JP2932798B2 - 発熱装置 - Google Patents

発熱装置

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JP2932798B2
JP2932798B2 JP3294042A JP29404291A JP2932798B2 JP 2932798 B2 JP2932798 B2 JP 2932798B2 JP 3294042 A JP3294042 A JP 3294042A JP 29404291 A JP29404291 A JP 29404291A JP 2932798 B2 JP2932798 B2 JP 2932798B2
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正人 保坂
次郎 鈴木
治夫 井田
恭子 板谷
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアイロン、スチーマ、調
理器、コーヒーメーカ等に用いられる、気体燃料または
液体燃料を燃焼し、その燃焼熱を熱源とする発熱装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の発熱装置の断面図である。
図3において1はプロパン、ブタン等の液化ガスボンベ
である。ボンベ1とノズル2の間にバルブ3が設けてあ
り、ボンベ1から供給される燃料ガスの流量をコントロ
ールできる。ノズル2より噴出した燃料ガスは、ガス流
の誘引作用により回りの空気を吸引し、混合室4で均一
に混合し、燃焼室5に供給される。燃焼室5は金属製の
筺体で構成される発熱部6の内部に設けられている。燃
焼室5の内壁面には触媒層7が設けられている。
【0003】乾電池(図示せず)で細い白金線製点火ヒ
ータ8が加熱され、さらに近接する触媒層7が高温化す
る。触媒層7が活性温度まで加熱されたときに、バルブ
3が開き、ノズル2より燃料ガスが混合部4に供給され
る。燃料ガスの噴出力に誘引して吸引された空気と燃料
ガスが混合部4で混合し、混合ガスを燃焼室5に供給す
る。
【0004】燃焼室5では活性温度まで昇温された触媒
層7表面に、燃料と空気の混合気が供給されると、触媒
層7表面で混合気が燃焼し、発熱反応を始める。反応面
は次第に高温になり、燃焼室5全体に反応が広がり、燃
焼室5全体で触媒燃焼を行うようになり、燃焼ガスを排
気口9から排出する。
【0005】発熱部6には温度検出部10が設けられて
いる。温度検出部10は、発熱部6の温度をモニタし、
その信号をバルブに送り、バルブの開度を調節すること
により、燃焼量を調節する働きを有している。このた
め、発熱部6の表面温度は一定に保たれ、被加熱物を最
適な温度で加熱することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の発熱装置は、点
火ヒータとして用いている細い白金線に乾電池を接続
し、白金線を発熱させることにより、触媒層の加熱を行
っている。しかし電源に乾電池を使用しているために、
点火ヒータの発熱量には限界があり、点火ヒータのごく
近傍の触媒層しか高温化することはできない。そこで燃
料ガスが供給されると、点火ヒータ近傍の触媒層表面か
ら燃焼が開始し、発熱反応を始める。反応面は次第に高
温になり、燃焼反応が広がり、燃焼室全体で触媒燃焼を
行うようになる。
【0007】このために、燃焼室全体で安定して燃焼を
行うことに少し時間を要し、立ち上がり特性が悪いとい
う課題が生じる。
【0008】本発明は上記従来技術の課題を解決するこ
とができ、立ち上がり特性の優れた発熱装置を提供する
ことを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、燃料ガス
と空気の混合部と、混合部の下流に設けた内壁面に触媒
層を密着させた燃焼室と、燃焼室を内部に有する筺体と
から構成され、燃焼室の混合気入口に対向した燃焼室内
壁面に点火器を設け、点火器近傍に混合気の流れ方向に
垂直に位置する燃焼室の排気口を設けたものである。
【0010】第2の発明は燃料ガスと空気の混合部と、
混合部の下流に設けた内壁面に触媒層を密着させた燃焼
室と、燃焼室を内部に有する筺体とから構成され、燃焼
室内の排気口近傍に混合気の流れを遮る遮流部を設け、
遮流部の下流に点火器を設けたものである。
【0011】
【作用】ノズルより噴出した燃料ガスは、ガス流の誘引
作用により回りの空気を吸引し、混合室で均一に混合
し、燃焼室に供給される。燃焼室に供給された混合ガス
は燃焼室内を流れ、燃焼室の混合気入口に対向した内壁
面に衝突し、排気口から排出する。この時、混合気入口
に対向した内壁面に衝突した混合ガスは混合ガス流速が
非常に遅い、流れが淀んだ領域が、混合気入口に対向し
た内壁面近傍に発生する。この淀み領域に合わせて点火
器によりスパークを発生させると、簡単に混合ガスに着
火することができる。
【0012】また、燃焼室内に混合ガスの流れを遮るよ
うに遮流部を設けると、遮流部の後流には混合ガス流速
が非常に遅い、流れが淀んだ領域が発生する。この淀み
領域に合わせて、点火器によりスパークを発生させる
と、簡単に混合ガスに着火することができる。
【0013】ここで発生した火炎は燃焼室内を上流方向
に伝播し、伝播した火炎により燃焼室内の触媒層が加熱
される。したがって、火炎の伝播を利用して触媒層を加
熱するために、触媒層が短時間で活性温度まで達し、立
ち上がり特性を向上することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【0015】図1は第1の発明の一実施例の断面図であ
る。図1において11はプロパン、ブタン等の液化ガス
ボンベである。ボンベ11とノズル12の間にバルブ1
3が設けてあり、ボンベ11から供給される燃料ガスの
流量をコントロールできるようにしてある。ノズル12
より噴出した燃料ガスは、ガス流の誘引作用により回り
の空気を吸引し、混合室14で均一に混合し、燃焼室1
5に供給される。燃焼室15は金属製の筺体で構成され
る発熱部16の内部に設けられている。燃焼室15の内
壁面には触媒層17が設けられている。
【0016】次に具体的な動作原理について述べる。バ
ルブ13を開き、ノズル12より燃料ガスが混合部14
に供給される。燃料ガスの噴出力に誘引して吸引された
空気と燃料ガスが混合部14で混合し、混合ガスを燃焼
室15に供給する。
【0017】燃焼室入口15aから供給された混合ガス
は燃焼室15内を流れ、燃焼室入口15aに対向した燃
焼室内壁面15bに衝突し、排気口18から排出され
る。この時、燃焼室内を流れる混合ガスが衝突した燃焼
室内壁面15b近傍では、混合ガス流速が非常に遅い、
流れが淀んだ領域が発生する。プラグ19の先端がこの
淀み領域に位置するように、点火器20を燃焼室内壁面
15b近傍に設けてある。ここで点火器20は高圧トラ
ンス21から高電圧を供給すると、プラグ19先端でス
パークを発生するものである。また、高圧トランスの代
わりに圧電素子を用いてもよい。
【0018】点火器20がスパークを発生するプラグ1
9の先端は流れが淀んでいるために、非常に着火性がよ
く、混合ガスがプラグ19の先端に到達するやいなや、
スパークにより混合ガスは着火する。プラグ19で形成
された火炎は燃焼室15内を上流側に向けて伝播する。
高温の火炎が燃焼室内を上流に向けて伝播する際に、燃
焼室内壁面に密着された触媒層17を加熱する。点火器
20は燃焼室15内の最も下流に位置しているので、伝
播する火炎はすべての触媒層17を加熱することにな
る。このために触媒層17は短時間で活性温度まで昇温
され、燃焼室15全体に反応が広がり、触媒燃焼を行う
ようになり、燃焼ガスを排気口18から排出する。
【0019】このように火炎の伝播を利用して触媒層1
7を加熱するために、触媒層17が短時間で活性温度ま
で達し、立ち上がり特性を向上することができる。
【0020】また、発熱部16には温度検出部22が設
けられている。温度検出部22は、発熱部16の温度を
モニタし、その信号をバルブ13に送り、バルブ13の
開度を調節することにより、燃焼量を調節する働きを有
している。このため、発熱部16の表面温度は一定に保
たれ、被加熱物を最適な温度で加熱することができる。
【0021】図2は第2の発明の一実施例の断面図であ
る。図2において燃焼室15は発熱部23,24と2つ
の部分から構成されており、固定ボルト25,26によ
り固定されている。2つの固定ボルト25,26のう
ち、燃焼室15内の下流に位置する固定ボルト26は排
気口18の近傍におかれている。固定ボルト25,26
は燃焼室23,24を固定する働きに加えて、燃焼室1
5内を流れる混合ガスを遮るようにおかれている。この
ために、固定ボルト25,26の後流には淀み点が存在
するようになる。プラグ27の先端が固定ボルト26の
後流の淀み点に位置するように、点火器28を燃焼室内
壁面15b近傍に設けてある。高圧トランス29のアー
ス側を発熱部23と接続すると、プラグ27と固定ボル
ト26の間で、スパークが飛ぶようになる。
【0022】スパークが飛ぶ領域は固定ボルト26後流
の流れが淀んでいる領域であるために、非常に着火性が
よく、混合ガスがこの領域に到達するやいなや、混合ガ
スに着火する。スパークにより形成された火炎は燃焼室
15内を上流側に向けて伝播する。高温の火炎が燃焼室
内を上流に向けて伝播する際に、燃焼室内壁面に密着さ
れた触媒層17を加熱する。固定ボルト26は排気口1
8の近傍に設けてあるために、点火器27は燃焼室15
内の最も下流に位置することになる。したがって、燃焼
室15内を伝播する火炎はすべての触媒層17を加熱す
ることになる。このために触媒層17は短時間で活性温
度まで昇温され、燃焼室15全体に反応が広がり、触媒
燃焼を行うようになり、燃焼ガスを排気口18から排出
する。
【0023】このように火炎の伝播を利用して触媒層1
7を加熱するために、触媒層17が短時間で活性温度ま
で達し、立ち上がり特性を向上することができる。
【0024】また、発熱部16には温度検出部22が設
けられている。温度検出部22は、発熱部16の温度を
モニタし、その信号をバルブ13に送り、バルブ13の
開度を調節することにより、ボンベ11から供給される
ガス量を変化させ、燃焼量を調節する働きを有してい
る。このため、発熱部16の表面温度は一定に保たれ、
被加熱物を最適な温度で加熱することができる。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明は、燃料ガスと空気
の混合部と、混合部の下流に設けた内壁面に触媒層を密
着させた燃焼室と、燃焼室を内部に有する筺体とから構
成される発熱装置において、燃焼室の混合気入口に対向
した燃焼室内壁面に点火器を設けたり、排気口近傍に混
合気の流れを遮る遮流部を設け、遮流部の下流に点火器
を設けたりすることにより、燃焼室内に発生する淀み領
域で点火器により燃料ガスを着火することにより、火炎
の伝播を利用して触媒層を加熱するために、触媒層が短
時間で活性温度まで達し、立ち上がり特性を向上するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の一実施例における発熱装置の断面
【図2】第2の発明の一実施例における発熱装置の断面
【図3】従来例における発熱装置の断面図
【符号の説明】
12 ノズル 14 混合部 15 燃焼室 16 発熱部 17 触媒 20 点火器 26 固定ボルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板谷 恭子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−112908(JP,A) 実開 昭61−101224(JP,U) 実開 昭61−96131(JP,U) 特公 平1−35249(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23D 14/18 F23C 11/00 F23D 11/40 F23Q 3/00 102

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料ガスと空気の混合部と、前記混合部の
    下流に設けた内壁面に触媒層を密着させた燃焼室と、前
    記燃焼室を内部に有する筺体とから構成され、前記燃焼
    室の混合気入口に対向した燃焼室内壁面に点火器を設
    け、前記点火器近傍に混合気の流れ方向に垂直に位置す
    る燃焼室の排気口を設けたことを特徴とする発熱装置。
  2. 【請求項2】燃料ガスと空気の混合部と、前記混合部の
    下流に設けた内壁面に触媒層を密着させた燃焼室と、前
    記燃焼室を内部に有する筺体とから構成され、前記燃焼
    室内の排気口近傍に混合気の流れを遮る遮流部を設け、
    前記遮流部の下流に点火器を設けたことを特徴とする発
    熱装置。
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JP6833484B2 (ja) * 2016-12-05 2021-02-24 ダイニチ工業株式会社 渦流燃焼器およびこれを用いた可搬式発電装置

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