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技術 燃焼装置

出願人 株式会社相愛
発明者 永野敬典猪野真吾
出願日 2007年2月6日 (13年9ヶ月経過) 出願番号 2007-027416
公開日 2008年8月21日 (12年3ヶ月経過) 公開番号 2008-190808
状態 拒絶査定
技術分野 空気の供給 固体燃料の燃焼 流体燃料の燃焼1
主要キーワード 空気流出孔 アングル板 内部スクリュー スライド幅 部分円錐 塵芥処理 燃焼気 投入シャッタ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年8月21日)のものです。
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図面 (10)

課題

一次燃焼から二次燃焼に向かう自然な燃焼気流を発生させ、より燃焼効率に優れた燃焼装置を提供すること。

解決手段

燃焼材貯留されて一次燃焼を行う一次燃焼室1と、一次燃焼室1に連通して二次燃焼を行う二次燃焼室2とを具備してなる燃焼装置であって、二次燃焼室2内に、空気を吹き入れる吹き入れノズル21が配置され、この吹き入れノズル21から二次燃焼室2内に新鮮空気を吹き入れることで、二次燃焼室2内の一部を負圧にして燃焼気吸引して燃焼処理を行うことを特徴とする。

概要

背景

固形燃料燃焼装置には、空間燃焼方式固定床式燃焼方式、流動床式燃焼方式が採用されるが、このうち固定床式燃焼装置燃焼部機械的構造簡易で、比較的小型の塵芥処理燃焼装置に適するとされる。

従来の固定床式の燃焼装置として、一次燃焼室燃料分離分割して燃焼させようとするものが存在した(例えば、特許文献1参照)。これは、かご形火格子の底面は中央部間のみに板張り渡し、火格子の天面からの燃料を上記板杆の左右へ振り分け落下堆積させ、その堆積燃料をそれぞれ火講師の間中央部と外側面側から燃焼させるようにしてなっている。

また従来の固定床式の固形燃料燃焼装置として、第一空気供給管穿設した空気流出孔からの空気流出により一次燃焼を行い、一次燃焼ガスを第二空気供給管の端部で二次燃焼を行い、第一空気供給管の延長方向に沿って水平ロストルを設けたものが存在した(例えば、特許文献2参照)。これは、第一空気供給管の側面に微小な空気流出孔を多数穿設しており、この空気流出孔からの空気流出により一次燃焼を行った不完全燃焼状態のガスが二次燃焼によって火炎噴出して完全燃焼される。空気流出孔からの空気流出により、炉内に堆積された固形燃料との間に空隙層が形成され、一次燃焼が持続される効果があるとされる。

特開平5−340522号公報
特開昭58−80407号公報

概要

一次燃焼から二次燃焼に向かう自然な燃焼気流を発生させ、より燃焼効率に優れた燃焼装置を提供すること。燃焼材貯留されて一次燃焼を行う一次燃焼室1と、一次燃焼室1に連通して二次燃焼を行う二次燃焼室2とを具備してなる燃焼装置であって、二次燃焼室2内に、空気を吹き入れる吹き入れノズル21が配置され、この吹き入れノズル21から二次燃焼室2内に新鮮空気を吹き入れることで、二次燃焼室2内の一部を負圧にして燃焼気吸引して燃焼処理を行うことを特徴とする。

目的

そこで本発明では、一次燃焼から二次燃焼に向かう自然な燃焼気流を発生させ、より燃焼効率に優れた燃焼装置、及び、この燃焼熱を利用した植物栽培システムを提供することを課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

燃焼材貯留されて一次燃焼を行う一次燃焼室1と、一次燃焼室に連通して二次燃焼を行う二次燃焼室2とを具備してなる燃焼装置であって、二次燃焼室2内に、空気を吹き入れる吹き入れノズル21が配置され、この吹き入れノズル21から二次燃焼室2内に新鮮空気を吹き入れることで、二次燃焼室2内の一部を負圧にして燃焼気吸引して燃焼処理を行うことを特徴とする燃焼装置。

請求項2

一次燃焼室1は、二次燃焼室2と隣接すると共に、一次燃焼室1内面に新鮮空気を取り込む一次空気取り入れ口11が設けられてなり、吹き入れノズル21は、前記一次空気取り入れ口11から取り入れた空気を二次燃焼室2内へ引き込むものである請求項1記載の燃焼装置。

請求項3

吹き入れノズル21は、新鮮空気の一部を、二次燃焼室2内に設けられて煙道8と連通した二次燃焼気排出口22に向けて吹くと共に、新鮮空気の残りの一部を、二次燃焼気排出口22周辺の壁面に向けて吹くことで、二次燃焼室2内で乱流を発生させ、二次燃焼気を巻き込みながら煙道8へと排出させる請求項1または2記載の燃焼装置。

請求項4

一次燃焼室1は、室内代表幅1Wに対し所定割合以下の室内高1Hの天井構造が、燃焼処理中に断続的又は連続的に形成されうる請求項1、2、または3のいずれか記載の燃焼装置。

請求項5

二次燃焼室2と連通して三次燃焼を行う三次燃焼室3を具備してなる燃焼装置であって、三次燃焼室3は、二次燃焼気排出口22を介して二次燃焼室2と連通すると共に、二次燃焼気排出口22の周囲かつ三次燃焼室3内面に、三次燃焼用の新鮮空気を取り込む三次空気取り入れ口31が設けられてなる請求項1、2、3、または4のいずれか記載の燃焼装置。

請求項6

燃焼材の投入口51付近に、投入部送風機57を設けてなり、この投入部送風機57からの送風空気が燃焼装置の燃焼熱によって熱風となることで、少なくとも投入時或いは投入前後の燃焼材を熱風乾燥させる請求項1、2、3、4、または5のいずれか記載の燃焼装置。

技術分野

0001

本発明は、木質チップペレット等のバイオマス資源をはじめとする各種燃焼材燃焼処理する燃焼装置に関する。

背景技術

0002

固形燃料燃焼装置には、空間燃焼方式固定床式燃焼方式、流動床式燃焼方式が採用されるが、このうち固定床式燃焼装置は燃焼部機械的構造簡易で、比較的小型の塵芥処理燃焼装置に適するとされる。

0003

従来の固定床式の燃焼装置として、一次燃焼室燃料分離分割して燃焼させようとするものが存在した(例えば、特許文献1参照)。これは、かご形火格子の底面は中央部間のみに板張り渡し、火格子の天面からの燃料を上記板杆の左右へ振り分け落下堆積させ、その堆積燃料をそれぞれ火講師の間中央部と外側面側から燃焼させるようにしてなっている。

0004

また従来の固定床式の固形燃料燃焼装置として、第一空気供給管穿設した空気流出孔からの空気流出により一次燃焼を行い、一次燃焼ガスを第二空気供給管の端部で二次燃焼を行い、第一空気供給管の延長方向に沿って水平ロストルを設けたものが存在した(例えば、特許文献2参照)。これは、第一空気供給管の側面に微小な空気流出孔を多数穿設しており、この空気流出孔からの空気流出により一次燃焼を行った不完全燃焼状態のガスが二次燃焼によって火炎噴出して完全燃焼される。空気流出孔からの空気流出により、炉内に堆積された固形燃料との間に空隙層が形成され、一次燃焼が持続される効果があるとされる。

0005

特開平5−340522号公報
特開昭58−80407号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上記分離分割式の燃焼装置や上記第一、第二供給管をそれぞれ具備した固形燃料燃焼装置では、一次燃焼室と二次燃焼室が横方向に並置されるか或いは斜め下方に配置されるため、燃焼空気が一次燃焼室内で上昇して燃焼気流の長れを作り出すことができず、不完全燃焼が連続するいわゆるダルマ燃焼が生じてしまう場合があった。

0007

そこで本発明では、一次燃焼から二次燃焼に向かう自然な燃焼気流を発生させ、より燃焼効率に優れた燃焼装置、及び、この燃焼熱を利用した植物栽培システムを提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決すべく本発明では下記(1)〜(6)の手段を採用している。
(1)本発明の燃焼装置は、燃焼材が貯留されて一次燃焼を行う一次燃焼室1と、一次燃焼室に連通して二次燃焼を行う二次燃焼室2とを具備してなる燃焼装置であって、
二次燃焼室2内に、空気を吹き入れる吹き入れノズル21が配置され、この吹き入れノズル21から二次燃焼室2内に新鮮空気を吹き入れることで、二次燃焼室2内の一部を負圧にして燃焼気吸引して燃焼処理を行うことを特徴とする。

0009

ここで本願にいう新鮮空気とは、燃焼の一要素である酸素を含有した空気をいう。吹き入れノズルから吹き入れた新鮮空気中の酸素は、主に二次燃焼室2内の二次燃焼に用いられる。

0010

このようなものであれば、吹き入れノズルによる二次燃焼室内への新鮮空気の吹き入れによって、二次燃焼室内へ新鮮空気を吸引する効果、すなわち吸引効果を発生させる。この吸引効果によって、一次燃焼室から二次燃焼室へ向かう燃焼気流が発生し、効率的な燃焼が可能となる。

0011

具体的には、吹き入れノズルから吹き入れられる新鮮空気は主に二次燃用の空気となる。

0012

(2)また、前記燃焼装置において、一次燃焼室1は、二次燃焼室2と隣接すると共に、一次燃焼室1内面に新鮮空気を取り込む一次空気取り入れ口11が設けられてなり、吹き入れノズル21は、前記一次空気取り入れ口11から取り入れた空気を二次燃焼室2内へ引き込むものであることが好ましい。

0013

このようなものであれば、二次燃焼室内への吸引効果によって、一次燃焼室内の空気取り入れ口からの新鮮空気の取り入れ、及び、この取り入れられた新鮮空気による一次燃焼、一次燃焼気の二次燃焼室への吸引が連続的に行われる。一次燃焼室から二次燃焼室へ向かう燃焼気流が発生し、連続的に一次燃焼及び二次燃焼を行うことで、効率的な燃焼が可能となる。

0014

より具体的には、二次燃焼室が、室内側面に、二次燃焼気を排出するための二次燃焼気排出口を具備し、前記吹き入れノズルは、二次燃焼室内に側方突出して、この二次燃焼気排出口側へ高圧空気を吹き入れるものであることが好ましい。このようなものであれば、新鮮空気の吹き入れによって二次燃焼気の排出までが連続的に行われる。

0015

また、二次燃焼室が一次燃焼室の直下に隣接したものであれば、二次燃焼気排出口付近高温の二次燃焼が行われて、一時燃焼室から下方へ向かって二次燃焼室内に流入した燃焼気流が、二次燃焼室内で側方の二次燃焼気排出口へ円滑に向かうこととなる。

0016

また、前記いずれかの燃焼装置において、一次燃焼室は、燃焼材を貯留する貯留ロストルを介して二次燃焼室と隣接すると共に、貯留ロストルより上部の室内面(好ましくは室内側面)に、新鮮空気を取り込む空気取り入れ口が設けられてなることが好ましく、更には、二次燃焼室は、二次燃焼気排出口及び貯留ロストル以外を除いて室内が密閉され、吸気口を有さずに室内が閉じてなることが好ましい。

0017

このようなものであれば、二次燃焼室内に、隣接する一次燃焼室の空気取り入れ口及び吹き入れノズル以外に、新鮮空気の流入部が存在しないものとなり、二次燃焼室内の吹き入れ部周辺で集中的に二次燃焼を行うと共に、二次燃焼気を二次燃焼気排出口に向かわせる燃焼気流が確実に形成され、一次燃焼室へ燃焼気流が逆流する事態を防ぐことができる。

0018

ここで二次燃焼室2内に引き込まれる一次燃焼気には、燃焼の一要素である酸素を含有した、いわゆる新鮮空気と、一次燃焼後燃焼ガス、未燃焼の燃焼材が含まれる。この一次燃焼気は、二次燃焼用可燃物質及び酸素として、主に二次燃焼室2内の二次燃焼に用いられる。

0019

(3)また、前記いずれかの燃焼装置において、吹き入れノズル21は、新鮮空気の一部を、二次燃焼室2内に設けられて煙道8と連通した二次燃焼気排出口22に向けて吹くと共に、新鮮空気の残りの一部を、二次燃焼気排出口22周辺の壁面に向けて吹くことで、二次燃焼室2内で乱流を発生させ、二次燃焼気を巻き込みながら煙道8へと排出させるものであることが好ましい。

0020

このようなものであれば、吹き入れノズルの吹き入れ方向の一部である壁面付近に乱流を発生させることで、二次燃焼室内に圧力差を作り、これによって、吸引効果を効率的に発生させることとなる。

0021

具体的には、吹き入れノズルは、新鮮空気の一部を二次燃焼気排出口に向けて吹くと共に、新鮮空気の残りの一部を二次燃焼気排出口周辺の二次燃焼室内壁面に向けて吹くことによって、二次燃焼空気出口周辺で出口に向かう巻き込み気流を発生させる。吹き入れノズルからの吹き入れ方向は一方向又は一方向を中心として広がる放射方向であり、吹き入れ方向の先に二次燃焼気排出口とその周辺の二次燃焼室内壁面が存在することが好ましい。

0022

吹き入れノズルが一部の高圧空気を室内の壁面に吹き入れることで、二次燃焼室内に乱流を発生させる。乱流域で完全燃焼に近い状態となり、より効率的に二次燃焼が行われる。

0023

なお吹き入れノズルの吹き入れ口先端は、二次燃焼室中央付近、或いは二次燃焼室中央よりも二次燃焼気排出口寄りの位置に配され、
二次燃焼室内であって前記吹き入れ口先端よりも後方位置(すなわち、二次燃焼室中央から、二次燃焼気排出口と離れる側の位置)に、複数燃焼室用(好ましくは全燃焼室用すなわち一次燃焼及び二次燃焼兼用或いは一次、二次および三次燃焼兼用)の着火バーナーを具備してなることが好ましい。

0024

(4)また、前記いずれかの燃焼装置において、一次燃焼室1は、室内代表幅1Wに対し所定割合以下の室内高1Hの天井構造が、燃焼処理中に断続的又は連続的に形成されうるものであることが好ましい。

0025

すなわち、一次燃焼室の天井構造とは、一次燃焼室の室内代表幅に対して所定割合以下の室内高となるように天井部を覆うものであり、天井構造によって燃焼処理時に断続的又は連続的に一次燃焼室内の天井部が覆われる。これにより、一次燃焼室内に貯留した燃焼材の天面が所定の高さ以下で覆われることとなり、燃焼熱の上昇や一時燃焼室1上部での熱の滞留を防ぐことができる。

0026

室内高を室内代表幅に対して所定割合以下とすることで、前記吹き入れノズルの吸引作用とあいまって、燃焼材を燃焼気流によって一次燃焼気流を二次燃焼室側へと効率的に向かわせることができる。これにより、煙突効果に基づく燃焼気の逆流やこれによるいわゆるダルマ燃焼の発生を抑止することができる。これに対して、天井構造が実質的に欠けるか或いは天井高さが高いと、煙突効果によって一次燃焼室だけでなく二次燃焼室の燃焼気流も一次燃焼室内で上昇し逆流してしまい、燃焼気を煙道側へ排出することができずにダルマ燃焼を起こしてしまう。

0027

具体的には、一次燃焼室の天井構造の天井高Hが、一次燃焼室の平面方向の代表幅Wの半分以下であることが好ましい。

0028

(5)また、前記いずれかの燃焼装置は、二次燃焼室2と連通して三次燃焼を行う三次燃焼室3を具備してなる燃焼装置であって、三次燃焼室3は、二次燃焼気排出口22を介して二次燃焼室2と連通(好ましくは隣接)すると共に、二次燃焼気排出口22の周囲かつ三次燃焼室3内面に、三次燃焼用の新鮮空気を取り込む三次空気取り入れ口31が設けられてなることが好ましい。なお三次燃焼室は煙道と連通し、煙道側へ燃焼気を排出する。

0029

このようなものであれば、一次、二次燃焼に続いて三次燃焼を連続的に行うことで、より高温の燃焼処理が可能となり、有害ガスが多量に発生することのない燃焼装置となる。

0030

(6)また、前記いずれかの燃焼装置において、燃焼材の投入口51付近に、投入部送風機57を設けてなり、この投入部送風機57からの送風空気が燃焼装置の燃焼熱によって熱風となることで、少なくとも投入時或いは投入前後の燃焼材を熱風乾燥させるものが好ましい。

0031

具体的には、燃焼材を貯留するホッパーが、供給管によって燃焼装置の燃焼材投入装置連通接続されてなり、供給管内の少なくとも投入口付近からホッパー側に向かって、投入部送風機による熱風送風を行うものとしている。これにより、燃焼材を燃焼装置への投入直前で乾燥させることができる。さらにホッパー内には、投入部送風機からの送風を排気する排気路を、供給管に直接又は間接的に連ねて設けることが好ましい。

0032

なお、前記いずれかの燃焼装置と、燃焼装置に燃焼材を自動投入する燃焼材投入装置と、前記燃焼装置の燃焼処理熱を回収して植物栽培ハウス9内へ熱供給する再熱利用装置とによって植物栽培システムを構成することができる。

発明の効果

0033

上記手段によれば、一次燃焼室および二次燃焼の配置、及び吹き込みノズルによる燃焼室内での吸引効果によって、一次燃焼から二次燃焼に向かう自然な燃焼気流を発生させ、より燃焼効率に優れた燃焼装置を提供することができる。また、この燃焼熱を利用した植物栽培システムを提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

0034

以下、本発明の実施例として示す図1ないし図9とともに本発明の最良の形態例を説明する。本発明の燃焼装置10は、基本的に、燃焼材が貯留されて一次燃焼を行う一次燃焼室1と、一次燃焼室1に燃料を投入する燃焼材投入装置5と、一次燃焼室1の直下に連通して二次燃焼を行う二次燃焼室2と、二次燃焼室2に設けられた二次燃焼気排出口22と、二次燃焼室2に連通した煙道8とを具備してなる。そして、二次燃焼室2内には、高圧空気を吹き入れる吹き入れノズル21が配置され、燃焼処理時にこの吹き入れノズル21から二次燃焼気排出口22へ向かって高圧空気を吹き入れることで、二次燃焼室2内の一部を負圧にして一次燃焼及び二次燃焼を行う。

0035

また二次燃焼室2と連通して三次燃焼を行う三次燃焼室3を具備してなる。この三次燃焼室3は、二次燃焼気排出口22を介して二次燃焼室2と連通(好ましくは隣接)する。
(一次燃焼室1)
一次燃焼室1は、供給口から供給された燃焼材の一次燃焼を行う室部であり、燃焼材の流入部及び流出部がそれぞれ、燃焼材供給口及び二次燃焼室2と連通する。

0036

一次燃焼室1は、燃焼材を貯留する貯留ロストル12を介して二次燃焼室2と隣接すると共に、(貯留ロストル12より上部の室内面に)、新鮮空気を取り込む一次空気取り入れ口11が設けられてなる。

0037

(天井構造)
一次燃焼室1は、室内代表幅1Wに対して所定割合以下の室内高1Hとする天井構造を有し、この天井構造によって燃焼処理時に断続的又は連続的に天井部が覆われることで、一次燃焼気流を二次燃焼室2側へ向かわせる。

0038

室内高1Hを室内代表幅1Wに対して所定割合以下とすることで、燃焼材を燃焼気流によって下方へ向かわせて、効率よく燃焼させるものとなる。これにより、煙突効果に基づく燃焼気の逆流やこれによるいわゆるダルマ燃焼の発生を抑止することができる。これに対して、天井構造が実質的に欠けるか或いは天井高さが高いと、煙突効果によって一次燃焼室1だけでなく二次燃焼室2の燃焼気流も一次燃焼室1内で上昇し逆流してしまい、燃焼気を煙道8側へ排出することができずにダルマ燃焼を起こしてしまう。

0039

具体的には、一次燃焼室1の天井構造の天井高Hが、一次燃焼室1の平面方向の代表幅Wの半分以下である。

0040

(一次空気取り入れ口11)
一次燃焼室1内側面には、新鮮空気を取り込む一次空気取り入れ口11としての円孔複数個、所定の間隔を開けて設けられる。

0041

(二次燃焼室2)
二次燃焼室2は、一次燃焼室1に連通して二次燃焼を行う室部であり、燃焼材の流入口及び流出口がそれぞれ、一時燃焼室との境界口及び煙道8と連通する。

0042

二次燃焼室2には二次燃焼気排出口22が設けられ、この二次燃焼気排出口22が、直接又は間接的に煙道8と連通する。また図9に示すように、二次燃焼室は天井を除く大部分が耐火レンガ24によって形成される。

0043

二次燃焼室2は、二次燃焼気排出口22及び一次燃焼室1との境界を除いて室内が密閉され、それ以外の吸気口を有さない。二次燃焼室2内に、貯留ロストル12及び吹き入れノズル21以外の新鮮空気流入部が存在しないため、二次燃焼室2内で、吹き入れ部周辺以外の領域を酸素の欠乏した負圧領域とし、負圧領域で余分な燃焼を行わせることなく、吹き入れ部周辺で爆発的な燃焼を行うものとしている。

0044

二次燃焼室2は具体的には、一次燃焼室1の直下に、一次燃焼室1の貯留ロストル12を境界として隣接する。また室内の一側壁面内に、二次燃焼気排出口22が設けられる。二次燃焼気排出口22の周辺には、吹き入れノズル21によって乱流を発生させるための壁面が形成される。

0045

(吹き入れノズル21)
吹き入れノズル21は、二次燃焼室2内に新鮮空気を吹き入れることで、一次燃焼用の新鮮空気を一次燃焼室1内を介して二次燃焼室2内へ引き込むものである。

0046

二次燃焼室2内には、新鮮空気を吹き入れる吹き入れノズル21が、二次燃焼気排出口22及びその周辺の内壁を向いて配置される。この吹き入れノズル21から二次燃焼室2内に(主に二次燃焼用の)新鮮空気を吹き入れることで、二次燃焼室2内の一部を負圧にして燃焼気を吸引し、(一次及び二次)燃焼処理を行う。

0047

吹き入れノズル21は具体的には、二次燃焼室2内に側方突出して、二次燃焼室2内側面の二次燃焼気排出口22側へ高圧空気の一部を吹き入れる。吹き入れノズル21はまた、他の一部の高圧空気を室内の二次燃焼気排出口22周辺の壁面に吹き入れることで、二次燃焼室2内の壁面周辺に乱流を発生させる。

0048

このようなものであれば、二次燃焼気排出口22付近で高温の二次燃焼が行われて、一時燃焼室から下方へ向かって二次燃焼室2内に流入した燃焼気流が、二次燃焼室2内で側方の二次燃焼気排出口22へ円滑に向かうこととなる。

0049

吹き入れノズル21の吹き入れ口先端が二次燃焼室2中央付近、或いは二次燃焼室2中央よりも二次燃焼気排出口22寄りの位置に配される。

0050

(吹き入れノズル21による吸引効果)
吹き入れノズル21は、二次燃焼室2内に新鮮空気を吹き入れることで、主に二次燃焼用の新鮮空気を二次燃焼室2内へ供給すると共に、一次燃焼気を二次燃焼室2内へ引き込み、一次燃焼室1から二次燃焼室2へ向かい、さらに二次燃焼室2から排出される方向へ向かう燃焼気流を作り出すものである。

0051

この燃焼気流は、吹き入れノズル21の二次燃焼室2内への新鮮空気の吹き入れによる吸引効果(すなわち二次燃焼室2内へ新鮮空気を吸引する効果)によって生成される。これにより、一次燃焼と二次燃焼とを連続的に行うと共に、二次燃焼室2内の吹き入れ部分周辺で高温燃焼が行われることとなる。

0052

また吹き入れノズル21は、乱流域で二次燃焼気を巻き込みながら二次燃焼気排出口22へ排出する。

0053

なお実施例とは逆に、二次燃焼室2内へ吹き入れた新鮮空気が層流のまま二次燃焼気排出口22より排出されると、二次燃焼室2へ向かう燃焼気流、或いは二次燃焼室2から煙道8へ向かう燃焼気流が生成されず、さらに、二次燃焼室2内への酸素の供給が効率的に行われず、二次燃焼がうまく行われない場合がある。

0054

(着火バーナー23)
二次燃焼室2内であって前記吹き入れ口先端よりも後方位置に、複数燃焼室用の着火バーナー23を具備してなる。ここで後方位置とは、二次燃焼室2中央から、二次燃焼気排出口22と離れる側の位置のことである。この着火バーナー23は、好ましくは全燃焼室用すなわち一次燃焼及び二次燃焼兼用或いは一次、二次および三次燃焼兼用のものである。実施例では二次燃焼室2側壁中央付近であって、吹き入れノズル21の吹き入れ口先端よりもやや上部後方にバーナー噴出部を設けている。

0055

着火バーナー23の噴出口の位置は、前記のほか、二次燃焼気排出口22と対向する壁面すなわち後部壁面であって吹き入れノズル21の突出部よりも上方に設けるものとしても良い。後方(二次燃焼室2内からみて二次燃焼気排出口22を前方としたときの後方)に着火バーナー23を設けることで、一次および二次燃焼気が吸引される吹き入れノズル21前方側だけでなく後方部分でも燃焼が行われるようにする。

0056

(三次燃焼室3)
三次燃焼室3は、二次燃焼室2と連通して三次燃焼を行う室部であり、燃焼気の流入口、及び流出口がそれぞれ、二次燃焼気排出口22、及び煙道8へ連絡する排気チャンバー71に接続される。三次燃焼では、二次燃焼で燃焼しきれずに残った燃焼ガスや火の粉を燃焼させるもので、三次燃焼まで行うことで、排煙中有毒ガス熱分解する。

0057

三次燃焼室3は、二次燃焼気排出口22に連結された連結管4を介して二次燃焼室2と隣接して連通する(図5)。

0058

連結管4は、二次燃焼室2側から三次燃焼室3側へと縮径しながら側方に伸び部分円錐体からなり、先端付近の周囲が、一次及び二次燃焼室2を覆うカバー26にフランジ接続される。また縮径した先端から先に、三次空気取り入れ口31を有した二重突出管32が連なる(図5)。

0059

三次燃焼室3にはまた、二次燃焼気排出口22の周囲(の室内面)に、新鮮空気を取り込む三次空気取り入れ口31が設けられてなる。三次空気取り入れ口31は具体的には、三次燃焼室3内に二重に突出する二重突出管32の管同士の隙間からなる。

0060

二重突出管32は、連結管4に連通されて三次燃焼室3内側面から室内中央に向かって側方突出する二重管である。二重管は、連結管4から連なって三次燃焼室3壁面と非接触のまま三次燃焼室3内に突出する短筒管と、三次燃焼室3の壁面から連なり、この短筒管の周囲を覆うと共に短筒管よりも先方へ伸びる長筒管とから形成される。短筒管の外周囲すなわち長筒管の内周囲には、一定幅の円環状の隙間が形成され、この隙間が外部に開放された三次空気取り入れ口31となっている(図5)。

0061

二次燃焼室2からの空気の吹き込みと三次空気取り入れ口31からの新鮮空気の取り入れによって、三次燃焼室3でも再び爆発的な燃焼が可能となる。ダウンフローの一次、二次燃焼に続いてサイドフローによる三次燃焼を行うことで、連続的な燃焼による完全燃焼に近い処理が可能となり、有害ガスが多量に発生することのない焼却処理機能を備えたものとなる。

0062

三次燃焼室3は天井の一部が開放して排気チャンバー71と連通し、三次燃焼気は排気チャンバー71に誘導される。

0063

(燃焼材投入装置5)
燃焼材は、燃焼材投入口51から燃焼材投入装置5によって自動投入される。燃焼材投入装置5は、搬送路56たるパイプラインによって燃焼材をホッパー6から燃焼装置10へと搬送し、パイプライン出口から一次燃焼室1上部へ投入するものである(図1)。

0064

燃焼材投入装置5は具体的には、一次燃焼室1上部に形成された複数枚投入シャッター53と、投入シャッター53間及び一次燃焼室1内に散設された複数の燃焼材拡散器と、これらの上方に配置されて燃焼材を投下させる燃焼材の投入口51と、そして投入口51付近に配置されて投入直前或いは直後の燃焼材を熱風乾燥させる投入部送風機57とを具備する。

0065

投入シャッター53は、投入剤を投下するためのシャッター開口53Hが複数列設けられて、一時燃焼室の上部にて上下に2列配置される。具体的には図8に示すように、下垂リブ54が設けられた細長矩形の複数のコ字状或いはL字状アングル板が、シャッター連結棒53Pによって等間隔に連結されることで、隣り合う板体間でシャッター開口53Hを形成する。

0066

各アングル板の短辺の幅、及び各アングル板間で形成されるシャッター開口53Hの短辺の幅は、燃焼材投入装置5内の燃焼材拡散器52の水平幅、及び等間隔並設された燃焼材拡散器52の間隔幅と略同一である。シャッター連結棒53Pによって連結された各アングル板は、シャッター連結棒53Pの一端に連結された往復スライド機構55によって幅方向スライドする。このスライドによって、シャッター開口53Hが燃焼材拡散器52間あるいは燃焼材拡散器52直下に移動し、等間隔に並設された燃焼材拡散器52間がアングル板で覆われたり開口することでシャッター開閉が行われる。また図8(a)に示すように、上段の投入シャッター53のシャッター開口53Hが露出して開状態になったときは下段の投入シャッター53のシャッター開口53Hが燃焼材拡散器52に覆われて閉状態となる。一方、図8(b)に示すように、スライドによって上段の投入シャッター53のシャッター開口53Hが燃焼材拡散器52に覆われて閉状態となったときは、下段の投入シャッター53のシャッター開口53Hが燃焼材拡散器52間に露出して開状態となる。

0067

燃焼材拡散器は、投入された燃焼材を拡散させる屋根型屈曲板からなり、拡散するように水平方向に等間隔、かつ上下に複数列設けられる。図3に示すように、長辺の片端には下方に伸びる下垂リブ54が固設される。この下垂リブ54が投入シャッター53のアングル板と当接することで、スライド幅が規定される。

0068

投入口51は、運搬されてきた燃焼材を貯留するホッパー6と、パイプラインによってパイプ連通される。パイプラインは、内部スクリュー刃の回転によって燃焼材を運搬するものである。

0069

(煙道8)
煙道8は、三次燃焼室3から排気チャンバー71、熱交換パイプ72を介して連通される。煙道ファン81を介設して強制排気を行うことが好ましい。

0070

(投入部送風機57)
投入部送風機57は、パイプライン内の少なくとも出口から、パイプラインの燃焼材投入方向と反対の方向へ送風するものである。

0071

燃焼材投入口51付近には、投入部送風機57を設けてなり、この投入部送風機57からの送風空気が燃焼装置10の燃焼熱によって熱風となることで、少なくとも投入時或いは投入前後の燃焼材を熱風乾燥させる。

0072

(本発明の植物栽培システム)
本発明の植物栽培システムは、本発明の燃焼装置10と、燃焼装置10に燃焼材を自動投入する燃焼材投入装置5と、前記燃焼装置10の燃焼処理熱を回収して植物栽培ハウス9内へ熱供給する再熱利用装置7とを具備してなる。燃焼材の自動投入、燃焼装置10の燃焼処理熱の再熱利用によって、最適な植物栽培条件を連続供給する。

0073

再熱利用装置7は、前記燃焼装置10の三次燃焼室3に接続され、燃焼装置10の燃焼処理熱を回収して植物栽培ハウス9内へ熱供給する装置である。具体的には、三次燃焼室3の上部に連通された排気チャンバー71と、排気チャンバー71に接続された多数の熱交換パイプ72を介して連通された煙道8と、熱交換パイプ72によって回収された燃焼熱を再供給するための再熱ファンと、再熱ファンによって加圧された再熱空気スポットダクトによって供給する再熱供給ダクト73とから構成される。

0074

また、植物栽培ハウス9は、図1に示すように、一次ないし三次燃焼室3および燃焼材投入装置5を備えた燃焼装置10と、再熱利用装置7とを内部に備え、煙道8の先部と燃焼材の搬送路56たるパイプラインがハウスを貫通してなるものとすることで、燃焼装置10及び再熱利用装置7自体から発せられる燃焼熱を再利用することができる。

0075

さまざまな燃焼材を燃焼処理することができる。また燃焼処理熱を植物栽培をはじめとするさまざまなものへ使用することができる。

図面の簡単な説明

0076

本発明の実施例1の燃焼装置を含む植物栽培システムの正面視構造説明図である。
図1の植物栽培システムのうち、本発明の実施例1の燃焼装置及び再熱利用装置を示す拡大説明図である 。
図1図2の実施例1の燃焼装置のうち、燃焼材投入装置及び一次燃焼室付近を示す拡大構造説明図であ る。
図1図2の実施例1の燃焼装置のうち、一次燃焼室及び二次燃焼室付近を示す拡大構造説明図である。
図1図2の実施例1の燃焼装置のうち、二次燃焼室と三次燃焼室の接続管及び二重突出管付近を示す拡 大構造説明図である。
本発明の実施例1の燃焼装置の平面視構造説明図である。
本発明の実施例1の燃焼装置の左側面視構造説明図である。
実施例1の燃焼装置の燃焼材投入装置の斜視説明図である。
実施例1の燃焼装置の二次燃焼室の斜視説明図である。

符号の説明

0077

10燃焼装置
1一次燃焼室
11空気取り入れ口
12貯留ロストル
1W 室内代表幅
1H 室内高
2二次燃焼室
21 吹き入れノズル
21F 吹き入れファン
22二次燃焼気排出口
23着火バーナー
24耐火レンガ
25点検口
26カバー
3三次燃焼室
31 空気取り入れ口
32二重突出管
4接続管
5燃焼材投入装置
51投入口
52 燃焼材拡散器
53投入シャッター
53Hシャッター開口
53Pシャッター連結棒
54下垂リブ
55 シャッタースライド装置
56搬送路(パイプライン)
57 投入部送風機
6ホッパー
7再熱利用装置
71排気チャンバー
72熱交換パイプ
73 再熱供給ダクト
7F 再熱ファン
8煙道
8F 煙道ファン
9 植物栽培ハウス

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