(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端開口部を有するストーブに設置するためのペレットを燃焼させるペレット燃焼器であって、
前記ペレットを貯蔵し、排出口から排出する筒状の燃料貯蔵部と、
前記燃料貯蔵部の前記排出口から排出された前記ペレットを受け入れて燃焼させる筒状の燃焼部と、を備え、
前記燃料貯蔵部は、前記燃焼部の上方に着脱自在に取り付け可能であり、
前記燃焼部は、前記ストーブの前記上端開口部に設置可能であり、
前記燃料貯蔵部に前記燃焼部を取り付けた組み立て状態と、
前記燃料貯蔵部から前記燃焼部を取り外し、前記燃料貯蔵部に前記燃焼部を収納した収納状態と、を呈することを特徴とするペレット燃焼器。
【請求項２】
前記燃焼部は、上に向かって断面積が縮小する筒状の燃料補給部と、前記燃料補給部の下方に設けられた給気口を備えた筒状の給気口部と、を有することを特徴とする請求項１に記載のペレット燃焼器。
【請求項３】
前記燃焼部は、内部に燃焼羽を有し、
前記燃焼羽は、全体として略錐体形状であり、上方に膨れた断面円弧状の天面部と、前記天面の裾部から斜め下方に延びる傾斜部と、を有し、
前記給気口部の内壁と前記傾斜部との間には、隙間が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のペレット燃焼器。
【請求項４】
前記燃焼羽は、前記傾斜部の下端から下方に突出した複数の取付部を有し、
前記取付部を前記給気口部の内壁と連結することにより、前記燃焼羽は前記給気口部に固定されていることを特徴とする請求項３に記載のペレット燃焼器。
【請求項５】
前記燃料貯蔵部は、内部が空洞の柱部と、面積の小さい小底部を下方にして、前記柱部の下方に設けられた内部が空洞の錐台部とを連結させた形状を呈しており、
前記排出口は、前記小底部の環状縁の一部を切り落とした切欠き部を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のペレット燃焼器。
【請求項６】
前記切欠き部は、側面視で略三角形状であることを特徴とする請求項５に記載のペレット燃焼器。
【請求項７】
前記燃料貯蔵部を支持し、前記燃焼部を収容する筒状の吸気箱を備えており、
当該吸気箱は、前記燃焼部の高さに設けられた開閉自在な点火口と、常時開放された吸気口と、を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のペレット燃焼器。
【請求項８】
前記吸気箱の下端に前記ストーブの前記上端開口部に適合するベースプレートを有していることを特徴とする請求項７に記載のペレット燃焼器。
【請求項９】
ストーブと、そのストーブに取り付けられたペレット燃焼器とを備えたペレット用ストーブであって、
前記ストーブは、上端開口部を有する焼却炉と、前記焼却炉に取り付けられる煙突と、前記焼却炉内に空気吸入量を調整できる空気吸入機構と、を有し、
前記ペレット燃焼器は、前記ペレットを貯蔵し排出口から排出する筒状の燃料貯蔵部と、前記燃料貯蔵部の前記排出口から排出された前記ペレットを受け入れて燃焼させる筒状の燃焼部と、を有し、
前記燃焼部は、上に向かって断面積が縮小する筒状の燃料補給部と、前記燃料補給部の下方に設けられた給気口を備えた筒状の給気口部と、を有して、前記ストーブの前記上端開口部に設置可能であり、
前記燃料貯蔵部は、前記燃焼部の上方に着脱自在に取り付け可能であることを特徴とするペレット用ストーブ。
【請求項１０】
ストーブと、そのストーブに取り付けられたペレット燃焼器とを備えたペレット用ストーブであって、
前記ストーブは、上端開口部を有する焼却炉と、前記焼却炉に取り付けられる煙突と、前記焼却炉内に空気吸入量を調整できる空気吸入機構と、を有し、
前記ペレット燃焼器は、前記ペレットを貯蔵し排出口から供給する筒状の燃料貯蔵部と、前記燃料貯蔵部の前記排出口から排出された前記ペレットを受け入れて燃焼させる筒状の燃焼部と、を有し、
前記燃料貯蔵部は、前記燃焼部の上方に着脱自在に取り付け可能であり、内部が空洞の柱部と、面積の小さい小底部を下方にして前記柱部の下方に設けられた内部が空洞の錐台部と、を連結させた形状を呈し、前記排出口は、前記小底部の環状縁の一部を切り落とした切欠き部を有しており、
前記燃焼部は、前記ストーブの前記上端開口部に設置可能であることを特徴とするペレット用ストーブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存のストーブに取付け可能なペレット燃焼器、及びペレット用ストーブに関する。
【背景技術】
【０００２】
屋外用の暖房または調理器具として、キャンプ、防災、作業現場等で利用され、時計型薪ストーブやだるまストーブ等として親しまれている鉄製のストーブが知られている。このようなストーブは、焼却炉内に投入した薪等の燃料が完全燃焼することにより終了する。しかし、燃焼時間は、焼却炉の容量に比例するため、一般的な屋外用のストーブは燃焼時間が数時間程度である。
【０００３】
またペレットを燃焼させるペレットストーブが知られている。ペレットは、木材等を圧縮成形したものであり、燃焼時間が長いことで知られている。しかし、ペレットを着火する、あるいは、ペレットを完全燃焼させるためには、電気ファン等で連続送風しながらガスバーナーで燃焼させる必要があり、一般的なペレットストーブは電気を動力源としたものが多い。
【０００４】
一方、特許文献１には、スクリューフィーダー、送風機などの電気機器を使わなくてペレットを完全燃焼させる燃焼装置が開示されている。詳しくは、上から燃料筒、籠を逆さに伏せた形状の籠型立体ロストルが設置され、すり鉢状に形成された一次燃焼室部、二次燃焼室部、灰溜め部とからなり、上から下に燃焼空気が流す燃焼装置が開示されている。この燃焼装置において、ペレットは燃料筒から籠型立体ロストルの上に順次供給され、一次燃焼され、次いで、一次燃焼された灰は籠型立体ロストルを通り、二次燃焼室部で完全燃焼される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−６９６６３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の燃焼装置は、それ専用のストーブとして機能するものであるため、薪ストーブを保有している場合には二重投資となるとともに、キャンプ等での可搬性に問題がある。さらに、すり鉢状の斜面床炉から下方にペレットを落下させるものであるため、ペレットが詰まるおそれがあるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決して、既存のストーブへの組み立てが簡単で、可搬性に優れたペレット燃焼器、及びペレット用ストーブを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、上端開口部を有するストーブに設置するためのペレットを燃焼させるペレット燃焼器であって、
前記ペレットを貯蔵し、排出口から排出する筒状の燃料貯蔵部と、
前記燃料貯蔵部の前記排出口から排出された前記ペレットを受け入れて燃焼させる筒状の燃焼部と、を備え、
前記燃料貯蔵部は、前記燃焼部の上方に着脱自在に取り付け可能であり、
前記燃焼部は、前記ストーブの前記上端開口部に設置可能であり、
前記燃料貯蔵部に前記燃焼部を取り付けた組み立て状態と、
前記燃料貯蔵部から前記燃焼部を取り外し、前記燃料貯蔵部に前記燃焼部を収納した収納状態と、を呈することを特徴とするペレット燃焼器により、一般に販売されている上端開口部を有するストーブに設置でき、また、燃料貯蔵部および燃焼部が着脱自在であるため、可搬性に優れたペレット燃焼器を提供することができる。
また、このような収納状態とすることにより、一層、持ち運びが便利である。
【００１０】
本発明のペレット燃焼器であって、前記燃焼部は、上に向かって断面積が縮小する筒状の燃料補給部と、前記燃料補給部の下方に設けられた給気口を備えた筒状の給気口部と、を有するものが好ましい。
このように筒状の燃料補給部の側面を、上に向かって断面積が縮小するように設けることにより、燃料補給部内に投入されたペレットの密着度が、上から下に進むにつれて低下する。つまり、下に進むにつれてペレット同士の隙間が形成され、ペレットの詰まりを防止できる。
【００１１】
本発明のペレット燃焼器であって、前記燃焼部は、内部に燃焼羽を有し、
前記燃焼羽は、全体として略錐体形状であり、上方に膨れた断面円弧状の天面部と、前記天面の裾部から斜め下方に延びる傾斜部と、を有し、
前記給気口部の内壁と前記傾斜部との間には、隙間が設けられているものが好ましい。
この場合、燃焼前のペレットは燃焼羽の上方で保持されて燃焼され、燃焼後又は燃焼中の小さくなったペレットは給気口部と燃焼羽の傾斜部との隙間から下方に落下するため、ペレットを確実に燃焼させることができる。また燃焼羽は上方に膨れた断面円弧上の天面部を有するため、ペレットが天面部で留まることがなく燃焼羽の下方へと進むことで詰まることがない。
そして、ペレットが燃焼羽の途中から落下せず、傾斜部の下端である給気口部の内壁と傾斜部との間に設けられた隙間（ペレット排出範囲）から燃焼中の小さくなったペレットが自然落下する。これにより、燃焼羽にペレットが詰まったり、溜まったりすることがなく燃料であるペレットがスムーズに上から下へと連続供給され、長時間燃焼が可能となる。
【００１２】
また、燃焼羽を有する本発明のペレット燃焼器であって、前記燃焼羽は、前記傾斜部の下端から下方に突出した複数の取付部を有し、
前記取付部を前記給気口部の内壁と連結することにより、前記燃焼羽は前記給気口部に固定されているものが好ましい。
複数の取付部が傾斜部の下端から下方に突出していることにより、給気口部の内壁と傾斜部との間に、燃焼後のペレットを下方に落下させるための隙間を設けることができる。
【００１３】
本発明のペレット燃焼器であって、前記燃料貯蔵部は、内部が空洞の柱部と、面積の小さい小底部を下方にして、前記柱部の下方に設けられた内部が空洞の錐台部とを連結させた形状を呈しており、
前記排出口は、前記小底部の環状縁の一部を切り落とした切欠き部を有しているものが好ましい。
この燃料貯蔵部は、内部が空洞の柱部を有しているためペレットを大量に貯蔵することができ、また、内部が空洞の錐台部を有しているためそれらのペレットを確実に燃焼部に供給することができる。また排出口が、前記小底部の環状縁の一部を切り落とした切欠き部を有しているため平面視において排出口の面積を大きくすることができる。また排出口は、下方に向かって開口するだけでなく、横方向にも開口することにより、つまり、排出口に高低差が生まれ、ペレットが一層詰まりにくい。
【００１４】
本発明のペレット燃焼器であって、前記切欠き部は、側面視で略三角形状であるのが好ましい。
これにより、製作が容易であるとともに、平面視において八角形となり、排出口の面積を大きくすることができる。
【００１５】
本発明のペレット燃焼器であって、前記燃料貯蔵部を支持し、前記燃焼部を収容する筒状の吸気箱を備えており、
当該吸気箱は、前記燃焼部の高さに設けられた開閉自在な点火口と、常時開放された吸気口と、を有するものが好ましい。
これにより、吸気口から直接的に外気を取り入れることができペレットを安定して燃焼させることができる。また、開閉自在な点火口を閉じることで、吸気口からの空気の流れに統一することができる。
【００１６】
本発明のペレット燃焼器であって、前記吸気箱の下端に前記ストーブの前記上端開口部に適合するベースプレートを有しているものが好ましい。
これにより安定して既設のストーブにおける上端開口部に設置することができる。
【００１７】
また、上記課題を解決するために本発明は、ストーブと、そのストーブに取り付けられたペレット燃焼器とを備えたペレット用ストーブであって、
前記ストーブは、上端開口部を有する焼却炉と、前記焼却炉に取り付けられる煙突と、前記焼却炉内に空気吸入量を調整できる空気吸入機構と、を有し、
前記ペレット燃焼器は、前記ペレットを貯蔵し排出口から排出する筒状の燃料貯蔵部と、前記燃料貯蔵部の前記排出口から排出された前記ペレットを受け入れて燃焼させる筒状の燃焼部と、を有し、
前記燃焼部は、上に向かって断面積が縮小する筒状の燃料補給部と、前記燃料補給部の下方に設けられた給気口を備えた筒状の給気口部と、を有して、前記ストーブの前記上端開口部に設置可能であり、
前記燃料貯蔵部は、前記燃焼部の上方に着脱自在に取り付け可能であることを特徴とするペレット用ストーブにより、一般に販売されている上端開口部を有するストーブを利用でき、また、燃料貯蔵部および燃焼部が着脱自在であるため、可搬性に優れたペレット用ストーブを提供することができる。
また、筒状の燃料補給部の側面を、上に向かって断面積が縮小するように設けることにより、燃料補給部内に投入されたペレットの密着度が、上から下に進むにつれて低下する。つまり、下に進むにつれてペレット同士の隙間が形成され、ペレットの詰まりが防止できる。
【００１８】
さらに、上記課題を解決するために本発明は、ストーブと、そのストーブに取り付けられたペレット燃焼器とを備えたペレット用ストーブであって、
前記ストーブは、上端開口部を有する焼却炉と、前記焼却炉に取り付けられる煙突と、前記焼却炉内に空気吸入量を調整できる空気吸入機構と、を有し、
前記ペレット燃焼器は、前記ペレットを貯蔵し排出口から供給する筒状の燃料貯蔵部と、前記燃料貯蔵部の前記排出口から排出された前記ペレットを受け入れて燃焼させる筒状の燃焼部と、を有し、
前記燃料貯蔵部は、前記燃焼部の上方に着脱自在に取り付け可能であり、内部が空洞の柱部と、面積の小さい小底部を下方にして前記柱部の下方に設けられた内部が空洞の錐台部と、を連結させた形状を呈し、前記排出口は、前記小底部の環状縁の一部を切り落とした切欠き部を有しており、
前記燃焼部は、前記ストーブの前記上端開口部に設置可能であることを特徴とするペレット用ストーブにより、一般に販売されている上端開口部を有するストーブを利用でき、また、燃料貯蔵部および燃焼部が着脱自在であるため、可搬性に優れたペレット用ストーブを提供することができる。
また、排出口が、前記小底部の環状縁の一部を切り落とした切欠き部を有しているため平面視において排出口の面積を大きくすることができる。また排出口は、下方に向かって開口するだけでなく、横方向にも開口することにより、つまり、排出口に高低差が生まれ、ペレットが一層詰まりにくい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のペレット燃焼器は、上端開口部を有する既存のストーブに簡単に取り付けることができる。本発明のペレット用ストーブは、ペレットを詰まらせることなく燃料貯蔵部から燃焼部へ連続供給でき、燃焼部においてペレットを連続燃焼させることができる。このため、長時間のペレット燃焼が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のペレット用ストーブの実施形態を示す斜視図である。
【図２】図２ａは図１のペレット用ストーブのストーブを示す斜視図であり、図２ｂおよび図２ｃはそれぞれ図１のペレット燃焼器を示す斜視図および正面断面図である。
【図３】図３ａおよび図３ｂはそれぞれペレット燃焼器の燃料貯蔵部を示す正面断面図およびＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】図４ａはペレット燃焼器の燃焼部の燃料補給部および給気口部を示す正面断面図であり、図４ｂは燃焼部の燃焼羽を示す正面断面図であり、図４ｃは燃焼羽の製造方法を示す展開図である。
【図５】図５ａおよび図５ｂはそれぞれペレット燃焼器の吸気箱を示す斜視図および正面断面図である。
【図６】図１のペレット用ストーブでペレットを燃焼させた状態を示す概略図である。
【図７】図７ａおよび図７ｂはそれぞれペレット燃焼器の収納状態を示す斜視図および組み立て工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のペレット用ストーブ１０は、上端開口部１１１を有するストーブ１００と、ペレット燃焼器２００とを備えている。ペレット燃焼器２００は、ストーブ１００の上端開口部１１１に設置することにより取り付けられる。
【００２２】
始めに、このペレット用ストーブ１０に使用されるペレットについて説明する。ペレットは、有機物を圧縮成形した固形燃料（バイオマス）である。特に、丸太、樹皮、枝葉や端材などを破砕し、一定の形状に圧縮成形した固形燃料（木質バイオマス）が好ましく用いられる。例えば、一般社団法人・日本木質ペレット協会認証の木質ペレットＡで認証番号Ａ−７５０５１が挙げられる。その大きさは、例えば、直径がφ６ｍｍで、長さが１０ｍｍ〜２０ｍｍの円柱状のものがある。
【００２３】
ストーブ１００は、図２ａに示すように、鉄等の金属製の焼却炉１１０と、その焼却炉に取り付けられた煙突１２０とを備えている。
焼却炉１１０は、取り外し可能な上蓋１１１ａによって開閉される上端開口部１１１と、扉１１２ａによって開閉される投入口１１２と、焼却炉１１０内への空気供給量を調整する空気吸入機構として機能する窓１１３ａが設けられた吸気口１１３と、煙突１２０と連通させた排気口（図示せず）とを有する。
後述するように、上蓋１１１ａを取り外し、上端開口部１１１にペレット燃焼器２００を取付ける。
このストーブ１００の構造は、焼却炉が上面開口を有しており、焼却炉内に空気吸入量を調整できる機構を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、時計型薪ストーブやだるまストーブなどと呼ばれる公知のものを用いることができる。つまり、このストーブ１００は、扉１１２ａを開いて投入口１１２から薪等の燃料を投入することにより、一般的な薪ストーブとして使用できる。
【００２４】
ペレット燃焼器２００は、図２ｂ、図２ｃに示すように、燃料貯蔵部２１０と、燃焼部２２０と、吸気箱２３０とを備えている。
【００２５】
燃料貯蔵部２１０は、図３ａに示すように、上端の燃料用の投入口２１０ａからペレットを投入して貯蔵し、下端の排出口２１０ｂから燃焼部２２０にペレットを排出する内部が空洞の筒状のものである。詳しくは、内部が空洞の四角柱部２１１と、面積の小さい小底部を下方にして、四角柱部２１１の下方に設けられた内部が空洞の四角錐台部２１２とを連結させた形状を呈している。そして、四角柱部２１１の上端がペレットの投入口２１０ａとなり、四角錐台部２１２の下端開口部がペレットの排出口２１０ｂとなる。また燃料貯蔵部２１０の側面には、上下に等間隔に燃料確認ゲージ穴２１０ｃが形成されている。
【００２６】
排出口２１０ｂは、四角錐台部２１２の小底部からなる開口であって、その四角形状の環状縁の辺部分を切り落とした切欠き部２１０ｂ１を有する。切欠き部２１０ｂ１は、四角錐台部２１２の側面を略三角形状に切り落としており、側面視で略三角形状を呈している。つまり、排出口２１０ｂは、図３ｂに示すように、平面視において、略八角形状を呈している。これにより排出口２１０ｂの平面視における面積が拡大する。また排出口２１０ｂは、下方に向かって開口するだけでなく、横方向に対しても開口することになり、つまり、排出口２１０ｂに高低差が生まれ、ペレットが詰まりにくい。すなわち、ペレットが詰まりにくいことで、燃焼部２２０にペレットを順次供給することができ、長時間燃焼が可能となる。
【００２７】
燃料貯蔵部２１０は、投入口２１０ａを閉じる上蓋２１６を有する。上蓋２１６は、投入口２１０ａを覆うように閉じるものである。これによりペレット燃焼器２００から放出される熱を遮断する。
なお、燃料貯蔵部２１０は、ペレットを投入後、投入口２１０ａを閉じる内蓋２１５を有していてもよい。内蓋２１５は、投入口２１０ａの開口面積より若干小さいものであり、ペレットの燃焼とともに四角柱部２１１の内面を下降する。この内蓋２１５を設けることにより、ペレットの大半が消費された状態において、燃焼部２２０の熱が燃料貯蔵部２１０に及ばないようにしている。これにより、使用者等の接触による火傷等を防止できる。また煙の逆流を防止する機能も有する。
このような燃料貯蔵部２１０は、ステンレススチール、鋼板等の金属によって成形される。
【００２８】
燃焼部２２０は、燃料貯蔵部２１０から排出されたペレットを受け入れて燃焼させるものである。詳しくは、図２ｃに戻って、上に向かって断面積が縮小する円筒状の燃料補給部２２１と、その燃料補給部２２１の下方に設けられた円筒状の給気口部２２２とを備えている。また燃焼部２２０は、内部に燃焼羽２２３を備えている。燃焼羽２２３は、実質的に給気口部２２２内に収容される。
【００２９】
燃料補給部２２１の側面は、図４ａに示すように、鉛直方向に対して角度Ｙを有する。このように燃料補給部２２１の側面を傾斜させることにより、燃料補給部２２１内に投入されたペレットの密着度が、上から下に進むにつれて低下する。つまり、下に進むにつれてペレット同士の隙間が形成され、ペレットの詰まりが防止できる。このような側面は、下端の開口面積に対する上端の開口面積の下限は５０％以上、特に７５％以上となるように傾斜していることが好ましく、下端の開口面積に対する上端の開口面積の上限は１００％より小さければよい。下端の開口面積に対する上端の開口面積が５０％より小さいと、ペレットの投入量が制限される。さらに言えば、側面の傾斜角度Ｙの上限は、鉛直方向に対して１０度以内、好ましくは５度以内、特に好ましくは２度以内である。１０度より大きいと、ペレットの投入量が制限される。なお、０度より大きければよい。
【００３０】
給気口部２２２は、燃料補給部２２１の下端と実質的に同じ断面形状を有する筒体である。給気口部２２２には、その内外を連通する複数の給気口２２２ａが形成されている。給気口２２２ａは、給気口部２２２の側面の全体に均一に設けられている。
【００３１】
燃焼羽２２３は、図４ｂに示すように、全体として略円錐形状であり、上方に膨れた断面円弧状の天面部２２６と、その天面部２２６の裾部から斜め下方に延びる傾斜部２２７とを有する。傾斜部２２７は、水平に対して例えば、４０度〜８０度、好ましくは５０度〜７０度、特に、６０度の角度を有する。傾斜部２２７は、下方に向かって大きくなる隙間Ｓが形成されている。この傾斜部２２７は、天面部２２６の裾部から延び、幅が一定な複数の板状部２２７ａからなっており、隣り合う板状部同士の隙間Ｓが、下方に向かうにつれて大きくなっている。この隙間Ｓは、燃焼前のペレットより小さい。また図４ｂに示すように、燃焼羽２２３の板状部２２７ａの下端と給気口部２２２の内壁との間に隙間Ｓ１が形成されている。この隙間Ｓ１も燃焼前のペレットより小さく、かつ、隙間Ｓよりも大きく形成されており、このＳ１が燃焼中のペレットが自然落下するペレット落下範囲である。例えば、隙間Ｓ１は、ペレットの直径の３０〜７５％、好ましくは５０〜７０％、特に好ましくは約６５％である。そして、この隙間Ｓ１から燃焼後、又は燃焼中の小さくなったペレットが自然落下する。
隙間Ｓは、隙間Ｓ１より小さく構成されており、この隙間Ｓから燃焼後のペレットの灰が落下することは少ない。
【００３２】
また、少なくとも一つの板状部２２７ａの下端には、給気口部２２２の内壁と連結する取付部２２８が設けられている。燃焼羽２２３と給気口部２２２とは、例えば、ボルトやリベット等で取付部２２８を介して固定される。この実施形態では、円周方向等間隔に４つの取付部２２８が設けられている。取付部２２８は、２〜６個、３〜４個が好ましい。特に、３個とすると、燃焼中の小さくなったペレットが比較的まんべんなく落下するため、特に好ましい。
【００３３】
このような燃焼羽２２３は、金属平板を、図４ｃに示すように、例えば、レーザー加工により円状部２２３ａおよびその円状部２２３ａから放射状に延びる板状部２２３ｂからなる形状とし、板状部２２３ｂを曲げ加工によって湾曲させて傾斜部２２７を形成する。一方、天面部２２６として用いる球面状のキャップを準備し、そのキャップと円状部２２３ａとをボルトやリベット等によって固定し、燃焼羽２２３が形成される。
【００３４】
吸気箱２３０は、図２ｃに示すように、燃料貯蔵部２１０を支持し、燃焼部２２０を収容する筒状体である。ここでは吸気箱２３０の内部に、燃焼部２２０は固定しないで使用している。しかし、固定してもよい。
図５ａ、図５ｂに示すように、吸気箱２３０の上端における開口は、四角錐台部２１２の断面形状と相似形であり、かつ、四角錐台部２１２の下底の開口面積より大きくなっている。これにより吸気箱２３０の上端における開口２３０ａと、四角錐台部２１２の斜面とをがたつかせることなく結合させることができる。なお、開口２３０ａの上方に、四角錐台部２１２の斜面と当接する固定代２３０ａ１が設けられている。吸気箱２３０と四角錐台部２１２とは、固定代２３０ａ１を介してボルトやリベット等で固定する。このように燃料貯蔵部２１０と吸気箱２３０とは、着脱自在としたことで、燃料貯蔵部２１０と燃焼部２２０とは着脱自在になっている。
【００３５】
吸気箱２３０の下端には、中央に穴２３１ａが形成されたベースプレート２３１が固定されている。その固定方法は特に限定されないが、吸気箱２３０の下端に設けられた内側フランジ２３０ｃとベースプレート２３１とをボルトやリベット等で着脱自在に固定する。ベースプレート２３１は、吸気箱２３０の下端から外側に突出しストーブ１００の上端開口部１１１の形状及びサイズに適合するフランジ部を構成する。このベースプレート２３１のフランジ部をストーブ１００の上端開口部１１１と係合させて取り付ける。
【００３６】
なお、穴２３１ａは燃焼部２２０の下端開口よりわずかに小さい大きさであり、穴２３１ａの中心は燃焼部２２０の中心軸上に設けられる。ベースプレート２３１の穴の縁には、上方に延びるリブ２３１ｂが円周方向等間隔で複数設けられている。例えば、２〜６個、好ましくは３〜４個のリブが設けられている。このリブ２３１ｂは、燃焼羽２２３の下端と係合し、燃焼部２２０のずれ防止となる。
【００３７】
吸気箱２３０の前面下部には、燃焼部２２０にあるペレットに点火するための点火口を閉じる点火口蓋２３５が設けられている。
またペレットが燃焼している燃焼部２２０に空気を供給するため、吸気箱２３０の前後左右面の上部に上部吸気口２３２が形成されており、吸気箱２３０の左右面および後面の下部に下部吸気口２３３が形成されている。上部吸気口２３２の１個あたりの大きさは、８〜１６ｍｍ２、好ましくは１０〜１４ｍｍ２、例えば、１２ｍｍ２である。吸気箱２３０の上部を熱くなりすぎないように冷却する機能も有する。一方、下部吸気口２３３の1個あたりの大きさは、上部吸気口２３２の１個あたりの１／２〜１／５、例えば、１／３である。吸気箱２３０の側面に上部吸気口２３２及び下部吸気口２３３を設けることで、ペレット燃焼に必要な空気を直接的に取り入れることができ、安定的なペレット燃焼を実現できる。
【００３８】
このようなペレット燃焼器２００の大きさは、特に限定されるものではないが、例えば、高さが３０ｃｍ〜５０ｃｍであり、燃料貯蔵部２１０の上蓋は一辺２５．５ｃｍの正方形であり、吸気箱２３０の下端は一辺１１．８ｃｍの正方形である。
【００３９】
次にペレット用ストーブ１０の操作方法について説明する。
初めにストーブ１００およびペレット燃焼器２００を準備して、図１のようにペレット用ストーブ１０を組み立てる。詳しくは、ストーブ１００の上蓋１１１ａを取り外し、ペレット燃焼器２００のベースプレート２３１を焼却炉の上端開口部１１１に設置する。このとき、吸気箱２３０のベースプレート２３１とストーブの上端開口部１１１の縁とが係合する。またベースプレートの穴２３１ａの中心と、焼却炉の上端開口部１１１の中心とを一致させる。
次いで、図６のようにペレット燃焼器２００の燃料貯蔵部２１０の投入口２１０ａからペレットＰを投入する。燃料貯蔵部２１０の任意の位置までペレットＰを投入後、内蓋２１５を載置し、上蓋２１６を設置する。このとき、ペレットＰは、燃料貯蔵部２１０の排出口２１０ｂから燃焼部２２０の燃焼羽２２３まで落下する。
【００４０】
次いで、ペレット用ストーブ１０に火を入れる。ペレット用ストーブ１０への火の入れ方は、ストーブ１００を温めることから始める。つまり、ストーブ１００の扉１１２ａを開き、投入口１１２から少量の小枝や紙類等の仮燃料を入れ、その仮燃料を燃焼させる。これにより焼却炉１１０から煙突１２０に向かう気流を発生させる（プレヒート）。なお、焼却炉１１０には何も燃やさず、煙突１２０を直接熱して上昇気流を発生させてもよい。煙突１２０が温まり焼却炉１１０内に気流が生じたら、ストーブ１００の投入口１１２および吸気口１１３のすべてを塞ぐ。これにより、焼却炉内は陰圧となり、ペレット燃焼器２００内の空気が焼却炉内に導かれる。つまり、ペレット燃焼器２００から焼却炉１１０へと向かう気流（図６の矢印のような上から下に向かう気流）が生じる。なお、外気は吸気箱２３０の上部吸気口２３２及び下部吸気口２３３から燃焼部２２０内へと導かれる。
【００４１】
プレヒート後、吸気箱２３０の点火口蓋２３５を開き、点火口からガスバーナー等でペレットを着火させる。ペレットの着火が確認できたら、ガスバーナー等を点火口から抜き取る。点火口蓋２３５を閉じてもよいが、ペレット全体への燃焼が確認できるまで開放し、ペレット燃焼器２００内への空気供給量を調整する。プレヒートによって、ペレット燃焼器２００から焼却炉１１０を介した煙突１２０までの上昇気流が生じているので、ペレットＰの炎は、下方に向かって延びる。そして、ペレットＰの燃焼によって気流は保たれるため、電気ファンなどによる送風の必要がない。
【００４２】
次に、ペレットの燃焼について説明する。着火後のペレットＰは、燃焼部２２０内の燃焼羽２２３の傾斜部２２７の上で一次燃焼する（図６の範囲Ａ）。このとき、空気は、外気から吸気箱２３０の上部吸気口２３２を介して燃焼器内に供給される。そして、この一次燃焼によって生じる未燃焼ガスは、気流にのって下降する。さらに、燃焼器の下側に下降した未燃焼ガスは、吸気箱２３０の下部吸気口２３３を介して供給される空気によって二次燃焼する（図６の範囲Ｂ）。そして二次燃焼を伴う炎は、ストーブ１００の焼却炉１１０内に至る。このようにペレットＰを完全燃焼に近い状態まで燃焼させることができるため、燃料に対する燃焼効率が高く、燃焼時間を長くすることができる。またその燃焼灰も極力小さくできる。例えば、７キロ前後のペレットＰに対して、燃焼時間は１０時間程度であり、燃焼灰Ｚは約３００ｃｃ位になる。また、燃焼時の温度は、燃焼羽２２３の下部において、平均７５０℃で燃焼することが確認されており、ペレットを効率よく燃焼できている。そのため、燃焼排気煙は、白煙を伴わないクリーンな燃焼が継続している。これは、二次燃焼が実現しているためであると推定される。
【００４３】
ペレットＰは、燃焼に伴い、燃焼羽２２３と給気口部２２２の内壁との間の隙間Ｓ１（ペレット落下範囲）を通り、最終的には燃焼灰Ｚとしてストーブ１００の焼却炉１１０に至る。つまり、図６に示すように、着火当初、ペレットＰは、燃焼羽２２３の傾斜部２２７の隙間Ｓおよび燃焼羽２２３と給気口部２２２との間の隙間Ｓ１に対して十分に大きいため、燃焼羽２２３の傾斜部２２７の上で燃焼される。そして、燃焼が進むことによってペレットＰの体積が縮小し、小さくなったペレットPの多くが隙間Ｓ１からベースプレートの穴２３１ａおよび焼却炉の上端開口部１１１を介して、焼却炉１１０内の底に落下して、最終的には燃焼灰Ｚとして堆積する。
【００４４】
なお、燃料貯蔵部２１０のペレットＰが燃焼した場合、ストーブ１００の通気口等が開いていないか確認し、開いている場合は、閉じることによって、燃料貯蔵部２１０のペレットの燃焼を止めることができる。それでも燃焼が止まらない場合は、耐熱性の手袋でペレット燃焼器２００自体を、ストーブ１００から外すことにより安全に対応することができる。このとき、ペレット燃焼器２００は、ストーブ１００の上端開口部１１１に設置しているだけなので、簡単に取り外すことができる。
【００４５】
このようにペレット用ストーブ１０は、上端開口部１１１を有する既存の薪ストーブに簡単に取り付けることができる。また電気ファン等を必要とせず、ペレットを連続燃焼させることができる。さらに、燃料貯蔵部２１０の排出口２１０ｂを有しているため、燃料貯蔵部２１０から燃焼部２２０に供給されるペレットが詰まりにくい。そして、燃焼部２２０の燃料補給部２２１を有しているため、燃焼部２２０内においてもペレットの詰まりが起きにくい。このようにペレットを着火させてから自然吸気と自然落下によって燃料の連続燃焼が可能となる。例えば、上述の大きさで、１０ｋｇのペレットを供給して約１２時間の長時間連続燃焼を確認している。
【００４６】
次に、ペレット燃焼器２００の収納状態を示す。図７ａに示すように、持ち手金具２５０と固定ベルト２５１を追加することにより、燃料貯蔵部２１０に、燃焼部２２０および吸気箱２３０を収納し、コンパクトに一体化することができる。詳しくは、図７ｂに示すように、燃焼部２２０を収容した吸気箱２３０のベースプレート２３１と裏返した内蓋２１５とボルトやリベット等で固定する。その上で、裏返した燃料貯蔵部２１０の上蓋２１６を底板とし、その上に内蓋２１５を配置させる。その上から投入口２１０ａを下にした燃料貯蔵部２１０を被せる。これにより、燃料貯蔵部２１０内に燃焼部２２０および吸気箱２３０が収容される。さらに、燃料貯蔵部２１０の排出口２１０ｂに持ち手金具２５０を取り付けて、全体を固定ベルト２５１で固定することにより一体化させることができる。
このように収納することにより、可搬性が向上して持ち運びが容易である。
【００４７】
なお、本発明のペレット燃焼器および本発明のペレット用ストーブは、上述したものに限定されるものではない。
例えば、燃料貯蔵部２１０は、断面四角で内部が空洞の四角柱部２１１および内部が空洞の四角錐台部２１２でなくてもよく、断面形状が実質的に同じ内部が空洞の多角柱部および内部が空洞の多角錐台部から構成されてもよい。さらに円筒部および円錐台部から構成されてもよい。少なくとも燃料貯蔵部は、内部が空洞の柱部と、内部が空洞の錐台部とで構成されればよい。
例えば、燃焼羽２２３の傾斜部は、少なくとも給気口部２２２との間に隙間Ｓ１を有していれば、複数の板状部２２７から構成されていなくてもよく、例えば、吸気孔等を設けた平板状の傾斜部であってもよい。その場合、平板状の傾斜部は、下方に燃焼後のペレットを落下させる隙間を有していても有していなくてもよい。隙間を設ける場合、その隙間は下方に向かって連続的または間欠的に大きくなっているのが好ましい。
【符号の説明】
【００４８】
１０      ペレット用ストーブ
１００    ストーブ
１１０    焼却炉
１１１    上端開口部
１１１ａ  上蓋
１１２    投入口
１１２ａ  扉
１１３    吸気口
１１３ａ  窓
１２０    煙突
２００    ペレット燃焼器
２１０    燃料貯蔵部
２１０ａ  投入口
２１０ｂ  排出口
２１０ｂ１  切欠き部
２１０ｃ  燃料確認ゲージ穴
２１１    四角柱部
２１２    四角錐台部
２１５    内蓋
２１６    上蓋
２２０    燃焼部
２２１    燃料補給部
２２２    給気口部
２２２ａ  給気口
２２３    燃焼羽
２２３ａ  円状部
２２３ｂ  板状部
２２６    天面部
２２７    傾斜部
２２７ａ  板状部
２２８    取付部
２３０    吸気箱
２３０ａ  開口
２３０ａ１  固定代
２３０ｃ  内側フランジ
２３１    ベースプレート
２３１ａ  穴
２３１ｂ  リブ
２３２    上部吸気口
２３３    下部吸気口
２３５    点火口蓋
２５０    持ち手金具
２５１    固定ベルト
Ａ        一次燃焼の範囲
Ｂ        二次燃焼の範囲
Ｐ        ペレット
Ｓ、Ｓ１  隙間
Ｚ        燃焼灰
【要約】
【課題】既存のストーブへの組み立てが簡単で、可搬性に優れたペレット燃焼器およびペレット用ストーブを提供することを課題とする。
【解決手段】上端開口部１１１を有するストーブに設置するためのペレットを燃焼させるペレット燃焼器であって、前記ペレットを貯蔵し、排出口から排出する筒状の燃料貯蔵部２１０と、前記燃料貯蔵部の前記排出口から排出された前記ペレットを受け入れて燃焼させる筒状の燃焼部２２０と、を備え、前記燃料貯蔵部は、前記燃焼部の上方に着脱自在に取り付け可能であり、前記燃焼部は、前記ストーブの前記上端開口部１１１に設置可能であることを特徴とするペレット燃焼器２００とした。このペレット燃焼器２００は、ストーブ１００の上端開口部１１１に載置して使用する。
【選択図】図２【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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