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【発明の名称】 燃焼装置
【発明者】 【氏名】永井 逸夫

【氏名】若田 武志

【氏名】城出 浩作

【氏名】亀山 修司

【氏名】忽那 良治

【氏名】畑 秀典
【要約】 【課題】逆火が少ないという拡散方式の利点を生かしつつ、安定した燃焼を行うことができ、ＣＯやＨＣの発生が少なく、さらにＮＯX の発生も抑制することができる燃焼装置を開発する。

【解決手段】コンロは、燃焼部２、絞り板３，多孔質体５及び熱線透過体６によって構成されている。燃焼部２に内蔵された炎孔部材２０は、十字溝状の空隙３２を有する。空隙３２内壁面３３，３５に空気噴射孔３０が設けられている。空気噴射孔３０は、底部３７（下板２２側）から開放側３８に向かってａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの５列に配置されており、各列の空気噴射孔３０ａ〜３０e は、互いに千鳥状に配置されている。各列の空気噴射孔３０の大きさは、底部３７（下板２２側）から開放側３８に向かうに連れて順次小さくなっている。そのため燃料ガスと空気との接触機会が確実に確保され、また燃焼時期に応じた適切な空気量が供給される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 空隙を設けて対向する壁面を有し、壁面同士の間の少なくとも一面が開放され、前記壁面には複数の空気噴射孔が平面的に分布して配され、当該空気噴射孔から空気又は希薄な燃料ガスを含有する空気が噴射され、当該噴射空気中に燃料ガスが噴射されて燃焼し、燃焼によって生じた燃焼ガスが開放面から放出される燃焼装置において、前記空気噴射孔は、開放面側に向かって千鳥状に配置されていることを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】 空隙を設けて対向する壁面を有し、壁面同士の間の少なくとも一面が開放され、前記壁面には複数の空気噴射孔が平面的に分布して配され、当該空気噴射孔から空気又は希薄な燃料ガスを含有する空気が噴射され、当該噴射空気中に燃料ガスが噴射されて燃焼し、燃焼によって生じた燃焼ガスが開放面から放出される燃焼装置において、前記空気噴射孔は、開放面側の開口密度が燃料ガス噴射側に比べて小さいことを特徴とする燃焼装置。
【請求項３】 空隙を設けて対向する壁面を有し、壁面同士の間の少なくとも一面が開放され、前記壁面には複数の空気噴射孔が平面的に分布して配され、前記空隙内に１又は２以上の燃料ガス噴射孔が開口し、前記空気噴射孔から空気又は希薄な燃料ガスを含有する空気が噴射され、当該噴射空気中に前記燃料ガス噴射孔から燃料ガスが噴射されて燃焼し、燃焼によって生じた燃焼ガスが開放面から放出される燃焼装置において、前記壁面の１又は１群の燃料ガス噴射孔の近傍部分は、他の部位よりも空気噴射孔の開口密度が低く、前記壁面の１又は１群の燃料ガス噴射孔から開放面に至る領域の側部には列状に空気噴射孔が配されていることを特徴とする燃焼装置。
【請求項４】 対向して設けられた１又は列をなす空気噴射孔と、該空気噴射孔又は空気噴射孔列同士が対向する間に設けられた燃料ガス噴射孔を有し、前記空気噴射孔から空気又は希薄な燃料ガスを含有する空気が噴射され、当該噴射空気中に前記燃料ガス噴射孔から燃料ガスが噴射される燃焼装置において、燃料ガス噴射孔は空気噴射孔の間に複数又は複数列設けられていることを特徴とする燃焼装置。
【請求項５】 空気噴射孔又は空気噴射孔列に最も近接する燃料ガス噴射孔又は燃料ガス噴射孔列と、空気噴射孔又は空気噴射孔列との間の間隔は、対向する空気噴射孔又は空気噴射孔列の中心における燃料ガス噴射孔同士の間隔よりも狭いことを特徴とする請求項４に記載の燃焼装置。
【請求項６】 交差した溝を有し、当該溝の壁面に空気噴射孔が配されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＯX の発生が少ない燃焼装置に関するものである。本発明の燃焼装置は、家庭用や業務用のコンロとして好適である。
【０００２】
【従来の技術】大気汚染は地球規模で発生し、我々の生活環境を破壊しようとしている。そのため各分野で規制がなされ、大気汚染防止の努力がなされているものの、環境改善にはほど遠い状態であると言える。大気汚染の要因の一つであるＮＯX に関して、わが国の年間総排出量は１３０万トンであり、そのうちコンロ等の家庭用燃焼機器からの排出量は、３万トンと推定される。これらの小規模燃焼機器では、ユーザ側の燃焼管理技術によってＮＯX の排出抑制を行うことは困難であるから、機器の設計・製造段階において低ＮＯX 化を図る必要がある。
【０００３】この目的を達成するための方策の一つとして、いわゆる希薄燃焼の採用が挙げられる。ここで希薄燃焼とは、燃料ガスと空気を希薄状態に混合して燃焼させる燃焼方式であり、火炎の温度が比較的低いのでＮＯX の発生が少ない。しかしながら希薄燃焼は、火炎が不安定であり、火飛びが発生しやすいため、燃焼燃料の可変範囲（ＴＤＲ）が狭いという問題がある。
【０００４】そこでこの問題を解決するために、対向燃焼または衝突燃焼と称させる燃焼方法が提案されている。対向燃焼は、例えば特開昭６２−２４２７６２号、特開昭６３−１４００７号、特開昭６３−１６１３０８号他に開示された技術である。
【０００５】また燃料ガスと空気を希薄状態に混合する方法として、予混合方式と称される形式と、拡散方式と称される形式が知られている。予混合方式とは燃焼部以外に混合室を持ち、当該混合室で燃焼ガスと空気とを所定の割合に混合した後、噴射孔から混合ガスを噴射させ、火炎を発生させるものである。この方式は、燃焼ガスと空気との混合が十分に行われるので、火炎が安定するという利点がある反面、逆火が発生しやすいという欠点を持つ。これに対して燃焼の直前で空気と燃焼ガスとを混合する拡散方式と称される形式が知られており、この方式によると逆火の発生は極めて少ない。
【０００６】対向燃焼を採用し、且つ拡散方式の燃焼装置の構造は、概ね図９〜１１の通りである。すなわち図９は、従来技術の燃焼装置の部分斜視図である。図１０は、図９のＡ−Ａ断面図である。図１１は、図９のＢ−Ｂ断面図である。
【０００７】従来技術の対向燃焼を活用した燃焼装置１００は、直線的な溝１０１を有し、その溝１０１の内壁面１０３，１０５に多数の空気噴射孔１０２が設けられたものである。すなわち一方の内壁面１０３に設けられた空気噴射孔１０２と他方の内壁面１０５に設けられた空気噴射孔１０２は、直線的な溝１０１を介して互いに対向している。ここで従来技術の燃焼装置１００では、空気噴射孔１０２は、内壁面１０３，１０５に平面的に分布して配され、且つ図１０の様に整列状に並べられていた。また従来技術のおいては、空気噴射孔１０２の大きさはいずれも同一であり、内壁面１０３，１０５の全域において、空気噴射孔１０２の開口密度は均一であった。
【０００８】また溝１０１の底部１０６には、図１０，１１の様に燃料ガス噴射孔１０７が設けられていた。ここで従来技術の燃焼装置１００では、燃料ガス噴射孔１０７は、溝１０１の中央に一列だけ設けられていた。
【０００９】従来技術の燃焼装置１００では、空気又は希薄な燃料ガスを含有した空気が内壁面１０３，１０５に設けられた空気噴射孔１０２から噴射され、この中に燃料ガス噴射孔１０７から燃料ガスが噴射される。そして両者は混合され、溝１０１内で火炎を発生させるが、空気噴射孔１０２が対向し、火炎同士が衝突するので、火飛びが発生しにくく、火炎は安定する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図９〜１１に示した燃焼装置１００は、拡散方式を採用するので、逆火の発生は少ない。しかしながら上記した燃焼装置１００は、燃料ガスと空気との混合が十分に行われにくく、煤や黄火が発生する場合が多い。この原因の一つは、従来技術の燃焼装置１００では、内壁面１０３，１０５に多数の空気噴射孔１０２が配されているが、空気噴射孔１０２の配列は、整列状であったので、空気噴射孔１０２の縦列の間を燃料ガスが流れてしまうためである。すなわち一般的に、希薄燃焼を行う燃焼装置では、空気噴射孔１０２から噴射される空気の圧力は、燃料ガス噴射孔１０７から噴射されるガスの圧力よりも高い。そして従来技術の燃焼装置１では、空気噴射孔１０２が整列状に配置されていたから、この縦列の間に圧力の谷間が生じ、この谷間を図１０の矢印の様に燃料ガスが流れてしまい、空気との混合機会を失う。そのため燃料ガスの一部が未燃焼のままで排出され、ＣＯやＨＣの濃度が高くなってしまうためである。
【００１１】またもう一つの原因は、従来技術の燃焼装置１００では、内壁面１０３，１０５の全域において、空気噴射孔１０２の開口密度は均一であったためである。すなわち燃焼装置１００では、溝１０１の底１０６近傍に火炎の基端部があり、溝１０１の開放側に進むに従って燃焼反応が進行して行くので、溝１０１の底１０６近傍で最も大量に酸素を必要とし、開放側では多くの酸素を必要としない。しかしながら従来技術の燃焼装置では、空気噴射孔１０２の開口密度が均一であったため、開放側が過度に空気過剰状態となってしまい、火炎自体が形成されない。そのためＣＯやＨＣの濃度が高くなってしまうのであった。
【００１２】さらにもう一つの原因は、従来技術の燃焼装置１００では、燃料ガス噴射孔１０７が、溝１０１の中央に一列だけ設けられていたためである。すなわち拡散燃焼方式では、燃焼の直前に燃料ガスと空気とを混合するものであり、従来技術においても双方の内壁面１０３，１０５から噴射される空気流の中に燃料ガス噴射孔１０７から燃料ガスが噴射される。ここで理想的には、双方の内壁面１０３，１０５から噴射される空気は、その圧力が等しく、空気は溝１０１の中央で衝突するべきであるが、現実的に双方の内壁面１０３，１０５から噴射される空気の圧力を等しくすることは困難である。そのため例えば図１１の様に、右側の内壁面１０５から噴射される空気の圧力が、左側の内壁面１０３から噴射される空気の圧力よりも強い場合、内壁面１０５の空気噴射孔１０２から噴射される空気のみが燃料ガスと当接する。そのため発生する火炎に偏りが生じ、不完全燃焼となってしまう。
【００１３】そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、逆火が少ないという拡散方式の利点を生かしつつ、安定した燃焼を行うことができ、ＣＯやＨＣの発生が少なく、さらにＮＯX の発生も抑制することができる燃焼装置の開発を課題とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】そして上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、空隙を設けて対向する壁面を有し、壁面同士の間の少なくとも一面が開放され、前記壁面には複数の空気噴射孔が平面的に分布して配され、当該空気噴射孔から空気又は希薄な燃料ガスを含有する空気が噴射され、当該噴射空気中に燃料ガスが噴射されて燃焼し、燃焼によって生じた燃焼ガスが開放面から放出される燃焼装置において、前記空気噴射孔は、開放面側に向かって千鳥状に配置されていることを特徴とする燃焼装置である。
【００１５】本発明の燃焼装置では、壁面に設けられた複数の空気噴射孔から空気が噴射され、当該噴射空気中に燃料ガスが噴射されて燃焼する。そのため本発明の燃焼装置では、火炎が衝突する。また本発明の燃焼装置では、空気噴射孔が開放面側に向かって千鳥状に配置されている。そのため本発明の燃焼装置では、従来技術で問題となった様な圧力の谷間は生じない。言い換えると、本発明の燃焼装置では、空気噴射孔が開放面側に向かって千鳥状に配置されているので、開放側に向かって流れる燃料ガスは、空気噴射孔より噴射する空気とぶつかる機会が多い。そのため本発明の燃焼装置では、燃料ガスと空気との攪拌がより確実に行われる。このように本発明の燃焼装置は、火炎が衝突する点と、燃料ガスと空気との攪拌がより確実に行われる点があいまって、火炎が安定していてＣＯやＨＣの発生が少なく、且つＮＯX の発生も少ない。
【００１６】また同様の目的を達成するための請求項２に記載の発明は、空隙を設けて対向する壁面を有し、壁面同士の間の少なくとも一面が開放され、前記壁面には複数の空気噴射孔が平面的に分布して配され、当該空気噴射孔から空気又は希薄な燃料ガスを含有する空気が噴射され、当該噴射空気中に燃料ガスが噴射されて燃焼し、燃焼によって生じた燃焼ガスが開放面から放出される燃焼装置において、前記空気噴射孔は、開放面側の開口密度が燃料ガス噴射側に比べて小さいことを特徴とする燃焼装置である。
【００１７】本発明の燃焼装置も前記した燃焼装置と同様に、火炎を衝突させる作用を持つものである。また加えて本発明の燃焼装置では、空気噴射孔は、開放面側の方が開口密度が小さい。そのため本発明の燃焼装置は、開放面側で空気が過剰となることがなく、確実に火炎が形成される。
【００１８】さらに請求項３に記載の発明は、空隙を設けて対向する壁面を有し、壁面同士の間の少なくとも一面が開放され、前記壁面には複数の空気噴射孔が平面的に分布して配され、前記空隙内に１又は２以上の燃料ガス噴射孔が開口し、前記空気噴射孔から空気又は希薄な燃料ガスを含有する空気が噴射され、当該噴射空気中に前記燃料ガス噴射孔から燃料ガスが噴射されて燃焼し、燃焼によって生じた燃焼ガスが開放面から放出される燃焼装置において、前記壁面の１又は１群の燃料ガス噴射孔の近傍部分は、他の部位よりも空気噴射孔の開口密度が低く、前記壁面の１又は１群の燃料ガス噴射孔から開放面に至る領域の側部には列状に空気噴射孔が配されていることを特徴とする燃焼装置である。
【００１９】本発明の燃焼装置も前記した燃焼装置と同様に、火炎を衝突させる作用を持つものである。また加えて本発明の燃焼装置では、１又は１群の燃料ガス噴射孔の近傍部分は、他の部位よりも空気噴射孔の開口密度が低い。そのため燃料ガス噴射孔の近傍部分は、空気の噴射が少なく、局部的に気圧が低い部位が形成される。一方本発明の燃焼装置では、１又は１群の燃料ガス噴射孔から開放面に至る領域の側部に列状に空気噴射孔が配されている。そのため燃料ガス噴射孔の周囲に空気が噴射され、当該部位の圧力が上昇し、燃料ガス噴射孔の周囲に一種のエアーカーテンが形成される。そのため燃料ガスは、圧力が局部的に低い部位に流れ、周囲に広がらない。従って燃料ガスは、確実に空気と混合される。このように本発明の燃焼装置は、火炎が衝突する点と、燃料ガスと空気との攪拌がより確実に行われる点があいまって、火炎が安定していてＣＯやＨＣの発生が少なく、且つＮＯX の発生も少ない。
【００２０】さらに請求項４に記載の発明は、対向して設けられた１又は列をなす空気噴射孔と、該空気噴射孔又は空気噴射孔列同士が対向する間に設けられた燃料ガス噴射孔を有し、前記空気噴射孔から空気又は希薄な燃料ガスを含有する空気が噴射され、当該噴射空気中に前記燃料ガス噴射孔から燃料ガスが噴射される燃焼装置において、燃料ガス噴射孔は空気噴射孔の間に複数又は複数列設けられていることを特徴とする燃焼装置である。
【００２１】本発明の燃焼装置は、対向して設けられた空気噴射孔から空気が噴射され、この噴射空気中に燃料ガスが噴射されるものであり、火炎を衝突させる作用を持つものである。そして本発明では、燃料ガス噴射孔は空気噴射孔の間に複数又は複数列設けられている。そのため本発明の燃焼装置では、従来技術に比べて燃料ガス噴射孔は、空気噴射孔により近接したものとなる。そのため対向する空気噴射孔から噴射される空気の圧力に差異があっても、燃料ガスと空気はより確実に混合される。このように本発明の燃焼装置は、火炎が衝突する点と、燃料ガスと空気との攪拌がより確実に行われる点があいまって、火炎が安定していてＣＯやＨＣの発生が少なく、且つＮＯX の発生も少ない。
【００２２】また請求項５に記載の発明は、空気噴射孔又は空気噴射孔列に最も近接する燃料ガス噴射孔又は燃料ガス噴射孔列と、空気噴射孔又は空気噴射孔列との間隔は、対向する空気噴射孔又は空気噴射孔列の中心における燃料ガス噴射孔同士の間隔よりも狭いことを特徴とする請求項４に記載の燃焼装置である。
【００２３】本発明の燃焼装置は、２以上、又は２列以上の燃料ガス噴射孔を持つ場合に推奨される構成である。すなわち本発明の燃焼装置では、燃料ガス噴射孔は、空気噴射孔に近い部位にあり、中央部分には少ない。そのため対向する空気噴射孔から噴射される空気の圧力に差異があっても、燃料ガスと空気はより確実に混合される。
【００２４】さらに請求項６に記載の発明は、交差した溝を有し、当該溝の壁面に空気噴射孔が配されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００２５】本発明の燃焼装置は、交差した溝を有し、当該溝に向かって空気噴射孔が開口している。そのため従来、直線的であった溝の配置が平面的な広がりを持つものとなり、鍋の底の形状に合致する。また本発明の燃焼装置は、同一の熱量を発生させる従来技術の燃焼装置に比べて、外形が小さい。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下さらに本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態のコンロの構成図である。図２は、図１のコンロで使用する炎孔部材の斜視図及び分解斜視図である。図３は、図２の炎孔部材のＣ−Ｃ断面図である。図４は、図２の炎孔部材のＤ−Ｄ断面図である。図５は、本発明の他の実施形態の炎孔部材のＣ−Ｃに相当する断面図である。図６は、本発明の他の実施形態の炎孔部材のＣ−Ｃに相当する断面図である。図７は、本発明のさらに他の実施形態の炎孔部材のＤ−Ｄに相当する断面図である。図８は、本発明の他の実施形態の炎孔部材の正面図である。
【００２７】図１において、１は、本発明の実施形態のコンロを示す。コンロ１は、主として家庭で使用されることを意図したものであり、大きく燃焼部２、絞り板３，多孔質体５及び熱線透過体６によって構成されている。燃焼部２は、下部材１０、中間部材１１及び蓋部材１２によって構成されたケース１５を持ち、その内部に炎孔部材２０が配されたものである。
【００２８】すなわちケース１５の下部材１０は、筒状であり、一端側（図面 上側）が開放され、他端側は閉塞している。また開放側にはフランジ１３設けられている。
【００２９】中間部材１１は、一端（図面 下側）にフランジ１４を持ち、他端側が開放された部材である。また蓋部材１２は、中央部分に開口１６が設けられた部材である。蓋部材１３の開口１６周辺は、垂直方向に折り返されている。ケース１５は、上記した下部材１０，中間部材１１及び蓋部材１２の三者が重ねられたものであり、【００３０】炎孔部材２０は、図２（ａ）の分解斜視図に示すように、上板２１と下板２２を持ち、両者の間に十字状の側壁部材２３が設けられたものである。すなわち上板２１は、円盤状であって中心部に十字状が開口２５が設けられたものである。
【００３１】また下板２２は、円板状であり、図の様に二列の小孔が交差して設けられている。当該小孔は、燃料ガス噴射孔２７として機能する。
【００３２】側壁部材２３は、薄い鋼板によって十字形を囲んだ形状をしており、空気噴射孔３０となる小孔が多数設けられている。空気噴射孔３０は、最も外側の平面を除く全ての部位に面状の広がりをもって設けられている。
【００３３】炎孔部材２０は、図２（ｂ）の様に下板２２、側壁部材２３及び上板２１が順次重ねられて構成されており、上部が開放された十字溝状の空隙３２を有する。すなわち、空隙３２の十字溝の腕の部位は、平行な内壁面３３，３５を持ち、壁面が対向している。本実施形態では、空隙３２の形状が十字溝状であるため、４組の対向する内壁面３３，３５の組を持つ。
【００３４】そして当該内壁面３３，３５に前記した空気噴射孔３０が設けられている。ここで本実施形態における、空気噴射孔３０の分布状態は、図３の通りである。すなわち本実施形態では、空気噴射孔３０は、底部３７（下板２２側）から開放側３８に向かってａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの５列に配置されており、各列の空気噴射孔３０ａ〜３０ｄは、互いに千鳥状に配置されている。より具体的には、第１列の空気噴射孔３０ａの投影位置は、図３の様に燃料ガス噴射孔２７の中心線の延長上にあり、溝状部分の長手方向（図面 横方向）に対しては等間隔に配列されている。これに対して第２列の空気噴射孔３０ｂは、第１列の空気噴射孔３０ａの間隔部分に設けられている。そしてさらに第２列の空気噴射孔３０ｂの間隔部分に第３列の空気噴射孔３０c があり、第３列の空気噴射孔３０ｃの間隔部分に第４列の空気噴射孔３０ｄがあり、第４列の空気噴射孔３０ｄの間隔部分に第５列の空気噴射孔３０ｅが設けられている。
【００３５】また各列の空気噴射孔３０の大きさは、底部３７（下板２２側）から開放側３８に向かうに連れて順次小さくなっている。従って各空気噴射孔の間には、次の関係がある。
【００３６】３０ａ≧３０ｂ≧３０ｃ≧３０ｄ≧３０ｅ【００３７】従って空気噴射孔３０は、開放側３８に向かうに従って開口密度が減少していく。
【００３８】また本実施形態における、燃料ガス噴射孔２７の分布状態は、図４の通りである。すなわち本実施形態では、空隙３２の底部３７に２列に燃料ガス噴射孔２７が配置されている。そして燃料ガス噴射孔２７と、内壁面３３又は内壁面３５間の距離（近い方の距離）は、燃料ガス噴射孔２７同士の間の距離よりも短い。すなわち空気噴射孔３０の列に最も近接する燃料ガス噴射孔２７の列と、空気噴射孔３０の間隔ｌは、対向する空気噴射孔３０の中心部の燃料ガス噴射孔２７同士の間隔Ｌよりも狭い。
【００３９】炎孔部材２０は、前記した様にケース１５の中間部材１１の部位に配置されているが、炎孔部材２０の外径は、中間部材１１の内径よりも小さい。そのため炎孔部材２０とケース１５の内壁との間には図１の様に空隙３６がある。炎孔部材２０の溝状の空隙３２は、前記したケース１５の蓋部材１２の開口１６と面しており、空隙３２は開口１６を介して外部に露出している。一方、炎孔部材２０の頂面の外周寄りの部位は、図示しないパッキングを介して蓋部材１２の内面と接している。従って空隙３６と外部とは、炎孔部材２０の空気噴射孔３０を経由してのみ連通する。
【００４０】ケース１５内においては、図１の様に炎孔部材２０の上流側、すなわち底面側（図面の姿勢を基準）に、燃料ガス室３９が設けられており、当該燃料ガス室３９には２本のガス導入管４０が接続されている。ガス導入管４０は、図示しないプロパンガスボンベに接続されている。従って、燃料ガス室３９内は、燃料ガスたるプロパンガスで満たされ、炎孔部材２０の十字溝状の空隙３２の底部３７に設けられた燃料ガス噴射孔２７から燃料ガスが噴射される。
【００４１】また本実施形態で採用するケース１５では、底面に空気導入管４１が接続されている。空気導入管４１は、図示しない送風機と接続されており、ケース１５の内部に空気を導入するものである。
【００４２】絞り板３は、厚さが３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の円板であり、中央に燃焼ガス通過開口４３が設けられている。
【００４３】多孔質体５は、具体的にはセラミック製のポーラス体である。多孔質体５の材質は、チタン酸アルミニウム、ムライト、コージライト或いはこれらの混合材料が使用可能であるが、耐熱性が優れるという点で、チタン酸アルミニウムが最も適切である。多孔質体５の厚さは３ｍｍ〜２０ｍｍ程度、より好ましくは３ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。また多孔質体５の気孔率は、７５％〜８５％である。
【００４４】多孔質体５の形状は、円板状である。多孔質体５の裏面（上流側）の中心には、円形の閉塞部材（図示せず）が設けられており、当該部分は通気性が無い。熱線透過体６は、液体は通過しえないが、赤外線等の熱線は透過するものであり、透明な耐熱部材が採用され、具体的には石英ガラスが使用されている。熱線透過体６は円板状であり、中央に開口４５が設けられている。なお熱線透過体６は、鍋からのふきこぼれが、コンロ１内に落ち込むことを防止する機能を果たすものである。
【００４５】コンロ１は、前記した燃焼部２の上に絞り板３が載せられ、さらにその上に多孔質体５が配され、最も上部に熱線透過体６が配されたものである。そしてそれぞれの間には、パッキンが配され、隙間からガスが漏れない様に工夫されている。
【００４６】次に、本実施形態のコンロ１の作用について説明する。コンロ１は、図示しない送風機からの送風を受け、空気導入管４１からケース１５内に通風され、同時に図示しないプロパンガスボンベからガス導入管４０を経てケース１５内に燃料ガスが導入されて使用される。すなわち空気導入管４１からケース１５内に入った空気は、炎孔部材２０の周囲とケース１５の内面との間の空隙３６に流れ込み、炎孔部材２０の上板２１と下板２２の間に流れ込む。そして側壁部材２３に設けられた各空気噴射孔３０から対向する内壁面３３，３５間の空隙３２に噴射される。
【００４７】ここで本実施形態のコンロ１では、炎孔部材２０の内壁面における空気噴射孔３０は、底部３７から開放側に向かうに連れて開口密度が小さくなっている。そのため空隙３２内への通風量は、図４の様に開放側に向かうに従って減少する。また空気噴射孔３０は、千鳥状に配されているので、気圧の谷間は生じない。
【００４８】一方燃料ガスは、燃料ガス室３９を経て十字溝状の空隙３２の底部３７に設けられた燃料ガス噴射孔２７から空隙３２内に噴射される。ここで本実施形態のコンロ１では、燃料ガス噴射孔２７は、空隙３２の底部３７に二列に設けられており、且ついずれの列も内壁面３３，３５，すなわち空気噴射孔３０に近い位置に設けられている。そのため燃料ガス噴射孔２７から噴射された燃料ガスは、確実に、空気噴射孔３０から噴射された空気と衝突する。加えて本実施形態のコンロ１では、空気噴射孔３０は、千鳥状に配されているので、燃焼ガスが開放側３８から出るまでの間に、燃焼ガスは必ずいずれかの空気噴射孔３０の近傍を通過することとなり、燃料ガスと空気との衝突はより確実となる。
【００４９】こうして本実施形態のコンロ１では、十字溝状の空隙３２内で燃料ガスと空気が希薄状態（空気過剰率１．４〜３．０）に混合される。また空気噴射孔３０は、溝３２の内壁面３３，３５の両側に設けられているので、混合されたガス同士はただちに衝突する。そのため発生した火炎は互いに衝突することとなり、安定した状態で燃焼する。さらに加えて、本実施形態のコンロ１では、空隙３２の底部３７から開放側に向かうに従い、空気噴射孔３０の開口密度が小さくなっており、通風量は、図４の様に開放側に向かうに従って減少するので、火炎の基端部では多量の空気が供給され、炎の先部では弱い通風が行われる。そのため燃焼反応の時期に応じた適切な空気量が供給され、火炎は安定する。なお本実施形態では、空気噴射孔３０が十字状の溝内に設けられているので、空気噴射孔３０は、平面的な広がりを持って分布する。そのため火炎は、平面的広がりをもって発生する。
【００５０】そして本実施形態のコンロ１では、火炎および燃焼ガスは、絞り板３によって絞られ、燃焼ガス通過開口４３を経て多孔質体５と絞り板３の間に入る。そして燃焼ガスは空洞部の全体に広がり多孔質体５に均等に入る。燃焼ガスは、多孔質体５の中を抜け、熱線透過体６の開口４５から外部に噴射し、鍋等（図示せず）の底に当たって鍋等を加熱する。
【００５１】一方、燃焼ガスが多孔質体５を通過する際に、多孔質体５が加熱され、多孔質体５が赤熱する。その結果、多孔質体５から熱線が放射され、当該熱線は、熱線透過体６を透過して鍋（図示せず）の底に照射される。そのため鍋は、多孔質体５から放射される熱線によっても加熱される。従って本実施形態のコンロ１は、燃焼ガスによる対流加熱と、熱線による輻射加熱の双方によって鍋等を加熱することができ、熱効率が高いという効果がある。また前記した様に、本実施形態のコンロ１では、火炎が平面的な広がりをもって発生するので、鍋等の底を無駄なく加熱することができる。さらに本実施形態のコンロ１は、燃料ガスを希薄な状態で燃焼させるので、ＮＯX の発生が少ない。
【００５２】以上説明した実施形態のコンロ１では、空隙３２を介して対向する内壁面３３，３５に空気噴射孔３０を千鳥状に配置した上、さらに空気噴射孔３０の大きさが、底部３７（下板２２側）から開放側３８に向かうに連れて順次小さくなる様に設計した。この構成は、最も推奨される構成ではあるが、図５に示すように空気噴射孔３０の大きさをいずれも同じものとし、その配列を単に千鳥状としても相当の効果がある。また空気噴射孔３０の全てを千鳥状に配置することが望ましいが、千鳥状の部位や、整列状の部位が混在していてもよい。
【００５３】また空気噴射孔３０の配列が整列状であっても、開放側における開口密度が燃料ガスの噴射側のそれに比べて小さければ、相当の効果が期待できる。なお上記した実施形態では、空気噴射孔３０の大きさを変化させて開口密度を減少させたが、開放側に向かうに従って空気噴射孔３０の個数が減少する構成としても同様の作用が発揮される。
【００５４】また先の実施形態では、空気噴射孔３０は、溝（空隙３２を形成する溝）に沿った方向に均等に配された例を示したが、図６に示す様に最も燃料ガス噴射孔２７寄りにある空気噴射孔３０の列については、燃料ガス噴射孔２７の位置に相当する部位だけ、空気噴射孔を間引くと特有の効果が期待できる。すなわち図６に示した構成では、燃料ガス噴射孔２７は、３個ずつの群となって設けられている。これに対して空気噴射孔３０の最も燃料ガス噴射孔２７寄りに或るａ列は、燃料ガス噴射孔２７に相当する部位に開口を持たない。他のｂ列〜ｅ列については、燃料ガス噴射孔２７の開放側に開口を持つ。また底部３７の燃料ガス噴射孔２７が間引かれた部位５０の側部については、底部３７直近のａ列から開放端側のｅ列まで、整列状に空気噴射孔３０が配されている。
【００５５】本実施形態では、燃料ガス噴射孔２７の位置に相当する部位の直近部分に空気噴射孔が無いので、燃料ガスが噴射される部位には、直接的な通風はない。そのため当該部位（図６ 二点鎖線で囲んだ部位）は気圧が低い。
【００５６】また本実施形態では、燃料ガス噴射孔２７の群５２の両側部に列状に空気噴射孔が配されている。より具体的には、燃料ガス噴射孔２７の群５２の両側の一点鎖線で囲んだ範囲５５には、最も燃料ガス噴射孔２７寄りのａ列から最も開放側のｅ列に至るまで、一列状に空気噴射孔３０が並べられている。すなわち壁面３３．３５の低部３７から開放側３８に至る領域の側部に、列状に空気噴射孔３０が配されている。そして各空気噴射孔３０から空気が噴射されるので、燃料ガス噴射孔２７の群５２の両側部には、底部３７に近い部位から開放側３８に至る圧力の高い領域が発生する。すなわち燃料ガス噴射孔２７の群５２の両側部の一点鎖線で囲んだ範囲５５に、一種のエアーカーテンが出現する。
【００５７】そして燃料ガスは、前記した様に二点鎖線で囲んだ気圧が低い部位５０に噴射され、さらにその周囲にはエアーカーテンが存在するので、燃焼ガスは、横に流れることなく開放側３８に向かって進む。そのため燃料ガス噴射孔２７から噴射された燃料ガスは、確実に空気と混合され、安定して燃焼する。
【００５８】なお付言すると、本実施形態は空気噴射孔３０を均等に分布できない事情がある場合に特に推奨されるものである。すなわちコンロの大きさやレイアウトによっては、空気噴射孔３０を設ける内壁面をネジ５６（図６）で固定する場合があり、このような構成を採用する場合、ネジ５６が存在する縦列に空気噴射孔を設けることが困難である。そのため燃料ガスがネジ５６が存在する列に逃げ、空気との混合機会を失う場合がある。これに対して本実施形態の様に、燃料ガス噴射孔群の近傍部分（低部３７近傍）に、他の部位よりも空気噴射孔の開口密度が低い部分を設け、さらに燃料ガス噴射孔群から開放面に至る領域の側部に、列状に空気噴射孔を配することにより、ネジ５６側への燃料ガスの逃げを阻止することができる。上記した実施形態では、燃料ガス噴射孔２７が、３個ずつの群となった構成を例に説明したが、群を構成する燃料ガス噴射孔２７の個数は任意であり、ただ一つの燃料ガス噴射孔２７に対して上記した構成を採用してもよい。
【００５９】また先の実施形態では、燃料ガス噴射孔２７を２列に設けたが、３列以上の燃料ガス噴射孔２７を設けてもよい。図７は、４列の燃料ガス噴射孔２７を設けた例を示すものである。４列あるいはそれ以上の燃料ガス噴射孔２７を設ける場合は、燃料ガス噴射孔２７の配置は、内壁面３３，３５側に重点的に配し、空気噴射孔３０の列に最も近接する燃料ガス噴射孔２７の列間の間隔ｌが、対向する空気噴射孔３０の中心部の燃料ガス噴射孔２７同士の間隔Ｌよりも狭いものとすることが望ましい。
【００６０】以上説明した実施形態では、炎孔部材２０に十字形状の溝が設けられたものを例示し、十字の溝は、溝は幅が等しいものを図示した。しかしながら、本発明は、十字の溝を有するものに限定されるものではなく、例えば図８（ａ）に示す様に、中央部分に向かって溝幅が広がったものであってもよい。また図８（ｂ）の様に星型に近いものであってもよい。また図８（ｃ）の様な環状であってもよい。さらには、「Ｔ」字状や「Ｙ」字状、或いは「米」字状であってもよい。もちろん直線状の空隙も採用可能である。
【００６１】また上記した実施形態では、空気噴射孔３０から空気のみを噴射する構成を示したが、当該空気に希薄な燃料ガスが混入されていてもよい。逆に燃料ガス噴射孔２７から噴射される燃料ガスに、多少の空気が混入されていてもよい。
【００６２】上記した実施形態では、燃料ガスとして、プロパンガスを例示したが、ガスの種類についてはこれに限定されるものではなく、他のあらゆる燃料ガスを使用することができる。
【００６３】
【発明の効果】以上説明した様に、請求項１乃至６に記載の発明は、いずれも空気噴射孔が対向して設けられ、火炎同士が衝突する。さらに加えて請求項１に記載の燃焼装置では、空気噴射孔が開放面側に向かって千鳥状に配置されているため、燃料ガスと空気との接触機会が多い。そのため請求項１に記載の燃焼装置は、火炎が衝突する点と、燃料ガスと空気との攪拌がより確実に行われる点があいまって、火炎が安定していてＣＯやＨＣの発生が少なく、且つＮＯX の発生も少ないという効果がある。
【００６４】また特に請求項２に記載の燃焼装置は、開放面側における空気噴射孔の開口密度が小さいので、開放面側で空気が過剰となることがなく、確実に火炎が形成される。そのため火炎が安定していてＣＯやＨＣの発生が少なく、且つＮＯX の発生も少ないという効果がある。
【００６５】さらに請求項３に記載の燃焼装置は、意図的に空気の噴射が少ない部位を作るとともにその周囲に一種のエアーカーテンを構成するものであり、燃料ガスは空気と衝突する方向に導かれる。そのため燃料ガスは、確実に空気と混合される。従って本発明の燃焼装置は、火炎が衝突する点と、燃料ガスと空気との攪拌がより確実に行われる点があいまって、火炎が安定していてＣＯやＨＣの発生が少なく、且つＮＯX の発生も少ないという効果がある。
【００６６】請求項４，５に記載の燃焼装置は、対向する空気噴射孔から噴射される空気の圧力に差異があっても、燃料ガスと空気はより確実に混合されるので、燃料ガスと空気との攪拌がより確実に行われ、火炎が安定していてＣＯやＨＣの発生が少なく、且つＮＯX の発生も少ないという効果がある。
【００６７】また請求項６に記載の燃焼装置は、交差した溝を持ち、当該溝に向かって前記噴射孔が開口しているので、噴射孔の配置が平面的な広がりを持つ。そのため本発明の燃焼装置は、火炎の分布を鍋の底の形状に合致させやすいという効果がある。また本発明の燃焼装置は、同一の発熱量を発生させる従来技術の燃焼装置に比べて外形が小さいという効果がある。
【出願人】 【識別番号】０００００１１４４
【氏名又は名称】工業技術院長
【出願日】 平成１１年８月３０日（１９９９．８．３０）
【代理人】 【識別番号】１００１００４８０
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 隆
【公開番号】 特開２００１−６５８２０（Ｐ２００１−６５８２０Ａ）
【公開日】 平成１３年３月１６日（２００１．３．１６）
【出願番号】 特願平１１−２４３２８７