(57)【要約】【課題】単純な構造で液化ガス燃料及び液体燃料を供給する。【解決手段】燃料供給装置は、大気圧下で液体の液体燃料及び大気圧に減圧することで気化される液化ガス燃料の一方が貯留される外側容器と、上記外側容器に収容されると共に上記液体燃料及び上記液化ガス燃料の他方が貯留され、伸縮性を有する内側容器と、上記外側容器に設けられると共に上記外側容器に貯留される上記液体燃料または上記液化ガス燃料を上記外側容器の外部へと噴射する第１噴射ノズルと、上記内側容器に設けられると共に上記内側容器に貯留される上記液体燃料または上記液化ガス燃料を上記外側容器の外部へと噴射する第２噴射ノズルと上記第１噴射ノズルまたは上記第２噴射ノズルのうち上記液化ガス燃料が噴射されるノズルに設けられると共に、内部流路を開閉する開閉弁とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧下で液体の液体燃料及び大気圧に減圧することで気化される液化ガス燃料の一方が貯留される外側容器と
前記外側容器に収容されると共に前記液体燃料及び前記液化ガス燃料の他方が貯留され、伸縮性を有する内側容器と、
前記外側容器に設けられると共に前記外側容器に貯留される前記液体燃料または前記液化ガス燃料を前記外側容器の外部へと噴射する第１噴射ノズルと、
前記内側容器に設けられると共に前記内側容器に貯留される前記液体燃料または前記液化ガス燃料を前記外側容器の外部へと噴射する第２噴射ノズルと
前記第１噴射ノズルまたは前記第２噴射ノズルのうち前記液化ガス燃料が噴射されるノズルに設けられると共に、内部流路を開閉する開閉弁と
を備えることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記前記第１噴射ノズルまたは前記第２噴射ノズルのうち前記液体燃料が噴射されるノズルに設けられると共に、内部流路を開閉する調節弁を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記開閉弁と前記調節弁とを同時に操作可能とする操作部を備えることを特徴とする請求項２記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記開閉弁と前記調節弁とは、別個に操作可能であることを特徴とする請求項２記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記外側容器には、液化ガス燃料が貯留され、
前記内側容器には、液化ガス燃料が貯留され、
前記第１噴射ノズルは、前記第２噴射ノズルの外周に設けられる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料供給装置と、
前記液体燃料及び前記液化ガス燃料を案内するバーナ部と
を備えることを特徴とするトーチ。
【請求項７】
前記液体燃料と前記液化ガス燃料とを混合させる燃料混合部を備えることを特徴とする請求項６記載のトーチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給装置及びトーチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、水素を燃料として燃焼させることで、二酸化炭素や微粒子を排出しないトーチが開示されている。この特許文献１のトーチは、水素吸蔵合金を有し、該水素吸蔵合金より供給される水素を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１７０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、上述のようなトーチに対して、バイオエタノール等の環境負荷の低い液体燃料を供給することが考えられている。しかしながら、液体燃料を供給するためには、複雑な燃料供給機構が必要となり、装置が大型化しやすい。さらに、液体燃料のみの燃焼では安定的な燃焼が得にくいため、液体燃料と液化ガス燃料を共に燃焼させることが必要な場合がある。このような条件では、さらに複雑な燃料供給機構が必要となり、装置がより大型化しやすい。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、単純な構造で液化ガス燃料及び液体燃料を供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するための第１の手段として、燃料供給装置は、大気圧下で液体の液体燃料及び大気圧に減圧することで気化される液化ガス燃料の一方が貯留される外側容器と、上記外側容器に収容されると共に上記液体燃料及び上記液化ガス燃料の他方が貯留され、伸縮性を有する内側容器と、上記外側容器に設けられると共に上記外側容器に貯留される上記液体燃料または上記液化ガス燃料を上記外側容器の外部へと噴射する第１噴射ノズルと、上記内側容器に設けられると共に上記内側容器に貯留される上記液体燃料または上記液化ガス燃料を上記外側容器の外部へと噴射する第２噴射ノズルと上記第１噴射ノズルまたは上記第２噴射ノズルのうち上記液化ガス燃料が噴射されるノズルに設けられると共に、内部流路を開閉する開閉弁とを備える、という構成を採用する。
【０００７】
第２の手段として、上記第１の手段において、上記第１噴射ノズルまたは上記第２噴射ノズルのうち上記液体燃料が噴射されるノズルに設けられると共に、内部流路を開閉する調節弁を備える、という構成を採用する。
【０００８】
第３の手段として、上記第２の手段において、上記開閉弁と上記調節弁とを同時に操作可能とする操作部を備える、という構成を採用する。
【０００９】
第４の手段として、上記第２の手段において、上記開閉弁と上記調節弁とは、別個に操作可能である、という構成を採用する。
【００１０】
第５の手段として、上記第１〜４のいずれかの手段において、上記外側容器には、液化ガス燃料が貯留され、上記内側容器には、液化ガス燃料が貯留され、上記第１噴射ノズルは、上記第２噴射ノズルの外周に設けられる、という構成を採用する。
【００１１】
第６の手段として、トーチは、第１〜５のいずれかの手段の燃料供給装置と、上記液体燃料及び上記液化ガス燃料を案内するバーナ部とを備える、という構成を採用する。
【００１２】
第７の手段として、上記第６の手段において、上記液体燃料と上記液化ガス燃料とを混合させる燃料混合部を備える、という構成を採用する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液化ガス燃料を減圧させることで、液化ガス燃料の気液平衡圧力を利用して伸縮性を有する内側容器を加圧し、液体燃料を噴出させることができる。したがって、ポンプ等を用いずに単純な構造で、液化ガス燃料及び液体燃料を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における燃料供給装置を備えるトーチの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における燃料供給装置を備えるトーチの変形例を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における燃料供給装置を備えるトーチの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明に係る燃料供給装置の一実施形態として、燃料供給装置１を含むトーチ１００について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１６】
［第１実施形態］
本実施形態におけるトーチ１００は、例えば式典における装飾の一部として、または非常時の警告灯として、作業者が保持することを想定した火炎発生装置である。このようなトーチ１００は、図１に示すように、バーナ部１１０と、燃料供給装置１とを備えている。
【００１７】
燃料供給装置１は、外側容器２と、内側容器３と、複数の液化ガス燃料噴射ノズル４（第１噴射ノズル）と、液化ガス燃料開閉弁５と、液体燃料噴射ノズル６（第２噴射ノズル）と、液体燃料調節弁７と、操作部８とを備えている。
【００１８】
外側容器２は、大気圧まで減圧されることにより気化する液化ガス燃料Ｘ（ブタン等）が貯留される円筒状の容器である。外側容器２は、気化燃料が外側容器２内で気化するため、耐圧性の部材で構成されている。
【００１９】
内側容器３は、大気圧下で液体状態とされる液体燃料Ｙ（バイオエタノール等）で満たされた伸縮性の高いゴム製の容器である。
【００２０】
液化ガス燃料噴射ノズル４は、外側容器２の上面に設けられ、外側容器２の内部と外部とを連通している。液化ガス燃料噴射ノズル４は、外側容器２の上面において、中央部に設けられた液体燃料噴射ノズル６を囲むように、液体燃料噴射ノズル６の外周に等間隔で複数個所に設けられている。また、液化ガス燃料噴射ノズル４には、下流側端部（液化ガス燃料開閉弁５の近傍）にそれぞれオリフィス４ａが設けられている。オリフィス４ａは、液化ガス噴射ノズル４の内部流路を縮径することにより液化ガス燃料Ｘを整流するために設けられる。
【００２１】
液化ガス燃料開閉弁５は、それぞれの液化ガス燃料噴射ノズル４に設けられており、弁体を開閉されることで、液化ガス燃料噴射ノズル４の内部流路を閉鎖または開放する。
【００２２】
液体燃料噴射ノズル６は、内側容器３の上部に設けられると共に外側容器２の上面を貫通しており、内側容器３の内部と、外側容器２の外部とを連通している。
【００２３】
液体燃料調節弁７は、液体燃料噴射ノズル６に設けられており、弁体の開度を調節することで、液体燃料噴射ノズル６を通過する液体燃料Ｙの噴射量を調節することができる。
【００２４】
操作部８は、液化ガス燃料開閉弁５及び液体燃料調節弁７と機械的に接続され、液化ガス燃料開閉弁５と液体燃料調節弁７とを同時に開閉可能かつ開弁量を調節可能な装置である。このような操作部８は、トーチ１００の保持者によって操作可能である。
【００２５】
バーナ部１１０は、外筒１１１を備えている。外筒１１１は、円筒状の部材であり、不図示の空気孔が周面に複数設けられている。また、外筒１１１は、液化ガス燃料噴射ノズル４及び液体燃料噴射ノズル６を内側に収容している。これにより、バーナ部１１０は、液化ガス燃料Ｘと液体燃料Ｙとを案内している。
【００２６】
このような本実施形態における燃料供給装置１及びトーチ１００の動作を説明する。
本実施形態における燃料供給装置１は、着火作業時において、操作部８が操作されることにより、液化ガス燃料開閉弁５及び液体燃料調節弁７が開弁される。これにより、液化ガス燃料噴射ノズル４より液化ガス燃料Ｘが放出されて外側容器２が減圧される。そして、外側容器２内の液体状態の液化ガス燃料Ｘが気化し、外側容器２内の気圧が上昇する。これにより、内側容器３は、外側から液化ガス燃料Ｘの気圧により押され、体積が減少する。そして、内側容器３内の液体燃料Ｙは、内側容器３から押し出され、液体燃料噴射ノズル６より微粒化されて噴射される。
【００２７】
トーチ１００において、上述した手順により、外筒１１１内に液化ガス燃料Ｘと液体燃料Ｙとが放出される。さらに、外筒１１１に設けられた空気孔より内部流路に空気が流入する。そして、火炎が外筒１１１に近づけられると、液化ガス燃料Ｘ及び液体燃料Ｙと空気との混合気に着火し、外筒１１１の端部出口に火炎が形成される。
【００２８】
また、液化ガス燃料開閉弁５が閉弁された状態において、外側容器２内の液化ガス燃料Ｘは、所定の気圧となるまで気化すると、気液平衡状態となり、圧力が安定する。これにより、内側容器３に対して、一定量以上の圧力が加わることがない。
【００２９】
このような本実施形態における燃料供給装置１によれば、液化ガス燃料Ｘが減圧されることにより気化した際の気液平衡圧力を用いて、内側容器３内の液体燃料Ｙを噴出させることができる。したがって、液化ガス燃料Ｘ及び液体燃料Ｙを、ポンプ等を用いずに単純な構造で噴射させることができる。
【００３０】
また、本実施形態における燃料供給装置１によれば、液体燃料調節弁７を備えることにより、液体燃料Ｙを噴射するか否か、または噴射量を調節することができる。したがって、火炎の形成状態に合わせて、各燃料の噴射量を調節することが可能である。
【００３１】
また、本実施形態における燃料供給装置１によれば、操作部８を備えることにより、液化ガス燃料開閉弁５及び液体燃料調節弁７の操作が容易である。
【００３２】
また、本実施形態における燃料供給装置１によれば、液化ガス燃料噴射ノズル４は、液体燃料噴射ノズル６の外周に設けられている。これにより、外筒１１１の中心部において液体燃料Ｙが供給され、外周側に液化ガス燃料Ｘが供給される。すなわち、火炎の外周側において液化ガス燃料Ｘが多く燃焼し、火炎の中心側において液体燃料Ｙが多く燃焼することとなる。したがって、外周の火炎色が、液化ガス燃料Ｘにより橙色〜赤色となり、視認性が向上する。
【００３３】
本実施形態におけるトーチ１００によれば、ポンプ等を使用せずに、小型かつ単純な構造で液化ガス燃料Ｘ及び液体燃料Ｙを燃焼させることができる。
【００３４】
［第２実施形態］
上記第１実施形態の変形例を第２実施形態として、図２を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一の構成については符号を同一とし、説明は省略する。
本実施形態においては、燃料供給装置１Ａは、外側容器２が液体燃料Ｙで満たされており、内側容器３に液化ガス燃料Ｘが貯留されている。液化ガス燃料噴射ノズル４は、内側容器３の上面に設けられ、内側容器３の内部と外側容器２の外部とを連通している。また、液体燃料噴射ノズル６は、外側容器２の上部に設けられており、外側容器２の内部と外部とを連通している。
【００３５】
このような燃料供給装置１においては、液化ガス燃料開閉弁５及び液体燃料調節弁７が開弁されると、内側容器３内の液化ガス燃料Ｘが減圧されて気化することで、液化ガス燃料Ｘが液化ガス燃料噴射ノズル４から噴射されると共に、内側容器３の体積が増加する。これにより、外側容器２の液体燃料Ｙが液体燃料噴射ノズル６から噴射される。
【００３６】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３７】
上記実施形態においては、操作部８を有し、液化ガス燃料開閉弁５及び液体燃料調節弁７が同時に操作されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。液化ガス燃料開閉弁５及び液体燃料調節弁７は、それぞれ別個に操作可能としてもよい。この場合、例えば液化ガス燃料Ｘのみを先に供給することが可能である。
【００３８】
また、上記実施形態においては、内側容器３は伸縮性のある素材で構成されているものとしたが、本発明はこれに限定されず、例えば蛇腹状の可撓性のある構造としてもよい。この場合、素材が限定されず、強度の高い素材を用いて内側容器３を製造することが可能である。
【００３９】
また、上記実施形態においては、バーナ部１１０は、外筒１１１のみを備えるものとしたが、本発明はこれに限定されない。バーナ部１１０は、図３に示すように、外筒１１１に収容される内筒１１２をさらに備えるものとしてもよい。内筒１１２は、液体燃料噴射ノズル６を内側に収容している。この場合、トーチ１００は、液化ガス燃料Ｘと液体燃料Ｙとが分離して燃焼させることが可能である。
【００４０】
また、トーチ１００は、外筒１１１の内側にスワラ（燃料混合部）を備え、液化ガス燃料Ｘ及び液体燃料Ｙの流れに渦を形成させることで、液化ガス燃料Ｘ及び液体燃料Ｙをより混合させるものとしてもよい。また、燃料混合部として、液化ガス燃料Ｘ及び液体燃料Ｙに流れを形成するスワラ以外の構成を備えるものとしてもよい。
【００４１】
上記実施形態においては、外筒１１１に空気孔が形成されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。空気孔が形成されず、液化ガス燃料Ｘ及び液体燃料Ｙのみが供給されてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態においては、液化ガス燃料噴射ノズル４には、オリフィス４ａ及び液化ガス燃料開閉弁５を設ける構成としたが、本発明はこれに限定されない。液化ガス燃料噴射ノズル４には、液化ガス燃料Ｘの流量を調整する流量調節弁（開閉弁）を設けるものとしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態においては、液化ガス燃料Ｘ及び液体燃料Ｙを同時に噴射するものとしたが、本発明はこれに限定されず、液体燃料Ｙのみを噴射することも可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１  燃料供給装置
１Ａ  燃料供給装置
２  外側容器
３  内側容器
４  液化ガス燃料噴射ノズル
４ａ  オリフィス
５  液化ガス燃料開閉弁
６  液体燃料噴射ノズル
７  液体燃料調節弁
８  操作部
１００  トーチ
１１０  バーナ部
１１１  外筒
１１２  内筒
Ｘ  液化ガス燃料
Ｙ  液体燃料
【図１】
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【図２】
2019113272.tif 000004
【図３】
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