JP2018112343A - 燃焼器 - Google Patents

Abstract

【課題】二次燃焼を安定化させることによって、より優れた効率的な燃焼を実現できる燃焼器を提供すること。【解決手段】可燃物を入れて一次燃焼できるように、上方へ向ってテーパ状に拡径するポット状の形態に設けられた燃焼鉢状部１０を備え、該燃焼鉢状部１０の上端周縁１１から上方に所要の間隔を置いて配される共に、上方へ向ってテーパ状に縮径するテーパ筒状の形態に設けられることで、燃焼鉢状部１０の上面開放口１２からの膨張する燃焼空気による上昇気流Ｚを実質的に絞るようにテーパ開放口２１が形成されていると共に、熱を内側へ反射及び輻射するようにテーパ筒状の内向きの傾斜内周面２２が形成されているテーパ筒状絞り部２０を備える。【選択図】図１

Description

この発明は、可燃物を入れて一次燃焼できるように、上方へ向ってテーパ状に拡径するポット状の形態に設けられた燃焼鉢状部を備える燃焼器に関する。

従来、ポット状の形態に設けられた燃焼器としては、例えば、燃焼器具本体とそれに載置し得る焼網とから成り、前記本体は相似形状の大・小部品で分割し得る筒状集合体で形成し、最も大きい部品内部に順次小さくなる部品を同心状に嵌挿収容することができ、最も小さい部品のみは新聞紙・紙くずを燃やす火炊き底と空気孔を設け、該最も小さい部品を最下端に配置しその上方に順次大きくなる部品を各部品の開口部に嵌め込み積み重ね組み立て、かつ本体の一部に別に空気孔を設けるとともに内部に燃えかす防止網を展張してなる燃焼器具（特許文献１参照）が、開示されている。

また、本願発明者は、先に、植物を焼いて炭化物をつくる炭焼器において、水平に対して３０〜６０〔°〕の範囲の角度により傾斜させ、自然風が内部に流れ込むように上広がりのテーパを有する筒形状に形成した側面部と、この側面部の下端に、隙間を設けて結合した底面部とにより、容器状に構成したことを特徴とする炭焼器（特許文献２参照）を提案している。

これらの燃焼用の器具によれば、基本的に上方へテーパ状に開放しているだけであるため、二次燃焼が不安定であり、燃焼性能としては、より優れた効率的な燃焼を実現できるものではなかった。すなわち、特許文献１の発明は、紙を燃焼させるものとして優れ、特許文献２の発明は、炭化器としては優れているが、加熱調理用のコンロとして使用できるような、より優れた燃焼性能を備えるものではなかった。

実開昭５５−６００２７号公報（実用新案登録請求の範囲、第１図） 特許第４０６７７８８号公報（請求項１、第１図）

燃焼器に関して解決しようとする問題点は、従来のポット状の形態のみでは、二次燃焼が不安定であり、より優れた効率的な燃焼を実現できない点にある。
そこで、本発明の目的は、二次燃焼を安定化させることによって、より優れた効率的な燃焼を実現できる燃焼器を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかる燃焼器の一形態によれば、可燃物を入れて一次燃焼できるように、上方へ向ってテーパ状に拡径するポット状の形態に設けられた燃焼鉢状部を備える燃焼器であって、前記燃焼鉢状部の上端周縁から上方に所要の間隔を置いて配される共に、上方へ向ってテーパ状に縮径するテーパ筒状の形態に設けられることで、前記燃焼鉢状部の上面開放口からの燃焼空気による上昇気流を実質的に絞るようにテーパ開放口が形成されていると共に、熱を内側へ反射及び輻射するようにテーパ筒状の内向きの傾斜内周面が形成されているテーパ筒状絞り部を備えている。

また、本発明にかかる燃焼器の一形態によれば、前記テーパ筒状絞り部の下側に筒状に連続するように前記燃焼鉢状部の上端周縁から外側に所要の間隔を置いて同心に囲う直径に設けられると共に、前記燃焼鉢状部の上端部と高さ方向について所要の巾で重なり合うように設けられ、前記テーパ筒状絞り部と共に二次燃焼用の空気を前記燃焼鉢状部の上端周縁から内側へ導入するように案内する空気ガイド筒部を備えることを特長とすることができる。

また、本発明にかかる燃焼器の一形態によれば、前記燃焼鉢状部の上面開放口の直径よりも、前記テーパ筒状絞り部のテーパ開放口の直径が小径であることを特長とすることができる。

また、本発明にかかる燃焼器の一形態によれば、前記燃焼鉢状部の側周壁に設けられている焚口が、逆三角形状に形成されていることを特長とすることができる。

また、本発明にかかる燃焼器の一形態によれば、一次燃焼用の空気を導入するために、前記燃焼鉢状部の側周壁に設けられている空気口が、逆三角形状に形成されていることを特長とすることができる。

また、本発明にかかる燃焼器の一形態によれば、前記空気ガイド筒部に多数のランダムな通気孔が設けられていることを特長とすることができる。

また、本発明にかかる燃焼器の一形態によれば、前記テーパ筒状絞り部のテーパ開放口が、被加熱器を掛けて加熱するための加熱口になっていることを特長とすることができる。

また、本発明にかかる燃焼器の一形態によれば、前記テーパ筒状絞り部の外周上面に、被加熱器が載置されると共に横滑りすることを防止する突起状部が設けられた被加熱器の掛け部を備えることを特長とすることができる。

本発明の燃焼器によれば、二次燃焼を安定化させることができ、より優れた効率的な燃焼を実現できるという特別有利な効果を奏する。

本発明に係る燃焼器の形態例を示す斜視図である。 図１の形態例の正面図である。 図１の形態例の背面図である。 図１の形態例の平面図である。 図１の形態例の底面図である。 図１の形態例の左側面図である。 図１の形態例の右側面図である。 図１の形態例のＡ−Ａ線断面である。 図１の形態例のＢ−Ｂ線断面である。

以下、本発明に係る燃焼器の形態例を、添付図面（図１〜９）に基づいて詳細に説明する。この燃焼器は、可燃物を入れて一次燃焼できるように、上方へ向ってテーパ状に拡径するポット状の形態に設けられた燃焼鉢状部１０を備えるものである。なお、可燃物とは、焚き付け用のボール紙、薪や木片などの植物由来の固形物や、油分を適宜に含浸させた固形物など、特に限定されるものではなく、燃焼させることができるものであればよい。また、燃焼鉢状部１０は、可燃物を保持できる有底で逆円錐台状の収容スペースによって形成される燃焼室を備えるものであればよく、前述の特許文献１の形態のように、複数の部品によって構成されるものであってもよい。

２０はテーパ筒状絞り部であり、燃焼鉢状部１０の上端周縁１１から上方に所要の間隔を置いて配される共に、上方へ向ってテーパ状に縮径するテーパ筒状の形態に設けられることで、燃焼鉢状部１０の上面開放口１２からの燃焼空気による上昇気流Ｚを実質的に絞るようにテーパ筒状の上面（先端面）で開放された状態にテーパ開放口２１が形成されていると共に、熱を内側へ反射及び輻射するようにテーパ筒状の内向きの傾斜内周面２２が形成されている。なお、本形態例のテーパ筒状絞り部２０は、テーパの角度が、熱の反射と通気ガイドの両性能を最大化できるように過度に鋭角や鈍角にならない範囲に設けられ、浅い漏斗形状をしており、テーパリング状と表現してもよい形態になっている。

これによれば、燃焼空気の流れ（上昇気流Ｚ（図８の矢印を参照））が絞られると共に熱の反射及び輻射によって、熱が内側に適切に集中するため、二次燃焼用の加熱空気を生じさせ、高温の燃焼で、煙が出ない燃焼を実現できる。また、テーパ開放口２１から、炎が真直ぐに立ち上り、極めて良好な二次燃焼によって、煙が出ない完全燃焼を実現できる。すなわち、この燃焼器によれば、二次燃焼を安定化させることができ、より優れた効率的な燃焼を実現できるという特別有利な効果を奏する。また、熱が必要以上に拡散しないで内側にこもる形態となっているため、着火性も良く、短時間で必要な火力を得ることができる。従って、手あぶり暖房や調理用のコンロとして好適に利用できると共に、災害時などの非常時の燃焼器として好適に活用できる。

そして、３０は空気ガイド筒部であり、テーパ筒状絞り部２０の下側に筒状に連続するように燃焼鉢状部１０の上端周縁１１から外側に所要の間隔を置いて同心に囲う直径に設けられると共に、燃焼鉢状部１０の上端部１３と高さ方向について所要の巾で重なり合うように設けられ、テーパ筒状絞り部２０と共に二次燃焼用の空気Ｙ（図８の矢印を参照）を燃焼鉢状部１０の上端周縁１１から内側へ導入するように案内するように設けられている。なお、本形態例の空気ガイド筒部３０では、燃焼鉢状部１０の形状に沿って、下方へ向ってテーパ状に僅かに縮径するテーパ筒状の形状に設けられている。

これによれば、二次燃焼用の空気Ｙを、燃焼鉢状部１０の上端周縁１１から内側へ、屋外の風などの外界の影響を受けないように、より均一に導入することができる。このため、より安定的な二次燃焼をさせることができ、より優れた煙が出ない効率的な完全燃焼を実現できる。なお、本形態例の空気ガイド筒部３０の高さ方向の巾（長さ）は、二次燃焼用の空気Ｙを全周からバランスよく導入するために必要な僅かな通気抵抗となるように、燃焼鉢状部１０の側周壁１４の外周面との間隔よりも、高さ方向に重なり合う長さが長くなるように設けられている。

また、本形態例では、空気ガイド筒部３０とテーパ筒状絞り部２０とが、二つの部品によって構成され、連続するように位置された状態に配置されている。すなわち、本形態例では、空気ガイド筒部３０とテーパ筒状絞り部２０とが、別部品として形成され、それぞれが、連結部材４０によって、燃焼鉢状部１０の上端部１３に固定されている。さらに詳細には、本形態例では、空気ガイド筒部３０の上端面に対してテーパ筒状絞り部２０の下端面が僅かにオーバーラップするように、空気ガイド筒部３０の上端面の直径よりもテーパ筒状絞り部２０の下端面の直径が僅かに大きく設けられている。これによれば、空気ガイド筒部３０とテーパ筒状絞り部２０との内側のスペースを、二次燃焼用の空気Ｙの流れの障害とならないように、適切に連続させることができる。

なお、本形態例の連結部材４０は、下端部が燃焼鉢状部１０に、中途部が空気ガイド筒部３０に、上端部がテーパ筒状絞り部２０と係合状態に配された後述する被加熱器の掛け部２５に、それぞれブラインドリベットによって固定されることで、燃焼鉢状部１０に、空気ガイド筒部３０とテーパ筒状絞り部２０とを固着する形態に設けられている。

空気ガイド筒部３０とテーパ筒状絞り部２０との形態は、本形態例に限定されるものではなく、一体的に一つの部品として構成されてもよいし、二つの部品によって一体化した状態に連続部が隙間なく接合されていてもよい。また、連結部材４０の形態も、本形態例に限定されるものではなく、空気ガイド筒部３０とテーパ筒状絞り部２０との形態に合わせて、適宜選択的に設計すればよい。

また、本形態例では、燃焼鉢状部１０の上面開放口１２の直径よりも、テーパ筒状絞り部２０のテーパ開放口２１の直径が小径となるように構成されている。燃焼空気は、可燃物（燃料）から発生して供給されるガスと、導入される燃焼用の空気とによる燃焼作用と、熱膨張の作用とによって容積が増大すると共に、燃焼空気の上昇気流Ｚによるドラフト作用で、上方へ向って拡散しようとするが、本形態例のように、テーパ開放口２１の直径が小径になっていることで、その燃焼空気が上方へ向って拡散することを効果的に抑制できる。これによれば、二次燃焼空気を、効果的に集中させて二次燃焼用の加熱空気を生じさせ、燃焼温度を高め、より優れた効率的な燃焼を実現できる。また、燃焼空気の上昇気流Ｚの流速が高まるため、ドラフト作用が強まって、二次燃焼用の空気Ｙが強く引き込まれることで、より優れた効率的な燃焼を実現できる。

本形態例のテーパ開放口２１の直径は、上面開放口１２の直径よりも、約１０％程度小径となるように設定されていることで、燃焼空気の流れの通気抵抗が高くなることを可及的に防止でき、燃焼空気が上方へ向って拡散することを効果的に抑制でき、上述のような優れた効果を得ることができる。

なお、上面開放口１２の直径とテーパ開放口２１の直径との関係は、本形態例に限定されるものではなく、燃焼空気の流れの通気抵抗になることを可及的に防止できる範囲で、燃焼空気が上方へ向って拡散することを実質的に抑制できる範囲であれば、両者が同等の直径の場合も含めて、使用条件に合わせて適宜選択的に設定することができる。

本形態例の燃焼鉢状部１０の側周壁１４に設けられている焚口１５が、逆三角形状に形成されている（図１及び２などを参照）。これによれば、燃焼空気の上昇気流Ｚによるドラフト作用で上方へ向う流れに対して障害となりにくい形状になっており、一次燃焼用の空気Ｘ（図８の矢印を参照）を、通気抵抗が小さい状態で、燃焼鉢状部１０の内部へ適切に導入できる。さらに、焚口１５が逆三角形状に形成されていることで、燃焼鉢状部１０の内部に溜まるおき火が、こぼれにくい形態になっており、取り扱い易く安全性の高い形状になっている。

また、本形態例では、一次燃焼用の空気Ｘ（図８の矢印を参照）を導入するために、燃焼鉢状部１０の側周壁１４の上側に設けられている空気口１８が、逆三角形状に形成されている。これによれば、前述の焚口１５の効果と同様に、一次燃焼用の空気Ｘを、通気抵抗が小さい状態で、燃焼鉢状部１０の内部へ適切に導入できる。

また、一次燃焼用の空気Ｘを、燃焼鉢状部１０の内部へ導入させる通気孔（空気口）としては、本形態例では、側周壁１４に設けられた側周面の通気孔１８ａが、スリット形状に設けられている。そして、この側周面の通気孔１８ａの形状は、燃焼に必要な空気量や流速を得ることができるように、適宜選択的に設定されている。但し、この側周面の通気孔１８ａの形態は、スリット状に限定されるものではなく、燃焼に必要な空気量や流速をコントロールするように、種々の形状に適宜選択的に設けることができるのは勿論である。なお、燃焼鉢状部１０は、三箇所の底上げ脚部１７によって上げ底形態となっており、地面などの被配置面から底部１６まで通気できる所要の間隔を空け、座り良く置くことができるように安定性を確保している。

また、本形態例の燃焼鉢状部１０の上端周縁１１の近傍には、側周面上縁部の通気孔１９が、水平に延びるスリット状に設けられている。この側周面上縁部の通気孔１９は、渦流を発生させ、流速を均一化するように作用し、二次燃焼用の空気Ｙを安定的に導入することができる。

また、本形態例の空気ガイド筒部３０には、多数のランダムな模様状の通気孔３１が設けられている。これによれば、空気ガイド筒部３０の内側に小さなうず流を生じさせて空気を導入することができ、そのうず流が適度な通気抵抗になって、二次燃焼用の空気Ｙを、燃焼鉢状部１０の全周についてより均一に導入できる。また、空気ガイド３０は燃焼によって加熱されるため、通気孔３１を通過する空気が加熱されて加熱空気となって導入されることになり、燃焼状態を増々向上させることができる。なお、本形態例によれば、スリット状の通気孔３１が模様になっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、所要の通気性を備える形態であればよいのは勿論である。なお、本形態例の通気孔３１の模様は、全体的な形態と共に、火焔式土器の形態を彷彿とさせるデザイン性の高い形状になっている。

本形態例のテーパ筒状絞り部２０のテーパ開放口２１が、釜や鍋、焼網などの被加熱器を掛けて加熱するための加熱口になっている。これによれば、加熱調理用の燃焼器として好適に利用できる。特に、自然災害時などの非常時の加熱調理用の燃焼器（コンロ）として、好適に活用できる。なお、本発明の燃焼器を加熱調理用として利用する場合は、可燃物のガス成分を先に燃焼させておき火とした後か、炭を熾して火力のある炭火とした後に、被加熱器をテーパ開放口２１に掛けて食材を加熱するとよい。これによれば、煙の発生を防止でき、食材を遠赤外線の作用で適切に調理できる。

本形態例のテーパ筒状絞り部２０の外周上面２３に、被加熱器が載置されると共に横滑りすることを防止する突起状部が設けられた被加熱器の掛け部２５を備える。すなわち、この被加熱器の掛け部２５は、釜や鍋、焼網などを掛けるための五徳として機能するものであり、加熱調理用のコンロとして好適に利用できる。なお、本形態例では、この被加熱器の掛け部２５が４箇所に設けられており、全体的な形態と共に、火焔式土器の形態を彷彿とさせるデザイン性の高い形状になっている。

以上のように、本発明に係る燃焼器によれば、燃焼効率がよく、火力が強く、煙の発生を低減できる。このため、暖房器具（ストーブ）やかがり火（照明効果）として利用できるだけでなく、炊飯やバーベキューなどの加熱調理器として好適に利用できる。また、この燃焼器によれば、火起こしが極めて簡単で、通常の薪に限定されず、枯枝、枯竹、木片を燃料として高温燃焼ができるなど、燃焼器として、簡易な構成であるが、極めて優れた特性を有するものとなっている。特に、二次燃焼が安定的になされ、無煙燃焼の効果に優れているため、煙による害（目がしみること、服に臭いが付くこと、煤煙による周囲環境の汚染など）を防止でき、非常時の防災グッズとして優れたものであることなど、社会的貢献度の高い燃焼器になっている。

以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。

１０ 燃焼鉢状部
１１ 上端周縁
１２ 上面開放口
１３ 上端部
１４ 側周壁
１５ 焚口
１６ 底部
１７ 底上げ脚部
１８ 空気口
１８ａ 側周面の通気孔
１９ 側周面上縁部の通気孔
２０ テーパ筒状絞り部
２１ テーパ開放口
２２ 傾斜内周面
２３ 外周上面
２５ 被加熱器の掛け部
３０ 空気ガイド筒部
３１ 模様状の通気孔
４０ 連結部材
Ｘ 一次燃焼用の空気
Ｙ 二次燃焼用の空気
Ｚ 上昇気流

Claims (8)

1. 可燃物を入れて一次燃焼できるように、上方へ向ってテーパ状に拡径するポット状の形態に設けられた燃焼鉢状部を備える燃焼器であって、
   前記燃焼鉢状部の上端周縁から上方に所要の間隔を置いて配される共に、上方へ向ってテーパ状に縮径するテーパ筒状の形態に設けられることで、前記燃焼鉢状部の上面開放口からの燃焼空気による上昇気流を実質的に絞るようにテーパ開放口が形成されていると共に、熱を内側へ反射及び輻射するようにテーパ筒状の内向きの傾斜内周面が形成されているテーパ筒状絞り部を備えることを特長とする燃焼器。
2. 前記テーパ筒状絞り部の下側に筒状に連続するように前記燃焼鉢状部の上端周縁から外側に所要の間隔を置いて同心に囲う直径に設けられると共に、前記燃焼鉢状部の上端部と高さ方向について所要の巾で重なり合うように設けられ、前記テーパ筒状絞り部と共に二次燃焼用の空気を前記燃焼鉢状部の上端周縁から内側へ導入するように案内する空気ガイド筒部を備えることを特長とする請求項１記載の燃焼器。
3. 前記燃焼鉢状部の上面開放口の直径よりも、前記テーパ筒状絞り部のテーパ開放口の直径が小径であることを特長とする請求項１又は２記載の燃焼器。
4. 前記燃焼鉢状部の側周壁に設けられている焚口が、逆三角形状に形成されていることを特長とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃焼器。
5. 一次燃焼用の空気を導入するために、前記燃焼鉢状部の側周壁に設けられている空気口が、逆三角形状に形成されていることを特長とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃焼器。
6. 前記空気ガイド筒部に多数のランダムな通気孔が設けられていることを特長とする請求項２〜５のいずれかに記載の燃焼器。
7. 前記テーパ筒状絞り部のテーパ開放口が、被加熱器を掛けて加熱するための加熱口になっていることを特長とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃焼器。
8. 前記テーパ筒状絞り部の外周上面に、被加熱器が載置されると共に横滑りすることを防止する突起状部が設けられた被加熱器の掛け部を備えることを特長とする請求項７記載の燃焼器。