WO2007034879A1

WO2007034879A1 - 携帯式熱伝達装置

Info

Publication number: WO2007034879A1
Application number: PCT/JP2006/318753
Authority: WO
Inventors: Kenji Okayasu
Original assignee: Kenji Okayasu
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2007-03-29
Also published as: JP2007113908A

Description

明細書

携帯式熱伝達装置

技術分野

[0001] 本発明は、自らエネルギー源を有し、電力やガスの供給が困難な屋外等でも利用可能な、暖房器や暖房衣服等の外部の熱負荷へ熱を供給するための携帯式熱伝達装置に関するものである。

背景技術

[0002] 従来屋外等で使用する可搬式の暖房器として、ガスストーブ、懐炉等が広く普及している。し力これらのものは、身体の一部分しか暖まらな力たり、暖かさのコント口ールができなかったり不便なものであった。またバッテリーを使い、そのバッテリーからの電気エネルギーによって発熱を行う電気抵抗体を内部に分散させた暖房服やマット等が実用化されている。し力これらの装置は、現在でもバッテリーの質量エネルギー密度はあまり高くなぐ暖房に必要なエネルギーを十分な時間供給できない面があった。

[0003] これらの問題を解決すベぐ LPGをエネルギー源とし触媒で LPGを燃焼させて熱を取出し、これを空気の対流によって暖房させる衣服が知られている。（例えば特許文献 2参照。 )

し力ながら空気の対流だけでは、熱を隅々まで運ぶことが難しいため、上記燃焼装置に熱電変換素子を組込み、この起電力により熱媒の循環ポンプを駆動する暖房装置も知られている。（例えば特許文献 3参照。）

一方本発明者も触媒燃焼装置に熱駆動ポンプを組込み、加熱液体を循環させる携帯式熱伝達装置について既に提案している。（特許文献 1参照。 )

[0004] ところで、上記特許文献に開示された装置においてもっぱら採用されている燃焼器の触媒燃焼は、風が吹いたり、燃料と空気の混合比が少し変化しても途切れることがないタフな燃焼反応であり、また火炎燃焼よりも低温で燃焼できるという特徴を有している。しかしながら、理論混合比付近で長時間反応させると、燃焼温度が触媒にとつて高くなり過ぎて次第に劣化してしまう問題が存在する。これを防ぐため、理論混合比を外して反応させているが、燃料を濃くする方向に外すと着火性は向上し扱い易くなるものの、不完全燃焼となり燃料の無駄使いとなると共に、悪臭のする排気ガスを排出することになる。一方燃料を薄くする方向に外すと完全燃焼となり燃料の無駄がなくなり、排気ガスもきれいになるが、相対的に増大する空気量を賄うには非力なベンチユリ一管による空気吸引では限界がある。特に触媒は、混合気との接触面積が大きくなくてはならず、このため流路抵抗が大きくなりガスの噴出力以外に外部の動力例えばバッテリーでファンを回し空気を導入する等の手段が必要となり、携帯式装置にあっては、複雑で大掛かりになるうらみがあった。

[0005] 特許文献 1 :特許第 3088127号明細書

特許文献 2：特開平 9一 126423号公報

特許文献 3 :特開 2001— 116265号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] そこで本発明者は、燃焼方式としては触媒燃焼の代わりに火炎燃焼を採用し、しかも燃焼器内に火炎を留ませる配慮を施して、火炎燃焼による高温の熱発生を可能とすると共に、燃焼器と液体循環装置との間に熱電変換素子を組込むことで、ここを通過する熱により電気を起こし、これで液体循環装置を駆動させることに着目し、本発明を完成したものである。

課題を解決するための手段

[0007] すなわち本発明は、 LPGボンべを含むガス供給装置と、このガスで働くガス噴出ノズノレ及びベンチユリ一管とを備え、かつ始動のための混合比調整機構を有するガス' 空気混合装置と、ここで発生した混合気を燃焼室内で火炎燃焼させるためのものであって、かつ燃焼室内で燃焼によって生じた燃焼排気エネルギーを輻射エネルギーに一部変換するための多孔性固体輻射変換体を内蔵させた燃焼器と、これを囲んで設置した集熱体と、高温側を集熱体に低温側を液体循環装置にそれぞれ接合させた熱電変換素子と、該熱電変換素子で発生した電力で駆動する上記液体循環装置とからなり、燃焼器で発生した熱を液体回路を経て外部の熱負荷に伝えることを特徴とする携帯式熱伝達装置を要旨とするものである。 [0008] また本発明は、燃焼器を取り囲み、かつ燃焼器との間に空間を構成するように集熱体を設けたことを特徴とするものであり、さらに本発明は、ガス'空気混合装置における吸気ダクトの吸気孔外方近傍位置に吸気孔防風板を設けると共に、燃焼部の下流に設けた排気ダストの排気孔外方近傍位置に排気孔防風板を設け、吸気孔及び排気孔は装置の同一方向で互いに離して設置されていることを特徴とするものである。さらにまた本発明は、上記熱電変換素子の電力により駆動され集熱器の温度をモ二ターし、必要時にガス供給装置に働きかけてガスを遮断する制御装置を組込んだことを特徴とするものである。そして本発明は、上記制御装置を一時的に動かす電源を組込んだことも特徴とするものであり、さらに上記制御装置により制御された燃焼の状態を表示する状態表示器を備えたことをも特徴とするものである。

[0009] (作用）

本発明は、 LPGをガス'空気混合装置によって混合気とし、これを燃焼室内で燃焼によって生じた燃焼排気エネルギーを輻射エネルギーに一部変換するための多孔性固体輻射変換体を備えた燃焼器で火炎燃焼させるが、燃焼器を囲んで設けられた集熱体には高温側を集熱体に低温側を液体循環装置に接合させた熱電変換素子を配置しているため、加熱により液体循環装置内の液体を昇温させると共に、上記熱電変換素子により電力を発生することができ、これによつて上記液体循環装置を駆動させて外部の熱負荷に対して液体を循環させることができる。

実施例

[0010] 図 1は本発明携帯式熱伝達装置の第一の実施例を示し、その構成をブロック図で示したものである。

図において大きな長方形の枠が携帯式熱伝達装置 Aの本体全体を示し、この中のブロックが本発明を構成するそれぞれの装置を示しており、各ブロック間は使用するガス、空気、液体等の物質、熱、電気の流れを示す矢印でつながつている。

[0011] 本発明の携帯式熱伝達装置 Aのうちのガス供給装置 Bは、ガスボンベとその着脱装置、ガス開閉レバー、圧力レギュレーター、ガス開閉弁、ガス配管等からなっており、 LPGをガス'空気混合装置 Cへ一定圧力で供給するようになっている。そして始動のための混合比調整機構を有するガス'空気混合装置 Cは、ガス噴出ノズル、ベンチユリ一管、吸気ダクト、絞り弁、ディフューザ一等からなり、供給されたガスをノズルからベンチユリ一管に吹込み、発生した負圧で外気を吸気ダクト、絞り弁を通しェゼクタ一に導入し、ガスと空気をディフューザ一へ送るようになつていて、ディフューザ一でガスと空気は速度を落としながら混合していくようになっている。

このようにして得られた混合気の圧力は、ディフューザ一の中で速度のエネルギーが圧力のエネルギーに変換され、大気圧より僅かに高くなる。この圧力差が混合気を、燃焼器、排気ダ外を通り排出させる原動力となる。

[0012] 次の燃焼器 Dは、燃焼室内で燃焼によって生じた燃焼排気エネルギーを輻射エネルギ一に一部変換するための多孔性固体輻射変換体を内蔵したもので構成されている。燃焼器 Dは、例えばセラミックス等の耐熱性、断熱性が高くかつ熱線輻射能の高い材質で作られている。そして燃焼器上面には、多数の孔が設けてあり燃焼室まで貫通している。燃焼室は、一部又は全体が平坦で構成されていて、その面に上述の孔が貫通して設けられ、これが炎孔となっている。この炎孔の少し下流に火炎が形成され、火炎のさらに下流に多孔性輻射変換体が設置されている。このように構成されているため、高温の排気ガスはエネルギーの一部を燃焼室内部へ戻すことで混合気の燃焼を促進し、火炎を燃焼室内に保持させることができる。以上の構成にすることにより、今まで触媒燃焼でしかできなかった大気圧バーナーでの容器内燃焼が可能になると共に、触媒燃焼よりずっと高温でしかもより薄い混合気でも持続的に燃焼させることが可能になった。

なお多孔性固体輻射変換体によって、排気ガスは熱エネルギーの一部を取られてしまうので排気ガスの温度は少し低下するが、その分は燃焼器内部に戻されているので、燃焼器自体がより高温になる。

この燃焼器を囲んで設置された集熱体 Eは、燃焼器 Dからの熱を集めるもので、一般にアルミ、銅等の熱良導体で作られている。

[0013] また熱電変換素子 Tは、高温側が上記集熱体 Eに接合し、低温側が後述する液体循環装置 Fの液体循環回路 Gに接合して配置されている。高温の燃焼器 Dで発生した熱は、集熱体 Eで集められ、熱電変換素子 T内部を通り、低温の液体循環装置 F に伝えられるが、このとき熱電変換素子 Tに起電力が生じる。このときの熱電変換素子 Tの接合は、それぞれの側が相手方の機器に密着していることが好ましい。

[0014] 液体循環装置 Fは、モーター等を備えており、熱電変換素子 Τの内部を通った熱を液体循環回路 G内部の液体に作用して昇温させると共に、上記熱電変換素子 Τで発生した電力でモーターを駆動して液体循環装置 Fを起動し、液体を外部の熱負荷 Η まで移送、循環させるようになつている。

[0015] 以上説明したように本発明は、 LPGを多孔性固体輻射変換体を内蔵した燃焼器によって燃焼させることにより、高温状態で安定した熱を発生させ、この熱を集熱体 Εで集めて熱電変換素子 Τにより電力を発生させると共に、液体循環装置 F内の液体を昇温させるようにした携帯式熱伝達装置であるから、発生した電気により液体循環装置の循環機関を駆動させて、液体を外部熱負荷に伝達させることができる利点がある。また、このような構成を採用したことにより、熱エネルギーを液体加熱と起電力の発生に使用できると共に、装置全体を小型化でき、取扱性にも優れ、携帯性にも富んだ特徴を有している。

[0016] 図 1に示した第一実施例においては、さらに上記熱電変換素子 Τで発生した電力の一部を用いて安全機能を組込んでいる。すなわち熱電変換素子 Τの電力により駆動される温度センサー Jは、集熱体 Eの温度をモニターし、必要時にガス供給装置 B に働きかけてガスを遮断する制御装置 Iを組込んでいる。この制御装置 Iは、集熱体 E に取付けた温度センサー Jでこの部分の温度をモニターし、集熱体 Eの温度が設定温度以上になったとき、ガス供給装置 Bに働きかけてガスの供給を遮断する。また、燃焼器 Dの炎が何等かの要因で立消えしたときも、集熱体 Eの温度が別の設定温度以下になることにより、ガスを遮断するようになっている。

このような制御装置 Iを組込むことにより、燃焼異常による障害を未然に防止し、安全を確保できることとなる。

[0017] さらに同図においては、制御装置 Iにつながる液晶表示器等の状態表示装置 Kを設けており、上記の制御装置 Iにおける制御状態、さらには携帯用熱伝達装置 Aの作動状態を表示することができるため、熱伝達装置の利便性を向上させることができ、さらには異常表示等の表示も可能で、安全性の確保にも寄与する。

[0018] また上記実施例においては、上記制御装置 Iにバッテリーによる電源 Lを組込んでいる力これは熱伝達装置を起動する際に、制御装置 Iに電気を一時的に供給するためのもので、熱電変換素子 Tが十分な起電力を発生させるまでの繋ぎの役目を果たす効果がある。

[0019] 図 2は本発明携帯式熱伝達装置の第二の実施例を示すものである。この装置は基本的には上記の実施例と同様、 LPGボンべを含むガス供給装置 Bと、ノズル及びべンチユリ一管を備え、かつ始動のための混合比調整機構を有するガス'空気混合装置 Cと、燃焼によって生じた燃焼排気エネルギーを輻射エネルギーに一部変換するための多孔性固体輻射変換体を内蔵した燃焼器 Dと、集熱体 Eと、熱電変換素子 T と、液体循環装置 Fとからなっている。

このうちガス供給装置 Bは、頂部にツマミ 10を有する圧力レギュレーター 9と、内部に LPGが充填され、ガス開閉レバー 6とガス開閉弁 7とを介して連結されたガスボンベ 8とからなっており、さらにこの出口と後述するガス ·空気混合装置 Cとの間の通路には、ガス遮断バルブ 24及びその操作用のボタン 25が設けられている。

[0020] 一方ガス'空気混合装置 Cは、後述する燃焼器 Dと一体型になっているが、吸気孔

1 'を設けた吸気ダクト 1と、この吸気ダクト 1に貫通して設けられたガス噴出ノズノレ 2とを備えていて、この下流側にはベンチユリ一管 3及びディフユーザー 11がそれぞれ連設され、下流端は燃焼器の入口に臨むようになつている。なお図中 4は空気の吸入量を調節するための絞り弁であり、 5はこれを作動させるレバーである。

[0021] 上記ガス供給装置 Bとガス'空気混合装置 Cの作用について説明すると、ガス開閉レバー 6を操作してガス開閉弁 7を開くと、ガスボンベ 8からの LPGが圧力レギユレ一ター 9で一定圧にされた後、ガス噴出ノズル 2に供給される。ガス供給ノズル 2の内径は、例えば直径 40マイクロメートル〜直径 60マイクロメートル程度で、ノズノレに加わる圧力は 2. 9 X 10⁴Pa〜： 19. 6 X 10⁴Paゲージ圧位が適当で、圧力レギュレーターつまみ 10を回して調圧される。ガスはベンチユーリー管 3のェゼクタ一で吸気ダクト 1から空気を吸引し、ディフユーザー 11で速度を弱めながら空気と混合する。こうしてできる混合気は、レバー 5を操作して絞り弁 4の開度を調整することにより混合比を変えること力 Sできる。着火時は濃い混合比が必要であるが、定常運転時には理論混合比より少し薄い混合比が不完全燃焼もなく好ましい。本発明における混合比調整機構は、上述した例のように空気量を制限して行う方法が簡便で好都合であるが、空気量はそのままでガスの供給量を増すことでも混合比を濃くすることができる。この場合はもう 1個のガスノズノレをディフユザ一内に設けて圧力レギュレーターと配管で繋ぎ、間にガス開閉バルブを設置すれば良い。そして混合比を濃くする場合は、このバルブを開にすれば良い。この場合のガスノズルは、ディフューザ一の下流部分で、流れに対し略直交するような方向に噴出するよう設置すれば空気吸引には影響を及ぼすことなぐガスと空気の混合に寄与することとなる

[0022] 燃焼部は、燃焼室 12を備えた燃焼器 Dと、これを取り囲むアルミ等の熱良導体で作られた集熱体 Eを含んでいる。燃焼器 Dは、燃焼室 12の上流側に、平坦面 13まで開孔して炎孔 14として機能する多数の間隔を隔てた孔 15を有する。燃焼室 12は内容積が例えば lOcc以下の大変小さいものである。点火用に燃焼室 12内に延びる点火プラグ 16が設けられている。

[0023] また燃焼器 Dには、燃焼室 12の出口に燃焼室内で燃焼によって生じた燃焼排気エネルギーを輻射エネルギーに一部変換するための多孔性固体輻射変換体 17が設けられ、この実施例における多孔性固体輻射変換体 17としては、例えば直径 0. 1 mm〜0. 3mm程度の耐熱金属の針金を網目に編んだ金網を用いている。

[0024] 先ず着火のために、レバー 5により絞り弁 4を調整して空気量を少なくすることで濃い目に設定された混合気が燃焼器 Dの多数の孔 15から燃焼室 12内へ噴出する。孔 15から噴出した混合気は、急激に拡大した平坦面 13のために出口近くに渦を作る。次に点火プラグ 16の火花で混合気が爆発し、渦にも着火して炎孔 14からの炎が合体し一つの火炎面 18が形成され、そして平坦面 13近くで安定する。燃焼により燃焼室 12の壁面温度は上昇し、この熱は炎孔 14上部も暖めこれにより混合気は予熱され、これにより混合気の燃焼速度が上昇する。一方燃焼による高温の排気ガスは、上記の多孔性固体輻射変換体 17を構成する金網の針金の直径が細いので、熱容量が小さく直ぐに昇温し、数百度になり電磁波として輻射エネルギーを四方八方へ放射するようになる。輻射エネルギーの一部は、上流側すなわち火炎面を加熱して燃焼が大幅に促進される。また上記多孔性固体輻射変換体 17の位置も重要で、火炎面から離れ過ぎると熱輻射の効果が小さくなり、逆に火炎面 18に近過ぎると、着火時の火炎形成ができなくなることが分かった。このことから、多孔性固体輻射変換体 1 7を燃焼室 12の平坦面 13から 5mm〜： 15mm程度の距離に設置するのが適当である。このように排気ガスのもつ熱エネルギーを輻射エネルギーという形で火炎へ熱還流させることができる。混合気は強く熱せられているため、燃焼速度はしだいに速くなつてくる。この状態をしばらく時間的に維持する必要があるが、これは、多孔性固体輻射変換体 17や燃焼器 Dの温度が上昇し、燃焼促進機能を発揮するまでの加熱時間である。その後、レバー 5を動かし絞り弁 4の開度を大きくして空気を導入すると、混合気の流量が増加し燃焼室 12内の流速も早くなる。通常の燃焼室であればここで火炎面下流に吹き飛んでしまうこととなる。し力、し予熱と熱還流で加熱された混合気は、この流速に対応する燃焼速度をもっため、吹き飛ぶことなく安定した状態で燃焼室内に保持され、保炎が達成される。混合気は理論混合比より少し空気過剰になっているため、燃焼は完全燃焼で多くの熱エネルギーが発生し還流、予熱に回るため火炎の安定度はどんどん高まっていく。このように火炎の燃焼速度を高めることにより、小さな燃焼室 12で大量のガスを燃やすことができるため、同出力の触媒燃焼器よりも小型化でき、携帯式の熱伝達装置の燃焼器としては最適のものといえる。

燃焼室 12で発生した熱は、燃焼器 Dを取り囲む集熱体 Eで集められ、これに密着した熱電変換素子 Tの高温側に伝えられる。一方熱電変換素子 Tの低温側には、熱良導体の銅、アルミ等で作られた排熱板 19が密着され、内部を同じく熱良導体で作られたパイプ 20が貫通するようになっている。パイプ 20は、排熱板 19、外部の熱負荷 H、循環ポンプ 21を通り、排熱板 19に戻る回路を形成し、内部は液体で満たされている。熱は熱電変換素子 Tの高温側から低温側へ伝わっていき、これに密着している排熱板 19に伝わっていくことになる。このとき熱が熱電変換素子 Tを通過することで熱起電力が発生し、これをリード線 22でモーター 23へ導入することにより、モータ一 23に連結された循環ポンプ 21を回し、パイプ 20内の液体を循環させることができる。

ここでは、排熱板 19と循環ポンプ 23を両者をつなぐパイプ 20、モーター 23が、液体循環装置 Fを構成している。このように燃焼器 Dで発生した熱は、集熱器 E、熱電変換素子 T、排熱板 19、パイプ 20、液体へと伝えられ、外部の熱負荷 Ηまで移送される。

なお光電変換素子 Τの低温側は、上記のように排熱板を介しパイプ 20に接合させること力高温側との温度勾配を大きくとることができて好ましいが、これを例えば液体循環装置 Fにおける循環ポンプ 21に接合させることも可能である。

[0026] 本発明の多孔性固体輻射変換体 17として使われる金網は、一層でも効果があり、複数枚重ねるとより効果的になるが、あまり多くなると流路抵抗が増加してしまうため、非力な大気圧バーナーでは吸込み空気量とのかねぁレ、で決める必要がある。また金網の目の粗さも同様で、 80番〜 40番程度が好ましい。さらに金属にセラミクスコーテイングすることで熱による損耗を防ぐと共にセラミタスが良好な輻射能をもっため金網にとつて効果的である。さらに金網の代わりに発泡セラミクスを使用しても良い。

[0027] また本発明に使用される熱電変換素子 Τは、熱によって異種金属の接合面に生ずる熱起電力いわゆるジーベック効果を利用して熱エネルギーの一部を電気工ネルギ一に変換する素子のことで、異種金属でループを作り、 2力所の接合面をそれぞれ一方は熱し他方は冷却すると、それぞれの接合面に起電力が発生してループ内に電流が流れる現象を利用するものである。例えば金属としてテルル'鉛合金に他の金属を加え、 Ρ型、 Ν型半導体を形成し、これらの接合面で高い熱起電力が発生することが知られているので、これらを多数並べて、それぞれを板状の電極で結ぶと接合面が得られる。そしてこの多数の接合面を直列に繋いだ一方の面を高温側、他方の面を低温側にして用いればよレ、。なお絶縁のため接合面を覆うように、薄いセラミタスでカバーすることが一般に行われている。

[0028] またこの実施例では、熱電変換素子 Τ力発生した電力の一部をリード線 22で取出す際に分枝して制御装置 Iにも供給している。この制御装置 Iは、温度センサー Jにより集熱体 Eの温度をモニターして設定値以上になると過熱と判断し、ガス供給装置 Bに設けたガス遮断バルブ 24への電気供給を止めるようになつている。ガス遮断バルブ 24は、電磁石により通電時のみガスを通過させる弁で、本装置 I動作中は常に通電されている。そしてボタン 25を矢印方向に押すことで、弁が電磁石に吸着され弁が開くようになつている。次に火炎が何等かの理由で立消えた場合、燃焼状態からの立消えでは集熱体 E の温度が、もう一つの設定値以下になること及び温度が下力り続けていると立消えと判断し、制御装置 Iはガス遮断バルブ 24への通過を遮断する。また点火ミスによる場合は、電源スィッチ 26が ONになってからある一定時間（30秒〜 60秒）以内に集熱体 Eの温度上昇がないとき点火ミスと判断し、ガス遮断バルブ 24への通電も止められる。

電源 Lは、ノッテリーでスィッチ 26を ONにすると制御装置 Iに電気を供給するようになっている。スィッチ 26は、リンク機構でガス開閉レバー 6と機械的に連結されていて、ガス開閉弁 7が開かれるとスィッチ 26が〇Nになるようになつている。

以上のように、制御装置 I、状態表示器 K及び電源 Lをを組込むと、燃焼異状による障害を未然に防止して異状表示もできるため、装置の安全性を高めることができ、さらにはこれら制御および表示を安定的に行える効果がある。

[0029] 図 3は本発明の第三の実施例の一部を示しており、例えば図 2に示した第二の実施例の燃焼部を中心にした構成を図 3の構成に置き換えた別の例を示すものである。この実施例では、集熱体 Eがアルミ等の熱良導体で作られ、そして燃焼器 Dを完全に取り囲み、かつ燃焼器 Dとの間に空間を構成するような寸法形状になっている。両者の結合は、混合気が入ってくる燃焼器 Dの上部を取り囲むように配置された断熱材シール 31のみで行われている。集熱体 Eには、上流側熱交換部 32と下流側熱交換部 33を構成する多数の孔 34、 35がそれぞれ明けられている。上流側熱交換部 3 2は、断熱シール 36でベンチユリ一管 3と結合されている。

そして燃焼室 12には、上記図 2の実施例と同様、出口部分に燃焼室内で燃焼によつて生じた燃焼排気エネルギーを輻射エネルギーに一部変換するための多孔性固体輻射変換体 17が設置されてレ、る。

[0030] 上記実施例では、燃焼器 Dと集熱体 Eとの間が空気の断熱層となっているため、燃焼器 Dの熱は、もつばら下流側熱交換部 33及び上流側熱交換部 32で集熱体 Eに伝えられ、燃焼状態では燃焼室 12で発生した熱は燃焼器 Dの壁を通して伝熱では集熱体 Eには伝わらない。よって、燃焼器 D自体が図 2の第二の実施例より高温になることで、燃焼がより促進される。し力、も混合気予熱は、上流側熱交換部 32が加わり 2 段となって燃焼室 12内の火炎はより吹飛びに《安定する。また高温の排気は、下流側熱交換部 33で熱が回収されて熱電変換素子 Tに吸収されるため、第二の実施例よりも低くなり結果として多くの熱を無駄なく熱電変換素子 Tに供給し得ると共に火炎の一層の安定化も達成することができる利点がある。

なお第三の実施例で使われる燃焼器 Dは、輻射能に優れた耐熱性のセラミタスで形成するのが良レ、が、ステンレス等の耐熱性金属でも十分に使用可能である。

[0031] 図 4は本発明携帯式熱伝達装置の第四の実施例を示すものである。この実施例では、燃焼部として第三の実施例と同様な構成を採用し、さらに下流側熱交換部 33から出る排気ガスを装置外に排出するための排気ダクト 40と、その排気孔 41の外方近傍に設けられた風よけ用の排気孔防風板 42とを備えている。一方吸気ダクト 1の吸気孔 1，の外方近傍にも吸気孔防風板 43が設けられてレ、る。そして吸気孔 1，及び排気孔 41は、装置の同一方向で互いに離して設置されてレ、る。

[0032] これは、外部から風を受けたとき吸気孔 1 '及び排気孔 41に同一の風圧が加わるようにして、火炎の吹き消えが起こらないようにするためで、大気圧バーナー式の風呂釜等で実用化されている。風呂釜の場合には、吸気孔'排気孔が一体で作られ互いに熱交換することで排気損失を少なくするようになつている。この実施例でもこのようにすることで損失を減少することができる。し力しながら本発明の燃焼室 12は、風呂釜等の場合の数百分の一程度の内容積しかなく燃焼室負荷 (燃焼室発熱量/燃焼室内容積 cc)が高い。これは燃焼室温度が高くなり、火炎が安定する反面、燃焼騒音が大きくなる。この騒音はディフユーザー 11、ベンチユリ一管 3、吸気孔 1 'へと向うものと排気ダクト 40に向うものとに分かれ、そして大気に解放され減衰、消滅してしまう。ここでもし吸気孔 1 'と排気孔 41とが近接していると、吸気孔及び排気孔が音響学的に結合して、ある特定の周波数が強められる共振が発生し易くなり、騒音が圧力変動へ変化してレ、き火炎は消されてしまう。これを防止するため、燃焼室、排気孔と燃焼室の気体の通る道の距離をできるだけ短くすると共に互いにある距離を離して設置する必要がある。どうしても近接させなければならない場合、両者の間に壁を設けて音響学的結合を遮断する必要がある。防風板 42， 43は、吸気孔 1 '及び排気孔 4 1に直接風圧が加わらなレ、ように孔を完全に覆う大きさにすることが好ましレ、。防風板は、吸気孔 1 '及び排気孔 41の面より間隔をあけて設置して、その間隔から吸気、排気が行われる。なお吸気孔 1 '及び排気孔 41に設ける防風板 42, 43は、図示したように互レ、が同一平面となるようにすることが風圧の差がなくより好ましレ、が、平面位置が若干ずれてレ、ても構わなレ、。

[0033] さらにこの実施例では、排気ダクト 40の中に図示するように熱交換器 44を設置している。液体は熱電変換素子 Tの起電力で駆動する循環ポンプ 21により、排熱板 19、熱交換器 44、外部の熱負荷 Hの順に廻り、また循環ポンプ 21に戻るようになつている。これにより排気ガスの熱エネルギーの一部を熱交換器 44で回収し、外部の熱負荷 Hに供給することで熱効率が向上する。

図面の簡単な説明

[0034] [図 1]本発明の携帯式熱伝達装置の第一の実施例を示すブロック図である。

[図 2]本発明の携帯式熱伝達装置の第二の実施例を示す一部切断正面図である。

[図 3]本発明の携帯式熱伝達装置の第三の実施例を示す部分的な断面図である。

[図 4]本発明の携帯式熱伝達装置の第四の実施例を示す一部切断正面図である。符号の説明

[0035] A 携帯式熱伝達装置本体

B ガス供給装置

C 空気吸引 'ガス'空気混合装置

D 燃焼器

E 集熱体

F 液体循環装置

G 液体循環回路

H 外部の熱負荷

I 制御装置

J 温度センサー

κ 状不¾：

L 電源

T 熱電変換素子吸気ダクト

'吸気孔

ガス噴出ノズルベンチユリ一管絞り弁

レバ一

ガス開閉レバーガス開閉弁

ボンべ

圧力レギュレーター圧力レギュレーターッマミディフユーザー燃焼室

平坦面

炎孔

穴

点火プラグ

多孔性固体輻射交換体火炎面

排熱板

パイプ

循環ポンプ

リード線

モーターガス遮断バルブボタン

スィッチ

断熱材シール上流側熱交換部下流側熱交換部孔

孔

断熱シール排気ダクト排気孔排気孔防風板排気孔防風板熱交換器

Claims

請求の範囲

[1] LPGボンべを含むガス供給装置と、このガスで働くガス噴出ノズノレ及びベンチユリ一管とを備え、かつ始動のための混合比調整機構を有するガス'空気混合装置と、ここで発生した混合気を燃焼室内で火炎燃焼させるためのものであって、かつ燃焼室内で燃焼によって生じた燃焼排気エネルギーを輻射エネルギーに一部変換するための多孔性固体輻射変換体を内蔵させた燃焼器と、これを囲んで設置した集熱体と、高温側を集熱体に低温側を液体循環装置にそれぞれ接合させた熱電変換素子と、該熱電変換素子で発生した電力で駆動する上記液体循環装置とからなり、燃焼器で発生した熱を液体回路を経て外部の熱負荷に伝えることを特徴とする携帯式熱伝達装置。

[2] 燃焼器を取り囲み、かつ燃焼器との間に空間を構成するように集熱体を設けたことを特徴とする請求項 1記載の携帯式熱伝達装置。

[3] ガス ·空気混合装置における吸気ダクトの吸気孔外方近傍位置に吸気孔防風板を設けると共に、燃焼部の下流に設けた排気ダストの排気孔外方近傍位置に排気孔防風板を設け、上記吸気孔及び排気孔は装置の同一方向で互いに離して設置されていることを特徴とする請求項 1又は請求項 2記載の携帯式熱伝達装置。

[4] 上記排気ダクト内に、液体循環装置における液体回路の一部を配設すると共に該部に熱交換機能を組込んだことを特徴とする請求項 3記載の携帯式熱伝達装置。

[5] 上記熱電変換素子の電力により駆動され集熱体の温度をモニターし、必要時にガス供給装置に働きかけてガスを遮断する制御装置を組込んだことを特徴とする請求項 1なレ、し請求項 4のレ、ずれかに記載の携帯式熱伝達装置。

[6] 上記制御装置を一時的に動かす電源を組込んだことを特徴とする請求項 1なレ、し請求項 5のいずれかに記載の携帯式熱伝達装置。

[7] 上記制御装置により制御された燃焼の状態を表示する状態表示器を備えたことを特徴とする請求項 1ないし請求項 6のいずれかに記載の携帯式熱伝達装置。