JPH0642720A - 発熱装置 - Google Patents

発熱装置

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JPH0642720A
JPH0642720A JP4196750A JP19675092A JPH0642720A JP H0642720 A JPH0642720 A JP H0642720A JP 4196750 A JP4196750 A JP 4196750A JP 19675092 A JP19675092 A JP 19675092A JP H0642720 A JPH0642720 A JP H0642720A
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combustion chamber
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正人 保坂
Jiro Suzuki
次郎 鈴木
Akira Maenishi
晃 前西
Kyoko Itaya
恭子 板谷
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 気体燃料または液体燃料を燃焼し、その燃焼
熱を熱源とする発熱装置において、触媒層面積と伝熱面
積を広くすることによりすることによりコンパクトな発
熱装置を提供する。 【構成】 燃料ガスと空気の混合部4と、混合部4の下
流に設けた内部に燃焼室5を有する筺体6とから構成さ
れ、混合ガスの流れ方向に対して平行に複数のフィン7
を燃焼室上面および下面の交互に設け、フィン先端と燃
焼室上面あるいは下面との間に隙間を設け、燃焼室5内
壁面およびフィン7壁面に触媒層8、10を密着させた
ことにより、効率的に触媒層表面に燃料ガスを接触さ
せ、かつ発熱部における加熱量の変動により生じる触媒
温度の変動を防ぎ、コンパクトな発熱装置にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアイロン、スチーマ、調
理器、コーヒーメーカ等に用いられる、気体燃料または
液体燃料を燃焼し、その燃焼熱を熱源とする発熱装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、燃焼熱を熱源とする発熱装置に
は、コードレスヘアカーラや懐炉等がある。これらのも
のは燃料にブタンガスやベンジンを使用し、燃料を気化
し空気と混合させた後、白金触媒を担持したフェルト状
の触媒に混合ガスを接触させて、触媒反応を行わせ、燃
焼熱を利用するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の燃焼器は燃焼量
が少なく、触媒の温度が低い状態で燃焼が進行するもの
である。しかし、発熱量を増加すべく燃焼量を増加する
と、触媒層で反応すべき混合ガス量が増加するために、
混合ガスが触媒層ですべて反応できずに、未燃のまま排
出されるようになる。したがって燃焼量を増加するため
には、混合ガスが触媒層と接触する面積を増加しなけれ
ばならず、燃焼器が大きくなるという問題が生じる。
【0004】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
め、燃焼室が小さいコンパクトな発熱装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の発熱装置は、燃料ガスと空気の混合部と、
前記混合部の下流に設けた内部に燃焼室を有する筺体を
少なくとも備えた発熱装置であって、混合ガスの流れ方
向に対して略平行に複数枚のフィンを前記燃焼室上面お
よび下面の交互に設け、前記フィン先端と前記燃焼室上
面および下面との間に隙間を設け、前記燃焼室内壁面お
よびフィン壁面に触媒層を密着させたことを特徴とす
る。
【0006】
【作用】前記本発明の構成によれば、混合ガスの流れ方
向に対して略平行に複数枚のフィンを前記燃焼室上面お
よび下面の交互に設け、前記フィン先端と前記燃焼室上
面および下面との間に隙間を設け、前記燃焼室内壁面お
よびフィン壁面に触媒層を密着させたことにより、燃焼
室が小さいコンパクトな発熱装置とすることができる。
すなわち、燃焼室内にフィンを設け、フィン外壁面に触
媒層を密着させることにより、燃焼室の大きさを変えず
に、触媒面積を増加している。しかも、燃焼室内のフィ
ンは燃焼室の上面および下面に交互に設けてある。この
ようにすると燃焼室内に供給された予混合気は、燃焼室
内に設けられたフィンにより燃焼室内にほぼ均一に分散
して、燃焼室内を通過するようになる。このため、予混
合気が効率よく触媒表面に接触する。したがって触媒表
面に接触することなく燃焼室から排出する予混合気がほ
とんど存在せず、燃焼効率が向上する。
【0007】さらに、燃焼室内にフィンを設けることに
より触媒面積ばかりでなく、伝熱面積もが増加するため
に、触媒表面上における燃焼熱により被加熱物を加熱す
る熱交換効率が著しく向上する。したがって、燃焼室の
大きさを小さくできる。
【0008】
【実施例】以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に
説明する。触媒燃焼とは、あらかじめ活性温度まで昇温
された触媒層表面に、燃料と空気の混合ガスが供給され
ると、触媒層表面近傍で触媒の働きにより、火炎燃焼に
比べて低温で混合ガスが燃焼し、発熱反応を生じる燃焼
現象のことである。したがって触媒燃焼において燃焼率
を高めるためには、いかに効率的に触媒表面に混合ガス
を供給するかということが重要になる。
【0009】このような触媒燃焼は触媒の表面で面燃焼
するために、触媒面の燃焼温度が燃焼特性に対して大き
な影響を及ぼす。一方、燃焼室の外壁面は熱板として被
加熱物へ熱量を供給するため、被加熱物への加熱量の変
動により触媒面の燃焼温度が変動することがある。本発
明は燃焼室の内壁面ばかりでなく、フィン外壁面に密着
した触媒面上での燃焼熱も、フィンを伝わり、燃焼室の
外壁面へ伝導し、被加熱物の加熱に寄与している。この
フィン外壁面に密着した触媒層は、加熱面と直接接触し
ていないために、加熱面の加熱量の変動を受けづらく、
触媒表面の燃焼温度が高温に維持され、安定した燃焼を
行うことができる。しかも、高温で燃焼している触媒層
表面から燃焼室内壁面へ燃焼熱が輻射として供給される
ために、被加熱物の加熱量の変動により生じる燃焼室内
壁面の触媒層の燃焼温度の変動を防止することができ
る。
【0010】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の一実施例の断面図である。図2
は図1におけるA−A方向矢視図である。図1において
1はプロパン、ブタン等の液化ガスボンベである。ボン
ベ1とノズル2の間にバルブ3が設けてあり、ボンベ1
から供給される燃料ガスの流量をコントロールできるよ
うにしている。ノズル2より噴出した燃料ガスは、ガス
流の誘引作用により回りの空気を吸引し、混合室4で均
一に混合し、燃焼室5に供給される。燃焼室5は金属製
の筺体で構成される発熱部6の内部に設けられている。
燃焼室5の内部には混合ガスの流れ方向に略平行に複数
枚のフィン7が設けられており、燃焼室5の大きさを変
えずに、燃焼室5内の表面積を増加している。
【0011】燃焼室5には触媒層8が燃焼室内壁面に密
着して設けられている。触媒層8に担持される触媒は、
白金族金属およびニッケル、コバルト、鉄、マンガン、
クロムなどの金属酸化物が用いられるが、特に好ましい
ものは白金、パラジウム、ロジウムなどの白金族金属で
ある。触媒層8の厚さが厚すぎると触媒層8での燃焼熱
が発熱部6へ供給されにくくなる。また、触媒層8の厚
さが薄すぎると触媒層8における燃焼熱が発熱部6へ熱
伝導しやすくなり、触媒燃焼の際の燃焼温度の低下を引
き起こし、燃焼不良が起こりやすくなる。そこで、触媒
層8の厚さとしては0.3mmから2.0mmが好まし
い。乾電池(図示せず)で細い白金線製点火ヒータ9が
加熱され、さらに近接する触媒層8が高温化する。触媒
層8が活性温度まで加熱されたときに、バルブ3が開
き、ノズル2より燃料ガスが混合部4に供給される。こ
のときの動作は、燃焼室5内の温度をモニターして行っ
てもよいし、点火ヒータ9に通電してから一定時間経過
後にバルブ3を開いてもよい。燃料ガスの噴出力に誘引
して吸引された空気と燃料ガスが混合部4で混合し、混
合ガスを燃焼室5に供給する。燃焼室5では活性温度ま
で昇温された触媒層8表面に、燃料と空気の混合ガスが
供給されると、触媒層8表面で混合ガスが燃焼を始め
る。燃焼室5の入口近傍では、燃焼室内壁面の近傍に供
給された混合ガスのみが触媒層8近傍で燃焼するが、燃
焼室5の中心部付近の混合ガスは未燃のまま燃焼室5内
を通過することになる。したがって、燃焼室5を通過し
ているガスは壁面近傍を燃焼ガスが流れ、その内側を混
合ガスが流れることになる。
【0012】燃焼室5には混合ガスの流れ方向に対して
略平行にフィン7を設け、フィン7の外壁面に触媒層1
0を密着させている。このため混合ガスは、フィン7の
燃焼面10aに衝突し、混合ガス中の未燃ガスの一部が
燃焼面10aで燃焼する。燃焼面10aと燃焼室5の入
口近傍で燃焼した燃焼ガスと、未燃の燃料ガスが混合
し、フィン7に密着した触媒層10と燃焼室5内壁面に
密着した触媒層8の間を流れるようになる。このとき、
高温の燃焼ガスと未燃焼の燃料ガスが混合するため、燃
料ガスの温度を高める効果がある。この高温になった燃
料ガスが触媒層8と触媒層10との間の狭い隙間を流れ
ていく際に、未燃焼の燃焼ガスの実質的にすべてが燃焼
する。ここでフィン7は燃焼室5内に略平行に複数枚設
けてあるために、予混合気は、フィン7により燃焼室5
内にほぼ均一に分散して、燃焼室5内を通過するように
なる。このため、予混合気が効率よく触媒表面に接触す
る。したがって触媒表面に接触することなく燃焼室5か
ら排出する予混合気がほとんど存在せず、燃焼効率が非
常に向上する。しかもフィン7は燃焼室5の片面だけで
はなく、上面および下面に交互に設けてあるために、予
混合気の分散性がさらに向上し、予混合気が触媒面に非
常に効率的に接触するようになり、燃焼効率が非常に向
上する。このため本実施例により、燃焼量を大きくして
も燃焼室5が小さいコンパクトな発熱装置にすることが
できる。
【0013】この時、触媒層8と触媒層10の隙間は広
すぎると効果がなくり、ファイバー状の多孔質材料をア
ルミ製の燃焼室に接着して実験した結果、触媒層8と触
媒層10との隙間を4mm以下にすると効果が大きいこ
とが確認できた。
【0014】触媒表面で発生した燃焼ガスは、触媒層8
と触媒層10との間の狭い隙間を流れるために、燃焼ガ
スの流速が速くなり、燃焼ガス側の熱伝達率が大きくな
り、発熱部6での熱交換効率が向上する。
【0015】触媒燃焼は触媒の表面で面燃焼するため
に、触媒面の燃焼温度が燃焼特性に対して大きな影響を
及ぼす。一方、燃焼室5の外壁面は発熱部6とで被加熱
物へ熱量を供給するため、被加熱物への加熱量の変動に
より触媒面8の燃焼温度が変動することがある。本実施
例は燃焼室5の内壁面ばかりでなく、フィン7外壁面に
密着した触媒層10表面上での燃焼熱も、フィン7を伝
わり、燃焼室5の外壁面にある発熱部6へ伝導し、被加
熱物の加熱に寄与している。このフィン7外壁面に密着
した触媒層10は、発熱部6と直接接触していないため
に、発熱部6の加熱量の変動の影響を受けづらく、触媒
層表面の燃焼温度が高温に維持され、安定した燃焼を行
うことができる。しかも、高温で燃焼している触媒層1
0表面から燃焼室内壁面の触媒層8へ燃焼熱が輻射とし
て供給されるために、被加熱物の加熱量の変動により生
じる燃焼室内壁面の触媒層8の燃焼温度の変動を防止す
ることができる。
【0016】燃焼室5内でクリーンに燃焼した燃焼ガス
は、排気口11より排出される。また、発熱部6には温
度検出部12が設けられている。温度検出部12は、発
熱部6の温度をモニタし、その信号をバルブ3に送り、
バルブ3の開度を調節することにより、燃焼量を調節す
る働きを有している。このため、発熱部6の表面温度は
一定に保たれ、被加熱物を最適な温度で加熱することが
できる。
【0017】図2に示すように、燃焼室5内のフィン先
端と前記燃焼室内壁面との間に隙間を設けることによ
り、触媒層10の上面10bと燃焼室5の内壁面に密着
した触媒層8aとの間に隙間を設けてある。このように
することにより、フィン7先端の触媒層10bから燃焼
室5の内壁面の触媒層8へ燃焼熱が輻射熱として供給さ
れる。しかもフィン7は燃焼室5の上面および下面に交
互に設けられているために、フィンに密着した触媒層1
0からの輻射熱は燃焼室5の内壁面実質的なすべてに供
給されるようになる。このために、被加熱物の加熱量の
変動により生じる燃焼室内壁面の触媒層8の温度の変動
を防止することができ、触媒層表面での燃焼温度の低下
を防ぎ、触媒の活性を維持することができる。
【0018】したがって、加熱量の変動に対しても燃焼
特性を良好に維持することができ、燃焼室が小さいコン
パクトな発熱装置にすることができる。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明は、燃料ガスと空気
の混合部と、混合部の下流に設けた内部に燃焼室を有す
る筺体とから構成され、混合ガスの流れ方向に対して平
行に複数のフィンを燃焼室上面および下面の交互に設
け、フィン先端と燃焼室上面あるいは下面との間に隙間
を設け、燃焼室内壁面およびフィン壁面に触媒層を密着
させたことにより、効率的に触媒層表面に燃料ガスを接
触させ、かつ発熱部における加熱量の変動により生じる
触媒温度の変動を防ぎ、コンパクトな発熱装置にするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における発熱装置の水平断面
図である。
【図2】本発明の同装置の垂直断面図(図1のA−A方
向矢視図)である。
【符号の説明】
2 ノズル 4 混合部 5 燃焼室 6 発熱部 7 フィン 8、10 触媒層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板谷 恭子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料ガスと空気の混合部と、前記混合部
    の下流に設けた内部に燃焼室を有する筺体を少なくとも
    備えた発熱装置であって、混合ガスの流れ方向に対して
    略平行に複数枚のフィンを前記燃焼室上面および下面の
    交互に設け、前記フィン先端と前記燃焼室上面および下
    面との間に隙間を設け、前記燃焼室内壁面およびフィン
    壁面に触媒層を密着させたことを特徴とする発熱装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999020948A1 (fr) * 1997-10-20 1999-04-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Appareil de chauffage a combustion catalytique
WO1999020947A1 (fr) * 1997-10-16 1999-04-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Organe de chauffe pour combustion catalytique
JP2006118500A (ja) * 2004-10-01 2006-05-11 J Eberspecher Gmbh & Co Kg 内燃エンジン用の排気システム並びに夫々の作動方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5736415U (ja) * 1980-08-11 1982-02-26
JPS5849809A (ja) * 1981-09-18 1983-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 触媒燃焼器
JPH05231623A (ja) * 1992-02-19 1993-09-07 Babcock Hitachi Kk 触媒燃焼装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5736415U (ja) * 1980-08-11 1982-02-26
JPS5849809A (ja) * 1981-09-18 1983-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 触媒燃焼器
JPH05231623A (ja) * 1992-02-19 1993-09-07 Babcock Hitachi Kk 触媒燃焼装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999020947A1 (fr) * 1997-10-16 1999-04-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Organe de chauffe pour combustion catalytique
US6397787B1 (en) 1997-10-16 2002-06-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalytic combustion heater
US6497199B2 (en) 1997-10-16 2002-12-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalytic combustion heat exchanger
WO1999020948A1 (fr) * 1997-10-20 1999-04-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Appareil de chauffage a combustion catalytique
US6352054B1 (en) 1997-10-20 2002-03-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalytic combustion heater
JP2006118500A (ja) * 2004-10-01 2006-05-11 J Eberspecher Gmbh & Co Kg 内燃エンジン用の排気システム並びに夫々の作動方法

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