JP2019011936A - バーナ - Google Patents

Abstract

【課題】バーナヘッドに液体燃料が直接送られて大きな炎が立ち上がるのを防止することが可能なバーナを提供する。【解決手段】炎孔１４が形成されたバーナヘッド１０と、バーナヘッド１０に送る燃料を噴射する燃料ノズル１１と、燃料ノズル１１から噴射された燃料の流路中に設けられ、この燃料ノズル１１から噴射された液体燃料を吸収する燃料吸収部材１２と、を備えたバーナを構成する。【選択図】図１

Description

この発明は、主にアウトドアで使用されるバーナに関する。

キャンプなどのアウトドアで使用されるバーナとして、主に、例えば特許文献１に示すように、ガソリンなどの液体燃料を気化管で気化した上でバーナヘッドに送って燃焼させるタイプのものと、例えば特許文献２に示すように、液化石油ガスなどの気化燃料をバーナヘッドに送って燃焼させるタイプのものがある。

特許文献１に示すタイプのバーナでは、液体燃料タンクの内圧をポンプで所定圧力に加圧することによって液体燃料が送出される。送出された液体燃料は、バーナヘッドのすぐ近傍に配置された気化管に通され、この気化管で加熱されて気化燃料となる。この気化燃料は、バーナヘッドに送られて燃焼される（特許文献１の段落００１９、００２０、図１など参照）。このように、気化管で液体燃料を気化燃料とするバーナにおいては、バーナの使用開始直後のように気化管が温まっていないときは、この気化管で液体燃料を気化することができない。そこで、この気化管を予熱するプレヒートを初めに行う必要がある。

このプレヒートは、例えば、少量の液体燃料と空気を直接燃料ノズルから噴射してバーナヘッドで燃焼させ、その炎の中に気化管をさらすことによって行なわれる。プレヒートによって気化管が加熱されたら、液体燃料をこの気化管で加熱して気化することが可能となる。

また、特許文献２に示すタイプのバーナでは、液化ガス貯蔵容器内の上部に溜まった気化燃料を取り出し、この気化燃料をガス噴出ノズルからバーナヘッドに向けて噴出して燃焼させる（特許文献２の図１など参照）。このタイプのバーナにおいては、寒冷時や強い火力が必要な時に、この容器を倒置して容器内から液体燃料を直接取り出し、この液体燃料を気化器で気化することによって、安定した強い火力を得られるようにしたものもある。

特開２００２−２９５８０８号公報 特開平１１−２３０５１３号公報

特許文献１に示すプレヒートが必要なバーナは、このプレヒートの開始直後はポンプで加圧した液体燃料タンクの内圧が高く、液体燃料が勢いよく送出されるため、バーナヘッドから大きな炎（１０〜４０ｃｍ程度）が立ち上がる。ところが、気化管はバーナヘッドのすぐ近傍に配置されているため、大きく立ち上がった炎では効率良く加熱することができず、液体燃料が無駄に消費されるという問題がある。また、バーナの取り扱いに不慣れな使用者が、大きく立ち上がった炎に対し不安を感じることもある。

逆に、プレヒートの終盤は、液体燃料タンクの内圧が低下するため、バーナヘッドから立ち上がる炎が小さくなり、気化管の加熱効率が低下する問題がある。また、プレヒートが完了して、気化管が加熱された状態においても、液体燃料タンクを過剰に加圧したときや、雨や風などの影響で気化管の温度が低下したりしたときに、この気化管における液体燃料の気化が間に合わず、液体燃料がそのままバーナヘッドに送られて大きな炎が立ち上がることがある。

また、特許文献２に示すバーナにおいては、使用者が誤って液化ガス貯蔵容器を傾けたり、高地（低気圧環境下）や高温環境下での使用時において容器内の液面が揺動したりすると、燃料管に液体燃料が入り込み、この液体燃料がそのままバーナヘッドに送られて、一時的に大きな炎が立ち上がることがある。また、燃料管から液体燃料を直接取り出してこの液体燃料を気化器で気化燃料とする場合においても、雨や風などの影響で気化管の温度が低下したときに、この気化管における液体燃料の気化が間に合わず、液体燃料がそのままバーナヘッドに送られて大きな炎が立ち上がることがある。

そこで、この発明は、バーナヘッドに液体燃料が直接送られて大きな炎が立ち上がるのを防止することを課題とする。

上記の課題を解決するため、この発明では、炎孔が形成されたバーナヘッドと、前記バーナヘッドに送る燃料を噴射する燃料ノズルと、前記燃料ノズルから噴射された燃料の流路中に設けられ、この燃料ノズルから噴射された液体燃料を吸収する燃料吸収部材と、を備えたバーナを構成した。

このようにすると、プレヒートの開始直後において液体燃料タンクの高い内圧によって液体燃料が勢い良く送出された際に、この液体燃料を燃料吸収部材で一旦吸収して、バーナヘッドから大きな炎が立ち上がるのを防止することができる。その一方で、プレヒートの終盤において液体燃料タンクの内圧が低下して液体燃料の送出量が少なくなった際に、燃料吸収部材で一旦吸収した燃料を再放出して、バーナヘッドから立ち上がる炎の大きさを維持することができる。このため、プレヒートの炎の大きさが開始直後から終盤に亘って平均化され、プレヒートを効率的に行うことができるとともに、燃料の消費量を抑制することができる。

また、雨や風などの影響で気化管の温度が低下して、この気化管における液体燃料の気化が間に合わないときにおいても、液体燃料がそのままバーナヘッドに送られて大きな炎が立ち上がるのを防止することができる。

さらに、気化燃料をバーナヘッドに送るタイプのバーナにおいて、使用者が誤って燃料タンクを傾けたり、高地や高温環境下での使用時において容器内の液面が揺動したりして、燃料管に液体燃料が入り込んだ場合でも、燃料吸収部材でこの液体燃料を一旦吸収して、バーナヘッドから大きな炎が立ち上がるのを防止することができる。

前記構成においては、前記燃料ノズルから噴射された前記液体燃料の前記燃料吸収部材への吸収方向と、前記燃料吸収部材に吸収された液体燃料が気化した気化燃料の前記燃料吸収部材からの放出方向が異なる構成とするのが好ましい。

このようにすると、燃料吸収部材で吸収された液体燃料が、この燃料吸収部材をそのまま素通りするのを防止することができ、バーナヘッドから大きな炎が立ち上がるのを一層確実に防止することができる。

前記構成においては、前記バーナヘッドに設けられ、前記炎孔から立ち上がる炎の熱を前記燃料吸収部材に伝達する伝熱部材をさらに備えた構成とするのが好ましい。

このようにすると、燃料吸収部材に吸収された液体燃料の気化を炎の熱によって促進することができる。

この発明においては、燃料ノズルから噴射された液体燃料を吸収する燃料吸収部材をバーナに設けたことを特徴とした。このように、燃料吸収部材を設けることにより、プレヒートの際に高い内圧の液体燃料タンクから液体燃料が勢い良く送出されてバーナヘッドから大きな炎が立ち上がるのを防止することができる。また、気化燃料をバーナヘッドに送るタイプのバーナにおいても、燃料タンクを傾けるなどによって、この燃料タンクから液体燃料がそのままバーナヘッドに送られたときに、バーナヘッドから大きな炎が立ち上がるのを防止することができる。

この発明に係るバーナの第一実施形態を示す断面図 図１に示すバーナの要部断面図 図１に示すバーナの分解断面図 図１に示すバーナの分解斜視図 図１に示すバーナの使用態様を示す斜視図 図１に示すバーナの変形例を示す断面図 バーナヘッドの他例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図 バーナヘッドのさらに他例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図 バーナヘッドのさらに他例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図 バーナヘッドのさらに他例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図 この発明に係るバーナの第二実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のｂ−ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は斜視図

この発明に係るバーナ１の第一実施形態を図１から図５に示す。このバーナ１は、主にキャンプなどのアウトドアで使用され、バーナヘッド１０と、燃料ノズル１１と、燃料吸収部材１２を主要な構成要素としている。この実施形態においては、液体燃料タンクＴ（図５参照）に充填された液体燃料（ガソリン）を液体状態のままバーナ１側に供給し、この液体燃料を気化管１３で気化し、その気化燃料を燃料ノズル１１から噴射するタイプのバーナを例示して説明する。

バーナヘッド１０には、燃料が放出される多数の炎孔１４が形成されている。炎孔１４の形成面の周囲には、上に向かって風防部材１５が延設されている。この風防部材１５を設けることによって、風が強い時でも炎の立ち消えを防止することができる。バーナヘッド１０の中央には、下向きに開口した、燃料吸収部材１２が設けられる収納凹部１６が形成されている。また、炎孔１４の形成面には、気化管１３を挿入するための２個の透孔が形成されている。

バーナヘッド１０の下面には、円板状のメッシュ部材１７が設けられている。このメッシュ部材１７は、細い金属線を縦横に編み込んだ網状の部材である。このように、メッシュ部材１７をバーナヘッド１０の下面に設けると、炎孔１４とメッシュ部材１７の網目の重なり合いによって、炎孔１４の実質的な大きさが小さくなる。このため、炎孔１４からの燃料の放出速度が高まり、強い火力を得ることができる。

バーナヘッド１０に形成された収納凹部１６には、燃料吸収部材１２が設けられている。この燃料吸収部材１２は、例えば、グラスウール、カーボン繊維、金属繊維の成形体、焼結金属、金属網などのように高い耐熱性と難燃性を備えた素材で構成することができる。

バーナヘッド１０の下部には、このバーナヘッド１０を保持するハウジング１８が設けられている。メッシュ部材１７とハウジング１８との間には空間が形成されており、この空間が燃料の流路となっている。このハウジング１８の中央には、後述する混合管１９を挿入する透孔が形成されている。また、炎孔１４の形成面に形成された透孔と対応する２箇所に透孔が形成されている。

このハウジング１８の下部には、筒状の混合管１９が接続されている。この混合管１９の下端部は、中心に透孔が形成された底板２０によって閉塞されている。この底板２０には、円環状に並ぶ複数の空気孔２１が形成されている。底板２０の中央に形成された透孔には、燃料ノズル１１が挿し込まれている。この燃料ノズル１１は、液体燃料が充填された液体燃料タンクＴと、燃料供給管２２によって接続されている。この液体燃料タンクＴの内圧をこの液体燃料タンクＴに併設された加圧ポンプＰで加圧するとともに、流量調整バルブＢで液体燃料の流量を調整することにより、適量の液体燃料が液体燃料タンクＴからバーナ１に供給される。

この燃料供給管２２の途中には、金属製の円弧状の気化管１３が設けられている。この気化管１３は、バーナヘッド１０の表面側に配置されている。この気化管１３の両端部は、バーナヘッド１０およびハウジング１８に形成された透孔に挿入され、それぞれ燃料供給管２２と接続されている。バーナヘッド１０の炎によって加熱された気化管１３に液体燃料を通すと、気化管１３の熱によって液体燃料を気化することができる。

燃料ノズル１１は、燃料（気化燃料または液体燃料）をバーナヘッド１０に向けて噴射するための部材である。燃料ノズル１１から燃料を噴射すると、その噴射に伴って混合管１９の内部が負圧となり、この底板２０に形成された空気孔２１から混合管１９内に空気が吸入される。そして、噴射された燃料と吸入された空気が混合されて混合気となり、この混合気がバーナヘッド１０に送られる。

この燃料ノズル１１は、燃料吸収部材１２と対向して設けられている。このように、燃料ノズル１１と燃料吸収部材１２を対向して設けることにより、燃料ノズル１１から液体燃料が噴射されたときに、燃料吸収部材１２でこの液体燃料を速やかに吸収して、バーナヘッド１０から大きな炎が立ち上がるのを防止することができる。

混合管１９の外周面には、固定部材２３が設けられている。この固定部材２３には、周方向に１２０度ごとに脚部２４が設けられている。この脚部２４は、径方向外向き、上向き、および、径方向内向きに順次延設され、この径方向内向きに延設した部分がゴトク２５として機能する。この脚部２４は、固定部材２３への挿入部において軸周りに回動可能となっており、バーナ１の不使用時に、混合管１９の周りに沿うようにコンパクトに収納することができる。

このバーナ１の作用について図１および図２を用いて説明する。このバーナ１は既述の通り、液体燃料タンクＴから送られた液体燃料を気化管１３で気化して気化燃料とするタイプのものである。バーナ使用開始直後の気化管１３が温まっていないときは、この気化管１３で液体燃料を気化することができないため、初めにプレヒートが行なわれる。このプレヒートに際しては、液体燃料タンクＴの内圧を加圧ポンプＰで所定圧力に加圧することによって液体燃料と空気が送出される。このプレヒートの開始直後は加圧ポンプＰで加圧した液体燃料タンクＴの内圧が高く、液体燃料が燃料ノズル１１から勢いよく噴射される。

燃料ノズル１１から噴射された液体燃料は、燃料ノズル１１と対向して設けられた燃料吸収部材１２によって一旦吸収される（図２中の吸収方向ｆ_１参照）。このため、バーナヘッド１０への燃料の供給量が抑制されて、バーナヘッド１０から大きな炎が立ち上がるのを防止することができる。その一方で、プレヒートの終盤において液体燃料タンクＴの内圧が低下して液体燃料の送出量が少なくなった際に、燃料吸収部材１２で一旦吸収した液体燃料が気化燃料として再放出され（図２中の放出方向ｆ_２参照）、バーナヘッド１０から立ち上がる炎の大きさを維持することができる。このため、プレヒートの炎の大きさが開始直後から終盤に亘って平均化され、プレヒートを効率的に行うことができるとともに、燃料の消費量を抑制することができる。

このとき、燃料ノズル１１から噴射された液体燃料の燃料吸収部材１２への吸収方向ｆ_１と、燃料吸収部材１２に吸収された液体燃料が気化した気化燃料の燃料吸収部材１２からの放出方向ｆ_２とは異なる方向となっている。このようにすると、燃料ノズル１１から噴射された液体燃料を確実に燃料吸収部材１２に一旦留めておくことができ、バーナヘッド１０から炎が大きく立ち上がるのを確実に防止することができる。

また、雨や風などの影響で気化管１３の温度が低下して、この気化管１３における液体燃料の気化が間に合わないときにおいても、燃料ノズル１１から噴射された液体燃料が燃料吸収部材１２によって一旦吸収されるため、バーナヘッド１０から大きな炎が立ち上がるのを防止することができる。

さらに、液化石油ガスなどの気化燃料をバーナヘッドに送って燃焼させるタイプのバーナ（図示せず）において、使用者が誤って液化ガス貯蔵容器を傾けたり、高地（低気圧環境下）や高温環境下での使用時において容器内の液面が揺動したりして、燃料管に液体燃料が入り込み、この液体燃料がそのままバーナヘッドに送られた場合においても、燃料ノズルから噴射された液体燃料が燃料吸収部材によって一旦吸収されるため、バーナヘッドから大きな炎が立ち上がるのを防止することができる。

図１に示すバーナ１の変形例を図６に示す。この変形例に係るバーナ１の収納凹部１６および燃料吸収部材１２の中央には透孔が形成されており、この透孔には、伝熱部材２６が挿入されている。伝熱部材２６の下端側は、止め輪２７によって抜け止めされている。伝熱部材２６は、真鍮などの熱伝導率の高い金属から構成され、炎孔１４から立ち上がる炎の熱を燃料吸収部材１２に伝達する役目を有している。この伝熱部材２６を設けることにより、燃料吸収部材１２に吸収された液体燃料の気化を促進することができる。

なお、バーナヘッド１０に設けられる燃料吸収部材１２の形状は図１などに示したものに限定されず、例えば、図７（ａ）（ｂ）（三角形状）、図８（ａ）（ｂ）（四角形状）、図９（ａ）（ｂ）（六角形状）、図１０（ａ）（ｂ）（ドーナツ形状）のように、燃料ノズル１１から噴射される燃料の噴射範囲などに合わせて適宜変更することができる。また、燃料吸収部材１２の面積や厚みも、燃料ノズル１１から噴射される燃料の量や、液体燃料を吸収してから気化ガスとして再放出するまでの時間などを考慮して、適宜変更することができる。

この発明に係るバーナ１の第二実施形態を図１１（ａ）〜（ｃ）に示す。このバーナ１は、第一実施形態に係るバーナ１と同様に、バーナヘッド１０と、燃料ノズル１１と、燃料吸収部材１２とを主要な構成要素としている。なお、図１１（ａ）〜（ｃ）においては、気化管などの周辺部材の記載は省略している。

バーナヘッド１０は、中央の円板部３０から周方向に１２０度ごとに、径方向外側に向かう係止部３１が形成された構造となっている。この円板部３０の下面側中央には、収納凹部３２が形成されている。このバーナヘッド１０は、例えば、ステンレス板をプレス加工することによって成形することができる。収納凹部３２には、第一実施形態に係るバーナ１と同様に、燃料吸収部材１２が設けられている。

バーナヘッド１０の下部には、筒状の混合管３３が配置されている。バーナヘッド１０に形成された係止部３１で混合管３３の上端部を挟み込むことによって、このバーナヘッド１０は混合管３３に固定される。混合管３３の上端部内周縁、バーナヘッド１０の円板部３０の外周縁、および、周方向に隣り合う２本の係止部３１、３１によって形成される隙間が炎孔３４として機能する。

この混合管３３の下部には、空気孔３５が形成されている。また、この混合管３３の下端部には燃料ノズル１１が挿し込まれている。この燃料ノズル１１は、第一実施形態に係るバーナ１と同様に、液体燃料が充填された液体燃料ボトル（図示せず）と、燃料供給管（図示せず）によって接続されている。

燃料ノズル１１から燃料を噴射すると（図１１（ｂ）中の矢印ｆ参照）、その噴射に伴って混合管３３の内部が負圧となって、この混合管３３に形成された空気孔３５から混合管３３内に空気が吸入される（図１１（ｂ）中の矢印ａ参照）。そして、噴射された燃料と吸入された空気が混合されて混合気となり、この混合気がバーナヘッド１０に送られる。

この燃料ノズル１１は、燃料吸収部材１２と対向して設けられている。このように、燃料ノズル１１と燃料吸収部材１２を対向して設けることにより、燃料ノズル１１から液体燃料が噴射されたときに、燃料吸収部材１２で液体燃料を速やかに吸収して、バーナヘッド１０から大きな炎が立ち上がるのを防止することができる。

上記の各実施形態は全ての点において例示に過ぎず、バーナヘッド１０に液体燃料が直接送られて大きな炎が立ち上がるのを防止する、というこの発明の課題を解決し得る限りにおいて、各構成部材の形状、数、配置などを適宜変更することができる。

例えば、上記の各実施形態においては、バーナヘッド１０に形成された収納凹部１６に、燃料吸収部材１２を１個だけ設けたが、複数の燃料吸収部材１２を設けた構成とすることもできる。また、上記の各実施形態においては、燃料ノズル１１と燃料吸収部材１２が対向する配置としたが、例えば、混合管１９の側壁側に燃料ノズル１１を設ける場合のように、燃料ノズル１１と燃料吸収部材１２が対向しない配置とすることもできる。

１ バーナ
１０ バーナヘッド
１１ 燃料ノズル
１２ 燃料吸収部材
１３ 気化管
１４ 炎孔
１５ 風防部材
１６ 収納凹部
１７ メッシュ部材
１８ ハウジング
１９ 混合管
２０ 底板
２１ 空気孔
２２ 燃料供給管
２３ 固定部材
２４ 脚部
２５ ゴトク
２６ 伝熱部材
２７ 止め輪
３０ 円板部
３１ 係止部
３２ 収納凹部
３３ 混合管
３４ 炎孔
３５ 空気孔
ｆ_１ 吸収方向
ｆ_２ 放出方向
Ｔ 液体燃料タンク
Ｂ 流量調整バルブ
Ｐ 加圧ポンプ

Claims (3)

1. 炎孔（１４）が形成されたバーナヘッド（１０）と、
   前記バーナヘッド（１０）に送る燃料を噴射する燃料ノズル（１１）と、
   前記燃料ノズル（１１）から噴射された燃料の流路中に設けられ、この燃料ノズル（１１）から噴射された液体燃料を吸収する燃料吸収部材（１２）と、
   を備えたバーナ。
2. 前記燃料ノズル（１１）から噴射された前記液体燃料の前記燃料吸収部材（１２）への吸収方向（ｆ_１）と、前記燃料吸収部材（１２）に吸収された液体燃料が気化した気化燃料の前記燃料吸収部材（１２）からの放出方向（ｆ_２）が異なる請求項１に記載のバーナ。
3. 前記バーナヘッド（１０）に設けられ、前記炎孔（１４）から立ち上がる炎の熱を前記燃料吸収部材（１２）に伝達する伝熱部材（２６）をさらに備えた請求項１または２に記載のバーナ。

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