JP2000186804A - Catalyst combusting device - Google Patents

Catalyst combusting device

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JP2000186804A
JP2000186804A JP10363262A JP36326298A JP2000186804A JP 2000186804 A JP2000186804 A JP 2000186804A JP 10363262 A JP10363262 A JP 10363262A JP 36326298 A JP36326298 A JP 36326298A JP 2000186804 A JP2000186804 A JP 2000186804A
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JP
Japan
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gas
combustion chamber
catalyst
catalyst body
gas passage
Prior art date
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Pending
Application number
JP10363262A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetaka Yabuuchi
秀隆 藪内
Toshinari Matsumoto
俊成 松本
Shinichi Nakajima
信市 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to CNB998029564A priority patent/CN100368728C/en
Priority to US09/622,129 priority patent/US6394789B1/en
Priority to EP99959870A priority patent/EP1058055B1/en
Priority to DE69941535T priority patent/DE69941535D1/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the height of a burner, and improve the portability by arranging a flat plate-form catalyst body of which the planar area is larger than the cross sectional area, in a combustion chamber, and providing a gas passage by which a mixed gas flows in the planar direction, on the catalyst body. SOLUTION: A fuel gas in a gas tank 11 where a liquefied petroleum gas is stored, is jetted from a gas nozzle 13 through a gas channel 12, and air is sucked in from an air suction port 14 by the jetting effect of the gas stream, and the fuel gas is mixed with the air in a mixing section 15. To the outlet of the mixing section 15, a straight cylindrical gas passage 16 is communicated, and the side surface is communicated with a combustion chamber 18 having a catalyst body 17. The combustion chamber 18 is arranged in the gas passage 16, and the end section of the combustion chamber 18 is located at a place which is inside by a distance D from the end section of the straight cylindrical gas passage 16. The catalyst body 17 is formed into a flat plate-shape wherein the planar area expressed by (the width × the length) is larger than the side surface area expressed by (the width × the thickness).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、気体燃料または液
体燃料を燃焼させる触媒燃焼装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalytic combustion device for burning gaseous fuel or liquid fuel.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の触媒燃焼装置は、例えば図6に示
すような構成になっている。1はブタンやプロパン等の
液化石油ガスを蓄えるガスタンクで、ガスタンク1内の
燃料ガスはガス流路2を経てガスノズル3から噴出され
る。ガスノズル3から噴出したガスは、ガス流の噴出効
果により吸気口4から空気を吸引し、混合部5で空気と
混合して混合ガスとして燃焼室6に供給される。燃焼室
6の内部には触媒体7を備えており、混合ガスが触媒体
7を通過するときに触媒作用によって燃焼し、燃焼熱を
発生する。
2. Description of the Related Art A conventional catalytic combustion apparatus has, for example, a configuration as shown in FIG. Reference numeral 1 denotes a gas tank for storing a liquefied petroleum gas such as butane or propane. Fuel gas in the gas tank 1 is ejected from a gas nozzle 3 through a gas passage 2. The gas ejected from the gas nozzle 3 sucks air from the intake port 4 by the effect of ejecting the gas flow, mixes the air with the air in the mixing section 5, and supplies the mixed gas to the combustion chamber 6. A catalyst 7 is provided inside the combustion chamber 6, and when the mixed gas passes through the catalyst 7, it is combusted by a catalytic action to generate combustion heat.

【0003】燃焼室6の混合ガス入口6aと反対側の面
6bには、点火装置8を設けている。始動時には点火装
置8の先端のプラグ9から飛ばしたスパークによって、
前記混合ガスに点火する。この点火によって触媒体7の
下流には、火炎が形成され、この火炎によって触媒体7
が加熱される。こうして触媒体7の温度が上昇して活性
温度に達すると、触媒体7の表面で触媒燃焼が開始され
る。触媒燃焼が開始されると、火炎に混合ガスが供給さ
れなくなって火炎は消滅する。この状態で燃焼室6に供
給される混合ガスは、触媒体7の全体で触媒燃焼され、
燃焼ガスは排気口10から排出される。
An ignition device 8 is provided on a surface 6b of the combustion chamber 6 opposite to the mixed gas inlet 6a. At the time of starting, the sparks blown from the plug 9 at the tip of the ignition device 8
The mixed gas is ignited. By this ignition, a flame is formed downstream of the catalyst 7, and this flame causes the catalyst 7
Is heated. When the temperature of the catalyst 7 rises and reaches the activation temperature, catalytic combustion starts on the surface of the catalyst 7. When the catalytic combustion is started, the mixed gas is not supplied to the flame, and the flame is extinguished. In this state, the mixed gas supplied to the combustion chamber 6 is catalytically combusted by the entire catalyst body 7, and
The combustion gas is exhausted from the exhaust port 10.

【0004】このような触媒燃焼装置はポータブルの小
型熱源として、携帯用アイロンや衣服内暖房器、温熱治
療器などに応用されている。
[0004] Such a catalytic combustion device is applied to a portable iron, a heater in clothes, a thermal treatment device, and the like as a portable small heat source.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の触媒燃焼装置は、携帯性が十分ではないとい
う課題を有している。
However, such a conventional catalytic combustion apparatus has a problem that its portability is not sufficient.

【0006】すなわち、従来の触媒体7はセラミックま
たは金属からなる円筒状ハニカムに触媒を担持したもの
が一般的で、燃焼量によってこの直径寸法がほぼ決まる
ため、バーナー全体の高さをはこれより小さくできな
い。また触媒体7を無理に小さくすると、燃焼特性が低
下し所定の発熱量が得られないものである。
That is, the conventional catalyst body 7 generally has a catalyst supported on a cylindrical honeycomb made of ceramic or metal. Since the diameter of the catalyst body is substantially determined by the amount of combustion, the height of the burner as a whole is set higher than this. I can't make it smaller. Further, if the catalyst body 7 is forcibly reduced, the combustion characteristics deteriorate, and a predetermined calorific value cannot be obtained.

【0007】また、従来の触媒燃焼装置では混合部5と
触媒体7とが直結され、直線状に配置されているため、
バーナー全体の長さがどうしても大きくならざるを得な
いものである。もちろん、混合部5を曲げることによっ
て長さを抑える構成も考えられるが、混合ガスの流速分
布が不均一になって、触媒体7での触媒燃焼が不均一と
なるものであり、根本的に小型化するのは困難であっ
た。
Further, in the conventional catalytic combustion device, since the mixing section 5 and the catalyst body 7 are directly connected and arranged in a straight line,
The length of the entire burner must be increased. Of course, a configuration in which the length is suppressed by bending the mixing section 5 is also conceivable, but the flow velocity distribution of the mixed gas becomes uneven, and the catalytic combustion in the catalyst body 7 becomes uneven. It was difficult to reduce the size.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼室の内部
に、平面積が断面積より大きい平板状とした触媒体を配
置し、またこの触媒体に混合ガスが平面方向に流れるガ
ス通路を設けるようにして、バーナーの高さを低くで
き、小型化・薄型化した触媒燃焼装置としている。
According to the present invention, there is provided a plate-like catalyst body having a plane area larger than a sectional area inside a combustion chamber, and a gas passage through which a mixed gas flows in a plane direction. Is provided, the height of the burner can be reduced, and a compact and thin catalytic combustion device is obtained.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】請求項1に記載した発明は、燃焼
室の内部に、平面積が側面積より大きい平板状とした触
媒体を配置し、またこの触媒体に混合ガスが側面方向に
流れるガス通路を設けるようにして、バーナーの高さを
低くでき、小型化・薄型化した触媒燃焼装置としてい
る。
According to the first aspect of the present invention, a plate-shaped catalyst body having a plane area larger than a side area is disposed inside a combustion chamber, and a mixed gas is applied to the catalyst body in a lateral direction. By providing a flowing gas passage, the height of the burner can be reduced, and the catalyst combustion device is reduced in size and thickness.

【0010】請求項2に記載した発明は、混合部の出口
に連通する直筒状のガス通路を設けて、このガス通路の
側面に燃焼室の入口を連通させる配置として、混合部と
触媒体とを並列に配置でき、バーナーの長さを小さくで
きしかもコンパクトに構成できる触媒燃焼装置としてい
る。
According to a second aspect of the present invention, a straight cylindrical gas passage communicating with the outlet of the mixing section is provided, and the side of the gas passage is connected to the inlet of the combustion chamber. Are arranged in parallel, the length of the burner can be reduced, and the catalytic combustion device can be made compact.

【0011】請求項3に記載の発明は、直筒状ガス通路
の長さを燃焼室の入口幅より大きくし、また燃焼室の入
口部を前記直筒状ガス通路の内部に配置するようにし
て、燃料ガスと空気とをより均一に混合でき、またこの
混合ガスを触媒体に均等に供給できる触媒燃焼装置とし
ている。
According to a third aspect of the present invention, the length of the straight cylindrical gas passage is made larger than the inlet width of the combustion chamber, and the inlet of the combustion chamber is arranged inside the straight cylindrical gas passage. The catalytic combustion device is capable of mixing the fuel gas and the air more uniformly, and capable of uniformly supplying the mixed gas to the catalyst.

【0012】請求項4に記載した発明は、混合部の出口
に混合ガスの流速を低下させるガス流抵抗体を設けて、
直筒状ガス通路内の混合ガスの流速を遅くして触媒体に
均等に混合ガスを供給できる触媒燃焼装置としている。
According to a fourth aspect of the present invention, a gas flow resistor for reducing the flow velocity of the mixed gas is provided at the outlet of the mixing section.
The catalytic combustion device is capable of uniformly supplying the mixed gas to the catalyst body by reducing the flow rate of the mixed gas in the straight cylindrical gas passage.

【0013】請求項5に記載した発明は、燃焼室入口に
混合ガスの流れを整流するガス整流体を設けて、直筒状
のガス通路から出る混合ガスを整流して触媒体に均等に
混合ガスを供給できる触媒燃焼装置としている。
According to a fifth aspect of the present invention, a gas rectifier for rectifying the flow of the mixed gas is provided at the inlet of the combustion chamber to rectify the mixed gas flowing out of the straight cylindrical gas passage so that the mixed gas is evenly distributed to the catalyst. And a catalytic combustion device capable of supplying the same.

【0014】請求項6に記載した発明は、触媒体は金属
薄板を連続波状に折り曲げた波板状担体に触媒を担持し
て、単純な形状で連続加工が容易で量産性にすぐれた触
媒体を備えた触媒燃焼装置としている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a catalyst body in which a catalyst is supported on a corrugated carrier obtained by bending a thin metal plate into a continuous wave shape, and which has a simple shape, is easily processed continuously, and is excellent in mass productivity. And a catalytic combustion device equipped with

【0015】請求項7に記載した発明は、触媒体は金属
薄板を連続波状に折り曲げた波板と平面状の金属薄板と
を交互に積層した多層担体に触媒を担持して構成して、
燃焼量が大きくなっても高燃焼率を確保できる触媒燃焼
装置としている。
According to a seventh aspect of the present invention, the catalyst body is constituted by supporting a catalyst on a multilayer carrier in which a corrugated sheet obtained by bending a metal sheet in a continuous wave shape and a flat metal sheet are alternately laminated,
The catalytic combustion device is capable of ensuring a high combustion rate even when the amount of combustion increases.

【0016】[0016]

【実施例】(実施例1)以下本発明の第一の実施例につ
いて説明する。図1は本実施例の触媒燃焼装置の構成を
示す断面図である。11は、ブタンやプロパン等の液化
石油ガスを蓄えるガスタンクである。ガスタンク11内
の燃料ガスは、ガス流路12を経てガスノズル13から
噴出される。ガスタンク11とガスノズル13との間に
は、図示していないガス流量を調節するバルブを設けて
いる。ガスノズル13から噴出した燃料ガスは、ガス流
の噴出効果によって、吸気口14から空気を吸引して混
合部15で空気と混合される。混合部15の出口には、
直筒状のガス通路16を連通させている。直筒状のガス
通路16の側面は、触媒体17を有する燃焼室18と連
通している。このとき、本実施例では、燃焼室18は前
記直筒状のガス通路16の内部に配置している。つま
り、燃焼室18の端部は、直筒状のガス通路17の端部
から距離Dだけ内側に入った所に位置している。
(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of the catalytic combustion device of the present embodiment. Reference numeral 11 denotes a gas tank for storing liquefied petroleum gas such as butane and propane. The fuel gas in the gas tank 11 is ejected from a gas nozzle 13 through a gas passage 12. Between the gas tank 11 and the gas nozzle 13, a valve (not shown) for adjusting a gas flow rate is provided. The fuel gas ejected from the gas nozzle 13 sucks air from the intake port 14 and mixes with the air in the mixing unit 15 due to the effect of jetting the gas flow. At the outlet of the mixing unit 15,
A straight cylindrical gas passage 16 is communicated. The side surface of the straight cylindrical gas passage 16 communicates with a combustion chamber 18 having a catalyst body 17. At this time, in the present embodiment, the combustion chamber 18 is disposed inside the straight cylindrical gas passage 16. That is, the end of the combustion chamber 18 is located at a distance D inward from the end of the straight cylindrical gas passage 17.

【0017】前記触媒体17は、図2に示すような形状
となっている。図2は本実施例で使用している触媒体の
形状を示す斜視図である。すなわち、ステンレス等から
なる金属の薄板を連続した波板状に折り曲げ触媒担体と
して使用しているものである。本実施例では、この連続
した波板状の触媒担体に触媒を担持させている。触媒と
しては、白金族金属またはニッケル、コバルト、鉄、マ
ンガンまたはクロム等の金属酸化物が用いている。特に
好ましいものは、白金、パラジウム、ロジウム等の白金
族金属である。この触媒体17は、図2に示しているよ
うに、幅A×長さBで表現できる平面積が、幅A×厚さ
Tで表現できる側面積より大きい平板状としているもの
である。
The catalyst 17 has a shape as shown in FIG. FIG. 2 is a perspective view showing the shape of the catalyst body used in this embodiment. That is, a thin metal plate made of stainless steel or the like is folded into a continuous corrugated sheet and used as a catalyst carrier. In this embodiment, the catalyst is supported on the continuous corrugated catalyst carrier. As the catalyst, a platinum group metal or a metal oxide such as nickel, cobalt, iron, manganese or chromium is used. Particularly preferred are platinum group metals such as platinum, palladium and rhodium. As shown in FIG. 2, the catalyst body 17 has a flat area having a plane area represented by a width A × length B larger than a side area represented by a width A × thickness T.

【0018】本実施例ではこの触媒担体は、例えば厚み
0.05〜0.1mmのステンレス系金属箔を加工することによ
って簡単に構成できるものである。すなわち、連続加工
が容易で、量産性に優れたものとなっている。またこの
触媒担体は、前記しているように連続した波板状として
いるため、体積当たりの表面積を大きく採れるものであ
る。すなわち、触媒能力の向上が望めるものとなってい
る。
In this embodiment, the catalyst carrier has a thickness of, for example,
It can be easily constructed by processing a stainless metal foil of 0.05 to 0.1 mm. That is, continuous processing is easy and mass production is excellent. Further, since the catalyst carrier has a continuous corrugated shape as described above, a large surface area per volume can be obtained. That is, an improvement in the catalytic ability can be expected.

【0019】図3は前記触媒体17を収容している部分
を示す断面図である。触媒体17を燃焼室18に収納し
たときに、波状部分aはガス通路として作用する。すな
わち、燃焼ガスはこのガス通路を通って、側面方向に流
れるものである(以下ガス通路aと称する)。また燃焼
ガスは、ガス通路aを通過している間に触媒作用によっ
て触媒燃焼する。
FIG. 3 is a sectional view showing a portion accommodating the catalyst 17. When the catalyst body 17 is stored in the combustion chamber 18, the wavy portion a functions as a gas passage. That is, the combustion gas flows through the gas passage in the lateral direction (hereinafter, referred to as a gas passage a). The combustion gas is catalyzed by the catalytic action while passing through the gas passage a.

【0020】また図1に示しているように、燃焼室18
の入口と反対側には、点火装置19を設けている。始動
時にはこの点火装置19を作動させて、先端のプラグ2
0からスパークを飛ばすものである。このスパークによ
って、触媒体17の下流には火炎が形成される。この火
炎によって触媒体17は加熱される。触媒体17の温度
が上昇して、触媒の活性温度に達すると、触媒体17の
表面で触媒燃焼が開始され、火炎は消滅する。燃焼室1
8に供給される混合ガスは、触媒体17のガス通路aを
通過しながら触媒体17の表面全体で触媒反応を行なっ
て発熱し、反応後の燃焼ガスは排気口21から排出され
る。
Also, as shown in FIG.
An ignition device 19 is provided on the side opposite to the entrance of the ignition device. At the time of starting, the ignition device 19 is operated, and the tip plug 2
The spark is skipped from zero. This spark forms a flame downstream of the catalyst 17. The catalyst body 17 is heated by the flame. When the temperature of the catalyst 17 rises and reaches the activation temperature of the catalyst, catalytic combustion starts on the surface of the catalyst 17 and the flame is extinguished. Combustion chamber 1
The mixed gas supplied to 8 performs a catalytic reaction on the entire surface of catalyst body 17 while passing through gas passage a of catalyst body 17 to generate heat, and the combustion gas after the reaction is exhausted from exhaust port 21.

【0021】一般に触媒燃焼装置の燃焼量は、触媒材料
および触媒体全体の表面積が同じであれば、触媒体の混
合ガスの入口面積(断面積)で決定される。このため、
単純に触媒体の厚みだけを小さくすると、入口面積も小
さくなって同等の燃焼特性を得ることができないため、
燃焼率が低下する。そこで本実施例では、触媒体17の
厚さTを小さくした分、幅Aを大きくすることによっ
て、入口面積を確保するようにしているものである。従
って本実施例によれば、燃焼特性を低下させずに薄型化
が可能になる。また、前述したように触媒体17を金属
薄板の連続加工で構成しており、体積当たりの表面積が
大きくとれるので、従来と比較してさらに小型化が可能
になっている。
In general, the amount of combustion in a catalytic combustion device is determined by the area of the inlet (cross-sectional area) of the mixed gas of the catalyst when the surface area of the catalyst material and the entire surface of the catalyst are the same. For this reason,
If simply reducing the thickness of the catalyst body, the entrance area is also reduced and the same combustion characteristics cannot be obtained.
The burning rate decreases. Therefore, in the present embodiment, the entrance area is ensured by increasing the width A by an amount corresponding to the reduction in the thickness T of the catalyst body 17. Therefore, according to this embodiment, it is possible to reduce the thickness without lowering the combustion characteristics. Further, as described above, the catalyst body 17 is formed by continuous processing of a thin metal plate, and a large surface area per volume can be obtained, so that the size can be further reduced as compared with the related art.

【0022】次に本実施例で採用している触媒体17へ
の混合ガスの供給方式について説明する。ノズル13か
ら噴出される燃料ガスの噴出速度は数100m/sec程度
あり、また混合部15から流出する混合ガスの流速も非
常に速いものである。薄型化された触媒体17に対して
均一に混合ガスを供給するためには、混合ガスの流速を
落として、燃焼室18の入口全体での流速分布を均一に
する必要がある。一般的には、混合部16の出口にディ
フューザを設けて、徐々に通路面積を広げていって流速
分布を均一化するものであるが、この方法では、燃焼室
18の入口幅が大きくなるほどディフューザも長くなっ
て、燃焼装置装置としての長さ、幅はともに大きくなら
ざるを得ないものである。
Next, a method of supplying a mixed gas to the catalyst body 17 employed in this embodiment will be described. The jet velocity of the fuel gas ejected from the nozzle 13 is about several hundred m / sec, and the flow velocity of the mixed gas flowing out of the mixing section 15 is very high. In order to uniformly supply the mixed gas to the thinned catalyst body 17, it is necessary to reduce the flow velocity of the mixed gas and make the flow velocity distribution throughout the inlet of the combustion chamber 18 uniform. Generally, a diffuser is provided at the outlet of the mixing section 16 to gradually widen the passage area to make the flow velocity distribution uniform, but in this method, the diffuser becomes larger as the inlet width of the combustion chamber 18 becomes larger. Therefore, both the length and the width of the combustion device must be increased.

【0023】この点本実施例では、前記しているよう
に、混合部15の出口に直筒状ガス通路16を連通して
設けており、この直筒状のガス通路16の側面に連通す
るように燃焼室18の入口を形成しているものである。
つまり、混合部15と触媒体17との位置関係を直列で
はなく、並列としているものである。このため、本実施
例によれば、燃焼装置全体の長さを短くでき、しかもコ
ンパクトに構成できるものである。
In this respect, in this embodiment, as described above, the outlet of the mixing section 15 is provided with the straight cylindrical gas passage 16 in communication with the outlet, and the outlet of the mixing section 15 is provided so as to communicate with the side of the straight cylindrical gas passage 16. This forms an inlet of the combustion chamber 18.
That is, the positional relationship between the mixing section 15 and the catalyst body 17 is not in series but in parallel. Therefore, according to the present embodiment, the entire length of the combustion apparatus can be reduced, and the apparatus can be made compact.

【0024】混合部15から出た混合ガスは、まず直筒
状のガス通路16内を直線的に流れる。こうして、この
混合ガスが直筒状ガス通路16の先端部16aに衝突す
ると、この衝突によって直筒状ガス通路16内には逆方
向の流れが発生する。この逆方向の流れと、混合部15
から供給される混合ガスとは互いに干渉するものであ
る。この結果、直筒状ガス通路16内の流速は極端に小
さくなって、直筒状ガス通路16内全体の静圧が上昇
し、混合ガスは直筒状ガス通路16の側面に連通した燃
焼室18の方向に流れるものである。このとき、本実施
例では、図1に示しているように、直筒状ガス通路16
の長さは燃焼室17の入口幅より大きく設定してあり、
かつ燃焼室18の入口部を直筒状ガス通路16の長さ内
に配置している。つまり、燃焼室18の端部の位置は、
直筒状ガス通路16の端部16aから距離Dだけ内側に
入った位置としている。従って、直筒状ガス通路16の
先端部16aでの衝突によって生じる逆流ガスが、直接
燃焼室18内に流入することを防止でき、また空気と均
一に混合された混合ガスが均一に燃焼室18内に供給で
きるものである。つまり前記干渉によって流速が低下
し、全体の静圧が上昇した段階で、燃焼室18に混合ガ
スが供給されるため、燃焼室18に供給される混合ガス
は、この静圧が上昇する間に燃料ガスと空気とがより均
一に混合されたものとなる。また、混合ガスの燃焼室1
8の入口での流速分布が均一化して、触媒体17に混合
ガスを均等に供給できるものである。
First, the mixed gas flowing out of the mixing section 15 flows linearly in a straight cylindrical gas passage 16. Thus, when the mixed gas collides with the tip portion 16a of the straight cylindrical gas passage 16, a flow in the opposite direction occurs in the straight cylindrical gas passage 16 due to the collision. This reverse flow and the mixing section 15
The mixed gas supplied from the above interferes with each other. As a result, the flow velocity in the straight cylindrical gas passage 16 becomes extremely small, the static pressure in the whole straight cylindrical gas passage 16 increases, and the mixed gas flows in the direction of the combustion chamber 18 communicating with the side surface of the straight cylindrical gas passage 16. It flows to. At this time, in the present embodiment, as shown in FIG.
Is set larger than the inlet width of the combustion chamber 17,
Further, the inlet of the combustion chamber 18 is disposed within the length of the straight cylindrical gas passage 16. That is, the position of the end of the combustion chamber 18 is
The position is located inside the end 16a of the straight cylindrical gas passage 16 by a distance D. Therefore, the backflow gas generated by the collision at the distal end portion 16a of the straight cylindrical gas passage 16 can be prevented from directly flowing into the combustion chamber 18, and the mixed gas uniformly mixed with the air can be uniformly dispersed in the combustion chamber 18. It can be supplied to That is, the mixed gas is supplied to the combustion chamber 18 at the stage where the flow velocity is reduced due to the interference and the overall static pressure is increased. Therefore, the mixed gas supplied to the combustion chamber 18 is supplied while the static pressure is increased. The fuel gas and the air are more uniformly mixed. In addition, the combustion chamber 1 for mixed gas
The flow velocity distribution at the inlet of the pipe 8 is uniform, and the mixed gas can be supplied to the catalyst 17 evenly.

【0025】なお発明者らの実験によれば、本実施例の
触媒燃焼装置は、厚さ6mmで長さ50mmの大きさと
したときに、60W以上の燃焼熱を得られるものであ
る。このため、例えば身につけて体を温める暖房衣服等
に用いれば使用時の違和感が無く、また携帯性に優れた
ものを実現できる。
According to the experiments performed by the inventors, the catalytic combustion apparatus according to the present embodiment can obtain a combustion heat of 60 W or more when the thickness is 6 mm and the length is 50 mm. For this reason, for example, if it is used for heating clothes or the like that wears and warms the body, there is no uncomfortable feeling at the time of use, and it is possible to realize a thing excellent in portability.

【0026】また例えば燃焼熱が10W程度のものは、
当然前記寸法よりも小型、薄型に構成できるものであ
り、手袋や靴、靴下等の手先足先用の小型暖房器や、ま
た温熱部を任意のツボに当てて治療する温熱治療器に応
用できるものである。
Further, for example, when the combustion heat is about 10 W,
Naturally, it can be configured to be smaller and thinner than the dimensions described above, and can be applied to a small heater for hands and feet such as gloves, shoes and socks, and a thermal treatment device that treats by applying a heating part to an arbitrary point. Things.

【0027】また本実施例では、図1に示しているよう
に、混合部15の出口に金属メッシュやエキスパンドメ
タルなどからなるガス抵抗体22を設けている。ガス抵
抗体22は、混合部15から出る混合ガスの流速を低下
させて、直筒状ガス通路16内の流速を小さくするよう
に作用する。このため、混合ガスの燃焼室18入口での
流速分布をより均一化することができる。すなわち、ガ
ス抵抗体22を使用することによって、直筒状ガス通路
16の通路径をより小さくすることが可能になり、燃焼
装置全体の大きさも小さくできる。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a gas resistor 22 made of a metal mesh, expanded metal, or the like is provided at the outlet of the mixing section 15. The gas resistor 22 acts to reduce the flow velocity of the mixed gas flowing out of the mixing section 15 to reduce the flow velocity in the straight cylindrical gas passage 16. For this reason, the flow velocity distribution of the mixed gas at the entrance of the combustion chamber 18 can be made more uniform. That is, by using the gas resistor 22, the diameter of the straight cylindrical gas passage 16 can be reduced, and the size of the entire combustion device can be reduced.

【0028】さらに本実施例では、燃焼室18の入口に
金属メッシュやエキスパンドメタルなどからなるガス整
流体23を設けている。ガス整流体23は、直筒状ガス
通路16から燃焼室18に流れる混合ガスを整流するよ
うに作用するものである。燃料ガスの流量が変動する等
の要因によって、直筒状ガス通路16内に混合ガスの流
れの渦が生じたときにも、安定して触媒体17全体に混
合ガスを供給することができるものである。
Further, in this embodiment, a gas rectifier 23 made of a metal mesh, expanded metal or the like is provided at the entrance of the combustion chamber 18. The gas rectifier 23 functions to rectify the mixed gas flowing from the straight cylindrical gas passage 16 to the combustion chamber 18. Even when the flow of the mixed gas flows in the straight cylindrical gas passage 16 due to a factor such as a change in the flow rate of the fuel gas, the mixed gas can be stably supplied to the entire catalyst body 17. is there.

【0029】(実施例2)次に、本発明の第2の実施例
について説明する。図4(a)は、本実施例の触媒燃焼
装置に使用している触媒体30の構成を示す分解斜視図
である。また図4(b)は、同じく組立斜視図である。
触媒体30は、ステンレス等からなる金属薄板を連続波
状に折り曲げた波板31と同33と金属薄板で構成した
平板32とを使用して構成している。本実施例では、波
板31と波板33とは厚み0.05mmの金属薄板で構成し、
平板32を厚み0.1mmの金属薄板で構成している。こう
して、例えばスポット溶接を使用して多層体に積層し
て、触媒担体に構成しているものである。この触媒担体
に担持させている触媒は、前記第1の実施例と同様のも
のである。触媒体30は、実施例1で説明したと同様、
平面積が断面積より大きい平板状としている。また、燃
焼室18に収納したときには、波状部分がガス通路を形
成し、これに沿って混合ガスが側面方向に流れるもので
ある。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4A is an exploded perspective view showing the configuration of the catalyst body 30 used in the catalytic combustion device of the present embodiment. FIG. 4B is an assembled perspective view.
The catalyst body 30 is configured using a corrugated sheet 31 and a corrugated sheet 33 obtained by bending a metal sheet made of stainless steel or the like into a continuous wave shape, and a flat plate 32 formed of the metal sheet. In the present embodiment, the corrugated sheet 31 and the corrugated sheet 33 are formed of a 0.05 mm thick metal sheet,
The flat plate 32 is made of a thin metal plate having a thickness of 0.1 mm. In this way, the catalyst carrier is laminated on a multilayer body using, for example, spot welding. The catalyst supported on this catalyst carrier is the same as in the first embodiment. The catalyst body 30 is similar to that described in the first embodiment.
The flat area is larger than the cross-sectional area. When stored in the combustion chamber 18, the corrugated portion forms a gas passage along which the mixed gas flows in the side direction.

【0030】以上のように本実施例によれば、触媒体3
0を金属の多層体で構成することによって体積あたりの
表面積を実施例1で説明した構成のものよりも大きくす
ることができるものである。従って、同じ大きさの触媒
体としたときには、燃焼量を大きくすることが可能にな
る。
As described above, according to this embodiment, the catalyst 3
By configuring 0 as a metal multilayer, the surface area per volume can be made larger than that of the configuration described in the first embodiment. Therefore, when the catalyst bodies have the same size, the amount of combustion can be increased.

【0031】また、触媒燃焼装置が作動中には、平板3
2は燃焼室18の内壁には接触しないものである。従っ
て平板32の温度は、波板31や波板33よりも高くな
って、燃料ガスをON/OFFして温度調節する場合で
も、触媒の活性温度を維持しやすいものである。つまり
立消えが起こりにくくなるものである。
When the catalytic combustion device is in operation, the flat plate 3
Numeral 2 does not contact the inner wall of the combustion chamber 18. Therefore, the temperature of the flat plate 32 is higher than that of the corrugated plate 31 or the corrugated plate 33, and the active temperature of the catalyst can be easily maintained even when the temperature is adjusted by turning on / off the fuel gas. In other words, the extinction hardly occurs.

【0032】また、触媒燃焼をしている触媒体30の混
合ガスの上流側と下流側との温度差も、平板32の均熱
作用によって小さくなるものである。従って本実施例に
よれば、触媒体30の寿命に対しても有利になるもので
ある。
Further, the temperature difference between the upstream side and the downstream side of the mixed gas of the catalytic body 30 performing catalytic combustion is also reduced by the soaking action of the flat plate 32. Therefore, according to the present embodiment, it is advantageous for the life of the catalyst body 30.

【0033】なお本実施例では、波板31と波板33と
は厚み0.05mmの金属薄板で構成し、平板32を厚み0.1m
mの金属薄板で構成しているが、もちろん前記厚さに限
定するものではない。
In this embodiment, the corrugated sheet 31 and the corrugated sheet 33 are made of a thin metal plate having a thickness of 0.05 mm.
It is made of a thin metal plate having a thickness of m, but is not limited to the above thickness.

【0034】(実施例3)続いて本発明の第3の実施例
について説明する。図5は本実施例の触媒燃焼装置に使
用している触媒体40の構成を示す斜視図である。本実
施例では、金属薄板を連続波状に折り曲げた波板41
と、同様の波板43と、同様の波板45と、金属薄板の
平板42と、同様の平板44とを備えている。これらの
材料を例えばスポット溶接することによって、多層体の
金属触媒としているものである。
(Embodiment 3) Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the catalyst body 40 used in the catalytic combustion device of this embodiment. In the present embodiment, a corrugated sheet 41 obtained by bending a thin metal sheet into a continuous wave shape is used.
, A similar corrugated plate 43, a similar corrugated plate 45, a thin metal plate 42, and a similar flat plate 44. These materials are used as a multilayer metal catalyst by, for example, spot welding.

【0035】本実施例の構成とした場合には、前記実施
例2で説明した構成のものよりに対して燃焼量が約1.
5倍となるものである。以上のように本実施例によれ
ば、触媒体の積層数を増加することにより、混合ガスの
入口面積および触媒表面積を大きくできて、また触媒体
を構成する部品の増減だけで燃焼量の異なる触媒体を製
作できるものである。従って、部品の標準化が容易にな
りコスト的にも安く製造できるものである。
In the case of the configuration of this embodiment, the amount of combustion is about 1.10 compared to that of the configuration described in the second embodiment.
It is a factor of five. As described above, according to the present embodiment, by increasing the number of stacked catalyst bodies, the inlet area of the mixed gas and the catalyst surface area can be increased, and the combustion amount differs only by increasing or decreasing the number of parts constituting the catalyst body. A catalyst body can be manufactured. Therefore, standardization of parts is facilitated, and the parts can be manufactured at low cost.

【0036】[0036]

【発明の効果】請求項1に記載した発明は、燃料ガスを
噴出するガスノズルと、ガスノズルから噴出された燃料
ガスと空気とを混合して混合ガスにする混合部と、内部
に触媒体を有し前記混合ガスを燃焼する燃焼室とを備
え、前記触媒体は平面積が側面積より大きい平板状をな
し混合ガスが側面方向に流れるガス通路を有する構成と
して、バーナーの高さを低くでき、小型化・薄型化した
触媒燃焼装置を実現するものである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a gas nozzle for ejecting a fuel gas, a mixing section for mixing the fuel gas ejected from the gas nozzle with air to form a mixed gas, and a catalyst inside. And a combustion chamber for burning the mixed gas, wherein the catalyst body has a plate shape in which a flat area is larger than a side area and has a gas passage in which the mixed gas flows in a lateral direction, so that the height of the burner can be reduced, It is intended to realize a compact and thin catalytic combustion device.

【0037】請求項2に記載した発明は、混合部は出口
に連通した直筒状ガス通路を有し、前記直筒状ガス通路
の側面に連通して燃焼室の入口を配置した構成として、
混合部と触媒体とを並列に配置でき、バーナーの長さを
小さくできしかもコンパクトに構成できる触媒燃焼装置
を実現するものである。
According to a second aspect of the present invention, the mixing section has a straight cylindrical gas passage communicating with the outlet, and the inlet of the combustion chamber is arranged in communication with a side surface of the straight cylindrical gas passage.
It is an object of the present invention to realize a catalytic combustion apparatus in which a mixing section and a catalyst body can be arranged in parallel, a burner length can be reduced, and a compact configuration can be achieved.

【0038】請求項3に記載した発明は、直筒状ガス通
路の長さは燃焼室の入口幅より大きくし、かつ燃焼室の
入口部を前記直筒状ガス通路の長さ内に配置した構成と
して燃料ガスと空気とをより均一に混合でき、またこの
混合ガスを触媒体に均等に供給できる触媒燃焼装置を実
現するものである。
According to a third aspect of the present invention, the length of the straight cylindrical gas passage is larger than the width of the inlet of the combustion chamber, and the inlet of the combustion chamber is disposed within the length of the straight cylindrical gas passage. It is an object of the present invention to realize a catalytic combustion device capable of mixing fuel gas and air more evenly and supplying the mixed gas evenly to a catalyst.

【0039】請求項4に記載した発明は、混合部は出口
に混合ガスの流速を低下させるガス流抵抗体を設けた構
成として、直筒状ガス通路内の混合ガスの流速を遅くし
て触媒体に均等に混合ガスを供給できる触媒燃焼装置を
実現するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, the mixing section is provided with a gas flow resistor at the outlet to reduce the flow rate of the mixed gas, and the flow rate of the mixed gas in the straight cylindrical gas passage is reduced to form a catalyst body. The present invention realizes a catalytic combustion device that can supply a mixed gas evenly.

【0040】請求項5に記載した発明は、燃焼室は入口
に混合ガスの流れを整流するガス整流体を有する構成と
して、直筒状のガス通路から出る混合ガスを整流して触
媒体に均等に混合ガスを供給できる触媒燃焼装置を実現
するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, the combustion chamber is provided with a gas rectifier for rectifying the flow of the mixed gas at the inlet, and rectifies the mixed gas flowing out of the straight cylindrical gas passage to evenly distribute the mixed gas to the catalyst. It is intended to realize a catalytic combustion device capable of supplying a mixed gas.

【0041】請求項6に記載した発明は、触媒体は金属
薄板を連続波状に折り曲げた波板状担体に触媒を担持し
た構成として、単純な形状で連続加工が容易で量産性に
すぐれた触媒体を備えた触媒燃焼装置を実現するもので
ある。
According to a sixth aspect of the present invention, the catalyst body has a structure in which a catalyst is supported on a corrugated sheet-like carrier obtained by bending a thin metal plate into a continuous wave shape, and has a simple shape which is easy to continuously process and has excellent mass productivity. It is intended to realize a catalytic combustion device provided with a medium.

【0042】請求項7に記載した発明は、触媒体は金属
薄板を連続波状に折り曲げた波板と平面状の金属薄板と
を交互に積層した多層担体に触媒を担持した燃焼量が大
きくなっても高燃焼率を確保できる触媒燃焼装置を実現
するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the catalyst body, the amount of combustion in which the catalyst is carried on a multilayer carrier obtained by alternately laminating a corrugated sheet obtained by bending a metal sheet in a continuous wave shape and a flat metal sheet becomes large. This also realizes a catalytic combustion device that can ensure a high combustion rate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の触媒燃焼装置の構成を
示す断面図
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a catalytic combustion device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同、触媒燃焼装置に使用している触媒体の構成
を示す斜視図
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a catalyst body used in the catalytic combustion device.

【図3】同、触媒燃焼装置の触媒体を収容している部分
を示す断面図
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a portion of the catalytic combustion device accommodating a catalyst body.

【図4】(a)本発明の第2の実施例である触媒燃焼装
置に使用している触媒体の構成を示す分解斜視図 (b)同、組立斜視図
FIG. 4 (a) is an exploded perspective view showing a configuration of a catalyst body used in a catalytic combustion device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例である触媒燃焼装置に使
用している触媒体の構成を示す斜視図
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a catalyst body used in a catalytic combustion device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】従来の触媒燃焼装置の構成を示す断面図FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a conventional catalytic combustion device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13 ガスノズル 15 混合部 16 直筒状ガス通路 17 触媒体 18 燃焼室 22 ガス流抵抗体 23 ガス整流体 30 触媒体 40 触媒体 13 Gas Nozzle 15 Mixing Section 16 Straight Cylindrical Gas Passage 17 Catalyst 18 Combustion Chamber 22 Gas Flow Resistor 23 Gas Rectifier 30 Catalyst 40 Catalyst

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 信市 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) 3K017 BA07 BB07 BB08 BB09 BF01 3K065 TA11 TA14 TC05 TD05 TG01 TH06 TH11 TK02 TK03 TK06 TP08 TP09  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Nobuichi Nakajima 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (Reference) 3K017 BA07 BB07 BB08 BB09 BF01 3K065 TA11 TA14 TC05 TD05 TG01 TH06 TH11 TK02 TK03 TK06 TP08 TP09

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料ガスを噴出するガスノズルと、ガス
ノズルから噴出された燃料ガスと空気とを混合して混合
ガスにする混合部と、内部に触媒体を有し前記混合ガス
を燃焼する燃焼室とを備え、前記触媒体は平面積が側面
積より大きい平板状をなし混合ガスが側面方向に流れる
ガス通路を有する触媒燃焼装置。
1. A gas chamber for ejecting a fuel gas, a mixing section for mixing the fuel gas ejected from the gas nozzle with air to form a mixed gas, and a combustion chamber having a catalyst body therein and burning the mixed gas. A catalytic combustion device having a gas passage in which the catalyst body has a flat plate shape having a plane area larger than a side area and through which a mixed gas flows in a side direction.
【請求項2】 混合部は出口に連通した直筒状ガス通路
を有し、前記直筒状ガス通路の側面に連通して燃焼室の
入口を配置した請求項1に記載した触媒燃焼装置。
2. The catalytic combustion device according to claim 1, wherein the mixing section has a straight cylindrical gas passage communicating with an outlet, and an inlet of a combustion chamber is arranged to communicate with a side surface of the straight cylindrical gas passage.
【請求項3】 直筒状ガス通路の長さは燃焼室の入口幅
より大きくし、かつ燃焼室の入口部を前記直筒状ガス通
路の長さ内に配置した請求項2に記載した触媒燃焼装
置。
3. The catalytic combustion device according to claim 2, wherein the length of the straight cylindrical gas passage is larger than the width of the inlet of the combustion chamber, and the inlet of the combustion chamber is arranged within the length of the straight cylindrical gas passage. .
【請求項4】 混合部は出口に混合ガスの流速を低下さ
せるガス流抵抗体を設けた請求項1から3のいずれか1
項に記載した触媒燃焼装置。
4. The mixing unit according to claim 1, wherein a gas flow resistor for reducing the flow rate of the mixed gas is provided at an outlet of the mixing unit.
The catalytic combustion device described in the paragraph.
【請求項5】 燃焼室は入口に混合ガスの流れを整流す
るガス整流体を有する請求項1から4のいずれか1項に
記載した触媒燃焼装置。
5. The catalytic combustion apparatus according to claim 1, wherein the combustion chamber has a gas rectifier for rectifying the flow of the mixed gas at an inlet.
【請求項6】 触媒体は金属薄板を連続波状に折り曲げ
た波板状担体に触媒を担持した請求項1〜5のいずれか
1項に記載した触媒燃焼装置。
6. The catalytic combustion apparatus according to claim 1, wherein the catalyst body has a catalyst supported on a corrugated carrier obtained by bending a thin metal plate into a continuous wave shape.
【請求項7】 触媒体は金属薄板を連続波状に折り曲げ
た波板と平面状の金属薄板とを交互に積層した多層担体
に触媒を担持した請求項1から5のいずれか1項に記載
した触媒燃焼装置。
7. The catalyst body according to any one of claims 1 to 5, wherein the catalyst is carried on a multilayer carrier obtained by alternately stacking a corrugated sheet obtained by bending a metal sheet into a continuous wave and a flat metal sheet. Catalytic combustion device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110195865A (en) * 2019-05-31 2019-09-03 武汉索克能源科技有限公司 A kind of even gas distribution formula premix burner

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