JP5840318B1

JP5840318B1 - Pressurized combustion device

Info

Publication number: JP5840318B1
Application number: JP2015104063A
Authority: JP
Inventors: 治川村
Original assignee: 有限会社川村製作所
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2035-05-22
Also published as: JP2016217643A

Abstract

【課題】排気排出用の送風機や高い煙突などを必要とせず、かつ、燃焼室内で集塵機能を持たせることができて、長時間にわたって安定に燃焼させることができる加圧式燃焼装置を提供する。【解決手段】円筒形状または円錐形状の燃焼室１と、この燃焼室１の上部に取り付けられ、燃料と加圧された燃焼用空気とを混合して燃焼室１内に導入可能な燃料混入器２と、燃焼室１の上部中央に取り付けられた排気筒３と、を備えた。そして、燃料混入器２は、燃焼用空気と燃料とが燃焼室１の内周壁面１ａに沿って旋回しながら下降するように、前記燃焼室に対して斜めに接続されている。【選択図】図１A pressurized combustion apparatus that does not require a blower for exhaust emission or a high chimney, can provide a dust collection function in a combustion chamber, and can stably burn for a long time. A combustion chamber 1 having a cylindrical shape or a conical shape, and a fuel mixer attached to the upper portion of the combustion chamber 1 and capable of mixing and introducing fuel and pressurized combustion air into the combustion chamber 1 2 and an exhaust pipe 3 attached to the upper center of the combustion chamber 1. The fuel mixer 2 is obliquely connected to the combustion chamber so that the combustion air and fuel descend while turning along the inner peripheral wall surface 1a of the combustion chamber 1. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、バイオマス燃料などの各種の燃料を燃焼させてボイラーや燃焼炉などとして使用することができる燃焼装置に関するものである。 The present invention relates to a combustion apparatus that can be used as a boiler or a combustion furnace by burning various fuels such as biomass fuel.

木質チップなどのバイオマス燃料やペレットまたはプラスチックと紙とを混ぜた廃材をリサイクルして作られたＲＰＦなどの燃料を使用した燃焼装置が実用化されつつある。この種の燃焼装置においては、空気を押し込む送風機を使用して多くの空気を燃焼室内に供給して燃焼火力を高め、燃焼により発生した排気を排出するために高い煙突や送風機を使った強制排気装置を使用して、燃料投入口などに排気が逆流することを防止した構造とされている。例えば、特許文献１等には、固体燃料や液体燃料を燃焼可能な燃焼装置が開示されている。 Combustion apparatuses using biomass fuel such as wood chips and fuel such as RPF produced by recycling waste materials obtained by mixing pellets or plastic and paper are being put into practical use. In this type of combustion device, a blower that pushes in air is used to supply a large amount of air into the combustion chamber to increase the combustion thermal power, and forced exhaust using a high chimney or blower to exhaust the exhaust generated by combustion. The device is used to prevent the exhaust gas from flowing backward to the fuel inlet or the like. For example, Patent Document 1 discloses a combustion apparatus capable of burning solid fuel or liquid fuel.

また、燃焼装置の燃焼室内に燃料を投入して燃焼させる方法としては、燃焼室の内部壁面に複数個の空気供給口を設けて燃焼空気を送り燃焼させる方法や、ロストルを設けてロストル下部より燃焼空気を送り込んで燃焼させる構造が一般的である（特許文献１、２等）。 In addition, as a method of injecting fuel into the combustion chamber of the combustion device and burning it, a method of providing a plurality of air supply ports on the inner wall surface of the combustion chamber and sending combustion air, a rooster is provided, and A structure in which combustion air is fed and burned is common (Patent Documents 1, 2, etc.).

燃焼装置が、コンベアなどを用いて燃料を自動投入させて連続的に燃焼させる構造である場合には、燃焼室の底部に灰が蓄積して燃焼条件が悪化し燃え難くなる。このような不具合を解消するものとして、特許文献２等に摺動式のロストルや自動灰出し装置が開示されている。 When the combustion device has a structure in which fuel is automatically charged using a conveyor or the like and continuously burns, ash accumulates at the bottom of the combustion chamber, and the combustion conditions deteriorate, making it difficult to burn. As a means for solving such a problem, Patent Document 2 discloses a sliding rooster and an automatic ash removing device.

特開平９−４８１４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-4814 特開平８−１２８６１２号公報JP-A-8-128612

しかしながら、上述した従来の燃焼装置においては、燃焼火力を高めるための燃焼用送風機と、排気排出用の送風機やドラフト（通風力）効果を得るための高い煙突が必要であり、製造コストが増加してしまう課題がある。また、燃焼室内で発生した粉塵などが排気口から排出されるので、燃焼室の排気出口から煙突までの間にサイクロン集塵機などを備えて粉塵を除去しており、これによっても、製造コストの増加を招いていた。またその他の課題として、燃料の自動投入装置を用いて長時間燃焼をすると、燃焼室内に灰が蓄積して燃焼条件が悪化するので灰の除去装置が必要であった。 However, the conventional combustion apparatus described above requires a combustion blower for increasing combustion thermal power, a blower for exhaust discharge, and a high chimney for obtaining a draft (wind power) effect, which increases the manufacturing cost. There is a problem. In addition, dust generated in the combustion chamber is exhausted from the exhaust port, so a cyclone dust collector is installed between the exhaust outlet of the combustion chamber and the chimney to remove the dust, which also increases the manufacturing cost. Was invited. As another problem, if combustion is performed for a long time using an automatic fuel injection device, ash accumulates in the combustion chamber and the combustion conditions deteriorate, so an ash removal device is required.

本発明はこのような課題を解決しようとするものであり、排気排出用の送風機や高い煙突などを必要とせず、かつ、燃焼室内で集塵機能を持たせることができて、長時間にわたって安定に燃焼させることができる加圧式燃焼装置を提供することを目的とするものである。 The present invention is intended to solve such a problem, and does not require an exhaust fan or a high chimney, and can have a dust collection function in the combustion chamber, and is stable over a long period of time. An object of the present invention is to provide a pressurized combustion apparatus capable of burning.

上記課題を解決するために本発明の加圧式燃焼装置の共通な構成は、円筒形状または円錐形状の燃焼室と、この燃焼室の上部に取り付けられ、燃料と加圧された燃焼用空気とを混合して前記燃焼室内に導入可能な燃料混入器と、前記燃焼室の上部中央に取り付けられた排気筒と、を備え、前記燃料混入器は、燃焼用空気と燃料とが前記燃焼室の内周壁面に沿って旋回しながら下降するように、前記燃焼室に対して斜めに接続されていることを特徴とする。なお、燃料混入器には送風機を繋いで送風し、燃料をコンベアなどで自動投入すると好適である。 In order to solve the above-described problems, a common configuration of the pressurized combustion apparatus of the present invention includes a cylindrical or conical combustion chamber, a fuel attached to the upper portion of the combustion chamber, and pressurized combustion air. A fuel mixer that can be mixed and introduced into the combustion chamber; and an exhaust pipe attached to an upper center of the combustion chamber. The fuel mixer contains combustion air and fuel in the combustion chamber. It is connected obliquely to the combustion chamber so as to descend while turning along the peripheral wall surface. In addition, it is preferable that the fuel mixer is connected to a blower to blow air and the fuel is automatically charged by a conveyor or the like.

この構成によれば、加圧された空気と燃料とが、同時に燃焼室の内周壁面に沿って旋回しながら燃焼し、燃焼灰は燃焼室の底部に落下し、燃焼により発生した排気は燃焼室中央部の排気筒より排出される。 According to this configuration, the pressurized air and fuel are simultaneously burned while swirling along the inner peripheral wall surface of the combustion chamber, the combustion ash falls to the bottom of the combustion chamber, and the exhaust generated by the combustion is burned It is discharged from the exhaust tube at the center of the chamber.

また、燃料の種類によっては燃焼条件が異なるために必ずしも一定条件では燃焼しない場合がある。したがって、このような場合に対応してより良い燃焼を行うために、前記排気筒の中央部に複数の空気吹出口を有する二次燃焼空気送風管を設置し、この二次燃焼空気送風管を燃料混入器の空気導入部に接続し、前記空気導入部から前記二次燃焼空気送風管の空気吹出口を通して前記排気筒内に排出された空気により、前記排気筒内で二次燃焼可能に構成してもよい。 In addition, depending on the type of fuel, the combustion conditions are different, so there are cases where combustion does not necessarily occur under certain conditions. Therefore, in order to perform better combustion in response to such a case, a secondary combustion air blower pipe having a plurality of air outlets is installed at the center of the exhaust pipe, and this secondary combustion air blower pipe is installed. Connected to the air introduction part of the fuel mixer and configured to be capable of secondary combustion in the exhaust cylinder by the air discharged from the air introduction part through the air outlet of the secondary combustion air blower pipe into the exhaust cylinder May be.

この構成によれば、燃焼室内部で発生した未燃ガスを燃焼させることができるため、燃焼効率を向上させるとともに、排気筒から排出される未燃ガス成分を無くしたり、最小限に抑えたりすることができ、排気筒から煙が出ることも防止できる。 According to this configuration, since the unburned gas generated in the combustion chamber can be burned, the combustion efficiency is improved and the unburned gas component discharged from the exhaust pipe is eliminated or minimized. It is possible to prevent smoke from being emitted from the exhaust pipe.

また、バイオマス燃料の中でも特にプラスチックの廃材と紙の廃材を原料として生産されたＲＰＦ燃料などのような燃料は、燃料表面は良く燃えるが中心部まで空気が入り難く燃料の投入量が多くなると未燃物が残ってしまう傾向がある。したがって、燃料がＲＰＦ燃料などの場合には、円筒形又は多角筒形で複数個の空気流入口を設けた燃焼筒を燃焼室の中央部に設け、この燃焼筒の中央部分に前記燃料混入器に接続された空気供給管を燃焼室底部近傍に燃焼室底面から離間させた位置まで延ばして配置し、前記空気供給管の先端部を開口させて燃焼用空気を燃焼室底部近傍箇所に流入させることができるよう構成すると好適である。この構成によれば、ＲＰＦ燃料などを完全に灰化することができて、未燃物を無くすことができる。 In addition, among biomass fuels, especially RPF fuel produced using plastic waste and paper waste as raw materials, the fuel surface burns well, but it is difficult for air to enter the center and the amount of fuel input is not high. There is a tendency for fuel to remain. Accordingly, when the fuel is RPF fuel or the like, a combustion cylinder having a cylindrical shape or a polygonal cylinder shape and provided with a plurality of air inlets is provided in the central portion of the combustion chamber, and the fuel mixing device is provided in the central portion of the combustion cylinder. The air supply pipe connected to is extended near the bottom of the combustion chamber to a position spaced from the bottom of the combustion chamber, and the tip of the air supply pipe is opened to allow combustion air to flow into the vicinity of the bottom of the combustion chamber. It is preferable that it can be configured. According to this structure, RPF fuel etc. can be incinerated completely and an unburned thing can be eliminated.

また、燃焼室の周囲に、燃焼室の壁面に伝達される熱を吸収する貯水タンク部を設けるとともに、前記貯水タンク部に、排気筒からの排気が通される熱交換配管を有する熱交換器を繋げるよう構成してもよい。この構成によれば、燃焼室の熱が貯水タンク部内の水に吸収されるとともに、熱交換器によっても熱が吸収され、良好に温水を得ることができる。また、熱交換器を通った排気を例えば野菜栽培用の温室ハウスなどに導入して温室ハウス内を暖房するなど加圧式燃焼装置の熱をさらに有効に利用することができる。 Also, a heat exchanger having a water storage tank portion that absorbs heat transmitted to the wall surface of the combustion chamber around the combustion chamber, and having a heat exchange pipe through which the exhaust from the exhaust pipe is passed through the water storage tank portion. You may comprise so that it may connect. According to this configuration, the heat in the combustion chamber is absorbed by the water in the water storage tank, and the heat is also absorbed by the heat exchanger, so that warm water can be obtained satisfactorily. Further, the heat of the pressurized combustion apparatus can be used more effectively, for example, by introducing the exhaust gas that has passed through the heat exchanger into a greenhouse for vegetable cultivation to heat the inside of the greenhouse.

本発明の加圧式燃焼装置では、円筒形状または円錐形状の燃焼室と、この燃焼室の上部に取り付けられ、燃料と加圧された燃焼用空気とを混合して前記燃焼室内に導入可能な燃料混入器と、前記燃焼室の上部中央に取り付けられた排気筒と、を備え、前記燃料混入器は、燃焼用空気と燃料とが前記燃焼室の内周壁面に沿って旋回しながら下降するように、前記燃焼室に対して斜めに接続されている。この構成によれば、燃焼室には加圧された空気と燃料とが燃焼室の内周壁面に沿って旋回するように導入されるため、排気筒に高い煙突を接続したり、排気排出用の送風機を接続したりしなくても済み、製造コストを低減できる。また、燃料は燃焼室の内周壁面に沿って旋回しながら燃焼するため、単に底部に燃料を導入する場合よりも、良好に燃焼し易くなり、燃焼室内で発生した粉塵などが排気筒から排出され難くなる。また、燃焼灰は燃焼室の底部に集まりやすく、燃焼室の下部の一部などを開閉自在にすることで、集塵作業も容易に行える。また、燃料は燃焼室の内周壁面に沿って旋回しながら燃焼するため、単に底部に燃料を導入する場合よりも、熱が燃焼室の周囲から発散し易く、熱効率も良好となる。このように本発明の加圧式燃焼装置は例えば、送風機を一台接続するのみで良好な燃焼と集塵と排気とを可能にできるとともに、小型化でき、高性能で安価な燃焼装置を提供できるものである。 In the pressurized combustion apparatus of the present invention, a fuel that can be introduced into the combustion chamber by mixing a cylindrical or conical combustion chamber and the upper portion of the combustion chamber and mixing fuel and pressurized combustion air A mixer and an exhaust pipe attached to the upper center of the combustion chamber. The fuel mixer is configured so that the combustion air and the fuel descend while swirling along the inner peripheral wall surface of the combustion chamber. Further, it is connected to the combustion chamber at an angle. According to this configuration, pressurized air and fuel are introduced into the combustion chamber so as to swirl along the inner peripheral wall surface of the combustion chamber. This eliminates the need to connect a blower, and can reduce manufacturing costs. In addition, since the fuel burns while swirling along the inner peripheral wall surface of the combustion chamber, it becomes easier to burn better than when fuel is simply introduced into the bottom, and dust generated in the combustion chamber is discharged from the exhaust stack. It becomes difficult to be done. In addition, the combustion ash tends to collect at the bottom of the combustion chamber, and dust collection work can be easily performed by opening and closing a part of the lower portion of the combustion chamber. Further, since the fuel burns while swirling along the inner peripheral wall surface of the combustion chamber, heat is more easily dissipated from the periphery of the combustion chamber and thermal efficiency is better than when the fuel is simply introduced into the bottom. Thus, the pressurized combustion apparatus of the present invention can provide good combustion, dust collection and exhaust by connecting only one blower, for example, and can provide a high-performance and inexpensive combustion apparatus that can be downsized. Is.

本発明の実施の形態に係る加圧式燃焼装置の正面断面図である。1 is a front sectional view of a pressurized combustion apparatus according to an embodiment of the present invention. 同加圧式燃焼装置の平面断面図である。It is a plane sectional view of the pressurization type combustion device. 本発明の第２の実施の形態に係る加圧式燃焼装置の正面断面図である。It is front sectional drawing of the pressurization type combustion apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態に係る加圧式燃焼装置の正面断面図である。It is front sectional drawing of the pressurized combustion apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 同加圧式燃焼装置の燃焼筒の斜視図である。It is a perspective view of the combustion cylinder of the pressurization type combustion apparatus. 本発明の第４の実施に係る加圧式燃焼装置の正面断面図である。It is front sectional drawing of the pressurization type combustion apparatus which concerns on the 4th implementation of this invention. 本発明の第５の実施に係る加圧式燃焼装置の正面断面図である。It is front sectional drawing of the pressurization type combustion apparatus which concerns on the 5th implementation of this invention. 同加圧式燃焼装置の平面断面図である。It is a plane sectional view of the pressurization type combustion device.

以下、本発明の実施の形態に係る加圧式燃焼装置を図面に基づき説明する。ここで、図１および図２は、本発明の実施の形態に係る加圧式燃焼装置の正面断面図および平面断面図である。 Hereinafter, a pressurized combustion apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 and FIG. 2 are a front sectional view and a plan sectional view of the pressurized combustion apparatus according to the embodiment of the present invention.

図１、図２に示すように、加圧式燃焼装置は、円筒形状の燃焼室１と、この燃焼室１の上部に取り付けられ、燃料と加圧された燃焼用空気とを混合して燃焼室１内に導入可能な燃料混入器２と、燃焼室１の上部中央に取り付けられた排気筒３と、を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the pressurized combustion apparatus is a combustion chamber that is attached to a cylindrical combustion chamber 1 and an upper portion of the combustion chamber 1 and mixes fuel and pressurized combustion air. 1 is provided with a fuel mixer 2 that can be introduced into 1 and an exhaust cylinder 3 attached to the upper center of the combustion chamber 1.

燃料混入器２は、木質チップなどの各種の燃料が投入される筒形状の燃料投入パイプ４と、燃料投入パイプ４の外周を覆う太径部５ａおよびこの太径部から円錐形状に縮径されたベンチュリ部５ｂを有するとともに送風口５ｃに送風機６が接続された空気導入部５とを有する。燃料投入パイプ４および空気導入部５からなる燃料混入器２は斜めに配設されて、燃料投入パイプ４の上端部に燃料が投入される投入口４ａが開口されている。燃料投入パイプ４の投入口４ａには、燃料がコンベアなどで自動投入されるよう構成してもよいがこれに限るものではない。図１、図２に示すように、空気導入部５における燃料投入パイプ４の出口部分とは、ベンチュリ部５ｂにより円錐形状に空気流路が絞られた状態で燃料と混合されるよう構成され、ベンチュリ効果により、燃料と空気とが混合されるとともに流速が高められた状態で燃焼室１に送られる。 The fuel mixer 2 is reduced in diameter into a conical shape from a cylindrical fuel input pipe 4 into which various types of fuel such as wood chips are input, a large diameter portion 5a covering the outer periphery of the fuel input pipe 4, and the large diameter portion. And an air introduction part 5 having a blower 6 connected to the blower opening 5c. The fuel mixer 2 including the fuel input pipe 4 and the air introduction part 5 is disposed obliquely, and an input port 4 a through which fuel is input is opened at the upper end of the fuel input pipe 4. The fuel inlet 4a of the fuel inlet pipe 4 may be configured so that fuel is automatically supplied by a conveyor or the like, but is not limited thereto. As shown in FIGS. 1 and 2, the outlet portion of the fuel injection pipe 4 in the air introduction portion 5 is configured to be mixed with fuel in a state where the air flow path is constricted in a conical shape by the venturi portion 5b. Due to the venturi effect, fuel and air are mixed and sent to the combustion chamber 1 in a state where the flow velocity is increased.

また、燃料混入器２の下端部（出口部）は、この実施の形態では、燃焼室１の上端部（天面１ｂ）における内周壁面１ａの近傍箇所の一部に、斜めに下方に向いた姿勢で接続され、これにより、図１に示すように、燃焼用空気と燃料とが燃焼室１の内周壁面１ａに沿って旋回しながら下降するように構成されている。なお、燃料混入器２の燃焼室１に対する接続部の傾斜角度は、燃焼室１の天面１ｂに対して例えば４０度〜５０度が好適であるが、これに限るものではなく、燃焼材料や燃料混合空気の噴射速度などに応じて、適宜適当な傾斜角度とすればよい。 Further, in this embodiment, the lower end portion (exit portion) of the fuel mixer 2 is obliquely directed downward to a part of the vicinity of the inner peripheral wall surface 1a at the upper end portion (top surface 1b) of the combustion chamber 1. Accordingly, as shown in FIG. 1, the combustion air and the fuel are configured to descend while turning along the inner peripheral wall surface 1 a of the combustion chamber 1. In addition, although the inclination angle of the connection part with respect to the combustion chamber 1 of the fuel mixing device 2 is preferably, for example, 40 degrees to 50 degrees with respect to the top surface 1b of the combustion chamber 1, the present invention is not limited to this. An appropriate inclination angle may be appropriately set according to the injection speed of the fuel mixture air.

この実施の形態では、燃焼室１の底部１ｃに臨む箇所に、開閉自在の灰取出口７が形成されている。また、排気筒３は、その下端部が燃焼室１の上部中央から下方に少し突入された状態で接続され、上部より横方向に延びる屈曲箇所の端部に排気出口３ａが形成されている。 In this embodiment, an openable and closable ash removal outlet 7 is formed at a location facing the bottom 1 c of the combustion chamber 1. Further, the exhaust tube 3 is connected in a state where the lower end portion thereof is slightly protruded downward from the upper center of the combustion chamber 1, and an exhaust outlet 3 a is formed at an end portion of a bent portion extending in the lateral direction from the upper portion.

上記構成において、燃料混入器２の送風口５ｃに送風機６からの送風を開始すると、Ｂ矢印方向に加圧された空気が供給され、燃料投入パイプ４の中の空気が燃焼室１に向けて引き込まれる。これにより、燃料投入パイプ４の空気がＣ方向に流れて燃料の投入を容易にすると同時に、燃焼室１から燃焼済みガスが逆流することが防止される。 In the above-described configuration, when air blowing from the blower 6 is started to the air blowing port 5c of the fuel mixer 2, air pressurized in the direction of arrow B is supplied, and the air in the fuel input pipe 4 is directed toward the combustion chamber 1. Be drawn. As a result, the air in the fuel input pipe 4 flows in the direction C to facilitate the input of fuel, and at the same time, the burned gas is prevented from flowing backward from the combustion chamber 1.

燃焼中の燃焼室１内に、燃料混入器２により空気とともに斜め下方に導入された燃料は、燃焼室１の内周壁面１ａに沿って旋回しながら下降する状態で燃焼する。燃焼残澄の灰は、遠心力でＤ方向に燃焼室１の内周壁面１ａを旋回下降しながら燃焼室１内の底部１ｃに落下する。燃焼により発生した排気ガスは、燃焼室１の中央上部に突入された排気筒３を通して排気出口３ａからＥ方向に排出される。なお、点火動作は、最初に材料が投入された状態で、点火された材料を燃料混入器２の燃料投入パイプ４から投入するなどしてもよいが、燃焼室１内に点火部を有する点火手段を設けてもよい。 The fuel introduced into the combustion chamber 1 during combustion obliquely downward together with the air by the fuel mixer 2 burns while being swung along the inner peripheral wall surface 1 a of the combustion chamber 1. The ash of the combustion residue falls to the bottom 1c in the combustion chamber 1 while turning down the inner peripheral wall surface 1a of the combustion chamber 1 in the direction D by centrifugal force. The exhaust gas generated by the combustion is discharged in the E direction from the exhaust outlet 3a through the exhaust cylinder 3 that has entered the upper center of the combustion chamber 1. In the ignition operation, the ignited material may be introduced from the fuel introduction pipe 4 of the fuel mixer 2 in a state where the material is initially introduced. Means may be provided.

この構成によれば、燃焼室１には加圧された空気と燃料とが燃焼室１の内周壁面１ａに沿って旋回するように導入されるため、排気筒３に高い煙突を接続したり、排気排出用の送風機を接続したりしなくても済み、製造コストを低減できる。また、燃料は燃焼室１の内周壁面に沿って旋回しながら燃焼するため、単に燃焼室の底部に燃料を導入する場合よりも、良好に燃焼し易くなり、燃焼室１内で発生した粉塵などが排気筒３から排出され難くなる。また、燃焼残澄の灰は燃焼室１の底部１ｃに集まりやすく、火が消えた状態で燃焼室１の下部の灰取出口７を開けることで、集塵作業も容易に行える。また、燃料は燃焼室１の内周壁面に沿って旋回しながら燃焼するため、単に燃焼室の底部に燃料を導入する場合よりも、熱が燃焼室１の周囲から発散し易く、熱効率も良好となる。なお、排気筒３から排気された高温の燃焼済み排気ガスを例えば、温室などに送るようにしてもよい。このように本発明の加圧式燃焼装置は例えば、送風機６を一台接続するのみで良好な燃焼と集塵と排気とを可能にできるとともに、小型化でき、高性能で安価な燃焼装置を提供できる。 According to this configuration, since pressurized air and fuel are introduced into the combustion chamber 1 so as to swirl along the inner peripheral wall surface 1a of the combustion chamber 1, a high chimney is connected to the exhaust pipe 3. It is not necessary to connect a blower for exhaust discharge, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the fuel burns while swirling along the inner peripheral wall surface of the combustion chamber 1, it becomes easier to burn better than simply introducing the fuel into the bottom of the combustion chamber, and the dust generated in the combustion chamber 1. Are difficult to be discharged from the exhaust tube 3. Further, the ash of the combustion residue is likely to collect at the bottom 1c of the combustion chamber 1, and the dust collection operation can be easily performed by opening the ash outlet 7 at the lower portion of the combustion chamber 1 with the fire extinguished. Further, since the fuel burns while swirling along the inner peripheral wall surface of the combustion chamber 1, heat is more easily dissipated from the periphery of the combustion chamber 1 than when the fuel is simply introduced into the bottom of the combustion chamber 1, and the thermal efficiency is also good. It becomes. In addition, you may make it send the hot burned exhaust gas exhausted from the exhaust pipe 3 to a greenhouse etc., for example. As described above, the pressurized combustion apparatus according to the present invention provides, for example, a combustion apparatus that can perform good combustion, dust collection, and exhaust by simply connecting one blower 6 and that can be downsized and has high performance and is inexpensive. it can.

ここで、燃料の種類によっては燃焼条件が異なり、燃焼空気の流入量や流入方法の調整が必要な場合がある。例えば、燃焼ガスを多く発生する燃料に対しては、図３に示すように、その基部が接続部１５を介して燃料混入器２に接続されているとともに先端部は閉じられて複数の空気吹出口９ａを周囲に有する二次燃焼空気送風管９を、排気筒３における燃焼室１に接続されている箇所の中央部に突入させて設置する（本発明の第２の実施の形態）。また、二次燃焼空気送風管９を燃料混入器２の空気導入部５に接続する。この場合に、二次燃焼空気送風管９を燃料混入器２の空気導入部５との間に空気量調整用バルブ８を取り付けると好適である。 Here, the combustion conditions differ depending on the type of fuel, and adjustment of the inflow amount and the inflow method of the combustion air may be necessary. For example, for a fuel that generates a large amount of combustion gas, as shown in FIG. 3, its base is connected to the fuel mixer 2 via a connecting portion 15 and the tip is closed, and a plurality of air blows are made. A secondary combustion air blower tube 9 having an outlet 9a around is inserted and installed in the central portion of the exhaust pipe 3 where it is connected to the combustion chamber 1 (second embodiment of the present invention). Further, the secondary combustion air blower tube 9 is connected to the air introduction part 5 of the fuel mixer 2. In this case, it is preferable to attach an air amount adjusting valve 8 between the secondary combustion air blower tube 9 and the air introduction part 5 of the fuel mixer 2.

この構成によれば、燃料混入器２からの空気が排気筒３内にも送り込まれ、燃焼室１の内部で未燃ガスが発生した場合でも、前記未燃ガスが排気筒３内で二次燃焼して、燃焼効率を向上させるとともに、排気筒３から排出される未燃ガス成分を無くしたり、最小限に抑えたりすることができ、排気筒３から煙が出ることも防止できる。 According to this configuration, even when air from the fuel mixer 2 is also sent into the exhaust cylinder 3 and unburned gas is generated inside the combustion chamber 1, the unburned gas is secondary in the exhaust cylinder 3. Combustion improves combustion efficiency, and unburned gas components discharged from the exhaust tube 3 can be eliminated or minimized, and smoke can be prevented from being emitted from the exhaust tube 3.

燃料の種類の中でもプラスチックの廃材と紙の廃材とを原料にしたＲＰＦ燃料は、木質燃料と比較すると非常に灰分が多いため、燃料の表面は良く燃えるが燃料の中心部まで空気が入り難く未燃部分が多く残ってしまうという不具合を発生する傾向がある。このような燃料の場合には、前記不具合の発生を防止するために、図４に示すように、円筒形又は多角筒形で複数個の空気流入口１０ａを設けた燃焼筒１０を燃焼室１の中心部に配置し、この燃焼筒１０の中央部分に燃料混入器２に接続部１５を介して接続された空気供給管１１を燃焼室１の底部近傍に燃焼室１の底部１ｃ（底面１ｄから離間させた箇所）まで延ばして配置し、前記空気供給管の先端部を開口させて燃焼用空気を燃焼室底部近傍箇所に流入させることができるよう構成するとよい（本発明の第３の実施の形態）。すなわち、この実施の形態では、空気量調整用バルブ８を介して、空気供給管１１が接続されており、この空気供給管１１は、燃焼室１および燃焼筒１０の中央部に突入するように下方まで延ばされているが、この実施の形態では、燃焼筒１０の下部に燃料混入器２から排出された燃料混合空気を供給するために、この空気供給管１１には、前記実施の形態の二次燃焼空気送風管９のような空気吹出口９ａは設けずに、燃焼室１の底部１ｃ（底面１ｄより少し上）まで下方に延ばして、先端部を開口（解放）させ、燃料混入器２とは別に、空気供給管１１から空気を送り込むように構成している。 Among the types of fuel, RPF fuel made from plastic waste and paper waste has much ash compared to wood fuel, so the surface of the fuel burns well, but air does not easily enter the center of the fuel. There is a tendency to cause a problem that a lot of burning parts remain. In the case of such a fuel, in order to prevent the occurrence of the above problem, as shown in FIG. 4, a combustion cylinder 10 having a cylindrical or polygonal cylinder and provided with a plurality of air inlets 10a is connected to the combustion chamber 1. The air supply pipe 11 connected to the central portion of the combustion cylinder 10 via the connecting portion 15 is connected to the bottom portion 1c (bottom surface 1d) of the combustion chamber 1 in the vicinity of the bottom portion of the combustion chamber 1. It is preferable that the air supply pipe is opened so that the combustion air can flow into the vicinity of the bottom of the combustion chamber (third embodiment of the present invention). Form). That is, in this embodiment, an air supply pipe 11 is connected via the air amount adjusting valve 8, and the air supply pipe 11 enters the central portion of the combustion chamber 1 and the combustion cylinder 10. In this embodiment, in order to supply the fuel mixed air discharged from the fuel mixer 2 to the lower part of the combustion cylinder 10, the air supply pipe 11 is provided with the above-described embodiment. No air outlet 9a like the secondary combustion air blower tube 9 is provided, and it extends downward to the bottom 1c (slightly above the bottom 1d) of the combustion chamber 1 to open (release) the tip and release fuel. Apart from the device 2, the air is supplied from the air supply pipe 11.

この構成によれば、空気供給管１１から燃焼室１や燃焼筒１０の底部箇所に空気が送り込まれるので、ＲＰＦなどの燃料の中心部まで空気を良好に送ることができる。この結果、ＲＰＦ燃料などの燃料を完全に灰化することができて、未燃物を無くすことができる。 According to this configuration, since air is sent from the air supply pipe 11 to the bottom portion of the combustion chamber 1 and the combustion cylinder 10, the air can be sent well to the center of the fuel such as RPF. As a result, fuel such as RPF fuel can be completely ashed and unburned material can be eliminated.

また、上記のように、燃焼筒１０と燃焼室１の底部１ｃ（底面１ｄ近傍箇所）まで延ばした空気供給管１１を使用することで含水率の高い木質チップなどを容易かつ良好に燃焼させることが可能となる。 In addition, as described above, the wood chip having a high moisture content can be easily and satisfactorily burned by using the air supply pipe 11 extending to the combustion cylinder 10 and the bottom 1c of the combustion chamber 1 (a location near the bottom 1d). Is possible.

なお、本発明の加圧式燃焼装置で薪などの燃料を随時投入して燃焼する場合は、図６に示すように、燃焼室１の上部付近に、蓋１２で開閉できる開口部１３を設けるとともに、燃料混入器２と燃焼室１とが接続される箇所に仕切弁１４を設けて、燃料混入器２からの燃料混合空気を遮断または流量調整できるようにしてもよい（本発明の第４の実施の形態）。この構成によれば、薪投入時には燃焼室１に入る燃料混合空気を仕切弁１４により遮断して投入することにより、燃焼室１からの炎の吹き出しが無い状態で、安全に薪などの投入作業を行うことができる。 When the pressurized combustion apparatus according to the present invention burns fuel such as soot at any time, as shown in FIG. 6, an opening 13 that can be opened and closed by a lid 12 is provided near the upper portion of the combustion chamber 1. A gate valve 14 may be provided at a location where the fuel mixer 2 and the combustion chamber 1 are connected so that the fuel mixed air from the fuel mixer 2 can be shut off or the flow rate can be adjusted (fourth of the present invention). Embodiment). According to this configuration, when the soot is introduced, the fuel mixed air entering the combustion chamber 1 is shut off and then introduced by the gate valve 14, so that the soot and the like can be safely inserted in a state where there is no flame blowing from the combustion chamber 1. It can be performed.

図７、図８は、本発明の第５の実施の形態に係る加圧式燃焼装置の正面断面図および平面断面図であり、この加圧式燃焼装置は温水ボイラーとして使用される場合を示している。この加圧式燃焼装置では、これは燃焼室１の外部を水で覆うように貯水タンク部２０が設けられ、貯水タンク部２０が横方向に延長され、貯水タンク部２０の延長箇所を上下に貫通するように多数の熱交換配管１６が配設された熱交換器１７が設けられている。そして、燃焼筒３が、熱交換器１７の上部に形成された熱交換用導入部１７ａに接続され、燃焼筒３から排出された排気が、多数の熱交換配管１６が配設された熱交換器１７を通るよう構成されている。また、さらに、この実施の形態では、熱交換器１７を通った空気が熱交換器１７の下方の熱交換用排出部１８および排気出口１９を通して、排出されるよう構成されている。なお、図７、図８においては、燃焼室１内の構造は図４に示す加圧式燃焼装置と同様な構成の場合を示しているが、これに代えて、図１、図２に示す加圧式燃焼装置や、図３、図６に示す加圧式燃焼装置と同様な構成要素を採用してもよい。 7 and 8 are a front sectional view and a plan sectional view of a pressurized combustion apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, and this pressurized combustion apparatus shows a case where it is used as a hot water boiler. . In this pressurized combustion apparatus, a water storage tank unit 20 is provided so as to cover the outside of the combustion chamber 1 with water, the water storage tank unit 20 is extended in the lateral direction, and penetrates the extended portion of the water storage tank unit 20 up and down. Thus, a heat exchanger 17 provided with a large number of heat exchange pipes 16 is provided. The combustion cylinder 3 is connected to a heat exchange introduction portion 17a formed in the upper part of the heat exchanger 17, and the exhaust discharged from the combustion cylinder 3 is heat exchange in which a large number of heat exchange pipes 16 are arranged. It is configured to pass through the vessel 17. Furthermore, in this embodiment, the air that has passed through the heat exchanger 17 is configured to be discharged through the heat exchanging portion 18 and the exhaust outlet 19 below the heat exchanger 17. 7 and 8, the structure in the combustion chamber 1 shows the same structure as that of the pressurized combustion apparatus shown in FIG. 4, but instead, the structure shown in FIGS. You may employ | adopt the component similar to a pressure type combustion apparatus and the pressurization type combustion apparatus shown to FIG. 3, FIG.

この構成によれば、燃焼室１の熱が貯水タンク部２０内の水に吸収されるとともに、熱交換器１７によっても熱が吸収され、良好に温水を得ることができる。なお、貯水タンク部２０やこの貯水タンク部２０に続く熱交換器１７の温水貯留部内に、上水道管などが接続された熱交換用給水管を導入してこの熱交換用給水管で熱交換された温水を使用できるよう構成したり、さらに冷水と混ぜて所定温度の温水を供給できるよう構成したりしてもよい。 According to this configuration, the heat in the combustion chamber 1 is absorbed by the water in the water storage tank unit 20, and the heat is also absorbed by the heat exchanger 17, so that warm water can be obtained satisfactorily. A heat exchange water supply pipe connected to a water supply pipe or the like is introduced into the water storage tank part 20 or the hot water storage part of the heat exchanger 17 following the water storage tank part 20 so that heat is exchanged by the heat exchange water supply pipe. It may be configured to use hot water, or may be configured to supply hot water at a predetermined temperature by mixing with cold water.

また、上記構成によれば、熱交換器１７を通ったこのボイラーの排気が熱交換器１７下方の熱交換用排出部１８からも排出できるため、たとえば野菜栽培用の温室ハウスで使用する場合などにおいて、この排気熱を地面に配置したダクトに繋ぎ込んで温室ハウスを暖房するなど加圧式燃焼装置の熱をさらに有効に利用することができる。 Moreover, according to the said structure, since the exhaust_gas | exhaustion of this boiler which passed the heat exchanger 17 can also be discharged | emitted from the heat exchanger discharge | emission part 18 below the heat exchanger 17, when using it, for example in the greenhouse for vegetable cultivation etc. In this case, the heat of the pressurized combustion apparatus can be used more effectively, for example, by connecting the exhaust heat to a duct arranged on the ground to heat the greenhouse.

なお、貯水タンク部２０や熱交換器１７の側方などに、貯水タンク部２０や熱交換器１７の内部の水位を調整する水位調整部や、外部に出す温水の温度を測定する温度計などを設けるとより好適である。また、この実施の形態では、貯水タンク部２０に加えて熱交換器１７が設けられているので、燃焼による熱を極めて熱効率が高い状態で水に吸収させることができる利点を有する。しかし、これに限るものではなく、上記のような熱交換器１７を設けることなく、貯水タンク部２０だけを設けてもよいことはもちろんである。 A water level adjusting unit that adjusts the water level inside the water storage tank unit 20 and the heat exchanger 17 on the side of the water storage tank unit 20 and the heat exchanger 17, a thermometer that measures the temperature of the hot water discharged outside, etc. Is more preferable. Further, in this embodiment, since the heat exchanger 17 is provided in addition to the water storage tank section 20, there is an advantage that the heat generated by the combustion can be absorbed in the water with extremely high thermal efficiency. However, the present invention is not limited to this, and it is a matter of course that only the water storage tank unit 20 may be provided without providing the heat exchanger 17 as described above.

また、上記実施の形態では、燃料混入器２が、燃焼室１の上端部（天面１ｂ）に接続されている場合を述べた。しかし、この構成に限るものではなく、燃焼室１を少し上方に延ばすなどして、燃焼室１の内周壁面の上部に、燃料混入器２を接続するよう構成してもよい。 Moreover, in the said embodiment, the case where the fuel mixing device 2 was connected to the upper end part (top | upper surface 1b) of the combustion chamber 1 was described. However, the present invention is not limited to this configuration, and the fuel mixer 2 may be connected to the upper portion of the inner peripheral wall surface of the combustion chamber 1 by extending the combustion chamber 1 slightly upward.

また、上記実施の形態では、燃焼室１が円筒形状である場合を述べたが、これに限るものではなく、燃焼室１の一部（上部や下部など）あるいは全体が円錐形状であってもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the combustion chamber 1 has a cylindrical shape has been described. However, the present invention is not limited to this. Good.

１燃焼室
２燃料混入器
３排気筒
４燃料投入パイプ
５空気導入部
６送風機
７灰取出口
８空気量調整用バルブ
９二次燃焼空気送風管
１０燃焼筒
１１空気供給管
１２蓋
１３開口部
１４仕切弁
１５接続部
１６熱交換配管
１７熱交換器
１８熱交換用排出部
１９排気出口
２０貯水タンク部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion chamber 2 Fuel mixing device 3 Exhaust pipe 4 Fuel injection pipe 5 Air introduction part 6 Blower 7 Ash removal outlet 8 Air quantity adjustment valve 9 Secondary combustion air ventilation pipe 10 Combustion cylinder 11 Air supply pipe 12 Lid 13 Opening part 14 Gate valve 15 Connection portion 16 Heat exchange pipe 17 Heat exchanger 18 Heat exchange discharge portion 19 Exhaust outlet 20 Water storage tank portion

Claims

円筒形状または円錐形状の燃焼室と、この燃焼室の上部に取り付けられ、燃料と加圧された燃焼用空気とを混合して前記燃焼室内に導入可能な燃料混入器と、前記燃焼室の上部中央に取り付けられた排気筒と、を備え、
前記燃料混入器は、燃焼用空気と燃料とが前記燃焼室の内周壁面に沿って旋回しながら下降するように、前記燃焼室に対して斜めに接続され、
前記排気筒の中央部に複数の空気吹出口を有する二次燃焼空気送風管を設置し、この二次燃焼空気送風管を燃料混入器の空気導入部に接続し、前記空気導入部から前記二次燃焼空気送風管の空気吹出口を通して前記排気筒内に排出された空気により、前記排気筒内で二次燃焼可能に構成した加圧式燃焼装置。 A cylindrical or conical combustion chamber, a fuel mixer attached to the upper portion of the combustion chamber, capable of mixing fuel and pressurized combustion air and introducing the mixture into the combustion chamber, and an upper portion of the combustion chamber An exhaust stack mounted in the center,
The fuel mixer is obliquely connected to the combustion chamber so that combustion air and fuel descend while swirling along the inner peripheral wall surface of the combustion chamber ,
A secondary combustion air blower pipe having a plurality of air outlets is installed at the center of the exhaust pipe, and the secondary combustion air blower pipe is connected to an air introduction part of a fuel mixer, and the second air is introduced from the air introduction part. A pressurizing combustion apparatus configured to be capable of secondary combustion in the exhaust cylinder by air discharged into the exhaust cylinder through an air outlet of a secondary combustion air blowing pipe .

円筒形状または円錐形状の燃焼室と、この燃焼室の上部に取り付けられ、燃料と加圧された燃焼用空気とを混合して前記燃焼室内に導入可能な燃料混入器と、前記燃焼室の上部中央に取り付けられた排気筒と、を備え、
前記燃料混入器は、燃焼用空気と燃料とが前記燃焼室の内周壁面に沿って旋回しながら下降するように、前記燃焼室に対して斜めに接続され、
円筒形又は多角筒形で複数個の空気流入口を設けた燃焼筒を燃焼室の中央部に設け、この燃焼筒の中央部分に前記燃料混入器に接続された空気供給管を燃焼室底部近傍に燃焼室の底面から離間させた位置まで延ばして配置し、前記空気供給管の先端部を開口させて燃焼用空気を燃焼室底部近傍箇所に流入させることができるよう構成した加圧式燃焼装置。 A cylindrical or conical combustion chamber, a fuel mixer attached to the upper portion of the combustion chamber, capable of mixing fuel and pressurized combustion air and introducing the mixture into the combustion chamber, and an upper portion of the combustion chamber An exhaust stack mounted in the center,
The fuel mixer is obliquely connected to the combustion chamber so that combustion air and fuel descend while swirling along the inner peripheral wall surface of the combustion chamber ,
A combustion cylinder having a plurality of air inlets in a cylindrical shape or a polygonal cylinder shape is provided in the center of the combustion chamber, and an air supply pipe connected to the fuel mixer is provided in the center of the combustion cylinder in the vicinity of the bottom of the combustion chamber And a pressure combustion apparatus configured to extend to a position spaced apart from the bottom surface of the combustion chamber and to open the front end of the air supply pipe so that combustion air can flow into the vicinity of the bottom of the combustion chamber .

燃焼室の周囲に、燃焼室の壁面に伝達される熱を吸収する貯水タンク部が設けられているとともに、前記貯水タンク部に、排気筒からの排気が通される熱交換配管を有する熱交換器が繋げられている請求項１または２に記載の加圧式燃焼装置。 Around the combustion chamber, there is provided a water storage tank portion that absorbs heat transferred to the wall surface of the combustion chamber, and heat exchange having a heat exchange pipe through which the exhaust from the exhaust pipe is passed. The pressurized combustion apparatus according to claim 1 or 2 , wherein a vessel is connected.