(57)【要約】【課題】従来の電池ライターは乾電池を２本以上使用していた為大きく重い製品になっていた。また、発熱体に直接煙草を接触させるため、発熱体が変形して破壊することが多かった。【解決手段】本発明は、充電電池と、送風ファンと燃焼触媒を利用することで発熱体と煙草を非接触で着火するようにし、発熱体の変形を防ぐようにした。また、携帯時の振動や衝撃に強い発熱部を取り付けた電池ライターを提供しようとするものである。【選択図】図１
2008286510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力により発熱する発熱体と、
前記発熱体に向かって送風する送風機と、
前記発熱体と着火物が接触することを防止する接触防止体を備え、
前記接触防止体と前記送風機の送風によって、前記着火物を前記発熱体に接触させること無く着火することができるようにしたことを特徴とする携帯着火装置。
【請求項２】
前記発熱体は空気中の酸素と反応し熱を発生する燃焼触媒と一体化するように取り付けられ、省電力で発熱すると共に前記発熱体を支持しかつ前記発熱体の補強になるようにしたことを特徴とする請求項１記載の携帯着火装置。
【請求項３】
前記発熱体に供給する電力は、充電式電池を用いたことを特徴とする請求項１記載の携帯着火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、燃焼触媒機能を有する発熱体（電気ヒーター）の高温熱を、非接触で煙草、紙などの可燃物に着荷させる携帯型着火装置の技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  一般に知られている電池式ライターは、単に、内蔵した電池の電気エネルギーをニクロム線等による抵抗線発熱部へ通電して熱エネルギーに変換し、この発熱部に煙草などを接触させて着火源として利用しているものである。例えば携帯電話への電源供給を可能とした電池式ライターを提供することを目的とし特開２００３−１４８７３０の例などが提示されている。【０００３】  また、煙草に火をつける時、口にくわえて火をつけていた。これでは不恰好であるし、車の運転中は特に危険であった。そこで、口にくわえずに火がつくライターを提供する。として電気ヒーターとファンを組み合わせより確実に着火するための卓上型ライターとして特開平１０−２２０７５８の例などが提示されている。本特許文献２は図４に示したとおり、大形のファン５０と電熱ヒーター５１が記載されているが卓上型ライターを前提にしたもので携帯には不向きである。【０００４】  乾電池を用いて、細いニクロム線や白金線に通電して煙草に着火させる電池式ライターは古くから知られている。例えば実開昭５９−１２４８５０などである。また、実開昭５９−１３４７４６のように燃料と触媒を利用したライターも提案されている。しかしいくつかの解決されない問題点があった。
【特許文献１】特開２００３−１４８７３０
【特許文献２】特開平１０−２２０７５８
【特許文献３】実開昭５９−１２４８５０
【特許文献４】実開昭５９−１３４７４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  上述のような提案では、発熱体にニクロム線を使用するので、短時間で着火スピードを向上させるためには１０００℃以上の高温が必要であった。またニクロム線では酸化が早く短時間で切断してしまった。そのために、消費電量を少なくするため、小型の発熱体には小さく細いニクロム線を使用しなければならず、８００℃以下では煙草が接触すると温度は急速に低下するので、再度昇温して着火するまで数秒から１０秒以上の時間を必要としなければならず、電池の消耗が激しく実用に適さなかった。【０００６】  さらに、ニクロム線の合金はどの種類を使用しても電力の消耗が著しい。しかし白金線を使用したものは触媒効果があり、煙草や燃料から発生する可燃性のガスと反応して低温でも着火するが、白金線や白金合金線は可燃性ガスに存在する炭素と反応して炭化物が発生し、還元雰囲気で使用すると急速に脆くなり小さな振動でも破壊してしまう為、携帯に適さないという欠点があった。【０００７】  従来製品化された一般的な電池式ライターは市販の乾電池を２本以上使用していたため、大きく重い製品となり携帯に不向きであった。また、アルカリマンガン乾電池等では、放電特性上電圧が急激に低下するため、発熱体の温度もすぐに低下して着火しにくくなり、電池容量がまだ半分程度あっても、電圧が不足して乾電池を廃棄せねばならず環境にも好ましくなかった。【０００８】  また、従来の電池式ライターは発熱体に直接煙草を接触させるため、高温でやわらかくなっている小型の発熱体は熱ダレして変形し、破壊することが多かった。【０００９】  そこで本願発明では、小型軽量で携帯に便利で、軽量薄型で充電可能な電池を用い、環境によく使い捨てにしないよう配慮した。さらに３秒以内で煙草に着火できるように、発熱部に燃焼触媒機能を持たせると共に煙草などの可燃物とは完全に非接触にすることにより発熱体の破損を防止するようにした。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  そこで電力により発熱する発熱体と、前記発熱体に向かって送風する送風機と、前記発熱体と着火物が接触することを防止する接触防止体を備え、  前記接触防止体と前記送風機の送風によって、前記着火物を前記発熱体に接触させること無く着火することができるようにしたことを特徴とする携帯着火装置を提案するものである。【００１１】    さらに、前記発熱体は空気中の酸素と反応し熱を発生する燃焼触媒と一体化するように取り付けられ、省電力で発熱すると共に前記発熱体を支持しかつ前記発熱体の補強になるようにしたことを特徴とする携帯着火装置を提供すると共に、前記発熱体に供給する電力は、充電式電池を用いたことを特徴とする携帯着火装置を提案するものである。
【発明の効果】
【００１２】  上記のような提案の装置により、煙草などの着火物は接触防止体２０によって発熱体１０と接触することが無く、発熱によってやわらかくなった白金線などの発熱体の破損を防止することができる。しかも発熱体１０によって発せられる熱は送風ファン１８によって着火物に送風されるので短時間で着火することができる。
また、発熱体１０は燃焼触媒１１に巻きつけられる等、燃焼触媒１１と一体化するように取り付けられているので、送風ファン１８による送風によって触媒上で空気中の酸素と接触させることにより生じる酸化反応により熱が発生する。いわゆる触媒燃焼が行われ触媒上で酸化反応が促進され高温化しクリーンな燃焼ガスを発生し容易に着火物に着火させることができる。【００１３】  しかも送風作用によって、発熱体１０の周囲は燃焼触媒１１から発生する酸化雰囲気となり発熱体１０が炭化することを防止するため、発熱体１０の長期寿命を保証することができる。
さらに発熱体１０は燃焼触媒１１と一体化されているので熱ダレによって変形することが無い。そして携帯中に本体を落下させたり衝突させたり等の衝撃が発生しても固着された燃焼触媒１１と一体化されているので発熱体１０が破損することが無いよう補強される。従って発熱体は白金線製で細くても十分な温度と耐衝撃性と長期寿命が保証される。【００１４】  発熱体１０に供給される電力は充電式電池３１を用いるので、何度でも充電して使用できる。しかも市販されている乾電池より高電圧を発生することができるので、発熱体が最高温度に達するまでの時間が短縮され消費電力を軽減することができる。
さらに通電と同時に送風ファン１８が稼動するので微量の振動が発生し使用者に通電中であることを認識させることができるので、安全に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  図１は本発明の実施例の内部を透視して見えるようにした図である。図２は本発明の原理を詳細に描いた図である。図３は発熱体カバー１５近傍の詳細図である。図４は従来の送風機付のライターの断面図である。
【実施例】
【００１６】  本発明の実施例を図１を用いて説明する。携帯着火装置の本体ケース１の中は充電式電池３１が内蔵されていて、充電用端子３２、３３のそれぞれの端子から充電できるようになっている。スイッチ３０を作動させると充電式電池３１の出力端子３４、３５から電力が供給され、発熱体１０が発熱し、超小型モータ２２が回転するようになっている。【００１７】  充電式電池３１の出力端子３４、３５は、本体ケース１の中の基板２に接続されており、基板２にはスイッチ３０、発熱体電極１６，１７、モーター電極２５、２６、そして表示用ＬＥＤ３８のＬＥＤ端子３６、３７が配線され接続されている。また、基板２には発熱体カバー１５、風洞２１、モーター取り付け台２３が固着されて携帯時の振動や衝撃に耐えうるようになっている。【００１８】  次に、図２を参照して動作を説明する。スイッチ３０が入ると発熱体電極１６、１７に通電され発熱体１０が発熱する。発熱体１０はスポット溶接１２、１３によって発熱体電極１６、１７に溶接されている。更に、発熱体１０は燃焼触媒１１に巻きつれられて一体化されている。燃焼触媒１１は発熱体電極１６、１７に固着されているので発熱体１０が発熱によってやわらかくなっても熱ダレや振動によって切断されないようになっている。【００１９】  発熱体１０が通電されると超小型モーター２２が回転し送風ファン１８によって風洞２１内に送風する。送風ファン１８によって発生した風は燃焼触媒１１を通過し、発熱体１０によって発生した熱によって燃焼触媒１１の触媒燃焼に空気中の酸素を供給し燃焼を促進させる働きをする。更にこのとき発生した熱を接触防止体２０のスリット部２０１を通過させて着火物に着火することができるようにしたものである。【００２０】  図３を参照して発熱体カバー１５の近傍を説明する。発熱体カバー１５は円筒形をしており、下部に基板差込部１５６があって基板２に差し込んで固着させるようになっている。発熱体カバー１５の外周の一部は送風取り込み口１５５が形成されていて風洞２１からの風を発熱体１０及び燃焼触媒１１に送風するようになっている。【００２１】  発熱体カバー１５上部の円周部には切り欠き部１５７がＵ字型に掘られており、この部分に発熱部８が組込まれ、セラミックなどの充填剤で埋め込まれ固定されている。
発熱部８の上方には接触防止体２０が固着されている。接触防止体２０は断熱性の良いもの例えば耐熱ガラスやマイカ（金雲母）などが用いられる。接触防止体２０の中央部にはスリット２０１があけられており送風ファン２０によって送られた熱風が集中して通過し着火物に着火するようになっている。【００２２】  以上のように構成された携帯着火装置を使用して着火する際の工程と各部材の概要を説明する。前述したようにスイッチ３０が入ると充電式電池３１から電力が供給され発熱体１０が発熱する。発熱体１０が３００℃になると燃焼触媒１１が反応し触媒燃焼が発生する。発熱部８全体では８００℃程度まで昇温する。例えば木材の着火温度は４００℃程度なので煙草等の着火物であれば十分に着火できる温度である。触媒燃焼は送風ファン１８による送風によって空気中の酸素と接触し酸化反応により促進され着火温度が保たれる。【００２３】  発熱体１０が白金線の場合、線径０．１ｍｍを口径０．５ｍｍ位のコイル状に巻いたものが一般的で、長さは役７〜８ｍｍの微小ヒーターであるため、高温になると軟らかくなり、小さな外力でも壊れやすいが、燃焼触媒１１に巻きつけることによって破損を防止することができる。
実際には白金線だけでは高温で軟質化し変形破壊しやすいので、線径０．１ｍｍの白金ロジウム合金線をコイル状に巻いたものを使用する。【００２４】  また、煙草に着火させるための電力は最低でも３Ｗが必要と推測されるが、短時間で着火させるには４〜５Ｗの電力が必要である。燃焼触媒１１と発熱体１０を一体化させた発熱部８を使用することにより着火機能を向上させ省電力で高温を維持することができる。【００２５】  また、前述ではスイッチ３０が入ると同時に発熱体１０と送風ファン１８が動作するように説明したが、スイッチ３０を３段切り替え式のスライドスイッチとし、１段目は電気回路の切断、２段目は発熱体１０への通電、３段目は発熱体１０と送風ファン１８への同時通電とし、まず発熱体１０の昇温と燃焼触媒１１の反応を待って熱分解した可燃性ガスを発生させてから送風ファン１８を作動させて送風すると、葉巻などの湿気の多い着火物でも瞬時に着火することができる。【００２６】  このような作用は基板２の中の回路によってタイムラグを自動的に行えるようにしても良いし、スライドスイッチを切り替え、最適な着火方法を加減選択できるようにしても良い。
なお、本実施例のスイッチ３０はスプリングを使用し、指を離すと必ず電気回路切断に戻るような仕様のスイッチを選択し安全に考慮したものである。【００２７】  なお、充電式電池３１は、リチウムポリマー電池やイオンリチウム電池、ニッケル水素電池などの二次電池を使用する。これらの電池の公称電圧は３．７Ｖであり、一般のアルカリマンガン乾電池は２本でも約３Ｖの電圧しか発生しない。従って電圧が高いほうが電力エネルギーが大きく発熱体１０の設計に有利である。また、電圧が高いほうが発熱体１０が最高温度に達するまでの時間が短縮される。【００２８】  燃焼触媒１１はアルミナ繊維や炭化珪素繊維などの耐熱繊維に活性アルミナをコーティングしてから、白金やパラジウム触媒の混合剤を塗布して、水素炉で還元させたものを用いる。
この燃焼触媒１１は送風ファン１８からの送風と発熱体１０の熱によって触媒燃焼し近傍を酸化雰囲気にするので、発熱体１０に使用されている白金合金を還元雰囲気から保護し、炭化することなく長期間の寿命を保障する役目をする。【００２９】  更に発熱体１０の芯として耐熱繊維で作られた燃焼触媒１１が入っているため、補強効果があり例え煙草などの可燃物が接触しても破損しにくい。【００３０】  発熱部８は発熱体１０と燃焼触媒１１の相乗効果で約８００℃になるので、送風ファン１８の風圧で１ｍｍ程度離れた場所の可燃物でも十分に着火することができる。また、煙草などの可燃物から発生するガスと燃焼触媒１１から送られてくる酸化雰囲気との混合で可燃物の着火を更に促進することができる。【００３１】  燃焼触媒１１は発熱体電極１６、１７に圧着され取り付けられている。発熱体電極１６、１７はステンレスやニッケルあるいは真鍮などの銅合金にニッケル鍍金された小径パイプで形成されている。発熱体１０は発熱体電極１６、１７にスポット溶接１２、１３によって取り付けられ通電される。【００３２】  接触防止体２０はマイカ板（雲母板）や耐熱ガラスなどの透明、半透明の断熱性に優れたもので、薄い素材（厚さ０．２ｍｍ程度）で作成され発熱体カバー１５に接着剤等で固定される。
また、接触防止体２０はスリット部２０１が発熱体１０の真上部に形成され送風ファン１８によって送られた熱風を可燃物に集中させるようにしている。本実施例では長穴状のスリット部２０１を形成したが穴状やメッシュ状でも良い。【００３３】  また、使用しない時は接触防止体２０のスリット部２０１に蓋（シャツター）が設置され、スイッチ３０を入れる動作に連動してふたが開閉されるようにしても良い。スイッチ３０から指を放すと自動的に蓋が閉じて電源スイッチが切れるようにしても良い。【００３４】    超小型モーター２２はモーター取り付け台２３によって基板２に固定されている。超小型モーター２２は口径が４ｍｍ以下のもので携帯電話のバイブレータに使用されており、消費電力が１０ｍｍＡ程度のものを利用する。【００３５】  発熱体カバー１５は耐熱樹脂やセラミックで製作されている。基板差込部１５６を基板２に挿入することで固着される。送風取込口１５５に風洞２１が接合されており送風ファン１８による送風は発熱部８を通過しスリット部２０１から熱風が発生するようになっている。【００３６】  表示用ＬＥＤ３８はＬＥＤ端子３６、３７によって基板２に接合されている表示用発光ダイオードで、充電電池３１の消費状況や充電状況を表示するものである。【００３７】  以上のような携帯着火装置であれば、発熱体１０と煙草などの可燃物が直接接触しないため、発熱体１０の寿命が伸び、通常の使用状態であれば１年以上の保障が可能である。
また、発熱体１０と燃焼触媒１１と送風ファン１８の相乗効果によって、着火時間は大幅に短縮され消費電力も軽減することができるものである。
また、送風ファン１８の微小な振動により通電していることが感覚的に明らかとなり、安全に使用することができる。【００３８】  この発明による携帯着火装置は、発熱体１０と煙草などの可燃物が直接接触しないため発熱体１０の寿命が伸びて通常の使用状態であれば１年以上の保障が可能になった。
高温度と燃焼触媒効果で煙草などの着火時間は大幅に改良され、通電する電力が３Ｗでも数秒以内、慣れてくると３秒で着火することができる。
発熱体１０が白金合金のみのヒーターであれば同じ効果を出すためには５Ｗの電力が必要で大幅な省力化が達成できた。
【産業上の利用可能性】
【００３９】  煙草以外の着火試験として例えば新聞紙にスライドスイッチ３段目で着火させた場合、炎を上げて燃焼する。また、スライドスイッチ２段目から３段目の切り替えでローソクの芯を近づけると発煙の後発火して炎の燃焼が見られた。同じ方法で燈油ランプや石油ストーブも簡単に炎燃焼する。
これらは、燃焼触媒１１の効果と送風ファン１８による空気の強制供給効果が実証されたことを示し、他にも無接触着火として応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例の内部を透視して見えるようにした図である。
【図２】本発明の着火部近傍の原理を詳細に描いた図である。
【図３】発熱体カバーの詳細図である。
【図４】従来の送風機付ライターの断面図である。
【符号の説明】
【００４１】１      本体ケース
２      基板
８      発熱部
１０    発熱体
１１    燃焼触媒
１２    スポット溶接−
１３    スポット溶接＋
１５    発熱体カバー
１６    発熱体電極＋
１７    発熱体電極−
１８    送風ファン
２０    接触防止体
２１    風洞
２２    超小型モーター
２３    モーター取付台
２５    モーター電極＋
２６    モーター電極−
３０    スイッチ
３１    充電式電池
３２    充電用端子−
３３    充電用端子＋
３４    出力端子−
３５    出力端子＋
３６    ＬＥＤ端子＋
３７    ＬＥＤ端子−
３８    表示用ＬＥＤ
５０    大形ファン
５１    電熱ヒーター
１５５  送風取込口
１５６  基板差込部
１５７  切り欠き部
２０１  スリット部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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