JPH03134409A - 液体燃料の気化装置及び燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ガスライター、ガス点火器、ヘアこて、ガス
アイロンなどに用いられる、液体燃料の気化装置及び燃
焼装置の改良に関わるものである。

（従来の技術） 喫煙用ガスライターは、ライターのガス容器の中に高圧
で封入された液化ガスを、大気中に気化して放出するこ
とにより気体燃料にして使用するものであり、通常液化
ガスとしてはプロパンガス及びブタンガスの混合物が使
用される。

即ち、喫煙用ガスライターは、燃料のガスとして沸点が
−４２，１°Ｃのプロパン、沸点が一〇、５°Ｃのブタ
ンの両ガスの混合物を使用し、これを常温で高圧処理す
ることにより液化させてライターのガス容器中で液体状
態で貯蔵してお（。燃焼させる際は、適当なガス圧で大
気中に放出され得るよう減圧気化させるものであり、こ
のために気化装置を使用するものであって、この気化装
置の重要な機能として、ライターのガス容器中に液体状
態で貯蔵されているガスを減圧気化して通過させると共
に、気化に必要且つ十分な熱量を液化ガスに供給するこ
とが必要になる。

更に、気化装置には、ガスの気化過程或いはその前後で
、ガスの出力量を調整する機能が必要になる。

第４図は特公昭６３−２６２８５号公報により知られた
ガスライターの気化装置の断面図である。

プラスティックなどにより堅牢気密に形成された、ガス
ライター本体ｌのガス貯蔵容器２に、予め高圧で封入さ
れるか、または、ガスライター本体ｌに設けられた注入
弁（図示せず）を通じて外部から高圧で注入された液化
ガスは、多孔質或いは繊維質部材の導芯３により気化器
４に導かれる。

液化ガスの気化は導芯３の毛細管現象を利用して液化ガ
スを導き導芯３の一端が接触している気化器４の多孔質
の気化部材である焼結金属やセラミックスのフィルタ５
を通過させることにより行われる。

ライターに点火するための図示せぬ点火レバーその他の
操作により、ノズル６が上部に押し上げられると、ノズ
ル６に取りつけられたガス遮断プラグ７が上昇する。

気化器４の金属製の気化ケーシング８の最上部中央には
、ガス通路９が形成されており、ガス遮断プラグ７がノ
ズル６と共に上昇すると、液化ガスは自らの圧力により
フィルタ５で気化しながら通過し、同時にフィルタ５を
通過することにより減圧され、ノズル６の中心を通り、
ノズル６の火口ｌＯから大気中に放出される。

火口ｌＯに達した気化ガスは、図示せぬ発火石または圧
電素子から発生させられた火花により点火され、火口ｌ
Ｏ上で燃焼する。

液化ガスが気化するために必要な熱量は、液化ガスと接
触するフィルタ５や気化器４のケーシング８が保有して
いる熱量から供給される。

第４図の気化装置は、フィルタとして圧縮性の多孔質部
材を使用したものに較べて、炎長調節手段を備える必要
がなくなる点で極めて有用であるが、フィルタ５として
３０〜４０℃付近で透過量が増大する焼結金属に代えて
、透過量の温度特性が良好なセラミックスを使用した場
合、ガス透過特性が多量製造されるセラミックスのロッ
ト毎に多少相違することがあるので、そのため製造時に
、炎長を決定するセラミックスのガス出力量を、調整す
ることが必要である。ところが極めて安価な使い捨てラ
イターの製造に当たって、フィルタとしてのセラミック
スのガス出力量を製造時にどのように調整するかは、製
造コストを抑制する上で、重要な課題である。

また、フィルタ５としてセラミックスを使用した場合、
セラミックス中で液化ガスの気化を安定に行うためには
、第４図の気化装置では気化熱の供給が不十分であり、
気化が安定しないと、炎が変動するなどの問題が生じる
。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の第一の目的は、上述した問題点を解決し、経済
的で、且つ、製造時のガス出力量調整が簡単な液体燃料
の気化装置を提供せんとするものである。

本発明の第二の目的は、更に常に安定した炎が得られる
、液体燃料の燃焼装置を提供せんとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明に係る液体燃料の気化装置は、上記第一の目的を
達成するために、気化ケーシングに、ガス透過性セラミ
ックスフィルタの前部を圧入状態で受入れるためのガス
透過性セラミックスフィルタ外径サイズに相当する内径
を有する圧入部と、該圧入部のガス上流側に連続し、ガ
ス透過性セラミックスフィルタの後部を非圧入状態で受
入れるためのガス透過性セラミックスフィルタの外径す
イズより少し大きいサイズの内径を有する非圧入部とを
形成し、ガス透過性セラミックスフィルタの後部で気化
ケーシングによりシールドされない部分の長さを、ガス
透過性セラミックスフィルタのガス透過特性に応じて調
整された長さに設定するようにしたものである。

また、本発明に係る液体燃料の燃焼装置は、上記第二の
目的を達成するために、気化ケーシングとノズルとの間
を、良好な熱伝導性のバーナーケーシングにより熱伝導
可能に接続し、以て、ガスの燃焼などによりノズルやバ
ーナーケーシングが得る熱量を、液化ガスの気化熱とし
て気化ケーシングに伝達するようにしたものである。

（作　用） 上記液体燃料の気化装置によれば、気化ケーシングに、
圧入部と非圧入部を設け、この中ヘガス透過性セラミッ
クスフィルタを嵌入した場合に、ガス透過性セラミック
スフィルタの前部は圧入部で必ずシールドされるものの
、同フィルタの後部は非圧入部内でシールドされない状
態となる。そしてこのガス透過性セラミックスフィルタ
の非シールド部分の長さをガス透過特性に合わせて調整
してやることで、意図する一定の炎の長さを得ることが
できるようになる。

そして、上記液体燃料の燃焼装置によれば、気化ケーシ
ングとノズルとの間を、良好な熱伝導性のバーナーケー
シングにより熱伝導可能に接続し、以て、ガスの燃焼な
どによりノズルやバーナーケーシングが得る熱量を、液
化ガスの気化熱として気化ケーシングに伝達するように
したから、常に安定した炎が得られる、ものである。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例であるガスライターの気化
装置を含む燃焼装置の断面図である。

また、第２図は、本発明の一実施例であるガスライター
の気化装置の断面図である。

気化装置２１は、円筒状で金属製などの良好な熱伝導率
の気化ケーシング２２の内部に、気化部材として円柱状
のガス透過性セラミックスフィルタ２３（以下「フィル
タ」と称す）が嵌入されて形成される。

フィルタ２３は、例えば酸化アルミニウムを基材とした
ものが用いられ、全体が円柱状に形成され、そして前部
には気化ケーシング２２内への嵌入に便なるようテーパ
ー形状の先端傾斜部４０が設けである。

多孔質部材或いは繊維質部材から成る導芯２４は、液化
ガスを気化装置２１に導くために、気化装置２１を含む
燃焼装置がガスライター本体２５に組み込まれた時、そ
の下端がガス貯蔵容器２６の最下部に接触する程度の長
さで且つ上端がフィルタ２３に接触するように、気化ケ
ーシング２２の開口部２７を通って、気化ケーシング２
２内に配備され、液化ガスを第２図の矢印のようにフィ
ルタ２３に導く。

金属製のノズル２８には、ノズル２８と金属製その他の
良好な熱伝導性のバーナーケーシング２９との間の気密
性を保つためのＯ−リング３０とバーナースプリング３
１とが装着された状態で、バーナーケーシング２９内に
摺動可能に組み込まれ、そして、気化装置２１がバーナ
ーケーシング２９内のノズル２８の下部に圧入される。

気化装置２１、ノズル２８、バーナーケーシング２９な
どは、燃焼装置のユニットとして予め一体に組み付けら
れ、その後ガスライター本体２５に取り付けられる。

気化装置２１の気化ケーシング２２の上部（ガス下流側
端部）中央には、ガス通路３２が形成されており、ライ
ターの点火時の操作により、ノズル２８がバーナースプ
リング３１の弾性に逆らって上部方向へスライドされる
ことにより、フィルタ２３を通過しつつ気化したガスは
、ガス通路３２からノズル２８へと放出される。

ノズル２８の下部の凹部３３には、ゴム製のガス遮断プ
ラグ３４が装着され、ライターが使用されていない平常
時には、バーナースプリング３１の弾性によりノズル２
８が下部方向にスライドされることにより、気化ケーシ
ング２２のガス通路３２をガス遮断プラグ３４の下面で
強く押圧して、ガスの気化・放出を停止させる。

ノズル２８の先端の火口には、ガスと空気の混合比を制
御し、電気火花による着火を安定化するためのノズルス
プリング３５が設けられる。

本発明による気化装置２１の気化ケーシング２２は、第
２図に詳細に示すように、その下部（ガス上流側端部）
にガス貯蔵容器２６へ向けて開口する開口部２７があり
、一方その上部（ガス下流側端部）にガス通路３２が形
成されたもので、フィルタ２３の外径サイズに相応させ
てわずかに小さい内径の圧入部２２ａと、フィルタ２３
の外径サイズより間隙３６の分大きい内径の非圧入部２
２ｂとを備える。

これにより、第２図のように、気化ケーシング２２のガ
ス通路３２にフィルタ２３の上面が接するように該フィ
ルタ２３を嵌入したとき、フィルタ２３の前部は、気化
ケーシング２２の圧入部２２ａではシールド状態となり
、フィルタ２３の後部は非圧入部２２ｂではその外周面
が間隙３６をへだてて非圧入部２２ｂの内面と対向し非
シールド状態となる。

フィルタ２３の長さＬは一定の長さであり、気化ケーシ
ング２２の圧入部２２ａに対応する前部の長さ（ｌ＋　
＋ｎ３）も一定である。尚ｌ、は先端傾斜部４０の長さ
である。そして気化ケーシング２２の非圧入部２２ｂに
対応するフィルタ２３の長さ１２は［：Ｌ−＜ｉ、＋Ａ
３））となり、この長さｌｚがフィルタ２３のガス透過
特性に応じて調整された長さとなるものである。

より詳述すると気化ガスの出力量、即ち、ライター火口
における炎の長さは、 ■　フィルタ２３の粒子の大きさ（材質）から求められ
る孔径、孔の形状、孔の量（空孔率）■　フィルタ２３
の外径（φＤ） ■　嵌入時、気化ケーシング２２の非圧入部２２ｂでシ
ールドされなかったフィルタ２３の後部の長さ１２ ■　ガスの圧力 に関係するから、フィルタ２３の粒子のサイズと外径（
φＤ）及びガスの圧力を同一とした場合、フィルタ２３
の長さ１２を変えることにより、気化ガスの出力量を調
整することができる。

圧入部２２ａでは、フィルタ２３を通る気化ガスが外周
面から外部へ逃げられないため、流路抵抗が長さに比例
するものとなり、圧入部２２ａによりシールドされたフ
ィルタ２３の部分（長さｌ＋１３）が長（なれば、非シ
ールド部分の長さ１２は小さくなってガス出力量は小と
なり、逆に長さｆ！＋＋Ｉ１３が短くなれば非シールド
部分の長さ１２は大きくなってガス出力量は大となる。

フィルタ２３の非シールド部分の長さ１２の調整に関し
ては、圧入部２２ａの長さが段階的に異なる複数種類の
気化ケーシング２２を製造しておき、製造ロット毎にサ
ンプル測定されたフィルタ２３のガス透過特性に応じて
、それに適合する圧入部２２ａの長さの気化ケーシング
２２を選定する。

しかし圧入部２２ａの長さを段階的に異ならせた複数種
類の気化ケーシング２２を製造しておく代わりに、気化
ケーシング２Ｌは１種類とし、フィルタ２３を圧入する
に際し気化ケーシング２２のガス通路３２に当たる以前
で圧入を止めることにより、フィルタ２３の非シールド
部分の長さ１２を調整するようにしてもよい。ただしそ
の場合、第３図（ａ）（ｂ）に各々示されるように、気
化ケーシング２２のガス通路３２とフィルタ２３の上端
面との間に長さ１４の空所３７が生じ、ここにたまった
気化ガスが再び液化するなどして、着火性能に悪い影響
を与えるので、所定厚さのワッシャー状の円盤３８を長
さ１４に等しくなる枚数重ねて、空所３７に挿入すると
よい。

いずれの場合も、フィルタ２３の粒子のサイズと外径、
及びガスの圧力を変えない限り、圧入部２２ａの長さを
サンプルとして調整し、−旦、最適な長さを決定すれば
、あとは、一定長さＬのフィルタ２３を圧入することで
、個々の装置についての調整を必要とすることなく、簡
単に安定した気化ガスの出力量を得ることができる。

フィルタ２３の材質は、焼結金属よりガス透過性セラミ
ックスの方が透過量の温度特性の点で良好であり、また
、フィルタ２３の長さを変えるのではなく、気化ケーシ
ング２２の圧入部２２ａの長さを変えることによりフィ
ルタ２３の非シールド部分の長さ１２を変化させるよう
にしたことから、これをガスライターやガス点火器など
の気化装置の気化部材として使用することで、経済的で
、且つ、気化ガスの出力量が安定した気化装置を容易に
実現することができる。

次に、ガスライターやガス点火器などの安定な燃焼構造
、即ち、液化ガスの気化熱の安定供給構造について説明
する。

本発明の図示実施例では、気化ケーシング２２、ノズル
２８、及びバーナーケーシング２９の全てを、熱伝導率
の良い金属部材により形成する。

ガスライターが点火操作されると、気化装置２１におい
て、液化ガスが、それが接している金属製の気化ケーシ
ング２２及びフィルタ２３に蓄積されている熱量を摂取
して液化ガスの気化・放出が開始され、発火石や圧電素
子による火花により気化したガスが発火・燃焼し、ライ
ターの火口のノズルスプリング３５の上部に炎が発生す
る。

発生した炎からの輻射・伝導により、熱はノズル２８、
バーナーケーシング２９、気化装置２１の気化ケーシン
グ２２、そして、フィルタ２３へと伝わり、気化に必要
な気化熱として液化ガスに供給される。

このようにして、ガスライターなどの気化装置の気化部
材として、ガス透過性セラミックス材を使用する場合に
おいては、気化ケーシング２２、ノズル２８、バーナー
ケーシング２９を全て熱伝導率の良い金属により形成す
ることで、液化ガスの気化の初期においてはフィルタ２
３及び気化ケーシング２２が蓄積している熱量により気
化熱を供給し、ガスの燃焼開始に伴い、ガスの燃焼によ
る熱量を液化ガスの気化熱として積極的に供給するよう
にすることで、液化ガスの気化熱を周囲の環境条件に拘
わらず、安定に供給し、従って、気化ガスの出力量、即
ち、ガスライターなどの炎を常に安定なものとすること
が可能となる。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項１の発明によれば、気化ケ
ーシングに、ガス透過性セラミックスフィルタの前部を
圧入状態で受入れるためのガス透過性セラミックスフィ
ルタ外径サイズに相当する内径を有する圧入部と、該圧
入部のガス上流側に連続し、ガス透過性セラミックスフ
ィルタの後部を非圧入状態で受入れるためのガス透過性
セラミックスフィルタの外径サイズより少し大きめサイ
ズの内径を有する非圧入部とを形成し、ガス透過性セラ
ミックスフィルタの後部で気化ケーシングによりシール
ドされない部分の長さを、ガス透過性セラミックスフィ
ルタのガス透過特性に応じて調整された長さに設定する
ようにしたので、経済的で、且つ、製造時のガス出力量
調整が簡単で炎の長さを一定にできる液体燃料の気化装
置を提供することができる。

また、請求項２の発明によれば、気化ケーシングとノズ
ルとの間を、良好な熱伝導性のバーナーケーシングによ
り熱伝導可能に接続し、以て、ガスの燃焼などによりノ
ズルやバーナーケーシングが得る熱量を、液化ガスの気
化熱として気化ケーシングに伝達するようにしたから、
常に安定した炎が得られる、液体燃料の燃焼装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるガスライターの気化装
置を含む燃焼装置の断面図、 第２図は本発明の一実施例であるガスライターの気化装
置の断面図、 第３図は本発明の他の実施例であるガスライターの気化
装置の断面図、そして、 第４図は従来のガスライターの気化装置を含む燃焼装置
の断面図である。 ２１・・・気化装置、 ２２・・・気化ケーシング、 ２２ａ・・・圧入部、 ２２ｂ・・・非圧入部、 ２３・・・ガス透過性セラミックスフィルタ、２４・・
・導芯、 ２６・・・ガス貯蔵容器、 ２７・・・開口部、 ２８・・・ノズル、 ２９・・・バーナーケーシング、 ３１・・・バーナースプリング、 ３２・・・ガス通路、 ３４・・・ガス遮断プラグ、 ３６・・・間隙 ３７・・・空所、 ３８・・・円板、 １２・・・フィルタの非シールド部分の長さ。 第２図 ０ （ａ） 第１図 Ｃｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円柱状のガス透過性セラミックスフィルタと、該
   ガス透過性セラミックスフィルタを内包し、ガス上流側
   の端部がガス貯蔵容器に向けて開口し、ガス下流側の端
   部にガス遮断プラグにより開閉されるガス通路が形成さ
   れた、円筒状の良好な熱伝導性の気化ケーシングとを備
   えた液体燃料の気化装置に於いて、 前記気化ケーシングはガス透過性セラミックスフィルタ
   の前部を圧入状態で受入れるためのガス透過性セラミッ
   クスフィルタ外径サイズに相当する内径を有する圧入部
   と、該圧入部のガス上流側に連続し、ガス透過性セラミ
   ックスフィルタの後部を非圧入状態で受入れるためのガ
   ス透過性セラミックスフィルタ外径サイズより少し大き
   いサイズの内径を有する非圧入部とを備え、ガス透過性
   セラミックスフィルタの後部で気化ケーシングによりシ
   ールドされない部分の長さを、ガス透過性セラミックス
   フィルタのガス透過特性に応じて調整された長さに設定
   したことを特徴とする液体燃料の気化装置。
2. （２）気化ケーシングとノズルとの間を、良好な熱伝導
   性のバーナーケーシングにより熱伝導可能に接続したこ
   とを特徴とする請求項１記載の気化装置を含む液体燃料
   の燃焼装置。