JP2007107753A - 屋外ストーブ - Google Patents

Abstract

【課題】耐風性能を上げて、バーナの燃焼を安定させ、燃焼によって発生した輻射熱を有効に利用する。
【解決手段】支柱２の上端に、バーナ５を収容した放射部３を設ける。放射部３内に、バーナ５の炎を立ち上がらせる燃焼室６が形成される。バーナ５の下方にノズル１５が上向きに設けられる。ノズル１５は、複数の噴出口を有する。ノズル１５の周囲から吸い込んだ空気と噴出口から吹き出した燃料ガスとが混合管１６内で混合される。風が吹いていても均一に混合された混合ガスがバーナ５に供給され、安定した燃焼が得られる。
【選択図】図２

Description

本発明は、屋外において、局所的な暖房エリアを生み出せる屋外ストーブに関する。

屋外で使用する屋外ストーブとして、特許文献１に記載されたものがある。内部にガスボンベを装填可能な燃料貯蔵体を設け、この燃料貯蔵体の上側に、内部にガスパイプが貫通された支柱が立設される。支柱の上端に、バーナが設けられ、バーナに傘が被せられている。

バーナの燃焼によって発生した輻射熱が、傘により下方に反射される。この輻射熱の反射によって、装置を中心とした周囲が暖房される。
特開平９−１９６３８１号公報

上記の屋外ストーブでは、バーナの炎から発生した輻射熱が直接傘で反射される。この場合、バーナより上方に放射された輻射熱が反射される。バーナから側方に放射された輻射熱は、傘で反射されず、暖房に寄与しない。そのため、輻射熱が有効に利用されず、無駄に燃料を消費することになる。

しかし、輻射熱を有効に利用するためには、安定した燃焼が必要であるが、風によって燃焼が乱れる。

そこで、本発明は、上記に鑑み、耐風性能を上げて、バーナの燃焼を安定させ、燃焼によって発生した輻射熱を有効に利用できる屋外ストーブの提供を目的とする。

本発明は、燃料ガスの供給部の上部に支柱が立設され、支柱の上端に、バーナを収容して、燃焼によって発生した輻射熱を放射する放射部が設けられ、輻射熱を下方に向かって反射する傘が設けられ、傘は、放射部の上方を覆うように放射部から離れて配置され、支柱内に、燃料ガスと燃焼用空気を混合してバーナに供給する混合管が設けられ、混合管の入口に、供給部からの燃料ガスを噴出するノズルが上向きに設けられ、ノズルは、複数の噴出口を有し、ノズルの周囲から吸い込まれた空気が各噴出口から噴出された燃料ガスと混合される。

燃料ガスは、ノズルの複数の噴出口から上方に向かって分散して吹き出される。燃料ガスは、周囲の空気と混合されながらバーナに達し、均一な混合ガスとなって、バーナに供給される。この結果、バーナの燃焼状態がよくなる。すなわち、風が吹いて、外部から取り込んだ燃焼用空気の流れが乱されても、バーナに供給する混合ガスは影響されない。

ここで、放射部に、バーナから出る炎を立ち上げる燃焼室が形成され、傘に、燃焼室に対向する反射板が設けられる。炎によって燃焼室の壁面が赤熱されて、輻射熱が放射される。斜め上に放射された輻射熱は、傘によって反射され、下方に向かう。上方に放射された輻射熱は、反射板によって反射され、斜め下に向かって広がる。このように放射部より上方に放射される輻射熱を効率よく利用できる。

燃焼室は、バーナの上部に位置する燃焼筒と、燃焼筒の外側に位置する網目状の赤熱筒と、両筒を覆う網目状の天板とに囲まれて形成され、燃焼筒と赤熱筒との間で炎が天板に向かって立ち上がる。したがって、炎との接触面積が増え、燃焼室の壁面は赤熱しやすくなる。特に、天板も赤熱するので、反射板に放射される輻射熱が増える。

赤熱筒の外側に、風除け用に網目状の外筒が設けられ、外筒と天板とが一体的に形成され、燃焼筒および赤熱筒を上方から押さえ込んで固定する。燃焼筒および赤熱筒に天板を上から被せることによって、固定することができ、取付作業が容易となる。

天板は、中央が凹み、外周から中央に向かって傾斜した形状に形成され、天板の傾斜面は、反射板に合わせて傾斜される。このように、天板を凹んだ形状にすることにより、熱による変形を抑制できる。

そして、バーナの下側に、外部から放射部に侵入した風による炎の乱れを防ぐための防風板が設けられ、防風板に、２次燃焼用空気を下方から取り入れる孔が形成されている。風が放射部に侵入しても、防風板により上下方向に風が流れるのが抑えられる。これによって、炎が乱されず、安定した燃焼が得られる。また、支柱内を通ってきた空気を２次燃焼用に取り入れることができ、燃焼が安定する。

支柱内に、放射部から入り込んだ風によって燃焼熱が下方に拡散するのを防ぐための仕切り板が設けられ、仕切り板に、２次燃焼用空気をバーナに供給できるように孔が形成される。

放射部に風が入ると、支柱内に流れ込むおそれがある。このとき、風とともに燃焼熱も流れてくる。仕切り板により、この熱が吸収され、熱が下方に拡散していくことを防げる。したがって、風が吹いても、放射部内の温度低下を抑制でき、燃焼効率は低下しない。また、風がないときには、支柱内の空気がバーナに供給され、２次燃焼用空気として利用され、燃焼効率がよくなる。

本発明によると、風が吹いても、バーナに混合ガスや燃焼用空気を安定して供給することができ、常に安定した燃焼を実現できる。したがって、十分な輻射熱が得られ、上方に放射された輻射熱を下方に向かって効率よく反射させることができ、直接炎の輻射熱を反射させる場合に比べて、輻射熱を有効に利用できる。その結果、燃料消費量を低減でき、省エネを図ることができる。

本実施形態の屋外ストーブを図１に示す。屋外ストーブは、ガスボンベを収容するボンベケース１と、ボンベケース１に立設された支柱２と、支柱２の上端に設けられた放射部３と、放射部３の上方を覆う傘４とから構成される。放射部３は、図２に示すように、バーナ５と、バーナ５から出る炎を立ち上げる燃焼室６とを備え、バーナ５の燃焼によって燃焼室６の壁面が赤熱して、輻射熱を放射する。傘４は、輻射熱を下方に向かって反射する。この傘４に、輻射熱を周囲に向かって反射する反射板７が設けられている。屋外ストーブの高さは、約２．３ｍとされ、このストーブを中心にして、半径約３ｍが暖房エリアとなる。

ボンベケース１に、着脱式の蓋１０が設けられる。蓋１０には、回転式の取手１１が設けられ、蓋１０が閉まっているときには、取手１１はボンベケース１から突出しない。蓋１０を外すと、ボンベケース１の開口からガスボンベを出し入れできる。ボンベケース１には、持ち運び用の持ち手１２が形成されている。持ち手１２は、ボンベケース１の側壁を凹ませて形成され、内部は遮蔽されている。これによって、ボンベケース１の内部に、虫や小動物等の生物やごみ、雨水が入ることを防げる。

ボンベケース１の上部に、中空の支柱２がねじによって固定されている。支柱２内には、ガスボンベに接続されたガスパイプ１３と、コック１４と、ノズル１５と、混合管１６とが設けられている。コック１４は、ガスパイプ１３に接続され、つまみ１７の操作によってコック１４が開閉され、着火、消火が行われる。コック１４に、ノズル１５が導管１８を介して接続される。混合管１６は、バーナ５に接続され、混合管１６の入口にレギュレータ１９が設けられている。レギュレータ１９は、保持金具２０に取り付けられ、保持金具２０は支柱２に固定される。

ノズル１５は、ノズルホルダ２１を介して保持金具２０に保持されている。ノズル１５は、レギュレータ１９内に上向きに配され、混合管１６の入口に臨んでいる。ノズル１５は、図３に示すように、複数の噴出口２２を有する多孔ノズルとされる。噴出口２２は、同心円上に等間隔に形成される。

支柱２のつまみ１７の近傍に、燃焼用空気の取入口２３が形成されている。取入口２３は、レギュレータ１９よりも下方に位置している。取入口２３から入った空気は、ノズル１５の周囲を通ってレギュレータ１９内に吸い込まれる。このとき、ノズル１５の各噴出口２２から噴出された燃料ガスが周囲から吸い込まれてきた燃焼用空気と混合する。燃料ガスは分散して吹き出され、周囲の空気を巻き込んで均一に混合される。したがって、均一に混合された混合ガスがバーナ５に供給される。

支柱２の上端には、保持筒２４が差し込まれ、ねじによって取り付けられている。保持筒２４の上部は下部よりも大径とされ、この上部に放射部３が位置している。

バーナ５は、ブンゼンバーナとされ、外周に沿って複数の炎口２５を有する。炎口２５は、水平方向に向かって形成され、混合ガスを水平に吹き出す。バーナ５の下面が円板２６に載置され、円板２６が保持筒２４に脚２７によって支持されている。

燃焼室６は、図２、４に示すように、バーナ５の上部に位置する燃焼筒３０と、燃焼筒３０の外側に位置する赤熱筒３１と、両筒３０、３１を覆う天板３２とに囲まれて形成される。燃焼筒３０は、バーナ５のバーナキャップ３３に載置されてねじ止めされる。燃焼筒３０は、バーナ５と同径とされ、上面は開放されている。赤熱筒３１は、パンチングメタルからなる全周が網目状の筒とされ、円板２６より少し大径とされる。赤熱筒３１は、保持筒２４に載置されて支持されている。赤熱筒３１の上端は、燃焼筒３０の上端よりも高い位置にある。天板３２は、パンチングメタルを中央が凹み、外周から中央に向かって傾斜した皿状に形成してなり、全面が網目状である。燃焼筒３０、赤熱筒３１および天板３２によって、バーナ５の周囲にリング状でかつ上方に延びた空間が形成され、これが燃焼室６となる。

赤熱筒３１の外側に、風除け用の網目状の外筒３４が設けられる。外筒３４は、天板３２に直接取り付けられており、外筒３４と天板３２とは一体構造とされる。外筒３４の下部が保持筒２４にねじ止めされ、天板３２および外筒３４が、燃焼筒３０および赤熱筒３１を覆う。このとき、天板３２の傾斜面３２ａは、燃焼筒３０の上端および赤熱筒３１の上端に当接する。このように外筒３４を保持筒２４に固定することにより、燃焼筒３０および赤熱筒３１が天板３２に押さえ込まれる。したがって、燃焼筒３０および赤熱筒３１をずれないようにしっかりと固定できる。

円板２６には、図５に示すように、バーナ５の外周に沿った孔４０が形成され、複数の孔４０が円周上に並んでいる。孔４０を通じて、下方から２次燃焼用の空気が取り入れられる。また、この円板２６は、外部から燃焼室６に風が吹き込んだとき、風を整流して、炎が乱れないようにする防風板として機能する。

支柱２内において、円板２６よりも下方に耐風のための仕切り板４１、４２が設けられている。仕切り板４１、４２は、上下に２枚あり、上側の仕切り板４１は、混合管１６の周囲に位置して、保持金具２０の上部に一体的に形成されている。下側の仕切り板４２は、レギュレータ１９よりも下側に位置している。この仕切り板４２は、保持金具２０の一部を構成し、ノズルホルダ２１を保持する。各仕切り板４１、４２は、図６、７に示すように、環状の平板であり、通気孔４３が形成されている。支柱２の取入口２３から入った空気は、通気孔４３を通って円板２６の孔４０から燃焼室６に２次燃焼のために供給される。また、外部から入り込んだ風によって、燃焼室６の熱が支柱２内に流れ込むが、仕切り板４１、４２が熱の流れを邪魔する。

傘４は、放射部３よりも大径に形成され、４本のアーム４５に支持されている。アーム４５は、保持筒２４の外面に取り付けられる。傘４は放射部３から離れた位置にあり、燃焼室６からの輻射熱は両者の間の空間に放射される。

反射板７は、円錐形状とされ、頂点を下向きにして、傘４の内面に取り付けられる。反射板７の傾斜面７ａには、排熱用の孔が複数形成されている。反射板７の傾斜面７ａは、天板３２の傾斜面３２ａとほぼ平行とされる。すなわち、天板３２から放射される輻射熱を最短距離で受けることができ、輻射熱のエネルギの減衰を低減できる。

なお、図２中、４６は点火プラグ、４７は立消えを検知するためのサーモカップル、４８は転倒スイッチである。屋外ストーブは、立消え安全装置および転倒時自動消火装置を備えている。万が一強風によって炎が消えたとき、サーモカップル４７が温度低下を検出すると、立消え安全装置は、立消えを検知し、燃料ガスの供給を遮断する。万が一屋外ストーブが転倒したとき、転倒スイッチ４８が傾斜したことを検出すると、転倒時自動消火装置は、転倒を検知し、燃料ガスの供給を遮断して、消火する。

上記の屋外ストーブを使用するとき、つまみ１７を操作して、バーナ５を着火する。バーナ５から出た炎は、燃焼室６内を燃焼筒３０に沿って立ち上がる。さらに、天板３２の傾斜面３２ａに沿って外側に広がる。天板３２により上方に逃げる熱が抑えられる。このように立ち上がった炎により、赤熱筒３１が赤熱するとともに、天板３２の傾斜面３２ａも赤熱する。外筒３４に炎は触れないので、外筒３４は赤熱しない。しかし、外筒３４は網目状であるので、内部が赤熱した状態を外部から視認できる。

赤熱筒３１および天板３２の赤熱によって、輻射熱が側方から上方にかけて放射される。斜め上方に放射された輻射熱は、傘４および反射板７によって反射され、下方に向かう。天板３２の傾斜面３２ａから放射された輻射熱は、反射板７によって反射され、斜め下に向かって周囲に広がる。

このように燃焼室６を赤熱させて発生した輻射熱を傘４だけでなく反射板７も使用して反射させることにより、広範囲を暖房することができる。

燃焼室６が赤熱した状態を外部から直接視認でき、さらに反射板７にも赤熱した状態が映るので、下から見上げたときに赤熱していることを間接的に見ることができる。これによって、視覚的に暖かさを感じることができる。

なお、赤熱によって天板３２は熱応力を受けるが、平板であると、ひずみが生じて波打ってくる。しかし、天板３２に凹みを設けておくことにより、中央の凹みに熱が拡散して、熱応力を緩和でき、天板３２の変形を抑えることができる。

また、従来のように炎からの輻射熱を直接反射する場合に比べて、燃焼室６と傘４との間に空間があることにより、燃焼室６から上方に放射される輻射熱を反射させることができ、燃焼によって発生した輻射熱を有効に利用できる。そして、輻射熱は、放射部３に邪魔されずに周囲に反射される。したがって、燃焼によって発生した輻射熱を効率よく利用することができる。これによって、従来と同じ暖房能力を得るための燃料消費量を低減できる。その結果、燃料として使用するガスボンベの使用時間を長くでき、経済的である。

しかも、燃焼室６の上方に空間があるため、燃焼によって発生した煤や排気ガスが周囲に排出され、傘４内に溜まらない。したがって、傘４や反射板７の内面が汚れないので、反射効率は低下せず、輻射熱のさらなる有効利用をでき、より一層省エネを図れる。

使用中に、風が吹いたとき、燃焼室６内に風が侵入しても、円板２６によって風が遮られ、バーナ５の周囲に沿って風が流れる。上下方向に風が流れず、燃焼室６内に乱流が発生しなくなる。したがって、風が吹いても、炎の乱れを抑えることができ、耐風性能を向上できる。

また、燃焼室６に流れ込んだ風の一部は、円板２６の孔４０を通り抜けて、支柱２内に流れる。このとき、燃焼熱の一部が下方に流れるが、仕切り板４１、４２によってこの熱の流れがせき止められ、燃焼室６から熱は逃げ出さない。これによって、風が吹いたときの燃焼室６内の温度低下を抑制でき、燃焼室６の赤熱に対する風の影響を低減でき、風が吹いても、十分に輻射熱を発生させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。屋外ストーブの他の形態として、図８に示すように、傘４を１本の脚４９によって支持するようにしてもよい。

本発明の屋外ストーブの外観図 放射部および傘の断面図 ノズルを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図 燃焼室の断面図 図２のＡ−Ａ断面図 図２のＢ−Ｂ断面図 図２のＣ−Ｃ断面図 他の形態の屋外ストーブの内部機構を省略した断面図

符号の説明

２ 支柱
３ 放射部
４ 傘
５ バーナ
６ 燃焼室
７ 反射板
１５ ノズル
１６ 混合管
２６ 円板
３０ 燃焼室
３１ 赤熱室
３２ 天板
３４ 外筒
４１ 上側仕切り板
４２ 下側仕切り板

Claims (3)

1. 燃料ガスの供給部の上部に支柱が立設され、支柱の上端に、バーナを収容して、燃焼によって発生した輻射熱を放射する放射部が設けられ、輻射熱を下方に向かって反射する傘が設けられ、傘は、放射部の上方を覆うように放射部から離れて配置され、支柱内に、燃料ガスと燃焼用空気を混合してバーナに供給する混合管が設けられ、混合管の入口に、供給部からの燃料ガスを噴出するノズルが上向きに設けられ、ノズルは、複数の噴出口を有し、ノズルの周囲から吸い込まれた空気が各噴出口から噴出された燃料ガスと混合されることを特徴とする屋外ストーブ。
2. バーナの下側に、外部から放射部に侵入した風による炎の乱れを防ぐための防風板が設けられ、防風板に、２次燃焼用空気を下方から取り入れる孔が形成されたことを特徴とする請求項１記載の屋外ストーブ。
3. 支柱内に、放射部から入り込んだ風によって燃焼熱が下方に拡散するのを防ぐための仕切り板が設けられ、仕切り板に、２次燃焼用空気をバーナに供給できるように孔が形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の屋外ストーブ。

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