JP6977966B2 - 液体燃料燃焼器及び液体燃料カートリッジ連結構造 - Google Patents

Description

本発明は、液体燃料タンク内の液体燃料をバーナで燃焼させる液体燃料燃焼器、及び、液体燃料カートリッジ連結構造に関するものである。

従来の液体燃料燃焼器は、購入してきた液体燃料を金属製のカートリッジタンク内に移し替え、カートリッジタンクから液体燃料タンクに供給した液体燃料を、バーナで燃焼させるものである。

そこで、液体燃料をカートリッジタンクに移し替える手間を省くため、金属製のカートリッジタンクの代わりに、使い捨て可能な容器に予め液体燃料が充填された液体燃料カートリッジを使用することが検討されている。

現在、液体燃料燃焼器は様々なタイプのものが既に販売されている。既に販売されている液体燃料燃焼器でも、液体燃料カートリッジが使用できなければ、液体燃料カートリッジの普及が望めない。

本発明の目的は、予め液体燃料が充填された液体燃料カートリッジを使用可能な液体燃料燃焼器を提供することにある。

本発明の他の目的は、容易に取り付け可能であり、且つ、液体燃料燃焼器に振動や衝撃が加わっても液体燃料カートリッジが外れにくい液体燃料燃焼器を提供することにある。

本発明の他の目的は、様々なタイプの液体燃料燃焼器に液体燃料カートリッジを使用可能にする液体燃料カートリッジ連結構造を提供することにある。

本発明の液体燃料燃焼器は、液体燃料カートリッジと、液体燃料タンクと、アタッチメントと、バーナ・アセンブリとを備えている。

液体燃料カートリッジは、カートリッジ本体と、カートリッジ本体の燃料吐出口に取り付けられる開閉弁アセンブリとを備え、開閉弁アセンブリが、弁座を備えた弁座本体と、弁座と協働する弁部材を備えた弁体と、放勢状態において弁部材を弁座に押し付ける押し付け力を発生する開閉用蓄勢部品とを備えてなる。

液体燃料タンクは、燃料供給口を備えてなる。

アタッチメントは、燃料供給口に取り付けられ、弁座本体が嵌合する凹部と、凹部内に設けられて弁座本体が凹部に嵌合された状態で、弁体を押し上げる押し上げピンと、凹部に設けられて液体燃料カートリッジから凹部内に吐出された液体燃料を通す燃料排出孔を備えてなる。

バーナ・アセンブリは、液体燃料タンク内の液体燃料を燃焼させるものである。

アタッチメントの凹部の内壁部には、内壁部の周方向に所定のピッチで配置され且つ凹部の内側に向かって突出する複数の係合用凸部が設けられており、弁座本体の外壁部には、弁体の凹部への挿入方向と、該挿入方向と直交する直交方向の外側に開口する複数の溝部が、弁座本体の周方向に所定のピッチで配置されており、弁座本体の外壁部には、複数の溝部内にそれぞれ位置して直交方向に突出する複数の突出部が配置されている。複数の溝部の溝部内周面及び複数の突出部の突出部外周面の形状は、凹部に弁座本体が挿入される過程で係合用凸部が溝部内周面または突出部外周面に添ってガイドされながら溝部に入り、且つ弁座本体が凹部内に更に挿入されると、係合用凸部を挿入方向に対向する溝部内周面の第１対向部分と突出部外周面の第２対向部分との間にガイドするように定められており、液体燃料カートリッジにアタッチメントに向かう押し下げ力が加えられたときに、押し上げピンによって弁部材が弁座から離される方向に押し上げられる過程で蓄勢され、液体燃料カートリッジへの押し下げ力が解除されると、係合用凸部に突出部が押し付けられるように放勢する蓄勢手段を備えている。

このように構成することで、アタッチメントを取り付け可能な液体燃料燃焼器に液体燃料カートリッジを取り付け可能になる。しかも、アタッチメントに対して液体燃料カートリッジを容易に取り付け可能であり、且つ、液体燃料燃焼器に振動や衝撃が加わっても液体燃料カートリッジが外れにくい。

アタッチメントの凹部内には、凹部内に挿入される弁座本体によって蓄勢される押上用蓄勢部品が備えられており、蓄勢手段は、開閉用蓄勢部品と押上用蓄勢部品によって構成されていてもよい。

蓄勢手段は、液体燃料カートリッジの開閉用蓄勢部品であってもよい。

複数の溝部の溝部内周面の直交方向外側から見た輪郭形状は、溝部内周面の第１対向部分に向かうに従って周方向の寸法が小さくなる形状を有し、
複数の突出部の突出部外周面の輪郭形状は、突出部外周面の第２対向部分に向かうに従って周方向の寸法が大きくなる形状を有していてもよい。

複数の溝部の隣り合う二つの溝部の間に位置する壁部分の挿入方向の先端部の形状及び突出部の挿入方向の先端部の形状及び係合用凸部の形状は、係合用凸部が壁部分の挿入方向の先端部または突出部の挿入方向の先端部と当接したときに、係合用凸部が溝部内に滑り込む形状をそれぞれ有していてもよい。

壁部分の挿入方向の先端部及び突出部の挿入方向の先端部の形状は、挿入方向に向かって徐々に周方向の寸法が小さくなる形状を有し、係合用凸部の挿入方向と逆の引き抜き方向に向かう先端部の形状は、引き抜き方向に向かって徐々に周方向の寸法が小さくなる形状を有していてもよい。

突出部の引き抜き方向の端面は、係合用凸部の挿入方向の端面よりも大きく、且つ挿入方向に向かって凸となるように湾曲する湾曲面からなっていてもよい。

所定のピッチは、３６０°／Ｎであってもよく、Ｎは２以上６以下の整数であってもよい。Ｎは、例えば、４である。

本発明は、液体燃料カートリッジ連結構造としても把握可能である。本発明の液体燃料カートリッジ連結構造を用いれば既存の液体燃料燃焼器にも液体燃料カートリッジが使用可能になる。本発明の液体燃料カートリッジ連結構造は、カートリッジ本体と、カートリッジ本体の燃料吐出口に取り付けられる開閉弁アセンブリとを備え、開閉弁アセンブリが、弁座を備えた弁座本体と、弁座と協働する弁部材を備えた弁体と、放勢状態において弁部材を弁座に押し付ける押し付け力を発生する開閉用蓄勢部品とを備えてなる液体燃料カートリッジを、液体燃料燃焼器の燃料供給口を備えて液体燃料タンクに着脱可能に連結する液体燃料カートリッジ連結構造である。そこで本発明の液体燃料カートリッジ連結構造は、燃料供給口に取り付けられ、弁座本体が嵌合する凹部と、凹部内に設けられて弁座本体が凹部に嵌合された状態で、弁体を押し上げる押し上げピンと、凹部に設けられて燃料カートリッジから凹部内に吐出された液体燃料を通す燃料排出孔を備えたアタッチメントを備えている。そしてアタッチメントの凹部の内壁部には、内壁部の周方向に所定のピッチで配置され且つ凹部の内側に向かって突出する複数の係合用凸部が設けられている。また弁座本体の外壁部には、弁体の凹部への挿入方向と、該挿入方向と直交し且つ前挿入方向と直交する直交方向の外側に開口する複数の溝部が弁座本体の周方向に所定のピッチで配置されており、弁座本体の外壁部には、複数の溝部内にそれぞれ位置して直交方向に突出する複数の突出部が配置されている。複数の溝部の溝部内周面及び複数の突出部の突出部外周面の形状は、凹部に弁座本体が挿入される過程で係合用凸部が溝部内周面または突出部外周面に添ってガイドされながら溝部に入り、且つ弁座本体が凹部内に更に挿入されると、係合用凸部を挿入方向に対向する溝部内周面の第１対向部分と突出部外周面の第２対向部分との間にガイドするように定められている。また液体燃料カートリッジにアタッチメントに向かう押し下げ力が加えられたときに、押し上げピンによって弁部材が弁座から離される方向に押し上げられる過程で蓄勢され、液体燃料カートリッジへの押し下げ力が解除されると、係合用凸部に突出部が押し付けられるように放勢する蓄勢手段を備える。

本実施の形態の液体燃料燃焼器の一部（前面）を破断した状態で示した図である。 キャップが取り付けられた、販売状態の液体燃料カートリッジの図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ線断面図、（Ｄ）はＤ−Ｄ線断面図である。 開閉弁アセンブリの斜視図である。 開閉弁アセンブリの分解斜視図である。 （Ａ）は、開閉弁アセンブリの平面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ線断面図である。 開閉弁アセンブリに取り付けるキャップの斜視図である。 アタッチメントの斜視図である。 アタッチメントの分解斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）は、アタッチメントに液体燃料カートリッジを係合させる状態を示す図である。 （Ａ）（Ｂ）は、アタッチメントに液体燃料カートリッジを係合させる状態を示す図である。 （Ａ）（Ｂ）は、アタッチメントに液体燃料カートリッジを係合させる状態を示す図である。 （Ａ）（Ｂ）は、アタッチメントに液体燃料カートリッジを係合させる状態を示す図である。 図１に示したXIII−XIII線端面図である。

以下、図面を参照して本発明の液体燃料燃焼器の実施の形態を詳細に説明する。

［全体構成］
図１は、本実施の形態の液体燃料燃焼器の一部（前面）を破断した状態で示した図である。図１に示すように、液体燃料燃焼器１は、液体燃料カートリッジ３と、アタッチメント５と、燃料供給口７Ａを備えた液体燃料タンク７と、バーナ・アセンブリ９とを備えている。

バーナ・アセンブリ９は、液体燃料タンク７内の液体燃料（一般的に灯油）を燃焼させるものである。本実施の形態では、バーナ・アセンブリ９は、燃焼量が２２００Ｗの芯上下式バーナを備えている。

本実施の形態では、液体燃料カートリッジ３と、アタッチメント５以外の構造は市販の液体燃料燃焼器の構造と同じである。アタッチメント５を取り付けることで、市販の様々なタイプの液体燃料燃焼器に液体燃料カートリッジ３を取り付けることが可能になっている。本実施の形態では、図１の紙面の上下方向のうち下方向を液体燃料カートリッジ３の挿入方向ＩＤと定義する。また他の図においても、挿入方向ＩＤを示して、方向を定義する。

［液体燃料カートリッジ］
図２乃至図５を用いて、液体燃料カートリッジ３について説示する。

図２（Ａ）は、キャップ１５が取り付けられた、液体燃料カートリッジの平面図であり、図２（Ｂ）は液体燃料カートリッジの正面図、図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図、図２（Ｄ）は、図２（Ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。液体燃料カートリッジ３には、液体燃料（例：灯油）が充填されている。燃料充填状態の液体燃料カートリッジ３は、店頭に並べられ、需用者に販売される。液体燃料カートリッジ３は、樹脂製のカートリッジ本体１１と、カートリッジ本体１１の燃料吐出口１１Ａに取り付けられる開閉弁アセンブリ１３とを備えている。開閉弁アセンブリ１３に、キャップ１５が取り付けられる。カートリッジ本体１１は、底部１１Ｂと、底部１１Ｂに連続する本体基部１１Ｃと、本体基部１１Ｃと連続する中央部１１Ｄとを有している。本体基部１１Ｃには、周方向に連続し且つ外側に向かって開口して、交換作業者の複数本の指先が嵌る１つの指先嵌合凹部１１Ｅが形成されている。なお、底部１１Ｂの外面に、交換作業者の１本以上の指が入るフックが一体に形成されていてもよい。

図３乃至図５（Ａ）乃至（Ｃ）は、カートリッジ本体１１から取り外された状態の開閉弁アセンブリ１３を示す図である。図３は、開閉弁アセンブリの斜視図であり、図４は、開閉弁アセンブリの分解斜視図であり、図５（Ａ）は、開閉弁アセンブリの平面図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。開閉弁アセンブリ１３は、樹脂製の弁座本体１７と、樹脂製の弁体１９と、金属製のコイルバネからなる開閉用蓄勢部品２１と、樹脂製の抑え部材２３とを備えている。なお、開閉用蓄勢部品２１は、金属製に限られるものではなく、樹脂製のものであってもよいのはもちろんである。

弁座本体１７は、中央に液体燃料が通過する貫通孔２９が形成された底壁部２５と、底壁部２５の外縁部から立ち上がる周壁部２７を有しており、周壁部２７の底壁部２５とは反対側の端部には環状のフランジ部２８が一体に形成されている。底壁部２５に形成された貫通孔２９の周囲には、環状の弁座３１が形成されている。

弁座本体１７の周壁部２７の外壁部３３には、４つの溝部３５と、４つの溝部３５内にそれぞれ配置された４つの突出部３７が形成されている。溝部３５は、挿入方向ＩＤと、挿入方向ＩＤと直交する直交方向の外側に開口している。溝部３５を直交方向外側から見た溝部３５の溝部内周面３５ａの輪郭形状は、底壁部２５側に底辺を有して、頂部に向かうに従って周方向の寸法が小さくなる三角形状である。本実施の形態では、この頂部が、溝部内周面３５ａの第１対向部分３５Ａを構成している。

突出部３７の突出部外周面３７ａの輪郭形状は、溝部３５の挿入方向ＩＤに開口する開口部内に頂部（先端部）３７Ａを有し、挿入方向ＩＤと反対方向に向かうに従って周方向の寸法が大きくなり、更に挿入方向ＩＤと反対方向に向かうに従って周方向の寸法が小さくなる形状を有している。本実施の形態では、突出部３７の挿入方向ＩＤと反対方向側の端面が、突出部外周面３７ａの第２対向部分３７Ｂを構成している。第２対向部分３７Ｂを構成する突出部３７の端面の形状は、挿入方向ＩＤに向かって凸となるようにわずかに湾曲した形状になっている。第１対向部分３５Ａと第２対向部分３７Ｂは、互いに挿入方向に対向した位置関係になっている。なお具体的に、複数の溝部３５の溝部内周面３５ａ及び複数の突出部３７の突出部外周面３７ａの形状は、後に詳しく説明するアタッチメント５の凹部６７に弁座本体１７が挿入される過程で、アタッチメント５の係合用凸部７３が溝部３５の溝部内周面３５ａまたは突出部外周面３７ａに添ってガイドされながら溝部３５に入り、且つ弁座本体１７が凹部６７内に更に挿入されると、係合用凸部７３を挿入方向に対向する溝部内周面３５ａの第１対向部分３５Ａと突出部外周面３７ａの第２対向部分３７Ｂとの間にガイドするように定められている。

図５（Ａ）に示すように、４つの溝部３５及び４つの突出部３７は、周方向に所定のピッチで配置されている。本実施の形態では、溝部３５の頂部（３５Ａ）と隣の溝部３５の頂部（３５Ａ）間の角度間隔であるピッチＰ及び突出部３７の頂部と隣の突出部３７の頂部との間の角度間隔であるピッチＰは、３６０°／４＝９０°である。

隣り合う２つの溝部３５の間に位置する壁部分３６の挿入方向ＩＤの先端部３６Ａの形状、及び、突出部３７の挿入方向ＩＤの先端部３７Ａの形状は、挿入方向ＩＤに向かって徐々に周方向の寸法が小さくなる形状を有している。壁部分３６の先端部３６Ａと隣り合う突出部３７の先端部３７Ａの角度間隔であるピッチは、３６０°／８＝４５°である。隣り合う２つの溝部３５の間に位置する壁部分３６、及び、４つの突出部３７の表面には、キャップ１５が螺合される部分雄ねじ部３６Ｂ，３７Ｃが形成されている。

また、図３及び図５（Ａ）に示すように、弁座本体１７の外壁部３３のフランジ部２８の近くには、キャップ１５と係合する２つのキャップ係合部３８が形成されている。２つのキャップ係合部３８同士は、周方向に１８０°離れた位置に形成されている。キャップ係合部３８は、周方向に進むに従って、直交方向に外壁部３３から徐々に離れる傾斜部３８Ａと、傾斜部３８Ａと連続する平坦部３８Ｂとを有している。

弁座本体１７は、射出成形で作成されており、射出成形する際の型のパーティングラインＰＬは、図３に示すように、壁部分３６の先端部３６Ａを通るようになっている。また、外壁部３３には、ヒケ防止のための肉盗み３３Ａが複数形成されている。

図４，図５（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、弁座本体１７の周壁部２７の内側（内壁部３４）には、抑え部材２３が固定される抑え部材被係合部３４Ａと、カートリッジ本体１１の燃料吐出口と係合するカートリッジ本体被係合部３４Ｂが形成されている。

弁体１９は、弁体本体部３９と、弁座３１と対向する位置に備えられて、弁座３１と協働する弁部材４１と、弁体本体部３９の外壁部に形成された複数（本例では、８つ）の突出部４３と、弁体本体部３９の中心部から挿入方向ＩＤに延びる軸部４５とを備えている。隣り合う２つの突出部４３と突出部４３の間に形成された谷部分４４を液体燃料が通過することになる。

開閉用蓄勢部品２１は、軸部４５に通した状態で弁体１９の弁体本体部３９に一端２１Ａが当接し、他端２１Ｂが抑え部材２３と当接している。開閉用蓄勢部品２１は、放勢状態において、弁部材４１を弁座３１に対して押し付ける押し付け力を発生するようになっている。

図４に示されるように、抑え部材２３は、開閉用蓄勢部品２１を収納する蓄勢部品収納部４７と、蓄勢部品収納部４７の周囲に形成された環状の弁座本体係合部４９と、蓄勢部品収納部４７の頂部に形成され、軸部４５が貫通する軸貫通孔５１と、蓄勢部品収納部４７の周囲に形成された液体燃料が通過する燃料通過部５３とを備えている。弁座本体係合部４９は、弁座本体１７の内壁部３４に形成された抑え部材被係合部３４Ａ［図５（Ｃ）］と係合し、弁座本体１７に対して固定状態になる。開閉用蓄勢部品２１の他端２１Ｂは、軸貫通孔５１の周囲と当接している。

［キャップ］
図６は、図３乃至図５に示す開閉弁アセンブリ１３に取り付けるキャップ１５を下側から見た斜視図である。キャップ１５の内周面には、図３に示した部分雄ねじ部３６Ｂ，３７Ｃと螺合する雌ねじ部５５と、図５（Ａ）に示したキャップ係合部３８と係合する２つの被係合部５７が形成されている。２つの被係合部５７同士は、周方向に１８０°離れた位置に形成されている。被係合部５７は、キャップ１５の装着時の回転方向とは逆方向に進むに従って、内周面からキャップ１５の径方向内側に向かって徐々に離れる傾斜面５７Ａと、傾斜面５７Ａの終端位置から内周面に向かって径方向に延びる平坦面５７Ｂを有している。

キャップ１５の外周面には、２箇所の指押え位置指示部５９が形成されている。指押え位置指示部５９は、２つの被係合部５７が形成されている箇所から周方向に９０°ずれた位置に形成されており、２箇所の指押え位置指示部５９同士は、周方向に１８０°離れた位置に形成されている。

キャップ１５を開閉弁アセンブリ１３に嵌めて、キャップ係合部３８と被係合部５７が当たるまで、部分雄ねじ部３６Ｂ，３７Ｃと雌ねじ部５５を螺合させた状態でキャップ１５を回す。そこからさらに開閉弁アセンブリ１３に対してキャップ１５を回転させると、被係合部５７がキャップ係合部３８の傾斜部３８Ａ上、そして、平坦部３８Ｂ上をスライドし、被係合部５７がキャップ係合部３８を乗り越えることになる。このようにすると、キャップ１５を反対方向に回転させようとしても、被係合部５７がキャップ係合部３８と係合するため、子供等が誤って液体燃料カートリッジ３を開封してしまうことを防ぐ、いわゆるチャイルド・ロックを形成することができる（図２（Ｃ）（Ｄ）参照）。液体燃料カートリッジ３を開封する場合には、指で２箇所の指押え位置指示部５９を挟み込み、キャップ１５の形状を変形させて被係合部５７同士の離間距離を広げた状態で、キャップ１５を開閉弁アセンブリ１３に対して締結時と反対方向に回転させれば、被係合部５７がキャップ係合部３８を乗り越え、チャイルド・ロックを解除することができる。

［アタッチメント］
図７は、アタッチメントの斜視図であり、図８は、アタッチメントの分解斜視図である。アタッチメント５は、液体燃料タンク７の燃料供給口７Ａに取り付けるものである。アタッチメント５は、アタッチメント本体部６１と、押上用蓄勢部品６３と、仕切り板６５とを備えている。アタッチメント本体部６１は、弁座本体１７が嵌合する凹部６７と、凹部６７内に設けられて弁座本体１７が凹部６７に嵌合された状態で、弁体１９を押し上げる押し上げピン６９と、凹部６７に設けられて液体燃料カートリッジ３から凹部６７内に吐出された液体燃料を通す４つの燃料排出孔７１とを備えている。

凹部６７の内壁部には、内壁部の周方向に所定のピッチで配置され且つ凹部の内側に向かって突出する複数の係合用凸部７３が設けられている。本実施の形態では、係合用凸部７３は４つ設けられており、係合用凸部７３と隣の係合用凸部７３との間の角度間隔であるピッチは、３６０°／４＝９０°である。係合用凸部７３は、挿入方向ＩＤと逆の引き抜き方向に向かう先端部７３Ａの形状が、引き抜き方向に向かって徐々に周方向の寸法が小さくなる形状を有している。

押上用蓄勢部品６３は、押し上げピン６９の周りに備えられている。仕切り板６５は、中央部に貫通孔７５を有したリング状の部材であり、押上用蓄勢部品６３によって支持されている。押上用蓄勢部品６３が放勢された状態では、仕切り板６５は、押上用蓄勢部品６３と４つの係合用凸部７３によって挟持された状態になっており、４つの係合用凸部７３の位置よりも上に位置しないようになっている。液体燃料カートリッジ３をアタッチメント５に係合する際、開閉弁アセンブリ１３の弁座本体底壁部２５が仕切り板６５と当接するため、仕切り板６５の表面には、接触面積を減らすための突起部７７が４か所形成されている。

［液体燃料カートリッジの係合］
図９（Ａ）（Ｂ）乃至図１２（Ａ）（Ｂ）は、アタッチメントに液体燃料カートリッジを係合させる状態を示す図である。図９乃至図１２において、各図の（Ａ）図は、液体燃料カートリッジ３とアタッチメント５の断面図であり、（Ｂ）図は、対応する（Ａ）図の弁座本体１７の外壁部３３に形成された溝部３５及び突出部３７と、アタッチメント５の内壁部に設けられた係合用凸部７３の係合の過程を示す模式図である。

アタッチメント５に液体燃料カートリッジ３を係合させるためには、まず、アタッチメント５の凹部６７に液体燃料カートリッジ３の開閉弁アセンブリ１３側を向けて、挿入する（図９（Ａ）（Ｂ）の状態）。この状態では、図９（Ｂ）に示す通り、係合用凸部７３は、溝部３５の外にある。この状態で、液体燃料カートリッジ３を挿入方向ＩＤに軽く押し込む押し下げ力を加えながら、弁体１９の軸部４５を通る仮想中心線ＩＬを中心にして、液体燃料カートリッジ３を回転させる（回転方向は問わない）。すると、先端部３６Ａ及び先端部３７Ａと、係合用凸部７３の先端部７３Ａは接触面積が小さいため、係合用凸部７３が溝部内周面３５ａまたは突出部外周面３７ａに沿ってガイドされて、溝部３５内に入り込む（図１０（Ａ）（Ｂ）の状態）。この状態から、さらに液体燃料カートリッジ３を挿入方向ＩＤに押し込むと、係合用凸部７３は、溝部内周面３５ａにガイドされて、第１対向部分３５Ａまで到達する（図１１（Ａ）（Ｂ）の状態）。図１１（Ａ）（Ｂ）の状態では、押し上げピン６９が弁体１９を押し上げることで開閉用蓄勢部品２１が蓄勢され、且つ、弁座本体１７が仕切り板６５を押し下げることで押上用蓄勢部品６３が蓄勢されている。すなわち、開閉用蓄勢部品２１及び押上用蓄勢部品６３が協働して、蓄勢手段として機能している。ここで、液体燃料カートリッジ３を挿入方向ＩＤに押し込む力を解除すると、開閉用蓄勢部品２１及び押上用蓄勢部品６３が放勢され、液体燃料カートリッジ３が引き抜き方向に動くが、開閉用蓄勢部品２１及び押上用蓄勢部品６３が全て放勢する前に、係合用凸部７３が突出部３７の第２対向部分３７Ｂに当接し、アタッチメント５に液体燃料カートリッジ３が係合する（図１２（Ａ）（Ｂ）の状態）。この状態では、押し上げピン６９が弁体１９を押し上げたままになっており、カートリッジ本体１１内に充填された液体燃料は、燃料吐出口１１Ａ、抑え部材２３の燃料通過部５３、弁座本体１７の貫通孔２９の順に通ってアタッチメント５に流れ出て、さらに、アタッチメント５の燃料排出孔７１を通って、液体燃料タンク７に到達可能となる。

液体燃料カートリッジ３を取り外す際は、液体燃料カートリッジ３に押し下げ力を加えながら、液体燃料カートリッジ３を回転させることで、係合用凸部７３が溝部内周面３５ａにガイドされてスライドし、係合が解除される（図１２（Ａ）（Ｂ）の状態、図１１（Ａ）（Ｂ）の状態、図１０（Ａ）（Ｂ）の状態、図９（Ａ）（Ｂ）の状態の順）。

［液体燃料カートリッジの形状寸法］
液体燃料燃焼器１は、図１に示すように、上述の他に、枠体８１と蓋体８３とを備えている。枠体８１は、液体燃料カートリッジ３が収納されるカートリッジ収納室８５と、バーナ・アセンブリ９が収納されるバーナ・アセンブリ収納室８７とを備えており、カートリッジ収納室８５とバーナ・アセンブリ収納室８７の間には、遮熱板８９が設けられている。枠体８１及び遮熱板８９は金属板から形成されている。蓋体８３は、カートリッジ収納室８５の上側開口部を塞ぐものであり、液体燃料カートリッジ３をカートリッジ収納室８５に収納した状態で、底部１１Ｂと対向する。

バーナ・アセンブリ９からの熱は、バーナ・アセンブリ９から周囲に拡散するが、上方向に拡散する熱によって、枠体８１の天板や天板近傍の遮熱板８９の部分の温度がかなり高温になり、その熱がカートリッジ本体１１の本体基部１１Ｃを加熱することになる。そこで、本実施の形態では、カートリッジ本体１１の寸法形状を工夫することで、カートリッジ本体１１の容量を大きくしながら、カートリッジ本体１１の本体基部１１Ｃの温度が熱変形開始温度より低くなるようにしている。すなわち、図１及び図２に示すように、本体基部１１Ｃの外形寸法を、中央部１１Ｄの外形寸法よりも小さく設定しており、遮熱板８９と本体基部１１Ｃの間に間隙Ｓ１を設けている。また、蓋体８３とカートリッジ本体１１の底部１１Ｂとの間に、遮熱空間Ｓ２を形成している。

具体的には、図１及び図１３を使用して説示する。図１３は、図１に示したXIII−XIII線端面図であり、カートリッジ本体１１と枠体８１及び遮熱板８９の必要部分のみを示した図である。カートリッジ本体１１の中央部１１Ｄの外形寸法は８６ｍｍであり、基部１１Ｃの外形寸法は８０ｍｍであり、間隙Ｓ１の厚み寸法は６．６４ｍｍであり、遮熱空間Ｓ２の厚み寸法は５０．７ｍｍにしてある。このことにより、燃焼量２２００Ｗのバーナ・アセンブリの燃焼時も、本体基部１１Ｃ及び底部１１Ｂの温度が、室温２０℃の条件で、５０℃以上にならないようにしている。

以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で変更が可能であるのは勿論である。例えば、上記実施の形態では、アタッチメント５の凹部内に押上用蓄勢部品６３が備えられ、開閉用蓄勢部品２１と押上用蓄勢部品６３が協働して蓄勢手段として機能していたが、アタッチメント５の凹部内の押上用蓄勢部品６３を備えず、開閉用蓄勢部品２１のみで蓄勢手段として機能するようにしてもよい。

本発明によれば、予め液体燃料が充填された液体燃料カートリッジを使用可能な液体燃料燃焼器を提供することができる。また、容易に取り付け可能であり、且つ、液体燃料燃焼器に振動や衝撃が加わっても液体燃料カートリッジが外れにくい液体燃料燃焼器を提供することができる。さらに、様々なタイプの液体燃料燃焼器に液体燃料カートリッジを使用可能にする液体燃料カートリッジ連結構造を提供することができる。

１ 液体燃料燃焼器
３ 液体燃料カートリッジ
５ アタッチメント
６１ アタッチメント本体部
６３ 押上用蓄勢部品
６５ 仕切り板
７５ 貫通孔
７７ 突起部
６７ 凹部
６９ 押し上げピン
７１ 燃料排出孔
７３ 係合用凸部
７３Ａ 先端部
７ 液体燃料タンク
７Ａ 燃料供給口
９ バーナ・アセンブリ
１１ カートリッジ本体
１１Ａ 燃料吐出口
１１Ｂ 底部
１１Ｃ 本体基部
１１Ｄ 中央部
１１Ｅ 指先嵌合凹部
１３ 開閉弁アセンブリ
１７ 弁座本体
２５ 底壁部
２７ 周壁部
３３ 外壁部
３４ 内壁部
２８ フランジ部
２９ 貫通孔
３１ 弁座
３５ 溝部
３５Ａ 第１対向部分
３６ 壁部分
３６Ａ 先端部
３７ 突出部
３７Ａ 先端部
３７Ｂ 第２対向部分
３８ キャップ係合部
３８Ａ 傾斜部
３８Ｂ 平坦部
１９ 弁体
３９ 弁体本体部
４１ 弁部材
４３ 突出部
４４ 谷部分
４５ 軸部
２１ 開閉用蓄勢部品
２３ 抑え部材
４７ 蓄勢部品収納部
４９ 弁座本体係合部
５１ 軸貫通孔
５３ 燃料通過部
１５ キャップ
５５ 雌ねじ部
５７ 被係合部
５７Ａ 傾斜面
５７Ｂ 平坦面
５９ 指押え位置指示部
８１ 枠体
８３ 蓋体
８５ カートリッジ収納室
８７ バーナ・アセンブリ収納室
８９ 遮熱板

Claims (10)

1. カートリッジ本体と、前記カートリッジ本体の燃料吐出口に取り付けられる開閉弁アセンブリとを備え、前記開閉弁アセンブリが、弁座を備えた弁座本体と、前記弁座と協働する弁部材を備えた弁体と、放勢状態において前記弁部材を前記弁座に押し付ける押し付け力を発生する開閉用蓄勢部品とを備えてなる液体燃料カートリッジと、
   燃料供給口を備えた液体燃料タンクと、
   前記燃料供給口に取り付けられ、前記弁座本体が嵌合する凹部と、前記凹部内に設けられて前記弁座本体が前記凹部に嵌合された状態で、前記弁体を押し上げる押し上げピンと、前記凹部に設けられて前記液体燃料カートリッジから前記凹部内に吐出された液体燃料を通す燃料排出孔を備えたアタッチメントと、
   前記液体燃料タンク内の液体燃料を燃焼させるバーナ・アセンブリとを備えた液体燃料燃焼器であって、
   前記アタッチメントの前記凹部の内壁部には、前記内壁部の周方向に所定のピッチで配置され且つ前記凹部の内側に向かって突出する複数の係合用凸部が設けられており、
   前記弁座本体の外壁部には、前記弁体の前記凹部への挿入方向と、該挿入方向と直交する直交方向の外側に開口する複数の溝部が、前記弁座本体の周方向に前記所定のピッチで配置されており、
   前記弁座本体の前記外壁部には、前記複数の溝部内にそれぞれ位置して前記直交方向に突出する複数の突出部が配置されており、
   前記複数の溝部の溝部内周面及び前記複数の突出部の突出部外周面の形状は、前記凹部に前記弁座本体が挿入される過程で前記係合用凸部が前記溝部内周面または前記突出部外周面に添ってガイドされながら前記溝部に入り、且つ前記弁座本体が前記凹部内に更に挿入されると、前記係合用凸部を前記挿入方向に対向する前記溝部内周面の第１対向部分と前記突出部外周面の第２対向部分との間にガイドするように定められており、
   前記液体燃料カートリッジに前記アタッチメントに向かう押し下げ力が加えられたときに、前記押し上げピンによって前記弁部材が前記弁座から離される方向に押し上げられる過程で蓄勢され、前記液体燃料カートリッジへの前記押し下げ力が解除されると、前記係合用凸部に前記突出部が押し付けられるように放勢する蓄勢手段を備えることを特徴とする液体燃料燃焼器。
2. 前記アタッチメントの前記凹部内には、前記凹部内に挿入される前記弁座本体によって蓄勢される押上用蓄勢部品が備えられており、
   前記蓄勢手段は、前記開閉用蓄勢部品と前記押上用蓄勢部品によって構成されている請求項１に記載の液体燃料燃焼器。
3. 前記蓄勢手段が前記液体燃料カートリッジの前記開閉用蓄勢部品である請求項１に記載の液体燃料燃焼器。
4. 前記複数の溝部の前記溝部内周面の前記直交方向外側から見た輪郭形状は、前記溝部内周面の前記第１対向部分に向かうに従って前記周方向の寸法が小さくなる形状を有しており、
   前記複数の突出部の前記突出部外周面の輪郭形状は、前記突出部外周面の前記第２対向部分に向かうに従って前記周方向の寸法が大きくなる形状を有している請求項１に記載の液体燃料燃焼器。
5. 前記複数の溝部の隣り合う二つの溝部の間に位置する壁部分の前記挿入方向の先端部の形状及び前記突出部の前記挿入方向の先端部の形状及び前記係合用凸部の形状は、前記係合用凸部が前記壁部分の前記挿入方向の前記先端部または前記突出部の前記挿入方向の前記先端部と当接したときに、前記係合用凸部が前記溝部内に滑り込む形状をそれぞれ有している請求項４に記載の液体燃料燃焼器。
6. 前記壁部分の前記挿入方向の前記先端部及び前記突出部の前記挿入方向の前記先端部の形状は、前記挿入方向に向かって徐々に前記周方向の寸法が小さくなる形状を有し、
   前記係合用凸部の前記挿入方向と逆の引き抜き方向に向かう先端部の形状は、前記引き抜き方向に向かって徐々に前記周方向の寸法が小さくなる形状を有している請求項５に記載の液体燃料燃焼器。
7. 前記突出部の前記引き抜き方向の端面は、前記係合用凸部の前記挿入方向の端面よりも大きく、且つ前記挿入方向に向かって凸となるように湾曲する湾曲面からなる請求項６に記載の液体燃料燃焼器。
8. 前記所定のピッチは、３６０°／Ｎであり、前記Ｎは２以上６以下の整数である請求項１に記載の液体燃料燃焼器。
9. 前記Ｎが４である請求項８に記載の液体燃料燃焼器。
10. カートリッジ本体と、前記カートリッジ本体の燃料吐出口に取り付けられる開閉弁アセンブリとを備え、前記開閉弁アセンブリが、弁座を備えた弁座本体と、前記弁座と協働する弁部材を備えた弁体と、放勢状態において前記弁部材を前記弁座に押し付ける押し付け力を発生する開閉用蓄勢部品とを備えてなる液体燃料カートリッジを、液体燃料燃焼器の燃料供給口を備えた液体燃料タンクに着脱可能に連結する液体燃料カートリッジ連結構造であって、
    前記燃料供給口に取り付けられ、前記弁座本体が嵌合する凹部と、前記凹部内に設けられて前記弁座本体が前記凹部に嵌合された状態で、前記弁体を押し上げる押し上げピンと、前記凹部に設けられて前記燃料カートリッジから前記凹部内に吐出された液体燃料を通す燃料排出孔を備えたアタッチメントを備え、
    前記アタッチメントの前記凹部の内壁部には、前記内壁部の周方向に所定のピッチで配置され且つ前記凹部の内側に向かって突出する複数の係合用凸部が設けられており、
    前記弁座本体の外壁部には、前記弁体の前記凹部への挿入方向と、該挿入方向と直交し且つ前挿入方向と直交する直交方向の外側に開口する複数の溝部が前記弁座本体の周方向に前記所定のピッチで配置されており、
    前記弁座本体の前記外壁部には、前記複数の溝部内にそれぞれ位置して前記直交方向に突出する複数の突出部が配置されており、
    前記複数の溝部の溝部内周面及び前記複数の突出部の突出部外周面の形状は、前記凹部に前記弁座本体が挿入される過程で前記係合用凸部が前記溝部内周面または前記突出部外周面に添ってガイドされながら前記溝部に入り、且つ前記弁座本体が前記凹部内に更に挿入されると、前記係合用凸部を前記挿入方向に対向する前記溝部内周面の第１対向部分と前記突出部外周面の第２対向部分との間にガイドするように定められており、
    前記液体燃料カートリッジに前記アタッチメントに向かう押し下げ力が加えられたときに、前記押し上げピンによって前記弁部材が前記弁座から離される方向に押し上げられる過程で蓄勢され、前記液体燃料カートリッジへの前記押し下げ力が解除されると、前記係合用凸部に前記突出部が押し付けられるように放勢する蓄勢手段を備えることを特徴とする液体燃料カートリッジ連結構造。

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