JP3297370B2 - ブラウンガス触媒ヒータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

【０００１】本発明はブラウンガス（水を分解して酸素
と水素に分離したガスであって、一名水素−酸素ガスと
も呼ぶ）を用いて遠赤外線を放射して暖房を行する装置
に関し、特にブラウンガス発生器の作動によって発生ら
れる酸素と水素の混合ガスであるブラウンガスが供給管
路および供給ノズルを通して噴射られるように、ブラウ
ンガスが内部ケースの内部に形成られたガス噴射空間部
を経て前方に進むことにより触媒マットを経ると、着火
電熱線の熱を受けて着火られる後触媒反応によって熱を
発散させながら、バイオ遠赤外線が放射られるようにす
るブラウンガス触媒ヒータに関する。

【従来の技術】

【０００２】一般に、ガスヒータは冬に無くてはならな
い生活暖房器具であるが、従来のガスヒータはＬＰＧや
ブタンガスなどの化石燃料を使用するので、燃焼時に室
内の酸素を多量消費するために二酸化炭素などのような
公害物質をたくさん量産するために、人の健康にも害に
なるのみならず、ガスの爆発事故のような危険が常時存
在している。

【０００３】一方、本出願人はこのような従来のヒータ
の安全問題、匂いの発生又は室内の空気混濁などの全て
の問題を解決するために、本出願人の日本国実用新案登
録第３０３７６３３号の“水素−酸素ガス発生器の電解
槽構造”及び韓国実用新案登録第１１７４４５号の“水
素−酸素ガス発生器の電解槽構造”という出願件で述べ
ていることのように、電解槽で多量に発生られる非爆発
性の無公害燃料にあるブラウンガスを用いて熱効率の大
幅に向上しようとする。

【０００４】まず、本発明による内容の考察に先だっ
て、本出願人によって登録られたブラウンガス発生器の
電解槽構造の構成内容を概略的に察してみると、ガス発
生器の主構造は、１対の電解液タンクＡが両側の下部に
位置られて、その上に電解槽Ｂが装置られ、その電解槽
Ｂの上部両側にガスタンクＣが装置られる。ガスタンク
Ｃの間にはファンＤが装置られ、電気変換装置Ｅ及び
Ｐ. ＣコントロールＦと、圧力スイッチ(pressure swit
ch) Ｇ、圧力計Ｈ、自動給水装置Ｉ、凝縮ドライヤ(con
densing dryer)Ｊ、ドレン弁(drain valve) Ｋが備えら
れフレームアレスタ(frame arrester)Ｌ及びコーク弁Ｍ
と、レギュレーティング弁(regulater valve) Ｎ及びト
ーチ(torch) Ｏが相互適切に結合られる。

【０００５】このような構成状態で、ブラウンガスを発
生させる過程を察してみると、電解液タンクＡに貯蔵ら
れた電解液が電解液タンクＡから電解槽Ｂに連結られた
第２電解液管路Ａ”を通して前記電解槽Ｂに供給られ、
この電解液タンクＡに貯蔵られた電解液はガスタンクＣ
から流入られて前記電解槽Ｂの内で自然循環するように
なっており、ブラウンガスは電解槽Ｂ内に電解液が充填
られた状態で電気分解によって発生られる。

【０００６】電解槽Ｂ内で生成られたブラウンガスはガ
ス流出通路Ｂ’を経てガスタンクＣの上側空間部分に貯
蔵られていてから、ガスラインと凝縮ドライアＪを順次
的に経てフレームアレスタＬを通過することにより、ブ
ラウンガスがコーク弁Ｍ及びレギュレーティング弁Ｎの
開閉作動によってトーチＯのチップから出る。従って、
水か引き続き供給らればブラウンガスは引き続き発生ら
れることがてきる。

【０００７】前記のようなブラウンガス発生器は本出願
人のによってブラウンガス発生器という名で登録（韓国
商標登録第０３５７５１号）られて市販られている。ま
た、ブラウンガス発生器の電解槽で発生られたブラウン
ガスは理想的に酸素と水素の比が１：２にあるので、ブ
ラウンガスは別途の酸素供給無しに自体の酸素によって
完全燃焼られることがてきる。

【０００８】一方、全ての化石燃料は燃焼時に酸素を必
要とする。このために、従来の触媒燃焼ガスヒータは触
媒マットの後方でガスが供給られマットの前方に空気が
流入られて、ガスが空気中の酸素によって燃焼られるこ
ととして、このは自体酸素によって完全燃焼られるブラ
ウンガスヒータの燃焼効率と比較して非常に低い。

【０００９】尚、従来のガスヒータはパイロットの火炎
によって触媒マットの全面で着火られるが、ブラウンガ
スヒータは１５℃以上の常温で自然着火られることがて
きる。一方、本発明では着火電熱線を入れて常温以下で
も自動に着火られることがてき、触媒マットとしては遠
赤外線を放射するようにアルミナセラミックマットが使
用られる。

【００１０】従来のヒータは化石燃料を使用するので、
長時間使用時に室内の酸素が消費られて室内の空気が混
濁になり、燃料が消耗られるながら各種の匂いが発生ら
れるために、人の頭を痛くするなどの問題があるのみな
らず、燃料の燃焼時に発生られる熱の熱量が高くないた
めに室内を充分に暖めることができなく、燃料が早くに
消耗られることにより燃料を随時供給すべきなどの問題
点があった。

【００１１】また、ヒータを長時間にわたって使用する
ことにより、室内の酸素が希薄になって換気のために頻
りに窓を開くべきであり、外の寒い空気が室内に流入ら
れることにより室内の温度が下がり、このためにエネル
ギー効率が低下するなどの問題点があった。

【発明が解決しようとする課題】

【００１２】本発明はかかる問題点を解決するためのも
ので、その目的はブラウンガス発生器を作動させて酸素
と水素の混合ガスであるブラウンガスを発生させて、発
生られたブラウンガスを供給管路と供給ノズルを通して
水平ノズルの噴射孔で噴射し、内部ケースの内部に設け
られたガス噴射空間部を経てブラウンガスが前方に進む
ことにより触媒マットを経し、触媒マットで触媒反応に
よって発熱と共に遠赤外線が放射されるようにする完全
無公害ヒータを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【００１３】上記目的は、ブラウンガス発生器と、当該
ブラウンガス発生器から第１供給管路を通して流入され
るブラウンガスの量を調節するためのガス調節装置と、
当該ガス調節装置から第２供給管路を経て前記ブラウン
ガスを上・下空間部分に適切に噴射するためのガス供給
部材と、当該ガス供給部材の内部ケースの段部に接触し
て設置される後方金属網と、当該後方金属網の前面に設
置され、熱が後方に転移することを遮断し且つ後方から
伝達されてくるブラウンガスを微細に分散させる保温マ
ットと、当該保温マットの前面部に位置して、後方から
伝達されたブラウンガスを点火させる着火電熱線と、当
該着火電熱線の前方に設置され、ブラウンガスを触媒反
応によって燃焼させるようにして多量のバイオ遠赤外線
を発生させる触媒マットと、当該触媒マットの前面に設
置され、当該触媒マットの前面を押圧する前面金属網と
から構成され、前記ガス供給部材の前面部に挿設される
触媒燃焼部材と、前記前面金属網の前面に位置して、挿
入孔を通して前記内部ケースのねじ孔に締結されて前記
触媒燃焼部材を前記内部ケースに固定させる前面パネル
と、を具備するブラウンガス触媒ヒータにより達成され
る。

【００１４】以下、本発明の構成を図２〜図５に基づい
て詳細に説明する。まず、本発明による触媒ヒータは、
ブラウンガスを発生させるためなブラウンガス発生器１
４０と、前記ブラウンガス発生器１４０でブラウンガス
が第１供給管路１３０を通して流入られ、ブラウンガス
の量を調節するためな調節弁１２２が装着られるガス調
節装置１２０と、ガス調節装置１２０に流入或いはこの
から流出られるブラウンガスの量を調節するために第
１、第２供給管路１１０に設置られるインレット弁１３
２及びアウトレット弁１１２とに構成られるブラウンガ
ス発生装置において、前記第２供給管路１１０を通して
流入られるブラウンガスを誘導して上・下空間部分に適
切に噴射するガス供給部材３０と、ガス供給部材３０の
前面部に挿設られ、噴射られたブラウンガスを前方に移
動させながら微細な粒子にして均一に分散させた後、分
散られたブラウンガスを触媒燃焼させることにより遠赤
外線が放出られるように誘導する触媒燃焼部材４０と、
前記触媒燃焼部材４０が挿入組立られる内部ケース２０
の外郭に形成られ、空間部１４を納して固定するための
外郭ケース１２と、前記外郭ケース１２の前方に覆われ
て貫通孔１０２を通して挿入られ、外郭ケース１２のね
じ孔１６に締結られる締結ねじ１０６によって組み立て
られ、保護網１０４を含む前面カバー１００とに構成ら
れる。

【００１５】そして、前記ガス供給部材３０は、前記第
２供給管路１１０に連結られ、ブラウンガスが流入られ
るガス供給管３１と、前記ガス供給管３１に垂直方向に
多数個ずつ分岐設置られ、ブラウンガスが噴射られる噴
射孔３４が上・下面に多数形成られたガス供給ノズル３
２と、前記ガス供給ノズル３２から噴射られたブラウン
ガスが充填られるガス噴射空間部２６が形成られ、前記
触媒燃焼部材４０が接触られるように内部ケース２０に
段部２２が形成られる。

【００１６】また、前記ガス供給管３１にはブラウンガ
スの供給を開閉するガス遮断弁３６が設けられ、ブラウ
ンガス発生器１４０で発生られたブラウンガスが触媒燃
焼部材４０へ供給されるように動作し、このガス遮断弁
３６は時間によって自動的に作動するソレノイド弁を使
用する。

【００１７】また、前記触媒燃焼部材４０は、前記ガス
供給部材３０の組み立てられている内部ケース２０の段
部２２に接触設置られた後方金属網４５と、前記後方金
属網４５の前面に設置られて熱が後方に転移られること
を遮断し、後方から伝達られるブラウンガスを微細に分
散させる保温マット５０と、前記保温マット５０と触媒
マット７０との間に位置られて後方から伝達られるブラ
ウンガスを点火させる着火電熱線６０と、前記着火電熱
線６０の前方に設けられ、ブラウンガスを触媒反応によ
って燃焼させることにより多量のバイオ遠赤外線を発生
させる触媒マット７０と、前記触媒マット７０の前面に
設置られて触媒マット７０の前面を押圧する前面金属網
８０と、前記前面金属網８０の前面に位置られて挿入孔
９２を通して前記内部ケース２０のねじ孔２４に締結さ
れ、前記触媒燃焼部材４０を内部ケース２０に固定させ
るための前面パネル９０とに構成られる。

【００１８】そして、前記外郭ケース１２及び内部ケー
ス２０の底面に突設られ、端部が触媒マット７０の内部
に位置して、その内部の温度を測定するための熱電対(T
hermocouple)６２が設置られる。

【００１９】さらに、必要に応じて本発明のヒータは移
動型のみならず、ガス発生器からヒータが分離られる壁
掛け型及び天井型にも使用られることもできる。

【００２０】一方、前記触媒マット７０としてはバイオ
遠赤外線が多量発生するアルミナセラミックマット（Ａ
ｌ２Ｏ３）に触媒媒体（Ｐｔ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｎｉなど）
を含浸した後活性化させた特殊マットを使用し、前記保
温マット５０は熱が後方に伝熱られることを遮断すると
もに、後方から流入られるブラウンガスを微細に分離さ
せることができるようにシリカハァイバー（ＳｉＯ２
ｆｉｂｅｒ）などを主に使用する。

【００２１】以下、本発明の作用及び効果を添付図面に
基づいて詳細に説明する。

【００２２】まず、本発明の作動状態を察してみると、
適切な位置に設置られた作動ボタン１７０を作動させて
スイッチ“オン”すると、指示ランプ１６０が点灯ら
れ、電線６４を通して電気が印加られながら触媒燃焼部
材４０の着火電熱線６０に電流が通電して一定時間（約
２分）熱が発生られる。

【００２３】そして、スイッチ“オン”の後一定時間
（約１分程度）後に別の指示ランプ１６０が点灯られな
がら、ブラウンガス発生器１４０が作動られて、電解槽
内で水が分解られることによりブラウンガスが発生ら
れ、この発生られたブラウンガスは第１供給管路１３０
を経て移動し、インレットバルブ１３２の開放によって
ガス調節装置１２０内に流入られる。

【００２４】一方、このガス調節装置１２０内にブラウ
ンガスが貯蔵された状態でブラウンガスの移動量を調節
弁１２２を調節して調節した後、アウトレット弁１１２
を開放して第２供給管路１１０を通してブラウンガスを
供給すると、ガス供給管３１に進入した状態で一定時間
（約３０秒）後に自動的に開放られるように構成られた
ガス遮断弁３６が開放られながら、ガス供給部材３０の
ガス供給管３１を通してブラウンガスが移動し、引き続
き水平に位置したガス供給ノズル３２の噴射孔３４を通
してブラウンガスが内部ケース２０のガス噴射空間部２
６に図４に示した状態のように広がりながら、内部ケー
ス２０の段部２２に接触した後方金属網４５を通過して
保温マット５０に流入し、この時流入するブラウンガス
の圧力は圧力ゲージ１５０によって分かることができ
る。

【００２５】一方、前記保温マット５０に流入られるブ
ラウンガスは保温マット５０で微細に分離られて触媒マ
ット７０に移動する。この時、自然着火または着火電熱
線６０によって点火られた後触媒マット７０で触媒反応
を起こしながら燃焼して約３５０℃の発熱とともにバイ
オ遠赤外線を放射する。こうして放射られる遠赤外線は
触媒マットが固定られた金属網８０と保護網１０４を経
て室内に供給られて室内を暖める。本ヒータは無火炎燃
焼方式なので視覚的に温度を分かることができないため
に、触媒マット７０の内部に設けられた熱電対６２によ
ってアナログ或いはディジタル方式で温度が外部に表示
られるようにして内部の発生温度を分かるようにした。

【００２６】また、前記触媒燃焼部材４０の触媒マット
７０の触媒燃焼によって発生られた４μ乃至１５μ波長
帯のバイオ遠赤外線が人に伝達られるので、人の皮膚美
容と健康に役に立つのみならず、燃料が水なので簡単に
燃料を調達し且つ燃料の費用を減らすことができる。

【発明の効果】

【００２７】本発明によるブラウンガス触媒ヒータを使
用すると、ブラウンガス発生器を作動させて発生られる
酸素と水素の混合ガスであるブラウンガスを供給管路を
経て供給ノズルを通して噴射られるように内部ケースの
内部に設けられたガス噴射空間部を経てブラウンガスが
前方に進むことにより触媒マットを経ると、触媒反応に
よって自然着火して（または着火電熱線の熱を受けて着
火した後）熱を発散させながら、遠赤外線が放射られる
ようにして日が射すように室内を仄かに暖めるので、室
内の空気が綺麗に保たれて快適な暖房をすることがで
き、バイオ遠赤外線が放射されるので皮膚美容及び健康
にもよい長所がある。

【００２８】一方、全てのヒータはなにより安全性が大
事である。ブラウンガスは１／１８６０で内部に縮小す
る内破(implosion) というブラウンガスのみの独特な特
性があるが、これは既存の爆発(explosion) とは反対の
概念で解釈られるもので、絶対安全なものである。ま
た、“気”の形で存在する新しいエネルギーであって、
既存の燃料より幾倍のエネルギー効果を出す。

【００２９】実際に、１. １Ｋｗｈ消耗電力で３００?
／ｈのブラウンガスを発生させるブラウンガス発生器Ｂ
Ｓ−３００型を使用するブラウンガス触媒ヒータの場
合、１０００Ｋｃａｌ（１. １Ｋｗｈ該当）を出す電熱
ヒータと比較して約４倍の暖房効果を出すことを実験で
観測した。

【００３０】このように、本ヒータは爆発危険性が全く
なく且つ火災の危険もないため、絶対的に安全であるこ
とが長所である。また、水を燃料として使用することに
より燃料費を著しく減らすことができ、ブラウンガスの
特性による幾倍のエネルギー効果を得ることができると
いう長所がある。

【００３１】そして、燃焼反応式２Ｈ２＋Ｏ２→２Ｈ２
Ｏで分かるように、ブラウンガスは燃焼後水蒸気状態に
還元られるので、加湿効果もある。従って、本発明は既
存のヒータのように別途の加湿装置を付けなくとも室内
を適切に加湿させる効果を付加的に得るなど非常に有用
であり、効果的な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のブラウンガス発生器の概略的な構成図。

【図２】本発明によるブラウンガス触媒ヒータの分解斜
視図。

【図３】本発明によるブラウンガス触媒ヒータの結合状
態斜視図。

【図４】本発明によるブラウンガス触媒ヒータの連結使
用状態断面図。

【図５】本発明によるブラウンガス触媒ヒータの設置状
態図。

【符号の説明】

１２ 外郭ケース １４ 空間部 １６ ねじ孔 ２０ 内部ケース ２２ 段部 ２４ ねじ孔 ２６ ガス噴射空間部 ３０ ガス供給部材 ３１ 供給ノズル ３２ 水平ノズル ４０ 触媒燃焼部材 ５０ 保温マット ６０ 伝熱線 ７０ 触媒マット ８０ 前面金属網 ９０ 前面パネル １００ 前方カバー １０２ 貫通孔 １０４ 保護網 １１０ 第２供給管路 １２０ ガス調節装置 １３０ 第１供給管路 １４０ ブラウンガス発生器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−202223（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−38523（ＪＰ，Ｕ) 実用新案登録3037633（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭55−7687（ＪＰ，Ｙ２) 実公 平６−12339（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23C 11/00 F23D 14/18 F23D 14/32 F24H 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラウンガス発生器と、 当該ブラウンガス発生器から第１供給管路を通して流入
   されるブラウンガスの量を調節するためのガス調節装置
   と、 当該ガス調節装置から第２供給管路を経て前記ブラウン
   ガスを上・下空間部分に適切に噴射するためのガス供給
   部材と、 当該ガス供給部材の内部ケースの段部に接触して設置さ
   れる後方金属網と、当該後方金属網の前面に設置され、
   熱が後方に転移することを遮断し且つ後方から伝達され
   てくるブラウンガスを微細に分散させる保温マットと、
   当該保温マットの前面部に位置して、後方から伝達され
   たブラウンガスを点火させる着火電熱線と、当該着火電
   熱線の前方に設置され、ブラウンガスを触媒反応によっ
   て燃焼させるようにして多量のバイオ遠赤外線を発生さ
   せる触媒マットと、当該触媒マットの前面に設置され、
   当該触媒マットの前面を押圧する前面金属網とから構成
   され、前記ガス供給部材の前面部に挿設される触媒燃焼
   部材と、 前記前面金属網の前面に位置して、挿入孔を通して前記
   内部ケースのねじ孔に締結されて前記触媒燃焼部材を前
   記内部ケースに固定させる前面パネルと、 を具備することを特徴とするブラウンガス触媒ヒータ。
2. 【請求項２】 前記触媒マットは、４μ乃至１５μ波長
   帯のバイオ遠赤外線が豊富に放射されるように作ったも
   ので、特に空気中の酸素でなくブラウンガス自体の酸素
   による触媒燃焼反応が起こるように特殊製作して燃焼効
   果を極大化させたものであり、アルミナセラミックマッ
   ト（Ａｌ２Ｏ３）に触媒物質（Ｐｔ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｎｉ
   など）を含浸した後活性化して作った触媒マットを使用
   して常温でブラウンガスが自然発火するようにして室内
   で使用する場合に着火装置が必要でないことを特徴とす
   る請求項１に記載のブラウンガスヒータ。
3. 【請求項３】 前記触媒燃焼部材と内部ケースなどの発
   熱部を別途に外装してブラウンガス発生器と分離形態に
   製作される壁掛け型や天井型などを含むことを特徴とす
   る請求項１又は２に記載のブラウンガス触媒ヒータ。