JPS6244170B2 - - Google Patents
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- JPS6244170B2 JPS6244170B2 JP58227356A JP22735683A JPS6244170B2 JP S6244170 B2 JPS6244170 B2 JP S6244170B2 JP 58227356 A JP58227356 A JP 58227356A JP 22735683 A JP22735683 A JP 22735683A JP S6244170 B2 JPS6244170 B2 JP S6244170B2
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- Japan
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- injector
- nozzle
- combustion
- heat
- air
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/027—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using mechanical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、触媒燃焼熱を熱源とする一般家庭用
の触媒燃焼装置に関するものである。
の触媒燃焼装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来より、ブタン、プロパン、メタン、水素等
の常温で気体である燃料および灯油、ベンジン、
メタノール等の常温で液体である燃料を、Pt、
Pd等の貴金属をグラスフアイバー、発泡金属、
ハニカム状セラミツク等に担持させた触媒上で燃
焼させ、これを熱源とする触媒燃焼機器は良く知
られている。一般家庭用としては暖房用ストー
ブ、ヘア カーラー、半田ゴテ、暖房用カイロ等
に応用されている。
の常温で気体である燃料および灯油、ベンジン、
メタノール等の常温で液体である燃料を、Pt、
Pd等の貴金属をグラスフアイバー、発泡金属、
ハニカム状セラミツク等に担持させた触媒上で燃
焼させ、これを熱源とする触媒燃焼機器は良く知
られている。一般家庭用としては暖房用ストー
ブ、ヘア カーラー、半田ゴテ、暖房用カイロ等
に応用されている。
また、燃焼方式は、その空気の取入れ方法か
ら、(1)全一次空気式、(2)ブンゼン式(3)全二次空気
式に分類されるが、触媒燃焼では、ヘアカーラ
ー、半田ゴテ等の加熱室内に触媒を配置する構成
のものは全一次空気式を、また暖房用ストーブ等
では全二次空気式を用いるのが一般的である。
ら、(1)全一次空気式、(2)ブンゼン式(3)全二次空気
式に分類されるが、触媒燃焼では、ヘアカーラ
ー、半田ゴテ等の加熱室内に触媒を配置する構成
のものは全一次空気式を、また暖房用ストーブ等
では全二次空気式を用いるのが一般的である。
この中で全一次空気式の触媒燃焼装置において
は、インジエクターで燃焼に必要かつ十分な空気
を吸引する必要がある。触媒燃焼では空気過剰率
（理論必要空気量＜C3H8で容積比23.8倍、C4H10
で同じく、30.9倍の空気＞に対する過剰率）ｍ＝
1.0〜1.2が適切である。
は、インジエクターで燃焼に必要かつ十分な空気
を吸引する必要がある。触媒燃焼では空気過剰率
（理論必要空気量＜C3H8で容積比23.8倍、C4H10
で同じく、30.9倍の空気＞に対する過剰率）ｍ＝
1.0〜1.2が適切である。
通常、触媒担体はクロス状、ハニカム状、発泡
体状等に成型し、通気抵抗を小さくしているた
め、未燃焼時は触媒での圧損が低い。このため、
未燃焼時はインジエクターは必要空気量もしくは
それ以上の空気量を吸引できるが、燃焼を開始す
ると、燃焼に伴う気体膨張が触媒担体内で起こる
ため、触媒において大きな圧力損失が生じ、従つ
て、インジエクターで必要な空気の吸引ができな
いという問題点を有している。グラスフアイバー
やセラミツクフアイバー等のマツト状担体の場合
は、燃焼により、インジエクターで吸引される空
気量は未燃焼時に比べ80〜50％程に低下する。従
つて、燃焼時に空気過剰率を1.0〜1.2の範囲にす
るためには、未燃焼時に空気過剰率は多目に設定
しておく必要がある。
体状等に成型し、通気抵抗を小さくしているた
め、未燃焼時は触媒での圧損が低い。このため、
未燃焼時はインジエクターは必要空気量もしくは
それ以上の空気量を吸引できるが、燃焼を開始す
ると、燃焼に伴う気体膨張が触媒担体内で起こる
ため、触媒において大きな圧力損失が生じ、従つ
て、インジエクターで必要な空気の吸引ができな
いという問題点を有している。グラスフアイバー
やセラミツクフアイバー等のマツト状担体の場合
は、燃焼により、インジエクターで吸引される空
気量は未燃焼時に比べ80〜50％程に低下する。従
つて、燃焼時に空気過剰率を1.0〜1.2の範囲にす
るためには、未燃焼時に空気過剰率は多目に設定
しておく必要がある。
一方、触媒燃焼の着火性能は、燃料濃度が高い
ほど、すなわち、空気過剰率が低いほど高い。
ほど、すなわち、空気過剰率が低いほど高い。
従つて上述のように未燃焼時、すなわち着火時
に空気過剰率が高い事は、その装置の着火性能が
低いというもう一つの問題点を有している。
に空気過剰率が高い事は、その装置の着火性能が
低いというもう一つの問題点を有している。
発明の目的
本発明はこのような従来の問題点を解消し、着
火時の空気過剰率を下げ、着火を確実にし、かつ
燃焼時の空気過剰率を上げ高い燃焼効率が得られ
る触媒燃焼装置を提供することを目的とするもの
である。
火時の空気過剰率を下げ、着火を確実にし、かつ
燃焼時の空気過剰率を上げ高い燃焼効率が得られ
る触媒燃焼装置を提供することを目的とするもの
である。
発明の構成
上記目的を達成するために本発明の触媒燃焼装
置は、気化燃料ガスを噴出するノズルと、このノ
ズルからの噴出気化燃料ガス流により燃焼に必要
かつ十分な空気を吸引するインジエクターと、前
記気化燃料ガスと空気との混合ガスを酸化反応さ
せるための触媒と、この触媒を有する加熱室と、
この加熱室の温度により動作する感熱応動素子に
より動作するガス流量調整バルブとを有し、前記
ノズルは前記ガス流量調整バルブに固着されてい
て未燃焼時にはインジエクターと接し、燃焼時に
はインジエクターより離れるように感熱応動素子
と連係させ、かつノズルとインジエクターとのい
ずれか一方の当接部には空気流入用の溝を形成し
たものであり、着火時にはノズルまたはインジエ
クターの溝のみを通つて空気が吸引されるように
して空気過剰率を低くし、燃焼時は、感熱応動素
子によりノズルとインジエクターとの間隔を大き
くして空気過剰率を高くしたものである。
置は、気化燃料ガスを噴出するノズルと、このノ
ズルからの噴出気化燃料ガス流により燃焼に必要
かつ十分な空気を吸引するインジエクターと、前
記気化燃料ガスと空気との混合ガスを酸化反応さ
せるための触媒と、この触媒を有する加熱室と、
この加熱室の温度により動作する感熱応動素子に
より動作するガス流量調整バルブとを有し、前記
ノズルは前記ガス流量調整バルブに固着されてい
て未燃焼時にはインジエクターと接し、燃焼時に
はインジエクターより離れるように感熱応動素子
と連係させ、かつノズルとインジエクターとのい
ずれか一方の当接部には空気流入用の溝を形成し
たものであり、着火時にはノズルまたはインジエ
クターの溝のみを通つて空気が吸引されるように
して空気過剰率を低くし、燃焼時は、感熱応動素
子によりノズルとインジエクターとの間隔を大き
くして空気過剰率を高くしたものである。
実施例の説明
以下、添付図面にもとづいて本発明の一実施例
について説明する。第１図〜第４図はヘアカーラ
ーの例を示したものであり、１はプロパン、ブタ
ン等のLPG燃料を貯蔵するための燃料貯蔵室であ
る。２は焼結セラミツク、焼結金属、多孔性プラ
スチツク等から成る気化装置であり、燃料貯蔵室
１内から燃料が通過する時の急激な圧力低下によ
り気化される。３は灯芯部材で、この灯芯部材３
はプロパン、ブタン等の液化燃料を前記気化装置
２に導くとともに、触媒燃焼装置の姿勢とは無関
係に安定した燃料供給を行なうためのものであ
り、多孔性もしくは繊維状の材料でできている。
について説明する。第１図〜第４図はヘアカーラ
ーの例を示したものであり、１はプロパン、ブタ
ン等のLPG燃料を貯蔵するための燃料貯蔵室であ
る。２は焼結セラミツク、焼結金属、多孔性プラ
スチツク等から成る気化装置であり、燃料貯蔵室
１内から燃料が通過する時の急激な圧力低下によ
り気化される。３は灯芯部材で、この灯芯部材３
はプロパン、ブタン等の液化燃料を前記気化装置
２に導くとともに、触媒燃焼装置の姿勢とは無関
係に安定した燃料供給を行なうためのものであ
り、多孔性もしくは繊維状の材料でできている。
前記気化装置２で気化された気化燃料ガスは、
ガス流量調整バルブ固定弁座４のガス通路を通
り、さらにガス流量調整バルブ摺動部材５のガス
流路を通り、ノズル６より噴出する。７はガス流
量調整バルブ摺動部材５に固定された制御弁であ
る。前記ガス流量調整バルブ固定弁座４、ガス流
量調整バルブ摺動部材５および制御弁７はガス流
量調整バルブを構成している。前記ノズル６より
噴出された気化燃料ガスは、インジエクター８部
でエジエクター効果により燃焼に必要かつ十分な
空気を吸引し、ガス供給管９を通過する途中で、
空気と気化燃料ガスは十分混合され、ガス供給口
１０より触媒１１に供給される。１２は触媒燃焼
を開始するために触媒１１の一部を加熱する着火
ヒータ、１３は空気取入口である。
ガス流量調整バルブ固定弁座４のガス通路を通
り、さらにガス流量調整バルブ摺動部材５のガス
流路を通り、ノズル６より噴出する。７はガス流
量調整バルブ摺動部材５に固定された制御弁であ
る。前記ガス流量調整バルブ固定弁座４、ガス流
量調整バルブ摺動部材５および制御弁７はガス流
量調整バルブを構成している。前記ノズル６より
噴出された気化燃料ガスは、インジエクター８部
でエジエクター効果により燃焼に必要かつ十分な
空気を吸引し、ガス供給管９を通過する途中で、
空気と気化燃料ガスは十分混合され、ガス供給口
１０より触媒１１に供給される。１２は触媒燃焼
を開始するために触媒１１の一部を加熱する着火
ヒータ、１３は空気取入口である。
１４は感熱応動素子で、感熱部１４ａと、感熱
部１４ａの感熱により感熱応動するベローズから
なる作動部１４ｂとを有している。この感熱応動
素子１４の内部にはブチルセロソルブ、イソプロ
ピルアルコール等の作動液が封入されている。１
５は触媒１１および感熱部１４ａを内部に有する
加熱室である。１６は操作桿で、支点１７を中心
に感熱応動素子１４の動きをガス流量調整バルブ
摺動部材５が後退するように伝える。したがつ
て、燃焼時には、ノズル６がインジエクター８か
ら離れることになる。１８は常時ノズル６をイン
ジエクター８側へ押圧するスプリングで、未燃焼
時にはノズル６をインジエクター８に接するよう
に作用している。またノズル６の先端の円錐台状
部６ａにおける外周軸方向には第２図および第３
図に示すように溝１９が単数または複数設けられ
ている。
部１４ａの感熱により感熱応動するベローズから
なる作動部１４ｂとを有している。この感熱応動
素子１４の内部にはブチルセロソルブ、イソプロ
ピルアルコール等の作動液が封入されている。１
５は触媒１１および感熱部１４ａを内部に有する
加熱室である。１６は操作桿で、支点１７を中心
に感熱応動素子１４の動きをガス流量調整バルブ
摺動部材５が後退するように伝える。したがつ
て、燃焼時には、ノズル６がインジエクター８か
ら離れることになる。１８は常時ノズル６をイン
ジエクター８側へ押圧するスプリングで、未燃焼
時にはノズル６をインジエクター８に接するよう
に作用している。またノズル６の先端の円錐台状
部６ａにおける外周軸方向には第２図および第３
図に示すように溝１９が単数または複数設けられ
ている。
上記構成において動作を説明すると、着火時、
すなわち未燃焼時はノズル６とインジエクター８
は接しており、したがつて空気はインジエクター
８と、ノズル６に設けた溝１９の間隙を通つて吸
引される。この溝１９の断面積は燃焼に必要な空
気が通るには小さすぎるため、空気過剰率は低
い。この状態で着火し触媒燃焼を開始すると、加
熱室１５が温度上昇し感熱応動素子１４の感熱部
１４ａが温度上昇を検知し、かつ感熱応動素子１
４の作動部１４ｂが操作桿１６を押し下げてガス
流量調整バルブ摺動部材５を押し下げる。そして
第４図に示すように、あらかじめ設定された温度
になつた時、制御弁７とガス流量調整バルブ固定
弁座４との距離は、その設定温度が保たれるガス
流量が得られるように保持される。この時、ノズ
ル６とインジエクター８の間隔は広げられるた
め、インジエクター８への空気は通りやすくな
り、したがつて空気過剰率は高くなる。
すなわち未燃焼時はノズル６とインジエクター８
は接しており、したがつて空気はインジエクター
８と、ノズル６に設けた溝１９の間隙を通つて吸
引される。この溝１９の断面積は燃焼に必要な空
気が通るには小さすぎるため、空気過剰率は低
い。この状態で着火し触媒燃焼を開始すると、加
熱室１５が温度上昇し感熱応動素子１４の感熱部
１４ａが温度上昇を検知し、かつ感熱応動素子１
４の作動部１４ｂが操作桿１６を押し下げてガス
流量調整バルブ摺動部材５を押し下げる。そして
第４図に示すように、あらかじめ設定された温度
になつた時、制御弁７とガス流量調整バルブ固定
弁座４との距離は、その設定温度が保たれるガス
流量が得られるように保持される。この時、ノズ
ル６とインジエクター８の間隔は広げられるた
め、インジエクター８への空気は通りやすくな
り、したがつて空気過剰率は高くなる。
第５図は、イソブタンガスの流量100c.c.／分で
ノズル６とインジエクター８間の距離ｌを変えた
時の空気過剰率変化を示す。実線は未燃焼時の、
破線は着火後のそれぞれの空気過剰率を示す。着
火時の空気過剰率は0.7であり、着火後、感熱応
動素子１４の作動部１４ｂにより、ノズル６とイ
ンジエクター８間の距離ｌは大きくなり、空気過
剰率は上昇するが、燃焼による触媒での圧損のた
め破線に示す空気過剰率を示し、安定した触媒燃
焼を継続する。
ノズル６とインジエクター８間の距離ｌを変えた
時の空気過剰率変化を示す。実線は未燃焼時の、
破線は着火後のそれぞれの空気過剰率を示す。着
火時の空気過剰率は0.7であり、着火後、感熱応
動素子１４の作動部１４ｂにより、ノズル６とイ
ンジエクター８間の距離ｌは大きくなり、空気過
剰率は上昇するが、燃焼による触媒での圧損のた
め破線に示す空気過剰率を示し、安定した触媒燃
焼を継続する。
なお、上記実施例では、ノズル６に溝１９を形
成した場合を示したが、第６図、第７図に示すよ
うに、ノズル６にかえてインジエクター８の内側
に溝１９を設けても同様な効果が期待できる。す
なわち、溝１９はノズル６とインジエクター８の
いずれか一方の当接部に形成すればこと足りるも
のである。
成した場合を示したが、第６図、第７図に示すよ
うに、ノズル６にかえてインジエクター８の内側
に溝１９を設けても同様な効果が期待できる。す
なわち、溝１９はノズル６とインジエクター８の
いずれか一方の当接部に形成すればこと足りるも
のである。
発明の効果
上記実施例から明らかなように、本発明の触媒
燃焼装置は、ノズルまたはインジエクタに溝を形
成し、着火時は、ノズルとインジエクターが接
し、空気の吸引を抑えて低い空気過剰率とし、か
つ着火後は、感熱応動素子の動作によりノズルを
インジエクターから離し、空気の吸引を良好とな
して高い空気過剰率を得て着火性能を向上させ、
かつ定常燃焼時の燃焼が完全に行なえるものであ
り、従来の問題を完全に払拭しているものであ
る。
燃焼装置は、ノズルまたはインジエクタに溝を形
成し、着火時は、ノズルとインジエクターが接
し、空気の吸引を抑えて低い空気過剰率とし、か
つ着火後は、感熱応動素子の動作によりノズルを
インジエクターから離し、空気の吸引を良好とな
して高い空気過剰率を得て着火性能を向上させ、
かつ定常燃焼時の燃焼が完全に行なえるものであ
り、従来の問題を完全に払拭しているものであ
る。
第１図は本発明の一実施例を示す触媒燃焼装置
の着火時の状態を示す要部断面図、第２図は同触
媒燃焼装置のノズルおよびガス流量調整バルブ摺
動部材の側面図、第３図は第２図のＡ−A′断面
図、第４図は同触媒燃焼装置の定常燃焼時の状態
を示す要部断面図、第５図はノズルとインジエク
ター間距離と空気過剰率との関係図、第６図は本
発明の他の実施例におけるインジエクターの断面
図、第７図は第６図のＡ−A′断面図である。 ６……ノズル、７……制御弁、８……インジエ
クター、１１……触媒、１２……着火ヒータ、１
４……感熱応動素子、１９……溝。
の着火時の状態を示す要部断面図、第２図は同触
媒燃焼装置のノズルおよびガス流量調整バルブ摺
動部材の側面図、第３図は第２図のＡ−A′断面
図、第４図は同触媒燃焼装置の定常燃焼時の状態
を示す要部断面図、第５図はノズルとインジエク
ター間距離と空気過剰率との関係図、第６図は本
発明の他の実施例におけるインジエクターの断面
図、第７図は第６図のＡ−A′断面図である。 ６……ノズル、７……制御弁、８……インジエ
クター、１１……触媒、１２……着火ヒータ、１
４……感熱応動素子、１９……溝。
Claims (1)
- １ 気化燃料ガスを噴出するノズルと、このノズ
ルからの噴出気化燃料ガス流により燃焼に必要か
つ十分な空気を吸引するインジエクターと、前記
気化燃料ガスと空気との混合ガスを酸化反応させ
るための触媒と、この触媒を有する加熱室と、こ
の加熱室の温度により動作する感熱応動素子と、
この感熱応動素子により動作するガス流量調整バ
ルブとを有し、前記ノズルは前記ガス流量調整バ
ルブに固着されていて未燃焼時はインジエクター
と接し、燃焼時にはインジエクターより離れるよ
うに感熱応動素子と連係させ、かつノズルとイン
ジエクターとのいずれか一方の当接部には空気流
入用の溝を形成した触媒燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58227356A JPS60120114A (ja) | 1983-12-01 | 1983-12-01 | 触媒燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58227356A JPS60120114A (ja) | 1983-12-01 | 1983-12-01 | 触媒燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60120114A JPS60120114A (ja) | 1985-06-27 |
| JPS6244170B2 true JPS6244170B2 (ja) | 1987-09-18 |
Family
ID=16859513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58227356A Granted JPS60120114A (ja) | 1983-12-01 | 1983-12-01 | 触媒燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60120114A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4733651A (en) * | 1985-09-27 | 1988-03-29 | The Schawbel Corporation | Portable curling iron |
| US5766276A (en) * | 1989-06-27 | 1998-06-16 | Radiamon S.A. | Method for supplying natural gas to a catalytic burner and device for implementing said method |
| TWI341773B (en) | 2005-11-16 | 2011-05-11 | Illinois Tool Works | Fuel supply and combustion chamber systems for fastener-driving tools |
| US8347832B2 (en) | 2008-10-31 | 2013-01-08 | Illinois Tool Works Inc. | Fuel supply and combustion chamber systems for fastener-driving tools |
| ES2570232B1 (es) * | 2014-11-14 | 2017-02-27 | Bsh Electrodomésticos España, S.A. | Quemador de gas y punto de cocción a gas |
-
1983
- 1983-12-01 JP JP58227356A patent/JPS60120114A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60120114A (ja) | 1985-06-27 |
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