特許 5965238 固形燃料供給装置

(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】5965238

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】固形燃料供給装置

(51)【国際特許分類】

   F23B 40/00 20060101AFI20160721BHJP

   B66C 13/32 20060101ALI20160721BHJP

   B66C 13/48 20060101ALI20160721BHJP

   B66C 3/06 20060101ALI20160721BHJP

【ＦＩ】

   F23B40/00

   B66C13/32 A

   B66C13/48 C

   B66C3/06

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2012-166853(P2012-166853)

(22)【出願日】2012年7月27日

(65)【公開番号】特開2013-178072(P2013-178072A)

(43)【公開日】2013年9月9日

【審査請求日】2015年6月23日

(31)【優先権主張番号】特願2011-166683(P2011-166683)

(32)【優先日】2011年7月29日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2012-27874(P2012-27874)

(32)【優先日】2012年2月11日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】511185184

【氏名又は名称】株式会社シンエイ

(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】橋本 達男

【審査官】 礒部 賢

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−２１１６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−１１６６９５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６３−１７８２８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０１４７７６７９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 独国特許発明第６９５８３０（ＤＥ，Ｃ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｂ １０／００ − ９９／００

Ｂ６６Ｃ １／００ − ３／２０

Ｂ６６Ｃ １３／００ − １５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固形燃料を燃焼装置に供給する固形燃料供給装置において、
枢支軸に軸着され下方に向いた状態で開閉できるように回動可能に設けられた一対の把持部材と、
下端部に、前記一対の把持部材を受けて昇降させると共に該一対の把持部材を開くように下方から当接して押し上げる昇降開放部材が設けられ、前記一対の把持部材に設けられた貫通部内を通って上下する昇降チェーンと、
前記枢支軸を下端部で保持する脚部を備え、前記貫通部の上方に前記昇降チェーンが通って上下する開口部が形成された把持部材保持部と、
前記昇降チェーンの繰り出しと巻き上げを行う昇降モータと、
該昇降モータを固定し前記昇降チェーンの繰り出しと巻き上げの基部になると共に、前記把持部材保持部の開口部の上縁部が当接することで該把持部材保持部の上昇を所定位置で停止させるように規制する規制部を備える吊り下げ基部と、
該吊り下げ基部を支持して固形燃料の貯留部と固形燃料を燃焼装置へ供給する燃料投入口部との間での移動を案内する移動ガイド部と、
前記移動ガイド部に案内されて前記吊り下げ基部を移動させるように駆動させる移動用駆動装置と、
前記把持部材保持部の上昇が停止した後、さらに前記昇降チェーンを巻き上げることで前記昇降開放部材によって開かれた前記一対の把持部材の開放状態を磁力によって維持するために該一対の把持部材の上面における前記枢着軸の上部で作動する電磁石を備えた開放維持装置と、
前記一対の把持部材が開いた状態で所定の上部停止位置から下降できるように前記昇降モータによって前記昇降チェーンを繰り出すように作動させ、前記一対の把持部材が所要の下方位置に到達した際に前記電磁石の電流を切って該一対の把持部材の自重によって閉じるように作動させ、前記一対の把持部材が閉じた状態で上昇できるように前記昇降モータで前記昇降チェーンを巻き上げるように作動させ、前記移動用駆動装置によって前記吊り下げ基部が前記燃料投入口部の上部に移動した際に、前記一対の把持部材が前記規制部によって前記把持部材保持部を介して上昇が停止された状態から前記昇降チェーンをさらに巻き上げて該一対の把持部材が開くように前記昇降モータを作動させる作動制御手段とを具備することを特徴とする固形燃料供給装置。

【請求項2】

閉じた状態の前記一対の把持部材について、該一対の把持部材の自重に抗する力が作用しても容易に開くことを防止できるように、該一対の把持部材の間に弾性部材を装着したことを特徴とする請求項１に記載の固形燃料供給装置。

【請求項3】

前記把持部材の下部がギザギザの歯状であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の固形燃料供給装置。

【請求項4】

前記把持部材保持部が筒体に設けられ、該筒体の内部及び前記開口部を通って垂下された前記昇降チェーンが、前記枢着軸の中央部に設けられた前記貫通部を通って前記昇降開放部材に固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固形燃料供給装置。

【請求項5】

前記固形燃料の貯留部における前記一対の把持部材の昇降位置を、前記駆動制御手段によって異なる複数の位置とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固形燃料供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、農業用などの熱暖房装置に関わり、詳しくは木材チップ等の固形燃料をストーブ、ボイラー等の燃焼装置へ供給する固形燃料供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

農業分野では、一般に、温室やビニールハウス等の農業用ハウスにおいて施設栽培を行う場合、冬や夜間のハウス内温度を作物の育成に適する温度に維持することが必要である。この場合、重油等の化石燃料によるストーブ、ボイラー等が用いられることが多い。しかしながら、化石燃料の使用は価格の高騰や資源の枯渇の問題を孕んでおり、また、化石燃料の燃焼によって発生する二酸化炭素による地球温暖化の防止は早急に対処すべき問題である。これらの問題に対して、風水力や原子力エネルギーによる対応策が考えられるが、このような対応策は、分散化した単純な熱の需要に関しての対応策にはならない。そこで、単純な熱エネルギーに関しては、持続して循環再生可能なバイオマスエネルギーの利用促進が求められる。

【0003】

近年、バイオマスエネルギーを利用した燃焼装置としては、ペレットボイラーが開発され、実用化の段階まできている。しかしながら、通常のペレット状燃料の場合、チップ化した後に加熱して成型するペレットに費やす生産エネルギーとコストは石油の価格と比較しても、いまだ優位性を見出せないと考えられる。また、朝方のハウス内の温度低下に備えて木材等の燃料を絶え間なく供給しなければならないが、木質チップなど大きさがまちまちの燃料では機械的な投入が容易ではなく人手が必要になる不都合がある。そこで最近、安価な木質系固形燃料をバッチ式で長期間燃焼することができるボイラー等が開示されている（特許文献１参照）が、構造が複雑であって温度維持の目的のためにはコスト的に高価になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−６８８１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

木材チップ等の固形燃料の燃料装置に関して解決しようとする問題点は、形が不揃いな木材チップ等の固形燃料を、ボイラー等の燃焼装置へ継続して自動的に供給する装置が提案されていないことである。
そこで本発明は、合理的且つ簡単な構造で、形が不揃い木材チップ等の固形燃料を、燃焼装置へ継続して自動的に投入できる固形燃料の燃料装置を提供することを目的としてなされたものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかる固形燃料供給装置の一形態によれば、固形燃料を燃焼装置に供給する固形燃料供給装置において、枢支軸に軸着され下方に向いた状態で開閉できるように回動可能に設けられた一対の把持部材と、下端部に、前記一対の把持部材を受けて昇降させると共に該一対の把持部材を開くように下方から当接して押し上げる昇降開放部材が設けられ、前記一対の把持部材に設けられた貫通部内を通って上下する昇降チェーンと、前記枢支軸を下端部で保持する脚部を備え、前記貫通部の上方に前記昇降チェーンが通って上下する開口部が形成された把持部材保持部と、前記昇降チェーンの繰り出しと巻き上げを行う昇降モータと、該昇降モータを固定し前記昇降チェーンの繰り出しと巻き上げの基部になると共に、前記把持部材保持部の開口部の上縁部が当接することで該把持部材保持部の上昇を所定位置で停止させるように規制する規制部を備える吊り下げ基部と、該吊り下げ基部を支持して固形燃料の貯留部と固形燃料を燃焼装置へ供給する燃料投入口部との間での移動を案内する移動ガイド部と、前記移動ガイド部に案内されて前記吊り下げ基部を移動させるように駆動させる移動用駆動装置と、前記把持部材保持部の上昇が停止した後、さらに前記昇降チェーンを巻き上げることで前記昇降開放部材によって開かれた前記一対の把持部材の開放状態を磁力によって維持するために該一対の把持部材の上面における前記枢着軸の上部で作動する電磁石を備えた開放維持装置と、前記一対の把持部材が開いた状態で所定の上部停止位置から下降できるように前記昇降モータによって前記昇降チェーンを繰り出すように作動させ、前記一対の把持部材が所要の下方位置に到達した際に前記電磁石の電流を切って該一対の把持部材の自重によって閉じるように作動させ、前記一対の把持部材が閉じた状態で上昇できるように前記昇降モータで前記昇降チェーンを巻き上げるように作動させ、前記移動用駆動装置によって前記吊り下げ基部が前記燃料投入口部の上部に移動した際に、前記一対の把持部材が前記規制部によって前記把持部材保持部を介して上昇が停止された状態から前記昇降チェーンをさらに巻き上げて該一対の把持部材が開くように前記昇降モータを作動させる作動制御手段とを具備する。

【0007】

また、本発明にかかる固形燃料供給装置の一形態によれば、閉じた状態の前記一対の把持部材について、該一対の把持部材の自重に抗する力が作用しても容易に開くことを防止できるように、該一対の把持部材の間に弾性部材を装着したことを特徴とすることができる。

【0008】

また、本発明にかかる固形燃料供給装置の一形態によれば、前記把持部材の下部がギザギザの歯状であることを特徴とすることができる。

【0009】

また、本発明にかかる固形燃料供給装置の一形態によれば、前記把持部材保持部が筒体に設けられ、該筒体の内部及び前記開口部を通って垂下された前記昇降チェーンが、前記枢着軸の中央部に設けられた前記貫通部を通って前記昇降開放部材に固定されていることを特徴とすることができる。

【0010】

また、本発明にかかる固形燃料供給装置の一形態によれば、前記固形燃料の貯留部における前記一対の把持部材の昇降位置を、前記駆動制御手段によって異なる複数の位置とすることを特徴とすることができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明にかかる固形燃料供給装置によれば、合理的且つ簡単な構造で、形が不揃い木材チップ等の固形燃料を燃焼装置へ継続して自動的に投入することが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】本発明の固形燃料供給装置を示す概略図である。

【図2】把持部材の例を示す部分拡大図である。

【図3】把持部材を固形燃料の貯留部まで下げた状態を示す部分拡大図である。

【図4】把持部材を固形燃料の貯留部まで下げて操作ワイヤを弛めた状態を示す部分拡大図である。

【図5】把持部材吊り部を固形燃料の貯留部から吊り上げて把持部材が閉じた状態を示す部分拡大図である。

【図6】把持部材保持部を規制部に当接する位置まで吊り上げた状態を示す部分拡大図である。

【図7】把持部材保持部を吊り上げて把持部材を開いた状態を示す部分拡大図である。

【図8】吊り下げ基部により固形燃料燃焼装置の収納蓋が開かれた状態を示す図である。

【図9】本発明の固形燃料供給装置の他の形態例を示す概略図である。

【図10】図９の形態例における把持部材の例を示す部分拡大図である。

【図11】図９の形態例における把持部材を固形燃料の貯留部まで下げた状態を示す部分拡大図である。

【図12】図９の形態例における電磁石の電流を切った状態の把持部材を示す部分拡大図である。

【図13】図９の形態例における把持部材保持部を規制部に当接する位置まで吊り上げて把持部材を開いた状態を示す部分拡大図である。

【図14】本発明の把持部材の他の形態例を示す概略図である。

【図15】本発明の把持部材及びセンサ設置の他の形態例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係る固形燃料供給装置における主要構成を共通とする一つの形態例を添付図面（図１〜図８）に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る固形燃料供給装置の概略を示す模式図である。木質チップ等のバイオマス固形燃料（以下、具体例として「チップ」として説明する。）を搬送する前の状態を示すものである。本実施形態における固形燃料供給装置の概要は、操作モータ３５及び昇降モータ３６が固定された吊り下げ基部３０から把持部材保持部１５を介して吊り下げた把持部材１、１を閉じることでチップの貯留部２００からチップを掴み上げ、移動用駆動装置５０で吊り下げ基部３０ごと燃料投入口部１１０の上部まで搬送した後、把持部材１、１を広げてチップを落下させ、落下後吊り下げ基部３０が元の位置に戻る動作を繰り返すものである。以下、更に詳述する。

【0014】

図１及び図２に示すように、符号１、１は固形燃料を掴むための一対の把持部材である。この把持部材１、１は、枢支軸５に軸着されて下方に向いた状態で開閉できるように回動可能に後述する把持部材保持部１５で吊り下げられている。把持部材１、１は、チップの搬送開始前の初期位置では側面視で下に開口したコ字状を形成している。図２で示すように、把持部材１、１はそれぞれチップを掬い上げるために帯状に形成されている。この把持部材１、１の下部２は、チップの山の隙間に食い込んでチップの掬い上げを容易にするためギザギザの歯状に形成されている。なお、把持部材１、１の形状は、同一幅の帯状でなくてもその下部２の幅を上部より広くしたり逆に狭くしたりすることも可能である。また、把持部材１、１の形状は、図１、図２等ではコ字状に開口しているが、半円形状に開口するように湾曲していてもよい。また、このギザギザの歯の数は、把持部材１、１の幅やチップの大きさ等に応じて任意の数、例えば２本から１０本程度まで選択することができる。

【0015】

把持部材１、１は把持部材保持部１５によって吊り上げる際に自重により下方向へ回動する。このとき、把持部材１、１の自重がチップに比し軽いときはチップへの食い込みが不足するため、上面に重り４、４を載せることもできる。把持部材１、１は、掴んだチップが把持部材の自重に抗する力が作用することで開いて移動中に落ちないように、また把持力を強めるため、スプリングやゴムなどの弾性部材を装着させることができる。この実施形態ではスプリング３が用いられている。また、図１、図２等では把持部材１、１の回動方向で無い面は開口しているが、チップの掬い上げに障害とならない程度に該面にネットなどの覆いを形成してもよい。

【0016】

図１、図２等に示すように、一対の把持部材１、１の上部に、内側へ回動された際には該把持部材を開き、外側へ回動された際には該把持部材１、１を閉じるように作動する上部立設部１０、１０が枢支軸５付近からそれぞれ立設されている。この上部立設部１０、１０の上部は、把持部材保持部１５の上下方向の中央付近に届く位置にある。なお、上部立設部１０、１０は、側出用孔１７、１７付近に上部が位置するものであれば矩形状の他、半円状、棒状などのような形状を採用できる。

【0017】

把持部材保持部１５は上下に延びる桿状であり、その内部に後述する操作ワイヤ１６が通っている。この操作ワイヤ１６が内部で二股に分かれて把持部材保持部１５の側部に形成された側出用孔１７、１７を通って把持部材保持部に対して横方向へ向きを変えて上部立設部１０、１０の上部に固定されている。これらの操作ワイヤ１６、１６の繰り出し及び巻き上げによって上部立設部１０、１０は前記把持部材保持部１５に対して内側と外側へ回動し、同時に把持部材１、１の開閉が行われる。

【0018】

操作ワイヤ１６、１６は、上部立設部１０、１０の上部に下端が固定される。これにより、把持部材１、１を開くとき、枢支軸が支点となって、操作ワイヤ１６、１６を把持部材１、１に直接連結して引いて開く力よりも軽い力で把持部材１、１を開くことができる。

【0019】

把持部材保持部１５の上端は、上部停止位置では図１、図３等に示すとおり、後述する規制部２０の下端と接している。把持部材保持部１５は昇降ワイヤ１８の下端が固定されて把持部材１、１を昇降させるように上下方向に作動する。把持部材保持部１５と規制部２０との接合部には接触圧等を感知して後述する移動用駆動装置５０を駆動させるためのセンサＡが備えられている。なお、把持部材保持部１５は棒状体であってもよく、この場合の側出用孔１７、１７は、例えば水平なリングとして操作ワイヤ１６、１６をそのリングの内側を通過させて把持部材保持部１５から横方向へ向きを変えて上部立設部１０、１０に固定される。

【0020】

規制部２０は、後述する吊り下げ基部３０の底面から下方に伸びた筒体で形成されている。規制部２０は、把持部材保持部１５の上端部が接することで把持部材保持部１５の上昇を所定位置で停止したり、後述する移動ガイド部６０に設けたスリット（図示せず）に把持部材保持部１５が接することを防いだりする機能を持つ。この規制部２０は、把持部材保持部１５の上昇を停止することができれば棒状体であってもよい。

【0021】

吊り下げ基部３０は、その底面より規制部２０が下方に形成され、さらにその下方に昇降ワイヤ１８で固定された把持部材保持部１５が吊り下げられている。吊り下げ基部３０の上には、操作モータ３５と昇降モータ３６とがプーリーを突き合わすように固定されている。吊り下げ基部３０は、後述のように水平移動されるが、移動を滑らかにするため図１に示すように車輪３９ａ、３９ｂが備えられている。

【0022】

操作モータ３５は、把持部材１、１の上部立設部１０、１０にそれぞれ下端が固定され該把持部材１、１を開閉させるように上下方向に作動する操作ワイヤ１６の繰り出しと巻き上げを行う。

【0023】

昇降モータ３６は、把持部材保持部１５に下端が固定され該把持部材保持部１５を介して把持部材１、１を昇降させるように上下方向に作動する昇降ワイヤ１８の繰り出しと巻き上げを行う。

【0024】

これら操作モータ３５と昇降モータ３６は、駆動制御手段（図示せず）によって駆動される。

【0025】

駆動制御手段は、把持部材１、１が開いた状態で所定の上部停止位置から下降できるように昇降モータ３６及び操作モータ３５を同期させて昇降ワイヤ１８及び操作ワイヤ１６を繰り出すように駆動させる。次に、把持部材１、１が固形燃料の貯留部などの所要の下方位置で停止すると把持部材１、１の自重によって閉じるように操作モータ３５によって操作ワイヤ１６を繰り出すように駆動させる。そして、この操作ワイヤ１６の繰り出しが終わると、把持部材１、１が閉じた状態で上昇できるように昇降モータ３６及び操作モータ３５を同期させて昇降ワイヤ１８及び操作ワイヤ１６を巻き取るように駆動させる。把持部材１、１が規制部２０によって把持部材保持部１５を介して上昇が停止され、後述の移動用駆動装置５０によって吊り下げ基部３０が燃料投入口部１１０の上部に移動した際、把持部材１、１が開くように操作ワイヤ１６をさらに巻き取るように操作モータ３５を駆動させる。なお、具体的駆動制御手段としては従来からあるアナログ制御又はマイコンを用いたデジタル制御によりセンサやタコジェネレータ、サーボモータ等などを用いて操作モータ３５と昇降モータ３６の回転数や回転速度を同期させたり、駆動タイミングを調整したりすることができる。

【0026】

次に、吊り下げ基部３０を支持し、水平移動させるための構成について説明する。

【0027】

移動用駆動装置５０は、吊り下げ基部３０とともに後述の移動ガイド部６０に位置される。移動用駆動装置５０の例としては駆動モータ、シリンダ装置等を用いることができる。移動用駆動装置５０は、把持部材保持部１５が昇降モータ３６によって吊り上げられてモータ規制部２０の下端に当接してセンサＡが感知することに基づいて後述の移動ガイド部に案内させて吊り下げ基部３０を燃焼装置方向へ移動させるように駆動がなされる。吊り下げ基部３０を移動させるに際しては、吊り下げ基部３０に駆動モータを固定してギヤによって移動させたり、駆動モータを移動ガイド部６０に固定してチェーンなどで移動させたり、エアシリンダの水平方向の動きによって移動させることができる。

【0028】

移動ガイド部６０は、長手方向に伸びたスリット（図示せず）が形成されており、吊り下げ基部３０に形成した規制部２０が該スリットの間を水平方向へ移動する。なお、移動ガイド部６０は、柱で支えてもよいし、天井から吊るしてもよい。また、移動ガイド部６０は、１本又は２本のレールであってもよい。
この移動ガイド部６０には吊り下げ基部３０の位置を感知するセンサＢ、Ｃが設置されている。センサＢは、吊り下げ基部３０が上部停止位置にあることを感知して、駆動制御手段を作動させ操作モータ３５及び昇降モータ３６の駆動を行う。センサＣは、吊り下げ基部３０が燃料投入口部１１０の位置に到達又は接近したことを感知して駆動制御手段を作動させるとともに一定時間経過後、吊り下げ基部３０が上部停止位置に戻るように移動駆動装置５０を駆動させる手段となる。なお、操作モータ３５の巻き取り終了を感知して移動用駆動装置５０を駆動させるように制御してもよい。

【0029】

次に、チップの燃焼装置１００の燃料収納部１０１の収納蓋１０２及び遮断蓋１０５の開閉についての実施形態について図１及び図８に基づいて説明する。本実施形態における吊り下げ基部３０による燃料収納部１０１の収納蓋１０２及び遮断蓋１０５の開閉は、移動用駆動装置５０の働きによる水平方向への動作によって行われるものである。これにより特別の装置を用いることなく収納蓋１０２及び遮断蓋１０５の開閉等を行うことができる。以下、更に詳述する。

【0030】

図１に示すように、移動ガイド部６０には、吊り下げ基部３０がチップの落下位置に近づくにつれて吊り下げ基部３０の一部が接することで回転する回転バー７０を保持する保持部７１が形成されている。この保持部７１の下部には、前記回転バー７０と軸着され該回転バーが吊り下げ基部３０の接近で押されて回転するにつれて下方向に移動する水平バー７２と、この水平バー７２の下方向への位置の変化を伝える垂直バー７４が形成されている。なお、水平バー７２の動作は平行四節リンクの機構を応用することで容易に実現できる。燃料収納部１０１の収納蓋１０２は、この垂直バー７４の下方向への移動により、該収納蓋１０２の開閉軸より斜め上方にかけて形成されている押し下げ部１０３が押し下げられて開くように軸支されている（図８）。収納蓋１０２は、水平バー７２と移動ガイド部６０との間に連結されたバネ７６によって吊り下げ基部３０が初期位置方向へ移動することで水平バー及び垂直バーが元の位置に戻ることで閉じた状態が維持される。

【0031】

吊り下げ基部３０には、図１及び図８に示すように、燃焼装置１００の燃料収納部１０１の遮断蓋１０５に固定されている開閉ワイヤ１０６が連結されている。この遮断蓋１０５は、吊り下げ基部３０がチップの落下位置に移動するにつれて下がって燃料収納部１０１と燃焼室１０４とを遮断し、一方、吊り下げ基部３０が初期位置へ移動するにつれて上がって燃料収納部１０１のチップを燃焼室１０４へ投下させることができるように動作する。なお、燃焼室１０４の火が収納蓋１０２より外へ出ないように収納蓋１０２が閉じてから遮断蓋１０５が開くように開閉ワイヤ１０６の長さや回転バーの位置等を調整することが望ましい。

【0032】

次に、以上の構成からなる固形燃料供給装置の動作を説明する。

【0033】

まず、スイッチ（図示せず）を入れると、チップの貯留部２００の上部停止位置にある吊り下げ基部３０の存在をセンサＡが感知した段階で、吊り下げ基部３０上に備えた操作モータ３５と昇降モータ３６が回転し、それぞれのモータに固定された操作ワイヤ１６と昇降ワイヤ１８を同じスピードで繰り出す。これにより把持部材保持部１５が把持部材１、１を広げた状態のままで下降する。把持部材１、１の下部２、２がチップの貯留部２００に接する位置で停止すると操作モータ３６は引き続き操作ワイヤ１６を把持部材保持部１５に設けた側出用孔１７、１７から外側へ繰り出す。これにより操作ワイヤ１６、１６が側出用孔１７、１７の外側で弛んだ状態となる。操作ワイヤ１６、１６が、上部立設部１０、１０が外側へ開いて把持部材１、１が閉じられる状態となる程度に側出用孔１７、１７より繰り出された後で操作モータ３５が一旦停止すると、操作モータ３５と昇降モータ３６が同じスピードで操作ワイヤ１６と昇降ワイヤ１８の巻き取りを開始する。把持部材保持部１５が徐々に引き上げられると、把持部材１、１がその自重と必要に応じて載せられた重り４とによって把持部材１、１の下部２同士が接するように閉じられて、チップが把持される。

【0034】

把持部材保持部１５がチップを掴んだ状態で上昇し、支柱２０の下端と接するとセンサＡが感知すると移動用駆動装置５０が吊り下げ基部３０を燃料投入口部１１０へ移動させるように動作を開始する。吊り下げ基部３０がセンサＣで感知される位置まで移動すると、操作モータ３５が操作ワイヤ１６の巻き取りを開始し、操作ワイヤ１６、１６が側出用孔１７、１７から把持部材保持部１５の内側へ取り込まれる。これに伴って、把持部材保持部１５に対して外方向へ広がっていた上部立設部１０、１０は把持部材保持部１５に平行となるように直立する。上部立設部１０、１０が直立するにつれて把持部材１、１が開き、把持していたチップは落下する。操作ワイヤ１６が全て巻き取られるための一定時間が経過後吊り下げ基部３０が上部停止位置に戻るように移動用駆動装置５０の動作が開始される。

【0035】

次に、吊り下げ基部３０による収納蓋１０２と遮断蓋１０５の動作について説明する。

【0036】

吊り下げ基部３０が移動用駆動装置５０により燃料投入口部１１０に近づくと吊り下げ基部３０の一部により傾斜していた回転バー７０の上部が直立方向へ押し上げられ回転バー７０が徐々に直立するにつれて回転バー７０に軸着されている水平バー７２が徐々に押し下げられ、この水平バー７２の下降に伴って垂直バー７４が下降する。この垂直バー７４の下降により収納蓋１０２より斜め上方に形成されている押し下げ部１０３が押し下げられて収納蓋１０２が開く（図８）。収納蓋１０２が開いた状態では燃焼室１０４と燃料収納部１０１とは遮断蓋１０５によって遮蔽されているが、吊り下げ基部３０が初期位置へ戻るにつれてバネ７６の力で回転バー７０と水平バー７２が元の位置に戻り収納蓋１０２が閉じると同時以降に吊り下げ基部３０に連結されている開閉ワイヤ１０６で遮断蓋１０５が徐々に開き、燃料収納部１０１に収納されたチップが燃焼室１０４に投下される。

【0037】

吊り下げ基部３０は上部停止位置まで戻るとセンサＢが感知しふたたび操作モータ３５と昇降モータ３６の動作が駆動制御手段によって開始される。

【0038】

以下、本発明にかかる固形燃料供給装置における最良の形態例を添付図面（図９〜図１３）に基づいて詳細に説明する。図中、図１〜８と同一符号で示す部分は先の形態例と同一の構成であるので、その説明は省略する。
図９は、本発明に係る固形燃料供給装置の概略を示す模式図である。掴み上げたチップを把持して搬送している状態を示すものである。本実施形態における固形燃料供給装置の概要は、昇降モータ（図示せず）が内設された吊り下げ基部１３０から昇降チェーンの一例である昇降チェーン１９を介して吊り下げた把持部材１、１をチップの貯留部２００で閉じることでチップを掴み上げて上昇させ、移動用駆動装置（図示せず）で吊り下げ基部３０ごと燃料投入口部１１０の上部まで搬送した後、把持部材１、１を広げてチップを落下させ、次に吊り下げ基部１３０がチップの貯留部２００の上部に戻る動作を繰り返すものである。以下、更に詳述する。

【0039】

図１０は、一対の把持部材１、１が開いた状態を示す斜視図である。本形態例では、垂直方向に伸びた昇降チェーン１９の下端部に、一対の把持部材１、１を受けて昇降させると共に一対の把持部材１、１を開くように下方から当接して押し上げる昇降開放部材６が設けられている。この昇降チェーン１９は、一対の把持部材１、１に設けられた貫通部７内を通って上下する。吊り下げ部材としての昇降チェーン１９について、チェーンを採用したことで捻れや巻き上げによる変形を防止することができ、安定的な繰り返し作動を実現できる。

【0040】

図１０及び図１１に示すように、本形態例の昇降開放部材６は、一対の把持部材１、１が開いて略水平状態となった部分の下面を支持するように形成された矩形板状である。そして、一対の把持部材１、１のそれぞれの下面に接するように枢支軸５に沿う一対の端部から上方に筋状に突出した突起部６ａ、６ａが形成されている。このように昇降開放部材６を上向きのコ字状とすることで、上昇した際、枢支軸５と干渉することを防ぎ、昇降開放部材６に働く力を一対の把持部材１、１の下面にバランスよく及ぼすことができる。なお、突起部６ａの形状は、本形態例のような筋状ではなく、例えば矩形の昇降開放部材６の四つの角部に点状に設けてもよい。

【0041】

昇降チェーン１９は、昇降開放部材６の中央部に下端部が固定され、昇降開放部材６から枢支軸５の中央部に形成された貫通部７及び後述する把持部材保持部１１５の中心部を通り、上端部が吊り下げ基部３０に内設された昇降モータ（図示せず）に連結されている。

【0042】

昇降チェーン１９は、昇降モータの巻き上げ繰り出しによって上昇及び下降する。この動きに伴って昇降開放部材６が一対の把持部材１、１を図１１に示す開放状態と図１２に示す閉状態において、上昇又は下降させることができる。また、昇降開放部材６は、図１３に示すように、把持部材保持部１１５が規制部２０によって上昇を停止した後に昇降チェーン１９が巻き上げられることによってさらに引き上げられる。すなわち、図１２に示す閉じた状態の一対の把持部材１、１が突起部６ａ、６ａを介して上方へ押し上げられて開かれる。このように昇降開放部材６によって一対の把持部材１、１の上昇又は下降をさせることができるだけでなく、一本の昇降チェーン１９を巻き上げることで把持部材１、１を同時に開放させることができる。従って、構造と共に制御についても、よりシンプルな構成とすることができる。

【0043】

昇降開放部材６は、一対の把持部材１、１のそれぞれに昇降チェーン１９の巻き上げによって生じる力を作用させることが出来るものであれば、その形状は適宜選択できる。円盤状、楕円板状や棒状であってもよい。突起部６ａ、６ａも昇降開放部材６に作用する力を一対の把持部材１、１に伝達できるものであれば各種の形状を採用できる。例えば、突起部６ａの代わりに耐熱性のあるローラを備えたりすることができる。このような形状とすることで一対の把持部材１、１と昇降開放部材６との抵抗を減らし一対の把持部材１、１の開閉動作を滑らかにさせることができる。

【0044】

図１０〜図１３に示すように、把持部材保持部１１５は、一対の把持部材１、１の枢支軸５の両端を保持する脚部１１５ａと貫通部７の上方に昇降チェーン１９が通って上下する筒部１１５ｂを備え、この筒部１１５ｂの上部は円筒状の開口部１１５ｃを形成して直立している。円筒状の開口部１１５ｃを形成することで内側に規制部２０の下端が当接する段部１１５ｄが形成されている。この把持部材保持部１１５は、昇降開放部材６によって閉じている一対の把持部材１、１が上昇し、規制部２０に段部１１５ｄが当接して上昇を停止させた後、その位置でさらに昇降開放部材６が引き上げられることで把持部材１、１を開放させるためのものである。

【0045】

把持部材保持部１１５は、枢支軸５の位置で一対の把持部材１、１を保持し、昇降チェーン１９が通って規制部２０と当接する開口部１１５ｃが設けられた上縁部が形成されていれば、その形状を適宜選択できる。脚部１１５ａは１本でもよく、枢支軸５の中央部付近に固定してもよい。筒状部を有さずに開口部１１５ｃを円形のリングとして棒状の脚部で支えるものであってもよい。

【0046】

吊り下げ基部１３０は、図９に示すように箱状であり、昇降チェーン１９の繰り出しと巻き上げの基部になると共に、把持部材保持部１１５の開口部１１５ｃの上縁部が当接することで把持部材保持部１１５の上昇を所定位置で停止させるように規制する規制部２０を備えている。また、吊り下げ基部１３０の内部には、昇降チェーン１９を昇降させる昇降モータ（図示せず）と移動用駆動装置（図示せず）とを備えている。移動用駆動装置は、吊り下げ基部１３０を支持して固形燃料の貯留部２００と固形燃料を燃焼装置１００へ供給する燃料投入口部１１０との間での移動を案内する移動ガイド部１６０に案内させて吊り下げ基部１３０を移動させるように駆動させる。なお、この移動用駆動装置としては、自走式としてもよいし、ワイヤで引く方式としてもよい、

【0047】

吊り下げ基部１３０の上部には、非接触型のセンサの受け部１３１、例えば静電容量センサの受け部が備えられている。このセンサの受け部１３１は、移動ガイド部１６０に一定間隔で設けたセンサ部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｓ１及びＳ２によって感知されて移動用駆動装置、昇降モータ及び燃料投入口１１０の収納蓋１０２と遮断蓋１０５の開閉装置（図示せず）等を動作させる。なお、吊り下げ基部１３０の上部にセンサ部を、移動ガイド部１６０の上記の位置にセンサの受け部を備えてもよい。

【0048】

センサ部Ｐ１、Ｐ２及びＰ３は、固形燃料の貯留部２００の上部で吊り下げ基部１３０の位置を感知する。Ｓ１及びＳ２は、チップを搬送している状態とチップを落下させた後の状態の吊り下げ基部１３０の位置を感知する。各センサによって吊り下げ基部１３０の位置が感知されると、それぞれの位置に応じた制御がなされる。

【0049】

センサ部Ｐ１、Ｐ２及びＰ３の位置では、吊り下げ基部１３０の停止順、停止回数等を制御し、昇降モータが作動し、一対の把持部材１、１を一定時間降下させ、その後後述する電磁石の電源を切り、その後上昇するように作動させることができる。Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の順番で一回ずつ停止するとか、Ｐ１で５回停止したら、次はＰ２で５回停止するといった制御も可能である。このような制御により、固形燃料の貯留部２００のチップを大きな偏りがない状態で掴み取ることができる。これにより、固形燃料を燃焼装置へ安定的に供給することができる。

【0050】

センサ部Ｓ１及びＳ２では、吊り下げ基部１３０の停止及び移動、チップの燃焼装置１００の燃料収納部１０１の収納蓋１０２及び遮断蓋１０５等の開閉が制御される。例えば、チップを掴んだ一対の把持部材１、１を吊り下げている吊り下げ基部３０がＳ１の位置で感知されると遮断蓋１０５が閉まり、その後収納蓋１０２が開くように動作させる。上記吊り下げ基部３０がＳ２の位置で感知されると吊り下げ基部３０の水平移動が停止し、昇降モータによって昇降チェーン１９が巻き上げられ昇降開放部材６が上昇し、一対の把持部材１、１が開放されてチップが投下されるように動作させる。一対の把持部材１、１が全開すると再び一対の把持部材１、１の下降位置となるＰ１、Ｐ２又はＰ３によって検出される位置へ吊り下げ基部１３０が移動を開始する。移動が開始すると収納蓋１０２が閉められる。吊り下げ基部１３０がＳ１で感知されると遮断蓋１０５が開くように動作をさせることができる。

【0051】

移動ガイド部１６０は、固形燃料の貯留部２００とチップの燃焼装置１００の上部の間に架け渡された梁部材であって、例えば図９に示す実施例ではその下面の長手方向にスリット（図示せず）が形成されている。このスリットに沿って、自走用の駆動モータやワイヤを巻き取る駆動モータなどの移動用駆動装置の動力によって、吊り下げ基部１３０が、移動ガイド部１６０に沿って水平方向へ移動される。

【0052】

図１３に示すように、把持部材保持部１１５の上昇が停止した後、さらに昇降チェーン１９を巻き上げることで昇降開放部材６によって開かれた一対の把持部材１、１の開放状態を維持するために一対の把持部材１、１の上面における枢着軸５の上部で作動する電磁石８ａを備えた開放維持装置９が備えられている。この開放維持装置９は、把持部材１、１の一方に電磁石８ａを設け、他方の把持部材に電磁石の受け８ｂを設けている。この開放維持装置９が作動している限り、一対の把持部材１、１の自重や、その上面に載せた重り４、４及び一対の把持部材１、１に架設されたスプリング３による一対の把持部材１、１の閉方向の力に抗して開放状態を維持することができる。そして、図１２に示すように、電磁石８ａへの電流を切ることで直ちに上記の力によって一対の把持部材１、１を閉方向に向かわせてチップを把持することができる。

【0053】

作動制御手段は、例えば次のように制御できる。先ず、一対の把持部材１、１を開いた状態でセンサ部Ｐ１、Ｐ２又はＰ３の上部停止位置から下降できるように昇降モータによって昇降チェーン１９を繰り出すように作動させる（図１１）。次に、一対の把持部材１、１が下降してチップに接することができる位置に到達した際に開放維持装置９を構成する電磁石８ａへの電流を切り、把持部材１、１の自重や重り及びスプリング３によって一対の把持部材１、１を閉じるように作動させる（図１２）。そして、一対の把持部材１、１が閉じると一対の把持部材１、１を昇降開放部材６によって上昇できるように昇降モータを動作させて昇降チェーンを巻き取るように作動させる。一対の把持部材１、１が把持部材保持部１５０の開口部１５０ａで規制部２０と当接することで上昇を停止させるように作動させる。一対の把持部材１、１が閉じた状態で上昇を停止させた後、移動用駆動装置を作動させて吊り下げ基部１３０が燃料投入口部１１０の上部に移動するように作動させる。吊り下げ基部１３０がＳ１で感知されると、遮断蓋１０５が閉まり、その後収納蓋１０２が開くように作動させる。吊り下げ基部１３０がＳ２で感知されると吊り下げ基部３０の移動が停止し、昇降モータによって昇降チェーン１９が巻き上げられ昇降開放部材６が上昇し、一対の把持部材１、１が開放されてチップが降下するように作動させる（図１３）。一対の把持部材１、１が全開すると再びその下降位置となるＰ１、Ｐ２又はＰ３の位置へ移動するよう作動させる。移動が開始されると収納蓋１０２が閉められ、吊り下げ基部１３０がＳ１で感知されると遮断蓋１０５が開くように駆動される。

【0054】

次に、図１４に基づいて、一対の把持部材１、１によって構成される固形燃料の掴み機構にかかる他の形態例について説明する。
本形態例では、把持部材１に別体としての重り４を固定するというものではなく、把持部材１自体を重量のある材料で設けてある。すなわち、図１４に示すように、把持部材１の全体を厚い材料で構成することで、その自重によって、Ｌ字状に形成された把持部材１が閉じる方向へ自動的により強い力で回動するように付勢される。これによれば、不揃いな大きさの固形燃料をより確実且つ適切に把持して保持することができる。

【0055】

さらに、図１４に示す形態例では、一対の把持部材１、１が最大に開いた際に、スプリング３が枢支軸５よりも若干上方で張られた状態となるように設けられている。これによれば、スプリング３の張力が一対の把持部材１、１が開いた状態を維持するように作用し、安定的にその状態を保持することを補助できる。また、反対に一対の把持部材１、１が閉じるように回動した際には、その閉じた状態を維持するように作用し、安定的にその状態を保持することを補助できる。すなわち、このスプリング３によれば、一対の把持部材１、１の動作を安定化させることができ、装置の作動効率を向上できる。

【0056】

次に、図１５に基づいて、一対の把持部材１ａ、１ｂ及びその動作を制御するために設けられるセンサの設置にかかる形態例について説明する。
１２０は電磁石ＯＦＦ用センサであり、一方の把持部材１ａの上面突起部１ａｓに固定されて配置されている。この電磁石ＯＦＦ用センサ１２０としては、例えば、リミットスイッチを用いることができる。また、１２１はスライドピンであり、一方の把持部材１ａの根元部に設けられた貫通孔に挿通されて上下方向にスライドできるように配されている。このスライドピン１２１は、電磁石ＯＦＦ用センサ１２０の下側に配されている。

【0057】

これによれば、図１５に示すように、スライドピン１２１が昇降開放部材６によって上方へ押されてスライドされている場合は、そのスライドピン１２１が電磁石ＯＦＦ用センサ１２０のボタンを押す状態となっている。そして、一対の把持部材１ａ、１ｂが下降して貯留されたチップ燃料の上に接触してさらに昇降チェーン１９が繰り出された際に、昇降開放部材６による一対の把持部材１ａ、１ｂに対する支持が緩んで、昇降開放部材６が対の把持部材１ａ、１ｂから離れる（図１５の二点鎖線で示した昇降開放部材を参照）。この際には、スライドピン１２１が重力と前記のボタンの復帰用バネ力によって下方へスライドされ、電磁石ＯＦＦ用センサ１２０によって信号が出力される。その電磁石ＯＦＦ用センサ１２０の信号を受けて、昇降チェーン１９の繰り出しが停止されるように、昇降モータ３６が停止されると共に、電磁石８ａの磁力による吸着力が解除される。

【0058】

以上のように、電磁石ＯＦＦセンサ１２０が設けられているため、昇降チェーン１９の繰り出しを停止するタイミングを適切に判断することができ、効率的にチップ燃料を燃焼装置１００へ供給することができる。つまり、一定の時間間隔で制御する場合に比較して、無駄な昇降チェーン１９の繰り出し動作などを排除でき、駆動動作を最小限として効率よく且つ確実に稼働できる。また、電磁石８ａの吸着力をタイミングよく解除でき、一対の把持部材１ａ、１ｂを昇降チェーン１９で引き上げる際に、その一対の把持部材１ａ、１ｂは、その自重で適切に閉じる方向へ回動し、チップ燃料を好適に把持できるように動作できる。

【0059】

１４０は電磁石ＯＮ用センサであり、他方の把持部材１ｂの上面突起部１ｂｓに固定されて配置されている。この電磁石ＯＮ用センサ１４０としては、例えば、リミットスイッチを用いることができる。この電磁石ＯＮ用センサ１４０は、一方の把持部材１ａの上面突起部１ａｓと対面する位置関係にあり、一対の把持部材１ａ、１ｂが開閉する回動動作に伴って、電磁石ＯＮ用センサ１４０と上面突起部１ａｓとは接離する位置関係になっている。

【0060】

これによれば、昇降チェーン１９が巻き上げられて、電磁石ＯＮ用センサ１４０のボタンが前記の上面突起部１ａｓによって押されることによって、その電磁石ＯＮ用センサ１４０から信号が出力される。その信号によって、電磁石８ａを作動させ、一対の把持部材１ａ、１ｂが、チップ燃料を保持するために下降する際に開いた状態を確実に維持できるようになっている。これによれば、一対の把持部材１ａ、１ｂの開閉動作を適切にコントロールでき、チップ燃料を把持して確実且つ適切に送ることができる。

【0061】

また、１５０は高さセンサであり、吊り下げ基部１３０の下面に固定され、規制部２０下面とセンサ面が同等の高さに配置されている。この高さセンサ１５０としては、例えば、静電容量センサを用いることができる。１５１はセンサの受け部であり、把持部材保持部１１５の上端部に設けられており、高さセンサ１５０に近接すると、その高さセンサ１５０が信号を出力できるように設けられている。
これによれば、一対の把持部材１ａ、１ｂがチップ燃料を把持した状態を維持して燃料装置１００へ移動できるように、一対の把持部材１ａ、１ｂが所定の高さ位置に上昇した際に、昇降チェーン１９の巻き取り動作をストップさせることができる。

【0062】

ところで、本形態例の一対の把持部材１ａ、１ｂは、図１５に示すように最も開いた際に、一対の把持部材１ａ、１ｂの下端側の間隔が下方へ向かって徐々に広くなるように形成されている。つまり、一対の把持部材１ａ、１ｂが開いてチップ燃料に接触する爪の部分がテーパ状に広がっている。
これによれば、チップ燃料を好適に掻き込み易くなり、適切に掬い上げて把持でき、確実且つ適切にチップ燃料を燃焼装置１００へ送ることができる。

【0063】

次に、以上の固形燃料供給装置の形態例に付随する構成の形態例について、簡単に説明する。
先ず、この固形燃料供給装置を用いる燃焼装置１００については、そのロストルをカゴ状の形態とし、そのカゴ状のロストル内へチップ燃料を投入する形態とすることができる。以上に説明した本発明の形態例では、チップ燃料を例えば平均的な長さが１０ｃｍ程度の細長い形態であることを想定できる。そのようにチップ燃料が比較的大きなものである場合、そのカゴ状の形態は、粗い目の格子状に設けることができる。そのようなカゴ状のロストルを用いることによれば、燃焼用空気の通気性を高めることができるため、燃焼効率を好適に向上できる。

【0064】

また、燃焼装置１００の燃料投入口１１０について、例えば、遮蔽蓋１０５は、鉛直方向に開閉することに限らず、水平方向にスライドさせて開閉させるようにしてもよい。 そして、この遮蔽蓋１０５や収納蓋１０２は、一枚の扉で開閉する方式でなく、二枚の扉で開閉する観音開き方式や、さらに多くの遮蔽板を有するものとしてロータリー方式などを利用してもよい。すなわち、煙が流れ出ることや逆火を防止できるように適切に遮断できる形態であれば、特に限定されるものではない。

【0065】

さらに、チップ燃料が貯留された固形燃料の貯留部２００については、本形態例のように一対の把持部材１、１がその位置を変位できるもの（図９参照）限定されるものではない。すなわち、固形燃料の貯留部２００と、一対の把持部材１、１が降下する位置とを相対的に変化させるようにすればよく、固形燃料の貯留部２００を移動させる方式としてもよい。例えば、固形燃料の貯留部２００を、有底円筒状の貯留槽として間欠的若しくは連続的に回転させるものとしてもよい。これによっても、固形燃料の貯留部２００のチップ燃料が堆積された平面全面について、より均一に一対の把持部材１、１を降下させて、より均一にチップ燃料を掴んで燃焼装置１００へ供給することができる。

【0066】

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。

【符号の説明】

【0067】

１ 把持部材
２ 把持部材の下部
３ スプリング
４ 重り
５ 枢支軸
６ 昇降開放部材
６ａ 突起部
７ 貫通部
８ａ 電磁石
８ｂ 電磁石の受け
１０ 上部立設部
１５ 把持部材保持部
１６ 操作ワイヤ
１７ 側出用孔
１８ 昇降ワイヤ
１９ 昇降チェーン
２０ 規制部
３０ 吊り下げ基部
３５ 操作モータ
３６ 昇降モータ
５０ 移動用駆動装置
６０ 移動ガイド部
１００ 燃焼装置
１０１ 燃料収納部
１０２ 収納蓋
１０４ 燃焼室
１０５ 遮断蓋
１１０ 燃料投入口部
１１５ 把持部材保持部
１１５ａ 把持部材保持部の脚部
１１５ｂ 把持部材保持部の筒部
１１５ｃ 把持部材保持部の開口部
１１５ｄ 把持部材保持部の段部
１３０ 吊り下げ基部
１３１ センサの受け部
１６０ 移動ガイド部
２００ 固形燃料の貯留部
Ｐ１ センサ部
Ｐ２ センサ部
Ｐ３ センサ部
Ｓ１ センサ部
Ｓ２ センサ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】