JP2017203614A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 通常の木質バイオマス燃焼装置は、暖房専用のストーブやボイラーのみであり、電源を必要とするものが多い。また、薪や木質ペレットは、木炭のように煙の発生が少なく火の取り扱いが容易ではないため、例えば、野外用バーベキューコンロには使用されていない。今回の発明で目指したのは、電源を必要とせず、木炭同様の扱いやすさを木材や木質ペレット等の燃焼において実現する。【解決手段】 本発明は、燃料供給室に上部第一開口と、下部の燃焼室に第二開口、及び空気取入れ開口、並びに火格子とを有する燃焼筒と、併設した燃焼室に第三開口・上部第四開口を有する煙突筒とで構成された木質用燃焼装置で、燃焼筒と煙突筒との間に第五開口を有する隙間を設け、隙間の下側に周囲閉塞部を設け、周囲閉塞部に形成された隙間と、燃焼筒の空気取り入れ開口、及び煙突筒の第三開口は、空気取入れ部とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、ペレット、木材等の木質燃料に最適な燃焼装置であって、かつ屋内外で使用でき、必要により内外の料理、又は同暖房器具としても使える燃焼装置に関する。

本出願人は、簡易型で、かつ前記使用ができる燃焼装置を提案する。この燃焼装置は、特開２０１５−１６５１７９号公報に記載の内容であり、上部に燃料投入口を備え、かつ下部に火格子と吸込口戸を備えた燃焼筒と、この燃焼筒に隣接して設けた煙突筒とで構成し、燃焼筒と煙突筒との間を繋ぐ連通路兼混合室を設け、この連通路に前記火格子を配備する構造であって、燃焼筒と火格子のエリアで、一次燃焼し、火格子下側の混合室を高温にし、一次燃焼で生成された可燃性ガスを高温下に維持しつつ、吸込み空気を暖めた状態で、燃焼筒に送り、二次燃焼し、完全燃焼後に、煙突筒より排気する。所謂、エリアでの一次燃焼と、吸気口から吸込んだ空気を、暖めながら可燃性ガスと混合しつつ、混合室から煙突方向に一方向に流速を速めて通過し、二次燃焼する。

特開２０１５−１６５１７９号公報

文献（１）は、野外用バーベキューコンロのレジャー用途を始として、災害等の非常事態において、例えば、倒壊した建物の材木等を利用した調理用としての活用と、暖房用のストーブといった実用的な防災用品としての活用とできる特徴がある。

本発明は、この文献（１）の特徴を踏襲しつつ、運搬の容易化、又は収納の簡便化にある。殊に、一次空気と、取込み量の調整ができる二次空気とを利用し、確実な燃焼と、燃焼スピード・火炎の調整及び燃焼の効率化、等の特徴を達成することにある。

本発明は、上記の特徴を達成するために、請求項１〜７を提供する。

請求項１の発明は、 上部の燃料供給室に第一開口を、その下部の燃焼室に第二開口、及び空気取入れ開口（第一吸気口）を有する燃焼筒と、この燃焼室に併設された第三開口・第四開口を有する煙突筒とで構成された木質用燃焼装置において、
前記空気取入れ開口と、前記第二開口、及び第三開口とで、一次空気の流れを形成し、
前記煙突筒と、前記燃焼筒との隙間を第五開口（第二吸気口）とし、この隙間の一部を閉塞して周囲閉塞部を形成するとともに、この周囲閉塞部と、当該隙間及び前記第三開口とで二次空気の流れを形成する構成とした木質用燃焼装置である。

従って、請求項１では、下記の特徴がある。
１） 野外用バーベキューコンロのレジャー用途を始として、災害等の非常事態において、例えば、倒壊した建物の材木等を利用した調理用としての活用と、暖房用のストーブといった実用的な防災用品としての活用とできる。
２） 分解しての運搬の容易化、又は同収納の簡便化を図りつつ、一次空気と、取込み量の調整な二次空気とを利用し、確実な燃焼と、燃焼スピード・火炎の調整及び燃焼の効率化、等の特徴を達成できる。

請求項２の発明では、周囲閉塞部は、燃焼筒と煙突筒との対峙側の第一・第二側面と、燃焼筒と煙突筒との並び側の第三・第四側面を囲繞する側板と、でなる燃焼装置である。

従って、請求項２では、下記の特徴がある。
１）、２）の特徴がある。
３） 一次空気及び二次空気の流れを形成する構造を提供できる。

請求項３の発明では、燃焼筒には、第一開口の下側に、燃焼材用のシュータと、シュータの傾斜下側の誘導端部が位置する誘導ケースと、誘導ケースの下側に位置する火格子を、それぞれ設ける燃焼装置である。

従って、請求項３では、下記の特徴がある。
１）、２）の特徴がある。
４） ペレット等の固形燃料を燃焼可能な構造を提供できる。

請求項４の発明では、燃焼筒、及び煙突筒は、有底形状とする燃焼装置である。

従って、請求項４では、下記の特徴がある。
１）、２）の特徴がある。
５） 燃焼筒、及び煙突筒としての役割を担う構造を提供できる。

請求項５の発明では、燃焼筒の第一開口、及び／又は、煙突筒の第三開口は、有蓋形状とする燃焼装置である。

従って、請求項５では、下記の特徴がある。
１）、２）の特徴がある。
６） 燃焼筒、及び煙突筒としての役割を担いつつ、安全性の確保と、流入する空気の調整、又は料理用としての他の利用が図れる構造を提供できる。

請求項６の発明では、燃焼筒と煙突筒とは、両側板を介して連繋可能とする燃焼装置である。

従って、請求項６では、下記の特徴がある。
１）、２）の特徴がある。
７） 燃焼筒と煙突筒との連繋が図れる構造を提供できる。

請求項７の発明では、隙間は、燃焼筒の移動を利用して、拡縮可能とする構成とした燃焼装置である。

従って、請求項７では、下記の特徴がある。
１）、２）の特徴がある。
８） 煙突筒等への空気取入れ量を調整して、燃焼パターンの最適化が図れる構造を提供できる。

本発明の一例の全体を示した一部欠載の俯瞰図 本発明の一例の分解した俯瞰図 本発明の断面図であり、一次空気・二次空気の流れを図示し、かつ燃料として各種の木材を、燃焼筒に入れた状態を模式的に示してある 図１に示した燃焼筒の一部欠載の俯瞰斜視図 図１に示した燃焼筒の一部欠載の側面図 図１に示した燃焼筒の背面図 本発明の断面図であり、一次空気・二次空気の流れを図示し、かつ燃料としてペレット等の燃料を、燃焼筒に入れた状態を模式的に示してある 図１に示した煙突筒の俯瞰斜視図 図１に示した煙突筒の側面図 図１に示した煙突筒の背面図 図１に示した燃焼筒に内設される誘導ケースと火格子とを示した拡大俯瞰斜視図 図５−１に示した火格子の拡大俯瞰斜視図 本発明の一例の他の使用例（蓋、天蓋等の閉塞構造）を示した全体を示した俯瞰図 本発明の他の使用例（有底構造）を示した全体を示した俯瞰図 本発明の別の使用例を示した全体を示した俯瞰図

本発明は、角柱形状（一例である）の燃焼筒１と、同形状の煙突筒２とで外郭体を構成する。この燃焼筒１は、上部１ａに角柱形状（一例である）の燃料供給室１００と角柱形状の上部第一開口１０１を有しており、また、下部１ｂに角柱形状の燃焼室１０２と下部１ｂ前側１ｃに第二開口１０３、及び下部１ｂ後側１ｄに空気取入れ開口１０４（空気吸込み開口）を有する。また、煙突筒２は、下部２ｂ後側２ｄ（前側１ｃと対峙する側＝第二側面）に設けた第三開口２００と、上部２ａに設けた上部第四開口２０１を有する。空気取入れ開口１０４は、燃焼筒１の下部１ｂの側面であればどの部位でも可能である（後述する各開口も同じ）。

図１の如く、燃焼筒１の前側１ｃ（第一側面）に、煙突筒２の後側２ｄ（第二側面）を対峙して設け、この前側１ｃと後側２ｄとの間に、第五開口３００を有する隙間３を形成する。また、隙間３の下側３ｂを閉塞し、この隙間３に周囲閉塞部３０１を形成する（尚、前側１ｃと後側２ｄと、後述する側板５、５。尚、側板５とは、燃焼筒１の両左右側１ｅ、１ｆに設け、かつ前側１ｃより突出する。この突出先は、煙突筒２の両左右側２ｅ、２ｆに到る。

また、図４−１と図６−１等の如く、燃焼室１の下部１ｂの燃焼室１０２の内部１０２ａには、上から順に、シュータ１０２ｂと、角筒状の誘導ケース１０２ｃと、スリットを有する火格子１０２ｄが設けられており、火格子１０２ｄは、基端部１０２ｄ−１が第二開口１０３に、先端部１０２ｄ−２が第三開口２００に到る。シュータ１０２ｂの先端部１０２ｂ−１は、誘導ケース１０２ｃの開口上に位置する。前記誘導ケース１０２ｃは、切欠き１０５に挿入することで、着脱自在である。前記シュータ１０２ｂは、燃焼筒１の内壁面に設けた止め具１０２ｅに着脱自在に取付け可能とする。少なくとも、これらの誘導ケース１０２ｃ及び前記シュータ１０２ｂとか、燃焼筒１、及び／又は、内壁面等の清掃と交換、並びに燃焼筒１の清掃等に役立てる。

燃焼筒１、及び／又は、煙突筒２は、図１〜図５の例は、板材６を利用して取付ける一例であり、板材６に設けた係止材６００に、燃焼筒１を嵌めて固定し、この燃焼筒１の側板５に、煙突筒２を差込み支持し、燃焼筒１と煙突筒２を、板材６を利用して組付ける。この一例では、前記の組付けで燃焼装置を作り上げるとともに、逆の操作で、各パーツに分解できる。また、燃焼筒１を板材６に添って移動する（側板５、及び／又は、板材６の長さ内）ことで、煙突筒２との距離を変更でき、隙間３（第五開口３００）の開きを変更できる。換言すると、後述する二次空気の取込み量（吸込み量）を調整できる。尚、側板５は、燃焼筒１及び煙突筒２の各側面の外側になり問題はない。また、図９の例は、底板７を利用して、固定、又は分解可能とする一例である。固定する手段は限定されない。図示等の例では、板材６に設けた係止材６００に、燃焼筒１を嵌めて固定する構成を説明した。しかし、この例に限定されず、板材６に設けた係止材６００に、煙突筒２を嵌めて固定する例や、燃焼筒１と煙突筒２との双方を固定する例もあり得る。

各図に示した例は、燃焼筒１、及び／又は、煙突筒２に、蓋板７、８を設ける構造を示しており、その中で、図９は、料理用としての利用とか、又は料理器具等の置きもの用とする。また、蓋板７、８は、本発明の燃焼装置として必須部品である。尚、煙突筒２の蓋板８には、第六開口８００を開設する。この第六開口８００の位置、大きさ等は、天板部位であれば、どの部位でも可能である。図中１０は煙突１１を取付ける、煙突筒２の後側１ｄの上部１ａに設けた筒体である。筒体１０は煙突筒２に開口する。なお、蓋板８は、第六開口８００を設けない場合もありうる。

図９に示した例は、燃焼筒１、及び／又は、煙突筒２を、有底とする構造であり、底部に、底板１２、１３を設ける。この一例では、燃焼筒１と煙突筒２とを、一体とする手段を設ける構造が望ましい。この一例は、使用・持運び等の簡便性と、利便性に有る。

図９に示した使用例を基本として、本発明の空気（風）の流れと、燃焼に関して説明する。

木材（図３の例を参照）を使用する場合は、燃焼筒１の第一開口１０１より木材の燃料Ｇを燃焼筒１の底板、例えば、板材６に向かって投入し、空気取入れ開口１０４の適所から着火する。燃焼筒１内の燃焼室１０２で木材の燃焼が始まる。空気取入れ開口１０４から一次空気が供給され、さらに、隙間３の第五開口３００（周囲閉塞部３０１）から二次空気が、及び／又は、上部第一開口１０１とから空気が供給され燃える。燃焼は、燃焼室１０２内での一次燃焼と、周囲閉塞部３０１から第三開口２００を経て、煙突筒２に臨んだ部位（混合室２０）での二次燃焼とが始まる。

木質ペレット等（図４−４の例を参照）を使用する場合は、シュータ１０２ｂに向かって、燃焼筒１の第一開口１０１より木質ペレット等の燃料Ｇを投入し、シュータ１０２の下側の誘導ケース１０２ｃより火格子１０２ｄに落下して、保持されるか堆積される。空気取入れ開口１０４の適所から着火する。空気が火格子１０２ｄの下側からと、隙間３の第五開口３００、第三開口２００、及び／又は、上部第一開口１０１の上側からと供給され燃える。火格子１０２ｄの上側での一次燃焼により、燃焼室１０２内に可燃性ガスが発生する。この可燃性ガスは、煙突筒２が内部を流動する熱対流によって高温に加熱され負圧が発生することにより、混合室２０に流動する（吸引される）。さらに、この可燃性ガスは煙突筒２の第三開口２００から上部第四開口２０１に向かって上昇する。火格子１０２ｄの先端で、かつ煙突筒２に臨んだ混合室２０では、空気と可燃性ガスとが混合し、二次燃焼が行われる。この上昇する高温空気と可燃性ガスとの混合気は、自然対流伝熱層を形成すると考えられる。そして、煙突筒２の上部第四開口２０１の近傍に配備した煙突１１からは完全燃焼した燃焼ガス（ＣＯ濃度を低減し、安全なガス）のみ排気される。

尚、空気の流れは、図３及び図４−４に示しており、空気取入れ開口１０４から燃焼筒１の内部を通り、第二開口１０３から第三開口２００を経由して、煙突筒２の内部に到る一次空気の流れを形成する。また、隙間３の第五開口３００から周辺閉塞部３０１の内部を通り、第三開口２００を経由して、煙突筒２の内部に到る二次空気の流れを形成する。この際に、一次空気の流れが、二次空気の流れより多いのが基本形であるが、限定されない。尚、空気取入れ開口１０４は図示の可動式蓋体で空気取入れ量（空気吸込み量）を調整することも可能である。

この燃焼過程で、上部第一開口１０１と、上部第四開口２０１に載置した蓋体７、８は高温状態にある。よって、料理用の熱源として利用できるとともに、煙突筒２と燃焼筒１からの放熱（熱気）は、暖房用として利用できる。蓋体８には空気取入れ、及び／又は、高温空気排気用の第六開口８００は、火炎・熱気用の開口を兼ねる。尚、蓋体７、８は、料理用の鉄板とか、鍋置き用として利用できる。蓋体８は、開口が無い場合もありうる。

尚、本発明は、上記の実施例に限定されるものではない。即ち、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。

１ 燃焼筒
１ａ 上部
１ｂ 下部
１ｃ 前側
１ｄ 後側
１００ 燃料供給室
１０１ 上部第一開口
１０２ 燃焼室
１０２ａ 内部
１０２ｂ シュータ
１０２ｂ−１ 先端部
１０２ｃ 誘導ケース
１０２ｄ 火格子
１０２ｄ−１ 基端部
１０２ｄ−２ 先端部
１０２ｅ 止め具
１０３ 第二開口
１０４ 空気取入れ開口
１０５ 切欠き
２ 煙突筒
２ａ 上部
２ｂ 下部
２ｃ 前側
２ｄ 後側
２００ 第三開口
２０１ 上部第四開口
３ 隙間
３００ 第五開口
３０１ 周囲閉塞部
５ 側板
６ 板材
６００ 係止材
７ 蓋板
８ 蓋板
８００ 第六開口
１０ 筒体
１１ 煙突
１２ 底板
１３ 底板
２０ 混合室
Ｇ 燃料

Claims (7)

1. 上部の燃料供給室に第一開口を、その下部の燃焼室に第二開口、及び空気取入れ開口（第一吸気口）を有する燃焼筒と、この燃焼室に併設された第三開口・第四開口を有する煙突筒とで構成された木質用燃焼装置において、
   前記空気取入れ開口と、前記第二開口、及び第三開口とで、一次空気の流れを形成し、
   前記煙突筒と、前記燃焼筒との隙間を第五開口（第二吸気口）とし、この隙間の一部を閉塞して周囲閉塞部を形成するとともに、この周囲閉塞部と、当該隙間及び前記第三開口とで二次空気の流れを形成する構成とした木質用燃焼装置。
2. 前記周囲閉塞部は、燃焼筒と煙突筒との対峙側の第一・第二側面と、この燃焼筒と煙突筒との並び側の第三・第四側面を囲繞する側板と、でなる構成とした請求項１に記載の燃焼装置。
3. 前記燃焼筒には、第一開口の下側に、燃焼材用のシュータと、このシュータの傾斜下側の誘導端部が位置する誘導ケースと、この誘導ケースの下側に位置する火格子を、それぞれ設ける構成とした請求項１に記載の燃焼装置。
4. 前記燃焼筒、及び煙突筒は、有底形状とする構成とした請求項１に記載の燃焼装置。
5. 前記燃焼筒の第一開口、及び／又は、前記煙突筒の第三開口は、有蓋形状とする構成とした請求項１に記載の燃焼装置。
6. 前記燃焼筒と前記煙突筒とは、前記両側板を介して連繋可能とする構成とした請求項１、又は請求項２に記載の燃焼装置。
7. 前記隙間は、前記燃焼筒の移動を利用して、拡縮可能とする構成とした請求項１に記載の燃焼装置。