JPS584286A - 触媒ヒ−タおよび触媒ヒ−タの前面熱輻射を増加する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的に米国特許第３０３’７５５各号に記
載され次間の触媒ヒータに関する。かかる触媒ヒータは
、ブリ／ぐンおよびメタンのような液化ガスｔｍ焼させ
、発焔厘ヒータにおいて使用する場合ガスの燃焼温度以
下の温度の面で酸化する。

上述したように、公知技術は米国特許第３０３７５５４
号によって例示されてい珈。触媒ヒータは、米国におい
て、とくに工業的使用のため人気が増加しつつある。か
かる使用例は冷蔵室内容物の冷凍を防ぐため貨物トラッ
クの加熱を包含する。さらに、触媒反応と一部は・たと
えば作業者がトラックのタイヤ交換修理等にたずされる
層外用途のための１ピープルヒータ”としそ使用するこ
とがで自る。

触媒し一部の増加しつつある他の重ｌＩな用途は、豚の
飼育に関する。種雌豚は無意識に分娩舎内で敷自わらの
良好な部分上押しつぶすという事実が証明されている。

触媒ヒータを利用して床の一部を温めれば％授乳後乳児
豚は床の温かい個所へはって行く。そして、乳児豚は雌
豚から離れて寝かつ休息し、時々転がる際に、敷自わら
ｔ押しつぶす確率は着しく減小する。乳児豚會温めるこ
ともその急速な生長および早期に他の安全１１１１１を
求めて分娩金から置去る能力を助長する。わらや他の可
燃物の飼育環境において触媒ヒータを使用することによ
って安全性が助長される。触媒反応ヒータはひな保育箱
會温めるのにも使用される。

触媒ヒータＯ熱をへＭ、動物および物体に向けることを
考える際には、触媒ｔＳヒータを密閉電着環境において
使用するのは稀であるので、ヒータの背面から発散する
熱は小さいかｔ九は有用な目的に役立たないため、熱の
単一方向流れを最大にすることが重要である。

輻射熱は根本的に単一方向性でない。燃焼ゾ■七スから
の輻射は発生源からすべての方向に進行する。従来の触
媒ヒータにおいては、支持体材料の絶縁作用が燃焼プロ
セスからヒータの背Ｗｉに向う輻射を減小する。それに
も拘らず、一部は触媒層の支持体による絶縁を後方へ通
過し、発熱体のフレームの背面を加熱し１ヒータの背面
部分から熱を導出する。本発明はヒータの背ｍを通過し
、触媒ｖ亀ヒータにおいてヒータ０１目４１１′に対し
所望の方向に通過しない熱量管最小にすることに関する
。

本発明は、触媒ヒータにおける著量の背面輻射損失はフ
レームの背面の後部と触媒層の背面との間に輻射反射面
を設けることによって減小することかで禽るという認識
から出発すゐ。反射面は、フレームの背面の研磨された
前面であるか、あるいは触媒層とフレームの背面との間
に位置ぎめされた独立の反射面である。場合によ如、ガ
ラス繊維を九は勢価の絶縁鍵音、反射面とフレームの背
面との間に位置「めされる。

フレームの背面と触媒層の背面との藺に反射面を設ける
本発明方法を便用する場合、反射手段が背面の表面部分
の温度を減小し、触媒層の表面温ｒ！ＩＬｔ増加する。

熱反射面なしの同様の種類の触嚢ヒータとの比較は、同
様のＢＴυ出力を有する同じヒータの７レ一ムＯ臂面に
おける明確な温度低下を示す。

本発明の１つの主目的は、触媒ヒータ７レームの背面の
後１１Ｋｌｌｉ＊して反射面を設けて、これによりヒー
タの背面を通る熱損失を最小にし、触媒層を通る熱が反
射し、輻射熱の意図せる１ターゲツト”に向けて進むよ
うにすることである。

本発明の他の目的は、輻射熱の大部分が前面を通るよう
にすることによって触媒と一部の効率を改善することで
ある。

本発明のさもに他の目的は、変更を達成する丸めの主要
な再整備なしに標準の触媒ヒータの輻射特性を改良する
ための手段および方法を提・供することである。

本発明のさらに他の目的は、触媒ヒータＯ背面からの熱
輻射を減小するためのコスト的°に有効な手段を提供し
、その変更費を比較的短期間に１収し、これによってか
功為るヒータの僅かな付加的生産費を相殺することであ
る。

次に、ｔｌｆ＆付図面につき本発明上詳述する。

第１図には代表的触媒ヒータが示されており、フレーム
１１が保持体１２に取囲みかつ固定し、該保持体はまた
ヒータベッド１δ（第２図に詳細に示す）の外面である
。ヒータベッドは外面に触媒１６および繊維質背面１８
を包含する。通常かつ有利に本発明では、ヒータ４ツド
１５の触媒分１６は小量の白金で含浸されている。繊維
質背面または支持体は、液化天然ガスがヒータペラｒ１
５の全触媒面１６にわ友って燃料を分配するのに十分透
過性であゐ鉱物質絶縁体である。

充気１１２０には液化天然ガスが入口２１により１次い
で複数のオリフィス２４を有するマニホルド２２に入っ
て供給される。安全燗断弁および最初に触媒ｔ％上ヒー
タ点火するための制御システムは、文献に実質的に米国
特許第３０３７６５４号に例示されているように周知で
あるし、本発明は多種多様の制御装置および分配システ
ムならびに開始および遮断装置を用いて使用することが
できるので、本願では詳細に図示ｔｘは記載されてない
。

フレームの背’ｌｌとヒータベラＩ’１５との間にはレ
フレクタ２５が設けられている。有利な実施例にお−で
は１．レフレクタは／９−ベキニーおよびクツキング仕
事用に購入されるようなへぎイブ具−テイＯアルンニウ
ムホイルである。かかるアルミニウムホイルは一方の面
で高度に研磨された表面を有し、これに反して他方の面
は若干異っている。高度に研磨され九光面は、触ｔＩＩ
＆４ＷＬへヒータベッド１５に直接に向合うように配電
されている。別の実施例のレフレクタはフレーム１１が
アルミニウムである場合に得られ、内側背面が研磨され
ている。他のフレームは反射面で覆われていてもよいが
、アルミニウムを研磨するかまたは表面を被覆するため
の費用は一般に１図示したよりにフレーム背面１９の内
側部分にアル２ニウムホイルのシートを設ける場合の費
用を超過する。場合により、使用されるレフレクタ２５
の国式とは無関係に、反射ｒＭ２５とフレームの背面１
９との間にガラス絨ｗ１絶縁材または他の等価の絶縁材
が位置含めされる。１つの商業的実施例では、厚さ約０
゜６４ｃｍ（”／４インチ）のガラス繊維パッドを使用
して改良された結果を得た。

一般に、かかる触媒ヒータ１０においては、触媒１６の
背後で、マニホルド２２によって例示されているような
ガス分散部材に直接に向合ってＩラス絨維１５または比
較可能な不織材料の層が存在する。ガス分散ユニットま
たはマニホルドの背後には間隙が存在する。記載した実
施例の１つでは、アルミニウムの反射面は約α３２〜０
．６４１（ｌ／〜１／インチ）の厚さを有す　　　４ るガラス繊維パッドで裏打されかつフレーム１１の裏蓋
１９に固定されている。レフレクタ２５の厚さは、レフ
レクタが構造的に反射面會提供するのに十分でなければ
ならない以外は、反射能における重要な因子ではない。

さらに、レフレクタ２６の外縁とフレーム１１の側面と
の間にＩ％ｅｒｓｗ設けて、伝導による熱損失を防ぎ。

これによって目標区域の反射能會さらに大きくすること
が望ましい。

経験では、１２０００　ＢＴＵの触媒ヒータがソシエテ
・リオネース・デ・アプリカシオンφカタリク（５ｏａ
ｌｅｔ＠Ｌｙｏｎａｉｓ＊　６・ａ　ａｐｐＬｉｏａｌ
ｔｏｎｓＣ＆ｔ＆１７ｉｑｕｅｌ　）によって完成され
ておシ、フランスのある会社はアルミニウムホイルおよ
び約０．６４　ｃａｍ　（／、インチ）のガラス繊維を
利用して組立てた。温度が安定した後、２つの別個の温
度計ｔＱ個の異なる温度読取シ位置（Ｔ工〜Ｔ、　）に
独立に位置ぎめされ九。２つの別個の温度計を使用する
ととＫよって、それぞれの温度針における誤差は平均さ
れた。Ｑ個の位置上使用することによって、触媒ヒータ
の背面の温度の平均ｉｉｔ十分良好に欄定することがで
き九。次いで同じヒータ會、上述したような反射面２δ
會有しない原市販形のｔので試験し友。基本的結果は、
本発明方法を便用しないエニツ）（Ｄ平均背面温度は、
環境温度約２１℃（７０″Ｆ）においてウオーミングの
ため１２０分利用し九場合に、約８１℃（１７８，２″
Ｆ）の平均温度を生じ九ことであった。レフレクタおよ
び約０６４１（−インチ）のガツメ繊ａ絶縁を用−る場
合。

フレーム１１の背面における平均温度は約７２８℃（１
６３ν）であった。約０．６４ｃｍ（ンインテ）のガラ
ス繊維絶縁を使用しなかった場合、平均背面温度ｔよ僅
かに上昇したが、未変更の１２０００　ＢＴＵ　（Ｄ標
準ヒータからの温度低下は、少なくとも１０℃よりも大
きかった。下記のように、位置Ｔ　　−Ｔ　　において
温度は実際にｌ　　　　　９ 、はじめに公知技術１次いで本発＃４により変更平均環
境ｔａ度約２１℃（７０″Ｆ） ウオーミングアツプ　１２０分 標準フランス潅 １０００Ｂ、Ｔ、υ／ｈｒ（し７レクタなし）エレメン
ト 位置Ｔエ　　位置Ｔ、　　位置Ｔ。

６０℃−Ｔ−１７３，３℃−Ｔ−１７５，９℃−Ｔ−１
（１７６）　　　（１６４）　　　（Ｌ７４　　）７７
．８℃−Ｔ−２７０℃−’Ｉ’−２７５，６℃−Ｔ−２
（１７２）　　（１５８）　　（１６８）平均　　７８
．９℃　　　　７１，７℃　　　７８．２℃（１７４，
’）　　（１６１”）　　　（１７１）合１ｉ　−１１
Ｕｌ［８７３，６℃（１６０４５６）高温：８９℃（１
９２，５Ｐ） 低温ニア１．６℃（１ｅ＄１’） 平均温度：８１．ｌ’Ｃ（１７＆２″′）位置Ｔ　　　
　位１１ｅＴ、　　　位置Ｔ６８３．８ｇ℃※１　８０
．５６℃−’ｌ’−１８２２℃−ＩＩｌ−１（１８３°
）　　　（１７７°＞　　　（１８０°）８２２℃※２
　７７．８℃−１ＩＬ−窒　７８，９℃＋亀（１８０）
　　　（１７２°）　　　（ｌｉ’）８３０℃　　　　
７８．９℃　　　Ｆ５０．５６℃（１８１ｂ）　　　（
１７４５’）　　（１７７°）位ａｌＴ、　　　　　位
置Ｔθ　　　　位［Ｔ。

９０℃＋１　　１０４．４℃−’ｐ１８７．２℃＋１（
１９４）　　　（１９０°）　　　（１８９″′）８°
３℃−ＪＬ’−２６３．３℃＋２　８４．４℃＋２（１
９１）　　　　（１８２）　　　（１８４）平均　　　
８９．２℃　　　　８５．８℃　　　８５．８℃（１９
２５）　　　（１８６，５°）　　（１８６，６ｃ″）
フランス型１２０００Ｆ（１ｔＪ／址 し７レクタおよび０．６１菌の ガラス繊維絶縁を有する エレメント 位置’ｒ１　　　　位ＩＴ１　　　位置Ｔ３７３．３℃
岬−１６５，６℃−＞ｚ　　７６．７℃＋１（１６４）
　　　（１５０’）　　　（１７０’）６ａＱ’Ｃ６１
，７℃＋２　７４．４℃＋８（１凸６　＞　　　　（１
４３）　　　　（１６ｅｌ　　）平均　　７１．１℃　
　　　６３．６℃　　　　７５．６℃（１６０’）　　
　　　（１４６，５’）　　　（１６８）合計温度７９
７．２℃（１４６，７） 高温ニア７．６’ｔ（１’１５　　） 低温：６３．６℃（１４６，５°） 平均温度ニア２８℃（１６３’） 位置Ｔ４　　　位置Ｔ５　　　　位置’ｘ６７２４ン％
１　　６８．９℃※１　　７６．７℃＋１（１６２’）
　　　（１５６°）　　　　（１７０’）７０℃−’ｌ
’−２６７，８℃−シー　　　７４．４℃※宛（１５８
°＞　　　　（１５４°）　　　（１６６＠）平均　　
７＋４℃　　　　６°３℃　　　　７５．５℃（１６０
°）　　　（１５５’）　　　（１６８’）平均温度差
　　　　位置Ｔ　　　　位置Ｔ８　　　　位置Ｔ。

８１．２’Ｄ７２８℃　　７９．４℃−Ｔ−１７６，６
℃−ｒ−ユ　　　　　　Ｇ１４．４℃−′ｌｌ−１＝８
．４℃　　　　（１７５″）　　　（１７０’）　　　
（１７２°）７５．６℃＋＄ａ　　　７３．３℃−ｐｍ
　　　７６．６℃÷８（１６８’　＞　　　（１６４！
　＞　　　（１７ｏ６）平均　　７７、δ’Ｃ７５℃　
　　　　７７．２℃（１７１，５’）　　　Ｃ１６７°
’）　　　　（１７１”）反射面管有するが、ガラス繊
維なしの同じヒータ【試験する場合、平均温度は７５．
１℃（１６７，２″Ｆ）であプ、非反射聾ヒータとの温
度差は−１１，７℃（１１″Ｆ）であった。それぞれの
場合、し７レクタはアルミニウムホイルであっ九。

上記の結果ｔさらに確認するために、シンプソン（８１
＋ＱｓＯｎ　）社の標準３８９−３−１．ＩＩ電位差計
を用いて試験上行なった。リーｒｔｓｏｘつは環境温度
上測定した。他の２つの１３−ｐ線は２つの構造のヒー
タ（一方は標準エエットであ夛、他方は本発明のｔの）
の下方に正確に吊され丸干たい黒色七ンサに接続されて
いた。標準ヒータは約１．７８℃（３５，２″Ｆ）の温
度上昇（前面から測定）ｔ−有し、本発明による反射面
を備えるヒータは約４．２５℃（３９，６５７）の温度
上昇を有していた。これは約１３嘔増加の範囲内にある
。上記の２つの表を適用し、環境温度を差引いた場合、
−９，３℃（１５，２７）の温度差は背面輻射約１５４
減小を惹起することが認められる。これは、上述し友前
面輻射の１３憾増加に１１１Ａ轟する。

本発明方法および装置を利用する観−夕の通常の使用者
は、未変更の全知の触媒ヒータと同じ制御装置、同じ備
品および同じガス発生ａｔ利用するので、再訓練の必要
はないという事実は看過で１１表い。ヒータの使用者に
よ〕要求される唯１つの変更は％し一夕の前部から意図
する台ａまでの上プ勾配の輻射効率Ｋかんがみ与えられ
た用途に対し必要なヒータの容量の減小七針算すること
である。

本発明の特定の実施例會示しかつ十分に説明し九が、仁
れによって本発ｖｉをかかる実施例の詳細に制限する意
図は存在しない。反対に１本発明は本発明思想および範
囲に入るａｐすべての変更、実施例、利用および等偽物
ｔカッ櫂−するものである。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の実施例を示すｔので、第１図は触媒
ヒータの前部の略図、第２図は第１図の２−２線による
拡大横断面図、第３図は本発明および会知技術による触
媒ヒータにおける方法の間の差異を宍わす温度をとる位
置を略示する第１ｗＪに示し九触媒ヒータの背面図であ
る１０・・・ｆｉｍヒ−１，１１・・・フレーム、１２
・・・保持体、１５・・・ヒータペッド、１６・・・触
媒、１８・・・繊維質背ｆｌ、１１・・・７レ一ム背面
、２０・・・充気１ｍ！、２２・・・マニホルド、２４
・・・オリフィス、２δ・・・レフレクタ ＩＧＪ ＦＩＧ、３ 手続補正書（方式） 昭和５７年８　月ノ３日 特許庁長官殿 １、事件の表示　昭和５７年特許願第５６１４４号２、
発明の名称 触媒ヒータおよび触媒ヒータの前面熱輻射を増加する方
法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 へ転 氏名　　スチーヴン６オーＯスペルマン４、代　理　人 昭和５７年７　月２７　日　　　（発送日）６、補正の
対象 但し図面の浄書（内容に変更なし） Ｆ　Ｉ　Ｇ、　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　側面と背面會有するフレーム、該フレームの側面に
   よシ背面に対し間隔音量いて固定され、その中間に充気
   寓を仕切る触謀層、該充気寵内のガス分散手段、背面の
   内側と触媒層とＯ関Ｏ熱反射手段を有し、これによ〕熱
   熱反射膜なしの同種の触媒Ｋｌ＆と一一と比較した場合
   に、背面の＊Ｗ部分の温［が減小し、触媒層の表面にお
   ける温度が増加するよりにしてなる触媒ヒータ・ ２　反射手段が雪間の研磨せる内面で参る、特許請求の
   範囲第１項記載の触媒ヒータ。 ａ　熱反射手段が背面の内側と触媒層とｏｒｍ。 独立のエレメントである。４１許請求の＠日第１項記載
   の触媒ヒータ。 番、熱反射手段が研磨面が触媒層に陶合っているアル々
   ニウムホイル１）１／−）である、特許請求の範囲第ｉ
   ｌｌ記載Ｏ触媒ヒータ。 δ、絶縁層が熱反射手段と背ｌ！Ｏ内面との間に゛位置
   「めされている、特許請求の範囲第５項を九は第条項記
   載の触媒ヒータ。 ６、側面會有するフレーム、フレーム側面に回定され、
   背面と触媒層との間に充気電管仕切る触媒層を有し、咳
   充気童円にガス分散手段會有する触媒ヒータＯ前力熱輻
   射會増加する方法において、７レ一五Ｏｗ′面と触媒層
   との関に熱反射面！設け、これＫよってかかる熱反射面
   なしの同様の触媒ヒータと比較した場合、フレームの背
   面の後方よりも多くの熱が触媒層の前面から輻射するよ
   うにすることｔ特徴とする触媒と−タの前面熱輻射を増
   加する方法。 ７、熱反射面會有する独立のエレメントを設ける、特許
   請求の範ｌｌ第６項記載の方法。 ａ　反射面とフレームの背面の内側部分との間に絶縁層
   音数け；ｂ％特許請求の範日第７樺記載の方法。 ９．熱反射面の九めにアルｉｓ−ウムホイルを特徴する
   特許請求の範囲第８項記載の方法。 １０、熱反射面とガラス繊維絶縁体であるフレームの背
   面の内側との間に位置「めする丸めの絶縁層を特徴する
   特許請求の範ｄ第７項。 第８項ｔｆＩ−は第９項のいずれか１項記載の方法。