JPH06133816A - 触媒燃焼温風器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 未燃ガスを排出することがない上に触媒の部
分的劣化を引き起こすことなく定常の触媒燃焼を行わせ
ることができる。 【構成】 混合気体を触媒燃焼させる燃焼部１１の外周
側に送風部４からの冷風用の通風路が設けられている触
媒燃焼温風器において、燃焼部１１と通風路とを区画し
ているとともに触媒部材１１０を保持している筒体９の
先端を触媒部材よりも送風方向側に向けて突出させて、
通風部を通る冷風による燃焼部外周部の空気の吸い出し
現象をやわらげる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料ガスを触媒燃焼させ
ることで得るガス熱源を利用して毛髪や衣類あるいはペ
ットの体毛の乾燥等を行う触媒燃焼温風器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】プロパンやブタン等の液化石油ガス燃料
を触媒部材の表面で燃焼させて熱源とすることは従来よ
り行われており、この熱源を利用した温風器、特に携帯
型のものが特開昭６２−４１５５９号公報に示されてい
る。これはノズルから噴出させた燃料ガスと送風部から
送られる空気の一部とを混合して触媒燃焼部で燃焼させ
ることで熱風を形成するとともに、送風部から燃焼部の
外周の通風路を通る冷風と上記熱風とを混合すること
で、適度な温風とするものであり、燃焼部と通風部とは
触媒部材の保持を兼ねた筒体によって区画されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に示されたも
のでは、筒体の先端は触媒部材の先端と同じところに位
置するものとなっているが、この場合、筒体の外周の通
風路を通る空気流が筒体内、つまり燃焼部を通る空気の
流れよりも速いために、燃焼部の外周側において空気が
吸い出されてしまうものであり、この結果、燃焼部の外
周側において空気過剰となって可燃混合比を越えてしま
い、燃料ガスを未燃のまま排出してしまう事態が生じて
いる。また触媒部材の中央付近が先にシンタリング（白
金の凝集塊状化）を起こすといった触媒劣化が生じてい
る。

【０００４】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは未燃ガスを排出するこ
とがない上に触媒部材の部分的劣化を引き起こすことな
く定常の触媒燃焼を行わせることができる触媒燃焼温風
器を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、ガス
ボンベからの燃料ガスを噴出するノズルと、空気を送風
する送風部と、燃料ガスと空気との混合気体を形成する
予混合部と、混合気体を所定の温度まで加熱する予熱部
と、混合気体に点火する着火部と、混合気体を触媒燃焼
させる燃焼部とを備えて、燃焼部の外周側に送風部から
の冷風用の通風路が設けられている触媒燃焼温風器にお
いて、燃焼部と通風路とを区画しているとともに触媒部
材を保持している筒体の先端を触媒部材よりも送風方向
側に向けて突出させていることに特徴を有している。

【０００６】

【作用】本発明によれば、筒体の触媒よりも突出してい
る先端部が、通風部を通る冷風による燃焼部外周部の空
気の吸い出し現象をやわらげることができる。

【０００７】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、耐熱性の成形品あるいは軽金属によって左右二つ
割りで形成されたハウジング１は、略円筒状の風洞部１
ａと、把手部１ｂとで構成されており、把手部１ｂの内
部にはガスボンベ２と蓄電池３とが納められている。そ
して風洞部１ａには、送風部４とノズル５と筒体９と燃
焼部１１と風洞１２とが納められている。

【０００８】送風部４はモータ４０とファン４１と整流
ファン４２とからなるもので、モータ４０によってファ
ン４１を回転させると、風洞部１ａ後端面の吸い込み口
２６から吸い込まれた空気が風洞部１ａ内に送り込ま
れ、最終的に風洞部１ａ先端面の吹き出し口２７から送
風ノズル２８を経て吐出される。先端の噴出口から燃料
ガスを噴出するノズル５は、上記ガスボンベ２に中継パ
イプ７とバルブユニット６とを介して接続されている。
またノズル５の近傍には図５に示すように、電極８１が
配設されている。操作釦１８近傍に配された圧電装置８
０とによって着火部８を形成する電極８１は、ノズル５
との間の火花放電によって燃料ガスと空気との混合気に
点火する。

【０００９】筒体９は、前後２部材によって形成されて
おり、送風部４側にあってノズル５を包囲しているとと
もにピン９５によってノズル５を保持している後部側の
筒体９０は、前方ほど絞られた形状となっている。そし
て前方側の筒体９１は、その後端側が絞られて上記筒体
９０に連結されて、ここに小径のスロート部９２を形成
しており、前端部内に触媒部材１１０が配設されて燃焼
部１１を形成している。触媒部材１１０として、ここで
はハニカムや発泡体のような通気性の良いセラミックや
金属を担体とするとともに、白金やパラジウム等を担持
させた円筒状のものを用いている。

【００１０】筒体９１内に配されて触媒部材１１０とノ
ズル５との間に位置するとともに触媒部材１１０の一端
面に対向している予熱火炎拡散板１０は、細径金属ワイ
ヤを編んだネットや多数の小孔をあけた不燃性の薄板片
などからなるもので、ノズル５と後述する燃焼部１１と
の間で、特に始動時にノズル５から噴出される火炎の外
炎が当たる部分に設置され、ノズル５から放射される火
炎が触媒部材１１０に直接触れることを防ぐとともに、
混合気体を触媒部材１１０の全面に均一に拡散させる役
割も果たしている。

【００１１】中空円筒状の風洞１２は、風洞部１ａ内面
で保持されるとともに上記筒体９を間隔をおいて囲ん
で、間に通風路を形成するとともに、燃焼部１１の輻射
熱からハウジング１を保護する遮熱板の役目も果たして
いる。図中９５は風洞１２内に間隔をおいて筒体９を保
持するための支持板である。図１及び図６中の１３は停
止操作時及び異常時に燃料ガスの供給を停止するための
バイメタルであって、一端が基台２２に固着されている
バイメタル１３には後述するラチェットリンク１７が係
合する孔部が設けられており、バイメタル１３の自由端
近傍には電磁石１４が配設されている。この電磁石１４
は、蓄電池３の電池残量が一定量以上である時のみ、可
動鉄片１４０を吸着保持している。また上記基台２２に
は爪車１５と燃料ガス量制御用の制御リンク１６とラッ
チリンク１７の３つが軸２１によって回動自在に取り付
けられているほか、温度センサ２４と前述の圧電装置８
０とが取り付けられている。図中２０はラッチリンク１
７及び制御リンク１６を図中時計まわり方向に付勢して
いる復帰ばねである。

【００１２】温度センサ２４はノズル５からの噴出ガス
量を制御することで定常触媒燃焼時の燃焼温度を一定に
保つためのもので、一端が基台２２に固着された低熱膨
張金属材料からなる低膨張片２４０と、一端が一片２４
０の自由端側に固着され且つ他端が上記制御リンク１６
側に向けて延びた高熱膨張金属材料からなる高膨張片２
４１とからなるものとして形成されて風洞１２の内側で
且つ筒体９の燃焼部１１外面近くに配設されている。図
中２５はモータ４０の駆動回路及び蓄電池３の電池残量
監視回路並びに充電制御回路で構成された回路部であ
る。

【００１３】今、把手部１ｂの前面に配された操作釦１
８を引くと、操作釦１８に押されてラッチリンク１７及
び制御リンク１６が軸２１を中心に図１中において反時
計まわり方向に回転し、その結果、バルブ６が制御リン
ク１６の押圧から解放されて開くために燃料ガスが中継
パイプ７を経てノズル５に送られる。また、操作釦１８
に連動する電源スイッチ（図示せず）が投入されるため
に、送風部４が始動して空気送風が開始される上に、上
記ラッチリンク１７が着火部８の圧電装置８０を加圧す
るために、電極８１とノズル５との間で火花放電が生じ
て、ノズル５の噴出口から噴出される燃料ガスと、送風
部４から送られる空気のうちの筒体９０内に導入された
空気との混合ガスに点火される。

【００１４】この時、ラッチリンク１７の一端はバイメ
タル１３の腹部を押し上げながら回動して、バイメタル
１３との係合位置に達してバイメタル１３と係合するた
めに、操作釦１８が復帰ばね１９によって復帰した後
も、バルブ６の開状態が保持される。また制御リンク１
６は上記回動により温度センサ２４の高膨張片２４１の
自由端に当接する。

【００１５】ノズル５からの火炎によって予熱火炎拡散
板１０は赤熱状態となり、この輻射熱によって予熱火炎
拡散板１０付近である予熱混合部の雰囲気温度が約３０
０℃以上となって燃焼部１１での触媒燃焼が可能な状態
（通常、着火から１０秒ほどかかる）となると、タイマ
ー（図示せず）によってモータ４０の印加電圧を上げて
風量を高めて、混合機の空気／ガス比率及び混合気流速
を炎を保つことができる範囲から外し、炎を吹き消す。
そして、消炎を火炎センサー（図示せず）等で検出した
ならば、空気とガスとの比率が通常の混合比となるよう
にモータ４０の印加電圧を下げる。この結果、ノズル５
からの燃料ガスと空気との混合ガスは、予熱火炎拡散板
１０を通る時に２００℃以上の温度に高められて燃焼部
１１の触媒部材１１０に達し、ここで触媒燃焼して炭酸
ガスと水蒸気とからなる高温排気ガスとなり、燃焼部１
１の下流側へと流れる。燃焼部１１において触媒燃焼が
一旦始まれば、触媒部材１１０が赤熱状態となり、この
輻射熱によって後続の混合ガスが順次予熱されるため
に、燃焼部１１での触媒燃焼が維持継続される。

【００１６】一方、送風部４からの送風空気は、その一
部が筒体９内に導かれるが、多くは筒体９と風洞１２と
の間の断面環状の通風路を流れ、吹き出し口２７及び先
端が絞られた送風ノズル２８を通る間に燃焼部１１を通
過してきた数百度℃の排気ガスと撹拌混合されて１００
℃前後の適温となって外部に排出される。このように触
媒燃焼が燃焼部１１でなされている時、温度センサ２４
は、筒体９を通して燃焼熱を受けることになるが、温度
センサ２４を構成する低膨張片２４０と高膨張片２４１
との膨張率の差から、温度センサ２４の自由端である高
膨張片２４１の先端は、受ける熱に応じてその位置を図
中において左右に変化させるものであり、燃焼部１１の
温度が定常時より低下すると、温度センサ２４はその自
由端を図中左方に移動させるために、制御リンク１６は
反時計まわり方向に回転してバルブ６をやや開き、ガス
供給量が増加することから、燃焼部１１の燃焼温度が上
昇する。逆に燃焼部１１の温度が定常時より高くなる
と、温度センサ２４が制御リンク１６を押して図中時計
回り方向に回転させるために、バルブ６が絞られて燃料
ガスの供給量が低減され、燃焼部１１の燃焼温度が低下
する。

【００１７】燃焼の停止は操作釦１８をもう一度引くこ
とによって行われる。この時、操作釦１８を引くことで
一方向に所定量回転する爪車１５の爪がバイメタル１３
を押し上げてラッチリンク１７とバイメタル１３との係
合を外すために、ラッチリンク１７が復帰ばね２０によ
る付勢で復帰し、制御リンク１６も同時に復帰してバル
ブ６が閉じられ、送風部４への通電も遮断される。な
お、送風部４への通電遮断は、バルブ６の閉塞から少し
遅れてなされるようにしてあるのであるが、詳細は省略
する。

【００１８】燃焼中に燃焼部１１が何らかの理由で熱暴
走を起こした時には、この熱でたわむバイメタル１３が
ラッチリンク１７との係合位置から外れるために、やは
りバルブ６が閉じられる。前記電磁石１４は、送風部４
の電源である蓄電池３の残量が低下して送風部４が作動
しなくなった時にも燃焼部１１で燃焼部が継続されてい
ると不完全燃焼を起こしたり燃焼部１１周辺が異常高温
になってしまうことに鑑みて設けたもので、蓄電池３の
残量が所定値以下となれば、それまで吸着されていた可
動鉄片１４０がばね付勢によって離れてバイメタル１３
の先端を図中上方へ移動させるものであり、この結果、
バイメタル１３とラッチリンク１７との係合が外れてラ
ッチリンク１が初期状態に戻り、バルブ６が閉じられ
る。

【００１９】さて、送風ノズル２８から吐出される温風
は、上述のように燃焼部１１で生じる熱風と、燃焼部１
１を囲む通風路を通る冷風とが撹拌混合されることによ
って得られるわけであるが、上記熱風と冷風との風量比
は、１：４０程度であり、風速についても通風路を通る
冷風の方が速い。このために、燃焼部１１と通風路とを
区画している筒体９の先端が触媒部材１１０と同じとこ
ろに位置している時には、燃焼部１１外周側を通る空気
は、通風路を通ってきた速度の速い冷風の影響を受けて
吸い出されてしまい、この結果、燃焼部１１（触媒部材
１１０）における風速分布及び燃料濃度分布は図８にハ
及びニで示す状態となってしまうが、ここでは筒体９の
先端を触媒部材１１０の出口側の端面よりも更に延長し
ているために、延長部分の内部空間において、冷風によ
る吸い出し効果が緩和されるものであり、この結果、触
媒部材１１０における風速分布及び燃料濃度分布は図８
にイ及びロで示すように、フラットなものとなる。

【００２０】また、図示実施例においては、予熱火炎拡
散板１０の中央にステンレス箔等からなる邪魔板１０１
を設けてあるが、この邪魔板１０１は、図７に示すよう
に、ノズル５から吐出される燃料ガス噴流が触媒部材１
１０の中央部に偏って流れ込んでしまうことを防ぐため
に、触媒部材１１０における燃料濃度分布がよりフラッ
トなものとなる。

【００２１】また、筒体９におけるスロート部９２は、
図９に示すように、その半径をＲ、ノズル５先端からス
ロート部９２先端までの距離をＸとする時、両者の比で
あるＲ／Ｘの値が０．２〜０．３５となるようにしてお
くことが好ましい。これは実験データに基づくもので、
図１０に示すように、Ｒ／Ｘの値を上記範囲内とする
時、燃料濃度分布のＳ／Ｎ比を良好に（燃料濃度分布を
より均一に）且つ未燃ガスを排出しない範囲に保つこと
ができるからである。これは、予混合部内での燃料ガス
と空気との混合領域を十分にとることができ且つ燃料ガ
ス噴流が筒体９１のテーパ部の内壁に接触しない程度に
拡散するからであると考えられる。

【００２２】図１１及び図１２に他の実施例を示す。こ
れはボンベ２とノズル５との間をつないでいる中継パイ
プ７を燃焼部１１の外周に巻き付けて、燃焼部１１によ
る熱で燃料の気化促進を図ったものである。図１３及び
図１４(a)に示す実施例は、中継パイプ７の先端を絞っ
て先端に小孔を形成することでノズル５としたものを示
しており、また図１４(b)に示す実施例は、中継パイプ
７の側面に小孔を形成することでノズル５としたものを
示している。中継パイプ７がノズルを兼用するために、
部品数を削減できる上に、ノズルの配置スペースも少な
くてすむ。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明においては、筒体の
触媒よりも突出している先端部が、通風部を通る冷風に
よる燃焼部外周部の空気の吸い出し現象をやわらげるこ
とができるものであり、このために燃料ガスと空気との
混合比が燃焼範囲を逸脱して未燃ガスが排出されてしま
う事態が生じるのを防ぐことができるものであり、また
燃料濃度分布の偏りによる触媒部材の部分的劣化を引き
起こすことがないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の縦断面図である。

【図２】同上の破断正面図である。

【図３】同上の横断面図である。

【図４】同上の分解斜視図である。

【図５】同上の分解斜視図である。

【図６】同上の分解斜視図である。

【図７】同上の部分縦断面図である。

【図８】同上の風速分布及び燃料濃度分布を示す説明図
である。

【図９】同上の部分縦断面図である。

【図１０】同上のスロート部の寸法及び位置と燃料濃度
Ｓ／Ｎ比の相関を示す説明図である。

【図１１】他の実施例の部分縦断面図である。

【図１２】同上の中継パイプの斜視図である。

【図１３】別の実施例の部分縦断面図である。

【図１４】(a)は同上のノズルの斜視図、(b)は他例の斜
視図である。

【符号の説明】 ４ 送風部 ５ ノズル ９ 筒体 １１ 燃焼部

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】筒体９は、前後２部材によって形成されて
おり、送風部４側にあってノズル５を包囲しているとと
もにピン９６によってノズル５を保持している後部側の
筒体９０は、前方ほど絞られた形状となっている。そし
て前方側の筒体９１は、その後端側が絞られて上記筒体
９０に連結されて、ここに小径のスロート部９２を形成
しており、前端部内に触媒部材１１０が配設されて燃焼
部１１を形成している。触媒部材１１０として、ここで
はハニカムや発泡体のような通気性の良いセラミックや
金属を担体とするとともに、白金やパラジウム等を担持
させた円筒状のものを用いている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスボンベからの燃料ガスを噴出するノ
   ズルと、空気を送風する送風部と、燃料ガスと空気との
   混合気体を形成する予混合部と、混合気体を所定の温度
   まで加熱する予熱部と、混合気体に点火する着火部と、
   混合気体を触媒燃焼させる燃焼部とを備えて、燃焼部の
   外周側に送風部からの冷風用の通風路が設けられている
   触媒燃焼温風器において、燃焼部と通風路とを区画して
   いるとともに触媒部材を保持している筒体は、その先端
   が触媒部材よりも送風方向側に向けて突出していること
   を特徴とする触媒燃焼温風器。
2. 【請求項２】 ノズルと燃焼部との間に位置する予混合
   部はノズルの軸心上に位置する円板状の邪魔板を備えて
   いることを特徴とする請求項１記載の触媒燃焼温風器。
3. 【請求項３】 予混合部はノズルから噴出する燃料ガス
   と送風部からの一部空気とを通過させるスロート部を有
   するとともに、スロート部の内径とノズルからスロート
   部の先端までの距離との比が０．２〜０．３５となって
   いることを特徴とする請求項１記載の触媒燃焼温風器。
4. 【請求項４】 ノズルに至る燃料供給管は燃焼部の外周
   に巻回されていることを特徴とする請求項１記載の触媒
   燃焼温風器。
5. 【請求項５】 ノズルは燃料供給管に小孔を設けたもの
   として形成されていることを特徴とする請求項１記載の
   触媒燃焼温風器。