JP2004138256A

JP2004138256A - ペレットストーブおよびその運転制御方法

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Publication number: JP2004138256A
Application number: JP2002300619A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Nakanishi; 中西　勉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】未燃焼の状態でのペレットの落下を防止し且つ効果的に灰を落下可能なペレットストーブとその運転制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】ペレットストーブは上下に開口する燃焼空間３６を有する燃焼箱３０の下部開口部３６Ｂに配置した灰落とし装置３２に特徴がある。灰落とし装置は、水平回転軸線５２の回りに回転可能な円筒形状の回転体５８と、回転体の半径方向に延出するように該回転体に固定した複数の板６０を有する。
ペレットストーブの運転制御方法は運転開始ステップと、その後繰り返し行なわれる定常運転ステップと、運転停止ステップとを有し、定常運転ステップではペレット供給装置２６を所定時間間隔で所定時間作動させる動作を所定回数繰り返した後灰落とし装置を所定時間作動させ、運転停止ステップでは灰落とし装置を所定時間作動させる。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はペレットストーブに係り、特に燃焼により生ずる灰を除去する為の灰落とし装置を有するペレットストーブおよびその運転制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
木質バイオマスの代表例である木質ペレット燃料（以下ペレットと称する。）は、おが屑や樹皮等の製材廃材や間伐材等の林地残材を粉砕、圧縮し、成形した固形燃料であり、長さは例えば５ｍｍ〜２０ｍｍ、直径は例えば６ｍｍ〜１２ｍｍの円筒形状のものである。ストーブの燃料として用いる場合は直径６ｍｍのものが最良の燃焼状態を実現できると考えられている。
【０００３】
このペレットは、石炭や石油等の化石燃料と異なり再生可能な燃料であり、再生の際に光合成により大気中から二酸化炭素を吸収することを考慮すると、その燃焼は大気中の二酸化炭素を増やす要因とはならない。しかもＮＯｘやＳＯｘを殆ど排出しない等、環境に優しいクリーンな燃料である。
【０００４】
日本国内で現在製造されている木質ペレットは、樹皮を多く含む。一方、欧米諸国のペレットは主におが粉や心材を原料としたものである。
【０００５】
このようなペレットを燃料とするペレットストーブの従来例として、実公昭５８−１９０３０１号公報には、燃焼室と、上部に開口部を設けられると共に側面部に多数の小孔を設けられた燃焼箱と、前記燃焼箱の開口部へ供給される燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃焼箱の多数の小孔から燃焼箱内へ燃焼用空気を送る送風ファンと、前記燃焼室の前面に設けられた扉とを備えたペレットストーブが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に固形燃料を用いるストーブの場合には灰が燃焼室の下部に堆積するため、これを燃焼室から除去する必要があるが、上記のように樹皮を多く含む日本製の木質ペレットの場合には大量の灰が堆積するので、その除去が大きな課題となっている。
【０００７】
上記実公昭５８−１９０３０１号公報のストーブの場合には燃焼室を高くして燃焼空気口を燃焼室の上部に開口することにより、燃焼室内に収容可能な灰の量を増やしている。このストーブの場合、灰をストーブから取り出すためには、消火後、処理可能な温度まで低下した後、燃焼室全体をストーブから取り除いてから灰を廃棄する必要がある。従って、ストーブを連続的に運転することができない。
【０００８】
この問題を解決するため、燃焼箱下部に小さな開口部を多数備えたロストルを設け、このロストルで燃料を支持すると共にロストルの下方には灰箱を設置し、ロストルを揺動させることにより、灰を灰箱に落下させるストーブが提案されている。
【０００９】
例えば、実開昭６０−１２８１３６号公報には、格子状の揺動ロストルを水平軸回りに揺動して格子状の隙間から灰を落下させるペレットストーブが開示されている。また、特公平１−４５５２２号公報に開示されている木質系粉粒状物類を燃料とする熱風供給装置は、外周に多数の傾斜板を間隔的に設けた円筒形ロストルを回転させて灰を傾斜板の間の隙間から燃焼室下方に落下させるもので、このような灰落とし方式をペレットストーブに採用することが考えられる。なお、ロストルの多数の開口部は、実開昭６０−１２８１３６の場合は格子状の隙間、特公平１−４５５２２号公報の場合は傾斜板の間の隙間として形成されている。
【００１０】
しかしながら上記のように多数の開口部を備えたロストルを揺動または回転させることにより灰を落下させようとする場合には、開口部の間隔が広いほど灰が落下し易いのであるが、数ｍｍの直径のペレットの場合には未燃焼の状態で落下し易くなる。一方、ロストルの開口部の間隔を狭くすると、灰が開口部内に詰まってロストルを揺動または回転しても灰が落下しにくくなる。
【００１１】
本発明の主な目的は、未燃焼の状態でのペレットの落下を防止しつつ、効果的に灰を落下可能なペレットストーブを提供することにある。
本発明の他の目的は、効果的に灰を落下可能なペレットストーブの運転制御方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、以下の説明により明らかとなる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に係る発明のペレットストーブは、燃焼室３４と、上部に開口する燃焼空間３６を有すると共に前記燃焼室３４内に配置される燃焼箱３０と、前記燃焼箱３０の上部開口部３６Ａへ供給される燃料２０を貯留する燃料タンク２２とを備えたペレットストーブ２において、前記燃焼箱３０の前記燃焼空間３６を下部に開口させ、水平回転軸線５２の回りに回転可能な円筒形状の回転体５８と、前記回転体５８の半径方向に延出するように該回転体５８に固定した複数の板６０とを有する灰落とし装置３２を前記燃焼箱３０の下部開口部３６Ｂに配置したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１記載のペレットストーブにおいて前記複数の板６０は、前記水平回転軸線５２に対して傾斜して設けられている点にある。
【００１４】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１記載のペレットストーブにおいて前記燃焼箱３０の内部に中空の燃焼用空気室３８を形成すると共に該燃焼用空気室３８と前記燃焼空間３６とを連通する多数の小孔４０を設け、前記燃焼箱３０内の燃焼用空気室３８へ燃焼用空気を送る送風ファン４４を備えた点にある。
【００１５】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項１記載のペレットストーブにおいて前記燃料タンク２２内の燃料２０を視認するための燃料覗き窓６を設けた点にある。
【００１６】
請求項５に係る発明のペレットストーブの運転制御方法は、ペレット２０を燃料タンク２２から燃焼箱３０へ供給するペレット供給装置２６と、ペレット２０を着火させる自動着火装置４２と、ペレットの燃焼によって生じた灰を除去する灰落とし装置３２と、電源スイッチ７と、運転開始スイッチ８Ａと、運転停止スイッチ８Ｂと、前記ペレット供給装置２６を駆動制御するペレット供給制御手段８０Ａと、前記灰落とし装置３２を駆動制御する灰落とし制御手段８０Ｂと、前記自動着火装置４２を駆動制御する着火制御手段８０Ｃと、温度設定スイッチ８Ｄと、室内の温度を検出する温度センサ８Ｇとを備えたペレットストーブ２の運転制御方法において、前記運転開始スイッチ８Ａが押された直後に行なわれる運転開始ステップと、前記運転開始ステップの後繰り返し行なわれる定常運転ステップと、前記運転停止スイッチ８Ｂの操作に応じて行なわれる運転停止ステップとを有し、前記運転開始ステップは前記着火制御手段８０Ｃにより前記自動着火装置４２を作動させるステップを備え、前記定常運転ステップは前記ペレット供給制御手段８０Ａにより前記ペレット供給装置２６を所定時間間隔で所定時間作動させる動作を所定回数繰り返した後前記灰落とし制御手段８０Ｂにより前記灰落とし装置３２を所定時間作動させるステップを備え、前記運転停止ステップは前記灰落とし制御手段８０Ｂにより前記灰落とし装置３２を所定時間作動させるステップを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明の特徴は、請求項５に記載のペレットストーブの運転制御方法において前記ペレットストーブは更に自動モード運転を設定する自動運転スイッチ８Ｃを備え、自動運転モード時における前記定常運転ステップでの前記ペレット供給装置２６を作動させる前記所定時間間隔は、前記温度センサ８Ｇにより検出された室内温度が前記温度設定スイッチ８Ｄで設定された設定温度に達するまでは短く、該設定温度を越えた後は長い点にある。
【００１８】
請求項７に係る発明の特徴は、請求項５に記載のペレットストーブの運転制御方法において前記ペレットストーブ２は更に強モード運転を設定する強モードスイッチ８Ｅと、弱モード運転を設定する弱モードスイッチ８Ｆを備え、強モード運転時または弱モード運転時における前記定常運転ステップでの前記ペレット供給装置を作動させる前記所定時間間隔は、前記強モードの時は短く、前記弱モードの時は長い点にある。
【００１９】
請求項８に係る発明の特徴は、請求項５に記載のペレットストーブの運転制御方法において前記運転開始ステップは、前記運転開始スイッチ８Ａの操作に応じて前記灰落とし制御手段８０Ｂにより前記灰落とし装置３２を所定時間作動させるステップと、前記ペレット供給制御手段８０Ａにより前記ペレット供給装置２６を所定時間作動させるステップと、前記着火制御手段８０Ｃにより前記自動着火装置４２を作動させるステップとを備える点にある。
【００２０】
請求項９に係る発明の特徴は、請求項５に記載のペレットストーブの運転制御方法において前記ペレットストーブ２は更にペレットへ燃焼用空気を送る送風ファン４４と、燃焼空気を室外へ排気する排気ファン６６と、送風ファン４４を駆動制御する送風制御手段８０Ｄと、排気ファン６６を駆動制御する排気制御手段８０Ｅを備え、前記運転停止ステップは、前記運転停止スイッチ８Ｂが操作された後前記ペレット供給制御手段８０Ａによるペレットの供給を停止するステップと、更に所定時間経過後、前記送風制御手段８０Ｄ及び排気制御手段８０Ｅにより送風ファン４４及び排気ファン６６を停止させるステップと、更にその後、前記灰落とし制御手段８０Ｂにより前記灰落とし装置３２を所定時間作動させるステップとを備える点にある。
【００２１】
請求項１０に係る発明の特徴は、請求項５に記載のペレットストーブの運転制御方法において前記灰落とし装置３２は、水平回転軸線５２の回りに回転可能な円筒形状の回転体５８と、前記回転体５８の半径方向に延出するように該回転体５８に固定した複数の板６０とを有する点にある。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。まず図１〜３に基づいて本実施の形態によるペレットストーブ２の外観構成を説明する。ペレットストーブ２は、正面左側に開放可能な扉４、正面右側にペレットタンク覗き窓６、電源スイッチ（兼非常停止スイッチ）７、スイッチ部８がそれぞれ設けられ、後面に排気口１０および吸気口１１、上面にペレット投入口用の蓋１２が設けられている。ペレットストーブ２の下部には灰ケース１４、温水出口１６および温水入口１８が備えられている。また、正面の上下にはそれぞれ上部暖房用温風吹出口７６，下部暖房用温風吹出口７４が多数設けられている。温水出口１６および温水入口１８はペレットストーブ２を用いて床暖房を行なうための温水循環用に用いられる。
【００２３】
スイッチ部８には、ペレットストーブ２の運転操作のための各種のスイッチ群が設けられている。このスイッチ部８はタッチ式液晶画面として構成することができるが、各スイッチ群を通常の機械式スイッチとして構成することもできる。
【００２４】
次に図４に基づいてペレット２０の供給方式および燃焼時のペレット２０の支持方式を説明する。ペレット２０を貯留するペレットタンク２２の下方にはモータ２４により駆動されるスクリューコンベア（ペレット供給装置）２６が配置されている。このスクリューコンベア２６の一端側はペレットタンク２２の供給口２２Ａの下方に位置し、他端側はペレット供給シュート２８の上方に位置していて、ペレットタンク２２からのペレット２０をペレット供給シュート２８上に落下する。ペレット供給シュート２８に落下したペレット２０は、燃焼箱３０内の孔（燃焼空間）３６に供給される。燃焼箱３０下方には灰落とし装置３２が配置されている。ペレット２０は灰落とし装置３２上に支持されて燃焼することになる。この灰落とし装置３２は通常の火格子の形状の燃料支持構造と異なり、上下に開口する多数の小孔を備えるものではないので、灰が多数の小孔に詰まるという従来からの問題点は解消される。なお、ペレットタンク２２内のペレット２０の残量はペレットタンク覗き窓６（図１）から視認することができる。
【００２５】
次に図５〜１２を参照して、本実施形態のペレットストーブ２の構成をより詳細に説明する。なお、床暖房用の設備は、その図示を省略している。
【００２６】
図５および６に示すように、燃焼箱３０は燃焼室３４内に配置されていて、上下に貫通する燃焼空間３６を形成され、ペレット供給シュート２８からのペレット２０は、この燃焼空間３６の上部開口部３６Ａから燃焼空間３６内に供給される。燃焼空間３６の下部開口部３６Ｂには灰落とし装置３２が配置されている。燃焼箱は薄板、例えばステンレス製の薄板で構成してその内部に燃焼用空気室３８を形成すると共にこの燃焼用空気室３８と燃焼空間３６とを連通する多数の小孔４０を形成されている。
【００２７】
なお、図４のスクリューコンベア２６は、燃焼室３４の後方（図５の右方）に配置されていて、ペレット供給シュート２８は燃焼室３４の後方から前方に傾斜して設けられることにより、ペレット２０を燃焼室３４内に供給している。
【００２８】
自動着火装置４２の先端の着火部４２Ａは通常の状態では燃焼用空気室３８内に位置している。この自動着火装置４２は、例えばピニオン４３の回転により図５の左右方向に移動可能であり、運転開始時にその先端の着火部４２Ａが燃焼箱３０の燃焼空間３６内に侵入し、その後ペレット２０を約８００℃で加熱点火するように構成されている。燃焼箱３０の燃焼用空気室３８の空気入口３８Ａには送風ファン４４が配置され、この送風ファン４４によって燃焼用空気室３８へ燃焼用空気が送られる。
【００２９】
図７〜９に示すように灰落とし装置３２は、水平回転軸線５２の回りに回転可能な回転軸５４と、この回転軸５４に固定された２枚の側板５６，５６と、回転軸５４と同軸状となるように該回転軸５４に側板５６を介して固定された円筒形状の回転体５８と、回転体５８の半径方向に延出するように該回転体５８に固定された複数の板６０とを有する。この複数の板６０は、好ましくは水平回転軸線５２に対して傾斜して螺旋状に設けられている。回転軸５４はモータ５９により回転駆動される。
【００３０】
灰落とし装置３２の板６０の部分は燃焼箱３０の燃焼空間３６の下部開口部３６Ｂを塞ぐように上から見て下部開口部３６Ｂとほぼ同じ大きさ、形状にされている。ペレット供給シュート２８から燃焼空間３６内へ供給されたペレット２０は、灰落とし装置３２によって下方への落下を食い止められて燃焼空間３６内で燃焼する。
【００３１】
上記のように複数の板６０を平回転軸線５２に対して傾斜して螺旋状に設けることにより、灰落とし動作中に灰から受ける抵抗が少なくなる。従って、板６０の変形を防止でき、モータ５９の負荷が小さくなる。また、灰と螺旋状に接触するので、その接触部が連続的に変化するため、灰が落下し易くなった。更に、灰落とし装置３２が作動していない通常の燃焼時において、各板６０の間に入り込んでいるペレット２０に対しても燃焼用空気室３８からの空気が到達し易いので、確実に燃焼させることができる。
【００３２】
燃焼室３４を包囲する面は二重構造の薄板、例えばステンレス製の薄板で構成して内部に温風用空気室７０を形成し、この温風用空気室７０と室内の空気を連通する多数の小孔７２，７４が形成されている。図示した例では、図５および図１０〜１２に示すように、燃焼室３４は、上面、下面及び側面を薄板で包囲されたほぼ直方体形状として構成されているが、これら各面のうち扉４に対応する側面部分と底面を除いた広範囲の部分を二重構造として内部に温風用空気室７０を形成している。そして、ペレットストーブ２の前面の上部と下部に、この温風用空気室７０とペレットストーブ２の外部とを連通するために多数の小孔（上部暖房用温風吹出口）７２、（下部暖房用温風吹出口）７４をそれぞれ形成している。なお、扉４の上部暖房用温風吹出口７６は上部暖房用温風吹出口７２と連通するように形成されている。
【００３３】
図５に示すように温風用空気室７０の空気入口７０Ａは燃焼用空気室３８の空気入口３８Ａと結合されて設けられている。送風ファン４４はこの結合部に位置するように配置されていて、この送風ファン４４により送風される空気の一部例えば全体の三分の一は前記燃焼用空気室３８へ送られるが、残り例えば全体の三分の二は温風用空気室７０へ送られる。燃焼用空気室３８に送られた空気は小孔４０を通って燃焼空間３６内に送られ、ペレット２０の燃焼用に供される。ペレット２０の燃焼により、燃焼室３４内の空気は高温となり、温風用空気室７０内の空気を暖めた後、燃焼室３４上部に設けられた上部排気筒６４Ａを介して室外に排気される。
【００３４】
排気筒６４は上部排気筒６４Ａと燃焼室３４下部に設けられた下部排気筒６４Ｂから構成されている。上部排気筒６４Ａは下方に延長させた後、下部排気筒６４Ｂと合体して室外へ突出させて配置される。なお、この排気筒６４内には排気ファン６６を設け、該排気ファン６６によって強制的に排気される。このように燃焼室３４下部にも下部排気筒６４Ｂを設けたことにより、燃焼室３４下部から室内への煙の漏出を防止することができる。また上部排気筒６４Ａを延長して設けたことにより、排気の温度が低下する効果を奏すると共に、下部排気筒６４Ｂからの排気量を上部排気筒６４Ａからの排気量よりも多くすることができ、燃焼室３４下部から室内への煙の漏出を更に効果的に防止することができる。
【００３５】
温風用空気室７０に送られた空気は、燃焼室３４内の燃焼によって暖められて燃焼室３４の前面の上部暖房用温風吹出口７２、上部暖房用温風吹出口７６および下部暖房用温風吹出口７４を通ってペレットストーブ２の外に送られ、室内の暖房に供される。本実施形態においては上述のようにペレットストーブ２の上部と下部とに暖房用温風吹出口７２，７４，７６を設けたので、室内の空気を迅速に暖めることができる。特に、下部暖房用温風吹出口７４を設けたので、畳等の上に座って暮らすことの多い日本の室内暖房用には好適である。
【００３６】
なお、図示した実施形態においては送風ファン４４は、ペレットストーブ２の後面の吸気口１１から室内の空気を取り入れる方式のものを示しているが、図示しない吸気筒を介して屋外の空気を取入れることができる。この場合は吸気筒内の空気と排気筒６４内の空気との熱交換を行なうことが望ましい。
【００３７】
空気は温度が高くなると軽くなって上昇するので、ペレットストーブ２の外枠を構成する部分で最も高温となるのは天板９である。本実施形態のペレットストーブ２では燃焼室３４と天板９の間には温風用空気室７０が設けられているので、温風用空気室７０の断熱効果により、ペレットストーブ２の天板９の温度を低下させることができ、火傷等の事故を防ぐことができる。また、温風用空気室７０は、燃焼室３４の、前面の扉４に対応する部分と下部を除いた広範囲の部分を二重構造として構成したので、燃焼室３４と対面する面積が広く、燃焼室３４内の熱を効率的に吸収することができる。
【００３８】
なお、床暖房用の設備を備える場合には、温風用空気室７０と天板９の間に温水循環用の液槽を配置するのが好ましい。
【００３９】
図１３は上記実施形態の運転制御装置の構成ブロック図である。制御手段８０の入力側には運転開始スイッチ８Ａ、運転停止スイッチ８Ｂ、自動運転スイッチ８Ｃ、温度設定スイッチ８Ｄ、強モードスイッチ８Ｅ、弱モードスイッチ８Ｆ、温度センサ８Ｇ等が接続されている。これら各スイッチ群８Ａ〜８Ｆは図１のスイッチ部８に設けられている。なお、強モードスイッチ８Ｅは強モード運転（単位時間当りのペレット供給量を増やして室内温度を急速に上昇させる）としたい場合に操作するスイッチで、弱モードスイッチ８Ｆは弱モード運転（逆に単位時間当りのペレット供給量を少なくする）としたい場合に操作するスイッチである。自動運転スイッチ８Ｃは、自動モード運転（温度設定スイッチ８Ｄにより設定された温度と温度センサ８Ｇによって検出された室内温度とを比較して、単位時間当りのペレット供給量を自動的に決定する）としたい場合に操作するスイッチである。
【００４０】
制御手段８０の出力側には、スクリューコンベア２６を駆動するモータ２４、灰落とし装置３２を駆動するモータ５９、自動着火装置４２を移動するためのピニオン４３を回転駆動するモータ８２、送風ファン４４を駆動するモータ８６、自動着火装置４２に取り付けられた点火コイル８８、排気ファン６６を駆動するモータ８９が接続されている。
【００４１】
また、制御手段８０の入力側及び出力側の双方に電源スイッチ７が接続されている。この電源スイッチ７をオンとすることによりスイッチ部８が操作可能状態となり、オフとするとスイッチ部８が操作不可能状態となる。また、ペレットストーブ２に例えば過熱、異常動作等の非常事態が生じた時、制御手段８０により電源スイッチ７が自動的にオフにされる。この時、オフとなった原因を液晶画面（例えばスイッチ部８と共通の液晶画面）で表示すれば、この非常事態に対処して運転を再開することが容易になる。
【００４２】
制御手段８０はハードウェアとしては図示しないＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶手段、ＣＰＵ、入出力インターフェース等から構成されるが、機能面から捉えると図示したようにペレット供給制御手段８０Ａ、灰落とし制御手段８０Ｂ、着火制御手段８０Ｃ、送風制御手段８０Ｄ、排気制御手段８０Ｅ等から構成される。灰落とし制御手段８０Ｂは、運転開始時、定常運転時、運転停止時のそれぞれに応じてあらかじめ定められた時間やタイミング等でモータ５９を回転制御して灰落とし装置３２を作動させる。着火制御手段８０Ｃは、運転開始時、モータ８２および点火コイル８８を制御して自動着火装置４２を作動させる。送風制御手段８０Ｄはモータ８６を制御して運転開始時および定常運転時には送風ファン４４を作動させ、運転停止時には送風ファン４４の作動を停止させる。排気制御手段８０Ｅはモータ８９を制御して運転開始時および定常運転時には排気ファン６６を作動させ、運転停止時には排気ファン６６の作動を停止させる。
【００４３】
以下、図１４〜１８に基づいて制御手段８０によるペレットストーブ２の制御動作すなわち本発明によるペレットストーブの運転制御方法の一実施形態を説明する。各図においてＳ１０１〜Ｓ５０３はフローチャートにおける各ステップを示している。図１４は運転開始時の動作を示す。ステップＳ１０１で運転開始スイッチ８Ａがオンにされているかどうかが判断され、オンにされていると図１４及び１５のステップＳ１０２〜Ｓ２０６の動作を行なう。ステップＳ１０２ではモータ５９を駆動することにより灰落とし装置３２を所定時間、例えば１０秒間回転する。これは、燃焼箱３０の燃焼空間３６内に灰８４が残っているような場合にその灰８４を灰ケース１４へ落下させるための動作である。
【００４４】
その後、ステップＳ１０３でモータ２４によりスクリューコンベア２６を所定時間例えば２５秒間駆動してペレット２０を燃焼箱３０の燃焼空間３６内に供給する。次いでステップＳ１０４に進み、モータ８２を一方向に回転駆動してピニオン４３により自動着火装置４２を移動してその先端の着火部４２Ａを燃焼箱３０の燃焼空間３６内に侵入させた後ステップＳ１０５で点火コイル８８へ通電を行なってペレット２０を加熱する。さらにステップＳ１０６でモータ８６およびモータ８９を回転駆動して送風ファン４４により燃焼用空気室３８、小孔４０を通って燃焼空間３６内のペレット２０へ空気を送ると共に排気ファン６６により排気筒６４を通って室外へ排気する。これによりペレット２０が点火し、その後、Ｓ１０７でモータ８２によりピニオン４３を逆方向に回転駆動して、自動着火装置４２の先端の着火部４２Ａを燃焼箱３０の燃焼空間３６内から燃焼用空気室３８内の元の位置に復帰させる。なお、ステップＳ１０５とステップＳ１０６は逆の順序で行なってもよい。
【００４５】
その後は図１５の定常動作に移る。ステップＳ２０１で自動運転スイッチ８Ｃがオンにされているかどうかが判断される。オンにされている場合はステップＳ２０６へ進んで自動運転モードで運転を行なう。自動運転スイッチ８Ｃがオンにされていない場合はステップＳ２０２で強モードスイッチ８Ｅがオンにされているかどうかが判断される。強モードスイッチ８Ｅがオンにされている場合はステップＳ２０３で強モード運転を繰り返し行なう。強モードスイッチ８Ｅがオンにされていない場合はステップＳ２０４で弱モードスイッチ８Ｆがオンにされているかどうかが判断される。弱モードスイッチ８Ｆがオンにされている場合にはＳ２０５で弱モード運転を繰り返し行なう。弱モードスイッチ８Ｆがオンにされていない場合、すなわち自動運転スイッチ８Ｃ、強モードスイッチ８Ｅ、弱モードスイッチ８Ｆのいずれもオフの場合はＳ２０６に進んで自動運転モードを行なう。なお、フローチャートには示されていないが、自動運転モードでの運転中に強モードスイッチ８Ｅ或いは弱モードスイッチ８Ｆがオンにされると自動運転モードが無効になって強モード運転或いは弱モード運転となる。逆に強モード運転或いは弱モード運転での運転中に自動運転スイッチ８Ｃがオンにされると強モード運転或いは弱モード運転が無効となり自動運転モードとなるよう構成されている。
【００４６】
図１６は自動運転モードの動作を示すフローチャートである。ステップＳ３０１で温度センサ８Ｇにより検出された室内温度が温度設定スイッチ８Ｄで設定された設定温度に達したかどうかが判断される。設定温度に達していない場合はステップＳ３０２で強モード運転を行なってステップＳ３０１に戻り、設定温度に達したらＳ３０３で弱モード運転を行なってステップＳ３０１に戻る。
【００４７】
図１７は強モード運転および弱モード運転の動作を示すフローチャートである。ステップＳ４０１では制御手段８０内の演算手段（図示せず）により変数Ｎを０にセットする。ステップＳ４０２でモータ２４によりスクリューコンベア２６を所定時間例えば２秒間駆動してペレット２０を燃焼箱３０に供給する。ステップＳ４０３で変数Ｎに１を加え、ステップＳ４０４で変数Ｎが所定回数ＮＳ（例えば９０回）に達したかどうかが判断され、達していない場合にはステップＳ４０５で所定時間経過を待ってステップＳ４０２へ戻る。この所定時間は、強モード運転の場合と弱モード運転の場合とは異なり、例えば強モード運転の場合は１０秒間、弱モード運転の場合は２０秒間とする。従って強モード運転の場合はペレット供給の間隔が短くなるので供給される量が多くなり、弱モード運転の場合は逆にペレット供給の間隔が長くなるので供給される量が少なくなる。ステップＳ４０４で変数Ｎが所定回数ＮＳに達した場合はステップＳ４０６へ進み、モータ５９を所定時間、例えば３秒間駆動して灰落とし装置３２を作動させて終了する。以上のステップＳ４０１〜Ｓ４０６が強モード運転または弱モード運転の１サイクルであり、図１５及び１６から明らかなように通常は複数回繰り返して実行される。
【００４８】
図１８は運転停止時の動作を示す。まずステップＳ５０１で運転停止スイッチ８Ｂがオンにされているかどうかが判断される。オンにされている場合はステップＳ５０２でペレット供給制御手段８０Ａによるスクリューコンベア２６用のモータ２４の作動を停止させる。次いでステップＳ５０３で所定時間経過するまで待機する。この所定時間は燃焼箱３０の燃焼空間３６内に残っているペレット２０が全て燃焼するために十分な時間に設定する。次にステップＳ５０４で送風ファン４４用のモータ８６および排気ファン６６用のモータ８９を停止する。
【００４９】
最後にステップＳ５０５で灰落とし装置３２用のモータ５９を所定時間例えば２０秒間回転する。これは、灰８４を灰ケース１４へ落下させるための動作である。この灰落とし動作を怠ると、次に運転を再開する迄の間、灰８４が室内の水蒸気を吸って、燃焼空間３６内で燃焼箱３０に付着した状態で硬化しやすい。その場合、灰落とし装置３２を動作させても灰８４が完全に落下しない場合も有り得るので、本実施形態のように運転停止時に灰落とし装置３２を動作させることは非常に好ましいことである。
【００５０】
なお、灰落とし装置３２用のモータ５９の駆動時期や駆動時間等は、燃焼箱３０内の燃焼が継続するような適当な値に定められる。すなわち、燃焼箱３０内のおき或いは火種も含めて全部の灰を落下させると、燃焼が継続しないので、おき或いは火種を残すようにしている。
【００５１】
また、単位時間当りのペレット２０の供給量を２種類設定し、強モードスイッチ８Ｅおよび弱モードスイッチ８Ｆの２つのスイッチにより変更可能としているが、３種類以上設定することもできる。例えば、更に中モードスイッチを設け、中モード運転では図１７のステップＳ４０５における所定時間を例えば１５秒間とすることができる。
【００５２】
図１９〜２２は灰落とし装置の他の例である。この灰落とし装置１３２は複数の板１６０を水平回転軸線５２に沿って平行に設けている点が図７に示した灰落とし装置３２と異なり、他の点は同一であるので同一の参照番号を付し、その説明を省略する。この灰落とし装置１３２は図７に示した灰落とし装置３２に比べると構造が簡単なので製造容易である利点がある。
【００５３】
図２３は灰落とし装置の更に他の例である。この灰落とし装置２３２は複数の板２６０を回転軸２５４に直接取り付けたもので、図７および図１９〜２２の灰落とし装置３２，１３２の回転体５８は設けられていない。この灰落とし装置２３２の場合、回転軸２５４が本発明の円筒形状の回転体に相当する。板２６０は図１９〜２２の灰落とし装置１３２の板１６０のように水平回転軸線５２に沿うように設けてもよいし、図７の灰落とし装置３２の板６０のように水平回転軸線５２に対して傾斜させて設けてもよい。
【００５４】
以上、本発明のペレットストーブおよびその運転制御方法を主に図面に示した実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれには限定されず、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で種々変形可能である。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、水平回転軸線の回りに回転可能な円筒形状の回転体と、回転体の半径方向に延出するように該回転体に固定した複数の板とを有する灰落とし装置を燃焼箱の下部開口部に配置したので、従来例のように多数の開口部から灰を落下させる場合に比べ、灰が詰まりにくく、しかも未燃焼のペレットが落下しにくい。
【００５６】
請求項２記載の発明によれば、複数の板は、水平回転軸線方向に対して傾斜して設けられているので、灰落とし動作中に灰から受ける抵抗が少なくなる。従って、板の変形を防止できると共に、駆動モータの負荷が小さくなる。また、灰と螺旋状に接触するので、その接触部が連続的に変化するため、灰が落下し易くなった。更に、灰落とし装置が作動していない通常の燃焼時において、各板の間に入り込んでいるペレットに対しても燃焼用空気室からの空気が到達し易いので、確実に燃焼させることができる。
【００５７】
請求項３記載の発明によれば、燃焼箱の内部に中空の燃焼用空気室を形成すると共に該燃焼用空気室と燃焼空間とを連通する多数の小孔を設け、送風ファンによって燃焼箱内の燃焼用空気室へ燃焼用空気を送る、新規な構成の燃焼箱を備えたペレットストーブを提供することができる。
【００５８】
請求項４記載の発明によれば、燃料タンク内の燃料を視認するための燃料覗き窓を設けたので、燃料であるペレットの残量を簡単に把握可能となる。
【００５９】
請求項５記載の発明によれば、ペレット供給制御手段によりペレット供給装置を所定時間間隔で所定時間作動させる動作を所定回数繰り返した後灰落とし制御手段により灰落とし装置を所定時間作動させる定常運転ステップと、灰落とし制御手段により灰落とし装置を所定時間作動させる運転停止ステップを備えるので、ストーブ運転中の灰落とし動作を適当なタイミングで行なうことができる。また、運転停止の際にも灰落とし動作が行なわれるので、次にペレットストーブの運転を再開する迄の間、灰が室内の水蒸気を吸って、燃焼箱に付着した状態で硬化するおそれがない。
【００６０】
請求項６記載の発明によれば、定常運転ステップでのペレット供給装置を作動させる所定時間間隔は、温度センサで検出された室内温度が温度設定スイッチで設定された設定温度に達するまでは短く、該設定温度を越えた後は長いので室内温度を迅速に設定温度に上げることができる。
【００６１】
請求項７記載の発明によれば、定常運転ステップでのペレット供給装置を作動させる所定時間間隔は、強モードの時は短く、弱モードの時は長いので、利用者の要求に応じてモードを変更可能となる。
【００６２】
請求項８記載の発明によれば、運転開始ステップは、運転開始スイッチの操作に応じて灰落とし制御手段により灰落とし装置を所定時間作動させるステップを備えるので、運転開始時に燃焼箱内に灰が残っていてもその灰を除去することができる。
【００６３】
請求項９記載の発明によれば、前記運転停止ステップは、前記運転停止スイッチが操作された後前記ペレット供給制御手段によるペレットの供給を停止するステップと、その後所定時間経過後前記送風制御手段及び排気制御手段により送風ファン及び排気ファンを停止させるステップと、前記送風制御手段及び排気制御手段により送風ファン及び排気ファンを停止させるステップと、更にその後前記灰落とし制御手段により前記灰落とし装置を所定時間作動させるステップとを備えるので、ペレットストーブの運転終了後、燃焼箱の燃焼空間内に残っているペレットを全て燃焼させることが可能となる。
【００６４】
請求項１０記載の発明によれば、灰落とし装置は、水平回転軸線の回りに回転可能な円筒形状の回転体と、回転体の半径方向に延出するように該回転体に固定した複数の板とを有するのでより簡単な構造の灰落とし装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の正面図である。
【図２】本発明の一実施形態の上面図である。
【図３】本発明の一実施形態の裏面図である。
【図４】ペレットの供給方式および燃焼時のペレットの支持方式を説明するための模式図である。
【図５】本発明の一実施形態の主要部の断面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図であり、一部を省略して示している。
【図７】本発明の一実施形態の灰落とし装置を示す図である。
【図８】図７の灰落とし装置の主要部の斜視図である。
【図９】図７の灰落とし装置の主要部の上面図である。
【図１０】図５のＤ−Ｄ断面図であり、一部を省略して示している。
【図１１】図５のＣ−Ｃ断面図であり、一部を省略して示している。
【図１２】図５のＥ−Ｅ断面図であり、一部を省略して示している。
【図１３】本発明の一実施形態の運転制御装置の構成ブロック図である。
【図１４】図１３の制御手段による運転開始時の動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１３の制御手段による定常運転時の動作を示すフローチャートである。
【図１６】図１３の制御手段による自動運転モードの動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１３の制御手段による強モードまたは弱モードの動作を示すフローチャートである。
【図１８】図１３の制御手段による運転停止時の動作を示すフローチャートである。
【図１９】本発明のペレットストーブの灰落とし装置の他の例を示す図である。
【図２０】図１９の灰落とし装置の主要部の斜視図である。
【図２１】図１９の灰落とし装置の主要部の上面図である。
【図２２】図１９の灰落とし装置の主要部の断面図である。
【図２３】本発明のペレットストーブの灰落とし装置の更に他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
２　ペレットストーブ
６　燃料覗き窓
７　電源スイッチ（兼非常停止スイッチ）
８Ａ　運転開始スイッチ
８Ｂ　運転停止スイッチ
８Ｄ　温度設定スイッチ
８Ｅ　強モードスイッチ
８Ｆ　弱モードスイッチ
８Ｇ　温度センサ
２０　燃料（ペレット）
２２　燃料タンク
２６　ペレット供給装置
３０　燃焼箱
３２　灰落とし装置
３４　燃焼室
３６　燃焼空間
３６Ａ　上部開口部
３６Ｂ　下部開口部
３８　燃焼用空気室
４０　小孔
４２　自動着火装置
４４　送風ファン
５２　水平回転軸線
５８　回転体
６０　板
６６　排気ファン
８０Ａ　ペレット供給制御手段
８０Ｂ　灰落とし制御手段
８０Ｃ　着火制御手段
８０Ｄ　送風制御手段
８０Ｅ　排気制御手段

Claims

燃焼室と、上部に開口する燃焼空間を有すると共に前記燃焼室内に配置される燃焼箱と、前記燃焼箱の上部開口部へ供給される燃料を貯留する燃料タンクとを備えたペレットストーブにおいて、
前記燃焼箱の前記燃焼空間を下部に開口させ、
水平回転軸線の回りに回転可能な円筒形状の回転体と、前記回転体の半径方向に延出するように該回転体に固定した複数の板とを有する灰落とし装置を前記燃焼箱の下部開口部に配置したことを特徴とするペレットストーブ。
前記複数の板は、前記水平回転軸線方向に対して傾斜して設けられていることを特徴とする、請求項１記載のペレットストーブ。
前記燃焼箱の内部に中空の燃焼用空気室を形成すると共に該燃焼用空気室と前記燃焼空間とを連通する多数の小孔を設け、
前記燃焼箱内の燃焼用空気室へ燃焼用空気を送る送風ファンを備えたことを特徴とする、請求項１記載のペレットストーブ。
前記燃料タンク内の燃料を視認するための燃料覗き窓を設けたことを特徴とする、請求項１記載のペレットストーブ。
ペレットを燃料タンクから燃焼箱へ供給するペレット供給装置と、ペレットを着火させる自動着火装置と、ペレットの燃焼によって生じた灰を除去する灰落とし装置と、電源スイッチと、運転開始スイッチと、運転停止スイッチと、前記ペレット供給装置を駆動制御するペレット供給制御手段と、前記灰落とし装置を駆動制御する灰落とし制御手段と、前記自動着火装置を駆動制御する着火制御手段と、温度設定スイッチと、室内の温度を検出する温度センサとを備えたペレットストーブの運転制御方法において、
前記運転開始スイッチが押された直後に行なわれる運転開始ステップと、
前記運転開始ステップの後繰り返し行なわれる定常運転ステップと、
前記運転停止スイッチの操作に応じて行なわれる運転停止ステップとを有し、
前記運転開始ステップは前記着火制御手段により前記自動着火装置を作動させるステップを備え、
前記定常運転ステップは前記ペレット供給制御手段により前記ペレット供給装置を所定時間間隔で所定時間作動させる動作を所定回数繰り返した後前記灰落とし制御手段により前記灰落とし装置を所定時間作動させるステップを備え、
前記運転停止ステップは前記灰落とし制御手段により前記灰落とし装置を所定時間作動させるステップを備えることを特徴とするペレットストーブの運転制御方法。
前記ペレットストーブは更に自動モード運転を設定する自動運転スイッチを備え、自動運転モード時における前記定常運転ステップでの前記ペレット供給装置を作動させる前記所定時間間隔は、前記温度センサにより検出された室内温度が前記温度設定スイッチで設定された設定温度に達するまでは短く、該設定温度を越えた後は長いことを特徴とする請求項５記載のペレットストーブの運転制御方法。
前記ペレットストーブは更に強モード運転を設定する強モードスイッチと、弱モード運転を設定する弱モードスイッチを備え、強モード運転時または弱モード運転時における前記定常運転ステップでの前記ペレット供給装置を作動させる前記所定時間間隔は、前記強モードの時は短く、前記弱モードの時は長いことを特徴とする請求項５記載のペレットストーブの運転制御方法。
前記運転開始ステップは、
前記運転開始スイッチの操作に応じて前記灰落とし制御手段により前記灰落とし装置を所定時間作動させるステップと、
前記ペレット供給制御手段により前記ペレット供給装置を所定時間作動させるステップと、
前記着火制御手段により前記自動着火装置を作動させるステップとを備えることを特徴とする請求項５記載のペレットストーブの運転制御方法。
前記ペレットストーブは更にペレットへ燃焼用空気を送る送風ファンと、燃焼空気を室外へ排気する排気ファンと、送風ファンを駆動制御する送風制御手段と、排気ファンを駆動制御する排気制御手段を備え、
前記運転停止ステップは、
前記運転停止スイッチが操作された後前記ペレット供給制御手段によるペレットの供給を停止するステップと、
更に所定時間経過後、前記送風制御手段及び排気制御手段により送風ファン及び排気ファンを停止させるステップと、
更にその後前記灰落とし制御手段により前記灰落とし装置を所定時間作動させるステップとを備えることを特徴とする請求項５記載のペレットストーブの運転制御方法。
前記灰落とし装置は、水平回転軸線の回りに回転可能な円筒形状の回転体と、前記回転体の半径方向に延出するように該回転体に固定した複数の板とを有することを特徴とする請求項５記載のペレットストーブの運転制御方法。