JPH11325458A - 触媒燃焼機器の温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液化燃料ガスを触媒燃焼させ、その熱を利用
して加熱する負荷部および燃焼部の温度を制御する触媒
燃焼機器の温度制御装置において、触媒燃焼機器の温度
を複数の温度に設定できるようにする。 【解決手段】 触媒燃焼部１の温度により燃料ガスの供
給を制御するガス流量制御手段４の動作を制御用磁石１
９により制御するよう構成し、ガス流量制御手段４は、
燃料ガスの供給を制御する温度が異なる複数のガス流量
制御部５、６、７を有し、制御用磁石１９により低温側
のガス流量制御部７の動作を拘束し、複数の温度を設定
できるようにし、任意の設定温度で制御できるようにし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液化燃料ガスを触
媒燃焼させ、その熱を利用して加熱する負荷部および燃
焼部の温度を制御する触媒燃焼機器の温度制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の触媒燃焼機器の温度制御
装置は、次のような構成になっていた。

【０００３】触媒燃焼機器の温度制御装置は磁気的特性
が急激に変化するキュリー点を持つ感温フェライトに対
向して磁石を設け、磁石により感温フェライトを引き付
けておき、触媒燃焼機器の燃焼熱により感温フェライト
の温度がキュリー点を越えたとき、弁を閉塞して燃料ガ
スの供給を停止し、触媒燃焼機器の温度を制御するよう
にしたものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構成では、制御する温度は一組の感温フェラ
イトと磁石の組み合わせで決まり、温度制御は一点でし
かできないものであった。一方、機器によっては、複数
段階に温度の設定をする必要があるものが少なくない。
例えば、暖房機器に用いる場合、個人や周囲の環境温度
によって変化する、好みの温度に設定できることが望ま
れている。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、触媒
燃焼機器の温度を複数の温度に設定できるようにし、利
用価値の高い触媒燃焼機器を得ることを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、触媒燃焼部の温度により燃料ガスの供給
を制御するガス流量制御手段の動作を制御手段により制
御するよう構成し、ガス流量制御手段は、燃料ガスの供
給を制御する温度が異なる複数のガス流量制御部を有
し、制御手段により低温側のガス流量制御部の動作を拘
束し、複数の温度を設定できるようにし、任意の設定温
度で制御できるようにしたものである。

【０００７】これにより、触媒燃焼機器の温度を複数の
温度に設定することができ、利用価値の高い触媒燃焼機
器を得ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、触媒燃焼部の温度により燃料ガスの供給を制御する
ガス流量制御手段と、このガス流量制御手段の動作を制
御する制御手段を備え、前記ガス流量制御手段は、燃料
ガスの供給を制御する温度が異なる複数のガス流量制御
部を有し、前記制御手段により低温側のガス流量制御部
の動作を拘束し、複数の温度を設定できるようにし、任
意の設定温度で制御できるようにしたものであり、制御
手段により低温側から順にガス流量制御部の動作を拘束
することにより、複数の温度を設定することができ、任
意の設定温度で触媒燃焼部の温度を制御でき、利用価値
の高い触媒燃焼機器を得ることができる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の発明において、ガス流量制御部は、磁気的特性が
急激に変化するキュリー点を持つ感温フェライトと、こ
の感温フェライトに対向して設け前記感温フェライトを
引き付ける磁石と、触媒燃焼部への燃料ガスの供給を制
御する弁とを有し、ガス流量制御手段は、感温フェライ
トのキュリー点が異なる複数のガス流量制御部で構成し
たものであり、触媒燃焼部の燃焼熱により感温フェライ
トの温度がキュリー点を越えると磁石は吸着力を失い、
燃料ガスの供給を制御する弁を閉塞して燃料ガス供給を
停止し、感温フェライトの温度がキュリー点より下がる
と、再び磁石の吸着力により弁を開いて触媒燃焼部に燃
料ガスを供給する。このような作用は、感温フェライト
の組成だけで決まり、常に一定の温度で起こるため、触
媒燃焼部の温度をほぼ一定に制御でき、さらに、ガス流
量制御手段は、感温フェライトのキュリー点が異なる複
数のガス流量制御部で構成することで、設定温度を変え
ても、ほぼ一定の温度に制御することができる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、上記請求項２に
記載の発明において、複数のガス流量制御部を直列に接
続し、制御手段により磁石の動きを拘束し、複数の制御
温度の１つを選択的に設定できるようにしたものであ
り、感温フェライトを引き付ける磁石の動きを拘束する
ことにより、磁石の動きを拘束されたガス流量制御部の
動作を拘束することができ、直列に接続された複数のガ
ス流量制御部の動作を低温側から順に拘束することによ
り、拘束されたガス流量制御部のすぐ上の温度のガス流
量制御部の感温フェライトのキュリー点を制御温度とし
て選択的に設定することができる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、上記請求項１〜
３に記載の発明において、制御手段は、ガス流量制御部
を構成する磁石と引き合うように極性を設定した制御用
磁石で構成したものであり、触媒燃焼部の燃焼熱により
感温フェライトの温度がキュリー点を越えると磁石は吸
着力を失うが、制御用磁石により磁石を引き合うことに
より、燃料ガスの供給を制御する弁を閉塞しないように
でき、所定のガス流量制御部の動作を拘束することがで
きる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００１３】図１に示すように、触媒燃焼部１は、熱伝
導性の良好な材料で形成したケース２に触媒３を固定し
て構成しており、この触媒燃焼部１の温度によりガス流
量制御手段４を制御して燃料ガスの供給を制御する。ガ
ス流量制御手段４は、触媒燃焼部１へ燃料ガスの供給を
制御する温度が異なる複数のガス流量制御部５、６、７
を直列に接続して構成している。

【００１４】ガス流量制御部５、６、７は、図２に示す
ように、磁気的特性が急激に変化するキュリー点を持つ
感温フェライト８、９、１０をケース２に固定した外郭
１１に固定し、この感温フェライト８、９、１０に対向
して磁石１２を設けて感温フェライト８、９、１０をそ
れぞれ引き付けるよう構成している。磁石１２は、弁部
材１３をそれぞれ固定し、ばね１４により感温フェライ
ト８、９、１０から離す方向に付勢している。

【００１５】弁部材１３に対向して弁ポート１５を設
け、ガス流量制御部５の弁ポート１５はノズル１６に接
続している。また、触媒３とノズル１６との間には空気
取入れ口１７を設けている。放電電極１８は、着火時に
触媒３との間で火花を飛ばし、触媒３に着火する。

【００１６】感温フェライト８、９、１０は、それぞれ
キュリー点を１１０℃、１００℃、９０℃とし、触媒燃
焼部１の燃焼熱により感温フェライト８、９、１０の温
度がキュリー点を越えると磁石１２は吸着力を失い、弁
部材１３が弁ポート１５を閉塞して燃料ガス供給を停止
するよう構成している。

【００１７】制御用磁石（制御手段）１９は、操作部２
０を手動により操作することで移動可能とし、ガス流量
制御部５、６、７にそれぞれ設けた磁石１２と引き合う
ように極性を設定し、この制御用磁石１９によりガス流
量制御部５、６、７のいずれかの動作を拘束し、複数の
制御温度の１つを選択的に設定できるようにし、設定し
た温度で制御できるように構成している。

【００１８】上記構成において図３を参照しながら動作
を説明する。図３（ａ）は、制御用磁石１９によりガス
流量制御部６、７の動作を拘束し、ガス流量制御部５に
より触媒燃焼部１の温度を１１０℃に制御する状態、図
３（ｂ）は、制御用磁石１９によりガス流量制御部７の
動作を拘束し、ガス流量制御部６により触媒燃焼部１の
温度を１００℃に制御する状態、図３（ｃ）は、制御用
磁石１９によりいずれのガス流量制御部の動作も拘束せ
ず、ガス流量制御部７により触媒燃焼部１の温度を９０
℃に制御する状態を示している。

【００１９】まず、図３（ａ）に示すように、制御用磁
石１９によりガス流量制御部６、７の動作を拘束した場
合の動作を説明する。

【００２０】制御用磁石１９をガス流量制御部６、７の
磁石１２の対向する位置に置き、外殻１１に設けたガス
供給穴２１より燃料ガスを供給すると、燃料ガスはガス
流量制御部５、６、７にそれぞれ設けた感温フェライト
８、９、１０および磁石１２と外殻１１との隙間より流
れ、弁ポート１５を通りノズル１６より吹き出す。この
とき、燃料ガスの速度により空気取入れ口１７より空気
を引き込み、燃料ガスと空気の混合気となり触媒３に供
給される。

【００２１】ここで、放電電極１８より火花をとばすこ
とにより、触媒３の放電電極１８側に火炎を生じる。触
媒３の形状は火炎を作るのに適した形状にしており、生
じた火炎により触媒３は加熱され、やがて触媒反応を開
始する。触媒３が触媒反応を開始することにより、火炎
には排気ガスしかこなくなり、自然に消滅する。

【００２２】触媒反応によりケース２が加熱され、その
熱は外殻１１も加熱する。そして、外殻１１に固定した
感温フェライト８、９、１０を加熱する。感温フェライ
ト８、９、１０の温度がそれぞれ組成により決まるキュ
リー点に達すると、磁石１２は感温フェライト８、９、
１０に吸着できなくなる。

【００２３】今、温度が９０℃になると、ガス流量制御
部７の感温フェライト１０のキュリー点になり、磁石１
２は感温フェライト１０に吸着しなくなる。そして、ば
ね１４により付勢された磁石１２は感温フェライト１０
より離れようとするが、制御用磁石１９による吸引力の
方が強く、磁石１２はそのままの位置にある。

【００２４】燃料ガスは流れ続け、温度がさらに上昇し
て１００℃に達すると、ガス流量制御部６の感温フェラ
イト９のキュリー点になり、磁石１２は感温フェライト
９に吸着しなくなる。そして、ばね１４により付勢され
た磁石１２は感温フェライト９より離れようとするが、
制御用磁石１９による吸引力の方が強く、磁石１２はそ
のままの位置にある。

【００２５】燃料ガスはさらに流れ続け、温度がさらに
上昇して１１０℃に達すると、ガス流量制御部５の感温
フェライト８のキュリー点になり、磁石１２は感温フェ
ライト８に吸着しなくなる。そして、ばね１４により付
勢された磁石１２は感温フェライト８より引き離される
ことになり、ガス流量制御部５の弁部材１３が弁ポート
１５を閉塞する。このことにより、燃料ガスは流れなく
なり、温度が下がり始める。

【００２６】温度が１１０℃以下になると、感温フェラ
イト８のキュリー点以下となり、磁石１２を吸着できる
ようになり、磁石１２はばね１４のばね力に抗して感温
フェライト８に吸着し、弁ポート１５を開く。すると再
び燃料ガスの通路が開かれ、触媒３に燃料ガスが供給さ
れる。触媒３は再び反応を開始し、温度が上がり始め
る。

【００２７】このような動作は、感温フェライトの組成
だけで決まり、各部の寸法がある範囲にあれば常に一定
の温度で起こるため、感温フェライト８のキュリー点で
触媒燃焼部１の温度を制御することができる。

【００２８】次に、図３（ｂ）に示すように、制御用磁
石１９によりガス流量制御部７の動作を拘束した場合の
動作を説明する。

【００２９】操作部２０を操作して、制御用磁石１９を
ガス流量制御部７の磁石１２の対向する位置に置き、ガ
ス供給穴２１より燃料ガスを供給し、上述のように、触
媒３が触媒反応を開始し、ケース２が加熱されて外殻１
１に固定した感温フェライト８、９、１０を加熱し、温
度が９０℃になると、ガス流量制御部７の感温フェライ
ト１０のキュリー点になり、磁石１２は感温フェライト
１０に吸着しなくなる。そして、ばね１４により付勢さ
れた磁石１２は感温フェライト１０より離れようとする
が、制御用磁石１９による吸引力の方が強く、磁石１２
はそのままの位置にある。

【００３０】燃料ガスは流れ続け、温度がさらに上昇し
て１００℃に達すると、ガス流量制御部６の感温フェラ
イト９のキュリー点になり、磁石１２は感温フェライト
９に吸着しなくなる。そして、ばね１４により付勢され
た磁石１２は感温フェライト９より引き離されることに
なり、ガス流量制御部６の弁部材１３が弁ポート１５を
閉塞する。このことにより、燃料ガスは流れなくなり温
度が下がり始める。

【００３１】温度が１００℃以下になると、感温フェラ
イト９のキュリー点以下となり、磁石１２を吸着できる
ようになり、磁石１２はばね１４のばね力に抗して感温
フェライト９に吸着し、弁ポート１５を開く。すると再
び燃料ガスの通路が開かれ、触媒３に燃料ガスが供給さ
れる。触媒３は再び反応を開始し、温度が上がりはじめ
る。そして、感温フェライト９のキュリー点で触媒燃焼
部１の温度を制御することができる。

【００３２】次に、図３（ｃ）に示すように、制御用磁
石１９によりいずれのガス流量制御部の動作も拘束せ
ず、ガス流量制御部７により触媒燃焼部１の温度を制御
する場合の動作を説明する。

【００３３】操作部２０を操作して、制御用磁石１９を
ガス流量制御部５、６、７のいずれの磁石１２にも対向
しない位置に置き、ガス供給穴２１より燃料ガスを供給
し、上述のように、触媒３が触媒反応を開始し、ケース
２が加熱されて外殻１１に固定した感温フェライト８、
９、１０を加熱し、温度が９０℃になると、ガス流量制
御部７の感温フェライト１０のキュリー点になり、磁石
１２は感温フェライト１０に吸着しなくなる。

【００３４】そして、ばね１４により付勢された磁石１
２は感温フェライト１０より引き離されることになり、
ガス流量制御部７の弁部材１３が弁ポート１５を閉塞す
る。このことにより、燃料ガスは流れなくなり、温度が
下がり始める。

【００３５】温度が９０℃以下になると、感温フェライ
ト１０のキュリー点以下となり、磁石１２を吸着できる
ようになり、磁石１２はばね１４のばね力に抗して感温
フェライト１０に吸着し、弁ポート１５を開く。すると
再び燃料ガスの通路が開かれ、触媒３に燃料ガスが供給
される。触媒３は再び反応を開始し、温度が上がり始め
る。そして、感温フェライト１０のキュリー点で触媒燃
焼部１の温度を制御することができる。

【００３６】このように本実施例によれば、操作部２０
を操作して制御用磁石１９の位置を制御することによ
り、低温側のガス流量制御部の動作を拘束して、複数の
温度を設定することができ、設定した温度で触媒燃焼部
１の温度を制御することができる。

【００３７】なお、本実施例では、キュリー点が異なる
感温フェライトを有する３個のガス流量制御部５、６、
７によりガス流量制御手段４を構成しているが、ガス流
量制御部の数は２個以上であればいくつでもよく、ま
た、感温フェライトのキュリー点は適宜設定できる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
発明によれば、触媒燃焼部の温度により燃料ガスの供給
を制御するガス流量制御手段と、このガス流量制御手段
の動作を制御する制御手段を備え、前記ガス流量制御手
段は、燃料ガスの供給を制御する温度が異なる複数のガ
ス流量制御部を有し、前記制御手段により低温側のガス
流量制御部の動作を拘束し、複数の温度を設定できるよ
うにし、任意の設定温度で制御できるようにしたから、
制御手段により低温側から順にガス流量制御部の動作を
拘束することにより、複数の温度を設定することがで
き、任意の設定温度で触媒燃焼部の温度を制御でき、利
用価値の高い触媒燃焼機器を得ることができる。

【００３９】また、請求項２に記載の発明によれば、ガ
ス流量制御部は、磁気的特性が急激に変化するキュリー
点を持つ感温フェライトと、この感温フェライトに対向
して設け前記感温フェライトを引き付ける磁石と、触媒
燃焼部への燃料ガスの供給を制御する弁とを有し、ガス
流量制御手段は、感温フェライトのキュリー点が異なる
複数のガス流量制御部で構成したから、触媒燃焼部の温
度を感温フェライトの組成だけで決まるほぼ一定に制御
でき、さらに、ガス流量制御手段は、感温フェライトの
キュリー点が異なる複数のガス流量制御部で構成するこ
とで、設定温度を変えても、ほぼ一定の温度に制御する
ことができる。

【００４０】また、請求項３に記載の発明によれば、複
数のガス流量制御部を直列に接続し、制御手段により磁
石の動きを拘束し、複数の制御温度の１つを選択的に設
定できるようにしたから、感温フェライトを引き付ける
磁石の動きを拘束することにより、磁石の動きを拘束さ
れたガス流量制御部の動作を拘束することができ、拘束
されたガス流量制御部のすぐ上の温度のガス流量制御部
の感温フェライトのキュリー点を制御温度として選択的
に設定することができる。

【００４１】また、請求項４に記載の発明によれば、制
御手段は、ガス流量制御部を構成する磁石と引き合うよ
うに極性を設定した制御用磁石で構成したから、触媒燃
焼部の燃焼熱により感温フェライトの温度がキュリー点
を越えると磁石は吸着力を失うが、制御用磁石により磁
石を引き合うことにより、燃料ガスの供給を制御する弁
を閉塞しないようにでき、所定のガス流量制御部の動作
を拘束することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の温度制御装置を備えた触媒
燃焼機器の断面図

【図２】同触媒燃焼機器の温度制御装置の拡大断面図

【図３】（ａ）同触媒燃焼機器の温度制御装置の高温に
設定した状態の断面図 （ｂ）同触媒燃焼機器の温度制御装置の中温に設定した
状態の断面図 （ｃ）同触媒燃焼機器の温度制御装置の低温に設定した
状態の断面図

【符号の説明】

１ 触媒燃焼部 ４ ガス流量制御手段 ５ ガス流量制御部 ６ ガス流量制御部 ７ ガス流量制御部 １９ 制御用磁石（制御手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 触媒燃焼部の温度により燃料ガスの供給
   を制御するガス流量制御手段と、このガス流量制御手段
   の動作を制御する制御手段を備え、前記ガス流量制御手
   段は、燃料ガスの供給を制御する温度が異なる複数のガ
   ス流量制御部を有し、前記制御手段により低温側のガス
   流量制御部の動作を拘束し、複数の温度を設定できるよ
   うにし、任意の設定温度で制御できるようにした触媒燃
   焼機器の温度制御装置。
2. 【請求項２】 ガス流量制御部は、磁気的特性が急激に
   変化するキュリー点を持つ感温フェライトと、この感温
   フェライトに対向して設け前記感温フェライトを引き付
   ける磁石と、触媒燃焼部への燃料ガスの供給を制御する
   弁とを有し、ガス流量制御手段は、感温フェライトのキ
   ュリー点が異なる複数のガス流量制御部で構成した請求
   項１記載の触媒燃焼機器の温度制御装置。
3. 【請求項３】 複数のガス流量制御部を直列に接続し、
   制御手段により磁石の動きを拘束し、複数の制御温度の
   １つを選択的に設定できるようにした請求項２記載の触
   媒燃焼機器の温度制御装置。
4. 【請求項４】 制御手段は、ガス流量制御部を構成する
   磁石と引き合うように極性を設定した制御用磁石で構成
   した請求項１〜３のいずれか１項に記載の触媒燃焼機器
   の温度制御装置。