JPS6224685B2 - - Google Patents

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つて吸上
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
燃焼する、いわゆる吸上げ気化式の燃焼器は、石
油ストーブ、石油コロン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、重合反応等によつ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が混
入したり、あるいは燃料成分の一部が変質してい
る場合等には、前記タール状物質の生成、蓄積の
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、燃料の吸上げや気
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。またタール状物質の生成、蓄積は上述の様な
定常燃焼特性のみならず点火時の特性にも大きな
影響を及ぼす。初期においては、点火時の火廻り
は短時間であるが燃焼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
気化部の速やかな温度上昇ならびに燃料気化量の
増加が防げられ、燃焼芯気化部全体に火廻りする
のに長時間を要しその間は不安定な過渡燃焼によ
る臭気、スス、一酸化炭素等の発生を増大させて
いた。さらに、タール状物質の蓄積が増加すると
燃料の吸上げが阻害され、また燃料気化部の温度
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、燃焼芯先端に含まれた燃料
分だけが燃焼し、燃焼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。

本発明は以上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量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を提供
するもので、以下本発明の一実施例について図面
を用いて説明する。

第１図は、本発明の一実施例の燃焼芯の縦断面
を示したものであり、１は円筒状の主芯で、シリ
カ−アルミナ系のセラミツク繊維（シリカ：アル
ミナ≒50：50重量比）をシリカ結合剤で結合させ
て多孔体としたものである。２は円筒状の火廻り
用の補助芯で、耐炎クロス（耐炎繊維とガラス繊
維を混紡したもの）を用いてある。補助芯２の先
端は主芯１の先端よりも上方に突出しており、上
部２ａと下部２ｂに分断され、その間にも毛細管
径を100μｍ程度とした多孔体３が設けられてい
る。４は隔離材で、アルミニウム、ステンレス等
の金属薄板よりなり、補助芯２側面からの燃料の
浸透を防いでいる。５は吸上部で、綿、スフもし
くはポリプロピレン等の親油疎水性を有する化学
合成繊維よりなる織布で、その上端部はデンプン
のりで固めるか、外側面に腰のあるテープ等を巻
いて補強している。燃焼部６は、この吸上部５の
上方に位置している。７は燃焼部６の内側面に固
着した円筒状の芯取付部材、８は吸上部５の内側
面に固着した円筒状の燃焼芯取付部材で、両部材
７，８相互はバヨネツト結合または螺子結合によ
つて着脱自在に一体化されている。９は燃料気化
部で、燃焼器に装着したとき、燃焼室に露出され
燃焼時には燃料の気化をおこなう部分である。

上記構成において、液体燃料は吸上部５から燃
焼部６へと吸上げられ、燃料気化部９表面から気
化する。ここで本実施例の効果を燃料の流れとと
もに従来例と比較して詳述する。

第２図は従来例で、燃焼部６はガラス繊維を主
体とした火廻り用補助芯２に、シリカ−アルミナ
系セラミツク繊維をシリカ結合剤で結合させた主
芯１を重ね合わせて縫合したもので、吸上部５の
上方に位置している。

このとき補助芯２は、主芯１や吸上部５に接合
している。すなわち隔離材がないため、常に燃料
が供給されている状態になつている。このため定
常燃焼中において、補助芯２は主芯１と同様に常
に燃料を含有して燃焼芯の働きをしており、燃料
気化部となつている。このため高温でかつ酸素が
介在する雰囲気において常に燃料が存在するた
め、補助芯２先端部はタール状物質が、生成、蓄
積して補助芯２の先端表面は閉塞された状態にな
る。よつて点火時において補助芯２への着火、火
廻りは不十分となり、燃料気化部９の速かな温度
上昇ならびに燃料気化量の増加が妨げられ、燃焼
芯気化部全体に火廻りするのに長時間を要し、そ
の間は不安定な過渡燃焼による臭気、スス、一酸
化炭素等の発生が増大していた。さらにタール状
物質の蓄積が増加すると燃料の吸上げが阻害さ
れ、主芯１への火移りが困難となり、立消えの現
象が生じていた。

ところが、第１図に示すように、主芯１と補助
芯２の間に隔離材４を設け、補助芯２を上部２ａ
と下部２ｂとに２分し、毛細管径の100μｍ程度
なる多孔体３を設けることによつて、定常燃焼時
においては補助芯上部２ａには燃料が供給されな
い。このため補助芯上部２ａは空焼き状態とな
り、タール状物質は蓄積されない。また消火時に
は、燃焼部６が吸上部５とともに、下方向に降下
していることや、燃焼部６の温度が低下している
ため、燃料は毛細管現象により補助芯下部２ｂよ
り、多孔体３をとおつて、補助芯上部２ａに吸上
げられ、上部２ａは含油状態になる。さらに点火
時には、補助芯２先端部にはタール状物質が蓄積
されないため、補助芯上部２ａに含まれる燃料に
より、着火、火廻りがスムーズにかつ速かにすす
むため、点火時の不安定な過渡燃焼時間が著しく
短縮でき、点火時の臭気、スス、一酸化炭素等の
発生が著しく減少する。

ここで、さらに本実施例の理論的根拠を詳述す
ると、第一に液体燃料すなわち白灯油においては
第３図に示すように温度が高くなると、その表面
張力は減少し、10℃では26dyn／cmのものが、
200℃においては、14dyn／cmとなる。このため
毛細管現象による白灯油の吸上げ高さは、(1)式で
あらわされるから、消火時（室温で10℃のとき）
の吸上げ高さは、燃焼時（気化部温度で、200℃
のとき）の吸上げ高さの約２倍であることがわか
る。

Ｈ＝２Ｔｃｏｓθ／ρｇｒ ………(1) Ｈ：吸上げ高さ Ｔ：表面張力 θ：接触角 ｒ：毛細管径 ρ：白灯油密度 第二に、燃焼芯は燃焼時には、上昇位置にあり
消火時には、降下位置にあるため、多孔体３の位
置が燃焼時よりも消火時の方が燃料油面に近いと
いうことである。すなわち、適度な毛細管径をも
つ多孔体３においては、消火時の位置では、白灯
油は多孔体３を吸上がるが、燃焼時の位置では、
多孔体３を吸上がらないという現象が生じる。

これら二つの点から、実験的には多孔体３の位
置が燃焼時には燃焼油面より120mmであり、消火
時には85mmである場合には、多孔体の毛細管径を
100μ程度にすることによつて、白灯油は消火時
には補助芯２全体に浸透し、燃焼時には上部２ａ
には吸上がらないという現象が生みだされる。

以上の様に本発明によれば、常に短時間で火廻
りし、かつ主芯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、長期間安定
に使用し得る燃焼芯を得ることができる。また、
多孔体は定常燃焼時の熱影響をうけて、上部の補
助芯への燃料移動を阻止でき、補助芯を常にター
ルのたまらない状態にできる。

【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要
部断面図、第２図は従来の燃焼芯の要部断面図、
第３図は燃焼芯の性能を説明するために用いた白
灯油の特性図である。 １……主芯、２……補助芯、３……多孔体、４
……隔離材、９……燃料気化部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液体燃料を吸上げ、先端部より気化せしめる
   主芯と、この主芯に添装され、主芯より先端を上
   方へ突出した火廻り用の補助芯と、前記主芯と補
   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
   部に補助芯よりその毛細管径を大とし、消火時に
   は燃料を通過せしめ、燃焼時には燃料の通過を阻
   止する多孔体を設け、この補助芯の下端は吸上部
   に接触した燃焼芯。