JPH0519043B2 - - Google Patents
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- JPH0519043B2 JPH0519043B2 JP58083787A JP8378783A JPH0519043B2 JP H0519043 B2 JPH0519043 B2 JP H0519043B2 JP 58083787 A JP58083787 A JP 58083787A JP 8378783 A JP8378783 A JP 8378783A JP H0519043 B2 JPH0519043 B2 JP H0519043B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- porous body
- ceramic porous
- combustion
- vaporized
- Prior art date
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Description
本発明は液体燃料の気化ガス、気体燃料を燃焼
させるようにした発熱装置に関するものである。 一般的に液体燃料を燃焼させる方式としては綿
やガラスウール、石綿などの繊維素を束にした
り、繊布などで構成したいわゆる“芯”にて吸い
上げ、芯材の先端部に別途の点火源を近づけ、吸
い上げられた燃料の一部を気化燃焼させ、その熱
でもつて次の燃料を気化燃焼させることにより連
続的に燃焼を継続させるようにした方式によるも
の、あるいは噴霧状に燃料を噴出させ別途設けた
点火源によつて着火して発熱量の大きな燃焼火炎
を得るようにした燃焼方式などが一般的である。 ところが、上記の如き燃焼方式では、比較的大
きな発熱量が得られる反面、燃焼装置が大型化す
ること、点火源を装備しなければならないこと、
火炎が発生することにより火炎を誘起する恐れが
大きいこと、微小な発熱量を完全燃焼させること
によつて長時間にわたり継続燃焼させるような装
置を安価に得られないなど多くの欠点を有するほ
か燃料を効率的に燃焼させることが困難であつ
た。 本発明は上記に鑑みて開発した発熱装置であつ
て小型軽量で長時間に亘り、安全に燃焼させるこ
とができ、かつ燃料を効率的に燃焼させるように
したものである。 以下、本発明実施例を図によつて具体的に詳述
する。 第１図は本発明装置の基本構成図で、１は燃料
２を貯蔵する燃料タンク、３は下方部が燃料２中
に浸漬される如く配置された燃料導出多孔体であ
り、この燃料導出多孔体３は１インチ平方当り50
〜500セル程度の気孔を有するポーラス（多孔質）
セラミツクあるいは石綿、グラスウール、カーボ
ンフアイバーなどの集束体でもつて構成される。
また４はシヤツターで燃料導出多孔体３からの燃
料導出量を加減したり、供給を停止させる操作を
行なうものである。５はセラミツク多孔体で、こ
のセラミツク多孔体５としては三角、四角、六
角、円形など多数の空孔をもつたハニカム形状の
もの、不定形状の空孔をもつた三次元網状をした
ものなど各空孔が連通し、通気抵抗の比較的小さ
いものであればよく、これら多孔質の物体に対
し、酸化触媒成分である白金（Pt）パラジウム
（Pd）ロジウム（Rh）などの白金族金属を１
容量当り、0.5〜５ｇ程度保持させて構成されて
いる。 さらに６は被加熱物体を収納する容器で、被加
熱物体の量、性状などによつてこの容器６の形状
はそれぞれに最も適した形状のものを使用すれば
よい。 次に上記のように構成された発熱装置の作動を
説明する。いま、燃料タンク１に貯蔵された燃料
２には燃料導出多孔体３の下方部が浸漬された状
態にあることから液体状の燃料２は毛細管現象に
よつて吸い上げられ、この吸い上げられる過程に
おいて燃料のほとんどが、気化燃料となり、シヤ
ツター４が開路している場合には、上昇してこの
シヤツター４の上部に配設され触媒成分が担持さ
れたセラミツク多孔体５に送られる。そのため気
化燃料はセラミツク多孔体５中において触媒成分
である白金による作用でもつて酸化反応、すなわ
ち燃焼を起こすこととなる。このような気化燃料
の酸化反応に伴つて燃焼熱が発生することから連
続的に燃料導出多孔体３から送られてくる気化燃
料はセラミツク多孔体５において酸化反応が促
進、拡大され連続的に酸化燃焼作用が継続するこ
とになり、そのため発生した燃焼熱によつて容器
６を加熱することから該容器６に入れられた被加
熱物体（図示せず）を加熱する。 一方、白金族を担持させたセラミツク多孔体５
における酸化反応を起こす容量が充分に大きい場
合には、発生する熱量は供給される気化燃料量に
ほぼ比例することから、シヤツター４の開度を調
節することによつて発熱量、加熱温度を制御する
ことができ、また該シヤツター４を閉塞すること
によつて発熱作動を停止させることができる。 ところで、上記の如く本発明装置にて燃焼に供
する液体燃料としては１気圧下における沸点が30
℃以上のメタヌール（64℃）、エタノール（78℃）
エーテル（34℃）、アセトン（54℃）など比較的
低沸点の可燃性有機液体を用いることが好ましく
その他、ガソリン、灯油などでもよいが、灯油の
如く沸点が比較的高いようなものにあつては第２
図ａ，ｂにて例示するようにヒータＨを燃料導出
多孔体３、セラミツク多孔体５などの各々に埋設
しておき、該ヒータＨにバツテリーＢより通電し
加熱することによつて一層酸化燃焼反応を促進さ
せることができる。 さらに、燃焼に供する燃料としてはアルコー
ル、エーテル、アセトンなど常温常圧にて液体で
あるものに限らず、加圧下において液体となり常
温常圧では気体であるブタン、エタン、メタンな
どの燃料を使用してもよく、この場合供給される
気体燃料の流れを整流するために燃料導出多孔体
３を具備させておいてもよいが、その場合には必
ずしも必要とはしない。 また、上記実施例では、燃料として液体燃料や
気体燃料を用いたものを示したが、この他にメタ
ノール等の固形燃料を用いてもよい。 次に本発明装置についての実験例を第１表に挙
げる。 これらＡ〜Ｇの実験例における、特に燃料反応
の立上りをセラミツク多孔体５の中心点直上約５
mmの位置の温度と、燃料をセラミツク多孔体５に
供給開始時点からの経過時間とによりプロツトし
たのが第３図のグラフであつて、これから明らか
なように同一燃料を使用したものにおいて、燃料
導出多孔体３、セラミツク多孔体５の気孔率の大
きなもの、すなわちセル数が多く、かつ大きな体
積をもつた、特にセラミツク多孔体５を装備した
ものの方が温度立上りが早く、しかも高温度が得
られる傾向が認められる。これは実験例Ａ、Ｂ、
Ｃから明らかなように気化燃料と触媒成分を担持
させるようにした発熱装置に関するものである。 一般的に液体燃料を燃焼させる方式としては綿
やガラスウール、石綿などの繊維素を束にした
り、繊布などで構成したいわゆる“芯”にて吸い
上げ、芯材の先端部に別途の点火源を近づけ、吸
い上げられた燃料の一部を気化燃焼させ、その熱
でもつて次の燃料を気化燃焼させることにより連
続的に燃焼を継続させるようにした方式によるも
の、あるいは噴霧状に燃料を噴出させ別途設けた
点火源によつて着火して発熱量の大きな燃焼火炎
を得るようにした燃焼方式などが一般的である。 ところが、上記の如き燃焼方式では、比較的大
きな発熱量が得られる反面、燃焼装置が大型化す
ること、点火源を装備しなければならないこと、
火炎が発生することにより火炎を誘起する恐れが
大きいこと、微小な発熱量を完全燃焼させること
によつて長時間にわたり継続燃焼させるような装
置を安価に得られないなど多くの欠点を有するほ
か燃料を効率的に燃焼させることが困難であつ
た。 本発明は上記に鑑みて開発した発熱装置であつ
て小型軽量で長時間に亘り、安全に燃焼させるこ
とができ、かつ燃料を効率的に燃焼させるように
したものである。 以下、本発明実施例を図によつて具体的に詳述
する。 第１図は本発明装置の基本構成図で、１は燃料
２を貯蔵する燃料タンク、３は下方部が燃料２中
に浸漬される如く配置された燃料導出多孔体であ
り、この燃料導出多孔体３は１インチ平方当り50
〜500セル程度の気孔を有するポーラス（多孔質）
セラミツクあるいは石綿、グラスウール、カーボ
ンフアイバーなどの集束体でもつて構成される。
また４はシヤツターで燃料導出多孔体３からの燃
料導出量を加減したり、供給を停止させる操作を
行なうものである。５はセラミツク多孔体で、こ
のセラミツク多孔体５としては三角、四角、六
角、円形など多数の空孔をもつたハニカム形状の
もの、不定形状の空孔をもつた三次元網状をした
ものなど各空孔が連通し、通気抵抗の比較的小さ
いものであればよく、これら多孔質の物体に対
し、酸化触媒成分である白金（Pt）パラジウム
（Pd）ロジウム（Rh）などの白金族金属を１
容量当り、0.5〜５ｇ程度保持させて構成されて
いる。 さらに６は被加熱物体を収納する容器で、被加
熱物体の量、性状などによつてこの容器６の形状
はそれぞれに最も適した形状のものを使用すれば
よい。 次に上記のように構成された発熱装置の作動を
説明する。いま、燃料タンク１に貯蔵された燃料
２には燃料導出多孔体３の下方部が浸漬された状
態にあることから液体状の燃料２は毛細管現象に
よつて吸い上げられ、この吸い上げられる過程に
おいて燃料のほとんどが、気化燃料となり、シヤ
ツター４が開路している場合には、上昇してこの
シヤツター４の上部に配設され触媒成分が担持さ
れたセラミツク多孔体５に送られる。そのため気
化燃料はセラミツク多孔体５中において触媒成分
である白金による作用でもつて酸化反応、すなわ
ち燃焼を起こすこととなる。このような気化燃料
の酸化反応に伴つて燃焼熱が発生することから連
続的に燃料導出多孔体３から送られてくる気化燃
料はセラミツク多孔体５において酸化反応が促
進、拡大され連続的に酸化燃焼作用が継続するこ
とになり、そのため発生した燃焼熱によつて容器
６を加熱することから該容器６に入れられた被加
熱物体（図示せず）を加熱する。 一方、白金族を担持させたセラミツク多孔体５
における酸化反応を起こす容量が充分に大きい場
合には、発生する熱量は供給される気化燃料量に
ほぼ比例することから、シヤツター４の開度を調
節することによつて発熱量、加熱温度を制御する
ことができ、また該シヤツター４を閉塞すること
によつて発熱作動を停止させることができる。 ところで、上記の如く本発明装置にて燃焼に供
する液体燃料としては１気圧下における沸点が30
℃以上のメタヌール（64℃）、エタノール（78℃）
エーテル（34℃）、アセトン（54℃）など比較的
低沸点の可燃性有機液体を用いることが好ましく
その他、ガソリン、灯油などでもよいが、灯油の
如く沸点が比較的高いようなものにあつては第２
図ａ，ｂにて例示するようにヒータＨを燃料導出
多孔体３、セラミツク多孔体５などの各々に埋設
しておき、該ヒータＨにバツテリーＢより通電し
加熱することによつて一層酸化燃焼反応を促進さ
せることができる。 さらに、燃焼に供する燃料としてはアルコー
ル、エーテル、アセトンなど常温常圧にて液体で
あるものに限らず、加圧下において液体となり常
温常圧では気体であるブタン、エタン、メタンな
どの燃料を使用してもよく、この場合供給される
気体燃料の流れを整流するために燃料導出多孔体
３を具備させておいてもよいが、その場合には必
ずしも必要とはしない。 また、上記実施例では、燃料として液体燃料や
気体燃料を用いたものを示したが、この他にメタ
ノール等の固形燃料を用いてもよい。 次に本発明装置についての実験例を第１表に挙
げる。 これらＡ〜Ｇの実験例における、特に燃料反応
の立上りをセラミツク多孔体５の中心点直上約５
mmの位置の温度と、燃料をセラミツク多孔体５に
供給開始時点からの経過時間とによりプロツトし
たのが第３図のグラフであつて、これから明らか
なように同一燃料を使用したものにおいて、燃料
導出多孔体３、セラミツク多孔体５の気孔率の大
きなもの、すなわちセル数が多く、かつ大きな体
積をもつた、特にセラミツク多孔体５を装備した
ものの方が温度立上りが早く、しかも高温度が得
られる傾向が認められる。これは実験例Ａ、Ｂ、
Ｃから明らかなように気化燃料と触媒成分を担持
【表】
【表】
した部分との触媒面積が多く、酸化反応が急激に
促進されるためであると考えられる。 ところが、実験例Ｄ〜Ｇにおける如く、セラミ
ツク多孔体５が小さな体積のものにあつてはセル
数が多いものであつたとしても酸化反応の立上り
は緩慢で、この場合、温度上昇値も約70℃程度ま
でであつて比較的低い温度に加熱するための発熱
装置の構成に適していることがわかる。また実験
例Ｆ、Ｇのように燃料濃度の低いものを用いたも
のでは酸化反応の立上りは極めて緩慢なものであ
つて、上昇温度も20〜40℃範囲にとどまる。した
がつて同じ発熱装置であつたとしても供給する燃
料の濃度によつて得られる発熱量、上昇温度を制
御することが可能であることが判る。 なお、上記第１表に挙げた実験例には燃料とし
てメタノールのみを用いた場合をあげたがこれに
限らずエタノール、アセトンなど他の可熱性有機
液体を用いた場合もほぼ同様の温度上昇すなわち
酸化（燃焼）反応をもつ傾向を示した。 また、ブタンなど常温常圧状態で気体の燃料を
セラミツク多孔体５に供給して酸化反応の立上り
を調べたが、かかる気体燃料を用いた場合にあつ
てもほぼ同様に傾向が見受けられた。ただし、沸
点が高い液体燃料を用いる場合と同様、初期の酸
化反応を引起こすべく第３図ｂの如くセラミツク
多孔体５中に埋設したヒータＨでもつて予じめ加
熱すれば酸化反応を引起し継続させることが容易
に可能であつた。 ところで、燃料を酸化反内（燃焼）させるセラ
ミツク多孔体５としては充分な反応を起させるた
めに可能な限り体積の大きなもので、かつ１容
量当り少なくとも酸化触媒としての白金族金属を
0.5〜５ｇ担持させたものであるが、セル数とし
ては20〜600セル／in2のものが本発発明熱装置の
構成に適するとともに使用に便利なものであつ
た。 なお、本発明実施例において燃料導出多孔体３
とセラミツク多孔体５とをそれぞれ別体のもので
構成したが、これに限らず、例えば一体のセラミ
ツク多孔体を用い、燃料タンク１中の燃料２に浸
漬し、該燃料２を吸い上げ、気化させる下半分は
白金族金属を担持させず、下半分で気化した気化
燃料を酸化反応（燃焼）させるべく上半分に対し
ては白金族金属を担持させたものであつてもよ
い。この場合における燃焼作動の開始、停止には
酸化反応を行うセラミツク多孔体の部位への酸素
（空気）の供給を遮断するようにするか、あるい
は液体燃料への浸漬し燃料導出多孔体を成す部分
が燃料液面より離れる如くセラミツク多孔質体全
体を上下方向にあげさげできるようにしたもので
あつてもよい。 なお、酸化反応を起させるセラミツク多孔体の
上部に配置される容器６の形状は該容器６にて加
熱される被加熱物体を入れるに適したものであれ
ば、特定する必要はなく任意形状のものを用いれ
ばよい。 以上のように本発明によれば気体燃料あるいは
液体燃料で気化したものをセラミツク多孔体に担
持せしめた白金族金属の有するすぐれた酸化触媒
作用を利用するようにした装置であることから、
点火源を要せず小型軽量で長時間に亘り、効率良
く燃焼させることができ、しかも火災などを引起
こす恐れのない安全で多方面に使用し得る発熱装
置を安価に提供することができるなど多くのすぐ
れた特徴をもつている。
促進されるためであると考えられる。 ところが、実験例Ｄ〜Ｇにおける如く、セラミ
ツク多孔体５が小さな体積のものにあつてはセル
数が多いものであつたとしても酸化反応の立上り
は緩慢で、この場合、温度上昇値も約70℃程度ま
でであつて比較的低い温度に加熱するための発熱
装置の構成に適していることがわかる。また実験
例Ｆ、Ｇのように燃料濃度の低いものを用いたも
のでは酸化反応の立上りは極めて緩慢なものであ
つて、上昇温度も20〜40℃範囲にとどまる。した
がつて同じ発熱装置であつたとしても供給する燃
料の濃度によつて得られる発熱量、上昇温度を制
御することが可能であることが判る。 なお、上記第１表に挙げた実験例には燃料とし
てメタノールのみを用いた場合をあげたがこれに
限らずエタノール、アセトンなど他の可熱性有機
液体を用いた場合もほぼ同様の温度上昇すなわち
酸化（燃焼）反応をもつ傾向を示した。 また、ブタンなど常温常圧状態で気体の燃料を
セラミツク多孔体５に供給して酸化反応の立上り
を調べたが、かかる気体燃料を用いた場合にあつ
てもほぼ同様に傾向が見受けられた。ただし、沸
点が高い液体燃料を用いる場合と同様、初期の酸
化反応を引起こすべく第３図ｂの如くセラミツク
多孔体５中に埋設したヒータＨでもつて予じめ加
熱すれば酸化反応を引起し継続させることが容易
に可能であつた。 ところで、燃料を酸化反内（燃焼）させるセラ
ミツク多孔体５としては充分な反応を起させるた
めに可能な限り体積の大きなもので、かつ１容
量当り少なくとも酸化触媒としての白金族金属を
0.5〜５ｇ担持させたものであるが、セル数とし
ては20〜600セル／in2のものが本発発明熱装置の
構成に適するとともに使用に便利なものであつ
た。 なお、本発明実施例において燃料導出多孔体３
とセラミツク多孔体５とをそれぞれ別体のもので
構成したが、これに限らず、例えば一体のセラミ
ツク多孔体を用い、燃料タンク１中の燃料２に浸
漬し、該燃料２を吸い上げ、気化させる下半分は
白金族金属を担持させず、下半分で気化した気化
燃料を酸化反応（燃焼）させるべく上半分に対し
ては白金族金属を担持させたものであつてもよ
い。この場合における燃焼作動の開始、停止には
酸化反応を行うセラミツク多孔体の部位への酸素
（空気）の供給を遮断するようにするか、あるい
は液体燃料への浸漬し燃料導出多孔体を成す部分
が燃料液面より離れる如くセラミツク多孔質体全
体を上下方向にあげさげできるようにしたもので
あつてもよい。 なお、酸化反応を起させるセラミツク多孔体の
上部に配置される容器６の形状は該容器６にて加
熱される被加熱物体を入れるに適したものであれ
ば、特定する必要はなく任意形状のものを用いれ
ばよい。 以上のように本発明によれば気体燃料あるいは
液体燃料で気化したものをセラミツク多孔体に担
持せしめた白金族金属の有するすぐれた酸化触媒
作用を利用するようにした装置であることから、
点火源を要せず小型軽量で長時間に亘り、効率良
く燃焼させることができ、しかも火災などを引起
こす恐れのない安全で多方面に使用し得る発熱装
置を安価に提供することができるなど多くのすぐ
れた特徴をもつている。
第１図は本発明実施例による発熱装置の縦断面
図、第２図ａ，ｂは第１図における燃料導出多孔
体３、セラミツク多孔体５のみのそれぞれ他の実
施例を示す破断面図である。第３図は本発明装置
を用いた実施例による上昇温度と反応時間の関係
を示すグラフである。 １：燃料タンク、２：液体燃料、３：燃料導出
多孔体、４：シヤツター、５：セラミツク多孔
体、６：容器。
図、第２図ａ，ｂは第１図における燃料導出多孔
体３、セラミツク多孔体５のみのそれぞれ他の実
施例を示す破断面図である。第３図は本発明装置
を用いた実施例による上昇温度と反応時間の関係
を示すグラフである。 １：燃料タンク、２：液体燃料、３：燃料導出
多孔体、４：シヤツター、５：セラミツク多孔
体、６：容器。
Claims (1)
- １ メタノール、エタノール、エーテル、アセト
ン、メタン、エタン、ブタンなどの燃料を入れた
燃料タンクと、該燃料タンク中の燃料を導く燃料
導出多孔体を介して、プラチナ、パラジウムなど
の白金族金属を担持させた、セル数が20〜600セ
ル／in2のセラミツクハニカム多孔体を配設せし
め、上記燃料導出多孔体の上端より放出される気
化燃料を上記セラミツクハニカム多孔体でもつて
燃焼させるようにしたことを特徴とする発熱装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8378783A JPS59208313A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 発熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8378783A JPS59208313A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 発熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208313A JPS59208313A (ja) | 1984-11-26 |
| JPH0519043B2 true JPH0519043B2 (ja) | 1993-03-15 |
Family
ID=13812348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8378783A Granted JPS59208313A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 発熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59208313A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61280304A (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-10 | Masao Sugiyama | 加熱器 |
| JPH0334518U (ja) * | 1989-08-08 | 1991-04-04 | ||
| DE10042479C2 (de) * | 2000-08-29 | 2002-10-02 | Aral Ag & Co Kg | Vorrichtung und Verfahren zur katalytischen Oxidation von Brennstoffen |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5135009U (ja) * | 1974-09-09 | 1976-03-16 | ||
| JPS5732332U (ja) * | 1980-03-25 | 1982-02-20 | ||
| JPS5866707A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バ−ナ |
-
1983
- 1983-05-12 JP JP8378783A patent/JPS59208313A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59208313A (ja) | 1984-11-26 |
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