JPH01263408A - 面発熱式触媒燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、触媒燃焼の面発熱による遠赤外線の放射効果
を利用し、携帯用の採暖器、乾燥器、飼育器等として使
用できる面発熱式触媒燃焼装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、上記のような面発熱式触媒燃焼装置においては、
マツチ又はライター等による点火が一般的に行われてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、マツチ又はライターを利用する場合は、それ
らを持ち合わせていないと点火を行えないという欠点が
あり、又、裸火であるため、安全性に問題を有していた
。

更に、従来、第８図に示すように、カートリッジボンベ
１内の燃料ガスを、点火用のパイロット導管２により供
給してバイロソトハーナノズル２ａから噴出させ、プラ
グ３にて着火することにより触媒マット４への点火を行
うようにしたものがある。ところが、この第８図の装置
においても、上記マツチ等を使用する場合と同様、裸火
が出るために安全上の問題があり、しかも、ずずの発生
等の不具合も回避しがたいものであった。

又、第９図に示すように、従来、比較的大型の面発熱式
触媒燃焼装置においては、点火性能を向上させるために
、触媒マット４内に電熱ヒータ５を埋設し、触媒マット
４への点火に先立って電気的に予熱を行うようにしたも
のがある。しかしながら、その場合は、構造の複雑化を
招くばかりでなく、予熱に必要な電力を確保するには乾
電池等の携帯用電源では不充分であり、ＡＣ１００Ｖ差
込みコンセント６を設りて家庭用電源を使用することが
必要となるので、携帯には不向きになるという問題が生
じていた。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明に係る面発熱式触媒燃焼装置は、上記の課題を解
決するために、織布状又は綿状に形成されるとともに、
貴金属触媒を担持し、表面燃焼を行う触媒マットと、こ
の触媒マットに埋め込まれ、触媒マットに対する点火を
行う点火ヒータと、点火ヒータへの給電を行う携帯用電
源と、上記触媒マットに燃料ガスを供給する燃料ガス供
給部とを備えていることを特徴とするものである。

〔作　用〕

上記の構成によれば、点火ヒータを触媒マット中に埋設
したので、上記の点火ヒータの赤熱によって裸火を使用
せずに触媒マットへの点火が確実に行われるようになる
。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図乃至第７図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。

第２図に示すように、本実施例に係る面発熱式触媒燃焼
装置は、個人向きの採暖器１０として構成されたもので
ある。この採暖器１０は、複数の脚部］、　１　ａ・Ｉ
ｌａ・・・を備えた本体１１を有し、本体１１には触媒
燃焼部１２が設けられている。

又、触媒燃焼部１２と並列的に、カートリッジボンへ収
納部】３が形成され、かつ、カートす・７ジポンへ収納
部１３の側部には器具栓つまみ１４とボンへ脱着レバー
１５とが設番、Ｊられている。更に、触媒燃焼部１２の
側部には、電池ケース１６が配設されている。

第１図に示すように、カートリッジボン・＼収納部１３
内には、ブタンガス又はプロパンガス等の燃料ガスを満
たした燃料ガス供給部としてのカートリッジボンへ１７
が取出し自在に収容されて、圧力感知安全機構１８に着
脱自在に装着されている。この圧力感知安全機構１８は
、カートリ、シボンヘ１７の温度が過度に上昇した時に
カー１リツジボンへ１７内の燃料ガスの圧力を感知して
燃料ガスの供給を遮断するようになっている。なお、カ
ートリッジボンベ１７としては、簡易用炉用として市販
されているものを好適に使用することができる。

圧力感知安全機構１８の側部にはガスガバナ２０が設け
られ、このガスガバナ２０は、触媒マット２１へ供給す
るガス圧の調整を行うようになっている。触媒マン１〜
２１は、織布状又は綿状のシリカのマットからなるとと
もに、白金等の貴金属の触媒を担持し、その表面全体が
バーナとしての燃焼面２１ａ　（第３図参照）を構成し
ている。触媒マット２１は燃焼面２１ａ及び燃料ガスの
流入部以外は気密構造をなし、本体１１に堅固に取りイ
」けられている。なお、触媒マ・ノド２１の発熱量は、
燃料ガスとして一般的な簡易混炉用のブタンガスを使用
する場合、通常、１ｃｍ２当り１〜２ｋ　ｃ　ａ　ｌ！
　７時であり、この発熱量に見合う量の燃料ガスが供給
される。

ガスガバナ２０から触媒マノＩ・２１に向けて配管２２
が延びており、この配管２２の途中には器具栓２３が設
けられている。器具栓２３は器具栓つまみ１４により開
閉されるようになっている。

配管２２の先端部にはノズル２４が設げられ、ノズル２
４の口径によって燃料ガスの流出量が決定される。配管
２２の先端部には、複数の噴出口２５ａ・２５ａ・・・
を有する分配管２５が接続され、ノズル２４から噴出さ
れた燃料ガスは分配管２５内に排出されるようになって
いる。この分配管２５は触媒マツ１−２１内に埋設され
、分配管２５ば噴出口２５ａ・２５ａ・・・を介して触
媒マット２１内に燃料ガスを噴出するようになっている
。

器具栓つまみ１４の側方に点火スイッチ２６が配置され
、器具栓つまみ１４を開方向に操作した時に点火スイッ
チ２６が連動してオン操作されるように構成されている
。点火スイッチ２６は点火し−ク制御回路２７に接続さ
れ、この点火ヒータ制御回路２７には、更に、前記電池
ケース１６内に配置された、携帯用電源としての乾電池
２８が接続されている。

点火ヒータ制御回路２７は、点火ヒークヘース３０に支
持されるとともに、触媒マット２ｊ内に埋設された点火
ヒータ３１に点火ヒータリード３２を介して電気的に接
続されている。点火ヒータ３１としては、例えば、小型
の石油ストーブ等の点火用として使用されている、白金
ロジウム合金からなるとともに、セラミック製の点火ヒ
ータヘース３０を備えたものを採用することができる。

Ｌ記点火ヒータ３１は、例えば、直流３　Ｖ定格で点灯
、赤熱するようになっている。

第３図に示すように、点火ヒータ３１は白金Ｉ：Ｉジウ
Ｊ、合金からなり、白金等の貴金属触媒を担持した繊布
状又は綿状の１対のマノ１〜３３・３３によりザンドイ
ノチ状に挾持されている。これらのマノ１−３３・３３
ば、触媒マット２１と同−月料で形成することにより、
触媒マツＩ・２１に対する点火ヒータ３１の熱の伝達を
円滑に行って、触媒マノ［・２１の点火を促進するとと
もに、点火ヒータ３１を機械的に保護する役割を果たす
。

又、マｙ　ｈ　３３・３３はそれらの上部に配置され、
表面が燃焼面２１　ａとなる前記触媒マット２１と、そ
れらの下部に配置された、シリカ又はガラス繊維等から
なる保温材３４とにより挾持されている。保温材３４及
び触媒マット２１等は金網３５を介して支持物３６によ
り支持されている。

なお、触媒マノＩ・２１の上部にはニクロムからなる表
面保護用の金網３７が配置されている。

上記の構成において、採暖器１０に点火を行う場合、器
具栓つまみ１４を開方向へ操作すると、器具栓２３が開
かれることにより、カートリッジボンへ１７から配管２
２を介して触媒マノＩ・２１への塩１′４ガスの供給が
開始される。この燃料ガスは分配管２５の噴出口２５ａ
　　２５ａ・・・から噴出され、次第に触媒マノＩ・２
１の表面全域に浸透する。

又、器具栓つま力１４の開方向への操作により、点火ス
イッチ２６がオンとされ、点火し−タ制御回路２７によ
り乾電池２８から点火ヒータ３］への通電が開始される
。これにより、点火ヒータ３１の点灯、赤熱が開始され
、点火ヒータ３１が触媒燃焼温度より高温となって、触
媒マット２１により担持された触媒を加熱する。そうす
ると、噴出口２５ａ・２５ａ・・・から噴出された燃料
ガスが、加熱された触媒の熱により着火されるごとによ
り、点火ヒータ３１の周囲から徐々に燃料ガスの燃焼が
開始される。その後、燃料ガスの燃焼域は点火ヒータ３
１を中心に次第に拡散し、通常、数分程度で触媒マット
２１の全面が燃焼状態となる。この場合、燃料ガスの通
過方向は第３図のＡ・Ａ・・方向となり、又、燃焼面２
１ａでの燃焼に伴う放熱方向は第３図のＢ−Ｂ・・・方
向となる。

なお、採暖器１０の消火を行う場合は、器具栓つまみ１
４を閉方向へ操作すると、器具栓２３が閉じられてカー
トリッジポンベ１７から触媒マット２１への燃料ガスの
供給が停止され、触媒マット２１の燃焼面２１ａでの燃
焼が終了する。

以下、点火時における触媒マット２１の全面への火移り
を促進するための対策につき述べる。

すなわち、上記の実施例では、第４図（ａ）に示すよう
に、点火ヒータ３１を１個のみ設けたが、採暖器１０の
ザイズ等に応じて必要があれば、第４図（ｂ）に示すよ
うに、点火ヒータ３１を２個設けたり、第４図（Ｃ）に
示すように、点火ヒータ３１を４個設ける等の変更が可
能である。この場合、点火ヒータ３］の個数を増加させ
ると、それだＧノ、触媒マノｌ　２　］の全面への火の
拡散を早期に行わせることが可能になる。

又、第５図の変形例は、乾電池２８と点火ヒータ３１と
の間にタイマー回路３８を設り、器具栓つまみ１４の開
方向への操作に伴ってタイマースイッチ４０をオンとし
た後所定時間の間、乾電池２８から点火ヒータ３１への
給電を継続し、触媒マット２１への点火の確実化を図る
ようにしたものである。

更に、第６図の変形例は、触媒マット２１の周辺に温度
センサー４１を配置し、触媒マツＩ・２１への点火時に
触媒マット２１の周辺の温度を温度センナ−４１にて測
定し、上記周辺の温度に応してタイマー回路３８で設定
する待ち時間の長さを調節するようにしたものである。

なお、タイマーの作動時に発光ダイオードにて点火ヒー
タ３１への給電中であることを表示したり、乾電池２８
が消耗して点火が不可能な時に発光ダイオードを不点灯
とすることによりそれを表示する等の表示処理を行うよ
うにしても良い。

第７図（ａ）〜（Ｃ）に示す変形例においては、器具栓
つまみ１４の構成を変更し、点火し−タ３１への点火を
手動で制御するようにしている。

すなわち、第７図（ａ）に示す消火位置、換言ずれば、
触媒マット２１への燃料ガスの非供給位置から第７図（
ｂ）に示す点火位置まで器具栓っまみ１４を回動させる
と、器具栓２３が開かれてカートリッジボンへ１７から
触媒マット２１への燃料ガスの供給が開始され、それと
同時に乾電池２８から点火ヒータ３１への給電が開始さ
れる。この点火ヒータ３１への給電は器具栓つまみ１４
を第７図（ｂ）の点火位置に保持している間継続される
。触媒マット２１が完全に点火された後に、器具栓つま
み１４を第７＜（ｃ）に示す燃焼位置に回動させると、
その後は、点火ヒータ３１・＼の給電は停止されるが、
カートリッジボンへ１７から触媒マノ）２１’＼の燃料
ガスの供給は継続され、触媒マ・ノ１−２１は燃焼を継
続する。なお、器具栓つまみ１４を第７９１（ａ）の消
火位置に回動させると、触媒マット２１−の燃料ガスの
供給が停止されて、触媒マノ１−２１の燃焼が終了する
。

本実施例に係る面発熱式触媒燃焼装置は、燃焼温度域が
低いので、遠赤外線の放出が多く、採暖用、乾燥用等と
して適している。又、放射熱を利用するため、開放空間
でも必要な温感が得られ、実用性の高い装置を提供する
ことができるものである。

なお、上記実施例において１１面発熱式触媒燃焼装置の
一例として挙げた採暖器１０は一体型として構成したが
、本発明の面発熱式触媒燃焼装置は使用目的により、各
部を分離状態に形成することもできるものである。

〔発明の効果〕

本発明に係る面発熱式触媒燃焼装置は、以上のように、
織布状又は綿状に形成されるとともに、貴金属触媒を担
持し、表面燃焼を行う触媒マットと、この触媒マットに
埋め込まれ、触媒マットに対する点火を行う点火ヒータ
と、点火ヒータへの給電を行う携帯用電源と、上記触媒
マットに燃料ガスを供給する燃料ガス供給部とを備えて
いる構成である。

これにより、点火ヒータを触媒マット中に埋設したので
、上記の点火ヒータの赤熱によって裸火を使用せずに触
媒マットへの点火を確実に行えるようになる。その結果
、万一可燃物が近辺に存在したとしても、その可燃物に
着火する危険は極めて少なく、燃焼装置の安全性を高め
ることができるという効果を奏する。しかも、埋設した
点火ヒータにより触媒マットへの点火が円滑に行われる
ため、外力で燃焼面に損傷を生じさせるようなこともな
く、従って、燃焼装置の長寿命化も可能となる。その上
、触媒マットへの点火をマツチやライター等を使用する
ことなく、又、触媒マノＩ・の予熱をも必要とせずに、
ワンクノチで簡単に行えるようになる。

又、点火ヒータへの給電を家庭用電源等を使用すること
なく、携帯用電源により行うようにしたので、面発熱式
触媒燃焼装置を携帯型装置として、小型、軽量に構成す
ることができる。

しかも、触媒燃焼は、適正入力による燃焼の場合は、は
ぼ完全燃焼に近い燃焼が行われ、Ｃ０１ＣＯ２やＮＯｘ
を極く微量に留めることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の実施例を示すものであって
、第１図は全体構成を示す説明図、第２図は外観形状を
示す斜視図、第３図は触媒マット部の概略断面図、第４
図（ａ）〜（Ｃ）は点火ヒータの個数を種々に変化させ
た場合の概略説明図、第５図は点火用のタイマー回路を
設けた変形例の概略説明図、第６図は点火用のタイマー
回路を設けた他の変形例の概略説明図、第７図＜ａ＞は
器具栓つまみが消火位置にある状態を示す更に他の変形
例の概略正面図、第７図（ｂ）は器具栓つまみが点火位
置にある状態を示す更に他の変形例の概略正面図、第７
図（ｃ）は器具栓つまみが燃焼位置にある状態を示す更
に他の変形例の概略正面図、第８図及び第９図はそれぞ
れ第１及び第２の従来例の全体構成を示す説明図である
。 １７はカートリッジボンへ（燃料ガス供給部）、２１は
触媒マツ１〜．２Ｂは乾電池（携帯用電源）、３１は点
火ヒータである。 】５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、織布状又は綿状に形成されるとともに、貴金属触媒
   を担持し、表面燃焼を行う触媒マットと、この触媒マッ
   トに埋め込まれ、触媒マットに対する点火を行う点火ヒ
   ータと、点火ヒータへの給電を行う携帯用電源と、上記
   触媒マットに燃料ガスを供給する燃料ガス供給部とを備
   えていることを特徴とする面発熱式触媒燃焼装置。