JP3154527U - 炎発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体燃料を長時間安定的に燃焼させて一定の大きさの着色された炎が継続的に得られ、且つ液漏れ事故が起こらない室内装飾用の炎発生装置を提供する。【解決手段】中心に無機繊維製の炎芯８の太さより僅か小径の雌螺孔６を貫設した金属製炎芯支持体５を燃料容器１上部の口部３に直立状態で接続部材４を介して密着状態で着脱可能とし、雌螺孔６に炎芯８を下部８ｂは燃料容器１の底に這わせるとともに上部８ａは雌螺孔６の上端から突出させて装着し、燃料容器１内に不揮発性の着色液体燃料９を充填した炎発生装置であって、前記燃料容器１内の底２から雌螺孔６の上端６ａまでの高さを、液体燃料９が毛細管現象で炎芯８の繊維間を上昇可能な高さＨ以下とし、炎芯８と雌螺孔６と間に形成される螺旋状通気路から空気が流入して燃料容器１内に燃料が存在するかぎり長時間安定的に大きな炎を発生可能としたことを特徴とする。【選択図】図３

Description

本考案は、冠婚葬祭会場や家庭用などで灯明として使用する装飾用の炎発生装置に関する。

通常葬儀などの儀式で灯明として、古くから蝋燭が使用されているが、点灯の面倒を避けまた火災事故を防ぐために最近では電灯が多く使用されている。
しかし電灯では、安定した光をコントロールでき、火災事故を起こさないため安全性に優れている反面、炎のゆらぎが醸し出す光の儀式特有の神秘性や荘厳感が得られないという難点がある。
そこで自然の炎のゆらぎを求めて、液体燃料を使用することが考えられるが、灯明台が転倒したときに液漏れ事故が発生するという問題がある。
この液漏れ問題に対して、液体燃料を容器に封入することで事故の発生を防ぐことが考えられるが、その場合、燃料タンクから燃料を炎芯に安定して供給させて炎を出し続けるために燃焼して減った燃料による減圧を解消するための空気孔を設けることが必要となる。この空気孔からの液漏れ事故は孔を小さくすることで防止可能となる。
そしてこの構想のもとに、本考案者は、先に結婚披露宴などで使用するトーチ棒に関して、先端の炎部分を下向きにしても燃料漏れ事故が発生しない装置（特許文献１）を開発し、これにより液漏れ事故の防止を実現させた。

特願２００５−１８０１４１号公報

そこで、上記特許文献１に記載のトーチ棒を直立させて灯明として使用した場合、上記トーチ棒を直立させて灯明として使用した場合、棒状燃料タンクでは燃焼時間が短く、燃料の交換も困難であった。また、燃料タンク内へ空気を供給するための小さい空気孔の加工は製造上の難点となっていた。
さらに、細長い燃料タンクをそのまま使用すると、液体燃料の粘性によって炎芯の上部にまで液体燃料を供給することできず、燃料が残っていても途中で炎が消えるなど長時間安定的に大きい炎を発生させることができなかった。
また、照明の光の色は人間の精神面に大きな影響を与えるが、従来の蝋燭による灯明では炎の色を自由に選択するのではなく、提灯や行灯などのように炎の周囲を着色した光透過シート状物で覆うことで各種の色の光を得ている。したがって剥き出しの炎そのものに色を求めることがなかった。

そこで本考案は、炎に各種の色が選択でき、その着色燃焼炎を大きい炎で長時間安定して得られ、且つ、転倒しても燃料漏れ事故が起こらない安全性の優れた炎発生装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本考案の炎発生装置における請求項１に記載の考案は、中心に無機繊維製の炎芯の太さより僅か小径乃至略同径の雌螺孔を貫設した金属製炎芯支持体を燃料容器上部の口部に直立状態で直接又は接続部材を介して密着状態で着脱可能とし、前記雌螺孔に前記炎芯を下部は燃料容器の底に這わせるとともに上部は前記雌螺孔の上端から突出させて装着し、前記燃料容器内に不揮発性の着色液体燃料を充填した炎発生装置であって、 前記燃料容器内の底から前記雌螺孔の上端までの高さを、前記液体燃料が毛細管現象で炎芯の繊維間を上昇可能な高さ以下とし、前記炎芯と前記雌螺孔と間に形成される上下連続した溝の螺旋状通気路から流入する空気で、燃焼による燃料の減量で起こる前記燃料容器内の減圧を防ぎ、前記燃料容器内に燃料が存在するかぎり長時間安定的に炎を発生可能としたこと特徴とする。

請求項２に記載の考案は、上記の考案において、前記燃料容器上部の口部が垂直に突出した円筒状を成し、炎芯支持体の外径を燃料容器の口部の外径と等しい円筒状に形成し、前記燃料容器口部の外径と等しい内径の金属製で筒状の接続部材を前記口部に嵌合した上前記炎芯支持体を前記接続部材に嵌め込んで前記燃料容器の口部に炎芯支持体を密着状態で着脱可能としたことを特徴とする。

請求項３に記載の考案は、上記の考案において、前記炎芯支持体上部の雌螺孔上端に、上方へテーパー状に広がる開拡部を形成したことを特徴とする。

請求項４に記載の考案は、上記の考案において、前記燃料容器の素材を、炎の温度よりも高い耐熱性を有する樹脂製としたことを特徴とする。

請求項５に記載の考案は、上記の考案において、使用する液体燃料を、鉱油、樹脂、水又は鉱油、樹脂、水及び発色剤を混合した着色炎を発色可能な不揮発性の液体燃料としたことを特徴とする。

請求項７に記載の考案は、上記の考案において、前記無機繊維製の炎芯を、ガラス繊維製としたことを特徴とする。

請求項９に記載の考案は、上記の考案において、前記炎芯支持体に嵌合可能な筒状のキャップを備えたことを特徴とする。

本考案の炎発生装置は、燃焼によって燃料容器内の液体燃料が減少してもその分、燃料容器内へ前記炎芯と前記雌螺孔と間に形成される上下連続した溝の螺旋状通気路を通して外部から燃料容器内へ空気が吸入されるため該燃料容器内の減圧が防止される。そしてこの結果、炎芯の繊維間の毛細空間から液体燃料が前記炎芯上部へと継続して安定的に供給されて一定の大きさで着色されて燃焼した炎を長時間維持させることが可能となる。
その際、前記燃料容器内の底から前記雌螺孔の上端までの高さを前記液体燃料が毛細管現象で炎芯の繊維間を上昇可能な高さ以下とすることで、前記液体燃料の全てを残さず使い切るまで長時間燃焼を継続させることが可能となる。

また、燃焼中及び保管中などにおいて燃料容器を転倒させてしまっても、螺旋状空隙は細く長いので液体燃料の粘性によって漏出するこがなく、このため液体燃料で周囲を汚染することもない。

請求項２に記載の考案では、前記金属製で筒状の接続部材を介することで、燃料容器上部の口部に炎芯支持体を容易に密着状態で着脱可能となる。

請求項３に記載の考案では、前記炎芯支持体上部の雌螺孔上端から上方に広がる開拡部によって、燃焼した炎が横に広がりのある大きな炎を得ることが可能となる。

請求項４に記載の考案では、前記燃料容器を炎の温度よりも高い耐熱性を有する樹脂製とするので、その容器が炎の熱で溶けたり、変形を起こすことがない。
上記樹脂製とすることで金属製の容器よりも装置の軽量化とコストダウンが実現できる。

請求項５に記載の考案では、使用する前記液体燃料を、着色炎を発色可能な鉱油と樹脂と水及び発色剤を混合した不揮発性の液体燃料としたことで、所望の炎の色を選択して使用することが可能となる。
また、不揮発性の液体燃料は、粘性度が高く、燃料容器を転倒させてしまっても、細長い螺旋状空隙に液体燃料が滞り外に漏出せず、液体燃料漏れ事故や汚染を発生させることがない。
含まれる水は炎の熱で水蒸気となり、その際の急激な体積の膨張で炎を膨らませインパクトのある大きな炎を得ることが可能となる。

請求項６に記載の考案では、前記無機繊維製の炎芯を、ガラス繊維製としたことで、効果的に毛細管現象を発生させ、且つ炎芯先は材質が不燃性なので燃え尽きることがなく、着火時のまま継続して長時間使用することが可能となる。

請求項７に記載の考案では、前記炎芯支持体にキャップを被せることで燃焼している炎芯部分を覆って、容易に炎を消すことが可能となる。

本考案の斜視図である。 分解した状態を示す斜視図である。 本考案の縦断側面図である。 本考案の炎芯と液体燃料を除いた状態の縦断側面図である。 炎芯支持体の上部の要部を拡大した縦断側面図である。 装飾台に使用状態を示す斜視図である

本考案の炎発生装置を実施するための形態を以下説明する。
本考案の炎発生装置は木材、燃料容器が剥き出しでも使用可能であるが、ステンレス、プラスチック、陶磁器などで製作した装飾性を有する装飾台の上に装着して使用される。
例えば、図６に示す前記装飾台１１では、下部には転倒しにくく安定的な直立が可能な基底部１１ｂが形成され、上端部分に本考案の燃料容器１部分が収納可能な大きさの燃料容器収納部１１ａが形成されたものを使用した態様が示されている。
そして、この図６では、前記燃料容器収納部１１ａの上に収納した前記燃料容器１部分が、中央に炎芯支持体突出孔１２ａを設けた燃料容器収納蓋１２で、前記炎芯支持体突出孔１２ａから前記炎芯支持体５を突出させた状態で覆われるようになっている。
なお、本考案では、前記燃料容器収納蓋１２を設けない態様でも使用することが可能である。

そして本考案の炎発生装置は、図２及び図３示すように、燃料容器１上部の中央に突出させた円筒型突出口部３ａに円筒状の接続部材４を嵌合し、中心に炎芯８の太さより僅か小径ａの雌螺孔６を貫設したアルミ製の炎芯支持体５にガラス繊維製の炎芯８を貫装して、該炎芯支持体５を前記接続部材４の上から、密着状態で差込み固定する。
前記接続部材４は、図３示すように、直立状態で密着状態を維持できるよう炎芯支持体５を支持するものであり、前記燃料容器１上部の口部３自体が前記炎芯支持体５を嵌合可能に形成されている場合には、該接続部材４を使用せずに直接口部３に差し込んで装着することも可能である（図省略）。

また、該炎芯支持体５の雌螺孔６に貫装する前記炎芯８は、図３に示すように、下部は燃料容器１の底に這わせるとともに上部は前記雌螺孔６の上端から５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の長さに突出させて装着する。
該炎芯８の太さは、ガラス繊維製なので外圧で大きく変形するものであり、正確に計測することはできないが、前記雌螺孔６の内径より僅かに太いものを用い、図５に示すように、前記雌螺孔６は上端から下端まで連続した螺旋状の溝が孔の内側に刻設された雌螺子で、前記炎芯８と前記雌螺孔６と間には上端から下端まで連通した細長い螺旋状通気孔Ｋが形成されるようにする。
これをさらに詳しく説明すると、該炎芯８の太さと前記雌螺孔６の径との関係は、前記ガラス繊維製の炎芯８を前記雌螺孔６に差し込んだとき前記雌螺孔６から抜け落ちないようにし、且つ、炎芯８の繊維間の隙間に発生する毛細管現象による前記液体燃料９の上昇を阻害しないように装着できる大きさとするものである。したがって、該炎芯８の太さは前記雌螺孔６のねじ山部分の径より僅かに太く、前記雌螺孔６のねじ谷部分の径より小さいものが適しており、且つ、前記炎芯８と前記雌螺孔６と間には上端から下端まで連通した細長い螺旋状通気孔Ｋを確実に形成することが可能となる。

前記燃料容器１内には、前記炎芯支持体５を外して前記口部３から不揮発性の液体燃料９が充填される。
該液体燃料９は、鉱油、樹脂、水又は鉱油、樹脂、水及び発色剤を混合した着色炎を発色可能な不揮発性の液体燃料９を使用する。
その配合は、鉱油 １０〜１５％、樹脂 ７０〜８０％、水１０〜１５％としたものが最適である。
通常、鉱油と水だけでは両者は混ざらずに分離してしまうが、これに油脂（グリコール）を加えることで均一に混合された状態を維持させることが可能となる。
また、含まれる水は１００℃で蒸発するが、このとき急激な膨張で炎を大きく膨らませ、インパクトのある炎を得ることが可能となる。
本実施例では、不揮発性で無臭な引火点が１０４℃、沸点１６３℃の液体燃料に、発色剤を加えてグリーン、ブルー、レッドの３色を発色可能とした液体燃料９を用いた。
該液体燃料の燃焼炎は発色剤を替えれば各種色の発色が可能であり、その発色光が独特な趣を醸し出す。

また、前記液体燃料９は粘性が高く炎芯８の繊維間の毛細管現象で吸い上げられる高さには限度がある。
したがって、本考案では図３に示すように、前記燃料容器１内の底２から前記雌螺孔６の上端６ａまでの高さを、前記液体燃料９が毛細管現象で炎芯８の繊維間を上昇可能な高さＨ以下とする。

前記炎芯支持体５は、図２及び図４に示すように、柱状の金属の中心に炎芯８の太さより僅か小径ａの雌螺孔６を貫設したものである。
図１及び図２では円柱の金属を用いた態様を示しているが、その外形は楕円や四角柱でも良い。
この材質はステンレス、真鍮又はアルミニウムなどの金属製とすることで、腐食による螺旋状通気路の目詰りを起こさせ、長期間使用するこができ、また使用者に対して金属は燃えないとの経験から炎に対しての安心感を与えることが可能となる。
該炎芯支持体５の長さは１０ｍｍ〜３０ｍｍとし、図５に示すように、雌螺孔６の内径ａは３〜５ｍｍとし、前記雌螺孔６雌螺溝高ｂは０．２〜０．８ｍｍとし、雌螺ピッチｃは０．２〜０．８ｍｍとし、孔内に上下に連続した螺旋状の溝を形成する。
そして、該炎芯支持体５の雌螺孔６に貫装する炎芯８は、細いガラス繊維を紐状に撚った太さ４ｍｍの炎芯８を使用し、前記雌螺孔６に軽く詰めて装着する。このときガラス繊維を前記雌螺孔６内に押し潰すように締め付けて差し込むものではないので繊維間には液体燃料９を芯先８ａに送り出すための十分な毛細空間が確保される。
また、前記炎芯８と前記雌螺孔６と間には高さｂが０．２〜０．８ｍｍで、幅ｃが０．２〜０．８ｍｍの三角状の細長い螺旋状通気孔Ｋが形成され、この螺旋状通気孔Ｋから流入する空気で、燃焼による燃料の減量で起こる前記燃料容器１内の減圧を防いで、炎芯の先に前記液体燃料９を継続して供給することが可能となり、安定した大きな着色炎を得ることが可能となる。

また、前記炎芯支持体５上部の雌螺孔６上端部分には、図５に示すように、上方にテーパー状に広がる開拡部７を形成すると良い。
該開拡部７内には、螺旋状通気孔Ｋの上端が開口し、螺旋状通気孔Ｋ上端の開口部分の目詰りを防ぎ、且つ燃焼した炎を横方向に広がるように導き大きな炎を得ることが可能となる。

前記燃料容器１については、ポリエチレンやアクリルなど前記燃料容器１が炎の温度よりも高い耐熱性を有する各種樹脂材の使用が可能である。
その本体の高さがは２５ｍｍで径が６５ｍｍの円筒形を成し、その上部中央に１０ｍｍ径の円筒型突出口部３ａを１０ｍｍの高さで直立させた樹脂で一体に形成した容器である。
そして、図１に示すように、前記円筒型突出口部３ａには前記炎芯支持体５が接続される。

また、図２に示すように、前記炎芯支持体５の外径を、前記１０ｍｍの外径とした円筒型突出口部３ａの外径と等しく１０ｍｍの径に形成し、前記円筒型突出口部３ａの外径と等しい１０ｍｍの内径で長さ１５ｍｍの筒状の接続部材４を前記円筒型突出口部３ａに嵌合し、その上から長さ１５ｍｍの前記炎芯支持体５を該接続部材４に５ｍｍ嵌め込んで燃料容器１上部の口部３に密着状態で着脱可能に装着する。

また、図６に示すように、被せることで燃焼している炎芯８部分を覆って、容易に炎を消すことが可能となる筒状のキャップを前記炎芯支持体５に嵌合可能に備える。またこのキャップは、保管時に液体燃料９が周囲に着いて汚れるのを防止するためにも役立つ。

次に、本発明の雌螺孔６に関して、その効果を確認するために下記燃焼比較実験を行った。
本実験では、いずれも同じ燃料容器１に、３ｍｍ径のガラス繊維の紐状の炎芯８を用い、燃料にはグリーンに発色する前記液体燃料９を同じ量づつ用いて行った。

本実験の本考案については、外径１０ｍｍの炎芯支持体５の中心に３ｍｍ内径の雌螺孔６で雌螺溝高は０．４ｍｍとし、雌螺ピッチは０．４ｍｍに形成したものを使用し、また比較例では外径１０ｍｍの炎芯支持体に、隙間ができるほど大きい径の４ｍｍ径と隙間ができない径の３ｍｍ径に形成した孔を備えたものを使用した。
上記実験では、燃焼時間が本考案は５時間に燃焼したのに対し、比較例１では、４時間２０分と短く、全ての燃料が燃焼した。また、比較例２では、３時間３０分で燃料を残した状態で消えてしまった。
その経過を観察したら、本考案では綺麗なグリーンで安定して５時間燃焼し続けたのに対し、比較例１では、炎のサイズが不安定で色も炎に中に赤色が発生し、綺麗なグリーンは得られかった。また比較例２では、炎の色が薄く、特に着火の最初ではグリーンの色が出ないほど薄かった。

比較例１では、大きな通気孔が確保されているにもかかわらず炎のサイズが不安定で炎の発色も一定しないことと比較し、本発明の上記実験結果から前記炎芯８と前記雌螺孔６と間に形成される螺旋状通気孔Ｋから空気が流入できるだけではなく、螺旋状通気孔Ｋから空気の流入を制御して、炎のサイズと色を一定に保ち安定した炎が得られることが確認された。
また本考案では、安定した大きい炎が得られることについて、前記螺旋状通気孔Ｋが雌螺孔６において前記炎芯８を取り巻いて形成されるので、前記炎芯８を毛細管現象で上昇する液体燃料９に空気が広い表面で接触を起こし、毛細管に空気も取り込まれて繊維間を液体燃料９とともに上昇して、前記炎芯８の上端の燃焼部分で炎内部でも取り込まれた空気によって完全燃焼が起こり、炎全体に均一な色の炎が得られる。
このような本考案の炎は、蝋燭の燃焼のような不完全燃焼による芯部分の色と炎周囲の空気接触部分の完全燃焼による色との色の分離が発生するのとは全く異なった炎の燃焼の仕方でである色の均一な炎となる。

本考案は、冠婚葬祭などの儀式用や誕生パーテイなど各種エベント用としての灯明に用いる他に、一般家庭において電灯とは異なる雰囲気を求めるために使用することも可能である。

１ 燃料容器
２ 燃料容器の底
３ 燃料容器の口部
３ａ 燃料容器の円筒型突出口部
４ 接続部材
５ 炎芯支持体
５ａ 炎芯支持体の上端部
５ｂ 炎芯支持体の下端部
６ 雌螺孔
６ａ 雌螺孔の上端部
６ｂ 雌螺孔の下端部
７ 開拡部
８ 炎芯
８ａ 炎芯の上端部
８ｂ 炎芯の下端部
９ 液体燃料
１０ キャップ
１１ 装飾台
１１ａ 装飾台の燃料容器収納部
１１ｂ 装飾台の基底部
１２ 燃料容器収納蓋
１２ａ 燃料容器収納蓋の炎芯支持体突出孔
１３ 炎
Ｈ 燃料容器内の底から炎芯支持孔のネジ部の上端部までの高さ
Ｋ 螺旋状通気路
ａ 雌螺内径
ｂ 雌螺溝高
ｃ 雌螺ピッチ

Claims (7)

1. 中心に無機繊維製の炎芯の太さより僅か小径乃至略同径の雌螺孔を貫設した金属製炎芯支持体を燃料容器上部の口部に直立状態で直接又は接続部材を介して密着状態で着脱可能とし、前記雌螺孔に前記炎芯を下部は燃料容器の底に這わせるとともに上部は前記雌螺孔の上端から突出させて装着し、前記燃料容器内に不揮発性の着色液体燃料を充填した炎発生装置であって、
   前記燃料容器内の底から前記雌螺孔の上端までの高さを、前記液体燃料が毛細管現象で炎芯の繊維間を上昇可能な高さ以下とし、
   前記炎芯と前記雌螺孔と間に形成される上下連続した溝の螺旋状通気路から流入する空気で、燃焼による燃料の減量で起こる前記燃料容器内の減圧を防ぎ、前記燃料容器内に燃料が存在するかぎり長時間安定的に炎を発生可能としたこと特徴とする炎発生装置。
2. 燃料容器上部の口部が垂直に突出した円筒状を成し、炎芯支持体の外径を燃料容器の口部の外径と等しい円筒状に形成し、前記燃料容器口部の外径と等しい内径の金属製で筒状の接続部材を前記口部に嵌合した上前記炎芯支持体を前記接続部材に嵌め込んで前記燃料容器の口部に炎芯支持体を密着状態で着脱可能としたことを特徴とする請求項１に記載の炎発生装置。
3. 炎芯支持体上部の雌螺孔上端に、上方へテーパー状に広がる開拡部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の炎発生装置。
4. 燃料容器の素材を、炎の温度よりも高い耐熱性を有する樹脂製としたことを特徴とする請求項１から３のうちいずれかに記載の炎発生装置。
5. 使用する液体燃料を、鉱油、樹脂、水又は鉱油、樹脂、水及び発色剤を混合した着色炎を発色可能な不揮発性の液体燃料としたことを特徴とする請求項１から４のうちいずれかに記載の炎発生装置。
6. 無機繊維製の炎芯を、ガラス繊維製としたことを特徴とする請求項１から５のうちいずれかに記載の炎発生装置。
7. 炎芯支持体に嵌合可能な筒状のキャップを備えたことを特徴とする請求項１から６のうちいずれかに記載の炎発生装置。

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