以下に、図面を用いて炬火装置1の一実施形態を詳細に説明する。
図1は、一実施形態にかかる炬火装置1の構成例を示す図である。炬火装置1は、例えば所定長の支持体2の一端に燃焼装置3が支持された構成となっている。支持体2は、例えば支持部20及び結合部22を有する。なお、炬火装置1は、外部に装飾用部材などが設けられてもよい。
支持部20は、例えば炬火をリレーするランナーの手で持たれることにより、燃焼装置3を所定の高さに支持する。なお、炬火装置1は、燃焼装置3が上方に位置するようにランナーに持たれるため、図1に示したように、燃焼装置3が上端に配置されるものとして、炬火装置1を構成する各部の配置を示すこととする。
結合部22は、支持部20と燃焼装置3とを結合させる部材であり、下方に複数の吸気口220が設けられている。吸気口220それぞれは、支持体2に支持された燃焼装置3の下方に外気を取り入れるために設けられている。
図2は、一実施形態にかかる炬火装置1の燃焼装置3が有する燃焼装置本体4の上部を露出させた状態を例示する図である。燃焼装置本体4は、吸気口220から取り入れられた外気を用いて例えば後述する液体燃料を燃焼させる。また、支持部20の内部には、燃焼装置本体4に対して下方から送風するファン(図示せず)を備えた送風装置24を有していてもよい。送風装置24は、燃焼装置本体4が液体燃料を燃焼させる機能を向上させるとともに、炬火装置1が逆向きにされた場合でも火炎を燃焼装置3の端部から外部へ出させることを可能にする。
次に、図3~図5を用いて燃焼装置本体4の構成について説明する。
図3は、燃焼装置本体4の外観を例示する斜視図である。図4は、燃焼装置本体4の側面を例示する側面図である。図5は、燃焼装置本体4の断面を例示する断面図である。図3~5に示すように、燃焼装置本体4は、第1部材40及び第2部材42を有する。
第1部材40は、例えば下部に通気口400が設けられ、上部に通気口402が設けられた円筒状の部材である。例えば、第1部材40は、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、銅などの金属によって形成される。なお、第1部材40は、円筒状の部材であることに限定されることなく、下部に通気口400が設けられ、上部に通気口402が設けられていればよい。また、通気口400は、第1部材40の底に相当する下端に設けられている必要はなく、例えば第1部材40の側面の下部に設けられていてもよい。
また、第1部材40は、例えば液体燃料を吸収して保持する不燃性の燃料吸収材404が内面に沿って筒状に設けられている。燃料吸収材404は、内部に筒状の空間が形成され、通気口400と通気口402とを繋いでいる。例えば、燃料吸収材404は、上端が通気口402よりも下方に位置するように設けられている。燃料吸収材404は、例えば毛細管現象によって液体燃料を多く吸収して保持する不燃性のカーボンフェルトや、布系の部材又はスポンジ系の部材などである。燃料吸収材404は、長方形に形成されて第1部材40の内面に沿うように巻かれてもよいし、薄いものが重ねられて巻かれていてもよい。そして、燃料吸収材404は、第1部材40に対して不燃性の弾性部材によって内側から固定されてもよいし、リベット等で固定されてもよい。
燃料吸収材404の内面積(燃焼面積)が大きければ、燃焼装置本体4から出る火炎も大きくなる。また、燃料吸収材404の内面積が小さければ、燃焼装置本体4から出る火炎も小さくなる。この燃料吸収材404の内面積と火炎の大きさとの関係は実験により確認されている。
また、燃料吸収材404が保持する液体燃料の量(容量)は、例えば燃料吸収材404の単位厚さ当たりの液体燃料吸収量が定められれば、燃料吸収材404の厚さで決められる。このとき、燃料吸収材404が厚い場合には、燃焼装置本体4による燃焼時間が長くなる。また、燃料吸収材404が薄い場合には、燃焼装置本体4による燃焼時間も短くなる。液体燃料は、燃料吸収材404に対してシリンジなどによって例えば50ml程度注入される。
燃料吸収材404が保持する液体燃料は、例えば環境に負荷を与えないバイオマスエタノールなどのバイオ燃料である。バイオマスエタノールは、例えばサトウキビ、甜菜などの糖質原料のもの、トウモロコシ、イネなどのデンプン質原料のもの、又はセルロース系のもののいずれであってもよい。また、液体燃料は、2種類以上のバイオマスエタノールからなるものであってもよい。さらに、第1部材40は、内面に沿って液体燃料ではなく例えばゲル化した固体燃料などが塗布又は固着されていてもよい。
なお、燃料吸収材404が可燃性の部材であった場合には、燃料吸収材404自体が燃焼してしまうので、液体燃料の調整により火炎を調整することはできなくなる。また、燃料吸収材404が燃焼した場合、燃料吸収材404の成分に応じて火炎色や燃焼状況に影響を及ぼすものと考えられるが、著しく燃焼により反応するものでなければ、火炎への影響は無視できるものと考えられる。ただし、燃料吸収材404は、液体燃料と反応する材質ではよくない。
第2部材42は、第1部材40に対するキャップとなるように取り付け可能にされており、上部が第1部材40の外径よりも小さな径となるように側面に傾斜が付けられている。例えば、第2部材42は、アルミニウム、ステンレス鋼、銅などの金属によって形成され、第1部材40に対して螺着により結合される。
また、第2部材42は、内部に筒状の狭筒状部420が形成されている。狭筒状部420は、下部に通気口422が設けられ、上部に通気口424が設けられている。第2部材42の上端には、後述する連結部材56が嵌合されるように溝部424aが設けられている。そして、狭筒状部420は、第1部材40の内部に形成されている円柱状の空間よりも狭い円柱状の空間を第1部材40の上方に形成する。
また、第2部材42は、燃料吸収材404の上方に副燃焼室426を形成するように、狭筒状部420の周囲に例えば環状の空間が形成されている。そして、第2部材42は、外周面に複数の通気口428が設けられており、第1部材40に取り付けられた場合に、燃料吸収材404の上方に通気可能な環状の副燃焼室426を形成する。副燃焼室426は、例えば燃料吸収材404が保持する液体燃料による少なくとも火種の燃焼を可能にされた小空間を有し、当該空間の一部が第1部材40内の空間に繋げられている。
このように、燃焼装置本体4は、第1部材40に対して第2部材42が取り付けられることにより、通気口400を下端の第1通気口とし、通気口424を上端の第2通気口として、内部に筒状の空間が形成された燃料吸収材404によって繋がれた筒状の主燃焼室430を備える構成となっている。主燃焼室430の内面には、燃料吸収材404の燃焼面がある。したがって、燃焼装置本体4は、燃料吸収材404から気化する液体燃料に着火されると、煙突効果を生じさせて第2部材42から上方へ視認性の良好な火炎を継続的に上げるように液体燃料を燃焼させる。
次に、燃焼装置本体4が有する機能について図6を用いて説明する。
図6は、燃焼装置本体4が有する機能を例示する図である。図6(a)は、燃焼装置本体4が液体燃料を燃焼させているときに、上方及び側方から強風が吹いた場合の燃焼装置本体4の状態を示す断面図である。図6(b)は、燃焼装置本体4が液体燃料を燃焼させているときに、上方及び側方から強風が吹いた場合の燃焼装置本体4の状態を示す斜視図である。
燃焼装置本体4は、主燃焼室430を通過する空気流路と、通気口428により通気を行う副燃焼室426を有し、液体燃料を燃焼させているときに上方及び側方から強風が吹いた場合、通気口424から上方に伸びる炎は鎮火に近づく場合がある。炎が完全に消火してしまうと、鎮火となる。しかし、燃焼装置本体4は、燃料吸収材404の主に上端から気化する液体燃料により、副燃焼室426内で通気口428を通った空気を用いて火種を維持することができる。つまり、燃焼装置本体4は、外部から風を受けても、副燃焼室426内に火種を残すことにより、鎮火を防止することができる。
実験においては、燃焼装置本体4は、液体燃料の燃焼中に横から及び真上から風速30m/s以上のブロワーによる風を受けても鎮火しないことが確認されている。このように、燃焼装置本体4は、副燃焼室426を備えていることにより、上方及び側方からの風に対して鎮火を防止する機能を有する。
次に、燃焼装置3の全体構成について、図7~図10を用いて説明する。
図7は、燃焼装置3の外観を例示する斜視図である。図8は、燃焼装置3の側面を例示する側面図である。図9は、燃焼装置3の断面を例示する断面図である。図10は、燃焼装置3を構成する各部を例示する分解斜視図である。なお、燃焼装置3を構成する各部は、図7~図10に示した構成に限定されることなく、異なる形状であってもよいし、任意の組み合わせで一体化されていてもよい。
図7~図10に示すように、燃焼装置3は、例えば燃焼装置本体4に対して防雨部5が取り付けられた構成となっている。防雨部5は、ケース蓋50、火口52、雨除け部材54、及び連結部材56を有し、燃焼装置本体4に対して、通気を確保しつつ降雨が直接浸入することを遮る機能を備える。
ケース蓋50は、上部に開口部500が設けられ、下部に開口部502が設けられて、燃焼装置本体4の通気口428に対して、通気を確保しつつ、風雨が直接浸入することを遮る。また、ケース蓋50は、上部に通気口504が設けられており、通気口428に対する通気性能を向上させられている。例えば、ケース蓋50は、アルミニウム、ステンレス鋼、銅などの金属によって形成される。
火口52は、下部に設けられた開口部520が連結部材56を介して第2部材42に結合され、燃焼装置本体4へ通気口424から降雨が浸入することを防ぐように、通気口424を覆いつつ、液体燃料が燃焼されたときに火炎を出す。ただし、火口52は、例えば4つの通気口522が設けられており、通気口424に対する通気を確保しているので、単体では通気口424に対する降雨を全て防ぐことはできない。例えば、火口52は、アルミニウム、ステンレス鋼、銅などの金属によって形成される。
また、火口52は、炎色反応を起こす炎色反応部材を内側に保持する。例えば、火口52は、図示しない耐火パテなどによって炎色反応部材が固定されてもよい。炎色反応部材は、例えばNaClなどであり、高温になる領域に固定されていればよい。炎色反応部材がNaClである場合には、一般的に橙~黄色の炎色となる。なお、火口52は、部材自体が炎色反応を起こしやすい銅(めっきの場合を含む)などで形成されている場合には、炎色反応部材を保持していなくてもよい。
雨除け部材54は、下部に設けられた開口部540によって通気口424への通気を確保しつつ、火口52の通気口522をそれぞれ覆うように形成されており、火口52に対して取り付けられている。例えば、雨除け部材54は、アルミニウム、ステンレス鋼、銅などの金属によって形成される。火口52及び雨除け部材54は、一体に形成されていてもよい。また、火口52及び雨除け部材54は、金属で形成されているために、加熱されることによって多少の雨を蒸発させることも可能である。
連結部材56は、下部に通気口560が設けられ、上部に通気口562が設けられている。例えば、連結部材56は、アルミニウム、ステンレス鋼、銅などの金属によって形成される。そして、連結部材56は、下部が第2部材42に嵌合されることにより、雨除け部材54が取り付けられた火口52を第2部材42に結合する。連結部材56は、ねじ部材として他の部材に結合するように構成されてもよい。連結部材56が第2部材42に嵌合された場合、主燃焼室430は、上端が通気口424ではなく通気口562となるように延長されることとなる。
また、連結部材56が結合された第2部材42の狭筒状部420は、上方からの降雨によって燃料吸収材404が濡れてしまうことを防止する雨水ガイドとしての機能も備えている。狭筒状部420は、液体燃料の燃焼により加熱されている場合には、多少の雨水を蒸発させることもできる。また、連結部材56は、火口52及び雨除け部材54とともに、ケース蓋50の通気口504に降雨が直接浸入することを防止している。
このように、燃焼装置3は、燃焼装置本体4に対して降雨が直接浸入することを防雨部5が遮るので、液体燃料が希釈化されたり、雨で冷却されることを防ぐことができ、鎮火を防止することができる。
図11は、燃焼装置3が液体燃料を燃焼させている状態を示す図である。燃焼装置3は、燃料吸収材404から気化した液体燃料が燃焼を始めると主燃焼室430の中に外気より高温の空気が存在することとなる。高温の空気は低温の空気より密度が低いため、主燃焼室430内の空気に浮力が生じる。その結果、燃焼装置3は、通気口400から外部の冷たい空気を主燃焼室430に引き入れながら気化した液体燃料とともに暖かい空気を上昇させる。
燃焼装置3は、第1部材40内の空間Aよりも狭筒状部420内の空間Bが狭くなっているため、空気の流れが整えられて加速され、火口52から出る火炎が収束されて強い火力になる。さらに、燃焼装置3は、高温の空間Cに位置する火口52に保持された炎色反応部材によって炎色反応を起こさせるので、より視認性の高い火炎を火口52の上方へ上げることができる。
図12は、一実施形態にかかる炬火装置1を用いて炬火のリレー点火を行う状態を例示した図である。図12に示すように、点火している炬火装置1は、点火していない他の炬火装置1に対して互いの燃焼装置3を近づけることにより、リレー点火をすることができる。
このように、一実施形態にかかる炬火装置1は、内部に燃料を保持した主燃焼室430と、主燃焼室430内の空間に繋げられた副燃焼室426と、防雨部5とを有することにより、簡易な構成で風雨による鎮火を防止することができる。
次に、燃焼装置3の変形例について説明する。
図13は、燃焼装置3の変形例(燃焼装置3a)の構成を示す断面図である。なお、図13に示した燃焼装置3aにおいて、上述した燃焼装置3を構成する各部と実質的に同一の構成には同一の符号が付してある。
図13に示すように、燃焼装置3aは、例えば燃焼装置本体4aに対して防雨部5aが取り付けられた構成となっている。燃焼装置本体4aは、第1部材40及び第2部材42aを有する。
第2部材42aは、第1部材40に対するキャップとなるように取り付け可能にされており、上部が第1部材40の外径よりも小さな径となるように側面に傾斜が付けられている。また、第2部材42aは、内部に筒状の狭筒状部420aが形成されている。狭筒状部420aは、下部に通気口422aが設けられ、上部に通気口425が設けられている。そして、狭筒状部420aは、第1部材40の内部に形成されている円柱状の空間よりも狭い円柱状の空間を第1部材40の上方に形成する。
また、第2部材42aは、燃料吸収材404の上方に副燃焼室426aを形成するように、狭筒状部420aの周囲に例えば環状の空間が形成されている。そして、第2部材42aは、側面に複数の通気口428aが設けられており、第1部材40に取り付けられた場合に、燃料吸収材404の上方に通気可能な環状の副燃焼室426aを形成する。副燃焼室426aは、例えば燃料吸収材404が保持する液体燃料による少なくとも火種の燃焼を可能にされた小空間を有し、当該空間の一部が第1部材40内の空間に繋げられている。
このように、燃焼装置本体4aは、第1部材40に対して第2部材42aが取り付けられることにより、通気口400を下端の第1通気口とし、通気口425を上端の第2通気口とする繋がれた主燃焼室430aを備える構成となっている。したがって、燃焼装置本体4aは、燃料吸収材404から気化する液体燃料に着火されると、煙突効果を生じさせて第2部材42aから上方へ視認性の良好な火炎を継続的に上げるように液体燃料を燃焼させる。
防雨部5aは、ケース蓋50a、雨受け部550、及び雨水流路552を有し、燃焼装置本体4aに対して、通気を確保しつつ降雨が直接浸入することを遮る機能を備える。ケース蓋50aは、上部に開口部500aが設けられ、下部に開口部502aが設けられて、燃焼装置本体4aの通気口428aに対して、通気を確保しつつ、風雨が直接浸入することを遮る。また、ケース蓋50aは、上述した通気口504と同様の通気口が設けられていてもよい。
雨受け部550は、燃焼装置本体4a及びケース蓋50aの上方からの降雨を受け入れて雨水流路552へ流す機能を有する。つまり、雨受け部550及び雨水流路552は、漏斗として機能する。雨水流路552を通った雨水は、炬火装置1内に収容するようにされてもよい。なお、雨受け部550及び雨水流路552は、炬火装置1に対して固定されていればよく、固定場所及び方法は任意に定められてもよい。
このように、一実施形態にかかる炬火装置1は、内部に燃料を保持した主燃焼室430aと、主燃焼室430a内の空間に繋げられた副燃焼室426aと、防雨部5aとを有することにより、簡易な構成で風雨による鎮火を防止することができる。
なお、本実施形態において、炬火装置1は、内部が円筒状となっている場合を例示しているが、楕円形状、三角形状、又は四角形状などの多角形状、若しくは流線形状(涙滴形状)などとされてもよい。
次に、他の実施形態に係る炬火装置1bについて説明する。
図14は、他の実施形態にかかる炬火装置1bの構成例を示す図である。炬火装置1bは、例えば所定長の支持体2bの一端に燃焼装置3bが支持された構成となっている。支持体2bは、例えば複数の通気口20b、及び孔部22bを有する。
支持体2bは、例えば炬火をリレーするランナーの手で持たれることにより、燃焼装置3bを所定の高さに支持する。なお、炬火装置1bは、燃焼装置3bが上方に位置するようにランナーに持たれるため、図14に示したように、燃焼装置3bが上端に配置されるものとして、炬火装置1bを構成する各部の配置を示すこととする。
通気口20bは、燃焼装置3bの下方への通気を可能にするように開口している。孔部22bは、ランナー及びその他の使用者がボタン80を押すことを可能にするように開口している。ボタン80は、ランナー及びその他の使用者の操作に応じて炬火装置1bの炬火を消火する消火機構を動作させるために設けられている。
図15は、図14に示した支持体2bに収容されている燃焼装置3b及びその周辺の構成を示す斜視図である。燃焼装置3bは、外筒60に収容され、上操作棒62、下操作棒70、及びグリップ芯材64等によって支えられている。外筒60は、下部に複数の通気口602が設けられており、下端に接続された固定部材600とともに、上操作棒62が貫通させられている。グリップ芯材64には、ボタン80が設けられている。なお、外筒60、上操作棒62、下操作棒70、及びグリップ芯材64等の詳細については、図20等を用いて後述する。
次に、図16~図19を用いて燃焼装置3bの構成について説明する。
図16は、燃焼装置3bの外観を例示する斜視図である。図17は、燃焼装置3bの側面を例示する側面図である。図18は、燃焼装置3bの断面を例示する断面図である。図19は、燃焼装置3bを構成する各部を例示する分解斜視図である。図16~19に示すように、燃焼装置3bは、燃焼装置本体4bの上部に防雨部5bが取り付けられた構成となっている。
容器40bは、例えば下部に通気口400bが設けられ、上部に通気口402bが設けられた円筒状の部材である。例えば、容器40bは、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、銅などの金属によって形成されている。なお、容器40bは、円筒状の部材であることに限定されることなく、下部に通気口400bが設けられ、上部に通気口402bが設けられていればよい。また、通気口400bは、容器40bの底に相当する下端に設けられている必要はなく、例えば容器40bの側面の下部に設けられていてもよい。また、容器40bは、下部に複数のピン410bが嵌め込まれている。
また、容器40bは、例えば内部に中材42bを着脱可能に収容する。中材42bは、例えば非親水性のバイオジェット燃料又はバイオディーゼル燃料がバイオエタノールに混合された液体燃料を吸収することにより保持して内部に筒状の空間が形成される不燃性の燃料吸収材である。例えば、液体燃料は、80~90vol%のエタノールと、1~20vol%の主成分がケロシンである混合燃料などである。バイオジェット燃料又はバイオディーゼル燃料が混合される比率が高められると、視認性が向上する。
中材42bは、内部に形成された筒状の空間により、通気口400bと通気口402bとを繋いでいる。また、中材42bは、上部の内側に通気口402bよりも低くなるように段差が設けられており、キャップ44bとともに副燃焼室426bを形成するように環状の空間が形成されている。
中材42bは、例えば毛細管現象によって液体燃料を多く吸収して保持する不燃性のカーボンフェルトや、布系の部材又はスポンジ系の部材などである。中材42bは、長方形に形成されて容器40bの内面に沿うように巻かれてもよいし、薄いものが重ねられて巻かれていてもよい。そして、中材42bは、容器40bに対して不燃性の弾性部材によって内側から固定されてもよいし、リベット等で固定されてもよい。
中材42bの内面積(燃焼面積)が大きければ、燃焼装置本体4bから出る火炎も大きくなる。また、中材42bの内面積が小さければ、燃焼装置本体4bから出る火炎も小さくなる。この中材42bの内面積と火炎の大きさとの関係は実験により確認されている。
キャップ44bは、容器40bの上部に取り付け可能にされており、上部が容器40bの通気口402bよりも小さな径となるように側面に傾斜が付けられている。例えば、キャップ44bは、アルミニウム、ステンレス鋼、銅などの金属によって形成され、容器40bに対して螺着により結合される。
また、キャップ44bは、内部に筒状部440bが形成されている。筒状部440bは、下部に通気口442bが設けられ、上部に通気口444bが設けられている。キャップ44bの上部には、後述する雨除け部材54bが嵌合されるように溝部が設けられている。キャップ44bは、中材42bとともに副燃焼室426bを形成するように、筒状部440bの周囲に例えば環状の空間が形成されている。また、キャップ44bは、外周面に複数の通気口446bが設けられている。そして、キャップ44bは、容器40bに取り付けられた場合に、中材42bの上方に通気可能な環状の副燃焼室426bを中材42bとともに形成する。副燃焼室426bは、例えば中材42bが保持する液体燃料による少なくとも火種の燃焼を可能にされた小空間を有し、当該空間の一部が容器40b内の空間に繋げられている。
このように、燃焼装置本体4bは、容器40bに対してキャップ44bが取り付けられることにより、例えば、通気口400bを下端の第1通気口とし、通気口444bを上端の第2通気口として、内部に筒状の空間が形成された中材42bによって繋がれた筒状の主燃焼室430bを備える構成となっている。主燃焼室430bの内面には、中材42bの燃焼面がある。したがって、燃焼装置本体4bは、中材42bから気化する液体燃料に着火されると、煙突効果を生じさせてキャップ44bから上方へ視認性の良好な火炎を継続的に上げるように液体燃料を燃焼させる。
防雨部5bは、内材52b及び雨除け部材54bが重ねられて構成され、キャップ44bの上部に嵌合されて、キャップ44bの通気口446b等に対して通気を確保しつつ、降雨が副燃焼室426b等に直接浸入することを遮る機能を備える。
雨除け部材54bは、上部に開口部540bが設けられ、下部に開口部542bが設けられて、燃焼装置本体4bに対して、通気を確保しつつ、燃焼装置本体4bに対する風雨を低減する。なお、内材52b及び雨除け部材54bは、例えばアルミニウム、ステンレス鋼、銅などの金属によって形成されている。
このように、燃焼装置3bは、燃焼装置本体4bの副燃焼室426bに対して降雨が直接浸入することを防雨部5bが遮り、中材42bが非親水の液体燃料等を保持しているので、風雨による火種の鎮火を副燃焼室426bによって防止することができる。
次に、炬火装置1bが備える消火機構について説明する。
図20は、燃焼装置3b及びその周辺の構成を例示する分解斜視図である。上述したように、燃焼装置3bは、固定部材600が接続された外筒60に収容される。固定部材600は、支持体2b内で外筒60を固定する。外筒60には、グリップ芯材64に対して接続される上操作棒62が移動可能に貫通させられる。上操作棒62は、下アダプタ66及び上アダプタ68を介して燃焼装置3bが接続される。
例えば、下アダプタ66は、ネジ660によって固定されたスペーサ662を介して上アダプタ68が接続される。スペーサ662は、外筒60内に空間を形成する。上アダプタ68は、コイルスプリング682を介して燃焼装置3bを接続することが可能にされている。例えば、上アダプタ68は、燃焼装置3bの下部に設けられた複数のピン410bを案内する複数のガイド680と、コイルスプリング682とによって、回転させられながら押し込まれる燃焼装置3bを固定する。
下アダプタ66の下部には、上操作棒62が接続される。上操作棒62は、外筒60及び固定部材600を貫通し、ネジ640によって連結板642に接続される。また、下操作棒70は、ネジ644によって連結板642に接続される。なお、連結板642は、燃焼装置3bからの熱の伝導を低減するように設けられている。
下操作棒70は、グリップ芯材64に設けられた孔部650に下端が挿入され、留め金72によってグリップ芯材64に留められる。下操作棒70は、図21に示すように、第1貫通孔700及び第2貫通孔702が形成されており、第1貫通孔700と第2貫通孔702との間に細孔704が設けられている。
留め金72(図20)は、図22にも示すように、先端720と後端722との間に軸部724及び細軸726が形成されている。留め金72は、後端722に板バネ652(図20)が取り付けられる。板バネ652は、ネジ654によってグリップ芯材64に固定される。留め金72の先端720は、グリップ芯材64の孔部656内で例えば下操作棒70の第1貫通孔700を貫通させられて、ボタン80が取り付けられる。
なお、燃焼装置3bの周辺の構成部分は、例えば樹脂からなるグリップ芯材64を除き、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、銅などの金属によって形成されている。
次に、炬火装置1bにおける消火機構の動作について説明する。
図23は、炬火装置1bにおける燃焼装置3bの燃焼時と消火時の状態を示す図である。図23(a)は、炬火装置1bにおける燃焼装置3bの燃焼時の状態を示す図である。図23(b)は、炬火装置1bにおける燃焼装置3bの消火時の状態を示す図である。図23に示すように、炬火装置1bは、外筒60内で燃焼装置3bが下方へ下がることにより、燃焼装置3bによる燃焼を消火させる。
具体的には、図24に示すように、炬火装置1bにおける燃焼装置3bの燃焼時には、留め金72の軸部724が下操作棒70の第1貫通孔700に嵌められており、図23(a)に示したように、燃焼装置3bが炬火装置1bにおける所定の位置に配置され、液体燃料を燃焼させることができる。炬火装置1bは、使用者がボタン80を押し込むと、燃焼装置3bが下方に下げられて消火されるように構成されている。
具体的には、図25に示すように、炬火装置1bにおける燃焼装置3bの燃焼時にボタン80が押し込まれると、留め金72は、細軸726が下操作棒70の第1貫通孔700から細孔704を通って第2貫通孔702へ移動することとなる。つまり、下操作棒70及び上操作棒62とともに燃焼装置3bが下方へ下げられる。
図26は、炬火装置1bにおける燃焼装置3bの燃焼時と消火時の状態を拡大して示す図である。図26(a)は、炬火装置1bにおける燃焼装置3bの燃焼時の状態を拡大して示す図である。図26(b)は、炬火装置1bにおける燃焼装置3bの消火時の状態を拡大して示す図である。図26に示すように、炬火装置1bは、ボタン80が押し込まれたことによって外筒60内で燃焼装置3bが下方へ下がることにより、容器40bが外筒60の通気口602それぞれを塞ぎ、防雨部5b及び外筒60がキャップ44bの通気口446bそれぞれを塞ぐこととなる。つまり、外筒60は、主燃焼室430b及び副燃焼室426bにおける液体燃料の燃焼を妨げるように、使用者の操作に応じて通気口400b及び通気口446bそれぞれに対する通気を遮る遮断部となっている。
このように、炬火装置1bは、燃焼装置3bの通気口400b及び通気口446bそれぞれに対する通気が遮断されることによって消火される。また、炬火装置1bは、消火された後には板バネ652によって留め金72が再び押し戻されて固定される。
次に、他の実施形態に係る炬火装置1cについて説明する。
図27は、他の実施形態にかかる炬火装置1cの構成例を示す図である。炬火装置1cは、例えば所定長の支持体2cの一端に燃焼装置3cが支持された構成となっている。支持体2cは、例えば2つの側板20c、及びグリップ22cを有する。
支持体2cは、例えば炬火をリレーするランナーの手で持たれることにより、燃焼装置3cを所定の高さに支持する。なお、炬火装置1cは、燃焼装置3cが上方に位置するようにランナーに持たれるため、図27に示したように、燃焼装置3cが上端に配置されるものとして、炬火装置1cを構成する各部の配置を示すこととする。
側板20cは、それぞれ複数の通気口200cを備え、下部に切欠き202cが設けられている。通気口200cは、燃焼装置3cの下方への通気を可能にするように開口している。切欠き202cは、ランナー及びその他の使用者がボタン80cを押すことを可能にするように切り欠かれている。ボタン80cは、ランナー及びその他の使用者の操作に応じて炬火装置1cの炬火を消火する消火機構を動作させるために設けられている。
次に、図28~図31を用いて燃焼装置3cの構成について説明する。
図28は、燃焼装置3cの外観を例示する斜視図である。図29は、燃焼装置3cの側面を例示する側面図である。図30は、燃焼装置3cの断面を例示する断面図である。図31は、燃焼装置3cを構成する各部を例示する分解斜視図である。図28~31に示すように、燃焼装置3cは、外形が略球状にされている。なお、燃焼装置3cを構成する各部は、後述する中材46cを除き、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、銅などの金属によって形成されている。
下ケース40cは、例えば下側の半球状に形成されており、下部に2つの通気口400cが設けられている。また、下ケース40cには、側板20cの内側面に対して連結させるための2つのブラケット402cが溶接されている。上ケース41cは、例えば上側の半球状に形成されており、上部に通気口410cが設けられている。そして、燃焼装置3cは、下ケース40cと上ケース41cとが連結されることにより、外形が略球状となるようにされている。
また、下ケース40cは、内部に固定部材42cが例えば溶接などによって固定される。固定部材42cは、下ケース40cと2つの導風板43cとを溶接によって固定するために用いられる。
2つの導風板43cは、下ケース40c内で互いに異なる方向へ気流を生じさせ、失火を防ぐように気流を調整するために異なる角度で固定されている。下メネジリング44cは、下ケース40cに対してメネジ機構を設けるために溶接され、連結部45cに螺着される環状の部材である。上メネジリング47cは、上ケース41cに対してメネジ機構を設けるために溶接され、連結部45cに螺着される環状の部材である。
連結部45cは、両オネジの部材であり、下メネジリング44c及び上メネジリング47cに対して螺着される。また、連結部45cは、例えば円形に開口した通気口450cを備え、上メネジリング47cを介して上ケース41cに螺着されることにより、中材46cを上ケース41c内に保持することができるようにされている。
中材46cは、例えば非親水性のバイオジェット燃料又はバイオディーゼル燃料が混合された液体燃料を吸収することにより保持して内部に筒状の空間が形成されるフェルトなどの不燃性の燃料吸収材である。例えば、液体燃料は、80~90vol%のエタノールと、1~20vol%の主成分がケロシンである混合燃料などである。中材46cは、下部に通気口460cが設けられ、上部に通気口462cが設けられた円筒状の空間が内部にできるように構成されている。
そして、中材46cは、内部に形成された筒状の空間により、連結部45cの通気口450cと、上ケース41cの通気口410cとを繋いで主燃焼室464cを構成している。また、中材46cは、下端が導風板43c及び下ケース40cとの間で環状に繋がる空間である副燃焼室430cを構成している。なお、中材46cは、複数の環状のフェルトを積層することによって構成されてもよい。
整流板48cは、上ケース41cの通気口410cから流入する風を制御し、降雨が中材46cに対して直接当たることを低減する環状の部材である。固定部材49cは、整流板48cを上ケース41cに対して固定するための環状の部材である。
このように、燃焼装置3cは、中材46cの内面に燃焼面がある。したがって、燃焼装置3cは、中材46cから気化する液体燃料に着火されると、煙突効果を生じさせて上ケース41cの通気口410cから上方へ視認性の良好な火炎を継続的に上げるように液体燃料を燃焼させる。
また、燃焼装置3cは、例えば、通気口450c(又は通気口460c)を下端の第1通気口とし、通気口410cを上端の第2通気口として、内部に筒状の空間が形成された主燃焼室464cを備える構成となっている。さらに、燃焼装置3cは、第3通気口となる2つの通気口400cを備え、液体燃料による少なくとも火種の燃焼を可能にされた空間の一部が主燃焼室464cの空間に繋げられた副燃焼室430cが構成されている。つまり、副燃焼室430cは、中材46cの上方及び下方の少なくともいずれかに設けられる。
そして、下ケース40cは、通気口400cが設けられている位置の上方が上ケース41cによって覆われている。すなわち、上ケース41cは、少なくとも2つの通気口400cに対して、通気を確保しつつ降雨が直接浸入することを低減する防雨部としての機能を兼ねている。
よって、燃焼装置3cは、副燃焼室430cに対して降雨が直接浸入することを上ケース41cが遮り、中材46cが非親水の液体燃料等を保持しているので、風雨による火種の鎮火を副燃焼室430cによって防止することができる。
次に、炬火装置1cの全体構成について詳述する。
図32は、燃焼装置3c及びその周辺を含む炬火装置1cの構成を例示する分解斜視図である。炬火装置1cは、グリップ22cに結合される2つの側板20cに囲まれる領域に、燃焼装置3cを保持しつつ、使用者の操作に応じて炬火装置1cの炬火を消火する消火機構が設けられている。
ネジ300cは、燃焼装置3cに溶接されたブラケット402cと、側板20cに溶接された支持部204cとを固定する部材である。支持部204cは、下ケース40cの通気口400cを塞ぐことができる塞ぎ部材802cを可動させる可動部804cを支持するピン806cと、可動部804cに付勢するコイルスプリング808cも固定することができるようにされている。塞ぎ部材802cは、例えば耐火布などであってもよい。ピン806cは、固定部材807cとともに支持部204cに固定されることにより、可動部804cを揺動自在に支持する。
ボタン80cは、コイルスプリング800cにより下方から付勢されつつ操作板810cの下端を抑えるようにキャップ812cによって位置決めされている。操作板810cは、例えば互いに対向して上方に延びる2つの平板を備えている。
なお、燃焼装置3cの周辺の構成部分は、例えば樹脂からなるグリップ22c、ボタン80c、及びキャップ812cを除き、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、銅などの金属によって形成されている。
図33は、炬火装置1cにおける燃焼装置3cの燃焼時と消火時の状態を示す図である。図33(a)は、炬火装置1cにおける燃焼装置3cの燃焼時の状態を示す図である。図33(b)は、炬火装置1cにおける燃焼装置3cの消火時の状態を示す図である。図33に示すように、炬火装置1cは、ボタン80cが下方へ押されることによって燃焼装置3cによる燃焼を消火させることができるように構成されている。
次に、炬火装置1cが備える消火機構について詳述する。
図34は、炬火装置1cの使用者がボタン80cを下方へ押した場合の操作板810cの下端の変位を示す図である。図34(a)は、燃焼装置3cの燃焼時における操作板810cの下端の位置を示す図である。図34(b)は、燃焼装置3cの消火時における操作板810cの下端の位置を示す図である。
図34(a)に示したように、燃焼装置3cが液体燃料を燃焼させているときには、ボタン80cは、コイルスプリング800cにより下方から付勢されつつ操作板810cの下端を所定の位置に位置決めしている。
一方、図34(b)に示したように、ボタン80cが使用者によって下方へ押されると、操作板810cの下端は下方へ変位する。
図35は、炬火装置1cの燃焼時及び消火時における燃焼装置3cの周辺を示す図である。図35(a)は、炬火装置1cの燃焼時における燃焼装置3cの周辺を示す図である。図35(b)は、炬火装置1cの消火時における燃焼装置3cの周辺を示す図である。
図35(a)に示したように、炬火装置1cの燃焼時には、操作板810cの上端がそれぞれ可動部804cに対するコイルスプリング808cの付勢を制限しており、下ケース40cの通気口400cが開放されている。つまり、燃焼装置3cは、通気口400cからの吸気によって液体燃料を燃焼させることができる。
一方、ボタン80cが使用者によって下方へ押された場合(図34(b)参照)には、図35(b)に示したように、可動部804cに対するコイルスプリング808cの付勢が制限されず、下ケース40cの通気口400cそれぞれが塞ぎ部材802cによって塞がれる。このように、燃焼装置3cは、通気口400cからの吸気が遮断されることによって消火される。つまり、塞ぎ部材802cは、主燃焼室464c及び副燃焼室430cにおける液体燃料の燃焼を妨げるように、使用者の操作に応じて通気口400cに対する通気を遮る遮断部となっている。