JP2503117B2 - 燃料ガスの供給量調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、燃焼火炎を
直接利用するガスライタや着火器具、あるいは火炎を熱
に変換して使用するヘアカラやアイロン等の燃焼装置に
おける燃料ガスの供給量調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばガスライターの燃料ガス供給量調
整装置（炎長調整装置あるいは炎調整装置とも言う）に
ついてみると、実公昭４７‐８６６号公報、実開昭５４
‐１５４８７４号公報、実公昭６２‐５５６２号公報、
特公平２‐５２７７０号公報等に示されるような技術が
知られている。

【０００３】これらから分かるように、ガス供給量調整
のメカニズムとしては、多孔性の弾性体フィルタを圧縮
して調整する圧縮調整式のもの（実開昭５４‐１５４８
７４号公報、実公昭６２‐５５６２号公報）と、非圧縮
性のフィルタのガス透過面積を変化させて調整する面積
調整式のもの（実公昭４７‐８６６号公報、特公平２‐
５２７７０号公報）とに大別できる。

【０００４】圧縮調整式は、現在でも実際の製品におい
てかなり使われているものの、実公昭４７−８６６号公
報にも記載されているように、弾性体フィルタの経時的
な不安定性から調整の安定性に難がある。他方、面積調
整式は、フィルタ自体には何らの変化を与えることなく
調整できるため、経時的な不安定性という問題がなく、
理論的には圧縮調整式に較べより優れた調整機能を期待
できる。

【０００５】しかし、実公昭４７‐８６６号公報の技術
は、古くより提案されているにも拘わらず未だに製品化
がなされていない。これは、実公昭４７‐８６６号公報
に開示される構成で実際に製作して実験してみると、例
えば、一定時間放置後の初発着火時にガス流量が異常に
増大して、着火不良あるいは逆に異常長大炎を発した
り、あるいは炎のゆらぎ、さらに調整の操作性が悪い等
の種々の欠点があり、期待される理論的な調整機能を必
ずしも十分に発揮させ得ないからである。これに対し、
特公平２‐５２７７０号公報の技術は、その優れた構成
により面積調整式の利点が十分に発揮され、実用化もな
されている。しかし、この技術は、炎長（炎高）をある
一定範囲に自動的に調整することができるだけで、使用
者の好みに応じた自由な炎長調整については配慮がなさ
れていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の事情
に鑑みて、本願発明者は、自由な炎長調整が可能で、し
かも面積調整式に期待される安定した調整機能を確実に
発揮させることのできるような供給量調整装置を求めて
研究を重ねて来た。なかでも特に、実公昭４７‐８６６
号公報の技術について種々の角度から実験を重ね、前述
したような種々の欠点の原因について分析した。その結
果、フィルタの厚み、さらにフィルタと弾性体との関
係、及びこれらを配置・収納する周辺部材との関係にそ
の原因があることを突き止め得た。

【０００７】そして、この結果、初発着火時の燃料供給
が過剰となって着火不良や異常長大炎を生じることがな
いようにするためにはフィルタとして一定範囲の燃料保
持容量を与える薄膜フィルタを用いるようにし、しかも
この薄膜フィルタを、ガス化した燃料の燃焼部への供給
及びその調整に必要な最小限の空間だけを残して十分に
シールドされた構造で組み込む構造を与えることによ
り、自由な炎長調整が可能で、しかも面積調整式に期待
される安定した調整機能を十分に発揮させることができ
る、との知見を得た。

【０００８】

【課題を解決するための手段】具体的にはこの発明によ
る燃料ガスの供給量調整装置は、燃料通孔を有し、この
燃料通孔の一端の周囲に平坦な配設面が形成さると共
に、この配設面の周囲に側面シール面が立設されたベー
ス部材と、底部側が狭くなる錐体状に形成された錐体状
凹部を有すると共に、この錐体状凹部の底部にベース部
材の燃料通孔のサイズとほぼ同じかそれ以上のサイズの
燃料通孔を有する平板状の弾性部材と、初発着火に最適
な範囲の燃料保持容量を与える厚みとされた薄膜フィル
タと、弾性部材における錐体状凹部の広い側の開口サイ
ズより小さいサイズの燃料通孔を有し、この燃料通孔の
一端の周囲に平坦な押圧面が形成された押圧部材と、及
び押圧部材の押圧力を調整するための調整手段とを備
え、そして薄膜フィルタがその一側の面を押圧部材の押
圧面に密着状に接触させるように組み込まれ、また弾性
部材が、前記の如く押圧部材に密着状接触の薄膜フィル
タの他側の面にその錐体状凹部形成側面を密着状に接触
させると共に、その燃料通孔をベース部材の燃料通孔と
連通させる状態でその他側の面をベース部材の配設面に
密着状に接触させ、またその側面をベース部材の側面シ
ール面に密着状に接触させるように組み込まれ、さらに
このような組み込み状態で押圧部材が薄膜フィルタを介
して弾性部材を押圧する押圧力を調整手段で調整できる
ようにされてなっている。

【０００９】

【作 用】この燃料ガスの供給量調整装置は、押圧部材
による押圧力に応じて弾性部材を圧縮または復元させて
錐体状凹部の周囲の薄膜フィルタに対する接触面積を変
化させ、これにより薄膜フィルタについての燃料ガスの
透過性を変えることにより燃料ガスの供給量調整が行わ
れる。そしてこの燃料ガスの供給量調整装置によると、
初発着火に最適な範囲の燃料保持容量を与える厚みであ
る薄膜フィルタを用い、且つこの薄膜フィルタを押圧部
材の押圧面と弾性部材の錐体状凹部形成側面で密着的に
挟持すると共に、弾性部材もベース部材の配設面及び側
面シール面により密着的に保持するようにすることで、
ガス化した燃料が燃焼部に至る経路中に余分な燃料の蓄
積を生じかねない空間がなくなるようにしているので、
初発着火時に着火不良を招いたり異常長大炎を生じたり
することなく、面積調整式に期待される安定した調整機
能を十分に発揮させることができる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。この実
施例による燃料ガスの供給量調整装置１は、いわゆる使
い捨てライタに用いた例で、ライタの一部の構造と共に
図１に示されるように、ベース部材２、弾性部材３、薄
膜フィルタ４、押圧部材５、及び調整手段６を備えてな
っている。

【００１１】ベース部材２は、ライタの燃料容器を構成
する部材を転用したもので、燃料容器の燃料貯蔵室Ｓ内
に連通する燃料通孔１１を備えている。燃料通孔１１
は、燃料ガスの導出を効率よく行わせるために、上流側
つまり燃料容器側が広がった錐体状の拡開部１１ｆと、
この拡開部１１ｆの下流側に連続させて形成した小径の
円孔部１１ｓとよりなっている。また、この燃料通孔１
１の下流側端の周囲には平坦な配設面１２が形成される
と共に、この配設面１２の周囲に側面シール面１２ｐが
立設されている。

【００１２】弾性部材３は、中央にベース部材２の燃料
通孔１１と対応させてその円孔部１１ｓと略同じ径とさ
れた燃料通孔１３が穿設された錐体状凹部１４を有する
平たい円板状のもので、例えばゴムのような素材で作ら
れており、押圧部材５による押圧により圧縮変形可能と
されている。そして、この弾性部材３は、その平坦な面
つまり錐体状凹部１４のない面がベース部材２の配設面
１２に、またその側面がベース部材２の側面シール面１
２ｐに、それぞれ密着状にして接触する状態、つまり配
設面１２及び側面シール面１２ｐとの間に隙間を残さな
いような状態で配されている。

【００１３】薄膜フィルタ４は、厚みが２５ミクロン程
度で、数ミクロンから１ミクロン以下のような径の微細
孔を全面に有するの多微孔性のフィルムで、この例では
「セルガード」という商標でダイセル工業株式会社より
市販されているポリプロピレンフィルムを用いている。
この「セルガード」の微細孔は、径が0.1 ミクロン前後
で比較的真っ直ぐであり、その微細孔の構造が燃料ガス
供給量調整用のフィルタとして非常によく適している。
特に、気体相からも燃料を毛細管現象により取り入れて
保持することが可能なので、例えば実開昭５４‐１５４
８７４号公報に記載されているような燃料吸い上げ用の
「芯」を不要としてコスト節減を図れるという利点があ
る（特公平２‐５２７７０号公報参照）。この薄膜フィ
ルタ４も一面を弾性部材３の錐体状凹部１４の周囲の平
坦部分に、また他面を押圧部材５の後述する押圧面１５
に、弾性部材３の場合と同様に、それぞれ隙間を残さな
いような状態で接触させられている。

【００１４】押圧部材５は、一端が開放され他端が閉塞
された筒状の構造とされており、閉塞側の中央には、弾
性部材３の燃料通孔１３と対応させて略同じ径とされた
燃料通孔１６が穿設され、さらにこの燃料通孔１６の上
流側端の周囲には平坦な押圧面１５が形成されている。
そして、この押圧部材５の内部には燃焼ノズルＮの上流
側が嵌合・保持されている。

【００１５】調整手段６は、ベース部材２に螺合してお
り、つまみ部６ｈをつまんで回すことにより上下動し、
この上下動に応じて押圧部材５の弾性部材３に対する押
圧状態を変えることができるようになっている。

【００１６】このような構造の燃料ガスの供給量調整装
置１における燃料ガスの供給量調整は以下のようにして
行われる。燃料ガスは、通常の燃焼時においては、ベー
ス部材２の燃料通孔１１、弾性部材３の燃料通孔１３、
錐体状凹部１４、薄膜フィルタ４、押圧部材５の燃料通
孔１６という順番で通過して燃焼ノズルＮに供給される
が、その供給量は、薄膜フィルタ４に対する錐体状凹部
１４の周囲の接触面積に応じて定まる。したがって、調
整手段６により押圧部材５の押圧力を調整して弾性部材
３を圧縮または復元させると、これにより錐体状凹部１
４の周囲の薄膜フィルタ４に対する接触面積が変化し、
燃料ガスの供給が調整されるものである（図２及び図
３）。この接触面積の変化による調整は、必ずしも薄膜
フィルタ４についての燃料ガスの透過面積の変化、つま
り透過通路の遮蔽程度の変化によるものでないと考えら
れる。つまり、燃料ガスが通過して行く３個の燃料通孔
１１、１３、１６がそれぞれ略同じ径とされており、し
かも錐体状凹部１４の大径側の径がこれらの燃料通孔１
１、１３、１６より大きくなっているのであるから、前
記の接触面積の変化は必ずしも遮蔽程度の変化に直接結
びつかないからである。

【００１７】特に重要なのは初発の着火であるが、これ
については薄膜フィルタ４が予めその微細孔の内部に保
持している燃料が用いられ、常に安定した初発着火が得
られる。すなわち、薄膜フィルタ４が初発着火に最適な
程度の燃料保持容量を与える十分な薄さになっており、
しかも経時的変化について安定で、常に最適な燃料保持
容量の状態が恒常的に維持され、さらに、薄膜フィルタ
４及び弾性部材３が前述のように必要最小限の部分、つ
まり燃料通孔１１、１３、１６及び錐体状凹部１４以外
の部分を除いて隙間を残さないような状態でシールドさ
れているので、着火不良あるいは逆に異常長大炎を招く
ようなガス流量の異常増大を招くようなことがなく、常
に安定した初発着火が得られる。尚、このように弾性部
材３及び薄膜フィルタ４をベース部材２の配設面１２及
び側面シール面１２ｐそれに押圧部材５の押圧面１５で
シールドすることが安定した初発着火に寄与しているの
であるが、これは実験の繰り返しの中からたまたま見出
された条件で、その技術的原理についての説明は見出し
得ていない。

【００１８】図４及び図５に示すのは、使い捨てでない
一般のライタに用いた実施例で、この例では、前記の実
施例とは逆の構造になっている。つまり、前記実施例で
はベース部材２が上流側に設けられその燃料通孔１１が
燃料容器内に連通し、押圧部材５が下流側に設けられそ
の燃料通孔１６が燃焼ノズルＮに連通していたが、この
例では、押圧部材５０が上流側に設けられその燃料通孔
５１が燃料容器内に連通し、ベース部材２０が下流側に
設けられその燃料通孔２１が燃焼ノズルＮに連通する構
造となっている。そして、調整手段６０が押圧部材５０
の下流側においてその操作部６０ｈが燃料容器の下端面
に露出する状態で設けられている。その他の点について
は前記実施例と略同様なので、対応する部分を同一符号
で示し、その説明は省略する。

【００１９】

【発明の効果】この発明による燃料ガスの供給量調整装
置は、以上説明してきたように、フィルタとして必要最
小限の燃料保持容量を与える薄膜フィルタを用いるよう
にし、しかもこの薄膜フィルタ及び薄膜フィルタに対す
る燃料ガスの透過量を制御する弾性部材を必要最小限の
空間だけを残して十分にシールされた構造で組み込むよ
うにしているので、自由な炎長調整が可能で、しかも面
積調整式に期待される安定した調整機能を確実に発揮さ
せることができ、これを例えばライタに用いることによ
り、より使い易くしかも安全なライタを提供できること
になる。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による燃料ガスの供給量調整装置を組
み込んだライタの要部断面図である。

【図２】弾性部材と薄膜フィルタとの関係を示す部分拡
大図である。

【図３】圧縮状態の弾性部材と薄膜フィルタとの関係を
示す部分拡大図である。

【図４】他の実施例による燃料ガスの供給量調整装置を
組み込んだライタの断面図である。

【図５】図４中の要部拡大図である。

【符号の説明】

１……燃料ガスの供給量調整装置 ２……ベース部材 ３……弾性部材 ４……薄膜フィルタ ５……押圧部材 ６……調整手段 １１……燃料通孔 １２……配設面 １２ｐ……側面シール面 １３……燃料通孔 １４……錐体状凹部 １５……押圧面 １６……燃料通孔

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料通孔を有し、この燃料通孔の一端の
   周囲に平坦な配設面が形成されると共に、この配設面の
   周囲に側面シール面が立設されたベース部材と、底部側
   が狭くなる錐体状に形成された錐体状凹部を有すると共
   に、この錐体状凹部の底部にベース部材の燃料通孔のサ
   イズとほぼ同じかそれ以上のサイズの燃料通孔を有する
   平板状の弾性部材と、初発着火に最適な範囲の燃料保持
   容量を与える厚みとされた薄膜フィルタと、弾性部材に
   おける錐体状凹部の広い側の開口サイズより小さいサイ
   ズの燃料通孔を有し、この燃料通孔の一端の周囲に平坦
   な押圧面が形成された押圧部材と、及び押圧部材の押圧
   力を調整するための調整手段とを備え、そして薄膜フィ
   ルタがその一側の面を押圧部材の押圧面に密着状に接触
   させるように組み込まれ、また弾性部材が、前記の如く
   押圧部材に密着状接触の薄膜フィルタの他側の面にその
   錐体状凹部形成側面を密着状に接触させると共に、その
   燃料通孔をベース部材の燃料通孔と連通させる状態でそ
   の他側の面をベース部材の配設面に密着状に接触させ、
   またその側面をベース部材の側面シール面に密着状に接
   触させるように組み込まれ、さらにこのような組み込み
   状態で押圧部材が薄膜フィルタを介して弾性部材を押圧
   する押圧力を調整手段で調整できるようにされてなる燃
   料ガスの供給量調整装置。