JP2001173906A - Catalytic combustion unit - Google Patents

Catalytic combustion unit

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JP2001173906A
JP2001173906A JP35293199A JP35293199A JP2001173906A JP 2001173906 A JP2001173906 A JP 2001173906A JP 35293199 A JP35293199 A JP 35293199A JP 35293199 A JP35293199 A JP 35293199A JP 2001173906 A JP2001173906 A JP 2001173906A
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JP
Japan
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air
valve
gas
ignition
catalytic combustion
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Application number
JP35293199A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidetaka Yabuuchi
秀隆 薮内
Takaaki Kusaka
貴晶 日下
Hiroshi Uno
浩 宇野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve combustibility of a catalytic combustion unit, used as a hand-held heater as a portable small heat source burning gas fuel or liquid fuel, without deteriorating the burning characteristic of steady burning. SOLUTION: A catalytic combustion unit is provided with a gas nozzle 16 jetting fuel gas, a mixing part 20 forming a mixed gas mixing the fuel gas jet from a gas nozzle 16 and air, an air suction tube 18 feeding the air, a variable air flow means 17 changing the air flow path area arranged at the meddle of the air suction tube 18 and a combustion chamber 21, where there are provided catalyst 22 for combustion the mixed gas, where the air flow control means 17 being operated from the outside and the air path area can be changed, before and after ignition.

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を通り開閉弁3を経てガスノズル
4から噴出される。ガスノズル4から噴出したガスは、
ガス流の噴出効果により吸気口5から空気を吸引し、混
合部6で空気と混合して混合ガスとして燃焼室7に供給
される。燃焼室7の内部には触媒体8を備えており、混
合ガスが触媒体8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 liquefied petroleum gas such as butane and propane. Fuel gas in the gas tank 1 is ejected from a gas nozzle 4 through a gas flow path 2 and an on-off valve 3. The gas ejected from the gas nozzle 4 is
The air is sucked from the intake port 5 by the effect of the gas flow, mixed with the air in the mixing section 6 and supplied to the combustion chamber 7 as a mixed gas. A catalyst 8 is provided inside the combustion chamber 7, and when the mixed gas passes through the catalyst 8, the mixed gas is combusted by a catalytic action to generate combustion heat.

【0003】9は圧電素子などからなる点火装置で、燃
焼室7の混合ガス入口7aと反対側の面7bに設けた点
火プラグ10と接続されている。始動時には点火装置9
を操作し点火プラグ10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
8の下流端に火炎が形成され、この火炎によって触媒体
8が加熱される。こうして触媒体8の温度が上昇して活
性温度に達すると、触媒体8の表面で触媒燃焼が開始す
る。触媒燃焼が開始すると、触媒体8の下流にはガスが
供給されなくなるため火炎は消滅する。そして燃焼室7
に供給される混合ガスは、触媒体8の全体で触媒燃焼
し、燃焼ガスは排気口11から排出される。
[0003] Reference numeral 9 denotes an ignition device comprising a piezoelectric element or the like, which is connected to an ignition plug 10 provided on a surface 7b of the combustion chamber 7 opposite to the mixed gas inlet 7a. At startup, the ignition device 9
Is operated to ignite the mixed gas by the sparks blown from the spark plug 10. This ignition forms a flame at the downstream end of the catalyst body 8, and the flame heats the catalyst body 8. When the temperature of the catalyst 8 rises and reaches the activation temperature, catalytic combustion starts on the surface of the catalyst 8. When the catalytic combustion starts, the flame is extinguished because no gas is supplied downstream of the catalytic body 8. And combustion chamber 7
Is burned catalytically by the entire catalytic body 8, and the combustion gas is discharged from the exhaust port 11.

【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】このような従来の触媒
燃焼装置は、始動時の着火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 the ignition performance at the time of starting is not sufficient.

【0006】すなわち、従来の触媒燃焼装置ではガスノ
ズル4から噴出したガスと吸気口5から吸引される空気
との空燃比は固定であるから、定常燃焼時に完全燃焼さ
せるために空気量を多めに設定すると始動時の着火性が
劣り、点火装置9を何回も操作しないと点火しない場合
が発生していた。特に外気温が低いときには、ガスにな
かなか点火せず、一旦点火しても消えてしまうという場
合もあった。
That is, in the conventional catalytic combustion device, the air-fuel ratio between the gas ejected from the gas nozzle 4 and the air sucked from the intake port 5 is fixed. Then, the ignitability at the time of starting is inferior, and the ignition may occur unless the ignition device 9 is operated many times. In particular, when the outside temperature is low, the gas does not easily ignite, and once ignited, the gas sometimes disappears.

【0007】ガスが完全燃焼する理論空燃比を1とし、
これに対する実際の空気量を空気過剰率mで表すと、一
般的にはm=0.8〜0.9の範囲で着火性が最も優れ
ると言われている。しかしながら、この状態で定常燃焼
させると未燃ガスや一酸化炭素が発生し、燃料消費量が
大きく経済性が悪いだけでなく、人体に対しても好まし
くないものである。したがって、m=1.0を越える範
囲(m=1.1〜1.2)で定常燃焼させるのが通常で
ある。
The stoichiometric air-fuel ratio at which the gas is completely burned is assumed to be 1,
When the actual amount of air is represented by the excess air ratio m, it is generally said that the ignitability is most excellent in the range of m = 0.8 to 0.9. However, if steady combustion is performed in this state, unburned gas and carbon monoxide are generated, so that fuel consumption is large and economic efficiency is poor, and it is not preferable for the human body. Therefore, it is usual to perform steady combustion in a range exceeding m = 1.0 (m = 1.1 to 1.2).

【0008】この問題を解決するために、例えば吸気口
5の入口にバイメタル等の熱応動体を有した空気弁を設
けて、始動時の燃焼室7の温度が低いときには弁で空気
量を絞り、燃焼開始後温度が上がれば自動的に弁が開い
て空気量を増やすものが開発されているが、熱応動体に
熱を導く必要があるために構成上の制約が大きかった。
さらに、熱応動体を有した空気弁は徐動式のものでは定
常燃焼時の空気量がなかなか安定せず、反転式のもので
は定常燃焼時の空気量に切替わるのに時間がかかるとい
う課題もあった。
In order to solve this problem, for example, an air valve having a thermally responsive body such as a bimetal is provided at the inlet of the intake port 5, and when the temperature of the combustion chamber 7 at the time of starting is low, the amount of air is reduced by the valve. When the temperature rises after the start of combustion, a valve is automatically opened to increase the amount of air. However, since it is necessary to guide heat to the heat responsive body, there are great restrictions on the configuration.
In addition, the air valve with a thermally responsive element has a problem that the amount of air during steady-state combustion is not very stable with a slow-acting type, and it takes time to switch to the amount of air during steady-state combustion with an inverting type. There was also.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は燃料ガスと空気
とを混合して混合ガスにする混合部に空気を供給する吸
気管と、吸気管の途中に設けられ空気通路面積を可変す
る空気量可変手段を備え、空気量可変手段は外部から操
作可能にするとともに、点火時と点火後とで空気通路面
積を可変にする触媒燃焼装置としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an intake pipe for supplying air to a mixing section for mixing a fuel gas and air into a mixed gas, and an air provided in the middle of the intake pipe and having a variable air passage area. A catalytic combustion device is provided which includes an amount variable means, and the air amount variable means is operable from the outside, and also has a variable air passage area at the time of ignition and after ignition.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】請求項1に記載した発明は、燃料
ガスを噴出させるガスノズルと、ガスノズルから噴出さ
れる燃料ガスと空気とを混合して混合ガスにする混合部
と、前記空気を供給する吸気管と、前記吸気管の途中に
設けられ空気通路面積を可変する空気量可変手段と、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、前記空気量可変手段を外部から操作可能にするとと
もに、点火時と点火後とで空気通路面積を可変にして、
始動時の着火性を向上した触媒燃焼装置としている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS 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 and air into a mixed gas, and supplying the air. An intake pipe, an air amount variable means provided in the middle of the intake pipe and varying an air passage area, and a combustion chamber having a catalyst body therein and burning the mixed gas, wherein the air amount variable means is provided. In addition to being operable from the outside, the air passage area is variable at the time of ignition and after ignition,
A catalytic combustion device with improved ignition performance at startup.

【0011】請求項2に記載した発明は、空気量可変手
段を、可動弁と、前記可動弁で開閉される弁座と、可動
弁を開方向に付勢する付勢手段からなり、閉弁時に空気
通路面積を開弁時より所定比率だけ絞る構成とし、点火
時に可動弁を操作することで始動時の着火性を向上した
触媒燃焼装置としている。
According to a second aspect of the present invention, the air amount changing means comprises a movable valve, a valve seat which is opened and closed by the movable valve, and an urging means for urging the movable valve in an opening direction. Sometimes, the area of the air passage is narrowed by a predetermined ratio from when the valve is opened, and the ignitability at the time of starting is improved by operating the movable valve at the time of ignition.

【0012】請求項3に記載の発明は、弁座側に絞り穴
を設け、閉弁時に可動弁により弁座が密閉される構成と
し、動作信頼性の高い空気量可変手段を有する触媒燃焼
装置としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a catalytic combustion apparatus in which a throttle hole is provided on the valve seat side, the valve seat is closed by a movable valve when the valve is closed, and an air amount variable means having high operation reliability is provided. And

【0013】請求項4に記載した発明は、可動弁と弁座
の少なくとも一方の当接面に弾性体を設けて、小さい操
作力でも確実に動作する空気量可変手段を有する触媒燃
焼装置としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a catalytic combustion apparatus having an air amount variable means which is provided with an elastic body on at least one of the contact surfaces of the movable valve and the valve seat and operates reliably even with a small operating force. .

【0014】請求項5に記載した発明は、混合ガスに点
火する点火手段を設け、前記点火手段の点火操作に連動
して空気量可変手段が操作され、操作性にすぐれた触媒
燃焼装置としている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a catalytic combustion device having excellent operability, wherein an ignition means for igniting the mixed gas is provided, and an air amount variable means is operated in conjunction with the ignition operation of the ignition means. .

【0015】請求項6に記載した発明は、異常時に燃料
ガスの供給を遮断する遮断弁を有し、遮断弁を開く開弁
操作に連動して空気量可変手段が操作されるようにし
て、操作性にすぐれ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 shut-off valve for shutting off the supply of fuel gas in the event of an abnormality, wherein the air amount variable means is operated in conjunction with the opening operation of opening the shut-off valve. The catalytic combustion device has excellent operability.

【0016】[0016]

【実施例】(実施例1)以下本発明の第1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。12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12内の
燃料ガスは、ガス流路13を通り開閉弁14を経て燃焼
器15のガスノズル16から噴出するようになってい
る。17は燃焼器15の吸気管18に接続した空気量可
変手段である。
(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 12 denotes a gas tank for storing liquefied petroleum gas such as butane and propane. The fuel gas in the gas tank 12 is ejected from a gas nozzle 16 of a combustor 15 through an on-off valve 14 through a gas passage 13. Reference numeral 17 denotes an air amount changing means connected to an intake pipe 18 of the combustor 15.

【0017】19は前記空気量可変手段17の一端に設
けられ外気を取入れる吸気口で、後述のバルブ機構を介
して吸気管18と連通している。20はガスノズル16
から噴出した燃料ガスと吸気口19から吸引した空気と
を混合する混合部、21は内部に触媒体22を備えた燃
焼室である。23は圧電素子などからなる点火装置で、
燃焼室21に設けた点火プラグ24と接続されている。
この点火装置23と点火プラグ24は点火手段を構成し
ている。25は燃焼ガスを外部へ排出する排気口であ
る。
Reference numeral 19 denotes an intake port provided at one end of the air amount variable means 17 for taking in outside air, and communicates with an intake pipe 18 via a valve mechanism described later. 20 is a gas nozzle 16
A mixing unit 21 for mixing the fuel gas ejected from the air and the air sucked from the intake port 19, and 21 is a combustion chamber having a catalyst body 22 therein. Reference numeral 23 denotes an ignition device including a piezoelectric element and the like.
It is connected to a spark plug 24 provided in the combustion chamber 21.
The ignition device 23 and the ignition plug 24 constitute ignition means. An exhaust port 25 discharges the combustion gas to the outside.

【0018】図2に空気量可変手段17の構造を示す。
26は摺動軸27の一端に取り付けられた可動弁で、摺
動軸27がバルブケース28に設けた穴を摺動すること
により図の左右方向に動く。可動弁26が左方向に動
き、弁座29に当接してこれを密閉することにより閉弁
するようになっている。可動弁26の弁面にはゴム等か
らなる弾性体30が設けられ、弁座29との密閉性を向
上し小さい操作力で確実に密閉される。
FIG. 2 shows the structure of the air amount changing means 17.
Reference numeral 26 denotes a movable valve attached to one end of a sliding shaft 27, which moves in the left-right direction in the figure by sliding the sliding shaft 27 through a hole provided in a valve case. The movable valve 26 moves to the left, contacts the valve seat 29 and closes it to close the valve. An elastic body 30 made of rubber or the like is provided on the valve surface of the movable valve 26 to improve the hermeticity with the valve seat 29 and securely seal with a small operating force.

【0019】また、可動弁26はスプリングからなる付
勢手段31により開方向に付勢されており、通常は図2
(a)に示すように開弁状態であるが、図2(b)に示
すようにバルブケース28の外部から摺動軸27を押す
ことにより閉弁状態になる。弁座29の側面には、空気
量可変手段17の入口側(吸気口19)と出口33側と
を連通するとともに弁座29の開口面積より比較的小さ
い開口面積を有する絞り穴32が設けられている。した
がって、開弁状態のとき吸気は矢印Aにように吸気口1
9から入り、矢印Bのように可動弁26と弁座29の間
を通って出口33から出るが、閉弁状態のときは矢印C
のように絞り穴32を通って出口33へ出ることになり
空気通路面積が減少して流路抵抗により吸気流量は低減
する。
The movable valve 26 is urged in the opening direction by an urging means 31 composed of a spring.
The valve is in an open state as shown in FIG. 2A, but is in a closed state when the sliding shaft 27 is pushed from outside the valve case 28 as shown in FIG. 2B. On the side surface of the valve seat 29, a throttle hole 32 is provided, which communicates the inlet side (the intake port 19) of the air amount variable means 17 with the outlet 33 side and has an opening area relatively smaller than the opening area of the valve seat 29. ing. Therefore, when the valve is in the open state, the intake air is supplied to the intake port 1 as shown by arrow A.
9 and exits through the outlet 33 through the space between the movable valve 26 and the valve seat 29 as shown by the arrow B. When the valve is closed, the arrow C
As described above, the air exits to the outlet 33 through the throttle hole 32, the area of the air passage is reduced, and the intake air flow rate is reduced by the flow path resistance.

【0020】以上のように構成された触媒燃焼装置につ
いて、以下その動作について説明する。この触媒燃焼装
置を始動するときは、まず開閉弁14を開いてガスノズ
ル16から燃料ガスを噴出させると同時に、空気量可変
手段17の摺動軸27を押して閉弁する。ガスノズル1
6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19から空気を吸引するが空気量可変手段17は
閉弁状態であるため吸気流量は絞られている。
The operation of the catalytic combustion device configured as described above will be described below. When starting the catalytic combustion device, first, the on-off valve 14 is opened to eject the fuel gas from the gas nozzle 16, and at the same time, the sliding shaft 27 of the air amount variable means 17 is pushed to close the valve. Gas nozzle 1
The fuel gas ejected from 6 sucks air from the intake port 19 by the effect of the gas flow, but the intake air flow rate is reduced because the air amount variable means 17 is closed.

【0021】この状態で点火装置23を操作し点火プラ
グ24から飛ばしたスパークによって混合部20から燃
焼室21に供給される混合ガスに点火する。このとき吸
気流量が絞られ空気過剰率mは1.0以下に抑えられて
いるので、低温時でも容易に点火することができる。点
火後触媒体22の下流端に火炎が形成されれば空気量可
変手段17の摺動軸27を放して開弁すると吸気流量が
増加して空気過剰率mは1.0を越えるため未燃ガスや
一酸化炭素を発生することなく定常燃焼させることがで
きる。
In this state, the ignition device 23 is operated to ignite the mixed gas supplied from the mixing section 20 to the combustion chamber 21 by the sparks emitted from the ignition plug 24. At this time, since the intake air flow rate is reduced and the excess air ratio m is suppressed to 1.0 or less, ignition can be easily performed even at a low temperature. If a flame is formed at the downstream end of the catalyst body 22 after ignition, when the sliding shaft 27 of the air amount variable means 17 is released and the valve is opened, the intake air flow rate increases and the excess air ratio m exceeds 1.0, so Steady combustion can be performed without generating gas or carbon monoxide.

【0022】図3は、吸気口19の直径を6mm、絞り穴
32の直径を1.4mm(空気通路面積比約1/20)に
したときのバルブ開閉時の燃料ガスの流量と空気過剰率
mとの関係を測定したグラフである。燃料ガスの流量が
変化してもバルブ閉状態ではm=0.8〜0.9、バル
ブ開状態ではm=1.05〜1.2の範囲になっている
のが分かる。
FIG. 3 shows the fuel gas flow rate and excess air ratio when the valve is opened and closed when the diameter of the intake port 19 is 6 mm and the diameter of the throttle hole 32 is 1.4 mm (air passage area ratio is about 1/20). It is the graph which measured the relationship with m. It can be seen that even when the flow rate of the fuel gas changes, m = 0.8-0.9 when the valve is closed and m = 1.05-1.2 when the valve is open.

【0023】このように、外部操作で空気通路面積を可
変できる空気量可変手段17を設けこれを点火時に操作
することにより、着火性の向上と定常燃焼時の排ガス特
性の向上の両立が可能になる。
As described above, by providing the air amount varying means 17 capable of varying the air passage area by an external operation and operating it at the time of ignition, it is possible to improve both the ignitability and the exhaust gas characteristics during steady combustion. Become.

【0024】また、空気量可変手段17のバルブ機構の
空気通路面積の変更を空気通路の切り換えで行なってい
るので常に安定した比率で面積が可変でき、弁座29側
に設けた絞り穴32の直径を決めるだけで容易に面積比
率が設定できるものである。
Further, since the area of the air passage of the valve mechanism of the air amount changing means 17 is changed by switching the air passage, the area can always be changed at a stable ratio, and the area of the throttle hole 32 provided on the valve seat 29 side can be changed. The area ratio can be easily set only by determining the diameter.

【0025】なお、本実施例では、空気量可変手段17
は燃焼室15の真横に配置されているが、組み込む機器
に応じて、吸気管18を延長するだけで熱の授受等を考
慮する必要がなく、容易に操作しやすい位置に配置する
ことができる。
In this embodiment, the air amount varying means 17 is used.
Are arranged right beside the combustion chamber 15, but depending on the device to be installed, there is no need to consider heat transfer or the like simply by extending the intake pipe 18, and it can be arranged at a position that is easy to operate. .

【0026】(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は本実施例の触媒燃焼装置の構
成を示す断面図である。図において、ガスタンク12、
ガス流路13、開閉弁14、燃焼器15、ガスノズル1
6、空気量可変手段17、吸気管18、吸気口19、混
合部20、燃焼室21、触媒体22、点火装置23、点
火プラグ24、排気口25、摺動軸27は、実施例1と
全く同様の構成になっている。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the catalytic combustion device of the present embodiment. In the figure, the gas tank 12,
Gas flow path 13, open / close valve 14, combustor 15, gas nozzle 1
6. Air volume variable means 17, intake pipe 18, intake port 19, mixing section 20, combustion chamber 21, catalyst body 22, ignition device 23, spark plug 24, exhaust port 25, sliding shaft 27 are the same as those in the first embodiment. It has exactly the same configuration.

【0027】本実施例では点火手段を構成する点火装置
23の押しボタン34が、始動ボタン35を操作するこ
とにより押されるようになっており、同時に始動ボタン
35と連動してバルブリンク36で空気量可変手段17
の摺動軸27を押すようになっている。37は燃焼室1
5の外郭に設けたガラス等からなるのぞき窓で、燃焼室
21内を外部から見れるようになっている。
In this embodiment, the push button 34 of the ignition device 23 constituting the ignition means is pushed by operating the start button 35, and at the same time, the air is transmitted through the valve link 36 in conjunction with the start button 35. Variable amount means 17
Is pressed. 37 is the combustion chamber 1
5 is a view window made of glass or the like provided on the outer shell of 5 so that the inside of the combustion chamber 21 can be seen from the outside.

【0028】以上のような構成で、この触媒燃焼装置を
始動するときは開閉弁14を開いてから始動ボタン35
を押すと、点火装置23の押しボタン34が押されて点
火プラグ24からスパークが飛ぶ。同時に空気量可変手
段17の摺動軸27はバルブリンク36によって押され
空気量可変手段17のバルブは閉状態になっており吸気
流量は絞られている。そしてこのスパークによって混合
部20から燃焼室21に供給される混合ガスに点火する
が、このとき吸気流量が絞られ空気過剰率mは1.0以
下に抑えられているので低温時でも容易に点火すること
ができる。
With the above configuration, when starting the catalytic combustion device, the on-off valve 14 must be opened before the start button 35
Is pressed, the push button 34 of the ignition device 23 is pressed, and the spark is emitted from the ignition plug 24. At the same time, the sliding shaft 27 of the air amount variable means 17 is pushed by the valve link 36, the valve of the air amount variable means 17 is closed, and the intake air flow rate is reduced. Then, the spark ignites the mixed gas supplied from the mixing section 20 to the combustion chamber 21. At this time, since the intake air flow rate is reduced and the excess air ratio m is suppressed to 1.0 or less, the ignition is easily performed even at a low temperature. can do.

【0029】そして、のぞき窓37を見ながら点火が確
認できた時点で始動ボタン34を放せば、空気量可変手
段17の摺動軸27は付勢手段31により元の位置に戻
るからバルブは開状態となり吸気流量が増加して空気過
剰率mは1.0を越えるため未燃ガスや一酸化炭素を発
生することなく定常燃焼させることができる。
When the ignition button 34 is released when the ignition is confirmed while looking through the viewing window 37, the sliding shaft 27 of the air amount varying means 17 returns to the original position by the urging means 31, so that the valve is opened. As a result, the intake air flow rate increases and the excess air ratio m exceeds 1.0, so that steady combustion can be performed without generating unburned gas or carbon monoxide.

【0030】このように、本実施例では始動ボタン34
を操作するだけで、点火装置23の操作と空気量可変手
段17の操作が同時にでき、簡単に始動が可能になり、
のぞき窓37で点火を確認しながら操作するから点火後
すぐにm=1.0以上でクリーンに燃焼させることがで
きるものである。
As described above, in this embodiment, the start button 34
By simply operating, the operation of the ignition device 23 and the operation of the air amount variable means 17 can be performed at the same time, and starting can be easily performed,
Since the operation is performed while confirming the ignition through the viewing window 37, it is possible to burn cleanly at m = 1.0 or more immediately after the ignition.

【0031】(実施例3)次に、本発明の第3の実施例
について図5を用いて説明する。図において、ガスタン
ク12、ガス流路13、燃焼器15、ガスノズル16、
空気量可変手段17、吸気管18、吸気口19、混合部
20、燃焼室21、触媒体22、点火装置23、点火プ
ラグ24、排気口25、摺動軸27、押しボタン34、
始動ボタン35、バルブリンク36、のぞき窓37は実
施例2と同様の構成になっており、開閉弁14の代わり
に燃焼器15に取り付けられた熱電対や熱発電半導体か
らなる熱電素子40の出力により異常を検知して燃料ガ
スの供給を遮断するガス遮断装置41を設けている。
(Embodiment 3) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, a gas tank 12, a gas passage 13, a combustor 15, a gas nozzle 16,
Air amount variable means 17, intake pipe 18, intake port 19, mixing section 20, combustion chamber 21, catalyst body 22, igniter 23, spark plug 24, exhaust port 25, sliding shaft 27, push button 34,
The start button 35, the valve link 36, and the viewing window 37 have the same configuration as in the second embodiment. The output of the thermoelectric element 40 made of a thermocouple or a thermoelectric power generation semiconductor attached to the combustor 15 instead of the on-off valve 14. A gas shut-off device 41 is provided for detecting the abnormality of the fuel gas and shutting off the supply of the fuel gas.

【0032】ガス遮断装置41は電磁石42、遮断弁4
3、バネ44、プッシュロッド45からなり、電磁石4
2に電力供給がない場合は遮断弁43はバネ44により
押圧され閉状態にあるためガスタンク12の燃料ガスは
ガスノズル16に供給されない。電磁石42に電力を供
給している状態で、始動ボタン35を操作するとプッシ
ュロッド45が押されバネ44の付勢力に抗して遮断弁
43を開くと電磁石42の吸着力で開状態のまま保持さ
れ燃料ガスがガスノズル16に供給されるものである。
The gas shutoff device 41 includes an electromagnet 42, a shutoff valve 4
3, a spring 44, a push rod 45, and an electromagnet 4
When power is not supplied to the fuel cell 2, the shutoff valve 43 is pressed by the spring 44 and is in a closed state, so that the fuel gas in the gas tank 12 is not supplied to the gas nozzle 16. When the start button 35 is operated while power is being supplied to the electromagnet 42, the push rod 45 is pushed and the shut-off valve 43 is opened against the urging force of the spring 44, and the open state is maintained by the attraction force of the electromagnet 42. The fuel gas is supplied to the gas nozzle 16.

【0033】本実施例では正常燃焼しているときは熱電
素子40の熱起電力により電磁石42に電力を供給する
が、例えば運転中の立ち消えや始動時の不着火等の異常
時には燃焼器15の温度低下が起こるので熱電素子40
は電磁石42に十分な電力が供給できず、バネ44の付
勢力により遮断弁43が閉じて燃料ガスの供給を停止す
るようになっている。
In this embodiment, power is supplied to the electromagnet 42 by the thermo-electromotive force of the thermoelectric element 40 during normal combustion. However, for example, in the event of an abnormality such as extinguishing during operation or misfiring at start-up, the combustor 15 is activated. Since the temperature drops, the thermoelectric element 40
Cannot supply sufficient electric power to the electromagnet 42, the shut-off valve 43 is closed by the urging force of the spring 44, and the supply of fuel gas is stopped.

【0034】本実施例はこのガス遮断装置41のプッシ
ュロッド45と空気量可変手段17の摺動軸27とをリ
ンク46で連結したもので、始動ボタン35を操作する
ことにより、点火装置23の押しボタン34と、空気量
可変手段17の摺動軸27と、プッシュロッド45が同
時に押されるようになっている。
In this embodiment, the push rod 45 of the gas shut-off device 41 and the sliding shaft 27 of the air amount variable means 17 are connected by a link 46. By operating a start button 35, the ignition device 23 is operated. The push button 34, the sliding shaft 27 of the air amount variable means 17, and the push rod 45 are simultaneously pressed.

【0035】以上のような構成で、この触媒燃焼装置を
始動するときは始動ボタン35を押すと、まず遮断弁4
3が開きガスの供給が開始し、少し遅れて空気量可変手
段17の摺動軸27はバルブリンク36によって押され
空気量可変手段17のバルブは閉状態になっており吸気
流量は絞られと同時に、点火装置23の押しボタン34
が押されて点火プラグ24からスパークが飛ぶ。そして
このスパークによって混合部20から燃焼室21に供給
される混合ガスに点火するが、このとき吸気流量が絞ら
れ空気過剰率mは1.0以下に抑えられているので低温
時でも容易に点火することができる。そして、正常に着
火すれば燃焼器15の温度が上昇して熱電素子40の起
電力により遮断弁43は保持されガス供給が継続する。
With the above configuration, when the catalytic combustion device is started, when the start button 35 is pressed, the shut-off valve 4
3 is opened and the supply of gas is started, and after a short delay, the sliding shaft 27 of the air amount variable means 17 is pushed by the valve link 36, the valve of the air amount variable means 17 is closed, and the intake air flow is reduced. At the same time, the push button 34 of the ignition device 23
Is pressed, and a spark flies from the spark plug 24. Then, the spark ignites the mixed gas supplied from the mixing section 20 to the combustion chamber 21. At this time, since the intake air flow rate is reduced and the excess air ratio m is suppressed to 1.0 or less, the ignition is easily performed even at a low temperature. can do. Then, if the ignition is performed normally, the temperature of the combustor 15 rises and the shutoff valve 43 is held by the electromotive force of the thermoelectric element 40, and the gas supply is continued.

【0036】したがって、のぞき窓37を見ながら点火
が確認できた時点で始動ボタン34を放せば、ガス供給
された状態で空気量可変手段17の摺動軸27は付勢手
段31により元の位置に戻るからバルブは開状態となり
吸気流量が増加して空気過剰率mは1.0を越えるため
未燃ガスや一酸化炭素を発生することなく定常燃焼させ
ることができる。
Accordingly, when the ignition button 34 is released when the ignition is confirmed while looking through the viewing window 37, the sliding shaft 27 of the air amount varying means 17 is returned to its original position by the urging means 31 in a state where gas is supplied. Then, the valve is opened, the intake air flow rate increases, and the excess air ratio m exceeds 1.0, so that steady combustion can be performed without generating unburned gas or carbon monoxide.

【0037】このように、異常時にガス供給を遮断する
遮断弁43を有する触媒燃焼装置にあっては、この遮断
弁43の開弁操作に空気量可変手段17の摺動軸27を
連動させれば始動ボタン34を操作するだけで始動で
き、特に空気量可変手段17の操作を意識する必要がな
くなるものである。
As described above, in the catalytic combustion device having the shut-off valve 43 for shutting off the gas supply in the event of an abnormality, the sliding shaft 27 of the air amount variable means 17 is linked to the opening operation of the shut-off valve 43. For example, the operation can be started only by operating the start button 34, and it is not necessary to pay particular attention to the operation of the air amount varying means 17.

【0038】なお、本実施例ではガス遮断装置41が熱
電素子40の起電力により保持される方式のものについ
て述べたが、例えば電池を用いてサーミスタなどの温度
検知手段を有する制御回路の出力により保持されるもの
であっても同様の効果が得られることは言うまでもな
い。
In this embodiment, the gas interrupting device 41 is described as a system in which the gas interrupting device 41 is held by the electromotive force of the thermoelectric element 40. It goes without saying that the same effect can be obtained even if it is held.

【0039】[0039]

【発明の効果】請求項1に記載した発明は、燃料ガスを
噴出させるガスノズルと、ガスノズルから噴出される燃
料ガスと空気とを混合して混合ガスにする混合部と、前
記空気を供給する吸気管と、前記吸気管の途中に設けら
れ空気通路面積を可変する空気量可変手段と、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
記空気量可変手段を外部から操作可能にするとともに、
点火時と点火後とで空気通路面積を可変にして始動時の
着火性を向上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 an intake for supplying the air. A pipe, an air amount variable means provided in the middle of the intake pipe and varying an air passage area, and a combustion chamber having a catalyst body therein and burning the mixed gas, wherein the air amount variable means is provided from outside. Operable,
An object of the present invention is to realize a catalytic combustion device in which the air passage area is made variable between ignition and after ignition to improve ignitability at the time of starting.

【0040】請求項2に記載した発明は、空気量可変手
段を、可動弁と、前記可動弁で開閉される弁座と、可動
弁を開方向に付勢する付勢手段からなり、閉弁時に空気
通路面積を開弁時より所定比率だけ絞り、点火時に可動
弁を操作することで始動時の着火性を向上した触媒燃焼
装置を実現するものである。
According to a second aspect of the present invention, the air amount changing means comprises a movable valve, a valve seat opened and closed by the movable valve, and an urging means for urging the movable valve in an opening direction. An object of the present invention is to realize a catalytic combustion device in which the air passage area is sometimes narrowed by a predetermined ratio from when the valve is opened, and the movable valve is operated at the time of ignition, thereby improving the ignitability at the start.

【0041】請求項3に記載の発明は、弁座側に絞り穴
を設け、閉弁時に可動弁により弁座が密閉される構成と
し、動作信頼性の高い空気量可変手段を有する触媒燃焼
装置を実現するものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a catalytic combustion device having a throttle hole provided on a valve seat side, a valve seat being hermetically closed by a movable valve when the valve is closed, and air amount variable means having high operation reliability. Is realized.

【0042】請求項4に記載した発明は、可動弁と弁座
の少なくとも一方の当接面に弾性体を設けて、小さい操
作力でも確実に動作する空気量可変手段を有する触媒燃
焼装置を実現するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a catalytic combustion apparatus having an air amount variable means which operates reliably even with a small operating force by providing an elastic body on at least one of the contact surfaces of the movable valve and the valve seat. Is what you do.

【0043】請求項5に記載した発明は、混合ガスに点
火する点火手段を設け、前記点火手段の点火操作に連動
して空気量可変手段が操作され操作性にすぐれ、始動時
の着火性を向上した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, an ignition means for igniting the mixed gas is provided, and the air amount varying means is operated in conjunction with the ignition operation of the ignition means, thereby improving operability and improving ignitability at the time of starting. It is to realize an improved catalytic combustion device.

【0044】請求項6に記載した発明は、異常時に燃料
ガスの供給を遮断する遮断弁を有し、遮断弁を開く開弁
操作に連動して空気量可変手段が操作されるようにして
操作性にすぐれ、始動時の着火性を向上した触媒燃焼装
置を実現するものである。
The invention described in claim 6 has a shut-off valve for shutting off the supply of fuel gas in the event of an abnormality, and operates the air amount variable means in conjunction with the opening operation of opening the shut-off valve. It is an object of the present invention to realize a catalytic combustion device having excellent ignitability and improved ignition performance at the time of starting.

【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】(a)同触媒燃焼装置の空気量可変手段の断面
図 (b)同空気量可変手段の断面図(可動弁26の動作
時)
FIG. 2A is a cross-sectional view of the variable air amount means of the catalytic combustion device. FIG. 2B is a cross-sectional view of the variable air amount means (when the movable valve 26 operates).

【図3】同触媒燃焼装置のガス流量と空気過剰率の関係
を示す特性図
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between a gas flow rate and an excess air ratio of the catalytic combustion device.

【図4】本発明の第2の実施例の触媒燃焼装置の断面図FIG. 4 is a sectional view of a catalytic combustion device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例の触媒燃焼装置の断面図FIG. 5 is a sectional view of 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]

12 ガスタンク 15 燃焼器 16 ガスノズル 17 空気量可変手段 18 吸気管 20 混合部 21 燃焼室 22 触媒体 23 点火装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Gas tank 15 Combustor 16 Gas nozzle 17 Air amount variable means 18 Intake pipe 20 Mixing part 21 Combustion chamber 22 Catalyst 23 Ignition device

フロントページの続き (72)発明者 宇野 浩 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) 3K065 TA13 TC05 TD05 TE01 TK02Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Uno 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (reference) 3K065 TA13 TC05 TD05 TE01 TK02

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料ガスを噴出させるガスノズルと、ガ
スノズルから噴出される燃料ガスと空気とを混合して混
合ガスにする混合部と、前記空気を供給する吸気管と、
前記吸気管の途中に設けられ空気通路面積を可変する空
気量可変手段と、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、前記空気量可変手段を外部から
操作可能にするとともに、点火時と点火後とで空気通路
面積を可変にする触媒燃焼装置。
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, an intake pipe for supplying the air,
An air amount variable means provided in the middle of the intake pipe and varying an air passage area, and a combustion chamber having a catalyst body therein and burning the mixed gas are provided, so that the air amount variable means can be operated from outside. A catalytic combustion device that makes the air passage area variable at the time of ignition and after ignition.
【請求項2】 空気量可変手段を、可動弁と、前記可動
弁で開閉される弁座と、可動弁を開方向に付勢する付勢
手段からなり、閉弁時に空気通路面積を開弁時より所定
比率だけ絞るようにした請求項1記載の触媒燃焼装置。
2. The air amount varying means comprises a movable valve, a valve seat opened and closed by the movable valve, and a biasing means for biasing the movable valve in an opening direction. 2. The catalytic combustion device according to claim 1, wherein the catalyst is throttled by a predetermined ratio.
【請求項3】 弁座側に絞り穴を設け、閉弁時に可動弁
により弁座が密閉される請求項2記載の触媒燃焼装置。
3. The catalytic combustion device according to claim 2, wherein a throttle hole is provided on the valve seat side, and the valve seat is closed by the movable valve when the valve is closed.
【請求項4】 可動弁と弁座の少なくとも一方の当接面
に弾性体を設けた請求項2または3記載の触媒燃焼装
置。
4. The catalytic combustion device according to claim 2, wherein an elastic body is provided on at least one contact surface between the movable valve and the valve seat.
【請求項5】 混合ガスに点火する点火手段を設け、前
記点火手段の点火操作に連動して空気量可変手段が操作
される請求項1〜4のいずれか1項記載の触媒燃焼装
置。
5. The catalytic combustion apparatus according to claim 1, further comprising an ignition unit for igniting the mixed gas, wherein the air amount changing unit is operated in conjunction with the ignition operation of the ignition unit.
【請求項6】 異常時に燃料ガスの供給を遮断する遮断
弁を有し、遮断弁を開く開弁操作に連動して空気量可変
手段が操作される請求項1記載の触媒燃焼装置。
6. The catalytic combustion device according to claim 1, further comprising a shut-off valve for shutting off the supply of the fuel gas in the event of an abnormality, and wherein the air amount variable means is operated in conjunction with an opening operation of opening the shut-off valve.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101256341B1 (en) 2012-12-26 2013-04-18 김진아 Method of paving latex modified concrete and paver adapting thereof
WO2018078708A1 (en) * 2016-10-24 2018-05-03 株式会社Tosho Catalyst metal fitting for burner, operation method, and hot air welding machine

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