(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃式ライターにおいてコイル状（１）又は屈曲させた（２）触媒線下部をリング状として、これを保炎器（３）上部中央に穴を設けここにクギ状のピン（４）を圧入して固定することにより、燃焼筒（５）下部中央に該触媒線を設置し、更に燃焼筒側面には放電点火手段（１６）が設置され保炎器（３）は予混合ガス（６）を上部外側より噴出させ、バーナーボディ（７）の吸気孔（８）は左右の切溝とし、オリフィス（９）を保有する整流器（１０）を吸気孔（８）に突出させ、バーナーボディ（７）の混合路（１１）の入口を半径Ｒ又はＣ面とし、該混合路は途中から１１°〜１５°の拡がり角度の末広形（１２）とすることを特徴とするブタンガスを燃料とするライター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、すでに実願平５−７６５２５に提出したバーナー式省エネルギーライターを応用しながら燃焼筒内で更に燃焼促進を行うことで、省エネルギー効果を高めた内燃式ライターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、拡散火炎におけるライターは、プロパン２５％・ブタン７５％の混合気化ガスでは０．６ｃｃ／ｓ、火口ノズルからの炎長にして３０ｍｍ位にしなければタバコに火を着けにくかった。また火口ネット又は触媒線を燃焼筒上部に乗せた内燃式ライターもタバコに火を着けるには０．６ｃｃ／ｓ以上のブタン混合気化ガスを消費し、更にダブルフレームライターに至っては１．２ｃｃ／ｓ以上のブタン混合気化ガスを消費している。
【０００３】
従来の触媒式内燃ライター及びダブルフレームライターの燃焼筒先端に取り付けられていた触媒は出口を塞ぐ抵抗になるために燃焼筒内の燃焼熱を効率良く外部に放出できないばかりか徒に燃焼筒近傍の部品やライターケースの温度を上昇させることに費やされていた。
【０００４】
従来の触媒式内燃ライターの燃焼筒先端に取り付けられていた触媒は、触媒コイルの隙間からのみ燃焼ガスが噴出していたので、タバコに着火可能な範囲が少ないためタバコの片側から燃え始めた。
このときの火炎は主に燃焼筒内で燃えている予混合火炎が触媒コイルの隙間から強く噴出するもので触媒反応は触媒周辺のみで行われていると思われるが、触媒燃焼による燃焼促進効果は見られていない。事実予混合火炎を触媒コイルの隙間から噴出させるために大量のガス燃料を必要としている。また従来の技術による燃焼筒先端に取り付けられている触媒を燃焼筒内から予混合火炎で燃焼させ、この予混合火炎を風で吹き消した直後予混合ガスを燃焼筒内から噴出させ続けたときこの触媒は触媒反応により触媒表面で燃焼を起こし、触媒周辺で予混合ガスに点火し続け、このときタバコに着火させるときはタバコに火が付け易い。しかしこの燃焼は触媒の劣化が激しく純度の高い白金からなる触媒でも連続２０分で劣化してしまい、この予混合ガスに点火する触媒反応はなくなりタバコに着火しなくなった。これは触媒反応が燃焼筒上部先端に取り付けられた触媒周辺でのみ行われ、燃焼筒内での予混合ガスを点火させず触媒反応だけで予混合ガスを燃焼させ続けるために触媒の劣化を激しくする現象である。すなわち触媒を燃焼筒上部先端に取り付ける従来の技術では、触媒の効率的な活用がなされていないのである。
【０００５】
そればかりか、使用者がタバコを触媒に押し付けて触媒を変形させたり、タバコの炭化物が触媒に付着することによりタバコに着火しにくくなり、最後には着火不能となってしまうこともあった。
【０００６】
従来の触媒式内燃ライター及びダブルフレームライターは整流器から噴出するガスの量が多い上速度が早いため、整流器から噴出するガスに含まれる不純物が蒸留されて整流器の周りに付着して、微細なオリフィスを閉塞してしまうことがあった。
【０００７】
従来の触媒式内燃ライター及びダブルフレームライターは燃焼時の音が大きく女性に恐怖感を与えることがあった。
また従来のバーナーライターも燃焼時の音が大きい上にバーナーの炎だけでは着火確認がしづらく、本発明を応用した実願平５−７６５２５も、ある程度燃焼時の音が大きく、燃焼筒の深いところでバーナーの炎を燃焼させているとは言え、明るい太陽の下では着火確認が困難であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこれらブタンガスの燃料の消費量が多く難点の多い触媒式内燃ライター及びバーナーライターを触媒のより効率的な活用によってこれらの難点を克服するために触媒の設置場所及び触媒の止め方２点固定か１点固定かを模索したところ触媒の設置場所に関しては燃焼筒上部先端では触媒の形状をどのようにしたとしても従来の技術と同様の効果しか得られず、燃焼筒中部では予混合ガスの燃焼と同時に予混合火炎による触媒燃焼が燃焼筒内で若干得られたが触媒を中部に置いたのでは触媒燃焼による予混合ガスへの伝播が燃焼筒内下部で起きにくく、また触媒を中部に支持する部材に燃焼の熱が奪われて十分な予混合燃焼と予混合火炎による触媒燃焼の効果が得られなかった。触媒の止め方に関しては保炎器への２点固定では熱せられた触媒が熱伝導で保炎器の２点より熱が奪われ十分な触媒効果を発揮できないことが分かった。そこで本発明はこの問題を解決し、ガスライターの省エネルギー化と同時に喫煙時における静かで迅速確実な着火と故障の少ないライターとすることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、内燃式ライターにおいてコイル状１又は屈曲させた２触媒線下部をリング状としてこれを保炎器３上部中央に穴を設けここにクギ状のピン４を圧入して固定することにより燃焼筒５下部中央に該触媒線を設置し、更に燃焼筒側面には放電点火手段１６が設置され、保炎器３は予混合ガス６を上部外側より噴出させる。
【００１０】
上記記載のライターのバーナーボディ７の吸気孔８は左右の切溝としオリフィス９を保有する整流器１０を吸気孔８に突出させ、バーナーボディ７の混合路１１の入口を半径Ｒ又はＣ面とし、該混合路は途中から１１°〜１５°の拡がり角度の末広形１２とする。
【００１１】
【作用】
バーナーボディ７の吸気孔８を左右の切溝とし、この吸気孔８にオリフィス９を保有する整流器１０を突出させることにより、整流器１０のオリフィス９から噴出気化ガス１３が生ずる負圧による空気の吸引作用を無駄なく効率的に発揮できる。
【００１２】
また混合路の入口を半径Ｒ又はＣ面にすることによって高速の噴出気化ガス１３の負圧により吸引される一次空気１４流路の方向変化と形状による圧力損失が低減し、噴出気化ガス１３の負圧が減少する微少ガス流量においても空気の誘因が充分におこなわれ、空燃比は着火限界より低下することなく着火燃焼させることができる。
【００１３】
混合路の途中から１１°〜１５°の拡がり角度の末広形１２とすることは噴出気化ガス１３が１２°前後の角度で噴出拡大１５し、また充分に空気を吸引した予混合ガスも同様に噴出拡大していき混合路管内を流れるときに管路内の圧力損失を最小にするためである。
【００１４】
コイル状１又は屈曲させた２触媒線下部をリング状として、これを保炎器３上部中央に穴を設けここにクギ状のピン４を圧入して固定することにより、触媒線１又は２を燃焼筒下部中央に設置し、予混合ガス６を保炎器３上部外側より噴出させ、放電点火手段１６より点火されるときは、触媒線が下部中央にあるため予混合ガス６の流れを妨げないばかりか、予混合火炎６が燃焼筒内で保炎作用１７を保ちながら触媒作用１８を同時に発生させることになり、燃焼が促進され更なるブタンガス消費量を激減する。
【００１６】
そして混合路の入口を半径Ｒ又はＣ面にすることによって高速の噴出気化ガス１３の負圧により吸引される一次空気１４流路の方向変化と形状による圧力損失を低減し、誘因される空気の流れをスムーズにする。
【００１７】
このようにして充分に空気を吸引した高速予混合ガスが１２°前後の角度で噴出拡大１５して管路内を流れるとき、混合路を途中から１１°〜１５°の拡がり角度の末広形１２とすることにより、管路内の圧力損失を最小にできる。
【００１８】
コイル状１又は屈曲させた２触媒線下部をリング状としてこれを保炎器３上部中央に穴を設け、ここにクギ状のピン４を圧入して固定することにより、触媒線１又は２を燃焼筒下部中央に設置し、予混合ガス６を保炎器３上部外側より噴出させ放電点火手段１６より点火されたとき、触媒線が下部中央にあるため予混合ガス６の流れを妨げず、予混合火炎６が燃焼筒内で保炎効果１７を保ちながら同時に白金よりなる触媒１又は２を熱し、白金の表面において水素の燃焼が始まりそれに伴う発熱によって白金よりなる触媒１又は２に近接した部分にある予混合ガス６・１７がその発火温度以上に熱せられる結果、燃焼は燃焼筒５内の予混合ガス６・１７全てに伝播し更なる保炎効果を発生し、燃焼の促進が行われる。この燃焼の促進は、触媒線１又は２を燃焼筒下部に保炎器３上部中央に穴を設けクギ状のピン４で１点にて固定することにより熱せられた触媒線１又は２が熱伝導で保炎器３に熱を奪われるのを最小限防いでいる点と触媒線１又は２を下部から中部に置いて吹き上がる予混合ガス６・１７全体を下から触媒燃焼により熱伝播させることにより行われるのである。そして僅かなブタン混合気化燃料で生み出された静かな外炎１９を燃焼筒出口全体から発生させながら触媒線を赤くすることにより着火確認の手段となるのである。
そしてこの燃焼は、自然の風では絶対に消えることはなく仮に人の吐息で吹き消したとしても白金よりなる触媒１又は２が表面の発火温度以下に冷却されない限り触媒燃焼により燃焼筒５内の予混合ガス６・１７全体を点火燃焼させこの予混合火炎１７が白金よりなる触媒１又は２を加熱し、再び燃焼筒内５で燃焼の促進が始まるのである。この燃焼筒５内における予混合燃焼と触媒燃焼の相互作用による燃焼は燃焼筒５出口附近に止まりそれより上部に噴出することもなくタバコの着火に適したものとなる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２０】
本発明の全体の効果としてプロパン２５％とブタン７５％の混合ガスで０．２ｃｃ／ｓの流量でも充分にタバコに着火することができる効率の良いライターとすることができ、燃料の消費量が通常の拡散火炎のライターの３分の１、内燃式ライターの３分の１から４分の１となり大幅の省エネルギー化が達成できた。
この効果は、コイル状１又は屈曲させた２触媒線を燃焼筒５下部中央に設置したことにより燃焼筒５内で予混合燃焼と予混合燃焼による触媒燃焼を行わせることに主眼を起きながら実願平５−７６５２５に提出したバーナー式省エネルギーライターのバーナーボディの応用により達成できたものである。
【００２１】
触媒線が燃焼筒奥にあるためタバコを押し付けてもタバコは燃焼筒先端に止まり、触媒線まで達しない。またタバコの燃えかすも予混合火炎１７により外に噴出されてしまい、燃焼筒内にゴミが付着することもない。従って喫煙による触媒線の変形、炭化物の付着はなくなった。
【００２２】
また、触媒線が燃焼筒下部中央にあり、予混合火炎が保炎器上部外側より噴出されるため触媒線を直接熱することがなく、触媒線の予混合火炎による変形もなく微量のブタン混合気化ガスで熱せられた触媒線が明るく発光されるので太陽の光の下でも着火確認手段となるばかりでなく燃焼筒５内で予混合燃焼と予混合燃焼による触媒燃焼が行われているので自然の風ではこの燃焼が絶対に消されることもなく仮に人の吐息で吹き消したとしても触媒表面を発火温度以下に冷却しない限り触媒燃焼により燃焼筒５内の予混合ガスを点火し１回２秒で３万回の触媒燃焼と触媒燃焼による予混合燃焼の相互作用による再着火を可能とし、触媒の寿命を長くし実願平５−７６５２５に提出したバーナー式省エネルギーライターにない風による再着火の効果をもたらした。
【００２３】
本発明によれば、燃焼筒出口全体から外炎が発生するので短時間で容易にタバコの先端全体に着火が可能となった。
【００２４】
本発明によるときは、ブタンガス消費量が少ないので整流器のオリフィスから噴出するガスの量が少なく、かつ速度が遅いため蒸留作用も少なく、整流器の詰まりによる故障が少なくなった。
【００２５】
本発明によるときは、ブタンガス消費量が少ないため燃焼ガスの発生する音も小さく、不快な周波数の音も発生しないので静かでソフトな炎となり実願平５−７６５２５に提出したバーナー式省エネルギーライターにない効果をもたらした。
【００２６】
本発明によるときは、ブタンガス消費量が少ない上、燃焼筒出口付近に予混合火炎の障害となる火口ネット・触媒線・触媒リングがなくなり、ライターケースの温度を上げることも極端に少なくなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコイル状の触媒線を用いた機構の実施例を示す第３図のＡ−Ａの断面図である。
【図２】本発明の屈曲させた触媒線を用いた機構を示す第４図のＢ−Ｂの断面図である
【図３】本発明のコイル状の触媒線を用いた機構を示す平面図である。
【図４】本発明の屈曲させた触媒線を用いた機構を示す平面図である。
【符号の説明】
１      コイル状の触媒線
２      屈曲させた触媒線
３      保炎器
４      クギ状のピン
５      燃焼筒
６      予混合ガス・予混合火炎
７      バーナーボディ
８      吸気孔
９      オリフィス
１０      整流器
１１      混合路
１２      混合路の末広形部分
１３      噴出気化ガス
１４      一次空気
１５      高速予混合ガス噴出拡大角度部分
１６      放電点火手段
１７      保炎
１８      触媒炎
１９      外炎
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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