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公開番号2025123593
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-25
出願番号2024019100
出願日2024-02-13
発明の名称蓄熱ユニット及び蓄熱式燃焼設備
出願人中外炉工業株式会社
代理人個人
主分類F23L 15/02 20060101AFI20250818BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】蓄熱材を収容させた蓄熱材収容体において、高温ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させる一方、低温ガスを蓄熱材に蓄熱された熱により加熱させるにあたり、蓄熱材収容体の高さが高くや横方向の長さが長くならないようすると共に、粒状やボール状の蓄熱材が蓄熱材収容体内からこぼれ出ないようにする。
【解決手段】蓄熱材xを収容させた蓄熱材収容体10を、第1直立部11と第2直立部12の下部を連結部13により連結させた凹型状に形成し、第1直立部の上に第1給排口を設けると共に、第2直立部の上に第2給排口を設け、少なくとも前記の第1直立部と第2直立部の内部に蓄熱材を収容させた。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
蓄熱材を収容させた蓄熱材収容体に第１給排口と第２給排口とが設けられ、高温ガスを前記の第１給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導いて、高温ガスの熱を前記の蓄熱材に蓄熱させ、蓄熱後におけるガスを前記の第２給排口を通して排気させる一方、低温ガスを前記の第２給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導いて、前記の蓄熱材に蓄熱された熱によって低温ガスを加熱させ、加熱されたガスを前記の第１給排口を通して排気させる蓄熱ユニットにおいて、前記の蓄熱材収容体を、第１直立部と第２直立部の下部を連結部により連結させた凹型状に形成し、前記の第１直立部の上に第１給排口を設けると共に、第２直立部の上に第２給排口を設け、前記の第１直立部、第２直立部及び連結部の内部に蓄熱材を収容させたことを特徴とする蓄熱ユニット。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
請求項１に記載の蓄熱ユニットにおいて、前記の連結部の断面積が、前記の第１直立部及び第２直立部の断面積よりも小さくなっていることを特徴とする蓄熱ユニット。
【請求項３】
蓄熱材を収容させた蓄熱材収容体に第１給排口と第２給排口とが設けられ、高温ガスを前記の第１給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導いて、高温ガスの熱を前記の蓄熱材に蓄熱させ、蓄熱後におけるガスを前記の第２給排口を通して排気させる一方、低温ガスを前記の第２給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導いて、前記の蓄熱材に蓄熱された熱によって低温ガスを加熱させ、加熱されたガスを前記の第１給排口を通して排気させる蓄熱ユニットにおいて、前記の蓄熱材収容体を、第１直立部と第２直立部の下部を連結部により連結させた凹型状に形成し、前記の第１直立部の上に第１給排口を設けると共に、第２直立部の上に第２給排口を設け、前記の第１直立部及び第２直立部の内部に蓄熱材を収容させる一方、前記の連結部と第１直立部及び第２直立部との間にそれぞれ通気性を有する抑止部材を設けて、前記の連結部の内部に蓄熱材を収容させないようにしたことを特徴とする蓄熱ユニット。
【請求項４】
請求項１又は請求項３に記載の蓄熱ユニットを用いた蓄熱式燃焼設備において、炉内において燃料を燃焼された後の高温ガスである燃焼排ガスを、第１案内管により前記の第１給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導き、燃焼排ガスの熱を蓄熱材収容体内に収容された蓄熱材に蓄熱させ、蓄熱後における前記の燃焼排ガスを前記の第２給排口から第２案内管を通して排気させる蓄熱動作を行う一方、低温ガスである燃焼用空気を、第２案内管により前記の第２給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導き、前記の蓄熱材に蓄熱された熱によって前記の燃焼用空気を加熱させ、加熱された燃焼用空気を前記の第１給排口から前記の第１案内管を通して炉内に導き、加熱された燃焼用空気を燃料と混合させて炉内で燃焼させる燃焼動作を行うことを特徴とする蓄熱式燃焼設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱材を収容させた蓄熱材収容体に第１給排口と第２給排口とが設けられ、高温ガスを前記の第１給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導いて、高温ガスの熱を前記の蓄熱材に蓄熱させ、蓄熱後におけるガスを前記の第２給排口を通して排気させる一方、低温ガスを前記の第２給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導いて、前記の蓄熱材に蓄熱された熱によって低温ガスを加熱させ、加熱されたガスを前記の第１給排口を通して排気させるようにした蓄熱ユニット及びこのような蓄熱ユニットを用いた蓄熱式燃焼設備に関するものである。特に、前記の蓄熱ユニットにおいて、蓄熱材収容体の高さが高くなったり、蓄熱材収容体の横方向の長さが長くなったりすることがなく、また粒状やボール状の蓄熱材を用いた場合に、粒状やボール状の蓄熱材が蓄熱材収容体内から勝手にこぼれ出ないようにした点に特徴を有するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、蓄熱式燃焼設備においては、一般に、特許文献１～５に示されるように、蓄熱材を収容させた蓄熱材収容体に第１給排口と第２給排口とを設け、高温ガスを前記の第１給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導いて、高温ガスの熱を前記の蓄熱材に蓄熱させ、蓄熱後におけるガスを前記の第２給排口を通して排気させる一方、低温ガスを前記の第２給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導いて、前記の蓄熱材に蓄熱された熱によって低温ガスを加熱させ、加熱されたガスを前記の第１給排口を通して排気させるようにした蓄熱ユニットが用いられている。
【０００３】
そして、このような蓄熱ユニットにおいては、前記の蓄熱材収容体として、蓄熱材を上下方向に収容させるようにした縦型の蓄熱材収容体や、蓄熱材を横方向に収容させるようにした横型の蓄熱材収容体が使用されている。
【０００４】
しかし、前記の縦型の蓄熱材収容体においては縦方向の長さが長くなる一方、横型の蓄熱材収容体においては横方向の長さが長くなったり、配管が水平方向に配置されるため飛び出して邪魔になったりし、蓄熱材収容体の設置場所が制限されるという問題があった。
【０００５】
また、前記の蓄熱材に粒状やボール状の蓄熱材を用いた場合、粒状やボール状の蓄熱材が蓄熱材収容体内からこぼれ出ないようにするため、前記の縦型の蓄熱材収容体においては、粒状やボール状の蓄熱材がこぼれ出るのを防止するグレーチング等の通気性を有する抑止部材を蓄熱材収容体内の下部に設けることが必要になり、また前記の横型の蓄熱材収容体においては、粒状やボール状の蓄熱材がこぼれ出るのを防止するグレーチング等の通気性を有する抑止部材を蓄熱材収容体内の両側に設けることが必要になり、蓄熱材の全重量が下部や両側の抑止部材にかかるため、高温状態と相まって抑止部材が変形しやすくなる。また蓄熱材に蓄熱された熱によって抑止部材が変形した場合は隙間が開いてしまって、粒状やボール状の蓄熱材が蓄熱材収容体内から外(下方や側方)にこぼれだしてしまう。それを阻止するためには抑止部材の強度を上げる必要があり、部品のサイズが大きくなり材質も高級になってコストが高くつく。また、変形した抑止部材を交換するには操業を止める必要があり、生産性が悪くなり、交換作業にも手間がかかるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平９－１７０７４８号公報
特許第５４５０８６９号公報
特許第５７９５５５２号公報
特許第５７８２０９４号公報
特許第５７８５２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、蓄熱材を収容させた蓄熱材収容体に第１給排口と第２給排口とが設けられ、高温ガスを前記の第１給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導いて、高温ガスの熱を前記の蓄熱材に蓄熱させ、蓄熱後におけるガスを前記の第２給排口を通して排気させる一方、低温ガスを前記の第２給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導いて、前記の蓄熱材に蓄熱された熱によって低温ガスを加熱させ、加熱されたガスを前記の第１給排口を通して排気させるようにした蓄熱ユニット及びこのような蓄熱ユニットを用いた蓄熱式燃焼設備における前記のような問題を解決することを課題とするものである。
【０００８】
特に、本発明においては、前記のような蓄熱ユニットにおいて、蓄熱材収容体の高さが高くなったり、蓄熱材収容体の横方向の長さが長くなったりして、蓄熱材収容体の設置場所が制限されるということがなく、また粒状やボール状の蓄熱材を用いた場合にも、粒状やボール状の蓄熱材が蓄熱材収容体内からこぼれ出ないようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る第１の蓄熱ユニットにおいては、前記のような課題を解決するため、蓄熱材を収容させた蓄熱材収容体に第１給排口と第２給排口とが設けられ、高温ガスを前記の第１給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導いて、高温ガスの熱を前記の蓄熱材に蓄熱させ、蓄熱後におけるガスを前記の第２給排口を通して排気させる一方、低温ガスを前記の第２給排口を通して前記の蓄熱材収容体内に導いて、前記の蓄熱材に蓄熱された熱によって低温ガスを加熱させ、加熱されたガスを前記の第１給排口を通して排気させる蓄熱ユニットにおいて、前記の蓄熱材収容体を、第１直立部と第２直立部の下部を連結部により連結させた凹型状に形成し、前記の第１直立部の上に第１給排口を設けると共に、第２直立部の上に第２給排口を設け、前記の第１直立部、第２直立部及び連結部の内部に蓄熱材を収容させた。
【００１０】
そして、本発明の第１の蓄熱ユニットにおいては、前記のように蓄熱材収容体を、第１直立部と第２直立部の下部を連結部により連結させた凹型状に形成し、第１直立部の上に第１給排口を設けると共に、第２直立部の上に第２給排口を設けるようにしたため、従来の縦型の蓄熱材収容体のように縦方向の長さが長くなったり、横型の蓄熱材収容体のように横方向の長さが長くなったりせず、配管が上方に配置できるようになるので水平方向に飛び出すことがなく邪魔になったりせず、蓄熱材収容体の設置場所が制限されるということがなくなる。また、前記の第１給排口を第１直立部の上に設けると共に、第２給排口を第２直立部の上に設けているため、蓄熱材に粒状やボール状の蓄熱材を用いた場合にも、下部や両側で保持するための通気性を有する抑止部材が不要となるため、熱変形などで抑止部材の隙間が開いて粒状やボール状の蓄熱材が蓄熱材収容体内からこぼれ出るということがなくなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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