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WO1985005435A1 - Method and device for starting a flameless and smokeless combustion of objects - Google Patents

Method and device for starting a flameless and smokeless combustion of objects Download PDF

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Publication number
WO1985005435A1
WO1985005435A1 PCT/AT1985/000014 AT8500014W WO8505435A1 WO 1985005435 A1 WO1985005435 A1 WO 1985005435A1 AT 8500014 W AT8500014 W AT 8500014W WO 8505435 A1 WO8505435 A1 WO 8505435A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
catalyst
fuel
oxidation
objects
catalytic
Prior art date
Application number
PCT/AT1985/000014
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Werner Fiala
Original Assignee
Werner Fiala
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Werner Fiala filed Critical Werner Fiala
Publication of WO1985005435A1 publication Critical patent/WO1985005435A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q2/00—Lighters containing fuel, e.g. for cigarettes
    • F23Q2/30—Lighters characterised by catalytic ignition of fuel

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for carrying out the method for starting the
  • the smoldering or glowing of such objects is started by holding a flame on the objects, whereupon the objects or parts thereof are brought to a temperature which is sufficiently high for the described process.
  • the smoldering or glowing can be started by bringing the objects into contact with or at a very short distance from hot objects, which are usually red-hot.
  • An example of the latter items is the glow spiral of cigarette lighters, as used in automobiles.
  • the lighters in the various embodiments form examples of the method of starting the glowing or glowing mentioned above.
  • the lighters have in common that they have a generally liquid or gaseous fuel, such as gasoline or butane, through an ignition device, such as spark generators using a friction wheel and flint, or plasma spark generators in which high-voltage discharges take place in ambient air is ignited, whereupon flammable combustion of the fuel begins.
  • Advantages of the lighters are the achievable high level of operational safety and the possibility of continuously maintaining the flame generated over longer periods of time, such as minutes, and of being able to produce such a flame again and again.
  • the lighters Disadvantages of the lighters are the generally high susceptibility to the influence of the wind - the wind can easily blow out the flame - and the necessity of a spatial orientation that is predetermined within limits during its operation. In certain orientations of the lighter, the flame can lead to dangers or burns - such as the hand that usually holds the lighter.
  • the devices known as "car cigarette lighters" have the advantages of the extremely low or nonexistent susceptibility to the wind, the operational readiness in practically all orientations and the absence of an open flame, as a result of which the risk of fire accidents is considerably less than in the case of lighters with an open flame Flame.
  • a serious disadvantage is that the cigarette lighter, which is generally made ready for operation by means of electric current, only remains in the operational state for a very short time - a few seconds - after being removed from its charging device. They can therefore only be used for repeated use in conjunction with the appropriate charging station, which, due to their size, makes mobile use practically impossible. Therefore, cigarette lighters cannot be an alternative to lighters.
  • the aim of the invention is to combine the advantages of the two methods or devices compared, or to switch off the respective night functions.
  • this goal is achieved in that combustible, in the sense of a catalytic oxidation reactive gas mixture is generated before it enters the catalyst and metered is fed to the catalyst.
  • the hot gas generated during the oxidation is used to make the desired objects glow or glow directly or indirectly - ie by heating intermediate elements to which the objects are then applied.
  • the catalyst used for the flameless oxidation itself, or its support material can also take on the role of the intermediate elements mentioned.
  • Lighters in which a fuel is ignited by means of homogeneous or heterogeneous catalysis are known. These cause inflammation of e.g. Hydrogen (Döbereiner lighter) on e.g. a platinum surface.
  • Lighters in which a fuel is ignited in an analogous manner by means of a solid or liquid or gaseous catalyst are known in multiple and different embodiments. Lighters which ignite the fuel and thus form a flame are not the object of the present invention.
  • FR-A-2 519 740 is concerned with a "safety lighter for smokers" in which, according to the claim, no solid, liquid or gaseous material is used in the ignition state and the ignition of the tobacco is due to a catalytic phenomenon.
  • This catalytic phenomenon is said to be caused on the basis of a fine platinum network by applying alcohol or a hydrocarbon from a cotton ball against a platinum network by suction with a cigarette.
  • the fuel in no way reaches the catalyst in a metered manner, as a result of which, in the event of the desired ignition of the tobacco, also igniting and flaming Combustion of the fuel itself comes. Only one dosage defines the process conditions.
  • Japanese patent JP-B2-57-32305 also provides that a fuel flows onto or through a catalyst. Similar to the conditions of FR-A-2 519 740, however, no metering of the fuel is provided, which means that the amount of fuel supplied per unit of time is left to chance within wide limits. Consequently, the remarks last made in connection with FR-A- also apply to JP-B2-57-32305.
  • the reaction temperature is a function of the following five main influencing factors: the amount of fuel supplied to the catalyst per unit of time, the amount of air or oxygen supplied to the catalyst per unit of time, the effective catalyst surface or the total catalytic activity of the catalyst, the heat capacity of the catalyst, and the heat exchange ratios between the catalyst and its surroundings.
  • controllable influencing factors here are fuel or air quantities, it is sensible to speak of “metering” these quantities. If fuel and air are supplied to the catalyst in a stoichiometric ratio, the highest possible reaction temperature for the quantity of fuel supplied is established. A reduction in the supply of one of the two reactants and an increase in the air supply lead to a decrease in the reaction temperature. A reduction in the supply of oxidizing air or an increase in the supply of fuel can lead to fuel leaving the catalyst unoxidized; if the catalyst is at a temperature which is above the ignition temperature of the fuel in air, the residual fuel is ignited and burned in the immediate vicinity of the catalyst surface, ie a flame-like coating is formed on the catalyst surface.
  • the metering of the fuel or fuel-air mixture introduced into the catalytic converter is therefore of crucial importance for the reaction temperature, which is a determinant of the process.
  • the dosage relates to both the amount of fuel supplied per unit of time and the mixing ratio between the amount of fuel and the amount of oxidizing air, as was detailed and justified last.
  • Suitable catalyst metals are, for example, platinum, palladium, rhodium, osmium, etc., which can be applied to suitable support materials in a suitable composition, if appropriate.
  • the at least brief increase in the temperature of a small zone inside or on the surface of the catalyst can be achieved by means of ignition devices such as those used in lighters - see above - or also by means of an electrical resistance element, i.e. a filament.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a device for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 2 shows an old native form of a venturi ischer.
  • a storage vessel 1 filled with a fuel, such as butane, which can have a refill valve 2 has a valve unit 3, as is known, for example, from lighters.
  • a fuel such as butane
  • the valve unit has a metering device - known per se - for specifying the amount of fuel to be made available per time unit, which is not shown in FIG. 1.
  • the nozzle 5 opens into a small container 6 which has openings 7 and can have openings 7 1 .
  • a small filament 9 which is connected to a battery 11 via a switch 10
  • the catalytic converter can be provided with a protective skin 12, for example made of metal, which has openings 13.
  • Plate 4 can be actuated by means of a sliding mechanism 14 with return spring 15, switch io is coupled to the sliding mechanism 14. All Parts are in a housing 16, the Openings 17 for optionally additional supply of the catalyst with oxidation air.
  • the opening of the valve unit 3 is released and fuel flows through the valve unit in a metered manner into the container 6, mixes there with the air that may enter through openings 7 ′, and partly comes out of the openings mixed with this air 7 into the space between the container 6 and the catalytic converter 8, mixes further with air there and finally - mixed with air - reaches the catalytic converter 8.
  • the battery circuit is closed by actuating the switch 10 and the coil 9 is thereby brought to an elevated temperature.
  • the catalytic oxidation process begins on the helix 9 and spreads rapidly within the catalyst.
  • the hot oxidation gases exit through the openings 13 and can optionally be used to glow objects.
  • the protective skin 12 is brought to high temperatures, whereby the start of the smoldering process can be supported or taken over.
  • the container 6 - in the sense of an alternative to the embodiment described above - is connected to a venturi tube 18 into which fuel is blown by means of a high-speed nozzle 19 connected to the valve unit 3 mentioned.
  • combustion air 20 is sucked in through the openings 21 and mixed with the fuel, on the principle of the jet pump.
  • the mixing ratio between fuel and air can be changed.
  • the fuel-air mixture comes in from the pipe 18 Container 6 and from there into the catalyst 8, which may be located at a distance from container 6.
  • the arrangement consisting essentially of parts 18, 19 and 21 is usually called a "venturi mixer".

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Abstract

In a device for starting a flameless and smokeless combustion of objects, a fuel comprised of an inflammable gas is introduced inside a catalyst capable of starting a flameless oxidation. The gas mixture capable of reacting is produced before it enters the catalyst and is dosed as it is supplied to the catalyst.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ingang¬ setzung des Glimm- bzw. Glosvorganges von Gegenständen Method and device for starting the glow or glow process of objects
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Ingangsetzung desThe invention relates to a method and a device for carrying out the method for starting the
Vorganges des Glimmens oder Glosens von Gegenständen, wie beispielsweise von Zigaretten, Zigarren, Tabak in Tabaks¬ pfeifen, oder auch Unterzündmaterialien, wie z.B. Holz¬ kohleanzündern.Process of smoldering or glowing of objects, such as cigarettes, cigars, tobacco in tobacco pipes, or also ignition materials, such as e.g. Charcoal lighters.
Üblicherweise wird das Glimmen oder Glosen solcher Gegen¬ stände dadurch in Gang gebracht, daß an die Gegenstände eine Flamme gehalten wird, worauf die Gegenstände bzw. Teile derselben auf eine für den bezeichneten Vorgang genügend hohe Temperatur gebracht werden.Usually the smoldering or glowing of such objects is started by holding a flame on the objects, whereupon the objects or parts thereof are brought to a temperature which is sufficiently high for the described process.
Weiters kann das Glimmen oder Glosen dadurch in Gang ge¬ bracht werden, daß die Gegenstände in Berührung mit oder in sehr geringe Entfernung von heißen Gegenständen, die in der Regel in Rotglut stehen, gebracht werden. Ein - Beispiel für die letztgenannten Gegenstände ist die Glüh- spirale von Zigarettenanzündern, wie sie in Automobilen Verwendung finden.Furthermore, the smoldering or glowing can be started by bringing the objects into contact with or at a very short distance from hot objects, which are usually red-hot. An example of the latter items is the glow spiral of cigarette lighters, as used in automobiles.
Beispiele für das eingangs erwähnte Verfahren der Ingang¬ setzung des Glimmens oder Glosens bilden die Feuerzeuge in den vielfältigen Ausführungsformen, die als bekannt vorausgesetzt werden. Gemeinsam ist den Feuerzeugen, daß bei ihnen ein in der Regel flüssiger oder gasförmiger Brennstoff, wie z.B. Benzin oder z.B. Butan, durch eine Zündvorrichtung, wie z.B. Funkenerzeugern unter Verwendung von Reibrad und Feuerstein, oder Plasmafunkenerzeugern, bei denen Hochspannungsentladungen stattfinden, an Um¬ gebungsluft gezündet wird, worauf flammenhafte Verbrennung des Brennstoffes einsetzt. Als Vorteile der Feuerzeuge sind die erreichbare hohe Betriebssicherheit und die Möglichkeit, die erzeugte Flamme über längere Zeiträume, wie Minuten, ununterbrochen aufrechtzuerhalten, wie auch immer wieder eine solche Flamme hervorrufen zu können, zu nennen. Als Nachteile der Feuerzeuge sind die in der Regel gegebene hohe Anfällig¬ keit gegen den Einfluß des Windes - durch den Wind kann die Flamme leicht ausgeblasen werden - sowie die Notwendig¬ keit einer in Grenzen vorgegebenen räumlichen Orientierung während dessen Betriebes zu nennen. Die Flamme kann nämlich bei gewissen Orientierungen des Feuerzeuges zu Gefährdungen oder Verbrennungen - etwa der üblicherweise das Feuerzeug haltenden Hand - führen.The lighters in the various embodiments, which are assumed to be known, form examples of the method of starting the glowing or glowing mentioned above. The lighters have in common that they have a generally liquid or gaseous fuel, such as gasoline or butane, through an ignition device, such as spark generators using a friction wheel and flint, or plasma spark generators in which high-voltage discharges take place in ambient air is ignited, whereupon flammable combustion of the fuel begins. Advantages of the lighters are the achievable high level of operational safety and the possibility of continuously maintaining the flame generated over longer periods of time, such as minutes, and of being able to produce such a flame again and again. Disadvantages of the lighters are the generally high susceptibility to the influence of the wind - the wind can easily blow out the flame - and the necessity of a spatial orientation that is predetermined within limits during its operation. In certain orientations of the lighter, the flame can lead to dangers or burns - such as the hand that usually holds the lighter.
Die als "Auto-Zigarettenanzünder" bekannten Geräte besitzen die Vorteile der überaus geringen bzw. nicht vorhandenen Anfälligkeit gegen den Wind, der Betriebsbereitschaf in praktisch allen Orientierungen und des NichtVorhandenseins einer offenen Flamme, wodurch die Gefahr von Feuerunfällen wesentlich geringer ist als bei Feuerzeugen mit offener Flamme. Als gravierender Nachteil ist zu nennen, daß die In der Regel mittels elektrischen Stromes betriebsbereit gemachten Zigarettenanzünder nach Entnahme aus ihrer Lade¬ vorrichtung nur eine sehr kurze Zeit - einige wenige Sekunden - im Zustand der Betriebsbereitschaft bleiben. Sie sind daher für wiederholten Einsatz nur in Verbindung mit der entsprechenden Ladestation verwendbar, die wegen ihrer Größe einen mobilen Einsatz praktisch unmöglich macht. Deshalb können Zigarettenanzünder keine Alternative zu den Feuerzeugen darstellen.The devices known as "car cigarette lighters" have the advantages of the extremely low or nonexistent susceptibility to the wind, the operational readiness in practically all orientations and the absence of an open flame, as a result of which the risk of fire accidents is considerably less than in the case of lighters with an open flame Flame. A serious disadvantage is that the cigarette lighter, which is generally made ready for operation by means of electric current, only remains in the operational state for a very short time - a few seconds - after being removed from its charging device. They can therefore only be used for repeated use in conjunction with the appropriate charging station, which, due to their size, makes mobile use practically impossible. Therefore, cigarette lighters cannot be an alternative to lighters.
Ziel der Erfindung Ist es, die Vorteile der beiden gegen¬ übergestellten Verfahren bzw. Vorrichtungen zu kombinieren bzw. die jeweiligen Nachtelle auszuschalten.The aim of the invention is to combine the advantages of the two methods or devices compared, or to switch off the respective night functions.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß brennbares, im Sinne einer katalytischen Oxidation reaktionsfähigesGasgemisch vor seinem Eintritt in den Katalysator erzeugt wird und dosiert dem Katalysator zuge¬ führt wird. Das bei der Oxidation entstehende Heißgas wird dabei dazu verwendet, die gewünschten Gegenstände direkt oder indirekt - d.h. durch Erhitzung von Zwischenelementen, an die die Gegenstände dann appliziert werden - zum Glimmen oder Glosen zu bringen. Weiters kann auch der zur flammen¬ losen Oxidation verwendete Katalysator selbst, bzw. sein Trägermaterial, die Rolle der erwähnten Zwischenelemente übernehmen.According to the invention, this goal is achieved in that combustible, in the sense of a catalytic oxidation reactive gas mixture is generated before it enters the catalyst and metered is fed to the catalyst. The hot gas generated during the oxidation is used to make the desired objects glow or glow directly or indirectly - ie by heating intermediate elements to which the objects are then applied. Furthermore, the catalyst used for the flameless oxidation itself, or its support material, can also take on the role of the intermediate elements mentioned.
Feuerzeuge, bei denen ein Brennstoff mittels homogener oder heterogener Katalyse gezündet wird, sind bekannt. Es kommt bei diesen zur Entzündung von z.B. Wasserstoff (Döbereiner- sches Feuerzeug) an z.B. einer Platinoberfläche. Feuerzeuge, bei denen es in analoger Weise zur Entzündung eines Brenn¬ stoffes mittels eines festen oder flüssigen bzw. gasförmi¬ gen Katalysators kommt, sind in vielfachen und verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Feuerzeuge, bei denen es zur Zündung des Brennstoffes und somit Bildung einer Flamme kommt, sind nicht Ziel der gegenständlichen Erfindung.Lighters in which a fuel is ignited by means of homogeneous or heterogeneous catalysis are known. These cause inflammation of e.g. Hydrogen (Döbereiner lighter) on e.g. a platinum surface. Lighters in which a fuel is ignited in an analogous manner by means of a solid or liquid or gaseous catalyst are known in multiple and different embodiments. Lighters which ignite the fuel and thus form a flame are not the object of the present invention.
FR-A-2 519 740 hat ein "Sicherheitsfeuerzeug für Raucher" zum Gegenstand, bei dem anspruchsgemäß weder festes noch flüssiges oder gasförmiges Material im Zustand der Zündung verwendet wird, und die Entzündung des Tabaks auf ein katalytisches Phänomen zurückzuführen sei. Dieses kata- lytische Phänomen soll auf der Grundlage eines feinen Platinnetzes dadurch hervorgerufen werden, daß Alkohol oder ein Kohlenwasserstoff aus einem Wattebausch durch Ansaugen mittels einer Zigarette gegen ein Platinnetz appliziert wird. - Abgesehen von Fragen der grundsätzlichen Funktionsfähigkeit des beschriebenen Gegenstandes gelangt bei dieser Anordnung der Brennstoff in keiner Weise dosiert an den Katalysator, wodurch es im Falle der angestrebten Entzündung des Tabaks auch zur Zündung und flammenhaften Verbrennung des Brennstoffes selbst kommt. Nur eine Dosierung definiert die Verfahrensverhältnisse.FR-A-2 519 740 is concerned with a "safety lighter for smokers" in which, according to the claim, no solid, liquid or gaseous material is used in the ignition state and the ignition of the tobacco is due to a catalytic phenomenon. This catalytic phenomenon is said to be caused on the basis of a fine platinum network by applying alcohol or a hydrocarbon from a cotton ball against a platinum network by suction with a cigarette. - Apart from questions of the basic functionality of the object described, in this arrangement the fuel in no way reaches the catalyst in a metered manner, as a result of which, in the event of the desired ignition of the tobacco, also igniting and flaming Combustion of the fuel itself comes. Only one dosage defines the process conditions.
Die japanische Patentschrift JP-B2-57-32305 sieht ebenfalls vor, daß ein Brennstoff an bzw. durch einen Katalysator strömt. Ähnlich den Verhältnissen der FR-A-2 519 740 ist aber keine Dosierung des Brennstoffes vorgesehen, was be¬ deutet, daß die pro Zeiteinheit zugeführte Brennstoffmenge in weiten Grenzen dem Zufall überlassen bleibt. Folglich sind die zuletzt im Zusammenhang mit der FR-A- angeführten Bemerkungen auch auf die JP-B2-57-32305 anzuwenden.Japanese patent JP-B2-57-32305 also provides that a fuel flows onto or through a catalyst. Similar to the conditions of FR-A-2 519 740, however, no metering of the fuel is provided, which means that the amount of fuel supplied per unit of time is left to chance within wide limits. Consequently, the remarks last made in connection with FR-A- also apply to JP-B2-57-32305.
Geräte mit katalytischer thermischer Oxidation von Brenn¬ stoffen sind bekannt. Als Beispiele seien verschiedene Haarbehandlungsgeräte angeführt, wie sie z.B. in EP-A- 10021224, DE-A-31 09 353, DE-A-23 46 435 spezifiziert sind. Diese Geräte sind hier nur insofern von Interesse, als bei ihnen eine flammenlose katalytische Oxidation vorgesehen ist. Ausdrücklich ist bei solchen Geräten aber eine Er¬ höhung der Prozeßtemperatur auf Werte, die zur Ingang¬ setzung des Glimmens oder Glosens von Gegenständen not- wendig sind, unerwünscht, da solche Temperaturen zur Zer¬ störung der behandelten Haare führen würden.Devices with catalytic thermal oxidation of fuels are known. Various hair treatment devices, e.g. in EP-A-10021224, DE-A-31 09 353, DE-A-23 46 435. These devices are only of interest in so far as they provide for flameless catalytic oxidation. In such devices, however, an increase in the process temperature to values which are necessary for starting the smoldering or glowing of objects is expressly undesirable, since such temperatures would lead to the destruction of the treated hair.
Bei der thermischen heterogen-katalytischen Oxidation von Brennstoffen ist die Reaktionste peratur eine Funktion von folgenden fünf wesentlichen Einflußfaktoren: der pro Zeit- einheit dem Katalysator zugeführten Brennstoffmenge, der pro Zeiteinheit dem Katalysator zugeführten Luft- bzw. Sauerstoffmenge, der effektiven Katalysatoroberfläche bzw. der gesamten katalytischen Aktivität des Katalysators, der Wärmekapazität des Katalysators, und den Wärmeaustausch- Verhältnissen zwischen dem Katalysator und dessen Umgebung. Bei einer einmal realisierten Anordnung sind die letzteren drei dieser fünf wesentlichen Einflußfaktoren feststehend und aus praktischen Gründen nicht veränder- bzw. steuerbar. Somit sind in einer einmal gewählten Anordnung nur die beiden erstgenannten Einflußfaktoren, also pro Zeiteinheit zugeführte Brennstoff- und Luftmenge, praktisch steuerbar. Da hier die steuerbaren Einflußfaktoren Brennstoff- bzw. Luftmengen sind, ist sinnvollerweise von "Dosierung" dieser Mengen zu sprechen. Wenn dem Katalysator Brennstoff und Luft in stöchiometrischem Verhältnis zugeführt werden, so stellt sich die für die zugeführte Brennstoffmenge höchst¬ mögliche Reaktionstemperatur ein. Eine Reduktion der Zufuhr eines der beiden Reaktionspartner, sowie eine Zunahme der Luftzufuhr führen zur Abnahme der Reaktionstemperatur. Eine Reduktion der Zufuhr von Oxidationsluft bzw. eine Steige¬ rung der Zufuhr von Brennstoff kann dazu führen, daß Brenn¬ stoff den Katalysator unoxidiert verläßt; falls sich der Katalysator dabei auf einer Temperatur befindet, die über der Zündtemperatur des Brennstoffes an Luft liegt, kommt es zur Zündung und Verbrennung des Restbrennstoffes in meist unmittelbarer Nähe der Katalysatoroberfläche, d.h. zur Bildung eines flammenähnlichen Überzuges der Katalysa¬ toroberfläche.In the case of thermal heterogeneous-catalytic oxidation of fuels, the reaction temperature is a function of the following five main influencing factors: the amount of fuel supplied to the catalyst per unit of time, the amount of air or oxygen supplied to the catalyst per unit of time, the effective catalyst surface or the total catalytic activity of the catalyst, the heat capacity of the catalyst, and the heat exchange ratios between the catalyst and its surroundings. Once the arrangement has been implemented, the latter three of these five essential influencing factors are fixed and, for practical reasons, cannot be changed or controlled. Thus, in an arrangement once selected, only those the first two influencing factors, ie the amount of fuel and air supplied per unit of time, are practically controllable. Since the controllable influencing factors here are fuel or air quantities, it is sensible to speak of “metering” these quantities. If fuel and air are supplied to the catalyst in a stoichiometric ratio, the highest possible reaction temperature for the quantity of fuel supplied is established. A reduction in the supply of one of the two reactants and an increase in the air supply lead to a decrease in the reaction temperature. A reduction in the supply of oxidizing air or an increase in the supply of fuel can lead to fuel leaving the catalyst unoxidized; if the catalyst is at a temperature which is above the ignition temperature of the fuel in air, the residual fuel is ignited and burned in the immediate vicinity of the catalyst surface, ie a flame-like coating is formed on the catalyst surface.
Bei dem gegenständlichen Verfahren ist also die Dosierung des in den Katalysator eingebrachten Brennstoffes bzw. Brennstoff-Luft-Gemisches von entscheidender Bedeutung für die Reaktionstemperatur, die eine Bestimmungsgröße des Verfahrens darstellt. Die Dosierung betrifft dabei sowohl die pro Zeiteinheit zugeführte Brennstoffmenge als auch das Mischungsverhältnis zwischen Brennstoff- und Oxidationsluftmenge, wie zuletzt ausführlich angeführt und begründet wurde.In the case of the process in question, the metering of the fuel or fuel-air mixture introduced into the catalytic converter is therefore of crucial importance for the reaction temperature, which is a determinant of the process. The dosage relates to both the amount of fuel supplied per unit of time and the mixing ratio between the amount of fuel and the amount of oxidizing air, as was detailed and justified last.
Als Katalysatormetalle eignen sich beispielsweise Platin, Palladium, Rhodium, Osmium etc. die auf geeignete Träger¬ materialien in gegebenenfalls geeigneter Zusammensetzung aufgebracht werden können.Suitable catalyst metals are, for example, platinum, palladium, rhodium, osmium, etc., which can be applied to suitable support materials in a suitable composition, if appropriate.
Zur Ingangsetzung des katalytischen Oxidationsprozesses bedarf es bei der Mehrzahl der verwendbaren Brennstoffe - G -Most of the fuels that can be used are required to start the catalytic oxidation process - G -
der zumindest kurzzeitigen Anhebung der Temperatur einer kleinen Zone innerhalb oder an der Oberfläche des Kataly¬ sators. Diese Anhebung kann mittels Zündvorrichtungen, wie sie in Feuerzeugen verwendet werden - siehe oben - oder auch mittels eines elektrischen Widerstandselementes, d.h. einer Glühwendel erfolgen.the at least brief increase in the temperature of a small zone inside or on the surface of the catalyst. This increase can be achieved by means of ignition devices such as those used in lighters - see above - or also by means of an electrical resistance element, i.e. a filament.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durch- führung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 eine Alte nativform eines Venturi ischers.An example embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. 1 shows a schematic illustration of a device for carrying out the method according to the invention, FIG. 2 shows an old native form of a venturi ischer.
Ein mit einem Brennstoff, wie z.B. Butan, gefülltes Vor¬ ratsgefäß 1, das ein Nachfüllventil 2 aufweisen kann, be¬ sitzt eine Ventileinheit 3, wie sie z.B. von Feuerzeugen bekannt igt. Beispielsweise durch Anheben des Tellers 4 wird die Ventilö nung in an sich bekannter Weise freige¬ geben und Brennstoff entweicht aus dem Vorratsgefäß 1 durch die Düse 5 der Ventileinheit mit gegebenenfalls großer Geschwindigkeit. Die Ventileinheit weist eine - an sich bekannte - Dosiereinrichtung zur Vorgabe der pro Zeiteinheit zur Verfügung zu stellenden Brennstoffmenge auf, die in Fig. 1 nicht eingezeichnet ist. Die Düse 5 mündet in einen kleinen Behälter 6, der Öffnungen 7 auf¬ weist und Öffnungen 71 aufweisen kann. Oberhalb des Be- hälters 6 befindet sich gegebenenfalls in gewissem Abstand ein zur thermischen Oxidation des verwendeten Brennstoffs an Luft geeigneter Katalysator 8. Innerhalb oder am Rande des Katalysators 8 befindet sich "eine kleine Glühwendel 9, die über einen Schalter 10 an eine Batterie 11 ange- schlössen Ist. Der Katalysator kann mit einer Schutzhaut 12, beispielsweise aus Metall, versehen sein, die Öffnun¬ gen 13 aufweist. Teller 4 kann mittels eines Schiebe- mechanismus 14 mit Rückholfeder 15 betätigt werden; Schalterιo ist mit dem Schiebemechanismus 14 gekoppelt. Sämtliche Teile befinden sich in einem Gehäuse 16, das Öffnungen 17 zur gegebenenfalls zusätzlichen Versorgung des Katalysators mit Oxidationsluft aufweist.A storage vessel 1 filled with a fuel, such as butane, which can have a refill valve 2, has a valve unit 3, as is known, for example, from lighters. For example, by lifting the plate 4, the valve opening is released in a manner known per se and fuel escapes from the storage vessel 1 through the nozzle 5 of the valve unit at a possibly high speed. The valve unit has a metering device - known per se - for specifying the amount of fuel to be made available per time unit, which is not shown in FIG. 1. The nozzle 5 opens into a small container 6 which has openings 7 and can have openings 7 1 . Above the container 6 there is a catalyst 8 suitable for thermal oxidation of the fuel used in air, possibly at a certain distance. Inside or at the edge of the catalyst 8 there is " a small filament 9 which is connected to a battery 11 via a switch 10 The catalytic converter can be provided with a protective skin 12, for example made of metal, which has openings 13. Plate 4 can be actuated by means of a sliding mechanism 14 with return spring 15, switch io is coupled to the sliding mechanism 14. All Parts are in a housing 16, the Openings 17 for optionally additional supply of the catalyst with oxidation air.
Durch Betätigen des Schiebemechanismus 14 wird die Öffnung der Ventileinheit 3 freigegeben und Brennstoff strömt durch die Ventileinheit dosiert in den Behälter 6, ver¬ mischt sich dort mit der gegebenenfalls durch Öffnungen 7' eintretenden Luft, tritt teilweise mit dieser Luft ver¬ mischt aus den Öffnungen 7 in den Zwischenraum zwischen Behälter 6 und Katalysator 8, vermischt sich dort weiter mit Luft und gelangt schließlich - mit Luft vermischt - in den Katalysator 8. Durch Betätigung des Schalters 10 wird der Batteriestromkreis geschlossen und dadurch die Wendel 9 auf erhöhte Temperatur gebracht. An der Wendel 9 setzt dadurch der katalytische Oxidationsprozeß ein, der sich innerhalb des Katalysators rasch ausbreitet. Die heißen Oxidationsgase treten durch die Öffnungen 13 aus und können gegebenenfalls zum Anglimmen von Gegenständen verwendet werden. Zugleich wird die Schutzhaut 12 auf hohe Temperaturen gebracht, wodurch die Ingangsetzung des Glimmvorganges unterstützt bzw. übernommen werden kann.By actuating the sliding mechanism 14, the opening of the valve unit 3 is released and fuel flows through the valve unit in a metered manner into the container 6, mixes there with the air that may enter through openings 7 ′, and partly comes out of the openings mixed with this air 7 into the space between the container 6 and the catalytic converter 8, mixes further with air there and finally - mixed with air - reaches the catalytic converter 8. The battery circuit is closed by actuating the switch 10 and the coil 9 is thereby brought to an elevated temperature. As a result, the catalytic oxidation process begins on the helix 9 and spreads rapidly within the catalyst. The hot oxidation gases exit through the openings 13 and can optionally be used to glow objects. At the same time, the protective skin 12 is brought to high temperatures, whereby the start of the smoldering process can be supported or taken over.
In Fig. 2 ist ein weiteres Detail einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Zur Dosierung des Mischungsverhältnisses zwischen Brenn¬ stoff und Oxidationsluft ist der Behälter 6 - im Sinne einer Alternative zur oben beschriebenen Ausführung - an ein Venturi-Rohr 18 angeschlossen, in das Brennstoff mittels einer an die erwähnte Ventileinheit 3 anschlosse- nen Hochgeschwindigkeitsdüse 19 eingeblasen wird. Dadurch wird - nach dem Prinzip der Strahlpumpe - Verbrennungsluft 20 durch die Öffnungen 21 angesaugt und dem Brennstoff beigemischt. Durch Veränderung der geometrischen Verhält¬ nisse innerhalb dieser Anordnung kann das Mischungsver¬ hältnis zwischen Brennstoff und Luft verändert werden. Das Brennstoff-Luft-Gemisch gelangt aus dem Rohr 18 in Behälter 6 und von dort in den gegebenenfalls sich ohne Abstand zum Behälter 6 befindlichen Katalysator 8. Die im wesentlichen aus den Teilen 18,19 und 21 bestehende An¬ ordnung wird meist "Venturi-Mischer" genannt.2 shows a further detail of a device for carrying out the method according to the invention. In order to dose the mixture ratio between fuel and oxidation air, the container 6 - in the sense of an alternative to the embodiment described above - is connected to a venturi tube 18 into which fuel is blown by means of a high-speed nozzle 19 connected to the valve unit 3 mentioned. As a result, combustion air 20 is sucked in through the openings 21 and mixed with the fuel, on the principle of the jet pump. By changing the geometric conditions within this arrangement, the mixing ratio between fuel and air can be changed. The fuel-air mixture comes in from the pipe 18 Container 6 and from there into the catalyst 8, which may be located at a distance from container 6. The arrangement consisting essentially of parts 18, 19 and 21 is usually called a "venturi mixer".
Die hier gegebene Beschreibung der anmeldungsgemäßen Ein¬ richtung kann sich deshalb auf schematische Grundzüge be¬ schränken, da die in der europäischen Patentanmeldung 21224 beschriebene Haarbehandlungsvorrichtung einen weitgehend ähnlichen Aufbau zeigt, obwohl es dort natür- lieh nicht um die Erreichung, sondern gerade um die Ver¬ meidung einer zum Glimmen oder Glosen von Gegenständen führenden Temperatur geht. The description of the device according to the application given here can therefore be limited to schematic basic features, since the hair treatment device described in European patent application 21224 has a largely similar structure, although it is of course not about achieving, but especially about achieving ¬ avoiding a temperature leading to the glow or glow of objects.

Claims

~ $ ~P a t e n t a n s p r ü c h e : ~ $ ~ Patent claims:
1. Verfahren zur Ingangsetzung eines Glimm- bzw. Glosvor¬ ganges von Gegenständen, wobei ein flüssiger oder gas¬ förmiger Brennstoff in das Innere eines zur flammen- 5 losen Oxidation des Brennstoffes geeigneten Katalysa¬ tors eingebracht, der Katalysator mit Verbrennungsluft versorgt wird und innerhalb des Katalysators oder in dessen unmittelbarer Nähe durch lokale Erhitzung bei¬ spielsweise durch Funken od. dgl . , die katalytische 10 Oxidation in Gang gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß brennbares, im Sinne einer katalytischen Oxidation reaktionsfähige Gasgemisch vor seinem Eintritt in den Katalysator erzeugt wird und dosiert dem Katalysator zugeführt wird.1. A method for starting a glow or glow process of objects, a liquid or gaseous fuel being introduced into the interior of a catalyst suitable for flameless oxidation of the fuel, the catalyst being supplied with combustion air and inside of the catalytic converter or in the immediate vicinity thereof by local heating, for example by sparks or the like. , the catalytic 10 oxidation is set in motion, characterized in that combustible gas mixture which is reactive in the sense of a catalytic oxidation is generated before it enters the catalyst and is metered into the catalyst.
i5 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Dosierung des zugeführten Gemisches Flammen¬ bildung beim Oxidationsprozeß vermieden wird.i5 2. The method according to claim 1, characterized in that flame formation during the oxidation process is avoided by the metering of the mixture supplied.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß als brennbares Gas Butan oder Isobutan einge-3. The method according to claim 1 or 2, characterized gekennzeich¬ net that butane or isobutane as the combustible gas
20 setzt wird.20 is set.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bestehend aus einem Gehäuse, einem Brennstofftank, einem Funkenerzeuger oder einer Glühwendel, sowie aus einer Dosiervorrichtung, dadurch4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, consisting of a housing, a fuel tank, a spark generator or an incandescent filament, and a metering device, thereby
25 gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung ein Venturi- Mischer ist, der vorzugsweise sowohl zur Regelung der Gasmenge als auch zur Einstellung des Gasgemisches dient.25 characterized in that the metering device is a Venturi mixer, which is preferably used both for regulating the amount of gas and for adjusting the gas mixture.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 0 daß sie als eine insbesonders gasbetriebene Zündein- richtung für Rauchwaren, wie Zigaretten, Zigarren oder Pfeifentabak, ausgebildet ist. 5. The device according to claim 4, characterized in that it 0 as a particularly gas-powered Zündein- direction for tobacco products, such as cigarettes, cigars or pipe tobacco, is formed.
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