JP3093926B2

JP3093926B2 - 触媒燃焼アイロン

Info

Publication number: JP3093926B2
Application number: JP06130592A
Authority: JP
Inventors: 正人保坂; 晃前西; 次郎鈴木; 治夫井田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-06-13
Filing date: 1994-06-13
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: JPH07328298A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、液化燃料ガス
を触媒燃焼させることによって得られる熱を利用して、
衣類等のしわを伸ばす触媒燃焼アイロンに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の触媒燃焼式アイロンは、
特開昭６２−１４４６９７号公報に記載されているよう
に、プロパン、ブタン等の可燃性液化ガスからなる燃料
を制御装置を設けたノズルから触媒に供給し、触媒表面
上で酸化反応させ、燃焼熱を発生させるものである。

【０００３】アイロンとしての使用目的である衣服のし
わ除去は、この燃焼熱により加熱されたベースを衣類等
の被加熱物に接触させて行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】触媒燃焼は、触媒表面
に接触した燃料を火炎燃焼よりはるかに低い温度で燃焼
反応が進行する。触媒表面での燃焼反応を完全に行うた
めには、触媒自体の温度をそれぞれ固有の活性化温度以
上に維持しておかなければならない。

【０００５】しかしながら、上述した従来の触媒燃焼ア
イロンでは、衣類のしわの除去のために衣類などの被加
熱物と接触する際や、スチームを発生させるために気化
室に水が供給された際に、燃焼室の温度変動が大きくな
り、触媒燃焼が不安定になることがあるという課題を有
していた。

【０００６】本発明は、従来の触媒燃焼アイロンのこの
ような課題を考慮し、触媒燃焼の安定性を従来に比べて
より一層向上させることが出来る触媒燃焼アイロンを提
供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、液化燃料ガス
を貯蔵する燃料タンクと、前記燃料タンク内の液化ガス
を気化して噴出させるノズルと、前記ノズルより噴出し
た燃料ガスと空気を混合する混合装置と、混合ガスが供
給される燃焼室と、前記燃焼室内に配置された触媒と、
スチーム発生用の水を貯蔵する水タンクと、前記触媒で
発生した燃焼熱により前記水タンクから供給された水を
気化する気化室と、前記気化室で発生したスチームを噴
出するスチーム孔を有するベースとを備え、アイロンの
上下方向を基準として、前記混合装置と前記燃焼室との
位置関係は実質的に直角になるように連結され、前記混
合装置と前記燃焼室との連結部が湾曲しており、さら
に、前記連結部の上部の曲率は最も小さく、下部の曲率
は最も大きいことを特徴とする触媒燃焼アイロンであ
る。

【００１４】

【作用】一般に、燃焼室に供給された混合ガスの流速
は、曲率半径が小さい流線で流入する燃焼室上部で小さ
くなり、曲率半径が大きな流線で流入する燃焼室室下部
で大きくなる。加えて、曲率半径が小さい燃焼室入り口
近傍の燃焼室上部には、よどみ領域が発生し流れにくく
なり、曲率半径が大きな燃焼室入り口近傍の燃焼室下部
では遠心力が働き、混合ガスが流れやすくなっている。
一方、例えば、燃焼室の上部は、気化室と接触している
ために燃焼温度が低くなりやすく、燃焼室下部は、排気
通路を介してベースと接触しているために燃焼温度を高
温に維持しやすい。したがって混合ガスが燃焼室内に供
給された際、低温の燃焼室上部における流体抵抗が小さ
く、高温の燃焼室下部における流体抵抗が大きくなる。
このため、混合ガスは、燃焼室下部に比べて燃焼室上部
で流れやすくなり、燃焼温度が下がり傾向にあることと
の相乗効果により、触媒による燃焼反応も活発には行わ
れなくなってくる。混合ガスは、燃焼室下部では流れに
くくなり、これにより混合ガス量が減少し、燃焼量が減
少すると、燃焼室下部からの輻射熱量も減少し、燃焼室
上部の温度変動が大きくなりやすい。本発明では、混合
装置と燃焼室との連結部が燃焼室の上下方向に対し略直
角の曲率を有することや、さらに、混合装置と前記燃焼
室との連結部において、燃焼室下部との連結部が、燃焼
室上部との連結部の曲率の２倍以上の曲率を有する構成
により、燃焼室の上部と下部の燃焼温度差と流れ抵抗の
差が相殺されて、燃焼室内を混合ガスが均一に流れるよ
うになり燃焼室内において、燃焼を安定して行うことが
できる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例の触媒燃焼アイロンに
ついて、図面に基づいて説明する。

【００２３】図１は、本発明にかかる一実施例の触媒燃
焼アイロンの垂直断面図、図２は同実施例の正面図、図
３は図１のＡ−Ａ線断面図であり、同図を用いて、本実
施例の構成及び動作を説明する。

【００２４】同図において、１はハンドル２を有するア
イロン本体、３はプロパン、ブタン等の液化ガスボンベ
である。ガスボンベ３には噴出量を調整できるバルブ
（図示せず）を有するノズル４が設けてあり、ガスボン
ベ３から供給される燃料ガスの流量をコントロールでき
るようにしている。ノズル４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、混合装置
５で均一に混合し、燃焼室６に供給される。燃焼室６は
金属製の筺体で構成され、内部には混合ガスの流れ方向
に略平行に複数枚のフィン７が設けられており、燃焼室
６の大きさを変えずに、燃焼室６内の表面積を増加して
いる。

【００２５】燃焼室６には、層状の触媒体８が燃焼室内
壁面に沿って設けられている。触媒体８に担持される触
媒は、白金族金属およびニッケル、コバルト、鉄、マン
ガン、クロムなどの金属酸化物が用いられるが、特に好
ましいものは白金、パラジウム、ロジウムなどの白金族
金属である。

【００２６】ノズル４より燃料ガスが混合装置５に供給
され、燃料ガスの噴出力に誘引して吸引された空気と燃
料ガスが混合装置５で混合し、混合ガスを燃焼室６に供
給する。燃焼室６の混合気入り口の反対側には点火装置
９が設けてあり、点火装置９先端のプラグからスパーク
を飛ばすことにより、混合ガスは着火する。

【００２７】触媒体８下流に形成された火炎により触媒
体８が加熱され、触媒体８の温度が活性温度に達する
と、触媒体８表面で触媒燃焼が始まり、火炎に混合ガス
が供給されなくなり、火炎は消滅する。以後、燃焼室６
内に供給された混合ガスは、燃焼室６内の触媒体８全体
で触媒燃焼を行う。

【００２８】燃焼ガスは、燃焼室出口１０から、排気通
路１１を通り、排気口１２から大気へ放出される。ここ
で排気口１２は、燃焼室６で発生した燃焼熱により加熱
されるベース１３の外周側面に設けられており、アイロ
ンがけを行う際に、被加熱物で排気口１２が閉塞されな
いようになっている。

【００２９】燃焼室６の温度が設定温度より上昇する
と、ノズル４の設けられたバルブが閉じられ、燃料ガス
の供給が停止される。このようにして、燃焼室の温度が
設定温度以下になると、再びバルブが開けられ、燃料ガ
スの供給が開始される。再び供給された燃料ガスは、混
合装置５で空気と混合し、燃焼室６へ流入する。燃焼室
６に供給された混合ガスは、燃焼室６内を流れ、ふたた
び燃焼が広がっていく。

【００３０】スチームを発生するための水は、燃焼室６
上方に設けられた水タンク１４に貯蔵される。水の補給
は蓋１５をはずし、ここから水タンク１４に供給され
る。燃焼室６の上部には、水タンク１４から供給された
水を燃焼熱により気化し、スチームを発生させる気化室
が載置されている。気化室１６で発生したスチームはス
チーム通路１７を通り、ベース１３に穿かれた複数個の
スチーム孔１８から大気へ噴出される。ここで、本発明
の燃料供給手段は、燃料タンク３とノズル４と混合装置
５を含むものである。

【００３１】このように構成された触媒燃焼アイロンに
おいては、ノズル４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、混合装置５で均一
に混合し、燃焼室６に供給される。燃焼室６に供給され
た混合ガスは燃焼室６内を流れ、高温に維持された層状
の触媒体８に接触して、触媒燃焼を行う。触媒体６表面
で面燃焼するために、触媒体８表面の燃焼温度が燃焼特
性に対して大きな影響を及ぼす。

【００３２】本実施例では、燃焼室６の上部には気化室
１６を設け、燃焼室６の下部には排気通路１２を介して
ベース１３を設けている。このために、衣服のしわ伸ば
しなどで、ベース１３が衣服などの被加熱物と直接接触
しても、ベース１３と燃焼室６の間には、高温の燃焼ガ
スが流れている排気通路１１が設けられているために、
燃焼室６下部は被加熱物への加熱量の変動にたいする影
響を受けにくく、燃焼室６下部は燃焼温度を高温に維持
しやすくなっている。

【００３３】一方、水タンク１４から気化室１６に供給
される水は間欠的に供給され、またアイロンがけの際ス
チームを発生させたりさせなかったりするため、気化室
１６における水の気化量は非常に変動的である。気化室
１６は燃焼室６の上部に載置されているために、燃焼室
６上部は気化室１６におけるの気化量の変動の影響を受
け、触媒表面の温度が変動を受けやすい。気化量が少な
い場合は燃焼温度が高温な状態を維持できるために問題
はないが、気化量が多くなると燃焼室６上部から気化室
１６への熱供給量が増加し、燃焼時の触媒温度が低下し
やすくなる。

【００３４】しかし、本実施例では、燃焼室６下部は上
述のように絶えず燃焼温度が高温に維持されているため
に、燃焼室６下部での燃焼熱が輻射として燃焼室６上部
に供給されるため、燃焼室６上部の触媒温度の低下を防
止し、触媒自体の温度をその活性化温度以上に維持する
ことができ、安定した燃焼を行うことができる。

【００３５】ところで、触媒燃焼は、触媒表面に燃料ガ
スが接触した後に、燃焼を開始するために、混合ガスの
流れ方向に沿って触媒体を設置した場合、触媒体の上流
部が下流部に比べて高温になる。触媒の耐久性を考える
と触媒体の温度分布はなるべく均一の方が望ましい。

【００３６】そこで、本実施例では、燃焼室出口１０と
排気口１２が燃焼室６の両端に位置するように、燃焼室
６と排気口１２を排気通路１１により連結している。こ
のために燃焼室出口８から排気通路１１に流入した燃焼
ガスは、燃焼室６内を流れる混合ガスと逆方向に排気通
路内を流れ、排気口１２から大気へ放出する。したがっ
て、排気通路１１内を流れる燃焼ガスの温度は燃焼室出
口１０に近いほど高温になり、排気口１２に近いほど低
温になる。このため燃焼室６内の触媒の温度分布におけ
る温度勾配と、排気通路１１内の燃焼ガスの温度分布に
おける温度勾配とは逆の関係となる。排気通路１１の上
部に燃焼室８を載置しているために、燃焼ガスへの熱の
フィードバックが行われ、触媒体８の温度分布を均一に
することができる。

【００３７】更に、本実施例での他の特徴について説明
する。

【００３８】すなわち、燃焼室８の上部は、上述したよ
うに、気化室１６と接触しているために燃焼温度が低く
なりやすい。これに対して、燃焼室６下部は排気通路１
１を介してベースと接触しているために、燃焼温度を高
温に維持しやすい。したがって混合ガスが燃焼室６内に
供給された際、燃焼室６上部近傍を流れる混合ガスは、
燃焼室上部が低温のために、そこでの流体抵抗が小さ
く、燃焼室６下部近傍を流れる混合ガスは、燃焼室下部
が高温のために、そこでの流体抵抗が大きくなる。この
ため、燃焼時には、混合ガスは、燃焼室６下部に比べて
燃焼室６上部で流れやすくなり、燃焼温度が下がり傾向
にあることとの相乗効果により、触媒による燃焼反応も
活発には行われなくなってくる。混合ガスは、燃焼室６
下部では流れにくくなり、これにより混合ガス量が減少
し、燃焼量が減少すると、燃焼室６下部からの輻射熱量
も減少し、燃焼室６上部の温度低下を補うことが難しく
なる。

【００３９】そこで本実施例では、混合装置５と燃焼室
６との連結部分において、燃焼室６の入口付近を略直角
に曲げてある。尚、ここで、本発明のガス流速調整部
と、同発明の燃焼室とが、一体に形成されたものが、本
実施例の燃焼室６に対応している。従って、上記ガス流
速調整部と燃焼室との連結部分は、本実施例の場合、外
見上は、確認出来ない。

【００４０】このような構成にすると、混合ガスは混合
装置５壁面に沿って流れているために、流路の曲がり部
では流路内を流れる流速は、曲率半径に比例し、これに
より、混合ガスの流速は、流れ方向に対し、速度分布を
持つようになる。

【００４１】混合ガスの流速は、曲率半径が最も小さい
曲がり部１９近傍でもっとも遅くなり、曲率半径が最も
大きい曲がり部２０近傍ではもっとも早くなる。そして
混合ガスは、この速度分布を有したまま、燃焼室に流入
する。曲率半径が小さい燃焼室入り口近傍の燃焼室上部
には、よどみ領域が発生し流れにくくなり、曲率半径が
大きな燃焼室入り口近傍の燃焼室下部では遠心力が働
き、混合ガスが流れやすくなっている。このために、非
燃焼時には混合ガス流量は、燃焼室６上部は少なくな
り、燃焼室６下部は多くなる。

【００４２】したがって、本実施例では燃焼時と非燃焼
時の燃焼室６内の流れ抵抗の差が相殺されて、燃焼室６
内での、触媒による燃焼反応が行われている部分の上下
方向における、混合ガスの速度分布がかなり均一とな
り、燃焼室６内で混合ガスが均一に触媒燃焼することが
できる。このために燃焼室６の上下方向における燃焼温
度分布の差が少なくなり、安定した燃焼が行われる。

【００４３】尚、上記実施例では、燃焼室の上部に気化
室が設けられている場合について説明したが、これに限
らず、例えば、気化室は設けられていなくてももちろん
よい。

【００４５】又、上記実施例では、触媒燃焼の際、少な
くとも燃焼室内の上下方向における、混合ガスの流速分
布が実質的に均一になるようにするために、燃焼室の入
口部分が曲げられている場合について説明したが、これ
に限らず、例えば、混合装置における燃焼室との連結部
分が曲げられていてもよいし、あるいは、触媒燃焼の
際、少なくとも燃焼室内の上下方向における、混合ガス
の流速分布が実質的に均一になるように調整するための
ガス流速調整部が、燃焼室と混合装置の間に、独立して
設けられていてももちろんよい。

【００４６】又、上記実施例では、触媒燃焼の際、少な
くとも燃焼室内の上下方向における、混合ガスの流速分
布が実質的に均一になるようにするために、燃焼室の入
口部分の形状に着目した場合について説明したが、これ
に限らず、例えば、ノズル部分に着目して、燃料ガスの
噴出速度自体を調整するように構成するなどしてもよ
い。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、触媒燃焼の安定性を従来に比べてより一層向
上させることが出来るという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施例の触媒燃焼アイロンの
垂直断面図

【図２】本発明にかかる一実施例の触媒燃焼アイロンの
正面図

【図３】本発明にかかる一実施例の触媒燃焼アイロンの
Ａ−Ａ線断面図

【符号の説明】

４ノズル５混合装置６燃焼室８触媒体１１排気通路１２排気口１３ベース１６気化室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井田治夫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)参考文献特開平５−337295（ＪＰ，Ａ) 特開平５−340518（ＪＰ，Ａ) 特公平６−32749（ＪＰ，Ｂ２) 特公平５−32075（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 75/02 F23C 11/00 312

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液化燃料ガスを貯蔵する燃料タンクと、
前記燃料タンク内の液化ガスを気化して噴出させるノズ
ルと、前記ノズルより噴出した燃料ガスと空気を混合す
る混合装置と、混合ガスが供給される燃焼室と、前記燃
焼室内に配置された触媒と、スチーム発生用の水を貯蔵
する水タンクと、前記触媒で発生した燃焼熱により前記
水タンクから供給された水を気化する気化室と、前記気
化室で発生したスチームを噴出するスチーム孔を有する
ベースとを備え、アイロンの上下方向を基準として、前
記混合装置と前記燃焼室との位置関係は実質的に直角に
なるように連結され、前記混合装置と前記燃焼室との連
結部が湾曲しており、さらに、前記連結部の上部の曲率
は最も小さく、下部の曲率は最も大きいことを特徴とす
る触媒燃焼アイロン。