(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後方より前方が広がったチャンバを形成するためのシェルと、
前記シェルの前方に配置された多孔性の放熱板と、
前記シェルの後方に配置されたロータリーバーナーおよびファンと、
前記ロータリーバーナーを収容する収容筒とを有し、
前記ロータリーバーナーは、回転気化筒、筒状の燃焼盤、および、燃焼外筒が、内側からこの順序で配置され、前記燃焼盤の先端および前記燃焼外筒の先端を合わせて封鎖部を形成することにより、前記燃焼盤と前記燃焼外筒との間をガス室とし、液体燃料を前記回転気化筒で気化させ、気化させた液体燃料を前記ファンから供給される燃焼空気とともに混合ガスとし、前記ガス室を介して混合ガスを前記燃焼盤から前記燃焼盤の内側へ吹出させて燃焼させ、前記放熱板から前方に赤外線を放射する、赤外線発生装置であって、
前記収容筒と前記燃焼外筒との間が、前記ファンから供給される空気の一部を流す通路となり、
前記収容筒の前方の部分に、前記封鎖部の前方を覆うように内側に延びる第１の部分を含むガード部が設けられている、赤外線発生装置。
【請求項２】
請求項１において、前記封鎖部は、前記ガス室よりも前方に突き出た部分を備えており、
前記ガード部は、前記突き出た部分の内側を覆うように、前記第１の部分の先端から後方に延びる第２の部分を含む、赤外線発生装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記第１の部分は、少なくともその内側が傾斜部であり、前記収容筒の外周とのなす角度が鋭角である、赤外線発生装置。
【請求項４】
請求項３において、前記第１の部分の傾斜部と前記回転気化筒の回転軸とのなす角度が、前記シェルの後方より前方が広がる内面の部分と前記回転気化筒の回転軸とのなす角度よりも大きい、赤外線発生装置。
【請求項５】
請求項３または４において、前記第１の部分の傾斜部と前記回転気化筒の回転軸とのなす角度は、３０°〜５０°である、赤外線発生装置。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれかにおいて、前記第１の部分の傾斜部の径方向の幅は、前記第１の部分の径方向の幅の約半分である、赤外線発生装置。
【請求項７】
請求項２ないし６のいずれかにおいて、前記第２の部分は、前記突き出た部分よりも長い、赤外線発生装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の赤外線発生装置と、前記ロータリーバーナーで燃焼させる液体燃料を溜めるための燃料タンクとを有する、赤外線暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線を放射する赤外線発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液体燃料燃焼式赤外線発生装置が開示されている。この赤外線発生装置では、燃焼筒の後部に、ノズル噴霧式バーナーが装着されている。また、この赤外線発生装置では、燃焼筒の前面に、多数の孔がほぼ均一に穿孔された穿孔金属板が装着されている。この赤外線発生装置では、燃焼筒内（チャンバ内、燃焼室）において液体燃料を燃焼させ、穿孔金属板（放熱板）の前面から赤外線を放射する。
【特許文献１】特開平５−３２２１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バーナーとしては、いわゆるロータリーバーナー（回転霧化式バーナー）が知られている。ロータリーバーナーでは、液体燃料を回転気化筒で気化させ、気化させた液体燃料と燃焼空気とを含む混合ガスを筒状の燃焼盤から吹き出させて燃焼させるため、環状の青火が生成される。このため、ロータリーバーナーは、ガンタイプバーナー（ノズル噴霧式バーナー）と比べて、燃焼騒音が小さく、燃焼効率が高い。したがって、ロータリーバーナーを上述のような赤外線発生装置に適用できれば、少ない燃焼量でより暖かく、しかも、運転音が比較的小さい赤外線発生装置が得られると考えられる。実際、本願発明者らの実験によれば、ロータリーバーナーを赤外線発生装置に適用すると、ガンタイプバーナーを適用した赤外線発生装置よりも、放熱板の表面の温度がより高くなり、赤外線放熱量（温かさ）も向上した。
【０００４】
しかしながら、ロータリーバーナーを赤外線発生装置に適用するという試みは途上であり、単に、ガンタイプバーナーをロータリーバーナーに置換すればよいというものではない。ロータリーバーナーを赤外線発生装置に適用すると、放熱板の表面の温度が高くなるため、放熱板からの輻射により、ロータリーバーナーの先端部に与えられる熱負荷が高くなることがわかった。長期間使用していると、ロータリーバーナーの先端部が焼損するおそれもあるため、ロータリーバーナーを赤外線発生装置に適用するにあたり、この対策が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、赤外線発生装置であり、後方より前方が広がったチャンバを形成するためのシェルと、シェルの前方に配置された多孔性の放熱板と、シェルの後方に配置されたロータリーバーナーおよびファンと、ロータリーバーナーを収容する収容筒とを有する。ロータリーバーナーは、回転気化筒、筒状の燃焼盤、および、燃焼外筒が、内側からこの順序で配置されており、燃焼盤の先端および燃焼外筒の先端を合わせて封鎖部を形成することにより、燃焼盤と燃焼外筒との間をガス室としている。この赤外線発生装置は、液体燃料を回転気化筒で気化させ、気化させた液体燃料をファンから供給される燃焼空気とともに混合ガスとし、ガス室を介して混合ガスを燃焼盤から燃焼盤の内側へ吹出させて燃焼させ、放熱板から前方に赤外線を放射する。この赤外線発生装置において、収容筒と燃焼外筒との間は、ファンから供給される空気の一部を流す通路となり、収容筒の前方の部分には、封鎖部の前方を覆うように内側に延びる第１の部分を含むガード部が設けられている。
【０００６】
燃焼効率が向上するなどの理由により、放熱板の表面の温度が高くなると、放熱板から前方へ輻射される熱量とともに、後方、すなわち、バーナー側へ輻射される熱量が増大する。ロータリーバーナーを適用した赤外線発生装置においては、放熱板からの輻射熱に対して、ロータリーバーナーの先端部を保護することが重要である。この赤外線発生装置では、収容筒の前方の部分に、ロータリーバーナーの先端部の前方、すなわち、燃焼盤の先端と燃焼外筒の先端とを合わせてなる封鎖部の前方を覆うように内側に延びる第１の部分を含むガード部を設けている。封鎖部の前方を覆うように内側に延びる第１の部分により、放熱板の輻射から封鎖部をガードすることができる。しかも、この赤外線発生装置によれば、収容筒と燃焼外筒との間は、ファンから供給される空気の一部を流す通路となっている。この通路を流れる空気の一部（フレッシュエアー）は、ガード部の第１の部分に沿って内側に流れ、ガード部の第１の部分およびロータリーバーナーの封鎖部を冷却（空冷）する。
【０００７】
したがって、この赤外線発生装置によれば、ガード部の第１の部分およびロータリーバーナーの先端部（封鎖部）の温度上昇を抑制できるため、ロータリーバーナーの先端部の焼損を抑制できる。封鎖部はガス室の先端となり、混合ガスが滞留し易く、混合ガスにより冷却するために十分な流速を確保することが難しい部分である。ガード部を設けることにより、ガード部と封鎖部との間に、全体にわたり空気を常時流すことが可能となり、ガード部および封鎖部を冷却しやすい。
【０００８】
この赤外線発生装置の一形態は、燃焼盤の先端と燃焼外筒の先端とをかしめる（圧着させる）などの方法により封鎖部を形成し、燃焼盤と燃焼外筒との間をガス室としたものである。このような場合、封鎖部は、ガス室よりも前方に突き出すことがある。封鎖部が、ガス室よりも前方に突き出た部分を備えている場合、放熱板からの輻射熱だけでなく、内側の火炎（環状の青火）からの輻射熱に対して、その部分を保護することが望ましい。
【０００９】
この場合、ガード部は、封鎖部の突き出た部分の内側を覆うように、第１の部分の先端から後方に延びる第２の部分をさらに含むことが好ましい。第１の部分の先端から後方に延びる第２の部分により、火炎の輻射から封鎖部の突き出た部分をガードすることができる。しかも、収容筒と燃焼外筒との間の通路を流れる空気の一部（フレッシュエアー）は、ガード部の第１の部分に沿って内側に流れ、その後、第２の部分に沿って後方に流れる。このため、ガード部の第２の部分およびロータリーバーナーの封鎖部の突き出た部分も冷却（空冷）することができる。
【００１０】
この赤外線発生装置において、ガード部の第１の部分は、少なくともその内側が傾斜部であり、収容筒の外周とのなす角度が鈍角または直角であっても良いが、鋭角であることがさらに好ましい。ガード部の第１の部分に、収容筒の外周とのなす角度が鋭角となるような傾斜部を設けることにより、ガード部の第１の部分に、放熱板と対向するような広がりを持たせることができる。すなわち、放熱板の輻射に対する広がりを確保することができる。したがって、ガード部の第１の部分により、放熱板の輻射を効果的にブロック（反射）でき、ロータリーバーナーの先端部（封鎖部）を、放熱板の輻射から良好に保護（ガード）できる。
【００１１】
この場合、ガード部の第１の部分の傾斜部と回転気化筒の回転軸とのなす角度が、シェルの後方より前方が広がる内面の部分と回転気化筒の回転軸とのなす角度よりも小さいと、ガード部の第１の部分に、放熱板からの輻射熱が集中しやすくなるおそれがある。したがって、ガード部の第１の部分の傾斜部と回転気化筒の回転軸とのなす角度は、シェルの後方より前方が広がる内面の部分と回転気化筒の回転軸とのなす角度よりも大きいことが好ましい。
【００１２】
放熱板からの輻射熱に対しガードするための広がりを確保し、放熱板からの輻射熱を効果的にブロック（反射）するためには、ガード部の第１の部分の傾斜部と回転気化筒の回転軸とのなす角度は、３０°〜５０°であることが好ましい。
【００１３】
ガード部の第１の部分は、少なくともその内側が傾斜部であることが好ましい。ガード部の第１の部分は、外側が平坦部や湾曲部などであって、内側が傾斜部であるようなものや、ほぼ全域が傾斜部となっているようなものであることが好ましい。ガード部の第１の部分は、ほぼ全域が平坦部や湾曲部となっているものであってもよい。
【００１４】
また、ガード部の第１の部分の傾斜部の径方向の幅は、第１の部分の径方向の幅の約半分であることが好ましい。すなわち、ガード部の第１の部分は、外側が平坦部や湾曲部など傾斜部以外の形状となっているとともに、内側が傾斜部となっており、外側の部分の幅と内側の傾斜部の部分との径方向の幅がほぼ等しいことが好ましい。放熱板の輻射に対する広がりを確保し、放熱板の輻射を効果的にブロック（反射）できる。
【００１５】
さらに、この赤外線発生装置において、ガード部の第２の部分は、封鎖部の突き出た部分よりも長いことが好ましい。ガード部の第２の部分を封鎖部の突き出た部分よりも長くすることにより、ガード部の第２の部分を封鎖部の突き出た部分の根元あるいはその近傍にまで伸ばすことができる。したがって、ガード部の第２の部分により、火炎の輻射を効果的にブロック（反射）し、封鎖部の突き出た部分を、火炎の輻射から良好に保護（ガード）できる。
【００１６】
上記の赤外線発生装置は、放熱板から後方に放出される輻射熱に対してバーナーを良好に保護できるので、高出力および／またはコンパクトな赤外線発生装置に適しており、例えば、赤外線暖房装置などに好適である。本発明の他の態様の１つは、上記の赤外線発生装置と、ロータリーバーナーで燃焼させる液体燃料を溜めるための燃料タンクとを有する赤外線暖房装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態にかかる赤外線発生装置について説明する。図１は、赤外線発生装置と燃料タンクとを備える赤外線ヒータ（赤外線暖房装置）の一例を正面図により示している。図２は、図１の赤外線ヒータを側面図により示している。図３は、図２の赤外線ヒータを一部断面にして示している。
【００１８】
赤外線ヒータ１は、赤外線発生装置１０と、赤外線発生装置１０を収納するハウジング（外装）２と、ハウジング２の下方に配置された燃料タンク１１と、ハウジング２および燃料タンク１１を支持する下部フレーム３と、下部フレーム３に設けられた車輪４ａおよび脚部４ｂとを備えている。下部フレーム３は、一部が上方に延び取手（ハンドル）５と繋がっている。この赤外線ヒータ１は、取手５を持ち上げることにより、車輪４ａを利用し、任意の場所に移動でき、取手５を離すと、脚部４ｂがストッパとなり、その場所に設置できる。
【００１９】
また、ハウジング２は、旋回台９を介して下部フレーム３に取り付けられた上部フレーム８に支持されている。ハウジング２は、旋回軸６を介して上下に旋回（回動）するように、上部フレーム８に支持されている。このため、赤外線発生装置１０は、その軸線（シェル１２（シェル１２により形成されるチャンバ１２ｃ）の中心を通る線、ロータリーバーナー２０の回転気化筒２１の軸線（回転軸）、図３および図４参照）Ｌが略水平となる姿勢と、軸線Ｌが上側を向くように傾斜する姿勢との間で、上下に旋回（回動）可能となっている。また、旋回台９は、下部フレーム３に対して上部フレーム８を左右に旋回できる。したがって、脚部４ｂおよび車輪４ａを備えた下部フレーム３に対して、ハウジング２の左右の向きを適当にセットできる。さらに、ハウジング２を左右の適当な角度範囲において繰り返し旋回させることができる。
【００２０】
図３に示すように、ハウジング２の内部に収納された赤外線発生装置１０は、後方より前方が広がったチャンバ１２ｃを形成するためのシェル１２と、シェル１２の後方に設けられた（配置された）ファン１３と、シェル１２の後方であって、シェル１２とファン１３との間に設けられた（配置された）ロータリーバーナー２０と、シェル１２の前方に、シェル１２の開放部（開口部）１２ｄを覆うように設けられた（配置された）多孔性の放熱板（穿孔金属板、金属板、パネル、放熱パネル）４０とを備えている。
【００２１】
シェル１２は、ほぼ角錐台状であって、前方が後方よりも広がり、前方に開放部１２ｄが設けられた、耐熱性ステンレススチール製のシェル本体１２ａと、シェル本体１２ａの内側（内面）に設けられた断熱材１２ｂとを備え、その内部に、前側に向かって径（断面積）が大きくなるように開いた形状のチャンバ１２ｃが形成されている。なお、断熱材１２ｂは、シェル本体１２ａの外側（外面）に設けてもよく、また、シェル１２自体を断熱性の壁（断熱壁）により形成してもよい。また。シェル１２およびチャンバ１２ｃは、角錐台状に限らず、円錐台状などの他の前方に広がった形状であってもよい。
【００２２】
シェル１２の後方には、収容筒３０が配置されており、そのさらに後方に、ファンカバー１６が配置されている。ロータリーバーナー（回転霧化式バーナー）２０は、収容筒３０内に収容されている。ファン１３およびモータ１４は、ファンカバー１６内に収容されている。モータ１４は、ファン１３を回転させる手段と、ロータリーバーナー２０が備える回転気化筒２１を回転させる手段とを兼ねている。
【００２３】
ハウジング２の前方、すなわち、放熱板４０の前方には、安全ガード７が取り付けられている。また、ハウジング２の上部には、ハウジング２の内部を換気するためのサーキュレータ６５が設けられている。換気用の空気Ａは、ハウジング２の後方下部に設けられた吸引口７１および７２から吸い込まれ、ハウジング２の前方上部に設けられた放出口７３から放出される。ハウジング２の内部を換気することにより、ハウジング２の内部温度が極端に上昇するのを抑止できる。それとともに、加熱された換気用の空気Ａをハウジング２の前面から放出することにより、放熱板４０から放出される赤外線とともに、室内を暖房することができる。
【００２４】
ハウジング２の後方には、ハウジング２の内部を前後に区切るように、遮熱板６６が配置されている。遮熱板６６の前方には、チャンバ１２ｃを形成するシェル１２と、収容筒３０と、収容筒３０に収納（収容）されたロータリーバーナー２０とが設けられ、遮熱板６６の後方には、ファンカバー１６と、ファンカバー１６に収納（収容）されたファン１３とモータ１４とが設けられている。したがって、本例では、ロータリーバーナー２０の後方にモータ１４が設けられ、モータ１４の後方にファン１３が設けられている。
【００２５】
ロータリーバーナー２０を収納した収容筒３０と、ファン１３およびモータ１４を収納したファンカバー１６とは、遮熱板６６の前後にそれぞれ取り付けられている。遮熱板６６の前方は、発熱する部分が収納された区画であり、換気用の空気Ａにより換気される。遮熱板６６によりハウジング２の前後を区切り、ハウジング２の後方の温度上昇を抑制することにより、ハウジング２の後方に熱が放出されたり、ファン１３およびモータ１４が熱膨張（熱変形）の影響を受けるのを抑制できる。
【００２６】
図４は、図１の赤外線ヒータ１の概略構成を断面図（端面図）により示している。この赤外線ヒータ１の赤外線発生装置１０が備えるロータリーバーナー２０は、１１００℃程度の耐熱性を有する耐熱性ステンレススチール製の収容筒３０の内部に収容されている。ロータリーバーナー２０は、筒状の回転気化筒２１と、筒状の燃焼盤２２と、筒状の燃焼外筒２３とを含み、これらは内側（回転気化筒２１の回転中心Ｌ側）からこの順序で配置されている。
【００２７】
回転気化筒２１は、前側に壁（端壁、底壁、前壁）２１ａを有する有底円筒状（カップ状）の部材である。回転気化筒２１は、後方よりも前方が若干狭まっている。回転気化筒２１の端壁２１ａの内側には、回転気化筒２１に液体燃料Ｆを導くための略円錐形状の拡散体２４が設けられている。拡散体２４は、回転気化筒２１と一体となってモータ１４により回転する。
【００２８】
燃焼盤２２は、９００℃程度の耐熱性を有する耐熱鋼板により形成された有底円筒状の部材であって、後側に壁（端壁、底壁、後壁）２２ａを有している。燃焼盤２２は、後方よりも前方が若干広がっている。端壁２２ａは環状で、その中央には開口２２ｂが設けられており、この開口２２ｂと面するように回転気化筒２１が設けられている。開口２２ｂの縁と、回転気化筒２１との隙間は、起動時などにおいて気化されない燃料Ｆが噴霧される燃料飛散孔（隙間）２５となる。燃焼盤２２の周壁２２ｄには、複数の孔（開口、炎孔）２２ｃが千鳥状に形成されている。
【００２９】
燃焼盤２２の外側に配置された燃焼外筒２３は、３００℃〜４００℃程度の耐熱性を有する普通鋼板により形成された有底円筒状の部材である。燃焼外筒２３は、後側に壁（端壁、底壁、後壁）２３ａを有し、燃焼盤２２よりも一回り大きく形成されている。端壁２３ａは環状で、その内側２３ｂから回転気化筒２１の内側に向かって隔壁２３ｃが立ち上がっている。隔壁２３ｃの内側が、ファン１３からの燃焼空気を回転気化筒２１に供給するための空間となり、さらに、隔壁２３ｃの先端は、回転気化筒２１により気化された液体燃料Ｆと、ファン１３から供給される燃焼空気とを、燃焼外筒２３と燃焼盤２２との間に導くための開口となっている。
【００３０】
図５に示すように、このロータリーバーナー２０では、燃焼盤２２の周壁２２ｄの先端２２ｆと燃焼外筒２３の周壁２３ｄの先端２３ｆとを合わせることにより封鎖部２７が形成され、燃焼盤２２と燃焼外筒２３との間にガス室２６が形成されている。このガス室２６は、回転気化筒２１により気化した液体燃料Ｆとファン１３から供給される燃焼空気とが混合された混合ガスＢを、燃焼盤２２の多孔２２ｃから吹き出すための空間または経路となる。本例では、封鎖部２７は、燃焼外筒２３の先端２３ｆにより、内側の燃焼盤２２の先端２２ｆを巻き込むようにしながら、燃焼盤２２の先端２２ｆと燃焼外筒２３の先端２３ｆとをかしめる（圧着させる）ことにより形成されている。このため、封鎖部２７は、ガス室２６よりも前方に突き出た部分２７ａを備えている。上述のように、燃焼外筒２３は、３００℃〜４００℃程度の耐熱性を有する普通鋼板により形成されており、封鎖部２７は、燃焼盤２２の先端２２ｆと燃焼外筒２３の先端２３ｆとをかしめることにより形成されているため、封鎖部２７の耐熱性もまた、３００℃〜４００℃程度である。
【００３１】
ロータリーバーナー２０は、燃料パイプ５１を介して、燃料タンク１１と接続されている。パイプ５１の途中には、ポンプ５２が設けられている。ポンプ５２を駆動させることにより、燃料タンク１１から供給された液体燃料Ｆは、燃料パイプ５１を介して回転気化筒２１の拡散体２４に吹き付けられる。モータ１４により、回転気化筒２１と拡散体２４とを一体に回転させると、液体燃料Ｆが遠心力によって拡散体２４の内面に薄膜状に広がりながら、蒸発する（気化する）。そして、気化した液体燃料（蒸発した液体燃料）Ｆは、まず、燃料飛散孔２５から吹き出されて燃焼する。次に、気化した液体燃料Ｆは、ファン１３から供給される燃焼空気と混合してガス状となり、ガス室２６を介して燃焼盤２２の多孔２２ｃから混合ガスＢとして吹出され、燃焼盤２２の近傍で燃焼する。本例のロータリーバーナー２０では、燃焼盤２２の周壁２２ｄが前方に向かって若干広がっており、多孔２２ｃが周壁２２ｄに対して垂直にあけられている。このため、混合ガスＢは、斜め前方に吹き出される（図４および図５参照）。
【００３２】
燃焼盤２２の内側には、フレームロッド１８と、着火用の点火棒（電極）１９とが配置されている。点火するときは、回転気化筒２１に設けられた燃料飛散孔２５から放出された燃料Ｆが、点火棒１９によって着火される。そして、燃焼盤２２の近傍で燃焼が起き、チャンバ１２ｃの内部が加熱されると、回転気化筒２１の拡散体２４で気化した液体燃料Ｆと燃焼空気とが混合した混合ガスＢが得られ、燃焼が継続される。
【００３３】
燃焼盤２２とその端壁２２ａとのコーナー部および燃焼外筒２３とその端壁２３ａとのコーナー部には、それぞれ、残留した液体燃料Ｆをドレンとして排出する経路となるドレン孔６１および６２が設けられている。また、収容筒３０には、孔６２と対向する位置に、ドレン配管６３が設けられている。ドレン配管６３は、パイプ（チューブ）６４を介して、燃料タンク１１と連通されている。赤外線ヒータ１が、回転気化筒２１の軸線Ｌが略水平となる姿勢で使用する場合であっても、また、回転気化筒２１の軸線Ｌが上側を向くように傾斜する姿勢で使用する場合であっても、燃焼盤２２の下側後方および燃焼外筒２３の下側後方から、ロータリーバーナー２０に残留した液体燃料Ｆを燃料タンク１１に戻すことができる。このため、ロータリーバーナー２０の内部、特に、燃焼盤２２の下側および燃焼外筒２３の下側に液体燃料がドレンとして溜まり難く、点火時、消火時、点火ミス時などに、ドレンまたその気化成分が未燃分として放出されたり、ドレンがモータ軸などを介してロータリーバーナー２０の後方に滲み出したりすることを抑制できる。
【００３４】
放熱板４０は、耐熱性金属（例えば、ステンレススチール）の板材により形成され、中央部が前方に膨らむような湾曲形状に形成されている。典型的には、放熱板４０は、上下方向は前方が凸となるように湾曲し、左右方向はほぼまっすぐに延びた円筒面（蒲鉾状の面）を形成する形状となっている。放熱板４０には、複数の孔４１が形成されている。複数の孔４１は、放熱板４０からの燃焼ガスの放出量を適切に調整するためのものである。複数の孔４１の孔径および配置密度（開口率）を変えることにより、チャンバ１２ｃ内の圧力と外界との圧力差（放出される際の差圧）を制御できる。
【００３５】
この赤外線発生装置１０では、燃料タンク１１から供給された液体燃料Ｆを気化した混合ガスＢを、ロータリーバーナー２０の燃焼盤２２で環状に燃焼させ、その燃焼により発生した熱（主には、輻射熱および燃焼ガスによる熱伝達）で放熱板４０を加熱する。燃焼により発生した燃焼ガスは、チャンバ１２ｃを介して多孔状の放熱板４０を加熱し、さらに、放熱板４０の複数の孔４１を通って前方に放出される。この赤外線発生装置１０においては、混合ガスＢの燃焼により得られる熱エネルギーは、放出される燃焼ガスによる放熱もあるが、主には、放熱板４０から前方に放射される赤外線として外部に放出される。
【００３６】
この赤外線発生装置１０は、ロータリーバーナー（回転霧化式バーナー）２０を備えており、バーナー２０内で液体燃料Ｆを気化させて吹き出し、燃焼させる。このため、ロータリーバーナー２０における燃焼は、気化が進んだ混合ガスＢの燃焼による青火燃焼となり、燃焼効率が良い。
【００３７】
また、混合ガスＢは、筒状の燃焼盤２２から環状に吹き出され、青火も環状に形成される。さらに、この赤外線発生装置１０によれば、混合ガスＢは短い距離で完全燃焼する。このため、放熱板４０とロータリーバーナー２０との距離を近づけることもできる。したがって、この赤外線発生装置１０によれば、燃焼効率の良いロータリーバーナー２０により、チャンバ１２ｃの前面の放熱板４０を効率的に加熱できる。したがって、この赤外線発生装置１０によれば、少ない燃料量でより多くの赤外線を放出できるため、赤外線ヒータ１に好適であり、暖かい赤外線ヒータ１を提供できる。しかも、液体燃料Ｆをバーナー内部で気化した後に吹き出して燃焼するロータリーバーナー２０は、運転音も比較的小さい。
【００３８】
このように、ロータリーバーナーを適用した赤外線発生装置は、ガンタイプバーナーを適用した赤外線発生装置よりも、放熱板の表面の温度を高めることができる。しかも、ロータリーバーナーを適用した赤外線発生装置は、気化された燃料を含む混合ガスがロータリーバーナーの近傍で燃焼するので、ロータリーバーナーと放熱板とを比較的狭い間隔で対峙（対面）させる配置を採用することができる。したがって、ロータリーバーナーを適用した赤外線発生装置は、燃焼効率が高く、放熱板の全面を加熱しやすく、赤外線放熱量（温かさ）も良好であって、しかも、コンパクト化が容易であり、燃焼騒音も小さい、といった数々のメリットがある。
【００３９】
その反面、ロータリーバーナー２０を適用したこのタイプの赤外線発生装置１０は、放熱板４０の輻射熱により、ロータリーバーナー２０が加熱されやすい。すなわち、この赤外線発生装置１０においては、混合ガスＢの燃焼により得られる熱エネルギーは、放熱板４０から前方に赤外線として放射されるとともに、放熱板４０から後方、すなわち、ロータリーバーナー２０の方向にも放射される。ロータリーバーナー２０を適用したこのタイプの赤外線発生装置１０では、ロータリーバーナー２０は高温になりやすい。特に、このタイプの赤外線発生装置１０において、ロータリーバーナー２０の先端部（封鎖部）２７における熱の影響が多大であることが本願の発明者らの実験により明白になった。
【００４０】
ロータリーバーナーの先端部（封鎖部）２７はチャンバ１２ｃに最も近く、放熱板４０からの輻射熱により温度が上昇しやすいことが大きな要因であると考えられる。しかも、封鎖部２７は、火炎（環状の青火）からの輻射熱によっても温度が上昇しやすい。封鎖部２７は、これらの輻射熱の発生源に近いという要因の他に、ロータリーバーナー２０を冷却する機能を果たす混合ガスＢの流通経路の終点にあたるために、混合ガスＢの流量が少なく、また、ガスの流れが滞り易いために輻射熱の影響を受けやすいと考えられる。さらに、混合ガスＢが、筒状の燃焼盤２２から内側に向かって環状に吹き出され、青火も環状に形成されるタイプのロータリーバーナー２０であると、燃焼効率は良いが、ガス室２６から混合ガスＢは内側に噴き出され、ガス室２６の先端から噴き出されず、ガス室２６の先端におけるガスの流れは少ない。このため、ガス室２６の先端で終端となる封鎖部２７は混合ガスＢによっては冷却されにくいと考えられる。
【００４１】
封鎖部２７の耐熱性能は、上述のように、３００℃〜４００℃程度であることが多い。したがって、以下のようなガード部が設けられていないと、ロータリーバーナー２０に与えられる熱負荷が高くなり、ロータリーバーナー２０の先端部（封鎖部）２７が焼損するおそれがある。また、ロータリーバーナー２０に与えられる熱負荷が高くなると、ロータリーバーナー２０の温度が上がり、燃焼盤２２と燃焼外筒２３との間のガス室２６内に炎が入り込む、いわゆるバック燃焼が発生しやすくなる。
【００４２】
本例の赤外線発生装置１０では、収容筒３０と燃焼外筒２３との間に、ファン１３から供給される空気の一部を冷却空気Ｃとして流通させる通路２８を形成するとともに、収容筒３０の前方の部分に、ロータリーバーナー２０の先端部（封鎖部）２７を輻射熱から保護するためのガード部３０ａを設けている。
【００４３】
図５は、図１の赤外線ヒータ１の一部（ロータリーバーナー２０の先端部２７近傍）を拡大した断面図により示している。ガード部３０ａは、封鎖部２７の前方を覆うように（突出部分２７ａの前方を覆うように）内側に延びる第１の部分３１と、突出部分２７ａの内側を覆うように、第１の部分３１の先端から後方に延びる第２の部分３２とを含んでいる。このガード部３０ａは、収容筒３０の外周（周壁）３０ｂの前側の部分（先端）を内側にプレス加工などにより湾曲させる（かしめる）ことにより形成されている。収容筒３０と燃焼外筒２３との間は、ファン１３から供給される空気の一部Ｃが流通する通路２８となっている。この通路２８を流れる空気の一部（フレッシュエアー）Ｃは、ガード部３０ａに沿って内側に流れる。このため、ガード部３０ａは、輻射熱から封鎖部２７を保護するととともに、ガード部３０ａは、常にガード部３０ａの全体に沿って流れる空気により冷却（空冷）される。したがって、ガード部３０ａを設けることにより、ロータリーバーナー２０の先端部分の耐熱性を向上できる。さらに、収容筒３０は、耐熱性ステンレススチール製であるため、収容筒３０の前側の部分を曲げたガード部３０ａは、その点でも耐熱性が高い。
【００４４】
ガード部３０ａは、収容筒３０の外周（周壁）３０ｂの前側の部分（先端）を内側に曲げることにより形成されている。このため、第１の部分３１の外側の部分は、前方に膨らむ形状の湾曲部３１ａとなっている。また、第１の部分３１の内側の部分（湾曲部３１ａの内側）は、収容筒３０の外周３０ｂとのなす角度αが鋭角となるように傾く傾斜部３１ｂとなっている。第２の部分３２は、傾斜部３１ｂと連続し、傾斜部３１ｂからさらに内側に曲げられており、収容筒３０の外周３０ｂとほぼ並行になっている。第２の部分３２は封鎖部２７の突出部分２７ａよりも長く、封鎖部２７の突出部分２７ａの内面は、その根元の近傍まで、第２の部分３２によって覆われている。
【００４５】
本例のガード部３０ａは、第１の部分３１の傾斜部３１ｂの径方向の幅Ｗ２が、第１の部分３１の径方向の幅Ｗの約半分となっている。すなわち、第１の部分３１の傾斜部（内側の部分）３１ｂの径方向の幅Ｗ２は、第１の部分３１の湾曲部（外側の部分）３１ａの径方向の幅Ｗ１とほぼ等しい。
【００４６】
第１の部分３１の傾斜部３１ｂは、ガード部３０ａに放熱板４０と対向するような広がり（投影面積）を持たせるために有効である。ガード部３０ａに放熱板４０と対向する十分な広がりを持たせるためには、第１の部分３１の傾斜部３１ｂと回転気化筒２１の回転軸Ｌとのなす角度θ１を、シェル１２の内面１２ｓと回転気化筒２１の回転軸Ｌとのなす角度θ２よりも大きくすることが好ましい。図５においては、回転気化筒２１の回転軸Ｌと平行な軸（線）Ｌ´に対する角度で角度θ２を示している。
【００４７】
なお、シェル１２の内面１２ｓは、前端側や後端側など、その一部分においては、水平方向に延びる部分や鉛直方向に延びる部分を含んでいる場合がある。このような場合には、シェル１２の内面１２ｓをシェル１２の内面１２ｓのうちの後方より前方が広がっている内面の部分１２ｔに注目し、第１の部分３１の傾斜部３１ｂと回転気化筒２１の回転軸Ｌとのなす角度θ１は、シェル１２の内面１２ｓのうちの後方より前方が広がっている内面の部分１２ｔと回転気化筒２１の回転軸Ｌとのなす角度θ２よりも大きくすることが好ましい。
【００４８】
また、シェル１２の内面１２ｓは、若干湾曲することにより、途中で傾斜角度が変わる場合もある。このような場合には、シェル１２の後方より前方が広がっている内面の部分１２ｔの初期勾配（シェル１２の後方より前方が広がっている内面の部分１２ｔのうちの、ロータリーバーナー２０側の端の回転気化筒２１の回転軸Ｌに対する初期勾配）を角度θ２とし、第１の部分３１の傾斜部３１ｂと回転気化筒２１の回転軸Ｌとのなす角度θ１を、内面の部分１２ｔの初期勾配θ２よりも大きくするとよい。あるいは、シェル１２の後方より前方が広がっている内面の部分１２ｔのうちの、傾斜が最も大きくなる部分の角度をθ２とし、第１の部分３１の傾斜部３１ｂと回転気化筒２１の回転軸Ｌとのなす角度θ１を、シェル１２の後方より前方が広がっている内面の部分１２ｔの最大傾斜角θ２よりも大きくするとよい。
【００４９】
典型的には、第１の部分３１の傾斜部３１ｂと回転気化筒２１の回転軸Ｌとのなす角度（第１の部分３１の傾斜部３１ｂと収容筒３０の外周３０ｂとのなす角度）θ１は、３０°〜５０°程度であることが好ましい。すなわち、第１の部分３１の傾斜部３１ｂと収容筒３０の開口端（回転軸Ｌと直交する断面を含む開口端）とのなす角度は、４０°〜６０°程度であることが好ましい。本例では、シェル１２の内面１２ｓと回転気化筒２１の回転軸Ｌとのなす角度θ２は、１０°程度であり、第１の部分３１の傾斜部３１ｂと回転気化筒２１の回転軸Ｌとのなす角度（初期勾配）θ１は、４５°程度である。
【００５０】
この赤外線発生装置１０によれば、封鎖部２７の前方を覆うように内側に延びる第１の部分３１により、放熱板４０の後方輻射（赤外線）が封鎖部２７に直に当たるのを抑制し、その輻射熱から封鎖部２７をガードすることができる。また、第１の部分３１の先端から後方に延びる第２の部分３２により、火炎の輻射熱から封鎖部２７の突出部分２７ａをガードすることができる。さらに、収容筒３０と燃焼外筒２３との間は、ファン１３から供給される空気の一部Ｃが流通する通路２８となっている。この通路２８を流れる空気の一部（フレッシュエアー）Ｃは、ガード部３０ａの第１の部分３１に沿って内側に流れ、その後、第２の部分３２に沿って後方に流れる。このため、ガード部３０ａ（第１および第２の部分３１および３２を含む）を冷却（空冷）することができるとともに、ロータリーバーナー２０の封鎖部２７（突出部分２７ａを含む）を冷却（空冷）することができ、輻射熱、熱伝達などによる封鎖部２７の温度上昇を抑制できる。
【００５１】
また、この赤外線発生装置１０によれば、ガード部３０ａにより構成される通路２８の先端部分が略Ｕ字型のラビリンス構造となっているため、直接、または反射などにより伝達される、放熱板４０の輻射熱や火炎からの輻射熱がガード部３０ａの内側に入り込み難い。一方、通路２８が略Ｕ字型のラビリンス構造となっていても、空気はスムーズに流れるため、ガード部３０ａおよび封鎖部２７を良好に空冷できる。さらに、この赤外線発生装置１０によれば、燃焼盤２２が後方よりも前方が若干広がっているため、通路２８の出口（ガード部３０ａの先端）が狭くなっている。したがって、火炎や火炎側からの熱のガード部３０ａ内側への入り込みがさらに抑制され、先端部（封鎖部）２７の熱負荷をさらに低減できる。
【００５２】
しかも、この赤外線発生装置１０によれば、ガード部３０ａの第１の部分３１に、傾斜角θ１が傾斜角θ２よりも大きくなるような傾斜部３１ｂ、具体的には、傾斜角θ１が３０°〜５０°程度となるような傾斜部３１ｂを設けている。このため、ガード部３０ａに、放熱板４０と対向するような広がりを持たせることができる。したがって、放熱板４０の輻射を効果的にブロック（反射）でき、ロータリーバーナー２０の先端部（封鎖部）２７を、放熱板４０の輻射から良好に保護（ガード）できる。
【００５３】
また、この赤外線発生装置１０によれば、ガード部３０ａの第２の部分３２を封鎖部２７の突出部分２７ａよりも長くしているため、結果として、ガード部３０ａの第２の部分３２は、封鎖部２７の突出部分２７ａの根元近傍にまで伸びている。したがって、ガード部３０ａの第２の部分３２により、火炎の輻射を効果的にブロック（反射）でき、封鎖部２７の突出部分２７ａを、火炎の輻射から良好に保護（ガード）できる。
【００５４】
さらに、この赤外線発生装置１０によれば、封鎖部２７が焼損して混合ガスＢが漏れ出し、燃焼効率が低下するような事態を未然に防止できると同時に、燃焼盤２２と燃焼外筒２３との間のガス室２６内に炎が入り込む、いわゆるバック燃焼を抑制することもできる。バック燃焼は、ガス室２６内の温度の上がり過ぎにより発生する。この赤外線発生装置１０では、ロータリーバーナー２０に与えられる熱負荷が高いが、上述のように、燃焼外筒２３と収容筒３０との間の通路２８に、ファン１３により供給される空気の一部を冷却空気Ｃとして流通させているため、燃焼外筒２３を介してガス室２６を適度に冷却できる。したがって、バック燃焼を抑制できる。
【００５５】
なお、上記のガード部３０ａの形状は、ガス室２６より前方に突き出た部分を備えた封鎖部２７を輻射熱に対してカバーし、空冷するのに適した１つの実施形態であり、湾曲部３１ａの曲率を変えたり、湾曲部３１ａを平坦に近い状態にするなどの変形は可能であり、本願の発明の範囲に含まれる。また、第１の部分３１と第２の部分３２とを一体の湾曲した形状に形成したりすることも可能であり、さらに、ラビリンスの効果を高めるためにこれらの部分に湾曲した部分を追加するなどの変形も可能であり、本願の発明の範囲に含まれる。上記のガード部３０ａの形状は、収容筒の前側の部分（先端）をプレス加工するなどの方法により、比較的容易に形成することができる形状の１つである。さらに、ガード部は、収容筒とは別体（別部材）で構成し、スポット溶接などにより、収容筒の前側の部分に取り付けてもよい。
【００５６】
以上のように、本例の赤外線ヒータ１および赤外線発生装置１０によれば、ロータリーバーナー２０の先端部（封鎖部）２７の温度上昇を抑制できる。したがって、ロータリーバーナーを適用した赤外線ヒータおよび赤外線発生装置であって、長期間使用してもロータリーバーナー２０の先端部２７が焼損し難い、赤外線ヒータおよび赤外線発生装置を得ることができる。そして、この赤外線発生装置１０では、ロータリーバーナー（回転霧化式バーナー）２０により、回転気化筒２１で気化させた液体燃料Ｆと燃焼空気とを含む混合ガスＢを、ガス室２６を介して筒状の燃焼盤２２より吹き出して環状の青火を生成し、その燃焼により発生した熱により、チャンバ１２ｃを介してシェル１２の前方の放熱板４０を加熱する。このため、ガンタイプバーナー（ノズル噴霧式バーナー）を備えた赤外線発生装置と比べて、燃焼効率が高く、より暖かく、しかも、運転音（燃焼騒音）が小さく、コンパクトな赤外線発生装置（低騒音で高出力の赤外線発生装置）が得られる。
【００５７】
本発明の赤外線発生装置は、大量の赤外線を安価に放出できるので、室内外の暖房を主な目的としてヒータに適用されるのに適しているが、用途はヒータに限定されるものではない。他の用途、例えば、加熱あるいは乾燥を目的とした装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる、赤外線発生装置を備える赤外線暖房装置の一例を示す正面図。
【図２】図１の赤外線暖房装置を示す側面図。
【図３】図１の赤外線暖房装置を一部断面にして示す側面図。
【図４】図１の赤外線暖房装置の概略構成を示す図。
【図５】図１の赤外線暖房装置の一部を拡大して示す図。
【符号の説明】
【００５９】
１    赤外線ヒータ（赤外線暖房装置）
１０    赤外線発生装置、  １１    燃料タンク
１２    シェル、  １２ｃ    チャンバ
１２ｓ    シェルの内面、  １３    ファン
２０    ロータリーバーナー、  ２１    回転気化筒
２２    燃焼盤、  ２２ｆ    燃焼盤の先端
２３    燃焼外筒、  ２３ｆ    燃焼外筒の先端
２６  ガス室、  ２７    封鎖部
２７ａ    封鎖部の突き出た部分、  ２８    通路
３０    収容筒、  ３０ａ    ガード部
３０ｂ    収容筒の外周、  ３１    第１の部分
３１ｂ    傾斜部、  ３２    第２の部分
４０    放熱板、  Ｌ    回転軸、  Ｌ´    回転軸Ｌと平行な軸
Ｃ    ファンから供給される空気の一部
Ｗ    第１の部分の径方向の幅、  Ｗ２    第１の部分の傾斜部の径方向の幅
θ１    第１の部分の傾斜部と回転気化筒の回転軸とのなす角度
θ２    シェルの後方より前方が広がる内面の部分と回転気化筒の回転軸とのなす角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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