JP6667829B2 - 燃焼器具 - Google Patents

Description

本発明は、薪、廃材（廃棄木材、草、生木、又は未乾燥木材、未乾燥廃材等）投入と、これらの燃焼とが図れる燃焼器具に関する。

本発明は、一般に云われている「ロケットストーブ」の改良形であって、目的は、燃焼材料を問わず、かつ小型であって、望ましくは、持運びができる構造を提案することである。

処で、この種の「ロケットストーブ（以下、燃焼器具とする）」に関しては、種々の目的、構造を異にする多数の出願があり、また市場に提案されている。その中で、本発明の目的と、構造とに関連するものとして、特開２０１２−２４７１４３号公報に記載の発明がある（文献（１））。この発明は、薪等の木質系燃料を自然吸気により効率良く燃焼し、かつ熱を回収する装置に関する。その構成は、〔００１６〕〜〔００１９〕に記載されているように、一次燃焼室内の炎、未燃焼ガス及び煙は、逆流せずに、一次燃焼室内の中央に接続した燃焼接続路に吸込み、吸込んだ炎（火炎）、未燃焼ガス等は、燃焼接続路に下端部を接続した二次燃焼室内の底部に吸込み、二次燃焼室内で完全燃焼をする。その後、二次燃焼室を上昇し排気熱回収室内の天板に衝突して、外部煙突接続口へと降下し排気される。

これにより、一次燃焼室内で一次燃焼し、二次燃焼室内の底部で渦巻状に完全燃焼し、排気熱回収室内で降温し、幾分、低くなった排気空気を、煙突の横引きを利用して排気できる利点が有る。

特開２０１２−２４７１４３号公報

文献（１）は、一次燃焼室の中央と二次燃焼室の底部とを、燃焼接続路で繋ぎ（偏倚して繋ぎ）、二次燃焼室内の底部で渦巻状に完全燃焼することである。炎、未燃焼ガス等の流れは、一次燃焼室→燃焼接続路→二次燃焼室の水平から鉛直の流れとなり、完全燃焼した排気熱、一部の燃焼ガス等の排気（空気）は、二次燃焼室→排気熱回収室→煙突の鉛直から降下を経て横引きの流れとなる。

従って、パルス方形波形となり、ロスが考えられ、炎、未燃焼ガス、又は排気等のスムースな流れと、横引きの効果に改良点が考えられる（明細書の〔００３３〕に関して）。

上記に鑑み、本発明は、炎、未燃焼ガス、又は排気等のスムースな流れを、燃焼室→第１風胴→連結開口→第２風胴→開口→煙突の構造で達成する。例えば、下の横方向（燃焼室→第１風胴）と、上向き（第１風胴の鉛直方向）との流れを経た後、第１風胴の流れと、第２風胴の流れとによる融合（第１風胴→連結開口からの高温空気と、第２風胴からの高温空気とによる大きなエネルギーの発生する融合反応）で高温燃焼（完全燃焼）し、その後は、上向き流れ（第２風胴の開口→煙突）に到る、全体視して、横流れと鉛直の流れと、融合、さらに縦引き吸引との組合わせであり、スムースな流れと、かつ前記流れの違和感がない。また、高温燃焼を介して、薪、廃材等の全てのものを燃焼できる。

本発明は、請求項１〜７を提供することで、炎、未燃焼ガス、又は排気等の流れがスムースで、かつ違和感がない。また、高温燃焼を介して、薪、廃材等の全てのものを燃焼できる。さらに効率的な燃焼と、火力不足がない燃焼器具を提供できる。

請求項１の発明は、薪、廃材を投入する投入口を備えた天板を有する燃焼器と、燃焼器の一部に形成した燃焼室と、燃焼室に繋がる、燃焼器の他部に、燃焼室の底部より形成した仕切りで区画形成した第１・第２風胴と、第１風胴と前記第２風胴とを繋ぐ仕切りの上側に形成した連結開口と、第２風胴に繋がる、天板に設けた取付け開口と、取付け開口に設けた煙突と、
を備えた燃焼器具において、
第１の燃焼空気は、燃焼室底板の横方向の流れ、及び壁板方向の流れを含む、第１風胴の高温空気で、
第２の燃焼空気は、第１風胴の高温空気の流れが、仕切りの上側の連結開口を経由し第２風胴に至る流れと、燃焼室から直接、取付け開口に至る第２風胴に至る高温空気が合体した、高温空気（Ｚ１）で、
この合体は、燃焼室から直接、第２風胴に至る高温空気に対し、第１風胴からの高温空気が遅くなる時間差を備えた高温空気（Ｚ１）で、
第３の燃焼空気は、第２風胴の取付け開口から煙突に到る上向きの流れで、
あることを特徴とした燃焼器具である。

従って、請求項１においては、炎、未燃焼ガス、又は排気等のスムースな流れを、燃焼室→第１風胴→連結開口→第２風胴→開口→煙突とで達成できる。具体的には、第１の流れが、下の横方向（燃焼室→第１風胴）と、上向き（第１風胴の鉛直方向）との流れであり、第２の流れが、第１風胴の流れと第２風胴の流れとの、時間差を持って合体（第１風胴→連結開口→第２風胴）した高温燃焼（完全燃焼）であり、第３の流れが、上向き流れ（第２風胴の開口→煙突）に到る、全体視して、横流れと鉛直の流れであり、この第１の〜第３の流れの組合わせで、炎、未燃焼ガス、又は排気等のスムース流れを確保でき、前記流れが違和感がない。また、高温燃焼を介して、薪、廃材等の全てのものを燃焼できる。

請求項２の発明は、第１風胴と第２風胴とを区画する仕切りを、耐火レンガを積上げ、又は一体形状の何れかで形成し、連結開口は、耐火レンガを設置しない仕切りの上側の空間とする構成とした燃焼器具である。

従って、請求項２においては、第１風胴と第２風胴とを流れる燃焼ガスを、合体し、高温の燃焼ガスとするに最適な構造を提案できる。また、耐火レンガを活用して、好みの構造とすることができる。

請求項３の発明では、燃焼室は、燃焼器の天板の投入口と連なり、投入口より、燃焼室に、薪、廃材を投入する構成とした燃焼器具である。

従って、請求項３においては、薪等の燃焼室への確実な投入とともに、使い勝手の良い燃焼器具で、かつ安全な燃焼器具の構造を提案できる。

請求項４の発明は、燃焼室の炎、及び／又は、燃焼ガスは、第１風胴から、連結開口を経由し、第２風胴に到り、第２風胴より煙突に到る構成とした燃焼器具である。

従って、請求項４においては、燃焼室の炎、及び／又は、燃焼ガスのスムーズな動きと、併せて、効率的な、燃焼パターンを創生できる。

請求項５の発明は、第１風胴の容積と第２風胴の容積を、第１風胴容積＞第２風胴容積とする構成とした燃焼器具である。

従って、請求項５においては、請求項１の効果を達成できる第１風胴と第２風胴との構造を提案できる。

請求項６の発明では、投入口は、燃焼器の幅と、略同じの開口幅となる構成とした燃焼器具である。

従って、請求項６においては、請求項１の効果を達成できる燃焼器の構造を提案できる。

請求項７の発明では、投入口は、五徳、又は蓋体を載置可能とする構成とした燃焼器具である。

従って、請求項７においては、請求項１の効果を達成できる投入口の有効利用が図れる。

全体の俯瞰斜視図 炎、燃焼ガス等の流れを説明する俯瞰斜視図 図１のＡ−Ａ断面図 図１のＢ−Ｂ断面図 使用状態の一例を示した俯瞰斜視図

以下、本発明の好ましい、一実施例を説明する。

１は方形状（一例であり限定されない）の燃焼器であり、燃焼器１は、周辺を囲繞する壁板１００と、上方の天板１０１、下方の底板１０２とで構成する。そして、望ましくは、本発明が、高温燃焼を意図することから、耐熱性の金属とか、耐熱レンガ等を利用する。

天板１０１には、開口した投入口２を備えている。投入口２の寸法は、比較的、大きく形成するが、その理由の一つが、例えば、異形形状の薪、廃材等の材料を投入すること考慮し、図示の例の如く、天板１０１の幅Ｘ方向の略全体に及ぶ大きさ（幅Ｘと略同じ大きさの開口幅）とする。天板１０１の投入口２の後側Ｙ（後面方向）には、開口した煙突５用の取付け開口３を備えている。この投入口２の下方で、かつ燃焼器１の室内には、燃焼室６が形成されており、この燃焼室６は、後述する第１風胴１０と、第２風胴１１に連なる空間を備えた構造である。投入口２の形状は、自由であり、キャラクター、ハート形、菱形、丸形等の如く、自由である。

燃焼器１の内部は、投入口２の直下にある空間が、燃焼室６であり、燃焼室６の横断面は、投入口１と相似形とする（実施例では、Ｂ−Ｂ断面図参照）。図示しないが、燃焼室６の内部に火格子をセットすることもできる。火格子をセットした構造では、下部に空気取込み口を設けることも可能である。内部で燃焼室６の後側Ｙには、第１風胴１０と、第２風胴１１とを壁１２で区画形成する。即ち、燃焼室６の後側Ｙ（燃焼器１の後側Ｙ）を利用して、炎、未燃焼ガス等の高温空気Ｚを、燃焼器１外に送る経路を造る。この一例では、壁１２は、耐火レンガ１３を利用して造り、容積的には、第１風胴１０＞第２風胴１１とする。図例では、レンガ１３ａとレンガ１３ｂで仕切り１３−１を作り、レンガ１３ｂの上にレンガ１３ｃを載せる（積上げるか、一体形状のレンガとする）とともに、図示しないレンガを積上げない形態の仕切り空間１３−２（壁１２の上側に形成した連結開口１４）を形成する。この連結開口１４で第１風胴１０と前記第２風胴１１とを繋ぐ。そして、第２風胴１１の上の天板１０１には、煙突取付け用の開口３（取付け開口）が形成されている。従って、連結開口１４は、取付け開口３に繋がる構造である。尚も、耐火レンガ１３は一例であり、耐熱性の金属、鋼材、ステンレス等の素材でも可能である。

そこで、高温空気Ｚの流れを、図２〜図４に示した矢印を参考として説明すると、高温空気Ｚ（高温ガスと炎とを含んだ空気）は、燃焼室６で生成された後、第２風胴１１に対して、間口の広く、かつ全体の面積が広い（第２風胴１１に対して、空気抵抗が少ない）第１風胴１０に導かれる（イ）。第１風胴１０の高温空気Ｚ１は、その後、煙突５の縦引き吸引１５と、高温燃焼による軽さとの相乗効果で、連結開口１４に導かれる（ロ）。その後、高温空気Ｚ２は、第２風胴１１を経由し、取付け開口３から煙突５に導かれる（ハ）。以上の（イ）−（ハ）の流れが形成されると、この流れに誘引されて、燃焼室６の高温空気Ｚの一部が、第２風胴１１に誘引される（ニ）。この第２風胴１１に誘引された高温空気Ｚは、連結開口１４からの高温空気Ｚ１と融合されることで、二次燃焼が生成されるとともに、完全燃焼ＺＺされて、空中拡散可能な高温空気Ｚ３が生成される（ホ）。この完全燃焼ＺＺされた高温空気Ｚ３は、煙突５から空中に放出される。前述の如く、完全燃焼した高温空気Ｚ３（ガス）であり、問題はない。即ち、燃焼室６→第１風胴１０→連結開口１４→第２風胴１１→取付け開口３→煙突５とで達成できる。具体的には、第１の流れが、下の横方向（燃焼室６→第１風胴１０）と、上向き（第１風胴１０の鉛直方向）との流れであり、第２の流れが、第１風胴１０の流れと、第２風胴１１の流れとの時間差を持って合体（第１風胴１０→連結開口１４→第２風胴１１）しての高温燃焼（完全燃焼）であり、第３の流れが、上向き流れ（第２風胴１１の開口→煙突５）に到る、全体視して、横流れと鉛直の流れであり、この第１の〜第３の流れの組合わせで、高温空気Ｚ〜Ｚ３のスムースな流れが確保でき、この流れに違和感がない。

尚、燃焼室６の後側Ｙは、全面開口１ａであって、この全面開口１ａは、第１・第２風胴１０、１１の入口開口１０ａと１１ａとは、略同じ開口面積とする。これによって、燃焼器１を小型にしても、十分な燃焼面積と、十分な吸込み面積を確保できることと、効率的な燃焼と、無駄のない高温空気Ｚの誘引に寄与できる。

図中１６は投入口２をカバーする蓋体で、安全性と調理器具１７（やかん）を載架する。また、図示しないが、五徳等の調理用の機材を載架することもあり得る。

以上で説明した各実施例は、好ましい一例を示したものであり、同様な効果と特徴を有する他の構造、手段は、本発明の範疇である。

１ 燃焼器
１ａ 全面開口
１００ 壁板
１０１ 天板
１０２ 底板
２ 投入口
３ 取付け開口
５ 煙突
６ 燃焼室
１０ 第１風胴
１０ａ 入口開口
１１ 第２風胴
１１ａ 入口開口
１２ 壁
１３ 耐火レンガ
１３ａ〜１３ｃ レンガ
１３−１ 仕切り
１３−２ 仕切り空間（１４ 連結開口）
１４ 連結開口
１５ 縦引き吸引
１６ 蓋体
１７ 調理器具
Ｘ 幅
Ｙ 後側
Ｚ〜Ｚ３ 高温空気
ＺＺ 完全燃焼

Claims (7)

1. 薪、廃材を投入する投入口を備えた天板を有する燃焼器と、前記燃焼器の一部に形成した燃焼室と、前記燃焼室に繋がる、前記燃焼器の他部に、前記燃焼室の底部より形成した仕切りで区画形成した第１・第２風胴と、前記第１風胴と前記第２風胴とを繋ぐ前記仕切りの上側に形成した連結開口と、前記第２風胴に繋がる、前記天板に設けた取付け開口と、前記取付け開口に設けた煙突と、
   を備えた燃焼器具において、
   第１の燃焼空気は、前記燃焼室底板の横方向の流れ、及び壁板方向の流れを含む、前記第１風胴の高温空気で、
   第２の燃焼空気は、前記第１風胴の高温空気の流れが、前記仕切りの上側の前記連結開口を経由し前記第２風胴に至る流れと、前記燃焼室から直接、前記取付け開口に至る前記第２風胴に至る高温空気が合体した、高温空気（Ｚ１）で、
   この合体は、前記燃焼室から直接、前記第２風胴に至る高温空気に対し、前記第１風胴からの高温空気が遅くなる時間差を備えた高温空気（Ｚ１）で、
   第３の燃焼空気は、前記第２風胴の前記取付け開口から前記煙突に到る上向きの流れで、
   あることを特徴とした燃焼器具。
2. 前記第１風胴と前記第２風胴とを区画する前記仕切りを、耐火レンガを積上げ、又は一体形状の何れかで形成し、前記連結開口は、耐火レンガを設置しない前記仕切りの上側の空間とする構成とした請求項１に記載の燃焼器具。
3. 前記燃焼室は、前記天板の投入口と連なり、前記投入口より、前記燃焼室に、前記薪、廃材を投入する構成とした請求項１に記載の燃焼器具。
4. 前記燃焼室の炎、及び／又は、燃焼ガスは、前記第１風胴から、前記連結開口を経由し、前記第２風胴に到り、前記第２風胴より煙突に到る構成とした請求項１に記載の燃焼器具。
5. 前記第１風胴の容積と前記第２風胴の容積を、前記第１風胴容積＞前記第２風胴容積とする構成とした請求項１に記載の燃焼器具。
6. 前記投入口は、前記燃焼器の幅と、略同じの開口幅となる構成とした請求項１に記載の燃焼器具。
7. 前記投入口は、五徳、又は蓋体を載置可能とする構成とした請求項１に記載の燃焼器具。