(57)【要約】【課題】  本発明は、従来の二重煙突から高温高エネルギーのまま外気内に放出されていたエネルギーの無駄使いを解決するためになされたもので、二重煙突の外筒に高温な排気のエネルギーを通過させることにより建造物内を効率よく暖房できる二重煙突燃焼器具を提供することを目的としている。【解決手段】  本発明の二重煙突燃焼器具は、基部が燃焼器具Ｘの燃焼部１に連通された二重煙突２を有する燃焼器具Ｘであって、該二重煙突２が第１排気筒としての内筒２ａと、第２の排気筒としての外筒２ｂとから構成されている。そして、二重煙突２の内筒２ａと外筒２ｂとは、連通する１本の管である。また、外筒２ｂの延伸部である排気筒３ａには、排気ファン４を設けている。排気ファン４を設けることで、第１排気筒と第２排気筒の設計の自由度を増加することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部で燃料が燃焼される燃焼部と、該燃焼部に一端が開口され、燃焼部から上方に延びる部分を有する第１排気筒と、前記第１排気筒の他端と連通し、少なくとも一部が前記第１排気筒の前記上方に延びる部分と隣接し、排気用の開口を有する第２排気筒と、該第２排気筒に設けられた排気ファンと、を有することを特徴とする二重煙突燃焼器具。
【請求項２】
前記第１排気筒と、前記第２排気筒との隣接する部分が、内筒と外筒とを有する二重管で、前記第１排気筒が前記二重管の内筒で、前記第２排気筒が前記二重管の外筒であることを特徴とする請求項１に記載の二重煙突燃焼器具。
【請求項３】
前記第１排気筒と、前記第２排気筒との前記隣接する部分が、１本の管の内部を隔壁で区分した二重管であることを特徴とする請求項１に記載の二重煙突燃焼器具。
【請求項４】
前記第１排気筒の所望の位置が、膨出部となっていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の二重煙突燃焼器具
【請求項５】
前記第１排気筒が、前記第２排気筒と隣接せずに、全外周が、露出している部分を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の二重煙突燃焼器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重煙突燃焼器具に関し、殊に排気筒に二重管を有する暖房用燃焼器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼器具内で物を低温で燃焼させると、不完全燃焼となり煤煙が大量に発生する。しかし、例え高温で燃焼させても、排気筒の外周から急速に放熱され排気筒内の排気の温度が急速に低下すると、排気に含まれる不完全燃焼成分が煤となって排気筒内壁に付着しやすいものである。こうした排気筒の外周からの放熱を防ぎ、排気温を高温に保ったまま排気口から外気内に放出し、排気筒内壁への煤の付着を軽減するものとして二重排気管すなわち二重煙突が使われている。
【０００３】
二重排気管を使用した燃焼器具としては、例えば、特許文献１（特開２００４−０４５０２０号）や特許文献２（特開２０００−１６１６５０号）などがあった。これらの文献に記載された二重煙突は、内部に排気筒を有し、外側に燃焼用の空気を取り入れる吸気筒を設けたもので、単に煙突を二重としただけであり煙突内の排気と外部の間に空気層を介在させただけであった。当然、外周の空気層があるから煙突内の排気温は保護され一重の煙突の場合よりは高い排気温のまま外気内に放出されることになり煙突内の煤の付着が軽減されることになる。と言うことは、このような二重煙突を使った燃焼器具を暖房器具としてみると、高温のままの排気を外気に放出するのであるから、エネルギーの無駄使いという大きな欠点があることになる。
【特許文献１】特開２００４−０４５０２０号文献
【特許文献２】特開２０００−１６１６５０号文献
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記特許文献１、特許文献２に示したように、二重煙突から高温高エネルギーのまま外気内に放出されていたエネルギーの無駄使いを解決するためになされたもので、二重煙突に高温な排気のエネルギーを通過させることにより建造物内を効率よく暖房できる二重煙突燃焼器具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】
【０００５】
上記の目的を達成するために本発明の請求項１に記載の二重煙突燃焼器具は、内部で燃料が燃焼される燃焼部と、該燃焼部に一端が開口され、燃焼部から上方に延びる部分を有する第１排気筒と、前記第１排気筒の他端と連通し、少なくとも一部が前記第１排気筒の前記上方に延びる部分と隣接し、排気用の開口を有する第２排気筒と、該第２排気筒に設けられた排気ファンと、を有することを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の二重煙突燃焼器具は、前記第１排気筒と、前記第２排気筒との隣接する部分が内筒と外筒とを有する二重管で、前記第１排気筒が前記二重管の内筒で、前記第２排気筒が前記二重管の外筒であることを特徴としている。
【０００７】
請求項３に記載の二重煙突燃焼器具は、前記第１排気筒と、前記第２排気筒との前記隣接する部分が、１本の管の内部を隔壁で区分した二重管であることを特徴としている。
【０００８】
請求項４に記載の二重煙突燃焼器具は、前記第１排気筒の所望の位置が、膨出部となっていることを特徴としている。
【０００９】
請求項５に記載の二重煙突燃焼器具は、前記第１排気筒が、前記第２排気筒と隣接せずに、全外周が、露出している部分を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
従来の二重煙突では、内筒を排気筒とし、外筒を吸気筒として隣接させているので、上方に行くほど急激に温度が下がり、わずか１メートルの二重煙突を垂直に取りつけたテストでは、二重煙突の下端部で１８０℃あったものが、上端部外周では、温度が８０℃に下がっていた。そのため、従来の二重煙突の内外筒の間に断熱材を封入した高価な二重煙突を使用する例もあった。
【００１１】
これに対し、本発明の二重煙突燃焼器具は、第１排気筒と第２排気筒とが連通し、かつ、少なくとも一部で隣接した１本の管からなる二重煙突を形成している。したがって、第２排気筒は、第１排気筒を暖めながら外部に排気するので、第１排気筒の温度を高温に保持することができる。その結果、二重煙突の温度は、上方に行くほど高温となり、室内の暖房用等に使用することができる。
【００１２】
上記二重煙突燃焼器具の内外筒からなる二重煙突は、シングルエンド構造と言われる構造の二重煙突であり、内外筒が連通する１本の管からなっており、燃焼部から排出された排気が、第１排気筒としての内筒を通って第２排気筒としての外筒に回り、端部の開口から外部に排出される。したがって外筒内の排気により内筒内の排気が保温され、二重煙突の上方にいくにしたがい二重煙突の外周の温度が高くなる。高さ５メートルの二重煙突の実測テストでは、二重煙突の基部の外周温度が１８０℃であったにもかかわらず、５メートル上の二重煙突の外周温度が２８０℃であった。従来、１台の暖房器具で２階も３階も暖房しようとしても、上方に行くほど排気筒の外周の温度が低下し高階層ほど暖房効果が得られなかったが、本発明の二重煙突燃焼器具の場合は、器具の大きさを適当にすることで、３〜４階立て家屋程度までは、１台の二重煙突燃焼器具で十分暖房効果が得られる。また、第２排気筒に排気ファンを設けて強制的に排気するので、第１排気筒や第２排気筒の向きや長さなどの構造を自由に設計することができる。さらに、煙突内で高温の部分が長くなるので、完全燃焼し、煤の発生を減少させることができる。
【００１３】
第１排気筒及び／又は第２排気筒の所望の位置が、膨出部となっている二重煙突燃焼器具は、膨出部で排気の流通速度が低下し、時間をかけてゆっくり流れるとともに膨出部の表面面積が大きい。したがって、膨出部からの熱放射量が多くなり膨出部外周の暖房効果が上がる。また、第１排気筒の所望の位置を曲折部とした場合も、排気の曲折部通過時間が長くなるとともに曲折部の表面面積が大きいから曲折部からの熱放射量が多くなり曲折部外周の暖房効果が上がる。
【００１４】
第１排気筒が、前記第２排気筒と隣接せずに、全外周が、露出している部分を有することによって、露出部からの熱放射量が多く、暖房効果が上がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施例について図面を用いて説明する。図１は、本発明の二重煙突燃焼器具における第１実施例の構成を示す縦断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線切断横断面図であり、図３は、１本の管の内部を隔壁で区画した二重管の横断面図である。図中で、Ｙは建造物の外壁を示し、Ｚは建造物の床を示している。図示したように、燃焼器具Ｘ上に燃焼部１と連通し、ほぼ垂直に立設された二重煙突２は、シングルエンド構造といわれる二重管で、内筒２ａが第１排気筒となり、外筒２ｂが第２排気筒となっている。内筒２ａと外筒２ｂは、端部（図では、上端）で連通している。外筒２ｂの下方からは排気筒３ａが延伸され、この排気筒３ａの先端側に排気ファン４が取付けられ、排気ファン４に接続された排気筒３ａが建造物の外壁Ｙを貫通し、先端の開口３ｂが屋外に開放されている。燃焼器具Ｘの燃焼部１内で燃料が燃焼されて発生した排気は、排気ファン４によって強制吸引されて排気筒３ａの端部の開口３ｂから屋外に放出される。建造物の外壁Ｙを貫通する際の排気筒３ａは、外周に外筒である吸気筒５が取付けられた二重管である。吸気筒５の基端は延伸され、延伸部５ａとして燃焼器具Ｘ内の燃焼部１の底部と連通して開放されている。外筒である吸気筒５と排気筒３ａの間から燃焼器具Ｘに供給される吸気としての外気が矢印に沿って取り込まれる。この吸気筒５は、建造物と外壁Ｙとを遮断する防火層となっている。図１では、吸気筒５の延伸部５ａは、燃焼器具Ｘの下方から燃焼部１に取り込まれているが、燃焼器具Ｘの側方や後方から取り込む構造であっても良い。なお、吸気筒５を可能な範囲でできるだけ長く排気筒３ａの外周を覆わせてから燃焼器具Ｘの燃焼部１に取り込んだ方が、燃焼室１内の燃焼温度を高くでき、燃焼効率も向上し、排気温度も高まり、暖房効果も向上する。また、二重管としては、二重煙突２の代わりに、図３に示すような１本の管を隔壁６ａで２つの隣接する管路６ｂ、６ｃに区画した二重管６を使うこともできる。管路６ｂと管路６ｃとは、上端で連通しており、一方の管路が第１排気筒で燃焼部１と連通し、他方の管路が第２排気筒となって排気ファン４に接続している。
【００１６】
上記構成の二重煙突燃焼器具は、燃焼器具Ｘ内の燃焼部１で燃焼した燃料から発生した排気は、第２排気筒の延長部としての排気筒３ａに取付けられた排気ファン４により強制吸引される。排気ファン４により吸引された排気は、燃焼部１から第１排気筒としての内筒２ａを通って二重管の端部で第２排気筒としての外筒２ｂに回り外筒２ｂの下方から延伸された排気筒３ａに排出され、この排気筒３ａに取付けられた排気ファン４を通って先端の開口３ｂから屋外の外気内に放出される。以上の構成の内筒２ａ内の排気は、内筒２ａから外筒２ｂに回った排気が流れる排気層すなわち断熱保温層によって屋内の外気と遮断されている。したがって、内筒２ａ内の排気温は、容易に低下しないのみならず、二重煙突２の上方に行くほど外筒２ｂの外周の温度を高くすることができ、二重煙突２を暖房器具として使用することができる。
【００１７】
図４は、本発明の二重煙突燃焼器具を３階建の多階層建造物に設置した状態を示す縦断面図である。Ｚ１は一二階を区画する天井で、Ｚ２は二三階を区画する天井である。この実施例では、多階層建造物の１階に燃焼器具Ｘを設置し、燃焼器具Ｘ上に立設した二重管からなる二重煙突２により天井を貫通させて設置したが、従来の単に空気層としての外筒を備えた二重煙突のときよりも二重煙突の上方の外周温度が高温となった。したがって、二階以上の上階層の暖房が効率的に行える。試作器として、高さ５メートルの二重煙突２を持った燃焼器具を形成したところ、この試作器では、内筒２ａ内の排気温は、上方に行くほど外筒２ｂ外周の温度が高くなった。すなわち、高さが５メートルの内外二重管からなる二重煙突２の外筒２ｂの外周で計測した場合、外筒２ｂの下端部の外周の温度が１８０℃のとき、外筒２ｂの上端の温度が２８０℃まで達した（従来の一重煙突の場合、排気筒の基部の温度が２５０℃で、排気筒の上に行くほど低くなり、排気筒の上端の５メートルの位置では温度が１５０℃であった。特に、排気ファン４を設けることで、第１排気筒としての内筒２ａや第２排気筒としての外筒２ｂの長さや上下方向を自在に設定することができ、設計の自由度が増す。
【００１８】
以上のように、２〜３階建ての建造物で、１階に燃焼器具を設置し、二重管の排気筒、すなわち二重煙突２を使って天井を貫通させて配置すれば、１台の二重煙突燃焼器具で２〜３階の部屋の暖房が低コストでできることになる（従来、このような使い方をするときは、外筒に断熱材を充填した断熱煙突という高価な煙突が使われていた）。
【００１９】
図５は、二重煙突燃焼器具の二重煙突の上端を水平方向に延伸した状態を示す縦断面図である。本発明の二重煙突燃焼器具では、排気ファン４を設けて強制的に排気するので、図に示すように、二重煙突２の上端を水平方向に延伸した延伸部７を設けることができる。延伸部７内には、第１排気筒としての内筒２ａと、第２排気筒としての外筒２ｂが設けられている。このような延伸部７を設けることにより部屋の任意の位置に熱を誘導できるから、例え壁や隔壁で区画された場所であっても十分に暖房できることになる。しかも、この水平方向への延伸部７は、任意の位置に施すことができるし、内外筒を有する複数の曲折部とすることもできる。さらに、延伸部７の向きは水平方向に限定されない。
【００２０】
図６は、二重煙突燃焼器具の二重煙突２の上端、すなわち、第１排気筒としての内筒２ａの上端部分を膨出部８とした状態を示す縦断面図である。図に示すように、二重煙突２の上端部を拡大して膨出部８とすると、膨出部８内の排気の流速が下がりゆっくりと流れるため外気への放熱量が増加する。すなわちラジエータや放熱フィン（放熱用の突起）の役割を果たす。例えば、二重煙突燃焼器具を高層建造物に設置し、任意の階の外筒２ｂに膨出部８を形成すれば、形成された位置の外気をより高温で暖房することができる。膨出部８は、第１排気筒と第２排気筒の双方に形成してもよい。
【００２１】
図７は、本発明の二重煙突燃焼器具の二重煙突２の先端から第１排気筒としての内筒２ａをむきだしのまま水平方向に延伸したむき出しの延伸部９とし、この延伸部９の先端を二重煙突２の外筒２ｂに連通させた状態を示す縦断面図である。このような構成のときは、図５の実施例の効果に加え、むきだしの延伸部９には、断熱保温層がないので、熱放出量が多くなる。なお、このむきだしの延伸部９を二重煙突の任意の位置に施すことができる。さらに、図８に示すように、このむきだし延伸部９を複数の曲折した延伸部１０とすることもできる。
【００２２】
本発明の燃焼器具は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施例で示した各構成を任意に組合わせることができ、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の二重煙突燃焼器具は、建造物内の暖房用として使えるのみならず、屋外用の暖房器具としても使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の二重煙突燃焼器具の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線切断横断面図である。
【図３】本発明の二重煙突燃焼器具の異なる実施例を示す横断面図である。
【図４】本発明の二重煙突燃焼器具を多階層建造物に設置した状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明の二重煙突燃焼器具の二重煙突の上端を水平方向に延伸した状態を示す縦断面図である。
【図６】本発明の二重煙突燃焼器具の二重煙突の上端を膨出部とした状態を示す縦断面図である。
【図７】本発明の二重煙突燃焼器具の二重煙突の先端から内筒をむきだしのまま水平方向に延伸し、この先端を二重煙突の外筒に連通させた状態を示す縦断面図である。
【図８】本発明の二重煙突燃焼器具の二重煙突の先端から内筒をむきだしの複数の曲折部とした状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
Ｘ          燃焼器具
Ｙ          外壁
Ｚ          一階の床
Ｚ１        一二階を区画する天井
Ｚ２        二三階を区画する天井
１          燃焼部
２          二重煙突
２ａ        内筒（第１排気筒）
２ｂ        外筒（第２排気筒）
３ａ        排気筒（第２排気筒）
３ｂ        開口
４          排気ファン
５          外筒である吸気筒
５ａ        吸気筒の延伸された延伸部
６          二重管
６ａ        二重管の隔壁
７          二重煙突の水平方向に延伸した延伸部
８          二重煙突の膨出部
９          水平方向に延伸したむき出しの延伸部
１０          むきだし延伸部を複数の曲折した延伸部
【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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