JPS5831204A - 液体燃料燃焼装置 - 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】 本発明は液体燃料燃焼装置、特にその灯芯に関するもの
で、点火時の火廻りをすみやかに行なわせるとともに灯
芯の燃焼量が低下した場合でも点火火廻り後、上世に確
実に火移りする灯芯を提供するものである。

液体燃料を毛細管現象によって吸い上げ、気化室内に露
出している灯芯の燃料気化部表面から液体燃料を気化さ
せて燃焼させる、いわゆる吸い上げ気化方式の液体燃料
燃焼装置は石油ストーブ。

石油コンロ等に広く用いられている。この種の液体燃料
燃焼装置では燃料気化部が高温でかつ酸素の存在する雰
囲気に暴露されているために、燃焼中に燃料気化部に含
有される燃料の一部が酸化。

重合等によってタール状物質となり、燃料気化部に蓄積
されるという現象が容易に生じていた。特に燃料中に微
量の高沸点成分（機械油、軽油、ザラダ油、等）が混入
したり、燃料成分の一部が変質（例えば灯油を長期間直
射日光下に保存した時などに生ずる酸化物、過酸化物、
樹脂、等）している場合等には、前記タール状物質の生
成、蓄積は著しく増大する。このタール状物質が燃料気
化部に蓄積すると燃料気化部の表面あるいは内部の毛細
管が閉塞され、燃料の吸」二げや気化が阻害される。こ
のため、燃料気化量が異常に減少して燃焼量が低下する
という現象が生じていた。タール状物質の生成、蓄積は
、上述の様な定常燃焼特性０べ　ン のみならず点火時の特性にも大きな影響を及ぼす。

すなわち、点火時の火廻りは灯芯先端部の含油量によっ
て左右され、含油量が少ない場合には点火後短時間で火
廻りする。従来から用いられているガラス繊維や耐炎繊
維よりなる灯芯では、灯芯先端部の含油量を少なくする
方法として灯芯先端部を下部よりも肉薄にし、かつ気化
表面積を増大させるために先端部を散開状態とする方法
がとられていた。この場合、初期は短時間で火廻りする
が、灯芯先端部も常に燃料の気化用として用いられてい
るため、使用時間とともに先端部にタール状物質が蓄積
する。このため、燃料気化部の速かな温度」二昇ならび
に燃料気化量の増加が妨げられ、灯芯気化郡全体に火廻
りするのに長時間を有し、その間は不安定な過度燃焼に
よる臭気、スス、−酸化炭素等が多く発生していた。さ
らに、タール状物質の蓄積が増加すると燃料の吸い上げ
が阻害され、まだ燃ネ；Ｉ気化部の温度上昇および気化
量の増加が阻害されるため、点火時に火廻りはするが、
灯芯先端に含まれた燃料分だけが燃焼し、灯芯気化部に
火が移らない、いわゆる立消えの現象が生じていた。

本発明は以」二の様な従来の欠点を解消し、タール状物
質が蓄積して燃焼部が劣化した場合でも、速やかに火廻
りし、確実に火移りする灯芯備えだ液体燃料燃焼装置を
提供するもので、以下本発明の一実施例を添付図面を用
いて説明する。

第１図Ａは本発明の一実施例を示したもので、１は生息
で、クリカーアルミナ系のセラミックファイバー（シリ
カ：アルミナ’＝；５０　：　５０重昂：比）を結合剤
で結合させたものである。２け吸い上げ芯でポリプロピ
レン等の編組布よりなり、生息１に連接されている。３
は生息１の先端部に設けられた燃料気化部で、液体燃料
燃焼装置に装着した時、燃焼室に露出される部分である
。４は火廻り用の補助芯で、この補助芯４の先端は生息
１の先端よりも上方に突出しており、また下端は消火時
には燃料面以下に浸漬され、燃焼中には燃料面上方に離
れる様になっている。６は生息１と補助芯４を隔離する
隔離材で、例えばアルミニウム箔の様５、・　、・ な燃料を通過させず、かつある程度の耐熱性を有するも
のであって、生息１と補助芯４の隔離を完全にするため
に先端は生息１と同一高さとし、下端は補助芯４の下端
よりも下まで伸している。６は灯芯全体を固定するため
灯芯の外周にまかれた接着テープ、７は生息１と吸い上
げ芯２の連接部の接合を確実にするだめの縫製糸である
。なお、上記説明では補助芯４が外側にある場合につい
て述べたが、第１図Ｂ、Ｃに示す様に内側もしくは中央
にある場合も同様の構成とすることができる。

第２図Ａ、Ｂは灯芯を実際に液体燃料燃焼装置に組み込
んだ場合の略断面図を示しだものである。

８は芯案内筒、９は芯外筒、１ｏはタンクである。

第２図Ａは消火時の状態を示したものである。この場合
、生息１にも補助芯４にも燃料が吸い上げられるが、両
者は隔離材６で隔離されているため、生息１には気化用
の燃料が、補助芯４には火廻りに必要な燃料が全く独立
して吸い上げられる。第２図Ｂは燃焼時の状態を示しだ
ものであるが、この場合、生息１には常に燃料が吸い上
げられるのに対し、補助芯４は燃料面上方に離れている
だめ、燃料は吸い上げられない。しだがって消火時に補
助芯４に吸い上げられた燃料は点火後、燃え尽きてしま
い、定常燃焼中には完全な空焼状態となっておシ、ター
ルの蓄積はほとんど見られないので、火廻りが遅くなる
という現象は起こらず、初期の火廻り特性を長期間維持
することができる。下記の第１表は従来よく用いられて
いるガラス繊維よシなる灯芯と本実施例の灯芯との火廻
り特性を測定した結果である。液体燃料燃焼装置として
は、灯芯直径が９６龍からなるポータプル石油ストーブ
を用い、燃料としてタールを生成しやすくするだめに軽
油；灯油、＝５０　：　５０からなるものを用いた。な
お、燃料気化部３の高さを１ｏｍｍとし、補助芯４とし
て耐炎クロス（耐炎繊維とガラス繊維を混紡したもの）
を用い、主芯１先端からの突出高さを５闘とした。

以　　下　　　余　　　白 従来から使用されているガラス繊維よりなる灯芯は、先
端部を肉薄にして散開状態にすることにより初期は速く
火廻りするが短時間の燃焼で先端部にタール状物質が蓄
積し、火廻りは非常に遅くなるが、本実施例の灯芯では
４００時間の燃焼後でも初期と同等の特性を有している
。以上の説明では火廻り時間のみに着目してきだが、実
際上は補助芯４で火廻りした後、生息１の先端部分、す
なわち燃料気化部３に火移りするかどうかが問題となる
。軽油やサラダ油が混入した灯油や、燃料成分の一部が
変質した灯油などを燃料として用いた場合は、燃料気化
部３の表面および内部にタール状物質が蓄積し、毛細管
が閉塞されるため、；ら燃料気化部３の速かな温度上昇
および燃料気化量の増加が妨げられ、補助芯４で火廻り
しても燃オ」気化部３に火移りしないという現象が起こ
る可能性がある。第３図は、燃焼量が劣化した場合の燃
料気化部３のタールによる閉塞状態を示したものである
。液体燃料燃焼装置として灯芯直径が９５醋からなるポ
ータプル石油ストーブを用い、燃料として燃焼量劣化を
促進させる目的でザラダ油０．１％混入灯油を用いた。

この液体燃料燃焼装置を用いて第１図に示す灯芯を各段
階に燃焼量が劣化するまで燃焼させた。この灯芯の生息
１を３０間幅に切断し、その切断面および燃料気化部３
のうち芯外筒側の面（隔離材６が併設されている而）は
灯油が浸透しない様に完全に閉塞した後、燃料気化部３
の先端から６朋の高さ寸で灯油中に浸種し。

１分間に二の燃料気化部３の表面から吸い上げられる灯
油の量を測定した。第３図の結果から明らかな様に燃焼
前は約２．３ｇの吸い」二げ量があったものが燃焼量が
減少するに従って吸い−にげ量は減少し、燃焼部：減少
率が３０％以上になると約０．４１１しか灯油が吸い上
げられない程度にまで燃料気化部３の表面が閉塞される
。この様にタール状物質が燃料気化部３に蓄積されると
、二丙燃料気化部３の温度上昇および燃料気化量の増加
が阻害されるため、補助芯４に点火し、火廻シした後で
も燃料気化部３に火移りしにくくなり、遂には点火時に
火廻りはするが補助芯４に含まれた燃料だけが燃焼し、
燃料気化部３に火移りしない、いわゆる立消えの現象が
生ずる可能性がある。このような立消えの可能性は補助
芯４に含まれる燃料の燃焼時間（補助芯４に含まれた燃
料で伺秒間燃焼するか）によって決まり、補助芯４の燃
焼時間が短かい場合は上記現象が早期に起こる様になる
。一般に燃焼量が定格の３０％以上も減少すると、燃焼
室内における空燃比を崩して臭気、スス、−酸化炭素な
どを多く発生し、また、ポータプル石油ストーブなどで
は赤熱部の赤熱度合も大幅に減少するので、そのまま継
続して使用するのは不適当である。

この様な場合は灯芯への燃料供給を断ち、灯芯に　　・
含まれる燃料を燃え尽きさせ、それと同時に燃料１゜ 気化部３に蓄積したタール状物質も焼失させる、いわゆ
る空焼クリーニングを行々うが、この操作を行なうこと
によってほぼ初期の状態に回復させることができる。し
たがって補助芯４としては、燃焼量が定格の３０〜４０
％程度減少しても燃料気化部３に確実に火移りするだけ
の燃焼時間が必要である。そこで次の様な実験を行ない
、燃料気化部３への火移り性を確認した。補助芯４の燃
焼時間を変えるだめに、第４図Ａに示す様に比較的肉厚
で燃料を多く含有することのできる上部と肉薄で燃料を
ごく少量しか含有しない下部４′とを設け、上部の高さ
ａと下部の高さｂを変化させだ灯芯（ただし、ａ＋１）
＝８０龍）および第４図Ｂに示す様に補助芯４全体を同
一材質としだ灯芯を用意した。補助芯４の材質として厚
さが０．５１１１１１．１１ｍ、１．５１１１１の耐炎
クロスおよび厚さが。、８龍。

１．６龍のシリカクロスを用いた。また、補助芯下部４
′としては肉薄で網目の粗なシリカクロスを用いた。上
記灯芯について、灯芯直径が９６朋、燃焼面から生息１
の先端までの距離がｉｏｏ龍のボ１１、− 一タプル石油ストーブでサラダ油０．１％混入灯油を用
いて燃焼させ、各段階に燃焼量が劣化した時の火移り性
について観察した。また各灯芯について補助芯４に含ま
れる燃料の量（含油量）と燃焼時間を測定した。燃焼時
間は第４図Ｃ，Ｄに示す様に、吸い上げ芯２を削除し、
かつ生芝１全体をアルミニウム箔１１で被覆して、補助
芯４でのみ燃焼が行なわれる様にし、実際に液体燃料燃
焼装置に組み込んで消火位置に３０分間放置して補助芯
４に燃料を十分含浸させた後点火して、補助芯４に含浸
された燃料が燃え尽きるまでの時間を測定した。下記の
第２表は補助芯４に耐炎クロスを用いた場合、第３表は
シリカクロスを用いた場合の結果である。各段階に燃焼
量が減少した場合に確実に火移りした場合を○印、一部
に火移りするが全周には火移りしなかった場合をΔ印、
火移りしなかった場合をＸ印で示した。

以　　下　　余　　白 特開昭５８−　３ｔ２ｃ４（４） 第２表 ３ ４ 第２表、第３表から明らかな様に、補助芯４の材質、厚
さ、高さａの違いによって補助芯４に含まれる燃料の量
および燃焼時間が異っている。燃焼時間に着目すると補
助芯４の材質や厚さに関係なく補助芯４の燃焼時間が６
０秒以下の場合は、燃焼量が４０％程度減少した時に末
世１に確実に火移りさせることはむずかしいが、６０秒
身重−燃焼させれば確実に火移りすることがわかる。以
上の実施例では、灯芯直径が９５龍、燃料面から主芯先
端までの距離が１００ｍｍで、第４図ａもしくはｂの構
成からなる灯芯を用いた場合のみについて述べた。当然
、灯芯の構造や燃焼部の構造の違いによって、末世１に
火移りするのに必要な補助芯４での燃焼時間は異ってく
る。しかし補助芯４の材質、高さａ、厚さなどを適当に
選択して、燃焼量が４０％程度まで減少した時点でも確
実に末世１に火移りするだけの燃焼時間を有するだけの
燃料を含浸する様にすれば液体燃料燃焼装置が継続使用
可能な範囲で常に確実に火移りさせることができる。

　５ − 以上の様に、本発明によれば常に短時間で火廻りし、か
つ、上世にタール状物質が蓄積して燃焼量が劣化した場
合でも確実に火移りし、長期間安全に使用し得る灯芯を
得ることができ、極めて価値の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ばＡ−Ｃはそれぞれ本発明の一実施例にかかる液
体燃料燃焼装置に用いる灯芯の要部断面図、第２図Ａ、
Ｂは本発明の一実施にかかる液体燃料燃焼装置の略断面
図、第３図は上世の性能を説明する為に用いた特性図、
第４図Ａ−Ｄは灯芯の性能を説明する為に用いた灯芯の
略断面図である。 １　・・・・・・上世、４・・・・・・補助芯、５・・
・・・・隔離材。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名（１
３）　　　　　　　　　　　（Ｃ）１７− 味　　　Ｑ狽嵯吐−Ｇ 第４図 （／’ｌ］ Ｃ（ｊ （８） ＣＤ） １８−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 言 液体燃料を吸い上げ、先端部より気化′せ←める上世と
   、；の上世に先端を突出して添装された火廻り用の補助
   芯と、前記上世と補助芯の間に備えられ、両者間を燃料
   が通過しないように隔離した隔離材とを有し、前記補助
   芯の下端は燃焼時には燃料部」二に位置させ、消火時に
   は燃料中に浸漬される構造にして、前記補助芯には、少
   なくとも上世に確実に火移りするだけの燃料を含浸させ
   ることを特徴とする液体燃料燃焼装置。