JPH0459527B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般家庭において使用され、かつ電
源コードが不要で手軽に使える触媒燃焼熱を熱源
とした触媒燃焼装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、この種の触媒燃焼装置は、一般家庭用と
してLPG、都市ガスを燃料とする輻射型暖房用
ストーブ、LPGを燃料とする半田ゴテ、ヘヤー
カーラ、ベンジンを燃料とする暖房用懐炉等に応
用されているが、第１図はこの種の触媒燃焼装置
をヘヤーカーラに応用した場合を示したもので、
第１図において、燃焼用触媒１の温度を感知した
感熱応動素子２は伸縮動作して、制御レバー３に
取付けた設定温度調整用の調整ねじ４および制御
レバー３を介して、この制御レバー３にバネ５で
付勢されて接触したバルブ装置６を駆動させるよ
うにしている。この場合、バルブ装置６と密閉部
７との隙間を調節することにより、放出される気
化燃料ガスの流量は調整されるもので、これによ
つて触媒燃焼発熱量を調整するようにしていた。

しかしながら、この構成においては、燃焼用触
媒１と感熱応動素子２が一体化されたものでない
ため、感熱応動素子２の伸縮動作による流量調整
と前記感熱応動素子２を内包する伝熱体８の温度
制御との時間的ズレが大きく、したがつて正確な
温度制御ができないものであつた。また前記燃焼
用触媒１を保持し、かつ気化燃料ガスを燃焼用触
媒１に供給するガス供給管９には、気化燃料ガス
と空気の混合ガスが直接流れ、かつこの混合ガス
は燃焼用触媒１に直接供給されることになるた
め、均一なガス量を燃焼用触媒１に供給すること
は難しく、そのため、燃焼用触媒１の均一燃焼は
行えず、その結果、局部的に異常燃焼を起こして
燃焼用触媒１の劣化が促進されるものであつた。
このように上記従来の構成においては、燃焼用触
媒１の不均一燃焼と、流量調整と伝熱体の温度制
御との時間的ズレの大きさとが相乗作用して正確
な温度制御を行うことができないという問題点を
有していた。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、
燃焼用触媒の均一燃焼が行えるようにするととも
に、温度制御の時間的ズレを小さくすることによ
つて、正確な温度制御を行うことができる触媒燃
焼装置を提供することを目的とする。

発明の構成 上記目的を達成するために本発明は、熱膨張係
数の小さい材料で形成された内パイプとこの内パ
イプの外側に間隔をおいて配設され、かつ熱膨張
係数の大きい材料で形成されたガス供給管とによ
りバイメタルを構成し、かつ前記内パイプの一端
部とガス供給管の一端部は気化燃料ガスと空気の
混合ガス流入部とは反対の方向で結合し、前記ガ
ス供給管の他端部は外郭に固定するとともに、内
パイプの他端部は流量調節バルブに当接させ、さ
らに前記ガス供給管の外側に間隔をおいて多数の
孔を有するガス分散管を配設するとともに、この
ガス分散管の外周部に燃焼用触媒を配設し、前記
内パイプとガス供給管に、混合ガスを整流して燃
焼用触媒に送り込むための孔を設けたもので、こ
の構成によれば、触媒燃焼による温度上昇がある
と、その熱を検知して前記ガス供給管および内パ
イプが熱膨張により即座に変位し、流量調節バル
ブを制御することになるため、正確で時間的ズレ
の小さい温度制御を行うことができ、また前記内
パイプとガス供給管には孔を設けているため、こ
の孔により混合ガスは整流された状態となり、か
つガス供給管の外側には間隔をおいて多数の孔を
有するガス分散管を配設しているため、前記ガス
供給管の孔を通過した混合ガスはガス分散管によ
り均等化された状態で燃焼用触媒に送り込まれる
ことになり、その結果、燃焼用触媒の均一燃焼を
行わせることができるものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづい
て説明する。第２図および第３図において、１０
は灯芯で、この灯芯１０の一端は液化燃料ガスを
貯蔵するタンク（図示せず）内に入つており、液
化燃料ガス（以下LPGと称す）を気化部１１に
吸い上げるものである。そして吸い上げられた
LPGは気化部１１で気化され、かつこの気化さ
れた燃料ガスはバルブＡ１２とバルブＢ１３で構
成される流量調節バルブに設けた通路１４を通つ
てノズル１５より噴出される。前記気化部１１
は、多孔性物質、たとえば焼結金属あるいはセラ
ミツク等を密閉用筒１６内に圧入もしくはかしめ
ることにより構成されている。この場合、前記気
化部１１は浸透膜を用いて気化させるようにして
もよいものである。

前記流量調節バルブを構成するバルブＢ１３
は、バルブＡ１２と同軸上で、かつバルブＡ１２
の外側に位置しているもので、バルブＡ１２をコ
イル状バネＡ１７のバネ力により常時ノズル１５
の方向に付勢している。１８は前記バルブＡ１２
とバルブＢ１３との気密性を保つＯリングＡであ
り、かつバルブＢ１３と気化部１１との気密性は
ＯリングＢ１９により保たれている。また前記バ
ルブＢ１３はコイル状バネＢ２０のバネ力により
常時ノズル１５の方向に付勢されているが、スイ
ツチ（図示せず）がオフしているときは、このス
イツチ（図示せず）と一体的に設けたレバー２１
によりバルブＢ１３が気化部１１側に押しつけら
れ、かつバルブＡ１２がコイル状バネＡ１７のバ
ネ力でノズル１５の方向に付勢されているため、
バルブＡ１２に設けたＯリングＣ２２がバルブＢ
１３に接触することになり、その結果、気化部１
１で気化された気化燃料ガスのノズル１５への供
給は停止状態となつている。

２３は熱膨張係数の低い材料で形成された内パ
イプで、この内パイプ２３はノズル１５と同軸上
に設けられており、かつノズル１５側端部は流量
調節バルブを構成するバルブＡ１２に当接させる
とともに、複数のスリツトよりなる空気吸引部２
４を設け、さらに内パイプ２３の一端部は密閉用
ねじ２５で密閉されている。２６は前記内パイプ
２３の外側に間隔をおいて配設されたガス供給管
で、このガス供給管２６は熱膨張係数の大きい材
料で形成され、かつ前記内パイプ２３とでバイメ
タルを構成している。また前記ガス供給管２６の
一端部は、易溶金属で形成された保安部品２７に
よつて前記密閉用ねじ２５とともに内パイプ２３
の一端部と結合され、かつガス供給管２６の他端
部は外郭２８に固定されている。

２９とガス供給管２６の外側にカラー３０を介
在させることにより間隔をおいて配設されたガス
分散管で、このガス分散管２９は多数の孔３１を
有し、かつガス分散管２９の外周には燃焼用触媒
３２を配設している。３３は前記外郭２８に設け
られ、かつ燃焼用触媒３２に着火するための着火
ヒータで、この着火ヒータ３３は前記ガス分散管
２９、燃焼用触媒３２とで加熱装置を形成してい
る。

３４は前記加熱装置の外側に配設された伝熱筒
体で、この伝熱筒体３４は適当に開けられた排気
孔を有する熱伝導率のよい材料で形成され、かつ
端部は外郭２８に固定されている。３５は伝熱筒
体３４の外周に密接した状態で装着された髪巻き
部で、この髪巻き部３５は多数の突起３６を設け
ている。

また前記バイメタルを構成する内パイプ２３と
ガス供給管２６には、気化燃料と空気の混合ガス
を整流して燃焼用触媒３２に送り込むための複数
個の孔３７，３８をそれぞれ設けている。

上記構成において動作を説明する。第３図にお
いて、レバー２１を矢印Ａ方向にスライドさせて
スイツチ（図示せず）をオンにすると、それまで
レバー２１により気化部１１側に押しつけられて
いたバルブＢ１３がコイル状バネＢ２０のバネ力
によりノズル１５側に移動させられる。そのと
き、バルブＢ１３の先端は当たりリブ３９に当た
り、かつバルブＡ１２は、コイル状バネＢ２０よ
り弾性係数の大きいコイル状バネＡ１７のバネ力
により矢印Ａ方向に移動し、そしてバルブＡ１２
の肩部４０が内パイプ２３の端面に当たつて固定
される。この動作により、バルブＢ１３に今まで
接触していたバルブＡ１２のＯリング２２は離れ
る。この状態、すなわち第３図の状態において、
気化部１１で気化された気化燃料ガスはバルブＡ
１２の通路１４を通つてノズル１５より噴出され
る。そしてノズル１５より内パイプ２３内に噴出
された気化燃料ガスは、内側パイプ２３に設けた
空気吸引部２４より吸い込まれた適量の空気と混
合して矢印Ｂで示す混合ガスとなる。この混合ガ
スは、内側パイプ２３内を通り、そして内パイプ
２３に設けた複数個の孔３７により、まず第１段
階の混合ガスの分散が矢印Ｃで示すようになさ
れ、その後、ガス供給管２６に設けた複数個の孔
３８により、第２段階の混合ガスの分散がなさ
れ、そして最終的にガス分散管２９に多数設けた
孔３１より均一に混合ガスが噴出して、燃焼用触
媒３２に供給される。この場合、内パイプ２３の
孔３７およびガス供給管２６の孔３８の開孔面積
は、任意でよいが、ガス分散管２９の孔３１の合
計面積より大きい方が、内パイプ２３およびガス
供給管２６での圧力損失が小さくてすむため、好
ましい。

また前記ガス分散管２９としては、パンチング
メタルあるいはエツチングメタルのような板材
を、所定の直径を有するようにパイプ状に加工し
たもの、あるいは孔あけ加工をしたパイプを用い
ればよいが、加工性の点で見れば前者の方が適し
ている。この場合、ガス分散管２９の材料は、パ
ンチングメタルあるいはエツチングメタルに限つ
たものではなく、多孔性材料、たとえば気孔率の
大きいセラミツクや焼結メタル、発泡金属のよう
なもので形成しても構わないものである。

なお、前記燃焼用触媒３２はバイメタルを構成
するガス供給管２６の外側に直接取付けた方が、
昇温に対しては敏感にバイメタルとして働きそう
であるが、燃焼用触媒３２自体の温度は700〜800
℃と高過ぎるため、逆にバイメタルとしての性能
低下を招く結果となるため、本発明の一実施例に
おいては、ガス供給管２６の外側にガス分散管２
９を配設し、そしてこのガス分散管２９の外周に
燃焼用触媒３２を配設しているものである。

前述したように、気化燃料ガスと空気の混合ガ
スが均一に燃焼用触媒３２に供給された状態で着
火ヒータ３３に通電すると、燃焼用触媒３２の均
一な燃焼が行われることになるため、局部的な異
常燃焼はなくなり、その結果、加熱装置の温度の
均一性、触媒性能の安定した状態が保たれるた
め、燃焼用触媒３２自体の耐久性も向上させるこ
とができる。

また前記バイメタルを構成する内パイプ２３と
ガス供給管２６は熱膨張係数が異なる材料で形成
されているため、燃焼開始により温度が上昇する
と、熱膨張係数の大きい材料で形成され、かつ他
端部が外郭２８に固定されたガス供給管２６は、
熱膨張係数の小さい材料で形成された内パイプ２
３を固定した状態で矢印Ｄ方向に引き上げるた
め、コイル状バネＡ１７のバネ力によつて付勢さ
れているバルブＡ１２も同方向に移動する。この
とき、バルブＢ１３は当たりリブ３９に当たつて
移動不能であるため、バルブＡ１２に設けたＯリ
ングＣ２２がバルブＢ１３の内面に接触する。こ
れにより、気化部１１で気化された気化燃料ガス
のバルブＡ１２に設けた通路１４への供給はスト
ツプする。この場合、内パイプ２３内には気化燃
料ガスと空気の混合ガスが流れているため、燃焼
用触媒３２の燃焼による温度上昇は、混合ガスの
冷却効果によつてほとんどなくなり、その結果、
ガス供給管２６との熱膨張差の大きい状態が得ら
れるため、温度に対して敏感な制御ができるもの
である。

また前述したように気化燃料ガスのバルブＡ１
２に設けた通路１４への供給がストツプすると、
温度が下がり、ガス供給管２６は元の長さに戻ろ
うとして矢印Ｅ方向に移動するため、これに伴つ
て内パイプ２３も矢印Ｅ方向に移動し、かつバル
ブＡ１２をコイル状バネＡ１７のバネ力に抗して
同方向に移動させる。これにより、バルブＡ１２
は第３図に示すような状態となり、バルブＡ１２
に設けたＯリングＣ２２がバルブＢ１３の内面よ
り離れるため、再び気化燃料ガスの供給が開始さ
れて燃焼を開始する。このような動作により設定
温度での温度制御が自動的に、かつ連続して行え
るものである。

前述したように本発明の一実施例においては、
バルブＡ１２とバルブＢ１３で構成される流量調
節バルブと、ガス供給管２６と内パイプ２３で構
成される温度制御機構（バイメタル）とが連結さ
れて一体化された構成となつているため、燃焼用
触媒３２の温度と伝熱筒体３４間の熱の受授によ
る温度変化に対しても、敏感に温度制御を行うこ
とができ、したがつて正確さ、および安定性を向
上させることができるものである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、熱膨張係数の小
さい材料で形成された内側パイプとこの内側パイ
プの外側に間隔をおいて配設され、かつ熱膨張係
数の大きい材料で形成されたガス供給管とにより
バイメタルを構成し、かつこれらを流量調節バル
ブに関連づけているため、触媒燃焼による温度上
昇があると、その熱を検知して前記ガス供給管お
よび内側パイプが熱膨張により即座に変位し、流
量調節バルブを制御することができ、その結果、
正確で時間的ズレの小さい温度制御を行うことが
でき、また前記内側パイプとガス供給管には、気
化燃料ガスと空気の混合ガスを整流して燃焼用触
媒に送り込むための孔を設けているため、この孔
により混合ガスは整流された状態となり、かつガ
ス供給管の外側には間隔をおいて多数の孔を有す
るガス分散管を配設しているため、前記ガス供給
管の孔を通過した混合ガスはガス分散管により均
一等化された状態で燃焼用触媒に送り込まれるこ
とになり、その結果、燃焼用触媒の均一燃焼を行
わせることができる等すぐれた効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の触媒燃焼装置をヘアーカーラー
に応用した状態を示す断面図、第２図は本発明の
一実施例における触媒燃焼装置をコードレスロー
ルブラシに応用した状態を示す断面図、第３図は
同拡大断面図である。 １２……バルブＡ、１３……バルブＢ、２３…
…内パイプ、２６……ガス供給管、２９……ガス
分散管、３１……ガス分散管の孔、３２……燃焼
用触媒、３７……内側パイプの孔、３８……ガス
供給管の孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱膨張係数の小さい材料で形成された内パイ
   プとこの内パイプの外側に間隔をおいて配置さ
   れ、かつ熱膨張係数の大きい材料で形成されたガ
   ス供給管とによりバイメタルを構成し、かつ前記
   内パイプの一端部とガス供給管の一端部は気化燃
   料ガスと空気の混合ガス流入部とは反対の方向で
   結合し、前記ガス供給管の他端部は外郭に固定す
   るとともに、内パイプの他端部は流量調節バルブ
   に当接させ、さらに前記ガス供給管の外側に間隔
   をおいて多数の孔を有するガス分散管を配設する
   とともに、このガス分散管の外周部に燃焼用触媒
   を配設し、前記内パイプとガス供給管に、混合ガ
   スを整流して燃焼用触媒に送り込むための孔を設
   けた触媒燃焼装置。