JPS6324209B2 - - 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い上
げ、該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
せて燃焼せしめる、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（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（例えば灯油を長期間高温，あ
るいは直射日光下に保存した時に生ずる酸化物，
過酸化物，樹脂等）している場合等には、前記タ
ール状物質の生成，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、それに伴い、発熱量
が著しく低下し燃焼室における空燃比を崩して臭
気，ススや有毒な一酸化炭素を多発する様な不具
合を生じていた。また点火時には上記タール状物
質によつ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、安定燃焼に至るに著し
く長時間を有し、その間不安定過渡燃焼による臭
気、スス、一酸化炭素等の発生を増大せしめてい
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、燃焼芯を下げての消火操作を不能と
する様な危険な状態もあつた。

本発明はこれら従来の欠点を解消するために、
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添付図面と共に説明する。

第１図において、１は主芯で、シリカ−アルミ
ナ系のセラミツク多孔体（シリカ：アルミナ≒
50：50，重量比）をシリカ系結合剤で結合させた
ものである。２は吸上げ芯で、ポリプロピレン布
よりなり、主芯１に連接されている。３は燃料気
化部で、燃焼器に装着した時、燃焼室に露出され
る部分である。燃料気化部３表面全体は、気化抑
制層４で覆われている。この気化抑制層４は無水
ケイ酸中に無機顔料を分散させたもので、多孔性
を有している。また気化抑制層４は、燃料気化部
３先端より30〜50％の位置で２分され、気化抑制
層上部５の気化抑制率は、気化抑制層下部６の気
化抑制率に比較して大となつている。７は縫製
糸、８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
ら主芯１へと吸い上げられ、燃料気化部３表面か
ら気化する。ここで本発明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図は第１の従来例で従来のセラミツク多孔
体のみからなる燃料気化部３、第３図は第２の従
来例で燃料気化部３の先端から30〜50％に気化抑
制層４を設けたもの、第４図は本発明による燃料
気化部３全体を気化抑制層４で覆い、燃料気化部
３先端より30〜50％の位置で２分し、気化抑制層
上部５の気化抑制率を、気化抑制層下部６の気化
抑制率に比較して大とした燃料気化部３であり、
おのおのその断面を示す。

即ち、燃料Ｆは主芯１内を吸い上げられ、燃料
気化部３表面から気化する。このとき、第１の従
来例においては、第２図に示すように、燃料Ｆは
燃料気化部３先端より多量に気化する。しかし燃
料中の微量の高沸点成分や、変質成分は容易に気
化しない。このため、この先端に高沸点成分や変
質成分は蓄積し、温度と酸素の影響を受けタール
状物質Ｔに変化し、蓄積した。また、第２の従来
例においては、第３図に示すように燃料気化部３
の先端から30〜50％に気化抑制層４を設けること
によつて、燃料Ｆは燃料気化部３先端よりある程
度は気化するが気化を抑制されていることによ
り、気化量は気化抑制層４を設けていない場合に
比べて少量であり、熱量が蓄積され気化部先端は
温度が上昇する。このため燃料中の微量の高沸点
成分や変質成分は、この高温となつている先端部
においては熱分解され、容易に気化される。さら
に気化抑制層４としての無機顔料や無水ケイ酸
は、一種の酸化触媒でありその触媒作用によつ
て、この熱分解作用は促進される。しかし、燃料
気化部３において、気化抑制層４の設けてある上
部とそうでない下部との気化表面の温度差は大で
あり、燃料気化量が多い下部では、表面の温度が
低くなつている。このため、気化抑制層４の設け
てある上部とそうでない下部との境界面では、燃
料中の微量の高沸点成分や変質成分は、温度と酸
素の影響をおおいに受けタール状物質Ｔに変化
し、蓄積しやすくなる。

ところが、本発明実施例品は第４図に示すよう
に、燃料気化部３全体を気化抑制層４で覆い、気
化抑制層上部５の気化抑制率を、気化抑制層下部
６の気化抑制率に比較して大とすることにより、
気化部全体の輻射率が高くなるため、周囲からの
熱量を受け易くなるとともに、気化部全体が気化
抑制層でおおわれているため、気化量が全体的に
減少するため、気化部の温度が上昇する。そし
て、燃料中の微量の高沸点成分や変質成分は、気
化抑制率が高く気化量が少ないため特に高温とな
つている気化部先端においては、容易に熱分解さ
れ、気化抑制層下部６においても、ある程度熱分
解される。また、気化部表面の温度差も小さくす
ることが可能となり、温度と酸素の影響も小とな
る。さらに、気化抑制層に差を設けてあるため、
燃料の気化が、気化部３全体にムラなくすすむた
め、気化が不十分で発熱量が少量となる不具合も
生じなくなる。

ちなみに、吸上げ気化方式の石油燃焼器を用い
て燃焼させたときの結果を示すと第５図、および
第６図のようになる。燃料は白灯油にサラダ油を
0.1容量％混合させたものを用い、燃焼芯は以下
の３種を用いた。

(1) シリカ−アルミナ系セラミツクフアイバー芯
で未処理のもの。

(2) 同上のセラミツクフアイバー芯の燃料気化部
３表面の先端から30〜50％に、無水ケイ酸８重
量％含む無機顔料を20mg／cm²塗布したもの。

(3) 同上のセラミツクフアイバー芯の燃料気化部
３全体を無水ケイ酸10重量％含む無機顔料から
成る気化抑制層４で覆い、その塗布量を気化抑
制層上部５では、20mg／cm²とし、気化抑制層下
部６では４mg／cm²としたもの。

この３種を比較すると、第５図に示すように、
気化部全体に気化抑制層４を設けて、その気化抑
制率に差を設けたもの(3)（〇印）は、未処理のも
の(1)（〇印）、30〜50％気化抑制層を設けたもの
(2)（□印）に比べて、気化部先端の温度上昇は、
全く見られない。このことは、常に、燃料が燃料
気化部３において安定に供給，気化されており、
タール蓄積などに起因する燃料の気化部への供給
不足による燃料気化部３先端の温度上昇、即ち、
空焼き状態になつていないことを示す。

また、第６図に示すように、気化部全体に気化
抑制層４を設けて、その気化抑制率に差を設けた
もの(3)（〇印）は、未処理のもの(1)（〇印）、30
〜50％気化抑制層を設けたもの(2)（□印）に比べ
て発熱量の低下が著しく減少している。

さらに、気化抑制層４に、無機顔料とともに無
水ケイ酸を混合することにより、気化抑制層４に
結着性および強度をもたせることができる。この
ことにより、気化抑制層４の剥離，亀裂等が発生
することがなくなり、気化抑制層４の燃焼時にお
ける効果を十分維持することができる。

以上の本発明によれば次のような効果を期待で
きる。

タール状物質の生成、蓄積を抑え、長時間に
わたる安定燃焼をはかれる。

気化部全体に設けられた気化抑制層の作用に
より、気化部全体の温度が上昇し、局所的に表
面の温度が低くならないとともに、未気化の灯
油が空気中の酸素の影響を受けることがないこ
とや、気化部上部の気化抑制率が高いことによ
り上部は特に高温となつているため、灯油中の
高沸点成分や変質成分が、気化部においてター
ル状物質になりにくいとともに、上部気化部に
おいて積極的に分解、気化するため、常に安定
な気化状態が得られる。

高温状態となる気化部上部の気化抑制層の膜
厚が大となつているため上部の耐熱性が充分維
持され、耐久強度が増大する。

【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、および、第３図は従来の燃焼
芯の作用説明図、第４図は本発明の一実施例にか
かる燃焼芯の作用説明図、第５図、および、第６
図はその特性図である。 １……主芯、２……吸上げ芯、３……燃料気化
部、４……気化抑制層、５……気化抑制層上部、
６……気化抑制層下部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体燃料を毛細管現象により吸上げて気化さ
   せる燃料気化部表面全体に、無機顔料と無水ケイ
   酸とを含有する多孔性材料から成る気化抑制層を
   形成し、この気化抑制層は、気化部先端より30〜
   50％の位置で上下に２分し、気化抑制層上部の気
   化抑制率は、気化抑制層下部の気化抑制率に比較
   して大であることを特徴とする燃焼芯。 ２ 気化抑制層は、その塗布量を気化抑制層上部
   では20mg／cm²程度、気化抑制層下部では４mg／cm²
   程度としたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の燃焼芯。