JPS5872806A - 燃焼芯 - 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】 本発明は液体燃料用燃焼器に用いられる燃焼芯に関する
もので、その目的は燃焼芯の燃料気化部におけるタール
状物質の生成蓄積を抑え、長期間安定な燃焼を維持し得
る燃焼芯を提供することにある。

液体燃料を燃焼芯の毛細管現象によって吸い上げ、燃焼
芯の気化室内に露出している先端部分、即ち燃料気化部
の表面から液体燃料を気化させて燃焼させる、いわゆる
吸い上げ気化式の燃焼器は、石油ストーブ・石油コンロ
等に広く用いられている。この種の燃焼器では、燃料気
化部が高温でかつ酸素の介在する雰囲気に暴露さＪｌ、
でいるために、燃焼中において燃料気化部に含有される
液体燃料の一部が酸化９重合反応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。特に液体燃料中に徴用の高沸点成分が混入
したり（例えば灯油中に機械油、軽油。

サラダ油等が混入した場合）、あるいけ液体燃料成分の
一部が変質（例えば灯油を長期間高温、あるいは直射日
光下に保存した時に生ずる酸化物。

過酸化物、樹脂等）している場合等ＶＣ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した時、燃料気化
部の表面あるいは内部の毛細管が閉塞され、液体燃料の
吸上げや気化が阻害される。）このため燃料気化量が異
常に低下し、燃焼室における空燃比を崩して臭気、スス
や有毒３．−酸化炭素を多発する様な不具合を生じてい
た。１・た点火時には上記タール状物質によって燃料気
化部の速かなる温度に昇、燃料気化量の増加が々ｈげら
れ、安定燃焼に至るに著しく長時間を有し、その間不安
定過渡燃焼による臭気、スス、−酸化炭素等の発生を増
大させていた。更にタール状物質が燃焼芯とこれを支持
する金属部とを固着させ、燃焼芯の・機械的動作を不可
能とし１、燃焼芯を下げての消火操作を不能とする様な
危険な状態もあった。

それらの問題を解決する一つの方法として、先端の燃料
気化部の含油量を多くする様な手段をもちいることが知
られている。この方法は、具体的には次に列挙する様な
方法である。

（１）曲面と燃料気化部と距離を短かくする。

（２）燃料気化部を厚くする。

（３）燃料気化部を構成する材料に出来るだけ含油量の
大きい物質を使用する。

この様にした場合、液体燃料である変質した不良灯油、
および異種成分の入った灯油を燃焼させても燃焼量の劣
化は、おこりにくくなる。これは上記１〜３によればい
ずれも燃料気化部の含有量が多くなり、タール状物質は
内部に出来ず、表面に多く出来、吸−Ｆげ量が不足しに
くいためである。

しかし表面にタール状物質が出来た場合、点火時の火廻
り時間が仔くなる。こ７１１１気化面積がタール状物質
により小さくなっ／こ／こめであＺ）ｎこうなると点火
時の臭気−強くなり、かつ又ススも多くなる。よって、
火廻り時間しＪ　ｔｉｔ宋るだけ速く（７なければ、そ
扛らの問題を１ｌＪｒｌｌ決し／どことにｒｌなら々い
Ｏ 不発明日１、これら従来の欠点を庁ｒ哨し／（もので、
燃料気化部へのタール状物質の／１成蓄積を抑制し、か
つ火廻り時間も出来るたけ速くなる様な構成にしたもの
である９、 以下本発明の一実施例を添イ・１図面にもとついて説明
する。

図において、１ｄ燃燃料化部で、シリカアルミナ系のセ
ラミック繊組（シリカ：アルミナ−６０：６０２重量比
）を有機バインダー＝、もしくにＪ：、シリカ系結合剤
で結合して構成したものである。

２および３は、吸い上げ芯（２ｋＪ綿、３に１ポリプロ
ピレン布」ニリなる。）である。な：ｌ；−、吸い一部
げ芯２，３け燃料気化部１と同じセラεツク繊糸１１で
形成しても良い。４ｉ（を火廻り芯で、ガラス繊４１１
　：ｌ’＋−よび、カーボン繊維から出来ているもので
、耐熱性が５００℃以上のものである。なおこの火廻り
芯４も耐熱性が５００℃以上であればよく、ガラス繊維
およびカーボン繊維の混紡物に限定するものでない。

５はガラスクロス又は綿よりなる火廻り芯４用の吸い上
げ芯である。この吸い上げ芯５の下端は消火時には油面
下につかって液体燃料である灯油を火ｍり芯４に吸い上
げるが、定常燃焼時には油面上に位置されて灯油を吸い
上げない構成になっている。すなわち定常燃焼時には火
廻り芯４には灯油が吸い上がらず、空焼の状態になって
いる、６は燃料気化部１および燃料気化部の吸い上げ芯
２゜３と、火廻り芯４および火廻り芯４の吸い上げ芯５
とをこの間に灯油の流通がないように隔離している隔離
体である。この隔離体６は耐熱温度が４００℃以上のも
ので上記各基に溶解しないものであるならどのようなも
のでもよく、具体的にはアルミ箔等の金属箔かのそまし
い。７は耐熱性の塗料であり、この塗料了は燃料気化部
の表面を、ある程度の気孔率をもってお１・・っ−Ｃい
ろ。ＥＩＪ−円筒状の芯押え金具である。」／ｒ９は消
火時の油面の位置、１ｏは燃焼時の２１１１而のｆＩ’
を置を、」＜シており、この油面の上下は燃焼芯をト１
ζ動させることＶＣ」：りおきるものである。

本実施例は燃料気化部と火廻り芯４とを別＆（１゜たこ
とと、燃料気化部１を７リカアルミナ系十ラミツクから
なるセラミック繊組に少１１１のイＪ°機バインダーケ
加え抄造機により紙状にしたもの全主材料として形成し
たことと、燃不Ｉ気化部１の少なくとも−・部に、無機
顔料、無水Ｊ１酸、」・・よび界面活性剤からなる塗料
７で覆ったことが’１．ＪＣ改である。

上記構成において、液体燃料として用いた灯油は、吸い
トげ芯３，２から吸い１−げられ、燃ネ・１気化部１表
面から気化する。この時、知１１．１間であるが灯油は
気化する−まで１１高Ｗ、ｉ！雰囲気にさらされる。

この温度と空気中の酸素の影響をうけ灯油成分の一部は
酸化さね５、そ〕１．がタール状物質になって燃料気化
部１の吸い上げ部お」：び気化部の気孔をっぶし燃焼量
劣化をおこす１、これは液体燃料として長期間保存して
一部変質（酸化）された灯油とか、重質成分の多く含１
れている灯油を使用した場合早くなり短時間で燃焼量劣
化してし寸う。

この燃焼量劣化につながるタール状物質とは、灯油中の
成分が重縮合化して流動性がほとんどなくなったもので
、特にそれらの成分か燃料気化部１に出来ると吸い上げ
量が不足し劣化する。もしそれらの成分が気化表面に出
来た場合一時的には気化部を閉塞するために燃焼量は下
がるが、その時その部分の温度は、気化が少なくなった
ために上昇する。そうなると、そのタール状物質成分は
、分解またけ気化して燃焼量も捷たもとにもどる。

この様に吸い上げ気化式の燃焼器において、タール状物
質を燃料気化部１の内部にためないことが燃焼量特性を
よくする一つの大きな要素である。

一般的には、毛細管原理を応用したこの種燃焼器におい
て、油面と燃料気化部を近くすることにより灯油の毛細
管内の圧力を高め、タール化し始めた成分をその圧力に
より燃料気化部１の気化部（表面）−までおし上げるこ
とにより内部でタール成分が個形化しにくい構成をとっ
ている。ｊ〜かしこの場合、あまり油面と燃享１気化部
全６ず＆Ｊずぎると、構成−１−および安全１’ｌ：　
、１：に問題がある。その他燃料気化部を気孔径の小さ
い拐孝冒で使用することにより形成し、毛細管径を小さ
くして内部用全高めタール状物質を内部にた１りにくい
様にする方法もある。そこで現在の燃帰：芯を」ぢえろ
と、耐熱性、加工性等を考慮して、ガラス繊維を主体と
して燃料気化部を形成している。この繊維を使ｊ１１シ
た場合の平均気孔径は約４０μセ、”度である１、この
気孔径のものではタール状物質が内部に／（７１りやす
く、たとえば、ｏ、ｉ％稈度の゛す゛ラダ油ｄ１１人し
／こ灯油を使用して燃焼させると、約３〜６時間４４１
゛度で燃焼計が初期から２０％ダウンしてし７Ｆいさら
に１０時間程度連続燃焼させると５０　％　ｉ、’度ダ
ウンしてもはや使用出来なくなる。この１１、−の燃焼
芯の様子は、燃料気化部の先端部ｋＨ１１油がこない／
こめ空焼となっており、内部光ψ１１４より６〜１０嫡
Ｆにタール状物質がかだ４っている様乙・状態ＶＣなっ
ている。

これらガラス繊維に比して気孔径の小さい拐料で使用し
た燃焼芯が最近用ている。これは、微少セラミック繊維
を使用したもので、少量の有機バインダーを結着剤とし
、抄造方法により製造し７４紙状のものを燃料気化部と
して用いたものである。

このものは、紙状のもので、フレキシブルであるため、
加工も簡単で、ガラス繊維とほぼ同様の加工製を有して
いる。

このものは、平均粒径６〜１０μの多孔体となるため、
気孔径もガラス繊維よりなるものに比して小さく、内部
にタール状物質がた捷りにぐくなっている。しかしこの
もの自体は数パーセントの有機結着剤で結着されている
だけであるため、この１寸燃焼芯と・して使用すれば、
空焼その他で徐々に有機結着剤が分解し、強度がなくな
り使用出来なくなることがある。捷だ平均粒径は５〜１
０μよりもう少し小さくするとタール特性は、さらによ
くなる３、本発明は、このような＋ラミック繊維で形成
した燃料気化部１の少なくとも一部に無機顔料、無水珪
酸および活面活性剤から々る塗ネ１７を設けることにＪ
：す、凹部の強Ｉｆｌ−全強めタールｌ’１能を向上さ
せ燃１３Ｍ、　ｍ−、劣化を少々くすることができるも
のである。さらに、実施例のごどく火廻り芯４と燃料気
化部１を別個にしその間を灯油の浸透がないように隔ガ
１体６で隔寵し、消火＋１；’Ｊにｄ″、この火廻り芯
４の吸い１−げ部６の１端を油面１”　ＶＣｆジして灯
油を火廻り芯４先端部′ｊ：″Ｃ吸い１−げ、また燃焼
時ＩＲＣは火廻り芯４の吸い１−け部５の１・端を油面
上に位置させれば、火廻り芯４が含んでいる灯油がもえ
つけてしまうと（約１〜５分ぐらい）火廻り芯４先端部
し１、常に空焼きの状態ＶＣなり、タール状物質がほと
んど蓄積さ！＋、　１．：い状態ＶＣなる。

よって少々高沸点成分の含−，４＝、　ｉ’＋−／ｒ−
１油を燃す３にさせても、火廻り芯４は常に新ら１７い
状態にある／こめに短時間で火廻りする。よって点火時
の臭気も、ススも、はとんどない状態で燃焼１１１．劣
化の少い構成の燃焼芯が出来る。

次にこのような効果について説、明する。なお使用した
燃焼器ｄ、市販されている発熱１□：２１４０Ｈのポー
タプル石油ストーブを一部改良したものを使用した。ま
た使用した灯油は、促進実験の目的で正常灯油（ＪＩＳ
−号灯油）にサラダ油（日清製油■）０．１％を混入し
た灯油、および正常灯油に軽油６０％を混入した灯油を
もちいた。燃料気化部１は、フレキシブルセラミックベ
ーパ（日本アスベスト■製）、厚さ３ｒｒｒｍ、密度０
　、３３　ｇ／ｃｙｄのものを使用した。また塗料７を
構成する無水珪酸はコロイダルシリカ（１産化学■）ス
ノーテックスＣを使用し、また無機顔料としては三重油
脂■オキツモＩ　Ｐ−１０００Ｂ　Ｌを、さらに活面活
性剤は花王石鹸■エマルゲン９０９をそれぞれ使用した
。

以下の結果を下記の第１表、第２表に示す。

なお第１表、第２表の「燃焼芯仕様」の欄には、図の燃
料気化部１を形成した材質を中心に記入しており、従来
例１，２、参考例１，２においては火廻り芯４が設けら
れていない。

また従来例１，２の「油面１２５ｇ、９０胴」とは油面
から燃料気化部先端近傍の火皿捷での距離を示している
１〕 以下余白 第１表はサラダ油０．１％混入灯油をもちいて連続燃焼
させた結果を示す。初期の発熱量を１００％として１０
％、２０％、３０％と発熱量が落ちてきた燃焼時間を求
めた。火廻り時間とは、それぞれ発熱量が１０％、２０
％、３０％ダウンした時１時消火させてその時の火廻り
時間をもとめた。

従来例１，２のガラス芯を使用したストーブは、油面高
さく油面−火皿キヨリを云う）１２５Ｍの場合と９０編
の場合を比較すれば、油面９０ｗＩＬの場合は、発熱量
劣化は少ないが、火廻り時間は遅くなり、それだけ点火
時の臭気は強くなっている。

参考例１．２．３に示す様に、燃料気化部をセラミック
芯をもちいたものは、ガラス芯に比して発熱量劣化時間
は長くなっており、特に参考例２の塗料７を設けたもの
は、そうでないものに対しても約３〜４倍の寿命を有し
ている。しかしそのものだけでは発熱量維持特性は、ガ
ラス芯等に比較すると非常に良いが、火廻り時間が極端
に遅くなる。

しかし本発明実施例枦品であると、発熱量維持特性も良
くかつ火廻り唱゛性は初期と−・１つたく変らない状態
を維持している９、 第２表は使用灯油を灯油、軽油１：１の配合にしたもの
全使用した結果である。こ７１．も本発明実施例品は火
廻り時間発熱Ｋｉ：　訂１１、ｙ４！Ｊ’　（’ｌとも
他の従来例、参考例に比して非常に良い！ｈ性？（ｚｌ
＜　していることがわかる。

以上のように本発明に、１．ればタール状物質の蓄積に
よる燃焼量の大きな劣化が４・＜、１〜かも点火時の火
廻り時間が長期にわ／こって維持できる燃焼芯を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例にかかる燃幼、芯の一部切欠斜視
図である。 １・・・・・・燃料気化部、４・・・・・・火＆Ｅ　？
芯、６・・・・・・・隔所り拐、７・・・・・・塗料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料気化部と火廻り芯を隔離体で液体燃料の流通がない
   ように隔離するとともに、上記燃料気化部の少なくとも
   一部に、無機顔料と無水珪酸と界面活性剤とからなる塗
   料を設けた燃焼芯。