JPS63207914A - 触媒燃焼装置 - 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、着火時の炎燃焼から触媒燃焼への移行を自動
的に行なうことにより、着火操作を容易にした触媒燃焼
装置に関する。

（従来技術） プロパン、ブタン等液化石油ガス等の燃料を触媒の表面
で燃焼させ熱源とすることは従来より知られている。こ
れは触媒燃焼と呼ばれ、この燃焼を開始するには、燃料
が触媒表面で酸化反応しうる温度以上に上昇させること
が必要であり、その手段として、燃料ガスに着火し、炎
燃焼を行なわせて触媒を加熱した後、・炎を消して触媒
燃焼へ移行させる方式がよく用いられる。

この炎燃焼から触媒燃焼へ移行させる手法として、ガス
と空気の混合部において炎燃焼時の空気吸込口と触媒燃
焼へ移行する際の空気吸込口の開口面積を変化させ、燃
焼バランスを失わせて炎を消すようにしたものが、例え
ば特開昭５９−１５７１３号公報に開示されている。

上記公報に示された装置によれば、第１５図、第１６図
に示すように液化ガスタンク５１の上部にバルブ装置５
２およびノズル部材５３を設け、前記ノズル部材５３の
側面に空気孔５４と過剰空気孔５５を設け、過剰空気孔
５５には開閉部材５６を設け、点火時には操作子５７を
スライドすることによって、開閉部材５６が過剰空気孔
５５を閉じ、液化ガスの一次的燃焼によって炎を生じさ
せ燃焼部材５８を加熱する。

この加熱状態を短時間保った後、操作子５７を途中まで
戻すと開閉部′材５６が押し戻され、過剰空気孔５５を
開き、これにより燃焼バランスを失わせて炎を消すとい
う手法が開示されている。

この手法では、ユーザーは操作子５７を一度最大限摺動
させ、炎で数秒間加熱している間、操作子５７を保持し
なければならず、操作としては煩わしく手間がかかり、
また、加熱時間が短ければ触媒燃焼を開始するだけの温
度が得られない等の問題点があった。

（発明の目的） 本発明は、上記従来の問題点を解消するもので、点火時
の炎燃焼から触媒燃焼へ移行するための炎の消火を自動
的に行なわせ、着火の失敗をなくした触媒燃焼装置を提
供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、燃料ガスを収容するガスタンクと、前記ガス
タンクからのガスの出口に位置するノズルと、ガスと空
気を混合させる混合部と、その混合気体に点火する着火
部と、混合気体を触媒燃焼させる燃焼部を備え、混合部
には空気取入孔を設けるとともに、前記空気取入孔の開
口面積を温度により可変する手段を設け、前記可変手段
により着火後の炎燃焼から触媒燃焼へ移行せしめるよう
にした触媒燃焼装置にある。

（実施例） 第１図〜第４図により本発明の第１実施例を説明する。

触媒燃焼装置本体１のハウジングは耐熱性の成形品によ
り構成され、本体１の内部には、燃焼ガスを収容するガ
スタンク２と、このタンク２からのガスの出口に位置す
るノズル３と、ガスと空気を混合させる混合部４と、混
合気体を燃焼させる燃焼部５が設けられている。

ガスタンク２は、プロパン、ブタンなどの液化石油ガス
を貯蔵する容器で、本体１に固定して、あるいは着脱自
在に設けられている。ノズル３は、ガスタンク２内のガ
スが気化装置（図示せず）により気化されて出たものを
混合部４へ適正な速度で噴射させるとともに、ガスタン
ク２から出没自在にあることでガスの流れの０Ｎ−ＯＦ
Ｆ弁の役目を果たしている。

混合部４はガスをその時の必要な濃度にするよう空気孔
６から取り込む部分で、空気孔６が設けられたガス導管
７と混合調整部材８とバネ９からなり、混合調整部材８
の燃焼部５側の端には感熱部材１０の一端が接している
。この感熱部材１０は燃焼熱を受け易いように燃焼部５
の燃焼室１２の内部に位置し、その他端はガス導管７の
先端部近傍に取付けられている。この感熱部材１０は、
後述するごとく、燃焼を着火後の炎燃焼から触媒燃焼へ
移行させるため、空気取入孔の開口面積を温度に応じて
可変する手段をなすもので、バイメタル、形状記憶合金
等で構成されている。

混合調整部材８はガス導管７の外周面に嵌合された筒壁
体状のもので、図の横方向にスライド可能で、調整空気
孔１１を備え、スライドすることでガス導管７の空気孔
６と重複する面積が変わり、ガスのイジェクタ−効果に
よる空気の取入孔の面積が変化する。

燃焼部５は触媒１３と触媒カバー１４とネット状の触媒
保持具１５と燃焼時の熱から本体１を保護する囲い枠１
６から構成されている。また、本体１の側部にはスライ
ドスイッチ１７が設けられ、スイッチレバー１８と連動
し、スライドスイッチ７がスライド操作されると、スイ
ッチレバー１８を介してノズル３がガスタンク２から出
没され、弁の開閉がなされる。ここに、第１図は弁を閉
じた状態、第２図は弁を開いた状態を示す。さらに、燃
焼部５内にはガス導管７の先端のガス噴射口２２に近接
して混合気体に点火する着火部としての電極１９．２０
が設けられ、この電極１９．２０は圧電装置２１に接続
されていて、スライドスイッチ１７がスライド操作され
ると、圧電装置２１が作動して電極１９．２０間に火花
が飛ぶようになっている。また、前記触媒１３は、ハニ
カムや発泡体のような多孔質性のセラミックを材料とし
、白金、パラジウム等を担持したもので構成されている
。

次に上記構成の動作を説明する。第１図は動作していな
い状態、第２図は点火時の炎燃焼状態、第３図は通常動
作時の触媒燃焼状態をそれぞれ示す。第１図の状態から
スライドスイッチ１７を矢印方向へスライドさせると、
スイッチレバー１８がノズル３を押し上げ、ガスが流れ
始めるとともに、圧電装置２１の頭を押すことによって
圧電装置２１内で圧電素子を打撃し、圧電気を発生して
、中電極１９と一電極２０との間に火花放電を発生する
。

ノズル３の出口で絞られ充分な速度をもったガスがガス
導管７内に導かれ、ガス導管７の空気孔６と混合調整部
材８の調整空気孔１１の重なりによりできた孔ａ（第４
図の斜線部）より、炎燃焼に適する空気量を取り入れ（
ブタンガスの場合、燃焼範囲１．８〜８．５％ガス濃度
）、ガス導管７の噴射口２２より混合気となって噴射さ
れる。

ここで火花により点火され炎となる（第２図の状態）。

炎により触媒１３が加熱され触媒燃焼開始に充分な温度
になると、燃焼室１２の温度も上がり、感熱部材１０に
伝えられる。感熱部材１０はバイメタル、形状記憶合金
等で構成されているので、温度上昇に伴って伸びる。触
媒燃焼が開始できる温度になると、感熱部材１０の伸び
る力がバネ９に勝り混合調整部材８を左へスライドさせ
る。すると、空気孔６と調整空気孔１１の重複によって
できる空気取入孔の開口面積が広がり、より多くの空気
を取り込み燃焼バランスが失われて炎が吹き消される（
第３図の状態）。

以後は触媒燃焼を継続している間、燃焼室１２内の熱に
より、感熱部材１０は伸びた状態に維持され、触媒燃焼
に適するガス濃度で維持される。

なお、ガスをストップし、触媒１３が冷却された後は感
熱部材１０とバネ９の作用により第１図の状態に戻され
る。

以上のような構成にすれば、使用者はスイッチ１７をス
ライドさせるだけで、自動的に点火から触媒燃焼に移行
し安全で確実な動作を得ることができる。なお、このよ
うにして得られた燃焼熱は直接金属パイプ等に輻射して
使用してもよいし、後方から送風し空気を暖めて温風器
として使用してもよい。

第５図、第６図により本発明の第２実施例を説明する。

第５図は点火していない状態、第６図は通常の触媒燃焼
状態をそれぞれ示す。

この実施例では、ガス導管７に２個の空気孔６ａ、６ｂ
を設け、前記実施例の混合調整部材８を用いることなく
、壁状体の感熱部材２３を、ガス導管７の外周に接する
状態にて、感熱部材２３の一端部がガス導管７の先端部
に固定され、他端部が一方の空気孔６ｂの上に位置する
ように配設している。そして、点火していない状態では
、感熱部材２３が一方の空気孔６ｂを閉じ、感熱部材２
３がこの状態において、ガスがノズル３から噴射される
と、開いている他方の空気孔６ａからのみ空気が引き込
まれ、炎燃焼に適する混合比率となる。

炎が点火され、触媒１３の温度が上昇すると、感熱部材
２３が熱を受けて変形して曲がり、ガス導管７の塞がれ
ていた方の空気孔６ｂを開状態にする。これにより、両
方の空気孔６ａ、６ｂから空気を引き込むので燃焼バラ
ンスがくずれ炎が消される。その後、触媒燃焼状態に移
行する。

第７図〜第９図により本発明の第３実施例を説明する。

第７図は点火していない状態、第８図は通常の触媒燃焼
状態、第９図（ａ）　（ｂ）はガス導管７と感熱部材２
４の断面であって、（ａ）は点火していない状態、（ｂ
）は通常の燃焼状態をそれぞれ示す。

本実施例では、ガス導管７の周囲に巻状の壁体でなる感
熱部材２４を設けてており、点火していない状態では、
第７図、第９図（ａ）に示すように感熱部材２４がガス
導管７に巻きつき、非常に狭い隙間からの空気取り込み
になり、点火後は、第８図、第９図（ｂ）に示すように
感熱部材２４の巻径が大きくなり、空気孔６より充分空
気が取り込まれる。

第１０図、第１１図により本発明の第４実施例を説明す
る。第１０図は点火していない状態、第１１図は通常の
燃焼状態を示す。

本実施例では点火していない状態で壁体状の感熱部材２
５ａ、２５ｂがガス導管７の空気孔６を約半分閉じ、通
常燃焼時は燃焼熱により感熱部材２５ａ、２５ｂが外側
へ曲がり空気孔６を完全に開くようになっている。

第１２図〜第１４図により本発明の第５実施例を説明す
る。第１２図は点火していない状態、第１３図は通常の
燃焼状態、第１４図はガス導管７と調整管２６の組立状
態をそれぞれ示す。

本実施例は、ガス導管７の先端部に調整管２６を嵌め込
み、この調整管２６と触媒カバー１４との間に感熱部材
２８を設けたものである。

そして、点火していない状態では、調整管２６はバネ２
７の作用により最も左端に寄り、空気取り込みは空気孔
６からのみ可能である。

燃焼を開始すると、感熱部材２８が伸び調整管２６がス
ライドし、空気孔６の他に新たに空気取り入れ用の隙間
２９（第２の開口部）を生じる。

これにより、空気取入孔の面積が増加し、充分空気を取
り込むことができ、これにより、炎が自動的に消火し触
媒燃焼に移行する。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、空気取入孔の開口面積を
温度により可変する手段を設けて、これにより着火後の
炎燃焼から触媒燃焼へ移行せしめるようにしたものであ
るので、使用者はスイッチを一度操作するだけで、燃焼
を着火から触媒燃焼へ自動的に移行させることができ、
操作性が向上し、また燃焼部の温度によって炎を消すよ
うにしているため、触媒燃焼するまで温度が上昇してい
ないのに炎を消してしまうことがなく、着火ミスを発生
することがなくなるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の触媒燃焼装置の第１実施例における着
火していない状態の断面図、第２図は着火状態の断面図
、第３図は通常の触媒燃焼状態の断面図、第４図は空気
取入孔部分の拡大図、第５図は第２実施例における点火
していない状態の断面図、第６図は通常の触媒燃焼状態
の断面図、第７図は第３実施例における点火していない
状態の断面図、第８図は通常の触媒燃焼状態の断面図、
第９図（ａ）　（ｂ）はそれぞれ第７図のＡ　−Ａ’線
および第８図のＢ　−Ｂ’線による断面図、第１０図は
第４実施例における点火していない状態の断面図、第１
１図は通常の触媒燃焼状態の断面図、第１２図は第５実
施例における点火していない状態の断面図、第１３図は
通常の触媒燃焼状態の断面図、第１４図は空気取入孔部
分の分解斜視図、第１５図は従来の触媒燃焼装置の断面
図、第１６図は同従来装置の２部分拡大断面図である。 １・・・本体、２・・・ガスタンク、３・・・ノズル、
４・・・混合部、５・・・燃焼部、６．６ａ、６ｂ・・
・空気孔（空気取入孔）、７・・・ガス導管、８・・・
混合調整部材（壁体）　、１０，２３，２４．２５ａ、
２５ｂ。 ２８・・・感熱部材（可変手段）、１１・・・調整空気
孔、１３・・・触媒、１９．２０・・・電極（着火部）
、２６・・・調整管（壁体）、２９・・・隙間（第２の
開口部）。 特許出願人　　　　　　松下電工株式会社代　理　人　
　　　　　弁理士　小谷悦司第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図 第　　４　　図 第　　５　　図 第　　６　　図 第　　１０　　　図 第　　１１　　図 第　　７　　図 第　　８　　図 第９１図（ａ）　　　　第９図（ｂ） 第　　１２　　　図 第　　１３　　　図 第　　１４　　　図 第　　１５　　図　　　　　　　　　　第　　１６　　
　図手続補正書（自発） 昭和６２年　４月　６日 １、事件の表示 昭和６２年特許願第３９３９３号 ２、発明の名称 触媒燃焼装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　　称　　　（５８３１松下電工株式会社４、代理人 ５、補正命令の日付 自発補正 ／“　・ ／′ ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）　　明細書第６頁第４行の「空気孔６から」を「
空気を」に補正します。 （２）同第６頁第１９〜２０行の「ガスの・・・・・・
変化する。」を次のように補正します。 「空気の取入孔の面積が変化することによってガスのイ
ンジェクター効果による空気の取入量が変化する。」 （３）同第７頁第６行の「７」を「１７」に補正します
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料ガスを収容するガスタンクと、前記ガスタンク
   からのガスの出口に位置するノズルと、ガスと空気を混
   合させる混合部と、その混合気体に点火する着火部と、
   混合気体を触媒燃焼させる燃焼部を備え、混合部には空
   気取入孔を設けるとともに、前記空気取入孔の開口面積
   を温度により可変する手段を設け、前記可変手段により
   着火後の炎燃焼から触媒燃焼へ移行せしめることを特徴
   とした触媒燃焼装置。 ２、可変手段が感熱素子により構成されたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の触媒燃焼装置。 ３、感熱素子が触媒燃焼の熱を受け易い位置に設けられ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の触媒燃
   焼装置。 ４、空気取入孔が開閉することにより面積を可変する第
   ２の開口部を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の触媒燃焼装置。 ５、混合部を形成する壁体が移動して空気取入孔の開口
   面積を可変することを特徴とした特許請求の範囲第１項
   記載の触媒燃焼装置。 ６、可変手段がバイメタルにより構成されたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の触媒燃焼装置。 ７、可変手段が形状記憶合金により構成されたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の触媒燃焼装置。