JPH0220885B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は熱風発生装置に係り、特に液化ガスを
無炎で完全燃焼させて得られる燃焼排気を利用し
て高温の熱風が得られるようにした熱風発生装置
に関する。

〔従来技術〕

従来から、熱収縮チユーブの収縮作業、乾燥、
解凍、接着、プラスチツクの成型、あるいは半田
の溶融等を熱風により行なうことは一般に知られ
ている。

ところで従来、この種の熱風を発生させる装置
としては、電気ヒータと送風フアンとを備えたヘ
アドライヤに似た構造のものが用いられている。

ところが、例えば熱収縮チユーブに見られるよ
うに、旧来はポリ塩化ビニル系のものが主流であ
つたものが、最近では耐熱性の素材が中心となつ
てきており、ために旧来は200〜300℃の熱風で作
業できたものが、耐熱性新素材として例えばシリ
コンゴム系の収縮チユーブを用いる場合には400
〜500℃の熱風が必要となる。このため、従来の
電気式のものでは熱風の温度が不足するという問
題がある。

また、電力ケーブルや電話ケーブルを結束した
ものに収縮チユーブを被覆する等の場合には、温
度はもとより熱風量も多量に必要となり、これを
従来の電気式のもので得ようとすると、AC100V
仕様で800〜1500KWにも達してしまう。またケ
ーブル作業に限らず、この種の熱風発生装置を用
いる作業の多くは、屋外や電源の取り難い場所が
多いため、従来の電気式のものは使用できないこ
ともあり、また降雨時等ではシヨートのおそれが
ある。また仮え電源が確保できたとしても、使用
電力が大きいため装置が大型となつて電源コード
も太く重くなり、ために長時間の作業には不向き
であるという問題がある。

このため一部では、電気式の熱風発生装置に代
えて、ガソリントーチや液化ガスを用いたガスト
ーチの炎を使用することも行なわれているが、炎
の場合にはケーブルの火災事故や引火事故、ある
いは炎による機器類の損傷のおそれがあり、実用
上大きな問題がある。

〔発明の目的〕

本発明はかかる現況に鑑みなされたもので、高
温、多量の熱風を小型の装置で容易に得ることが
でき、しかも炎を用いる場合と異なり火炎等のお
それがない熱風発生装置を提供することを目的と
する。

〔発明の概要〕

本発明は、燃料ガスを噴出するガス噴出部と；
ガス噴出部の出側に設けられ、ガス噴出部から噴
射されるガスのエゼクタ作用により外部から空気
を吸引して混合ガスを生成する混合ガス生成部
と；混合ガス生成部からの混合ガスを噴射し、点
火により有炎燃焼を行なうノズルと；前記混合ガ
ス生成部に強制的に空気を供給して有炎燃焼の炎
を吹消す送風部と；前記ノズルでの有炎燃焼によ
り反応温度まで昇温するとともに、前記送風部に
よる消炎後は、複数の直線通路内を通過する混合
ガスと接触して混合ガスを無炎燃焼させる燃焼触
媒が組込まれた燃焼部と；燃焼部での燃焼排気を
熱風として吐出する熱風吐出部と；を備え、送風
部の作動により、有炎燃焼の炎を消して自動的に
無炎燃焼に移行できるようにしたことを特徴とす
る。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図において１は、把手１ａを有する中空Ｔ
形状の本体であり、この本体１の先端には、先端
に熱風吐出口２ａを有する筒状の燃焼ケース２の
基端が連結されている。

前記本体１の把手１ａ内には、第１図に示すよ
うに下端に注入弁４を有する燃料タンク３が組込
まれており、この燃料タンク３に充填された液化
ガス５は、例えば多孔質状の吸上げ体６を介して
吸上げられ、中間部に液化ガス５の流量を微少コ
ントロール可能なニードルバルブ等のバルブ７を
有するガス配管チユーブ８および後述する熱交換
器配管９を介して最終ガスジヨイント１０に導び
かれるようになつている。

前記バルブ７は、第１図に示すようにその操作
部７ａが前記把手１ａ外に位置しており、この操
作部７ａの回動操作によりバルブ７の開度が調整
され、燃料タンク３から吸上げられる液化ガス５
の流量が制御されるようになつている。

また前記ガス配管チユーブ８および熱交換器配
管９は、いずれも金属パイプで形成され、かつ熱
交換器配管９は、熱伝導の良好な例えば銅または
黄銅パイプで形成されており、熱交換器配管９の
中間部は、第１図に示すように前記燃焼ケース２
の熱風吐出口２ａ下流側で２〜３回コイル状に巻
かれて熱交換器９ａを構成している。また前記ガ
ス配管チユーブ８と熱交換器配管９とは、第１図
に示すように取付用ジヨイント１１を介して着脱
可能に接続されている。

前記最終ガスジヨイント１０は、第１図に示す
ように金属材料で形成されて筒状をなしており、
その先端部は、20〜50μのステンレス鋼または銅
合金の粒子を焼結してなるフイルタ１２が内装さ
れ先端に100μ〜300μφのオリフイス１３が形成さ
れた金属製のガス出口部材１４の基端に螺装連結
され、その間はＯリング１５によりシールされて
いる。

また前記ガス出口部材１４の先端には、第１図
および第２図に示すように先端がラツパ状に拡大
しその先端面に多数の孔１６ａを有する金属製の
燃焼火口１６が装着された金属製のノズル１７の
基端が螺装連結されている。このノズル１７の前
記オリフイス１３出側位置には、第１図および第
２図に示すようにオリフイス１３から100〜300
ｍ／secの流速で噴出される液化ガス５のエゼク
タ作用により外部から空気を吸引するための燃焼
空気口１８が設けられており、前記オリフイス１
３から噴射された液化ガス５と燃焼空気口１８か
ら吸引された空気とは、前記ノズル１７内で混合
されて混合ガスとなり燃焼火口１６から噴出され
るようになつている。

前記燃焼火口１６と熱交換器９ａとの間には、
第１図に示すように燃焼火口１６から噴出される
混合ガスを無炎で完全燃焼させるための燃焼触媒
１９が配置され、またこの燃焼触媒１９と燃焼火
口１６との間には、燃焼火口１６から噴出される
混合ガスに点火するためのスパークプラグ２０が
配されている。

前記燃焼触媒１９は、第１図および第２図に示
すように白金、パラジウム等の貴金属触媒を、触
媒が付着し易く熱シヨツクに強いコージライト系
またはムライト系セラミツク製の担体上に把持さ
せて形成されており、前記担体は、混合ガスの通
気性をよくして圧力損失を少なくし、しかも混合
ガスと触媒とを充分に接触させるようにするた
め、格子状あるいはハニカム状等内部に軸方向の
直線通路１９ａが多数形成される円筒状をなして
いる。この燃焼触媒１９は、例えば前記担体を塩
化白金酸の塩配酸性とした１％水溶液に浸すとと
もに真空含浸させて乾燥し、これを水素気流中で
還元させて製作されている。

また前記スパークプラグ２０は、第１図に示す
ように取付ねじ２１を介して前記燃焼ケース２内
に固定され、その高電圧ケーブル２２は絶縁碍子
２３を介して引出され、前記把手１ａ内に配した
圧電素子２４に接続されている。この電圧素子２
４のアース２４ａは前記ガス配管チユーブ８に接
続され、また圧電素子２４操作用の点火釦２５
は、把手１ａ外に突出配置されている。そしてこ
の点火釦２５を操作することにより、前記スパー
クプラグ２０と燃焼火口１６との間で火花が発生
し、燃焼火口１６から噴出される混合ガスに点火
されるようになつている。

一方、前記本体１の基端内部には、第１図に示
すように本体１の基端開口部に装着されたガード
金網２６を介して外気を本体１内に強制的に吸引
する送風フアン２７およびこれを駆動する小型モ
ータ２８がそれぞれ組込まれており、またこの小
型モータ２８の電源は、把手１ａ内に組込まれた
乾電池２９が用いられている。そしてこの乾電池
２９と前記小型モータ２８とは、前記ノズル１７
の内部温度を感知して閉成される例えばバイメタ
ルスイツチ等の常開の感熱スイツチ３０を介して
接続されている。

すなわち、前記乾電池２９は、第１図に示すよ
うにその陽極端が把手１ａ内に配した絶縁板３１
の陽極３１ａに接触するとともに、陰極端が陰極
スプリング３２を介してキヤツプ３３で支持され
ており、前記陽極３１ａは、前記感熱スイツチ３
０を介して前記小型モータ２８の陽極２８ａに接
続され、小型モータ２８の陰極２８ｂは、把手１
ａ、キヤツプ３３、および陰極スプリング３２を
介して前記乾電池２９の陰極端に接続されてい
る。そして前記感熱スイツチ３０の閉成により前
記小型モータ２８が起動されて送風フアン２７が
回転駆動し、外部から吸引された空気の概略20％
程度は、前記燃焼空気口１８を介して強制的にノ
ズル１７内に供給されるとともに、残余の概略80
％程度の空気は、ノズル１７および燃焼触媒１９
の外周部を通つて燃焼ケース２の熱風吐出口２ａ
に供給されるようになつている。

前記ノズル１７の燃焼空気口１８外周位置に
は、第１図および第２図に示すように前記送風フ
アン２７に向かつてラツパ状に拡がる炎吹消しス
カート３４が取付けられて送風フアン２７から送
風される空気を積極的に燃焼空気口１８に導びく
ことができるようになつており、また前記ノズル
１７先端外周部には、送風フアン２７からの送風
が直接燃焼触媒１９に衝接して燃焼触媒１９が過
冷却されるのを防止する筒状の送風ガイド３５が
取付けられている。

次に作用について説明する。

使用に際しては、まず操作部７ａを開側に回動
操作してバルブ７を開く。すると、燃料タンク３
内の液化ガス５は、内外の圧力差により吸上げ体
６を介して吸上げられるとともに、ガス配管チユ
ーブ８および熱交換器配管９を介して最終ジヨイ
ント１０に導びかれ、さらにガス出口部材１４内
のフイルタ１２を通過して異物が除去された後、
オリフイス１３から100〜300ｍ／secの流速でノ
ズル１７内に噴射される。

液化ガス５がオリフイス１３から噴射される
と、そのエゼクタ作用により外気が燃焼空気口１
８からノズル１７内に吸引され、液化ガス５と外
気とがノズル１７内で混合されて混合ガスが燃焼
火口１６から噴射される。

この状態で点火釦２５を操作すると、スパーク
プラグ２０と燃焼火口１６との間で火花が発生し
て燃焼火口１６から噴射される混合ガスに点火さ
れ、混合ガスは燃焼火口１６の面で炎を伴なつて
燃焼される。この燃焼熱により、燃焼触媒１９が
反応温度（約180℃）まで加熱されるとともに、
熱交換器９ａが加熱されて液化ガス５はここで完
全に気化される。またこれと同時に、燃焼火口１
６を介してノズル１７も昇温し、点火から５〜10
秒間で感熱スイツチ３０が閉成して小型モータ２
８が起動される。

小型モータ２８が起動すると、送風フアン２７
が回転駆動して外気が本体１内に吸引され、吸引
された外気の80％程度はノズル１７および燃焼触
媒１９の外周部を通つて燃焼ケース２の熱風吐出
口２ａに導びかれるとともに、残余の外気は、炎
吹消しスカート３４を介し燃焼空気口１８から強
制的にノズル１７内に供給される。すると、ノズ
ル１７内の混合ガスの空気が過剰となり、燃焼火
口１６での炎は、極小爆発を起こして失火し、混
合ガスが直接燃焼触媒１９に供給されることにな
る。この際、燃焼触媒１９は前述のように反応温
度まで加熱されているので、燃焼火口１６から噴
射される混合ガスは燃焼触媒１９部分で燃焼さ
れ、以後この燃焼が継続される。この燃焼触媒１
９での燃焼は完全燃焼であり、炎を全く伴なわな
い無炎燃焼となる。この燃焼触媒１９での燃焼排
気は、燃焼ケース２の先端内部において燃焼触媒
１９の外周部を通つてきた送風フアン２７からの
空気と混合され、これにより適温となつた熱風は
熱風吐出口２ａから吐出される。この熱風温度
は、バルブ７の開度調節により100〜500℃の範囲
で制御される。

ところで、燃焼に用いられる気化ガス量が毎分
200c.c.未満の少量の場合には、室温で充分気化す
るため熱交換器９ａを設けて液化ガス５を積極的
に気化させる必要はない。

ところが必要気化ガス量が毎分200c.c.以上にな
ると、室温では気化が間に合わず、液化したまま
の生ガスがノズル１７から噴出され、正常な燃焼
ができずに大きな火炎となつて熱風吐出口２ａか
ら出てくるおそれがある。

一般に、熱風吐出口２ａから吐出される熱風の
温度を400〜500℃に設定した場合、消費気化ガス
量は毎分300〜500c.c.程度必要となるが、このよう
に多量のガス量を必要とする場合には、通常の方
法では気化させることが困難である。

ところが熱交換器９ａを設置することにより、
多量のガス量を必要とする場合でも液化ガス５を
完全に気化させることができ、前記不具合が全く
ない。

燃焼を停止させる場合には、操作部７ａを閉側
に回動操作してバルブ７を閉じる。すると、ノズ
ル１７側にガスが供給されなくなつて燃焼触媒１
９での燃焼が停止される。ところが、送風フアン
２７は燃焼触媒１９での燃焼が停止しても直ちに
停止することはなく、ノズル１７が感熱スイツチ
３０が設定温度（例えば引火、火災のおそれがな
い200℃以下）となつた際にようやく停止し、そ
れまでは送風を継続することになる。このため、
高温状態で作業を中断しても強制風冷により安全
性が確保される。

しかして、液化ガス５の燃焼排気と送風フアン
２７からの送風とを混合して熱風としているの
で、従来の電気式のものと比較して装置を大幅に
小型、軽量化できる。また燃焼ガス量を制御する
だけで、高温から低温までの広範囲な熱風が得ら
れ、しかも熱風量を常に一定にすることができ
る。

また送風フアン２７からの空気を強制的にノズ
ル１７内に導びくようにし、しかも送風フアン２
７の起動、停止を感熱スイツチ３０で行なうよう
にしているので、燃焼火口１６での有炎燃焼から
燃焼触媒１９での無炎燃焼に移行させるのに特段
の操作を要せず、操作が容易であるとともに操作
ミスがない。

また、送風フアン２７からの空気は、燃焼触媒
１９の外周部を通つて燃焼ケース２の先端部に供
給され、その際燃焼ケース２を冷却することにな
るので、得られる熱風温度に比較して燃焼ケース
２を低温に維持することができ安全である。また
熱風は、送風フアン２７からの空気が混合されて
いるとはいつても基本的には燃焼排気であり、し
たがつて酸素量が極めて少ない熱風が得られ、可
燃性素材を熱風加工する場合でも充分な安全性が
確保される。

本出願人は、熱風吐出口２ａから吐出される
550℃の熱風で、ガソリンを浸した布片をあぶつ
てみたが、引火することが全くないことが確認さ
れた。これは、前述のように熱風吐出口２ａから
吐出される熱風は基本的には燃焼排気であり、し
たがつて酸欠を起こしているためであると考えら
れる。

また把手１ａ内に燃料タンク３および乾電池２
９を組込んでいるので、コードレスとすることが
でき、装置の小型、軽量化と相俟つて長時間の作
業が可能となる。

なお前記実施例では、コードレスのものについ
て説明したが、例えば燃料タンク３を別に設け、
チユーブを介してバルブ７に接続するようにして
もよい。このようにすればコードレスとはならな
いが、燃料タンク３の分だけ装置を小型、軽量化
できるとともに、燃料タンク３の大型化が可能と
なり、しかも液化ガス用のチユーブは細径の軽量
のもので足りるので、従来の電気式のものの大重
量で太い電源コードのような不具合はない。

また前記実施例では、小型モータ２８を定速回
転させて送風フアン２７からの送風量を一定とす
るものについて説明したが、小型モータ２８の回
転数を調整して送風フアン２７からの送風量を制
御するようにしてもよい。

また熱交換器９ａの形状は、コイル状に巻いた
ものに限らず、例えば燃焼触媒１９の内部と同様
の形状に平板を組んだ構造のもの等でもよく、ま
た使用ガス量が少ない場合には、熱交換器９ａを
省略してもよい。

また前記実施例では、送風フアン２７からの空
気の一部のみをノズル１７内に強制的に供給する
ものについて説明したが、送風フアン２７からの
送風量が少なく燃焼触媒１９が過冷却されるおそ
れがない場合には、送風フアン２７からの空気の
全量をノズル１７内に供給するようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、液化ガスと空気
との混合ガスを燃焼させてその炎で燃焼触媒を反
応温度まで昇温するとともに、送風部から混合ガ
ス生成部に強制的に供給される空気により、前記
炎を吹消して以後燃焼触媒部分で無炎の完全燃焼
を行なわせ、かつ前記送風部からの空気により燃
焼排気を熱風吐出部から勢いよく吐出させるよう
にしているので、高温、多量の熱風を小型、軽量
の装置で容易に得ることができる。また燃焼排気
を熱風として利用するので、高温の空気を直接利
用する電気式のものに比較して、火災等のおそれ
が極めて少なく安全である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す熱風発生装置
の断面図、第２図は一部を分解した第１図の要部
斜視図である。 １……本体、１ａ……把手、２……燃焼ケー
ス、２ａ……熱風吐出口、３……燃料タンク、５
……液化ガス、７……バルブ、９……熱交換器配
管、９ａ……熱交換器、１２……フイルタ、１３
……オリフイス、１６……燃焼火口、１６ａ……
孔、１７……ノズル、１８……燃焼空気口、１９
……燃焼触媒、１９ａ……直線通路、２０……ス
パークプラグ、２４……圧電素子、２７……送風
フアン、２８……小型モータ、２９……乾電池、
３０……感熱スイツチ、３４……炎吹消しスカー
ト、３５……送風ガイド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料ガスを噴出するガス噴出部と；ガス噴出
   部の出側に設けられ、ガス噴出部から噴射される
   ガスのエゼクタ作用により外部から空気を吸引し
   て混合ガスを生成する混合ガス生成部と；混合ガ
   ス生成部からの混合ガスを噴射し、点火により有
   炎燃焼を行なうノズルと；前記混合ガス生成部に
   強制的に空気を供給して有炎燃焼の炎を吹消す送
   風部と；前記ノズルでの有炎燃焼により反応温度
   まで昇温するとともに、前記送風部による消炎後
   は、複数の直線通路内を通過する混合ガスと接触
   して混合ガスを無炎燃焼させる燃焼触媒が組込ま
   れた燃焼部と；燃焼部での燃焼排気を熱風として
   吐出する熱風吐出部と；を具備することを特徴と
   する熱風発生装置。 ２ 送風部からの空気の一部を、燃焼触媒の外周
   部を介して熱風吐出部に導くことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の熱風発生装置。 ３ 燃焼部の先端側に、燃焼排気との熱交換によ
   り燃料ガスを気化させてガス噴出部に導く熱交換
   器を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の熱風発生装置。 ４ 燃焼部の基端側に、混合ガスへの点火手段を
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項、
   第２項または第３項記載の熱風発生装置。