JPH0579220U

JPH0579220U - 発熱装置およびこれを用いた保温器

Info

Publication number: JPH0579220U
Application number: JP1163992U
Authority: JP
Inventors: 純司大江; 利男山本; 和昭徳島
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1992-03-09
Filing date: 1992-03-09
Publication date: 1993-10-29

Abstract

(57)【要約】【構成】白金族金属を担持したセラミック多孔体１１を
燃料１４上に配置し、気化燃料をこのセラミック多孔体
１１中で酸化させて発熱させるようにした発熱装置１０
において、上記セラミック多孔体１１と燃料１４との距
離Ｘを１０〜２５ｍｍとするとともに、セラミック多孔
体１１にスリット１１ａを形成する。【効果】気化燃料と空気を適性に供給できるため、発熱
開始時間を速くし、発熱効率を高くすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、液体燃料の気化ガスや気体燃料を燃焼させるようにした発熱装置、およびこれを用いた保温器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、液体燃料を燃焼させる発熱装置としては、綿やグラスウールなどからなる芯で燃料を吸い上げ、この芯の先端に点火源を近づけて、燃料の一部を気化、燃焼させるようにしたものがあった。また、燃料を噴霧させながら、点火源によって着火して発熱量の大きな燃焼火炎を得るようにしたものもあった。

【０００３】これらに対し本出願人は、図６に示すように、燃料３２を貯溜したタンク３１上に、燃料導出多孔体３３、シャッター３４を介して、酸化触媒である白金族金属を担持したセラミック多孔体３５を配置してなる発熱装置を既に提案している（例えば、特開昭５９−２０８３１３号、実公昭６４−３９５２号、実公平１− １３２２９号公報等参照）。この発熱装置は、燃料導出用多孔体３３から気化した燃料３２がセラミック多孔体３５に供給され、このセラミック多孔体３５中で酸化触媒である白金族金属の作用により酸化反応し、その結果発熱するというものであり、小型軽量で長時間にわたり安全な発熱のできるものであった。

【０００４】一方、従来より料理用保温器として、図７に示すような構造のものが用いられている。この保温器４０は、上板４１と下板４２で形成されるウォーターバス４３の内部に保温用の水４４を備え、上記上板４２の上面に料理４６を載置するとともに、下板４２の下側に配置した加熱手段４５によってウォーターバス４３を高温に保持して料理を保温するものである。そして、上記加熱手段４５としては、図に示すようなアルコール固形燃料を燃焼させるか、または電気ヒータが使用されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図６に示すような白金族金属を担持したセラミック多孔体３５を用いた発熱装置３０において、発熱を開始する時は、シャッター３４を開けば気化燃料の酸化反応により次第にセラミック多孔体３５の温度を高めることができるが、その際にシャッター３４を開いてからセラミック多孔体３５が所定の温度になるまでの発熱開始時間が遅いという問題点があった。

【０００６】また、この発熱装置３０は安全な発熱が可能であるが、その反面発熱量が小さいという問題点があった。つまり、この発熱装置３０では、セラミック多孔体３５への気化燃料や空気の供給はすべて自然対流によるものであるため、これらの供給量には限界があり、発熱量を大きくすることが困難であった。

【０００７】また、図７に示すような従来の料理用保温器４０では、加熱手段４５として電気ヒータを用いると、電気容量を多く必要とするため一度に多数使用すると危険が伴い、また商用電源を利用するため設置場所が限定されるなどの問題点があった。さらに、加熱手段４５としてアルコールなどの固形燃料を燃焼させるものでは、火災の危険性があり、しかも燃焼時にアルデヒドガスが出るため、密室で大量に使用すると、眼がショボショボしたり、室内が酸欠となったり、室内の温度が上がるなどの問題点があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記に鑑みて本考案は、白金族金属を担持したセラミック多孔体を用いた発熱装置において、セラミック多孔体と燃料との距離を１０〜２５ｍｍの範囲とすることによって、セラミック多孔体への気化燃料および空気の供給量を適性にし、発熱開始時間を速くしたものである。また、本考案によれば、上記セラミック多孔体中にそのセル幅よりも大きな幅のスリットを設けることによって、セラミック多孔体中への空気の供給量を多くし、発熱量を高めたものである。

【０００９】さらに、本考案によれば、上記白金族金属を担持したセラミック多孔体を用いた発熱装置を、料理などの保温器に用いることによって、その発熱効率や安全性を高めたものである。なお、料理用保温器に用いるためには、大きな発熱量を必要とするが、上記のようにセラミック多孔体と燃料の距離を１０〜２５ｍｍとし、かつセラミック多孔体にスリットを設けることで、充分な発熱量とすることができる。

【００１０】

【実施例】

以下本考案の実施例を図によって説明する。

【００１１】図１、図２に示すように、本考案の発熱装置１０は、白金族金属を担持したセラミック多孔体１１とこれを保持する枠体１２および下ケース１３からなり、枠体１２と下ケース１３で形成される空間内に固形メタノールなどの燃料１４を配置してある。また、上記枠体１２の周囲には空気孔１２ａを複数形成してあり、これらの空気孔１２ａと上記セラミック多孔体１１を覆うように消火用上蓋１５を備えている。さらに気化した燃料が風で逃げないように風よけ１６を備えている。

【００１２】また、上記セラミック多孔体１１は円盤体を４個に分割した形状をしており、それぞれのセラミック多孔体１１を互いに離して設置することで、その隙間をスリット１１ａとしてある。また、上記セラミック多孔体１１の下面と燃料２の上面との距離Ｘは１０〜２５ｍｍとしてある。

【００１３】いま、この発熱装置の消火用上蓋１５を取り去ると、燃料１４より気化した気化燃料がセラミック多孔体１１に供給され、このセラミック多孔体１１に担持した白金族金属が触媒となって、上記気化燃料が酸化反応（燃焼）し、発熱することとなる。そして、この発熱により、連続的に燃料１４が気化して気化燃料が供給されるとともに、空気孔１２ａより空気が供給されて、セラミック多孔体１１での酸化反応による発熱が持続する。また、この発熱を止めるためには、消火用上蓋１５をかぶせて、セラミック多孔体１１および空気孔１２ａを覆えばよい。

【００１４】さらに、図示していないが、本考案の発熱装置においてセラミック多孔体１１からアルミリボンなどの伝熱体を燃料１４中に垂らしておけば、セラミック多孔体１１の熱を燃料２に伝えて、燃料２の気化を促すことができる。また、上記枠体１２の空気孔１２ａの開孔量を調整するような手段を備えれば、発熱量を調整することができる。

【００１５】このような本考案の発熱装置１０は、炎が出ないことから安全で、かつ気化燃料が完全に酸化反応して効率のよい発熱を行うことができる。しかも、上記セラミック多孔体１１と燃料１４との距離Ｘを１０〜２５ｍｍとしてあるため、発熱開始時間を速くすることができる。即ち、このような発熱装置１０において、発熱開始時間を速くし、発熱効率を高めるためには、気化燃料および空気を適性にセラミック多孔体１１へ供給する必要があり、そのために種々実験の結果、セラミック多孔体１１と燃料１４との距離が重要であることを見出したのである。そして、この距離が１０ｍｍより小さいと両者の間隙が狭すぎて空気がセラミック多孔体１１に供給されにくくなり、逆に距離が２５ｍｍより大きいと両者の間隙が広すぎて気化燃料がセラミック多孔体１１に供給されにくくなり、いずれも発熱開始時間が遅くなってしまう。したがって両者の距離は１０〜２５ｍｍとしたものが良く、好ましくは１７〜２１ｍｍとしたものが良い。

【００１６】また、本考案の発熱装置１０におけるセラミック多孔体１１には、スリット１１ａを形成してあることによって、セラミック多孔体１１への空気の供給を多くすることができ発熱量を高めることができる。つまり、本考案の発熱装置において、セラミック多孔体１１中での酸化反応による発熱によって、次々と燃料１４が気化してセラミック多孔体１１中へ供給され、その際の対流によって空気孔１２ａから空気が供給されるが、この空気の一部はスリット１１ａ中を通ってセラミック多孔体１１の中央部へ供給される。そのため、全体としての空気供給量が多くなり、その結果発熱量を大きくできるのである。

【００１７】なお、このスリット１１ａの幅ｄは、セラミック多孔体１１に備えたセルの幅よりも大きくすることによって、空気の流通性をよくすることができる。例えばセラミック多孔体１１がセル数１００セル／ｉｎｃｈ²のハニカム体の場合、セルの幅は約１．５ｍｍであるから、スリット１１ａの幅ｄはこれ以上とすればよい。ただし、スリット１１ａの幅ｄが大きすぎると、気化燃料が完全に酸化反応せずにスリット１１ａを通り抜けてしまうため、この幅ｄは１０ｍｍ以下、好ましくは６ｍｍ以下が望ましい。さらに、上記スリット１１ａは、セラミック多孔体１１中で横方向に連通する溝であればよく、その形状は図１に示すものに限らず、さまざまなものとできる。例えば、セラミック多孔体１１を２分割あるいは４分割以上としてその隙間をスリット１１ａとしたり、あるいはセラミック多孔体１１自体に予めスリット１１ａを形成しておくこともできる。

【００１８】また、上記セラミック多孔体１１とは、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライトなどのセラミックスからなり、多角形状の貫通孔を複数備えたハニカム体や三次元網状体などの多孔質体である。そして、セラミック多孔体１１としてハニカム体を用いる場合は、そのセル数を２０〜６００セル／ｉｎｃｈ²、好ましくは２０〜２００セル／ｉｎｃｈ²とすることが望ましい。これは、セル数が２００セル／ｉｎｃｈ²より多いとセルが小さくなって、気化燃料などの流通抵抗が大きくなり、発熱量が低下するためである。

【００１９】さらに、このセラミック多孔体１１の大きさは特に限定されるものではないが、一般に大きくするほど発熱量は大きくなり、後述する料理用保温器などの用途に用いるためには、その直径を１００ｍｍ以上とすることが望ましい。また、セラミック多孔体１１の厚みが５ｍｍより小さいと強度的に弱くなり、逆に厚みを１５ｍｍより大きくしても発熱量はほとんど変わらないことから、セラミック多孔体１１の厚みは５〜１５ｍｍの範囲のものが良い。

【００２０】そして、このセラミック多孔体１１に対し、酸化触媒として白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）などの白金族金属を、１リットル容量当たり０．５〜５ｇ程度担持させている。

【００２１】さらに、上記実施例では燃料２として、メタノールをワックスと混合した固形メタノールを用いたが、必ずしも固形である必要はなく、液体燃料であってもよい。ここで用いる燃料としては、メタノール、エタノール、エーテル、アセトンなどの比較的低沸点の可燃性有機液体を用いる。また、常温では気体であるが加圧下で液体となるブタン、エタン、メタンなどを用いても良い。これらのうち、メタノール、エタノール、ブタンについて、それぞれの単位体積当たりの発生熱量は表１に示す通りである。

【００２２】

【表１】

【００２３】次に、この発熱装置１０を用いた保温器について、料理用保温器を例にして説明する。

【００２４】図３に示すように、本考案の料理用保温器２０は、料理２６を載置するウォーターバス２３と、これを加熱するための発熱装置１０からなっている。上記ウォーターバス２３は直接料理２６を載置する上板２１と下板２２からなり、これらの間に保温用の水２４を封入してある。一方発熱装置１０は、詳細を前述したように、白金族金属を担持したセラミック多孔体１１と、このセラミック多孔体１１に気化燃料を供給するための燃料１４とを備えたものであり、セラミック多孔体１１中で気化燃料が酸化反応することで発熱するようになっている。そのため、この発熱装置１０でウォーターバス２３を加熱し、その上に載置した料理２６を保温することができる。

【００２５】この料理用保温器２０において、白金族金属を担持したセラミック多孔体１１を用いた発熱装置１０を利用することにより、炎が出ないため火災などの恐れがなく安全であり、またアルデヒドガスの発生がないため人体などに悪影響を及ぼすことはない。

【００２６】なお、このような料理用保温器２０は、１６〜２２インチ程度のウォーターバス２３の上板２１を、２時間の間６５〜７０℃程度に保つ必要がある。これだけの発熱量を得るためには、上記発熱装置１０を構成するセラミック多孔体１１としては、直径１００ｍｍ以上で厚み５〜１５ｍｍのものが良く、またセラミック多孔体１１としてハニカム体を用いる場合は、そのセル数を２００セル／ｉｎｃｈ²以下としたものが良い。さらに、上記したように、セラミック多孔体１１と燃料１４との距離Ｘは、１０〜２５ｍｍ、好ましくは１７〜２１ｍｍとするとともに、スリット１１ａを設けることによって、発熱開始時間が速く、発熱量を大きくできる。

【００２７】なお、上記実施例では、ウォーターバス２３を用いたものを示したが、これに限らず、料理を保持する容器としては単なる鉄板や土鍋などさまざまなものを用いることができる。また、保温する対象物も料理に限らず、他のさまざまなものに利用することができる。

【００２８】実験例１まず、本考案の発熱装置１０における、セラミック多孔体１１と燃料１４との距離の最適値を求める実験を行った。図４に概略図を示すように、セラミック多孔体１１として、直径１００ｍｍ、厚み１２ｍｍ、セル数１００セル／ｉｎｃｈ ² のハニカム体を用い、酸化触媒として白金を担持させた。また、燃料１４として固形メタノールを用い、この燃料１４の上面とセラミック多孔体１１の下面との距離Ｘを変化させて、それぞれ消火用上蓋を取り去ってからセラミック多孔体１１が２００℃になるまでの発熱開始時間を測定した。

【００２９】結果は、表２および図５に示すように、セラミック多孔体と燃料との距離Ｘが１０ｍｍより小さいと、空気の供給が少なくなって、発熱開始時間が遅くなり、逆に距離Ｘが２５ｍｍより大きいと、気化燃料の供給が少なくなって発熱開始時間が遅くなる。そのため、上記距離Ｘは、１０〜２５ｍｍが良く、好ましくは１７〜２１ｍｍのものが良い。

【００３０】

【表２】

【００３１】実験例２次に、本考案の発熱装置１０を料理用保温器２０に用いて使用試験を行った。図３に示す料理用保温器２０を用いて、ウォーターバス２３の大きさは１６インチとした。また、発熱装置１０のセラミック多孔体１１として直径１３０ｍｍ、厚み８ｍｍのハニカム体を用い、このハニカム体をそのままセラミック多孔体１１としたもの（Ｎｏ．１）、このハニカム体を４分割してそれぞれの間に幅ｄが３ｍｍのスリット１１ａを形成したもの（Ｎｏ．２）、さらにハニカム体から燃料１４への伝熱体としてアルミリボンを垂らしたもの（Ｎｏ．３）を用意した。いずれも、燃料１４は固形メタノールを用いて、燃料１４とセラミック多孔体１１との距離は１９ｍｍとし、室温は２２．５℃とした。この条件で、発熱装置１０により、ウォーターバス２３を加熱した時のウォーターバス２３の下板２２と上板２１の温度を測定したところ、結果は表３に示す通りである。

【００３２】

【表３】

【００３３】この結果より明らかに、本考案の発熱装置１０を用いた料理用保温器２０は、ウォーターバス２３の温度を６０℃以上とすることができ、実用上充分な発熱量であった。また、Ｎｏ．２のようにセラミック多孔体１１にスリット１１ａを形成したり、さらにＮｏ．３のように伝熱体を備えることで、さらに発熱量を大きくできることがわかる。特にＮｏ．３のものは、ウォーターバス２３の上板２１の温度を６６℃とすることができ、最も優れていた。

【００３４】さらに、上記実験例と同様にして、セラミック多孔体１１をなすハニカム体のセル数を変化させて実験を行ったところ、セル数が小さいほど高温とでき、料理用保温器として用いるためには２００セル／ｉｎｃｈ²以下とすればよいことがわかった。

【００３５】また、発熱体１０とウォーターバス２３との距離を変化させて同様の実験を行ったところ、低温域では距離を短くした方がよいが、ある程度以上の高温域になると距離と温度との関係はほとんどなかった。

【００３６】また、比較例として、固形燃料を直接燃焼させるようにした従来の発熱装置と、上記本考案の発熱装置１０について、それぞれホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）の発生量を測定したところ、比較例では３ｐｐｍであったのが、本考案実施例では０ｐｐｍと、人体に有害なホルムアルデヒドの発生は全くなかった。

【００３７】

【考案の効果】

このように本考案によれば、白金族金属を担持したセラミック多孔体を燃料上に配置し、気化燃料をこのセラミック多孔体中で酸化させて発熱させるようにした発熱装置において、上記セラミック多孔体と燃料との距離を１０〜２５ｍｍとしたことによって、気化燃料と空気を適性に供給できるため、発熱開始時間を速くし、発熱効率を高くすることができる。また、上記セラミック多孔体にスリットを形成することによって、空気供給量を多くし、発熱量を大きくできる。

【００３８】さらに、このような白金族金属を担持したセラミック多孔体を用いた発熱装置を利用して料理などの保温器を構成したことによって、炎が出ないことから火災の恐れがなく、有毒ガスも発生しないことから、安全に利用することができる。

【００３９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の発熱装置を示す斜視図である。

【図２】本考案の発熱装置を示す縦断面図である。

【図３】本考案の保温器を示す縦断面図である。

【図４】本考案の発熱装置における実験例を説明するた
めの図である。

【図５】本考案の発熱装置における、セラミック多孔体
と燃料との距離と、発熱開始時間との関係を示すグラフ
である。

【図６】従来の発熱装置を示す断面図である。

【図７】従来の料理用保温器を示す断面図である。

【符号の説明】

１０・・・発熱装置１１・・・セラミック多孔体１１ａ・・スリット１２・・・枠体１２ａ・・空気孔１３・・・下ケース１４・・・燃料１５・・・消化用蓋２０・・・料理用保温器２１・・・上板２２・・・下板２３・・・ウォーターバス２４・・・水

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】燃料を貯溜したタンクの上部に、白金族金
属を担持したセラミック多孔体を配設してなる発熱装置
において、上記燃料の上面とセラミック多孔体下面との
距離を１０〜２５ｍｍとするとともに、上記セラミック
多孔体中にスリットを形成したことを特徴とする発熱装
置。
【請求項２】燃料を貯溜したタンクの上部に、白金族金
属を担持したセラミック多孔体を配設してなる発熱装置
を、被加熱物を保持する保温容器の下側に配置してなる
保温器。