JPS61250413A - 熱風発生装置 - 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】 〔発明の技術分舒〕 本発明は熱風発生装置に係り、特に液化ガスを無炎で完
全燃焼させて得られる燃焼排気を利用して高温の熱風が
得られるようにした熱風発生装置に関する。

〔従来技術〕

従来がら、熱収縮チューブの収縮作業、乾燥。

解凍、接着、プラスチックの成型、あるいは半田の溶融
等を熱風により行なうことは一般に知られている。

ところで従来、この種の熱風を発生させる装置としては
、電気ヒータと送風ファンとを備えたヘアドライヤに似
た構造のものが用いられている。

ところが、例えば熱収縮チューブに見られるように、旧
来はポリ塩化ビニル系のものが主流であったものが、最
近では耐熱性の索材が中心となってきており、ために旧
来は２００〜３００°Ｃの熱風で作業できたものが、耐
熱性新素材として例えばシリコンゴム系の収縮チューブ
を用いる場合には４００〜５００ｏＣの熱風が必要とな
る。

このため、従来の電気式のものでは熱風の温度が不足す
るという問題がある。

また、電カケープルや電話ケーブルを結束したものに収
縮チューブを被覆する等の場合には、温度はもとより熱
風量も多量に必要となり、これを従来の電気式のもので
得ようとすると、ＡＣｌｏｏ　Ｖ仕様で８００〜１５０
０　ＫＷにも達してしまう。

またケーブル作業に限らず、この種の熱風発生装置を用
いる作業の多くは、屋外や電源の取り難い場所が多いた
め、従来の電気式のものは使用できないこともあり、ま
た降雨時等ではショートのおそれがある。また仮え電源
が確保できたとしても、使用電力が大きいため装置が大
型となって電源フードも太く重くなり、ために長時間の
作業には不向きであるという問題がある。

このため一部では、電気式の熱風発生装置に代えて、ガ
ソリントーチや液化ガスを用いたガストーチの炎を使用
することも行なわれているが、炎の場合にはケーブルの
火災事故や引火事故、あるいは炎による機器類の損傷の
おそれがあり、実用上大きな問題がある。

〔発明の目的〕

本発明はかかる現況に鑑みなされたもので、高温、多量
の熱風を小型の装置で容易に得ることができ、しかも炎
を用いる場合と異なり火災等のおそれがない熱風発生装
置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、液化ブタン、液化プ四パン等の液化燃料ガス
を噴出するガス噴出部と、ガス噴出部の出側に設けられ
ガス噴出部から噴射されるガスのエゼクタ作用により外
部から空気を吸引して混合ガスを生成する混合ガス生成
部と、複数の直線通路内を通過する混合ガスと接触して
混合ガスを完全燃焼させる燃焼触媒が組込まれた燃焼部
と、燃焼部での燃焼排気を熱風として吐出する熱風吐出
部と、前記混合ガス生成部に強制的に空気を供給する送
風部とを備え、前記混合ガスを燃焼させてその炎で燃焼
触媒を反応温度まで昇温するとともに、送風部から混合
ガス生成部に強制的に供給される空気により、前記炎を
吹消して以後燃焼触媒部分で無炎の完全燃焼を行なわせ
、かつ前記送風部からの空気により燃焼排気を熱風吐出
部から勢いよく吐出させるようにしたことを特徴とする
。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図において１は、把手１ａを有する中空Ｔ形状の本
体であり、この本体１の先端には、先端に熱風吐出口２
ａを有する筒状の燃焼ケース２の基端が連結されている
。

前記本体１の把手１ａ内には、第１図に示すように下端
に注入弁４を有する燃料タンク３が組込まれており、こ
の燃料タンク３に充填された液化ガス５は、例えば多孔
質状の吸上げ体６を介して吸上げられ、中間部に液化ガ
ス５の流量を微少コントロール可能なニードルパルプ等
のパルプ７を有するガス配管チューブ８および後述する
熱交換器配管９を介して最終ガスジヨイント１０に導ひ
かれるようになっている。

前記パルプ７は、第１図に示すようにその操作部７ａが
前記把手１ａ外に位置しており、この操作部７ａの回動
操作によりパルプ７の開度が調整され、燃料タンク３か
ら吸上げられる液化ガス５の流量が制御されるようにな
っている。

また前記ガス配管チューブ８および熱交換器配管９は、
いずれも金属パイプで形成され、かつ熱交換器配管９は
、熱伝導の良好な例えば銅または黄銅パイプで形成され
ており、熱交換器配管９の中間部は、第１図に示すよう
に前記燃焼ケース２の熱風吐出口２３下流側で２〜３回
コイル状に巻かれて熱交換器９ａを構成している。

また前記ガス配管チューブ８と熱交換器配管９とは、第
１図に示すように取付用ジヨイント１１を介して着脱可
能に接続されている。

前記最終ガスジヨイント１０は、第１図に示すように金
属材料で形成されて筒状をなしており、その先端部は、
加〜団μのステンレス鋼または銅合金の粒子を焼結して
なるフィルタ１２が内装され先端に１００μ〜３００μ
φのオリフィス１３が形成された金属製のガス出口部材
１４の基端に螺装連結され、その間は０リング１５によ
りシールされている。

また前記ガス出口部材１４の先端には、第１図および第
２図に示すように先端がラッパ状に拡大しその先端面に
多数の孔１６ａを有する金属製の燃焼火口１６が装着さ
れた金属製のノズル１Ｔの基端が螺装連結されている。

このノズル１７の前記オリフィス１３出側位置には、第
１図および第２図に示すようにオリフィス１３から１０
０〜３００　ＴｎＡｅｃの流速で噴出される液化ガス５
のエゼクタ作用により外部から空気を吸引するための燃
焼空気口１８が設けられており、前記オリフィス１３か
ら噴射された液化ガス５と燃焼空気口１８からｇ！に引
された空気とは、前記ノズル１Ｔ内で混合されて混合ガ
スとなり燃焼火口１６から噴出されるようになっている
。

前記燃焼火口１６と熱交換器９ａとの間には、第１図に
示すように燃焼大口１６から噴出される混合ガスを無炎
で完全燃焼させるための燃焼触媒１９が配置され、また
この燃焼触媒１９と燃焼火口１６との間には、燃焼火口
１６から噴出される混合ガスに点火するためのスパーク
プラグ２０が配されている。

前記燃焼触媒１９は、第１図および第２図に示すように
白金、パラジウム等の責金属触媒を、触媒が付着し易く
熱ショックに強いコージライト系またはムライト系セラ
ミック製の担体上に担持させて形成されており、前記担
体は、混合ガスの通気性をよくして圧力損失を少なくし
、しかも混合ガスと触媒とを充分に接触させるようにす
るため、格子状あるいはハニカム状等内部に軸方向の直
線通路１９ａが多数形成される円筒状をなしている。こ
の燃焼触媒１９は、例えば前記担体を塩化白金酸の塩配
酸性とした１％水溶液に浸すとともに真空含浸させて乾
燥し、これを水素気流中で還元させて製作されている。

また前記スパークプラグ２０は、第１図に示すように取
付ねじ２１を介して前記燃焼ケース２内に固定され、そ
の高電圧ケーブルｎは絶縁碍子２３を介して引出され、
前記把手１ａ内に配した圧電素子２４に接続されている
。この圧電素子２４のアース２４ａは前記ガス配管チュ
ーブ８に接続され、また圧電素子２４操作用の点火釦す
は、把手１ａ外に突出配置されている。そしてこの点火
釦２５を操作することにより、前記スパークプラグ２０
と燃焼火口１６との間で火花が発生し、燃焼大口１６か
ら噴出される混合ガスに点火されるようになっている。

一方、前記本体１の基端内部には、第１図に示すように
本体１の基端開口部に装着されたガード金網２６を介し
て外気を本体１内に強制的に吸引する送風ファン２Ｔお
よびこれを駆動する小型モータ２８がそれぞれ組込まれ
ており、またこの小型モータ２８の電源は、把手１ａ内
に組込まれた乾電池２９が用いられている。そしてこの
乾電池２９と前記小型モータ２８とは、前記ノズル１７
の内部温度を感知して閉成される例えばバイメタルスイ
ッチ等の常開の感熱スイッチ（資）を介して接続されて
いる。

すなわち、前記乾電池２９は、第１図に示すようにその
８ｉＩ極端が把手１ａ内に配した絶縁板３１の陽極３１
ａに接触するとともに、陰極端が陰極スプリング３２を
介してキャップおで支持されており、前記陽極３１ａは
、前記感熱スイッチ加を介して前記小型モータ２８の陽
極２８ａに接続され、小型モータ２８の陰極２８ｂは、
把手ｊａ　ｔキャップ羽、および陰極スプリング３２を
介して前記乾電池２９の陰極端に接続されている。そし
て前記感熱スイッチ（資）の閉成により前記小型モータ
２８が起動されて送風ファン２Ｔが回転駆動し、外部か
ら吸引された空気の概略２０％程度は、前記燃焼空気口
１８を介して強制的にノズル１７内に供給されるととも
に、残余の概略８０％程度の空気は、ノズル１７および
燃焼触媒１９の外周部を通って燃焼ケース２の熱風吐出
口すに供給されるようになっている。

前記ノズル１７の燃焼空気口１＆外周位置には、第１図
および第２図に示すように前記送風７アン２７に向かっ
てラッパ状に拡がる炎吹消しスカー）３４が取付けられ
て送風７アン２７から送風される空気を積極的に燃焼空
気口１８に導びくことができるようになっており、また
前記ノズル１７先端外周部には、送風７アン２７からの
送風が直接燃焼触媒１９に衝接して燃焼触媒１９が過冷
却されるのを防止する筒状の送風ガイドおが取付けられ
ている。

次に作用について説明する。

使用に際しては、まず操作部７ａを開側に回動操作して
パルプ７を開く。すると、燃料タンク３内の液化ガス５
は、内外の圧力差により吸上げ体６を介して吸上げられ
るとともに、ガス配管チューブ８および熱交換器配管９
を介して最終ジヨイント１０に導びかれ、さらにガス出
口部材１４内のフィルタ１２を通過して異物が除失され
た後、オリフィス１３からＺｏｏ　〜３００　ｍ／ｓｅ
ｃの流速でノズル１７内に噴射される。

液化ガス５がオリフィス１３から噴射されると、そのエ
ゼクタ作用により外気が燃焼空気口１８からノズル１７
内に吸引され、液化ガス５と外気とがノズル１７内で混
合されて混合ガスが燃焼火口１６から噴射される。

この状態で点火釦δを操作すると、スパークプラグ四と
燃焼火口１６との間で火花が発生して燃焼火口１６から
噴射される混合ガスに点火され、混合ガスは燃焼火口１
６の面で炎を伴なって燃焼される。この燃焼熱により、
燃焼触媒１９が反応温度（約１８０ｏＣ）まで加熱され
るとともに、熱交換器９ａが加熱されて液化ガス５はこ
こで完全に気化される。またこれと同時に、燃焼火口１
６を介してノズル１７も昇温し、点火から５〜１０秒間
で感熱スイッチ（資）が閉成して小型モータ２８が起動
される。

小型モータ２８が起動すると、送風７アン２７が回転駆
動して外気が本体１内に吸引され、吸引された外気の８
０％程度はノズル１７および燃焼触媒１９の外周部を通
って燃焼ケース２の熱風吐出口２ａに導びかれるととも
に、残余の外気は、炎吹消しスカート調を介し燃焼空気
口１８から強制的にノズル１７内に供給される。すると
、ノズル１７内の混合ガスの空気が過剰となり、燃焼火
口１６での炎は、極小爆発を起こして失火し、混合ガス
が直接燃焼触媒１９に供給されることになる。

この際、燃焼触媒１９は前述のように反応温度まで加熱
されているので、燃焼火口１６から噴射される混合ガス
は燃焼触媒１９部分で燃焼され、以後この燃焼が継続さ
れる。この燃焼触媒１９での燃焼は完全燃焼であり、炎
を全く伴なわない無炎燃焼となる。この燃焼触媒１９で
の燃焼排気は、燃焼ケース２の先端内部において燃焼触
媒１９の外周部を通ってきた送風７アン２７からの空気
と混合され、これにより適温となった熱風は熱風吐出口
２ａから吐出される。この熱風温度は、バルブ７の開度
調部により１ｏｏ〜５００’Ｃ’の範囲で制御される。

トコろで、燃焼に用いられる気化ガス量が毎分２００ｃ
ｃ未満の少量の場合には、室温で充分気化するため熱交
換器９ａを設けて液化ガス５を積極的に気化させる必要
はない。

ところが必要気化ガス量が毎分２００ｃｃ以上になると
、室温では気化が間に合わず、液化したままの生ガスが
ノズル１７から噴出され、正常な燃焼ができずに大きな
火炎となって熱風吐出口２ａから出てくるおそれがある
。

一般に、熱風吐出口２ａから吐出される熱風の温度を４
００〜５００°Ｃに設定した場合、消費気化ガス量は毎
分３００〜５００ｃｃ程度必要となるが、このように多
量のガス量を必要とする場合には、通常の方法では気化
させることが困難である。１、ところが熱交換器９ａを
設置することにより、多量のガス量を必要とする場合で
も液化ガス５を完全に気化させることができ、前記不具
合が全くない。

燃焼を停止させる場合には、操作部７ａを閉側に回動操
作してパルプ７を閉じる。すると、ノズル１γ側にガス
が供給されなくなって燃焼触媒１９での燃焼が停止され
る。ところが、送風ファン２７は燃焼触媒１９での燃焼
が停止しても直ちに停止することはなく、ノズル１７が
感熱スイッチ３０の設定温度（例えば引火、火災のおそ
れがない２００’Ｃ’以下）となった際にようやく停止
し、それまでは送風を継続することになる。このため、
高温状態で作業を中断しても強制風冷により安全性が確
保される。

しかして、液化ガス５の燃焼排気と送風ファン２７から
の送風とを混合して熱風としているので、従来の電気式
のものと比較して装置を大幅に小型、軽量化できる。ま
た燃焼ガス量を制御するだけで、高温から低温までの広
範囲な熱風が得られ、しかも熱風量を常に一定にするこ
とができる。

また送風７アン２７からの空気を強制的にノズル１７内
に導ひくようにし、しかも送風ファン２７の起動、停止
を感熱スイッチ（９）で行なうようにしているので、燃
焼火口１６での有炎燃焼から燃焼触媒１９での無炎燃焼
に移行させるのに特段の操作を要せず、操作が容易であ
るとともに操作ミスがない。

また、送風ファン２Ｔからの空気は、燃焼触媒１９の外
周部を通って燃焼ケース２の先端部に供給され、その際
燃焼テース２を冷却することになるので、得られる熱風
温度に比較して燃焼ケース２を低温に維持することがで
き安全である。

また熱風は、送風７アン２７からの空気が混合されてい
るとはいっても基本的には燃焼排気であり、したがって
酸素量が極めて少ない熱風が得られ、可燃性素材を熱風
加工する場合でも充分な安全性が確保される。

本出願人は、熱風吐出口２ａから吐出される５５０　’
　Ｃの熱風で、ガソリンを浸した布片をあぶってみたが
、引火することが全くないことが確認された。これは、
前述のように熱風吐出口２ａから吐出される熱風は基本
的には燃焼排気であり、したがって酸欠を起こしている
ためであると考えられる。

また把手１ａ内に燃料タンク３および乾電池２９を組込
んでいるので、コードレスとすることができ、装置の小
型、軽量化と相俟って長時間の作業が可能となる。

なお前記実施例では、コードレスのものについて説明し
たが、例えば燃料タンク３を別に設け、チューブを介し
てバルブ７に接続するようにしてもよい。このようにす
ればコードレスとはならないが、燃料タンク３の分だけ
装置を小型、軽量化できるとともに、燃料タンク３の大
型化が可能となり、しかも液化ガス用のチューブは細径
の軽量のもので足りるので、従来の電気式のものの大重
量で太い電源コードのような不具合はない。

また前記実施例では、小型モータ２８を定速回転させて
送風ファン２７からの送風量を一定とするものについて
説明したが、小型モータ２８の回転数を調整して送風フ
ァン２７からの送風量を制御するようにしてもよい。

また熱交換器９ａの形状は、コイル状に巻いたものに限
らず、例えば燃焼触媒１９の内部と同様の形状に平板を
組んだ構造のもの等でもよく、また使用ガス量が少ない
場合には、熱交換器９ａを省略してもよい。

また前記実施例では、送風ファン２Ｔからの空気の一部
のみをノズル１７内に強制的に供給するものについて説
明したが、送風ファン２Ｔからの送風量が少なく燃焼触
媒１９が過冷却されるおそれがない場合には、送風７ア
ン２７からの空気の全景をノズル１７内に供給するよう
にしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、液化ガスと空気との混合
ガスを燃焼させてその炎で燃焼触媒を反応温度まで昇温
するとともに、送風部から混合ガス生成部に強制的に供
給される空気により、前記炎を吹消して以後燃焼触媒部
分で無炎の完全燃焼を行なわせ、かつ前記送風部からの
空気により燃焼排気を熱風吐出部から勢いよく吐出させ
るようにしているので、高温、多量の熱風を小型、軽量
の装置で容易に得ることができる。また燃焼排気を熱風
として利用するので、高温の空気を直接利用する電気代
のものに比較して、火災等のおそれが極めて少なく安全
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す熱風発生装置の断面図
、第２図は一部を分解した第１図の要部斜視図である。 １・・・本体、　１ａ・・・把手、　２・・・燃焼ケー
ス、２ａ・・・熱風吐出口、　３・・・燃料タンク、　
５・・・液化ガス、　７・・・パルプ、　９・・・熱交
換器配管、９ａ・・・熱交換器、１２・・・フィルタ、
１３・・・オリアイス、１６・・・燃焼火口、１６ａ・
・・孔、１７・・・ノズル、　１８・・・燃焼空気口、
１９・・・燃焼触媒、１９ａ・・・直線通路、　四・・
・スパークプラグ、２４・・・圧電素子、２７・・−送
風ファン、２８・・・小型モータ、　器・・・乾電池、
　即・・・感熱スイッチ、馴・・・炎吹消しスカート、
３５・・・送風ガイド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）燃料ガスを噴出するガス噴出部と、ガス噴出部の出
   側に設けられガス噴出部から噴射されるガスのエゼクタ
   作用により外部から空気を吸引して混合ガスを生成する
   混合ガス生成部と、複数の直線通路内を通過する混合ガ
   スと接触して混合ガスを完全燃焼させる燃焼触媒が組込
   まれた燃焼部と、燃焼部での燃焼排気を熱風として吐出
   する熱風吐出部と、前記混合ガス生成部に強制的に空気
   を供給する送風部とを具備することを特徴とする熱風発
   生装置。 ２）送風部からの空気の一部を、燃焼触媒の外周部を介
   して熱風吐出部に導びくことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の熱風発生装置。 ３）燃焼部の先端側に、燃焼排気との熱交換により燃料
   ガスを気化させてガス噴出部に導びく熱交換器を設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱風発生
   装置。 ４）燃焼部の基端側に、混合ガスへの点火手段を設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項または
   第３項記載の熱風発生装置。