特開 2023-177816 ストーブの燃焼ガス整流装置及びストーブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023177816

(43)【公開日】2023-12-14

(54)【発明の名称】ストーブの燃焼ガス整流装置及びストーブ

(51)【国際特許分類】

   F23J 11/00 20060101AFI20231207BHJP

   F24B 1/02 20060101ALI20231207BHJP

   F24B 5/02 20060101ALI20231207BHJP

【ＦＩ】

F23J11/00

F24B1/02 C

F24B5/02 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022090698

(22)【出願日】2022-06-03

(71)【出願人】

【識別番号】522222490

【氏名又は名称】澤崎 満治

(74)【代理人】

【識別番号】100190160

【弁理士】

【氏名又は名称】隅田 俊隆

(72)【発明者】

【氏名】澤崎 満治

【テーマコード（参考）】

3K261

【Ｆターム（参考）】

3K261MA06

3K261MA11

3K261MA19

(57)【要約】

【課題】
燃焼室内で強力なドラフト現象を生じさせかつ二次燃焼を高効率で行えるようにするストーブの燃焼ガス整流装置及びこれを備えるストーブを提供すること。
【解決手段】
燃焼ガス整流装置１００を、ストーブ本体２１０の前方に吸気口２１３を備えた一次燃焼室２１２で生成された炎及び燃焼ガスを後壁２１２ａ側から流入させる第一流入口２１４と、炎及び燃焼ガスを前方（矢印ａ方向）に流動させる第一整流板１１１とを備える第一整流部１１０と、第一整流部１１０を流動してきた炎及び燃焼ガスを流入させる第二流入口２１５と、炎及び燃焼ガスを一次燃焼室２１３の後方側（矢印ｂ方向）に流動させる第二整流板１２１とを備えた第二整流部１２０、とから構成する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一次燃焼室の前方に設けられる吸気口と、上方に設けられる排気口との間に配設されて、前記一次燃焼室で生成される炎及び燃焼ガスを前記排気口まで案内するストーブの燃焼ガス整流装置であって、
第一整流部と、前記第一整流部の上方に配置される第二整流部とを備え、
前記第一整流部は、燃焼室から上昇する炎及び燃焼ガスを前記吸気口と対向する側から流入させる第一流入口と、前記第一流入口から水平方向に延設されて、前記第一流入口から流入してきた燃焼ガスを前記吸気口側に流動させる第一整流板とを備え、
前記第二整流部は、前記第一整流部から上昇する炎及び燃焼ガスを前記吸気口側から流入させる第二流入口と、前記第二流入口から水平方向に延設されて、前記第二流入口から流入してきた炎及び燃焼ガスを前記吸気口と対向する側に流動させる第二整流板とを備えることを特徴とするストーブの燃焼ガス整流装置。

【請求項2】

請求項１記載のストーブの燃焼ガス整流装置を備えることを特徴とするストーブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、薪や枝、廃材等の木質バイオマスを燃料とするストーブにおいて、燃焼ガスを排気口まで案内する整流装置に関し、特には、外気の強力な吸い上げ効果をもたらすドラフト現象と不完全燃焼したガスを二次燃焼できるようにする燃焼ガス整流装置及びこれを備えるストーブに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、キャンプ等の屋外活動の場面で、ロケットストーブと呼ばれる燃焼器具が用いられている。ロケットストーブは、薪や枝、廃材といった木質バイオマス燃料を燃焼させ、二次燃焼とドラフト現象とによって高火力が得られるストーブである。

【0003】

ロケットストーブの燃焼原理を基礎にして、燃焼効率をより向上させた様々なストーブが提案されている。例えば、ペール缶等の円柱体の燃焼器本体に、一次吸気口と排気口とを備えた第１蓋部を設け、この第１蓋部に燃焼室の内部を第１燃焼室と第２燃焼室とに区画する第１区画板と第２区画板とを設け、第１区画板には一次吸気口と連通する第１通気口を開設し、第２区画板には排気口の直近に連通する第２通気口を開設した燃焼器がある（例えば、特許文献１参照）。これによれば、第１燃焼室の一部より、第１通気口を経由した第１燃焼ルートと、第１燃焼室の他部より、第２通気口を経由した第２燃焼ルートとを介して、排気口から煙突に至る構造で燃料を完全燃焼させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１３２２８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ロケットストーブは、煙突を長く設定するとドラフト現象が加速されて、燃焼効率が向上する。しかし、煙突を長く設定すると装置が大型となってしまい、持ち運びや設置に不都合が生じうる。

【0006】

また、特許文献１記載の燃焼器では、燃焼器本体に設けた蓋部の吸気口から外気を吸引する構造を採るので、吸引された空気は燃焼器本体の下方にある燃焼室に向かって下向きに流れ、そこで生成した燃焼ガスは通気口で上方へ折り返され、上方にある煙突に向かって上向きに流れる。つまり、吸引された外気は、燃焼によって生じる上昇気流とは逆の方向に流れることとなるので、これが吸気効率を低下させる可能性がある。

【0007】

本発明は、ロケットストーブの燃焼原理を用いたストーブにおいて、強力なドラフト現象を生じさせかつ二次燃焼を促進させることで高火力が得られるようにするとともに、ストーブをコンパクトに作製可能とするストーブの燃焼ガス整流装置及びこれを備えるストーブを提供することを課題とするものである。

【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が採った手段は、一次燃焼室の前方に設けられる吸気口と、上方に設けられる排気口との間に配設されて、前記一次燃焼室で生成される炎及び燃焼ガスを前記排気口まで案内するストーブの燃焼ガス整流装置であって、第一整流部と、前記第一整流部の上方に配置される第二整流部とを備え、前記第一整流部は、燃焼室から上昇する炎及び燃焼ガスを前記吸気口と対向する側から流入させる第一流入口と、前記第一流入口から水平方向に延設されて、前記第一流入口から流入してきた燃焼ガスを前記吸気口側に流動させる第一整流板とを備え、前記第二整流部は、前記第一整流部から上昇する炎及び燃焼ガスを前記吸気口側から流入させる第二流入口と、前記第二流入口から水平方向に延設されて、前記第二流入口から流入してきた炎及び燃焼ガスを前記吸気口と対向する側に流動させる第二整流板とを備えることを特徴とするストーブの燃焼ガス整流装置、である。

【0009】

本発明にかかる燃焼ガス整流装置（以下、便宜上単に整流装置という）は、一次燃焼室で発生した炎と燃焼ガスとを水平方向に折り返しながら上昇させるようにするものである。すなわち、第一整流部で水平方向に沿って流動させた炎及び燃焼ガスを、その上方にある第二整流部で反対方向へと折り返して流動させて、高温の一次燃焼室に接する燃焼ガスの煙道の長さを長くとれるようにしている。こうすることで、燃焼ガスの滞留時間が長くなるので、二次燃焼を十分に行えるようになる。また、整流装置で形成される煙道に強力なドラフト現象が生じるので、ストーブの煙突を短くできるようになる。さらに、煙道を水平に形成できるので、吸気抵抗を低減させることができる。

【0010】

また、上記課題を解決するために本発明が採ったもう一つの手段は、上記の燃焼ガス整流装置を備えるストーブ、である。

【0011】

上記の整流装置をストーブの一次燃焼室に配設することで、強力なドラフト現象が得られるとともに、二次燃焼効率も向上させることができるので高火力のストーブとすることができる。また、整流装置内に煙道が形成されるので、煙突の長さが短いコンパクトなストーブとすることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係るストーブの燃焼ガス整流装置及びストーブによれば、一次燃焼室で発生した燃焼ガスを第一整流部で水平方向に流動させ、その後に第二整流部で第一整流部と反対方向に折り返して流動させるので、燃焼ガスの煙道長さを長くすることができる。これにより、燃焼ガスの滞留時間が長くなって、十分な二次燃焼が行われるようになる。その結果、高温燃焼が可能になるとともに、不完全燃焼ガスを含まないクリーンな排気とすることができる。また、形成される煙道によって一次燃焼室で強力なドラフト現象が生じるので、煙突の長さを短くしたコンパクトなストーブを作製することができる。さらに、吸気から排気に至るまでの空気の流れが水平方向に整流されるので、吸気抵抗を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施例に係るストーブの燃焼ガス整流装置を備えるストーブの斜視図である。

【図2】実施例に係るストーブの燃焼ガス整流装置を備えるストーブであって、前面パネルを取り外した状態を示す斜視図である。

【図3】実施例に係るストーブの燃焼ガス整流装置の斜視図である。

【図4】実施例に係るストーブの燃焼ガス整流装置の分解斜視図である。

【図5】実施例に係るストーブの燃焼ガス整流装置を備えるストーブの概略側断面図であって、ストーブ内における燃焼ガスの流れを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明は、ストーブの一次燃焼室で生成される燃焼ガスを排気口まで誘導する整流装置であって、煙道を水平方向に折り返すように形成することにより強力なドラフト現象が得られるとともに、十分な二次燃焼を行うことができるストーブの燃焼ガス整流装置及びストーブである。

【0015】

整流装置が配設されるストーブは、前方に吸気口が形成されるとともに、上方に排気口が形成された一次燃焼室を備える。一次燃焼室は、筒型若しくは箱型に形成することができ、例えば、一斗缶の上面に開口を形成し、これを横倒して用いたりすることができる。

【0016】

整流装置は、一次燃焼室で生成された燃焼ガスが排気口に到達するまでの煙道を形成するものであり、第一流入口と第一整流板とを備える第一整流部と、第一整流部の上方に配置されて、第二流入口と第二整流板とを備える第二整流部とを有する。第一整流板及び第二整流板は、例えば、ブリキ、ステンレス、アルミニウム合金等からなる金属板から作製することができる。

【0017】

第一整流部において、第一流入口は、第一整流板の一端側に設けられる。また、第二整流部に関し、第二流入口は、第二板部の他端側、すなわち第一流入口の反対側となる位置に設けられる。第一流入口及び第二流入口は、いずれも第一板部及び第二板部を切り欠いたり、あるいは孔部を穿設したりして形成することができるほか、第一板部と第二板部とを水平方向にずらして配置させて、一次燃焼室に配設されたときに一次燃焼室の内側面との間に隙間が形成されるようにし、この隙間を第一流入口及び第二流入口とするようにしてもよい。

【0018】

また、第一整流部と第二整流部とは、互いに独立した部材として作製してもよいが、両者を一体化させて作製してもよい。例えば、第一板部と第二板部の両側同士を連結させる板状や棒状の支持部を設けて一体に形成することができる。こうすることで、整流板の取扱いや取付作業が簡易に行えるようになる。

【0019】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【実施例0020】

図１及び図２には、実施例に係る燃焼ガス整流装置１００（以下、便宜上単に整流装置１００という）を内部に備えるストーブ２００が示されている。ストーブ２００は、ストーブ本体２１０と、前面パネル部２２０と、煙突２３０とを備える。

【0021】

ストーブ本体２１０は、一斗缶の上面部分を切り取って開口２１１を形成し、この開口２１１が正面を向くように横倒させてなる。すなわち、ストーブ本体２１０は、前方に開口２１１を有する箱型に形成されている。開口２１１の上部１／３程度の領域には、前面パネル２２０が設けられている。前面パネル２２０は、ステンレスの板材をカット及び折曲して形成されており、開口２１１の周縁にネジ止めによって着脱自在に取り付けられる。前面パネル２２０の略中央には、開口にガラス板を取り付けて形成された窓部２２１が設けられている。

【0022】

ストーブ本体２１０は、その箱型の内部全体が一次燃焼室２１２になっており、ここに薪や枝などの木質バイオマス燃料が投入されて燃焼が行われる。開口２１１の前面パネル２２０下方の部分は、一次燃焼室２１２に外気を導入させる吸気口２１３となっており、燃料の投入もここから行われる。

【0023】

また、ストーブ本体２１０の開口２１１から離隔した角部２１０ａ近傍の上面には、煙突２３０と連通する図示しない排気口が穿設されている。煙突２３０は、ベース部２３１と、ベース部２３１から立設される円筒部２３２とを備える。ベース部２３１は、ストーブ本体２１０の上面にネジ止めによって着脱自在に取り付けられる。

【0024】

ストーブ本体２１０の左右側面２１０ｂ、２１０ｃには、長手方向に沿ってネジ穴２４０が複数穿設されている。そして、後述する整流装置１００が、ネジ２４１によってネジ穴２４０にネジ止めされて一次燃焼室２１２内に配設される。

【0025】

図３及び図４には、整流装置１００が示されている。整流装置１００は、第一整流部１１０と、第二整流部１２０とを備える。

【0026】

第一整流部１１０は、一次燃焼室２１２とほぼ同じ横幅長さと、一次燃焼室２１２の奥行長さよりも短い縦幅長さとに形成される第一整流板１１１と、第一整流板１１１の左右両側に設けた余剰部分を略９０°屈曲させて垂設される第一支持板１１２とを備える。一方、第二整流部１２０は、第一整流板１１１とほぼ同じ横幅長さと縦幅長さに形成される第二整流板１２１と、第二整流板１２１の左右両側に設けた余剰部分を略９０°屈曲させて垂設される第二支持板１２２とを備える。整流装置１００は、第一整流部１１０が下、第二整流部１２０が上となりかつ両者が離間するように組み合わされて形成される。すなわち、第一整流部１１０の内側に第二整流部１２０を嵌め込み、第一支持板１１２の内面と第二支持板１２２の外面とを当接させて固定することによって両者を一体化している。なお、第二支持板１２２を第一支持板１１２に固定するには、溶接やビス止めといった手段を用いることができる。

【0027】

また、第二整流部１２０は、第一整流部１１０よりもやや後方にスライドさせた位置で固定されている。こうすることで、整流装置１００をストーブ２１０の一次燃焼室２１２に配設したときに、第一整流部１１０と一次燃焼室２１２の後壁２１２ａとの間及び第二整流部１２０と前面パネル２２０との間にそれぞれ形成される隙間を、後述する第一流入口２１４及び第二流入口２１５として機能させることができる。

【0028】

固定された第一支持板１１２と第二支持板１２２とには、整流装置１００を一次燃焼室２１２に配設したときに、ストーブ本体２１０の左右側面２１０ｂ、２１０ｃに設けたネジ穴２４０と対応するネジ穴１１３、１２３が穿設されている。ネジ穴２４０及びネジ穴１１３、１２３にネジ２４１を螺合させることで、整流装置１００を一次燃焼室２１２に着脱自在に配設することができる。

【0029】

図５には、ストーブ本体２１０を側方からみた断面（図１に示すＡ－Ａ断面）が示されている。図５に示すように、一次燃焼室２１２に整流装置１００が配設されると、第一整流部１１０と第二整流部１２０とによって、奥行方向に延びる煙道Ｓ１と煙道Ｓ２とが形成される。すなわち、煙道Ｓ１は、第一整流板１１１と第二整流板１２１との間に形成され、煙道Ｓ２は、第二整流板１２１と一次燃焼室２１２の上壁２１２ｂとの間に形成される。そして、第一整流板１１１の後端と一次燃焼室２１２の後壁２１２ａとの間には、第一流入口２１４が形成され、第二整流板１２１と前面パネル２２０との間には、第二流入口２１５が形成される。

【0030】

投入された燃料Fが一次燃焼室２１２で燃焼されると、一次燃焼室２１２内の温度が上昇して高温に保たれた状態になる。そうすると、一次燃焼室２１２にドラフト現象が生じて強い上昇気流が発生し、燃焼ガスは上方に流動しようとする。これにより、燃焼ガスは第一流入口２１４から煙道Ｓ１に流入し、煙道Ｓ１に沿って第二流入口２１５に向かう方向（矢印ａ方向）に流動する。そして、第二流入口２１５に到達した燃焼ガスは、ここから煙道Ｓ２へと流入し、煙道Ｓ１と逆の方向（矢印ｂ方向）に折り返して煙道Ｓ２に沿って流動して排気口に到達し、煙突２３０を通って排気される。

【0031】

一方、上昇気流の発生に伴って、一次燃焼室２１２に吸気口２１３から大量の外気が吸引されることにより高温燃焼が行われる。このとき、整流装置１００は一次燃焼室２１２の上方、すなわち、燃焼炎の直上にあるため、煙道Ｓ１及び煙道Ｓ２は高温状態に保たれる。これにより、煙道Ｓ１及び煙道Ｓ２を流動していく途中で、一次燃焼中に生じた不完全燃焼ガスの二次燃焼が行われることとなる。

【0032】

本実施例にかかる整流装置１００及びストーブ２００によれば、一次燃焼室２１２で発生した燃焼ガスを第一整流部１１０及び第二整流部１２０で水平方向に折り返して流動させるので、ストーブ２００内部での燃焼ガスの煙道長さを長く設定することができる。これにより、一次燃焼室２１２内で強力なドラフト現象を発生させることができるので、ストーブ２００の外部に取り付けられる煙突２３０の長さが短いコンパクトなストーブを作製することができる。また、燃焼ガスの滞留時間が長くなって、二次燃焼を十分に行えるようになる。これにより、火力を一層高めることができるとともに、不完全燃焼ガスを含まないクリーンな排気とすることができる。さらに、一次燃焼室２１２内の空気の流れが水平方向に整流されるので、吸気抵抗が低減されて高火力のストーブ２００とすることができる。

【0033】

本発明は、上記実施例の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲、実施形態の範囲で種々の変形例、組み合わせが可能であり、これらの変形例、組み合わせも権利範囲に含むものである。

【0034】

例えば、実施例では、ストーブ本体２１０に一斗缶を用いているが、これに限定されることなく、内部に一次燃焼室を形成可能な箱型又は筒型の部材を用いて作製することができる。また、第一整流部１１０と第二整流部１２０を一体化させる第一支持部１１２及び第二支持部１２２を、それぞれ第一整流板１１１及び第二整流板１２１と一体に形成しているが、これを別部材で作製してもよいし、逆に、第一整流板１１１、第一支持部１１２、第二整流板１２１及び第二支持部１２２をすべて一体に形成してもよい。

【符号の説明】

【0035】

１００ 燃焼ガス整流装置
１１０ 第一整流部
１１１ 第一整流板
１２０ 第二整流部
１２１ 第二整流板
２００ ストーブ
２１０ ストーブ本体
２１２ 一次燃焼室
２１３ 吸気口
２１４ 第一流入口
２１５ 第二流入口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】