JPH08507598A - 固体燃料加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の加熱装置（１０）は燃焼室（２６）と灰室（２８）とを有する。灰室（２８）の下方に一次予熱室（４６）が配置される。前記予熱室（４６）はＵ形断面を有し、Ｕ形の立上がり部またはアーム（４８、５０）が上方に延在して灰室（２８）の両側面を画成する。これらのアーム（４８、５０）の上方平坦面（５２、５４）が灰室（２８）の上方に火床を支持する載置ブロックとして役立つ。

Description

【発明の詳細な説明】 固体燃料加熱装置 本発明はストーブなどの固体燃料加熱装置に関するものである。 固体燃料加熱ストーブは数百年間も一般に使用されてきた。このようなストー ブは通常、ストーブの別個の部分としての燃焼室と灰室とを有する。あるいはこ れらの室は共通の１室のそれぞれの部分として存在する事ができる。ストーブの 共通構造は空気の上方吸引のための一次空気制御部材を備え、燃焼装置の燃焼速 度を制御するために前記の制御部材が調整自在である。 現在でも、大気の環境汚染を低減させるために燃焼放出物を改善する事が望ま れている。ストーブの燃焼効率を改善してストーブの放出する煙を低減させる多 くの試みが成されている。通常の空気清浄装置は燃焼速度を制御するにある。し かし燃焼を低下させるために燃焼室に対する空気を制限する事は空気の不足を生 じ完全燃焼を妨げる。出願人は、完全燃焼を生じて煙を低下させるためには、ス トーブの燃焼室中の温度を高くする事が重要であると考える。この点に関連して 、燃焼室に対する空気流の予熱が大きな利点を示す。燃焼用空気の予熱は活発な 清浄な燃焼を促進するためにきわめて有利である事が認められている。燃焼用空 気を予熱した後にこれを燃焼室の各部に送るための多くの装置が開発されている 。 燃焼用空気をストーブの中に入らせる手段としてストーブ底部に、灰室下方に 空気導入口を備える事は公知である。このようなストーブにおいて、給気はスト ーブを包囲する外部から、導入口を通して灰室下方の予熱室の中に取り入れられ 、次にこの空気は通路と導管とから成る予熱システムを通して送られ、最後に灰 室の上方に配置された燃焼室の上部に送られる。予熱室および通路は燃焼用空気 よりも高い温度にあるので、燃焼用空気が燃焼室に入る前に予熱される。 しかし、燃焼用空気が、燃焼室中の燃焼温度に等しい温度までは加熱されない という問題が残る。 本発明の目的は前記の問題点の少なくとも一部を軽減するための新規な加熱装 置およびその使用法を提供するにある。 本発明の第１アスペクトによれば、燃焼室、灰室および予熱手段を有し、前記 予熱手段が灰室の複数の壁体を画成するようにした加熱装置を提供する。 当業者には明らかなように、用語「壁体」とは灰室の側面壁体、正面壁体、背 面壁体、および上側面と底壁とを包括する用語である。 好ましくは予熱手段は灰室の壁全体を画成する。また予熱手段は灰室の壁の全 長または全区域ではなくその一部を成す事ができる。好ましくは予熱手段は灰室 の２壁を成す。しかし予熱手段は灰室の３壁を成す事ができる。好ましくは灰室 は少なくとも２側面において予熱手段によって包囲されたトラフとする。好まし くはトラフはＵ形断面とする。このトラフは好ましくは灰室の底壁と両側壁を画 成し、また好ましくは底壁の面積の全部または実質的に全部、また／あるいは少 なくとも一方の側壁を画成する。灰室は予熱手段の立上がり部によって画成する 事ができる。 好ましくは灰室トラフは灰受けと協働する均一断面を有する。灰受けは灰室ト ラフと滑り係合する。 灰室の下方に一次予熱室を備える事ができる。前記予熱室の他の２側面または それ以上の側面が上方に延在してトラフまたはシート構造を形成する。 好ましくは給気通路が一次予熱室の外側立上がり部分から上方に延在する。こ の給気はストーブの内部の両側を上昇して、燃焼室の中に予熱された燃焼用空気 を供給するための通常構造に達する。 このようにして、一次予熱室が灰室の第２側面（および第３側面）上に延在す る事なく灰室の実質的に下方にのみ配置されている従来構造におけるよりも大き な予熱室の金属枠組の表面積が灰室からの伝熱に露出される。従ってこの構造に おいて予熱される空気量が増大される。さらに予熱室の外側立上がり部の上方区 域が、通常の構造と比較して、ストーブの最熱部分としての燃焼室に近い場所に もたらされる。 本発明の第２アスペクトによれば、燃焼室、灰室および予熱手段を有する加熱 装置において、前記予熱室の一部が火床を支持するように成された加熱装置を提 供するにある。 好ましくは予熱手段の前記の支持部分は予熱手段の他の部分より上方に存在す る。 その他の利点はストーブの構造および設計にある。通常、火床は長方形穴を有 する長方形板の上に支持され、この板はストーブの壁体の内側面にそって延在す るフランジまたはリップの形に配置される。このリップが燃焼室と灰室とを区分 し、これら２つの区画を画成している。このようなリップはストーブの中に別個 に配置されなければならない。例えばストーブの内側面の上に溶接されなければ ならない。さらにこのリップの先端縁が熱の破壊作用および燃焼生成物によって 腐食する傾向がある。 本発明においては、予熱手段が火床を支持する作用をする。この予熱手段の上 縁または縁湾曲部は燃焼室の熱の腐食作用に対して損傷が少ない。 本発明の第３アスペクトによれば、燃焼室、灰室および予熱室を有する加熱装 置において、予熱室の大部分が灰室の下方に配置され、他の部分が上方に延在し て灰室の少なくとも一部を画成する。 好ましい実施態様として、本発明のストーブがその支持面と接触しまたは近接 する発熱部分は完全に予熱手段によって包囲されている。このようにしてストー ブの下部が灰室よりも低温に保持されるので、本発明のストーブはストーブの台 または多量の絶縁物質を使用する事なく種々の床構造の上に載置される事ができ る。これはストーブの使用法および用途に関して有利である。実際に二、三の国 では建築基準によりストーブを配置する事のできる環境の型を厳格に規定してい るからである。しかし、本発明のストーブの底部の追加的冷却により、このスト ーブは従来の場合には不可能な種々の床上に使用する事ができ、場合によっては 、木製の床の上に配置する事ができる。 本発明の第４アスペクトによれば、燃焼室、灰室および予熱室を有する加熱装 置において、予熱室が実質的にに灰室の下方に配置され、灰室の少なくとも２側 面にそって立上がって、加熱装置の下部を断熱する。 灰室の側面にそって予熱室の両側部分が立ち上がる実施態様が望ましい。灰室 下方に予熱室の中に吸引される空気が灰室の両側にそって上昇する場合、両側の 相互に対向する立上がり部分が灰室下方に配置された予熱室の大部分によって相 互に連通され、従ってこれらの各立上がり部分に対する空気の供給量が相互に平 衡し対称的となるからである。 本発明の第５アスペクトによれば、ストーブの灰室の実質的に下方に配置され また前記灰室の少なくとも２側面を画成する一次空気室に対して空気を供給する 段階と、ストーブ中の燃焼室に対して予熱された空気を供給する段階とを含むス トーブに対する給気の予熱法が提供される。 以下、本発明を図面に示す実施例について説明するが本発明はこれらの実施例 に限定されるものではない。 第１図は本発明のストーブの外部構造を示す斜視図である。 第２図はストーブ内部の空気流を示すためドアを取り外したストーブの正面図 である。 第３図は第２図の３−３線にそった断面図であって空気流を示す図である。ま た 第４図は第２図の４−４線にそってとられた断面図であって空気流を示す図で ある。 本出願を理解しやすくするため、読者は本発明と共通の二、三のフィーチャを 有するストーブを記述した同時係属特願ＧＢ２２５１３０２を参照されたい。こ の特願ＧＢ２２５１３０２の開示および内容を本特願の引例とする。 第１図に図示のストーブ１０は本体１２（正面１４、背面１６、上側面１８、 底面第２０図および側壁２２、２４を含む）、燃焼室２６、灰室２８、火床３０ 、ドア３４（第３図に図示）、排気口３６、耐火レンガ（図示されず）上に載置 されたそらせ板３８、および本体の背面１６上に取付けられた断熱パネル４０を 含む。第１予熱室４６が灰室２８の下方に配置されている。予熱室４６はＵ形断 面を有し、Ｕ形の２本のアームまたは立上がり部４８、５０が上方に延在して灰 室２８の両側面を画成している。灰トラフ６６が予熱室４６の上側面によって画 成され、両側の立上がり部４８、５０の間に配置されている。実際上、この灰ト ラフ６６が灰室２８を形成する。立上がり部４８、５０が灰トラフ６６の両側に おいて上方に延在し、灰室２８の上方に配置された平坦面５２、５４を形成する 。これらの平坦面５２、５４は１平面の中に配置される。この平面が灰室２８と 燃焼室２６との間の区画を成す。平坦面５２、５４が火床３０を受けてこれを灰 室２８の上方に支持する。あるいは予熱室４６が一対のショルダまたは棚を画成 し、その上に火床が載置されるようにする事ができる。 立上がり部４８、５０の前部（正面１４の内側部分）において、空気通路５６ 、５８が垂直に延在する。これらの空気通路の上端は給気室６０によって相互に 連通され、この給気室６０は、ストーブの正面１４のドアアパチュア６２の上方 に、正面１４の内側面にそって延在する。給気室６６の下縁７２はその全長にそ ってスリットを備え、給気室６０と燃焼室との間の空気連通を生じる。ドアアパ チュア６２は、他のアパチュア、すなわちストーブ正面の灰室アパチュア６４の 上方に配置される。アパチュア６４は灰室２８または灰トラフ６６と整列し、火 床 ３０を通って落ちる廃棄物を捕集するため灰室の中に配置された灰受け（図示さ れず）にアクセスさせる。 空気導入口３２、立上がり部４８、５０、空気通路５６、５８、および給気室 ６０が一緒に予熱システム７０を形成し、またストーブ外部から燃焼室２６に達 する連続空気通路を形成するように相互に連通されている。 火床３０上の燃料が燃焼室２６中の空気と共に燃焼する際に、燃焼した空気４ ４が上昇し煙を同伴する。上昇空気が前記のそらせ板３８に衝突し、燃焼室の中 で循環して最後に排出口３６から出る。給気量は導入口３２を覆うマスクの位置 を調整する事によって制御される。このマスクは導入口調節部材６８によって制 御される。ユーザが空気導入口３２を不正確に設定すればこの燃焼が空気不足と なり、これは汚れた煙を発生する。排出口３６から流出する燃焼した空気が燃焼 室３６に供給される燃焼用空気を吸引する。 従って、冷気４２（第２図および第４図に図示）が空気導入口３２を通して入 る。冷気は次に灰室２８の下方に配置された一次予熱室４６の中に吸引される。 冷気が灰室下方を循環する際に、この冷気は上からの放射熱、金属面との接触お よび対流によって加熱される。空気は拡散し、立上がり部４８、５０に達し、予 熱システム７０を通しての空気吸引作用によって上昇する。第３図は一方の立上 がり部中を上昇してさらに予熱システム７０の中に吸引される空気を示す。空気 は空気通路５６、５８中を上昇し、給気室６０の中に入り、その下縁７２を通し て燃焼室２６の中に吸引される。空気は燃焼室２６に入る時までに相当に加熱さ れる。 このような給気は燃焼室２６中への空気の下向き吸引を生じる。第２図に図示 の他の給気においては、上向き吸引空気７４が火床３０を通して燃焼室２６の中 に入る。この上向き吸引される空気はドア３４の下端区域に配置されたアパチュ ア７６、７８を通して吸引され、灰トラフ６６の中に入り、灰受け（これは燃焼 中、使用される）の回りを流れて、ある程度予熱され、火床３３を通ってその上 方の燃料の燃焼に使用される。上向き吸引空気７４はドアを通して入る必要のな い事は理解されよう。 前述の空気流システムはエアウオッシュ・システムとして公知であって、その 目的は、給気室６０から下方に延在する燃焼用空気のカーテンを成し、ドア３４ と燃焼した空気および燃焼生成物との間のバリヤを成すにある。燃焼用空気が給 気室６０から出て垂直下方に向かう際に、この空気は燃焼室２６の中で循環する 燃焼した空気４４と干渉し、この干渉によってさらに付勢されて下方に向かう。 このようにして燃焼生成物がドア３４に達してドア上で凝縮しまたはドアに付着 する事が防止される。これはドアの窓を清浄に保持する。また空気の下方吸引は 燃焼室の固体燃料の燃えている区域に向けられ、これは燃料に対する空気供給を 改善する。 リップを必要としないので、このストーブは製造容易である。またこのような 構造に製造されたストーブは複数の別々のボックス形要素を備え、これはストー ブ強度を増大する。いずれにせよ、リップを備える事はストーブのある程度の強 化を生じるが、ＧＢ２２５１３０２に図示のストーブ構造においては垂直の空気 通路がリップを通過する事によりリップ強度が損なわれる。本発明によるボック ス状構造は、ストーブ正面の単数または複数のアパチュアの故に加熱変形による 焼結ひずみを受けやすい正面の強度を大幅に増大する。このひずみが適切なドア 密封を困難にする。本発明の構造はこの問題点を軽減するように正面構造を剛性 にする。 リップを除去し灰室のトラフ構造を備える事により、灰室内部へのアクセスが 容易になる。従ってこの構造の灰室は清掃が容易になる。 またストーブ内部がアクセスしやすくなるので、このようなストーブの製造が 簡単になる。通常、溶接シームがストーブの内部に配置されるので、アクセスし にくい箇所にあってシームの配置の困難な事が多い。本発明の簡単構造において は、溶接シームの配置が容易になり、またはさもなければアクセスしにくい箇所 に配置する事ができるのでストーブの外観を良くする。 ストーブの内部容積、特にストーブの外壁と灰受けとの間の容積を使用する事 のできるので、ストーブ容積がさらに効率的に使用されまた予熱された空気の量 が増大する。ストーブの小型化に関する最終的要件は適度のサイズの燃焼室を有 する事であるが、前記のようにしてストーブの小型化が実施できる。 また本発明は燃焼室および灰受けとして役立つ１つの大きなチャンバを備えた 前記以外の型のストーブにも適用される。このようなストーブにおいては、燃焼 によって生成される灰は直接にこの大きなチャンバの床の上に堆積を成し、予熱 手段の一部がこの大チャンバの床の上方に延在する事ができる。実際に、予熱手 段の一部が上方に延在しないストーブの場合、別個の灰室を備えた型のストーブ 構造に変換する事が望ましい。その場合、大チャンバの床の上に別個の複数のボ ックス区画を載置して灰室を画成する事ができる。これらのボックス区画は予熱 手段の一部を成さない。従って本発明は、予熱手段が灰室の床以外の大きな部分 を画成しないストーブに適用される事は明かであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 燃焼室（２６）、灰室（２８）および予熱手段（４６）を有する加熱装 置（１０）において、前記予熱手段（４６）が灰室（２８）の複数の壁体を画成 する事を特徴とする加熱装置（１０）。 ２． 予熱手段（４６）が灰室（２８）の壁体全体を画成する事を特徴とする 請求項１に記載の加熱装置（１０）。 ３． 予熱手段（４６）が灰室（２８）の壁体の一部のみを成す事を特徴とす る請求項１に記載の加熱装置（１０）。 ４． 予熱手段（４６）が灰室（２８）の２つの壁体、または少なくとも２つ の壁体を含む事を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の装置（１０）。 ５． 予熱手段（４６）が灰室（２８）の３壁体を含む事を特徴とする請求項 １に記載の加熱装置（１０）。 ６． 予熱手段（４６）が灰室（２８）の３壁体以上を成す事を特徴とする請 求項１に記載の加熱装置（１０）。 ７． 灰室（２８）は、予熱手段（４６）によって少なくとも２側面（４８、 ５０）において包囲されたトラフ（６６）である事を特徴とする請求項１乃至６ のいずれかに記載の装置（１０）。 ８． トラフ（６６）はＵ形断面を有する事を特徴とする請求項７に記載の装 置（１０）。 ９． 前記トラフ（６６）は灰室（２８）の底壁と両側壁とを画成する事を特 徴とする請求項７または８のいずれかに記載の装置（１０）。 １０． 灰室（２８）は予熱手段（４６）の立上がり部（４８、５０）によっ て画成される事を特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の装置（１０）。 １１． トラフ（６６）は灰受けと協働する均一断面を有する事を特徴とする 請求項１乃至１０のいずれかに記載の装置（１０）。 １２． 前記灰受けはトラフ（６６）と滑り係合している事を特徴とする請求 項１乃至１１のいずれかに記載の装置（１０）。 １３． 燃焼室（２６）、灰室（２８）および予熱手段（４６）を有し、前記 予熱手段（４６）の一部（４８、５０）が火床（３０）を支持するように成され た事を特徴とする加熱装置（１０）。 １４． 前記予熱手段（４６）の前記部分（４８、５０）が前記予熱手段の他 の部分の上方に延在する事を特徴とする請求項１３に記載の装置（１０）。 １５． 付図の第１図、第２図および第３図において実質的に記載された装置 （１０）。 １６． ストーブ（１０）に対する給気の予熱法において、前記ストーブ（１ ０）の灰室（２８）の実質的に下方に配置され、また前記灰室（２８）の少なく とも２側面（４８、５０）を画成する一次空気室（４６）に対して空気を供給す る段階と、ストーブ（１０）中の燃焼室に対して予熱された空気を供給する段階 とを含む事を特徴とする方法。 １７． 付図の第２図および第３図について実質的に記載された方法。