特開 2024-74722 薪／ペレット両用ストーブ、ペレットボックス、およびサウナ室構造

(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】P2024074722

(43)【公開日】2024-05-31

(54)【発明の名称】薪／ペレット両用ストーブ、ペレットボックス、およびサウナ室構造

(51)【国際特許分類】

   F23B 50/12 20060101AFI20240524BHJP

   A61H 33/10 20060101ALI20240524BHJP

【ＦＩ】

F23B50/12

A61H33/10 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022186067

(22)【出願日】2022-11-21

(71)【出願人】

【識別番号】505391034

【氏名又は名称】株式会社サンライズエンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】100119264

【弁理士】

【氏名又は名称】富沢 知成

(72)【発明者】

【氏名】赤坂 太樹

【テーマコード（参考）】

3K046

4C094

【Ｆターム（参考）】

3K046AA11

3K046AB02

3K046AC02

3K046AD01

3K046BA02

3K046FA01

4C094AA01

4C094BA18

4C094DD08

4C094EE01

4C094FF02

4C094GG03

4C094GG04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】燃焼効率が高く、アウトドアレジャーでのサウナ用として好適な薪／ペレット両用ストーブを提供すること。
【解決手段】薪／ペレット両用ストーブは、自然燃焼用の燃料の供給・給気を行う供給部、供給部に連通し燃焼が行われる本体燃焼室、排気部、および供給部に着脱可能なペレット燃料の貯留・供給ならびに燃焼を行うアタッチメント・ペレットボックス１０を備えており、ペレットボックス１０はペレット燃料を貯留する貯留部、貯留部２からの自然落下によるペレット燃料の供給量を調節するペレット量調節手段３、給気口４、ならびに本体燃焼室と連通し給気口４からの給気によりペレット燃料の燃焼が行われる燃焼部を備え、ペレット量調節手段３の下方に自然落下したペレットの量を二次的に調節するペレット量二次調節手段６、またその下方に給気口４からの給気量を調節する給気量調節手段８とが備えられている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自然燃焼用の燃料の供給ならびに給気を行う供給部と、
該供給部に連通し燃焼が行われる本体燃焼室と、
該本体燃焼室からの気流が最終的に排出される排気部と、および
該供給部に着脱可能な、ペレット燃料の貯留ならびに供給を行うためのアタッチメントであるところのペレットボックスを備えており、
該ペレットボックスは、
ペレット燃料を貯留する貯留部、
該貯留部からの自然落下によるペレット燃料の供給量を調節するペレット量調節手段、ならびに
給気口を備え、さらに、
該ペレット量調節手段の下方に自然落下したペレットの量を二次的に調節するペレット量二次調節手段と、
該ペレット量二次調節手段の下方に該給気口からの給気量を調節する給気量調節手段が備えられている
ことを特徴とする、薪／ペレット両用ストーブ。

【請求項2】

前記ペレットボックスは、前記供給部への装着時には前記本体燃焼室に連通するよう形成されていて、前記給気口からの給気により供給されたペレット燃料の燃焼が行われる燃焼部を備えており、ペレット燃料の燃焼がなされることを特徴とする、請求項１に記載の薪／ペレット両用ストーブ。

【請求項3】

前記ペレット量二次調節手段は、前記吸気量調節手段により調節された給気が前記燃焼部へと流通するように格子構造により形成されていることを特徴とする、請求項１、２のいずれかに記載の薪／ペレット両用ストーブ。

【請求項4】

前記ペレット量二次調節手段は揺動可能に形成されており、その揺動により前記燃焼部への開口面積が調節されることを特徴とする、請求項３に記載の薪／ペレット両用ストーブ。

【請求項5】

前記給気量調節手段は揺動可能に形成されており、その揺動により給気量が調節されることを特徴とする、請求項４に記載の薪／ペレット両用ストーブ。

【請求項6】

前記本体燃焼室と排気部との間には内部における気流の流通経路を延長するための本体気流誘導室が設けられており、
該本体気流誘導室は上部に該本体燃焼室との間の前流側通気口が、
下部に該排気部との間の後流側通気口が設けられており、
該本体燃焼室には内部の炎を見通せる窓が設けられている
ことを特徴とする、請求項１、２、４、５のいずれかに記載の薪／ペレット両用ストーブ。

【請求項7】

前記本体燃焼室の背面と背中合わせに前記本体気流誘導室が設けられ、前記排気部は該本体気流誘導室と相接するとともに、該本体燃焼室および前記供給部とも相接して設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の薪／ペレット両用ストーブ。

【請求項8】

自然燃焼用の燃料の供給ならびに給気を行う供給部と、該供給部に連通し燃焼が行われる本体燃焼室と、該本体燃焼室からの気流が最終的に排出される排気部とを備えてなる薪／ペレット両用ストーブの該供給部に着脱可能な、ペレット燃料の貯留ならびに供給を行うためのペレットボックスであって、
ペレット燃料を貯留する貯留部、
該貯留部からの自然落下によるペレット燃料の供給量を調節するペレット量調節手段、ならびに
給気口を備え、さらに、
該ペレット量調節手段の下方に自然落下したペレットの量を二次的に調節するペレット量二次調節手段と、
該ペレット量二次調節手段の下方に該給気口からの給気量を調節する給気量調節手段が備えられている
ことを特徴とする、ペレットボックス。

【請求項9】

前記供給部への装着時に前記本体燃焼室に連通するよう形成されていて、前記給気口からの給気により供給されたペレット燃料の燃焼が行われる燃焼部を備えており、ペレット燃料の燃焼がなされることを特徴とする、請求項８に記載のペレットボックス。

【請求項10】

前記ペレット量二次調節手段は、前記吸気量調節手段により調節された給気が前記燃焼部へと流通するように格子構造により形成されていることを特徴とする、請求項８、９のいずれかに記載のペレットボックス。

【請求項11】

前記ペレット量二次調節手段は揺動可能に形成されており、その揺動により前記燃焼部への開口面積が調節されることを特徴とする、請求項１０に記載のペレットボックス。

【請求項12】

前記給気量調節手段は揺動可能に形成されており、その揺動により給気量が調節されることを特徴とする、請求項１１に記載のペレットボックス。

【請求項13】

サウナ室の熱源として用いられることを特徴とする、請求項１、２、４、５、７のいずれかに記載の薪／ペレット両用ストーブ。

【請求項14】

請求項１、２、４、５、７のいずれかに記載の薪／ペレット両用ストーブと、該薪／ペレット両用ストーブを熱源とするサウナ室用空間とからなることを特徴とする、サウナ室構造。

【請求項15】

移動手段上に積載もしくは設置可能、または積載もしくは設置されていることを特徴とする、請求項１４に記載のサウナ室構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は薪／ペレット両用ストーブ、ペレットボックス、およびサウナ室構造に係り、特に薪・ペレット両燃料を使用でき、無動力・無電源にて使用することのできる、薪／ペレット両用ストーブ等に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ペレットストーブは、木材等を原料として一定形状に圧縮成形した木質ペレット（以下、単に「ペレット」という）を燃料として用いるストーブである。ペレットの燃焼により発生する二酸化炭素は樹木成長過程において大気中から吸収されるものであるから、大気中の二酸化炭素濃度に影響を与えない、いわゆるカーボンニュートラルを実現する。ペレットはまた、薪と比較すると水分量が少なくて燃焼しやすい、燃焼時間が長い、投入量を調節しやすいといった利点がある。一方、その運転には、燃料供給モータやスクリュー、送風ファン、排気ファンなどを用いるものが、従来一般的である。

【0003】

ペレットストーブについては従来、特許出願等もなされており、たとえば後掲特許文献１には、既存のストーブへの取り付け簡単、可搬性に優れたペレット燃焼器およびペレット用ストーブとして、ペレットを貯蔵して排出口から排出する筒状の燃料貯蔵部と、その排出口から排出されたペレットを受け入れて燃焼させる筒状の燃焼部とを備え、燃料貯蔵部は燃焼部の上方に着脱自在に取り付け可能、燃焼部はストーブの上端開口部に設置可能である構成のペレット燃焼器が開示されている。そして、不使用時には燃焼部を燃料貯蔵部中に収容可能としている。

【0004】

また、出願人は、暖炉的な燃焼を実現でき、燃料としてペレットをも使用可能な自然燃焼ストーブであって、燃焼風の逆流を防止してガラス窓への煤の付着等を有効に防止でき、内部の炎の揺らぎを十分に楽しませることのできるストーブ方式を提供するために、薪燃料供給と給気を行う供給部、供給部に連通し薪燃料の燃焼が行われる本体燃焼室、そこからの気流が最終的に排出される排気部を備え、本体燃焼室と排気部との間に気流の流通経路を延長するための本体気流誘導室を設け、本体気流誘導室の上部には本体燃焼室との間の前流側通気口、下部には排気部との間の後流側通気口を設け、また本体燃焼室には内部の炎を見通せる窓を設けた構成を開示している（後掲特許文献２）。この方式のストーブでは、無動力・無電源でありながら自動的に安定的な温度・熱量での燃焼が可能、暖房にも調理にも演出にも便利、メンテナンス性に優れ、保管・運搬に便利という各効果を得ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許６７５６９６３号公報「ペレット燃焼器、及びペレット用ストーブ」

【特許文献2】特開２０２２－０８１７２３号公報「自然燃焼ストーブ、その使用方法、およびペレットボックス」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

さて近年、キャンプなど屋外におけるレジャー・レクリエーションの需要の高まりを受け、さまざまな商品が開発され、提供されている。その一つにサウナがある。携帯式ストーブを熱源としてテント内で用いるサウナ（テントサウナ）や、車載式のサウナ室などである。しかしながら、このようなアウトドア用のサウナに適したストーブの提供は未だ少数であり、特にペレット燃料を用いる際の燃焼効率が高く、それによって低燃費となるストーブの提供が求められている。また、ペレット燃料を用いる際の燃焼状態をより制御可能な方式も求められている。

【0007】

そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の状況を踏まえ、出願人が先に開示した上記特許文献２記載発明を基礎としつつ、ペレット燃料を用いる際の燃焼効率をより高めることのできる、薪／ペレット両用ストーブを提供することである。また、燃焼効率を高めることを含め、ペレット燃料を用いる際の燃焼状態をより制御可能な薪／ペレット両用ストーブを提供することである。

【0008】

本発明の課題はまた、かかるペレットを薪／ペレット両用ストーブを可能ならしめる脱着可能なペレットボックスを提供することである。さらに本発明の課題は、かかる薪／ペレット両用ストーブを用いた、燃焼効率のよい、アウトドアレジャー等に適したサウナを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本願発明者は上記課題について検討した。その結果、上記特許文献２に開示した自然燃焼ストーブおよびそれに用いるペレットボックスの発明を基礎とし、当該ペレットボックスに、ペレット量調節手段によって自然落下したペレットの量を二次的に調節するペレット量二次調節手段と、給気口からの給気量を調節する給気量調節手段とを備える構造とすることによって、燃焼効率をより高められることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。

【0010】

〔１〕 自然燃焼用の燃料の供給ならびに給気を行う供給部と、該供給部に連通し燃焼が行われる本体燃焼室と、該本体燃焼室からの気流が最終的に排出される排気部と、および該供給部に着脱可能な、ペレット燃料の貯留ならびに供給を行うためのアタッチメントであるところのペレットボックスを備えており、該ペレットボックスは、ペレット燃料を貯留する貯留部、該貯留部からの自然落下によるペレット燃料の供給量を調節するペレット量調節手段、ならびに給気口を備え、さらに、該ペレット量調節手段の下方に自然落下したペレットの量を二次的に調節するペレット量二次調節手段と、該ペレット量二次調節手段の下方に該給気口からの給気量を調節する給気量調節手段が備えられていることを特徴とする、薪／ペレット両用ストーブ。
〔２〕 前記ペレットボックスは、前記供給部への装着時には前記本体燃焼室に連通するよう形成されていて、前記給気口からの給気により供給されたペレット燃料の燃焼が行われる燃焼部を備えており、ペレット燃料の燃焼がなされることを特徴とする、〔１〕に記載の薪／ペレット両用ストーブ。
〔３〕 前記ペレット量二次調節手段は、前記吸気量調節手段により調節された給気が前記燃焼部へと流通するように格子構造により形成されていることを特徴とする、〔１〕、〔２〕のいずれかに記載の薪／ペレット両用ストーブ。
〔４〕 前記ペレット量二次調節手段は揺動可能に形成されており、その揺動により前記燃焼部への開口面積が調節されることを特徴とする、〔３〕に記載の薪／ペレット両用ストーブ。

【0011】

〔５〕 前記給気量調節手段は揺動可能に形成されており、その揺動により給気量が調節されることを特徴とする、〔４〕に記載の薪／ペレット両用ストーブ。
〔６〕 前記本体燃焼室と排気部との間には内部における気流の流通経路を延長するための本体気流誘導室が設けられており、該本体気流誘導室は上部に該本体燃焼室との間の前流側通気口が、下部に該排気部との間の後流側通気口が設けられており、該本体燃焼室には内部の炎を見通せる窓が設けられていることを特徴とする、〔１〕、〔２〕、〔４〕、〔５〕のいずれかに記載の薪／ペレット両用ストーブ。
〔７〕 前記本体燃焼室の背面と背中合わせに前記本体気流誘導室が設けられ、前記排気部は該本体気流誘導室と相接するとともに、該本体燃焼室および前記供給部とも相接して設けられていることを特徴とする、〔６〕に記載の薪／ペレット両用ストーブ。

【0012】

〔８〕 自然燃焼用の燃料の供給ならびに給気を行う供給部と、該供給部に連通し燃焼が行われる本体燃焼室と、該本体燃焼室からの気流が最終的に排出される排気部とを備えてなる薪／ペレット両用ストーブの該供給部に着脱可能な、ペレット燃料の貯留ならびに供給を行うためのペレットボックスであって、ペレット燃料を貯留する貯留部、該貯留部からの自然落下によるペレット燃料の供給量を調節するペレット量調節手段、ならびに給気口を備え、さらに、該ペレット量調節手段の下方に自然落下したペレットの量を二次的に調節するペレット量二次調節手段と、該ペレット量二次調節手段の下方に該給気口からの給気量を調節する給気量調節手段が備えられていることを特徴とする、ペレットボックス。
〔９〕 前記供給部への装着時に前記本体燃焼室に連通するよう形成されていて、前記給気口からの給気により供給されたペレット燃料の燃焼が行われる燃焼部を備えており、ペレット燃料の燃焼がなされることを特徴とする、〔８〕に記載のペレットボックス。
〔１０〕 前記ペレット量二次調節手段は、前記吸気量調節手段により調節された給気が前記燃焼部へと流通するように格子構造により形成されていることを特徴とする、〔８〕、〔９〕のいずれかに記載のペレットボックス。

【0013】

〔１１〕 前記ペレット量二次調節手段は揺動可能に形成されており、その揺動により前記燃焼部への開口面積が調節されることを特徴とする、〔１０〕に記載のペレットボックス。
〔１２〕 前記給気量調節手段は揺動可能に形成されており、その揺動により給気量が調節されることを特徴とする、〔１１〕に記載のペレットボックス。
〔１３〕 サウナ室の熱源として用いられることを特徴とする、〔１〕、〔２〕、〔４〕、〔５〕、〔７〕のいずれかに記載の薪／ペレット両用ストーブ。
〔１４〕 〔１〕、〔２〕、〔４〕、〔５〕、〔７〕のいずれかに記載の薪／ペレット両用ストーブと、該薪／ペレット両用ストーブを熱源とするサウナ室用空間とからなることを特徴とする、サウナ室構造。
〔１５〕 移動手段上に積載もしくは設置可能、または積載もしくは設置されていることを特徴とする、〔１４〕に記載のサウナ室構造。

【発明の効果】

【0014】

本発明の薪／ペレット両用ストーブ、ペレットボックス、およびサウナ室構造は上述のように構成されるため、上述の各課題を解決してそれぞれの効果を得ることができる。すなわち、出願人が先に開示した上記文献２記載発明を基礎としつつ、薪／ペレット両用ストーブにおいて、ペレット燃料を用いる際の燃焼効率をより高めることができる。また、燃焼効率を高めることを含め、ペレット燃料を用いる際の燃焼状態をより制御可能な薪／ペレット両用ストーブを提供することができる。

【0015】

また、そのような薪／ペレット両用ストーブのための、これに脱着可能なペレットボックスを提供することができる。さらに、本発明薪／ペレット両用ストーブを用いて、燃焼効率のよい、アウトドアレジャー等に適したサウナを実現することができる。
なお、燃焼効率の定義は、燃焼によって得られたエネルギー／燃料の持っているエネルギー」である。以降説明する本願発明では「室内に放出されたエネルギー（またはサウナストーンを温めるために使われたエネルギー）／燃料の持っているエネルギー」を主旨としており、これは本来は「熱効率」である。しかしながら、本願においては「燃焼効率」の語により説明することとする。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明薪／ペレット両用ストーブの基本構成を概念的に示す説明図である（ペレットボックス取り外し状態）。

【図2】本発明薪／ペレット両用ストーブの基本構成を概念的に示す説明図である（ペレットボックス装着状態）。

【図3】本発明ペレットボックスの基本構成を概念的に示す説明図である。

【図4】図３に示した本発明ペレットボックス構成例の作用を概念的に示す説明図である。

【図5】本発明に係るペレットボックスの実施例の側面図である。

【図6】図５に示す実施例の斜視図である。

【図7】図６中のＣ－Ｃ´断面図（一部の外装部品の図示を省略）である。

【図8】図５等に示したペレットボックス実施例に対応する薪／ペレット両用ストーブ実施例の本体部分（ペレットボックスが取り外されている状態）を排気部のあるうら面側から示す斜視図である。

【図9】図８に示した実施例にペレットボックスを装着した状態を示す斜視図である。

【図10】図９の状態をおもて面（排気部のある面の反対側）から視た図である。

【図11】本発明サウナ室構造の基本構成を概念的に示す説明図である。

【図12】本発明サウナ室構造の提供形態例を概念的に示す説明図である。

【図13】移動可能なサウナ室構造実施例の室内写真である。

【図14】実験に用いた本発明薪／ペレット両用ストーブの斜視写真である。

【図15】ペレットボックス要部断面図により本実験の各実験条件を示す図である。

【図16】各実験条件での燃焼実験における結果として、排ガス温度、Ｏ_２濃度、および発生ＣＯ濃度を示すグラフである。

【図17】本発明の調節方式を備えない従来方式すなわち特許文献２開示技術に係るストーブでの燃焼実験における、排ガス温度、Ｏ_２濃度、および発生ＣＯ濃度を示すグラフである。

【図18】各実験条件での燃焼実験における結果として、サウナストーン温度、および本体燃焼室内温度を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１、２は、本発明薪／ペレット両用ストーブの基本構成を概念的に示す説明図であり、前者はペレットボックス取り外し状態、後者は装着状態を示す。これらに図示するように本薪／ペレット両用ストーブ１００は、自然燃焼用の燃料の供給ならびに給気を行う供給部２０と、供給部２０に連通し燃焼が行われる本体燃焼室３０と、本体燃焼室３０からの気流が最終的に排出される排気部４０と、および供給部２０に着脱可能な、ペレット燃料の貯留ならびに供給を行うためのアタッチメントであるところのペレットボックス１０を備えており、ペレットボックス１０は、ペレット燃料を貯留する貯留部、貯留部からの自然落下によるペレット燃料の供給量を調節するペレット量調節手段、ならびに給気口を備え、さらに、ペレット量調節手段の下方に自然落下したペレットの量を二次的に調節するペレット量二次調節手段と、ペレット量二次調節手段の下方に給気口からの給気量を調節する給気量調節手段とが備えられていることを、主たる構成とする。

【0018】

かかる構成の本薪／ペレット両用ストーブ１００を薪ストーブとして用いる場合には、供給部２０から自然燃焼用の燃料すなわち薪の供給がなされるとともに燃焼用の給気がなされ、かかる給気により、供給部２０から供給された薪の燃焼が本体燃焼室３０においてなされ、暖房・熱源たるストーブとしての機能が果たされる。本体燃焼室３０からの気流は、最終的に排気部４０から排出される。給気と薪供給を行うための供給部２０には、本発明ペレットボックス１０を装着、取り外しすることができ、ペレットストーブとして本薪／ペレット両用ストーブ１００を用いることもできる。すなわち本薪／ペレット両用ストーブ１００は、自然燃焼用燃料・薪を燃料として用いること、ペレットを燃料として用いること、その両方の用い方によって使用することができる。

【0019】

本薪／ペレット両用ストーブ１００をペレットストーブとして用いる場合には、図２に示すようにペレットボックス１０が供給部２０に取り付けられる。ペレットボックス１０には、その内部にペレット燃料（以下、単に「ペレット」ともいう）が貯留されるとともに、燃焼に供するための供給がなされる。これにより、供給部２０からはペレットの供給がなされるとともに燃焼用の給気がなされ、かかる給気により、ペレットボックス１０から供給されたペレットの燃焼が本薪／ペレット両用ストーブ１００内においてなされ、暖房・熱源たるストーブとしての機能が果たされる。本体燃焼室３０からの気流は、最終的に排気部４０から排出される。

【0020】

本発明薪／ペレット両用ストーブを構成する一要素であるペレットボックス自体もまた、本発明の範囲内である。ペレットボックスについて説明する。
図３は、本発明ペレットボックスの構成例を概念的に示す説明図である。本図でのペレットボックスを示す符号としては、概念的な説明図である図１、２においてペレットボックスの表示に用いた符号と同様の「１０」を用いる。図示するように本発明に係るペレットボックス１０は、ペレット燃料を貯留する貯留部２、貯留部２からの自然落下によるペレットの供給量を調節するペレット量調節手段３、ならびに給気口４を備え、さらに、ペレット量調節手段３の下方に自然落下したペレットの量を二次的に調節するペレット量二次調節手段６、およびペレット量二次調節手段６の下方に給気口４からの給気量を調節する給気量調節手段８を備えていることを、主たる構成とする。

【0021】

かかる構成により本ペレットボックス１０においては、その貯留部２内にペレットが貯留され、燃焼に供するための供給がなされるのだが、その供給に当たっては、ペレット量調節手段３により、貯留部２からの自然落下してくるペレット燃料の供給量が調節される。また、給気口４からは燃焼用の空気が供給される。ペレット量調節手段３により調節された供給量のペレットと、給気口４から供給される空気によって、ペレットの燃焼がなされる。本発明ペレットボックス１０では、この燃焼の条件がさらに調節され得る。すなわち、ペレット量二次調節手段６によって、ペレット量調節手段３の下方に自然落下したペレットの量が二次的に調節され得、また給気量調節手段８によって、給気口４からの給気量が調節され得る。

【0022】

図４は、図３に示した本発明ペレットボックス構成例の作用を概念的に示す説明図である。前出図２に示される通り本ペレットボックス１０は、供給部２０への装着時には前記本体燃焼室３０に連通するよう形成されているが、それとともに、図４に示す通り、本ペレットボックス１０は給気口４からの給気により供給されたペレットの燃焼が行われる燃焼部５を備えている構成とすることができる。すなわち、ペレットボックス１０内においてペレットの燃焼がなされる構成である。

【0023】

かかる構成により本ペレットボックス１０では、貯留部２から供給されるペレットＰＬの燃焼ＢＲが、給気口４からの給気ＡＲにより、本体燃焼室３０へと連通する燃焼部５においてなされる。ここで、貯留部２から供給されるペレットＰＬは、ペレット量調節手段３やペレット量二次調節手段６による供給量の調節を受け得、また給気ＡＲは、給気量調節手段８によって調節され得る。これらの調節方式の例について説明する。

【0024】

図４および図３に示すように本薪／ペレット両用ストーブに係るペレットボックス１０のペレット量二次調節手段６は、貯留部２から自然落下するペレットＰＬの供給路断面を遮断―開放可能な板状の形態で、揺動（ＳＷ）可能に形成されており、その揺動ＳＷにより燃焼部５への開口面積を調節する調節方式とすることができる。なお、ペレット量二次調節手段６の遮断―開放のための揺動ＳＷは、連続的になされるものとすることができる。一方、段階的になされる構造等、それ以外の構造であってもよい。

【0025】

かかる構成の本発明に係るペレットボックス１０では、ペレット量調節手段３による自然落下量の調節を受けつつ貯留部２から自然落下するペレットＰＬの供給路上に、その断面を遮断―開放可能なように設置された揺動可能なペレット量二次調節手段６の揺動ＳＷにより、燃焼部５への開口面積すなわち燃焼部５へのペレットＰＬ供給路の断面積が調節されることで、最終的なペレットＰＬ供給量が調節され、燃焼部５におけるペレットＰＬの燃焼ＢＲが調節され得る。ペレット量二次調節手段６の揺動ＳＷの角度範囲、形状、サイズ等は任意に設計可能である。また、揺動ＳＷは、ペレットボックス１０の外部から操作可能な構造とすることができる。

【0026】

図４および図３に示すように本薪／ペレット両用ストーブに係るペレットボックス１０の給気量調節手段８は、給気口４からなされる給気ＡＲの量を調節可能なように、燃焼部５へと向かう給気ＡＲ流路上に、流路断面の断面積を調節可能なよう揺動可能に形成されており、その揺動ＳＷにより燃焼部５への開口面積を調節し、給気量を調節する調節方式とすることができる。なお、給気量調節手段８の吸気量調節のための揺動ＳＷは、連続的になされる構造とすることができる。一方、段階的になされる構造等、それ以外の構造であってもよい。

【0027】

かかる構成の本発明に係るペレットボックス１０では、給気口４からなされる給気ＡＲは、燃焼部５へと向かう流路上にその断面積の大きさを調節可能なように設置された揺動可能な給気量調節手段８の揺動ＳＷにより、燃焼部５への開口面積すなわち燃焼部５への給気ＡＲの断面積が調節されることで、最終的な給気量が調節され、燃焼部５におけるペレットＰＬの燃焼ＢＲが調節され得る。給気量調節手段８の揺動ＳＷの角度範囲、形状、サイズ等は任意に設計可能である。また、揺動ＳＷは、ペレットボックス１０の外部から操作可能な構造とすることができる。

【0028】

なお、ペレット量調節手段３は図示するように、貯留部２内のペレットＰＬを下方から受け止める板状の形態であって、摺動ＳＬによって遮断―開放を行うことで貯留部２からのペレットＰＬの自然落下量を調節する構成とすることができる。なお、ペレット量調節手段３の遮断―開放のための摺動ＳＬは、連続的になされるものとすることができる。一方、段階的になされる構造等、それ以外の構造であってもよい。

【0029】

かかる構成の本発明に係るペレットボックス１０では、ペレット量調節手段３が貯留部２の底部をなし、摺動ＳＬによって底部たるペレット量調節手段３の進退が調節されてかかる底部における開口の広狭が調節され、開口の広狭程度によって貯留部２からのペレットＰＬの自然落下量が調節される。なお、摺動ＳＬは、ペレットボックス１０の外部から操作可能な構造とすることができる。

【0030】

図５は、本発明に係るペレットボックスの実施例の側面図である。また、
図６は図５に示す実施例の斜視図、図７は図６中のＣ－Ｃ´断面図（一部の外装部品の図示を省略）である。これら、特に図７および６に示されるように、
本ペレットボックス５１０のペレット量二次調節手段５６は、吸気量調節手段５８により調節された給気が燃焼部５５へと流通するように、格子構造により形成されていることを特徴的な構成とする。

【0031】

かかる構成の本実施例ペレットボックス５１０では、空隙を有する格子構造からなるペレット量二次調節手段５６によって、吸気量調節手段５８により調節された給気の燃焼部５５への流通を、円滑になさしめることができる。概念的説明図である前出図３、４にて示した通り、ペレット量二次調節手段５６と吸気量調節手段５８はともに揺動によってその開閉程度を自在に調節する構造とすることが可能であり、給気量調節手段５８による給気の流路がペレット量二次調節手段５６によって塞がれることもあり得る。しかしそのような場合でも、ペレット量二次調節手段５６が格子構造であることにより、燃焼部５５への吸気が遮断されることはなく、最終的な給気量調節は、あくまでも吸気量調節手段５８の開閉程度によってなされる。

【0032】

なお、図５に示すように、ペレット量二次調節手段５６の揺動は操作部位５６ｍにより、吸気量調節手段５８の揺動は操作部位５８ｍにより、またペレット量調節手段５３の摺動は操作部位５３ｍにより、それぞれペレットボックス５１０外部から行うことができる。また、貯留部５２には内部に貯留されているペレットの残量を確認するための貯留部スリット５２ｓ、燃焼部５５にはそのメンテナンス等を行うことのできる燃焼部扉５５ｄ、燃焼部５５の下方には灰受け部５７が設けられている。

【0033】

図８は、図５等に示したペレットボックス実施例に対応する薪／ペレット両用ストーブ実施例の本体部分（ペレットボックスが取り外されている状態）を排気部のあるうら面側から示す斜視図である。図示するように本薪／ペレット両用ストーブ５１００は、その構成要素であるペレットボックスが取り外されている状態では、供給部５２０が露出しており、供給部扉５２０ｄから本体燃焼室５３０内に自然燃焼用燃料すなわち薪を供給して燃焼させ、暖房・熱源たる自然燃焼ストーブとして用いることができる。

【0034】

図９は、図８に示した実施例にペレットボックスを装着した状態を示す斜視図である。また、図１０は図９の状態をおもて面（排気部のある面の反対側）から視た図である。これらに示すように本薪／ペレット両用ストーブ５１００は、供給部５２０へのペレットボックス５１０装着によって、ペレット燃料による燃焼を行うペレットストーブとすることができ、暖房・熱源として用いることができる。ペレットストーブとして用いる場合の燃焼効率増強作用や燃焼状態の制御性付加作用については、上述の通りである。

【0035】

なお、特に図示はしないが、上記特許文献２開示技術と同様に、本体燃焼室５３０と排気部５４０との間に、内部における気流の流通経路を延長するための本体気流誘導室が設けられ、この本体気流誘導室は上部に本体燃焼室５３０との間の前流側通気口が、下部に排気部５４０との間の後流側通気口が設けられ、該本体燃焼室５３０には内部の炎を見通せる窓、すなわち本体燃焼室窓５３０ｗが設けられている構成とすることができ、当該開示技術と同様の作用効果を得ることができる。

【0036】

また、これも図示はしないが、上記特許文献２開示技術と同様に、前記本体気流誘導室を本体燃焼室５３０の背面と背中合わせに設け、排気部５４０は該本体気流誘導室と相接するとともに、本体燃焼室５３０および供給５２０部とも相接して設けられている構成とすることもでき、当該開示技術と同様の作用効果を得ることができる。

【0037】

また、下記＜Ｏｐ１＞～＜Ｏｐ３＞の少なくともいずれかを備えた構成の薪／ペレット両用ストーブも、本発明の範囲内である。
＜Ｏｐ１＞ 本体燃焼室の下方に設けられるオーヴン
＜Ｏｐ２＞ 本体燃焼室の上面部に設けられる上蓋
＜Ｏｐ３＞ 特許第３５９４２９９号に記載の４脚安定設置構造または４脚水平設置構造を用いた脚部

【0038】

図１１は、本発明サウナ室構造の基本構成を概念的に示す説明図である。図示するように、以上説明したいずれかの構成を備えている本発明薪／ペレット両用ストーブ６１００はこれをサウナ室用空間６２００に設置してサウナ室の熱源として用いることができる。このように、薪／ペレット両用ストーブ６１００とこれを熱源とするサウナ室用空間６２００とからなるサウナ室構造６３００も、本発明の範囲内である。

【0039】

図１２は、本発明サウナ室構造の提供形態例を概念的に示す説明図である。図示するように本サウナ室構造７３００は、移動手段７９００上に積載もしくは設置可能、または積載もしくは設置されている形態とすることができる。かかる構成により、移動手段７９００が移動可能な場所であればどこででもサウナ室構造７３００を利用することができ、キャンプなどのアウトドア用途にも便利である。

【0040】

図１３は、移動可能なサウナ室構造実施例の室内写真である。図示するように移動手段（車両）上に設置された本サウナ室構造８３００は、サウナ室用空間８２００内に熱源として薪／ペレット両用ストーブ８１００が据えられて構成されている。本例では、薪／ペレット両用ストーブ８１００の本体燃焼室窓８３０ｗを通して、本体燃焼室８３０内部の燃焼の様子、炎を見通せる状態でサウナを楽しむことができる。

【0041】

＜実験＞
本発明薪／ペレット両用ストーブの燃焼効率向上効果を確認するための実験を行った。
図１４は、実験に用いた本発明薪／ペレット両用ストーブの斜視写真である。図示するように本薪／ペレット両用ストーブ９１００は、自然燃焼用の燃料の供給ならびに給気を行う供給部９２０と、供給部９２０に連通し燃焼が行われる本体燃焼室９３０と、本体燃焼室９３０からの気流が最終的に排出される排気部（図示せず）と、および供給部９２０に着脱可能な、ペレット燃料の貯留ならびに供給を行うためのアタッチメント・ペレットボックス９１０を備えて構成されている。また、ペレットボックス９１０は、既に説明した構成、すなわち貯留部、ペレット量調節手段、給気口、ペレット量二次調節手段、給気量調節手段、および燃焼部を備えた構成である。

【0042】

図１５は、ペレットボックス要部断面図により本実験の各実験条件を示す図である。本実験では、ペレット供給量および給気量の調節による燃焼状態制御および燃焼効率向上の効果を確認することを目的とした。ペレット供給量は、ペレット量調節手段９３を全開にした状態でペレット量二次調節手段９６の開口度を最小／最大とする２条件、また給気量は、給気量調節手段９８の開口度を最小／最大とする２条件とし、これらの組合せによる４つの条件にて燃焼を行い、所定のパラメータを測定した。４つの実験条件は下記の通りである。なお、以降、給気量における開口度を「空気口開口度」ともいう。

【0043】

・実験条件１（図中（ａ））
ペレット供給量：最小、 空気口開口度 ：最小
・実験条件２（図中（ｂ））
ペレット供給量：最小、 空気口開口度 ：最大
・実験条件３（図中（ｃ））
ペレット供給量：最大、 空気口開口度 ：最小
・実験条件４（図中（ｄ））
ペレット供給量：最大、 空気口開口度 ：最大
なお、各実験条件１～４は、一台の薪／ペレット両用ストーブ９１００を用いて、この条件の順に燃焼条件を切り替えて行った。

【0044】

測定したパラメータは次の通りである。
・燃焼による排ガスの温度 （℃）
・排ガス中のＯ_２濃度 （％）
・排ガス中のＣＯ濃度 （ｐｐｍ）
・サウナストーン温度 （℃）
・本体燃焼室（燃焼室）内温度 （℃）
なお本実験は、薪／ペレット両用ストーブ９１００をサウナ室の熱源として用いつつ行った。「サウナストーン温度」は、本ストーブ９１００により熱せられたサウナストーンの温度である。

【0045】

図１６は、各実験条件での燃焼実験における結果として、排ガス温度、Ｏ_２濃度、および発生ＣＯ濃度を示すグラフである。図において、横軸は時刻経過、左縦軸は排ガス温度（℃）と排ガス中Ｏ_２濃度（％）、右縦軸はＣＯ濃度（ｐｐｍ）を示す。図では、実験実施日の１１：３０～１４：００過ぎまでの間に、実験条件１、２、３、４を順に試験した結果が示されている。また、図示する通り、実験開始前には薪によって本薪／ペレット両用ストーブ９１００の予熱を行い、実験開始直前にこれを燃焼部扉（図では「窓」）を開けて取出した。また、実験条件３での実験開始の際に灰落としをするとともに、途中で１度燃焼扉を開けてそのガラス面の煤取りを行った。

【0046】

図１７は、本発明の調節方式を備えない従来方式すなわち特許文献２開示技術に係るストーブでの燃焼実験における、排ガス温度、Ｏ_２濃度、および発生ＣＯ濃度を示すグラフである。図において、横軸は時刻経過、左縦軸は排ガス温度（℃）と排ガス中Ｏ_２濃度（％）、右縦軸はＣＯ濃度（ｐｐｍ）を示している。横軸は図１６と対応し、実験実施日の１４：３０～１５：３０過ぎの間で従来方式ストーブを試験した結果が示されている。

【0047】

図１８は各実験条件での燃焼実験における結果として、サウナストーン温度、および本体燃焼室内温度を示すグラフである。横軸は時刻経過、縦軸は温度（℃）を示す。図１６と同様、実験実施日の１１：３０～１４：００過ぎまでの間に、実験条件１、２、３、４を順に試験した結果が示されている。

【0048】

表１～５は、各実験条件１～４における測定パラメータの５分間平均値、最大値、および最小値をまとめて示したものである。各表では「実験条件１」を「状態１」等として表示している。また、表５の「従来機種」とは従来方式ストーブである。なお表中、「空気比」とは、実際に使用する空気量と理論空気量との比である。理論空気量とは燃料が完全燃焼するために必要な空気量である。実際には、燃料と空気を均一に混合することは不可能なため、理論空気量だけ供給しても空気不足となりがちとなる。そこで、少し多めの空気量を供給することになる。

【0049】

【表1】

【0050】

【表2】

【0051】

【表3】

【0052】

【表4】

【0053】

【表5】

【0054】

各グラフおよび表に示した結果、以下のことが確認、考察された。
１）ペレット供給量・空気量とも最小に調節した実験条件１では、燃焼室内温度は４００℃近くまで上昇した。一方、実験条件２にて空気口の開口度を最大に変更した結果、燃焼室内温度および排ガス温度は低下した。このことから、実験条件２における増加分の空気は、燃焼に使用されることなく燃焼室内に流れ込み、その結果、燃焼室内温度を低下させたと考えられる。

【0055】

したがって、本発明薪／ペレット両用ストーブ９１００を用い、ペレット供給量最小の条件を共通とした場合、より燃焼効率を高めたい場合には給気量も少なくし、逆に燃焼効率を抑えて燃焼室内温度を抑制したい場合には、実験条件２のように給気量を多くする、という燃焼制御方法を採れることが示された。

【0056】

２）ペレット供給量・空気量とも最小に調節した実験条件１では、ほぼ２時間の間、ペレットの追加供給を要することなく燃焼を継続することができた。また、サウナストーンの温度は９０℃近くまで上昇しており、熱源・サウナストーブとしての機能を発揮しつつ、供給ペレット量を抑制しての低燃費での燃焼が可能であることが確認できた。なお、本実験では温度センサをサウナストーンの比較的表面に近い箇所に設置したため、中心部の温度はより高かったと推測でき、本条件１によってサウナストーブとしての十分な機能が得られているものと考えられる。

【0057】

したがって、本発明薪／ペレット両用ストーブ９１００を用い、ペレット供給量を抑制した状態で、かつ給気量も抑制することによって、燃焼効率向上の点でも、燃費低減の点でも望ましい燃焼を行えることが示された。

【0058】

３）ペレット供給量を最大とした実験条件３では、燃焼室内温度は６００℃を超えた。また、給気量を抑制した本条件ではＣＯ濃度が低下し、５分間平均では１８１．２ｐｐｍという値を示し、好ましい燃焼状態であった。

【0059】

したがって、本発明薪／ペレット両用ストーブ９１００を用いる場合、生成するＣＯ濃度を極力抑制した好ましい燃焼状態に制御するためには、本条件のようにペレット供給量を多くし、かつ給気量を抑制する調節が適していることが示された。

【0060】

４）ペレット供給量を最大とした実験条件４でも、燃焼室内温度は６００℃を超えた。一方、本条件では排ガス温度の低下が見られた。このことから、上述の実験条件２と同様に、供給される空気の一部が燃焼に使用されることなく燃焼室内に流れ込み、その結果、燃焼室内温度を低下させる現象が起きていると考えられる。

【0061】

したがって、本発明薪／ペレット両用ストーブ９１００を用い、ペレット供給量を多くして高い燃焼効率を得ている状況下、これを抑えて燃焼室内温度を抑制したい場合には、本条件４のように給気量を多くする、という燃焼制御方法を採れることが示された。

【0062】

５）なお、排ガス温度については、実験条件１～４と従来方式とでは測定箇所（燃焼室からの距離）が異なるため、単純な比較はできないが、従来方式の燃焼状況は本発明実験条件１、２の状態に近いものと推測される。その推測に基づくと、本発明実験条件１、２においてもＣＯ濃度は従来方式よりも低く抑えることができており、燃焼状況が改善されていると言える。これは本発明実験条件３においても同様である。さらに本発明実験条件３では、従来方式と比較して大幅にＣＯ濃度が改善されることは上述の通りである。

【0063】

６）また、本発明実験条件１、２では、排ガス中のＯ_２濃度も従来方式より低く抑えられている。したがって本発明実験条件１、２では、給気された空気が効率よく燃焼に使用されているものと考えられる。

【0064】

以上の実験の結果、本発明の調節方式によって、燃焼効率の向上を始めとして、燃焼状態をさまざまに制御可能であることが確認できた。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明の薪／ペレット両用ストーブ、ペレットボックス、およびサウナ室構造によれば、出願人が先に開示した上記文献２記載発明を基礎としつつ、より燃焼効率の高い薪／ペレット両用ストーブを提供でき、またこれを用いて、燃焼効率のよいアウトドアレジャー等用のサウナを提供することができる。したがって、キャンプ等屋外でのレクリエーション用途を初めとする薪／ペレット両用ストーブの利用全分野、製造分野、および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。

【符号の説明】

【0066】

２、５２、９２…貯留部
３、５３、９３…ペレット量調節手段
４、５４、９４…給気口
５、５５、９５…燃焼部
６、５６、９６…ペレット量二次調節手段
８、５８、９８…給気量調節手段
１０、５１０、６１０、７１０、９１０…ペレットボックス
２０、５２０、６２０、７２０、９２０…供給部
３０、５３０、６３０、７３０、８３０、９３０…本体燃焼室
４０、５４０、６４０、７４０、８４０…排気部
１００、５１００、６１００、７１００、８１００、９１００…薪／ペレット両用ストーブ
５２ｓ…貯留部スリット
５３ｍ、９３ｍ…ペレット量調節手段の操作部位
５５ｄ…燃焼部扉
５６ｍ…ペレット量二次調節手段の操作部位
５７、９７…灰受け部
５８ｍ…吸気量調節手段の操作部位
５２０ｄ、９２０ｄ…供給部扉
５３０ｗ、８３０ｗ、９３０ｗ…本体燃焼室窓
６２００、７２００、８２００…サウナ室用空間
６３００、７３００、８３００…サウナ室構造
７９００…移動手段
９９…灰落とし手段
ＡＲ…給気
ＢＲ…燃焼
ＰＬ…ペレット燃料
ＳＬ…摺動
ＳＷ…揺動

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】