JPH1151392A

JPH1151392A - 着火器における燃焼部構造

Info

Publication number: JPH1151392A
Application number: JP9207603A
Authority: JP
Inventors: Hideo Mifune; 英雄三舩; Yasuaki Nakamura; 保昭中村; Masato Seki; 正人関; Takashi Tsukamoto; 貴史塚本
Original assignee: Tokai Corp
Current assignee: Tokai Corp
Priority date: 1997-08-01
Filing date: 1997-08-01
Publication date: 1999-02-26
Also published as: EP0942233B1; ID22488A; KR20000068688A; EP0942233A4; TW450346U; CA2267382A1; DE69824388D1; CN1121578C; DE69824388T2; WO1999006769A1; US6227844B1; BR9806078A; EP0942233A1; CN1241254A; RU2190160C2

Abstract

(57)【要約】【課題】アルコールを主体とする液体燃料を毛管現象
を利用して吸い上げて先端燃焼部で燃焼させる燃焼芯を
備えた着火器において、初期炎長、飽和炎長等の良好な
燃焼特性を確保する形態を特定する。【解決手段】燃料タンク２に収容したアルコールを主
体とする液体燃料を毛管現象により吸い上げ先端燃焼部
61で燃焼させる燃焼芯６の先端燃焼部61の露出部表面積
を３０〜１７０mm²の範囲内に設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンクに収容
したアルコールを主体とする液体燃料を毛管現象により
吸い上げて先端燃焼部で燃焼させる燃焼芯を備えたライ
ター等の着火器における上記燃焼芯の先端燃焼部の構造
に関するものである。

【０００２】特に、本発明は、喫煙具用ライター等の着
火器において、アルコール類を主体とした液体燃料を使
用するもので、最適燃焼状態を得るための燃焼部の形態
に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】一般に、喫煙具用ライター等の着火器に
おける燃料としては、エチルアルコール等のアルコール
燃料、石油ベンジン系のベンジン燃料、ブタンガス、プ
ロパンガス等の液化ガス燃料が利用されている。

【０００４】そして、使用燃料の種類に応じてそれぞれ
の着火器の性能、使い勝手、設計構造が異なり、それぞ
れの特徴を有する。

【０００５】例えば、石油ベンジン系炭化水素化合物の
混合物によるベンジン燃料の場合は、この燃料がそれぞ
れ沸点の異なる化合物の混合体であり、着火器に着火し
た使用初期は沸点の低いベンジン成分が揮発し、順次沸
点の高い炭化水素へと揮発性分が移行するため、燃焼時
間に応じて着火器内に残留する燃料組成が変化し、この
ために炎長の変化を生起するもので、ガソリンでも同様
である。また、ベンジンおよびガソリンは揮発性が高く
これを使用する着火器においては、燃料貯蔵部および燃
焼芯の部分からの揮発を低減する密閉構造が必要であ
り、この密閉が不十分であると燃料が揮発して失われ、
燃料の補充頻度が高く煩雑であり、さらに、このベンジ
ンおよびガソリンには特有の臭いがあり、好まれない場
合がある。

【０００６】液化ガス燃料の場合には、着火器の使用温
度範囲でガス圧が高く、燃料を貯蔵する容器は耐圧構造
が必要とされる。また、上記ガス圧の変動に応じて炎長
が変化し、特にそのガス圧は温度に対し対数的に大きく
変動する特性があり、温度に対する炎長の変化が大きい
問題を有する。この炎長変化を少なくするためには着火
器の燃料供給機構に温度補正を行う特別の設計対策を要
し、構造が複雑になると共にコスト面で不利となる。

【０００７】一方、アルコール燃料の場合には、エチル
アルコール、メチルアルコール、プロピルアルコール等
の低級１価アルコール等のアルコールを主体とする液体
燃料は常温で液体であり、蒸気圧も比較的低く、燃料貯
蔵部の耐圧容器が不要で、燃料貯蔵部および燃焼芯に対
する密閉はアルコールが揮散しない程度の密閉構造でよ
く、着火器の構造の簡素化、コスト面で有利となる。

【０００８】また、このアルコールを主体とした液体燃
料を用いる着火器では、液体燃料を燃料貯蔵部から燃焼
部への燃料供給を行う手段として、一般には、液体燃料
の表面張力を利用して、連続細孔または細い繊維を束ね
た細隙を毛管現象により吸い上げ、先端部で燃焼させる
燃焼芯を使用している。

【０００９】具体的には、上記燃焼芯は、燃料の吸い上
げには繊維を撚った紐状のもの、ガラス繊維を束ねたも
の、或いはこの両者を使用しガラス繊維を綿糸で包み込
み、これが解けないよう金属細線で巻回したものなどを
利用し、下端吸上部分が燃料吸い上げに機能し、上端燃
焼部分で燃焼を行うようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術におけるアルコールを主体とした液体燃料を用いる着
火器において、燃焼芯の芯構造は着火器の燃焼特性と関
連するので、その構造はできるだけ単純な構造とし、燃
焼芯の品質の均一性を図ると共に低コストで製造できる
ことが要求される。この点から、本発明における燃焼芯
としては、ガラス繊維を利用して構成するか、またはセ
ラミック繊維を利用して構成するものとしている。

【００１１】しかして、上記のような燃焼芯を使用する
着火器においては、この燃焼芯の材質、寸法、形状によ
り、着火後の初期炎長、炎長の変化、飽和炎長等が異な
るので、着火器に対しての要望特性を満たすように構成
する必要がある。

【００１２】つまり、アルコールを主体とする液体燃料
を用いる喫煙具用ライター等の着火器を作製した場合
に、その燃焼芯に着火すると、燃焼芯の表面に存在する
燃料が燃焼を開始し炎を形成する。この炎の長さを初期
炎長とする。

【００１３】次のこの燃焼により燃焼芯は加熱され、燃
焼芯の表面よりの燃料の揮発量は増大し、炎長は伸び
る。しかし、燃焼芯表面の燃料の燃焼による温度上昇は
燃焼の進行と共に平衡状態となり停止し、炎長の伸長も
飽和し停止して飽和炎長となる。燃焼芯はその表面より
燃料が燃焼揮散するのに伴い、燃焼芯の内部よりその表
面に燃料を拡散すると共に燃料タンク内の燃料が燃焼芯
の吸上部を通して吸い上げ補給される。

【００１４】そして、燃焼芯表面よりの燃料の消費と燃
焼芯内部よりの燃料供給と、さらに燃料タンクよりの燃
料の吸い上げ供給が行われれば燃料は平衡状態で継続し
炎長は安定する。上記燃焼芯表面よりの燃料の消費に対
し燃焼芯内部よりの燃料の供給が伴わなければ炎長は初
期炎長より変化し、燃料供給に応じた平衡状態となるか
消滅する。

【００１５】本発明は上記事情に鑑み、アルコールを主
体とする液体燃料を用いる着火器において最適な燃焼状
態を確保するようにした着火器における燃焼部構造を提
供せんとするものである。

【００１６】ここで、喫煙具用ライター等の着火器で
は、初期炎長は少なくとも２０mm程度は必要で、さら
に、１０秒程度の時間内に２５mm程度の炎長となるよう
に伸長することが望まれる。一方、燃焼芯は平衡温度ま
で加熱され、その炎長は飽和炎長に平衡するが、この飽
和炎長は６０mm〜７０mm程度（用途に応じては５０mm〜
６０mm程度）にとどまり、それ以上に長くならないこと
が望まれる。これらの条件を達成するためには、燃焼芯
は燃料を吸い上げる能力と保持力を備えかつ耐熱性であ
ることが必要であり、さらに、上記のような燃焼条件を
実現できるような形態を有する必要がある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の着火器における燃焼部構造は、燃料タンクに収容し
たアルコールを主体とする液体燃料を毛管現象により吸
い上げ先端燃焼部で燃焼させるガラス繊維を用いた燃焼
芯の先端燃焼部の露出部表面積を、３０mm²〜１７０mm²
の範囲内に設けることを特徴とするものである。

【００１８】また、着火器が喫煙具用ライターでガラス
繊維による燃焼芯の場合には、先端燃焼部の露出部表面
積は、３０mm²〜１００mm²の範囲内に設けるのが望まし
い。

【００１９】一方、本発明の他の着火器における燃焼部
構造は、燃料タンクに収容したアルコールを主体とする
液体燃料を毛管現象により吸い上げ先端燃焼部で燃焼さ
せるセラミック繊維を用いた燃焼芯の先端燃焼部の露出
部表面積を、４０mm²〜１７０mm²の範囲内に設けること
を特徴とするものである。

【００２０】また、着火器が喫煙具用ライターでセラミ
ック繊維による燃焼芯の場合には、先端燃焼部の露出部
表面積は、４０mm²〜１００mm²の範囲内に設けるのが望
ましい。

【００２１】上記のような燃焼芯の露出部表面積の規定
に加えて、燃焼部の外周を６mm〜２０mmの範囲内に、ま
たは、燃焼部の外径を２mm〜５mmの範囲内に、または、
先端燃焼部の支持部より突出する長さを３．０mm〜７．
０mmの範囲内に設けるのが好適である。

【００２２】一方、本発明の他の燃焼部構造は、燃料タ
ンクに収容したアルコールを主体とする液体燃料を毛管
現象により吸い上げ先端燃焼部で燃焼させる燃焼芯の露
出部表面積を規定し、着火直後の初期炎長が所定値以上
あり、着火から所定時間後には所定炎長に伸長し、平衡
状態での飽和炎長が所定値以下となるように設けてなる
ものである。

【００２３】本発明で使用する燃焼芯は、ガラス繊維を
結束したもの、或いは、セラミック繊維に少量のバイン
ダーを加え、これを３mm〜５mm程度の板状に抄き乾燥し
たもの、或いは、セラミック繊維に少量のバインダーと
水を加え粘性液状としたものを押し出し成型機で丸棒、
角棒その他の断面形状に押し出し乾燥固化したものなど
を素材として用いている。これを着火器の燃焼芯として
使用可能に加工成形したものを、燃料タンクに収容した
アルコールを主体とする液体燃料を毛管現象で吸い上げ
先端燃焼部で燃焼させる構造の一般着火器に配設してな
る。

【００２４】そして、上記のような燃焼芯の露出部表面
積を前述のように規定し、着火直後の初期炎長が所定値
以上あり、着火から所定時間後には所定炎長に伸長し、
さらに平衡状態での飽和炎長が所定値以下となるように
設けたものである。

【００２５】なお、着火器が喫煙具用ライターの場合に
は、その携帯性より小型化が要求されることに伴い、そ
の燃焼部構造の寸法形状に制約が生じ、前述のような表
面積、外周寸法、外径または突出量を規定するものであ
る。

【００２６】上記のような各発明における燃焼芯は、燃
料吸上部と燃焼部とが同一素材で一体に形成されたも
の、または、燃料吸上部と燃焼部とが異なる材料によっ
て形成され、両者が接続されたものなどによって構成さ
れる。

【００２７】アルコールを主体とする液体燃料として
は、例えば、メチルアルコール、エチルアルコールまた
はプロピルアルコールによる低級１価アルコールを主成
分とし、これに炎に着色するためのヘキサンまたはヘプ
タン等の飽和炭化水素を混合したものが使用される。

【００２８】

【発明の効果】本発明の着火器における燃焼部構造によ
れば、ガラス繊維による燃焼芯の先端燃焼部の露出部表
面積を３０mm²〜１７０mm²の範囲内に、喫煙具用ライタ
ーの場合には３０mm²〜１００mm²の範囲内に設けること
により、或いは、セラミック繊維による燃焼芯の先端燃
焼部の露出部表面積を４０mm²〜１７０mm²の範囲内に、
喫煙具用ライターの場合には４０mm²〜１００mm²の範囲
内に設けることにより、このような燃焼芯を備えた着火
器では、初期炎長は少なくとも２０mm程度を有し、１０
秒程度の時間内に２５mm程度の炎長となり、さらに、平
衡状態において飽和炎長が６０mm程度にとどまる良好な
燃焼特性を得ることができ、特に、喫煙具用ライターで
はこのような燃焼特性を得つつ小型化、低コスト化が実
現できるものである。

【００２９】さらに、上記のような燃焼芯の露出部表面
積の規定に加えて、燃焼部の外周を６mm〜２０mmの範囲
内に、または、燃焼部の外径を２mm〜５mmの範囲内に、
または、先端燃焼部の支持部より突出する長さを３．０
mm〜７．０mmの範囲内に設けると、良好な燃焼特性を得
つつ実用に適した着火器の燃焼部構造が構成できる。

【００３０】一方、燃焼芯の露出部表面積を規定し、着
火直後の初期炎長が所定値以上あり、着火から所定時間
後には所定炎長に伸長し、平衡状態での飽和炎長が所定
値以下となるように設けるものでは、良好な燃焼特性を
有する着火器が容易に構成できるものである。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の着火器の実施の形
態を図面に沿って説明する。

【００３２】＜第１の実施の形態＞図１に着火器の一例
としての使い捨て用の喫煙具用ライターの概略断面構造
を示す。ライター１は、有底筒状の燃料タンク２を有
し、この燃料タンク２の内部には繊維材３（中綿）が挿
入され、燃料タンク２の上部には上蓋４が固着されて、
液体燃料を再注入不能に貯蔵する燃料貯蔵部５が構成さ
れている。

【００３３】例えば、上記燃料タンク２は、ポリプロピ
レンによる成形品で内容積が５cm³に設けられている。
繊維材３は、太さが６デニールのポリプロピレン繊維
を、燃料タンク２内に密度０．１ｇ／cm³で押し込んで
なり、この繊維材３にエチルアルコール９５ｗｔ％、ｎ
−ヘキサン５ｗｔ％を混合した液体燃料が４ｇ注入含浸
されて貯蔵される。

【００３４】さらに、前記上蓋４を燃料タンク２内に垂
直に貫通して芯ホルダー７（支持部）で固定された燃焼
芯６が配設されている。この燃焼芯６は、上部の燃焼部
６１と下方の吸上部６２とで異なる素材で分離形成さ
れ、燃焼部６１の下端部と吸上部６２の上端部とが接触
された状態で、両者が金属製の円筒状の芯ホルダー７に
よって結合されている。

【００３５】前記燃焼芯６の吸上部６２の下端部は前記
燃料タンク２内の繊維材３に接触し、該繊維材３に含浸
された液体燃料を毛細管現象を用いて吸い上げる。そし
て、この燃焼芯６の燃焼部６１の芯ホルダー７より上方
に突出した芯先端露出部に着火され炎を生じて燃焼す
る。

【００３６】前記燃焼芯６の燃焼部６１はガラス繊維を
棒状に束ねて構成され、このガラス繊維は、例えば、太
さが６μｍ、繊維密度（目付量）が１５０mg／cm³、外
径がφ４mm、長さが１０mmとなったものを芯ホルダー７
に挿入している。このガラス繊維は、芯ホルダー７の先
端部より５mmの長さ突き出ている。また、上記のような
燃焼芯６の燃焼部６１における芯ホルダー７より突出し
た先端燃焼部の断面積は１２．６mm²で、露出部分の表
面積は７５．４mm²である。

【００３７】また、前記吸上部６２は、アクリル繊維を
束ねて固着させ、径の大きい頭部６２ａを有する棒状に
形成してなり、この頭部６２ａを前記芯ホルダー７の下
部に挿入して、前記燃焼部６１の下端部に接触させ、こ
の状態で芯ホルダー７の下端部をかしめて、燃焼部６１
と吸上部６２とを結合して一体化することによって燃焼
芯６を構成したものである。

【００３８】例えば、前記吸上部６２は、頭部６２ａの
外径がφ３．４mmで、長さが３mm、下方の脚部は外径が
φ３．０mmで、長さが３７mmに形成されている。また、
アクリル繊維の太さは３デニールで、固着後の空隙率は
６０％となっている。

【００３９】前記芯ホルダー７の外周部には接合ネジが
設けられ、燃料タンク２の上壁部４のネジ孔に、底部に
シールリング８を介して螺合されて固定される。

【００４０】また、前記上蓋４には燃焼芯６の燃焼部６
１の先端と対向して着火機構１０が配設され、この着火
機構１０は上蓋４に固定されるブラケット１１内に上下
方向に移動可能に発火石１２が挿入され、ブラケット１
１の上端には回転ヤスリ１３が設けられ、該回転ヤスリ
１３の周面に発火石１２の先端が石押しスプリング１４
の付勢力によって押圧される構造に設けられ、回転ヤス
リ１３の回転操作によって燃焼芯６に向けて火花が飛ぶ
ように設けられている。

【００４１】前記燃焼芯６の燃焼部６１を芯ホルダー７
の突出部と共に、開閉可能に覆う揮発防止用の閉塞キャ
ップ１６が設けられ、この閉塞キャップ１６は前記燃料
タンク２における上蓋４の上面の一端部にピン１７によ
って回動可能に枢支されている。閉塞キャップ１６の内
面には、前記燃焼芯６の芯ホルダー７の外周部を囲繞
し、燃焼芯６を覆って密閉する内キャップ１６ａが設け
られている。また、上記芯ホルダー７の外周根元部分に
水平にＯリング１９が取り付けられ、内キャップ１６ａ
の内周面に圧接して密閉性を高めている。なお、上蓋４
の上面には表板１８が設けられている。

【００４２】さらに、前記芯ホルダー７の内周面から燃
料タンク２の上蓋４を上下方向に貫通して、該燃料タン
ク２の内部と外気とを連通する通気孔２０が開口されて
いる。この通気孔２０の外気側の開口部は、閉塞状態に
ある閉塞キャップ１６の内キャップ１６ａの密閉空間に
連通する。この通気孔２０の径は、実質的にφ１．０mm
である。

【００４３】上記ライター１において、燃焼芯６の燃焼
部６１先端に着火し、２分間連続燃焼させた場合の炎長
変化を測定すると、着火直後の初期炎長は２８mmで、そ
こから徐々に炎長が伸び、着火より約３０秒後に炎長が
４５mmとなり、その後この長さで変化せず平衡状態とな
り、所望の燃焼形態が得られた。

【００４４】＜第２の実施の形態＞この例のライター１
は図２に示し、燃焼芯６が前例と異なっている。この例
の燃焼芯６の燃焼部６３は、ガラス繊維でなくセラミッ
クス繊維によって形成されている。

【００４５】上記燃焼部６３は、アルミナとシリカを主
体としたセラミック原料を繊維化した直径φ２．８μｍ
のセラミック繊維に微量の有機質のバインダーを加え、
これを厚さ３mmの板状に抄き、これを幅４mm、長さ１０
mmに切断したもので構成されている。この燃焼部６３の
繊維充填密度は２００mg／cm³である。また、燃焼部６
３の先端部は、芯ホルダー７より５mmの長さ突き出てい
る。上記燃焼部６３の断面積は１２mm²で、芯ホルダー
７より露出している部分の表面積は８２mm²である。

【００４６】その他、燃焼芯６の吸上部６２等のライタ
ー構造については前例のものと同様であり、同一構造に
は同一符号を付してその説明を省略する。

【００４７】本例のライター１を用いて、第１の実施の
形態と同様に着火してからの連続燃焼における炎長変化
を測定すると、着火直後の初期炎長は３０mmで、そこか
ら徐々に炎長が伸び、着火より約３０秒後に炎長が５０
mmとなり、その後この長さで変化せず平衡状態となり、
所望の燃焼形態が得られた。

【００４８】上記のような実施の形態を含めて本発明に
おける着火器の基本的な構造は、アルコールを主体とす
る液体燃料を収容する燃料タンクと、一端部がこの燃料
タンクに挿入されて液体燃料を毛管現象により吸い上げ
先端燃焼部で燃焼させる燃焼芯と、この燃焼芯の先端燃
焼部を突出させた状態で保持する支持部（芯ホルダー）
とを備えたものであり、前記燃焼芯の先端燃焼部の外径
を２mm〜５mmの範囲内に、前記燃焼芯の先端燃焼部の支
持部より突出する長さを３mm〜７mmの範囲内に、前記燃
焼芯の先端燃焼部の支持部より突出した部分の表面積
を、ガラス繊維では３０mm²〜１７０mm²（喫煙具用ライ
ターでは３０mm²〜１００mm²）の範囲内に、セラミック
繊維では４０mm²〜１７０mm²（喫煙具用ライターでは４
０mm²〜１００mm²）の範囲内に設けるものである。

【００４９】これらの規定は、初期炎長が少なくとも２
０mm程度で、５〜１０秒程度の時間内に２５mm程度の炎
長となり、飽和炎長が６５mm以下にとどまり、それ以上
に長くならない条件を達成するためのものである。

【００５０】これらの先端燃焼部の形態の規定を決定す
るについての各種実験を行った基準サンプルを図３に示
す。燃料タンクとしての容器３５にアルコールを主体と
する液体燃料を含浸する中綿３４を詰め、この中綿３４
に接して燃焼芯３０の吸上部３２を挿入し、容器５の開
口部には上蓋３６を締め付ける。この上蓋３６の中心部
には上記吸上部３２の上端部を支持した治具保持部３８
を固着し、この治具保持部３８上に燃焼芯３０の燃焼部
３１を保持した芯ホルダーとしての芯保持治具３７を取
り付けて、吸上部３２の上端に燃焼部３１の下端部を接
続してなる。

【００５１】前記燃焼芯３０の燃焼部３１としては、ガ
ラス繊維を結束した第１の実施例の形態のガラス繊維芯
によるものと、第２の実施の形態のセラミック繊維芯に
よるものとを使用する。これらの燃焼部３１の繊維径お
よび空隙率を適切に選定し、アクリル繊維による吸上部
３２と接続してなり、この吸上部３２は燃焼部での燃焼
に伴う消費量以上の補給が行える能力を有する。

【００５２】なお、ガラス繊維芯として、前述の繊維径
が６μｍ、繊維密度が１５０mg／cm³のものを使用した
が、これはこの前後の寸法条件のものを用いても燃焼芯
表面への燃料消費に対する燃料供給能力が満たされれば
よい。また、セラミック繊維芯としても、前述の繊維径
が２．８μｍ、繊維密度が２００mg／cm³のものを使用
したが、これも上記と同様である。また、この実験にお
いては、特定のガラス繊維およびセラミック繊維を用い
て実施したが、他の材料を使用しても耐熱性と吸上拡散
能力が同様であれば、この結果は同様に適用可能であ
る。

【００５３】上記のような燃焼部のガラス繊維芯および
セラミック繊維芯の寸法（外径、長さ）を各種変更した
ものを用意すると共に、これに対応した形状の芯保持治
具３７を用意して突き出し長さおよび露出部分の表面積
を変更して設置し、燃焼試験を行った結果を図４〜図９
に示す。液体燃料としては前記第１の実施の形態に例示
したものを使用している。

【００５４】図４〜図６には、前記ガラス繊維芯の外径
を、φ１mm，φ２mm，φ３mm，φ４mm，φ５mmと変更
し、支持部よりの突き出し長さを、１mm，３mm，５mm，
７mm，９mmに変更し、それぞれにつき着火時の初期炎
長、炎長が２５mmに達するまでの到達時間、飽和炎長を
測定した結果を、燃焼芯の露出部表面積との関係で示
す。

【００５５】また、図７〜図９には、前記セラミック繊
維に微量の有機バインダーを加え、これを厚さ３mmの板
状に抄き、その幅を、１mm，２mm，３mm，４mm，５mmと
変更し、支持部よりの突き出し長さを、１mm，３mm，５
mm，７mm，９mmに変更し、それぞれにつき着火時の初期
炎長、炎長が２５mmに達するまでの到達時間、飽和炎長
を測定した結果を、燃焼芯の露出部表面積との関係で示
す。

【００５６】これらの測定値における燃焼芯の表面積
は、ガラス繊維、セラミック繊維を用いたいずれの燃焼
芯の表面も微視的には凹凸があり、その実表面積は大き
くなると考えられるが、ここでは燃焼芯の支持部よりの
露出表面積をその外形寸法に基づき、側面積と先端端面
積を単純計算した値で示している。

【００５７】まず、図４は、ガラス繊維芯を用いた場合
の燃焼芯表面積と初期炎長の関係を示したものであり、
２０mm以上の初期炎長を得るためには、燃焼部表面積は
３０mm²以上必要となる。この図より、燃焼芯の表面積
が１００mm²の場合、寸法形状がこの実験範囲内では初
期炎長は３５mm程度であり、表面積が１７０mm²と寸法
形状が大きくなっても初期炎長は４０mm程度であり、着
火器としての使用上適切な炎長であると考えられる。

【００５８】図５は、同様にガラス繊維芯を用いた場合
の燃焼芯表面積と炎長が２５mmに達する迄の時間との測
定結果で、この時間を１０秒程度以下とするためには、
表面積は３０mm²以上は必要とされる。

【００５９】図６は、同様にガラス繊維芯を用いた場合
の燃焼芯表面積と着火後炎長が伸長し平衡した飽和炎長
との測定結果であり、燃焼芯表面積が前述の１７０mm²
では、飽和炎長が６５mmであり、飽和炎長が６０mm〜７
０mm以下とするためにはこの表面積以下でよい。さら
に、喫煙具用ライターのような用途で飽和炎長が５０mm
〜６０mm以下とするのが好ましいものでは、燃焼芯表面
積は１００mm²迄とすればよい。

【００６０】次に、セラミック繊維を用いた燃焼芯の実
験結果は図７〜図９であり、図７は燃焼芯表面積と初期
炎長との関係を示し、２０mm以上の初期炎長を得るため
には、燃焼部表面積は４０mm²以上必要となる。また、
燃焼芯の表面積が１７０mm²と寸法形状が大きくなると
初期炎長は４５mm程度となり、やや長く着火器としての
初期炎長としてはこの程度迄と考えられる。上記表面積
が１００mm²とすると、初期炎長は３５mm程度となり、
着火器の使用用途により、特に喫煙具用ライターにおい
ては適切な初期炎長の上限と考えられる。

【００６１】図８は、同様にセラミック繊維芯を用いた
場合の燃焼芯表面積と炎長が２５mmに達する迄の時間と
の測定結果で、この時間を１０秒程度以下とするために
は、表面積は４０mm²以上は必要とされる。

【００６２】図９は、同様にセラミック繊維芯を用いた
場合の燃焼芯表面積と飽和炎長との測定結果であり、燃
焼芯表面積が前述の１７０mm²では、飽和炎長が６５mm
であり、飽和炎長が６０mm〜７０mm以下とするためには
この表面積以下でよい。さらに、喫煙具用ライターのよ
うな用途で飽和炎長が５０mm〜６０mm以下とするのが好
ましいものでは、燃焼芯表面積は１００mm²迄とすれば
よい。

【００６３】上記のような実験結果に基づき、ガラス繊
維燃焼芯またはセラミック燃焼芯について、その燃焼芯
の表面積と形状について前述のような範囲に限定するこ
とにより、良好な燃焼特性を有するアルコールを主体と
する液体燃料を用いる着火器の燃焼部構造を得ることが
でき、その設計が容易に行えるものである。

【００６４】例えば、図１０〜図１９には、喫煙具用ラ
イターにおいて、ガラス繊維を断面円形に結束した燃焼
芯、および、セラミック繊維を断面円形または断面角形
に成形した燃焼芯を設けるについて、その燃焼芯の表面
積と燃焼芯の外寸との関係における最適範囲を表示して
いる。この範囲の設定においては、前記実験結果に基づ
く着火器の性能を左右する限定範囲および着火器を設計
する上での燃焼芯の実用可能な外形寸法範囲を特定する
ため、特に喫煙具用ライターへの収容可能性とその機械
強度あるいは機構上の実用性を配慮しての最適寸法範囲
を示している。実際には、ライターの外形等に対応して
燃焼芯の設置スペースと許容突出量が設計課題として設
けられ、必要とする燃焼特性を確保するための表面積を
規定することに伴い、全体の形状が決定できるもので、
これらの作業が効率よく簡易に行えることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る着火器の一例
としてのライターの概略断面図

【図２】第２の実施の形態に係るライターの概略断面図

【図３】実験に使用した着火器の基本サンプルの断面図

【図４】ガラス繊維燃焼芯の例における燃焼芯表面積と
初期炎長との関係を示すグラフ

【図５】ガラス繊維燃焼芯の例における燃焼芯表面積と
炎長２５mmに達する時間との関係を示すグラフ

【図６】ガラス繊維燃焼芯の例における燃焼芯表面積と
飽和炎長との関係を示すグラフ

【図７】セラミック繊維燃焼芯の例における燃焼芯表面
積と初期炎長との関係を示すグラフ

【図８】セラミック繊維燃焼芯の例における燃焼芯表面
積と炎長２５mmに達する時間との関係を示すグラフ

【図９】セラミック繊維燃焼芯の例における燃焼芯表面
積と飽和炎長との関係を示すグラフ

【図１０〜図１９】喫煙具用ライターに設置する燃焼芯
の材質および断面形状に対応して良好な燃焼状態が得ら
れる燃焼芯表面積と各種寸法との関係における最適範囲
を示す図

【符号の説明】

１ライター（着火器）２燃料タンク４上蓋６燃焼芯 61,63 燃焼部 62 吸上部７芯ホルダー 10 着火機構 16 閉塞キャップ 20 通気孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塚本貴史静岡県駿東郡小山町須走下原３−４株式会社東海本部工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンクに収容したアルコールを主体
とする液体燃料を毛管現象により吸い上げ先端燃焼部で
燃焼させるガラス繊維を用いた燃焼芯を備えた着火器に
おいて、燃焼芯の先端燃焼部の露出部表面積が、３０mm²〜１７
０mm²の範囲内にあることを特徴とする着火器における
燃焼部構造。
【請求項２】前記着火器が喫煙具用ライターであり、
燃焼芯の先端燃焼部の露出部表面積が、３０mm²〜１０
０mm²の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載
の着火器における燃焼部構造。
【請求項３】燃料タンクに収容したアルコールを主体
とする液体燃料を毛管現象により吸い上げ先端燃焼部で
燃焼させるセラミック繊維を用いた燃焼芯を備えた着火
器において、燃焼芯の先端燃焼部の露出部表面積が、４０mm²〜１７
０mm²の範囲内にあることを特徴とする着火器における
燃焼部構造。
【請求項４】前記着火器が喫煙具用ライターであり、
燃焼芯の先端燃焼部の露出部表面積が、４０mm²〜１０
０mm²の範囲内にあることを特徴とする請求項３に記載
の着火器における燃焼部構造。
【請求項５】前記燃焼芯の燃焼部の外周が、６mm〜２
０mmの範囲内にあることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載の着火器における燃焼部構造。
【請求項６】前記燃焼芯の燃焼部の外径が、２mm〜５
mmの範囲内にあることを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の着火器における燃焼部構造。
【請求項７】前記燃焼芯の先端燃焼部の支持部より突
出する長さが、３．０mm〜７．０mmの範囲内にあること
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の着火器に
おける燃焼部構造。
【請求項８】燃料タンクに収容したアルコールを主体
とする液体燃料を毛管現象により吸い上げ先端燃焼部で
燃焼させる燃焼芯を備えた着火器において、前記燃焼芯の先端燃焼部の露出部表面積を規定し、着火
直後の初期炎長が所定値以上あり、着火から所定時間後
には所定炎長に伸長し、平衡状態での飽和炎長が所定値
以下となるように設けることを特徴とする着火器におけ
る燃焼部構造。