JPS5878007A - 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、その目的とするところは燃焼芯の燃料気化部に
おけるタール状物質の生成２蓄積を抑え、長期間にわた
って安定した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、燃料
気化部の表面から液体−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２ページ る。この種の燃焼器では、燃料気化部が、高°瀉でかつ
酸素の介在する雰囲気に曝露されているために、燃焼中
において燃料気化部に含有される燃料の一部が酸化、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。特に燃料中に微量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）、あるいは燃料成分の一部が変質（例えヅ灯油を
長期間高温、あるいは直射日光下に保存し、酸化物、過
酸化物、樹脂等が生成されている場合）したりしている
場合等には、前記タール状物質の生成、蓄積量が著しく
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
、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が崩れて臭気
、ススや有害な一酸化炭素が大量に発生する様になる。

また点火時には上記タール状物質によって燃料気化部の
速かなる温度上昇。

燃料気化量の増加が妨げられ、安定燃焼に至るま３ペー
ジ でに著しく長時間を要し、その間には不安定過渡燃焼に
よる臭気、スス、−酸化炭素等が大量に発生していた。

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ならしめ、燃焼
芯を下げて消火操作を不能とし、危険なものであった。

本発明は、これら従来の欠点を解消し、タール状物質の
生成蓄積を抑制するもので、以下本発明の一実施例を図
面と共に説明する。

第１図において、１は主窓でシリカ−アルミナ系のセラ
ミックファイバー（シリカ：アルミナ−重量比１：１）
をシリカ系結着剤で結合させたものである。２は吸い王
げ芯で、ボリプ９ピレン繊維より成り、主窓１に連接さ
れている。３．は燃料気化部で、燃焼器（図示せず）に
装着した時、燃焼室に露出でれる部分である。燃料気化
部３の表面には塗料の多孔質層４が形成されている。こ
の塗料の多孔質層４は、耐熱性無機顔料、無水珪酸、界
面活性剤および水溶性有機−結着剤を主成分とするもの
で、孔径が１〜１０ミクロンを主体とする連通孔を有す
るものである。多孔質層４の孔径は、塗料の配合比、顔
料の粒径等を調節することにより、はとんど任意に制御
することができる。また多孔質層４は、強度を増加する
ためにある程度燃料気化部３の内部まで含浸することが
好ましい。

ただし、基材の多孔性を失なわないように適度の条件に
よって処理する必要がある。６は縫製糸、６は接着テー
プである。

上記構成において、液体燃料は吸い上げ芯２から主窓１
へと吸い上げられ、燃料気化部３表面がら気化する。こ
こで燃料の流れについて説明すると、第２囚に示すよう
になる。すなわち、燃料ｆは主窓１内を吸い上げられ、
燃料気化部３表面から気化する。−・万態料量の一部は
燃料気化部３表面近傍、特に高温にさらされる燃料気化
部３先端の表面近くで、熱と酸素の影響を受はタール状
物質ｔに変化する。また、灯油の中に含まれている不純
成分（変質成分およびサラダ油等の高沸点成分）も芯上
部に押し上げられ上部に蓄積される。

そうすると燃料の気化成分が減少し、温度が上昇６ペー
ジ する。

ところが毛細管現象を利用して燃料を吸い上げ、燃料気
化部３から気化させて燃焼させる、いわゆる吸上げ気化
式の燃焼器において、燃料が吸い上げられてき化するま
での燃料供給速度を考えてみると、燃料が高温になると
、粘性が低下するから燃料は流れやすくなる反面、燃焼
芯の毛細管が引っ張り上げる力、即ち表面張力が小さく
なってしまうので、燃料供給靭が低下する要因も存在す
る。そして、表面張力は高温域において温度の影響を受
けやすい。したがって、燃焼中に高温域となる燃料気化
部３では、燃料の表面張力は小さくなり、燃料供給速度
が低下する結果となり、燃焼芯の表面まで燃料が供給さ
れない場合も生じてくる。こうなると、燃料の気化は燃
焼芯の内部で起こり、燃料気イヒ部３の内部にタール状
物質が蓄積することになる。燃料気化部３をさらに細か
くみると、内部に比して表面近傍では温度が高く、吸い
上げられた燃料が、内部から表面に至るまでの間でター
ル状物質が蓄積される危険性が高い。

６ページ そこで、燃料気化部３の表面が高温になっても、表面に
燃料を供給し続けるには、一つには油面から燃料気化部
までの吸上げ高さを低くする方法、他の方法として、燃
料気化部３、特に表面近傍の気孔径を小さくして、燃料
供給速度を増加する方法が考えられる。灯芯気化タイプ
の一例ヤあるポータプル石油ストーブ等の燃焼器では、
安全性等の面から、油面から気化部までの吸上げ高さは
限定されており、後者の方法が応用可能である。燃料と
しての灯油は、沸点が１５０〜２８０℃の成分の混合物
であり、これらの成分をすべて気化させるためには燃料
気化部３の温度は、部分的に２８０℃以上が必要となる
。油面から燃料気化部３″！Ｓでの高さを１ｏＯＷａｎ
と仮定した場合、燃料気化部３の孔径が１〜１０ミクロ
ンで燃料供給速度が最大となることが、灯油の粘性と表
面張力の見積値よシ咀らかとなった。これらのことより
、燃料気化部３にタールの生成を抑制するために塗料の
多孔質層４を形成し、多孔質層４は燃料気化部３０表面
から適度の深さまで形成することが好ましい。すなわち
、燃料気化部３の表面に比較して温度の低い内部まで孔
径を小さくすると、温度の低いところでは粘度が上昇し
て逆に燃料供給速度を低下させる結果となる。また、表
面のみ形成すると、強度が不足して剥離するなど、実用
には適さないものである。多孔質層４を形成する塗料の
主成分となる耐熱性無機顔料は、６０Ｑ〜７００℃の耐
熱性を有するものであれば良く、成分については特に限
定するものではない。塗料を基材に担持するには結合剤
が必要であるが、この結合剤は、耐熱性があり、基材と
の接着性に優れ、基材の多孔性を損なわないことが好ま
しい。

以下、具体的な実施例によりその効果を説明する。燃焼
芯は第１図に示した構成を基本構成として、塗料の多孔
質層の孔径を変えたものを用意した。孔径を変えるため
に塗料の主成分である耐熱性無機顔料４の粒径を変え、
て対応した。

まず、主窓１をシリカ−アルミナ系セラミック多孔体で
形成した燃焼芯を用意した（気孔径２０〜３０ミクロン
）。これに、以下に示す組成の塗“（水　　　　　　　
　　　　・・−ｅｏｏ重量蔀上記の黒色顔料としては、
０．１〜１００ミクロンの粒度分布を持っ“ものを分級
して用いた。この（以下余白） ９ページ 以上の燃焼芯を用意し、促進試験のために、サラダ油を
０．１％混入した灯油を使用し、ポータプル石油ストー
ブを用いて連続燃焼させた。結果を第３図に示す。また
、塗料の多孔質層を形成しだいセラミック多孔体生地の
燃焼芯を同様にして連単燃焼させたところ、約１０時間
で初期カロリー＝ｔｙ）　８０　％まで減少した（２０
％カロリーダウン時１ｏ−−−ジ 間１０時間という。）第３図から明らかなように主窓の
気孔径と同程度の孔径を持つ多孔質層を形成した場合は
、２０％カロリーダウン時間も、はぼ同程度であり、孔
径が１〜１０ミクロンの場合に特性が向上し、２０％カ
ロリーダウン時間は８０時間前後となり、多孔質層を形
成しないものと比較して約８倍の寿命があった。この時
の燃焼芯へのタール状物質の蓄積状態を観察すると、は
とんど生成されていなかった。

得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる燃焼芯の、部分断面
図、第２図はその作用説明図、第５図はサラダ油を０．
１％混入した灯油での寿命特性を′示す特性図である。 １・・・・・・主窓、２・・・・・・吸上げ芯、３・・
・・・・燃料気化部、４・・・・・・塗料の多孔質層、
６・・・・・・縫製糸、６・・・・・・接着テープ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリカもしくはアルミナの少なくとも一方を主成分とす
   るセラミックから成る多孔体で形成した燃料気化部の表
   面およびその近傍の少なくとも一部に、耐熱性無機顔料
   、無水珪酸を主成分とする塗料よりなる多孔質層を設け
   、この多孔質層の孔径の主体を１〜１０ミクロンとした
   燃焼芯。