JPH05141653A

JPH05141653A - ガス燃焼方法およびその装置

Info

Publication number: JPH05141653A
Application number: JP3329839A
Authority: JP
Inventors: Akinobu Fujiwara; 昭信藤原; Motoyasu Watanabe; 元靖渡辺
Original assignee: YUUKA SANGYO KK
Current assignee: YUUKA SANGYO KK
Priority date: 1991-11-19
Filing date: 1991-11-19
Publication date: 1993-06-08

Abstract

(57)【要約】【目的】炎の燃焼点を、燃焼室内から燃焼触媒位置ま
で移動させる。【構成】混合ガス生成部材２４内で、液化ガスと空気
との混合ガスを作る。この混合ガスを、通常は噴射口２
７の直上に位置する拡散部材３１に衝突させ、流速を遅
くして燃焼室２６内に導く。この混合ガスに、圧電点火
プラグ２９を用いて点火すると、混合ガスは、燃焼室２
６内で炎３０を伴なって燃焼する。この燃焼熱で、燃焼
触媒２８は赤熱する。点火後、０．５〜１秒経過する
と、バイメタル製の感熱部材３２が熱変形し、拡散部材
３１が、噴射口２７から外れた位置まで移動する。この
ため、燃焼室２６内における混合ガスの流速が速くな
り、炎３０の燃焼点が、燃焼触媒２８位置まで移動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液化ガスと空気との混
合ガスを燃焼させるガス燃焼方法およびその装置に係
り、特に炎の燃焼点を移動させることができるガス燃焼
方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プロパンガスやブタンガス等の液
化ガスをノズルから噴射して気化させ、この気化ガスに
点火して有炎燃焼させるようにしたガスライタ−は一般
に知られている。

【０００３】ところで、この種のガスライタ−は、無風
状態で使用する場合には特に問題はないが、屋外等の風
のある場所で使用する場合には、点火が非常に困難であ
るという問題がある。

【０００４】そこで一部では、液化ガスと空気との混合
ガスを燃焼室に供給し、燃焼室内で有炎燃焼させるとと
もに、燃焼室の先端に配置した燃焼触媒を、この炎によ
り赤熱させ、燃焼触媒にタバコを接触させることによ
り、タバコに着火できるようにしたガスライタ−が提案
されている。

【０００５】図４は、従来のこの種のガスライタ−を示
すもので、ガス導入パイプ１から供給された液化ガス
は、フィルタ２およびオリフィス３を介して混合ガス生
成部材４内に噴射されるようになっている。この混合ガ
ス生成部材４の周面には、所要数の空気取入口５が設け
られており、空気は、前記ガス噴射に伴なうエゼクタ作
用により、空気取入口５を介し混合ガス生成部材４内に
流入し、混合ガス生成部材４内で、液化ガスと空気との
混合ガスが生成されるようになっている。

【０００６】この混合ガス生成部材４の先端部には、図
４に示すように、筒状をなす燃焼室６が連設されてお
り、この燃焼室６の基端部には、混合ガス生成部材４か
らの混合ガスを拡散させてその流速を低下させるための
拡散部材７が設置され、また燃焼室６の先端部には、白
金や白金合金製の線状または網状等の燃焼触媒８が配置
されている。また、燃焼室６の側面には、自動点火機構
として例えば圧電点火プラグ９が設置されている。

【０００７】以上の構成において、圧電点火プラグ９で
火花を発生させると、拡散部材７で拡散された混合ガス
に点火され、燃焼室６内で炎１０を伴なって燃焼する。
この有炎燃焼により燃焼触媒８が赤熱し、これにタバコ
を接触または接近させることにより、タバコに着火する
ことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のガスライタ
−においては、ブンゼンバ−ナ−のように液化ガスと空
気との混合ガスが用いられ、しかも筒状の燃焼室６内で
燃焼が行なわれるため、どのような強風下でも、燃焼触
媒８にタバコを接触させれば、確実に着火できるという
利点を有しているが、タバコに着火する際に火傷のおそ
れがあるという問題がある。

【０００９】すなわち、燃焼室６内で有炎燃焼させる
と、図４に示すように、昼間でも目に見える炎１０は燃
焼室６内に生じるが、ほぼ透明な炎あるいは燃焼時の熱
気は、燃焼触媒８のかなり上方位置まで噴出しているこ
とが確認されている。

【００１０】ところが、これらは使用者が目視確認でき
ないため、使用者は、赤熱した燃焼触媒８にタバコを接
触させなければ、着火は不可能であると誤認し、燃焼室
６の上方から顔を近付けて、タバコを燃焼触媒８に接触
させようとすることがある。そしてこの際、前記ほぼ透
明な炎あるいは燃焼時の熱気により、顔面に火傷を負う
おそれがある。

【００１１】これを解決する方法としては、例えば図５
に示すように、炎１０が燃焼触媒８位置を燃焼点として
生じるようにすることが考えられる。そして、このよう
にすることにより、昼間でも炎１０を目視確認すること
ができるため、燃焼室６の上方から顔を近付けることが
ないとともに、開放空間での燃焼となるため、炎１０が
横拡がりとなって、熱気等がそれほど高所までは噴射さ
れず、顔面に火傷を負うおそれが全くなくなる。加え
て、タバコを燃焼触媒８に接触させることもなくなるの
で、燃焼触媒８の寿命を延ばすこともできるという利点
もある。

【００１２】ところで、燃焼触媒８位置を燃焼点として
炎１０を生じさせる方法としては、例えば図４に鎖線で
示すように、燃焼室６の先端に圧電点火プラグ１１を配
置し、燃焼触媒８の外側から点火することが考えられる
が、点火火花が外部で生じるため危険であるとともに、
構造も複雑になり、また燃焼触媒８が熱せられるまでは
炎１０が安定せず、防風型のライタ−としての機能が低
下するという問題がある。

【００１３】本発明は、かかる現況に鑑みなされたもの
で、燃焼室内で生じた炎を、容易かつ確実に燃焼触媒位
置まで移動させることができ、しかも燃焼触媒位置を燃
焼点とする炎を安定させることができるガス燃焼方式を
提供することを目的とする。

【００１４】本発明の他の目的は、燃焼点の移動を自動
的に行なわせることができるガス燃焼方式を提供するに
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るガス燃焼方
法は、前記目的を達成する手段として、液化ガスと空気
との混合ガスを生成する混合ガス生成部材から供給され
た混合ガスを、拡散部材を介し筒状の燃焼室に導いて有
炎燃焼させ、燃焼室の先端部に配置された燃焼触媒を赤
熱させるとともに、前記拡散部材を、混合ガスの供給路
から退避させ、燃焼室内の炎の燃焼点を、前記燃焼触媒
位置まで移動させるようにしたことを特徴とする。

【００１６】また、本発明に係るガス燃焼装置は、前記
目的を達成する手段として、液化ガスと空気との混合ガ
スを生成する混合ガス生成部材と；混合ガスの供給路に
配置され、混合ガスを拡散させる拡散部材と；拡散部材
を通過した混合ガスを有炎燃焼させる筒状の燃焼室と；
燃焼室の先端に配置され、燃焼室内の炎により赤熱する
燃焼触媒と；前記拡散部材を、混合ガスの供給路と供給
路から退避した位置との間で移動させる作動機構と；を
それぞれ設けるようにしたことを特徴とする。

【００１７】そして、本発明に係るガス燃焼装置におい
ては、作動機構を、燃焼室内での有炎燃焼の熱を感知し
て拡散部材を自動的に作動させる感熱部材で構成するこ
とが好ましく、また燃焼室内に、混合ガスの自動点火機
構を配置することがより好ましい。

【００１８】

【作用】本発明に係るガス燃焼方法においては、燃焼室
内での有炎燃焼により、燃焼室先端の燃焼触媒が赤熱す
る。この状態で、拡散部材を、混合ガスの供給路から退
避させると、混合ガスの燃焼室内における流速が速くな
り、燃焼点を燃焼触媒位置まで移動させることが可能と
なる。そしてこの際、燃焼触媒は赤熱状態となっている
ので、燃焼触媒位置を燃焼点とする炎を安定させること
が可能となる。

【００１９】また、本発明に係るガス燃焼装置において
は、燃焼室内での有炎燃焼により、燃焼室先端の燃焼触
媒が赤熱する。この状態で、作動機構を作動させ、混合
ガスの供給路に位置する拡散部材を、供給路から退避し
た位置まで移動させると、燃焼室内における混合ガスの
流速が速くなり、燃焼点を燃焼触媒位置まで移動させる
ことが可能となる。そしてこの際、燃焼触媒は赤熱状態
となっているので、燃焼触媒位置を燃焼点とする炎を安
定させることが可能となる。なお、燃焼点が燃焼触媒位
置に移動した後、拡散部材を混合ガスの供給路位置に戻
しても、燃焼点が燃焼室内に再移動することはない。

【００２０】そして、本発明に係るガス燃焼装置におい
て、作動機構を、燃焼室内での有炎燃焼の熱を感知して
拡散部材を自動的に作動させる感熱部材で構成すること
により、燃焼点の移動を、自動的にかつ確実に行なうこ
とが可能となる。

【００２１】また、混合ガスの自動点火機構を、燃焼室
内に配置することにより、構造を複雑にすることなく安
全に点火でき、特にガスライタ−に適用する際に効果が
ある。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１および図２は、本発明に係るガス燃焼装置
の一例を示すもので、図中、符号２１は液化ガスが導か
れるガス導入パイプであり、このガス導入パイプ２１を
介し送られてきた液化ガスは、フィルタ２２およびオリ
フィス２３を介し、筒状の混合ガス生成部材２４内に噴
射されるようになっている。

【００２３】この混合ガス生成部材２４の周面には、図
１および図２に示すように、所要数の空気取入口２５が
設けられており、液化ガスのオリフィス２３からの噴射
によるエゼクタ作用により、空気取入口２５を介し空気
が混合ガス生成部材２４内に吸引され、混合ガス生成部
材２４内で液化ガスと空気との混合ガスが生成されるよ
うになっている。そして、この混合ガスは、混合ガス生
成部材２４の先端に設けた筒状の燃焼室２６内に、噴射
口２７から噴射されるようになっている。

【００２４】前記燃焼室２６の先端部には、図１および
図２に示すように、白金や白金合金製の線状または網状
等の燃焼触媒２８が配置されており、また、燃焼室２６
の側面には、自動点火機構としての圧電点火プラグ２９
が設置されている。そして、この圧電点火プラグ２９で
火花を発生させることにより、燃焼室２６内で炎３０を
伴なった有炎燃焼が行なわれ、前記燃焼触媒２８は、そ
の熱で赤熱するようになっている。

【００２５】前記燃焼室２６内にはまた、図１および図
２に示すように、前記噴射口２７の直上位置に、噴射口
２７からの混合ガスを拡散して流速を低下させるための
拡散部材３１が配されており、この拡散部材３１は、バ
イメタルで形成される感熱部材３２を介し燃焼室２６内
に固定されている。

【００２６】この拡散部材３１は、図１および図２に示
すように、感熱部材３２と一体の板状に形成されてお
り、その中央部には、圧電点火プラグ２９による点火を
より容易なものとするために、小孔３３が設けられてい
る。

【００２７】また、前記感熱部材３２は、燃焼室２６内
における有炎燃焼の熱を感知して作動し、前記拡散部材
３１を、図２に示す混合ガスの供給路位置から、図１に
示す供給路から退避した位置まで移動させるようになっ
ている。そしてこれにより、燃焼室２６内における混合
ガスの流速が速くなり、燃焼室２６内の炎３０の燃焼点
が、燃焼触媒２８位置まで移動し、図１に示すように、
炎３０が燃焼室２６外に生じるようになっている。

【００２８】図３は、図１および図２に示すガス燃焼装
置をガスライタ−に組込んだ具体例を示すもので、図
中、符号４０はライタ−ケ−スであり、このライタ−ケ
−ス４０内には、前記ガス燃焼装置とともに、ガスタン
ク４１および圧電点火素子４２等が組込まれ、またライ
タ−ケ−ス４０外には、点火釦４３が取付けられてい
る。そして、この点火釦４３を押し下げることにより、
前記圧電点火素子４２が駆動されるとともに、点火釦４
３の押し下げ動作は、押し板４４およびベルクランク４
５介して燃料ガス弁４６に伝達され、燃料ガス弁４６が
ばね圧に抗し開となるようになっている。

【００２９】次に、本実施例に係るガス燃焼方法につい
説明する。図３に示す点火釦４３を押し下げると、この
押し下げ動作は、押し板４４およびベルクランク４５を
介し燃料ガス弁４６に伝達され、燃料ガス弁４６は、ば
ね圧に抗し開となる。すると、ガスタンク４１内の液化
ガスが、図１および図２に示すガス導入パイプ２１に送
出される。

【００３０】この液化ガスは、フィルタ２２およびオリ
フィス２３を介し混合ガス生成部材２４内に噴射される
が、その際のエゼクタ作用により、空気が空気取入口２
５を介し混合ガス生成部材２４内に吸引され、混合ガス
生成部材２４内において、液化ガスと空気との混合ガス
が生成される。

【００３１】この混合ガスは、噴射口２７から燃焼室２
６内に供給されるが、図２に示すように、混合ガスの供
給路には、拡散部材３１が配されているので、混合ガス
は拡散部材３１に衝接して拡散され、その流速が低下す
る。

【００３２】この状態で、図３に示す点火釦４３をさら
に押し下げると、圧電点火素子４２が駆動して、図２に
示す圧電点火プラグ２９で火花が発生する。この火花に
より混合ガスに点火され、燃焼室２６内において、炎３
０を伴なった有炎燃焼が行なわれる。そして、その熱に
より、燃焼触媒２８は赤熱する。

【００３３】混合ガスへの点火後、０．５〜１秒間程度
経過すると、燃焼室２６内における有炎燃焼の熱を感知
して感熱部材３２が作動し、拡散部材３１が、図２に示
す混合ガスの供給路位置から、図１に示す供給路から退
避した位置まで移動する。すると、噴射口２７からの混
合ガスは、拡散することなくそのまま燃焼室２６に供給
され、燃焼室２６内における混合ガスの流速が速くな
る。これにより、炎３０の燃焼点が燃焼触媒２８位置ま
で移動し、図１に示すように、炎３０が燃焼室２６外に
生じる。使用者は、この炎３０にタバコを接近させるこ
とにより、タバコに着火することができる。

【００３４】なお、感熱部材３２は、炎３０の燃焼点が
燃焼触媒２８位置まで移動した後、０．５〜１秒間程度
経過すると元の状態に戻り、したがって拡散部材３１
は、図２に示す状態に戻ることになるが、一旦燃焼点が
燃焼触媒２８位置まで移動した後は、仮え拡散部材３１
が図２に示す状態になっても、炎３０が燃焼室２６内に
戻ることはない。

【００３５】しかして、燃焼触媒２８位置を燃焼点とし
て炎３０を生じさせることができるので、タバコに着火
する際に火傷のおそれがないとともに、燃焼触媒２８に
タバコが接触することがなくなるので、燃焼触媒２８の
寿命を延ばすことができる。

【００３６】また、燃焼触媒２８位置を燃焼点とする炎
３０は、開放空間での燃焼となるので横拡がりとなり、
熱気等がそれほど高所までは噴射されないので、万一燃
焼触媒２８の上方から顔を近付けた場合でも、それほど
危険はない。

【００３７】また、燃焼点の移動は、感熱部材３２によ
り自動的になされるので、取扱いが極めて容易である。
また、液化ガスと空気との混合ガスの燃焼により炎３０
が得られるので、風に強い安定した炎３０が得られると
ともに、炎３０の燃焼点の移動当初から、燃焼触媒２８
は赤熱状態となっているので、炎３０をより安定させる
ことができる。

【００３８】なお、前記実施例においては、拡散部材３
１と感熱部材３２とが一体をなす場合について説明した
が、例えばガイドにそってスライド自在な拡散部材３１
を、拡散部材３１と別体の感熱部材３２で駆動するよう
にしてもよい。

【００３９】また、前記実施例においては、感熱部材３
２をバイメタルで形成する場合について説明したが、形
状記憶合金製の感熱部材３２を用いてもよく、また手動
で拡散部材３１を作動させるようにしてもよい。そし
て、感熱部材３２を形状記憶合金で形成する際に、充分
な可逆性が得られない場合には、バイアスばねを併用す
るようにしてもよい。

【００４０】本発明者等は、感熱部材３２として、厚さ
０．１５ｍｍ，幅２ｍｍ，長さ１５ｍｍのバイメタルを
用いてガス燃焼装置を構成し、これを図３に示すガスラ
イタ−に組込んで、ガスの燃焼実験を行なった。

【００４１】その結果、混合ガスへの点火後、約０．５
秒で感熱部材３２が、図２の状態から図１の状態とな
り、炎３０の燃焼点が燃焼触媒２８位置まで移動するこ
とが確認された。また、図１の状態で炎３０を吹き消し
ても、赤熱状態の燃焼触媒２８により、瞬時に再着火す
ることも確認された。そしてこの際、炎３０が燃焼室２
６内に戻ることがないことも確認された。

【００４２】ところで、バイメタルには、通常鉄や鉄合
金が用いられるが、このバイメタルの温度は、点火の際
に３００℃を超える場合がある。ガスライタ−の場合に
は、使用時間が短いので特に問題はないが、長時間使用
される機器にガス燃焼装置を組込んだ際には、バイメタ
ルが酸化や輻射熱により損傷するおそれがある。

【００４３】そこで、このような場合には、バイメタル
の表面に、金やニッケル等のメッキを施したり、あるい
はアルミナ，シリカ等のセラミックスをコ−ティング
し、耐熱性を向上させることが好ましい。本発明者等
が、このようにして耐熱性を向上させたバイメタルを用
い、同一条件で実験を行なったところ、３００℃を超え
るバイメタルの温度を、１５０℃〜２００℃程度にまで
低下させることができることが確認された。特に、厚さ
２０〜２５μｍのニッケルメッキを施した上に、厚さ１
〜２μｍの光沢金メッキを施した場合には、バイメタル
の温度を１５０℃以下に抑えることができることが確認
された。

【００４４】本発明者等はまた、感熱部材３２として、
厚さ０．２ｍｍ，幅２ｍｍ，長さ１５ｍｍのＮｉ−Ｔｉ
系形状記憶合金を用い、これにバイアスばねとして、厚
さ０．３ｍｍ，幅２ｍｍ，長さ１５ｍｍのばね鋼を重ね
合わせ、これらの一端を溶接した。そして、これを用い
て、バイメタルと同様の実験を行なった。

【００４５】その結果、バイメタルとほぼ同様の結果が
得られ、バイメタルと同様、充分実用に供し得ることが
確認された。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るガス
燃焼方法は、燃焼室内での有炎燃焼により燃焼触媒を赤
熱させた後、拡散部材を、混合ガスの供給路から退避さ
せ、燃焼室内における混合ガスの流速を速くするように
しているので、燃焼室内の炎の燃焼点を、燃焼触媒位置
まで移動させることができる。また、炎の燃焼点の移動
先である燃焼触媒は、赤熱状態となっているので、炎を
安定させることができるとともに、万一炎が強風等で吹
き消されても、瞬時に再着火され、特にガスライタ−に
適用した場合に大きな効果が得られる。

【００４７】また、本発明に係るガス燃焼装置は、燃焼
室内での有炎燃焼により燃焼触媒を赤熱した後、作動機
構を作動させて、混合ガスの供給路に位置する拡散部材
を、供給路から退避した位置まで移動させるようにして
いるので、燃焼室内での炎の燃焼点を、燃焼触媒位置ま
で移動させることできる。そしてこの際、燃焼触媒は赤
熱状態となっているので、炎を安定させることができる
とともに、万一強風等で炎が吹き消されても、瞬時に自
動的に再着火され、使い勝手のよい装置が得られる。

【００４８】そして、本発明に係るガス燃焼装置におい
て、作動機構を、燃焼室内での有炎燃焼の熱を感知して
拡散部材を自動的に作動させる感熱部材で構成すること
により、燃焼点の移動を、自動的にかつ確実に行なうこ
とができる。

【００４９】また、混合ガスの自動点火機構を、燃焼室
内に配置することにより、構造を複雑にすることなく安
全に点火でき、特にガスライタ−に適用した際に大きな
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るガス燃焼装置におい
て、炎の燃焼点が燃焼触媒位置に移動した状態を示す構
成図である。

【図２】図１の装置において、燃焼室内で有炎燃焼され
ている状態を示す構成図である。

【図３】図１および図２に示すガス燃焼装置が組込まれ
たガスライタ−の一例を示す斜視図である。

【図４】従来のガス燃焼装置を示す構成図である。

【図５】従来装置において、炎の燃焼点が燃焼触媒位置
に移動した状態を示す説明図である。

【符号の説明】

２１ガス導入パイプ２２フィルタ２３オリフィス２４混合ガス生成部材２５空気取入口２６燃焼室２７噴射口２８燃焼触媒２９圧電点火プラグ３０炎３１拡散部材３２感熱部材３３小孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液化ガスと空気との混合ガスを生成する
混合ガス生成部材から供給された混合ガスを、拡散部材
を介し筒状の燃焼室に導いて有炎燃焼させ、燃焼室の先
端部に配置された燃焼触媒を赤熱させるとともに、前記
拡散部材を、混合ガスの供給路から退避させ、燃焼室内
の炎の燃焼点を、前記燃焼触媒位置まで移動させること
を特徴とするガス燃焼方法。
【請求項２】液化ガスと空気との混合ガスを生成する
混合ガス生成部材と；混合ガスの供給路に配置され、混
合ガスを拡散させる拡散部材と；拡散部材を通過した混
合ガスを有炎燃焼させる筒状の燃焼室と；燃焼室の先端
に配置され、燃焼室内の炎により赤熱する燃焼触媒と；
前記拡散部材を、混合ガスの供給路と供給路から退避し
た位置との間で移動させる作動機構と；を具備すること
を特徴とするガス燃焼装置。
【請求項３】作動機構は、燃焼室内での有炎燃焼の熱
を感知して拡散部材を自動的に作動させる感熱部材で構
成されていることを特徴とする請求項２記載のガス燃焼
装置。
【請求項４】燃焼室内には、混合ガスの自動点火機構
が配されていることを特徴とする請求項２または３記載
のガス燃焼装置。