(57)【要約】      （修正有）【課題】触媒を使用することなく、二次燃焼室に未燃焼ガスを滞留させて高温に保ち、外部から充分な空気を供給することによって未燃焼ガスを効率的に燃焼させ、高効率の暖房効果を得ると同時に排気の黒煙を低減させ、市街地でも使えるような薪ストーブを提供する。【解決手段】本燃焼室１１内に薪投入口１５の空気量調整弁１４から流入する空気を取り込む水平空気供給管１７を備え、水平空気供給管１７は薪投口１５の反対方向の側面に複数個の空気孔１８を備え、薪投入口１５とは反対側の燃焼室１１の上側に二次燃焼筒２０を設け、二次燃焼筒２０は横方向から外気空気量を調整して供給できる複数個の空気量調整管を有し、その下部には連結板２１が、その上部には対流抑止板２５を備え、二つの板の間に二次燃焼室２６を構成し、さらに対流抑止板２５の上方の空間である排気室２８の壁には渦流形成翼２７が構成される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薪が入れられる燃焼室を構成する本体と、本体に設けられた薪が投入される投入口と、上記本体に設けられた燃焼室に連通する二次燃焼筒と、さらにこの二次燃焼筒に連通する煙突とを備えた薪ストーブにおいて、本体燃焼室内に薪が載置される平面状の載置部を設け、載置部は薪投入口の空気量調整弁から流入する空気を取り込む水平空気供給管を備え、水平空気供給管は薪投入口の反対側の両側面に複数個の空気孔を備えた薪ストーブ。
【請求項２】
さらに、上記二次燃焼筒は、搭載部の薪投入口とは反対側の燃焼室の上側に設けられ、二次燃焼筒は横方向から外気空気量を調整して供給できる複数個の空気量調整管を有し、空気量調整管の取り付け位置より下部の二次燃焼筒には連結板が、空気量調整管の取り付け位置より上部の二次燃焼筒には対流抑止板を備え、二つの板の間に二次燃焼室を構成し、さらに対流抑止板の上方の空間である排気室の壁には二次燃焼室の排気ガスを煙突に引き出す渦流形成翼が構成されることを特徴とする請求項１に記載の薪ストーブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、薪などを燃料として炉体内で燃焼させる煙突を装備した薪ストーブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薪を燃焼させる薪ストーブとしては、例えば、下記の特許文献１（特許公開２０００−４６３３４）が知られている。この薪ストーブＳは、図８に示すように、薪が入れられる燃焼室２を構成する本体１と、この本体１に設けられ薪が投入される投入口３と、本体に設けられ燃焼室２に連通する煙突４とを備えている。このような、薪ストーブＳにおいては、排気ガスに未燃焼ガスを多量に含むことを防止するために、燃焼室２の上側であって煙突４の手前に連通口５を介して連通する二次燃焼室６を設け、この二次燃焼室６内に未燃焼ガスの燃焼を促進する白金触媒７を備えている。これにより、燃焼室２へ、薪を投入し、火をつけて燃焼させると、燃焼室２に燃焼によって発生した未燃焼ガスを含んだ排気ガスは、暖まっているので、連通口５を通り二次燃焼室６へ至り、白金触媒７によって未燃焼ガスの燃焼が促進させられる。このため、排気ガスに含まれる未燃焼ガスが低減されている。
【０００３】
また白金触媒を使わない薪ストーブとしては、下記の特許文献２（ 特許公開２００４−７７０６０）が知られている。
この薪ストーブは、図９に示すように、本体１０の燃焼室１１内に薪が載置される平面状の載置部１３を設け、本体１０に、載置部１３の上側中央に向けて斜め上方から外気を供給可能な流出口４１を有した傾斜空気供給管４０を、流出口４１が載置部１３の中心線に対して対称に配置されるように複数設け、更に、載置部１３の上側中央に向けて、水平に外気を供給可能な流出口５１を有した水平空気供給管５０を、流出口５１が載置部１３の中心線に対して対称に配置されるように複数設けた。
【０００４】
これにより、触媒を使用しなくても簡単な構造で、充分な空気の供給によって未燃焼ガスを高効率で燃焼させ、未燃焼ガスの発生を低減し、製造コストの軽減を図るとしている。
【特許文献１】特許公開２０００−４６３３４公報
【特許文献２】特許公開２００４−７７０６０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このような従来の薪ストーブでは、未燃焼ガスを二次燃焼させて、排気ガスをクリーンにしているが、上方に二次燃焼室を設けこれに触媒を備えているので、構造が複雑で部品コストも高く、製造コストが高くなっているという問題がある。また、傾斜空気供給管による方法は、空気の吸い込みに対する条件が臨界的である。
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、触媒を使用することなく、二次燃焼室に未燃焼ガスを滞留させて高温に保ち、そこに外部から充分な空気を供給することによって未燃焼ガスを効率的に燃焼させ、高効率の暖房効果を得ると同時に排気の黒煙を低減させ、市街地でも使えるような薪ストーブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するため、この発明の薪ストーブは、薪が入れられる燃焼室を構成する本体と、上記本体に設けられ薪が投入される薪投入口と、上記本体に設けられ燃焼室に連通する二次燃焼筒とさらにこの二次燃焼筒に連通する煙突とを備えた薪ストーブにおいて、上記燃焼室内に薪が載置される載置部を設け、載置部は薪投入口の空気量調整弁から流入する空気を取り込む水平空気供給管を備え、水平空気供給管は薪投入口の反対方向の両側面に複数個の空気孔を備え、さらに、載置部の薪投入口とは反対側の燃焼室の上側に二次燃焼筒を設け、二次燃焼筒は横方向から外気空気量を調整して供給できる複数個の空気量調整管を有し、空気量調整管の取り付け位置より下部の二次燃焼筒には連結板が、空気量調整管の取り付け位置より上部の二次燃焼筒には対流抑止板を備え、二つの板の間に二次燃焼室を構成し、さらに対流抑止板の上方の空間である排気室の壁にはこの二次燃焼室の排気ガスを煙突に効率的に引き出す渦流形成翼が構成される。
【発明の効果】
【０００７】
これにより、薪を燃やすときは、投入口から薪を本体の燃焼室に投入し、載置部に載置する。この状態で薪に点火すると、薪が燃焼していき、これによって生じる未燃焼ガスが載置部の上方へ上昇していくが、水平空気供給管の空気孔が薪投入口の反対側に設けられているので、従来のストーブと違い薪は奥の方から燃えてゆき、二次燃焼室の真下の温度が最高になるように作用する。
【０００８】
燃焼室で生じた未燃焼ガスは連通板を通して二次燃焼室に抜けようとするが、連通板の開口面積は全面開口しているのではないので大半は燃焼室側に押し戻されて燃焼させられ高温ガスとなる一方、連結板を通過した未燃焼ガスは連結板に対称形に配置された上方と下方に交互に折り曲げられた開口部により渦巻き状に上昇する。
【０００９】
連結板を通過した未燃焼ガスは、そのまま煙突に通過するのではなく、連結板の開口面積より小さい開口面積を持つ対流抑止板によって滞留状態になり、下部の燃焼室の熱によりさらに高温状態になる。
【００１０】
連結板と対流抑止板の中間の側面に対称に配置された空気供給管からは外気が供給され、充分な空気が渦巻き状にくまなく供給されるので高温の未燃焼ガスが高効率で二次燃焼させられ、煙突からの未燃焼ガスの排気が低減させられる。
【００１１】
対流抑止板を通過した排気は、二次燃焼室の上部空間である排気室の内壁に備えられたブレード状フィン、渦流形成翼により煙突効果を強化し、連結板と対流抑止板によって抑えられた煙突からの空気の引きを補償する効果を持つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に基づいて、この発明の実施の形態に係る薪ストーブについて詳細に説明する。
図１から図７には、この発明の第一の実施の形態に係る薪ストーブを示している。
【００１３】
この薪ストーブは、薪が入れられる燃焼室１１、１９を構成する本体１０を備えている。本体１０は、直方形ないし円筒形で、中空になっている。また、底部に足１２を備えている。また、本体１０の上面後側には、燃焼室１１に連通する二次燃焼筒２０とさらにそれに連結する煙突２４が備えられている。さらに、燃焼室１１内の下側には薪が載置される平面状の載置部が設けられている。さらにまた、燃焼室１１の載置部の中央には筒状の水平空気供給管１７が設けられている。この水平空気供給管１７は、載置部の後側部分で両側面に複数個の空気孔１８を持つ。
【００１４】
また、本体１０には薪が投入される投入口１５が設けられている。投入口１５は開閉可能な扉１３を備えている。扉１３の端部は投入口の開口部にヒンジ結合されている。扉１３の中央は、空気量調整弁１４が備えられている。
【００１５】
本体１０の上面後側に搭載される二次燃焼筒２０は円筒状であり、その頭頂部はドーム状であり、その頭部に煙突２４が接続される。
【００１６】
本体燃焼室１１と二次燃焼筒２０の接続部分近傍には水平に円盤状の連通板２１が設けられる。連通板２１の構造は、図４のように、同心円状の二列の複数個の切り欠き部２９を持ち、また中央部分には連通筒３０を備える。切り欠き部２９は、図５のように切片が斜め上方に折り曲げられたものと斜め下方に折り曲げられたもので対をなしており、燃焼室１１、１９からの未燃焼ガスが垂直に二次燃焼室２６に連通するのを抑えて渦巻き状の気流をつくる。複数個（図４では3個）の切り欠き部は同心円上に対称に配置されるのが望ましい。また、最外周の列と2列目の切り欠き部の位置は、最外周の列の閉鎖部に2列目の切り欠き部に向き合うように配置することが望ましい。連通筒３０の側面も水平方向に切り欠き部２９を持ち、連通板の中心部に設けられた開口部から流入する未燃焼ガスを燃焼室２６に渦巻き状に取り込む。
【００１７】
また、二次燃焼筒２０の中間部には水平方向に円盤状の対流抑止板２５が設けられる。対流抑止板２５の構造はほぼ連通板２１と等しいが、切り欠き部の開口面積が連通板２１のそれより小さくなるように小さめになっている。このように構成することによって燃焼室１１からの未燃焼ガスは渦巻き状に二次燃焼室２６に取り込まれ、閉じ込められて滞留状態になる。対流抑止板２５の中心部分は燃焼が確実に行われる部分なので煙突への引きを促進するため単純な開口を複数個設けてもよい。
【００１８】
連通板２１と対流抑止板２５で挟まれた空間は二次燃焼室２６を形成するが、この二次燃焼室２６の中間部分の外壁に外気を取り込む複数個（図２では2個）の空気量調整管２２を水平に対称に配置して設ける。空気量調整管２２の外気の流入口には、それぞれ空気量調節弁２３が設けられており、外気の流入を好適に調節できるようになっている。
【００１９】
二次燃焼室２６で燃焼した未燃焼ガスの排気は、対流抑止板２５の開口部を抜けて煙突２４に接続される排気室２８に入る。排気室２８の内壁にはブレード状のフィン、渦流形成翼２７が傾斜して取り付けられており、排気を渦巻き状に吸い上げて煙突２４の引きを促進する。
【００２０】
この発明の薪ストーブを用いるときの空気の流れに着目して図７により説明する。投入口１５から載置部へ薪を載置し点火する。薪は、空気量調整弁１４で供給される外気で燃焼を始める。この場合、空気は主に燃焼室１１，１９の上面に沿って流れるが、水平空気供給管１７の空気孔１８からは、載置部の先の部分に向けて、水平に外気が供給されるので、薪の先端部で一次燃焼が促進され、二次燃焼筒２０直下の温度が最も高くなる。従来ストーブのように投入口１５付近で燃えず、奥のほうから燃えるのでより高温で燃焼し未燃焼ガスの発生が低減される。
【００２１】
燃焼しきらなかった未燃焼ガスを含むガスは、載置部の上方にある二次燃焼筒２０に上がろうとするが、連通板２１に閉鎖部があるため押し戻されて再燃焼するので燃焼の高効率化が図られる。一方、連通板２１と連通板の中央部の連通筒３０を通過した未燃焼ガスは、連通板２１と連通筒の開口部である切り欠き部２９が特殊な形状をしているので渦巻き状に二次燃焼室２６に導かれる。二次燃焼室２６は上部に対流抑止板２５で蓋がされているので、この空間に一時的な滞留状態が作りだされ、燃焼室１１の熱で過熱される。このような未燃焼ガスに空気調整管２２から適量の外気が送り込まれ、渦流となってまんべんなく供給されるので未燃焼ガスが高効率で燃焼させられ、煙突２４からの未燃焼ガスの排気が低減させられる。
【００２２】
また、この場合、二次燃焼室２６から対流抑止板２５の開口部である切り欠き部２９を通過した排気ガスは、排気室２８の内壁に設けられたブレード状のフィン、渦流形成翼２７によって渦流となって煙突２４に吸い上げようとする煙突効果を高め、逆流を防ぐことができる。
【００２３】
以上説明したように、この発明の薪ストーブによれば、薪の投入口の扉に設けられた空気量調整弁を通して取り込んだ外気を、薪載置部の先端部に空気孔を持つ水平空気供給管によって薪の先端部分から燃焼させ、その上側に設けた二次燃焼室に未燃焼ガスを導き、二次燃焼室の側面から水平に外気を供給して未燃焼ガスを高効率で燃焼させることができ、煙突からの未燃焼ガスの排気、黒煙を低減することができ、環境を汚染しにくくすることができる。
【００２４】
また、二次燃焼筒には連通板の閉鎖部があるので、未燃焼ガスが燃焼室側に押し戻されて燃焼させられるようになり、この点でも未燃焼ガスを高効率で燃焼させることができ、煙突からの未燃焼ガスの排気を低減することができる。さらに、水平空気供給管の空気孔が載置部の先端部に配置されているので、薪は先端部分から燃焼しストーブの奥の方、すなわち二次燃焼筒の直下の温度が高められるので燃焼効率が高められる。
【００２５】
さらに、従来のように触媒を使用しなくても二次燃焼筒に二次燃焼室を設けるだけの簡単な構造で、充分な空気の供給によって未燃焼ガスを高効率で燃焼させることができ、それだけ、製造コストを低減することができる
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施例に係る薪ストーブを示す斜視図である。
【図２】この発明の実施例に係る薪ストーブの本体部を示す側面断面図である。
【図３】この発明の実施例に係る薪ストーブの二次燃焼筒直下における正面断面図である。
【図４】この発明の実施例に係る薪ストーブの連通板の斜視図である。
【図５】この発明の実施例に係る薪ストーブの連通板の円周A-A'に沿った断面図である。
【図６】この発明の実施例に係る薪ストーブの対流抑止板の斜視図である。
【図７】この発明の実施例に係る薪ストーブの空気の流れを示す断面図である。
【図８】従来の薪ストーブの実施例の煙突を省略した縦断面図である。Ｓ  薪ストーブ１  本体２  燃焼室３  投入口４  煙突５  連通口６  二次燃焼室７  白金触媒
【図９】従来の薪ストーブの別の実施例を示す正面断面図である。１０  本体１１  燃焼室１２  足１３  載置部１４  覆い部１４ａ  筒状体１５  灰取出口１６  灰受け部１７  煙突２０  第一投入口２１  扉２２  窓３０  第二投入口３１  蓋４０  傾斜空気供給管４１  流出口４２  流入口４３  延設部４４  流入量調節機構５０  水平空気供給管５１  流出口５２  流入口５４  流入量調節機構
【符号の説明】
【００２７】
１０  本体
１１  燃焼室
１２  足
１３  扉
１４  空気量調整弁
１５  投入口
１６  支持体
１７  水平空気供給管
１８  空気孔
１９  燃焼室
２０  二次燃焼筒
２１  連通板
２２  空気量調整管
２３  空気量調整弁
２４  煙突
２５  対流抑止板
２６  二次燃焼室
２７  渦流形成翼
２８  排気室
２９  切り欠き部
３０  連通筒
【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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【図８】
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【図９】
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