(57)【要約】【課題】  煙突内に炎熱を滞留させて燃焼効率を高めるとともに、火の粉の噴出を抑制することのできる、炎熱滞留装置およびこれを備えたストーブを提供する。【解決手段】  煙突３の内径とほぼ同径の外周縁を有するとともにその中央位置に排煙用の開口部５１が開口されている下方円環部５と、この下方円環部５の開口部５１と同程度の大きさに形成されて前記開口部５１の上方位置に設置される上方円盤部５２と、前記下方円環部５１と前記上方円盤部５２とを上下方向に所定の間隔を隔てて連結するとともに前記煙突３内に設置するための複数の連結脚部７とを有する。【選択図】  図１
2020041763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストーブに設置される煙突内において排煙を通過させつつ炎熱を滞留させるための炎熱滞留装置であって、
前記煙突の内径とほぼ同径の外周縁を有するとともにその中央位置に排煙用の開口部が開口されている下方円環部と、
この下方円環部の開口部と同程度の大きさに形成されて前記開口部の上方位置に設置される上方円盤部と、
前記下方円環部と前記上方円盤部とを上下方向に所定の間隔を隔てて連結するとともに前記煙突内に設置するための複数の連結脚部と
を有する、前記炎熱滞留装置。
【請求項２】
前記各連結脚部は、前記上方円盤部の外周縁から外側下方に向けてバネ性を備えつつ延出形成されており、その長手縁部の所定の位置には前記下方円環部の内周縁を嵌入可能な円環嵌入用切欠が形成されている、請求項１に記載の炎熱滞留装置。
【請求項３】
前記各連結脚部が前記下方円環部より下方に延出されているとともに、その下端部には、排煙量を調整するために前記煙突内に設置された回転式の排煙ダンパの回転軸を遊嵌可能な軸遊嵌切欠が形成されている、請求項１または請求項２に記載の炎熱滞留装置。
【請求項４】
排煙量を調整するための排煙ダンパを煙突内に配置しているストーブであって、請求項１から請求項３のいずれかに記載の炎熱滞留装置を前記排煙ダンパの上方に配置するとともに、前記炎熱滞留装置の連結脚部を前記排煙ダンパの回転軸に遊嵌させて前記煙突内に設置してなる、前記ストーブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙突内に流れてしまう炎熱を滞留させて燃焼効率を高めることのできる炎熱滞留装置およびこれを備えたストーブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アウトドア人気により様々なスタイルでキャンプが楽しまれるようになっている。例えば、これまで夏季等の比較的暖かい時季に行われていたキャンプであるが、近年では夏季の暑さを避けて秋季や冬季等の比較的気温の低い時季のキャンプも人気となっており、ときには雪上でのキャンプも行われている。
【０００３】
このような低温環境下のキャンプでは、低体温症や凍傷等から身を守るため暖房用の火器が用いられる。近年ではテント内で使用可能な比較的小型の薪ストーブが用いられることもある。
【０００４】
ところで、これまでの薪ストーブにおいて特開２０１１−６９５２２号公報では、一次燃焼で発生する燃焼ガスを燃やして燃焼効率を高めるための二次燃焼室や三次燃焼室を備えた薪ストーブが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−６９５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された発明のような一般的な薪ストーブに比べて、テント内で使用可能な小型の薪ストーブではストーブ内部が狭く、二次燃焼室を設けるための十分なスペースがないという問題がある。このため従来の小型の薪ストーブでは、排煙に含まれる燃焼ガスが煙突からそのまま排出されるため燃焼効率が低かった。このためテント内を暖めるには多くの薪を燃焼させなければならなく、雪上キャンプでは地面が雪に覆われており薪を拾い集めることができないため、事前に大量に薪を準備する必要があった。
【０００７】
また、小型の薪ストーブに設置される煙突は、携帯性等を考慮して据置型の薪ストーブ用の煙突と比較して短いものが使用される。このため、排煙に含まれる火の粉が煙突内で燃え尽きないまま外部に噴出され、テント上に落下して当該テントに穴をあけて損傷させてしまうこともあった。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであって、煙突内に炎熱を滞留させて燃焼効率を高めるとともに、火の粉の噴出を抑制することのできる、炎熱滞留装置およびこれを備えたストーブを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る炎熱滞留装置は、煙突内に炎熱を滞留させるという課題を解決するために、ストーブに設置される煙突内において排煙を通過させつつ炎熱を滞留させ、しかも火の粉の排出も防止するための炎熱滞留装置であって、前記煙突の内径とほぼ同径の外周縁を有するとともにその中央位置に排煙用の開口部が開口されている下方円環部と、この下方円環部の開口部と同程度の大きさに形成されて前記開口部の上方位置に設置される上方円盤部と、前記下方円環部と前記上方円盤部とを上下方向に所定の間隔を隔てて連結するとともに前記煙突内に設置するための複数の連結脚部とを有する。
【００１０】
また、本発明の一態様として、下方円環部と上方円盤部を一体的に組み合わせて煙突内に配置しやすくするという課題を解決するために、前記各連結脚部は、前記上方円盤部の外周縁から外側下方に向けてバネ性を備えつつ延出形成されており、その長手縁部の所定の位置には前記下方円環部の内周縁を嵌入可能な円環嵌入用切欠が形成されていてもよい。
【００１１】
さらに、本発明の一態様として、炎熱滞留装置を煙突内に内蔵されている回転式の排煙ダンパに接続させるという課題を解決するために、前記各連結脚部が前記下方円環部より下方に延出されているとともに、その下端部には、排煙量を調整するために前記煙突内に設置された回転式の排煙ダンパの回転軸を遊嵌可能な軸遊嵌切欠が形成されていてもよい。
【００１２】
本発明に係るストーブは、煙突内に炎熱を滞留させて燃焼効率を高めるという課題を解決するために、排煙量を調整するための排煙ダンパを煙突内に配置しているストーブであって、前記炎熱滞留装置を前記排煙ダンパの上方に配置するとともに、前記炎熱滞留装置の連結脚部を前記排煙ダンパの回転軸に遊嵌させて前記煙突内に設置してなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、煙突内に炎熱を滞留させて燃焼効率を高めるとともに、火の粉の噴出を抑制することができ、火の粉の噴出も防ぐことができるので特にキャンプ等のテント内での使用に好適な小型ストーブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るストーブの実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本実施形態のストーブを示す一部断面正面図である。
【図３】本実施形態のストーブを示す平面図である
【図４】本実施形態の炎熱滞留装置を示す斜視図である。
【図５】本実施形態の炎熱滞留装置における下方円環部を示す斜視図である。
【図６】本実施形態の炎熱滞留装置における上方円盤部および連結脚部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る炎熱滞留装置およびこれを備えたストーブの一実施形態について図面を用いて説明する。
【００１６】
本実施形態のストーブ１は、図１から図３に示すように、ストーブ本体２と、このストーブ本体２からの排煙を外に排出するための煙突３と、この煙突３内に設置される炎熱滞留装置４とを有する。以下、各構成について説明する。
【００１７】
ストーブ本体２は、主に暖房に用いられるストーブであって、薪、成形薪、木質ペレット、石炭、木炭、オガ炭等の固形燃料８を燃焼させるストーブである。ストーブ本体２の形状は特に限定されるものではないが、本実施形態におけるストーブ本体２は、図１から図３に示すように、略立方体形状を有しており、内部は前記固形燃料８を燃焼させる燃焼室となるために中空状に形成されている。また、天面部２１には、煙突３を設置するための開口２４が形成されている。一つの側面部２３には、固形燃料８を内部に投入するための開閉可能な蓋２５を備えた燃料投入口２６が設けられている。さらに、本実施形態では、コンパクトに収納して携帯できるようにするため、天面部２１、下面部２２および四方の側面部２３は各々の部材に分割可能に構成されており、各部２１，２２，２３の接続部分には突起部２７またはこの突起部２７を差し込む差込口２８がそれぞれ形成されており、長ボルト等の締結部材２９により組み付けることで略立方体形状のストーブ本体２が構成されるようになっている。
【００１８】
なお、ストーブ本体２は、分割可能な構成に限定されるものではなく、天面部２１、下面部２２および側面部２３をそれぞれ溶接などで固定して分割不可の構成にしてもよい。また、煙突３を設置するための開口２４の位置は、天面部２１に限定されるものではなく、任意の側面部２３に開口させてもよい。さらに、ストーブ本体２は、暖房装置としての使用に限定されるものではなく、天面部２１にフライパン等の調理器具を載置可能にして調理用の熱源として使用してもよい。
【００１９】
煙突３は、ストーブ本体２の燃焼室内で固形燃料８を燃焼させることで発生する煙を排出するための筒状の部材であり、本実施形態では、前記ストーブ本体２の天面部２１の開口２４に連結される。また、本実施形態の煙突３内には、排煙量を調整するための排煙ダンパ９が配置されている。
【００２０】
本実施形態における排煙ダンパ９は、回転式のダンパであり、煙突３内に配置される円盤状ダンパ９１と、この円盤状ダンパ９１を回転させて排煙路の開口程度を調整する回転軸９２とから構成されている。
【００２１】
円盤状ダンパ９１は、煙突３の内周面３１との間で形成される隙間の面積を変化させることにより排煙路の広さを変化させて排煙量を調整するものであり、前記煙突３の内径よりもわずかに小さい外径を有する円盤状に形成されている。
【００２２】
回転軸９２は、煙突３内に配置される円盤状ダンパ９１を回転させる軸であり、本実施形態では、図３に示すように、基端側をＬ字状に屈曲された棒材によって構成されている。この回転軸９２は、煙突３の軸心と直交する方向に沿って当該煙突３を貫通するように設置されているとともに、円盤状ダンパ９１を前記煙突３内に配置した状態で固定している。これにより前記Ｌ字状に屈曲された基端部分がハンドル９３となって、煙突３外から煙突３内の円盤状ダンパ９１を回転操作できるようになっている。
【００２３】
炎熱滞留装置４は、図１および図２に示すように、煙突３内に設置されて、当該煙突３を通過する炎熱を滞留させるものであり、図４から図６に示すように、下方円環部５と、この下方円環部５の上方位置に設置される上方円盤部６と、前記下方円環部５および前記上方円盤部６を連結する複数の連結脚部７とを有する。
【００２４】
下方円環部５は、煙や火の粉とともに煙突３を通過する炎熱を滞留させるものであり、煙突３の内周面３１との隙間から煙が漏れにくくするため前記煙突３の内径とほぼ同径の外周縁を有するとともに、その中央位置に排煙用の開口部５１が開口された環状（リング状）に形成されている。また、本実施形態における下方円環部５は、図５に示すように、連結脚部７に形成された円環嵌入用切欠７３に嵌め入れ易くするために、開口部５１の中心に対して点対称となる位置に略矩形凹状の嵌合凹部５２が形成されている。
【００２５】
上方円盤部６は、下方円環部５の開口部５１を通過する炎熱および火の粉を滞留させるものであり、図２に示すように、前記開口部５１と同程度の大きさに形成されている。この上方円盤部６は、排煙が外周縁を通り抜けられるように連結脚部７によって前記開口部５１から所定の間隔を隔てた上方位置に設置されている。
【００２６】
連結脚部７は、下方円環部５と上方円盤部６とを上下方向に所定の間隔を隔てて連結するとともに、前記下方円環部５および前記上方円盤部６を煙突３内に設置するためのものである。連結脚部７は、前記下方円環部５を支持し易いように、前記上方円盤部６の外周縁から外側下方に向けてバネ性を備えつつ延出形成されている。具体的には、図４および図６に示すように、左右一対の板状の連結脚部７，７からなり、上方円盤部６の外周縁から左右外側に延出形成されるとともに、下方側に向けて屈曲させて形成されている。上方円盤部６側の基端部７１には、下方円環部５の開口部５１と同程度の大きさとなるように、前記上方円盤部６の外周縁に沿った同心円状の円弧状の切り込み７２が設けられている。また、当該切り込み７２によって、折り曲げる幅が狭くなるので、屈曲作業がし易くなる。
【００２７】
また、本実施形態における各連結脚部７，７は、下方円環部５の内周縁を嵌入可能な円環嵌入用切欠７３と、排煙ダンパ９の回転軸９２に遊嵌可能な軸遊嵌切欠７４とを有する。
【００２８】
円環嵌入用切欠７３は、前記下方円環部５の内周縁を嵌入可能な切り欠きであって、連結脚部７の長手縁部７５の所定の位置に形成されており、本実施形態では、図６に示すように、前記連結脚部７の長手方向の基端部７１と下端部７６との略中央位置において長手方向と直交する方向に沿って形成された一対の長細形状の切り欠きとして構成されている。つまり、これらの円環嵌入用切欠７３は、図１、図２および図４に示すように、下方円環部５の内周縁に形成された嵌合凹部５２を嵌入することで前記下方円環部５を上方円盤部６から下方向に所定の間隔を隔てた状態で支持するようになっている。
【００２９】
軸遊嵌切欠７４は、炎熱滞留装置４を排煙ダンパ９の上方に配置する際に、前記排煙ダンパ９の回転軸９２に遊嵌させて支持させるための切り欠きであって、図６に示すように、円環嵌入用切欠７３に嵌入させる下方円環部５より下方に連結脚部７を延出させるとともに、その下端部７６に長手方向に沿って形成された長細形状の切り欠きとして構成されている。
【００３０】
本実施形態では、前記軸遊嵌切欠７４を前記回転軸９２に遊嵌させ易くするため、図２、図４および図６に示すように、各連結脚部７，７は円環嵌入用切欠７３より下方を略八の字状に拡開するように前記円環嵌入用切欠７３の位置で外側に屈曲されている。そして、前記軸遊嵌切欠７４が設けられている部分が略垂直状態になるように前記軸遊嵌切欠７４の上端位置で内側に屈曲されている。連結脚部７の屈曲部分は、軸遊嵌切欠７４や円環嵌入用切欠７３により他の位置の連結脚部７の幅よりも細くなっているため屈曲し易くなっている。
【００３１】
なお、炎熱滞留装置４に用いられる素材は、蓄熱性能とともに耐熱性能を有するものから適宜選択されるものであるが、例えば、加熱、冷却を繰り返すことによる歪みの少ない、ばね鋼鋼材（例えば、ＪＩＳ規格に規定されるSUP3、SUP6、SUP7、SUP9、SUP10、SUP12など）を用いることが好ましい。
【００３２】
次に、本実施形態の炎熱滞留装置４およびこれを備えたストーブ１における各構成の作用について説明する。
【００３３】
ストーブ本体２の燃焼室内に薪などの固形燃料８を投入し着火する。着火した固形燃料８が燃焼することで炎熱や火の粉、煙が発生する。これらは煙突効果によって煙突３から排出されるが、排煙量は排煙ダンパ９の回転軸９２を回転させて煙突３内と円盤状ダンパ９１との間で形成される隙間の面積を変化させることで調節する。
【００３４】
煙突３内と円盤状ダンパ９１との間を通過してきた炎熱や火の粉、および排煙は、下方円環部５の開口部５１から上方に通過し、さらに上方円盤部６や連結脚部７の間の隙間を通過して煙突３の上部から排出される。これらの通過の際に、下方円環部５および上方円盤部６ならびに連結脚部７は炎熱および火の粉を滞留させる。また、煙の流れが下方円環部５の開口部５１によって乱されることで煙や空気の滞留時間も長くなり、炎熱が滞留し易くなる。また、排煙に含まれる燃焼ガスは、滞留した炎熱が発火温度以上になると発火するため二次燃焼の効果も期待できる。
【００３５】
このとき煙突３は、滞留した炎熱や二次燃焼による熱によって暖められ、条件が整えば炎熱滞留装置４を設置した周りが赤熱するほど暖められる。
【００３６】
また、排煙に含まれる火の粉は、下方円環部５や上方円盤部６、煙突３等に衝突して燃え尽きたり、滞留した炎熱によって燃え尽きる。よって、煙とともに煙突３の上部から噴出することがない。
【００３７】
以上のような本実施形態の炎熱滞留装置４およびこれを備えたストーブ１によれば、以下の効果を奏することができる。
１．煙突３内に炎熱を滞留させることで煙突３周りに放出される熱量を増やすことができる。
２．滞留させた炎熱によって排煙に含まれる燃焼ガスを二次的に燃焼させることができるため、燃焼効率を高めることができる。
３．燃焼効率が高められるので、薪等の固形燃料８の消費量を抑えることができる。
４．滞留させた炎熱によって火の粉を燃え尽くすことができる。
５．煙突３からの火の粉の噴出が抑えられるため、テントに穴が空くのを防ぐことができる。
【００３８】
なお、本発明に係る炎熱滞留装置およびこれを備えたストーブは、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、ストーブ本体２の形状は、略立方体形状に限定されるものではなく、内部に燃焼室となる空間を確保可能であれば、円筒形等の形状としてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  ストーブ
２  ストーブ本体
３  煙突
４  炎熱滞留装置
５  下方円環部
６  上方円盤部
７  連結脚部
８  固形燃料
９  排煙ダンパ
２１  天面部
２２  下面部
２３  側面部
２４  開口
２５  蓋
２６  燃料投入口
２７  突起部
２８  差込口
２９  締結部材
３１  内周面
５１  開口部
５２  嵌合凹部
７１  基端部
７２  切り込み
７３  円環嵌入用切欠
７４  軸遊嵌切欠
７５  長手縁部
７６  下端部
９１  円盤状ダンパ
９２  回転軸
９３  ハンドル
【図１】
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【図２】
2020041763.tif 000004
【図３】
2020041763.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020041763.tif 000007
【図６】
2020041763.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月15日(2019.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストーブに設置される煙突内において排煙を通過させつつ炎熱を滞留させるための炎熱滞留装置であって、
前記煙突の内径とほぼ同径の外周縁を有するとともにその中央位置に排煙用の開口部が開口されている下方円環部と、
この下方円環部の開口部と同程度の大きさに形成されて前記開口部の上方位置に設置される上方円盤部と、
前記下方円環部と前記上方円盤部とを上下方向に所定の間隔を隔てて連結するとともに前記煙突内に設置するための複数の連結脚部と
を有し、
前記各連結脚部が前記下方円環部より下方に延出されているとともに、その下端部には、排煙量を調整するために前記煙突内に設置された回転式の排煙ダンパの回転軸を遊嵌可能な軸遊嵌切欠が形成されている、前記炎熱滞留装置。
【請求項２】
前記各連結脚部は、前記上方円盤部の外周縁から外側下方に向けてバネ性を備えつつ延出形成されており、その長手縁部の所定の位置には前記下方円環部の内周縁を嵌入可能な円環嵌入用切欠が形成されている、請求項１に記載の炎熱滞留装置。
【請求項３】
排煙量を調整するための排煙ダンパを煙突内に配置しているストーブであって、
前記煙突の内径とほぼ同径の外周縁を有するとともにその中央位置に排煙用の開口部が開口されている下方円環部と、
この下方円環部の開口部と同程度の大きさに形成されて前記開口部の上方位置に設置される上方円盤部と、
前記下方円環部と前記上方円盤部とを上下方向に所定の間隔を隔てて連結するとともに前記煙突内に設置するための複数の連結脚部と
を有する炎熱滞留装置を、前記排煙ダンパの上方に配置するとともに、前記炎熱滞留装置の連結脚部を前記排煙ダンパの回転軸に遊嵌させて前記煙突内に設置してなる、前記ストーブ。
【請求項４】
排煙量を調整するための排煙ダンパを煙突内に配置しているストーブであって、請求項１または請求項２に記載の炎熱滞留装置を前記排煙ダンパの上方に配置するとともに、前記炎熱滞留装置の連結脚部を前記排煙ダンパの回転軸に遊嵌させて前記煙突内に設置してなる、前記ストーブ。