JP4599339B2 - 固形燃料燃焼装置 - Google Patents

Description

本発明は、固形燃料燃焼装置に関するものである。

近年、灯油を燃料とする燃料燃焼装置（石油ファンヒーターや石油ストーブ）が主流とされる中、経済性やインテリア性（レトロな雰囲気を楽しむお洒落感覚）から薪や炭やペレットなどの固形燃料を燃料とする固形燃料燃焼装置（通称：薪ストーブ）が見直されている（これら固形燃料はバイオマスエネルギーとして今後広く使用されると考えられる。）。

この固形燃料を燃料とする固形燃料燃焼装置として、例えば特開２００５−６１７１３号に開示される固形燃料を燃料とするストーブが提案されている。

特開２００５−６１７１３号公報

しかしながら、これら従来から提案される固形燃料を燃料とした固形燃料燃焼装置は、いずれも燃料を供給する装置（モーターを利用した供給装置）が別途必要となる為、量産性が悪く製造コスト高であり、且つ、ランニングコストも高くなるなどの問題点があり、これら問題点はその普及スピードを鈍化させる大きな要因となっている。

本発明者は、上述の問題点に着目し、種々の実験・研究を繰り返し行った結果、従来にない作用効果を発揮する画期的な燃焼装置を開発した。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

薪や炭やペレットなどの固形燃料１を燃焼する固形燃料燃焼装置であって、燃焼本体７の燃焼室２内に着脱自在に設けられる容体３を有し、この容体３には前記燃焼室２に設けられるレール部材19Ａ，19Ｂにスライド自在に載置係止するスライド係止部３ａが設けられ、前記燃焼本体７の開閉扉15を開放し前記レール部材19Ａ，19Ｂに前記スライド係止部３ａをスライドさせて前記燃焼室２に対して前記容体３を出し入れし得る構成であり、前記容体３には該容体３内を上下に仕切る仕切り部４が傾斜状に設けられ、この仕切り部４の上方部位が前記固形燃料１を収納する燃料収納部５に設定されるとともに、前記仕切り部４の下方部位が前記固形燃料１を燃焼する燃焼部６に設定され、この燃焼部６は、前記仕切り部４と逆方向に下り傾斜する傾斜底面６Ａを有し、この傾斜底面６Ａには通気孔６ａが形成され且つ前記傾斜底面６Ａの傾斜下方側となる先端部には前記傾斜底面６Ａを下る前記固形燃料１を受ける燃料受け部６ｂが立ち上がり状態に設けられた構成であり、前記燃焼室２には前記燃焼部６へ下方から空気を供給する下方空気供給部９が設けられており、前記仕切り部４には前記燃料収納部５と前記燃焼部６とを連通せしめる開口部４ａが設けられ、前記燃料収納部５に収納され前記仕切り部４の開口部４ａを通過して前記燃焼部６に供給された固形燃料１が燃焼した際、この燃焼した固形燃料１が位置した部位20へ該部位20よりも上方に位置する固形燃料１が自重で崩れ落ちることで供給される燃料供給部10を具備することを特徴とする固形燃料燃焼装置に係るものである。

また、前記容体３の周壁部所定位置に該容体３の内外を連通する周壁開口部３ｂを設け、この周壁開口部３ｂから容体３の外部に対して連通状態となるように前記燃焼部６を設けたことを特徴とする請求項１記載の固形燃料燃焼装置に係るものである。

また、前記容体３は前記燃焼室２内に宙吊り状態に設けられていることを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の固形燃料燃焼装置に係るものである。

また、前記容体３の上方から空気を供給する上方空気供給部８を前記燃焼室２に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の固形燃料燃焼装置に係るものである。

また、薪や炭やペレットなどの固形燃料１を燃焼する固形燃料燃焼装置であって、燃焼本体７の燃焼室２内に着脱自在に設けられる容体３を有し、この容体３には前記燃焼室２に設けられるレール部材19Ａ，19Ｂにスライド自在に載置係止するスライド係止部３ａが設けられ、前記燃焼本体７の開閉扉15を開放し前記レール部材19Ａ，19Ｂに前記スライド係止部３ａをスライドさせて前記燃焼室２に対して前記容体３を出し入れし得る構成であり、前記容体３には該容体３内を上下に仕切る仕切り部４が傾斜状に設けられ、この仕切り部４の傾斜下方側に開口部４ａが設けられることで該仕切り部４の上空間としての燃料収納部５と下空間としての燃焼部６とが連通状態に設けられており、前記燃焼部６は、前記仕切り部４と逆方向に下り傾斜する中央傾斜底面６Ａと、この中央傾斜底面６Ａの左右に立ち上がり形成される立ち上がり面６Ｂと、この立ち上がり面６Ｂへ向けて下り傾斜する左右傾斜面６Ｃとで構成され、前記中央傾斜底面６Ａには通気孔６ａが形成され且つ前記中央傾斜底面６Ａの傾斜下方側となる先端部には前記中央傾斜底面６Ａを下る前記固形燃料１を受ける燃料受け部６ｂが立ち上がり状態に設けられた構成であり、前記燃焼湿には前記燃焼部６へ下方から空気を供給する下方空気供給部９が設けられていることを特徴とする固形燃料燃焼装置に係るものである。

また、前記中央傾斜底面６Ａ，立ち上がり面６Ｂ及び左右傾斜面６Ｃ夫々には複数の孔６ａが形成されていることを特徴とする請求項５記載の固形燃料燃焼装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、燃料を供給するに別途特別な装置は必要ないから簡易構造故にコスト安にして量産性に秀れ、しかも、ランニングコストも安くなるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な固形燃料燃焼装置となる。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

燃焼室２内に設けられた容体３に収納した薪や炭やペレットなどの固形燃料１を燃焼させる。

本発明に係る容体３は、該容体３内を上下に仕切る仕切り部４を設け、この仕切り部４の上方部位が固形燃料１を収納する燃料収納部５に設定されるとともに、前記仕切り部４の下方部位が固形燃料１を燃焼する燃焼部６に設定され、前記仕切り部４には燃料収納部５と燃焼部６とを連通せしめる開口部４ａが設けられ、前記燃料収納部５に収納され前記仕切り部４の開口部４ａを通過して前記燃焼部６に供給された固形燃料１が燃焼した際、この燃焼した固形燃料１が位置した部位20へ該部位20よりも上方に位置する固形燃料１が自重で崩れ落ちることで供給される燃料供給部10を具備している。

従って、例えば容体３の燃料収納部５に固形燃料１を供給さえすれば、その後は燃料供給部10により自重で落下して燃焼部６へ供給されることになるから、前述した従来例と異なり、固形燃料１を燃焼部６に供給するに特別な装置は必要なく、簡易構造故にコスト安にして量産性に秀れることになり、しかも、ランニングコストも安くなるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な固形燃料燃焼装置となる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、薪や炭やペレットなどの天然の固形燃料１を燃焼するものである。

具体的には、燃焼本体７の燃焼室２に固形燃料１を収納する容体３を設けている。

燃焼本体７は、図１，２に図示したように適宜な金属製の部材で形成された箱状体であり、その内部は燃焼室２として構成され、下方の設置部７Ａには燃焼室２に空気を供給する下方空気供給部９が設けられ、上方の天井部７Ｂには燃焼室２から生じる排気を排出する排気筒部11が設けられている。符号11ａは排気調整弁である。

下方空気供給部９は、図２に図示したように燃焼室２の下方位置に開口するボックス状の基体12を設け、この基体12の周面所定位置に通気孔12ａを貫通状態に設けて構成されており、燃焼室２が高温化（負圧化）することで外部から燃焼室２へ空気が吸引される所謂ドラフト効果による空気供給方式に構成されている。

この通気孔12ａは、基体12の周面にスライド自在に設けられる開閉板13で開閉自在に設けられおり、その開口度合により通気量を調整し得るように構成されている。

また、通気孔12ａは、その形状が閉塞板13における閉塞移動方向側程先鋭（先端先鋭）となる形状に形成されており、閉塞板13のスライド調整により通気量の微調整が行なえるように構成されている。符号14は閉塞板13をスライド操作する操作部である。

また、基体12の上部には空気供給口部12ｂが設けられており、この空気供給口部12ｂは後述する容体３の燃焼部６の真下に位置するように設けられ、更に、燃焼部６の傾斜に合わせてその開口縁がテーパー状に設定されている。

また、燃焼本体７は、その正面に開閉扉15が設けられている。

この開閉扉15は、図１に図示したように適宜な金属製の部材で形成された板状体であり、その一側部は燃焼本体７の一側に枢着され、その他側部は開閉扉15の閉塞状態にて燃焼本体２の他側に設けたロック部16によりロックされるように構成されている。

また、開閉扉15は、その中央位置に形成される開口部15ａに耐熱性の透明板17ａ（ガラス）を配した窓部17が設けられており、この窓部17により燃焼室２における燃焼状況を確認したり炎を観賞したりすることができる。

また、開閉扉15は、その窓部17の上下位置に開口部18ａと閉塞体18ｂとからなる通気部18Ａ，18Ｂが設けられている。

この通気部18Ａ，18Ｂは、夫々燃焼室６へ空気を供給する機能が生じるのは勿論、透明板17ａの内面に空気を送り該透明板17ａのくもりを防止するくもり防止構造として構成されている。

また、燃焼本体７は、その左右側壁部７Ｃ，７Ｄの内面にして燃焼室２の左右所定位置に後述する容体３を宙吊り状態に架設するための一対のレール部材19Ａ，19Ｂが水平状に設けられている。

このレール部材19Ａ，19Ｂは、適宜な金属製の部材を断面コ字状に形成したものであり、容体３の上縁部に形成されるスライド係止部３ａがスライド自在に載置係止し得るように構成されている。

また、レール部材19Ａ，19Ｂは、開閉扉15を開口した際、このレール部材19Ａ，19Ｂをスライドさせることで容体３を出し入れし得る位置関係となるように構成されている。

また、燃焼本体７は、その上方位置に上方空気供給部８を設けている。

この上方空気供給部８は、図１，２に図示したようにその左側壁部７Ｃの上部所定位置にしてレール部材19Ａが設けられる位置よりも上方位置に設けられた開口部８ａに筒状体８ｂを設けて構成されており、この筒状体８ｂはその先端部が下方を向くように傾斜状態に設けられており、燃焼室２に配された容体３へ上方から空気が供給されるように構成されている。

また、筒状体８ｂは、その基端部に開閉構造体８ｃが設けられており、この開閉構造体８ｃの開閉により空気供給量を可変し得るように構成されている。

また、上方空気供給部８は、容体３へ固形燃料１を補充する際の燃料供給部としても利用できる。

容体３は、図３〜５に図示したように適宜な金属製の部材で形成したものであり、底板部３Ａと、この底板部３Ａの周縁に立ち上がる周壁部３Ｂとで構成されている。

また、容体３は、該容体３内を上下に仕切る仕切り部４を設け、この仕切り部４の上方部位が固形燃料１を収納する燃料収納部５に設定されるとともに、仕切り部４の下方部位が固形燃料１を燃焼する燃焼部６に設定され、仕切り部４には燃料収納部５と燃焼部６とを連通せしめる開口部４ａが設けられ、この開口部４ａを通過して前記燃焼部６に供給された固形燃料１が燃焼した際、この燃焼した固形燃料１が位置した部位20へ該部位20よりも上方に位置する固形燃料１が自重で崩れ落ちることで供給される燃料供給部10を具備している。

また、容体３の周壁部３Ｂの所定位置には該容体３の内外を連通する周壁開口部３ｂが設けられ、この周壁開口部３ｂから容体３の外部に対して連通状態となるように燃焼部６が設けられている。

燃焼部６は、図３，４，５に図示したように仕切り部４と逆方向に下り傾斜する中央傾斜底面６Ａと、この中央傾斜底面６Ａの左右に直交状に立ち上がり形成される立ち上がり面６Ｂと、この立ち上がり面６Ｂへ向けて下り傾斜する左右傾斜面６Ｃとから成る凹条部に構成されている。

この中央傾斜底面６Ａ，立ち上がり面６Ｂ及び左右傾斜面６Ｃ夫々には傾斜下方側（正面側半分位置）に複数個の孔６ａ（通気孔）が形成されている。

また、中央傾斜底面６Ａの先端部には立ち上がり部が設けられており、この立ち上がり部は当該中央傾斜底面６Ａを下る固形燃料１を受ける燃料受け部６ｂとして構成されている。

この燃料受け部６ｂの近傍位置の通気孔６ａ’は、他の通気孔６ａよりも径大に設定されており、燃焼した固形燃料１の燃えカスを排出する機能も発揮する。

また、燃焼部６の真下には前述した下方空気供給部９の空気供給口部12ｂが配されている。

また、容体３は、前記燃焼室２内に宙吊り状態に設けられる。

具体的には、容体３は、その上縁部四辺に前述したレール部材19Ａ，19Ｂにスライド係止するスライド係止部３ａが設けられている。

このスライド係止部３ａは、図３に図示したように適宜な金属製の部材を断面コ字状に形成したものであり、対向する一対のスライド係止部３ａをレール部材19Ａ，19Ｂにスライド係止することで燃焼室２に宙吊り状態に設けられるように構成されている。

このスライド係止部３ａは、容体３の上縁部四辺に夫々設けられている為、容体３はどの方向であってもレール部材19Ａ，19Ｂにスライド係止することで燃焼室２に宙吊り状態に設けることができる。

以上のように、容体３は、前述したように燃焼室２に着脱自在に設けられる構造が採用されているが、これは、破損した場合に取り替えられるのは勿論、別用途に設計された容体も使用できるようにする為の構成でもある。

本実施例は上述のように構成したから、燃焼室２内に設けられた容体３に収納した薪や炭やペレットなどの固形燃料１を燃焼させる。

具体的には、容体３の燃料収納部５に収納された固形燃料１は、容体３内に設けた仕切り部４の開口部４ａを通過して燃焼部６に供給されて燃焼し、この燃焼した固形燃料１が位置した部位20へ該部位20よりも上方に位置する固形燃料１が自重で崩れ落ちることで燃料供給部10から固形燃料１が自然に自動的に供給されることになる。

また、本実施例は、燃焼部６の燃焼が進むにつれ、空気の供給量が少なく比較的低い温度で燃焼する部位にて未燃焼ガスが発生して該未燃焼ガスが燃焼部６に充満し、この燃焼部６に充満した未燃焼ガスが容体３の底板部３Ａに設けた貫通孔６ａから出て凹条部６Ａの側方部位Ｓ１に溜まり、この部位Ｓ１に溜まった未燃焼ガスが引火することで二次燃焼を起こすことになる。

よって、本実施例によれば、例えば容体３の燃料収納部５に固形燃料１を供給さえすれば、その後は燃料供給部10により自重で落下して燃焼部６へ供給されることになるから、前述した従来例と異なり、固形燃料１を燃焼部６に供給するに特別な装置は必要なく、簡易構造故にコスト安にして量産性に秀れることになり、しかも、ランニングコストも安くなり、更に、簡易構造でありながら極めてクリーンな固形燃料の燃焼を実現することができ、また、簡易構造故にコスト安にして量産性に秀れることになる。

また、本実施例は、容体３の底板部３Ａが中央傾斜底面６Ａ，立ち上がり面６Ｂ及び左右傾斜面６Ｃで凹凸状に形成されているため、容体３の底板部３Ａが平坦だった場合に比して表面積が大きくなり、その分空気の供給量が増えて良好な燃焼が行なわれることになり、この点においても燃焼効率が良くクリーンな固形燃料の燃焼が実現されることになる。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

本実施例を示す斜視図である。 本実施例に係る要部の説明斜視図である。 本実施例に係る要部の斜視図である。 本実施例に係る要部の説明断面図である。 本実施例に係る要部の平面図である。 本実施例に係る要部の概略動作説明図である。 固形燃料１の説明図である。

１ 固形燃料
２ 燃焼室
３ 容体
３ａ スライド係止部
３ｂ 周壁開口部
４ 仕切り部
５ 燃料収納部
６ 燃焼部
６ａ 孔
６ｂ 燃料受け部
６Ａ 中央傾斜底面・傾斜底面
６Ｂ 立ち上がり面
６Ｃ 左右傾斜面
７ 燃焼本体
８ 上方空気供給部
９ 下方空気供給部
10 燃料供給部
15 開閉扉
19Ａ レール部材
19Ｂ レール部材
20 部位

Claims (6)

1. 薪や炭やペレットなどの固形燃料を燃焼する固形燃料燃焼装置であって、燃焼本体の燃焼室内に着脱自在に設けられる容体を有し、この容体には前記燃焼室に設けられるレール部材にスライド自在に載置係止するスライド係止部が設けられ、前記燃焼本体の開閉扉を開放し前記レール部材に前記スライド係止部をスライドさせて前記燃焼室に対して前記容体を出し入れし得る構成であり、前記容体には該容体内を上下に仕切る仕切り部が傾斜状に設けられ、この仕切り部の上方部位が前記固形燃料を収納する燃料収納部に設定されるとともに、前記仕切り部の下方部位が前記固形燃料を燃焼する燃焼部に設定され、この燃焼部は、前記仕切り部と逆方向に下り傾斜する傾斜底面を有し、この傾斜底面には通気孔が形成され且つ前記傾斜底面の傾斜下方側となる先端部には前記傾斜底面を下る前記固形燃料を受ける燃料受け部が立ち上がり状態に設けられた構成であり、前記燃焼室には前記燃焼部へ下方から空気を供給する下方空気供給部が設けられており、前記仕切り部には前記燃料収納部と前記燃焼部とを連通せしめる開口部が設けられ、前記燃料収納部に収納され前記仕切り部の開口部を通過して前記燃焼部に供給された固形燃料が燃焼した際、この燃焼した固形燃料が位置した部位へ該部位よりも上方に位置する固形燃料が自重で崩れ落ちることで供給される燃料供給部を具備することを特徴とする固形燃料燃焼装置。
2. 前記容体の周壁部所定位置に該容体の内外を連通する周壁開口部を設け、この周壁開口部から容体の外部に対して連通状態となるように前記燃焼部を設けたことを特徴とする請求項１記載の固形燃料燃焼装置。
3. 前記容体は前記燃焼室内に宙吊り状態に設けられていることを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の固形燃料燃焼装置。
4. 前記容体の上方から空気を供給する上方空気供給部を前記燃焼室に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の固形燃料燃焼装置。
5. 薪や炭やペレットなどの固形燃料を燃焼する固形燃料燃焼装置であって、燃焼本体の燃焼室内に着脱自在に設けられる容体を有し、この容体には前記燃焼室に設けられるレール部材にスライド自在に載置係止するスライド係止部が設けられ、前記燃焼本体の開閉扉を開放し前記レール部材に前記スライド係止部をスライドさせて前記燃焼室に対して前記容体を出し入れし得る構成であり、前記容体には該容体内を上下に仕切る仕切り部が傾斜状に設けられ、この仕切り部の傾斜下方側に開口部が設けられることで該仕切り部の上空間としての燃料収納部と下空間としての燃焼部とが連通状態に設けられており、前記燃焼部は、前記仕切り部と逆方向に下り傾斜する中央傾斜底面と、この中央傾斜底面の左右に立ち上がり形成される立ち上がり面と、この立ち上がり面へ向けて下り傾斜する左右傾斜面とで構成され、前記中央傾斜底面には通気孔が形成され且つ前記中央傾斜底面の傾斜下方側となる先端部には前記中央傾斜底面を下る前記固形燃料を受ける燃料受け部が立ち上がり状態に設けられた構成であり、前記燃焼湿には前記燃焼部へ下方から空気を供給する下方空気供給部が設けられていることを特徴とする固形燃料燃焼装置。
6. 前記中央傾斜底面，立ち上がり面及び左右傾斜面夫々には複数の孔が形成されていることを特徴とする請求項５記載の固形燃料燃焼装置。

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