JP3793526B2

JP3793526B2 - ろうそく

Info

Publication number: JP3793526B2
Application number: JP2003295577A
Authority: JP
Inventors: 朋子山本
Original assignee: 株式会社クレバー
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2003-08-19
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2023-08-19
Also published as: JP2005060615A

Description

本発明は、主として、地震、津波、台風などの災害時に非常灯として好適に用いうるろうそくに関し、さらには、長時間点灯し例えば１００時間点灯ろうそくとしても構成することができる。

災害時に電気が復旧するまでの間に使用する非常用の灯りとして、乾電池を用いたランプが多用されているが、乾電池は長時間放置すると放電し、緊急時に使用できないことがある。また定期的なメンテナンスを必要とし、手間とコストが掛かるほか、買い置きすることができないため、被災地で品不足になりやすい。他方エンジン式のものもあるが、高価かつ長期保存保守には困難を伴う。

これに対し、ろうそくは保存による劣化がなくマッチ、ライターなどの着火具さえあれば確実に使用できるため、非常時の灯りとして信頼性が高いものである。そこで一定の燃焼時間を確保するため、長さ２０〜４０ｃｍ程度の大型のろうそくが災害用として用いられているが、このようなものも、ろう材のみからなるため過度の太肉化はできず、使用時間は約１０時間程度に制限される。また炎が露出して用いられるため、不注意により炎に接触して火傷を負う可能性があり、また可燃物に燃え移り火災を起す危険性もあり、しかも風などで炎が消えやすい。さらには燃焼中に溶融したろうが、ろうそくの側面に沿って垂れ、その下部で固化し、これらが燃焼後も残渣となって残り、燃焼すべきろうが無駄となるため燃焼時間が短縮するという問題があった。

そこで、図１１（Ａ）に示すように、ガラス、耐熱性プラスチックなどの有底円筒状の容器ａにろうｂを充填するとともに、その中央に芯ｃを設けたろうそくｄが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。前記ろうそくｄにおいては、炎ｆは容器ａの内側で燃焼するため、該容器ａがガードとなって、火傷を負ったり、周囲の可燃物に燃え移る危険性が減り、また屋外で使用する時、該容器ａが風防の役割を果たすため、灯りのちらつきと風による吹き消しがなくなる。さらには、溶融したろうが残渣となって周囲の床面などを汚すことがなく、従って該残渣を除去する必要もなくなる。

特開平１１−２２８９８７号公報

しかし、前記ろうそくｄは、溶融したろうが芯ｃの上端で燃焼する炎ｆが明かりとなって周囲を照らすとともに、該炎ｆの熱がろうｂの表面部分を新たに溶融し、この繰返しによってろうそくｄは燃焼を続ける。そして炎ｆからの距離が近い程、該炎ｆから伝わる熱が大きいため、前記芯ｃ近傍のろうｂは高温となって多く溶融し、逆に外周側のろうｂは温度が低いため、溶融量が少ない。また、前記外周側のろうｂは、容器ａの外側から熱を奪われることにより温度が一段と低下するため、溶ける量がさらに減り、ある温度以下になると、外周側のろうｂは溶融温度に至らず、内側のろうｂのみが溶融する。

従って、ろうｂの燃焼が進行すると、図１１（Ｂ）に示すように、外周側のろうｂは、溶融することなく、或いは一度溶融した後、容器ａの外側から熱を奪われることにより再度固化して、該容器ａの内周面にろうｂが残留した付着部ｅを形成する。該付着部ｅの高さがある程度以上大きくなると、炎ｆが発する光が付着部ｅに遮られるためろうそくｄの照度が低下し、特に明かりが必要なろうそくｄの側方から下方に向けての光が遮られて暗くなるという問題がある。また、付着部ｅを構成するろうｂは、燃焼に使われることがなくそのまま残留するため、その分燃焼時間が短縮する。

本発明の課題は、前記したろうそくが有する問題点を解消し、ろうが燃焼する炎により充分な明るさが得られ、長時間の燃焼が持続するろうそくを提供することである。

前記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、載置用の台座部と、上端が開口する周壁部とを有する容器内に、燃焼用のろう材を収納させたろうそくであって、前記容器は、周壁部の少なくとも一部を透光性を有する透光部とし、かつろう材は、燃焼用の芯材が立設された中ろう材、及びこの中ろう材と、前記容器内面との間に装填される外ろう材とからなり、前記外ろう材は、中ろう材に比して融点を低く設定したことを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記容器は下膨らみ状をなし、長時間点灯するためにろう材を収納しうる容積を６５０〜９００ｃｍ³とするとともに、透孔部の外周面に凹凸模様を形成したことを特徴とする請求項１記載のろうそくである。

また請求項３記載の発明は、容器はその全体が透光性ガラスからなり、かつ前記凹凸模様は、断面円弧の横縞が上下多段に重なる波打ち状をなし、しかも周壁部の少なくとも膨らみ状部全面に形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載のろうそくである。

また請求項４記載の発明は、前記中ろう材、又は外ろう材は、ろう材が外周に向かって融点を減じる複数層のろう材層からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のろうそくである。

また請求項５記載の発明は、前記容器は、上端の開口に通気しかつ燃焼を安定化する蓋体を設けるとともに、前記台座部が通る挿入孔を有しかつ通り抜けにより台座部上面と、該台座部が載置される載置面を跨りかつ内部気密に前記載置面に載置される環状の吸着シートにより保持させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のろうそくである。

本発明は叙上の如く構成しているため、外ろう材は、炎から離れた位置にあるため与えられる熱が小さく、かつ外周が容器に面するため外部から熱を奪われ、中ろう材に比べて温度が低いが、該中ろう材よりも融点を低く設定されているため、低温でも充分に溶融する。従って、芯材周囲に形成される溶融面と外ろう材の間の高さが、炎の高さ以下に維持することができるため、外ろう材により炎の明かりが遮蔽されることがなく、周囲を明るく照らすことができる。また中ろう材は勿論、外ろう材もその殆どが溶融してい燃焼するため、ろう材に無駄がなく、従って充分に長い燃焼持続時間が得られる。

また請求項２記載の発明のように、前記容器は下膨らみ状をなし、長時間点灯するためにろう材を収納しうる容積を６５０〜９００ｃｍ³とするとともに、透孔部の外周面に凹凸模様を形成すると、大容量のろう材の殆どが溶融して燃焼するため約１００時間程度の燃焼時間が得られ、非常時の備えとして、一個で充分な点灯時間を確保できる。また、容器が下膨らみ状をなすため重心が低く、転倒しにくくなり、凹凸模様により光を拡散することができる。

また請求項３記載の発明のように、容器はその全体が透光性ガラスからなり、かつ前記凹凸模様は、断面円弧の横縞が上下多段に重なる波打ち状をなし、しかも周壁部の少なくとも膨らみ状部全面に形成すると、上下に連なる横縞の一個ずつが各々帯状の凸レンズを形成して、光の屈折作用により炎のあかりを拡散するため、眩しさを減じるとともに広い角度を照らすことができる。

また請求項４記載の発明のように、前記中ろう材、又は外ろう材は、ろう材が外周に向かって融点を減じる複数層のろう材層からなる場合、全てのろう材をより平均的に溶融させることができる。

また請求項５記載の発明のように、前記容器は、上端の開口に通気しかつ燃焼を安定化する蓋体を設けるとともに、前記台座部が通る挿入孔を有しかつ通り抜けにより台座部上面と、該台座部が載置される載置面を跨りかつ内部気密に前記載置面に載置される環状の吸着シートにより保持させると、蓋体により炎の揺れがなくなるため、安定した明かりを得ることができ、また吸着シートにより容器を固定できるため、たとえ余震などの揺れが発生しても転倒することがない。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明のろうそく１の斜視図、図２はその燃焼状態を示す縦断面図である。本発明のろうそく１は、容器２と、該容器２内に充填されたろう材Ｗと、該ろう材Ｗに立設された芯材４とを具える。

前記容器２は、図１、２に示すように、台座部２Ａと、上端が開口した周壁部２Ｂとを具え、本例では、該周壁部２Ｂに膨らみ状部７を設けることにより下膨らみ状をなしているため、重心が低くなり転倒しにくい構造となっている。

前記周壁部２Ｂは、炎の明かりを透過させるため少なくともその一部を透光性ガラス、耐熱性プラスチックなどの透光性材料を用いた透光部３で構成する。本例では、台座部２Ａを含めて容器２全体を透光性ガラスで形成することにより、周壁部２Ｂの全てを透光部３で構成しているが、周壁部２Ｂ上端の開口８周囲、または下端部をステンレススチール、アルミニウムその他の金属、陶磁器など非透光材で構成してもよい。

前記透光部３は、その外周面に、各種形状の凹凸模様５が形成される。炎Ｆが発する光は、該凹凸模様５を透過する際、屈曲することによりその方向が分散するため、炎の眩しさを減じるとともに広い角度を照らすことができる。前記凹凸模様５は、本例では、半径が約４〜１０ｍｍ程の断面円弧の横縞６が上下多段に波打ち状に連続することにより構成される。前記横縞６は、透光性ガラスで形成されるとともに断面円弧をなすため各々の横縞６が帯状の凸レンズを形成する。従って、透光部３を透過する光は、各横縞６において上下方向に分散して屈曲するため、炎Ｆの光が透光部３全体に拡散して眩しさを減じ、また上下方向に対し広角に照らすことができる。

また、前記容器２は、６５０〜９００ｃｍ³の容積を有し、その内部にろう材Ｗを収納する。６５０ｃｍ³未満では、ろう材Ｗの殆どを燃焼に使用しても、１００時間の総燃焼時間を得ることができないため、災害用のろうそくとして点灯時間が不足し、９００ｃｍ³を越えると、総重量が重くなりすぎて持ち運びに不便である。

前記容器２は、図３に示すように、その中央が上方に膨らんだ球面部２１を有する略円盤状の蓋体９を具え、該蓋体９は、周壁部２Ｂの上端に設けられ上方に向けラッパ状に拡がる開口縁部２２に載置される。前記蓋体９は、周囲鍔部に複数隔設された長孔状の吸気口２３と、球面部２１の中央頂部に設けられた円孔状の排気口２４とを有する。吸気口２３、排気口２４は、図２に示すように、容器２の開口８に通気し、各吸気口２３から容器２内部へ進入した外部空気Ａ１は、周壁部２Ｂの内面に沿って下降して炎Ｆに酸素を供給し、炎Ｆの燃焼に使用された燃焼済空気Ａ２は、高温に熱せされているためそのまま開口８の中央を上昇して排気口２４から外部に排出される。このように、蓋体９により、燃焼のための空気が乱れることなくスムースに流れる通気経路が構成されるため、炎Ｆが揺らいだり、チラツキを生じることがなく、安定した燃焼がえられる。

前記台座部２Ａは、前記周壁部２Ｂの下部に形成され、かつ円錐台状をなし、その底面を机、棚などの載置面１２上に載せることにより、前記容器２を安定して載置することができる。

また前記台座部２Ａを、ゴム、スポンジなどの弾性体を用いた環状の吸着シートＳ（図４に示す）の中央に形成された挿入孔１０に挿入すると、図５（Ａ）に示すように、該吸着シートＳは、台座部上面１１に沿いラッパ状に変形して容器２に装着される。その状態で容器２を前記載置面１２に載置すると、図５（Ｂ）、図６に示すように、前記吸着シートＳは、その外縁側が弾性に抗して前記載置面１２に沿い押し拡げられて、前記吸着シートＳが前記台座部上面１１と載置面１２とに跨り内部気密状態で載置されるため、所謂吸盤機能が作用して、前記容器２は載置面１２に強力に固定される。従って、余震の発生時、または誤って手足で容器２を押しても、容器２は倒れることがなく、安全に燃焼を続けることができる。なお本明細書で台座部上面１１とは、台座部２Ａの外周側部に形成される上向きの傾斜面を含むものとする。

前記容器２は、移動用金具２５を取り付けて持ち運ぶことができる。該ろうそく移動用金具２５は、図９に示すように、周壁部２Ｂの膨らみ状部７の最大外径よりも、少し小さい径の略環状のリング部２６と、該リング部２６に回転可能に取り付けられた一対の吊り部２７, ２７とからなり、リング部２６と、吊り部２７とはワイヤを折曲加工して形成されている。前記リング部２６は、外方に向けＶ字状に折曲形成された４個の突部２６ａを有する。また前記各々の吊り部２７は、緩やかに湾曲した一対の縦部２７ａ, ２７ａの上端が外側へ向って折れ曲るとともにその先端相互が連結されて形成されたコ字状の摘み部２７ｂを有し、また前記縦部２７ａ, ２７ａの下部は、リング部２６の突部２６ａの先端に１回転巻回して外方に延びその先端相互がリング部２６と略同心の円弧部２７ｃで連結されている。

また前記ろうそく移動用金具２５は、図１０に示すように、容器２に対し下方から挿入すると、リング部２６の径よりも少し大きな外径の横縞６にリング部２６が係止することにより、容器２に装着される。容器２に装着されたろうそく移動用金具２５は、その吊り部２７, ２７の摘み部２７ｂ, ２７ｂを両手で支持することにより、直接触れることなく容器２を持上げることができるため、燃焼により加熱された容器２で火傷を負うことなく、安全に、しかも水平状態を保ちながらろうそく１を移動することができる。なお前記円弧部２７ｃは、摘み部２７ｂを手放した時、一体に形成された吊り部２７が自重で外側に倒れる動きに連動して前記突部２６ａの巻回部を中心に回転し、かつ前記周壁部２Ｂに当接することにより、吊り部２７を所定の角度で維持するものである。

前記ろう材Ｗは、図２に示すように、容器２の内部の中央に配された中ろう材Ｗｉと、該中ろう材Ｗｉと容器２の内面との間に充填された外ろう材Ｗｏとからなる。中ろう材Ｗｉは円柱状をなし、別途生産されたものが容器２の開口８から挿入される。他方外ろう材Ｗｏは、前記中ろう材Ｗｉと周壁部２Ｂの間に溶融したろう原料を注入後冷却して形成され、本例では、容器２の形状に沿って下膨らみ状をなしている。

前記中ろう材Ｗｉは、融点が例えば５５〜７０℃程度に設定され、外ろう材Ｗｏの融点は、中ろう材Ｗｉに比べて低く設定され、例えば４０〜６０℃程度である。このため、炎Ｆから遠いため伝わる熱の量が少なく、かつ周壁部２Ｂを通して外部に熱を奪われ易いため中ろう材Ｗｉよりも低温となる外ろう材Ｗｏの熱溶融が促進され、中ろう材Ｗｉと外ろう材Ｗｏの上面は略同一高さに揃う。また、図２において仮想線で示すように、外ろう材Ｗｏの熱溶融が遅れることにより、容器２内面での外ろう材Ｗｏの位置と中ろう材Ｗｉの芯材４周囲の最も低い位置と間にレベル差ｈが生じても、該レベル差ｈは、その高さにおける容器２の内径ｄに比して１０分の１以下、かつ炎の高さの３分の１以下に抑制されるため、炎Ｆの明かりが外ろう材Ｗｏによって遮られることがなく周囲を明るく照らすことができる。しかも外ろう材Ｗｏを含め全てのろう材Ｗの殆どが溶融して燃焼するため、ろう材Ｗをロスすることなく、点灯時間を長く維持することができる。なお、中ろう材Ｗｉ、外ろう材Ｗｏの具体的な融点は、使用される気温条件、外ろう材Ｗｏ、中ろう材Ｗｉの大きさなどの条件に応じて適宜設定される。

図７に示すように、融点６５℃の中ろう材Ｗｉに対し、前記外ろう材Ｗｏを、内側に位置する融点５５℃の第１の外ろう材Ｗｏ１と、外側に位置する融点４５℃の第２の外ろう材Ｗｏ２との二つのろう材層から構成すると、内側から外側に向け融点が順次下がるためろう材Ｗを更に平均化して溶融できる点で好ましい。また外ろう材Ｗｏを外周に向い融点が漸次低くなる３層以上のろう材層から構成することもでき、また中ろう材Ｗｉを複数のろう材層で構成すること、中ろう材Ｗｉ及び外ろう材Ｗｏの双方を複数のろう材層で構成することもできる。

前記ろう材Ｗは、例えばパラフィンワックスなどの炭化水素系化合物、ステアリン酸などの高級脂肪酸、木蝋、蜜蝋などの高級脂肪酸と高級アルコールとのエステル、ステアリルアルコールなどの高級脂肪族アルコールその他を主成分とした公知のものを用いることができる。パラフィンワックスは、直鎖状炭化水素（ノルマルパラフィン）が主成分で、原油の減圧蒸留留出油部分から、結晶性の良い炭化水素を分離抽出して生産され、融点は大多数のものが４０℃〜７０℃度程度であり、例えば、日本精蝋株式会社製の品名１４０（融点６１℃、引火点２４２℃、油分０．２重量％）、品名１２５（融点５３℃、引火点２２２℃、油分０．３重量％）などを用いることができる。またステアリン酸は、成形しにくく燃焼がやや弱いため、太めの芯とともに使用され、例えば株式会社トモス製のステアリン酸（動物性）ＰＳＴ−５００、植物性ステアリン酸パームワックスなどを用いることができる。さらに、必要な性能を得るため２種類以上ろう材Ｗを配合して使用することができる。例えばステアリン酸は、パラフィンワックスに含まれている気泡を拡散し不透明にすることにより顔料の発色を良くするとともに離型性を高めるため、パラフィンワックスに対しステアリン酸を３〜５重量％配合して用いることが好ましい。また外ろう材Ｗｏとして、椰子の油を１００％原料とするＴ／ＶＷＡＸを２０〜４０重量％程度、好ましくは３０重量％程度加配すると、３０重量％加配した時外ろう材Ｗｏ全体に対し０．０２重量％のポリエチレンが含まれ、このポリエチレンの作用で外ろう材Ｗｏ全体が収縮して容器２との間に隙間ができるため、外ろう材Ｗｏが周壁部２Ｂに付着しにくくなる点で好ましい。

前記芯材４は、中ろう材Ｗｉの略中心に立設され、その上端から下端に至る長さを有し、木綿、麻糸などの天然植物繊維、レーヨンなどの再生セルロース系繊維により構成された紙、布、糸、紐など、溶融したろうを吸い上げる毛細管現象を有する素材、形態のものを用いる。充分な明るさを得るためには、約１５〜２５ｍｍ程度の高さの炎を必要とし、そのためろう材Ｗの溶融面Ｍから芯材４が例えば５〜１０ｍｍ程度常に立ち上がる状態を維持することが必要であるため、長時間燃焼を持続する１００時間ろうそくは、充分な太さと、材質の芯材４を用いる必要がある。なお、綿１００％の芯材２６を用いると燃焼時間が安定し、また繊維の中にテグスを加配することにより、芯材２６の保形性、耐久性を高めることができ、さらに芯材２６の中央にワイヤを挿入することにより、芯材２６が途中で折れることを防止でき継続点灯が中断することがなくなる。

図１に示すように、高さ１５２ｍｍ、最大外径１２０ｍｍ、開口８の外径８４ｍｍ、容積７５０ｃｍ³の容器２を用い、表１に示す条件に従い、中ろう材Ｗｉと外ろう材Ｗｏを充填した実施例１乃至３と、図８に示すように、同一の容器２に単一のろう材Ｗを充填した比較例を作成して、連続点灯試験を行なった。試験方法は、実施例、比較例とも、連日午前９時から午後９時まで１日１２時間継続して燃焼させ、その経過を目視で観察するとともに、累積点灯時間を測定した。

実施例１は、累積１０７時間の点灯し、その間炎はほぼ一定の明るさを保ち、炎のチラツキも認められなかった。そして、点灯後には、容器２内に中ろう材Ｗｉ、外ろう材Ｗｏとも残りはほとんど無かった。実施例２は、累積１０９時間の点灯し、点灯終了後、容器２の周壁部２Ｂに、平均高さ７ｍｍのろう材Ｗの付着が認められたが、透過性に問題はなかった。実施例３は、累積１０３時間の点灯し、中ろう材Ｗｉ、外ろう材Ｗｏともほぼすべてが燃焼した。比較例は、累積９２時間の点灯で終了し、その間容器２の周壁部２Ｂの内面にろう材Ｗの付着が増加するに従って、明るさが次第に減少し、特に水平方向から下向きに向けての光が暗くなった。点灯終了後、容器２の周壁部２Ｂに、平均高さ５０ｍｍのろう材Ｗの付着が認められた。

本発明の一実施の形態を例示する斜視図である。その燃焼状態を示す縦断面図である。蓋体の一実施の形態を例示する斜視図である。吸着シートの一実施の形態を例示する斜視図である。（Ａ）（Ｂ）は、吸着シートを用いて容器を保持する工程を説明する縦断面図である。吸着シートを用いて容器を保持した状態を例示する斜視図である。本発明の異なる実施の形態を例示する縦断面図である。比較例を示す縦断面図である。ろうそく移動用金具を例示する斜視図である。その使用状態を示す斜視図である。従来例を示し、（Ａ）燃焼開始時期の状態を説明する縦断面図であり、（Ｂ）は燃焼終了時期の状態を説明する縦断面図である。

符号の説明

２容器
２Ａ台座部
２Ｂ周壁部
３透光部
４芯材
５凹凸模様
６横縞
７膨らみ状部
８開口
９蓋体
１０挿入孔
１１台座部上面
１２載置面
Ｆ炎
Ｍ溶融面
Ｓ吸着シート
Ｗろう材
Ｗｉ中ろう材
Ｗｏ外ろう材

Claims

載置用の台座部と、上端が開口する周壁部とを有する容器内に、燃焼用のろう材を収納させたろうそくであって、
前記容器は、周壁部の少なくとも一部を透光性を有する透光部とし、
かつろう材は、燃焼用の芯材が立設された中ろう材、及びこの中ろう材と、前記容器内面との間に装填される外ろう材とからなり、
前記外ろう材は、中ろう材に比して融点を低く設定したことを特徴とするろうそく。
前記容器は下膨らみ状をなし、長時間点灯するためにろう材を収納しうる容積を６５０〜９００ｃｍ³とするとともに、透孔部の外周面に凹凸模様を形成したことを特徴とする請求項１記載のろうそく。
容器はその全体が透光性ガラスからなり、かつ前記凹凸模様は、断面円弧の横縞が上下多段に重なる波打ち状をなし、しかも周壁部の少なくとも膨らみ状部全面に形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載のろうそく。
前記中ろう材、又は外ろう材は、ろう材が外周に向かって融点を減じる複数層のろう材層からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のろうそく。
前記容器は、上端の開口に通気しかつ燃焼を安定化する蓋体を設けるとともに、前記台座部が通る挿入孔を有しかつ通り抜けにより台座部上面と、該台座部が載置される載置面を跨りかつ内部気密に前記載置面に載置される環状の吸着シートにより保持させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のろうそく。