(57)【要約】【課題】様々の形状の有色の火炎を形成することを可能とする有色火炎形成装置を提供する。【解決手段】有色火炎形成装置１においては、水素タンク８内の水素が導管３１を介してノズル部５に供給され、ノズル部５から台座部４の上方に吐出される。ノズル部５から吐出された水素は、点火具によって点火されて燃焼し、風防部７の内側に水素の燃焼火炎である無色の火炎が形成される。有色火炎形成装置１は、前記無色の火炎の範囲内に配置される支持体と炎色反応を示す材料で所定の形状に形成されて前記支持体の外面に固定される炎色反応体とを有した有色火炎形成部６を含み、前記炎色反応体に形状に対応する形状を有した有色の火炎を前記無色の火炎中に形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無色の火炎を形成するための無色炎形成機構と、
炎色反応を示す材料で所定の形状に形成され、前記無色炎形成機構により形成される前記無色の火炎の範囲内に配置される炎色反応体と、
を含み、
前記炎色反応体の形状に対応する形状を有した有色の火炎を前記無色の火炎中に形成する、有色火炎形成装置。
【請求項２】
前記炎色反応体は、それぞれが異なる炎色反応を示す材料で形成された複数の炎色反応部を含む、請求項１に記載の有色火炎形成装置。
【請求項３】
前記炎色反応体は、前記無色炎形成機構により形成される前記無色の火炎の範囲内に配置される支持体の外面に固定されている、請求項１又は２に記載の有色火炎形成装置。
【請求項４】
前記炎色反応体は、前記支持体の前記無色の火炎の立ち上がり方向に沿った外面に固定されている、請求項３に記載の有色火炎形成装置。
【請求項５】
前記支持体は、所定の高さ、所定の幅及び所定の厚さを有して形成され、
前記炎色反応体は、前記支持体の厚さ方向に対向する表面及び裏面のそれぞれに固定されている、請求項４に記載の有色火炎形成装置。
【請求項６】
前記支持体と前記炎色反応体とが互いに対応する形状を有する、請求項３〜５のいずれか一つに記載の有色火炎形成装置。
【請求項７】
前記炎色反応体が固定されている前記支持体が、交換可能に構成されている、請求項１〜６のいずれか一つに記載の有色火炎形成装置。
【請求項８】
前記無色火炎形成機構は、水素を燃焼させることによって前記無色の火炎を形成する、請求項１〜７のいずれか一つに記載の有色火炎形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炎色反応を利用して有色の火炎を形成する有色火炎形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炎色反応を利用して有色の火炎を形成する従来技術の一例として、特許文献１に記載されたトーチが知られている。特許文献１に記載されたトーチは、火炎形成機構によってトーチ本体の一端側近傍に火炎を形成するものであり、前記火炎形成機構の形成する火炎と接触して炎色反応を呈する金属を含有する呈色物質を前記トーチ本体の前記一端側の近傍部位に備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３８７２２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、出願人は、火炎を例えば観賞用や情報伝達用の道具として利用できるようにするため、様々な形状の有色の火炎を形成することを検討している。上述の従来技術は、単に火炎の視認性を向上させるためのものであって、様々な形状の有色の火炎を形成することはできない。
【０００５】
そこで、本発明は、様々の形状の有色の火炎を形成することを可能とする有色火炎形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面による有色炎形成装置は、無色の火炎を形成するための無色火炎形成機構と、炎色反応を示す材料で所定の形状に形成され、前記無色火炎形成機構により形成される前記無色の火炎の範囲内に配置される炎色反応体と、を含み、前記炎色反応体の形状に対応した形状を有する有色の火炎を前記無色の火炎中に形成する。
【発明の効果】
【０００７】
前記有色炎形成装置においては、前記炎色反応体の形状に対応する形状を有した有色の火炎が形成される。このため、前記有色火炎形成装置によれば、前記炎色反応体の形状を適宜設定することにより、様々な形状の有色の火炎を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態による有色火炎形成装置を正面側から見た概略断面図である。
【図２】前記有色火炎形成装置における有色火炎形成部の構成を示す図であり、（Ａ）は図１と同じ側から見た正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は右側面図、（Ｅ）は（Ａ）のＸ−Ｘ拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による有色火炎形成装置１を正面側から見た概略断面図である。本実施形態による有色火炎形成装置１は、無色の火炎（完全に無色である必要はなく、無色に近い色の火炎も含む。以下同じ。）中に所定の形状の有色の火炎を形成する。図１に示すように、有色火炎形成装置１は、いわゆるトーチ型に形成されて、使用者等が持ち運びできるように構成されている。有色火炎形成装置１は、使用者等が把持する把持部２と、把持部２から上方に延びる筒状部３と、筒状部３の上端に固定された板状の台座部４と、台座部４のほぼ中央に設けられたノズル部５と、台座部４の上面に取り付けられた有色火炎形成部６と、有色火炎形成部６を囲むように台座部４の上面に取り付けられた風防部７と、を有する。
【００１０】
把持部２は、その内部に形成された収容部２１に燃料容器としての水素タンク８を着脱可能に収容している。本実施形態において、把持部２は、開閉自在の底蓋２２を有し、水素タンク８はいわゆるカセットボンベに類似する構成を有する。そして、把持部２は、前記使用者等が把持部２の底蓋２２を開いて水素タンク８の交換等を行うことができるように構成されている。
【００１１】
筒状部３は、水素タンク８内の水素（燃料ガス）をノズル部５へと導くための導管３１を内部に収容している。導管３１の一端（上端）は、ノズル部５に接続されており、導管３１の下端は、水素タンク８が把持部２に形成された収容部２１に収容されることによって当該水素タンク８に接続される。本実施形態において、導管３１の下端には連結具３２が設けられており、水素タンク８が収容部２１に適切に収容されると、水素タンク８の口金等の接続部８ａが連結具３２に接続されると共に、水素タンク８の接続部８ａに設けられた開閉弁（図示省略）が開かれるように構成されている。また、導管３１には、筒状部３の外側に配置された操作部３３ａによって開閉操作される流量調整弁３３が設けられている。
【００１２】
ノズル部５は、水素タンク８から導管３１を介して供給される水素を台座部４の上方に吐出する。ノズル部５は、供給された水素を所定の広がり角で吐出するように構成されている。例えば複数の吐出孔を有する多孔式ノズルをノズル部５として採用することができる。但し、これに限るものではなく、ノズル部５は吐出孔を一つしか有しなくてもよい。そして、ノズル部５から台座部４の上方、換言すれば、風防部７の内側空間に吐出された水素が図示省略の点火具によって点火されて燃焼することによって、風防部７の内側に水素の燃焼火炎である無色の火炎が形成される。したがって、本実施形態においては、ノズル部５、水素タンク８、導管３１及び流量調整弁３３などによって本発明の「無色火炎形成機構」が構成される。
【００１３】
有色火炎形成部６は、炎色反応を利用して有色の火炎を形成する。具体的には、有色火炎形成部６は、風防部７の内側に形成された前記無色の火炎中に有色の火炎を形成する。有色火炎形成部６の構成については後述する（図２参照）。
【００１４】
風防部７は、ガラスなどの透明な材質で筒状に形成され、その下部が台座部４に固定されている。したがって、風防部７の上部は開放されており、また、風防部７の内側の様子、特に有色火炎形成部６により形成される前記有色の火炎は、風防部７の外側から風防部７を通して視認され得る。なお、図示は省略するが、外部の空気を取り込むための空気取込口が風防部７に適宜形成されていてもよい。
【００１５】
次に、図２を参照して有色火炎形成部６の構成を具体的に説明する。図２（Ａ）は、図１と同じ側から見た有色火炎形成部６の正面図であり、図２（Ｂ）は、有色火炎形成部６の平面図であり、図２（Ｃ）は、有色火炎部材部６の背面図であり、図２（Ｄ）は、有色火炎形成部６の右側面図である。また、図２（Ｅ）は、図２（Ａ）のＸ−Ｘ拡大断面図である。
【００１６】
図２に示すように、有色火炎形成部６は、支持体６１と、支持体６１の両側部から下方に延びる一対の脚部６２，６２と、支持体６１の外面に固定された炎色反応体６３と、を有する。一対の脚部６２，６２は、台座部４の上面に着脱可能に構成されており、一対の脚部６２，６２が台座部４の上面に取り付けられると、支持体６１がノズル部５による水素の吐出領域内、換言すれば、風防部７の内側に形成される前記無色の火炎の範囲内に配置される。本実施形態において、支持体６１と一対の脚部６２，６２とは耐火性を有する金属（アルミニウムやタングステンなど）又はその合金で一体的に形成されている。このため、有色火炎形成部６の全体が台座部４の上面に着脱可能である。すなわち、有色火炎形成部６は、他の有色火炎形成部と交換可能に構成されている。但し、これに限るものではなく、一対の脚部６２，６２が台座部４の上面に固定され、炎色反応体６３が固定された支持体６１を一対の脚部６２，６２に対して着脱可能（交換可能）に構成してもよい。
【００１７】
支持体６１は、所定の高さｈ、所定の幅ｗ及び所定の厚さ（奥行）ｔを有して形成されている。そして、支持体６１の厚さ方向に対向する正面側の面（表面）及び背面側の面（裏面）は、有色火炎形成装置１の上下方向に平行な面となっており、本実施形態においては、風防部７の内側に形成される前記無色の火炎の立ち上がり方向（基部から先端部に向かう方向）に沿う面を構成している。ここで、前記無色の火炎の立ち上がり方向に沿う面とは、前記無色の火炎の立ち上がり方向に概ね平行であることを意味し、多少の傾きは許容され得る。
【００１８】
また、本実施形態において、支持体６１は、正面視及び背面視において、丸（○）、四角（□）及び丸（○）を組み合わせた形状を表すように形成されている。但し、これに限るものではなく、支持体６１は、正面視及び背面視において、観賞や情報伝達などを目的とした各種の形状、好ましくは、所定の文字、所定の記号若しくは所定の図形又はこれらを組み合わせた形状を表すように形成されていればよい。
【００１９】
炎色反応体６３は、炎色反応を示す材料、具体的には、リチウム、ナトリウム、カリウム、銅、バリウムなどの金属を含有する材料で形成されている。炎色反応体６３は、支持体６１に対応する形状を有しており、支持体６１の前記表面及び前記裏面のそれぞれに固定されている。ここで、支持体６１に対応する形状とは、支持体６１と同一又は類似する形状はもちろん、支持体６１と同一又は類似する形状構成要素を含む形状のことをいう。なお、本実施形態において、炎色反応体６３は、正面視又は背面視において、丸形状の第１炎色反応部６３１、四角形状の第２炎色反応部６３２及び丸形状の第３炎色反応部６３３を含んでいる。
【００２０】
また、本実施形態において、炎色反応体６３は、それぞれが異なる炎色反応を示す材料で形成された複数の炎色反応部を有している。具体的には、本実施形態においては、第１炎色反応部６３１がリチウムを含有する材料で形成され、第２炎色反応部６３２がナトリウムを含有する材料で形成され、第３炎色反応部６３３が銅を含有する材料で形成されている。但し、これに限るものではなく、各炎色反応部を形成する材料は、任意に選択可能である。
【００２１】
そして、第１炎色反応部６３１は支持体６１の正面視左側の丸形状の部分の前記表面及び前記裏面に固定され、第２炎色反応部６３２は、支持体６１の四角形状の部分の前記表面及び前記裏面に固定され、第３炎色反応部６３３は、支持体６１の正面視右側の丸形状の部分の前記表面及び前記裏面に固定されている。ここで、炎色反応体６３の支持体６１の前記表面及び前記裏面への固定方法は、特に制限されないが、例えば、図２（Ｅ）に示すように、支持体６１の前記表面及び前記裏面に形成された凹部に炎色反応体６３（第１〜第３炎色反応部６３１〜６３３）の一部を嵌合させたり、支持体６１の前記表面及び前記裏面に炎色反応体６３（第１〜第３炎色反応部６３１〜６３３）を溶着（融着）したりすることが採用され得る。
【００２２】
次に、以上のように構成された有色火炎形成装置１の作用を説明する。水素タンク８が把持部２の収容部２１に適切に収容されて流量調整弁３３が開操作されると、水素タンク８内の水素が導管３１を介してノズル部５に供給され、ノズル部５から台座部４の上方に吐出される。ノズル部５から吐出された水素は、前記点火具によって点火されて燃焼し、これにより、風防部７の内側に前記無色の火炎が形成される。
【００２３】
ここで、有色火炎形成装置１においては、有色火炎形成部６が風防部７の内側に配置されており、有色火炎形成部６は、ノズル部５による水素の吐出領域内、換言すれば、風防部７の内側に形成される前記無色の火炎の範囲内に配置される支持体６１と、支持体６１の外面に固定された炎色反応体６３とを有している。このため、炎色反応体６３が前記無色の火炎と接触し、これにより、炎色反応体６３の形状に対応した形状の有色の火炎が前記無色の火炎中に形成される。具体的には、炎色反応体６３は、第１〜第３炎色反応部６３１〜６３３を有しており、これにより、丸形状の赤色の火炎、四角形状の黄色の火炎及び丸形状の青緑色の火炎が前記無色の火炎中に形成される。そして、前記無色の火炎中に形成された前記有色の火炎が、透明な風防部７を通して有色火炎形成装置１の正面側及び背面側から視認される。
【００２４】
上述の実施形態において、有色火炎形成装置１は、無色の火炎を形成するための無色火炎形成機構と、この無色火炎形成機構によって形成される前記無色の火炎の範囲内に配置される支持体６１と、炎色反応を示す材料で形成されて支持体６１の外面に固定された炎色反応体６３と、を含む。そして、有色火炎形成装置１は、炎色反応体６３の形状に対応した形状の有色の火炎を前記無色火炎形成機構により形成される前記無色の火炎中に形成する。このため、有色火炎形成装置１は、炎色反応体６３の形状が適宜設定されることにより、様々な形状の有色の火炎を形成することができる。また、有色火炎形成装置１は、炎色反応体６３を形成する材料が適宜選択されることにより、様々な色の火炎を形成することができる。
【００２５】
ここで、炎色反応体６３は、それぞれが異なる炎色反応を示す材料で形成された複数の炎色反応部（第１〜第３炎色反応部６３１〜６３３）を含んでいる。このため、有色火炎形成装置１は、複数色の火炎、より具体的には、あらかじめ定められた領域毎に異なる色を有した火炎を前記無色の火炎中に形成することができる。
【００２６】
また、炎色反応体６３は、支持体６１の前記無色の火炎の立ち上り方向に沿った外面である前記表面及び前記裏面のそれぞれに固定されている。このため、形成された前記有色の火炎が有色火炎形成装置１の正面側や背面側から容易に視認され得る。
【００２７】
さらに、上述の実施形態においては、支持体６１と炎色反応体６３とが互いに対応する形状を有している。このため、支持体６１の大部分が前記有色の火炎に隠れることになって、前記有色の火炎がより鮮明に視認され得る。
【００２８】
さらにまた、有色火炎形成部６（すなわち、炎色反応体６３が固定された支持体６１）が交換可能に構成されているので、有色火炎形成部６を交換することによって有色火炎形成装置１に異なる形状及び／又は異なる色の有色の火炎を形成させることが容易である。
【００２９】
なお、上述の実施形態において、炎色反応体６３は、前記無色火炎形成機構によって形成される前記無色の火炎の範囲内に配置される支持体６１の外面に固定されている。しかし、これに限るものではない。炎色反応体６３は、前記無色火炎形成機構によって形成される前記無色の火炎の範囲内に配置されればよく、支持体６１以外の手段によって前記無色の火炎の範囲内に配置されるように構成されてもよい。
【００３０】
また、上述の実施形態において、炎色反応体６３は、支持体６１の厚さ方向に対向する前記表面及び前記裏面のそれぞれに固定されている。しかし、これに限るものではなく、炎色反応体６３は、前記表面及び前記裏面のいずれか一方のみに固定されてもよい。
【００３１】
また、上述の実施形態において、支持体６１と炎色反応体６３とは互いに対応する形状を有している。しかし、これに限るものではない。支持体６１の形状と炎色反応体６３の形状とは必ずしも対応している必要はない。
【００３２】
例えば、図示は省略するが、支持体６１が平板状に形成され、支持体６１の厚さ方向に対向する表面及び裏面の少なくとも一方に、所定の文字、所定の記号若しくは所定の図形又はこれらの組み合わせの形状を表す炎色反応体６３が固定されてもよい。上述の実施形態と同様、平板状の支持体６１は、前記表面及び前記裏面が風防部７の内側に形成される前記無色の火炎の立ち上がり方向に沿うように配置される。この場合、支持体６１の前記表面に固定される炎色反応体６３と支持体６１の前記裏面に固定される炎色反応体６３とが異なる形状を有してもよい。例えば、一又は複数の記号の形状を表す炎色反応体６３が支持体６１の前記表面に固定され、一又は複数の文字の形状を表す炎色反応体６３が支持体６１の前記裏面に固定され得る。
【００３３】
あるいは、支持体６１が筒状（円筒状や多角筒状など）に形成され、支持体６１の少なくとも一つの側面に、所定の文字、所定の記号若しくは所定の図形又はこれらの組み合わせの形状を表す炎色反応体６３が固定されてもよい。この場合、支持体６１は、その側面が風防部７の内側に形成される前記無色の火炎の立ち上がり方向に沿うように配置される。なお、支持体６１が多角筒状に形成された場合、各側面に異なる形状の炎色反応体６３（炎色反応部）が固定されてもよい。
【００３４】
また、上述の実施形態において、有色火炎形成装置１は、燃料容器として水素タンク８を有しており、水素タンク８内の水素を燃焼させることによって前記無色の火炎を形成している。しかし、これに限るものではなく、前記燃料容器は、燃焼炎がほぼ無色となる燃料を収容したものであればよい。
【００３５】
また、上述の実施形態において、有色火炎形成装置１は、トーチ型に形成され、使用者等が持ち運びできるように構成されている。しかし、これに限るものではない。有色火炎形成装置の形状は任意に設定可能であり、所定の位置に固定される据え置き型の有色火炎形成装置としてもよい。この場合、有色火炎形成装置は、必ずしも水素タンク等の燃料容器を内蔵する必要はなく、別体の燃料容器等から燃料供給管を介して水素等の燃料が供給され、供給された燃料を燃焼させて無色の火炎を形成するように構成されてもよい。
【００３６】
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態やその変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１…有色火炎形成装置
５…ノズル部
６…有色火炎形成部
８…水素タンク
３１…導管
３３…流量調整弁
６１…支持体
６２…脚部
６３…炎色反応体
６３１…第１炎色反応部
６３２…第２炎色反応部
６３３…第３炎色反応部
【図１】
2016142467.tif 000003
【図２】
2016142467.tif 000004