JPH10102072A

JPH10102072A - 燃焼器具用液体燃料および燃焼器具

Info

Publication number: JPH10102072A
Application number: JP26163496A
Authority: JP
Inventors: Hideo Mifune; 英雄三舩; Yasuaki Nakamura; 保昭中村; Takashi Tsukamoto; 貴史塚本
Original assignee: Tokai Corp
Current assignee: Tokai Corp
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】アルコール類の燃焼における無色炎と吸湿性
による着火不良の発生を解消する新規な組成の液体燃料
により、燃焼器具の構造の簡素化、炎の安定性等を確保
する。【解決手段】燃料を毛細管現象を用いて吸い上げる燃
焼芯７を使用するライター等の燃焼器具用の液体燃料で
あって、ヘプタン、オクタンおよびノナンの少なくとも
１種で組成してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼芯を備えたラ
イター等の燃焼器具用の液体燃料およびこの液体燃料を
使用する燃焼器具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、喫煙具用ライター、点火器、ト
ーチ、照明具等の燃焼器具における燃料としては、エチ
ルアルコール等のアルコール燃料、ガソリンを含む石油
ベンジン系のベンジン燃料、ブタンガス、プロパンガス
等の液化ガス燃料が利用されている。

【０００３】そして、使用燃料の種類に応じてそれぞれ
の燃焼器具の性能、使い勝手、設計構造が異なり、それ
ぞれの特徴を有する。

【０００４】例えば、石油ベンジン系炭化水素化合物の
混合物によるベンジン燃料の場合は、この燃料がそれぞ
れ沸点の異なる化合物の混合体であり、燃焼器具に着火
した使用初期は沸点の低いベンジン成分が揮発し、順次
沸点の高い炭化水素へと揮発成分が移行するため、燃焼
時間に応じて燃焼器具内に残留する燃料組成が変化し、
このために炎長の変化を生起するもので、ガソリンでも
同様である。また、ベンジンおよびガソリンは揮発性が
高くこれを使用する燃焼器具においては、燃料貯蔵部お
よび燃焼芯の部分から揮発を低減する密閉構造が必要で
あり、この密閉が不十分であると燃料が揮発して失わ
れ、燃料の補充頻度が高く煩雑であり、さらに、このベ
ンジンおよびガソリンには特有の臭いがあり、好まれな
い場合がある。

【０００５】液化ガス燃料の場合には、燃焼器具の使用
温度範囲でガス圧が高く、燃料を貯蔵する容器は耐圧構
造が必要とされる。また、上記ガス圧の変動に応じて炎
長が変化し、特にそのガス圧は温度に対し対数的に大き
く変動する特性があり、温度に対する炎長の変化が大き
い問題を有する。この炎長変化を少なくするためには燃
焼器具の燃料供給機構に温度補正を行う特別の設計対策
を要し、構造が複雑になると共にコスト面で不利とな
る。

【０００６】一方、アルコール燃料の場合には、エチル
アルコール、メチルアルコール、プロピルアルコール等
の低級１価アルコールは常温で液体であり、蒸気圧も比
較的低く、燃料貯蔵部および燃焼芯に対する密閉はアル
コールが揮散しない程度の密閉構造でよく、燃焼器具の
構造の簡素化、コスト面で有利となるが、その燃焼炎は
無色で炎を目視し難いため、明るい場所での着火燃焼状
態の確認が困難であると共に、燃焼芯に残留したアルコ
ールが開放された空気中に放置された場合、吸湿して着
火が困難となる問題を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、上
記のようなアルコール系の液体燃料と同等の利便性を確
保しつつ、燃焼における無色炎の問題および吸湿性によ
る着火不良の問題を解消するようにしたものである。

【０００８】つまり、石油ベンジン系の混合炭化水素化
合物を使用する燃焼器具におけるベンジンおよびガソリ
ンの揮発性への考慮、液化ガス燃料を使用する燃焼器具
での高圧ガスへの考慮を不要として、構造の簡素化が可
能となり、燃焼炎の炎長の安定化等の優れたアルコール
燃料と同等の特性が得られ、しかもその燃焼炎は着色炎
であり、さらに吸湿性を有さない燃焼器具用液体燃料お
よびこの燃料を使用する喫煙具用ライター等の燃焼器具
を提供せんとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の燃焼器具用液体燃料は、燃料を毛細管現象を用いて
吸い上げる燃焼芯を使用するライター等の燃焼器具用の
ものであって、ヘプタン、オクタンおよびノナンの少な
くとも１種で組成したことを特徴とするものである。

【００１０】一方、本発明の燃焼器具は、ヘプタン、オ
クタンおよびノナンの少なくとも１種で組成した液体燃
料を貯留した燃料貯留部と、該燃料貯留部の液体燃料を
毛細管現象を用いて吸い上げて先端部で燃焼する燃焼芯
と、燃焼芯に着火する点火機構とを備えたことを特徴と
するものである。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、ヘプタン、オクタンお
よびノナンの少なくとも１種で液体燃料を組成すること
により、その燃焼炎には遊離炭素の高温発光により炎へ
の着色が行われ、燃焼炎の視認が容易に行えると共に、
この着色は黄橙色で自然な炎の色に近く使用に違和感を
与えることがなく、しかも、上記の炭化水素化合物の燃
焼においては燃焼芯に付着するような燃焼析出物がな
く、燃焼芯の目詰まりを起こすことなく長時間の燃焼使
用によっても安定した炎長の燃焼が得られ、さらに、上
記液体燃焼にはアルコールのような吸湿性を有していな
いことで燃焼芯に湿潤した状態で大気中に放置されても
水分によって揮発性が阻害されることなく良好な着火性
を維持でき、上記のようなアルコール燃料の問題点を解
消しつつ、燃焼器具の密閉性の簡素化、燃焼炎の安定性
等のアルコール燃料と同等の特徴が十分に発揮できるも
のである。

【００１２】前記ヘプタン、オクタンおよびノナンは飽
和炭化水素であるが、他の飽和炭化水素は本発明での液
体燃料としては不適切である。具体的には、前述のよう
にアルコールを主成分とする液体燃料においては、炎が
無色のため炎に着色する必要が生じると共に、アルコー
ルには吸湿性があり燃焼芯の外気よりの密閉構造をとる
必要がある。これを解決するため、燃料として飽和炭化
水素を用いると、燃焼炎は視認性のよい着色炎が得ら
れ、吸湿性がないので燃焼芯が長時間大気中に置かれて
も吸湿により着火不良を起こすことはない。しかし、燃
焼器具の使用上より考えると、飽和炭化水素の炭素数の
少ないメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン
は、蒸気圧が高く常温において気体状態にあり、圧力を
かけて液化し耐圧容器に封入しなければならず、燃焼器
具の構造が複雑となる。この点、ヘキサン、ヘプタン、
オクタン、ノナンは、使用温度範囲で液体であり使用し
やすいが、ヘキサンは蒸気圧が高く燃焼器具特に喫煙具
用ライターとして使用する場合、着火後炎長の変化が大
きく実用に適しない。一方、さらに炭素数の大きい炭化
水素では、蒸気圧が低くて一般的な着火方法では着火が
困難である。これらの点から、アルコールに代えて燃焼
器具に使用し得る飽和炭化水素としては、前述のヘプタ
ン、オクタン、ノナンのいずれか或いはこれらの混合体
を利用することが良好であることが判明したものであ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の液体燃料および燃
焼器具の実施の形態を図面に沿って説明する。

【００１４】本発明の液体燃料の組成は、ヘプタン、オ
クタン、ノナンの少なくとも１種で構成したものであ
る。これらは混合してもよく、また、単独で組成するよ
うにしてもよい。

【００１５】上記燃料成分の融点および沸点は、ヘプタン：融点 − ９１℃，沸点９８℃ オクタン：融点 − ５７℃，沸点１２６℃ ノナン：融点 − ５１℃，沸点１５０℃ である。

【００１６】この液体燃料を、後述のライター（図１参
照）に注入して着火すると、燃焼炎は遊離炭素の高温発
光による黄橙色の着色炎であり、その視認が容易に行え
る。

【００１７】上記のような成分による液体燃料は、この
液体燃料を使用して燃焼芯に吸い上げて着火燃焼を行っ
た場合に、吸湿性がなく、炎長が変化せず、さらに、目
詰まりが発生しないで燃焼が継続される特性を有する。
また、上記ヘプタン、オクタンおよびノナンの２種以上
を混合した混合燃料を使用した場合には、前記のベンジ
ン系混合燃料とは異なり、それぞれの沸点に差が少ない
ので、この沸点差による分溜の影響は少なく、燃焼の経
過に伴う炎長の変化は殆どなく使用上問題とならない。

【００１８】次に、図１に本発明燃焼器具の一例として
のライターの概略断面構造を示す。本例のライター１
は、有底筒状のタンク２を有し、このタンク２の内部に
は繊維材３（中綿）が挿入され、タンク２の上部には上
蓋４が固着されて、前述の液体燃料を貯留する燃料貯留
部５が構成されている。

【００１９】例えば、上記タンク２は、前記ヘプタン、
オクタン、ノナンによって溶解浸食されない、ポリプロ
ピレンによる成形品で、内容積が５cm³に設けられてい
る。繊維材３は、太さが１〜２デニールのポリプロピレ
ン繊維を、タンク２内に０．５ｇ押し込んでなり、この
繊維材３に前述の液体燃料（例えばｎ−ヘプタン）が４
cc注入含浸されて貯蔵される。

【００２０】さらに、前記上蓋４の中央をタンク２内に
垂直に貫通して芯ホルダー６が設けられ、この芯ホルダ
ー６内に多孔質の燃焼芯７が嵌挿されている。この燃焼
芯７の下端部は前記タンク２内の繊維材３に接触し、該
繊維材３に含浸された液体燃料を毛細管現象を用いて吸
い上げるものであり、この燃焼芯７の芯ホルダー６より
上方に突出した芯先端は着火され炎を生じて燃焼され
る。

【００２１】前記燃焼芯７は、例えば、ガラス繊維（長
さ５５mm、重さ０．０４ｇ）を、直径が３．０mmになる
ように棒状に束ね、多孔質に構成される。この燃焼芯７
の芯先端は、例えば、炎長が３０mmとなる長さだけ芯ホ
ルダー６から突出しており、この例ではその長さは約２
mmとなっている。

【００２２】さらに前記上蓋４には燃焼芯７の芯先端と
対向して点火機構１０が配設され、この点火機構１０は
上蓋４に固定されるブラケット１１内に上下方向に移動
可能に発火石１２が挿入され、ブラケット１１の上端に
は回転ヤスリ１３が設けられ、該ヤスリ１３の周面に発
火石１２の先端が石押しスプリング１４の付勢力によっ
て押圧される構造に設けられ、回転ヤスリ１３の回転操
作によって燃焼芯７に向けて火花が飛ぶように設けられ
ている。

【００２３】また、前記燃焼芯７および点火機構１０の
上方を開閉可能に覆うキャップ１６が設けられ、このキ
ャップ１６は上記上蓋４の上面の一端部にピン１７によ
って回動可能に枢支されている。上記キャップ１６とタ
ンク２または上蓋４との当接部分にはシール材１８が介
装されて気密され、液体燃料の蒸発が防止される。

【００２４】前記ライター１のキャップ１６を開いて点
火機構１０を操作して着火すると、その燃焼芯７から炎
９が発生する。

【００２５】次に、上記のようなライター１を使用し
て、その燃料貯留部５に前述のような本発明の液体燃料
を注入し、その燃焼評価を行った実験例を、他の燃料と
比較して示す。

【００２６】＜実験例１＞この実験例は外気温度変化に
対する炎長の変化を、エチルアルコールによる液体燃料
を使用した比較例、石油ベンジンによる液体燃料を使用
した比較例、および、液化ガスライターによる比較例と
共に測定した。

【００２７】本発明例の液体燃料は、第１例がｎ−ヘプ
タンによるもの、第２例がｎ−オクタンによるもの、第
３例がｎ−ノナンによるものである。また、比較例の液
体燃料は、エチルアルコールおよび石油ベンジンであ
る。これらの液体燃料を、前記ライターにそれぞれ４cc
注入し、外気温を５〜４０℃の範囲で変化させて炎長変
化を測定した。また、他の比較例は、ｉ−ブタンを主燃
料とする液化ガスを充填してある市販の液化ガスライタ
ーを用意し、同様に外気温を変化させて炎長を測定し
た。いずれも基準炎長は、外気温２３℃において炎長が
３０mmとなるように調整してある。

【００２８】測定結果を図２のグラフに示す。液化ガス
ライターでは、外気温の上昇とともに炎長が増大してい
る。これは液化ガスの炎長は、ガスの飽和蒸気圧に左右
されるため、外気温の上昇によりガス圧が高くなり、ガ
ス噴出量が増大したためである。これに対し、本発明の
第１〜第３例の液体燃料、アルコール並びに石油ベンジ
ンによる液体燃料を使用した場合は、燃料の蒸気圧の影
響がないため、外気温５〜４０℃の範囲内で大きな炎長
変化が生じなかった。

【００２９】＜実験例２＞この実験は、燃焼経過時間
（連続燃焼）に対する炎長変化を、エチルアルコールお
よび石油ベンジンと比較して測定した。本発明例の液体
燃料は、前例と同様のｎ−ヘプタンによる第１例、ｎ−
オクタンによる第２例およびｎ−ノナンによる第３例の
３種類の飽和炭化水素燃料であり、比較例がエチルアル
コールおよび石油ベンジンの液体燃料である。これらの
液体燃料を、前記ライターにそれぞれ４cc注入し、外気
温２３℃において炎長が３０mmとなるように調整した
後、しばらく放置した後に２分間の連続燃焼を行い、炎
長の変化を測定した。

【００３０】結果を図３のグラフに示す。石油ベンジン
を燃料としたライターでは燃焼時間の経過に伴い炎長が
伸び、約９０秒後には４０mmに達するのに対し、本発明
例およびエチルアルコール燃料では初期の炎長３０mmを
ほぼ安定して保っている。

【００３１】＜実験例３＞この実験は、ライターの使用
回数と炎長の変化を、アルコール燃料と比較して求めた
ものである。本発明液体燃料としては、実験例１と同様
であり、ｎ−ヘプタンによる第１例、ｎ−オクタンによ
る第２例およびｎ−ノナンによる第３例の３種類の飽和
炭化水素燃料であり、比較例がエチルアルコールの液体
燃料である。この液体燃料をライターに４cc注入し、全
体炎長を３０mmに調整した後、点火操作により着火して
１．５秒間燃焼させた後に消火し、この使用を繰り返し
て行い、所定回数毎に炎長を測定したものである。

【００３２】結果を図４のグラフに示す。これらの液体
燃料においては、ライターの使用回数が増加しても、炎
長は変化することなく一定である。

【００３３】＜実験例４＞この実験は、液体燃料の吸湿
性に伴う着火性の変化を、エチルアルコールによる液体
燃料と比較して測定した。前記のように、本発明の３種
類の飽和炭化水素燃料と、比較例のエチルアルコールと
を、それぞれライターに４ccずつ注入し、そのキャップ
を開放し、自然放置した際の時間の経過に対する回転ヤ
スリによる着火性を求めた。

【００３４】結果を表１に示す。エチルアルコールを燃
料とした比較例では放置時間が５分を経過すると、着火
燃焼が行えず使用不能となった。これは燃焼芯に湿潤し
ているアルコールが大気中の水分を吸収することによ
り、燃焼芯の芯先端に水分が付着して、液体燃料の浸出
量が減少して揮発分が低減し、その結果放置時間が５分
経過した時点で燃料が残留しているにもかかわらず着火
燃焼が行えず使用不能となった。これに対し、本発明例
では、吸湿性がないことで放置時間が増大しても着火が
行え、良好な燃焼状態が得られた。

【００３５】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態に係る液体燃料用の
ライターの概略断面図

【図２】本発明液体燃料によるライターでの外気温度と
炎長の関係を比較例と共に求めた実験例１の結果を示す
グラフ

【図３】本発明液体燃料によるライターでの連続燃焼時
間と炎長の関係を比較例と共に求めた実験例２の結果を
示すグラフ

【図４】本発明液体燃料によるライター使用回数と炎長
の関係を比較例と共に求めた実験例３の結果を示すグラ
フ

【符号の説明】１ライター２タンク３繊維材５燃料貯留部７燃焼芯９炎１０点火機構１６キャップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料を毛細管現象を用いて吸い上げる燃
焼芯を使用するライター等の燃焼器具用の液体燃料であ
って、ヘプタン、オクタンおよびノナンの少なくとも１種で組
成したことを特徴とする燃焼器具用液体燃料。
【請求項２】ヘプタン、オクタンおよびノナンの少な
くとも１種で組成した液体燃料を貯留した燃料貯留部
と、該燃料貯留部の液体燃料を毛細管現象を用いて吸い
上げて先端部で燃焼する燃焼芯と、燃焼芯に着火する点
火機構とを備えたことを特徴とする燃焼器具。