JPH0522144B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は触媒発熱体を使用して無電源湯沸しを
可能にした湯沸し器に関する。

この種触媒発熱体は例えばセラミツクに白金触
媒等の酸化触媒を塗布・含浸・混合等の方法にて
担持させたセラミツク触媒発熱体等が公知であ
る。この触媒発熱体はブタン、アルコール等の有
機揮発剤に反応し高温に発熱する。

本発明は斯る触媒発熱体の新しい用途としてこ
れを携帯用簡易湯沸し器等として最適な湯沸しの
熱源として適用せんとするものである。ここに湯
沸しの対象として水の他、他の液体をも予定して
いる。

而して、上記セラミツク製触媒発熱体を利用し
た湯沸し器に付き、いくつもの試作実験を重ねた
結果、その問題点として上記触媒発熱体の発熱反
応の立上りが遅く、所定の高温に達するまでの時
間が長くかかること、有機揮発剤との当初の反応
が鈍く、所謂不完全燃焼状態となつて反応のため
供給された有機揮発剤の一部が生ガス（未反応有
機揮発剤）のまま外部に放出され不快な臭気を発
生させ、危険でもある、等の問題点を有するもの
であることが判明した。

例えば発熱反応の立上りの時間を短縮するため
有機揮発剤の量を多くしても、立上り速度にそれ
ほど大きな変化はあらわれず却つて反応当初の生
ガスの放出が盛んとなり、又有機揮発剤の量を少
なくすると立上りにおける生ガスの放出はある程
度抑えることができるものの、立上りの反応時間
は益々鈍くなつてしまう。

又空気（酸素）との混合気形成の機会を多くす
る手段を講じても上記問題の解決は困難であり、
上記触媒発熱体の発熱反応の立上り速度の遅延、
同立上り時の生ガス放出の問題は、商品化する上
での大きなネツクとなつている。

而して、発明者は上記の諸点も含め多くの試作
を重ねた結果、上記発熱反応の立上りの遅延或い
は鈍化がセラミツク製触媒発熱体の使用サイクル
による休止時の吸湿に原因があることを突き止
め、この結論に基き上記発熱反応の立上り時にお
いて、有機揮発剤の一旦着火法を採用することに
より、上記二問題を抜本的に解消し得ることを想
到し、これに基き後述する熱効率の良好な湯沸し
器を構成したものである。

以下本発明の実施例を第１図乃至第３図に基い
て詳述する。

前記のようにセラミツク製の触媒発熱体１（第
１図参照）はハニカムコア状に形成されており、
その多数の貫通孔２が上下方向となるように設置
され、下から有機揮発剤３が供給される。

有機揮発剤３は触媒発熱体１内を上昇気流とな
つて上昇し上部開口部へと貫流する。

而して、上記触媒発熱体１の上部開口部に点火
装置（例えば圧電式着火器）４を近づけて設置
し、これを点火操作することによつて触媒発熱体
１内を貫流せる有機揮発剤３にその貫通孔２の出
口において着火する。

この着火によつて触媒発熱体１の貫通孔２の出
口及び表面から炎５が上がる。この燃焼熱によつ
て触媒発熱体１全体が効率的に加熱され湿分を除
去されるに至り、これをトリガーとして有機揮発
剤３との激しい反応が開始され、その促進が図ら
れ発熱するに至る。

反応の活性化に伴ない有機揮発剤３の燃焼炎は
自然に消失するに至る。即ち触媒発熱体１の中を
ガス（有機揮発剤）が貫流する際に酸化反応が行
なわれるため、ガスは本来のガスの成分から形を
変え、不燃性のガス、例えば二酸化炭素や水蒸気
になる。従つて今までについていた火炎は発熱体
１内で不燃性のガスに変るにつれ消滅することと
なる。上記の如く触媒発熱体１は発熱反応の当初
において、その出口部で有機揮発剤の生ガスが燃
焼されるため、外部への同生ガスの放出はなくな
り、使用者に不快の念を与えたり、危険な状態を
招来することが解消される。

上記に加えて、上記反応当初の燃焼炎によつて
触媒発熱体１が加熱されこれをきつかけとして反
応の立上り速度が著しく促進されるといつた一石
二鳥の効果が期待できる。

本実施例においては上記セラミツク製の触媒発
熱体１の活用による湯沸しを効果的に行なわせる
ための基本構造として、第１図に示す如く上記触
媒発熱体１の真上に接近して熱板６を配し、該熱
板６を容器（耐熱製を有するカツプ）７の載置板
とし、該熱板６の上に容器７を直載せし、その直
接伝導熱で容器７内の液を加熱沸騰させる構造と
する。

同基本構造を更に具体化した湯沸し器を第２図
に示す。

同図に示すように、上記有機揮発剤３の供給源
としてガス容器（圧力式に内容物を噴出するボン
ベを予定）８が外囲器１３に着脱可に装備され、
これを開閉する手段として操作つまみ９にて操作
されるバルブ機構１０が設けられ、該バルブ機構
１０からガス吐出パイプ１１を設け、該ガス吐出
パイプ１１を通じ前記セラミツク製触媒発熱体１
へ反応ガスを供給したり、停止したりする。

反応ガスの拡散を防止し触媒発熱体１への集中
貫流を行なわせるため、内部を空洞としたホルダ
ー１２を外囲器１３の内底部に設置し、前記ガス
吐出パイプ１１を該ホルダー１２の内空部１４内
に閉口させ、該内空部１４内に有機揮発剤３のガ
スとパイプ１１のエアー取入口２３から取り入れ
られた空気との混合ガス気体を供給し該ホルダー
１２の上部に半露出状態に保持された触媒発熱体
１へその貫通孔２を唯一の出口として同ガス気体
を下から上へ貫流させる構成とした。前記の如く
このように設置された触媒発熱体１の真上に熱板
６を設置し、同発熱体１の上端付近に前記点火装
置４を設置する。

熱板６と一体に熱筒１５が設けられ、熱筒１５
の下端にその開口を閉塞する如く熱板６が存在
し、熱板６と熱筒１５にて一種の加熱チヤンバー
１６を形成し、触媒発熱体１にて加熱された気体
を熱板６に穿けた加熱気体導入孔１７を通じて加
熱チヤンバー１６内に導入すると共に、赤熱状態
にある触媒発熱体１の輻射熱で熱板６を直接加熱
して同チヤンバー１６内を高温の熱雰囲気で満た
し、更に熱筒１５の上部開口部を液体容器７の挿
入口１８として、これより容器７を入れ熱板６上
に支持させつつ、同時にチヤンバー１６内の熱雰
囲気中に置く。

この結果、容器７及び内容液１９は熱板６から
の直接の伝導熱及び加熱チヤンバー１６内の熱気
体にて加熱され沸騰されるに至る。

図中２０は触媒発熱体１の頭部を囲むように設
けた蓄熱用の金網、２１は加熱チヤンバー１６内
の排気孔、２２は熱筒１５の外周面に被層させた
断熱材である。

本発明は上記の如き構造によつて実用化され、
前述したと同様、操作つまみ９を操作するとガス
気体の供給、触媒発熱体１への貫流がなされ、同
時に操作つまみ９の操作により連動して点火装置
４が作動して上記貫流ガス気体の点火がなされ、
前記一旦着火（燃焼）（自然消失する一時的な着
火）がなされ、且つ触媒発熱体の加熱が図られ
る。

この結果、触媒発熱体１の発熱反応の立上り速
度を著しく促進し、同時に同立上り時における生
ガスの放出を皆無とし湯沸し熱源として極めて安
定に発熱させることができた。

尚操作つまみ９によつて同時作動されるバルブ
機構１０及び点火装置４の作動機構を例示すれば
第３図Ａ，Ｂ，Ｃの如く周面カム２４ａと端面カ
ム２４ｂとを併有する回転カム２４を設け、該回
転カム２４を操作つまみ９の回動軸９ａに取付け
て回転させる如くなすと共に、周面カム２４ａに
て回転につれ、ガス容器（圧力ボンベ）のプツシ
ユノブ８ａを押圧（ガス放出）（第３図Ｃ図参
照）、又は押圧解除（ガス放出停止）（第３図Ｄ図
参照）し、端面カム２４ｂにて点火スイツチ２５
の押圧（第３図Ａ図参照）と押圧解除（第３図Ｂ
図参照）とを行ない点火装置（圧電式点火装置）
の火花発生を行なわせるようにし、一つのカム２
４にてガス供給と点火とがタイミング的に正確に
行なえるようにした。

以上説明した通り、本発明は触媒発熱体１への
有機揮発剤を貫流させ発熱反応を生じさせるよう
にした湯沸し器において、発熱反応の立上り時に
点火装置を一旦着火させることにより、同反応当
初の生ガスを燃焼することができ、同時に該反応
当初の未反応生ガスの燃焼炎によつて触媒発熱体
１を加熱し触媒による発熱反応を鋭敏にすること
ができる。

更に、本発明によれば、液体容器７を挿入口１
８から熱板６と熱筒１５にて形成される加熱チヤ
ンバー１６内に安全且つ安定に設置して加熱に供
することができ、加えて触媒発熱体１にて加熱さ
れた気体を加熱気体導入孔１７を通じて、上記加
熱チヤンバー１６内に導入しつつ、液体容器７を
支持する熱板１５を触媒発熱体１で加熱すること
により上記チヤンバー１６内を高温の加熱気体で
満たし、このチヤンバー内を満たす加熱気体と熱
板６からの伝導熱にて極めて効率的に湯沸しを遂
行することができ、小さな表面積の触媒発熱体１
を有効に活用し、実用化を促進する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施せる湯沸し器の基本構造
要素を摘示して示す側面図、第２図は同基本構造
要素をとり込んだ湯沸し器の具体例をその内部を
開放して示す断面図、第３図はバルブ機構の具体
例を示す断面図であり、同Ａ，Ｂ図は点火装置の
ON，OFF状態を示し、同Ｃ，Ｄ図はガス容器の
開閉状態を示す。 １……セラミツク製の触媒発熱体、３……有機
揮発剤、４……点火装置、５……炎、６……熱
板、７……液体容器、８……ガス容器、９……操
作つまみ、１０……バルブ機構、１１……ガス吐
出パイプ、１２……セラミツクホルダー、１３…
…外囲器、１５……熱筒、１６……加熱チヤンバ
ー、１９……内溶液。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外囲器１３の内底部に触媒発熱体１を配して
   該触媒発熱体１の下方から有機揮発剤を供する構
   成とすると共に、該触媒発熱体１に接近して該触
   媒発熱体１を貫流する有機揮発剤を一旦着火する
   点火装置４を配し、更に、上記触媒発熱体１の真
   上に熱板６と熱筒１５を配し、該熱板６が該熱筒
   １５の下端開口を閉塞する如く配して加熱チヤン
   バー１６を形成し、上記熱板６に加熱気体導入孔
   １７を設けて上記触媒発熱体１にて加熱された気
   体を加熱チヤンバー１６内に導入する構成とする
   と共に、上記熱筒１５の上部開口部にて液体容器
   ７の挿入口１８を形成して液体容器７を上記熱板
   ６上に支持しつつ加熱チヤンバー１６内の熱雰囲
   気中に設置する構成としたことを特徴とする湯沸
   し器。