JPH0791622A - ガスこんろ用排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスこんろの燃焼時の排気ガス中に含まれる
有害物質を無害化する。 【構成】 ガスこんろ１０のバーナー１１を囲んで、バ
ーナーから噴射される火炎Ｆの排気を通過させる多数の
細隙を形成した円環上の壁体で形成した触媒層担持部材
１７を設置し、触媒層担持部材17における少なくとも排
気に接触する面に、排気ガス中の有害物質に対して酸化
還元作用を有する触媒層２０を形成する。排気ガス中に
含まれる有害物質は、触媒層担持部材17の細隙を通過す
る際に、触媒層に接触して除去された後、外気に放出さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば家庭で炊事等に
使用されるガスこんろにおいて、排気(燃焼)ガス中に含
まれる有害物質を除去するガスこんろ用排気浄化装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭での炊事には、一般に、都市ガスと
称する天然ガスあるいはプロパン等の液化石油ガスを使
用するガスこんろが普及している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】通常、ガスこんろから
の高温の排気ガス中には、ＮＯ、ＮＯ₂等からなる窒素
酸化物(以下、ＮＯxという)やＨＣ、ＣＯ等が含まれて
おり、特にＮＯxの濃度は、大気中のＮＯxの濃度よりも
高いことが知られている。

【０００４】一方、最近の住宅建築は、気密性の高い構
造になっており、特に、冷房や暖房を行う夏期や冬期に
は、窓を密閉していることが多いため、ガスこんろの排
気ガス中のＮＯxが室内に放出されたときに、特に、炊
事場には、高濃度のＮＯxが滞留しやすくなっている。

【０００５】このため、炊事場にいる時間が比較的長く
て、ＮＯxに曝される量が大きい主婦などについて、健
康管理上の問題が生じるため、ガスこんろの排気を無害
化する排気浄化装置が要求されている。

【０００６】この要求に応じ得る排気浄化装置として
は、次のような条件を満足するものであることが望まし
い。 (ａ) 通常の取扱いでは破損せず、耐久性を備えるこ
と。 (ｂ) ガスの燃焼温度に対する耐熱性があること。特
に、不均一に加熱されたときにも、熱歪み等により破損
しないこと。 (ｃ) 煮こぼれによる汚損がつきにくく、かつ、汚損に
よる機能低下がないか又は少ないこと。 (ｄ) 熱損失が少なく、バーナーの熱効率の低下が少な
いこと。 (ｅ) ＮＯx を処理した後の二次有害物の発生がないこ
と。 (ｆ) 比較的安価で、家計に負担をかけないものである
こと。

【０００７】本発明は、上述の要求を満足しつつ、有害
物質を効果的に除去しうるガスこんろ用排気浄化装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、次のとおりに構成されている。

【０００９】ガスこんろのバーナーを囲んで、バーナー
から噴射する火炎の排気ガスを通過させる多数の細隙を
形成した円環状の壁体で形成した触媒層担持部材を設置
し、触媒層担持部材における少なくとも排気ガスに触接
する面に、排気ガス中の有害物質を無害化処理する触媒
層を形成したことを特徴とするガスこんろ用排気浄化装
置。

【００１０】触媒層担持部材の円環状壁体に、多数の板
状フィンを、バーナーを中心とする半径方向に放射状に
立設して、細隙を形成してあることが望ましい。

【００１１】板状フィンの内端が、円環状壁体の内周縁
より内方に突出していることが望ましい。

【００１２】ガスこんろに、バーナーを囲んで放射状に
立設された複数個の鍋受け板を設置し、触媒層担持部材
の板状フィンの上端縁の高さを、鍋受け板の上端縁の高
さより低くすることが望ましい。

【００１３】この場合、触媒層担持部材を、複数個の扇
形部分に分割して、複数個の鍋受け板の間に配置するこ
とが望ましい。

【００１４】触媒層担持部材に立設した各板状フィンの
中間に、板状フィンにおける円環状壁体の内周縁から内
方に突出する部分のみを除いた形状の短い板状フィン
を、それぞれ追加配置して立設してもよい。

【００１５】

【作用】バーナーで燃焼した後の排気ガスを、バーナー
を囲む円環状壁体に放射状に立設した多数の板状フィン
の間に形成した細隙を通過させ、円環状壁体及び板状フ
ィンの面を覆って形成した触媒層に接触させることによ
り、触媒層の酸化還元反応により排気ガス中に含まれる
有害物質が除去される。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の排気浄化装置を
備えるガスこんろの要部を示す縦断面図、図２は、同じ
く部分平面図で、図１は、図２のＩ−Ｉ線における断面
を示してある。

【００１７】円形をなすガスこんろ(10)の中心に設置さ
れたバーナー(11)は、周縁に多数の火口ノズル(12)を備
えて、ガスを燃焼した火炎(Ｆ)を放射する。

【００１８】バーナー(11)を囲んで、こんろ(10)の基台
(13)を円環状に設置してある。

【００１９】基台(13)の上面には、同じく円環状の鍋受
台(14)を載置して装着してある。

【００２０】鍋受台(14)には、複数個(図示実施例では
６個)の鍋受け板(15)が、半径方向に等角度間隔(６０
度)をもって放射状に立設され、かつ、周縁適所には複
数個の吸気孔(16)を設けてある。

【００２１】鍋受台(14)及び鍋受け板(15)は、たとえば
鋳鉄などの金属材料により、一体的に形成してある。

【００２２】各鍋受け板(15)の間の鍋受台(14)の上面
は、上向きコの字形に形成され、触媒層担持部材(17)を
支承する凹溝としてある。

【００２３】触媒層担持部材(17)は、たとえば、アルミ
ナ、ジルコニア、コージェライト等の酸化物系のセラミ
ックス等の耐熱性材料を使用して、本体の平面形状を、
鍋受け板(15)の間の鍋受台(14)の形状に合致する扇形に
形成してある。

【００２４】触媒層担持部材(17)を形成するセラミック
ス材料は、触媒層を強固に担持するために、多孔質のも
のであることが望ましい。

【００２５】触媒層担持部材(17)の本体(18)は、図１に
断面形状を示すように、下向きコの字状をなし、下端を
鍋受台(14)の上向き凹溝に嵌設して装着し、上面を内方
側に下傾させてある。

【００２６】触媒層担持部材(17)の本体(18)には、多数
の反径方向を向く板状のフィン(19)が、等間隔おきに放
射状に立設されている。各フィン(19)は、本体(18)と一
体的に成型されたセラミックス材料で構成してある。

【００２７】各フィン(19)の内端は、本体(18)の内端よ
り内方に突出し、かつ、上端縁の位置を鍋受け板(15)の
上端縁の高さよりも、やや低く設定してある。

【００２８】図３は、図１のIII−III線における触媒層
担持部材(17)の断面図で、本体(18)の外面及びフィン(1
9)の全面を覆って、触媒層(20)を形成してある。

【００２９】触媒層(20)を構成する触媒としては、高温
の排気ガス中に含まれる有害物質を除去するためには、
酸化還元作用を生じるもの、たとえばプラチナ、パラジ
ウム、ロジウム等の活性物質が適している。

【００３０】また、料理中に起こる煮こぼれの付着によ
る汚染を防止するための触媒として、汚染物質である炭
化水素(ＨＣ)、一酸化炭素(ＣＯ)、炭素(Ｃ)などの酸化
反応を促進する、たとえば二酸化マンガン等を触媒層(2
0)に添加してある。

【００３１】これらの触媒物質を、触媒層担持部材(17)
の多孔質セラミックスに溶浸させることにより、触媒層
(20)が形成されている。

【００３２】上記のように構成したガスこんろ(10)に、
鍋(Ｐ)を載置して、バーナー(11)に点火して加熱する
と、火口ノズル(12)からの火炎(Ｆ)は、図１に点線で示
すように、全て外方に向かって流れ、排気ガスは、触媒
担持部材(17)の多数のフィン(19)の間を通過して、こん
ろ(10)の外へ排出される。

【００３３】その際、排気ガス中に含まれるＮＯx、及
びＨＣ、ＣＯ等は、通常、ガスこんろ(10)用のガスは、
ほぼ理論空燃比の下で燃焼するため、火炎(Ｆ)中に含ま
れる酸化性成分と還元性成分、及び触媒層(20)との接触
による酸化還元反応(三元触媒反応)によりほぼ無害化さ
れる。

【００３４】一方、加熱により沸騰して鍋(Ｐ)から溢れ
て、触媒層担持部材(17)に付着した煮こぼれは、触媒層
(20)に含まれる二酸化マンガン等の酸化反応促進成分の
作用により、速やかに酸化除去されるので、触媒層(20)
に炭化してこびり付き、その機能を低下させたりするの
が防止される。

【００３５】なお、フィン(19)の上端縁を、鍋受け板(1
5)の上端縁よりも低位置に設定してあるので、こんろ(1
0)に載置した鍋(Ｐ)がフィン(19)と接触することがな
く、従って、フィン(19)が破損したり、熱効率が低下し
たり、温度不均一による熱ひずみによりフイン(19)や本
体(18)が破損したりするおそれはない。

【００３６】図４は、触媒層担持部材の変形実施例を示
す部分平面図、図５は、図４のＶ−Ｖ線における断面図
である。

【００３７】図１及び図２に示した実施例(以下、第１
実施例という)では、触媒層担持部材(17)に、多数のフ
ィン(19)を立設して、排気ガスとの接触面積を大きくし
てあるが、排気ガスに含まれるＮＯx等の除去効率をさ
らに高めるためには、フィン(19)の個数を増加させて、
フィン(19)の列設ピッチを小さくすることが望ましい。

【００３８】しかし、単にフィン(19)の個数を増加させ
ると、本体(18)の内方に突出したフィン(19)の内端同士
の間隔が著しく狭くなり、排気ガスの通路が狭窄され
て、排気ガスのスムースな流れが妨げられる結果とな
る。

【００３９】図４及び図５は、この問題を解決した第２
実施例の構成を示すもので、触媒層担持部材(17')の本
体(18')は、図１及び図２のものと同様である。

【００４０】本体(18')には、長いフィン(19')と短いフ
ィン(21)とを、交互に配置して立設されている。

【００４１】長いフィン(19')は、第１実施例のフィン
(19)と同一形状で、本体(18')の内方に突出して、バー
ナーを中心とする半径方向に、放射状に立設してあり、
長いフィン(19')相互間の角度間隔も、第１実施例のフ
ィン(19)と同一である。

【００４２】短いフィン(21)は、長いフィン(19')の内
方に突出した部分を除いた形状で、列設された長いフィ
ン(19')それぞれの中間の位置に、バーナーを中心とす
る放射方向に立設してある。

【００４３】長短２種のフィン(19')(21)の全面、及び
本体(18')の外面には、第１実施例に準じて、触媒層(2
0')を形成してある。

【００４４】第２実施例の触媒層担持部材(17')は、上
述のように、長いフィン(19')を第１実施例のフィン(1
9)と同じ形状と角度位置に設置し、その中間に短いフィ
ン(21)を配置してあるため、排気ガスに接触する面積が
増加するとともに、各フィンの間に形成される細隙の幅
が第１実施例に比して２分の１以下になって、排気ガス
中のＮＯx等の除去効率を高めることができる。

【００４５】しかも、本体(18')の内方に突出する部材
は、長いフィン(19')のみとして、短いフィン(21)の内
端は、本体(18')の内周縁の位置にとどめてあるので、
長いフィン(19')の内端同士の間隔は、第１実施例の場
合と同じで、過度に狭窄していないため、排気ガスの通
過を妨げることがなく、こんろの燃焼効率を低下させず
に、ＮＯx等を効率よく除去することが可能になる。

【００４６】

【発明の効果】

(ａ) ガスこんろの燃焼時に、こんろから排出される排
気ガス中の有害物質を、触媒層に接触させて処理するこ
とにより、室内等に放出される排気を無害化することが
できる。

【００４７】(ｂ) 炊事作業のため、比較的長時間、ガ
スこんろの排気にさらされる作業者に対するＮＯx等の
影響を解消又は軽減して、主婦などの健康管理に寄与す
ることができる。

【００４８】(ｃ) 基本的な構造のガスこんろに、板状
フィンを形成した触媒層担持部材を追加しただけの簡単
な構成で、容易に実施をすることができ、かつ、通常の
ガスこんろと同様に取扱うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の排気浄化装置を適用した
ガスこんろの要部を示す縦断面図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】図１のIII−III線における触媒層担持部材の断
面図である。

【図４】触媒層担持部材の第２実施例を示す部分平面図
である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線における縦断面図である。

【符号の説明】

(10)ガスこんろ (11)バーナ
ー (12)火口ノズル (13)基台 (14)鍋受台 (15)鍋受け
板 (16)吸気孔 (17)(17')
触媒層担持部材 (18)(18')円環状壁体 (19)(19')
板状フィン (20)(20')触媒層 (21)追加の
(短い)板状フィン (Ｐ)鍋 (Ｆ)燃焼火
炎及び排気ガス

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスこんろのバーナーを囲んで、バーナ
   ーから噴射する火炎の排気ガスを通過させる多数の細隙
   を形成した円環状の壁体で形成した触媒層担持部材を設
   置し、触媒層担持部材における少なくとも排気ガスに接
   触する面に、排気ガス中の有害物質を無害化処理する触
   媒層を形成したことを特徴とするガスこんろ用排気浄化
   装置。
2. 【請求項２】 触媒層担持部材の円環状壁体に、多数の
   板状フィンを、バーナーを中心とする半径方向に放射状
   に立設して、細隙を形成したことを特徴とする請求項１
   に記載のガスこんろ用排気浄化装置。
3. 【請求項３】 板状フィンの内端が、円環状壁体の内周
   縁より内方に突出していることを特徴とする請求項２に
   記載のガスこんろ用排気浄化装置。
4. 【請求項４】 ガスこんろに、バーナーを囲んで放射状
   に立設された複数個の鍋受け板を設置し、触媒層担持部
   材の板状フィンの上端縁の高さを、鍋受け板の上端縁の
   高さよりも低くしたことを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれかに記載のガスこんろ用排気浄化装置。
5. 【請求項５】 触媒層担持部材を、複数個の扇形部分に
   分割して、複数個の鍋受け板の間に配置したことを特徴
   とする請求項１〜４のいずれかに記載のガスこんろ用排
   気浄化装置。
6. 【請求項６】 触媒層担持部材に立設した各板状フィン
   の中間に、板状フィンにおける円環状壁体の内周縁から
   内方に突出する部分のみを除いた形状の短い板状フィン
   を、それぞれ追加配置して立設したことを特徴とする請
   求項１〜５のいずれかに記載のガスこんろ用排気浄化装
   置。