JP2012083024A - 薪ストーブ - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼室内での薪の燃焼効率を向上させることが可能な新規な薪ストーブについての構造を提案すること。
【解決手段】燃焼室１１０の下部に外部空気導入部１１２Ａを有し、燃焼室１１０の上部に煙突１５０を有し、燃焼室１１０内にロストル１２０が配置されてなる薪ストーブ１００において、ロストル１２０には、上面側の一部が上方に突出した状態で燃焼室１１０を横断するように伸びる薪立掛部１２４が形成され、薪立掛部１２４に薪ＭＫを立て掛けることにより、ロストル１２０の上面と薪ＭＫとの間に隙間部分１１９が形成可能であることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は薪ストーブに関する。

薪を燃料として用いるいわゆる薪ストーブとしては、さまざまな形式のものが提案されている。このような提案の中で特に多いのが燃焼室内における薪の燃焼効率を高める技術に関するものである。
このような薪の燃焼効率を高めるための薪ストーブの構成としては、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。特許文献１に開示されている薪ストーブの構成は、燃焼室内で発生する未燃焼ガスを高効率で燃焼させるためのものである。より具体的には、燃焼室内における薪の載置部の上側中央部に向けて、斜め上方位置から外部空気を供給することを可能にした燃焼室の構成に関するものである。

特開２００４−７７０６０号公報

特許文献１で開示されているような薪ストーブによれば、燃焼室に外部空気供給口を設けることにより、燃焼室内における未燃焼ガスの燃焼効率を高めることが可能であり、燃焼室内における薪そのものの燃焼効率も高めることが可能であるとしている。
しかしながら本願発明者の研究によると、薪の載置部の上側中央部に斜め上方位置から外部空気を供給したとしても、供給された外部空気はそのほとんどが炎や燃焼ガスの勢いにより燃焼室から煙突へと排出されてしまうことが明らかになった。このため、燃焼室内における未燃焼ガスを燃焼させることができたとしても、燃焼室内における薪そのものの燃焼効率はさほど向上していないことが明らかになった。

そこで本願発明は、燃焼室内での薪の燃焼効率を向上させることが可能な新規な薪ストーブについての構造を提案することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、燃焼室の下部に外部空気導入部を有し、該燃焼室の上部に煙突を有し、該燃焼室内にロストルが配置されてなる薪ストーブにおいて、前記ロストルには、上面側の一部が上方に突出した状態で前記燃焼室を横断するように伸びる薪立掛部が形成され、該薪立掛部に薪を立て掛けることにより、前記ロストルの上面と前記薪との間に隙間部分が形成可能であることを特徴とする薪ストーブである。

また、前記薪立掛部が山形形状に形成されていて、傾斜面が通気可能に形成されていることを特徴とする。これにより、燃焼室内に薪を詰め込んだ場合であっても、薪立掛部の傾斜面から空気の流通が可能になるので、薪の下方側に加えて薪の側方側からも常時外部空気を供給することができ、燃焼室内における薪の効率的な燃焼を促進させることができる。

また、前記薪立掛部は、前記ロストルの横方向中央位置に形成されていることを特徴とする。これにより、ロストルに薪を設置した際に、ロストルの中央位置の下方側および側方側から外部空気を常時バランスよく薪の炎に供給することができ、薪の燃焼効率をさらに向上させることができる。
また、前記薪立掛部は、前記ロストルに着脱自在であることを特徴とする。これにより、薪立掛部のメンテナンスや交換を容易に行うことができる。

また、前記ロストルは、コーナー部に脚が設けられていて、当該脚により、前記燃焼室に前記燃焼室の内底面とは所要間隔をあけた状態で配設されていることを特徴とする。この構成によってもロストルの中央位置の下方側および側方側から外部空気を常時バランスよく薪の炎に供給することができ、薪の燃焼効率をさらに向上させることができる。

また、前記ロストルは、周縁部に上方に起立する起立壁が形成されていることを特徴とする。これにより、ロストルに載置した薪がロストルから落下することを防止することができ、薪の燃焼により発生する灰を所定位置に落下させることができる。

また、前前記外部空気導入部には、前記燃焼室に流入させる外部空気の流量を調整するダンパーが配設されていることを特徴とする。これにより、薪の燃焼効率を任意の状態に調整することもできる。

本発明にかかる薪ストーブによれば、燃焼室内に薪が設置された状態、燃焼室内で薪が燃焼している状態のいずれの状態であっても、常に燃焼室の薪の下方側および側方側から外部空気を供給することができる。これにより、燃焼室内における薪そのものの燃焼効率を大幅に向上させることができるのはもちろんのこと、未燃焼ガスが発生した場合であっても、未燃焼ガスを効率的に燃焼させることもできるため、きわめて高効率な燃焼効率を有する薪ストーブを提供することができる。

薪ストーブを住宅に設置した状況の一例を示す概略構成図である。 本実施形態における薪ストーブの燃焼室の概略構造を示す薪ストーブの正面図である。 本実施形態における薪ストーブのロストルを示す参考斜視図である。 エアダンパーの概略構造を示す平面図である。 薪立掛部の他の実施形態の一例を示す参考正面図である。 ロストルの他の実施形態の一例を示す参考斜視図である。

図１に示すように、本実施形態における薪ストーブ１００は、住宅２００の居室２１０に配設されたものである。薪ストーブ１００は、燃料である薪ＭＫを燃焼させるための燃焼室１１０と、燃焼室１１０内に配設され、薪ＭＫを載置するロストル１２０と、燃焼室１１０へ外部空気を取り込むためのエアダクト１３０と、エアダクト１３０と燃焼室１１０との間に設けられ、燃焼室１１０へ取り込む外部空気の流量を調整するエアダンパー１４０と、燃焼室１１０の上部に設けられた煙突１５０とを有している。

燃焼室１１０には鋼板が用いられ、４本の脚部１１２を有する直方体形状に形成されている。燃焼室１１０前面側の脚部１１２のうち、一方の脚部１１２Ａは、他の脚部１１２に対して大きく形成されている。この脚部１１２Ａは筒状体に形成されていて、脚部１１２Ａの内部空間は燃焼室１１０とエアダクト１３０に連通し、外部空気導入部として機能している。この外部空気導入部である脚部１１２Ａの内部空間には、エアダクト１３０から供給される外部空気の燃焼室１１０内への流入量を調整するエアダンパー１４０が内蔵されている。燃焼室１１０の前面には、燃料である薪ＭＫを供給するための薪投入口である開閉扉１１１と、燃焼室１１０の内部を確認するための確認窓１１３、抽斗状の灰排出部１１５が配設されている。開閉扉１１１および灰排出部１１５は閉塞時には燃焼室１１０と気密にシールされるようにシール部材（図示せず）を配設しておくことが好ましい。

また、図２に示すように、燃焼室１１０の内部空間には、薪ＭＫを載置するためのロストル１２０が配設されている。ロストル１２０は、鋼材からなる線条体（鉄筋等）を格子状に組み立てることにより形成されている。ロストル１２０には、燃焼室１１０の内底面から上側に所要距離離間させた高さ位置に薪ＭＫを載置するための載置部１２２が形成されており、この載置部１２２もまた格子状（メッシュ状）に形成されている。載置部１２２の左右方向（横方向）の中央位置には、載置部１２２の上面よりもさらに上側に突出する薪立掛部１２４が設けられている。

図３に示すように、薪立掛部１２４は、燃焼室１１０の開閉扉１１１側（燃焼室１１０の前面側）から燃焼室１１０の奥行方向にわたって燃焼室１１０を横断するように配設されている。また、本実施形態における薪立掛部１２４は、一端縁がロストル１２０の載置部１２２に接続され、他端縁が載置部１２２よりも上方位置となる第１の傾斜板１２６と、一端縁がロストルの載置部１２２に接続され、他端縁が第１の傾斜板１２６の他端縁に連結された第２の傾斜板１２８とにより形成されている。薪立掛部１２４は、これら２枚の傾斜板１２６，１２８により山形形状に形成されている。ここでは、ロストル１２０を構成する線条体の配設間隔と同一間隔に配設された線条体により通気部を有する第１の傾斜板１２６と第２の傾斜板１２８をそれぞれ形成している。

第１の傾斜板１２６は、図３にも示されているように、ロストル１２０載置部１２２に沿った平板状の裾部１２６Ａと、裾部１２６Ａに対して屈曲された傾斜面部１２６Ｂとにより形成されている。また、第２の傾斜板１２８も第１の傾斜板１２６と同様に、裾部１２８Ａと傾斜面部１２８Ｂとを有している。このように、第１および第２の傾斜板１２６，１２８は、裾部１２６Ａ，１２８Ａをそれぞれ有しているため、載置面１２２に対して安定した状態で設置される薪立掛部１２４を形成することができる。
このように本実施形態においては、ロストル１２０とは別体の薪立掛部１２４の構成を示しているが、ロストル１２０の載置部１２２の一部を曲折する等して、ロストル１２０の載置部１２２の一部として通気部を有する薪立掛部１２４を形成した形態を採用することもできる。

また、載置部１２２の外周縁部に沿って、載置部１２２から上方に起立する起立壁１２５が形成されている。起立壁１２５により、薪ＭＫの設置位置を規制することができるため、灰の落下位置を所定の範囲に規制することやロストル１２０からの薪ＭＫの落下が防止できる。図３においては、燃焼室１１０の正面側位置にも起立壁１２５が配設されているが、燃焼室１１０の正面側への配設は省略した方が薪ＭＫの供給が容易である。また、起立壁１２５そのものの配設を省略したロストル１２０の形態を採用することも可能である。

また、ロストル１２０のコーナー部分には脚１２３が配設されている。ロストル１２０に脚１２３を配設することにより、ロストル１２０そのものを燃焼室１１０の内底面から所要間隔をあけた状態で燃焼室１１０に配設することができる。
このようなロストル１２０を燃焼室１１０の中に配設することにより、燃焼室１１０内に配設されるべき薪ＭＫと、燃焼室１１０の底面との間には離間部分１１８が形成されることになる。この離間部分１１８およびロストル１２０自体の開口部分と、エアダクト１３０を利用して燃焼部分への外部空気の供給を確実におこなうことができる。
また、燃焼室１１０内部では薪ＭＫの燃焼により灰が発生するが、この灰は、ロストル１２０および載置部１２２の格子間から燃焼室１１０の底面に落下し、大半の灰を灰排出部１１５に収容することができる。

次に、エアダクト１３０と煙突１５０について説明する。
図１および図２に示すように、燃焼室１１０を正面視した際に、燃焼室１１０の右下部分に外部空気導入部である脚部１１２Ａの開口部１１６が配設され、燃焼室１１０の左上部分に煙突１５０が連結されている。開口部１１６と煙突１５０とは、燃焼室１１０の内部空間において開口部１１６と煙突１５０との２点間距離が可及的に長くなるように、開口部１１６は燃焼室１１０の手前側下部に、煙突１５０は燃焼室１１０の奥側上部に、それぞれ配設されている。

脚部１１２Ａに一端縁を連通させたエアダクト１３０は、居室２１０の床部２１２から床下空間２２０を経由した後、住宅２００の基礎２３０から外部に引き出されている。このとき、基礎２３０に配設されている地窓（図示せず）の部分にエアダクト１３０を配設すれば、新築住宅以外であっても薪ストーブ１００を低コストで導入することができる。エアダクト１３０の外部側端部は、先端開口部を下面に向けた状態で配設されている。エアダクト１３０の外部側端部には異物混入防止用のフィルタ（図示せず）を配設することができる。エアダクト１３０は、冬期間における積雪量に応じて外部空間において鉛直方向に立設させてもよい。外部空間におけるエアダクト１３０の立ち上げ高さは適宜調整すればよい。

先述にもあるように、脚部１１２Ａの内部空間には、燃焼室１１０への外部空気流入量を調整するためのエアダンパー１４０が配設されている。図４は、エアダンパーの概略構造を示す平面図である。
脚部１１２Ａに内蔵されたエアダンパー１４０は、脚部１１２Ａの正面側に配設されたレバー１４２と、レバー１４２に固定され、脚部１１２Ａの内部空間内で回転可能な開閉板１４４とを有している。レバー１４２は脚部１１２Ａを正面側から背面側に貫通しており、背面側端部はＴ字型をなす係止部１４２Ａに形成されていて、係止部１４２Ａと脚部１１２Ａの背面側との間にはレバー１４２を脚部１１２Ａの正面側から背面側に付勢する付勢ばね１４６が配設されている。この付勢ばね１４６は、レバー１４２を回転させる際にはレバーの滑り止め部として、レバー１４２の回転操作を終えた後には、レバー１４２の固定部としてそれぞれ機能するものである。

レバー１４２と開閉板１４４とは溶接により固定されている。開閉板１４４の外形は、脚部１１２Ａの内部空間にほぼ一致するように形成されており、開閉板１４４の外周縁には耐熱性シール１４８を施し、開閉板１４４と脚部１１２Ａの内部空間とを密着させるように形成することもできる。
脚部１１２Ａの正面側には、開閉板１４４による脚部１１２Ａの内部空間の開口状態を示す目盛板１１４が取り付けられている（図２参照）。具体的には、開閉板１４４が脚部１１２Ａの内部空間を全閉にした状態(内部空間の延長方向の軸に対して直交した状態)をＭＩＮ（０％）とし、開閉板１４４が脚部１１２Ａの内部空間を全開にした状態(内部空間の延長方向の軸に対して平行な状態)をＭＡＸ（１００％）とし、ＭＩＮ〜ＭＡＸ間において所要間隔で数値を表示したものである。脚部１１２の正面側にあらわれているレバー１４２は目盛板１１４の指示針としても機能する。

このようなエアダンパー１４０を用いることにより、エアダクト１３０から供給された外部空気の燃焼室１１０内への取込量を任意の量に調整することができる。火力を強くしたいときには開閉板１４４をＭＡＸの位置に設定し、消炭を作りたいときや薪ＭＫを燃やさないとき等は開閉板１４４をＭＩＮの位置に設定すればよい。開閉板１４４を中間位置にすれば、火力調整ももちろん可能である。エアダンパー１４０を通過した外部空気は、ロストル１２０の高さ方向の中間位置に形成された開口部１１６から燃焼室１１０に供給される。この開口部１１６は図示しないメッシュ体により覆われているので、灰がエアダクト１３０側に入り込むことはない。

本実施形態における薪ストーブ１００は以上のような構成を有している。続いて本実施形態における薪ストーブ１００の使い方について説明する。
まず、燃焼室１１０に薪ＭＫを投入する。薪ＭＫはロストル１２０上面の載置部１２２に形成された薪立掛部１２４に立て掛けられる。このとき、薪立掛部１２４の頂上部分に薪ＭＫの一端側を載置した後、第１の傾斜板１２６または第２の傾斜板１２８の傾斜面に沿わせるようにし、薪ＭＫの他端部を載置部１２２に載置するようにすればよい。このように薪ＭＫを燃焼室１１０内に立て掛けることにより、載置部１２２の上面と薪ＭＫの下面との間に隙間部分１１９が形成される。
ここでは、一本目の薪ＭＫを第１の傾斜板１２６に沿わせて載置部１２２と薪立掛部１２４に立て掛けたものとする。２本目の薪ＭＫは、一端側を薪立掛部１２４の頂上部分に立て掛け、一本目の薪ＭＫとは反対側である第２の傾斜板１２８の傾斜面に沿わせた後、他端側を載置部１２２に載置する。燃焼室１１０への薪ＭＫの供給は以上の手順を繰り返し行えばよい。

このようにして複数の薪ＭＫ、ＭＫ，・・・がセットされた燃焼室１１０を平面視すると、燃焼室１１０の手前側から奥側に横断する薪立掛部１２４を中心にして、薪ＭＫが千鳥配置となるように立て掛けられることになる。このような配列で薪ＭＫを載置したら、薪ＭＫに着火し、エアダンパー１４０を所定の開口状態に開口させる。
載置部１２２に載置されたそれぞれの薪ＭＫに対しては、薪ＭＫが載置されていない側の載置部１２２が開口した状態になる。これに加え、山形形状に形成された薪立掛部１２４のいずれか一方の傾斜板１２６，１２８の傾斜面も開口した状態になる。また、載置部１２２と薪ＭＫの間の隙間部分１１９も空気が流通可能になっている。

エアダクト１３０およびエアダンパー１４０を通過してきた外部空気は、ロストル１２０の側面方向においてロストル１２０の高さ位置中央部分に配設された開口部１１６から燃焼室１１０に入る。燃焼室１１０に取り込まれた外部空気は、燃焼室１１０のロストル１２０と燃焼室１１０の底面との間の離間部分１１８に分岐する第１のエア流と、開口部１１６から煙突１５０までの最短ルートに分岐する第２のエア流とに分かれる。第１のエア流はさらに、ロストル１２０の線条体間の隙間および先述の隙間部分１１９や薪立掛部１２４の第１の傾斜板１２６と第２の傾斜板１２８の傾斜面の通気部から炎に向かって分岐することになる。
このように、燃焼室１１０に供給された外部空気のうち第１のエア流は、薪ＭＫの炎に対して常に下方側および側方側から供給されることになるので、効率的に薪ＭＫを燃焼させることができる。
これに対して燃焼室１１０に供給された外部空気のうち第２のエア流は、薪ＭＫの燃焼により発生したガスのうち未燃焼成分が残っている場合において、燃焼室１１０内でその未燃焼ガスを燃焼させることができ好都合である。また、煙突１５０から煙や燃焼後ガスの排出を促進させるうえでも好適である。

薪ストーブ１００の使用中においては、室温に応じてエアダンパー１４０の開口状態を適宜調整することにより、燃焼室１１０内の火力を調整することができる。薪ストーブ１００による燃焼を停止する際には、エアダンパー１４０をＭＩＮ位置にセットし、燃焼用空気である外部空気の燃焼室１１０への取り込みをストップすればよい。これにより燃焼室は窒息状態になり、薪ＭＫに可燃部分が残っていた場合であっても燃焼をストップさせることができる。また、エアダクト１３０からの外部空気が燃焼室１１０に入らないため、外部空気による室内の冷却も最小限に抑えることができる。

このように本実施形態における薪ストーブ１００は、燃焼室１１０に配設された薪ＭＫに対して外部空気を下方側および側面側から供給するため、薪ＭＫの燃焼効率を高めることができ、未燃焼ガスや煙の発生をほぼ皆無にすることができる。よって灰の発生量もきわめてわずかであり、灰出し作業の手間も軽減することができる。
また、何らかの原因により未燃焼ガスが発生した場合であっても、燃焼室１１０の開口部１１６からの外部空気の一部が煙突に向かって直接流れるようになっているから、発生した未燃焼ガスも燃焼室１１０の内部で燃焼させてしまうことが可能である。
そして、居室２１０の内部空気を薪ストーブ１００の燃焼用空気として用いることがないため、居室２１０の酸素濃度を低下させることがなく、居室２１０の空気の温度のみを上昇させることもでき、冬場における居室２１０の空気環境を良好に維持することができる。

以上、本願発明にかかる薪ストーブ１００について、実施形態に基づいて具体的に説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の改変を施すことができる。例えば、本実施形態で示した薪ストーブ１００においては、ロストル１２０の上部に形成した薪立掛部１２４は２枚の傾斜板１２６，１２８を連結させることにより形成された山形形状に形成されているが、図５に示すように、裾部１２６Ａ，１２８Ａと傾斜面部１２６Ｂ，１２８Ｂと当接部１２６Ｃ，１２８Ｃを有する第１の傾斜板１２６、第２の傾斜板１２８の構成を採用することもできる。この構成を採用した場合、載置部１２２に裾部１２６Ａ，１２８Ａを固定保持する固定保持部１２２Ａを配設しておけば好適である。

以上の構成を採用することにより、図５に示すように、傾斜板１２６，１２８の裾部１２６Ａ，１２８Ａの先端部をそれぞれ固定保持部１２２Ａに差し込み、当接部１２６Ｃ，１２８Ｃどうしを当接させた状態で互いに寄りかからせるように載置部１２２上に配設すれば、図３に示した形状と同様の形状を有し、載置部１２２に着脱可能な薪立掛部１２４を形成することができる。このような構成によれば、薪立掛部１２４が破損した場合、第１の傾斜板１２６および第２の傾斜板１２８を図５中の矢印Ｚ方向にスライド移動させることで、薪立掛部１２４を載置部から取り外すことができ、薪立掛部１２４の一部である第１の傾斜板１２６や第２の傾斜板１２８の修理や交換を容易に行うことができる点で好都合である。

また、図６に示すように格子状の平板（通気部を有する板体）に形成された薪立掛板１２９を載置部１２２の上面部分に燃焼室１１０の手前側から奥側へ横断するようにして立設させることで薪立掛部１２４を形成してもよい。要は、薪立掛部１２４により載置部１２２に載置した薪ＭＫの炎に対して側方側（および下方側）からの外部空気の供給が妨げられることがない状態に薪ＭＫを載置することができればよいのである。

また、ロストル１２０の脚１２３の配設は省略することもできる。
そして、薪立掛部１２４の配設箇所は、ロストル１２０の載置部１２２の横方向中央位置でなくてもよいが、薪ＭＫを薪立掛部１２４の左側と右側のそれぞれに立て掛けることができる位置に配設しておくことが好ましい。
さらには、エアダンパー１４０の配設も省略することもできる。エアダンパー１４０の配設を省略しても、燃焼室１１０における燃焼状態に応じてエアダクト１３０から適宜外部空気を取り込むことは十分に可能である。このような形態は、薪ストーブ１００の火力調整が不要な場合に採用することができる。

１００ 薪ストーブ
１１０ 燃焼室
１１１ 開閉扉（薪投入口）
１１２，１１２Ａ 脚部
１１３ 確認窓
１１４ 目盛板
１１５ 灰排出部
１１６ 開口部
１１８ 離間部分
１１９ 隙間部分
１２０ ロストル
１２２ 載置部
１２３ 脚
１２４ 薪立掛部
１２５ 起立壁
１２６ 第１の傾斜板
１２６Ａ，１２８Ａ 裾部
１２６Ｂ，１２８Ｂ 傾斜面部
１２６Ｃ，１２８Ｃ 当接部
１２８ 第２の傾斜板
１２９ 薪立掛板
１３０ エアダクト
１４０ エアダンパー
１４２ レバー
１４２Ａ 係止部
１４４ 開閉板
１４６ 付勢ばね
１５０ 煙突
２００ 住宅
２１０ 居室
２２０ 床下空間
２３０ 基礎
ＭＫ 薪

Claims (7)

1. 燃焼室の下部に外部空気導入部を有し、該燃焼室の上部に煙突を有し、該燃焼室内にロストルが配置されてなる薪ストーブにおいて、
   前記ロストルには、上面側の一部が上方に突出した状態で前記燃焼室を横断するように伸びる薪立掛部が形成され、
   該薪立掛部に薪を立て掛けることにより、前記ロストルの上面と前記薪との間に隙間部分が形成可能であることを特徴とする薪ストーブ。
2. 前記薪立掛部が山形形状に形成されていて、傾斜面が通気可能に形成されていることを特徴とする請求項１記載の薪ストーブ。
3. 前記薪立掛部は、前記ロストルの横方向中央位置に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の薪ストーブ。
4. 前記薪立掛部は、前記ロストルに着脱自在であることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の薪ストーブ。
5. 前記ロストルは、コーナー部に脚が設けられていて、当該脚により、前記燃焼室に前記燃焼室の内底面とは所要間隔をあけた状態で配設されていることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の薪ストーブ。
6. 前記ロストルは、周縁部に上方に起立する起立壁が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の薪ストーブ。
7. 前記外部空気導入部には、前記燃焼室に流入させる外部空気の流量を調整するダンパーが配設されていることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか一項記載の薪ストーブ。

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