JPH0512617Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、喫煙ライター用ノズルに係り、特に
高速ガス流を利用して空気を吸い込み、燃料ガス
と空気とを充分混合した混合気を生成し、触媒反
応により完全燃焼させる喫煙ライター用ノズルに
関する。

（従来の技術及び考案が解決しようとする課題） 従来の喫煙ライターは、ガスボンベより出た燃
料ガスを直接燃焼させる構造が一般的であるた
め、燃焼炎は不完全燃焼となり、効率が悪く、燃
料ガスの消費量が多い欠点があつた。また、着火
方式としては、スプリング、ローレツト等を利用
してサブガス（希薄ガス）を作り、着火させるよ
うにいているが、空気が完全混合されていないガ
スに点火するための着火率が良好でない欠点もあ
つた。さらに、屋外での利用においては、風等で
着火が困難となるだけでなく、燃焼炎が消えやす
いという欠点もあつた。

また、ガスボンベから出た燃料ガスと空気とを
混合させて燃焼させる喫煙ライターとして第４図
の構造を持つものがある。この第４図の構成は、
燃料ガスを噴出するノズル４０の開口を小径連通
穴４１に近接配置し、小径連通穴４１を燃料ガス
が通過する際の負圧を利用して空間４２内に空気
穴４３を介し空気を吸引して燃料ガスに空気を混
合しようとするものである。なお、前記空気穴４
３はノズル４０の先端よりも寸法Ｌだけ後退した
位置で前記空間４２内に空気を吸引するようにな
つている。

第５図は空気穴４３の穴径とノズル４０の開口
近傍の燃料ガスの流速との関係を示す（但し、ノ
ズル径は0.8mmで図４の寸法Ｌは５mm）。第５図の
場合、ノズル開口を小径連通穴４１に近接させる
ことが必要不可欠であり、流速はほぼ80ｍ／秒以
下の値しか得られない。このため、空気の混合比
を完全燃焼可能な程度にまで上げることが困難で
あつた。

これらの問題点を解決するため、触媒を利用し
て燃料ガスを完全燃焼させようとする試みがなさ
れているが、現状では、触媒に燃料ガスと空気と
の混合気を供給するためのノズル構造には充分な
性能のものが得られておらず、触媒を使用したと
しても燃料ガスを完全燃焼させるのは困難で、燃
焼効率が低い問題があつた。

本考案は、燃料ガスと空気とを充分混合した混
合気を生成可能なノズル本体の構造に触媒を付加
することによつて燃料ガスを完全燃焼させてガス
効率の大幅向上を図り、さらには着火性の向上や
燃焼の安定継続性を図り得る喫煙ライター用ノズ
ルを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案は、円筒部
材内側の貫通ガス流路を横断する如く隔壁部を形
成し、該隔壁部に直径40μ乃至500μのノズルスロ
ート部を設け、前記隔壁部で区画されかつ前記ノ
ズルスロート部の上流側の前記円筒部材内側部分
を前記ノズルスロート部よりも大径の燃料ガス溜
まりとし、前記隔壁部で区画されかつ前記ノズル
スロート部に隣接する下流位置の前記円筒部材内
側にノズルスロート部よりも大径の混合室を設
け、前記隔壁部に近接した該混合室側壁に直径１
mm乃至３mmの空気取入穴を形成し、前記混合室の
下流側の前記円筒部材内側を当該混合室よりも小
径で前記ノズルスロート部よりも大径の混合気吹
出流路としたノズル本体と、 前記混合気吹出流路の下流端側に金網又は金属
支持体で取り付けられて前記混合気との間で触媒
反応を引き起こす繊維状又はワイヤー状触媒とを
備えた構成としている。

（作用） 本考案で使用するノズル本体は、貫通ガス流路
を横断する隔壁部に形成された直径40μ乃至500μ
のノズルスロート部より高速の燃料ガス流を混合
室に噴出し、このガス流で減圧状態となるのを利
用して混合室側壁に形成された直径１mm乃至３mm
の空気取入穴より空気を取り入れて下流側が小径
となつている混合室内で燃料ガスと空気とが充分
に混合された混合気を生成し、この混合気を混合
気吹出流路の下流端側に吹出すようにしている。
従つて、ノズル本体から噴出される混合気は予め
完全燃焼の実現に適した空気の混合割合となつて
いる。そして、混合気吹出流路の下流端側に配置
された触媒に混合気が触れることによる触媒反応
によつて着火温度を低めて火花放電等により容易
に着火させることができる。一旦着火後は、触媒
が高温状態となつているため、燃焼は安定継続
し、仮に突風等により混合気が瞬間的に吹き飛ば
され高温状態の触媒で再び着火される。

（実施例） 以下、本考案に係る喫煙ライター用ノズルの実
施例を図面に従つて説明する。

第１図は本考案の第１実施例を示す。この図に
おいて、ノズル本体は第１円筒部材１、第２円筒
部材２及び第３円筒部材３とから構成されてい
る。第３円筒部材３にはガスボンベ（又はガスタ
ンク）４の供給口５が接続されている。ガスボン
ベ４はその操作部６を作動させることにより供給
口５より燃料ガスを噴出させる一般的なものであ
る。この第３円筒部材３の上端部は雄螺子となつ
ており、該雄螺子は第２円筒部材２下端内側に形
成された雌螺子に螺着されている。この第２円筒
部材２の中間部はやや内径が大きくなつたガス溜
まり７となつており、その上端を閉塞する隔壁部
１８の中心位置に燃料ガスを高速で噴出するため
のノズルスロート部８が形成されている。そし
て、第２円筒部材２の上端外周面が雄螺子となつ
ており、第１円筒部材１下端内周面の雌螺子に螺
着される。第１円筒部材１の下部すなわちノズル
スロート部８の隣接する下流位置には内径の大き
くなつた混合室９が形成され、またこの混合室側
壁部分に空気取入穴１０が前記隔壁部１８に近接
して形成されている。そして、第１円筒部材１の
中央部には混合室９よりやや小径の混合気吹出流
路１１が形成される。

なお、第１、第２、第３円筒部材の外径Ａは４
mm〜10mm程度であり、前記混合気吹出流路１１の
内径Ｃは２〜３mm程度であり、ノズルスロート部
８の穴径Ｄは40μ〜500μであり、そのノズルスロ
ート部８の長さＥは200μ程度であり、前記空気
取入穴１０の穴径Ｆは１mm〜３mm程度である。こ
こで、前記ノズルスロート部８の穴径Ｄは40μよ
り小さいと、燃料ガスの噴出量が不足し、また加
工も面倒になる。穴径Ｄが500μより大きいと燃
料ガスの噴出速度が低下して空気の混合比率が低
下するので好ましくない。前記空気取入穴の穴径
Ｆは１mmより小さいと空気取入量が不足し、穴径
Ｆを３mmより大きくしても空気取入量は増加せ
ず、混合室９の機能を損なうようになる。

前記ノズル本体の混合気噴出側端部（混合気吹
出流路１１の下流端側）に形成された開口端面の
底部には、ニツケル等の耐熱性金網１５が配置さ
れ、その上に高硅酸ガラス繊維又はセラミツク繊
維（SiC繊維等）の繊維状触媒１６が設けられ
る。そして、該繊維状触媒１６を押さえるように
ニッケル等の耐熱性金網１７がノズル本体端部に
被せられる。

なお、前記第１円筒部材１、第２円筒部材２及
び第３円筒部材３の連結一体化は、螺子の代わり
に圧入やかしめ等の手段を採用することもでき
る。また、高硅酸ガラス又はセラミツクの繊維か
らなる触媒１６の代わりに高硅酸ガラス繊維又は
セラミツク繊維（SiC繊維等）の加工物を使用す
ることもできる。

第６図は第１実施例において空気取入穴１０の
穴径Ｆとノズルスロート部８下流側における当該
ノズルスロート部近傍の燃料ガスの流速との関係
を示す（但し、ノズルスロート部８の直径Ｄは
70μ）。空気取入穴の穴径Ｆが１mm〜３mm程度で
は音速に近い流速が得られることがわかる。

以上のごとき構成において、ガスボンベ（又は
ガスタンク）４より出た燃料ガスはガス溜まり７
に充分な圧力で溜まり、極めて細いノズルスロー
ト部８より高速ガス流となつて噴出し、下流側が
幾分小径に絞られた混合室９内はその高速ガス流
により減圧状態となつて空気取入穴１０より空気
が当該混合室内に取り入れられ、ここで充分混合
された混合気が生成される。そして、混合気は幾
分小径の混合気吹出流路１１を所定の流速で通過
して下流端の開口に達する。

この時、燃料ガス１に対して空気が約100程度
の体積比率で混合されていることが、着火の容易
性、完全燃焼達成等の観点から見ると好ましい。

このように大量の空気が混合された混合気は混
合気吹出流路１１の下流端側の繊維状触媒１６部
分において、たとえば圧電点火ユニツトにより電
極と金網１７との間に火花放電させることにより
低温においても容易に着火させることができる。
この場合、着火のための特別な部品は不要であ
り、構造を簡単にできるとともに、充分に空気が
混合された混合気に着火するため圧電点火ユニツ
トの電圧が比較的低くても良い。たとえば6kV〜
7kV位で良好に着火させることができる。着火さ
れた混合気は、触媒１６部分において触媒反応に
より完全燃焼する。従つて、金網１７上に明確な
炎がでない場合があるが、金網１７及び触媒１６
が高温となつているので、タバコに火をつけるこ
とができる。また、炎でタバコに火をすける必要
がないため、風の影響を受けず、屋外での使用に
好都合である。さらに、低圧の高地での使用にお
いも着火性が良好である。

第２図は、本考案の第２実施例を示す。この図
において、ノズル本体自体の構造は混合気噴出側
端部を除き第１実施例と同じであり、第１円筒部
材１Ａの混合気噴出側端部には金属支持体として
のニッケル等の耐熱性金属リング２０が嵌着さ
れ、その内側にガラス繊維又はセラミツク繊維
（SiC繊維等）の繊維状触媒１６が設けられる。
そして、該繊維状触媒１６の底面にニッケル等の
耐熱性金網１５が配置される。

なお、第２実施例において、第３図のように金
属リング２０の表面にも触媒（例えばスリーブ状
のもの）１６Ａを被せるようにしてもよい。

第４図は本考案の第３実施例を示す。この図に
おいて、ノズル本体自体の構造は第１円筒部材を
除き第１実施例と同じである。この場合、第１円
筒部材１Ｂは、内側が混合気吹出流路となる小径
管状部３５の先端側に大径の開口部を構成する大
径円筒部３６が一体化されたものであり、さらに
円筒部３６の底部に空気取入穴３７が形成されて
いる。そして、その円筒部３６の内側に、多数の
貫通孔３１を有するセラミツク又は炭素のハニカ
ム構造体３０がかしめ、嵌込み等で固定される。

この場合にも、ハニカム構造体３０が触媒とし
て働き、前述の第１実施例とほぼ同様の効果を上
げることができる。

なお、第４図において、セラミツク又は炭素の
ハニカム構造体３０の代わりにセラミツク又は炭
素の多孔体を使用することもできる。

さらに、触媒としては、スリーブ状、テープ
状、マツト状もしくはワイヤ状等のものがあり、
必要に応じて、このように加工した触媒を使用し
てもよい。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の喫煙ライター用
ノズルによれば、貫通ガス流路の途中に所定の径
を有するノズルスロート部を形成し、該ノズルス
ロート部の上流側を燃料ガス溜まりとし、前記ノ
ズルスロート部に隣接する下流位置に混合室を設
け、該混合室側壁に所定の径の空気取入穴を形成
し、前記混合室の下流側を当該混合室よりも小径
の混合気吹出流路としたノズル本体の構造とし、
このような空気を充分混合した混合気を噴出する
ノズル本体と触媒とを組み合わせているので、燃
料ガスを低温で完全燃焼させることが可能であ
る。このため、燃料ガスの消費が少なく従来の不
完全燃焼の炎を利用するものに比べ約1/5程度に
燃料消費を節約することができる。また、触媒を
利用しているので、低温、低圧でも着火性が良好
であり、着火後は触媒が高温状態となるので、突
風等で瞬間的に消えても高温状態の触媒で再度着
火され、実質的に燃焼の継続性が保持される特徴
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る喫煙ライター用ノズルの
第１実施例を示す縦断面図、第２図は第２実施例
を示す部分断面図、第３図は第２実施例において
金属リングの表面にも触媒を設けた構成を示す断
面図、第４図は従来の喫煙ライターの要部構成を
示す縦断面図、第５図は第４図の従来構成の場合
の空気穴の穴径と燃料ガスの流速との関係を示す
グラフ、第６図は本考案の第１実施例の場合の空
気取入穴の穴径と燃料ガスの流速との関係を示す
グラフである。 １，１Ａ……第１円筒部材、２……第２円筒部
材、３……第３円筒部材、４……ガスボンベ（又
はガスタンク）、７……ガス溜まり、８……ノズ
ルスロート部、９……混合室、１０……空気取入
穴、１１……混合気吹出流路、１６，１６Ａ……
触媒、１８……隔壁部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 円筒部材内側の貫通ガス流路を横断する如く隔
   壁部１８を形成し、該隔壁部１８に直径40μ乃至
   500μのノズルスロート部８を設け、前記隔壁部
   １８で区画されかつ前記ノズルスロート部８の上
   流側の前記円筒部材内側部分を前記ノズルスロー
   ト部８よりも大径の燃料ガス溜まり７とし、前記
   隔壁部１８で区画されかつ前記ノズルスロート部
   ８に隣接する下流位置の前記円筒部材内側にノズ
   ルスロート部８よりも大径の混合室９を設け、前
   記隔壁部１８に近接した該混合室側壁に直径１mm
   乃至３mmの空気取入穴１０を形成し、前記混合室
   ９の下流側の前記円筒部材内側を当該混合室より
   も小径で前記ノズルスロート部８よりも大径の混
   合気吹出流路１１としたノズル本体と、 前記混合気吹出流路１１の下流端側に金網又は
   金属支持体で取り付けられて前記混合気との間で
   触媒反応を引き起こす繊維状又はワイヤー状触媒
   とを備えたことを特徴とする喫煙ライター用ノズ
   ル。