(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を載置する底板の上側に火炎が形成される燃焼空間を形成し、その燃焼空間の内側と外側に空気を燃焼空間に流入させる壁状の内側空気流入部と外側空気流入部とを形成することで内側空気流入部と外側空気流入部とで囲まれた上下に伸延する円筒状の燃焼空間を形成するとともに、内側空気流入部及び外側空気流入部の中途部に内側空気流入部及び外側空気流入部から空気が流入する燃焼空間の断面積を上下方向に沿って減少させることによって内側空気流入部及び外側空気流入部から流入する空気の流入量を増加させる凸部を上下に異なる位置に交互に形成したことを特徴とする燃焼促進器。
【請求項２】
上下に異なる位置に形成した前記凸部の間に燃料を投入する扉を設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃焼促進器。
【請求項３】
前記内側空気流入部は、燃焼空間に流入する空気を燃焼空間の内部で一方向に旋回させ、
前記外側空気流入部は、燃焼空間に流入する空気を燃焼空間の内部で前記内側空気流入部と同一方向に旋回させることを特徴とする請求項１に記載の燃焼促進器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火炎が形成される燃焼空間の内部における燃焼を促進させるための燃焼促進器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火炎は、燃料と酸素との化学反応により空間内に形成される。そして、燃料と酸素とが継続的に供給されるとともに、燃焼によって生成された燃焼ガスが継続的に排出されることで、空間内の所定位置に火炎が保持される。
【０００３】
そのため、火炎は、外気の影響によって燃料や酸素の供給や燃焼ガスの排出が乱されると、不完全燃焼による温度低下や煙の発生が生じたり、燃焼が継続できずに消炎してしまう。
【０００４】
そこで、従来においては、火炎が形成される燃焼空間の周囲に筒状のカバーを設けて、火炎が外気の影響を受けずに継続して燃焼できるようにしている（たとえば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２３５９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記従来のように燃焼空間の周囲に筒状のカバーを設けただけでは、外気の影響を受けることがなくなるものの、燃焼自体を促進させることはできない。
【０００７】
そこで、本発明者は、鋭意研究を重ね、燃焼空間の周囲に設けるカバーの構造を改良することで、燃焼自体を促進させることができるようにした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る本発明では、燃焼促進器において、燃料を載置する底板の上側に火炎が形成される燃焼空間を形成し、その燃焼空間の内側と外側に空気を燃焼空間に流入させる壁状の内側空気流入部と外側空気流入部とを形成することで内側空気流入部と外側空気流入部とで囲まれた上下に伸延する円筒状の燃焼空間を形成するとともに、内側空気流入部及び外側空気流入部の中途部に内側空気流入部及び外側空気流入部から空気が流入する燃焼空間の断面積を上下方向に沿って減少させることによって内側空気流入部及び外側空気流入部から流入する空気の流入量を増加させる凸部を上下に異なる位置に交互に形成することにした。
【０００９】
また、請求項２に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、上下に異なる位置に形成した前記凸部の間に燃料を投入する扉を設けることにした。
【００１１】
さらに、請求項３に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、前記内側空気流入部は、燃焼空間に流入する空気を燃焼空間の内部で一方向に旋回させ、前記外側空気流入部は、燃焼空間に流入する空気を燃焼空間の内部で前記内側空気流入部と同一方向に旋回させることにした。
【発明の効果】
【００１２】
そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。
【００１３】
すなわち、本発明では、燃焼促進器において、火炎が形成される燃焼空間の内側と外側に空気を燃焼空間に流入させる壁状の内側空気流入部と外側空気流入部とを形成することで上下に伸延する円筒状の燃焼空間を形成するとともに、内側空気流入部又は外側空気流入部の少なくともいずれかに燃焼空間の断面積を上下方向に沿って減少させる凸部を形成しているために、燃焼空間の断面積が部分的に減少する（絞られる）。
【００１４】
これにより、燃焼空間の断面積が減少する部分において、流速の増加に伴って圧力が低下し、内側又は／及び外側空気流入部から燃焼空間に流入する空気（酸素）の流入量（供給量）が増加する。そのため、燃焼空間での燃焼をより一層促進させることができる。
【００１５】
また、燃焼空間の断面積が減少する部分において、燃焼空間の上下方向の長さが増加し、それに伴って火炎の長さも増加する。そのため、燃焼空間での燃焼をより一層促進させることができる。
【００１６】
そして、燃焼空間での燃焼を促進させることで、燃焼温度を増大させることができるとともに、不完全燃焼による煙の発生を抑制することができる。
【００１７】
特に、内側又は／及び外側空気流入部で燃焼空間に流入する空気を旋回させた場合には、旋回する空気の流れの作用で火炎の表面に螺旋状の凹凸が形成され、火炎の表面積を増大させることができる。これによっても、火炎の燃焼が促進され、燃焼温度を増大させることができるとともに、不完全燃焼による煙の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】燃焼促進器を示す正面図。
【図２】同平面図。
【図３】同底面図。
【図４】同正面断面図。
【図５】同平面断面図（内側空気流入部）。
【図６】同平面断面図（外側空気流入部）。
【図７】同平面断面図（燃焼ガス排出部）。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る燃焼促進器の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１〜図７に示すように、燃焼促進器１は、火炎が形成される燃焼空間２と、燃焼空間２の内側に配置される内側空気流入部３と、燃焼空間２の外側に配置される外側空気流入部４と、燃焼空間２の上側に配置される燃焼ガス排出部５とを有する。
【００２１】
燃焼空間２は、円環板状の底板６の中央部に配置された上下に伸延する内側空気流入部３と底板６の外周部に配置された上下に伸延する外側空気流入部４とによって、上方が開口した上下に伸延する円筒状の空間となっている。この燃焼空間２では、底板６に燃料（たとえば、固体燃料や可燃材など）を載置して着火することで、内側空気流入部３及び外側空気流入部４から外部の空気（外気）が流入して、底板６の上部に火炎が形成される。
【００２２】
内側空気流入部３は、底板６の外周下部に外気を一方向に向けて旋回させて吸入するための旋回吸入部７を形成している。
【００２３】
この旋回吸入部７は、底板６の外周下部に複数枚（ここでは、１２枚）の整流板８を円周方向に向けて一定方向に傾斜させた状態で円周方向に向けて間隔をあけて配置している。ここでは、各整流板８の内側端部及び外側端部を同一円上に配置するとともに、各整流板８の外側端部を内側端部に対して円周方向に向けて一定方向（ここでは、平面視で右回り方向）にずらすことで、隣設された整流板８の間を外側から内側に通過した外気が底板６の下側の空間の内部で一定方向（ここでは、平面視で左回り方向）に旋回するようにしている。
【００２４】
また、内側空気流入部３は、底板６の中央部の挿通孔９に円周壁状の円柱10を上下に伸延させた状態で取付けている。
【００２５】
この円柱10は、中空円筒状の本体11の上端部に円板状の蓋体12を取付けるとともに、本体11の下端部に円板状の底体13を取付けている。本体11には、周面に複数の貫通孔14が中心から放射状に形成されている。底板13にも、複数の貫通孔15が形成されている。本体11は、下端部が底板６の下側に突出している。これにより、円柱10は、旋回吸入部７から吸入した外気を底板６よりも下側に突出する本体11の貫通孔14や底体13の貫通孔15から内部空間に流入させるとともに、底板６よりも上側に突出する本体11の貫通孔14から燃焼空間２に流入させる。
【００２６】
内側空気流入部３は、旋回吸入部７と円柱10を介して燃焼空間２の内側から外気を流入させる。その際に、外気は、旋回吸入部７の整流板８の作用で一定方向（ここでは、平面視で左回り方向）に向けて内側に吸入される。そのため、円柱10の内部では、外気が一定方向（ここでは、平面視で左回り方向）に向けて旋回した状態となり、そのまま（旋回したまま）外気が円柱10の貫通孔14から燃焼空間２に流入する。これにより、内側空気流入部３は、内側から燃焼空間２に流入する空気を燃焼空間２の内部で一方向（ここでは、平面視で左回り方向）に旋回させることができる。
【００２７】
この内側空気流入部３では、円柱10の本体11の中途部外周に外周外方へ向けて突出させた凸部16を上下に間隔をあけて形成している。この凸部16は、円柱10（本体11）の外周面から外周外方へ向けて突出（膨出）することで、凸部16を形成した位置よりも上側や下側に比べて凸部16を形成した位置での燃焼空間２の水平断面積が狭くなり、燃焼空間２の断面積を上下方向に沿って部分的に減少させている。
【００２８】
これにより、内側空気流入部３は、凸部16において、外気が上昇する内部空間の水平断面積が部分的に増加し、その部分で外気の流速が減少し、それに伴って内部の圧力が増加し、内側空気流入部３から燃焼空間２に流入する空気（酸素）の流入量（供給量）を増加させることができる。同様に、内側空気流入部３は、凸部16において、燃焼空間２の断面積が部分的に減少する（絞られる）ことから、燃焼空間２の内部の流速の増加に伴って圧力が低下し、内側空気流入部３から燃焼空間２に流入する空気（酸素）の流入量（供給量）を増加させることができる。
【００２９】
外側空気流入部４は、底板６の外周上部に円周壁状の円環柱17を上下に伸延させた状態で取付けている。
【００３０】
この円環柱17は、外側から燃焼空間２に流入する空気（外気）を燃焼空間２の内部で一定方向（ここでは、平面視で左回り方向）に向けて旋回させるための旋回流入部18を上下に並べて複数段（ここでは、７段）形成するとともに、各段の旋回流入部18の間を円環板状の仕切壁19で仕切っている。
【００３１】
各旋回流入部18は、仕切壁19の内周端縁と外周端縁との間に複数枚（ここでは、１２枚）の整流板20を円周方向に向けて一定方向に傾斜させた状態で円周方向に向けて間隔をあけて配置している。ここでは、各整流板20の内側端部及び外側端部を同一円上に配置するとともに、各整流板20の外側端部を内側端部に対して円周方向に向けて一定方向（ここでは、右回り方向）にずらすことで、隣設された整流板20の間を外側から内側に通過した外気が燃焼空間２の内部で左回りに旋回するようにしている。
【００３２】
外側空気流入部４は、旋回流入部18を介して燃焼空間２の外側から外気を流入させる。その際に、外気は、整流板20の作用で一定方向（ここでは、平面視で左回り方向）に向けて燃焼空間２の内部に供給される。そのため、燃焼空間２の内部では、外気が一定方向（ここでは、平面視で左回り方向）に向けて旋回した状態となる。これにより、外側空気流入部４は、外側から燃焼空間２に流入する空気を燃焼空間２の内部で一方向（ここでは、平面視で左回り方向）に旋回させることができる。また、各段の旋回流入部18の間に仕切壁19を形成しているために、燃焼空間２の内部で上下に複数段の旋回流が生じ、しかも、各段の旋回流入部18の間に形成した仕切壁19の作用で各段の旋回流入部18で生じた旋回流の上下方向への分散が抑制され、火炎に向かう旋回流の勢いを高いまま保持することができる。
【００３３】
この外側空気流入部４では、途中の仕切壁19の内周に内周内方へ向けて突出させた凸部21を形成している。この凸部21は、他の仕切壁19の内周よりもさらに内周内方へ向けて突出（膨出）することで、凸部21を形成した位置よりも上側や下側に比べて凸部21を形成した位置での燃焼空間２の水平断面積が狭くなり、燃焼空間２の断面積を上下方向に沿って部分的に減少させている。なお、凸部21を上下に間隔をあけて複数形成してもよい。
【００３４】
これにより、外側空気流入部４は、凸部21において、燃焼空間２の断面積が部分的に減少する（絞られる）ことから、燃焼空間２の内部の流速の増加に伴って圧力が低下し、外側空気流入部４から燃焼空間２に流入する空気（酸素）の流入量（供給量）を増加させることができる。
【００３５】
燃焼ガス排出部５は、外側空気流入部４（最上段の旋回流入部18の整流板20）の上部に円環状の天板22を取付け、天板22の上部に複数枚（ここでは、１０枚）の整流板23を円周方向に向けて一定方向に傾斜させた状態で円周方向に向けて間隔をあけて配置している。ここでは、各整流板23の内側端部及び外側端部を同一円上に配置するとともに、各整流板23の外側端部を内側端部に対して円周方向に向けて一定方向（ここでは、左回り方向）にずらすことで、隣設された整流板23の間を内側から外側に通過した燃焼ガスが燃焼空間２から外部に向けて左回りに旋回するようにしている。これにより、燃焼空間２の内部において円周方向に向けて一定方向（ここでは、左回り方向）に旋回する燃焼ガスを、そのまま円周方向に向けて一定方向（ここでは、左回り方向）に旋回させながら外部に円滑に排出することができる。
【００３６】
なお、燃焼ガス排出部５は、燃焼ガスを排出するだけでなく、整流板23の上部に載置した被加熱物（たとえば、ヤカンや焼き網など）を燃焼ガスの熱で加熱することもでき、その場合には、燃焼促進器１を加熱装置（調理装置）として利用することができる。また、燃焼ガス排出部５に熱交換器を設けることもでき、その場合には、燃焼促進器１をボイラーや暖房機器などの加熱装置の熱源として利用することもできる。
【００３７】
燃焼促進器１は、以上に説明した構成となっており、外気を内側空気流入部３及び外側空気流入部４から燃焼空間２に旋回させながら流入させることで、燃焼空間８の内部で燃料を燃焼させ、燃料の燃焼によって生じた燃焼ガスを旋回させた状態のまま燃焼ガス排出部５から外部に排出する。このように、燃焼空気２の内部に旋回流を生成させることで、旋回流の作用で火炎の表面に螺旋状の凹凸が形成され、火炎の表面積を増大させることができる。これにより、火炎の燃焼が促進され、燃焼温度を増大させることができるとともに、不完全燃焼による煙の発生を抑制することができる。
【００３８】
以上に説明したように、上記燃焼促進器１は、火炎が形成される燃焼空間２の内側と外側に空気を燃焼空間に流入させる壁状の内側空気流入部３と外側空気流入部４とを形成することで上下に伸延する円筒状の燃焼空間２を形成するとともに、内側空気流入部３又は外側空気流入部４の少なくともいずれかに燃焼空間２の断面積を上下方向に沿って減少させる凸部16,21を形成した構成となっている。
【００３９】
そのため、上記構成の燃焼促進器１では、凸部16,21が形成された位置において、燃焼空間２の断面積が部分的に減少する（絞られる）。
【００４０】
これにより、燃焼空間２の断面積が減少する部分において、流速の増加に伴って圧力が低下し、内側又は／及び外側空気流入部3,4から燃焼空間２に流入する空気（酸素）の流入量（供給量）が増加する。そのため、燃焼空間２での燃焼をより一層促進させることができる。
【００４１】
また、燃焼空間２の断面積が減少する部分において、燃焼空間２の上下方向の長さが増加し、それに伴って火炎の長さも増加する。そのため、燃焼空間２での燃焼をより一層促進させることができる。
【００４２】
そして、燃焼空間２での燃焼が促進させることで、燃焼温度を増大させることができるとともに、不完全燃焼による煙の発生を抑制することができる。
【００４３】
また、上記燃焼促進器１は、内側又は／及び外側空気流入部3,4で燃焼空間２に流入する空気を旋回させる構成となっている。
【００４４】
そのため、上記構成の燃焼促進器１では、旋回する空気の流れの作用で火炎の表面に螺旋状の凹凸が形成され、火炎の表面積を増大させることができる。これによっても、火炎の燃焼が促進され、燃焼温度を増大させることができるとともに、不完全燃焼による煙の発生を抑制することができる。
【００４５】
本発明に係る燃焼促進器１は、上記構成に限られない。たとえば、内側空気流入部３は、多孔状の円柱10で形成することで安価に形成可能としているが、外側空気流入部４の円環柱17と同様の構成とすることもできる。また、凸部16は、円柱10（本体11）と一体的に形成しているが、円柱10の外周壁に別部材のものを取付けた構成とすることもできる。さらに、凸部16は、上下に間隔をあけて複数個設けてもよく、１個だけ設けてもよい。
【００４６】
また、外側空気流入部４は、翼状の円環柱17としているが、内側空気流入部３の円柱10と同様の構成とすることもできる。また、凸部21は、円環柱17（仕切壁19）と一体的に形成しているが、円環柱17の内周壁に別部材のものを取付けた構成とすることもできる。また、凸部21は、１個だけ設けてもよく、上下に間隔をあけて複数個設けてもよい。また、内側空気流入部３の凸部16と外側空気流入部４の凸部21とを高さが異なる位置に交互に取付けることが望ましい。
【００４７】
さらに、燃焼促進器１は、外側空気流入部４に扉を設けて開閉可能として、燃焼空間２に燃料を投入しやすくしてもよい。その場合には、扉を上下に間隔をあけて設けた凸部16,21の間に形成することで、燃焼空間２の内側から扉の外側に向けて燃焼ガスや火炎などが出て行かないようにすることができ、安全性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  燃焼促進器                        ２  燃焼空間
３  内側空気流入部                    ４  外側空気流入部
５  燃焼ガス排出部                    ６  底板
７  旋回吸入部                        ８  整流板
９  挿通孔                            10  円柱
11  本体                              12  蓋体
13  底体                              14  貫通孔
15  貫通孔                            16  凸部
17  円環柱                            18  旋回流入部
19  仕切壁                            20  整流板
21  凸部                              22  天板
23  整流板
【図１】
0006600913.tif 000002
【図２】
0006600913.tif 000003
【図３】
0006600913.tif 000004
【図４】
0006600913.tif 000005
【図５】
0006600913.tif 000006
【図６】
0006600913.tif 000007
【図７】
0006600913.tif 000008