JP6152505B2 - ペレット状燃料の燃焼装置 - Google Patents

Description

本発明は、木炭ではなくペレット状の燃料を効率よく燃焼させることによって、炭火に代わり直火が容易に使え、また暖房器具としても使えるペレット状燃料の燃焼装置に関する。

特開２０１１−２４２１０９号公報 特開２００９−１９８４６号公報 特開２００９−１１５３３３号公報

特許文献１は、板状部材を階段状に配置して傾斜部を形成したロストル上で、固体燃料を燃焼させ、燃焼筒内の燃焼火炎の上昇により、吸引口から空気が吸引される構造であるが、ロストル、吸気口の構造が複雑で製造が困難である。また、燃料供給装置が密閉されていないため、燃料供給装置内へバックファイヤ現象や、不完全燃焼による有毒な可燃性ガスが燃料投入口から排気されるといった、構造上の問題がある。

特許文献２は、植物由来の固形燃料を収容し、下端に通気性の燃料保持部材を有する固形燃料収容体と、該固形燃料収納体の下部に設けられた、第一燃焼室に連通した第二燃焼室と排気装置と、を有し、前記固形燃料収納体に外気吸入口を設けたことを特徴としている。第二燃焼室の上を調理部としていることから大型化し、排気装置を必要とすることから構造が複雑になり、また炎が直接視認できない。

特許文献３は、ペレットタンクにペレット供給管を接続し、その先端から中央付近まで、ペレット供給管が差し込まれる下部燃焼室の開口部とペレット供給管の上面との間は溶接などにより固定せず隙間を設けて差し込む。ペレットタンクへの類焼を防ぐため、レバーを設けており構造が複雑である。

ペレット状の燃料（木質ペレットなど）は現在、暖房などの燃料として専用のストーブやボイラーで利用されている事例のみであり、野外用バーベキューコンロに使用されることはなかった。また、ペレット状の燃料の生産は日本各地で行われているが、その活用方法は前述の機器による限定的なもので、供給過多の状態にあるため、新たな用途と需要者の拡大が望まれている。

本発明は、野外用バーベキューコンロとしてのレジャー用途だけではなく、災害などの非常事態において、例えば、倒壊した建物の材木などを利用して調理することができ、また、暖も取れるストーブといった実用的な防災用品としての活用を想定している。

即ち、本発明はペレット状の燃料をはじめ、薪、木片、建築廃材などの木質バイオマス全般を燃料として使えるようにした点で、炭や石油など従来の燃料を使用する他のコンロもしくはストーブに比べて経済面に優れる上に、手軽に手に入る木材で加熱調理することができ、かつ暖を取ることができるペレット状燃料の燃焼装置を提供することを意図する。

木質ペレットには、硫黄、窒素、塩素、ひ素、水分が含まれており、着火に時間がかかること、また着火しても弱燃焼（不完全燃焼）によって、排気されるガスには人体有害なＣＯが含まれることから、燃料としての扱いにくさが問題であった。

更に、直火による煙発生と炎調整の問題を解決すべく、既知のロケットストーブ原理を応用し、研究を重ねた結果、独自の燃焼構造を吸排気経路に構成することによって、煙の出にくい高い燃焼効率と安定した炎の保持を実現する。

また、一切動力を必要とせず、自然落下による燃料の自動充填と自然通風のサイクルにより安定した持続燃焼を可能とする。美しく燃え上がる炎を眺め、楽しみながら調理と採暖ができる野外用バーベキューコンロは従来にはなく、簡単に心地良く使えるアウトドア用品として提供するものである。

上記の課題解決を意図し、本発明は、請求項１〜１０を提供する。

請求項１の発明は、下記の特徴を有する。

混合室の上面に、鉄網と鉄板をＬ字状に当接することによって形成した火格子を横架し、燃料をその火格子の上面に保持し燃焼させると共に、火格子の隙間から、燃焼して焼失した燃料片を混合室の床面に落下させ、さらに燃え尽きるまで燃焼させるとともに、混合室を通過する空気及び可燃性ガスを、火格子の下側（混合室の上面）と、混合室の床面の両方向から加熱し、混合室を高温に保ち、この予熱された吸気した空気及び可燃性ガスからなる混合気を予熱しながら、混合室を通り煙突へ連接する第一排気口から燃焼室へ、一方角形鋼管の鉛直方向の外壁内面と、火格子の先端との隙間を通過し、自然対流伝熱層に導く自然通風させる構造としたことと、吸気口から取り込んだ空気は、混合室内を煙突方向へ、一方向に通過させることで流速を速める。

請求項２の発明は、下記の特徴を有する。

火格子の金網の隙間を介して混合室へ可燃性ガスを下降流動させる。この可燃性ガスはＣＯを含み有害であるため、他方鋼管のチャンバーを蓋で密閉するとともに、このチャンバー内に滞留させ、外に排気せずに完全燃焼させることで安全性を高めた。また、チャンバーは、燃料と可燃性ガスを充填すること、煙突との隣接面の断熱性を高め、煙突内の二次燃焼と煙突効果を高めることを意図する。チャンバー内の高温化により、燃料を乾燥して着火性を向上させ、また、燃料を蒸し焼きにして加熱分解することで可燃性ガスを発生させる。焼失したペレットが自然落下することにより、火格子上に自動充填される構造である。格子の金網の隙間を介して混合室へ下降流動した可燃性ガスと、吸気口から供給された空気との混合気は、混合室で予熱され高温になり、第一排気口から煙突へと通風できる特徴がある。

請求項３の発明は、下記の特徴を有する。

煙突まで突出した火格子は、チャンバーと煙突とが連接するガス流入口から自然落下する燃料の受け皿となり、そこに略三角形の燃焼部（以下、三角燃焼部という）を形成する。三角燃焼部は、Ｌ字の燃焼ルート（自然対流伝熱層）に向かって、三角燃焼部の先端を突き出す形となっており、これが抵抗となってさらに乱気流を増幅させる。この乱気流は、三角燃焼部に向かってチャンバーと煙突とが連接するガス流入口から供給される前記チャンバー内に溜められた可燃性ガスと、混合室で予熱され高温になった、前記チャンバー内から火格子の金網の隙間を介して混合室へ下降流動した可燃性ガスと吸気口から供給された空気との混合気とを攪拌混合し燃焼効率を高める。また、この三角燃焼部が抵抗になり煙突内側の流速が外側に比べ遅くなることで、外側の速い気流は相対的に圧力が高くなり、炎を内側に押し留める効果を発揮し、この煙突内の気流速度の差が二次燃焼を促進することを意図する。この流速の違いは、外側から内側に向かって空気を供給する経路にもなり、内側には炎が立ち上がるが、外側には排気のみが流れる二つの層を形成し、この二層構造によって煙突内での二次燃焼を促進し、煙の少ない排気を可能にしている。

請求項４の発明は、下記の特徴を有する。

吸気口の断面積を排気口の断面積より小さくすることにより、燃焼サイクルの継続性を確保する。具体的には、吸排気経路の構成比を、吸気口の断面積≦第一排気口の断面積≦第二排気口の断面積とする。この構成により、混合室の空気の流速を高め、熱膨張の圧力損失を低減し、通風力を高める。火格子を可動させることによって、チャンバーと煙突とが連接するガス流入口から自然落下する燃料の量や、燃え上がる炎の強さ・大きさを調整することができる。また、火格子は着脱可能であって、火格子を取り外すことによって、長尺の木材を投入することが可能となる。

請求項５の発明は、下記の特徴を有する。

チャンバーの蓋および火格子は、着脱可能である。蓋と火格子を着脱可能とするとともに、前記チャンバーの吸気口を、取り外した蓋で密閉することによって、燃料投入口から、木材などの長い燃料を投入することができ、投入口が吸気口となり、木質ペレット以外の薪や建築廃材など、身近にある木質バイオマスを燃料に使うことが可能となる。

請求項６の発明は、下記の特徴を有する。

請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の構造を備え、煙突頂部の第二排気口近傍に、取手兼五徳となる略コの字型の部材を設けることによって、燃え上がる炎（直火）によって調理器具を加熱することができる、バーベキューコンロとして利用することができる。

請求項７の発明は、下記の特徴を有する。

一方鋼管の正面の下方に、開口を設け、他方鋼管の正面及び背面に開口を設け、この一方鋼管と、この他方鋼管を接合し、該他方鋼管の正面に孔を設け、鉄網と中央にスリットを設けた鉄網及び／又は鉄板をＬ字型に成型した前記火格子のスリットにボルトを貫設し、この貫設した螺子部に螺着したナットで、この火格子を、前記煙突と前記燃料投入室に吊下し、鋼板からなる前記蓋の他方隅部に設けた軸を、他方鋼管に設けた軸受けに係止する構成とする。

請求項８の発明は、下記の特徴を有する。
一方・他方鋼管の底面を、開口する構成とし、軽量化と低コスト化が達成できる構成である。

請求項９の発明は、下記の特徴を有する。
一方鋼管の外壁の背面、及び内面の取付穴に煙突取付管を形成し、煙突取付管の内面の下方に設けた邪魔板が、内面方向に突出する構成とし、燃焼ガスの滞留時間を確保し、二次燃焼の効果を達成できる構成である。

請求項１０の発明は、下記の特徴を有する。
チャンバー、及び煙突には、Ｕ字溝、Ｕ字金属、Ｕ字セラミック、Ｕ字土管でなる熱交換部材を被嵌できる構成とし、この燃焼装置を熱交換機材として、活用できる。

火格子上に積載された燃料の、火格子に近接もしくは当接している部分に着火すると、煙突効果により煙突頂部に設けた第二排気口に向かって空気の流動が起こる。燃料は火格子との当接面において燃焼し、積載燃料の燃焼炎が火格子の当接面で発生する。チャンバーは蓋で密閉されているため吸気が少なく、不完全燃焼がおこり、これにより燃料が加熱分解され、可燃性ガスが発生する。この燃焼炎から生じたこの可燃性ガスを含む燃焼排ガスは、（１）チャンバー内に滞留した後火格子の上側のガス流入口から、または、（２）火格子の下側の第一排気口から、の二つの経路を通って三角燃焼部に流入し、最大温度での燃焼の後、煙突を通って外部へと排気される。
火格子表面で燃えて小さくなった燃料は火格子の金網の網目の隙間から落下し更に燃え続け、混合室を通り抜ける空気を、火格子の下側および床面の両方向から加熱し、三角燃焼部の高温化を促進する。なお、落下した燃料は混合室の通風により焼失する。ガス流入口から煙突内へ自然落下した燃料は、略三角形の三角燃焼部を煙突内で形成する。燃料が焼失すると、自然落下により、チャンバーから一次燃焼部へ、またガス流入口から三角燃焼部へ、燃料が自動充填されることによって、三角燃焼部が常に形成される。このサイクルにより、燃焼が継続される構造となっている。

三角燃焼部の底辺先端に渦を巻く乱気流が発生し、三角燃焼部への空気供給を増大させる。混合室の上部に吊下げられた火格子において、載置された燃料が燃えることによって可燃性ガスが発生する。この可燃性ガスは、チャンバーが蓋によって密閉されていることから、チャンバー内に充填される。この可燃性ガスの膨張圧力と、チャンバー内の温度と三角燃焼部の温度の差により、可燃性ガスは、三角燃焼部に連通するガス流入口から三角燃焼部へ吸引される。

また、可燃性ガスは、吸気口から煙突に向かって流れ込む空気の通風力によって、火格子の金網の網目の隙間から火格子の下側へと流出し、混合室において、吸気口から供給される空気と混合されながら、第一排気口を経て煙突へ通風し、三角燃焼部へ供給される。

火格子は、一方角型鋼管と他方角型鋼管の間に設けた開口を区画するように、吊り下げられている。火格子によって区画された開口の火格子より上側をガス流入口、火格子によって区画された開口の火格子より下側を第一排気口という。混合室は、他方角形鋼管の火格子より下側の空間であって、第一排気口を介して煙突と連接している。吸気口からこの混合室へと供給された空気は、火格子を介し、三角燃焼部の底辺の先端を支点に直角に上昇する。吸気口から取り込まれた空気及び火格子の下側へ下降流動した可燃性ガスを含む混合気は、混合室を介して予熱され、第一排気口から煙突へと通風することによって、三角燃焼部の斜辺方向へ向かうように広がる。この混合気は、ガス流入口から供給される可燃性ガスと、三角燃焼部で混合されることによって、乱気流を生じさせ、良好な混合を促進する気流を構成する。この構造により、可燃性ガスと空気の混合性能を向上して完全燃焼を容易にさせ、継続的な自然燃焼を確保する。

三角燃焼部の底辺の先端を境に発生する乱気流は、内側の流速を遅くする。外側の気流は相対的に速くなり内側と流速の差が生じる。この気流速度の違いは、その圧力差によってあたかも仮想の壁のようになり、煙突内で燃え上がる炎は、外側の空気に内側へ押しつけられ、内側（流速の遅い方）にしか炎が燃え上がらない。同時に、外側（流速の速い方）は、内側に向かって空気（酸素）を供給する経路となり、煙突内での二次燃焼を促進する機能を発揮する。この構造が、煙が少なく完全燃焼に近い排気をつくり出している。また、煙突全体に渡る燃焼で熱気流が拡散せず高温に保たれるため、外気との温度差による密度差で、より大きな浮力と通風力を得ている。煙突内側に細く燃え上がる炎がその証明であり、本発明品の最大の特徴である。

三角燃焼部の斜辺の傾斜が、燃焼面積を略２倍まで拡大する。これが吸気量に対し排気量を略２倍確保する構造となり、空気の熱膨張による圧力損失を減らし、上昇気流を倍増させ下から上方向への通風力を発生させる。そして、加熱された空気（排気）は、気球が上昇する原理で煙突上部に向かって排気され、自然通風のサイクルが回る。

また、三角燃焼部へ可燃性ガスを集中し燃焼させる構造は、通常の自然燃焼（３００℃〜５００℃）よりも高温で燃焼し６００℃以上に達する。三角燃焼部での可燃性ガスの高温燃焼は、一気に空気密度を小さくし、大きな浮力を生み出す。いわば、細長い熱気球が煙突を上昇していくイメージで、熱気のかたまりがシリンダー内のピストンのように作用し負圧となり、吸気口から空気を吸い込む。吸気口の開口面積を第二排気口より常に小さく設定することによって、混合室を流れる空気の速度を速めている。これが、自然通風でありながら速い気流を生み出し「常に火をウチワで扇いでいる」状態を実現したもので、常に新鮮な空気を供給することで、燃焼が安定し、かつ継続される特性がある。この構造は、「ボイル−シャルルの法則」に則ったシンプルな構造体とすることが本発明である。

火格子は可動させることができる。上方に動かした場合は、吸気口の断面積を拡大し、またガス流入口の断面積を絞る作用となる。すなわち、ガス流入口から自然落下する燃料の量を少なくし、三角燃焼部を縮小する。かつ、混合室の空気の流速を遅くするため、炎を小さくすることができる。逆に、下方に動かした場合は、吸気口の断面積を縮小し、またガス流入口の断面積を拡大する作用となる。ガス流入口から自然落下する燃料の量を多くし、三角燃焼部を拡大する。かつ、混合室の空気の流速を速くするため、炎を大きくすることができる。

混合室の断面積が、吸気口の開口面積よりも大きくなると、圧力が分散し気流速度が遅くなる（ボイルの法則）ことを利用するものである。

この火格子を可動式とする構成により、ペレット状の燃料の性質・種類問わず最適な燃焼を実現でき、ペレット状の燃料の燃焼特性および外気温・湿度など外部環境に合わせた炎の調整が可能となり、最適な燃焼を実現できる調理用コンロとしての要件を具備した。

火格子及び蓋は着脱可能な構造とし、この構造により、ペレット状の燃料及びまたは薪などの木材のいずれも利用することができる。

煙突内は、前述の二次燃焼により、高温に保たれるため、排気は高温状態で放出され、バーベキューの肉などを高速かつ均一に焼くことができる。上記の構成を備え、第二排気口に五徳を設けることにより、可燃性ガス及び燃料を完全燃焼させ、煙が少なく、直火でありながら、従来からの木炭を燃料とする燃焼装置と同程度の扱いやすさを備えた野外用バーベキューコンロを提供することができる。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

燃料２１を積載収納するチャンバー２の上方には蓋２２を設け、チャンバー２の下方には、この積載燃料２１を支承する網目状の火格子３を設け、一方角形鋼管７及び他方角形鋼管８の床面部Ｆより浮上状態に設け、他方角形鋼管８の床面部Ｆに、外気を取り込む吸気口９を設け、この火格子３の下方には、吸気口９から取り込んだ空気を煙突５へ供給する混合室４を設け、この混合室４に連接する煙突５と、混合室４から煙突５（燃焼室４−１）へ連通する第一排気口６３と、この煙突５の上方に第二排気口１０を設ける。

火格子３は、この火格子３を上下方向に貫通する隙間３７を複数並設状態に有する網目状に構成すると共に、この複数の隙間３７の並設間隔は、この火格子３上の燃料２１が金網３５の隙間３７を介して、火格子３下方の混合室４へ大量に落下しない並設間隔であって、かつこの隙間３７を介して火格子３の上側と下側との通気がなされて、火格子３上の積載燃料２１の燃焼を持続する並設間隔に設定構成している。火格子３を下方向へ可動した場合に、火格子３の金網３５の隙間３７から吸気しないように、（１）火格子３の吸気口の上の面（火格子の正面）は、鋼板からなる前面パネル３６を設けて塞ぐか、もしくは、（２）吸気口より、火格子が下降しない構成とする。図中３００は、一方角形鋼管７の鉛直方向の外壁内面７２と、火格子３の先端との隙間を示す。

なお、火格子は、例えば、金網に限られず、パンチングメタルなどで形成された多孔状の板などが用いられてもよい。吸気口９から混合室４内に供給された空気は、この火格子３上の燃料２１に燃焼用空気として供給された後に、（１）隙間３７を介して混合室４に、可燃性ガスとともに下降流動し、混合室４と煙突５を連通する第一排気口６３から煙突５（燃焼室４−１）へ通風するか、若しくは（２）火格子３上の積載燃料２１の燃焼によって発生した煙及び可燃性ガスとともに、チャンバー２と煙突５（燃焼室４−１）とが連通するガス流入口６から、煙突５へ通風する。

他方角形鋼管８側の火格子３の上側の火格子３の当接面において、燃料２１は一次燃焼をする（一次燃焼部４１）。一方角形鋼管７側の火格子３の上側の火格子３の当接面においては、三角燃焼部１２を形成し、三角燃焼部１２の上方で、可燃性ガスと空気とが混合攪拌され、二次燃焼をする（二次燃焼部５１）。

混合室４は、内部を流動する熱対流によって高温に加熱され、この高温に加熱された空気及び、隙間３７を介して混合室４に下降流動した可燃性ガスは、煙突５内で上昇する。このとき、煙突５内で上昇する、吸気口９から取り込まれた空気及び可燃性ガスの混合気は、自然対流伝熱層５２を形成する。

チャンバー２と煙突５とが連通するガス流入口６から供給される、チャンバー２内に滞留された可燃性ガスと、煙突５内で上昇した空気及び可燃性ガスの混合気は、三角燃焼部１２の上方において攪拌混合して二次燃焼する（二次燃焼部５１）。この二次燃焼による熱気を外部へ放熱することを利用して、第二排気口１０の近傍に五徳１１を設けて、第二排気口１０の上方で調理を可能とするバーベキューコンロとして構成することができる。

本発明の全体を示した右側面斜視図 本発明の組み立て模式図 本発明の正面図 本発明の本発明の燃焼の様子を示すＡ−Ａ’断面図による模式図 本発明の本発明の着火の様子を示すＡ−Ａ’断面図による模式図 本発明の三角燃焼部を示した図 本発明の底面図 本発明を底面視した、燃料が積載された様子を示した図 本発明の平面図 本発明を平面視した、三角燃焼部における燃焼の様子を示した図 本発明のＢ−Ｂ’断面図 本発明を正面視した、燃焼の様子を示した図 本発明の第２実施例であって、火格子を取り外して薪を投入し、蓋を用い て吸気口をふさいだ様子を示した模式図 本発明の背面図 本発明の左側面図 本発明の右側面図 本発明の燃焼構造を説明した模式図 従来からの燃焼構造と本発明の燃焼構造とを比較した模式図 （１）従来のロケットストーブの燃焼構造 （２）従来のロケットストーブの燃焼構造においてペレット状の燃料を使用した場合 （３）本発明の燃焼構造 本発明の図４のその他の実施例の左側面拡大斜視図 本発明の図４のその他の実施例の他の使用状態（熱交換機材としての使用）を示した左側面拡大斜視図 本発明の図４のその他の実施例の背面図 本発明の図４のその他の実施例の上面図 本発明の図４のその他の実施例の底面図 本発明のチャンバーと煙突の下端の一例を示した側面視した拡大断面図 本発明の煙突に、エルボ管（エビ管）を介して直管を設ける一例を示し、かつ燃焼ガスの流れを示した一部欠截の拡大側面模式図 図２２−１の一部欠截の概念図 本発明の煙突に、エルボ管を介して直管を設ける一例を示し、かつ燃焼ガスと外気の流れを示した一部欠截の拡大側面模式図 図２２−１の使用状態の一例を示した一部欠截の概念図 本発明の図４のその他の実施例において、蓋に切欠きが有る一例であり左側面拡大斜視図 本発明の図４のその他の実施例において、蓋に切欠きが有る一例であり、木材を燃料とする左側面拡大斜視図 本発明の図４のその他の実施例において、蓋に切欠きが有る一例であり、長尺木材を燃料とする左側面拡大斜視図

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態にかかる、ペレット状燃料燃焼装置の構造を備えたバーベキューコンロについて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施にかかる、ペレット状燃料燃焼装置本体１の外観構成を示す斜視図である。図１に示すように、このペレット状燃料燃焼装置本体１は、燃料２１（木質ペレット、木材など）を収納するチャンバー２と、この燃料２１を積載し燃焼させる火格子３と、火格子３の下に設けられた、混合室４と、混合室４に連設した煙突５と、混合室４と煙突５とを連通する第一排気口６３と、燃料２１及び可燃性ガスを三角燃焼部１２へ誘導するガス流入口６とから構成されている。蓋２２の一方隅部２２１の下側に設けられたつまみ２３をもつことで、回転機構２５を介して反時計方向に略２７０度回転することによって、チャンバー２上部の燃料投入口２４をあけ、そこから燃料２１を投入する。燃料２１を投入したら、逆の手順により、蓋２２を閉じて密閉する。回転機構２５は、軸２５１と、ナット２５２、ナット２５３から構成される。軸２５１は蓋２２の一方隅部と対角線上にある他方隅部２２２の下面に立設し、ナット２５２とナット２５３は他方角形鋼管８の左側面８３に取り付けられ、孔２５４及び孔２５５に軸２５１を通すことで、軸２５１を回転させることができる。

図２は、本発明の組み立て模式図である。ペレット状燃料燃焼装置本体１は、一方角形鋼管７の正面７１の下方に設けられた開口６１と他方角形鋼管８の背面８２の下方に設けられた開口６２が、一方角形鋼管７と他方角形鋼管８とを当接することによって構成されるガス流入口６と、他方角形鋼管８の正面８１の下方に設けられた吸気口９と、火格子３と、火格子３で区切られた他方角形鋼管８の下方の空間である、混合室４、及び混合室４と煙突５を連通する第一排気口６３によって構成される。

火格子３は、ボルト３１を孔３３及びスリット３４に通し、他方角形鋼管８の内側のナット３２によって螺着されており、ボルト３１を緩めて、孔３３または孔Ｘに挿入する方法もしくはスリット３４によって、その床面Ｆからの高さを変えることができる。

図３は、本発明の正面図である。

図４は、本発明の燃焼の様子を示すＡ−Ａ’断面図である。他方角形鋼管８は、火格子３の上側の一次燃焼部４１と、火格子３の下側の混合室４に区分けされている。混合室４及び煙突５が地面と接する底面４３（一方角形鋼管７の底面及び、他方角形鋼管８の底面）は開口となっており、ペレット片２１００及び灰２１０１の処理が容易にできるようになっている。

図５は、本発明の本発明の着火の様子を示すＡ−Ａ’断面図による模式図である。吸気口９からガスバーナーＡの火口Ａ１を挿入し、火格子３に積載された燃料２１を、三角燃焼部１２を含め火格子３の下側を、まんべんなくあぶる。このとき、第二排気口１０から不完全燃焼の白い煙がたちこめるが、あぶり続けることで燃料２１の燃焼を促進し、数分以内には完全燃焼へと移行し煙は出なくなる。

図６は、三角燃焼部を図示したものである。Ｘ＝ａ＋ｂ＝ｃ＋ｄの関係がある。三角燃焼部１２は、底辺ｄ×高さａ÷２で表現される三角形をいう。ａは、ガス流入口６の高さ、ｂは火格子３の床面Ｆからの高さ、ｃは煙突縦方向における自然対流伝熱層の厚み、ｄはガス流入口から自然落下した燃料２１の広がり、ｅは斜辺を示す。

図７は、本発明を底面からみた底面図である。焼失した燃料２１は隙間３７から床面Ｆへと落下する。

図８は、本発明に燃料２１を投入した様子を底面からみた模式図である。

図９は、本発明を上からみた平面図である。

図１０は、炎２００の燃焼する様子を示した、本発明を平面視した模式図である。炎２００は、三角燃焼部１２の上側で燃えているが、三角燃焼部１２の外側では燃えていない。

図１１は、Ｂ―Ｂ’断面図である。ガス流入口６、火格子３、第一排気口６３の関係を示す。

図１２は、炎２００の燃焼する様子を示した、本発明を正面視した模式図である。炎は五徳１１のあたりまで立ち上る。火格子３に積載された燃料２１はこの一次燃焼部４１で燃焼し、燃焼によって焼失した燃料２１のペレット片２１００は、火格子の隙間３７から混合室４内に崩落し、床面Ｆにおいて灰２１０１になって燃え尽きる。五徳１１の上に、調理道具Ｚを載せることにより、直火で調理をすることができる。

図１３は、火格子３及び蓋２２を取り外し、この蓋２２で吸気口９を塞いだ様子（第二実施例）を示した図である。火格子３はボルト３１とナット３２を外すことにより、取り外すことができる。火格子３及び蓋２２を取り外すことによって、薪や建築廃材などの長い木材Ｗをチャンバー２に投入することができる。取り外した蓋２２で、吸気口９を塞ぐことにより、空気の流入が燃料投入口２４から、混合室４をとおり、煙突から第二排気口１０に至るルートを形成する。

図１４は、本発明の背面図である。

図１５は、本発明の左側面図である。

図１６は、本発明の右側面図である。

図１７は、本発明の燃焼構造を説明した模式図である。

図１８は、従来からの燃焼構造と本発明の燃焼構造とを比較した模式図である。（１）従来のロケットストーブの燃焼構造、（２）従来のロケットストーブの燃焼構造においてペレット状の燃料を使用した場合、（３）本発明の燃焼構造を比較した。

図１９−１は、本発明の図４のその他の実施例であり左側面拡大斜視図である。図１９−２は、本発明の図４のその他の実施例の他の使用状態（熱交換機材としての使用）を示した左側面拡大斜視図である。図２０−１は、本発明のその他の実施例の上面要部拡大断面図、図２０−２は、本発明の図２０−１の底面図である。

本発明の燃焼の様子を示すＡ−Ａ’断面図である図４を参考とし、他の実施例と在来の煙突との関係を説明する図１９−１〜図２３−３に関して、要部を説明する。他方角形鋼管８は、火格子３の上側の一次燃焼部４１と、火格子３の下側の混合室４に区分けされている。混合室４及び煙突５が地面と接する底面４３（一方角形鋼管７の底面及び、他方角形鋼管８の底面）は開口となっており、ペレット片２１００及び灰２１０１の処理が容易にできるようになっている。
尚、図１９−１〜図２３−３は、図４のその他の実施例であり、他方角形鋼管８（チャンバー２）を短尺（立ち上り長さの、略１／２の短管）にした構成であって、図示しないが、図４の構造と同様に火格子３と、ガス流入口６などを備える。
図２０−１と図２０−２は、一方角形鋼管７の外壁の取付穴７００に煙突取付管７３を形成し、この煙突取付管７３の内面７２の下方に設けた邪魔板７０１が、内面７２方向に突出する構成を開示している。これにより、一方角形鋼管７内における二次燃焼部５１における二次燃焼ガスの滞留時間を確保し、完全燃焼を図る。これにより無害の燃焼ガスを煙突５に送り出すことが可能となる。煙突取付管７３には、エルボ管１５ａを差込み支持し、このエルボ管１５ａには直管１５ｂを差込み支持することで、在来の煙突１５が構成される。尚、図１９−２は、チャンバー２、及び煙突５には、Ｕ字溝、Ｕ字金属、Ｕ字セラミック、Ｕ字土管でなる熱交換部材１６を被嵌した一例であり、この燃焼装置を熱交換機材として、活用する。殊に、緊急時とか屋外イベントなどに利用する。

図２１は、本発明のチャンバーと煙突の下端の一例を示した側面視した拡大断面図である。図２１は、図１の他方角形鋼管８の開口と、一方角形鋼管７の開口との上に、火格子３を取付けた状態で、この火格子３を上下動可能とした構成と、隙間３００と三角燃焼部１２ができる状態を拡大して示している（図１、図２と図４、図１８など参照）。

図２２−１は、本発明の煙突に、エルボ管（エビ管）を介して直管を設ける一例を示し、かつ燃焼ガスの流れを示した一部欠截の拡大側面模式図である。図２２−２は、本発明を説明する図２２−１の一部欠截の概念図である。図２２−３は、本発明の煙突に、エルボ管を介して直管を設ける一例を示し、かつ燃焼ガスと外気の流れを示した一部欠截の拡大側面模式図である。図２２−４は、本発明を説明する図２２−１の使用状態の一例を示した一部欠截の概念図である。

図２２−１〜図２２−３などにおいて、このエルボ管１５ａと、煙突取付管７３、及び／又は、邪魔板７０１との働きを説明すると、煙突取付管７３にエルボ管１５ａを取り付けるとともに、直管１５ｂを立設し、その開口を屋外に設置すると、図２２−１の矢印の如く、燃焼ガスｆは、邪魔板７０１により、迂回ルートと煙突５内での滞留時間が確保され、煙突５の第二排気口１０より、室内に流出することなく（図２２−２の矢印ｆ１）、エルボ管１５ａから直管１５ｂに誘引され（図２２−２の矢印ｆ２）。これにより、室内に燃焼ガスｆの排出は、少ない。
また、図２２−３は、第二排気口１０より外気（内気を含む）を吸込む（図２２−２の矢印ｆ３）ことで、この第二排気口１０からの燃焼ガスｆの在来の煙突１５への誘引を確保できる。尚、図２２−４は、第二排気口１０にヤカンを載せた状態であり、外気の吸込がなくなり（封印され）、燃焼ガスｆが第二排気口１０に向かって誘引される（図２２−４の矢印ｆ４）。これにより、湯が沸くので、重宝する。

図２３−１は、本発明を説明する図１９−１のその他の実施例において、蓋に切欠きが有る一例の左側面拡大斜視図である。図２３−２は、本発明を説明する図１９−１のその他の実施例において、蓋に切欠きが有る一例であり、木材を燃料とする左側面拡大斜視図である。
図２３−３は、本発明ぞ説明する図１９−１のその他の実施例において、蓋に切欠きが有る一例であり、長尺木材を燃料とする左側面拡大斜視図である。

図２３−１と図２３−２は、短管構造の煙突５において、蓋２２（切欠き有り）と、火格子３とを活用する実施例であり、チャンバー１の短管構造の燃料投入口２４を、蓋２２で覆った一例であり、図１、図２と図４、図１８など参照されたい。尚、図２３−１は、木質ペレット（ペレット片２１００）に対応し、図２３−２及び図２３−３の火格子３を外した場合は、木材Ｗに対応する。

図示しないが、他方角形鋼管８（チャンバー２）と、一方角形鋼管７（燃焼室４−１）との繋目に、スペーサを設けた空間を形成することで、チャンバー２と、燃焼室４−１との冷却効果を図ることも可能である。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではない。即ち、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。

１ ペレット状燃料燃焼装置本体
２ チャンバー
２１ 燃料
２２ 蓋
２２１ 一方隅部
２２２ 他方隅部
２３ つまみ
２４ 燃料投入口
２５ 回転機構
２５１ 軸
２５２ ナット
２５３ ナット
２５４ 孔
２５５ 孔
３ 火格子
３１ ボルト
３２ ナット
３３ 孔
３４ スリット
３５ 金網
３６ 前面パネル
３７ 隙間
３００ 隙間
４ 混合室
４１ 一次燃焼部
４２ 通気路
４３ 底面
４−１ 燃焼室
５ 煙突
５１ 二次燃焼部
５２ 自然対流伝熱層
６ ガス流入口
６１ 開口
６２ 開口
６３ 第一排気口
７ 一方角形鋼管
７１ 正面
７２ 内面
７３ 煙突取付管
７００ 取付孔
７０１ 邪魔板
８ 他方角形鋼管
８１ 正面
８２ 背面
８３ 左側面
９ 吸気口
１０ 第二排気口
１１ 五徳
１２ 三角燃焼部
１５ 在来の煙突
１５ａ エルボ管
１５ｂ 直管
１６ 熱交換部材
２００ 炎
２１００ ペレット片
２１０１ 灰
Ａ ガスバーナー
Ａ１ 火口
Ｆ 床面部
Ｗ 木材
Ｚ 調理道具
ａ ガス流入口の高さ
ｂ 火格子の床面Ｆからの高さ
ｃ 自然対流電熱層の厚み
ｄ ガス流入口から落下した燃料の広がり
ｅ 斜辺
ｆ 燃焼ガス
ｆ１〜ｆ４ 矢印

Claims (10)

1. 下方の一面に開口部（６１）を備えた一方鋼管と、この一方鋼管に対峙し、かつ下方の両面に開口部（６２）、吸気口（９）を備えた他方鋼管と、で形成したペレット状燃料の燃焼装置において、
   前記一方鋼管と前記他方鋼管とを当接した際に、前記開口部（６１）と前記開口部（６２）が繋がるとともに、この開口部（６１）と前記開口部（６２）、及び前記吸気口（９）の上に火格子を設け、この火格子で、前記一方鋼管、及び前記他方鋼管に底辺を形成するとともに、この火格子の上で、かつ前記一方鋼管の前記底辺に、三角燃焼部を形成し、前記一方鋼管の前記開口（６１）と、前記火格子との間にガス流入口を開口するとともに、この火格子の先端部と、前記一方鋼管の外壁内面との間に隙間を形成する構成としたペレット状燃料の燃焼装置。
2. 請求項１に記載のペレット状燃料の燃焼装置において、
   前記他方鋼管に設けた前記火格子で、この火格子の下側と、この他方鋼管の外壁内面とで形成される空間を混合室とする構成としたペレット状燃料の燃焼装置。
3. 請求項１に記載のペレット状燃料の燃焼装置において、
   前記火格子の上で、かつ前記一方鋼管の前記底辺に、三角燃焼部を形成する構成としたペレット状燃料の燃焼装置。
4. 請求項１、又は請求項２に記載のペレット状燃料の燃焼装置において、
   前記火格子は、可動、かつ着脱可能であって、この火格子は、前記吸気口の断面積≦前記混合室の第一排気口の断面積≦前記一方鋼管の第二排気口の断面積とする構成としたペレット状燃料の燃焼装置。
5. 請求項１に記載のペレット状燃料の燃焼装置において、
   前記他方鋼管のチャンバーの蓋及び前記火格子は、着脱可能とするとともに、前記チャンバーの吸気口を密閉可能とし、長尺木材の燃料を投入可能とする構成としたペレット状燃料の燃焼装置。
6. 請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載のペレット状燃料の燃焼装置において、
   前記一方鋼管の上側の第二排気口の近傍に取手兼五徳となる略コの字型、又は立上がり略コの字型の部材を設け、調理器具を載架できる構成としたペレット状燃料の燃焼装置。
7. 請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載のペレット状燃料の燃焼装置において、
   前記他方鋼管の正面に孔及びスリットを設け、この孔に螺着脱自在、かつスリットに移動自在のボルトで、Ｌ字型の前記火格子を取外し自在、かつ上下動自在とするとともに、前記蓋の他方隅部に設けた軸を、前記他方鋼管に設けた軸受けに係止する構成としたペレット状燃料の燃焼装置。
8. 請求項１に記載のペレット状燃料の燃焼装置において、
   前記一方・他方鋼管の底面を、開口する構成としたペレット状燃料の燃焼装置。
9. 請求項１に記載のペレット状燃料の燃焼装置において、
   前記一方鋼管の外壁の背面、及び内面の取付穴に煙突取付管を形成し、この煙突取付管の内面の下方に設けた邪魔板が、前記内面方向に突出する構成としたペレット状燃料の燃焼装置。
10. 請求項１に記載のペレット状燃料の燃焼装置において、
    前記チャンバー、及び煙突には、Ｕ字溝、Ｕ字金属、Ｕ字セラミック、Ｕ字土管でなる熱交換部材を被嵌できる構成としたペレット状燃料の燃焼装置。