| 【発明の名称】 |
触媒燃焼器 |
| 【発明者】 |
【氏名】保野 幹
【氏名】羽田野 剛
【氏名】松本 俊成
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| 【要約】 |
【課題】より加熱効率を向上させた触媒燃焼器を提供する。
【解決手段】燃焼部１１は外枠３１の内側の燃焼室１４の内側に燃焼用触媒体１３を設け、さらにその上部に伝熱板２２を被せ、伝熱板温度検知部３８が伝熱板２２の温度が所定の温度に達した事を検知すると、伝熱板２２の周囲の排気口の排気口開閉弁３５を開くことのできる構成の触媒燃焼器で、伝熱板２２の温度上昇時間を短縮し、触媒燃焼熱により高温になる燃焼室１４近傍の空気と実際に燃焼により高温になった燃焼排ガスを調理鍋１９に当てることができ加熱効率を向上させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】外枠と、外周壁に開口を設けた燃焼室と、前記燃焼室内に配設された燃焼用触媒体と、前記燃焼室にガスを供給するガス吐出部と、混合管とガスに点火する点火プラグと、前記燃焼室からの触媒燃焼熱を被加熱部に伝熱する伝熱板と、前記燃焼室の外周の開口部と連通した消炎板と、前記伝熱板外周と前記外枠との隙間に開口する排ガスを放出する排気口と、前記排気口を開閉する排気口開閉弁と、前記伝熱板の温度を検知する伝熱板温度検知部を備え、前記伝熱板温度検知部が前記伝熱板の温度が所定の温度に達した事を検知すると、排気口開閉弁を開く構成の触媒燃焼器。
【請求項２】伝熱板の温度上昇に応じて排気口開閉弁の開弁量を調整する開弁量調整部を備え、前記開閉弁量調節部は前記伝熱板が低温の時は前記排気口面積を減らし温度上昇に応じて排気口面積を大きくする構成の請求項１記載の触媒燃焼器。
【請求項３】外枠の周囲に隙間を有して設けた筐体底部に給気口を設けた請求項１または２記載の触媒燃焼装置。
【請求項４】伝熱板は伝熱板外周から下向きに突設した伝熱板脚と、前記伝熱板脚から伝熱板外向きに延伸した放熱フィンとを有し、燃焼室は前記伝熱板脚内側に嵌入する構成の請求項１〜３のいずれか１項記載の触媒燃焼器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、触媒燃焼方式により被加熱物を加熱する触媒燃焼器の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、触媒燃焼を応用した加熱機器の触媒燃焼機器は、図４に示すようにケース１の底部の燃料部にガスボンベ３を装着し、ガスボンベ３をバルブを介してガス吐出ノズル４に連結し、ガス吐出ノズル４には外部空気が導入されるようにした混合管５を連結し、混合管５の上端部を燃料部の上方に設けた燃焼部に導き、混合管５上端のガス吐出部を囲繞するように通気性を有する酸化用触媒体６を配設し混合ガスの拡散経路には点火ヒータ７を配置し、酸化用触媒体６の外周には熱交換板８を配設するとともに、熱交換板８及び酸化用触媒体６の上面を容器２の底部に接触する加熱部と成し、燃焼部と燃料部との間を反射板９で区画し、熱交換板８上面には加熱部内部を可視な状態で開口すると共に、この開口部分を耐熱ガラス１０で覆う構成とした触媒燃焼器としたものである。なお、１１は消炎ネットで酸化用触媒体６からの排気ガスを燃焼室１の外へ排出するとともに、炎の外部への出炎を防止する。
【０００３】次に動作を説明する。燃料ガスをガス吐出ノズル４、混合管５を通して酸化用触媒体６へ噴出供給し、初期着火に基づいて酸化用触媒体６の触媒作用により触媒燃焼が開始される。機器使用者は耐熱ガラス１０を通して、触媒体６が燃焼により赤熱するのを目視で確認することで触媒燃焼が開始されたことを確認し、容器２を耐熱ガラス１０の上に載置する。酸化用触媒体６による燃焼熱、耐熱ガラス１０熱交換板８を介して容器２内の被加熱物との間で効率的な熱交換を行い、加熱したり保温したりするものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の触媒燃焼器においては、熱交換板上の容器の加熱は触媒の燃焼熱の輻射によるか、昇温した熱交換板、耐熱ガラスからの熱伝達によるので、排気ガスの熱は被加熱物の加熱に寄与する事なく捨てられ触媒燃焼熱が容器の加熱以外にも多く奪われてしまい、加熱効率が良くないという問題を有するものとなっている。
【０００５】そこで、本発明においては、加熱効率を向上させた触媒燃焼器を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を達成するため、外枠の内方の燃焼室と、燃焼室内に配設された触媒体と、この燃焼室にガスを供給するガス吐出部と、ガスに点火する点火プラグと、触媒燃焼熱を外部に伝熱する伝熱板と、この伝熱板外周と外枠との間に開口する排ガスを外部に放出する排気口と、この排気口を開閉する排気口開閉弁と、前記伝熱板の温度を検知する伝熱板温度検知部を備え、前記伝熱板温度検知部が前記伝熱板の温度が所定の温度に達した事を検知すると、前記排気口開閉弁を開く構成とするものである。この発明によれば、伝熱板の温度が十分上昇してから排気口を開くので燃焼室の温度上昇に要する時間を短くすることで、加熱効率の向上した触媒燃焼器が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、外枠と外周壁に開口を設けた燃焼室と、前記燃焼室内に配設された燃焼用触媒体と、前記燃焼室にガスを供給するガス吐出部と、ガスに点火する点火プラグと、前記燃焼室からの触媒燃焼熱を被加熱部に伝熱する伝熱板と、前記燃焼室の外周の開口部と連通した消炎板と、前記伝熱板外周と前記外枠との隙間に開口する排ガスを放出する排気口と、前記排気口を開閉する排気口開閉弁と、前記伝熱板の温度を検知する伝熱板温度検知部を備え、前記伝熱板温度検知部が前記伝熱板の温度が所定の温度に達した事を検知すると、前記排気口開閉弁を開く構成の触媒燃焼器とするものである。そして伝熱板の温度が十分上昇してから排気口を開くので燃焼室の温度上昇に要する時間を短くすることができるので、加熱効率を向上させる。
【０００８】本発明の請求項２記載の発明は、伝熱板の温度上昇に応じて排気口開閉弁の開弁量を調整する開弁量調整部を有し、開弁量調節部は前記伝熱板が低温の時は前記排気口面積を減らし伝熱板の温度上昇に応じて前記排気口面積を大きくするものであり、燃焼室の温度が低い間は排気口を開かずに燃焼室の温度上昇の時間を短縮し、燃焼室近傍の温度が上昇すると徐々に排気口を開き被加熱物に排気熱を当てることができるので、加熱効率を向上させる。
【０００９】本発明の請求項３記載の発明は、外枠の周囲に隙間を有して設けた筐体底部に給気口を配設する構成の触媒燃焼器とするものであり、給気口より常に空気が供給され燃焼室及び伝熱板以外の部材の温度上昇を抑えると共に熱移動させることで触媒燃焼で発生する熱量を効率的に被加熱物に与えることができるので、加熱効率を向上させる。
【００１０】本発明の請求項４記載の発明は、伝熱板は伝熱板外周から下向きに突設した伝熱板脚と、前記伝熱板脚から伝熱板外向きに一体に延伸した放熱フィンを備え、燃焼室は前記伝熱板脚の内側に嵌入するものであり、伝熱板の熱を有効に熱交換して被加熱物に与えられるので、加熱効率を向上させる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。
【００１２】（実施例１）図１において、１１は燃焼部で、筐体４５内には外枠３１を有し、その内側に燃焼部１１を設け、燃焼用触媒体１３、燃焼室１４、ガス吐出口１５、混合管１６、点火プラグ１７、消炎ネット２８で構成されている。１２は操作部で開閉弁２０と燃料タンク２１、圧電素子を利用した点火装置２２で構成されている。混合管１６は、ガス吐出口１５から噴出されるガスによるエゼクター効果により空気を吸引しやすい形状に形成されている。２４は燃焼用触媒体１３の上部を覆う伝熱板で熱伝導特性に優れたアルミが用いられている。２６は混合ガス整流室に導く導入管である。整流室２７の内圧は一様となり、燃焼用触媒体１３へ均一に混合ガスが供給される。２８は発泡金属や金網などからなる消炎ネットで燃焼室１４内で発生した炎が燃焼室１４の外に出ないようにして燃焼室１４の周囲の開口と連通し排気ガスを排出する。２９は開閉弁２０を操作するツマミであり、点火装置２２の動作片３０と機構で接続されている。３１は燃焼部１１を覆う外枠である。３２は熱電対でその起電力は、リード線３３により開閉弁２０内の電磁弁コイルに接続されている。３４は排気口で伝熱板２４の外周に上向きに開口しいる。３５は磁性体の排気口開閉弁で閉弁方向にバネ３６により付勢されているので、排気口開弁電磁石３７によって力が加えられない限り排気口３４を閉じている。伝熱板温度検知部３８は伝熱板に接触した熱電対３９からなっているので、伝熱板２４の温度にほぼ比例した熱起電力を発生する。伝熱板２４の上には被加熱物である調理鍋１９が載置されている。
【００１３】以上の構成をもとに動作について説明する。ツマミ２９を押して開閉弁２０を押すとガスがガス吐出口１５から噴出される。噴出ガスはスロート１６を通って、空気が吸引され混合室２５で完全に混合される。混合ガスは導入管２６を通って整流室２７に入り均一に燃焼用触媒体１３に供給される。ツマミ２９を押すと同時に点火装置２２も押され点火プラグから火花が発生し、燃焼用触媒体１３の下部の燃焼室１４内に炎が形成される。やがてこの炎により燃焼用触媒体１３自身の温度が上昇し触媒燃焼可能温度である２００℃以上になると、やがて燃焼用触媒体１３の上流側から触媒燃焼が開始され、やがて火炎が消えて触媒が燃焼反応を続けるので燃焼室１４の温度は上昇しそれに伴い燃焼室周囲の空気の温度も上昇する。また燃焼室１４に送り込まれたガスからの高温の排気も燃焼室１４の周囲の開口から排出される。しかしながら触媒燃焼開始時は燃焼室１４及び伝熱板２４の温度も上昇過程にあるので、さほど高温ではない。燃焼室近傍の雰囲気は温度が上昇し上昇気流となり上に上がろうとするが、伝熱板２４の温度が高温になっていないので排気口はほぼ閉鎖されこれらの温度の高い上昇気流は伝熱板２４の外周にある排気口３４から抜けて上に向かうことができない。このことにより、燃焼室１４及び伝熱板２４は不必要な放熱をすることなく効率よく短時間で高温になる。伝熱板２４が高温になると排気口開弁電磁石３７には十分な起電力が供給され排気口３４は開放され前述の高温の上昇気流が伝熱板２４に載置されている調理鍋１９に当たり加熱することになる。排気口３４が常に開放されているときに比べて伝熱板２４及び燃焼室１４の温度が高温になるまでの時間が短縮できることになる。
【００１４】この様に、伝熱板２４の温度が高くなるまでに要する時間を短縮する分だけ、熱効率が向上する。
【００１５】（実施例２）基本構成は実施例１と同じであるので、説明は省略し、実施例１と異なる部分を図２を用いて説明する。４０は伝熱板温度検知部で伝熱板２４に接するバイメタルからなり、伝熱板２４の温度が高温になると変位し反ってくる。４１は排気口開弁調節部で、伝熱板温度検知部のバイメタルの変位量をてこの原理によって増幅して排気口開閉弁４２に伝達する。この排気口開閉弁４２はバネにより閉弁方向に付勢されているが、排気口開弁調整部４１によって加えられる力によって開弁するようになっている。
【００１６】実施例１と同様に触媒燃焼が開始されての初期は、触媒燃焼開始時は燃焼室１４及び伝熱板２４の温度も上昇過程にあるので、さほど高温ではなく燃焼室近傍の雰囲気は温度が上昇し上昇気流となり上に上がろうとしても、伝熱板２４の温度が高温になっていないので排気口３４は閉鎖されこれらの上昇気流は伝熱板２４の外周にある排気口２４から抜けて上に向かうことができない。このことにより、燃焼室１４及び伝熱板２４は不必要な放熱をすることなく効率よく短時間で高温になる。しかしながら伝熱板２４が高温になって飽和していないときであっても、高温の燃焼排ガスは燃焼室１４外に放出されているので、燃焼室近傍の雰囲気は高温になっている。この時伝熱板２４の温度に応じて少しずつ排気口３４を開くようになっているので、調理鍋１９にやや高温の上昇気流を当てることで余熱ができる。
【００１７】この様に、伝熱板の温度上昇を早めるだけでなく、加熱効率も向上させる。
【００１８】（実施例３）基本構成は実施例１と同じであるので説明は省略し、実施例１と異なる部分を図３を用いて説明する。４５は触媒燃焼器の筐体で、排気口の相対面４６である底面に、給気口４７が配設されている。実施例１と同様に触媒燃焼が開始されてすぐは、触媒燃焼開始時は燃焼室１４及び伝熱板２４の温度も上昇過程にあるので、さほど高温ではなく燃焼室近傍の雰囲気は温度が上昇し上昇気流となり上に上がろうとしても、伝熱板２４の温度が高温になっていないので排気口３４は閉鎖されこれらの上昇気流は伝熱板２４の外周にある排気口から抜けて上に向かうことができない。このことにより、燃焼室１４及び伝熱板２４は不必要な放熱をすることなく効率よく短時間で高温になる。ひとたび高温になってしまうと、わずかであっても調理鍋１９を加熱する以外にも熱が使われ、筐体４５の温度も上昇してしまう。しかし筐体４５の底面には給気口４７が設けられているので、常に新鮮な空気が供給されその空気も周りの筐体４５などの温度を吸収し高温になり調理鍋１９に吹き付けられる。
【００１９】この様に燃焼室及び伝熱板以外の部材の温度上昇を抑え触媒燃焼で発生する熱量を効率的に調理鍋に与えるので、加熱効率を向上させる。
【００２０】（実施例４）基本構成は実施例１と同じであるので、説明は省略する。実施例１と異なる部分を図３を用いて説明する。伝熱板外端５０から下方に延びた伝熱板脚５１は、伝熱板外方に延びた放熱フィン５２を有している。燃焼室１４は伝熱板脚５１の内側に嵌入され、伝熱板脚５１は熱伝導によって高温になる。この時放熱フィン５２の放熱によって燃焼室近傍雰囲気温度は上昇する。
【００２１】この様に、伝熱板の温度の一部を伝熱板雰囲気温度上昇に用いれるので、加熱効率を向上させる。
【００２２】
【発明の効果】以上実施例から明らかなように、請求項１記載の発明によれば伝熱板の温度が十分上昇してから排気口を開くので燃焼室の温度上昇に要する時間を短くするので、加熱効率を向上させることができる。
【００２３】請求項２記載の発明によれば、燃焼室の温度が低い間は排気口を開かずに燃焼室の温度上昇の時間を短縮し、燃焼室近傍の温度が上昇すると徐々に排気口を開き被加熱物に熱風を当てるので、加熱効率を向上させる。
【００２４】請求項３記載の発明によれば、給気口より常に空気が供給され燃焼室及び伝熱板以外の部材の温度上昇を抑え触媒燃焼で発生する熱量を効率的に被加熱物に与えるので、加熱効率を向上させる。
【００２５】請求項４記載の発明によれば、伝熱板の熱を熱風としても被加熱物に与えられるので、加熱効率を向上させる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年４月１９日（１９９９．４．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３０４２１６（Ｐ２０００−３０４２１６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月２日（２０００．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１１０７２１ |
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