(57)【要約】【課題】  従来の薪ストーブでは困難であった野菜や果物，花き類，家畜の種類の育成に適した燃焼温度を設定することが可能で、しかも安定した燃焼温度を長時間維持することのできる吸気自動制御装置付き薪ストーブを提供する。【解決手段】  薪ストーブ２は、燃焼室４内の薪Ｗの燃焼具合に応じて空気導入通路１７より燃焼空気を燃焼室４内へ自動的に導入する吸気自動制御装置１を備える。吸気自動制御装置１は、煙道７内の排熱温度を測定する排熱温度測定手段と、空気導入通路１７を開閉するフラッパを備えた空気導入通路開閉手段と、該空気導入通路開閉手段を開閉作動する駆動手段と、煙道７内の排熱温度域を設定する排熱温度域設定手段と、駆動手段の作動時間を制御して、前記排熱温度測定手段で測定された排熱温度が前記排熱温度域設定手段に設定した排熱温度域となるよう、空気導入通路開閉手段のフラッパを開度調整する電子制御手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薪を燃焼させる燃焼室と、該燃焼室に連なる空気導入通路と、前記燃焼室と隔壁によって仕切られ、且つ前記燃焼室と隔壁の下部で連通する煙道とを備えた薪ストーブであって、
該薪ストーブは、前記燃焼室内の薪の燃焼具合に応じて前記空気導入通路より燃焼空気を燃焼室内へ自動的に導入する吸気自動制御装置を備えており、
該吸気自動制御装置は、前記煙道内の排熱温度を測定する排熱温度測定手段と、
前記空気導入通路を開閉するフラッパを備えた空気導入通路開閉手段と、
該空気導入通路開閉手段を開閉作動する駆動手段と、
前記煙道内の排熱温度域を設定する排熱温度域設定手段と、
前記駆動手段の作動時間を制御して、前記排熱温度測定手段で測定された排熱温度が前記排熱温度域設定手段に設定した排熱温度域となるよう、前記空気導入通路開閉手段のフラッパを開度調整する電子制御手段とを備えている
ことを特徴とする薪ストーブ。
【請求項２】
前記電子制御手段は、排熱温度測定手段からの測定排熱温度が排熱温度域設定手段に設定された排熱温度域の下限方向にあるときには、前記空気導入通路内のフラッパを開方向へ作動させ、前記測定排熱温度が前記排熱温度域の上限方向にあるときには、前記空気導入通路内のフラッパを閉方向へ作動させる
ことを特徴とする請求項１記載の薪ストーブ。
【請求項３】
前記排熱温度域設定手段の排熱温度域を複数種類設定し、該複数種類の排熱温度域のいずれか１つを選択できるようにした
ことを特徴とする請求項１または２に記載の薪ストーブ。
【請求項４】
前記空気導入通路開閉手段のフラッパの開度を手動で操作するためのフラッパ手動操作手段を備えている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の薪ストーブ。
【請求項５】
前記煙道は、内部に複数の仕切板を互い違いに配設して、上下方向及び／または左右方向に蛇行する形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の薪ストーブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、間伐材等の薪を燃料とする薪ストーブ、特に燃焼用の空気量を薪の燃焼具合に応じて自動的に調整しながら燃焼室へ吸気する吸気自動制御装置を備えた薪ストーブであって、ハウス栽培や飼育等の産業用の暖房機、あるいは山小屋や学校，病院，駅等の公共的な施設の室内暖房機として、一定温度域の高燃焼を長時間安定して維持できるようにした吸気自動制御装置付き薪ストーブに関する。
【背景技術】
【０００２】  エネルギー資源のほとんどを輸入に頼るわが国では、その利便性から暖房機であるストーブも石油やガスを燃料とするものが大半である。中でも石油（軽油，重油，灯油を含む）ストーブは、着火性や即暖性に優れ、また温度管理がし易く長時間の燃焼も可能である等のメリットがあるため、室内での暖房や調理ばかりでなく、ビニルハウスで野菜や果物，花き類，種苗等を育成するビニルハウスでの栽培や、畜舎で家畜を飼育する畜産等において、ことに外気温の低い時期の夜から朝までの暖房に用いられている。
しかしながら、昨今の石油価格は、産油国の社会情勢や為替レートの変動によって著しく高騰し、家庭での暖房費ばかりか農業従事者や畜産従事者の生産経費を圧迫するものとなっている。【０００３】  そこで、ハウス栽培や畜産等では、暖房機として間伐材等の安価な薪を燃料とする薪ストーブが着目されているが、薪ストーブは石油ストーブに比べて経済性には優れるが、着火性や即暖性に劣り、特に冬季の夜間の長い時間に、人手を介することなく一定の暖房温度を保つことは困難で、農畜産従事者への薪ストーブの普及を妨げる大きな原因となっていた。【０００４】  このため、密閉型で直方体のストーブ本体の天井部または側面に薪を挿入する蓋や扉を取付けて、前記ストーブ本体の上部を気密性の薪供給部とし、前記ストーブ本体の下部に薪の下部から徐々に燃焼させる燃焼室を設け、該燃焼室の先に煙が上昇する煙道を設け、この煙道の周囲を断熱材で囲った燃焼ガス上昇部と、その先に設けた放熱部配管並びに煙突とを備えた薪ストーブを構成することにより、着火性と即暖性の向上を図りつつ、長時間燃焼を可能とする大容量の薪供給部を確保できるとしている（例えば、特許文献１参照）。【０００５】  さらに特許文献１の薪ストーブは、薪供給部の底部を薪の落下口へ向けて傾斜させることによって、薪供給部の大容量化を可能としたり、あるいは薪供給部の側面に取付けた扉の上部に補助扉を取付け、この補助扉を用いて追加の薪を安全に挿入したり、または外気導入ダクトに燃焼用の空気量をコントロールするタイマー制御扉を取付けることにより、外気温が低下する夜明け前の時刻に燃焼を盛んにし、燃焼効果を延長できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】  特開２０１２−１４５３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  しかしながら、特許文献１の薪ストーブには、長時間の燃焼に足りる大容量の薪供給部が確保できると示されているに過ぎず、薪供給部へ投入される薪の態様や、さらにこの薪供給部から燃焼室に落下する薪の態様は、ある部分では密に集まる一方、他の部分では粗く散らばるなどするため一様ではなく、均一な燃焼とはならない。さらに、特許文献１は、長時間の燃焼が可能と述べているが、薪の燃え方は石油のように毎回同じにはならないから、同量の薪を燃やしたとしても燃焼温度と燃焼時間がその都度に異なり、安定した暖房が図れるとは言えない。したがって、特許文献１の薪ストーブは、一定の燃焼を長時間安定して確保できるものではなく、夜間に薪を追加投入しなければならないという不具合も懸念される。【０００８】  また、ビニールハウスで栽培される野菜や果物，花き類あるいは種苗は、それぞれの種類の育成に適した温度設定が必要であり、さらに畜舎内の家畜も同様に、それぞれの種類の育成に適した温度設定が必要であるが、特許文献１の外気導入ダクトに取付けられるタイマー制御扉は、電気式タイマーと小型モータとの組み合わせや、電気式タイマーと電磁弁の組み合わせ等によって、燃焼用の空気量を時間的にコントロールするに過ぎず、野菜や果物，花き類，家畜といった栽培物や飼育物の種類それぞれに対応して燃焼温度を設定できるものではなく、したがって利便性が高いとは言えない。
なお、燃焼室の燃焼温度を、例えばバイメタルのような温度測定手段で計測することも考えられるが、そもそも８００℃〜１０００℃程度の高温で燃焼する燃焼室に温度測定手段を設置することはできないし、仮にできたとしても測定部位や燃焼の度に測定温度が異なるため、燃焼温度を正確に計測することはできない。【０００９】  本発明は、暖房に必要な高温の火力を長時間持続させることを目的としている。燃焼室に投入した薪を高燃焼させては燃焼の度合いが早く、薪が一気に燃え尽きてしまうので、火力を長い時間保つことはできない。本発明の薪ストーブは、一気に燃焼させてしまうのではなく、燃焼室の火力をおき火か、おき火から炎がやや燃え立つ程度の燃焼に維持することにより、暖房に必要な高温状態を長時間維持できるようにする。
そして、燃料に経済的に優れた薪を用いながら、従来の薪ストーブでは困難であった野菜や果物，花き類，家畜の種類の育成に適した燃焼温度を設定することが可能で、しかも安定した燃焼温度を長時間維持することのできる吸気自動制御装置付き薪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】
【００１０】  上述の目的を達成するため、本発明は、薪を燃焼させる燃焼室と、該燃焼室に連なる空気導入通路と、前記燃焼室と隔壁によって仕切られ、且つ前記燃焼室と隔壁の下部で連通する煙道とを備えた薪ストーブであって、該薪ストーブは、前記燃焼室内の薪の燃焼具合に応じて前記空気導入通路より燃焼空気を燃焼室内へ自動的に導入する吸気自動制御装置を備えており、該吸気自動制御装置は、前記煙道内の排熱温度を測定する排熱温度測定手段と、  前記空気導入通路を開閉するフラッパを備えた空気導入通路開閉手段と、  該空気導入通路開閉手段を開閉作動する駆動手段と、前記煙道内の排熱温度域を設定する排熱温度域設定手段と、前記駆動手段の作動時間を制御して、前記排熱温度測定手段で測定された排熱温度が前記排熱温度域設定手段に設定した排熱温度域となるよう、前記空気導入通路開閉手段のフラッパを開度調整する電子制御手段とを備えていることを特徴としている。【００１１】  前記電子制御手段は、排熱温度測定手段からの測定排熱温度が排熱温度域設定手段に設定された排熱温度域の下限方向にあるときには、前記空気導入通路内のフラッパを開方向へ作動させ、前記測定排熱温度が前記排熱温度域の上限方向にあるときには、前記空気導入通路内のフラッパを閉方向へ作動させることができる。【００１２】  さらに、前記排熱温度域設定手段の排熱温度域を複数種類設定し、該複数種類の排熱温度域のいずれか１つを選択できるようにしてもよい。また、前記空気導入通路開閉手段のフラッパの開度を手動で操作するためのフラッパ手動操作手段を備えることもできる。さらに、前記煙道を、内部に複数の仕切板を互い違いに配設して、上下方向または左右方向あるいは上下左右の双方向方向に蛇行する形状としてもよい。【００１３】  排熱温度測定手段の具体的な構成として、例えば熱電対が適当であり、この熱電対を燃焼室の部位によって燃焼温度が異なったり、薪を投入する度に燃焼温度が異なる燃焼室に設置するのではなく、煙道内に設置して燃焼室よりも温度の安定した煙道内の排熱温度を測定する。煙道内で計測される排熱温度は、燃焼室の燃焼温度よりも低い温度であるが、燃焼室の底部全体から排出される比較的均一化された温度であり、燃焼室での薪の燃焼温度を類推するに相応しい。
排熱温度域設定手段には、野菜や果物，花き類，種苗，家畜といった栽培物や飼育物のそれぞれの種類を育成するに適した所定の排熱温度域が設定される。【００１４】  電子制御手段は、例えば配線をプリントした基板にコンデンサやダイオード，トランジスタ，ＩＣ等の電子部品を取付けた電子回路ユニットであって、排熱温度測定手段で測定された排熱温度と排熱温度域設定手段に設定された排熱温度域とを入手し、排熱温度が常時排熱温度域内に位置するよう監視し、排熱温度が常時排熱温度域の下限方向にあるときには、空気導入通路内のフラッパを開方向へ作動させて、燃焼室への燃焼空気の供給量を増大することにより薪の燃焼を促進し、また測定排熱温度が前記排熱温度域の上限方向にあるときには、空気導入通路内のフラッパを閉方向へ作動させて、燃焼室への燃焼空気の供給量を減少することにより薪の燃焼を抑制する。【００１５】  本発明の薪ストーブは、燃焼室の薪を一気に燃やし尽くすのではなく、燃焼室内の火力を、赤々と輝くおき火がかこのおき火からやや炎が燃え立つ程度のおき火状態を維持する。おき火状態の燃焼室は、およそ４００℃〜６００℃程度の高温で熱量が高く、長く安定した燃焼となる。おき火からの高温の燃焼熱は燃焼室から煙道へ排熱として導かれ、さらに煙道に接続された煙突より外部に排出される。この排出に伴って、新たな燃焼空気が燃焼室に吸入されていく。
本発明の薪ストーブに付設される吸気自動制御装置は、燃焼室内に自然吸入される燃焼空気を燃焼室内の燃焼具合に応じて自動的にコントロールし、燃焼室の火力をおき火かおき火からやや炎が燃え立つ程度のおき火状態を最良な状態に維持できるようにしている。また、着火性や即暖性には薪ストーブ特有の遅れを持つものの、おき火かおき火から炎が燃え立つ程度に燃焼してからは、吸気自動制御装置が火持ちのよい状態を良好に維持するよう、燃焼室への燃焼空気の吸気を自動的に管理する。
したがって本発明の薪ストーブは、燃焼室に燃焼空気をファンで強制的に送り込むファンヒータのような暖房機とは構成が異なる。また、吸気自動制御装置の動力源として電気を使用するが、電気はフラッパの開閉とその動力伝達にだけ用いるものであり、ファンを常時回転させる構造の暖房機と比べて省電力で済む。【００１６】  このように本発明は、燃焼室内の温度が石油ストーブのような高燃焼の高温とはしない反面、火持ちのよい高温の燃焼が持続する。燃焼室内では、薪の投入当初、投入態様が均一でないことから燃焼にムラを生じるが、おき火かおき火から炎が若干燃え立つ程度のおき火状態となってからは、真っ赤に輝くおき火が燃焼室全体に広がった状態となり、燃焼室内の燃焼温度が安定したものとなる。さらに、煙道に連通する燃焼室の底部付近でも燃焼温度が安定し、煙道へ送られる排熱の温度も徐々に低下して安定したものとなり、煙道に設置された排熱温度測定手段は安定化した排熱の温度を計測する。【００１７】  排熱温度測定手段で測定された煙道内の排熱温度は電子制御手段に送られ、排熱温度域設定手段に予め設定された排熱温度域と比較される。計測した排熱温度と排熱温度域との比較は所定時間ごとに行われ、計測した排熱温度が設定の排熱温度域の下限方向にあるときには、電子制御手段が駆動手段を作動させて空気導入通路開閉手段のフラッパを開方向へ操作する。これにより、空気導入通路から多くの燃焼空気が燃焼室へ吸気され、燃焼室内の薪の燃焼が促進される。
また、計測した排熱温度が排熱温度域の上限方向にあるときには、電子制御手段が駆動手段を作動させて空気導入通路開閉手段のフラッパを開方向へ作動する。これにより、空気導入通路から燃焼室へ吸気される燃焼空気が絞られ、燃焼室内の薪の燃焼が抑制される。【００１８】  このように、本発明が対象とする薪ストーブは、吸気自動制御装置によって、煙道内の排熱温度を常時所定の排熱温度域内に保つことにより、燃焼室の薪が一定範囲の燃焼温度で燃えるようにしたもので、薪の燃焼時間を長く保つことが目的の１つであることから、薪の燃え具合はおき火程度かおき火から炎が若干燃え立つくらいかの均一な燃焼となるよう、排熱温度域を設定する。
また、薪ストーブの使用個数は、暖房する対象物の種類や数、あるいは薪ストーブが設置されるビニルハウスや畜舎の大きさ等によって適宜決定される。【００１９】  排熱温度域設定手段に設定される排熱温度域は、薪ストーブの仕様によっても異なるが、発明者が行ったある実験結果では、燃焼室での薪の燃焼がおき火程度か炎がおき火から燃え立つくらいの燃え具合とした場合に、最低排熱温度５０℃〜最高排熱温度２４０℃を検出した。この場合、最低排熱温度５０℃でフラッパが空気導入通路を全開し、また最高排熱温度２４０℃でフラッパが空気導入通路を全閉するように設定される。
この排熱温度域の設定は、栽培物や飼育物の種類によっても若干異なり、さらに使用する薪ストーブの設置台数も、暖房する対象物の種類や数、あるいはビニルハウスや畜舎の大きさ等を勘案して決定される。排熱温度域は、排熱温度域設定手段に複数種類を設定してもよい。例えば、上述の最低排熱温度５０℃〜最高排熱温度２４０℃のモード以外に、最低排熱温度７０℃〜最高排熱温度２８０℃のモードや最低排熱温度３５℃〜最高排熱温度２００℃のモード等、複数種類のモードを設定しておくことにより、薪ストーブを複数種類の栽培物や飼育物の暖房に用いることが可能となる。【００２０】  本発明の吸気自動制御装置で管理される薪ストーブの燃焼時間は、例えば農業従事者や畜産従事者が睡眠をとる夜間であって、少なくとも睡眠時間の間は燃料である薪の追加投入をしなくて済む８時間以上であることが望ましい。
本発明者が行った実験では、排熱温度域設定手段の排熱温度域を５０℃〜最高排熱温度２４０℃に設定し、燃焼室へ１００Ｋｇの薪を一度に投入して、燃焼室での薪の燃焼を、常時おき火程度〜炎がおき火から燃え立つくらいの燃え具合に管理した結果、おき火が燃え尽きて排熱温度域の排熱最低温度５０℃を切るまでに１５時間の長時間に亘って燃焼を維持できた。
なお、本発明の吸気自動制御装置付き薪ストーブは、前記したハウス栽培や飼育等の産業用の暖房機以外に、多数の宿泊者が一同に寝泊まりする山小屋や、学校，病院，駅等の公共的な施設で、一定温度域の高燃焼を長時間安定して維持できる室内暖房機として利用が可能である。【００２１】  燃焼室と煙道とを隔壁の下部で連通させることにより、燃焼室で発生した燃焼温度が燃焼室内に極力長い時間滞留するようになるので、暖房効率の向上に役立つ。
また煙道は、燃焼室と同様に薪ストーブの内部に位置しており、煙道内の排気熱もかなりの高温を保っている。したがって、煙道内の高温の排気熱も燃焼室内の燃焼温度と同様に暖房熱として有効利用できることが望ましく、煙道内の排気熱を有効利用するためには、煙道を上下方向へ直線状に形成して燃焼室と煙突とを最短距離でつなぐよりも、上下方向または左右方向あるいは上下と左右の双方向に蛇行させて長さを稼ぐことが望ましい。
煙道の具体的な形状として、煙道内部に複数の仕切板を上下互い違いに配設して、煙道を一側方へ向けて上下方向に蛇行させたり、あるいは煙道内部に複数の仕切板を左右互い違いに配設して、煙道を上方へ向けて左右方向に蛇行させたり、あるいは上下方向の蛇行と左右方向の蛇行を例えば半々ずつ組み合わせした形状とすることができる。【００２２】  このように、煙道を上下方向または左右方向あるいは上下左右の双方向へ蛇行させて長さを稼ぐ形状とすることにより、煙道内の高温の排気熱を煙道内部で長い時間かけて移動させ、煙道内の排熱温度の一部を暖房用に再利用するとともに、排気熱を完全燃焼化させる。さらに、煙道から煙突へ排出される煙の温度が大きく低下し、また煙突から出る煙が極力無色化される。
なお、煙道には排気熱の通過によってススが発生するため、後述する形態例のように、煙道を上下方向に蛇行する形状とすることが望ましい。煙道を上下方向に蛇行する形状すると、煙道内に発生したススが沈降して下端の折り返し部分に集められるため、ススの排出や掃除が容易に行える。
【発明の効果】
【００２３】  本発明の吸気自動制御装置によれば、燃焼室で燃える薪の火力を、おき火程度〜おき火から炎が若干燃え立つ程度の燃焼を持続させることによって、所定温度の暖房効果を長時間維持することができる。したがって、薪の燃焼が途切れて、薪ストーブ使用者の睡眠を妨げて薪を追加投入させるといった余計な労力をかけずに済むので、殊に農・畜産家の安価な夜間暖房機として頗る有益である。【００２４】  さらに、排熱温度域設定手段の排熱温度域を複数種類設定し、該複数種類の排熱温度域のいずれか１つを選択できるようにすると、薪ストーブを複数種類の栽培物や飼育物の暖房に用いることが可能となり、汎用性が高まる。
また、本発明の吸気自動制御装置にフラッパ手動操作手段を設けることにより、薪ストーブの使用者が薪の燃焼具合に合わせてフラッパの微妙な開度調整を行うことができる。
さらに、煙道を上下方向または左右方向あるいは上下左右の双方向へ蛇行する形状とすることにより、煙道の長さを省スペースで稼ぐことができ、これにより煙道内の排気熱を煙道内部に長く滞留させて、煙道内の排気熱が持つ高温の排熱温度の一部を暖房用に再利用することができる。これにより、煙道から煙突へ排出される煙は温度が奪われて低くなるため環境に優しく、また煙突から出る煙も極力無色化されたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】  本発明の一形態例を示す図２のＩ−Ｉ断面図である。
【図２】  本発明の一形態例を示す吸気自動制御装置を用いた薪ストーブの右側面図である。
【図３】  本発明の一形態例を示す吸気自動制御装置のメインユニットの平面図である。
【図４】  本発明の一形態例を示す図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】  本発明の一形態例を示す吸気自動制御装置のメインユニットの左側面図である。
【図６】  本発明の一形態例を示す図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】  本発明の一形態例を示す図４のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】  以下、本発明の一形態例を図面に基づいて説明する。
なお、図１に示す薪ストーブ２は、正面の薪投入扉５が比較的小さく作られており、燃焼室４に一度の燃焼に必要な所要量の薪Ｗを確保するために、２段目以上の薪Ｗを薪投入方向へ積み上げた状態を示しているが、本発明はこれとは異なる積み上げであってもよい。
図１及び図２は、吸気自動制御装置１を適用した薪ストーブ２を示すもので、縦長方形に形成されたストーブ本体３の内部には、大容量の燃焼室４が設定されており、ストーブ本体３の前壁に、耐熱ガラスを用いたのぞき窓付きの薪投入扉５が設けられ、また燃焼室４の後部に隔壁６が垂設されていて、該隔壁６とストーブ本体３の後壁との間に縦長の煙道７が画成されている。
【００２７】  図１及び図２に示すように、ストーブ本体３の底壁上面には、ロストルを模した複数のＬ形アングル１０がストーブ本体３の前後方向に並設されており、薪投入扉５から投入された薪Ｗをアングル１０の上縁で支承し、さらに多段積み上げられた薪Ｗとストーブ本体３の底壁との間に薪Ｗの燃焼に必要な複数の空気通路１１を保たせるようにしている。
隔壁６の下部には、燃焼室４と煙道７との連通口１２が開設されており、燃焼室４で燃焼した薪Ｗの排熱をこの連通口１２から煙道７へ排出し、さらに煙道７の上部に接続された煙突１３を通して屋外に排出するようにしている。連通口１２は、隔壁６の下部一側に変位しており、煙道７との連通口１２をストーブ本体３の下部一側に偏らせて設けることにより、燃焼室４で燃焼させた薪Ｗの燃焼熱を燃焼室４の内部に極力長い時間対流させて、暖房能力を高めるとともに、煙道７の長さを確保するようにしている。
【００２８】  図１及び図２に示すように、煙道７は、燃焼室４と隔壁６で仕切られたストーブ本体３後部の縦長方形部分に設けられ、連通口１２とは反対側のストーブ本体他側から始まる蛇行煙道部７ａと、この蛇行煙道部７ａと連通口１２とを結ぶ横煙道部７ｂとを仕切板８ａ，８ｂで区画して形状されている。
蛇行煙道部７ａは、内部に複数の仕切板８ａを上下互い違いに配設して、上下方向に蛇行する形状に形成され、また横煙道部７ｂは、蛇行煙道部７ａと横方向の仕切板８ａで仕切られた横煙道部７ｂの下側に設けられており、燃焼室４の下部から連通口１２を通って煙道７に入った排気熱は、横煙道部７ｂのストーブ本体一側から他側へ至り、さらに蛇行煙道部７ａに入ってストーブ本体３の一側から他側へ向けて上下方向に蛇行を繰り返し、さらに煙突１３より大気へと排出されるようになっている。
【００２９】  蛇行煙道部７ａの終端部近傍上部には、本発明の排熱温度測定手段として熱電対１４が設けられており、該熱電対１４と後述するメインユニット２０内部の電子回路ユニット３１とがリード線１５にて連結されている。
ストーブ本体３の底壁下面中央には、断面矩形の空気導入管１６がストーブ本体３の前後方向に固設されており、空気導入管１６の内部を本発明の空気導入通路１７となしている。空気導入通路１７のストーブ本体前部側は、複数の小径な連通孔１８を介して上述の空気通路１１と連通しており、燃焼室４の薪Ｗの燃焼に必要な外部の空気を、空気導入通路１７から連通孔１８を通して空気通路１１に導入し、さらに燃焼室４へと吸気するようになっている。
【００３０】  前記空気導入管１６の外端には、吸気自動制御装置１の主構成であるメインユニット２０が付設されており、該メインユニット２０に設けられた前記空気導入管１６と同形の空気導入管２１を空気導入管１６に連続させて、空気導入管２１の内部を空気導入通路１７の一部となしている。
【００３１】  図３〜図７は、吸気自動制御装置１の主たる構成であるメインユニット２０を示すものであり、空気導入管２１内部の空気導入通路１７には、フラッパ軸２２ａを支軸とする矩形のフラッパ２２が回動可能に設けられており、該フラッパ２２がストッパ２３と当接して、フラッパ２２が空気導入通路１７の軸線と直交する状態を全閉とし、またフラッパ２２がこの全閉状態からほぼ９０度回動して、該フラッパ２２が空気導入通路１７の軸線と平行となった状態を全開としている。
【００３２】  メインユニット２０には、吸気自動制御装置１の主電源スイッチ２４や燃焼モード切替スイッチ２５、排気温度計２６のほか、上面にフラッパ手動操作レバー２７とフラッパ角度表示目盛り２８とが設けられている。フラッパ手動操作レバー２７は、停電時等の電力を喪失した際に作業員がフラッパ２２を手動で操作するために用いられるもので、さらに本形態例のフラッパ手動操作レバー２７は、フラッパ角度表示目盛り２８とともにフラッパ２２の開度状態を示す指針をも兼ねている。
メインユニット２０の内部一側には、プリント基板３０にコンデンサ３０ａやダイオード３０ｂ，トランジスタ，ＩＣ等の電子部品を取付けた電子回路ユニット３１が配設されており、さらにメインユニット２０の内部上側に、フラッパ２２を回動するための駆動モータ３２や同じくフラッパ２２を正逆方向へ切り替えながら回動するための角度エンコーダ３３、該駆動モータ３２並びに角度エンコーダ３３のそれぞれの動力をフラッパ軸２２ａに減速して伝達するためのギヤユニット３４が設けられている。
【００３３】  電子回路ユニット３１は、本発明の電子制御手段と排熱温度域設定手段とを兼用しており、該電子回路ユニット３１に、熱電対１４で測定した煙道７内の排熱温度が取り込まれるとともに、煙道７内の排熱温度域である上下限値が設定される。前記フラッパ軸２２ａは、空気導入管２１の上部へ突出した部位にギヤユニット３４の大ギア３４ａが固着されており、該大ギア３４ａに駆動モータ３２と角度エンコーダ３３の小ギア３４ｂ，３４ｃが歯合している。フラッパ軸２２ａの上端は、メインユニット２０のケース上面へ突出しており、このフラッパ軸２２ａの上端に前述のフラッパ手動操作レバー２７が固着されている。
【００３４】  フラッパ２２及びフラッパ軸２２ａと、ストッパ２３，ギアユニット３４の大ギア３４ａ，小ギア３４ｃと角度エンコーダ３３は、本発明の空気導入通路開閉手段を構成する部材で、フラッパ２２を正逆方向へ回動して空気導入通路１７を開閉するのに用いられる。駆動モータ３２とこれに連なるギアユニット３４の小ギア３４ｂは、本発明の駆動手段を構成する部材で、電子制御手段である電子回路ユニット３１の指令を受けて所定時間作動し、その回転動力をギアユニット３４で減速してフラッパ軸２２ａに伝達するようになっている。
【００３５】  また、本発明の排熱温度域設定手段を兼用する電子回路ユニット３１には、排熱温度域として複数のモード、例えば、モードＡには最低排熱温度５０℃〜最高排熱温度２４０℃の範囲が、またモードＢには最低排熱温度７０℃〜最高排熱温度２８０℃の範囲が、さらにモードＣには最低排熱温度３５℃〜最高排熱温度２００℃の範囲がそれぞれ設定され、これら複数のモードのいずれかを燃焼モード切替スイッチ２５で選択して使用するようになっている。
【００３６】  本形態例は以上のように構成されており、吸気自動制御装置１を配置した薪ストーブ２を、例えば農作物用ビニルハウスで夜間の暖房に使用する場合に、育成する農作物の種類やビニルハウスの大きさ等に応じて薪ストーブ２の設置台数が決定される。排熱温度域設定手段を兼用する電子回路ユニット３１は、排熱温度域として複数のモードを備えているが、農作物の種類やビニルハウスの大きさ、あるいは外気温等の諸条件を勘案していずれかのモードが決定される。
薪ストーブ２の燃焼室４には、夜の間に薪Ｗを追加投入しなくても朝方まで足りる分量、例えば１００Ｋｇ前後の薪Ｗが一度に投入される。薪Ｗへの着火当初は、フラッパ２２を空気導入通路１７の軸線と平行に向けて全開状態とし、燃焼室４の薪Ｗへの着火と燃焼に必要な充分な空気を吸気する。このときのフラッパ全開操作は、フラッパ手動操作レバー２７を用いて人為的に行ってもよい。
【００３７】  薪Ｗの着火当初や燃焼途上は火力が安定しないため、薪Ｗがおき火状態か炎が若干立ち上がる程度に落ち着くのを待ち、熱電対１４による煙道７内の排熱温度の測定を開始する。熱電対１４で測定された煙道７内の排熱温度は、電子制御手段兼用の電子回路ユニット３１に取り込まれる。排熱温度域設定手段も兼用している電子回路ユニット３１では、排熱温度域としてのいずれかのモードが選択されており、このモードの排熱温度域と煙道７内の排熱温度とが比較される。
【００３８】  この比較結果により、駆動モータ３２が作動してギアユニット３４が回転し、さらに角度エンコーダ３３が回転角度を監視しながら、ギアユニット３４の回転動力をフラッパ軸２２ａに伝達し、該フラッパ軸２２をいずれかの方向へ回動して、煙道７内の排熱温度が選択されたモードの排熱温度域に位置するよう吸気量を決定する。
【００３９】  さらに本形態例は、煙道７を蛇行煙道部７ａと横煙道部７ｂと連ねて長く形成したことにより、燃焼室４からの排気熱を煙道７の内部で長い時間かけて移動させるようになるので、排気熱の一部を暖房熱として奪って有効利用することができ、しかも煙突から大気へ排出する煙の温度を大きく低下させるとともに、煙の無色化にも役立つ。
【００４０】  なお、本形態例の変形例として、ストーブ本体３の後壁にスス排出孔を蛇行煙道部７ａの下端折り返し部分に連通して設けることにより、蛇行煙道部７ａ内に発生したススが上下方向の蛇行煙道部７ａを沈降して蛇行煙道部７ａの下端折り返し部分に集められるので、この沈降したススをスス排出孔を通して容易に排出することができる。
するので、
【符号の説明】
【００４１】  １…吸気自動制御装置、２…薪ストーブ、４…燃焼室、６…隔壁、７…煙道、７ａ…蛇行煙道部、７ｂ…横煙道部、８ａ，８ｂ…仕切板、１１…空気通路、１４…熱電対（本発明の排熱温度測定手段）、１７…空気導入通路、２０…メインユニット（吸気自動制御装置１の主たる構成）、２２…フラッパ、２２ａ…フラッパ軸、２３…ストッパ、２５…燃焼モード切替スイッチ、２７…フラッパ手動操作レバー（本発明のフラッパ手動操作手段）、３０…プリント基板、３１…電子回路ユニット（本発明の電子制御手段と排熱温度域設定手段を兼用）、３２…駆動モータ、３３…角度エンコーダ、３４…ギヤユニット、Ｗ…薪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年9月13日(2014.9.13)
【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】
薪を燃焼させる燃焼室と、該燃焼室に連なる空気導入通路と、前記燃焼室と隔壁によって仕切られ、且つ前記燃焼室と隔壁の下部で連通する煙道と、該煙道の終端に連続する煙突とを備えた薪ストーブであって、
該薪ストーブは、前記燃焼室内の薪の燃焼具合に応じて前記空気導入通路より燃焼空気を燃焼室内へ自動的に導入する吸気自動制御装置を備えており、
該吸気自動制御装置は、前記煙道内の排熱温度を測定する排熱温度測定手段と、
前記空気導入通路上に位置して、該空気導入通路を開閉するフラッパを備えた空気導入通路開閉手段と、
該空気導入通路開閉手段を開閉作動する駆動手段と、
前記煙道内の排熱温度域を設定する排熱温度域設定手段と、
前記駆動手段の作動時間を制御して、前記排熱温度測定手段で測定された排熱温度が前記排熱温度域設定手段に設定した排熱温度域となるよう、前記空気導入通路開閉手段のフラッパを開度調整する電子制御手段とを備えるとともに、
前記排熱温度域設定手段による前記煙道内の排熱温度域を、前記燃焼室の薪の火力が、おき火程度〜おき火から炎が若干燃え立つ程度の燃焼となるよう設定した
ことを特徴とする薪ストーブ。
【請求項２】
前記電子制御手段は、排熱温度測定手段からの測定排熱温度が排熱温度域設定手段に設定された排熱温度域の下限方向にあるときには、前記空気導入通路内のフラッパを開方向へ作動させ、前記測定排熱温度が前記排熱温度域の上限方向にあるときには、前記空気導入通路内のフラッパを閉方向へ作動させる
ことを特徴とする請求項１記載の薪ストーブ。
【請求項３】
前記排熱温度域設定手段の排熱温度域を複数種類設定し、該複数種類の排熱温度域のいずれか１つを選択できるようにした
ことを特徴とする請求項１または２に記載の薪ストーブ。
【請求項４】
前記空気導入通路開閉手段のフラッパの開度を手動で操作するためのフラッパ手動操作手段を備えている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の薪ストーブ。
【請求項５】
前記煙道は、内部に複数の仕切板を互い違いに配設して、上下方向及び／または左右方向に蛇行する形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の薪ストーブ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】  上述の目的を達成するため、本発明は、薪を燃焼させる燃焼室と、該燃焼室に連なる空気導入通路と、前記燃焼室と隔壁によって仕切られ、且つ前記燃焼室と隔壁の下部で連通する煙道と、該煙道の終端に連続する煙突とを備えた薪ストーブであって、該薪ストーブは、前記燃焼室内の薪の燃焼具合に応じて前記空気導入通路より燃焼空気を燃焼室内へ自動的に導入する吸気自動制御装置を備えており、該吸気自動制御装置は、前記煙道内の排熱温度を測定する排熱温度測定手段と、前記空気導入通路上に位置して、該空気導入通路を開閉するフラッパを備えた空気導入通路開閉手段と、該空気導入通路開閉手段を開閉作動する駆動手段と、前記煙道内の排熱温度域を設定する排熱温度域設定手段と、前記駆動手段の作動時間を制御して、前記排熱温度測定手段で測定された排熱温度が前記排熱温度域設定手段に設定した排熱温度域となるよう、前記空気導入通路開閉手段のフラッパを開度調整する電子制御手段とを備えるとともに、前記排熱温度域設定手段による前記煙道内の排熱温度域を、前記燃焼室の薪の火力が、おき火程度〜おき火から炎が若干燃え立つ程度の燃焼となるよう設定した
ことを特徴としている。