特許 5797039 燃焼装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5797039

(24)【登録日】2015年8月28日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】燃焼装置

(51)【国際特許分類】

   F23G 5/00 20060101AFI20151001BHJP

   F23G 5/44 20060101ALI20151001BHJP

   F23B 10/00 20110101ALI20151001BHJP

【ＦＩ】

   F23G5/00 119G

   F23G5/44 GZAB

   F23B10/00

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2011-159454(P2011-159454)

(22)【出願日】2011年7月21日

(65)【公開番号】特開2013-24476(P2013-24476A)

(43)【公開日】2013年2月4日

【審査請求日】2014年6月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】593190928

【氏名又は名称】株式会社モキ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100128794

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 庸悟

(72)【発明者】

【氏名】茂木 国豊

【審査官】 渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２５０５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−１３０９１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−０４７３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公平０２−０２６１２３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 実公昭４６−０２９７５０（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 実開昭５６−１２４７１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３１６８４４４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特許第３０６６０６６（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｇ ５／００− ５／５０

Ｆ２３Ｂ１０／００−１０／０２

Ｆ２４Ｂ １／００− １／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼物の投入口や空気供給口を備える一次燃焼室と排気口を備える二次燃焼室とに、天板部の内面から垂下された状態に固定されて下端縁が底板部の内面から所要の間隔を開ける高さとなるように形成されると共に多数の貫通孔を備える燃焼促進板によって、区切られた燃焼空間を有する燃焼装置であって、
前記一次燃焼室を構成する前側の端板部から該一次燃焼室内の前記燃焼促進板の近傍へ空気を導入できるように、空気の導入部が設けられた前記前側の端板部から前記燃焼促進板の近傍まで管状に延設され、該燃焼促進板の近傍側である部分に空気の吐出部が設けられた空気導入パイプを具備し、
着火口が、前記一次燃焼室を構成する周壁板部の部分であって前記燃焼促進板の近傍側である部分に設けられていることを特徴とする燃焼装置。

【請求項2】

一対の前記空気導入パイプが、前記一次燃焼室の下側で並設されていることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。

【請求項3】

前記空気の吐出部は、前記空気導入パイプの周壁に設けられた複数の吐出孔によって構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼装置。

【請求項4】

前記複数の吐出孔は、空気を上側及び内側へ排出できるように前記空気導入パイプの周壁の上側で且つ内側に開口していることを特徴とする請求項３に記載の燃焼装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、燃焼物の投入口や空気供給口を備える一次燃焼室と排気口を備える二次燃焼室とに、天板部の内面から垂下された状態に固定されて下端縁が底板部の内面から所要の間隔を開ける高さとなるように形成されると共に多数の貫通孔を備える燃焼促進板によって、区切られた燃焼空間を有する燃焼装置に関する。

【背景技術】

【0002】

本願発明者は、先に、薪などの固形状のあらゆる燃焼物を燃焼させるものであって、煙が発生しにくく高温燃焼が可能な燃焼性能の高い燃焼装置について特許を取得している。その燃焼装置によれば、燃焼室の天井面の一半を開閉自在な蓋体で構成することにより、燃焼物の投入口を兼ねた空気供給口を設け、該空気供給口と反対側の天井面若しくは側面には、煙突が接続する排気口を有しており、該排気口と、前記空気供給口との間の天井面からの燃焼促進板を垂設すると共に、該燃焼促進板の下端縁と前記燃焼室の床面との間に燃焼室の高さの１／３〜１／４の範囲の空隙を設けることにより、前記空気供給口が開口する一次燃焼室と前記排気口が開口する二次燃焼室とに燃焼室内を分画し、前記燃焼促進板には、一次燃焼室と二次燃焼室とを連通する多数の通孔が該促進板の全体に分散配設されていることを特徴とする（特許文献１参照）。

【0003】

さらに、本願発明者は、先に、煙の発生をより抑制する燃焼性能の高い無煙燃焼装置について特許を取得している。その無煙燃焼装置によれば、燃焼室を構成する上部側の壁の一端部付近に、燃焼物投入口と空気供給口を兼ねる燃焼物・空気取入口を設け、その燃焼物・空気取入口に開閉自在な取入蓋を設置し、更にその燃焼室構成上部側壁の反対側にある他端部付近に、煙突設置用の排気口を設け、その燃焼室を燃焼物・空気取入口と排気口との間の排気口付近の天井側の壁から突出し垂下する燃焼促進板で仕切って、一次燃焼室と二次燃焼室に区画し、その燃焼促進板の下端縁と床側の壁との間に一次燃焼室と二次燃焼室を連通する下部空隙を設け、その燃焼促進板のほぼ全体に一次燃焼室と二次燃焼室を連通する多数の貫通孔を分散配設してなる燃焼装置であって、上記二次燃焼室を構成する壁の排気口より下方側の壁に乾燥木投入口を設け、その乾燥木投入口に乾燥木投入用のガイド筒を設置し、燃焼物を燃焼させる場合、先に燃焼物・空気取入口から乾燥木を一次燃焼室内に投入し、予備燃焼を行って、燃焼室内を高温の定常状態にすると共に、多量のおき火を作り、そのおき火を燃焼室の底全体に広げることを特徴とする（特許文献２参照）。

【0004】

以上の燃焼装置や無煙燃焼装置によれば、燃焼促進板が効果的に加熱されることで着火より短時間で燃焼が定常化でき、煙の発生を抑制できると共に、高温燃焼ができるため、固形状のあらゆる燃焼物を効果的に燃焼させることができる。
しかしながら、さらに性能を向上させるためには、例えば送風機によって強制的に空気を送り込むことが考えられるが、電源を確保する必要が生じると共に装置が複雑化及び高コスト化するという課題が生じる。

【0005】

これに対しては、一つの解決策として、燃焼物の投入口や空気供給口を備える一次燃焼室と排気口を備える二次燃焼室とに、天板部の内面から垂下された状態に固定されて下端縁が底板部の内面から所要の間隔を開ける高さとなるように形成されると共に多数の貫通孔を備える燃焼促進板によって、区切られた燃焼空間を有する燃焼装置であって、前記排気口が前記二次燃焼室の天板部に設けられ、該二次燃焼室内で該排気口の開口を横切って分割するように、前記燃焼促進板と同等の多数の貫通孔を備える少なくとももう一枚の燃焼促進板が天板部の内面から垂下された状態に固定されて下端縁が底板部の内面から所要の間隔を開ける高さとなるように形成されて設けられているものが考えられる。
しかしながら、大型な燃焼装置であって、一次燃焼室に大量の燃焼物を詰め込み、比較的ゆっくりと燃焼をさせるような使用方法などについては課題が残っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第３０６６０６６号公報（請求項１、第１図）

【特許文献2】特許第４４６５０１３号公報（請求項１、第１図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

燃焼装置に関して解決しようとする問題点は、前記の燃焼装置や無煙燃焼装置の燃焼性能を、装置の複雑化や高コスト化を伴わないで、さらに向上させることが難しい点にある。特に、一次燃焼室に大量の燃焼物を詰め込んだ状態で適切な燃焼をさせることが難しかった。
そこで、本発明の目的は、簡単な構成にもかかわらず、一次燃焼室に大量の燃焼物を詰め込んだ状態で適切な燃焼をさせることができ、燃焼性能をさらに向上させることができる燃焼装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかる燃焼装置の一形態によれば、燃焼物の投入口や空気供給口を備える一次燃焼室と排気口を備える二次燃焼室とに、天板部の内面から垂下された状態に固定されて下端縁が底板部の内面から所要の間隔を開ける高さとなるように形成されると共に多数の貫通孔を備える燃焼促進板によって、区切られた燃焼空間を有する燃焼装置であって、前記一次燃焼室を構成する前側の端板部から該一次燃焼室内の前記燃焼促進板の近傍へ空気を導入できるように、空気の導入部が設けられた前記前側の端板部から前記燃焼促進板の近傍まで管状に延設され、該燃焼促進板の近傍側である部分に空気の吐出部が設けられた空気導入パイプを具備し、着火口が、前記一次燃焼室を構成する周壁板部の部分であって前記燃焼促進板の近傍側である部分に設けられている。

【0009】

また、本発明にかかる燃焼装置の一形態によれば、一対の前記空気導入パイプが、前記一次燃焼室の下側で並設されていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる燃焼装置の一形態によれば、前記空気の吐出部は、前記空気導入パイプの周壁に設けられた複数の吐出孔によって構成されていることを特徴とすることができる。

【0010】

また、本発明にかかる燃焼装置の一形態によれば、前記複数の吐出孔は、空気を上側及び内側へ排出できるように前記空気導入パイプの周壁の上側で且つ内側に開口していることを特徴とすることができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明の燃焼装置によれば、簡単な構成の追加にもかかわらず、一次燃焼室に大量の燃焼物を詰め込んだ状態で適切な燃焼をさせることができ、燃焼性能をさらに向上できるという特別有利な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る燃焼装置の形態例を示す断面図である。

【図2】図１の形態例の正面図である。

【図3】図１の形態例の側面図である。

【図4】図３に示したＡ−Ａ線にかかる断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の燃焼装置に係る形態例を、添付図面（図１〜４）に基づいて詳細に説明する。
この燃焼装置は、燃焼物の投入口１１や空気供給口を備える一次燃焼室１０と排気口２１を備える二次燃焼室２０とに、天板部２ａの内面から垂下された状態に固定されて下端縁３２が底板部２ｂの内面から所要の間隔を開ける高さとなるように形成されると共に多数の貫通孔３１を備える燃焼促進板３０によって、区切られた燃焼空間を有するものである。一次燃焼室１０と二次燃焼室２０とが、水平方向に並ぶことになり、横置き型の燃焼装置になっている。また、本形態例の燃焼促進板３０は、基本形状が平板状の仕切板であって、赤熱可能な金属板である。

【0014】

５０は空気導入パイプであり、一次燃焼室１０を構成する前側の端板部３aからその一次燃焼室１０内の燃焼促進板３０の近傍へ空気を導入できるように、空気の導入部５１が設けられた前側の端板部３ａから燃焼促進板３０の近傍まで管状に延設され、その燃焼促進板３０の近傍側である部分に空気の吐出部５２が設けられている。本形態例の空気導入パイプ５０の先端で一次燃焼室１０の奥に位置する端面は端板５４によって塞がれている。なお、空気の導入部５１が、前述の空気供給口の一形態になっている。そして、５５は蓋体であり、空気の導入部５１を開閉できるように設けられている。本形態の蓋体５５は、ネジによって前後方向に変位して空気導入部５１の開口（吸気口５１ａ）の開閉を調整できるようになっている。

【0015】

これによれば、燃焼のための空気（燃焼用空気）が、詰め込まれた燃焼物に遮られることなく導入され、燃焼促進板３０近くまで確実に流入できる。このため、炉の奥の部分（一次燃焼室１０の奥の部分及び二次燃焼室２０）での完全燃焼が可能になる。このように燃焼用空気を一次燃焼室１０の奥へ供給できるため、燃焼促進板３０近くで着火した場合、焚口（燃焼物の投入口１１）がある前側の端板部３ａへの延焼速度を遅くして、長時間の燃焼を可能にする。これに対して、前側の端板部３ａから着火すると、一気に燃え上がるため、短時間で燃焼してしまうと共に、燃焼の初期では空気不足によって煙が発生し易い。

【0016】

また、燃焼のための新鮮な空気が空気導入パイプ５０内を通過する間に加熱される。このように燃焼用空気が加熱されるため、燃焼中の燃焼物が冷やされて燃焼が阻害されることを防止でき、燃焼性能を向上できる。
以上のように、長時間燃焼が可能になり、燃焼性能が向上できることから、ビニールハウス内の加温などの長時間に渡って熱量を必要とする用途に好適に利用できる。

【0017】

また、本形態例では、一対の空気導入パイプ５０、５０が、一次燃焼室１０の下側で、一次燃焼室１０の中央を空けるようにそれぞれが周壁板部２の内面に近接する位置に、並設されている。これによれば、燃焼用空気をバランスよく一次燃焼室１０の奥まで供給することができ、燃焼性能をより向上できる。なお、空気導入パイプ５０の本数は、本形態例のような二本に限定されるものではなく、一本であっても、三本以上であってもよい。本形態例では、直径９７０ｍｍの燃焼室本体について、直径１１５ｍｍの空気導入パイプ５０を二本配設することで、バランスのよい燃焼用空気の供給構造になっている。また、空気導入パイプ５０は、周壁板部２の内面に立設された支持片１５とネジを介して一次燃焼室１０内に固定されており、ネジ止め交換式に設けられている。

【0018】

また、本形態例の空気の吐出部５２は、空気導入パイプ５０、５０の周壁に設けられた複数の吐出孔５３によって構成されている。これによれば、所要の範囲において、燃焼用空気をバランスよく適切に吐出させることができる。なお、空気の吐出部５２の形態は複数の吐出孔５３によるものに限定されるものではなく、スリット状や網状などの他の形態による開口であってもよい。

【0019】

さらに、本形態例の複数の吐出孔５３は、空気を上側及び内側へ排出できるように空気導入パイプ５０の周壁の上側で且つ内側に開口している。これによれば、新鮮な空気が必要な燃焼空間へ適切に空気を供給できる。従って、燃焼物を好適にバランスよく燃焼させることができ、燃焼効率を向上できる。

【0020】

そして、本発明にかかる燃焼装置では、着火口６０が、一次燃焼室１０を構成する周壁板部２の部分であって燃焼促進板３０の近傍側である部分に設けられていることで、適切な着火を容易に行うことができる。これによれば、一次燃焼室１０の奥から着火させることが容易になり、前述したように、前側の端板部３ａへの延焼速度を遅くして、長時間の燃焼を可能にする。なお、６１は着火口のスライド蓋であり、取手が付いており、その取手を用いてスライドさせて着火口６０を開閉できるように、その着火口６０にガイドされて設けられている。

【0021】

本形態例の排気口２１は、二次燃焼室２０の天板部２ａに設けられている。また、本形態例の排気口２１は、二次燃焼室２０の左右方向の中央にあり、この排気口２１に、煙突５が天面から実質的に鉛直に上方へ延びるように接続される。
また、本形態例の二次燃焼室２０は、前後方向の巾が煙突５の径よりも若干大きい程度に設けられ、一次燃焼室１０の容積に比べて小さくなっている。

【0022】

本発明にかかる形態例のように燃焼促進板３０を備える燃焼装置によれば、燃焼空気の好適な対流効果によって二次燃焼室２０をより効果的に加熱できると共に、燃焼空気の排気をスムースにする整流効果があり、燃焼性能を向上させることができる。

【0023】

また、複数の燃焼促進板３０の下端縁３２と底板部２ｂの内面との間隔は、燃焼空気が適切に流通できる空隙が設けられるように設定すればよい。本形態例では、複数の燃焼促進板３０の下端縁３２と底板部２ｂの内面との間隔が、燃焼室の高さの１／３程度に設けられている。
また、燃焼促進板３０に設けられた多数の貫通孔３１の開口率が１５％〜２５％であるとよい。この多数の貫通孔３１によれば、一次燃焼室１０から二次燃焼室２０へ通気する燃焼空気の流れのバランスが崩れようとする際に、自動的に修正する機能があり、安定的な燃焼を実現できる。

【0024】

また、本形態例では、一次燃焼室１０と二次燃焼室２０とを備える燃焼空間が、前後一対の端板部３ａ、３ｂと筒体状の周壁板部２とによって形成され、燃焼促進板３０と二次燃焼室２０を構成する後側の端板部３ｂの内面とが所要の間隔で且つ平行に配されている。

【0025】

また、本形態例では、一次燃焼室１０と二次燃焼室２０とを備える燃焼空間が、前後一対の端板部３ａ、３ｂと筒体状の周壁板部２とによって形成され、一次燃焼室１０の前側の端板部３ａに燃焼物の投入口１１（焚口）が設けられている。これによれば、燃焼空気の洩れが少なく、燃焼物を燃焼室の適切な位置へ投入し易い適切な形態とすることができる。また、本形態例において、１３はスライド蓋であり、取手が付いており、その取手を用いてスライドさせることで燃焼物の投入口１１を開閉できるように、その燃焼物の投入口１１にガイドされて設けられている。

【0026】

なお、周壁板部２は、図２に示す角筒状や、図５に示す円筒状などの筒体状に形成することができる。角筒状の場合は、天板部２ａ、底板部２ｂ、及び左右の側板部によって構成される。また、７０はベース板であり、本体が載置されている。７１は支持フレームであり、本体をベース板に支持・固定している。

【0027】

次に本形態例の使用態様について、以下に説明する。
燃焼物を、焚口（燃焼物の投入口１１）から一次燃焼室１０へいっぱいに入れる。着火口６０より着火材としてボール紙などを沢山入れ、マッチなどで点火する。点火の際は、燃焼物の投入口１１を閉じ、空気の導入部５１を開け、炎が立つまで着火口６０を半開にする。充分に炎が立ったら着火口６０を閉じる。燃焼が始まると、その燃焼熱によって、煙突にドラフトが働く。そのドラフトによる吸引力によって、空気の導入部５１の吸気口５１ａから入った空気は、空気導入パイプ５０を通り、空気の吐出部５２から吐出される。燃焼は、一次燃焼室１０の奥から焚口のある前側の端板部３aへ向かう方向で、長時間をかけて燃え続ける。

【0028】

これによれば、一気に燃焼してしまうことを防止でき、長時間に渡って適切に熱量を得ることができる。このため、燃焼装置としての用途が大きく広がり、廃棄有機物などの燃焼物となるバイオマスを適切に有効活用できる。

【0029】

以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。

【符号の説明】

【0030】

２ 周壁板部
２ａ 天板部
２ｂ 底板部
３ａ 前側の端板部
３ｂ 後側の端板部
５ 煙突
１０ 一次燃焼室
１１ 燃焼物の投入口
２０ 二次燃焼室
２１ 排気口
３０ 燃焼促進板
３１ 貫通孔
３２ 下端縁
５０ 空気導入パイプ
５１ 空気の導入部
５２ 空気の吐出部
５３ 吐出孔
５４ 端板
５５ 蓋体
６０ 着火口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】