JP2007285570A - ペレットストーブ及び空気供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】炎の揺らぎを緩やかにすることによってペレットストーブに団欒・癒しの効果を持たせつつ、木質ペレット燃焼後の空気をクリーンなものにする。
【解決手段】燃焼室２内で木質ペレットを燃焼させるペレットストーブ１であって、該木質ペレットの一次燃焼用空気を燃焼室２内下部に低流量で送り込むための第一のパイプ４と、一次燃焼で生じた未燃焼物質を燃焼させる二次燃焼用空気を燃焼室２上部に送り込むための第二のパイプ５と、を具備し、該第二のパイプ５内の空気を該一次燃焼によって加熱する構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、間伐材等を粉砕圧縮加工して作った木質加工燃料（木質ペレット）を燃焼させるペレットストーブの技術に関する。

従来より、製材過程から出るオガ粉や樹皮、端材、間伐材などを粉砕圧縮加工して作った木質加工燃料（木質ペレット）を燃焼させることによって暖をとるペレットストーブが公知となっており、該ペレットストーブは薪より高燃焼率であって燃焼後も肥料等として再利用可能な木質ペレットを燃料としていることから、環境に優しい点において注目されている。
近年では、自動点火・火力調整・タイマーなどが装備されて、ペレットストーブの利便性が向上しており（例えば、特許文献１参照。）、加熱防止装置・感震自動消化装置等が装備されて安全性も向上してきている。
特開２００４−３１６９９７号公報

しかし、ペレットストーブで発生する炎は、せわしなく揺れる小さな炎であるため、暖炉に比べて団欒・癒しの効果が弱かった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、炎の揺らぎを緩やかにすることによって、ペレットストーブに更なる団欒・癒しの効果を持たせつつ、木質ペレット燃焼後の空気をクリーンなものにすることにある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、燃焼室内で、燃焼用容器に充填された木質ペレットを燃焼させるペレットストーブであって、木質ペレットの一次燃焼用空気を、燃焼用容器底部に供給するための第一のパイプと、木質ペレットの一次燃焼で生じた未燃焼物質を燃焼させるために、該木質ペレットの火炎上方に二次燃焼用空気を供給するための第二のパイプとを備え、前記第二のパイプ内の二次燃焼空気を木質ペレットの一次燃焼の発熱で加熱するように、該第二のパイプを配置したものである。

請求項２においては、前記第二のパイプは、少なくとも一部において、前記燃焼用容器の周囲に巻回されているものである。

請求項３においては、前記燃焼室上部に蓄熱板を配設し、該蓄熱板の下方に前記第二のパイプの二次燃焼用空気の吹出口を形成したものである。

請求項４においては、前記第二のパイプは、少なくとも一部において、木質ペレットの火炎の側方において蛇行するように形成したものである。

請求項５においては、前記一次燃焼用空気を燃焼用容器底部に低流量で供給するものである。

請求項６においては、燃焼室内で木質ペレットを燃焼させるペレットストーブにおいて、木質ペレットの一次燃焼で生じた未燃焼物質を燃焼させるために、木質ペレットの一次燃焼の発熱で加熱されるように配置されたパイプを通じて、該木質ペレットの火炎上方に二次燃焼用空気を供給するものである。

請求項７においては、前記木質ペレットの一次燃焼用空気を、低流量で供給するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、燃焼室内に未燃焼物質が発生したとしても、加熱された二次燃焼用空気によって未燃焼物質を燃焼室内で完全燃焼させ、その結果、木質ペレット燃焼後の空気をクリーンなものにすることができる。

請求項２においては、二次燃焼用空気の加熱を著しくすることが可能になる。これによって、木質ペレットの完全燃焼を確かなものとすることができ、ペレットストーブから排出される空気をクリーンなものとすることができる。

請求項３においては、一次燃焼後の空気を蓄熱板の下方に滞留させて、加熱された二次燃焼用空気と該一次燃焼後の空気とを混合して加熱し易くすることができる。これによって、二次燃焼による木質ペレットの完全燃焼を確かなものとすることができ、ペレットストーブから排出される空気をクリーンなものとすることができる。

請求項４においては、二次燃焼用空気の加熱を著しくすることが可能になる。これによって、木質ペレットの完全燃焼を確かなものとすることができ、ペレットストーブから排出される空気をクリーンなものとすることができる。

請求項５においては、一次燃焼用空気をゆっくり送り込むことによって、木質ペレットから生じる炎がゆったりと揺らぎ、ペレットストーブに団欒・癒し効果を持たせることが可能になる。

請求項６においては、燃焼室内に未燃焼物質が発生したとしても、加熱された二次燃焼用空気によって未燃焼物質を燃焼室内で完全燃焼させ、その結果、木質ペレット燃焼後の空気をクリーンなものにすることができる。

請求項７においては、一次燃焼用空気をゆっくり送り込むことによって、木質ペレットから生じる炎がゆったりと揺らぎ、ペレットストーブに団欒・癒し効果を持たせることが可能になる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係るペレットストーブ１の一実施例を示す右側面図、図２は同じく正面図、図３は同じく平面図、図４はペレットストーブ１の別実施例を示す正面図である。

図１及び図２に示すように、ペレットストーブ１は、筐体１０やファイアポット３や図示しないホッパや搬送装置等から構成されている。
前記筐体１０内部には燃焼室２が形成され、後述するファイアポット３や第二のパイプ５や蓄熱板６等が配設される。
前記ホッパは燃料タンクの役割を担うものであって、間伐材を粉砕圧縮加工して作った加工燃料である木質ペレット（例えば、円柱形に加工成形され、直径が４ミリ乃至５ミリ程度、長さが５ミリ乃至６ミリ程度に形成される木片。）が貯蔵されている。
そして、前記搬送装置は、モータや該モータに駆動されるスクリュー等から成るものであって、前記ホッパ内に投入された木質ペレットがスクリュー等によって燃焼室２内のファイアポット３に適宜量ずつ供給される構成となっている。

前記ファイアポット３は、燃焼室２の下部に設けられる燃焼用容器であって、本実施例におけるペレットストーブ１では、該ファイアポット３内の木質ペレットが一次燃焼する構成となっている。ファイアポット３底部には、屋外若しくは建物の室内等（以下、屋外等とする。）と該ファイアポット３底部とを連通する第一のパイプ４の一端が連結されており、該ファイアポット３内の木質ペレットは、該第一のパイプ４によって送られてくる空気を利用して一次燃焼する構成となっている。
詳しくは、本実施例におけるペレットストーブ１では、第一のパイプ４内に配設されたファン８によりファイアポット３底部へ送り込まれた屋外等の空気を利用して、ファイアポット３にて一次燃焼が行なわれる構成となっている。

また、前記ファイアポット３の外周には第二のパイプ５が巻回されており、該第二のパイプ５の一端は屋外若しくは建物室内に開口されて、他端は該ファイアポット３の側方から上方へと延設されてファイアポット３の上方まで達するように形成されている。
詳しくは、図１に示すように、第二のパイプ５は、屋外等の空気をペレットストーブ１内部のファイアポット３の近傍まで導入する導入部５ａと、ファイアポット３の外周に巻回される加熱部５ｂと、ファイアポット３側方から上方へ立設された上昇部５ｃと、図１乃至図３に示すように、該上昇部５ｃ上端からファイアポット３上方へと折り曲げられて分岐される分岐部５ｄ・５ｄ・５ｄとから構成されている。本実施例においては、第二のパイプ５の上端部に３本の分岐部５ｄ・５ｄ・５ｄが形成される構成となっているが、分岐部５ｄ・５ｄ・・・の本数は限定するものではない。

そして、それぞれの分岐部５ｄ下面には、空気吹出口５ｅ・５ｅ・・・が穿孔されており、屋外等から供給される二次燃焼用空気が、導入部５ａ・加熱部５ｂ・上昇部５ｃ・分岐部５ｄを通じるうちに加熱されて、該吹出口５ｅ・５ｅ・・・からファイアポット３側へと吹き出される構成となっている。
図１及び図２に戻って、第二のパイプ５の吹出口５ｅ・５ｅ・・・から吹き出された二次燃焼用空気は、ファイアポット３から上昇してくる未燃焼物質を含んだ一次燃焼後の気体と混ざり、該吹出口５ｅ・５ｅ・・・下方にて二次燃焼が行なわれる構成になっている。

ここで、前記第一のパイプ４内に設けられたファン８の回転数は、従来のペレットストーブのそれよりも低いものとし、ファイアポット３に一次燃焼用空気をゆっくりと（低流量にて）送り込む構成とする。例えば、２次パイプを装備しないペレットストーブにおけるファンの回転数の半分以下にすることが望ましい。本発明においては、前記第二のパイプ５及び後述する蓄熱板６を装備することによって、第一のパイプ４のファン８の回転数を減じることにより燃焼室内で生じ易くなる未燃焼物質（乾溜可燃性ガス）を、前記二次燃焼にて完全に燃焼させることが可能となるのである。
但し、前記第一のパイプ４の内径を、従来のペレットストーブのそれよりも小径とし、一次燃焼用空気を従来よりも緩やかに（低流量にて）送り込む構成としても良く、限定するものではない。

第一のパイプ４に配設されるファン８の回転数を低くしたり、その内径を小さくすることは、ファイアポット３における木質ペレットの一次燃焼を穏やかでゆったりとしたものにすることを目的とするものである。即ち、出荷前の工場等において、燃焼室２やファイアポット３の大きさ（容量）に応じて第一のパイプ４のファン８の回転数や内径を調節しておくことによって、使用時に第一のパイプの送風量を調節することなく木質ペレットの燃焼を穏やかでゆったりとしたものにすることができる。その結果、ペレットストーブ１に団欒・癒しの効果を持たせることができるのである。

図１乃至図３に示すように、第二のパイプ５の分岐部５ｄ・５ｄ・５ｄの上面には蓄熱板６が固設されており、該分岐部５ｄ・５ｄ・５ｄ及び該蓄熱板６はファイアポット３の直上方に位置するように固設されている。
即ち、ファイアポット３内における一次燃焼によって生じる上昇気流が、該蓄熱板６の下面に当接して一定時間滞留する構成としているのである。このように構成することにより、蓄熱板６の直下方において、前記一次燃焼後に生じる未燃焼物質を含んだ乾溜可燃性ガスと前記吹出口５ｅ・５ｅ・・・から吹き出される新鮮で高温の二次燃焼用空気とが混合し易く、又、加熱され易くなっている。

そして、該吹出口５ｅ・５ｅ・・・から吹き出される二次燃焼用空気は、前記加熱部５ｂや上昇部５ｃや分岐部５ｄ・５ｄ・５ｄにおいて該ファイアポット３の一次燃焼により加熱されており、又、ファイアポット３から上昇してくる乾溜可燃性ガスと共に該蓄熱板６によっても加熱されて、高温となっている。この高温の二次燃焼用空気と、未燃焼物質を含む乾溜可燃性ガスとがファイアポット３上方にて混合されて、完全燃焼されるのである。二次燃焼用空気の加熱をより著しいものとするため、第二のパイプ５は、熱伝導性が高く、且つ、熱容量が小さい材質によって形成することが好ましい。

そして、燃焼室２の側部上方において筐体１０の側部には煙道７が設けられており、蓄熱板６下方における未燃焼物質の二次燃焼により燃焼室２上部で完全燃焼した後の排気ガスが、該煙道７の通過してペレットストーブ１の外部に排出される構成となっている。つまり、一次燃焼で利用された一次燃焼用空気に含まれる未燃焼物質を完全燃焼させることによって、ペレットストーブ１からクリーンな排気ガスを排出することができる構成としているのである。

次に、本実施形態におけるペレットストーブ１の使用方法について説明する。
ペレットストーブ１では、図示しないホッパ内に貯蔵された木質ペレットを、図示しないスクリュー等によって燃焼室２内に配設されたファイアポット３内へと搬送する。そして、図示しない点火ヒータ等によって木質ペレットを加熱して点火する。木質ペレットの一次燃焼によってファイアポット３内の空気は蓄熱板６に向かって上昇し始め、屋外等の新鮮な一次燃焼用空気が第一のパイプ４を通ってファイアポット３内へと送り込まれてくる。
前述した様に、第一のパイプ４からゆっくりと一次燃焼用空気が送られてくるため、木質ペレットの一次燃焼は緩やかでゆったりとしたものになり、周囲の者に団欒と癒しの効果をもたらすことができる。しかし、当該一次燃焼後に蓄熱板６に向かって上昇する空気には未燃焼物質が多く含まれている。

そして、燃焼室２内即ちファイアポット３における木質ペレットの一次燃焼によって、第二のパイプ５の加熱部５ｂ及び上昇部５ｃが暖められ、該加熱部５ｂ及び上昇部５ｃ内に滞留している空気が暖められる。上昇部５ｃ内の空気が暖められて上昇すると、加熱部５ｂの空気が上昇部５ｃへと送られ、前記導入部５ａの空気が加熱部５ｂへと送られてくる。即ち、燃焼室２内における木質ペレットの一次燃焼によって、屋外等の空気が導入部５ａ、加熱部５ｂ、上昇部５ｃ、分岐部５ｄ・５ｄ・５ｄを通過しながら加熱され、該吹出口５ｅ・５ｅ・・・からファイアポット３側へ吹き出される。ここで、前記第一のパイプ４と同様に、第二のパイプ５にもファン８を装備することによって、二次燃焼用空気の流量を調節する構成としても良い。

そして、未燃焼物質を含む一次燃焼後の空気は、上昇後蓄熱板６に当接してその場に滞留し、吹出口５ｅ・５ｅ・・・から吹き出される加熱後の新鮮な二次燃焼用空気と混合される。そして、一次燃焼から与えられる熱と蓄熱板６から与えられる熱によって、一次燃焼後の空気に含まれる未燃焼物質が二次燃焼において完全燃焼する。このようにして、クリーンになった一次燃焼用空気と二次燃焼用空気とが煙道７からペレットストーブ１外部へと排気される。

このように、燃焼室２内で、燃焼用容器３に充填された木質ペレットを燃焼させるペレットストーブ１であって、木質ペレットの一次燃焼用空気を、燃焼用容器３底部に供給するための第一のパイプ４と、木質ペレットの一次燃焼で生じた未燃焼物質を燃焼させるために、該木質ペレットの火炎上方に二次燃焼用空気を供給するための第二のパイプ５とを備え、前記第二のパイプ５内の二次燃焼空気を木質ペレットの一次燃焼の発熱で加熱するように、該第二のパイプ５を配置したので、燃焼室２内に未燃焼物質が発生したとしても、加熱された二次燃焼用空気によって未燃焼物質を燃焼室２内で完全燃焼させ、その結果、木質ペレット燃焼後の空気をクリーンなものにすることができる。

換言すれば、燃焼室２内で木質ペレットを燃焼させるペレットストーブ１において、木質ペレットの一次燃焼で生じた未燃焼物質を燃焼させるために、木質ペレットの一次燃焼の発熱で加熱されるように配置されたパイプ５を通じて、該木質ペレットの火炎上方に二次燃焼用空気を供給するので、燃焼室２内に未燃焼物質が発生したとしても、加熱された二次燃焼用空気によって未燃焼物質を燃焼室２内で完全燃焼させ、その結果、木質ペレット燃焼後の空気をクリーンなものにすることができるのである。

また、前記第二のパイプ５は、少なくとも一部において、前記燃焼用容器３の周囲に巻回されているので、二次燃焼用空気の加熱を著しくすることが可能になる。これによって、木質ペレットの完全燃焼を確かなものとすることができ、ペレットストーブ１から排出される空気をクリーンなものとすることができる。

また、前記燃焼室２上部に蓄熱板６を配設し、該蓄熱板６の下方に前記第二のパイプ５の二次燃焼用空気の吹出口を形成したので、一次燃焼後の空気を蓄熱板６の下方に滞留させて、加熱された二次燃焼用空気と該一次燃焼後の空気とを混合して加熱し易くすることができる。これによって、二次燃焼による木質ペレットの完全燃焼を確かなものとすることができ、ペレットストーブ１から排出される空気をクリーンなものとすることができる。

また、前記一次燃焼用空気を燃焼用容器３底部に低流量で供給するので、一次燃焼用空気をゆっくり送り込むことによって、木質ペレットから生じる炎がゆったりと揺らぎ、ペレットストーブ１に団欒・癒し効果を持たせることが可能になる。

換言すれば、前記木質ペレットの一次燃焼用空気を、低流量で供給するので、一次燃焼用空気をゆっくり送り込むことによって、木質ペレットから生じる炎がゆったりと揺らぎ、ペレットストーブ１に団欒・癒し効果を持たせることが可能になる。

次に、ペレットストーブ１の別実施例、詳しくは第二のパイプ１５の別実施例について説明する。
本発明のペレットストーブ１は、一次燃焼における炎を穏やかでゆったりとしたものとするため、第一のパイプ４のファン８の回転数や内径を小さくすること等によって、一次燃焼用空気の流量が小さくなるように構成されている。そのため、一次燃焼後の空気に未燃焼物質が多く含まれてしまい、該未燃焼物質を含む一次燃焼後の空気をより確実に完全燃焼させるためには、発火点近傍まで過熱した二次燃焼用空気を一次燃焼後の空気と混合して二次燃焼させる必要がある。

そこで、本実施例における第二のパイプ１５は、ファイアポット３の側方（後方）に位置する上昇部５ｃが蛇行して配設される構成としている。これによって、二次燃焼用空気が時間を掛けてファイアポット３の側方（後方）を上昇していくため、二次燃焼用空気が一次燃焼によって加熱される時間を長くすることができ、その結果、高い温度にまで加熱された二次燃焼用空気をファイアポット３上方において一次燃焼後の空気と混合することができる。

図４に示すように、本実施例の第二のパイプ１５は、屋外等からペレットストーブ１内部のファイアポット３の近傍までを連通する図示しない導入部と、ファイアポット３の外周に巻回される加熱部１５ｂと、ファイアポット３側方から上方へと蛇行しながら立設された上昇部１５ｃと、図１乃至図３に示すように、該上昇部１５ｃ上端からファイアポット３上方へと折り曲げられて分岐される分岐部１５ｄ・１５ｄ・１５ｄとから構成されている。そして、それぞれの分岐部１５ｄ下面には、上記同様の二次燃焼用空気の吹出口が穿孔されており、屋外等から供給される空気が、導入部・加熱部１５ｂ・上昇部１５ｃ・分岐部１５ｄを通過して高温に加熱された後、該吹出口からファイアポット３側へと吹き出される構成となっている。

また、前記第二のパイプ５は、少なくとも一部において、木質ペレットの火炎の側方において蛇行するように形成したので、二次燃焼用空気の加熱を著しくすることが可能になる。これによって、木質ペレットの完全燃焼を確かなものとすることができ、ペレットストーブ１から排出される空気をクリーンなものとすることができる。

本発明に係るペレットストーブの一実施例を示す右側面図。 同じく正面図。 同じく平面図。 ペレットストーブの別実施例を示す正面図。

符号の説明

１ ペレットストーブ
２ 燃焼室
３ ファイアポット
４ 第一のパイプ
５・１５ 第二のパイプ
５ａ・１５ａ 導入部
５ｂ・１５ｂ 加熱部
５ｃ・１５ｃ 上昇部
５ｄ・１５ｄ 分岐部
５ｅ・１５ｅ 吹出口
６ 蓄熱板
８ ファン

Claims (7)

1. 燃焼室内で、燃焼用容器に充填された木質ペレットを燃焼させるペレットストーブであって、
   木質ペレットの一次燃焼用空気を、燃焼用容器底部に供給するための第一のパイプと、
   木質ペレットの一次燃焼で生じた未燃焼物質を燃焼させるために、該木質ペレットの火炎上方に二次燃焼用空気を供給するための第二のパイプとを備え、
   前記第二のパイプ内の二次燃焼空気を木質ペレットの一次燃焼の発熱で加熱するように、該第二のパイプを配置したことを特徴とするペレットストーブ。
2. 前記第二のパイプは、少なくとも一部において、前記燃焼用容器の周囲に巻回されていることを特徴とする請求項１に記載のペレットストーブ。
3. 前記燃焼室上部に蓄熱板を配設し、該蓄熱板の下方に前記第二のパイプの二次燃焼用空気の吹出口を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のペレットストーブ。
4. 前記第二のパイプは、少なくとも一部において、木質ペレットの火炎の側方において蛇行するように形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のペレットストーブ。
5. 前記一次燃焼用空気を燃焼用容器底部に低流量で供給することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のペレットストーブ。
6. 燃焼室内で木質ペレットを燃焼させるペレットストーブにおいて、
   木質ペレットの一次燃焼で生じた未燃焼物質を燃焼させるために、木質ペレットの一次燃焼の発熱で加熱されるように配置されたパイプを通じて、該木質ペレットの火炎上方に二次燃焼用空気を供給することを特徴とするペレットストーブの空気供給方法。
7. 前記木質ペレットの一次燃焼用空気を、低流量で供給することを特徴とする請求項６に記載のペレットストーブの空気供給方法。

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