JP3561426B2 - バーナ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明はバーナに関し、特にたとえば、焼き豆腐，焼き魚などの食べ物の焦げ目付け、炭の火付けあるいは金属の焼き入れなど、物品の局部ないし全体を加熱するために用いられるハンドバーナ等の小型の低圧ガス燃焼器、および、調理用加熱器等食品機械の熱源などに用いられるバーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、本願発明の背景となる従来のハンドバーナの一例を示す要部断面図解図である。この従来のハンドバーナ１では、ノズル孔３よりバーナヘッド１ａ内に噴射されるガスに、１次空気導入口５および２次空気導入口７から取り込まれた１次空気および２次空気が混合される。そして、混合ガスに着火し燃焼させると、バーナヘッド１ａの出口９中央付近から火炎が噴射される。
【０００３】
図７は、本願発明の背景となる従来のハンドバーナの他の例を示す要部断面図解図である。図８は、本願発明の背景となる従来のハンドバーナのさらに他の例を示す要部断面図解図である。これらの従来のハンドバーナ１では、図６に示す従来のハンドバーナ１と比べて、火炎の「吹き消え」を防止するために、ノズル孔３の延長線上のバーナヘッド１ａの出口９付近に、それぞれ、バーナヘッド１ａからの吹き出し速度を調整する調整部材２および４が配設されている。図７に示すハンドバーナ１の調整部材２は、バーナヘッド１ａの軸線と平行に、たとえば５つの炎口２ａを有する。図８に示すハンドバーナ１の調整部材４は、バーナヘッド１ａの軸線と斜交する方向に、たとえば２つの炎口４ａ，４ｂを有する。調整部材２，４は、それぞれ、バーナヘッド１ａから噴射される混合空気が当たって、混合空気の流速を遅くするための障害物としての機能を有するものである。
【０００４】
図９は、本願発明の背景となる従来のハンドバーナの別の例を示す要部断面図解図である。この従来のハンドバーナ１では、上述の各従来例のハンドバーナ１と比べて、特に、ノズル孔３から発射されるガス自体の圧力を上げて使用するハンドバーナである。このハンドバーナ１では、１次空気導入口５を大きくすると、「吹き消え」現象が起こる恐れがあるので、それを防止するために、１次空気導入口５が小さく形成されている。このハンドバーナ１は、ノズル孔３から高圧のガスが発射されるため、バーナヘッド１ａ内が低圧状態（ほぼ真空状態）となり、バーナーヘッド出口９から噴射される火炎がバーナヘッド１ａ内に引っ張られる。そのため、火炎を安定させた状態でバーナーヘッド出口９より噴射させることができる。図９に示すハンドバーナ１では、ガス自体の圧力を高くしているため、上述の各従来例のハンドバーナに比べて、大きなカロリーの熱量を発生させることができる。
【０００５】
図１０は、本願発明の背景となる従来のハンドバーナのさらに別の例を示す要部断面図解図である。この従来のハンドバーナ１では、ノズル孔３より発射されるガスと混合される空気がコンプレッサ６によって多量に供給される。バーナヘッド１ａの出口９付近には、バーナヘッド１ａからの吹き出し速度を調整する調整部材８が配設されている。調整部材８は、バーナヘッド１ａの軸線と平行に、たとえば８つの炎口８ａを有する。コンプレッサ６により供給された高圧の空気によって、ノズル孔３より発射されるガスが、バーナヘッド１ａ内に吸引され、空気と混合される。そして、バーナヘッド１ａの出口９から火炎が噴射される。図１０に示すハンドバーナ１では、コンプレッサ６により、混合ガスの流速を高めることによって、空気を多く取り込むことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のハンドバーナでは、燃料ガスと混合される空気の供給量がある程度かぎられてくる。したがって、従来のハンドバーナでは、より大きな熱量を発生させることが困難であった。
【０００７】
図６に示す従来のハンドバーナ１では、ガスが発射されるノズル孔３と同一直線上で混合空気を燃焼させているため、１次空気導入口５および２次空気導入口７からの１次空気および２次空気の取り込み量が少ない。また、これらの空気の導入口を大きくすると、火炎がバーナヘッド１ａから離れて消える所謂「吹き消え」という現象が起こってしまう。そのため、図６に示す従来のハンドバーナ１では、支障なく、高カロリーの熱量を発生させることが困難であった。
【０００８】
図７，図８に示す従来のハンドバーナ１では、図６に示すハンドバーナ１と比べて、調整部材２および４の作用により、「吹き消え」の現象を防止することができるが、その反面、バーナヘッド１ａから噴射される混合空気の流速が調整部材２，４に当たって落ちるため、１次空気導入口５および２次空気導入口７から取り込む１次空気および２次空気の量が充分とはならない。そのため、図７，図８に示す従来のハンドバーナ１でも、高カロリーの熱量を発生させることが困難であった。
【０００９】
図９に示す従来のハンドバーナ１では、高カロリーの熱量を発生させることができるが、ガス圧自体を上げて使用しなければならず、低圧の都市ガスには使用できないものである。また、ガス圧自体を高圧にするため、室内での使用には危険度が大きくなり、安全性に欠けるものである。
【００１０】
図１０に示す従来のハンドバーナ１では、コンプレッサ６により多くの空気が供給されるため、高カロリーの熱量を発生させることができるが、コンプレッサ６を使用しなくてはならず、高価なものとなる。
【００１１】
それゆえに、本願発明の主たる目的は、多くの空気を取り込むことにより、高熱量の火炎を発生させることができ、しかも、構造が簡単で、安全性に優れたバーナを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる発明は、筒状のバーナ本体と、バーナ本体の軸方向の一端側に配設され、ガス状燃料を導入するためのガス導入路と、ガス導入路より下流側に配設され、ガス状燃料を噴出させるノズル部と、ノズル部から噴出されるガス状燃料に１次空気を導入する１次空気導入部と、１次空気導入部より下流側に配設され、１次空気と前記ガス状燃料とが混合して噴出される第１のインジェクタ部と、１次空気導入部より下流側に配設され、第１のインジェクタ部から噴出される混合気に２次空気を導入する２次空気導入部と、第１のインジェクタ部より下流側に配設され、第１のインジェクタ部から噴出される混合気と２次空気とが混合して噴出される第２のインジェクタ部と、２次空気導入部より下流側に配設され、第２のインジェクタ部から噴出される混合気に３次空気を導入する３次空気導入部と、第２のインジェクタ部より下流側に配設され、第２のインジェクタ部から噴出される混合気と３次空気とが混合して噴出される第３のインジェクタ部と、３次空気導入部より下流側に配設され、第３のインジェクタ部から噴出される混合気に４次空気を導入する４次空気導入部と、バーナ本体より下流側に配設され、第３のインジェクタ部から噴出される混合気と４次空気とが混合して噴出され、その混合気が燃焼して形成される火炎を噴射するバーナヘッドとを含む、バーナである。
請求項１にかかる発明において、第１のインジェクタ部と、第２のインジェクタ部と、第３のインジェクタ部とは、それぞれ、相対する両側面が平行な直線状筒体と、直線状筒体と連接され、相対する両側面が対称的に傾斜するテーパ部を有するテーパ状筒体とを含み、直線状筒体は、テーパ状筒体よりも下流側に配設され、テーパ部は、上流側から下流側に向いて先細りするように形成されるとよい。
請求項２にかかる発明において、直線状筒体が円筒状に形成され、テーパ状筒体が円錐台筒状に形成されると効果的である。
請求項２または請求項３にかかる発明において、第１のインジェクタ部のテーパ状筒体の大端内径は、第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径よりも２倍以上大きく形成され、第１のインジェクタ部の直線状筒体の軸方向の長さは、第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径と略同じかまたは長く形成され、第１のインジェクタ部のテーパ状筒体の軸方向の長さは、第１のインジェクタ部のテーパ状筒体の大端内径よりも小さく形成されることを特徴とすると、より一層効果的である。
請求項２ないし請求項４のいずれかにかかる発明において、第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径は、第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径よりも大きく、かつ、バーナ本体の内径よりも小さく形成され、第１のインジェクタ部の下流側の先端部と第２のインジェクタ部の下流側の先端部との間の間隔は、第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径よりも小さく形成されることを特徴とすると、さらに一層効果的である。
請求項２ないし請求項５のいずれかにかかる発明において、第２のインジェクタ部の下流側の先端部と第３のインジェクタ部の下流側の先端部との間の間隔は、第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径の２倍以上に形成され、第３のインジェクタ部の直線状筒体の内径は、第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径と略同じかまたは小さく形成され、第３のインジェクタ部のテーパ状筒体の大端内径は、バーナ本体の内径と略同じに形成され、第３のインジェクタ部の直線状筒体の軸方向の長さは、第３のインジェクタ部の直線状筒体の内径と略同じかまたは大きく形成されることを特徴とすると、さらに一層効果的である。
請求項２ないし請求項６のいずれかにかかる発明において、第３のインジェクタ部の下流側の先端部は、バーナヘッドの軸方向の他端よりも上流側に所定の間隔を隔てて配設され、バーナヘッドの内径は、第３のインジェクタ部の直線状筒体の内径よりも大きく形成され、第３のインジェクタ部のテーパ状筒体の大端内径は、バーナヘッドの内径と略同じに形成されることを特徴とすると、さらに一層効果的である。
請求項２ないし請求項７のいずれかにかかる発明において、４次空気導入部の空気導入孔の径は、２次空気導入部ないし３次空気導入部の空気導入孔の径の３分の１から４分の１程度に形成されることを特徴とすると、さらに一層効果的である。
〔作用〕
請求項１にかかるバーナでは、ガス状燃料がノズル部から噴射するときの運動エネルギーによって、１次空気導入部から１次空気が吸い込まれる。吸引された１次空気は、第１のインジェクタ部内でガス状燃料と混合されて混合気となり、その混合気は第１のインジェクタ部から下流側に噴射される。そして、第１のインジェクタ部から噴射された混合気は、第２インジェクタ部および第３インジェクタ部の順で通過する。このとき、２次空気導入部から吸引された２次空気および３次空気導入部から吸引された３次空気は、第１のインジェクタ部から噴射された混合気に混合される。さらに、第３のインジェクタ部から噴射された混合気は、４次空気導入部から吸引された４次空気と混合され、下流側へと噴射されていく。そして、噴射された混合気は、バーナヘッド出口付近で着火され、バーナヘッドから火炎が噴射される。混合気がバーナヘッドから出て燃えるとき、更に、炎の周囲から拡散によって空気が取り入れられて燃焼される。この場合、請求項１にかかるバーナと同様に、ノズル部から噴射されるガス状燃料に、１次空気導入部〜４次空気導入部より多くの空気を供給することが可能となり、高カロリー熱量が得られる。
請求項２および請求項３にかかるバーナでは、ノズル部から噴射されたガス状燃料と１次空気との混合気が、第１のインジェクタ部のテーパ状筒体から直線状筒体を通過することによって、流速が増加した状態で第１のインジェクタ部の下流側へと噴射される。第２のインジェクタ部および第３のインジェクタ部も、それぞれ、テーパ状筒体と直線状筒体とを有するため、第２のインジェクタ部および第３のインジェクタ部をそれぞれ通過して噴射される混合気の流速は増大していく。
請求項４にかかる発明では、第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径，軸方向の長さ、テーパ状筒体の大端内径，小端内径，軸方向の長さの相対関係が所定の関係に設定され、第１のインジェクタ部と１次空気導入部との協働作用により、１次空気導入部から取り込む１次空気の量と流速が増加される。そのため、１次空気導入部での逆火が防止される。
請求項５にかかる発明では、第１のインジェクタ部の下流側に間隔をおいて第２のインジェクタ部が配置され、かつ、第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径，軸方向の長さ、テーパ状筒体の大端内径，小端内径，軸方向の長さおよびバーナ本体の相対関係が所定の関係に設定され、第１のインジェクタ部および第２のインジェクタ部と２次空気導入部との協働作用により、第１のインジェクタ部から噴射された１次空気とガス状燃料との混合気は、流速が速い状態で第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径いっぱいに広がる。そのため、第１のインジェクタ部と第２のインジェクタ部との間に確保された通路内の圧力が低圧となり、２次空気導入部から２次空気が吸い込まれる。そして、２次空気は、第１のインジェクタ部から噴射された１次空気およびガス状燃料の混合気と混合され、第２のインジェクタ部の直線状筒体から下流側へ噴出される。
請求項６および請求項７にかかる発明では、第２のインジェクタ部の下流側に所定の間隔を隔てて第３のインジェクタ部が配置され、かつ、第３のインジェクタ部の直線状筒体の内径，軸方向の長さ、テーパ状筒体の大端内径，小端内径，軸方向の長さ、バーナ本体およびバーナヘッドの相対関係が所定の関係に設定され、第２のインジェクタ部，第３のインジェクタ部と、３次空気導入部，４次空気導入部と、バーナヘッドとの作用により、流速が速い状態で第２のインジェクタ部から噴射された混合気がバーナ本体内いっぱいに広がるため、バーナ本体と第２のインジェクタ部との間に確保された通路内の圧力が低圧となり、３次空気導入部から３次空気が吸い込まれる。そして、３次空気は、第２のインジェクタ部から噴射された２次空気およびガス状燃料の混合気と混合され、第３のインジェクタ部内へと噴射される。
この場合、特に、第２のインジェクタ部の下流側端部と第３のインジェクタ部の下流側端部との間の間隔が、第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径の２倍以上に形成されるため、空気（１次空気，２次空気）とガス状燃料との混合率が高められ、かつ、その混合気の流速も増加する。しかも、２次空気導入部および３次空気導入部からより多くの空気を取り込むことができるため、第２のインジェクタ部の直線状筒体の先端部付近での逆火が防止される。
さらに、第３のインジェクタ部内へと噴射された混合気は、第３のインジェクタ部のテーパ状筒体および直線状筒体の作用により流速が増加された状態で、直線状筒体から噴射される。このとき、第３のインジェクタ部とバーナヘッドとの間に確保された通路内の圧力が低圧となるので、４次空気導入部から４次空気が吸引される。そのため、第３のインジェクタ部から噴射される混合気は、ガス状燃料が噴射されるノズル部の軸線の延長線上、つまり、バーナ本体の軸中心線上ではなく、バーナヘッド出口の周縁から噴射される。すなわち、混合気をバーナ本体の軸線延長線上で燃焼させないで、バーナ本体の周縁部の延長上で燃焼させるものである。
請求項８にかかる発明では、４次空気導入部の複数の空気導入孔の径を２次空気導入部ないし３次空気導入部の空気導入孔の径の３分の１から４分の１程度に形成することによって、第２のインジェクタ部の直線状筒体の下流側端部付近での混合気の燃焼が防止される。この場合、４次空気導入部の複数の空気導入孔の径の大きさ、および、バーナ本体の軸方向で見て、バーナヘッド出口端から４次空気導入部までの長さ、つまり、バーナ本体の軸方向の位置の設定が重要である。具体的には、４次空気導入部の複数の空気導入孔の径の大きさが大きすぎると、「吹き消え」現象が起こり、反対に小さすぎると、火炎に勢いがつかなかったり、第２のインジェクタ部の直線状筒体端部で燃焼する恐れがある。
【００１３】
本願発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
【実施例】
図１は、本願発明の一実施例を示し、要部を半図解式縦断面で示した側面図解図である。図２は、図１のバーナの特に第１のインジェクタ部および第２のインジェクタ部の周辺を示す部分断面図解図である。図３は、図１および図２に示すバーナの要部全体を示す部分断面図解図である。
バーナ１０は、たとえば円筒状のバーナ本体１２を含む。バーナ本体１２の軸方向の一端側にはソケット部材１４が配設され、バーナ本体１２の軸方向の他端側にはバーナヘッド１６が配設される。なお、本実施例のバーナ１０では、バーナ本体１２の軸方向の一端側を上流側とし、軸方向の他端側を下流側として、適宜、説明していく。
【００１５】
ソケット部材１４は、円板状の底部１８を含む。底部１８には、その径方向に間隔を隔てて対向する円弧状の二股片２０，２０が形成される。底部１８は、その中央に、後述のノズル部２８を接続するための接続孔として、たとえば円形の貫通孔２２を有する。貫通孔２２の内周面には、雌ねじ部２４が形成される。
また、二股片２０，２０の円弧状の外周面には、このソケット部材１４をバーナ本体１２の軸方向の一端部に螺合するための雄ねじ部２６が形成される。
【００１６】
バーナ本体１２の軸方向の一端側には、ソケット部材１４を介して、ノズル部２８が配設される。ノズル部２８には、ガス状燃料を導入するためのガス導入路として、ガス導入管３０が接続される。ノズル部２８と接続されるガス導入管３０の軸方向の下流側端部には、その内周面に、後述するノズル部２８の雄ねじ部４０と螺合される雌ねじ部３０ａが形成される。ノズル部２８は、ガス導入管３０から送り込まれるガス状燃料を下流側のバーナ本体１２，バーナヘッド１６に向けて噴出するためのものである。ガス導入管３０は、このハンドバーナ１０の把手部３２を貫通して、ガス状燃料をガス導入管３０に供給するガス供給手段３４に接続される。ガス供給手段３４から供給されるガス状燃料は、ガス供給コック３６で供給量が調整され、ガス導入管３０を経由して、下流側のバーナ本体１２へと送り込まれる。
【００１７】
ノズル部２８は、その軸方向の一端にノズル孔３８ａを有するノズル部本体３８を含む。ノズル孔３８ａは、下流側のバーナ本体１２の軸中心に向くように配置される。ノズル部本体３８の軸方向の一方（上流側）には、その外周部に、ガス導入管３０の雌ねじ部３０ａと螺合して接続するための雄ねじ部４０が形成される。また、ノズル部本体３８の軸方向の他方（下流側）には、その外周部に、ソケット部材１４の雌ねじ部２４と螺合して接続するための雄ねじ部４２が形成される。この場合、ノズル部本体３８の軸方向の中間部には、その外周部に、フランジ部４４が形成されている。そして、フランジ部４４よりも上流側のノズル部本体３８の外周部に雄ねじ部４０が形成され、フランジ部４４よりも下流側のノズル部本体３８の外周部に雄ねじ部４２が形成されている。
なお、ノズル部本体３８の軸方向の中間部におけるフランジ部４４の位置を適宜変更することによって、ノズル部本体３８の一方の雄ねじ部４０および他方の雄ねじ部４２のねじ込み長さを調整することが可能となる。
【００１８】
したがって、ノズル部本体３８の雄ねじ部４０とガス導入管３０の雌ねじ部３０ａとが螺合されることによって、ガス導入管３０とノズル部２８とが接続される。また、ノズル部本体３８の雄ねじ部４２とソケット部材１４の底部１８に設けられた雌ねじ部２４とが螺合されることによって、ソケット部材１４とノズル部材２８とが接続される。この場合、ガス導入管３０、ノズル部本体３８およびノズル孔３８ａと、段階的に下流側にいくにしたがって、各部材のガス状燃料の通路、すなわち、各部材の内口径が小さくなっている。
【００１９】
また、ソケット部材１４は、バーナ本体１２の上流側に接続される。すなわち、バーナ本体１２の軸方向の一端部の内周面には、雌ねじ部４６が配設される。そして、ソケット部材１４の雄ねじ部２６とバーナ本体１２の雄ねじ部４６とが螺合されることによって、バーナ本体１２の軸方向の一端部（上流側）にソケット部１４が接続される。
このソケット部材１４は、ノズル部２８を所定の位置に配置した状態でバーナ本体１２に接続されると共に、ソケット部材１４の二股片２０，２０間から１次空気を導入して、ノズル部２８から噴出されるガス状燃料に１次空気を供給する機能を有するものである。
【００２０】
バーナ本体１２内には、ソケット部材１４およびノズル部２８よりも下流側に、第１のインジェクタ部４８が配設される。第１のインジェクタ部４８では、ノズル部２８より噴出されたガス状燃料とソケット部材１４の二股片２０，２０間から導入された１次空気とが混合され、その混合気が噴出される。
【００２１】
また、バーナ本体１２の軸方向の一端側の外周面には、ソケット部材１４よりも下流側に、複数の２次空気導入孔５０ａを備えた２次空気導入部５０が配設される。複数の２次空気導入孔５０ａは、それぞれ、バーナ本体１２の外周面を貫通する貫通孔により形成される。本実施例では、バーナ本体１２の外周面において、その円周方向に適宜間隔を隔てて、たとえば円形の１２個の２次空気導入孔５０ａ群が環状に配置され、２次空気導入部５０として形成される。２次空気導入孔５０ａは、それぞれ、バーナ本体１２の軸線中心に直交する方向に、バーナ本体１２を貫通して設けられる。２次空気導入孔５０ａは、それぞれ、たとえば直径が８ｍｍに形成される。２次空気導入部５０からは、２次空気が外部から導入され、その２次空気が第１のインジェクタ部４８から噴出される混合気に供給される。
【００２２】
さらに、バーナ本体１２内には、第１のインジェクタ部４８よりも下流側に配置され、第１のインジェクタ部４８から噴出される混合気と２次空気とが混合して噴出される第２のインジェクタ部５２が設けられる。また、バーナ本体１２の外周面には、２次空気導入部５０よりも下流側に、３次空気導入部５４が配設される。３次空気導入部５４は、２次空気導入部５０と同様の構造を有する複数の３次空気導入孔５４ａを備え、外部から３次空気を導入し、第２のインジェクタ部５２に供給するものである。
【００２３】
また、バーナ本体１２の軸方向の他端部（上流側）には、図３に示すように、たとえば円筒状のバーナヘッド１６が配設される。この場合、バーナ本体１２の軸方向の他端側には、その外周面に、雄ねじ部５８が形成される。バーナヘッド１６の軸方向の一端側（下流側）の内周面には、雄ねじ部５８に螺合される雌ねじ部６０が形成される。そして、バーナ本体１２の雄ねじ部５８とバーナヘッド１６の雌ねじ部６０とを螺合させることによって、バーナ本体１２の先端部にバーナヘッド１６が接続される。
【００２４】
バーナヘッド１６内には、第２のインジェクタ部５２よりも下流側に配置され、第２のインジェクタ部５２から噴出される混合気と３次空気導入部５４より導入される３次空気とを混合して、その混合気を噴出する第３のインジェクタ部６２が配設される。
さらに、バーナヘッド１６の軸方向の一端側（下流側）には、その外周面に、４次空気を導入するための４次空気導入部６４が配設される。４次空気導入部６４は、上述の２次空気導入部５０，３次空気導入部５４と同様の構造を有する複数の４次空気導入孔６４ａを備え、第３のインジェクタ部５２から噴出される混合気に４次空気を供給するものである。
【００２５】
次に、第１のインジェクタ部４８，第２のインジェクタ部５２および第３のインジェクタ部６２の具体的な構造およびそれらの取付構造について説明する。
第１のインジェクタ部４８は、相対する両側面が平行なたとえば円筒状の直線状筒体６６を含む。直線状筒体６６の軸方向の一端には、相対する両側面が対称的に傾斜するテーパ部６８ａを有するたとえば円錐台筒状のテーパ状筒体６８が連接される。テーパ６８ａは、上流側から下流側に向いて先細りするように形成される。つまり、本実施例では、テーパ状筒体６８の小端径周縁部と、直線状筒体６６の軸方向の一端周縁部とが、連接される。また、テーパ状筒体６８の大端径周縁部には、フランジ部７０が外側に張り出して形成されている。そして、直線状筒体６６，テーパ状筒体６８およびフランジ部７０がたとえば金属材料で一体的に成形されることによって、第１のインジェクタ部４８が形成される。
【００２６】
この場合、第１のインジェクタ部４８のテーパ状筒体６８の大端内径Ｄ１ は、直線状筒体６６の内径Ｄ２ （本実施例では、テーパ状筒体６８の小端内径と略同じ。）よりも、２倍以上大きく形成される。また、直線状筒体６６の軸方向の長さＬ１ は、直線状筒体６６の内径Ｄ２ と略同じかまたは長く形成される。さらに、テーパ状筒体６８の軸方向の長さ（円錐長さ）Ｌ２ は、テーパ状筒体６８の大端内径Ｄ１ よりも小さく形成される。本実施例では、テーパ状筒体６８の大端内径Ｄ１ は、ソケット部材１４の二股片２０，２０間の長さと略同じに形成される。
【００２７】
第２のインジェクタ部５２は、第１のインジェクタ部４８とほぼ同様の構造を有するが、特に、第２のインジェクタ部５２は、第１のインジェクタ部４８と比べて、フランジ部の軸方向の長さが大きく形成され、かつ、そのフランジ部に、２次空気導入孔５０ａと連通する貫通孔７８を有するものである。
すなわち、第２のインジェクタ部５２は、直線状筒体７２とそれに連接されるテーパ状筒体７４とフランジ部７６とを含み、フランジ部７６は、上述のバーナ本体１２に設けられた複数の２次空気導入孔５０ａと対応する位置に、それらの２次空気導入孔５０ａと連通する貫通孔７８を有する。これらの貫通孔７８は、それぞれ、第２のインジェクタ部５２の軸線中心に直交する方向に、フランジ部７６を貫通して設けられる。これらの貫通孔７８は、フランジ部７６の外周面の周方向に間隔を隔てて環状に配置される。これらの貫通孔７８は、２次空気導入孔５０ａと協働して、２次空気をバーナ本体１２内に導入する機能を有する。
【００２８】
本実施例では、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２の内径Ｄ３ （本実施例では、テーパ状筒体７４の小端内径と略同じ。）が、第１のインジェクタ部４８の直線状筒体６６の内径Ｄ２ よりも大きく、かつ、バーナ本体１２の内径Ｄ４ よりも小さく形成される。また、第１のインジェクタ部４８の下流側の先端部と第２のインジェクタ部５２の下流側の先端部との間の間隔Ｌ３ は、第１のインジェクタ部４８の直線状筒体６６の内径Ｄ２ よりも小さく形成される。
なお、本実施例では、第２のインジェクタ部５２のテーパ状筒体７４の大端外径が、バーナ本体１２の内径と略同じに形成される。
【００２９】
本実施例では、バーナ本体１２の軸方向の一端部（上流側）から、先ず、第２のインジェクタ部５２が挿入される。そして、第２のインジェクタ部５２のフランジ部７６が、バーナ本体１２の軸方向の一端部に設けられた段差部５６の角壁面に係止される。次に、バーナ本体１２の軸方向の一端部（上流側）から、第１のインジェクタ部４８およびソケット部材１４が、その順で、バーナ本体１２内に挿入される。そして、ソケット部材１４の雄ねじ部２６とバーナ本体１２の雌ねじ部４６とが螺合され、ソケット部材１４がバーナ本体１２の軸方向の一端部に接続される。
【００３０】
この場合、段差部５６に第２のインジェクタ部５２のフランジ部７６が押圧され、第２のインジェクタ部５２のフランジ部７６の端面に第１のインジェクタ部４８のフランジ部７０の端面が押圧される。すなわち、第１のインジェクタ部４８および第２のインジェクタ部５２は、バーナ本体１２の段差部５６とソケット部材１４との間に押圧挟持されることによって、バーナ本体１２内に配設される。
【００３１】
第３のインジェクタ部６２は、第１のインジェクタ部４８および第２のインジェクタ部５２と同様に、直線状筒体８０とそれに連接されるテーパ状筒体８２とフランジ部８４とを含む。本実施例では、バーナヘッド１６の軸方向の一端部（上流側）から、先ず、第３のインジェクタ部６２が挿入される。そして、第３のインジェクタ部６２のフランジ部８４が、バーナヘッド１６の軸方向の一端部に設けられた段差部８６の角壁面に係止される。次に、バーナヘッド１６の軸方向の一端部（上流側）から、バーナ本体１２が挿入される。バーナ本体１２の中には、第１のインジェクタ部４８，第２のインジェクタ部５２が配置され、かつ、ソケット部材１４が接続された状態となっている。そして、バーナ本体１２の雄ねじ部５８とバーナヘッド１６の雌ねじ部６０とが螺合されることによって、バーナヘッド１６がバーナ本体１２の軸方向の他端部（下流側）に接続される。
【００３２】
本実施例では、第２のインジェクタ部５２の下流側の先端部と第３のインジェクタ部６２の下流側の先端部との間の間隔Ｌ４ は、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２の内径Ｄ３ の２倍または２倍以上に形成される。
また、第３のインジェクタ部６２の直線状筒体８０の内径Ｄ５ （本実施例では、テーパ状筒体８２の小端内径と略同じ。）は、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２の内径Ｄ３ と略同じかまたは小さく形成され、第３のインジェクタ部６２のテーパ状筒体８２の大端内径は、バーナ本体１２の内径Ｄ４ と略同じに形成される。
さらに、第３のインジェクタ部６２の直線状筒体８０の軸方向の長さＬ５ は、第３のインジェクタ部６２の直線状筒体８０の内径Ｄ５ と略同じかまたは大きく形成される。
なお、本実施例では、第３のインジェクタ部６２のテーパ状筒体８２の大端内径が、バーナ本体１２の内径と略同じに形成される。
【００３３】
また、第３のインジェクタ部６２の下流側の先端部は、バーナヘッド１６の軸方向の他端よりも上流側に所定の間隔Ｌ６ を隔てて配設され、バーナヘッド１６の内径Ｄ６ は、第３のインジェクタ部６２の直線状筒体８０の内径Ｄ５ よりも大きく形成される。さらに、第３のインジェクタ部６２のテーパ状筒体８２の大端内径は、バーナヘッド１６の内径と略同じに形成される。
【００３４】
さらに、本実施例では、４次空気導入部６４の空気導入孔６４ａの径が、２次空気導入部５０の２次空気導入孔５０ａないし３次空気導入部５４の３次空気導入孔５４ａの径の３分の１から４分の１程度に形成される。
【００３５】
本実施例では、バーナヘッド１６の軸方向の他端部（下流端）には、たとえば金網からなる調整部材８８が配設される。調整部材８８は、図３に示すように、球冠状の金網部本体８８ａを含み、金網部本体８８ａの端縁には、金網部本体８８ａをバーナヘッド１６の出口周縁部に取り付けるための円環状の取付け片８８ｂが一体的に形成される。この場合、金網部本体８８ａがバーナヘッド１６の出口から突出するように、取付け片８８ｂがバーナヘッド１６の出口付近の内周面に溶接，接着等の方法により固着される。
調整部材８８は、ガス供給コック３６を徐々に閉めていき、バーナヘッド１６出口から出る火炎をとろ火にした時に、混合気を分散させる機能を有する。そのため、バーナヘッド１６出口から赤火が出ることを防止し、すすの発生を減少させることができる。したがって、赤火のすすによって鍋底等が黒く汚れることを防止することができる。
【００３６】
本実施例のバーナ１０では、ガス供給手段３４から供給されるガス状燃料が、ガス供給コック３６によりその供給量が調整され、ガス導入管３０を通って、ノズル部２８に導入される。ノズル部２８に導入されたガス状燃料は、ノズル部２８のノズル孔３８ａから下流側へと噴出し、バーナ本体１２内の第１のインジェクタ部４８および第２のインジェクタ部５２を経由しながら空気と混合され、さらに、その混合気が下流のバーナヘッド１６内の第３のインジェクタ部６２を経由してバーナヘッド１６出口から噴出される。そして、バーナヘッド１６出口の近傍にたとえば火を近づけて着火させると、図３に示すように、火炎９０がバーナヘッド１６出口から噴出される。
【００３７】
本実施例のバーナ１０では、ガス状燃料がノズル部２８から噴射するときの運動エネルギーによって、ソケット部材１４の二股片２０，２０間（１次空気導入部）から１次空気が吸引され、吸引された１次空気は、バーナ本体１２内の第１のインジェクタ部４８内でガス状燃料と混合されて混合気となり、その混合気は第１のインジェクタ部４８の直線状筒体６６の先端（下流側端部）から下流側のバーナヘッド１６へと噴出される。この場合、ノズル部２８から噴射されたガス状燃料と１次空気との混合気が、第１のインジェクタ部４８およびソケット部材１４（１次空気導入部）の作用により、すなわち、第１のインジェクタ部４８のテーパ状筒体６８から直線状筒体６６を通過することによって、流速が増加した状態で第１のインジェクタ部４８の下流側へと噴射される。そのため、ソケット部材１４の二股片２０，２０間（１次空気導入部）での逆火が防止される。
【００３８】
そして、第１のインジェクタ部４８から噴射された混合気は、バーナ本体１２内の第２インジェクタ部５２およびバーナヘッド１６内の第３インジェクタ部６２の順で通過する。このとき、２次空気導入部５０から吸引された２次空気および３次空気導入部５４から吸引された３次空気は、第１のインジェクタ部４８から噴出された混合気に混合される。この場合、第２のインジェクタ部５２と２次空気導入部５０との作用により、第１のインジェクタ部４８から噴射された混合気は、流速が速い状態で第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２内いっぱいに広がる。そのため、第１のインジェクタ部４８と第２のインジェクタ部５２との間に確保された通路５１内の圧力が低圧となり、２次空気導入部５４から２次空気が吸引される。
【００３９】
そして、第１のインジェクタ部４８から噴射された混合気と第１のインジェクタ部４８の出口付近で混合され、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２から下流側へ噴射される。この場合、第２のインジェクタ部５２へと噴射された混合気は、第２のインジェクタ部５２のテーパ状筒体７４および直線状筒体７２の作用により流速が増加された状態で、直線状筒体７２から噴射される。また、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２の先端から第３のインジェクタ部６２の直線状筒体８０の先端（下流側端部）までの長さが、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２の内径の２倍以上に形成されているため、空気（１次空気，２次空気）とガス状燃料との混合率が高められ、かつ、その混合気の流速もさらに速くなる。そして、第２のインジェクタ部５２から噴射された混合気は、バーナヘッド１６内の第３のインジェクタ部６２へと噴射される。
なお、２次空気導入部５０および３次空気導入部５４からより多くの空気を吸引することができるので、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２の先端付近での逆火が防止できる。
【００４０】
第３のインジェクタ部６２へと噴射された混合気は、第３のインジェクタ部６２のテーパ状筒体８２および直線状筒体８０の作用により流速が増加された状態で、直線状筒体８０から噴射される。すなわち、第２のインジェクタ部５２および第３のインジェクタ部６２も、それぞれ、テーパ状筒体と直線状筒体とを有するため、第２のインジェクタ部５２および第３のインジェクタ部６２をそれぞれ通過して噴射される混合気の流速は増大していく。
バーナヘッド１６内では、第３のインジェクタ部６２とバーナヘッド１６との間に確保された通路６５内の圧力が低圧となるので、４次空気導入部６４から４次空気が吸引される。そのため、第３のインジェクタ部６２から噴射される混合気は、ガス状燃料が噴射されるノズル支部２８の軸線の延長線上、つまり、バーナ本体１２の軸中心線上ではなく、バーナヘッド１６の出口周縁から噴射される。つまり、混合気をバーナ本体１２の軸線延長線上で燃焼させないで、バーナ本体１２の周縁部の延長線上で燃焼させるものである。
【００４１】
さらに、第３のインジェクタ部６２から噴射された混合気は、４次空気導入部６４から吸引された４次空気と混合され、下流側のバーナヘッド１６の出口へと噴出されていく。そして、噴出された混合気は、たとえば図３で示すように、バーナヘッド１６出口付近で着火され、バーナヘッド１６出口から火炎９０が噴射される。混合気がバーナヘッド１６出口から出て燃えるとき、更に、火炎９０の周囲から拡散によって空気が取り入れられて燃焼される。このバーナ１０では、上述したように、ノズル部２８から噴射されるガス状燃料に、１次空気，２次空気，３次空気および４次空気などの多くの空気を供給することが可能となり、高カロリーの熱量が得られる。
【００４２】
さらに、本実施例では、４次空気導入部６４の複数の空気導入孔６４ａの径を２次空気導入部５０の空気導入孔５０ａないし３次空気導入部５４の空気導入孔５４ａの径の３分の１から４分の１程度に形成することによって、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２端部付近での混合気の燃焼が防止される。この場合、４次空気導入部６４の複数の空気導入孔６４ａの径の大きさ、および、バーナ本体１２の軸方向で見て、バーナヘッド１６の出口端から４次空気導入部６４までの長さ、つまり、バーナ本体１２の軸方向の位置の設定が重要にある。この場合、４次空気導入部６４の複数の空気導入孔６４ａの径の大きさが大きすぎると、「吹き消え」現象が起こり、反対に小さすぎると、火炎に勢いがつかなかったり、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２端部で燃焼する恐れがある。
【００４３】
図４は本願発明の他の実施例を示す斜視図解図であり、図５は図４の実施例の要部を示す一部を切欠いた斜視図解図である。
本実施例は、上述の実施例のバーナ１０のノズル部２８を接続したソケット部材１４、バーナ本体１２およびバーナヘッド１６を利用した中華料理用バーナ１００である。この場合、バーナーベース９２の周方向に間隔を隔てて、たとえば４つの雌ねじ部９４ａを有する取付け部９４が配設される。また、ソケット部材１４に接続されたノズル部２８の軸方向の一端部（上流側）には、雌ねじ部９４ａに螺合可能な雄ねじ部４０が形成されている。そして、このノズル部２８を取付け部９４に垂直に差し込み、ノズル部２８の雄ねじ部４０と取付け部９４の雌ねじ部９４ａとを螺合させることによって、中華料理用バーナ１００がバーナベース９２に取り付けられる。
【００４４】
【発明の効果】
本願発明によれば、多くの空気を取り込むことにより、高熱量の火炎を発生させることができ、しかも、構造が簡単で、安全性に優れたバーナが得られる。
また、本願発明によれば、１次空気導入部、２次空気導入部、３次空気導入部および４次空気導入部から多量の空気を取り入れることができるため、ノズル部のノズル孔の径を大きく設定することが可能となる。したがって、より一層高カロリーの熱量を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施例を示し、要部を半図解式縦断面で示した側面図解図である。
【図２】図１のバーナの特に第１のインジェクタ部および第２のインジェクタ部の周辺を示す部分断面図解図である。
【図３】図１および図２に示すバーナの要部全体を示す部分断面図解図である。
【図４】本願発明の他の実施例を示す斜視図解図である。
【図５】図４の実施例の要部を示す一部を切欠いた斜視図解図である。
【図６】本願発明の背景となる従来のハンドバーナの一例を示す要部断面図解図である。
【図７】本願発明の背景となる従来のハンドバーナの他の例を示す要部断面図解図である。
【図８】本願発明の背景となる従来のハンドバーナのさらに他の例を示す要部断面図解図である。
【図９】本願発明の背景となる従来のハンドバーナの別の例を示す要部断面図解図である。
【図１０】本願発明の背景となる従来のハンドバーナのさらに別の例を示す要部断面図解図である。
【符号の説明】
１０ バーナ
１２ バーナ本体
１４ ソケット部材
１６ バーナヘッド
１８ 底部
２０ 二股片
２２ 貫通孔
２４，３０ａ，４６，６０ 雌ねじ部
２６，４０，４２，５８ 雄ねじ部
２８ ノズル部
３０ ガス導入管
３２ 把手部
３４ ガス供給手段
３６ ガス供給コック
３８ ノズル部本体
３８ａ ノズル孔
４４，７０，７６，８４ フランジ部
４８ 第１のインジェクタ部
５０ ２次空気導入部
５０ａ ２次空気導入孔
５２ 第２のインジェクタ部
５４ ３次空気導入部
５４ａ ３次空気導入孔
５６，８６ 段差部
６２ 第３のインジェクタ部
６４ ４次空気導入部
６４ａ ４次空気導入孔
６６，７２，８０ 直線状筒体
６８，７４，８２ テーパ状筒体
６８ａ テーパ部
７８ 貫通孔
８８ 調整部材
８８ａ 金網部本体
８８ｂ 取付け片
９０ 火炎
９２ バーナーベース
９４ 取付け部
９４ａ 雌ねじ部
１００ 中華料理用バーナ
【発明の属する技術分野】
本願発明はバーナに関し、特にたとえば、焼き豆腐，焼き魚などの食べ物の焦げ目付け、炭の火付けあるいは金属の焼き入れなど、物品の局部ないし全体を加熱するために用いられるハンドバーナ等の小型の低圧ガス燃焼器、および、調理用加熱器等食品機械の熱源などに用いられるバーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、本願発明の背景となる従来のハンドバーナの一例を示す要部断面図解図である。この従来のハンドバーナ１では、ノズル孔３よりバーナヘッド１ａ内に噴射されるガスに、１次空気導入口５および２次空気導入口７から取り込まれた１次空気および２次空気が混合される。そして、混合ガスに着火し燃焼させると、バーナヘッド１ａの出口９中央付近から火炎が噴射される。
【０００３】
図７は、本願発明の背景となる従来のハンドバーナの他の例を示す要部断面図解図である。図８は、本願発明の背景となる従来のハンドバーナのさらに他の例を示す要部断面図解図である。これらの従来のハンドバーナ１では、図６に示す従来のハンドバーナ１と比べて、火炎の「吹き消え」を防止するために、ノズル孔３の延長線上のバーナヘッド１ａの出口９付近に、それぞれ、バーナヘッド１ａからの吹き出し速度を調整する調整部材２および４が配設されている。図７に示すハンドバーナ１の調整部材２は、バーナヘッド１ａの軸線と平行に、たとえば５つの炎口２ａを有する。図８に示すハンドバーナ１の調整部材４は、バーナヘッド１ａの軸線と斜交する方向に、たとえば２つの炎口４ａ，４ｂを有する。調整部材２，４は、それぞれ、バーナヘッド１ａから噴射される混合空気が当たって、混合空気の流速を遅くするための障害物としての機能を有するものである。
【０００４】
図９は、本願発明の背景となる従来のハンドバーナの別の例を示す要部断面図解図である。この従来のハンドバーナ１では、上述の各従来例のハンドバーナ１と比べて、特に、ノズル孔３から発射されるガス自体の圧力を上げて使用するハンドバーナである。このハンドバーナ１では、１次空気導入口５を大きくすると、「吹き消え」現象が起こる恐れがあるので、それを防止するために、１次空気導入口５が小さく形成されている。このハンドバーナ１は、ノズル孔３から高圧のガスが発射されるため、バーナヘッド１ａ内が低圧状態（ほぼ真空状態）となり、バーナーヘッド出口９から噴射される火炎がバーナヘッド１ａ内に引っ張られる。そのため、火炎を安定させた状態でバーナーヘッド出口９より噴射させることができる。図９に示すハンドバーナ１では、ガス自体の圧力を高くしているため、上述の各従来例のハンドバーナに比べて、大きなカロリーの熱量を発生させることができる。
【０００５】
図１０は、本願発明の背景となる従来のハンドバーナのさらに別の例を示す要部断面図解図である。この従来のハンドバーナ１では、ノズル孔３より発射されるガスと混合される空気がコンプレッサ６によって多量に供給される。バーナヘッド１ａの出口９付近には、バーナヘッド１ａからの吹き出し速度を調整する調整部材８が配設されている。調整部材８は、バーナヘッド１ａの軸線と平行に、たとえば８つの炎口８ａを有する。コンプレッサ６により供給された高圧の空気によって、ノズル孔３より発射されるガスが、バーナヘッド１ａ内に吸引され、空気と混合される。そして、バーナヘッド１ａの出口９から火炎が噴射される。図１０に示すハンドバーナ１では、コンプレッサ６により、混合ガスの流速を高めることによって、空気を多く取り込むことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のハンドバーナでは、燃料ガスと混合される空気の供給量がある程度かぎられてくる。したがって、従来のハンドバーナでは、より大きな熱量を発生させることが困難であった。
【０００７】
図６に示す従来のハンドバーナ１では、ガスが発射されるノズル孔３と同一直線上で混合空気を燃焼させているため、１次空気導入口５および２次空気導入口７からの１次空気および２次空気の取り込み量が少ない。また、これらの空気の導入口を大きくすると、火炎がバーナヘッド１ａから離れて消える所謂「吹き消え」という現象が起こってしまう。そのため、図６に示す従来のハンドバーナ１では、支障なく、高カロリーの熱量を発生させることが困難であった。
【０００８】
図７，図８に示す従来のハンドバーナ１では、図６に示すハンドバーナ１と比べて、調整部材２および４の作用により、「吹き消え」の現象を防止することができるが、その反面、バーナヘッド１ａから噴射される混合空気の流速が調整部材２，４に当たって落ちるため、１次空気導入口５および２次空気導入口７から取り込む１次空気および２次空気の量が充分とはならない。そのため、図７，図８に示す従来のハンドバーナ１でも、高カロリーの熱量を発生させることが困難であった。
【０００９】
図９に示す従来のハンドバーナ１では、高カロリーの熱量を発生させることができるが、ガス圧自体を上げて使用しなければならず、低圧の都市ガスには使用できないものである。また、ガス圧自体を高圧にするため、室内での使用には危険度が大きくなり、安全性に欠けるものである。
【００１０】
図１０に示す従来のハンドバーナ１では、コンプレッサ６により多くの空気が供給されるため、高カロリーの熱量を発生させることができるが、コンプレッサ６を使用しなくてはならず、高価なものとなる。
【００１１】
それゆえに、本願発明の主たる目的は、多くの空気を取り込むことにより、高熱量の火炎を発生させることができ、しかも、構造が簡単で、安全性に優れたバーナを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる発明は、筒状のバーナ本体と、バーナ本体の軸方向の一端側に配設され、ガス状燃料を導入するためのガス導入路と、ガス導入路より下流側に配設され、ガス状燃料を噴出させるノズル部と、ノズル部から噴出されるガス状燃料に１次空気を導入する１次空気導入部と、１次空気導入部より下流側に配設され、１次空気と前記ガス状燃料とが混合して噴出される第１のインジェクタ部と、１次空気導入部より下流側に配設され、第１のインジェクタ部から噴出される混合気に２次空気を導入する２次空気導入部と、第１のインジェクタ部より下流側に配設され、第１のインジェクタ部から噴出される混合気と２次空気とが混合して噴出される第２のインジェクタ部と、２次空気導入部より下流側に配設され、第２のインジェクタ部から噴出される混合気に３次空気を導入する３次空気導入部と、第２のインジェクタ部より下流側に配設され、第２のインジェクタ部から噴出される混合気と３次空気とが混合して噴出される第３のインジェクタ部と、３次空気導入部より下流側に配設され、第３のインジェクタ部から噴出される混合気に４次空気を導入する４次空気導入部と、バーナ本体より下流側に配設され、第３のインジェクタ部から噴出される混合気と４次空気とが混合して噴出され、その混合気が燃焼して形成される火炎を噴射するバーナヘッドとを含む、バーナである。
請求項１にかかる発明において、第１のインジェクタ部と、第２のインジェクタ部と、第３のインジェクタ部とは、それぞれ、相対する両側面が平行な直線状筒体と、直線状筒体と連接され、相対する両側面が対称的に傾斜するテーパ部を有するテーパ状筒体とを含み、直線状筒体は、テーパ状筒体よりも下流側に配設され、テーパ部は、上流側から下流側に向いて先細りするように形成されるとよい。
請求項２にかかる発明において、直線状筒体が円筒状に形成され、テーパ状筒体が円錐台筒状に形成されると効果的である。
請求項２または請求項３にかかる発明において、第１のインジェクタ部のテーパ状筒体の大端内径は、第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径よりも２倍以上大きく形成され、第１のインジェクタ部の直線状筒体の軸方向の長さは、第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径と略同じかまたは長く形成され、第１のインジェクタ部のテーパ状筒体の軸方向の長さは、第１のインジェクタ部のテーパ状筒体の大端内径よりも小さく形成されることを特徴とすると、より一層効果的である。
請求項２ないし請求項４のいずれかにかかる発明において、第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径は、第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径よりも大きく、かつ、バーナ本体の内径よりも小さく形成され、第１のインジェクタ部の下流側の先端部と第２のインジェクタ部の下流側の先端部との間の間隔は、第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径よりも小さく形成されることを特徴とすると、さらに一層効果的である。
請求項２ないし請求項５のいずれかにかかる発明において、第２のインジェクタ部の下流側の先端部と第３のインジェクタ部の下流側の先端部との間の間隔は、第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径の２倍以上に形成され、第３のインジェクタ部の直線状筒体の内径は、第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径と略同じかまたは小さく形成され、第３のインジェクタ部のテーパ状筒体の大端内径は、バーナ本体の内径と略同じに形成され、第３のインジェクタ部の直線状筒体の軸方向の長さは、第３のインジェクタ部の直線状筒体の内径と略同じかまたは大きく形成されることを特徴とすると、さらに一層効果的である。
請求項２ないし請求項６のいずれかにかかる発明において、第３のインジェクタ部の下流側の先端部は、バーナヘッドの軸方向の他端よりも上流側に所定の間隔を隔てて配設され、バーナヘッドの内径は、第３のインジェクタ部の直線状筒体の内径よりも大きく形成され、第３のインジェクタ部のテーパ状筒体の大端内径は、バーナヘッドの内径と略同じに形成されることを特徴とすると、さらに一層効果的である。
請求項２ないし請求項７のいずれかにかかる発明において、４次空気導入部の空気導入孔の径は、２次空気導入部ないし３次空気導入部の空気導入孔の径の３分の１から４分の１程度に形成されることを特徴とすると、さらに一層効果的である。
〔作用〕
請求項１にかかるバーナでは、ガス状燃料がノズル部から噴射するときの運動エネルギーによって、１次空気導入部から１次空気が吸い込まれる。吸引された１次空気は、第１のインジェクタ部内でガス状燃料と混合されて混合気となり、その混合気は第１のインジェクタ部から下流側に噴射される。そして、第１のインジェクタ部から噴射された混合気は、第２インジェクタ部および第３インジェクタ部の順で通過する。このとき、２次空気導入部から吸引された２次空気および３次空気導入部から吸引された３次空気は、第１のインジェクタ部から噴射された混合気に混合される。さらに、第３のインジェクタ部から噴射された混合気は、４次空気導入部から吸引された４次空気と混合され、下流側へと噴射されていく。そして、噴射された混合気は、バーナヘッド出口付近で着火され、バーナヘッドから火炎が噴射される。混合気がバーナヘッドから出て燃えるとき、更に、炎の周囲から拡散によって空気が取り入れられて燃焼される。この場合、請求項１にかかるバーナと同様に、ノズル部から噴射されるガス状燃料に、１次空気導入部〜４次空気導入部より多くの空気を供給することが可能となり、高カロリー熱量が得られる。
請求項２および請求項３にかかるバーナでは、ノズル部から噴射されたガス状燃料と１次空気との混合気が、第１のインジェクタ部のテーパ状筒体から直線状筒体を通過することによって、流速が増加した状態で第１のインジェクタ部の下流側へと噴射される。第２のインジェクタ部および第３のインジェクタ部も、それぞれ、テーパ状筒体と直線状筒体とを有するため、第２のインジェクタ部および第３のインジェクタ部をそれぞれ通過して噴射される混合気の流速は増大していく。
請求項４にかかる発明では、第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径，軸方向の長さ、テーパ状筒体の大端内径，小端内径，軸方向の長さの相対関係が所定の関係に設定され、第１のインジェクタ部と１次空気導入部との協働作用により、１次空気導入部から取り込む１次空気の量と流速が増加される。そのため、１次空気導入部での逆火が防止される。
請求項５にかかる発明では、第１のインジェクタ部の下流側に間隔をおいて第２のインジェクタ部が配置され、かつ、第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径，軸方向の長さ、テーパ状筒体の大端内径，小端内径，軸方向の長さおよびバーナ本体の相対関係が所定の関係に設定され、第１のインジェクタ部および第２のインジェクタ部と２次空気導入部との協働作用により、第１のインジェクタ部から噴射された１次空気とガス状燃料との混合気は、流速が速い状態で第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径いっぱいに広がる。そのため、第１のインジェクタ部と第２のインジェクタ部との間に確保された通路内の圧力が低圧となり、２次空気導入部から２次空気が吸い込まれる。そして、２次空気は、第１のインジェクタ部から噴射された１次空気およびガス状燃料の混合気と混合され、第２のインジェクタ部の直線状筒体から下流側へ噴出される。
請求項６および請求項７にかかる発明では、第２のインジェクタ部の下流側に所定の間隔を隔てて第３のインジェクタ部が配置され、かつ、第３のインジェクタ部の直線状筒体の内径，軸方向の長さ、テーパ状筒体の大端内径，小端内径，軸方向の長さ、バーナ本体およびバーナヘッドの相対関係が所定の関係に設定され、第２のインジェクタ部，第３のインジェクタ部と、３次空気導入部，４次空気導入部と、バーナヘッドとの作用により、流速が速い状態で第２のインジェクタ部から噴射された混合気がバーナ本体内いっぱいに広がるため、バーナ本体と第２のインジェクタ部との間に確保された通路内の圧力が低圧となり、３次空気導入部から３次空気が吸い込まれる。そして、３次空気は、第２のインジェクタ部から噴射された２次空気およびガス状燃料の混合気と混合され、第３のインジェクタ部内へと噴射される。
この場合、特に、第２のインジェクタ部の下流側端部と第３のインジェクタ部の下流側端部との間の間隔が、第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径の２倍以上に形成されるため、空気（１次空気，２次空気）とガス状燃料との混合率が高められ、かつ、その混合気の流速も増加する。しかも、２次空気導入部および３次空気導入部からより多くの空気を取り込むことができるため、第２のインジェクタ部の直線状筒体の先端部付近での逆火が防止される。
さらに、第３のインジェクタ部内へと噴射された混合気は、第３のインジェクタ部のテーパ状筒体および直線状筒体の作用により流速が増加された状態で、直線状筒体から噴射される。このとき、第３のインジェクタ部とバーナヘッドとの間に確保された通路内の圧力が低圧となるので、４次空気導入部から４次空気が吸引される。そのため、第３のインジェクタ部から噴射される混合気は、ガス状燃料が噴射されるノズル部の軸線の延長線上、つまり、バーナ本体の軸中心線上ではなく、バーナヘッド出口の周縁から噴射される。すなわち、混合気をバーナ本体の軸線延長線上で燃焼させないで、バーナ本体の周縁部の延長上で燃焼させるものである。
請求項８にかかる発明では、４次空気導入部の複数の空気導入孔の径を２次空気導入部ないし３次空気導入部の空気導入孔の径の３分の１から４分の１程度に形成することによって、第２のインジェクタ部の直線状筒体の下流側端部付近での混合気の燃焼が防止される。この場合、４次空気導入部の複数の空気導入孔の径の大きさ、および、バーナ本体の軸方向で見て、バーナヘッド出口端から４次空気導入部までの長さ、つまり、バーナ本体の軸方向の位置の設定が重要である。具体的には、４次空気導入部の複数の空気導入孔の径の大きさが大きすぎると、「吹き消え」現象が起こり、反対に小さすぎると、火炎に勢いがつかなかったり、第２のインジェクタ部の直線状筒体端部で燃焼する恐れがある。
【００１３】
本願発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
【実施例】
図１は、本願発明の一実施例を示し、要部を半図解式縦断面で示した側面図解図である。図２は、図１のバーナの特に第１のインジェクタ部および第２のインジェクタ部の周辺を示す部分断面図解図である。図３は、図１および図２に示すバーナの要部全体を示す部分断面図解図である。
バーナ１０は、たとえば円筒状のバーナ本体１２を含む。バーナ本体１２の軸方向の一端側にはソケット部材１４が配設され、バーナ本体１２の軸方向の他端側にはバーナヘッド１６が配設される。なお、本実施例のバーナ１０では、バーナ本体１２の軸方向の一端側を上流側とし、軸方向の他端側を下流側として、適宜、説明していく。
【００１５】
ソケット部材１４は、円板状の底部１８を含む。底部１８には、その径方向に間隔を隔てて対向する円弧状の二股片２０，２０が形成される。底部１８は、その中央に、後述のノズル部２８を接続するための接続孔として、たとえば円形の貫通孔２２を有する。貫通孔２２の内周面には、雌ねじ部２４が形成される。
また、二股片２０，２０の円弧状の外周面には、このソケット部材１４をバーナ本体１２の軸方向の一端部に螺合するための雄ねじ部２６が形成される。
【００１６】
バーナ本体１２の軸方向の一端側には、ソケット部材１４を介して、ノズル部２８が配設される。ノズル部２８には、ガス状燃料を導入するためのガス導入路として、ガス導入管３０が接続される。ノズル部２８と接続されるガス導入管３０の軸方向の下流側端部には、その内周面に、後述するノズル部２８の雄ねじ部４０と螺合される雌ねじ部３０ａが形成される。ノズル部２８は、ガス導入管３０から送り込まれるガス状燃料を下流側のバーナ本体１２，バーナヘッド１６に向けて噴出するためのものである。ガス導入管３０は、このハンドバーナ１０の把手部３２を貫通して、ガス状燃料をガス導入管３０に供給するガス供給手段３４に接続される。ガス供給手段３４から供給されるガス状燃料は、ガス供給コック３６で供給量が調整され、ガス導入管３０を経由して、下流側のバーナ本体１２へと送り込まれる。
【００１７】
ノズル部２８は、その軸方向の一端にノズル孔３８ａを有するノズル部本体３８を含む。ノズル孔３８ａは、下流側のバーナ本体１２の軸中心に向くように配置される。ノズル部本体３８の軸方向の一方（上流側）には、その外周部に、ガス導入管３０の雌ねじ部３０ａと螺合して接続するための雄ねじ部４０が形成される。また、ノズル部本体３８の軸方向の他方（下流側）には、その外周部に、ソケット部材１４の雌ねじ部２４と螺合して接続するための雄ねじ部４２が形成される。この場合、ノズル部本体３８の軸方向の中間部には、その外周部に、フランジ部４４が形成されている。そして、フランジ部４４よりも上流側のノズル部本体３８の外周部に雄ねじ部４０が形成され、フランジ部４４よりも下流側のノズル部本体３８の外周部に雄ねじ部４２が形成されている。
なお、ノズル部本体３８の軸方向の中間部におけるフランジ部４４の位置を適宜変更することによって、ノズル部本体３８の一方の雄ねじ部４０および他方の雄ねじ部４２のねじ込み長さを調整することが可能となる。
【００１８】
したがって、ノズル部本体３８の雄ねじ部４０とガス導入管３０の雌ねじ部３０ａとが螺合されることによって、ガス導入管３０とノズル部２８とが接続される。また、ノズル部本体３８の雄ねじ部４２とソケット部材１４の底部１８に設けられた雌ねじ部２４とが螺合されることによって、ソケット部材１４とノズル部材２８とが接続される。この場合、ガス導入管３０、ノズル部本体３８およびノズル孔３８ａと、段階的に下流側にいくにしたがって、各部材のガス状燃料の通路、すなわち、各部材の内口径が小さくなっている。
【００１９】
また、ソケット部材１４は、バーナ本体１２の上流側に接続される。すなわち、バーナ本体１２の軸方向の一端部の内周面には、雌ねじ部４６が配設される。そして、ソケット部材１４の雄ねじ部２６とバーナ本体１２の雄ねじ部４６とが螺合されることによって、バーナ本体１２の軸方向の一端部（上流側）にソケット部１４が接続される。
このソケット部材１４は、ノズル部２８を所定の位置に配置した状態でバーナ本体１２に接続されると共に、ソケット部材１４の二股片２０，２０間から１次空気を導入して、ノズル部２８から噴出されるガス状燃料に１次空気を供給する機能を有するものである。
【００２０】
バーナ本体１２内には、ソケット部材１４およびノズル部２８よりも下流側に、第１のインジェクタ部４８が配設される。第１のインジェクタ部４８では、ノズル部２８より噴出されたガス状燃料とソケット部材１４の二股片２０，２０間から導入された１次空気とが混合され、その混合気が噴出される。
【００２１】
また、バーナ本体１２の軸方向の一端側の外周面には、ソケット部材１４よりも下流側に、複数の２次空気導入孔５０ａを備えた２次空気導入部５０が配設される。複数の２次空気導入孔５０ａは、それぞれ、バーナ本体１２の外周面を貫通する貫通孔により形成される。本実施例では、バーナ本体１２の外周面において、その円周方向に適宜間隔を隔てて、たとえば円形の１２個の２次空気導入孔５０ａ群が環状に配置され、２次空気導入部５０として形成される。２次空気導入孔５０ａは、それぞれ、バーナ本体１２の軸線中心に直交する方向に、バーナ本体１２を貫通して設けられる。２次空気導入孔５０ａは、それぞれ、たとえば直径が８ｍｍに形成される。２次空気導入部５０からは、２次空気が外部から導入され、その２次空気が第１のインジェクタ部４８から噴出される混合気に供給される。
【００２２】
さらに、バーナ本体１２内には、第１のインジェクタ部４８よりも下流側に配置され、第１のインジェクタ部４８から噴出される混合気と２次空気とが混合して噴出される第２のインジェクタ部５２が設けられる。また、バーナ本体１２の外周面には、２次空気導入部５０よりも下流側に、３次空気導入部５４が配設される。３次空気導入部５４は、２次空気導入部５０と同様の構造を有する複数の３次空気導入孔５４ａを備え、外部から３次空気を導入し、第２のインジェクタ部５２に供給するものである。
【００２３】
また、バーナ本体１２の軸方向の他端部（上流側）には、図３に示すように、たとえば円筒状のバーナヘッド１６が配設される。この場合、バーナ本体１２の軸方向の他端側には、その外周面に、雄ねじ部５８が形成される。バーナヘッド１６の軸方向の一端側（下流側）の内周面には、雄ねじ部５８に螺合される雌ねじ部６０が形成される。そして、バーナ本体１２の雄ねじ部５８とバーナヘッド１６の雌ねじ部６０とを螺合させることによって、バーナ本体１２の先端部にバーナヘッド１６が接続される。
【００２４】
バーナヘッド１６内には、第２のインジェクタ部５２よりも下流側に配置され、第２のインジェクタ部５２から噴出される混合気と３次空気導入部５４より導入される３次空気とを混合して、その混合気を噴出する第３のインジェクタ部６２が配設される。
さらに、バーナヘッド１６の軸方向の一端側（下流側）には、その外周面に、４次空気を導入するための４次空気導入部６４が配設される。４次空気導入部６４は、上述の２次空気導入部５０，３次空気導入部５４と同様の構造を有する複数の４次空気導入孔６４ａを備え、第３のインジェクタ部５２から噴出される混合気に４次空気を供給するものである。
【００２５】
次に、第１のインジェクタ部４８，第２のインジェクタ部５２および第３のインジェクタ部６２の具体的な構造およびそれらの取付構造について説明する。
第１のインジェクタ部４８は、相対する両側面が平行なたとえば円筒状の直線状筒体６６を含む。直線状筒体６６の軸方向の一端には、相対する両側面が対称的に傾斜するテーパ部６８ａを有するたとえば円錐台筒状のテーパ状筒体６８が連接される。テーパ６８ａは、上流側から下流側に向いて先細りするように形成される。つまり、本実施例では、テーパ状筒体６８の小端径周縁部と、直線状筒体６６の軸方向の一端周縁部とが、連接される。また、テーパ状筒体６８の大端径周縁部には、フランジ部７０が外側に張り出して形成されている。そして、直線状筒体６６，テーパ状筒体６８およびフランジ部７０がたとえば金属材料で一体的に成形されることによって、第１のインジェクタ部４８が形成される。
【００２６】
この場合、第１のインジェクタ部４８のテーパ状筒体６８の大端内径Ｄ１ は、直線状筒体６６の内径Ｄ２ （本実施例では、テーパ状筒体６８の小端内径と略同じ。）よりも、２倍以上大きく形成される。また、直線状筒体６６の軸方向の長さＬ１ は、直線状筒体６６の内径Ｄ２ と略同じかまたは長く形成される。さらに、テーパ状筒体６８の軸方向の長さ（円錐長さ）Ｌ２ は、テーパ状筒体６８の大端内径Ｄ１ よりも小さく形成される。本実施例では、テーパ状筒体６８の大端内径Ｄ１ は、ソケット部材１４の二股片２０，２０間の長さと略同じに形成される。
【００２７】
第２のインジェクタ部５２は、第１のインジェクタ部４８とほぼ同様の構造を有するが、特に、第２のインジェクタ部５２は、第１のインジェクタ部４８と比べて、フランジ部の軸方向の長さが大きく形成され、かつ、そのフランジ部に、２次空気導入孔５０ａと連通する貫通孔７８を有するものである。
すなわち、第２のインジェクタ部５２は、直線状筒体７２とそれに連接されるテーパ状筒体７４とフランジ部７６とを含み、フランジ部７６は、上述のバーナ本体１２に設けられた複数の２次空気導入孔５０ａと対応する位置に、それらの２次空気導入孔５０ａと連通する貫通孔７８を有する。これらの貫通孔７８は、それぞれ、第２のインジェクタ部５２の軸線中心に直交する方向に、フランジ部７６を貫通して設けられる。これらの貫通孔７８は、フランジ部７６の外周面の周方向に間隔を隔てて環状に配置される。これらの貫通孔７８は、２次空気導入孔５０ａと協働して、２次空気をバーナ本体１２内に導入する機能を有する。
【００２８】
本実施例では、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２の内径Ｄ３ （本実施例では、テーパ状筒体７４の小端内径と略同じ。）が、第１のインジェクタ部４８の直線状筒体６６の内径Ｄ２ よりも大きく、かつ、バーナ本体１２の内径Ｄ４ よりも小さく形成される。また、第１のインジェクタ部４８の下流側の先端部と第２のインジェクタ部５２の下流側の先端部との間の間隔Ｌ３ は、第１のインジェクタ部４８の直線状筒体６６の内径Ｄ２ よりも小さく形成される。
なお、本実施例では、第２のインジェクタ部５２のテーパ状筒体７４の大端外径が、バーナ本体１２の内径と略同じに形成される。
【００２９】
本実施例では、バーナ本体１２の軸方向の一端部（上流側）から、先ず、第２のインジェクタ部５２が挿入される。そして、第２のインジェクタ部５２のフランジ部７６が、バーナ本体１２の軸方向の一端部に設けられた段差部５６の角壁面に係止される。次に、バーナ本体１２の軸方向の一端部（上流側）から、第１のインジェクタ部４８およびソケット部材１４が、その順で、バーナ本体１２内に挿入される。そして、ソケット部材１４の雄ねじ部２６とバーナ本体１２の雌ねじ部４６とが螺合され、ソケット部材１４がバーナ本体１２の軸方向の一端部に接続される。
【００３０】
この場合、段差部５６に第２のインジェクタ部５２のフランジ部７６が押圧され、第２のインジェクタ部５２のフランジ部７６の端面に第１のインジェクタ部４８のフランジ部７０の端面が押圧される。すなわち、第１のインジェクタ部４８および第２のインジェクタ部５２は、バーナ本体１２の段差部５６とソケット部材１４との間に押圧挟持されることによって、バーナ本体１２内に配設される。
【００３１】
第３のインジェクタ部６２は、第１のインジェクタ部４８および第２のインジェクタ部５２と同様に、直線状筒体８０とそれに連接されるテーパ状筒体８２とフランジ部８４とを含む。本実施例では、バーナヘッド１６の軸方向の一端部（上流側）から、先ず、第３のインジェクタ部６２が挿入される。そして、第３のインジェクタ部６２のフランジ部８４が、バーナヘッド１６の軸方向の一端部に設けられた段差部８６の角壁面に係止される。次に、バーナヘッド１６の軸方向の一端部（上流側）から、バーナ本体１２が挿入される。バーナ本体１２の中には、第１のインジェクタ部４８，第２のインジェクタ部５２が配置され、かつ、ソケット部材１４が接続された状態となっている。そして、バーナ本体１２の雄ねじ部５８とバーナヘッド１６の雌ねじ部６０とが螺合されることによって、バーナヘッド１６がバーナ本体１２の軸方向の他端部（下流側）に接続される。
【００３２】
本実施例では、第２のインジェクタ部５２の下流側の先端部と第３のインジェクタ部６２の下流側の先端部との間の間隔Ｌ４ は、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２の内径Ｄ３ の２倍または２倍以上に形成される。
また、第３のインジェクタ部６２の直線状筒体８０の内径Ｄ５ （本実施例では、テーパ状筒体８２の小端内径と略同じ。）は、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２の内径Ｄ３ と略同じかまたは小さく形成され、第３のインジェクタ部６２のテーパ状筒体８２の大端内径は、バーナ本体１２の内径Ｄ４ と略同じに形成される。
さらに、第３のインジェクタ部６２の直線状筒体８０の軸方向の長さＬ５ は、第３のインジェクタ部６２の直線状筒体８０の内径Ｄ５ と略同じかまたは大きく形成される。
なお、本実施例では、第３のインジェクタ部６２のテーパ状筒体８２の大端内径が、バーナ本体１２の内径と略同じに形成される。
【００３３】
また、第３のインジェクタ部６２の下流側の先端部は、バーナヘッド１６の軸方向の他端よりも上流側に所定の間隔Ｌ６ を隔てて配設され、バーナヘッド１６の内径Ｄ６ は、第３のインジェクタ部６２の直線状筒体８０の内径Ｄ５ よりも大きく形成される。さらに、第３のインジェクタ部６２のテーパ状筒体８２の大端内径は、バーナヘッド１６の内径と略同じに形成される。
【００３４】
さらに、本実施例では、４次空気導入部６４の空気導入孔６４ａの径が、２次空気導入部５０の２次空気導入孔５０ａないし３次空気導入部５４の３次空気導入孔５４ａの径の３分の１から４分の１程度に形成される。
【００３５】
本実施例では、バーナヘッド１６の軸方向の他端部（下流端）には、たとえば金網からなる調整部材８８が配設される。調整部材８８は、図３に示すように、球冠状の金網部本体８８ａを含み、金網部本体８８ａの端縁には、金網部本体８８ａをバーナヘッド１６の出口周縁部に取り付けるための円環状の取付け片８８ｂが一体的に形成される。この場合、金網部本体８８ａがバーナヘッド１６の出口から突出するように、取付け片８８ｂがバーナヘッド１６の出口付近の内周面に溶接，接着等の方法により固着される。
調整部材８８は、ガス供給コック３６を徐々に閉めていき、バーナヘッド１６出口から出る火炎をとろ火にした時に、混合気を分散させる機能を有する。そのため、バーナヘッド１６出口から赤火が出ることを防止し、すすの発生を減少させることができる。したがって、赤火のすすによって鍋底等が黒く汚れることを防止することができる。
【００３６】
本実施例のバーナ１０では、ガス供給手段３４から供給されるガス状燃料が、ガス供給コック３６によりその供給量が調整され、ガス導入管３０を通って、ノズル部２８に導入される。ノズル部２８に導入されたガス状燃料は、ノズル部２８のノズル孔３８ａから下流側へと噴出し、バーナ本体１２内の第１のインジェクタ部４８および第２のインジェクタ部５２を経由しながら空気と混合され、さらに、その混合気が下流のバーナヘッド１６内の第３のインジェクタ部６２を経由してバーナヘッド１６出口から噴出される。そして、バーナヘッド１６出口の近傍にたとえば火を近づけて着火させると、図３に示すように、火炎９０がバーナヘッド１６出口から噴出される。
【００３７】
本実施例のバーナ１０では、ガス状燃料がノズル部２８から噴射するときの運動エネルギーによって、ソケット部材１４の二股片２０，２０間（１次空気導入部）から１次空気が吸引され、吸引された１次空気は、バーナ本体１２内の第１のインジェクタ部４８内でガス状燃料と混合されて混合気となり、その混合気は第１のインジェクタ部４８の直線状筒体６６の先端（下流側端部）から下流側のバーナヘッド１６へと噴出される。この場合、ノズル部２８から噴射されたガス状燃料と１次空気との混合気が、第１のインジェクタ部４８およびソケット部材１４（１次空気導入部）の作用により、すなわち、第１のインジェクタ部４８のテーパ状筒体６８から直線状筒体６６を通過することによって、流速が増加した状態で第１のインジェクタ部４８の下流側へと噴射される。そのため、ソケット部材１４の二股片２０，２０間（１次空気導入部）での逆火が防止される。
【００３８】
そして、第１のインジェクタ部４８から噴射された混合気は、バーナ本体１２内の第２インジェクタ部５２およびバーナヘッド１６内の第３インジェクタ部６２の順で通過する。このとき、２次空気導入部５０から吸引された２次空気および３次空気導入部５４から吸引された３次空気は、第１のインジェクタ部４８から噴出された混合気に混合される。この場合、第２のインジェクタ部５２と２次空気導入部５０との作用により、第１のインジェクタ部４８から噴射された混合気は、流速が速い状態で第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２内いっぱいに広がる。そのため、第１のインジェクタ部４８と第２のインジェクタ部５２との間に確保された通路５１内の圧力が低圧となり、２次空気導入部５４から２次空気が吸引される。
【００３９】
そして、第１のインジェクタ部４８から噴射された混合気と第１のインジェクタ部４８の出口付近で混合され、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２から下流側へ噴射される。この場合、第２のインジェクタ部５２へと噴射された混合気は、第２のインジェクタ部５２のテーパ状筒体７４および直線状筒体７２の作用により流速が増加された状態で、直線状筒体７２から噴射される。また、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２の先端から第３のインジェクタ部６２の直線状筒体８０の先端（下流側端部）までの長さが、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２の内径の２倍以上に形成されているため、空気（１次空気，２次空気）とガス状燃料との混合率が高められ、かつ、その混合気の流速もさらに速くなる。そして、第２のインジェクタ部５２から噴射された混合気は、バーナヘッド１６内の第３のインジェクタ部６２へと噴射される。
なお、２次空気導入部５０および３次空気導入部５４からより多くの空気を吸引することができるので、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２の先端付近での逆火が防止できる。
【００４０】
第３のインジェクタ部６２へと噴射された混合気は、第３のインジェクタ部６２のテーパ状筒体８２および直線状筒体８０の作用により流速が増加された状態で、直線状筒体８０から噴射される。すなわち、第２のインジェクタ部５２および第３のインジェクタ部６２も、それぞれ、テーパ状筒体と直線状筒体とを有するため、第２のインジェクタ部５２および第３のインジェクタ部６２をそれぞれ通過して噴射される混合気の流速は増大していく。
バーナヘッド１６内では、第３のインジェクタ部６２とバーナヘッド１６との間に確保された通路６５内の圧力が低圧となるので、４次空気導入部６４から４次空気が吸引される。そのため、第３のインジェクタ部６２から噴射される混合気は、ガス状燃料が噴射されるノズル支部２８の軸線の延長線上、つまり、バーナ本体１２の軸中心線上ではなく、バーナヘッド１６の出口周縁から噴射される。つまり、混合気をバーナ本体１２の軸線延長線上で燃焼させないで、バーナ本体１２の周縁部の延長線上で燃焼させるものである。
【００４１】
さらに、第３のインジェクタ部６２から噴射された混合気は、４次空気導入部６４から吸引された４次空気と混合され、下流側のバーナヘッド１６の出口へと噴出されていく。そして、噴出された混合気は、たとえば図３で示すように、バーナヘッド１６出口付近で着火され、バーナヘッド１６出口から火炎９０が噴射される。混合気がバーナヘッド１６出口から出て燃えるとき、更に、火炎９０の周囲から拡散によって空気が取り入れられて燃焼される。このバーナ１０では、上述したように、ノズル部２８から噴射されるガス状燃料に、１次空気，２次空気，３次空気および４次空気などの多くの空気を供給することが可能となり、高カロリーの熱量が得られる。
【００４２】
さらに、本実施例では、４次空気導入部６４の複数の空気導入孔６４ａの径を２次空気導入部５０の空気導入孔５０ａないし３次空気導入部５４の空気導入孔５４ａの径の３分の１から４分の１程度に形成することによって、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２端部付近での混合気の燃焼が防止される。この場合、４次空気導入部６４の複数の空気導入孔６４ａの径の大きさ、および、バーナ本体１２の軸方向で見て、バーナヘッド１６の出口端から４次空気導入部６４までの長さ、つまり、バーナ本体１２の軸方向の位置の設定が重要にある。この場合、４次空気導入部６４の複数の空気導入孔６４ａの径の大きさが大きすぎると、「吹き消え」現象が起こり、反対に小さすぎると、火炎に勢いがつかなかったり、第２のインジェクタ部５２の直線状筒体７２端部で燃焼する恐れがある。
【００４３】
図４は本願発明の他の実施例を示す斜視図解図であり、図５は図４の実施例の要部を示す一部を切欠いた斜視図解図である。
本実施例は、上述の実施例のバーナ１０のノズル部２８を接続したソケット部材１４、バーナ本体１２およびバーナヘッド１６を利用した中華料理用バーナ１００である。この場合、バーナーベース９２の周方向に間隔を隔てて、たとえば４つの雌ねじ部９４ａを有する取付け部９４が配設される。また、ソケット部材１４に接続されたノズル部２８の軸方向の一端部（上流側）には、雌ねじ部９４ａに螺合可能な雄ねじ部４０が形成されている。そして、このノズル部２８を取付け部９４に垂直に差し込み、ノズル部２８の雄ねじ部４０と取付け部９４の雌ねじ部９４ａとを螺合させることによって、中華料理用バーナ１００がバーナベース９２に取り付けられる。
【００４４】
【発明の効果】
本願発明によれば、多くの空気を取り込むことにより、高熱量の火炎を発生させることができ、しかも、構造が簡単で、安全性に優れたバーナが得られる。
また、本願発明によれば、１次空気導入部、２次空気導入部、３次空気導入部および４次空気導入部から多量の空気を取り入れることができるため、ノズル部のノズル孔の径を大きく設定することが可能となる。したがって、より一層高カロリーの熱量を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施例を示し、要部を半図解式縦断面で示した側面図解図である。
【図２】図１のバーナの特に第１のインジェクタ部および第２のインジェクタ部の周辺を示す部分断面図解図である。
【図３】図１および図２に示すバーナの要部全体を示す部分断面図解図である。
【図４】本願発明の他の実施例を示す斜視図解図である。
【図５】図４の実施例の要部を示す一部を切欠いた斜視図解図である。
【図６】本願発明の背景となる従来のハンドバーナの一例を示す要部断面図解図である。
【図７】本願発明の背景となる従来のハンドバーナの他の例を示す要部断面図解図である。
【図８】本願発明の背景となる従来のハンドバーナのさらに他の例を示す要部断面図解図である。
【図９】本願発明の背景となる従来のハンドバーナの別の例を示す要部断面図解図である。
【図１０】本願発明の背景となる従来のハンドバーナのさらに別の例を示す要部断面図解図である。
【符号の説明】
１０ バーナ
１２ バーナ本体
１４ ソケット部材
１６ バーナヘッド
１８ 底部
２０ 二股片
２２ 貫通孔
２４，３０ａ，４６，６０ 雌ねじ部
２６，４０，４２，５８ 雄ねじ部
２８ ノズル部
３０ ガス導入管
３２ 把手部
３４ ガス供給手段
３６ ガス供給コック
３８ ノズル部本体
３８ａ ノズル孔
４４，７０，７６，８４ フランジ部
４８ 第１のインジェクタ部
５０ ２次空気導入部
５０ａ ２次空気導入孔
５２ 第２のインジェクタ部
５４ ３次空気導入部
５４ａ ３次空気導入孔
５６，８６ 段差部
６２ 第３のインジェクタ部
６４ ４次空気導入部
６４ａ ４次空気導入孔
６６，７２，８０ 直線状筒体
６８，７４，８２ テーパ状筒体
６８ａ テーパ部
７８ 貫通孔
８８ 調整部材
８８ａ 金網部本体
８８ｂ 取付け片
９０ 火炎
９２ バーナーベース
９４ 取付け部
９４ａ 雌ねじ部
１００ 中華料理用バーナ
Claims (8)
- 筒状のバーナ本体、
前記バーナ本体の軸方向の一端側に配設され、ガス状燃料を導入するためのガス導入路、
前記ガス導入路より下流側に配設され、前記ガス状燃料を噴出させるノズル部、
前記ノズル部から噴出されるガス状燃料に１次空気を導入する１次空気導入部、
前記１次空気導入部より下流側に配設され、前記１次空気と前記ガス状燃料とが混合して噴出される第１のインジェクタ部、
前記１次空気導入部より下流側に配設され、前記第１のインジェクタ部から噴出される混合気に２次空気を導入する２次空気導入部、
前記第１のインジェクタ部より下流側に配設され、前記第１のインジェクタ部から噴出される混合気と前記２次空気とが混合して噴出される第２のインジェクタ部、
前記２次空気導入部より下流側に配設され、前記第２のインジェクタ部から噴出される混合気に３次空気を導入する３次空気導入部、
前記第２のインジェクタ部より下流側に配設され、前記第２のインジェクタ部から噴出される混合気と前記３次空気とが混合して噴出される第３のインジェクタ部、
前記３次空気導入部より下流側に配設され、前記第３のインジェクタ部から噴出される混合気に４次空気を導入する４次空気導入部、および
前記バーナ本体より下流側に配設され、前記第３のインジェクタ部から噴出される混合気と前記４次空気とが混合して噴出され、その混合気が燃焼して形成される火炎を噴射するバーナヘッドを含む、バーナ。 - 前記第１のインジェクタ部、前記第２のインジェクタ部および前記第３のインジェクタ部は、それぞれ、相対する両側面が平行な直線状筒体と、前記直線状筒体と連接され、相対する両側面が対称的に傾斜するテーパ部を有するテーパ状筒体とを含み、前記直線状筒体は、前記テーパ状筒体よりも下流側に配設され、前記テーパ部は、上流側から下流側に向いて先細りするように形成される、請求項１に記載のバーナ。
- 前記直線状筒体が円筒状に形成され、前記テーパ状筒体が円錐台筒状に形成される、請求項２に記載のバーナ。
- 前記第１のインジェクタ部のテーパ状筒体の大端内径は、前記第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径よりも２倍以上大きく形成され、
前記第１のインジェクタ部の直線状筒体の軸方向の長さは、前記第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径と略同じかまたは長く形成され、
前記第１のインジェクタ部のテーパ状筒体の軸方向の長さは、前記第１のインジェクタ部のテーパ状筒体の大端内径よりも小さく形成されることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載のバーナ。 - 前記第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径は、前記第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径よりも大きく、かつ、前記バーナ本体の内径よりも小さく形成され、
前記第１のインジェクタ部の下流側の先端部と前記第２のインジェクタ部の下流側の先端部との間の間隔は、第１のインジェクタ部の直線状筒体の内径よりも小さく形成されることを特徴とする、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のバーナ。 - 前記第２のインジェクタ部の下流側の先端部と前記第３のインジェクタ部の下流側の先端部との間の間隔は、前記第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径の２倍以上に形成され、
前記第３のインジェクタ部の直線状筒体の内径は、前記第２のインジェクタ部の直線状筒体の内径と略同じかまたは小さく形成され、
前記第３のインジェクタ部のテーパ状筒体の大端内径は、前記バーナ本体の内径と略同じに形成され、
前記第３のインジェクタ部の直線状筒体の軸方向の長さは、前記第３のインジェクタ部の直線状筒体の内径と略同じかまたは大きく形成されることを特徴とする、請求項２ないし請求項５のいずれかに記載のバーナ。 - 前記第３のインジェクタ部の下流側の先端部は、前記バーナヘッドの軸方向の他端よりも上流側に所定の間隔を隔てて配設され、
前記バーナヘッドの内径は、前記第３のインジェクタ部の直線状筒体の内径よりも大きく形成され、
前記第３のインジェクタ部のテーパ状筒体の大端内径は、前記バーナヘッドの内径と略同じに形成されることを特徴とする、請求項２ないし請求項６のいずれかに記載のバーナ。 - 前記４次空気導入部の空気導入孔の径は、前記２次空気導入部ないし前記３次空気導入部の空気導入孔の径の３分の１から４分の１程度に形成されることを特徴とする、請求項２ないし請求項７のいずれかに記載のバーナ。
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