JPS6314242B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、気体燃料および液体燃料を有する液
体燃料燃焼装置に応用し、暖房器具、乾燥装置、
調理器具等の輻射加熱熱源に用いられる燃焼装置
に関するものである。

従来の技術 第５図は従来より一般にシユバンク方式として
よく知られた燃焼装置である。燃料と空気の予混
合ガスを燃焼体１０１に供給すると予混合ガスは
燃焼孔１０２を通過し、燃焼体１０１の下流で燃
焼し、燃焼体１０１の下流面を赤熱させるもので
ある。この場合、燃焼体１０１の上流は予混合気
室１０３である。燃焼面に均一に赤熱させるため
に、均圧体１０４を設け予混合気室１０３の流れ
を均一にするべく工夫されている。この均圧体１
０４には予混合気入口１０５に近い部分に小、遠
い部分に大なる孔が開けられ燃焼体１０１全体に
均等に燃料ガスを供給する。

しかるに、近年高輻射を得る目的で触媒燃焼方
式が研究されている。例えば本発明者らが考えた
ものを第６図，第７図に示す。

第６図において、１０１は石油タンクである。
石油タンク１０１よりポンプ１０２で燃料は気化
器１０３へ送られている。気化器１０３で液体の
燃料は電熱により気化し、送風機１０４の空気と
混合され予混合ガスとなる。予混合ガスは予混合
気経路１０５を通つて熱透過体１０６を有する予
混合気室１０７の上方に供給される。また、予混
合気室１０７の下流の多数の小孔を有する触媒燃
焼体１０９で前記予混合ガスは燃焼する。又、触
媒燃焼体１０９の燃焼によつて生じた排気ガスは
排気室１１０に流れ上方の排気孔１１１より外気
へ放出される。又予熱ヒータ１１２は点火時に触
媒燃焼体１０９を予熱し着火を容易にさせるもの
である。

発明が解決しようとする問題点 しかしこのような触媒燃焼方式では触媒燃焼体
１０９の上流面と、熱透過体１０６の間に、前述
のシユバンク方式のごとく予混合ガスの均圧体を
置くことはできない。当然のことながら、それは
必ず輻射熱の放散を阻害するからである。このよ
うな問題があるため触媒燃焼方式で上流面を均一
に赤熱することは困難なものであつた。

触媒燃焼方式で、触媒燃焼体の上流面を輻射面
として用いる従来例の燃焼面の不均一燃焼の解決
を目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、触媒燃焼
体の下流の排気室に触媒燃焼体を均一に燃焼させ
るように排気孔を有する金属製の均圧体を設けた
ものである。

作 用 本発明は上記した構成によつて 予混合ガスが触媒燃焼体に均一に流れる。

均圧体が排気ガスで加熱され、均圧体の２次
輻射によつて触媒燃焼体の温度分布を均一にす
る。

という作用が生じ、燃焼面の温度分布が均一にな
る。

実施例 本発明の一実施例を第１図とともに以下に説明
する。図において、１は油タンクである。油タン
ク１上面の開口部より挿入された吸上体２の上部
には電熱コイル３が設けられている。また、吸上
体１の上流は送風機４の空気経路５であり、下流
は予混合ガスの流れる予混合管６である。予混合
管６の下流は円筒状のガラス管７が設けられてい
る。ガラス管７は多数の燃焼孔８を有する触媒燃
焼体９で半円に分割されている。前記半円に分割
された半円筒の一方は予混合気室１０で、他方は
排気室１１である。排気室１１に複数の排気孔１
２を有する中空パイプの均圧体１３が２本挿入さ
れている。排気孔の分布は第２図に示すごとく、
下1/3には密であり、中1/3は粗、上1/3には開け
られていない。又均圧体１３の下部は閉塞され、
上方は排気出口１４となつている。さらに均圧体
１３と並行に直線状のヒータ１５が排気室１１内
を貫通して設けられている。

以上に述べた本発明の構成による、着火、燃焼
消火のメカニズムを以下に述べる。

着火時にはヒータ１５に通電し触媒が活性化す
る温度まで予熱する。触媒が活性化したことを温
度センサーが検知すると、ヒータ１５の通電を停
止し、気化部の電熱コイル３と送風機４に通電が
開始される。気化部では油タンク１の油を吸上体
２が毛管作用によつて上方へ吸上げ、上方の電熱
コイル３の熱で油は気化する。気化した燃料ガス
は送風機４より空気経路５を通つて気化部へ送ら
れた空気と混合して予混合ガスとなり、予混合管
６および予混合気室１０へ入る。このときすでに
予熱されている触媒燃焼体９に前記の予混合ガス
が触媒すれば自発着火して燃焼するものである。

このような状態で本発明では白金族系の触媒を
触媒燃焼体９に担持させているので燃焼反応は触
媒燃焼体９の上流面より激しくおこり、上流面が
赤熱する。むろん上流面のみで全反応が終了する
のではなく燃焼孔８を予混合ガスが流下する間に
も継続している。燃焼孔８の下流端では完全に反
応は終了し、その排気ガス温も低下している。な
ぜならば排気熱は燃焼孔８を通過する間にその熱
を触媒燃焼体９に伝熱しているからである。この
ことが原因となつて本発明の方式では輻射源であ
る触媒燃焼体９を高温化しやすく、その輻射をガ
ラス管７を通じて外部へ大量に放散するものであ
る。

このような本発明の構成で、予混合気室１０に
予混合ガスの流れを均等にする均圧体を入れるこ
とは不可能である。なぜならば輻射の放散を必ず
阻害するからである。

かかる本発明で触媒燃焼体９を均一に赤熱させ
るために排気室１１に前述の複数の排気孔を有す
る均圧体１３を設けている。予混合気室１０の上
方より供給される予混合ガスは触媒燃焼体９の下
部に到達しにくいものであるが、本発明のごと
く、下部に密な開口を有する均圧体１３を設けれ
ば全体の流れは均一なものとなるものである。

また、このような排気孔１２の開口密度分布は
ガラス管７の直径、長さ、あるいは予混合気室１
０、排気室１１の形状等により任意に選択すれば
よいが、基本的に予混合気室の予混合ガスの最も
到達しにくい方向、すなわち予混合ガスの供給部
と反対方向に多数あるいは広い面積の開口を与
え、予混合ガスの供給部に近い方向に粗あるいは
狭い排気孔１２を選ばなくてはならない。

さらに、このような排気室１１に設けられた均
圧体１３は排気熱によつて高温化する。この均圧
体は耐熱金属で作られるが、熱伝導の良い金属で
あるためと、表面のみならず内面にも排気ガスが
流れているので、急速かつ均一な温度分布で高温
となる。この均圧体１３の２次輻射によつて触媒
燃焼体９は温度分布を更に均一にすることが可能
となる。なぜならば触媒燃焼体９の下流面と排気
温度と均圧体１３の温度はほぼ等しいものである
から、触媒燃焼体９の高温部は均圧体１３へ放熱
し、低温部は逆に受熱するからである。

次に他の実施例について説明する。

これは第３図に示すように均圧体１３を中空パ
イプにしたものである。パイプ状にすれば次のよ
うな利点が得られる。

剛性があり均圧体１３が変形しにくい。特に
長くなればなるほど強い。

排気室１１のいかなる部分ともしつかりと締
結する必要はない。ただ挿入するのみで機能す
る。締結は輸送時のみを考慮した程度でよい。
このことは排気室を形成する他の材料との熱膨
張差を考えた場合、変形、ワレ等の原因を未然
に防止することになる。

また中空パイプの他の実施例として第３図に示
すような円弧状のパイプを用いても同様の効果は
得られることはいうまでもない。

さらに他の実施例について第４図とともに以下
に述べる。

第４図において１は触媒燃焼体でありその上流
は予混合気室２、下流は排気室３である。このよ
うな構成において排気室３は複数の排気孔４を有
する均圧体５で排気上流室３ａと排気下流室３ｂ
に２分割されている。また、予混合気室２の前方
にはガラス体６が設けられている。

このような構成によつても本発明の作用は十分
に得られる。特に触媒燃焼面１の下流面と均圧体
５が全面相対して設けるために、均圧体５と触媒
燃焼面１の相互輻射効果が著しく温度は均一化し
やすいものである。

むろんこのような平板状の均圧体５に明けられ
た排気孔４の分布も前述のごとく任意に選択して
決められる。

本発明は以上のごとく燃焼を均一化するもので
あるがその他の効果として、ヒータ１５による触
媒燃焼面を予熱する時間が早くなる点があげられ
る。なぜならば、予熱時に排気室にたまつた熱気
が均圧体１３の通気抵抗によつて逃げにくくなる
ためである。

また、本発明の他の実施例として、前述の均圧
体に設けた排気孔の他に、均圧体をとうらない別
経路の排気孔をもうけてもよいものであり、この
場合においても本発明の作用は十分に得られるも
のである。

尚、実施例として石油燃料を用いた場合を説明
したが各種気体燃料を用いても全く同様の作用が
得られるものである。

発明の効果 以上に述べてきたように、本発明によれば、き
わめて簡単な構成で、燃焼を均一にすることがで
き、これによつて外観上の利点のみならず触媒燃
焼面の部分的な高温化による発火、あるいは寿命
劣化、また部分的な低温化による臭気の発生を防
止するものである。

また、均圧体は金属製で、かつ触媒燃焼体に相
対向させているので、排気ガスで加熱された均圧
体の輻射熱によつて触媒燃焼体の温度分布を均一
にもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による燃焼装置の概
略を示す一部断面斜視図、第２図は本発明の一実
施例による均圧体を示す斜視図、第３図は他の実
施例による均圧体を示す斜視図、第４図はさらに
他の実施例による燃焼装置を示す要部断面図、第
５図は従来例によるシユバンク方式の燃焼装置を
示す要部断面図、第６図は他の従来例による触媒
燃焼装置の構成を示す要部断面図、第７図は同平
面断面図である。 １，９……触媒燃焼体、３，１１……排気室、
５，１３……均圧体、１２……排気孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の燃焼孔を有する触媒燃焼体と、前記触
   媒燃焼体の上流で、かつ相対向して設けられた熱
   透過体を有する予混合気室と、前記触媒燃焼体の
   下流に設けられた排気室とを備え、前記排気室
   に、前記触媒燃焼体を均一に燃焼させるように排
   気孔を有し、かつ前記触媒燃焼体に相対向した金
   属製の均圧体を設けた燃焼装置。 ２ 均圧体を側面に複数の排気孔を有する中空パ
   イプとして排気室に挿入した特許請求の範囲第１
   項記載の燃焼装置。 ３ 均圧体を平板として、触媒燃焼体の下流に触
   媒燃焼面と相対して設けた特許請求の範囲第１項
   記載の燃焼装置。