(57)【要約】【課題】  傾斜した火炎放射軌跡を簡単に作れるようにする。【解決手段】  ノズル１７から、引火点が４０度〜７０度程度の燃料を液体状態で噴出させるとともに、上記ノズルの噴出口近傍で、そのノズルから噴出された液体状態の燃料を、着火させない範囲で瞬間的に加熱し、その後に燃料に着火する。そのために、圧力をかけた液体燃料を、液体状態で噴出するためのノズル１７と、このノズルの下流側にあってノズルから噴出された液体状態の燃料を着火しない範囲で加熱するための加熱手段１９と、この加熱手段のさらに下流側に設けた着火手段２０とを備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから、引火点が４０度〜７０度程度の燃料を液体状態で噴出させるとともに、上記ノズルの噴出口近傍で、そのノズルから噴出された液体状態の燃料を、着火させない範囲で瞬間的に加熱し、その後に燃料に着火する火炎放射方法。
【請求項２】
圧力をかけた液体燃料を、液体状態で噴出するためのノズルと、このノズルの下流側にあってノズルから噴出された液体状態の燃料を着火しない範囲で加熱するための加熱手段と、この加熱手段のさらに下流側に、加熱手段と間隔を保って設けた着火手段とを備えた火炎放射装置。
【請求項３】
加熱手段がイグニションプラグである請求項１記載の火炎放射装置。
【請求項４】
装置本体にノズルを設けるとともに、このノズルは圧力源と連係したタンクに接続する一方、上記ノズルは装置本体に対して取り替え可能にし、かつ、上記圧力源はその圧力を調整可能にした請求項１〜３のいずれかに記載の火炎放射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、野外劇場などの演出効果を目的とした火炎放射方法及びそれに用いる火炎放射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
野外劇場などの演出効果を目的とした装置として、図５に示す装置が従来から知られている。この従来の装置は、ノズル１から気化燃料を噴出させるとともに、そのノズル１の下流側に設けた着火手段２で着火するようにしている。そして、図５に示すように、ノズル１を垂直方向に向けて火炎３を形成するときには、ノズル１の噴出力と気化して軽くなった燃料の上昇力とが相まって火炎３はまっすぐに上昇し、その火炎放射軌跡は最後まで直進性を維持する。
【０００３】
しかし、ノズル１を傾斜させた状態では、図６に示すように、火炎放射軌跡は、途中でカーブを描いたものになってしまう。なぜなら、ノズル１の噴出力が及ぶ範囲３ａでは、火炎放射軌跡の直進性が保たれるが、上記噴出力が弱まったところから、気体燃料の上昇力が打ち勝って、その火炎放射軌跡が垂直方向の上昇線に変わってしまうからである。そして、火炎放射軌跡が直進性を保つ範囲３ａは、せいぜい２〜３ｍ程度で、それより先は上昇線を描いてしまう。
【０００４】
したがって、上記のように気化させた燃料を用いた装置で、斜めの火炎放射軌跡を求めようとしても、せいぜい２〜３ｍ程度の直進性しか得られない。そのために、例えば、上空で複数本の火炎放射軌跡を交差させたり、その交差角度を変更したりするような演出はほとんどできなかった。
【特許文献１】仏国特許出願公開第２７９８４５４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の目的は、垂直な火炎放射軌跡はもちろん傾斜した火炎放射軌跡も自由に作れる火炎放射方法及びそれに用いる火炎放射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、ノズルから引火点が４０度〜７０度程度の燃料を液体状態で噴出させるとともに、上記ノズルの噴出口近傍で、そのノズルから噴出された液体状態の燃料を、着火させない範囲で瞬間的に加熱し、その後に燃料に着火する点に特徴を有する。
なお、上記のように液体状態の燃料を加熱手段で加熱した段階で、例えば、その液柱の周囲で気化したわずかな燃料が燃える現象もあるが、この発明における着火させない範囲とは、燃焼時の炎が視認できない範囲ということである。
【０００７】
また、液体燃料の引火点が「４０度〜７０度程度」としたのは、その下限が４０度ぴったりで、上限も７０度ぴったりというように、引火点の範囲を厳密に決めることができないからである。なぜなら、その時々の気温や、噴出する燃料の単位時間当たりの流量等々、引火点を決めるためのパラメータがたくさんあるので、引火点の上限と下限を正確に定められないからである。しかし、引火点がおおむね４０度〜７０度前後の液体燃料を用いれば、所期の目的を達成することができる。
【０００８】
第２の発明は、圧力をかけた液体燃料を、液体状態で噴出するためのノズルと、このノズルの下流側にあってノズルから噴出された液体状態の燃料を着火しない範囲で加熱するための加熱手段と、この加熱手段のさらに下流側に、加熱手段と間隔を保って設けた着火手段とを備えた点に特徴を有する。
なお、液体状態の燃料を着火しない範囲で加熱するとは、第１の発明と同様に、燃焼時の炎が視認できない範囲で加熱するということである。
【０００９】
第３の発明は、加熱手段がイグニションプラグである点に特徴を有する。
第４の発明は、装置本体にノズルを設けるとともに、このノズルは圧力源と連係したタンクに接続する一方、上記ノズルは装置本体に対して取り替え可能にし、かつ、上記圧力源はその圧力を調整可能にした点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明によれば、ノズルから燃料を液体状態で噴出するようにしたので、その液体の質量とノズルの噴出力とで、その液柱がまっすぐに噴出されることになる。このように液柱の直進性がノズルからの噴出力で維持されるので、たとえ、ノズルを斜めにしても、噴出力さえ維持していれば、火炎放射軌跡を斜めに維持できる。言い換えると、ノズルの噴出力さえ制御できれば、火炎放射軌跡を垂直にしたり斜めにしたりすることが自由にできる。したがって、例えば、野外劇場における火炎による演出効果を高めることができる。
【００１１】
また、燃料を液体状態にして着火する場合には、ときには正確に着火しないこともあり得るが、第１の発明では、液体状態の燃料を着火前に加熱しているので、着火タイミングを常に正確に保つことができる。したがって、放射火炎線をつけたり消したりするタイミングも正確にでき、それだけ演出効果を高めることができる。
【００１２】
第２の発明によれば、加熱手段と着火手段とを設けたので、液体状態の燃料をあらかじめ加熱した後に着火することができ、それだけ着火タイミングを正確に保つことができる。
したがって、第１の発明と同様に、演出効果を高めることができる。
第３の発明によれば、加熱手段としてイグニションプラグを用いたので、液体状態の燃料を瞬間的に加熱できる。
【００１３】
第４の発明によれば、ノズルを取り替え可能にし、かつ、圧力源の圧力も調整可能にしたので、そのノズルから噴出される液柱の太さを太くし、かつ、圧力源の圧力を上げてノズルからの噴出力を大きくすれば、それだけ液柱の直進性を維持しながら、それを遠くへ飛ばすことができるとともに、その距離分だけ燃焼時間も長く保つことができる。反対に、液柱の太さを細くすれば、それだけ繊細な火炎放射軌跡を描くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に示した実施形態は、装置本体１１に燃料供給流路１２を設けるとともに、この燃料供給流路１２は、液体燃料用のサイフォンタンク１３に接続している。このサイフォンタンク１３内に収納した液体燃料は、４０度〜７０度程度の高い引火点を有するものである。このようにしたサイフォンタンク１３は、この発明の圧力源であるボンベ１４に接続し、このボンベ１４の圧力でタンク１３内の燃料を燃料供給流路１２に供給するようにしている。
【００１５】
また、上記装置本体１１に設けた燃料供給流路１２には、上流側から下流側に向かって、フィルター１５、電磁開閉バルブ１６およびノズル１７を順に設けている。そして、電磁開閉バルブ１６を開弁すると、ボンベ１４で加圧されたサイフォンタンク１３内の液体燃料が、ノズル１７から噴出するようにしている。ただし、上記ノズル１７は、装置本体１１に対して取り替え可能にしている。
そして、上記ノズル１７を吐出させた装置本体１１の上側には、ノズル１７を囲むようにして風防１８をもうけている。
【００１６】
さらに、上記風防１８とノズル１７との間には、イグニションプラグからなる加熱手段１９および着火手段２０を設けている。なお、図中符号２１，２２は加熱手段１９および着火手段２０のバッテリーである
上記加熱手段１９は、その一対の電極１９ａ，１９ｂをノズル１７の近傍に設けるとともに、ノズル１７の噴出口を挟んで対向させている。一方、着火手段２０も、その一対の電極２０ａ，２０ｂを、ノズル１７から噴出された液体燃料の噴出軌跡を挟んで互いに対向させている。
【００１７】
ただし、上記着火手段２０の電極２０ａ，２０ｂは、加熱手段１９の電極１９ａ，１９ｂとの間に距離を保つとともに、電極１９ａ，１９ｂの対向線と、電極２０ａ，２０ｂの対向線とは位相を９０度ずらしている。なお、両電極の対向線の位相を９０度ずらしたのは、それらが同位相にあるよりも、取り付けが簡単になるからである。
【００１８】
上記のようにした実施形態の最大のポイントは、火炎放射軌跡の直進性を維持することで、特に、直進性が十分に保たれた傾斜火炎放射軌跡を意図的に作れるようにすることである。そのためには、ノズル１７から噴出された液体燃料が、ある程度燃えながら、液体としての質量を十分に保って、ノズル１７の噴出力で勢い良く放射されるという条件を満たさなければならない。このような条件を満足させるためには、引火点の高い液体燃料をノズル１７から勢い良く噴出しなければならなくなる。
【００１９】
ところが、引火点の高い液体燃料を用いると、ノズル１７の噴出力で直進性を保った液柱２３を形成することはできるが、その着火がスムーズに行かなくなるので、着火タイミングを正確に保てなくなるという問題が発生する。一方、正確な着火タイミングを保つためには、引火点が低い燃料の方が適切であるが、引火点が低くなれば、それだけ燃料が一気に燃えてしまって、液柱２３を保つことができなくなる。液柱２３が保てなければ、その質量と噴出力とを利用した火炎放射軌跡の直進性が損なわれてしまう。
【００２０】
つまり、着火性と直進性とは、二律背反的な関係にあるが、この実施形態では、二律背反的な問題を同時に解決したもので、以下には、その作用を説明する。
【００２１】
まず、電磁開閉バルブ１６を開弁すると、ノズル１７から加圧された液体燃料が液柱２３となって噴出する。このときに、加熱手段１９をスパークさせると、図２に示すように、その火花ａが液柱２３を横切るので、そのときの火花で液柱になっている液体燃料が加熱されることになる。なお、引火点が６０度〜７０度程度の液体燃料の場合に、６００度ぐらいで１／１０秒程度スパークさせても、ほとんど着火しなかった。
【００２２】
上記のように液柱状の燃料を加熱手段１９で加熱した後、着火手段２０をスパークさせると、液柱２３に着火して燃焼するとともに、液柱２３は燃焼状態を保ちながら噴出されることになる。
【００２３】
そして、この実施形態において、良好な着火性が得られるのは、次の理由からである。
すなわち、図３に示すように、加熱手段１９をスパークさせたとき、液柱２３の周囲では加熱により気化した燃料２３ａが発生する。言い換えると、液体燃料のほとんどが着火することなく液柱２３を維持しながら、その周囲に気化した燃料２３ａが発生する状態になる。ただし、このような状態にするためには、液体燃料がその引火点よりも少し低い温度まで加熱される必要がある。例えば、引火点が６０度〜７０度程度の液体燃料の場合であれば、加熱温度は４０度〜５０度程度になる。
【００２４】
なお、上記のような加熱状態において、ほとんど視認できない程度の炎が発生している可能性は十分に考えられるが、この実施形態では、視認できない程度の炎が発生していても、それは着火していない範囲内の現象としてとらえ、燃焼時の炎が視認できる状態になったときの現象を着火と定義する。
【００２５】
上記のように加熱手段１９で加熱されて、周囲に気化した燃料２３ａを発生させた液柱２３は、そのまま噴出されて着火手段２０の電極２０ａ，２０ｂ間に到達するとともに、このときのスパークによって、上記した気化した燃料２３ａに着火される。つまり、着火前に加熱することによって、液柱２３の周囲に気化した燃料２３ａを発生させているので、着火手段２０はこの気化した燃料２３ａを着火させることになる。このように気化した燃料２３ａを着火させるので、それだけ着火性も良くなる。
【００２６】
なお、引火点の高い液体燃料とはいえ、それがノズルから噴出されれば、たとえ加熱しなくても、その周囲に気化した燃料を発生させる。したがって、液体燃料が自然に気化する微妙なタイミングをとらえて、そこで着火すれば、その着火タイミングを正確に保つことができる。しかし、使用環境や燃料がいろいろ異なる中で、上記のような微妙な着火点を常時正確に定めることはほとんど不可能である。
【００２７】
しかしながら、この実施形態のように、加熱手段１９と着火手段２０とをある程度間隔を置いて設けることによって、液柱２３が着火手段２０に到達した時点で、気化した燃料２３ａを液柱２３の周囲に確実に発生させておくことができる。したがって、着火タイミングをいつも正確に保つことができる。また、電磁開閉バルブ１６の開閉のタイミングと、着火タイミングとを制御することによって、火炎の放射軌跡を瞬間的に消したり、あるいはそれを瞬間的に現出させたりでき、それだけ演出効果も一段と向上する。
【００２８】
次に、火炎放射軌跡の直進性は、引火点の高い液体燃料を、その質量とノズル１７からの噴出力とを利用して放出しているので、図４に示すように、ある程度の距離まで液柱２３を維持しつつ、その周囲に炎２３ｂを発生させながら直進することになる。そして、最終的には、この液柱２３が燃え尽きて炎だけとなり、火炎放射軌跡も消滅することになる。
実験結果では、６０度〜７０度の角度で燃料を噴出させたところ、その火炎放射軌跡は、８ｍ以上直線として認識することができた。
【００２９】
なお、この実施形態における液体燃料の引火点は、だいたい４０度〜７０度程度が適切である。ただし、厳密な意味で、４０度〜７０度の範囲内になければならないということではない。それらが１度〜２度ずれることも十分にあり得る。なぜなら、引火点を基準にして液体燃料を選択するときには、その環境条件等に応じて若干異なるからである。その環境条件として典型的なのは気温である。気温が低ければ引火点も低い液体燃料を使用しなければならないし、逆に、気温が高ければ、引火点の高い液体燃料を使用することになる。したがって、この発明における引火点４０度〜７０度というのは、下限および上限のいずれも１〜２度程度ずれたとしても、４０度〜７０度程度の範囲に入るといえる。
【００３０】
また、この実施形態の場合には、そのノズル１７を取り替えるとともに、必要な圧力を持ったボンベ１４を選択することによって、液柱２３の太さとその火炎放射軌跡の長さとをある程度自由に調整することができる。例えば、液柱２３の太さを太くし、かつ、ボンベ１４の圧力を高くしてノズル１７からの噴出力を大きくすれば、それだけ液柱２３の直進性を維持しながら、その液柱を遠くへ飛ばすことができ、しかも、その距離分だけ燃焼時間も長く保つことができる。反対に、液柱２３の太さを細くすれば、それだけ繊細な火炎放射軌跡を描くことができる。このように、液柱２３の太さやボンベ１４の圧力を調整することによって、目的に応じた演出効果を発揮させることができる。
【００３１】
なお、この実施形態では、圧力源としてボンベ１４を用いたが、このボンベ１４に変えて液体ポンプを用いても良い。特に、液体ポンプを可変容量ポンプにしたときには、その吐出流量を制御しながら、ノズル１７からの噴出力を自由に調整できるという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明は、例えば、野外劇場など屋外でのイベントなどで、火炎による演出を効果的に発揮させるために利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】装置の概略図である。
【図２】液柱と加熱手段との関係を示した説明図である。
【図３】液柱の周囲に気化した燃料が発生した状態を示す説明図である。
【図４】液柱の周囲に炎が発生している状態を示す説明図である。
【図５】従来の装置の説明図である。
【図６】従来の装置でノズルを斜めにして火炎を形成した状態の説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１      装置本体
１３      サイフォンタンク
１４      圧力源であるボンベ
１７      ノズル
１９      加熱手段
２０      着火手段
２３      液柱
【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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【図６】
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