JP2000055356A - 触媒燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液化燃料ガスを触媒燃焼させて、その熱を利
用する触媒燃焼装置において、機器の消費電力を抑えて
使用時間を長くするとともに、機器始動時に温度検知部
からの入力間隔を短くして瞬時に燃焼部の温度情報を得
る。 【解決手段】 燃料ガスと空気を酸化反応させて熱を発
生させる燃焼部２０の温度を温度検知部２４により検知
し、この温度検知部２４の出力信号を制御部２５に入力
する。制御部２５は、機器の動作を開始してから所定時
間経過するまでの温度検知部２４の入力間隔を所定時間
経過後の入力間隔より短くするよう構成したものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液化燃料ガスを触
媒燃焼させて、その熱を利用する携帯に便利な触媒燃焼
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の触媒燃焼装置は図７に示
す構成となっていた。以下、その構成について説明す
る。

【０００３】図に示すように、触媒１は熱伝導性の良好
な材料で形成したケース２の内面に固定している。ケー
ス２に設けた排気孔３と触媒１との間のケース２の内面
にセラミックなどの電気絶縁体４を設け、この電気絶縁
体４には着火時に火花を飛ばして触媒１に着火する放電
電極５を設けて触媒燃焼部６を構成している。

【０００４】感温フェライト７は、磁気的特性が急激に
変化するキュリー点を持ち、リング状に形成して外殻８
に固定している。磁石９は、外殻８の内面に所定の隙間
１０を介して感温フェライト７に対向して設け、感温フ
ェライト７を吸引するもので、感温フェライト７と反対
側の面に弁部材１１を固定している。ばね１２は磁石９
を感温フェライト７より離反する方向に付勢している。

【０００５】弁体１３は、弁部材１１に対向して弁ポー
ト１４を設けて弁１５を形成するとともに、弁ポート１
４と反対側の位置に気化燃料ガスを触媒１に向けて噴出
するノズル１６を設けている。

【０００６】感温フェライト７、外殻８、磁石９、弁部
材１１、ばね１２、弁体１３等で触媒燃焼部６の燃焼温
度を制御する温度制御部１７を構成し、外殻８をケース
２の一端の内面に圧入固定している。１８は燃料ガス供
給口である。また、触媒１とノズル１６との間には空気
を取り入れる孔１９を設けている。

【０００７】上記構成において動作を説明すると、燃料
ガス供給口１８より燃料ガスを供給すると、燃料ガスは
感温フェライト７の中央部を通り、感温フェライト７と
磁石９の隙間から、磁石９と外殻８との隙間１０を通過
して、弁ポート１４に至りノズル１６より吹き出す。こ
の時、燃料ガスの流速により孔１９から空気が引き込ま
れて燃料ガスと空気の混合気となり触媒１に供給され
る。

【０００８】そして、放電電極５より火花を飛ばすこと
により、触媒１の放電電極５側に火炎を生じる。生じた
火炎により触媒１は加熱され、やがて触媒反応を開始す
る。触媒１が触媒反応を開始することにより、火炎には
排気ガスしか来なくなり、自然に消滅する。触媒反応に
よりケース２が加熱され、その熱は外殻８も加熱する。

【０００９】外殻８が加熱されることによって、外殻８
に固定された感温フェライト７を加熱し、感温フェライ
ト７の温度が組成によって決まるキュリー点に達する
と、磁石９は感温フェライト７に吸着できなくなり、ば
ね１２により感温フェライト７から離され、弁部材１１
が弁体１３側へ移動して弁ポート１４を塞ぐ。これによ
り、燃料ガスは触媒１に供給されなくなり、温度が低下
する。

【００１０】感温フェライト７の温度が低下すると、磁
石９は再び感温フェライト７を吸着し、弁ポート１４を
開き燃料ガスを供給する。燃料ガスが供給されると再び
触媒反応を開始する。この作用をくり返すことで、ケー
ス２の温度を一定に保つことができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、着火時に必要な電力を供給する電源部として一般
的に電池が用いられているが、機器の使用時間を長くす
るためには機器の無駄な消費電力を抑える必要があると
いう課題を有していた。

【００１２】また、始動時に燃料ガスへの着火が確実に
行われたか否かが不明であり、周囲の気温や気圧の関係
で着火に失敗しても使用者にはわからず、そのまま燃料
ガスを放出してしまうという問題があった。

【００１３】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、機器の消費電力を抑えて機器の使用時間を長くする
とともに、機器始動時に温度検知部からの入力間隔を短
くして瞬時に燃焼部の温度情報を得ることを目的として
いる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、燃料ガスと空気を酸化反応させて熱を発生
させる燃焼部の温度を温度検知部により検知し、この温
度検知部の出力信号を制御部に入力し、制御部は、機器
の動作を開始してから所定時間経過するまでの温度検知
部の入力間隔を所定時間経過後の入力間隔より短くする
よう構成したものである。

【００１５】これにより、機器の消費電力を抑えて機器
の使用時間を長くできるとともに、機器始動時に温度検
知部からの入力間隔を短くして瞬時に燃焼部の温度情報
を得ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、燃料ガスと空気を酸化反応させて熱を発生させる燃
焼部と、この燃焼部の温度を検知する温度検知部と、こ
の温度検知部の出力信号を入力する制御部を備え、制御
部は、機器の動作を開始してから所定時間経過するまで
の前記温度検知部の入力間隔を所定時間経過後の入力間
隔より短くするよう構成したものであり、所定時間経過
後は温度検知部からの入力間隔を長くして機器の消費電
力を抑えて電池寿命を延ばすことができるとともに、機
器始動時における燃焼部の温度情報が無い場合に、温度
検知部からの入力間隔を短くして瞬時に燃焼部の温度情
報を得ることができる。

【００１７】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の発明において、機器の動作状態を表示する表示部
を備え、制御部は、機器の動作を開始してから所定時間
後に前記表示部を動作させるよう構成したものであり、
温度検知部からの出力を入力して温度情報を得た後で、
燃焼部の正確な温度情報を使用者に知らせることができ
る。

【００１８】請求項３に記載の発明は、燃料ガスと空気
を酸化反応させて熱を発生させる燃焼部と、この燃焼部
の温度を検知する温度検知部と、この温度検知部の出力
信号を入力する制御部を備え、制御部は、機器の動作を
開始してから前記燃焼部の温度が所定温度に到達するま
での前記温度検知部の入力間隔を所定温度到達後の入力
間隔より短くするよう構成したものであり、燃料ガスへ
の着火が確実に行われたか否かを正確に判断するため
に、機器の動作開始時は温度検知部からの入力間隔を短
くして頻繁に入力し、燃焼部の温度が所定温度に到達し
て着火したことがわかれば温度検知部からの入力間隔を
長くすることで、機器の消費電力を抑えて電池寿命を延
ばすことができる。

【００１９】請求項４に記載の発明は、燃料ガスと空気
を酸化反応させて熱を発生させる燃焼部と、この燃焼部
の温度を検知する温度検知部と、この温度検知部の出力
信号を入力する制御部を備え、制御部は、機器の動作を
開始してから前記燃焼部の温度上昇が所定値以上上昇す
るまでの前記温度検知部の入力間隔を所定値以上上昇後
の入力間隔より短くするよう構成したものであり、燃料
ガスへの着火が確実に行われたか否かを正確に判断する
ために、機器の動作開始時は温度検知部からの入力間隔
を短くして頻繁に入力し、燃焼部の温度上昇が所定値以
上上昇して着火したことがわかれば温度検知部からの入
力間隔を長くすることで、機器の消費電力を抑えて電池
寿命を延ばすことができる。

【００２０】請求項５に記載の発明は、上記請求項１〜
４に記載の発明において、制御部は、燃焼部の温度によ
り表示部の表示方法を変更するよう構成したものであ
り、既にある表示体の表示方法を変えることで特別な表
示手段無しで燃料ガスへの着火が確実に行われたか否か
を使用者に知らせることができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００２２】（実施例１）図１は、本実施例の主要な構
成を示すブロック回路図、図２は、触媒燃焼装置を衣類
等に装着し、触媒燃焼により発生する熱を利用したもの
である。

【００２３】図１および図２に示すように、燃焼部２０
は、燃焼用触媒（図示せず）を用い、燃料タンク２１よ
り送られてくる燃料ガスと空気の混合ガスを酸化反応さ
せて熱を発生させる。燃料調節部２２は電磁弁等で構成
し、燃料タンク２１からの燃料ガスを燃焼部２０へ供給
したり、あるいは遮断するものである。着火部２３は高
電圧放電により火花を発生させ、燃料ガスに着火させる
ものである。

【００２４】着火部２３は燃料ガスに着火させて火炎が
発生すると動作は不要となる。発生した火炎は燃焼用触
媒を加熱し、その後は触媒燃焼に移行する。触媒燃焼に
移行すると、着火部２３に流入するガスは排気ガスとな
り火炎は消える。温度検知部２４は、燃焼部２０の温度
を検知し、その出力信号を制御部２５へ入力する。

【００２５】温度設定部２６は、「高」、「中」、
「低」、「切」の各設定温度に対応した発光ダイオード
などの表示体で構成した表示部２７と、燃焼部２０の温
度を各設定温度に設定する設定スイッチ２８を備えてい
る。機器始動時は「低」に対応する表示体を動作させ、
以降は設定スイッチ２８を押すたびに「中」、「高」、
「切」、「低」の順番で切り変わる。制御部２５は温度
検知部２４の出力と、温度設定部２６で設定された温度
制御レベルとを比較し、その比較出力を燃料調節部２２
に出力し、燃焼部２０を希望の温度で温度制御する。

【００２６】電源部２９は電池等を用い、制御部２５、
着火部２３、燃料調節部２２、温度検知部２４、温度設
定部２６を動作させている。加熱シート３０は、熱伝導
のよい金属箔や金属メッシュ、熱伝導繊維などの熱伝導
性材料によって構成している。

【００２７】図３を用いて温度検知部２４について説明
すると、温度検知部２４はサーミスタ等で構成される温
度センサ３１と抵抗３２及びコンデンサ３３とで電源電
圧を分圧し、その分圧された電圧を制御部２５のポート
Ｐ１より入力する回路で実現される。一般的に、制御部
２５は、温度信号を入力するときはポートＰ１をローに
し、それ以外ではポートＰ１をハイインピーダンスにし
て電流の消費を抑えるよう構成している。

【００２８】上記構成において図４を用いて動作を説明
すると、機器の動作開始時において、制御部２５は、所
定時間ａ（例えば０．６秒間）の間は、温度検知部２４
からの温度信号の入力間隔を短く（例えば０．１秒おき
に０．１秒オン）して温度検知部２４からの温度信号を
頻繁に読み込み、所定時間ａ経過後は、入力間隔を長く
（例えば０．５秒おきに０．１秒オン）し、単位時間当
たりの読み込み回数を少なくして読み込む。

【００２９】そして、所定時間ａ経過後、制御部２５は
燃焼部２０の温度が所定温度Ｔ１未満と判断すると、表
示部２７を高速で点滅（例えば０．１秒オン、０．１秒
オフ）させ、燃料タンク２１からの燃料ガスを燃焼部２
０へ供給して着火部２３を動作させて火炎を発生させ
る。そして、燃焼部２０の温度が所定温度Ｔ１以上に上
昇すると、制御部２５は表示部２７を低速で点滅（例え
ば０．１秒オン、０．４秒オフ）させて、確実に着火動
作が行えて燃焼部２０の温度が上昇したことを使用者に
知らせるようにしている。

【００３０】このように、機器始動時における燃焼部２
０の温度情報が無い場合に、温度検知部２４からの入力
間隔を短くして、瞬時に燃焼部２０の温度情報を得ると
ともに、所定時間経過後は温度検知部２４からの入力間
隔を長くすることで、機器の消費電力を抑えることがで
きるとともに、燃料ガスへの着火が確実に行われたか否
かを使用者に知らせることができる。

【００３１】なお、本実施例では、表示方法を点滅の周
期を変えることで説明したが、点滅から点灯に変える等
にしても同じ効果を得られることはいうまでもない。

【００３２】（実施例２）図１における制御部２５は、
燃焼部２０の温度が所定の温度に到達するまでは温度検
知部２４の入力間隔を所定温度到達後の入力間隔より短
くするよう構成している。他の構成は上記実施例１と同
じである。

【００３３】上記構成において図５を用いて動作を説明
すると、制御部２５は温度検知部２４から温度信号を入
力し、燃焼部２０の温度が所定温度Ｔ１未満と判断する
と、燃焼部２０の温度が所定温度Ｔ１を超えるまでは、
温度検知部２４からの温度信号の入力間隔を短く（例え
ば０．１秒おきに０．１秒オン）して温度検知部２４か
らの温度信号を頻繁に読み込み、表示部２７を高速で点
滅（例えば０．１秒オン、０．１秒オフ）させるととも
に、燃料タンク２１からの燃料ガスを燃焼部２０へ供給
して着火部２３を動作させて火炎を発生させる。

【００３４】そして、燃焼部２０の温度が所定温度Ｔ１
以上に上昇すると、制御部２５は温度検知部２４からの
温度信号の入力間隔を長く（例えば０．５秒おきに０．
１秒オン）し、単位時間当たりの読み込み回数を少なく
して読み込むとともに、表示部２７を低速で点滅（例え
ば０．１秒オン、０．４秒オフ）させて、確実に着火動
作が行えて燃焼部２０の温度が上昇したことを使用者に
知らせる。

【００３５】このように、燃料ガスへの着火が確実に行
われたか否かを正確に判断するために、機器の動作開始
時は温度検知部２４からの入力間隔を短くして入力を頻
繁に行い、燃焼部２０の温度が所定温度Ｔ１に到達して
着火したことがわかれば温度検知部２４からの入力間隔
を長くすることで、機器の消費電力を抑えて電池寿命を
延ばすことができるとともに、燃料ガスへの着火が確実
に行われたか否かを使用者に知らせることができる。

【００３６】（実施例３）図１における制御部２５は、
燃焼部２０の温度上昇が所定値以上上昇するまでは、温
度検知部２４の入力間隔を所定値以上上昇後の入力間隔
より短くするよう構成している。他の構成は上記実施例
１と同じである。

【００３７】上記構成において図６を用いて動作を説明
すると、制御部２５は温度検知部２４から温度信号を入
力し、そのときの燃焼部２０の温度Ｔ２が所定温度Ｔ１
未満と判断すると、燃焼部２０の温度上昇が温度Ｔ２か
ら所定値（例えば１０度）上昇した温度Ｔ３に到達する
までは、温度検知部２４からの温度信号の入力間隔を短
く（例えば０．１秒おきに０．１秒オン）して温度検知
部２４からの温度信号を頻繁に読み込むとともに、表示
部２７を高速で点滅（例えば０．１秒オン、０．１秒オ
フ）させるとともに、燃料タンク２１からの燃料ガスを
燃焼部２０へ供給して着火部２３を動作させて火炎を発
生させる。

【００３８】そして、燃焼部２０の温度上昇が所定値以
上上昇した温度Ｔ３に到達すると、制御部２５は温度検
知部２４からの温度信号の入力間隔を長く（例えば０．
５秒おきに０．１秒オン）し、単位時間当たりの読み込
み回数を少なくして読み込むとともに、表示部２７を低
速で点滅（例えば０．１秒オン、０．４秒オフ）させ
て、確実に着火動作が行えて燃焼部２０の温度が上昇し
たことを使用者に知らせる。

【００３９】このように、燃料ガスへの着火が確実に行
われたか否かを正確に判断するために、機器の動作開始
時は温度検知部２４からの入力間隔を短くして入力を頻
繁に行い、燃焼部２０の温度上昇が所定値以上上昇して
着火したことがわかれば温度検知部２４からの入力間隔
を長くすることで、機器の消費電力を抑えて電池寿命を
延ばすことができるとともに、燃料ガスへの着火が確実
に行われたか否かを使用者に知らせることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
発明によれば、燃料ガスと空気を酸化反応させて熱を発
生させる燃焼部と、この燃焼部の温度を検知する温度検
知部と、この温度検知部の出力信号を入力する制御部を
備え、制御部は、機器の動作を開始してから所定時間経
過するまでの前記温度検知部の入力間隔を所定時間経過
後の入力間隔より短くするよう構成したから、所定時間
経過後は温度検知部からの入力間隔を長くして機器の消
費電力を抑えて電池寿命を延ばすことができるととも
に、機器始動時における燃焼部の温度情報が無い場合
に、温度検知部からの入力間隔を短くして瞬時に燃焼部
の温度情報を得ることができる。

【００４１】また、請求項２に記載の発明によれば、機
器の動作状態を表示する表示部を備え、制御部は、機器
の動作を開始してから所定時間後に前記表示部を動作さ
せるよう構成したから、温度検知部からの出力を入力し
て温度情報を得た後で、燃焼部の正確な温度情報を使用
者に知らせることができる。

【００４２】また、請求項３に記載の発明によれば、燃
料ガスと空気を酸化反応させて熱を発生させる燃焼部
と、この燃焼部の温度を検知する温度検知部と、この温
度検知部の出力信号を入力する制御部を備え、制御部
は、機器の動作を開始してから前記燃焼部の温度が所定
温度に到達するまでの前記温度検知部の入力間隔を所定
温度到達後の入力間隔より短くするよう構成したから、
燃料ガスへの着火が確実に行われたか否かを正確に判断
するために、機器の動作開始時は温度検知部からの入力
間隔を短くして頻繁に入力し、燃焼部の温度が所定温度
に到達して着火したことがわかれば温度検知部からの入
力間隔を長くすることで、機器の消費電力を抑えて電池
寿命を延ばすことができる。

【００４３】また、請求項４に記載の発明によれば、燃
料ガスと空気を酸化反応させて熱を発生させる燃焼部
と、この燃焼部の温度を検知する温度検知部と、この温
度検知部の出力信号を入力する制御部を備え、制御部
は、機器の動作を開始してから前記燃焼部の温度上昇が
所定値以上上昇するまでの前記温度検知部の入力間隔を
所定値以上上昇後の入力間隔より短くするよう構成した
から、燃料ガスへの着火が確実に行われたか否かを正確
に判断するために、機器の動作開始時は温度検知部から
の入力間隔を短くして頻繁に入力し、燃焼部の温度上昇
が所定値以上上昇して着火したことがわかれば温度検知
部からの入力間隔を長くすることで、機器の消費電力を
抑えて電池寿命を延ばすことができる。

【００４４】また、請求項５に記載の発明によれば、制
御部は、燃焼部の温度により表示部の表示方法を変更す
るよう構成したから、既にある表示体の表示方法を変え
ることで特別な表示手段無しで燃料ガスへの着火が確実
に行われたか否かを使用者に知らせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の触媒燃焼装置のブロッ
ク回路図

【図２】同触媒燃焼装置の斜視図

【図３】同触媒燃焼装置の温度検知部の回路図

【図４】同触媒燃焼装置の要部動作タイミングチャート

【図５】本発明の第２の実施例の触媒燃焼装置の要部動
作タイミングチャート

【図６】本発明の第３の実施例の触媒燃焼装置の要部動
作タイミングチャート

【図７】従来の触媒燃焼装置の燃焼部の要部断面図

【符号の説明】

２０ 燃焼部 ２４ 温度検知部 ２５ 制御部

フロントページの続き (72)発明者 富田 謙治郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K005 AA06 AB04 AC05 BA01 BA09 DA00 EB00 EB05 3K065 TA19 TC00 TD05 TK02 TN01 TN16 3K068 NA05 NA06 PA03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ガスと空気を酸化反応させて熱を発
   生させる燃焼部と、この燃焼部の温度を検知する温度検
   知部と、この温度検知部の出力信号を入力する制御部を
   備え、制御部は、機器の動作を開始してから所定時間経
   過するまでの前記温度検知部の入力間隔を所定時間経過
   後の入力間隔より短くするよう構成した触媒燃焼装置。
2. 【請求項２】 機器の動作状態を表示する表示部を備
   え、制御部は、機器の動作を開始してから所定時間後に
   前記表示部を動作させるよう構成した請求項１記載の触
   媒燃焼装置。
3. 【請求項３】 燃料ガスと空気を酸化反応させて熱を発
   生させる燃焼部と、この燃焼部の温度を検知する温度検
   知部と、この温度検知部の出力信号を入力する制御部を
   備え、制御部は、機器の動作を開始してから前記燃焼部
   の温度が所定温度に到達するまでの前記温度検知部の入
   力間隔を所定温度到達後の入力間隔より短くするよう構
   成した触媒燃焼装置。
4. 【請求項４】 燃料ガスと空気を酸化反応させて熱を発
   生させる燃焼部と、この燃焼部の温度を検知する温度検
   知部と、この温度検知部の出力信号を入力する制御部を
   備え、制御部は、機器の動作を開始してから前記燃焼部
   の温度上昇が所定値以上上昇するまでの前記温度検知部
   の入力間隔を所定値以上上昇後の入力間隔より短くする
   よう構成した触媒燃焼装置。
5. 【請求項５】 制御部は、燃焼部の温度により表示部の
   表示方法を変更するよう構成した請求項１〜４のいずれ
   か１項に記載の触媒燃焼装置。