(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性液体燃料を内在し、その上方に開口部を有する貯溜タンクと、この開口部上部位置に連接され、上方向に通気性を有するとともに、前記揮発性燃料と空気の混合気体を低温燃焼させる酸化触媒を備える発熱ユニットと、から成る発熱装置において、前記貯溜タンク内部には、下端部が揮発性液体燃料に浸漬されるとともに、その上端部が前記開口部をほぼ閉塞する位置まで上方に延設されてなる繊維質部材またはスポンジ部材が配置され、前記貯溜タンク上面の開口部周囲に揮発性液体燃料が滞溜可能なリング状の堰部が設けられ、該堰部内方の揮発性液体燃料が滞溜可能な堰内部は前記開口部の面積よりも大きいことを特徴とする発熱装置。
【請求項２】
前記繊維質部材が耐熱性を有する石綿である請求項１に記載の発熱装置。
【請求項３】
外部より前記貯溜タンク上部に導入されて前記発熱ユニットに供給される外気の流れ方向を、前記貯溜タンク開口部側へ変更する整流部が設けられている請求項１または２に記載の発熱装置。
【請求項４】
前記開口部より揮発する揮発性液体燃料を、前記発熱ユニットに導く導入部が設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の発熱装置。
【請求項５】
前記整流部と導入部とが一体とされ、前記発熱ユニットへの混合気流入口を囲み、前記貯溜タンク開口部へ延びる筒状体とされている請求項４に記載の発熱装置。
【請求項６】
前記発熱ユニットと貯溜タンクとが分離可能とされている請求項１〜５のいずれかに記載の発熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は飲食物または飲食物等を内在する容器等を加熱、保温することのできる発熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、アウトドア指向の高まりに伴い、屋外において容易にしかも安全に取り扱うことの出来る小型の発熱装置が望まれている。
【０００３】
これら屋外、特には山等における場所や地震災害に被災した場所等では、裸火により火災等が発生する恐れがあり、引火等の恐れのない安全性の高い発熱装置が所望されており、これらの装置としては、揮発性燃料と空気を酸化触媒に接触させ、火炎を発生させずに低温燃焼させて発熱を得る発熱装置が製品化されている。
【０００４】
これら前記した従来の低温燃焼による発熱装置１’は、図５に示されるように揮発燃料を供給する液体燃料や固形燃料２’が受け皿３’内に配置され、前記受け皿３’の上部に酸化触媒である白金等を有する多孔質セラミック粒子４’を内在する発熱体５’が設けられ、前記発熱体５’の上部位置に加熱される容器６’が配置され、外容器７’の前記発熱体５’周囲部分に通気孔８’を設けた構造とされており、前記液体燃料や固形燃料２’より揮発する揮発燃料が、前記酸化触媒である白金により空気中の酸素と反応、低温燃焼されて発熱することにより、容器６’が加熱されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の低温燃焼による発熱装置においては、燃料が固形であっても液体であっても、燃料の消費に伴い、燃料の上面位置が変化することにより、燃料が揮発する位置が変化し、前記発熱体に供給される揮発燃料の量が変化してしまい、発熱体における発熱が変化して安定した発熱が得られないという問題があった。
【０００６】
また、これら従来の低温燃焼による発熱装置においては、発熱の立ち上がりを速くするために前記発熱体に供給される揮発燃料の量を多くすると、発熱により発熱体の温度が上昇した際に、発熱体の酸化能力が上昇することから、発熱体が過度に発熱するようになり、これを防止するために前記発熱体に供給される揮発燃料の量を少なくすると、前記発熱体の立ち上がりが著しく遅くなり、十分な発熱を得るために長い時間を要してしまうという問題があった。
【０００７】
よって、本発明は上記した問題点に着目してなされたもので、第１には揮発燃料の量に拘わらず、安定した量の揮発燃料が発熱体に供給され、安定した発熱状態を得ることができ、第２には発熱の立ち上がりが速く、尚且つ発熱体の温度が上昇した場合にも、過度の発熱を起こすことのない発熱装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した問題を解決するために、本発明の発熱装置は、揮発性液体燃料を内在し、その上方に開口部を有する貯溜タンクと、この開口部上部位置に連接され、上方向に通気性を有するとともに、前記揮発性燃料と空気の混合気体を低温燃焼させる酸化触媒を備える発熱ユニットと、から成る発熱装置において、前記貯溜タンク内部には、下端部が揮発性液体燃料に浸漬されるとともに、その上端部が前記開口部をほぼ閉塞する位置まで上方に延設されてなる繊維質部材またはスポンジ部材が配置され、前記貯溜タンク上面の開口部周囲に揮発性液体燃料が滞溜可能なリング状の堰部が設けられ、該堰部内方の揮発性液体燃料が滞溜可能な堰内部は前記開口部の面積よりも大きいことを特徴としている。
この特徴によれば、貯溜タンク内部における揮発性液体燃料の残量に拘わらず、揮発性液体燃料が前記開口部の繊維質部材またはスポンジ部材上部面より揮発するようになり、揮発位置を一定とすることができることから、安定した量の揮発燃料が発熱ユニットに供給され、安定した発熱状態を得ることができる。そして発熱の立ち上げ時において、堰内部に揮発性液体燃料を貯溜しておくことにより、通常の開口部より大きな揮発面積から燃料が揮発し、多くの揮発燃料が発熱ユニットに供給され、立ち上がり時間を短縮できるるとともに、堰内部の揮発性液体燃料が消費された後は、通常の開口部からのみ燃料が供給されるようになることから、発熱ユニットが過度に発熱することもない。
【０００９】
本発明の発熱装置は、前記繊維質部材が耐熱性を有する石綿であることが好ましい。
このようにすれば、前記発熱ユニットからの輻射熱にも繊維質部材が変質したり劣化したりすることが少なく、輻射熱があっても安定して燃料が供給されるばかりか、繊維質部材を長期に渡って交換することなく使用することができる。
【００１１】
本発明の発熱装置は、外部より前記貯溜タンク上部に導入されて前記発熱ユニットに供給される外気の流れ方向を、前記貯溜タンク開口部側へ変更する整流部が設けられていることが好ましい。
このようにすれば、外気と開口部より揮発する揮発燃料とが適宜に混合されるとともに、外気が開口部近傍を流れるようになることから、外気の流れに伴って燃料が効率良く揮発するようになり、効率良く揮発燃料を発熱ユニットに供給することができるようになる。
【００１２】
本発明の発熱装置は、前記開口部より揮発する揮発性液体燃料を、前記発熱ユニットに導く導入部が設けられていることが好ましい。
このようにすれば、揮発した揮発性液体燃料が過度に拡散することを防止でき、効率よく発熱ユニットに供給されるようになる。
【００１３】
本発明の発熱装置は、前記整流部と導入部とが一体とされ、前記発熱ユニットへの混合気流入口を囲み、前記貯溜タンク開口部へ延びる筒状体とされていることが好ましい。
このようにすれば、部品点数を低減できるばかりか、その構造を簡易なものとすることができる。
【００１４】
本発明の発熱装置は、前記発熱ユニットと貯溜タンクとが分離可能とされていることが好ましい。
このようにすれば、発熱ユニットと貯溜タンクとを分離することにより、消火を容易に実施できるばかりか、前記貯溜タンクや堰内部への揮発性液体燃料の補充や注入を容易に実施できるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本実施例の発熱装置の一部破断面を示す外観側面図であり、図２は本実施例の発熱装置を構成する上部ユニットおよび下部ユニットを示す上面図であり、図３は、本実施例の発熱装置を示す分解斜視図であり、図４（ａ）は、本実施例の発熱装置に用いた発熱ユニットの形状を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、本実施例の発熱装置に用いた発熱ユニットの構成を示す断面模式図である。
【００１７】
まず、本実施例の発熱装置１は、図１に示されるような外観をしており、主に発熱ユニット２２を燃焼室２３内部に内在する上部ユニット４と、揮発燃料であるメチルアルコール１４を貯溜する貯溜タンクとしての燃料タンク１２を、その内部に有し、底板６の下部に放熱フィン７を有する下部ユニット５とから構成され、本実施例では、前記燃焼室２３内部に五徳２７が配置され、その上部には内部に水３３を貯留して水蒸気を発生する水蒸気ユニット２が載置され、この水蒸気ユニット２上の蒸篭３に高温の水蒸気が供給されるようになっており、前記上部ユニット４と下部ユニット５は、図２および図３に示されるように分離可能とされている。
【００１８】
前記下部ユニット５の構成は、円筒状の側部パネル８が、アルミニウム製の円盤状とされた前記底板６にネジ９により固定されており、この底板６の下部には前記したように放熱用の放熱フィン７が設けられているとともに、前記側部パネル８の上部の所定位置には、複数の外気導入口１０が設けられていて、下部ユニット５内部に外気が流入可能とされている。
【００１９】
また、前記底板６上面の所定位置には、燃料タンク１２の外周と当接するようにガイドピン１１が設けられており、このガイドピン１１によって前記下部ユニット５内部のほぼ中央位置に、燃料タンク１２が配置されるようになっており、本実施例の燃料タンク１２は、前記底板６の外径よりも小さな径とされ、その高さも、前記下部ユニット５と上部ユニット４とで形成される空間高さよりも低いものとされており、前記燃料タンク１２の外周部および上部位置に空間が形成されるようになっている。
【００２０】
この燃料タンク１２はアルミニウム製とされており、その内部には揮発燃料である高純度のメチルアルコール１４が貯溜され、その上面中央部には開口１６が形成され、この開口の直下位置には、石綿１３が前記メチルアルコール１４に浸漬されるとともに、前記開口１６をほぼ閉塞するように配置されており、前記メチルアルコール１４が石綿１３の毛細管現象により吸い上げられて、この石綿１３の上面より前記メチルアルコール１４が揮発するようになっている。
【００２１】
また、図１および図３に示されるように、本実施例では前記開口１６を囲み、その堰内部１５に揮発燃料が滞留可能とされたリング状の堰部１７が設けられており、燃焼開始時には、この堰内部１５にメチルアルコール１４を注入し、滞留させることにより、通常時においてメチルアルコール１４が揮発、供給される前記開口１６よりも大きな面積を有する前記堰内部１５より、通常時よりも多くのメチルアルコール１４が揮発、供給されるとともに、前記堰内部１５のメチルアルコール１４が揮発することにより、前記石綿１３上部に燃料タンク１２内のメチルアルコール１４が吸い上げられて、前記開口１６より揮発するようになって、発熱の立ち上がりが速くなるようにされている。
【００２２】
また、この下部ユニット５上に載置される上部ユニット４は、その外周に形成され、その上部位置に円形の排気口２６が設けられた排気通路２４と、前記発熱ユニット２２が配置された燃焼室２３とから主に成り、これら排気通路２４と燃焼室２３は、燃焼室側部パネルに設けられた通気窓２５により連通しており、発熱ユニット２２にて生じた燃料ガスが、この通気窓２５および前記排気通路２４を通じて発熱装置１の外部上方向に排出されるようになっている。
【００２３】
前記発熱ユニット２２は、図２および図３に示されるように、前記燃焼室２３のほぼ中央位置に配置され、その直下には上部ユニット４と前記下部ユニット５とで形成される空隙に連通する連通口２９が形成されており、発熱ユニット２２は前記燃焼室２３と下部ユニット５内部とを隔てる底部パネルに断熱部材１９を介して固定ボルト２０にて固定されている。
【００２４】
また、本実施例においては、図３に示されるように、前記整流部および導入部として、前記連通口２９を囲む円筒状の筒状体１８を連通口２９の下方側に設けており、前記外気導入口１０より燃料タンク１２の外周部に沿って流入する外気が、筒状体１８によって燃料タンク１２の開口１６側へ向かうようにされており、これによって外気の流れに連れて前記開口１６よりメチルアルコール１４が効率良く揮発するようになるとともに、揮発したメチルアルコール１４と外気とが適宜に混合され、混合気とされて前記筒状体１８により連通口２９へ導かれ、発熱ユニット２２にその下方側より供給されるようになっている。
【００２５】
また、図中の２１は、発熱ユニット２２の外周部の欠け等を防ぐための取り外し可能とされた保護カバーであり、２８は、前記五徳２７上に載置される前記水蒸気ユニット２等のずれ防止を行う係合ピンである。
【００２６】
また、前記発熱ユニット２２は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、ニッケル―クロム合金３０に連通する微細な空隙３２を有する比表面積が大きな発泡金属状とした触媒担体３１の金属表面に、酸化触媒である白金層を設け、前記触媒担体３１と混合気とが、混合気が通過しながら接触できるようにハニカム形状とされている。
【００２７】
前記本実施例のようにすることにより、燃料タンク１２内部のメチルアルコール１４が消費されてその液面が変化しても、メチルアルコール１４が揮発する面が常に一定とされ、発熱ユニット２２に供給されるメチルアルコール１４が安定することにより、メチルアルコール１４の消費に拘わらず安定した発熱が得られるようになる。
【００２８】
また、本実施例のように、前記堰部１７を設けてメチルアルコール１４を堰内部１５に滞留させることにより、立ち上げ時に多くのメチルアルコール１４を発熱ユニット２２に供給でき、立ち上げ時間を短縮することができる。
【００２９】
また、本実施例のように、前記筒状体１８を設けることにより、前記開口１６よりメチルアルコール１４が効率良く揮発し、外気と混合するとともに、これら混合気を連通口２９へ導いて効率良く発熱ユニット２２に供給されるようになる。
【００３０】
また、本実施例のように、前記上部ユニット４と下部ユニット５とを分離可能とすることは、前記上部ユニット４を下部ユニットより取り外すことで、前記発熱ユニット２２への燃料供給を断ち、消化を容易に実施できるとともに前記堰内部１５への燃料注入を容易に実施できることから好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらを一体としても良い。
【００３１】
以上、本実施例を図面に基づいて説明してきたが、本発明はこれら前記した実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲での変更や追加があっても、本発明に含まれることは言うまでもない。
【００３２】
また、本実施例では、前記揮発性燃料としてメチルアルコールを使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜な揮発性を有する可燃性の燃料であれば問題なく使用できるが、燃料の毒性や入手性等から低級アルコールを用いることが好ましい。
【００３３】
また、本実施例における酸化触媒としては、白金触媒をニッケル―クロム合金の発泡体金属担体に担持させたものを使用しているが、これら酸化触媒としては白金以外に、パラジウム等の貴金属触媒や、マンガン系やペロブスカイト型の触媒等が例示され、その担持構造も本実施例のようなハニカム構造の他に、粒状や繊維状としたものが例示されるが、本発明においては、混合気を効率良く燃焼するとともに、混合気と燃焼ガスが一定方向に移動しながら燃焼されることが好ましいことから、その担持構造は同一方向に連通する複数の筒部を有するハニカム構造とすることが好ましく、これら酸化触媒の種類や大きさ等は、必要とされる発熱量に基づく混合気の処理ガス量と、各酸化触媒における空間速度値とにより適宜選択すれば良い。
【００３４】
また、前記実施例では、繊維質部材として石綿１３を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら繊維質部材としては、使用する揮発燃料に侵されることがなく、揮発燃料を吸い上げ可能とするものであれば良く、これら繊維質部材としては、前記石綿の他に、例えばナイロン不職布等を用いても良い。
【００３５】
また、これら揮発燃料を吸い上げて揮発させるものとして、前記繊維質部材をスポンジ部材としても良く、これらスポンジ部材としては使用する揮発燃料に侵されることがなく、揮発燃料を適宜に吸い上げ可能とするものであれば良い。
【００３６】
また、前記実施例では、整流部と導入部とを一体として円筒状の筒状体１８を設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その形状を多角形筒状としたり、これら整流部と導入部とを別体としても良く、前記整流部は、外気の流れを前記開口１６側に変化させ、前記導入部は、揮発燃料を含有する混合気を、発熱ユニットへ導くものであれば、その形状や配置等は任意とされるが、本実施例のようにこれら整流部と導入部とを一体とし、前記連通口２９より前記開口１６側へ延びる筒状体とすることにより、部品点数を低減するとともに、その構造を簡易ものとすることができることから好ましい。
【００３７】
また、前記実施例では、前記堰部１７を開口１６の外周に設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら堰部を複数前記燃料タンク１２の上面の適宜な位置に配置したりしても良い。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は以下の効果を奏する。
【００３９】
（ａ）請求項１項の発明によれば、貯溜タンク内部における揮発性液体燃料の残量に拘わらず、揮発性液体燃料が前記開口部の繊維質部材またはスポンジ部材上部面より揮発するようになり、揮発位置を一定とすることができることから、安定した量の揮発燃料が発熱ユニットに供給され、安定した発熱状態を得ることができる。そして発熱の立ち上げ時において、堰内部に揮発性液体燃料を貯溜しておくことにより、通常の開口部より大きな揮発面積から燃料が揮発し、多くの揮発燃料が発熱ユニットに供給され、立ち上がり時間を短縮できるるとともに、堰内部の揮発性液体燃料が消費された後は、通常の開口部からのみ燃料が供給されるようになることから、発熱ユニットが過度に発熱することもない。
【００４０】
（ｂ）請求項２項の発明によれば、前記発熱ユニットからの輻射熱にも繊維質部材が変質したり劣化したりすることが少なく、輻射熱があっても安定して燃料が供給されるばかりか、繊維質部材を長期に渡って交換することなく使用することができる。
【００４２】
（ｃ）請求項３項の発明によれば、外気と開口部より揮発する揮発燃料とが適宜に混合されるとともに、外気が開口部近傍を流れるようになることから、外気の流れに伴って燃料が効率良く揮発するようになり、効率良く揮発燃料を発熱ユニットに供給することができるようになる。
【００４３】
（ｄ）請求項４項の発明によれば、揮発した揮発性液体燃料が過度に拡散することを防止でき、効率よく発熱ユニットに供給されるようになる。
【００４４】
（ｅ）請求項５項の発明によれば、部品点数を低減できるばかりか、その構造を簡易なものとすることができる。
【００４５】
（ｆ）請求項６項の発明によれば、発熱ユニットと貯溜タンクとを分離することにより、消火を容易に実施できるばかりか、前記貯溜タンクや堰内部への揮発性液体燃料の補充や注入を容易に実施できるようになる。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における発熱装置を示す一部破断側面図である。
【図２】本発明の実施例における発熱装置を構成する上部ユニットおよび下部ユニットを示す上面図である。
【図３】本発明の実施例における発熱装置を示す分解斜視図である。
【図４】（ａ）本発明の実施例における発熱装置に用いた発熱ユニットの形状を示す斜視図である。
（ｂ）本発明の実施例における発熱装置に用いた発熱ユニットの構成を示す断面模式図である。
【図５】従来における発熱装置の構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１            発熱装置
２            水蒸気ユニット
３            蒸篭
４            上部ユニット
５            下部ユニット
６            底板
７            放熱フィン
８            側部パネル
９            ネジ
１０          外気導入口
１１          ガイドピン
１２          燃料タンク（貯溜タンク）
１３          石綿
１４          メチルアルコール（揮発燃料）
１５          堰内部
１６          開口（開口部）
１７          堰部
１８          筒状体
１９          断熱材
２０          固定ボルト
２１          保護カバー
２２          発熱ユニット
２３          燃焼室
２４          排気通路
２５          通気窓
２６          排気口
２７          五徳
２８          係止ピン
２９          連通口
３０          ニッケル―クロム合金
３１          触媒担体
３２          空隙
３３          水
【図１】
0003991247.tif 000002
【図２】
0003991247.tif 000003
【図３】
0003991247.tif 000004
【図４】
0003991247.tif 000005
【図５】
0003991247.tif 000006