JPS59197720A - 触媒燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ＬＰ
Ｇ、都市ガスを燃料とする輻射型暖房用ストーブ、ＬＰ
Ｇ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
取付けた設定一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
接触しにバルブ装置６を駆動させるようにしている０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、これによっ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犬ぎく
、したがって定確な温度制御ができないものであった０
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
あった。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、温源制御の
時間的ズレを小さくすることによって、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
昇かあると、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−前記内バイブとガス供
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、１Ｑ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）内に入っており、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を通ってノズル
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ック等を密閉用筒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１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Ｅ１３ば、バルブ
八１２と同軸上で、かつバルブＡＩ２の外側に位置して
いるもので、バルブ八１２をコイル状バネへ１７のバネ
力により常時ノズル１６の方向に付勢して坊る。１８は
前記バルブ八１２とノ（ルブＢ１３との気密性を保つ○
リングＡであり、かつバルブＢ１３と気化部１１との気
密性は○リングＢ１９により保たれている。また前記）
くルブ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、スイッチ（図示
せず）がオフしているときは、このスイッチ（図示せず
）と一体的に設けたしＡ−２１によリパルプＢ１３が気
化部１１側に押しつけられ、かつバルブ八１２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ＡＩ２に設けた○リングＣ２２がバル
ブＢ１３に接触することになり、その結果、気化部１１
で気化された気化燃料ガスのノズル１５への供給は停止
状態となっている。

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
バルブ八１２に当接させるとともに、複数のスリットよ
りなる空気吸引部２４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。丑だ前記ガス供給管２６の一端部は、易溶金属
で形成された保安部品２７によって前記密閉用ねじ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はガス供給管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
るだめの着火ヒータで、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に送シ込むだめの複数個の孔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を矢印入方向にスライドさせてスイッチ（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Ｊ３１３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の先端は当たりリプ３
９に当たり、かつバルブ八１２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
り矢印入方向に移動し、そしてバルブＡＩ２の肩部４ｏ
が内パイプ２３の端面に当たって固定される。この動作
により、バルブＢ１３に今まで接触していたバルブＡ１
２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ＡＩ２の通路１４を
通ってノズル１６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よシ均一に混
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。

丑た前゛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
に限ったものではなく、多孔性材料、たとえば気孔率の
大きいセラミックや焼結メタル、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２９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／（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）（イブ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）くイブ２３を固定した状・態で矢印り方向に引
き上げるため、コイル状バネへ１７のノくネカによって
付勢されているバルブ八１２も同方向に移動する。この
とき、バルブＢ１３は当た９リブ３９に当たって移動不
能であるため、バルブＡＩ２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１
゛１で気化された気化燃料ガスのノ（バルブ八１２に設
けた通路１４への供給はストップする。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ってほとんとなくなり、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るるＯ壕
だ前述したように気化燃料ガスのバルブＡ１２に設けた
通路１４への供給がストソゲすると、温度が下が９、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、これに伴って内パイプ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Ａ
１２は第３図に示すような状態となり、バルブ八１２に
設ケｆｃ　Ｏ’）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
御か自動的に、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Ａ
Ｉ２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溝
（バイメタル）とが連結されて一体化された構成となっ
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、したがって正確さ、および安定性を向
上させることができるものである０ 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だめの孔を
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、かつカス供給菅の外側には間隔を訃いて多数
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−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・・・・・・バルブ八、１３・・・・・・バ／ｌ／
７゛Ｂ、２３・・・・・・内バイブ、２６・・・・・・
カス供給管、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. 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ねバイメタ
   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シ
   込むだめの孔を設けた触媒燃焼装置。