JP3144569U - 粒状物搬送機構及びこれを備えた燃焼装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固形燃料、土砂、穀類などのペレット状や塊状の粒状物をその周面に旋回羽根3が設けられた搬送シャフト4の回転により略水平方向に押し出して搬送する略円筒状の水平搬送部2と、水平搬送部2の上面にその下端が連結して設けられ固形燃料などの粒状物を水平方向から垂直上向きに方向を変えて搬送する垂直搬送部5と、垂直搬送部5の下端中心直下より下流側となる搬送シャフト4の周面に旋回羽根3に対向して逆ねじに同軸形成された逆旋回羽根6とを有するように粒状物搬送機構1を構成する。
【選択図】図1
Description
また、特許文献2には、木材チップなどの固形燃料を搬送する搬送機構の出口前方に、前方に至るに従って下方に傾斜した固定ロストルとその先端側に沿って摺動する移動ロストルとを配設しそのロストルの上面にて木材チップを燃焼させるようにした木材チップ燃焼装置が記載されている。
(a)特許文献1記載の粒状物搬送装置は、粒状物を搬送するための水平回転軸に対して直角方向に駆動される垂直回転軸を要するため、全体の機械構成が複雑となってメンテナンス性や経済性が悪くなる上に、これらの接合部では過度の破砕力が働いて粒状物が粉化して燃焼特性や搬送性にばらつきを生じ易いという課題があった。
(b)このような縦置きスクリューフィーダを省略することで粒状物を円筒状のスクリューフィーダで水平方向に搬送して、その基端部をL字状に曲げて上方にL押し出す場合には、このL字状の屈曲部に夏場などの湿度によって形がくずれて粉化した木質ペレットなどの固形燃料が押し固められて固着して固形燃料の流れが阻害される。そのため、燃料搬送部に過大な負荷がかかって、固形燃料を押し出す搬送スクリューなどが変形、破損し易いという課題があった。
(c)特許文献2記載の燃焼装置では、略矩形状のロストルが一方向に傾斜配置されているので、ロストル上に連続的に供給される固形燃料をそのロストルの伸延方向に沿って均一に燃焼させるのが困難な場合があり、燃焼処理効率が悪くなるという課題があった。
(d)燃焼後の未燃焼分や灰がロストルに一旦固着すると、移動ロストルを固定ロストルの全面に渡って摺動させないと、これらを確実に除去することが困難でしかも常時移動ロストルを作動させなければならずメンテナンス性や経済性に欠けるという課題があった。
(e)従来の移動ロストルは固定ロストル上を往復摺動させるので、一旦ガラス化した灰がクリンカー状となって固着してしまうとその除去効率が低下する上に、駆動機構が複雑で小型化がしにくいという課題があった。
図1は実施の形態1の粒状物搬送機構の模式説明図である。
図1(a)において、1は実施の形態1の粒状物搬送機構、2はその粒状物供給口2aを介して供給されるペレット状や塊状の粒状物をその周面に旋回羽根3が設けられた搬送シャフト4の回転により略水平方向に押し出して搬送する略円筒状に形成された水平搬送部、5は水平搬送部2の基端側上面にその下端が略L字状に連結して設けられ固形燃料などの粒状物を水平方向から垂直上向きに方向を変えて搬送するための略円筒状に形成された垂直搬送部、6は垂直搬送部5の下端中心直下より下流側となる搬送シャフト4の周面に旋回羽根3に対向して逆ねじに同軸形成された逆旋回羽根、7は搬送シャフト4を所定回転速度で回転駆動させるための電動モータや変速機などを備えたシャフト駆動部である。
粒状物搬送機構1は搬送シャフト4に同軸形成された旋回羽根3と逆旋回羽根6とを有するので、搬送シャフト4を駆動させるだけで、水平搬送部2と垂直搬送部5とでL字状や湾曲状に形成される接続部で粒状物の流れを停滞させることなく水平方向から垂直方向にそのフローを変化させて、固形燃料、土砂、穀類などのペレット状や塊状の粒状物を効率的に搬送することができる。
図2は本考案の実施の形態2に係る粒状物搬送機構を備えた燃焼装置の断面図であり、図3はそのロストル部及び粒状物搬送機構の拡大断面図であり、図4はロストル部の分解斜視図である。
図2〜図4において、10は本実施の形態1の粒状物搬送機構を備えた燃焼装置、11は粒状物である木質ペレット燃料を水平搬送部2の搬送シャフト4の回転により水平方向に搬送してその基端側に設けられた垂直搬送部5で垂直上向きに押し出すための粒状物搬送機構、12は搬送シャフト4先端部側から垂直上向きに開口して形成された垂直搬送部5の燃料排出部、13は燃料排出部12に取り付けられ木質ペレット燃料がその開口部13aを介して押し上げられそのロストル面13bに盛り上げられて燃焼されるロストル部、14はロストル部13を内蔵して木質ペレット燃料の燃焼ガスを発生させるための燃焼室、15は燃焼ガスがその円筒状ガス流路をなすパイプ配管15aに供給されパイプ配管15aの外周囲を流れる水と熱交換されて下部の灰溜まり部15bを経由して煙突部16に排出される煙管部、17は燃料搬送部11に連設され木質ペレット燃料を貯留する燃料ホッパ、18はロストル部13の下部に固形燃料を燃焼させる燃焼用空気を送り込むための送風機である。なお、実施の形態2の粒状物搬送機構11は、実施の形態1の粒状物搬送機構1と略同様にその搬送シャフト4上に形成された旋回羽根3とこの旋回羽根3の終端に対向して形成された逆旋回羽根6とを備えている。これら実施の形態1と同様の機能を有するものについては同一の符号を付してその説明を省略する。
図3及び図5に示すように、ロストル部13は、垂直搬送部5の先側に上向きに開口した燃料排出部12に取り付けられた基盤12aと、基盤12a上に固定され固形燃料が押し上げられて通過する開口部13aを備えた略円錐状の固定ロストル13dと、固定ロストル13d上に回転自在に載置される回転ロストル13eとを備えている。
こうして、電動モータ22を作動させることにより、回転ロストル13eの下部に設けられた突起部13cが棒状回転体21の先部で打撃され、この回転ロストル13eを固定ロストル13dに対して衝撃的に回転させることができる。こうして、ロストル部13状の固形燃料の燃焼灰層と未燃焼層とを混合攪拌させながら燃焼用空気との接触通気状態を良好にして、固形燃料の燃焼を効率よく行わせることができるようになっている。
こうして、燃焼装置10においては、ロストル部の開口部13aなどを通過する固形燃料の流れによって、この開口部13aや火格子に灰や未燃焼分、ガラス化した灰などが付着するのを防止でき良好な燃焼の保持性に優れると共に、逆旋回羽根6により多少粉化した燃料であってもこの凝集物を効率的に解砕して上方のロストル部13にスムースに押し上げることができ、この部分に過大な力がかかって搬送シャフト4が破断したり変形したりするのを防止できる。
図7は実施の形態3における粒状物搬送機構を備えた燃焼装置に適用される自動運転プログラムを示したフローチャートである。なお、本実施の形態3における自動運転プログラムは、前記実施の形態2の粒状物搬送機構を備えた燃焼装置10などに適用される。以下では燃焼装置10に適用した場合について説明する。
すなわち自動運転プログラムは、ロストル部13に供給される固形燃料及び、燃焼室14に供給する燃焼用空気の各供給量を、燃焼室14や粒状物搬送機構11内に設けたサーモセンサの検知信号に基づいて制御して、ロストル部13上の固形燃料を燃焼状態に維持させるようにしている。これによって、木質ペレット燃料の連続運転を容易かつ安全に行うことができると共に、燃焼装置10の稼働効率を向上させることができる。
この自動運転プログラムでは、ボイラなどの燃焼装置を制御する制御部からの消化信号により、粒状物搬送機構11の駆動モータと燃焼用空気の送風機が停止させる。こうして、固形燃料は消炎してロストル中央に種火が残され、所定時間経過後に点火信号が送られると、粒状物搬送機構11の駆動モータと燃焼用空気の送風機が作動して固形燃料と燃焼用空気がロストル部に供給されてこの種火によって固形燃料が点火される。この繰り返しによって燃焼装置10が運転されるようにしている。
(a)まず電源スイッチ40を入れて、燃焼装置10の制御部に接続された水位レベラー41、カレントリミットター42、ボイラサーモスタット43、感震装置44、種火維持サイクルタイマー45、種火維持燃焼タイマー46、逆火サーモスタット47、未着火サーモスタット48、未着火検知タイマー49、及び各表示灯50やブザーを待機状態にする。なお、電源スイッチ40は燃焼装置10を長期間休止する場合以外は常時「入」とする。
(b)運転スイッチ40aを運転モード(オン)にして以下の「燃焼」、「消火」などの運転モードを切り換える自動運転を開始させる。
「燃焼」時:燃料送りモータ、送風機モータ、排風機モータが同時作動する。
「消火」時:燃料送りモータが停止し、3分後送風機モータ、排風機モータが停止する。
「5分間燃焼」時:種火維持燃焼タイマーの設定時間(5分)燃焼後に「消火」となり、種火維持サイクルタイマーの設定に戻る。
なお、感震装置44は地震発生時の振動を検知して、燃焼装置10の電源をオフにして作動を止めるための装置であり、これによってさらに安全性が高められるようにしている。
以下、実施の形態2の粒状物搬送機構を備えた燃焼装置10に適用され、燃焼装置10の制御部にロードされた逆火防止運転プログラムを介して制御される逆火防止部の作動方法について説明する。
本実施の形態3の燃焼装置10に適用される逆火防止部は、図2に示すように粒状物搬送機構11における搬送シャフト4の上流端側温度を検知するサーモセンサ25と、サーモセンサ25で検出される温度が規定温度(例えば50℃)以上になったときに搬送シャフト4を所定の回転速度で駆動させる電動モータ22、ロストル部13の下部に燃焼用空気を送るための送風機18、及びこれらを制御する制御部を有して構成されている。これによって、燃焼装置10の休止状態の時などにロストル部13上の種火が水平搬送部2内を移動したのをサーモセンサ25によって検知して、固形燃料をロストル部13側に押し上げて種火の移動を阻止でき、燃焼装置10の安全性をさらに高めらことができる。
1’ 変容例1の粒状物搬送機構
1” 変容例2の粒状物搬送機構
2 水平搬送部
2a 粒状物供給口
3 旋回羽根
4 搬送シャフト
5 垂直搬送部
6 逆旋回羽根
7 シャフト駆動部
10 実施の形態2の粒状物搬送機構を備えた燃焼装置
11 粒状物搬送機構
12 燃料排出部
12a 基盤
13 ロストル部
13a 開口部
13b ロストル面
13c 突起部
13d 固定ロストル
13e 回転ロストル
14 燃焼室
15 煙管部
15a パイプ配管
15b 灰溜まり部
16 煙突部
17 燃料ホッパ
18 送風機
21 棒状回転体
22 電動モータ
23 基台部
24 車輪
25 サーモセンサ
40 電源スイッチ
40a 運転スイッチ
41 水位レベラー
42 カレントリミットター
43 ボイラサーモスタット
44 感震装置
45 種火維持サイクルタイマー
46 種火維持燃焼タイマー
47 逆火サーモスタット
48 未着火サーモスタット
49 未着火検知タイマー
50 表示灯
Claims (5)
- 固形燃料、土砂、穀類などのペレット状や塊状の粒状物をその周面に旋回羽根が設けられた搬送シャフトの回転により略水平方向に押し出して搬送する略円筒状の水平搬送部と、前記水平搬送部の上面にその下端が連結して設けられ前記粒状物を水平方向から垂直上向きに方向を変えて搬送する垂直搬送部と、前記垂直搬送部の下端中心直下より下流側となる前記搬送シャフトの周面に前記旋回羽根に対向して逆ねじに同軸形成された逆旋回羽根とを有することを特徴とする粒状物搬送機構。
- 請求項1記載の粒状物搬送機構を用いて木質チップや石炭などの固形燃料からなる粒状物を搬送して燃焼させる粒状物搬送機構を備えた燃焼装置であって、前記垂直搬送部の上端に設けられ前記固形燃料がそのロストル面に盛り上げられて燃焼されるロストル部を有することを特徴とする粒状物搬送機構を備えた燃焼装置。
- 前記ロストル部を出し入れ可能に内蔵して前記固形燃料の燃焼ガスを発生させる燃焼室と、前記燃焼ガスがその円筒状ガス流路に供給され外周囲を流れるガスや水と熱交換されて外部に排出される煙管部と、を有することを特徴する請求項2記載の粒状物搬送機構を備えた燃焼装置。
- 前記ロストル部が、前記垂直搬送部の上端側に取り付けられる略円錐状の固定ロストルと、前記固定ロストルの上部に隙間を有して回転自在に配設される回転ロストルと、前記回転ロストルを回転させるロストル回転機構と、を有することを特徴とする請求項2又は3に記載の粒状物搬送機構を備えた燃焼装置。
- 前記ロストル部に供給される固形燃料及び、前記燃焼室に供給する燃焼用空気の各供給量を、前記燃焼室や前記粒状物搬送機構に設けたサーモセンサの検知信号に基づいて制御して、前記ロストル部上の固形燃料を所定の燃焼状態に維持させる自動運転制御部を備えていることを特徴とする請求項3又は4に記載の粒状物搬送機構を備えた燃焼装置。
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