JP6148282B2 - ストーブ - Google Patents

Description

本発明は、薪や建築廃材でなる木質バイオマス、又は薪等を燃料とする室内外用のストーブ（乾燥機、緊急器材、又は調理器、或いは燃焼炉等）と、その用途に関する。

近年、木質バイオマス、又は薪等を燃料とするストーブ、その中で、人気と汎用性がある、ロケットストーブ（ロケットマスヒーター）と呼ばれる構造がある。即ち、燃焼室上部に燃焼筒を設け、燃焼筒の壁部を断熱材で覆い燃焼筒内部を高温に保つことで、二次燃焼させる製品である。このロケットストーブは、煙の発生を防ぐことができ、かつ排気口から吹き出す熱風を利用し、例えば、加熱調理ができること、所謂、簡易型の加熱調理器具として活用でき、重宝されている。従って、近時、出願人も含めて、近時愛好家が増えてきた。また、一方で、災害用の緊急具としての利用も考えられている。

そして、市井では、非特許文献１で挙げた、一斗缶、ペール缶をベースとして、ベースの天板に設けた、燃焼投入口と焚き口とを兼用した上面開口と、このベースの側面に設けた、排気口及び煙突を備えたストーブが利用されている。ストーブのベースは、ステンレス製であり、かつ煙突もステンレス製であり、耐熱性・耐久性に乏しく、すぐに劣化すること、また、ステンレス製の煙突は、本来の用途である煙を通すために使われるものであって、煙突の中で薪や建築廃材のような木質バイオマスを燃やす焚き口として利用することを想定しておらず、二次燃焼が期待できず、かつ燃焼効率が劣ること、等の改良点がある。また、非特許文献２では、ロケットストーブの構造、及び効果等の特徴が開示されている。

また、薪ストーブと、災害用等としての活用を考えた先行文献がある。例えば、実開昭６０−１２１１０１号公報に記載の「薪ストーブ」とか、特開２０１３−２４４９９号公報に記載の「クッキングストーブ」が挙げられる。これらの文献は、燃焼室にこだわりを設けた構造であり、かつ迂回空気通路を形成し、燃焼効率と完全燃焼とを意図した構造である。従って、構造・製造等が複雑となり、コストの上昇と材料のムダとなり易いこと、又は煙突における燃焼と、燃焼効率化に関しての配慮がないと考えられる。

最高！薪＆ロケットストーブ 農文協著 発行日：２０１４年１０月２０日 １８〜３１頁 ロケットスト−ブ 発行；日本ロケットストーブ普及協会 著者；イアント・エバンス＋レスリー・ジャクソン 発行日；２００９年１２月２４日 実開昭６０−１２１１０１号公報 特開２０１３−２４４９９号公報

従来、ストーブの焚き口として、一般的にホームセンター等で市販されているステンレス製の煙突（エビ管「エルボ管」、又はＴ曲でなる繋ぎ管、及び／又は、直管との組合せ。煙突部材とする）がある。ステンレス製の煙突部材の用途は、煤煙用である。従って、煙突内において、薪や建築廃材のような木質バイオマスの二次燃焼を想定していないことと、これに伴って、耐熱性・耐久性に対しての配慮が無く、そのまま使用すると、すぐに劣化が始まること、等の改良点がある。

また、従来のストーブ（手作りストーブ）では、鉄工所等に鋼管を持ち込み、鋼管をパーツに加工した後に、溶接し、独自の焚き口、及び／又は、排気口等を作る方法もある。しかしながら、鉄工所等に出向き、設計、及び／又は、製造を依頼すれば（オーダーメードの製造となり）、高価となること、かつ手間を要すること等により、現実的ではない。従って、鋼管を切断し、所定の形状として簡易、かつ即座に製造できること、又は木質バイオマスに適する耐久性を備えた焚き口であること、或いは煙突部材、燃焼室、或いは排気口等を、簡易かつ安価に入手できること、等が要望されている。

災害時には、安く即時に大量生産をすることが可能で、被災者のいちはやい救済を実現するストーブ（加熱調理器具・暖房器具）が期待されている。

本発明は、上記課題を解決するため、鋼管を用いた燃焼室、及び焚き口を提供し、耐久性に優れ、かつ製作容易な構造とすること、又は燃焼室の上面開口を、加熱口として利用することで、緊急時において、ここにヤカン、鍋、レンガ等を載架し、かつ塞ぐことで、料理とか湯を沸かすことができる。

最初に、燃料投入口から薪や建築廃材等の木質バイオマスを投入し、ガスバーナー等で着火する。燃焼室で、一次燃焼が始まる。その後、煙突内で二次燃焼が始まり、煙突からの煤煙が視認できなくなると、この二次燃焼が継続されるとともに、火炎が煙突に吸い込まれる現象が起こり、上部開口を開放しても火炎は、上部開口から吹き出すことがない状況を提供し、料理と暖気とを享受できる。

また、焚き口は、ストーブ（ロケットストーブ）用の焚き口として活用することができるだけでなく、直接煙突を嵌めることで、分解可能な簡易型のストーブと成り得る実用性がある。

以上のことから、本発明は、災害時、アウトドア、イベント、スポーツ観戦、釣り、農業、林業等の分野で活用が期待される。

以上の特徴を発揮するために、請求項１〜請求項６を提供する。

請求項１では、上下面開口を封鎖できる燃焼室を中心に構え、燃焼室の一方の壁面に、燃料投入口と、空気吸込口とを備えるとともに、他方の壁面に排気口とを備えてなるストーブであり、
燃料投入口に設けた燃料投入管と、排気口に設けた排気管とを対峙して設け、
空気吸込口を、燃料投入口の直下に設け、
燃料投入口の断面積＜排気口の断面積の関係を確保し、燃焼室の燃焼ガス、火炎を、積極的に煙突に導くとともに、空気吸込口の外気を、燃焼室に導くことを特徴としたストーブであり、下記の特徴がある。

１： 緊急時において、ここにヤカン、鍋、レンガ等を載架し、かつ塞ぐことで、料理とか湯を沸かすことができる。２： 燃焼室での一次燃焼ととともに、煙突内での二次燃焼が始まり、かつ煙突に火炎が吸い込まれる現象が起こり、上部開口を開放しても火炎は、上部開口から吹き出すことがない状況を提供し、料理と暖気とを享受できる。３： 焚き口は、ストーブ用の焚き口として活用することができるだけでなく、直接煙突を嵌めることで、分解可能な簡易型のストーブと成り得る実用性がある。４： 災害時、アウトドア、イベント、スポーツ観戦、釣り、農業、林業等の分野で活用が期待される。

請求項２では、燃焼室を角形鋼管、又は円筒鋼管の素材をカットして構成するストーブであり、前述の請求項１に記載の特徴に、さらに下記の特徴がある。

５： 簡易型の燃焼室を提供できる。

請求項３では、燃焼室の一方に燃料投入口を斜設するとともに、他方に排気口を、この燃焼室の長手方向に略水平に設け、かつこの燃焼室と燃料投入口、及び／又は、排気口は、別部品であって、組合可能とするストーブであり、前述の請求項１に記載の特徴に、さらに下記の特徴がある。

６： 基本的な燃焼室と、燃料投入口、及び排気口との構造と、この構造を達成できる各部品の構造を提案できる。

請求項４では、燃焼室の上面開口に、燃料投入口と空気吸込口とを残して、倒Ｌ字型の副燃焼室を載架し、倒Ｌ字型の副燃焼室の側面に排気口を開口するとともに、排気口に、排気管を設けるストーブであり、前述の請求項１に記載の特徴に、さらに下記の特徴がある。

７： 燃焼室と倒Ｌ字管とを利用し、迂回燃焼部を構成し、効率的な燃焼と、煙突への火炎の誘導が図れる構造を提供できる。

請求項５では、排気口に、煙突を付設するとともに、煙突は、エビ管「エルボ管」、又はＴ曲でなる繋ぎ管、及び／又は、直管との組合せで構成するストーブであり、前述の請求項１に記載の特徴に、さらに下記の特徴がある。

８： 簡易型の燃焼室に最適な煙突の構造を提供できる。

請求項６では、燃焼室の上下面は開口し、上面開口を、加熱部とする構成としたストーブであり、前述の請求項１に記載の特徴に、さらに下記の特徴がある。

９： 簡易型の燃焼室に最適な上下面の構造と、加熱部（兼用する）の構造を提供できる。

第１実施例を示した他方からの斜視図 第１実施例を示した図１の断面図 第１実施例を示した一方からの斜視図 第１実施例を示した燃料投入口から薪をくべる状態の斜視図 第１実施例を示した燃焼室にヤカンを載架した使用状態の斜視図 第１実施例を示した燃焼室の上面開口を、板で閉塞した状態の斜視図 第２実施例を示した他方からの斜視図 第２実施例を示した図１の断面図 第２実施例を示した一方からの斜視図 第２実施例を示した燃料投入口から薪をくべる状態の斜視図 第２実施例を示した燃焼室にヤカンを載架した使用状態の斜視図 第２実施例を示した副燃焼室（一方の鋼管）の上面開口を、板で閉塞した状態の斜視図 第１実施例及び第２実施例の他の使用の一例である。ペール缶で製作された一般的なロケットストーブに、第１実施例を嵌入したもの（ア）と、第２実施例を嵌入したもの（イ）である。

図１〜図６に示した第１実施例を説明すると、特徴は、一方の壁面に設けた燃料投入口（傾斜した燃料投入管）、並びに空気吸込口を有し、他方の壁面に排気口を有する構造である。以下、構造を詳細に説明する。

１は方形の鋼管をカットした燃焼室で、ストーブの中心に位置する。燃焼室１は上下面開口１ａ、１ｂを有する。上面開口１ａは、燃焼室１の加熱部２となる。

この燃焼室１の一方の壁面には、燃料投入管３の下側を設ける開口１ｃ（燃料投入口）と、その下側（燃料投入管３の下側）に空気吸込口１ｄとを有する。また、燃焼室１の他方の壁面には、排気管５の基端側を設ける開口１ｅ（排気口）を有する。この一例では、燃料投入管３＜排気管５の大きさであり、燃焼ガス、火炎等の燃焼結果物を、積極的に後述する煙突に導き、かつ空気吸込口１ｄへの外気の導入を促す構造である。尚、開口１ｃと空気吸込口１ｄとを、壁面に同時に開設し、燃料投入管３（燃料投入口）の下端を、開口１ｃに取り付けることで、空気吸込口１ｄを形成するとともに、開口面積を決定する。また、燃料投入管３は、壁面の横幅と略同じとする。

排気管５には、煙突６を被嵌する。煙突６は、エビ管「エルボ管」、又はＴ曲でなる繋ぎ管６ａ、及び／又は、直管６ｂとの組合せで構成し、市販の製品を利用できる構造である。その使い方は、従来と同じと考えられる。

燃焼室１の対峙する壁面に、燃料投入管３と排気管５をそれぞれ設けることで、燃焼室１のバランスと強度の向上とを図る。

第１実施例の好ましい使用の一例を説明すると、燃焼室１の上下面開口１ａ、１ｂを封鎖し、図４の如く、燃料投入管３に燃料Ｒをくべると、燃料投入口（開口１ｃ）から下端に到り、燃焼室１の底部に臨むので、この時点で、ガスバーナー等で着火する。空気吸込口１ｄからの外気の吸込みが始まるとともに、燃料Ｒが燃え上り、燃焼室１において一次燃焼が始まる。その後、一次燃焼が佳境に入ると、ヒートライザーの働きで、火炎が一気に吸引されて煙突６に到り、この煙突６内で二次燃焼が生ずるとともに、煤煙の排出がなくなり、煙突６からは無煙の燃焼ガスが排出される。そして、一度、煙突６内で二次燃焼が始まると、上面開口１ａを封鎖している載せ板６を外しても、火炎が吹出すことがなく安全である。

尚、図示しないが、燃料投入口の底部に火格子を備える構造とすることで、木質ペレット用のストーブとしての利用も可能である。また、本発明では、鋼管ストーブとして提供できることで、例えば、コンパクト化による低コスト化、設置場所の拡充とともに、他のドラム缶方式の熱交換機との組合せ装置にも採用でき、汎用性と、利用分野の拡大等に利用できる。また、図５は上面開口１ａをヤカンで封鎖しており、水を沸かしている。

図７〜図１２に示した第２実施例を説明すると、特徴は、鋼管でなる燃焼室を跨ぐように同材でなる倒Ｌ字型の副燃焼室を設置し、燃焼室（一方）は燃料投入管で（燃料投入口、並びに空気吸込口を有する構造）、副燃焼室（他方）の壁面に設けた排気口を有する構造である。以下、構造を詳細に説明する。

１は方形の鋼管をカットした燃焼室で、ストーブの中心に位置する。燃焼室１は上下面開口１ａ、１ｂを有する。上面開口１ａの一部は、燃料投入口（燃料投入管３の代替すである）、及び空気吸込口１ｄとなる。

この燃焼室１の上面開口１ａの他の一部には、倒Ｌ字型の副燃焼室１００を載架する。副燃焼室１００は、鋼管を短くカットし、Ｌ字型に組合せ、一方の鋼管Ａを水平として、燃焼室１の一部とし、他方の鋼管Ｂを分岐通路とし、一方の鋼管Ａ（燃焼室１の一部を担う）を介して前記燃焼室１に連通し、燃焼室１の一部を担う構造である。他方の鋼管Ｂ（燃焼室１の一部）であり、その壁面には排気口（開口１ｅ）を開設し、この開口１ｅには排気管５を設ける。従って、燃焼室１は、図８の如く、副燃焼室１００の一方の鋼管Ａ（燃焼室１に載架された）から、他方の鋼管Ｂ（燃焼室１に隣接した）に繋がる構造である（矢印で示す）。尚、副燃焼室１００の他方の鋼管Ｂの一方の壁面は仕切り板７である。その他の構造は、第１実施例に準ずる。

第２実施例の好ましい使用の一例を説明すると、燃焼室１の下面開口１ｂ、及び副燃焼室１００（一方・他方の鋼管）の上下面開口１００ａ、１００ｂ・上下面開口１００ｃ、１００ｄを封鎖し、図１２の如く、燃焼室１の一部開口に燃料Ｒをくべると、燃料Ｒは、燃焼室１の底部に臨むので、この時点で、ガスバーナー等で着火する。燃焼室１の一部開口の空気吸込口１ｄからの外気の吸込みが始まるとともに、燃料Ｒが燃え上り、燃焼室１において一次燃焼が始まる。その後、一次燃焼が佳境に入ると、ヒートライザーの働きで、火炎が、図８の矢視の流れで（燃焼室１の一部から、一方の鋼管Ａ→上面開口１００ｃ（一方の鋼管Ａと他方の鋼管Ｂの繋ぎ部の開口）→他方の鋼管Ｂのルートを得て、他方の鋼管Ｂの開口１００ｅ（燃焼室１の開口１ｅと同じ）、及び排気管５に到るとともに、一気に吸引されて煙突６に達し、この煙突６内で二次燃焼が生ずるとともに、煤煙の排出がなくなり、煙突６からは無煙の燃焼ガスが排出される。

図１３はその他の使用の一例である。下面開口１ｂをレンガや鉄板などを敷いて閉塞し、下地を保護する。ペール缶で製作された一般的なロケットストーブに、第１実施例を嵌入したもの（ア）と、第２実施例を嵌入したもの（イ）である。

前述した各構成は、本発明の好ましい一例の説明である。従って、本発明は上述した各実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲において構成の一部を変更する構造とか、同じ特徴と効果を達成できる構造、等は、本発明の範疇である。

１ 燃焼室
１ａ 上面開口
１ｂ 下面開口
１ｃ 開口（燃料投入口）
１ｄ 空気吸込口
１ｅ 開口（排気口）
１００ 副燃焼室
１００ａ 上面開口
１００ｂ 下面開口
１００ｃ 上面開口
１００ｄ 上面開口
１００ｅ 開口（排気口）
３ 燃料投入管
５ 排気管
６ 煙突
６ａ 繋ぎ管
６ｂ 直管
７ 仕切り板

Claims (6)

1. 上下面開口を封鎖できる燃焼室を中心に構え、この燃焼室のその一方の壁面に、燃料投入口と、空気吸込口とを備えるとともに、その他方の壁面に排気口とを備えてなるストーブであり、
   前記燃料投入口に設けた燃料投入管と、前記排気口に設けた排気管とを対峙して設け、
   前記空気吸込口を、前記燃料投入口の直下に設け、
   前記燃料投入口の断面積＜前記排気口の断面積の関係を確保し、前記燃焼室の燃焼ガス、火炎を、積極的に煙突に導くとともに、前記空気吸込口の外気を、前記燃焼室に導くことを特徴としたストーブ。
2. 前記燃焼室を角形鋼管、又は円筒鋼管の素材をカットして構成することを特徴とした請求項１に記載のストーブ。
3. 前記燃料投入口に設けた燃料投入管を斜設するとともに、前記排気口に設けた排気管を、この燃焼室の長手方向に略水平に設け、かつこの燃焼室と燃料投入口、及び／又は、排気口は、別部品であって、組合可能とすることを特徴とした請求項１に記載のストーブ。
4. 前記燃焼室の上面開口に、前記燃料投入口と前記空気吸込口とを残して、倒Ｌ字型の副燃焼室を載架し、この倒Ｌ字型の副燃焼室の側面に前記排気口を開口するとともに、この排気口に、前記排気管を設けることを特徴とした請求項１に記載のストーブ。
5. 前記排気管に、煙突を付設するとともに、この煙突は、エビ管「エルボ管」、又はＴ曲でなる繋ぎ管、及び／又は、直管との組合せで構成することを特徴とした請求４に記載のストーブ。
6. 前記燃焼室の上下面は開口し、上面開口を、加熱部とする構成としたことを特徴とした請求項１に記載のストーブ。