JPH05215335A - ガスライターの燃料ガス燃焼方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 火炎が外部に大きく突出することなく、燃焼
筒内に炎の大部分を維持させ、風に強く、点火が容易で
少ない燃料ガスで適度の火力が得られ、安全小型で携帯
に便利なガスライターの燃料ガス燃焼方式を得ようとす
る。 【構成】 炎生成に適した量の燃料ガスをノズル孔から
噴出させ、空気を吸引させながら燃焼筒に導き、その流
入口側を閉止する拡散手段によって減速拡散し燃焼筒内
周壁面との間に画成された狭い環状の間隙から燃焼筒内
に流出させる。このため燃焼筒上部ではガスの流速が大
きくその下方では点火に適した状態となり形成された炎
は燃焼筒内基部の拡散手段の上面付近に安定した炎とな
り、燃焼筒内部での燃焼（内燃）が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガスライターにおい
て、燃料タンクから噴出され空気と混合される燃料ガス
の点火燃焼機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料タンクから取り出された燃料
ガスをベンチュリに導き、ベンチュリにおける燃料ジェ
ットのポンプ作用によって外部から空気を吸い込み、予
混合ガスを混合室において作り出し、燃料室に導き、点
火燃焼するようにした燃料ガスの燃焼方式は公知であ
り、たとえば、米国特許第３，９１５，６２３号明細書
に開示されている。

【０００３】前記公知の燃焼方式にあってはベンチュリ
及び混合室において混合ガスを生成し、燃焼筒内壁より
離れた燃焼筒底壁中央部に等間隔で配置して形成された
複数の開口又は該開口の出口側に配された傾斜した羽根
を有する複数の開口によって燃焼筒内に導く。

【０００４】しかしながら、この公知の燃焼方式にあっ
ては、ベンチュリを形成することにより予混合ガスを生
成するために、ベンチュリ管の入口径、形状、出口径並
びにその長さ等が特定の値を有していなければならな
い。

【０００５】この方式によると、燃焼筒内に導かれる混
合ガスは複数の開口から流入するが、その流入速度が大
きいため、燃焼筒内基部で燃焼の継続に適した速度のガ
スを得ることができず、炎の基部を燃焼筒内基部に安定
させて燃焼を継続させる燃焼（内燃）には適していない
欠点がある。

【０００６】更に明細書にも「噴出ポンプとバーナーが
関連する寸法についての重要な比率、並びに満足の行く
作用が獲得できる範囲について開示する。」として各部
の寸法比率が詳細に記載されており、また「バーナーの
設計において各部分の寸法比率はきわめて重要であり、
気体燃料を使用するシガレットライターのための満足の
行くウインドプルーフバーナーを提供するためには、こ
れらの関係をかなり厳密に守らねばならない。」、「前
述したように、満足の行くウインドプルーフ作用を獲得
するためには小型バーナーの各部位の寸法は驚くほど重
要である比率を守らなければならない。」等記載されて
いる通り、ベンチュリの長さ及びそのベンチュリに引き
続いて存する混合室の寸法は実質的にライター寸法を規
制してしまい、ライターの小型化及び製造の自由度を制
約するという欠点もあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、簡単な構
造を用いることによって燃焼筒内基部で燃焼の継続に適
した混合ガスを得て、炎の基部を燃焼筒内基部に安定さ
せて燃焼を継続させる燃焼（内燃）炎を形成し得るよう
にせんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】燃焼タンクより流量を制
御されつつ取り出された燃料ガスを微細な直径のノズル
孔より流速を早めて噴出させ、該早いガス流の周囲に発
生する負圧で大気中から空気をガス流中に吸引し、該空
気を吸引したガス流をその下流側に配した大径の燃焼筒
に導き、燃焼筒の内周壁面との間に環状の間隙を残して
燃焼筒の流入口側を実質的に閉止する拡散手段により、
前記燃焼筒内に導かれたガス流を減速拡散させつつ環状
の間隙から燃焼筒内に流出させ、燃焼筒内で点火して燃
焼筒基部に炎を安定させつつ燃焼させるようにするもの
である。

【０００９】

【作用】この発明は上記した構成により、燃料タンクか
ら燃焼炎を作るために適量に流量を制御された燃料ガス
を微細な直径のノズル孔から流速を早めて噴出させ、こ
の早いガス流の周囲に発生する負圧で大気中から空気を
ガス流中に吸引する。この空気を吸引したガス流はその
下流側に配した大径の燃焼筒に導かれ、燃焼筒の内周壁
面との間に環状の間隙を残して燃焼筒の流入口側を実質
的に閉止する拡散手段によって減速され、減速に伴うガ
ス流の拡散によって空気とガスの混合が良好に達成され
る。その後混合ガスを拡散手段と燃焼筒内周面との間に
画成された狭い環状の間隙から燃焼筒内に流出させる。
この環状の間隙から流出した混合ガスは燃焼筒の内壁に
衝突して更に減速しつつ燃焼筒内を上昇し、略垂直に上
昇する混合ガスは燃焼筒内の上部で流速が比較的大きな
ガスの流れとなり、また、一部は拡散手段の上面に沿っ
て中心に向かって拡散しつつ上昇していく。

【００１０】この燃焼筒内の上部部分の大きな流速のガ
スと比較して、燃焼筒下部付近では燃焼筒の下部中心部
からのガスの流出がなく環状の間隙から流出するガスの
拡散域となっているのみであるため、下端に近づくに従
って順次弱い流速の混合ガスが得られ、点火に適した混
合ガスを燃焼筒内に作り出すことができ、かつ燃焼筒内
部の充分に深い位置で混合ガスの流速が充分弱められて
いるので、炎の基部を燃焼筒内の深い位置に作ることが
できる。

【００１１】このため燃焼筒上部では燃焼可能なガスの
流速が大きく、その下方で上記ガス流が点火に適した状
態の混合ガスとなるものであり、燃焼筒内部での燃焼
（内燃）に適した混合ガスを得ることができ、燃焼筒内
部において安定した炎を形成することができる。

【００１２】この混合ガスに点火して形成された炎は拡
散手段の上面付近に燃焼炎の基部をもって燃焼し、燃焼
筒内の深部に安定した炎となるため、燃焼筒内部での燃
焼（内燃）が達成され風に強く吹き消えのおそれがない
炎を形成することができる。

【００１３】

【実施例】この発明による燃料ガス燃焼方式を適用した
ガスライターを図１〜図４により詳細に説明する。この
ガスライターは、ケース１の上端に回動して開閉が行な
われるキャップ２４を有し、このケース１内の下部には
燃料タンク２と高電圧発生装置２１が設けられている。
この燃料タンク２には燃焼炎を作るために適量に噴出ガ
スを調節するためのガス流量調整装置（図示せず）が備
えられており、燃料ガスはガス噴出路開閉弁３の作動に
より弁座４にあけられた弁孔５を閉止している弁体６が
開かれることにより弁孔５から流出して弁体６を支持し
て上下動する燃料ガス噴出管７から噴出するようになっ
ている。

【００１４】燃料ガス噴出管７にはチューブ８が取り付
けられ、その先端はノズル板１１に連通しており、燃料
タンク２から噴出したガスはフィルター１０を通じてガ
スが噴出する速度を強めるためにノズル板１１に設けら
れた微細な直径を有するノズル孔１２から噴出する構造
になっている。

【００１５】ノズル孔１２から噴出するガスの通路とな
る混合管９の内部には燃料ガスと空気を混合するための
混合路１３が形成されており、この混合路１３の途中に
は燃料ガスがノズル孔１２から早い速度で噴出するため
ガス流の周囲に発生する負圧で大気中から空気をガス流
中に吸引するための吸気孔１４が設けられている。

【００１６】混合管９の先端にはより大径の燃焼筒１９
が嵌着されており燃焼筒１９の入口には燃焼筒１９の内
周壁面と対立する位置に間隙を介して拡散手段としての
拡散器１５が燃焼筒１９内に突出しており、燃焼筒１９
との間に環状の間隙３１を残して燃焼筒１９の流入口側
を実質的に閉止し、燃焼筒１９に導かれたガスはこの拡
散手段によって充分に減速され、減速に伴うガス流の拡
散によって空気とガスの混合が良好に達成されるように
なっている。

【００１７】燃焼筒１９の内部のほぼ中間の位置には放
電電極２０の先端が突出しており、高電圧発生装置２１
で発生した高電圧が供給され、受電電極を兼ねた燃焼筒
１９の内壁又は拡散器１５の先端部分のいずれかの間に
放電火花を発生させて燃焼筒１９内の混合ガスに点火さ
せるようになっている。

【００１８】高電圧発生装置２１は操作子２２を押圧す
ることにより高電圧を発生させるようになっている。こ
の操作子２２の押し下げ時に操作レバー２３が操作を受
け、ガス噴出路開閉弁３の燃料ガス噴出管７を持ち上げ
燃料ガスの噴出を開始させるようになっている。

【００１９】ケース１の上端にはキャップ２４が被せら
れ、このキャップ２４は枢支軸２５を中心に回動して開
閉が行なえるようになっている。ケース１は断熱空隙２
７を介してチューブ８、混合管９、燃焼筒１９を包囲
し、外部の空気が導入されるよう多数の空気孔２６が開
口されている。

【００２０】以上のような構成により、キャップ２４を
開き、操作子２２を押下すると、操作レバー２３が押さ
れ、この操作レバー２３は支点２３Ａを中心として回転
しガス噴出路開閉弁３の燃料ガス噴出管７が持ち上げら
れ、これにつれて弁体６が上昇して弁座４から離れ、燃
料ガス噴出管７から燃料ガスが噴出する。

【００２１】この燃料ガスは燃料ガス噴出管７の先端に
取り付けられたチューブ８を通りフィルター１０で燃料
ガスに含まれる不純物を濾過され、ノズル板１１に開口
された微細な直径を有するノズル孔１２から速度を強め
て噴出される。

【００２２】この微細な直径を有するノズル孔１２から
噴出するガスは早い速度で噴出するためガス流の周囲に
負圧を発生させ、この負圧により吸気孔１４から空気を
ガス流中に吸引してガスと空気の混合ガスを生成する。

【００２３】このガス流は空気を吸引しつつその下流側
に配した大径の燃焼筒１９に導かれる。燃焼筒１９の入
口には燃焼筒１９の内周壁面と対立する位置に間隙を介
して拡散手段である拡散器１５が突出しており、この拡
散器１５は燃焼筒１９の内周壁面との間に環状の間隙３
１を残して燃焼筒１９の流入口側を実質的に開止してい
る。

【００２４】燃焼筒１９に導かれた混合ガスはこの拡散
手段である拡散器１５に衝突して減速し、減速に伴うガ
ス流の拡散によって空気とガスの混合が充分良好に達成
される。その後この拡散手段である拡散器１５により減
速拡散されたガス流は拡散器１５と燃焼筒１９内周面と
の間に画成された狭い環状の間隙３１から燃焼筒１９内
に流出して下方では略水平に、上方では略垂直に放射状
に拡散しながら燃焼筒１９内を上昇する。燃焼筒１９の
内壁に衝突した混合ガスは更に減速し、また略垂直に上
昇した混合ガスは燃焼筒１９内の上部で流速が比較的大
きなガスの流れとなる。この燃焼筒１９内の上部部分の
大きな流速のガスと比較して、燃焼筒１９下部付近では
燃焼筒１９の下部中心部からはガスの流出がなく環状の
間隙３１から流出するガスの拡散域となっているのみで
あるため、下端に近づくに従って順次弱い流速の混合ガ
スが得られ、燃焼筒１９内部の充分に深い位置で混合ガ
スの流速が充分弱められているので、点火に適した混合
ガスを燃焼筒１９内に作り出すことができ、かつ炎の基
部を燃焼筒１９内の深い位置に作ることができる。

【００２５】この時点で操作子２２を更に押下させて高
電圧発生装置２１から高電圧を発生させ、放電電極２０
からの受電電極を兼ねる燃焼筒１９の内壁又は拡散器１
５の先端部分のいずれかの間に放電火花を発生し、燃焼
筒１９内の混合ガスに点火する。この場合、燃焼筒１９
内の燃料ガスはすでに燃焼に充分な空気との混合状態と
なっているため、燃焼筒１９内では青白い炎で完全燃焼
が行なわれる。

【００２６】なお、上記この発明の方法を用いるガスラ
イターにおいて、燃焼筒１９内で燃焼するガスは完全に
青白い炎であるから、白昼の屋外等での使用時では燃焼
の有無を確認しにくい場合があり、この確認を容易にす
るため、燃焼筒１９の上部に極く細いニクロム線からな
る網２８を設ける。

【００２７】上記網２８は、燃焼筒１９内の炎により加
熱されて赤熱するので、屋外等においても上記ガスの燃
焼を容易に確認することができる。この網２８は、ニク
ロム線のほか、耐熱性のある細い線材、例えばセラミッ
ク等であればどのようなものでもよい。また、上記燃焼
の確認手段としては、実施例記載の形状の網２８に限定
されるものではないことは明らかである。

【００２８】更に、点火手段も高電圧発生装置に限定さ
れるものではなく、適宜の点火火花を発生するものであ
ればよく、その燃料タンク、ガス噴出弁機構、ガス注入
機構等についても、上記実施例に限らず、この発明の要
旨とする拡散器と燃焼筒に適合するものであれば、どの
ような構成のものでもよい。

【００２９】

【発明の効果】空気を吸引しつつ燃焼筒に導かれたガス
流は、燃焼筒の流入口側を実質的に閉止する拡散手段に
よって充分に減速され、減速に伴うガス流の拡散によっ
て空気とガスの混合が良好に達成される。その後、拡散
手段と燃焼筒内周面との間に画成された狭い環状の間隙
から燃焼筒内に流入してくるが、流入してきたガス流は
拡散手段の上面に沿って中心に向かって流れつつ拡散し
て上昇して行く。このため点火された炎は拡散手段の上
面付近に燃焼炎の基部をもって燃焼し、燃焼筒内の深部
に安定した炎となるため、燃焼筒内での燃焼（内燃）が
達成されることになる。かくして、この発明によれば、
燃焼筒内部、特にその内底部に炎の安定した燃焼炎が形
成される結果、風に強く吹き消えのおそれのない燃焼炎
を作り出すことができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法を用いるガスライターの縦断面
図。

【図２】図１の燃焼筒の平面図。

【図３】図１の混合管と燃焼筒の側面図。

【図４】図３の縦断側面図。

【図５】従来のガスライターの部分断面図。

【図６】図５のノズル部分の拡大断面図。

【図７】長い混合管を用いる従来のガスバーナーの部分
断面図。

【符号の説明】

１ ケース ２ 燃料タンク ３ ガス噴出路開閉弁 ４ 弁座 ５ 弁孔 ６ 弁体 ７ 燃料ガス噴出管 ８ チューブ ９ 混合管 １０ フィルター １１ ノズル板 １２ ノズル孔 １３ 混合路 １４ 吸気孔 １５ 拡散器 １６ 筒体 １７ 円錐体 １８ 拡散孔 １９ 燃焼筒 ２０ 放電電極 ２１ 高電圧発生装置 ２２ 操作子 ２３ 操作レバー ２３Ａ 支点 ２４ キャップ ２５ 枢支軸 ２６ 空気孔 ２７ 断熱空隙 ２８ 網 ２９ 拡散室 ３０ 混合管の先端部 ３１ 環状の間隙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクより流量を制御されつつ取り
   出された燃料ガスを微細な直径のノズル孔より流速を早
   めて噴出させ、該早いガス流の周囲に発生する負圧で大
   気中から空気をガス流中に吸引し、該空気を吸引したガ
   ス流をその下流側に配した大径の燃焼筒に導き、燃焼筒
   の内周壁面との間に環状の間隙を残して燃焼筒の流入口
   側を実質的に閉止する拡散手段により、前記燃焼筒内に
   導かれたガス流を減速拡散させつつ環状の間隙から燃焼
   筒内に流出させ、燃焼筒内で点火して燃焼筒基部に炎を
   安定させつつ燃焼させるようにしたことを特徴とするガ
   スライターの燃料ガス燃焼方式。
2. 【請求項２】 燃焼筒内におけるガスの燃焼熱で赤熱す
   る部材を燃焼筒の開口部に設けることにより燃焼を確認
   する手段を有する請求項１記載のガスライターの燃料ガ
   ス燃焼方式。