JPS61161324A - 燃焼装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、気体燃料および液体燃料を有する液体燃料燃
焼装置に応用し、暖房器具、乾燥装置、調理器具等の輻
射加熱熱源に用いられる燃焼装置に関するものである。

従来の技術 第５図は従来より一般にシュバンク方式としてよく知ら
れた燃焼装置である。燃料と空気の予混合ガスを燃焼体
１０１に供給すると予混合ガスは燃焼孔１０２を通過し
、燃焼体１０１の下流で燃物し、燃焼体１０１の下流面
を赤熱させるものである。この場合、燃焼体１０１の上
流は予混合気室１０３である。燃焼面を均一に赤熱させ
るために、均圧体１０４を設は予混合気室１０３の流れ
を均一にするべく工夫されている。この均圧体１０４に
は予混合気入口１０５に近い部分に小、遠い部分に大な
る孔が開けられ燃焼体１０１全体に均等に燃料ガスを供
給する。

しかるに、近年高輻射を得る目的で触媒燃焼方式が研究
されている。例えば本発明者らが考えたものを第６図、
第７図に示す。

第６図において、１０１は石油タンクである。

石油タンク１０１よりポンプ１０２で燃料は気化器１０
３へ送られている。気化器１０３で液体の燃料は電熱に
より気化し、送風機１０４の空気と混合され予混合ガス
となる。予混合ガスは予混合気経路１０６を通って熱透
過体１０６を有する予混合気室１０７の上方に供給され
る。また、予混合気室１０７の下流の多数の小孔を有す
る触媒燃焼体１０９で前記予混合ガスは燃焼する。又、
触媒燃焼体１０９の燃焼によって生じた排気ガスは排気
室１１０に流れ上方の排気孔１１１より外気へ放出され
る。又予熱ヒータ１１２は点火時に触媒燃焼体１０９を
予熱し着火を容易にさせるものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしこのような触媒燃焼方式では触媒燃焼体１０９の
上流面と、熱透過体１０θの間に、前述のシュバンク方
式のごとく予混合ガスの均圧体を置くことはできない。

当然のことながら、それは必ず輻射熱の放散を阻害する
からである。このような問題があるため触媒燃焼方式で
上流面を均一に赤熱することは困難なものであった。

触媒燃焼方式で、触媒燃焼体の上流面を輻射面として用
いる従来例の燃焼面の不均一燃焼の解決を目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するだめ、触媒燃焼体の下流
の排気室に任意に設定された複数の小孔を有する均圧体
を設けたものである。

作用 本発明は上記した構成によって ■　予混合ガスが触媒燃焼体に均一に流れる。

■　均圧体が排気ガスで加熱され、均圧体の２次輻射に
よって触媒燃焼体の温度分布を均一にする。

という作用が生じ、燃焼面の温度分布が均一になる。

実施例 本発明の一実施例を第１図とともに以下に説明する。図
において、１は油タンクである。油タンク１上面の開口
部より挿入された吸上体２の上部には電熱コイル３が設
けられている。まだ、吸上体１の上流は送風機４の空気
経路５であり、下流は予混合ガスの流れる予混合管６で
ある。予混合管６の下流は円筒状のガラス管７が設けら
れている。ガラス管７は多数の燃焼孔８を有する触媒燃
焼体９で半円に分割されている。前記半円に分割された
半円筒の一方は予混合気室１０で、他方は排気室１１で
ある。排気室１１には複数の排気孔１２を有する中空パ
イプの均圧体１３が２本挿入されている。排気孔の分布
は第２図に示すごとく、下部には密であり、中％は粗、
上にには開けられていない。又均圧体１３の下部は閉塞
され、上方は排気出口１４となっている。さらに均圧体
１３と並行に直線状のヒータ１６が排気室１１内を貫通
して設けられている。　　　　＼ 以上に述べた本発明の構成による、着火、燃焼消火のメ
カニズムを以下に述べる。

着火時にはヒータ１３に通電し触媒が活性化する温度ま
で予熱する。触媒が活性化したことを温度センサー１４
が検知すると、ヒータ１３の通電を停止し、気化部の電
熱コイル３と送風機４に通電が開始される。気化部では
油タンク１の油を吸上体２が毛管作用によって上方へ吸
上げ、上方の電熱コイル３の熱で油は気化する。気化し
た燃料ガスは送風機４より空気経路６を通って気化部へ
送られた空気と混合して予混合ガスとなり、予混合管６
および予混合気室１ｏへ入る。このときすでに予熱され
ている触媒燃焼体９に前記の予混合ガスが接触すれば自
発着火して燃焼するものである。

このような状態で本発明では白金族系の触媒を触媒燃焼
体９に担持させているので燃焼反応は触媒燃焼体９の上
流面より激しくおこり、上流面が赤熱する。むろん上流
面のみで全反応が終了するのではなく燃焼孔８を予混合
ガスが流下する間にも継続している。燃焼孔８の下流端
では完全に反応は終了し、その排気ガス温も低下してい
る。なぜならば排気熱は燃焼孔８を通過する間にその熱
を触媒燃焼体９に伝熱しているからである。このことが
原因となって本発明の方式では輻射源である触媒燃焼体
９は高温化しやすく、その輻射をガラ、ス管７を通じて
外部へ大量に放散するものである。

このような本発明の構成て、予混合気室１Ｑに予混合ガ
スの流れを均等にする均圧体を入れることは不可能であ
る。なぜならば輻射の放散を必ず阻害するからである。

かかる本発明で触媒燃焼体９を均一に赤熱させるために
排気室１１に前述の複数の排気孔を有する均圧体１３を
設けている。予混合気室１０の上方より供給−される予
混合ガスは触媒燃焼体９の下部に到達しにくいものであ
るが、本発明のごとく、下部に密な開口を存する均圧体
１３を設ければ全体の流れは均一なものとなるものであ
る。

また、このような排気孔１２の開口密度分布はガラス管
７の直径、長さ、あるいは予混合気室１０、排気室１１
の形状等により任意に選択すればよいが、基本的に予混
合気室の予混合ガスの最も到達しにくい方向、すなわち
予混合ガスの供給部と反対方向に多数あるいは広い面積
の開口を与え、予混合ガスの供給部に近い方向に粗ある
いは狭い排気孔１２を選ばなくてはならない。

さらに、このような排気室１１に設けられた均圧体１３
は排気熱によって高温化する。この均圧体は耐熱金属で
作られるが、熱伝導の良い金属であるためと、表面のみ
ならず内面にも排気ガスが流れているので、急速かつ均
一な温度分布で高温となる。この均圧体１３の２次輻射
によって触媒燃焼体９は温度分布を更に均一にすること
が可能となる。なぜならば触媒燃焼体９の下流面と排気
温度と均圧体１３の温度はほぼ等しいものであるから、
触媒燃焼体９の高温部は均圧体１３へ放熱し、低温部は
逆に受熱するからである。

次に他の実施例について説明する。

これは第３図に示すように均圧体１３を中空パイプにし
たものである。パイプ状にすれば次のような利点が得ら
れる。

■　剛性があり均圧体１３が変形しにくい。特に長くな
ればなるほど強い。

■　排気室１１のいかなる部分ともしっかりと締結する
必要はない。ただ挿入するのみで機能する。締結は輸送
時のみを考慮した程度でよい。

このことは排気室を形成する他の材料との熱膨張差を考
えた場合、変形、ワレ等の原因を未然に防止することに
なる。

また中空パイプの他の実施例として第３図に示すような
円弧状のパイプを用いても同様の効果は得られることは
いうまでもない。

さらに他の実施例について第４図とともに以下に述べる
。

第４図において１は触媒燃焼体でありその上流は予混合
気室２、下流は排気室３である。このような構成におい
て排気室３は複数の排気孔４を有する均圧体５で排気上
流室３ａと排気下流室３ｂに２分割されている。また、
予混合気室２の前方にはガラス体６が設けられている。

このような構成によっても本発明の作用は十分に得られ
る。特に触媒燃焼面１の下流面と均圧体６が全面相対し
て設けるために、均圧体６と触媒燃焼面１の相互輻射効
果が著しく温度は均一化しやすいものである。

むろんこのような平板状の均圧体５に明けられた排気孔
４の分布も前述のごとく任意に選択して決められる。

本発明は以上のごとく燃焼を均一化するものであるがそ
の他の効果として、ヒータ１６による触媒燃焼面を予熱
する時間が早くなる点があげられる。なぜならば、予熱
時に排気室にたまった熱気が均圧体１３０通気抵抗によ
って逃げにくくなるためである。

また、本発明の池の実施例として、前述の均圧体に設け
た排気孔の他に、均圧体をとうらない別経路の排気孔を
もうけてもよいものであり、この場合においても本発明
の作用は十分に得られるものである。

尚、実施例として石油燃料を用いた場合を説明したが各
種気体燃料を用いても全く同様の作用が得られるもので
ある。

発明の効果 以上に述べてきたように、本発明によれば、きわめて簡
単な構成で、燃焼を均一にすることができ、これによっ
て外観上の利点のみならず触媒燃焼面の部分的な高温化
による発火、あるいは寿命劣化、また部分的な低温化に
よる臭気の発生を防止するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による燃焼装置の概略を示す
一部断面斜視図、第２図は本発明の一実施例による均圧
体を示す斜視図、第３図は他の実施例による均圧体を示
す斜視図、第４図はさらに他の実施例による燃焼装置を
示す要部断面図、第６図は従来例によるシュバンク方式
の燃焼装置を示す要部断面図、第６図は他の従来例によ
る触媒燃焼装置の構成を示す要部断面図、第７図は同平
面断面図である。 １．９・・・・・・触媒燃焼体、３．１１・・・・・・
排気室、６．１３・・・・・・均圧体、１２・・・・・
・排気孔。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第６
図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の燃焼孔を有する触媒燃焼体と、前記触媒燃
   焼体の上流に設けられた熱透過体を有する予混合気室と
   、前記触媒燃焼体の下流に設けられた排気室とを備え、
   前記排気室に複数の排気孔を有する排気ガスの均圧体を
   設けた燃焼装置。
2. （２）均圧体を側面に複数の排気孔を有する中空パイプ
   として排気室に挿入した特許請求の範囲第１項記載の燃
   焼装置。
3. （３）均圧体を平板として、触媒燃焼体の下流に触媒燃
   焼面と相対して設けた特許請求の範囲第１項記載の燃焼
   装置。