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公開番号2024127115
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036017
出願日2023-03-08
発明の名称燃焼装置
出願人株式会社AIDテクノロジー
代理人個人
主分類F23B 60/02 20060101AFI20240912BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】簡易な構造でありながら、固形燃料の燃焼過程で固形燃料をその形状に応じて適宜支持しながら複数段階で時間をかけて燃焼させて完全燃焼させることができる燃焼装置を提供する。
【解決手段】本実施形態の燃料装置1の燃料支持部20は、水平方向に沿って互いに離間して並設される複数の第1の支持面部22と、第1の空気路A1の流れ方向から視て複数の第1の支持面部22の間、かつ第1の空気路A1の流れ方向に沿って複数の第1の支持面部22よりもその下側に配設される少なくとも1つの第2の支持面部24と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
重力方向に沿って延在して配設される第１の空気路と、
前記第１の空気路に外部からの空気を供給する第２の空気路と、
前記第１の空気路の内部に配設され、前記第１の空気路の流れ方向に対し交差する第１の方向に沿って延設され、固形燃料をその上側で支持する燃料支持部と、を含み、
前記燃料支持部は、
前記第１の方向に沿って互いに離間して並設される複数の第１の支持面部と、
前記第１の空気路の前記流れ方向から視て前記複数の第１の支持面部の間、かつ前記第１の空気路の前記流れ方向に沿って前記複数の第１の支持面部よりもその下側に配設される少なくとも１つの第２の支持面部と、を有する、
燃焼装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記複数の第１の支持面部および前記複数の第２の支持面部のそれぞれは、長板状に延在して形成され、その表面およびその裏面を貫通する複数の通気穴が形成される、
請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記複数の第１の支持面部の前記通気穴は、前記複数の第２の支持面部の前記通気穴よりも大きく形成される、
請求項２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記燃料支持部は、前記第１の空気路の前記流れ方向から視て隣接する前記第１の支持面部および前記第２の支持面部のそれぞれ同士を連結する複数の連結部をさらに有する、
請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記複数の連結部のそれぞれは、長板状に延在して形成され、複数の通気穴が形成される、
請求項４に記載の燃焼装置。
【請求項６】
前記複数の連結部のそれぞれは、前記第１の空気路の流れ方向で重力方向上側から重力方向下側に視て少なくともその一部が外方に臨むように傾斜して配設される、
請求項５に記載の燃焼装置。
【請求項７】
隣接する前記複数の第１の支持面部の離間距離は、燃焼前の初期状態の前記固形燃料がその間を通過不可能に設定される、
請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項８】
平板部材がその延在方向に沿って波状に形成され、
その複数の山部の上面部のそれぞれが前記第１の支持面部とされ、
その複数の谷部の上面部のそれぞれが前記第２の支持面部とされ、
隣接する前記山部および前記谷部を連結する部分のそれぞれが前記連結部とされ、
前記複数の第１の支持面部と、前記複数の第２の支持面部と、前記複数の連結部と、が前記平板部材によって一体に形成される、
請求項４に記載の燃焼装置。
【請求項９】
重力方向に沿って延在して配設される第１の空気路と、
前記第１の空気路に外部からの空気を供給する第２の空気路と、
前記第１の空気路の内部に配設され、固形燃料をその上側で支持する燃料支持部と、を含み、
前記燃料支持部は、前記第１の空気路の流れ方向に対し交差する第１の方向に沿ってそれぞれ延在する複数の網状体を有し、
前記複数の網状体は、網本体部を含み、
前記複数の網状体の網本体部のそれぞれは、前記第１の空気路の前記流れ方向に沿って離間して配設され、
前記複数の網状体の網本体部のそれぞれの網目の大きさは、前記第１の空気路の前記流れ方向においてその下流側に配置されるものほど順に小さく設定される、
燃焼装置。
【請求項１０】
前記複数の網状体のうち最上位に配置される前記網状体の網目の大きさは、燃焼前の初期状態の前記固形燃料がその網の間を通過不可能に設定される、
請求項９に記載の燃焼装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラーまたはコンロなどに適用または搭載される燃焼装置に関する。
続きを表示（約 5,100 文字）【背景技術】
【０００２】
炭などの固形燃料を燃焼して熱エネルギーを発生させる従来の燃料装置として、その固形燃料を支持する支持装置を有するものが知られる（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の支持装置は、複数の部材を有して構成され、その部材の少なくとも一部が、所定の方向（以下、「第１の方向」ともいう）から視てＵ字状、Ｖ字状、Ｗ字状、鋸刃状または波形状に形成される。
【０００４】
また、その複数の部材は、前述の第１の方向に対して直交する第２の方向から視たときに直線状に形成される。また、その複数の部材は、第１の方向から視るときにその部材のそれぞれの、前述のＵ字状、Ｖ字状、Ｗ字状、鋸刃状または波形状の形状が略重畳して前述の第１の方向に互いに離間して配置される。また、支持装置は、第１の方向および第２の方向に対して直交する第３の方向の一方側を上側とし、その複数の部材の上に固形燃料が載置される。
【０００５】
そのように構成されることで、モータなどの駆動力により作動する燃料搬送装置を用いることなく、固形燃料を少しずつ燃焼させることが可能になるとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１７－９１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１に記載の支持装置は、その部材を前述の第１の方向から視てＵ字状、Ｖ字状、Ｗ字状、鋸刃状または波形状に形成させる必要があり、簡素化の余地があった。また、前記特許文献１に記載の支持装置は、固形燃料の燃焼過程で固形燃料をその形状に応じて適宜支持しながら複数段階で時間をかけて燃焼させて完全燃焼させる点で、改善の余地があったといえる。
【０００８】
本発明の目的は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構造でありながら、固形燃料の燃焼過程で固形燃料をその形状に応じて適宜支持しながら複数段階で時間をかけて燃焼させて完全燃焼させることができる燃焼装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の前述した目的は、後記の構成により達成される。
［１］
重力方向に沿って延在して配設される第１の空気路と、
前記第１の空気路に外部からの空気を供給する第２の空気路と、
前記第１の空気路の内部に配設され、前記第１の空気路の流れ方向に対し交差する第１の方向に沿って延設され、固形燃料をその上側で支持する燃料支持部と、を含み、
前記燃料支持部は、
前記第１の方向に沿って互いに離間して並設される複数の第１の支持面部と、
前記第１の空気路の前記流れ方向から視て前記複数の第１の支持面部の間、かつ前記第１の空気路の前記流れ方向に沿って前記複数の第１の支持面部よりもその下側に配設される少なくとも１つの第２の支持面部と、を有する、
燃焼装置。
［２］
前記複数の第１の支持面部および前記複数の第２の支持面部のそれぞれは、長板状に延在して形成され、その表面およびその裏面を貫通する複数の通気穴が形成される、
［１］に記載の燃焼装置。
［３］
前記複数の第１の支持面部の前記通気穴は、前記複数の第２の支持面部の前記通気穴よりも大きく形成される、
請求項２に記載の燃焼装置。
［４］
前記燃料支持部は、前記第１の空気路の前記流れ方向から視て隣接する前記第１の支持面部および前記第２の支持面部のそれぞれ同士を連結する複数の連結部をさらに有する、
［１］に記載の燃焼装置。
［５］
前記複数の連結部のそれぞれは、長板状に延在して形成され、複数の通気穴が形成される、
［４］に記載の燃焼装置。
［６］
前記複数の連結部のそれぞれは、前記第１の空気路の流れ方向で重力方向上側から重力方向下側に視て少なくともその一部が外方に臨むように傾斜して配設される、
［５］に記載の燃焼装置。
［７］
隣接する前記複数の第１の支持面部の離間距離は、燃焼前の初期状態の前記固形燃料がその間を通過不可能に設定される、
［１］に記載の燃焼装置。
［８］
平板部材がその延在方向に沿って波状に形成され、
その複数の山部の上面部のそれぞれが前記第１の支持面部とされ、
その複数の谷部の上面部のそれぞれが前記第２の支持面部とされ、
隣接する前記山部および前記谷部を連結する部分のそれぞれが前記連結部とされ、
前記複数の第１の支持面部と、前記複数の第２の支持面部と、前記複数の連結部と、が前記平板部材によって一体に形成される、
［４］に記載の燃焼装置。
［９］
重力方向に沿って延在して配設される第１の空気路と、
前記第１の空気路に外部からの空気を供給する第２の空気路と、
前記第１の空気路の内部に配設され、固形燃料をその上側で支持する燃料支持部と、を含み、
前記燃料支持部は、前記第１の空気路の流れ方向に対し交差する第１の方向に沿ってそれぞれ延在する複数の網状体を有し、
前記複数の網状体は、網本体部を含み、
前記複数の網状体の網本体部のそれぞれは、前記第１の空気路の前記流れ方向に沿って離間して配設され、
前記複数の網状体の網本体部のそれぞれの網目の大きさは、前記第１の空気路の前記流れ方向においてその下流側に配置されるものほど順に小さく設定される、
燃焼装置。
［１０］
前記複数の網状体のうち最上位に配置される前記網状体の網目の大きさは、燃焼前の初期状態の前記固形燃料がその網の間を通過不可能に設定される、
［９］に記載の燃焼装置。
［１１］
前記固形燃料は、球状に形成される、
［７］または［１０］に記載の燃焼装置。
［１２］
【００１０】
前記［１］の構成によれば、燃料支持部において、複数の第１の支持面部、およびその間隙にかつその下方に配置される複数の第２の支持面部が設けられるため、固形燃料はまずは第１の支持面部に載置された状態で燃焼する。そして、燃焼が進行するに従って固形燃料は縮小し、その間隙で落下して次に第２の支持面部によって支持されて燃焼する。これにより、固形燃料の燃焼過程で固形燃料をその形状に応じて適宜支持することができる。従って、固形燃料を複数段階で時間をかけながら燃焼させて、その結果、固形燃料を完全燃焼させることができ、エネルギーの損失を抑制することができる。固形燃料からエネルギーを効率良くかつ十分に発生させることができる。
前記［２］の構成によれば、第１の支持面部および第２の支持面部のそれぞれには通気穴が形成されるため、その上面のそれぞれで支持される固形燃料に適切に空気を供給して効率的な燃焼を図ることができる。
前記［３］の構成によれば、第１の支持面部の通気穴は、第２の支持面部よりも大きく形成される。これにより、第１の支持面部で支持される状態、つまり、初期の燃焼過程では比較的大量の空気が供給される。そして、固形燃料は、燃焼が進行して縮小し間隙から落下して第２の支持面部によって支持され、このときの固形燃料の状態では、比較的小量の空気が供給され、その供給量が制限される。従って、燃焼過程の所要時間をさらに延長させてより効率的な完全燃焼を図ることができる。
前記［４］の構成のように、第１の支持面部および第２の支持面部を連結する連結部を設けるとよい。この場合、一体的に形成して簡易な構造とすることができる。また、固形燃料がその燃焼過程で第１の支持面部および第２の支持面部の間隙から零れ出ることを防止して、第１の支持面部より確実に第２の支持面部へ案内することができる。
前記［５］の構成によれば、連結部にも複数の通気穴が形成される。これにより、その燃焼過程で固形燃料にさらに適度な空気を供給してより効率的な完全燃焼または効率的な燃焼を図ることができる。
前記［６］の構成によれば、所定の１つの第２の支持面部、およびこの第２の支持面部に連結する一対の連結部により略Ｖ字状の溝空間が形成されることになる。これにより、固形燃料の燃焼過程でその固形燃料が徐々（経時的）に縮小して第１の支持面部から第２の支持面部に向けて落下する際、その固形燃料はその形状に応じてその第２の支持面部に適切に案内されたり、あるいはその一対の連結部によって挟持されたりする。このようにして、固形燃料の燃焼の効率化を図ることができる。
前記［７］の構成によれば、燃焼初期の段階で固形燃料は少なくとも隣接する第１の支持面部によって支持されて燃焼し、燃焼が進行すると固形燃料は縮小して第２の支持面部に向けて落下し、その次は第２の支持面部によって支持されて燃焼する。これにより、固形燃料の燃焼過程で固形燃料をその形状に応じて適宜支持しながら複数段階で時間をかけて燃焼させてより確実に完全燃焼させることができる。
前記［８］の構成によれば、第１支持面部、第２の支持面部、および連結部を平板部材によって一体にたとえばプレス加工などによって成型することができる。これにより、簡易な構造でありながらも、燃焼効率を高めることができる。
前記［９］の構成によれば、燃料支持部において、複数の網状体の網本体部のそれぞれの網目の大きさは、第１の空気路の流れ方向においてその下流側に配置されるものほど順に小さく設定されるため、固形燃料はまずは最上位の網状体に載置された状態で燃焼する。そして、燃焼が進行するに従って固形燃料は縮小し、その網の間隙から落下して次にその１つ下位の網状体によって支持されて燃焼する。これにより、燃料支持部は固形燃料の燃焼過程で固形燃料をその形状に応じて適宜支持する。従って、固形燃料を複数段階で時間をかけながら燃焼させて、その結果、固形燃料を完全燃焼させることができ、エネルギーの損失を抑制することができる。固形燃料からエネルギーを効率良くかつ十分に発生させることができる。
前記［１０］の構成によれば、燃焼初期の段階で固形燃料は最上位の網状体によって支持されて燃焼し、燃焼が進行すると固形燃料は縮小してその下位の網状体に向けてその最上位の網の間隙から落下し、その次はその下位の網状体よって支持されて燃焼する。これにより、固形燃料の燃焼過程で固形燃料をその形状に応じて適宜支持しながら複数段階で時間をかけて燃焼させてより確実に完全燃焼させることができる。
前記［１１］の構成によれば、固形燃料は球状に形成されるとよい。この場合、燃焼過程でその表面部分で一様に形状が小さくなり（縮径して）、より一層、燃焼効率を高めることができる。
前記［１２］の構成によれば、第１の空気路および第２の空気路は、第１の方向に沿って隣接または近接して配置される。ここで、第１の空気路には燃料支持部が配置されており、その燃料支持部で固形燃料が燃焼することで第１の空気路の構造体は温度上昇される。そして、第１の空気路に隣接または近接する第２の空気路はその温度上昇に伴って、その熱エネルギーが第１の空気路の構造体から第２の空気路の構造体に伝導する。その結果、第２の空気路を通過する空気は暖められる。第２の空気路はその温められた空気を第１の空気路に供給し、最終的に固形燃料はその温められた空気で燃焼するため、エネルギーの損失を抑制してより一層効率的な燃焼を図ることができる。
前記［１３］の構成によれば、第２の空気路の内側に第１の空気路が配置される。これにより、第２の空気路に供給される第１の空気路の空気を効率的に暖めて、エネルギーの損失をより一層抑制することができる。
前記［１４］の構成によれば、燃料支持部に載置された固形燃料が完全燃焼する前に、新規(燃焼前の初期の状態)の固形燃料が供給される。これにより、より一層効率的な燃焼を図ることができる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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