JPS60185003A - 暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、燃料として固形炭化材たとえば木炭と、固
形被炭化材、たとえば薪とを併用した暖房装置に関する
ものである。

現在では暖房用熟読に１重油、灯油などの液体燃判、タ
ウンガスや天然ガスなどの気体燃料。

さらには電気エネルギーが一般に用いられており、固形
炭化材もしくは固形被炭化材である石炭、木炭もしくは
薪、故紙、わらなどの固体燃料は殆んど用いられていな
い。それは、これら固体燃料は着火に手数がかかったり
、燃焼時に大址の煙を出したり、燃焼後に灰分の処理を
要するなど９種々の欠点を有することにもとづく。

しかし、前記した液体もしくは気体燃料の大部分は、そ
の原料を海外からの輸入に依存せざるをえないものであ
り、省資源的見地から１手−近かに入手できる固体燃料
、とくに薪、木屑。

故紙等を前記した欠点に煩わされることなしに暖房用に
使用できれば好都合である。

この発明は、このような省資源的見地に立脚してなされ
たもので、固形被炭化材と固形炭化材とを併用し、装置
内において固形被炭化材から発生する可燃性ガスを主熱
源として煙を発生させずに完全燃焼させ、暖房に必要な
熱址の発生と同時に、前記固形被炭化材の炭化を行い。

さらにその炭化物を燃料として再利用できるようにした
経済的な暖房装置を提供することを目的とする。

この発明にかかる暖房装置は、固形被炭化材（１）を収
容する収容部（２）を有し１周壁および底壁を耐火断熱
構造しとした下部炉体（３）と、中央に貫通穴を有し、
′収容部（２）を覆う遮熱板（２（と、下部炉体（３）
の上部開口面を密封覆蓋し、上部中央に開口を設け、少
くとも周壁を耐火断熱構造とした上部炉体（７）と、こ
の上部炉体（７１の前記開口に着脱自在に装着され、上
部に固形炭化材（４）の出口が配設された給気装置１６
１とから構成されているものである。

以下、この考案にかかる実施例装置について図面を参照
しながら説明する。

第１図はこの実施例装置の側断面図であり。

第２図はその外形平面図である。この装置は固形被炭材
たとえば薪（１）を充填したバケツ状容器（２）が中央
に貫通穴を有する遮熱板（２１でｆ〜をされて収めらね
、る下部炉体（３）に、一部着火された固形炭比相、た
とえば木炭（４１を充填した加熱燃焼筒（５）が中央部
に吊下げて収容され、外周部に給気装置１６１が設けら
れた上部炉体（７）を、それぞれのフランジ部１８１．
１９１にて重ね合わせ、さらにこれらフランジ部＋８１
．　＋９１ｉたとえば１２ｏ０の角度間隔で等配された
連結部材（１０１によってたがいに結合したものである
。

下部炉体（３）は、たとえは鋼板を円筒状に成形し、そ
の下端部を内側に折曲げ、その上端部に同じく鋼板から
なるフランジ部（８）を溶接した外套部１１１に、耐火
粘土を主剤として成形焼成された耐火断熱性の内容器（
１２Ｊをはめあわせて一体とされている。上部炉体（７
）は、外套部１１１）と同じ大きさの円筒状に成形され
た鋼板の筒体（１３１の上下端部に加熱燃焼筒（５）の
ための１Ｃ部を中央にもつ同じ＜５ｒｉｉの天ｈ　（１
４ｉ　、同じく鋼機のフランジ部（９）がそれぞれ溶接
された深蓋状外套部に、内容器（１２１と同様に作られ
、上部中央に前記穴部に接ｈ＝する穴部を１ｔｔｉｔえ
た血・１人断熱性の内蓋［１，５１をはめあわせて一体
に形成さｆｌ、でいる。ただし、上部炉体（７）の筒体
０３１およびそれに内接する内蓋ｔｔＳ＋のＥＲ＞分に
は、給気装置（６）の一部をなす分配管（ｌｌｉｌをと
おす貫通孔がこの例では１８０°の角度間隔にて設けら
れている。

バケツ状容器（２）は、耐熱材たとえばステンレス鋼板
からな９．加熱された薪（１）から生ずるタール物質の
不燃性成分を貯えるｔコめの逆ｐ棉１状の底部ａ冒こ、
多数の小孔があけられｔ＝底υｙ（１秒が＼ 着脱自任にはめこまねでおり、側板の上部には。

この容器（２）を内容器ｕ力から取り出す際に把手（図
示せず）を引掛けるための孔（１９）が１対対向させて
あけらｉ］ている。そして、バケツ状容器＋２１には、
中央部に加熱燃焼筒（５）とほぼ同一の直径の員°通穴
を有Ｌ７１周辺部に等配さｔｌ、たそｔ］より小さい複
数個の１４通穴を冶オる耐火Ｉｉ、Ｉｒ熱材からなる遮
熱＃ｙ＋２１がその開口部にはめこまＪ］でいる。

加熱→然焼他（５１は、［ｔ１１７に炭住、材（４１の
投入口ともなる６５ｒｄ板のフランジ部（２０＋に、　
ｉｌｉ！熱枳たとえばステンレス条理から円Ｗ＝ｒ　６
器状に形成しｔ、：骨用を溶接４「どで固定し、その内
周部および底部に。

ステンレス３Ｉｉ１１のワイヤから終り上げｔ：メッシ
ュのわ１い金、１ｉｊｌ　（２］１を取イ」けだもので
、この金ａｉ６　’４１器の上部は内容器１２）と同様
の耐火断熱材にてライニングされている。そして同様材
料で７１’４成された支持筒部１２ｐがフランジ＋Ｎｌ
ｉ　ｌ廓にはめあわさオｌることによって加熱燃焼筒（
５）を天板１１４１上に支持し上部炉体（７）内に吊下
げるようにされている。

上部炉体（７）の外周部には、たとえば舅管を半環状に
成形し９両端部を密閉した２；、（風管部ｍ）が−ｉｔ
の分配管（１６１および先端部に整流部を有する支持部
１オ圀）を介して筒体（１３）に固定さｔ］でおり。

支持部桐ヴ）に対向する４４風道部Ｉ２３）に小形送風
机（図示せず）に連結したホースとの接Ｃ６；部材（石
）が取付けられている。分配管＋］ｆｉ；は、半径方向
に突出させた端部には肖盃がＩＪ（［ｊさ）］、管部Ｃ
ζは心風管部因）の中・ｂに合わせて円形の開口部圀）
が設けられでおり、第１図に示すとおり炉体（７１の細
心に対して水牛より若干下方を４Ｈ向するように導ｊ虱
管部（２３）と連結されている。

分配管（Ｉｒｉ’には、第３図の斜現図にて示す６風ノ
ズル＋２７１がそれぞれ回動自在なるように装着されて
いる。この導風ノズル面は、上部炉体（７）内へ突出さ
せた先端部には半円形状の盲蓋が施、され、それに接続
する管部に切欠いた長方形状の吹出口膵が設けられると
ともに、後端部ｔこは支持部４−Ａｉ２９）が固定され
、この支持部材Ｑ！ｊに回動軸１フ：１が管軸方向に取
付けられ、さらにこの回動軸（７）にばね受け＋３ｎ、
ｌ：ｉ：縮コイルはねＧ２１および操作用レバー關がそ
れぞれ取付けられている。

したがってこの導風ノズルに１を分配管（１６１に回動
自在に装着するには、操作用レバー（羽）を取りはずし
た導風ノズル（２）を０回動軸１．ｌＱｌの端部が分配
管（１６）の前記盲蓋の中心にあけられた貫通孔に挿込
まれるように炉内から分配”ａ’　ｆｌＲｌに子線コイ
ルばね（：（力を壬縮しながら押し込み、ついで前記盲
蓋から突出させた回動軸１３Ｑｌの端部に操作用レバー
Ｃ３３）をはめこみ、レバー（３３）の軸線と吹出ロ努
１ノ＋１ＱＩＩ線が同−ｒＭｊ内に位置するように、ノ
ックピンを打込み１回動軸雅に固定すわばよい。

このように紹気装置ｉ’ｔ　１６＋は、送風様とホース
を介して接続される接続部材に）をイ」オる２８風一部
間　それに結合される一対の分配管ｕｅ：　、この分配
管（１６１に回動自在に保合さね、外部から操作用レバ
ーｔ３３１を操作することによって炉内への送風方向を
調節できるようにされている４ｊ虱ノズル（２）とから
構成されている。

辿結部相口０；は、外套部ｔｉ１１に固定されたフォー
ク状のブラケット（３４Ｉに、アイボルト伽１が回動自
在に取付けられており、フランジ部＋８１．１９１から
半径方向に突出させて設けられたフォーク状部にアイボ
ルト鄭１を挿入してから蝶ねじＧ１６１を締付け、フラ
ンジ部＋８１　＋９１を連結するようにされている。

つぎにこの装置における１１カ房ならびに製炭作用につ
いて説明する。

連結部材１１０１の蝶ねじ（）ｉ）をゆるめ、アイボル
ト（３５１を外側へ回動させて、フランジ部＋８１　＋
９１の結合を解き、上部炉体（７）を下部炉体（３）か
ら取りはずす。十分に乾燥させた薪（１）を下部炉体（
３）のバケツ状容器（２）にかなり密に充填してから遮
熱板（２１ｒはめこんで蓋をし、ついで下部炉体（３）
ｌζ上部炉体（７）をフランジ部１８１１９＋が勇（な
りあうようにのせ、連結部材（１０１によって両炉体ｆ
３１ｔ７１を結合するとともに、接続部活動）（ζ小形
送風機と連結またホースを挿入して接続する。

上部炉体（７）から加熱燃焼筒（５）を取り出し、その
内部に十分に着火させた木炭（４）を、金網ｔ２＋１容
器の深さ７程度までいれ、そのＪ二ｌｉ：未着火の木炭
（４１を金網（４）容器に一杯になるように充」眞する
。

このように木炭（４）が充填された加熱燃焼筒（５）を
再び上部炉体（７）に図示のとおり装うγイオろ。

ついで分配管（１６１の操作用レバー田）をいすねもそ
れに向って時計方向に９０°近く回＋ｌ１１１させる。

この場合、操作用レバー叫）は１縮コイルばね＋３２）
のりΦ元方によって分配管ｔ１６）の端部盲蓋に押子さ
れているので、前記回動角度位置に操作用レバーＧ３）
はそのまま保持される。

一方、小形送風機からホースを介して接続部材ｔ２５）
をへて導風管部のに送り込まれｔ：空気は。

支持部材＋２４）の前記整流部によって第２図に矢印で
示すように左右に分かれて尋風嘔部因）の内部を論動し
、開口部（５））から分配管（１６）に矢印で示すよう
にそれぞれ流入する。

ところで分配管（１６１に回動自在に係合されている導
風ノズル面はいずれも前記した操作用レバー＋３３１の
回動゛角度位置どおり回動させられていることから、導
風ノズル面の吹出目印はいすねも上方からみて時計方向
に向けられている。したがって導風ノズル面の吹出口膵
から上部炉体（７）に吹出された空気は、炉内をゆるや
かに時計方向に旋回しながら加熱燃焼筒（５）において
ノへ□大した木炭（４）の発熱によって生ずる上昇気流
に吸引され、木炭（４）に酸素が潤沢に供給されること
となる。そのために加熱燃焼筒（５１の下部の着火しｔ
コ木炭（４）は酸化反応が急激に進行しＪ）かるい赤熱
状態、すなわちｔ、ｏｏｏ’Ｃ近くの高温状態となり、
それから生ずる高温の１ノ射熱がバケツ状容器（２）ｔ
こ充填されている薪（１）に遮熱板（２（の中央のｔｌ
ｉｌＪｘ穴から直接的に伝達されるとともをこ金網ｔ２
１＋容器の下部は仏心熱により赤熱状１＾９となる。

その結果、薪（１）は上部から枚射伝熱をこまって急速
に加熱さね、　４００’Ｑ内外に温度が上Ａ−させられ
た部分から熱分解か開始され、　４１：じＹ：熱分＋１
１ｆ土成物である可燃性木カスが下部炉体（３１から上
昇して加熱燃焼筒（５）の赤熱さｉまた金網（Ｚ１１容
器の下部に接触すると、ｎ：１記【、た空気流によって
供給さｔする酸素と反応し、有炎燃焼を開始し。

さらｌこ拡散火炎燃焼に移行する。

しＴこがってこのような有炎燃焼が始まると。

木炭（４）ｌこは酸素の供給が十分に行わｔｌなくなり
、その表面からそれに非直Ｃと内部に及んでゆく木炭１
４１９）無炎燃焼の進行はゆるやかきなる。

一方、１１１１に対しては、前記した可燃性木ガスのイ
ｊ炎燃焼およびそれにつづく拡散火炎燃焼によって加熱
４然焼筒（５）の下部ならびにその周辺全体から高温ｔ
ｌとえば１，１（１０’ｃ程度の教ｑ・（熱が伝達さｉ
ｌｌ　Ｌかもバケツ状容器（２（は、　ｉｌ＋ｉ・１人
断熱材からなる内′６器（１２Ｉ内に収められ、かつ遮
熱板（２）−こまって蓋かされているのでその内部に空
気が積極的に送りこまれず、内部にｆ：ｉ′Ｉ留してい
る空気自身も前記した欣射伝熱によって少くとも５００
°Ｃ程度に加熱さｒｔろ。したがってバケツ状容器（２
）の内部は乾留が行われるレトルトに近い状態になって
き、薪山は、その表面から内部に向けて熱伝導によって
も加熱される。このように５００’Ｃは上Ｅこ引続いて
加熱される薪（１）は。

可燃性木ガスの発生部位が下方へ移行してゆくと同時に
その上端部から逐次炭化、か行わねるようになる。

この状態は、加熱燃焼筒（５）を上部炉体（７）に装着
してから約４０分程度経］β）したときにかもしＩごさ
れるから、この頃合に（・夕１作レバー＋３３１　ｆ：
いずｔｌもそｉｌに向って反時計方向に４５°程度回！
Ｉｉ／Ｉさせ、ｉ風ノズル弼の吹出口（刀から吹出さね
ろ空くζを遮熱ダ旧２１′の周辺部の貫通小穴からバケ
ツ状容器（２１内ｌこ吹込才せ、前記木ガスの有炎燃焼
域を加熱４然焼筒（５）の下部ならびに周辺からバケツ
状谷オＫ（２）内に引下げる。

このようｆこすることによって有炎燃焼域からσ糧−：
＋　Ｊ’！ｕｉ　Ｉｆ’！射熱はｊ）ｊ５　ｇ夕５板（
２ｒからの反射熱も加オ）り薪（１）の下部ｌこ効果的
に伝達さｉｌ、可燃性木カスの発生５そ第１１ごおくハ
て生ずる炭化が徐々に薪（１）の下方に向って進行する
。

とごろで薪１１．１　ｉこは可学性木ガスの発生に伴い
かなりのタール物質か生成するが、バケツ状谷岑）（２
１内の湿度は５（０１’Ｃ程度に卸′持さねているため
に、　＋ｉｉＪ記タール物貿は物質させらね、さらにそ
のか４ｉりの部分が熱分解によって可燃性ガス【こ変化
さセらね、可燃性木ガスと同様に執枦として有効に利Ｌ
ｌされる。そして不燃性の残留成分は袖状のまま薪（１
）をつたわり尿仮卯の小孔から底部（１７）にＡ；（ｉ
下し、その中に貯えらｉする−このようｔここの装置１
ガこおける主９．・、ジ九７＋＋５は薪（１）から発生
寸ろ可岬゛性本ガスおよびタールク）ｌ　Ｉｔｉの熱分
１ｌＪ−１によって生成される可燃性カスであり。

加熱燃焼筒（５１にｊ、・１顯された木炭（４１は始ω
１用の曲助熱鯨でＪ）る。

そして主熱源である前記した２成分Ｑ）、１亀幼、ｆｌ
ｙ（２Ｃか設けられていることによるゆ７：４やかなイ
」炎燃焼によって生じた・ψＳ　ｉｌｌは、下部炉体（
３）および上部炉ｆ本（３）かレー１容器ｔ１２１　／
、ｔ’らびに内、−；、（１：＋：に」二っで梶全な断
熱横迫とさ！？でいるために、加熱燃暁ｆＪ　（５１の
上８１５開口８もから上昇流となって排出さオ］る抽気
カスおよび若干の余剰ηノ気に伴っで打１出さｈる以外
は主として薪１１＋の成分の熱分解ならびに外８Ｌから
吹込まれる空気の加熱に消費さｉｌ。

る。

加千ｎ憚焼商（５１に充填さｉｌ、た木炭（４）の無炎
燃焼は前記したとおりゆるやかに進行し、−ト方のもの
から逐次燃えつきるので、ヅすれは浦紹金行えはよいが
、この間に引動′といて前記しｔコ有炎圀焼によって生
する高ｉ’１′ｌｉ！のメＮヰ１かにさらさＪｌ、ろ。

したがって木炭（４１は不完全燃焼を生ずることなく、
その表面温度は十分に高く保持さｉ］るので。

排ｑ（ガスの中に一酸住１炭素が含まれていても。

加熱燃焼筒（５）を通過する間に有炎燃焼をなし。

その際ｔこ排気ガスに熱量が付加される。

したがって加熱燃焼筒（５）のフランジ部のに。

ｉ熱筒（図示せず）を連結すね、ば、排気ガスならびに
余剰空気が持出す高温たとえば３００’Ｃ程度の熱力１
を暖房用として利用することができる。

また目’＋Ｊ記排気ガスには一酸化炭素は含まれず、発
煙物質は殆んど含まれていないが、密閉した室内暖房時
には、排気ガスは前記教熱筒に連結した煙突を介して外
気に排出することが望ましい。

そして下部炉体（３）の温度は薪は）の有炎燃焼が引転
−いて行われている間は５００℃程度に維持されること
から前記したタール分は残留不燃焼成分以外は気化して
燃焼し、薪（１）からの可燃性ガスの発生とその有炎燃
焼終了時には供給空気力１を若干増してやれば発煙を抑
止することができ。

薪（１）の炭化はかなり短時間（たとえば８時間枠度）
で完了する。

ができる。

この装置は、固型被炭化材（１）を暖房中には補給する
ことができないバッチ方式のものであるが、加熱燃焼筒
（５）−＼の固１１＊炭化材（４）の補給は可能であり
９図には示されていないが、適当な紹炭機打４を加熱燃
焼筒（５）に側設するようにしてもよい。

このようなことから、下部炉体（３１は、それに充填さ
ｔ］た固形被炭化材（１）によって少くとも８時間枠度
ゆ枕して暖房を行いうるだけの容Ｌｘが必要であり、そ
れに伴って上部炉体（７）の大きさもきめておかねばな
らない。

たとえば、上・下部炉体＋７１．　ｆ３１の内イ蚤を２
５側。

内法高さを下部炉体（３）で３０ｃｙ＋＋、上部炉体（
７）で剤とともに圧搾成形したもの）（１）を７にり、
加熱燃焼筒（５）に用いる木炭（含？ｉｆｊ給分）を０
．８に７月１いた場合には、十畳程度の広さの室内を８
時間枠度暖房し、それとともに木炭２５に９を得ること
ができｔこ。

遮熱板＋２１には、単に耐熱相たとえばステンレス鋼板
を用いることもＯ」能であるが、暖房をできるだけ畏く
効果的に酊うｔコめには、１１１ｉｌ火断熱拐を用いる
力がよい。

またこの装置？ｌを人形にし、ハウス栽培の４Ａ室暖Ｊ
ｙ）−に用いる場合齋こは、燃焼終了間際にｎ’＋ｉ記
した給気を増やす操作によって発煙防止をすることは困
炸−Ｃあるので、ｉＡ貿タール分を、バケツ状容器（２
）の底部（１７ｉから外部へ自然流動によって取り出せ
る官路と、それに連結した溜容器とを改けるとよい。

以上店、明したことによって明らかなように。

この発明にがかる１１々房装置においては、始動ＩＮｔ
に固形炭化材たとえば木炭の無炎弘焼から得ら′Ｊ］る
敏ヰ１熱によりＩＡＩ形被形化炭化材えば薪を加絶し、
可燃１生ガスを発生させ、それをゆるやかに有炎燃焼さ
せ、それから得られる教射熱（ごて薪を加熱し、Ｕ、後
は獣幻、１ト用空気の吹出し力面を変位させることによ
って薪における可燃性ガスの発生部位ならびにイＪ炎・
）秋焼域を移行させ、継続してに射熱による薪の加熱、
熱分子ｔｐ＋’、　、ついで炭化を行わしめるよう′に
されているので、薪から得られる可燃性カスを主熱ｌ原
とし、１（ν房に必　。

要な熱ｈ１を得ることかできる亡きも°に、木炭を得る
ことができる。゛ そしてこの木炭は次回の１汝房時に加熱燃料と　′して
使用できる。このようにこの発明は煙を発生させ第１１
々房と製炭とを同・時に行いうる経済的ｒ（淋≠；作佳
寿魯暖房装置を提供しえたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発…」にかかる火施例装置の１１帽ゎ「面
は１．第２図はその外形平面図、第３１ツ１は分配管に
装着さねる導風ノズルの斜視ド１である。 （１）・・・薪（固形被炭住１材） （２）・・・収容部（バケツ状容器）（２１−・・’４
　Ｋ８　ｔＪ’１（３１・・・Ｔ部炉体　（４゛−・・
木炭（固形炭（＋：、桐）（５１・・・加熱燃焼筒　（
６１・・・給気装置（７）・・・上部炉体 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固形被炭化材を収容する収容部を有し１周壁および
   底壁を耐火断熱構造とした下部炉体と、中央に貫通穴を
   有し、前記収容部を覆う遮＃８仮と、前記下部炉体の上
   部関口面を密封覆蓋し、上部中央に開口を設け、少くと
   も周壁を耐火断熱構造とした上部炉体と、この上部炉体
   の前記開口に着脱自在に装着され、上部に固形炭化材の
   投入口な、下部に金網状の有底収容部をもつ加熱燃焼筒
   と、前記上部炉体昏こ燃焼用空気の吹出口が配設された
   給気装置とからなる暖房装置。 ２、遮熱板は耐火断熱材で形成された特許請求範囲第１
   項記載の暖房装置。 ３、給気装置の吹出口はその吹出し方向を変位させるこ
   とができる特許請求の範囲第１項または第２項記載の暖
   房装置。