(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒燃焼部の温度により燃料ガスの供給を制御するガス流量制御手段と、このガス流量制御手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記ガス流量制御手段は、磁気的特性が急激に変化する第１のキュリー点を持つ第１の感温磁性体と、前記第１の感温磁性体に対向して設け前記第１の感温磁性体を引き付ける第１の磁石と、前記触媒燃焼部への燃料ガスの供給を制御する弁を有し、前記制御手段は、第１のキュリー点より高い第２のキュリー点を持つ第２の感温磁性体と、前記第２の感温磁性体に対向して設け前記第２の感温磁性体を引き付ける第２の磁石を有し、前記第２の感温磁性体の温度が第２のキュリー点を越えるまで、前記第２の磁石により前記第１の磁石の動作を拘束するとともに、前記第２の感温磁性体の温度が第２のキュリー点を越えると前記第１の感温磁性体の第１のキュリー点で前記触媒燃焼部の温度をほぼ一定に制御するようにした触媒燃焼加熱器の温度制御装置。
【請求項２】
外部操作で第２の磁石を第２の感温フェライトに吸着させ、高い方の温度に設定可能とした請求項１記載の触媒燃焼加熱器の温度制御装置。
【請求項３】
第２の磁石に外部より操作できる軸部を設け、前記第２の磁石を第２の感温磁性体に手動で吸着させるようにした請求項２記載の触媒燃焼加熱器の温度制御装置。
【請求項４】
第１の磁石と第２の磁石の吸着力より強いばねで第２の磁石を付勢した請求項１または２記載の触媒燃焼加熱機器の温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液化燃料ガスを触媒燃焼させ、その熱を利用して加熱する負荷部および燃焼部の温度を制御する触媒燃焼加熱機器の温度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の触媒燃焼加熱機器の温度制御装置は、図３および図４に示すように構成していた。以下、その構成について説明する。
【０００３】
図３に示すように、温度制御ノズル１は、片側からガスが供給され、先端に小さな孔を穿孔したノズル部２を有し、このノズル部２から燃料ガスを高速で吹き出すようにしている。燃料ガスはインジェクター部３で周囲の空気を巻き込み混合気となって触媒燃焼部４に供給され、点火ヒータ５に電流が流れて赤熱すると、燃料ガスに点火され、触媒６を加熱する。触媒６の温度が上がると触媒燃焼が開始する。触媒燃焼部４の熱で温度制御ノズル１が加熱される。
【０００４】
温度制御ノズル１は、図４に示すように構成しており、感温フェライト７は、磁気的特性が急激に変化するキュリー点（例えば１５０℃）をもち、リング状に形成してケース８に固定している。磁石９は、ケース８の内面に所定の隙間を介して感温フェライト７に対向して設け、感温フェライト７を吸引するもので、感温フェライト７と反対側の面にガイド部材１０を固定し、このガイド部材１０に弁部材１１を固定している。ばね１２は磁石９を感温フェライト７より離反する方向に付勢している。
【０００５】
弁体１３は、弁部材１１に対向して弁ポート１４を設けて弁を形成するとともに、弁ポート１４と反対側の位置に気化燃料ガスを触媒燃焼部４に向けて噴出するノズル部２を設けている。感温フェライト７、ケース８、磁石９、ガイド部材１０、弁部材１１、ばね１２、弁体１３などで触媒燃焼部４の燃焼温度を制御する温度制御装置を構成している。なお、１５は燃料ガス供給口である。
【０００６】
上記構成において動作を説明すると、燃料ガス供給口１５より燃料ガスを供給すると、燃料ガスは感温フェライト７の中央部を通り、感温フェライト７と磁石９の隙間から、磁石９とケース８との隙間を通過して、弁ポート１４に至りノズル部２より吹き出す。このとき、燃料ガスはインジェクター部３で周囲の空気を巻き込み混合気となって触媒燃焼部４に供給される。点火ヒータ５に電流が流れて赤熱すると、ガスに点火され、触媒６を加熱する。触媒６の温度が上がると触媒燃焼が開始する。触媒燃焼によりケース８が加熱される。
【０００７】
ケース８が加熱されることによって、ケース８に固定された感温フェライト７を加熱し、感温フェライト７の温度が組成により決まるキュリー点を越えると、磁石９は感温フェライト７に吸着できなくなり、ばね１２により感温フェライト７から離され、弁部材１１が弁体１３側へ移動して弁ポート１４を塞ぐ。これにより燃料ガスは触媒燃焼部４に供給されなくなり、温度が低下する。
【０００８】
感温フェライト７は非常にヒステリシスが小さく、数度以下の温度変化で元の状態に復帰する。感温フェライト７が復帰すると磁石９は再び感温フェライト７を吸着し弁ポート１４を開く。この間はわずかの時間のため、触媒６の温度は充分に高く、燃料ガスが供給されると再び触媒反応を開始する。この作用を繰り返すことで、触媒燃焼部４の温度を一定に保つことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の構成では、制御する温度は１組の感温フェライト７と磁石９の組み合わせで決まり、温度制御は１点でしかできないものであった。しかし、機器によっては温度の設定を２段階にする必要があるものが少なくない。例えばジャーポットでは、保温モードでは９０℃前後の温度で制御するが、湯の用途によっては沸騰させる必要がある。又、炊飯器では、最初は１００℃で沸騰させ、ご飯が炊き上がると保温モードに入れて７０℃前後で温度制御する必要がある。
【００１０】
したがって、２段階の温度設定が必要な機器の要求仕様を満足できないという問題を有していた。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、温度設定を２段階に設定できるようにし、２段階の温度設定が必要な機器の要求仕様を満足できるようにすることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために、触媒燃焼部の温度により燃料ガスの供給を制御するガス流量制御手段と、このガス流量制御手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記ガス流量制御手段は、磁気的特性が急激に変化する第１のキュリー点を持つ第１の感温磁性体と、前記第１の感温磁性体に対向して設け前記第１の感温磁性体を引き付ける第１の磁石と、前記触媒燃焼部への燃料ガスの供給を制御する弁を有し、前記制御手段は、第１のキュリー点より高い第２のキュリー点を持つ第２の感温磁性体と、前記第２の感温磁性体に対向して設け前記第２の感温磁性体を引き付ける第２の磁石を有し、前記第２の感温磁性体の温度が第２のキュリー点を越えるまで、前記第２の磁石により前記第１の磁石の動作を拘束するとともに、前記第２の感温磁性体の温度が第２のキュリー点を越えると前記第１の感温磁性体の第１のキュリー点で前記触媒燃焼部の温度をほぼ一定に制御するようにしたものである。
【００１３】
これにより、制御手段によりガス流量制御手段の動作を拘束するときの温度と、拘束しないときの温度との２段階の温度設定をすることができ、２段階の温度設定が必要な機器の要求仕様を満足することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、触媒燃焼部の温度により燃料ガスの供給を制御するガス流量制御手段と、このガス流量制御手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記ガス流量制御手段は、磁気的特性が急激に変化する第１のキュリー点を持つ第１の感温磁性体と、前記第１の感温磁性体に対向して設け前記第１の感温磁性体を引き付ける第１の磁石と、前記触媒燃焼部への燃料ガスの供給を制御する弁を有し、前記制御手段は、第１のキュリー点より高い第２のキュリー点を持つ第２の感温磁性体と、前記第２の感温磁性体に対向して設け前記第２の感温磁性体を引き付ける第２の磁石を有し、前記第２の感温磁性体の温度が第２のキュリー点を越えるまで、前記第２の磁石により前記第１の磁石の動作を拘束するとともに、前記第２の感温磁性体の温度が第２のキュリー点を越えると前記第１の感温磁性体の第１のキュリー点で前記触媒燃焼部の温度をほぼ一定に制御するようにしたものであり、ガス流量制御手段により燃料ガスの供給を制御する温度と、制御手段によりガス流量制御手段の動作の拘束を解除する温度との２段階の温度設定をすることができ、２段階の温度設定が必要な機器の要求仕様を満足することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、外部操作で第２の磁石を第２の感温フェライトに吸着させ、高い方の温度に設定可能としたものであり、第１の磁石の動作を拘束することができ、外部からの操作で必要な時に高い方の温度設定をすることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、上記請求項２に記載の発明において、第２の磁石に外部より操作できる軸部を設け、前記第２の磁石を第２の感温磁性体に手動で吸着させるようにしたものであり、外部からの操作で第２の磁石を第２の感温磁性体に吸着することにより、第１の磁石と第２の磁石との間の距離が短くなり、第１の磁石と第２の磁石との間の吸着力が発生し、第１の磁石の動作を拘束することができ、外部からの操作で必要な時に高い方の温度設定をすることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明において、第１の磁石と第２の磁石の吸着力より強いばねで第２の磁石を付勢したものであり、第２の感温磁性体の温度が第２のキュリー点を越えると、第２の磁石は第２の感温磁性体に吸着できなくなり、ばねにより第２の感温磁性体から離され、第１の磁石と第２の磁石の吸着力が殆どなくなって、第２の磁石による第１の磁石の動作の拘束を解除することができる。
【００１８】
【実施例】
本発明の一実施例について、図１および図２を参照しながら説明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。
【００１９】
図に示すように、温度制御ノズル１６は、触媒燃焼部４の温度により燃料ガスの供給を制御するガス流量制御手段１７と、このガス流量制御手段１７の動作を制御する制御手段１８とで構成している。
【００２０】
ガス流量制御手段１７に設けた第１の感温フェライト（第１の感温磁性体）１９は、磁気的特性が急激に変化する第１のキュリー点（例えば９０℃）をもち、リング状に形成してケース２０に固定している。第１の磁石２１は、ケース２０の内面に所定の隙間を介して第１の感温フェライト１９に対向して設け、第１の感温フェライト１９を吸引するもので、第１の感温フェライト１９と反対側の面にガイド部材１０を固定し、このガイド部材１０に弁部材１１を固定している。ばね１２は第１の磁石２１を第１の感温フェライト１９より離反する方向に付勢している。
【００２１】
制御手段１８に設けた第２の感温フェライト（第２の感温磁性体）２２は、磁気的特性が急激に変化する第１のキュリー点（例えば１００℃）をもち、リング状に形成してケース２０に固定している。第２の磁石２３は、ケース２０の内面に所定の隙間を介して第２の感温フェライト２２に対向して設け、第２の感温フェライト２２を吸引するもので、第１の感温フェライト１９と反対側に押し棒（軸部）２４を固定し、外部からの操作で第２の磁石２３を第２の感温磁性体２２に手動で吸着できるようにし、ばね２５で第２の磁石２３を第２の感温フェライト２２より離反する方向に付勢している。
【００２２】
第１の磁石２１と第２の磁石２３は互いに吸引するように極性を設定し、第２の感温フェライト２２の温度が第２のキュリー点を越えるまで、第２の磁石２３により第１の磁石２１の動作を拘束するようにしている。すなわち、第２の感温フェライト２２の温度が第２のキュリー点を越えるまで、制御手段１８によりガス流量制御手段１７の動作を拘束するようにしている。
【００２３】
ばね２５は第１の磁石２１と第２の磁石２３の吸着力より強いばね力を有しており、第２の感温磁性体２２の温度が第２のキュリー点を越えると、第２の磁石２３を第２の感温フェライト２２より離反する方向に移動させ、第２の磁石２３により第１の磁石２１の動作を拘束しないようにしている。他の構成は従来例と同じである。
【００２４】
上記構成において動作を説明すると、燃料ガス供給口１５より燃料ガスを供給すると、燃料ガスは第１の感温フェライト１９の中央部を通り、第１の感温フェライト１９と第１の磁石２１の隙間から、第１の磁石２１とケース２０との隙間を通過して、弁ポート１４に至りノズル部２より吹き出す。このとき、燃料ガスはインジェクター部３で周囲の空気を巻き込み混合気となって触媒燃焼部４に供給される。点火ヒータ５に電流が流れて赤熱すると、燃料ガスに点火し火炎を生じさせる。
【００２５】
触媒６の形状は火炎を作るのに適した形状にしており、生じた火炎により触媒６は加熱され、やがて触媒反応を開始する。触媒６が触媒反応を開始することにより火炎には排気ガスしかこなくなり、自然に消滅する。触媒反応によりケース２０は加熱され、ケース２０が加熱されることによって、ケース２０に固定された第１の感温フェライト１９および第２の感温フェライト２２を加熱する。
【００２６】
第１の感温フェライト１９または第２の感温フェライト２２の温度がそれぞれ組成により決まる第１のキュリー点または第２のキュリー点を越えると、第１の磁石２１または第２の磁石２３は第１の感温フェライト１９または第２の感温フェライト２２に吸着できなくなる。
【００２７】
今、温度が９０℃になると、第１の感温フェライト１９の第１のキュリー点になり、第１の磁石２１は第１の感温フェライト１９に吸着しなくなる。このため、ばね１２により付勢された第１の磁石２１は第１の感温フェライト１９より離れようとするが、第２の磁石２３の吸着力の方が強く、第１の磁石２１はそのままの位置にあり、弁は開いたままである。
【００２８】
この状態でガスは流れ続け、温度がさらに上昇し１００℃に達すると、第２の感温フェライト２３の第２のキュリー点に達する。このため、第２の磁石２３はもはや第２の感温フェライト２２に吸着することができなくなる。このとき、第１の磁石２１と第２の磁石２３は引き合っているが、第２の磁石２３を付勢しているばね２５は第１の磁石２１と第２の磁石２３の引き合う力より強く設定されているため、第２の磁石２３は第２の感温フェライト２２より引き離される。
【００２９】
第２の磁石２３が引き離されることにより、第１の磁石２１もばね１２により動かされ、弁部材１１が弁ポート１４を塞ぐ。このことにより、燃料ガスは流れなくなり、温度が下がり始める。温度が１００℃以下になると、第２の感温フェライト２２の温度は第２のキュリー点以下となり、第２の磁石２３が吸着できるようになるが、このときの第２の磁石２３と第２の感温フェライト２２の距離は充分離れており、ばね２５のばね力に抗して吸着することはない。
【００３０】
さらに温度が下がり９０℃以下になると、第１の感温フェライト１９が第１の磁石２１に吸着するようになる。この時、第１の磁石２１と第１の感温フェライト１９との距離は充分近く、ばね１２のばね力に抗して吸着する。その結果、再び燃料ガスの通路が開かれ、触媒燃焼部４に燃料ガスが供給される。触媒６は再び反応を開始し温度が上がりはじめる。温度が９０℃に達すると、第１の磁石２１は第１の感温フェライト１９に吸着できなくなる。
【００３１】
今度は第２の磁石２３は離れた位置にあり、第１の磁石２１を吸着できない。そのため、第１の磁石２１はばね１２により引き離され、弁部材１１が弁ポート１４を塞ぎ、燃料ガスの供給が停止する。このように、最初は第２の感温フェライト２２の第２のキュリー点（１００℃）に達した温度が、その次からは第１の感温フェライト１９の第１のキュリー点（９０℃）で制御されるようになる。
【００３２】
外部からの操作により押し棒２４に力を加え、第２の磁石２３を第２の感温フェライト２２に押し付けると、第２の磁石２３と第２の感温フェライト２２は吸着し、再び最初の状態になり、温度が第２の感温フェライト２２の第２のキュリー点（１００℃）を越えるまでガスは停止せず、一度第２の感温フェライト２２の第２のキュリー点（１００℃）を越えると、その次からは第１の感温フェライト１９の第１のキュリー点（９０℃）で温度制御される。
【００３３】
このように本実施例では、２種類の感温フェライトを用いて、２段階の温度で加熱部を制御することができる。２段階の温度は感温フェライトの特性で設定できるため、２段階の温度の制御が必要なジャーポットや炊飯器等の用途に適したものである。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載の発明によれば、触媒燃焼部の温度により燃料ガスの供給を制御するガス流量制御手段と、このガス流量制御手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記ガス流量制御手段は、磁気的特性が急激に変化する第１のキュリー点を持つ第１の感温磁性体と、前記第１の感温磁性体に対向して設け前記第１の感温磁性体を引き付ける第１の磁石と、前記触媒燃焼部への燃料ガスの供給を制御する弁を有し、前記制御手段は、第１のキュリー点より高い第２のキュリー点を持つ第２の感温磁性体と、前記第２の感温磁性体に対向して設け前記第２の感温磁性体を引き付ける第２の磁石を有し、前記第２の感温磁性体の温度が第２のキュリー点を越えるまで、前記第２の磁石により前記第１の磁石の動作を拘束するとともに、前記第２の感温磁性体の温度が第２のキュリー点を越えると前記第１の感温磁性体の第１のキュリー点で前記触媒燃焼部の温度をほぼ一定に制御するようにしたから、ガス流量制御手段により燃料ガスの供給を制御する温度と、制御手段によりガス流量制御手段の動作の拘束を解除する温度との２段階の温度設定をすることができ、２段階の温度設定が必要な機器の要求仕様を満足することができる。また、第１の感温磁性体の第１のキュリー点により燃料ガスの供給を制御することができ、第１の感温磁性体の組成だけで決まる温度で、触媒燃焼部の温度をほぼ一定の温度に制御することができる。
【００３５】
また、請求項２に記載の発明によれば、外部操作で第２の磁石を第２の感温フェライトに吸着させ、高い方の温度に設定可能としたから、外部からの操作で必要な時に高い方の温度設定をすることができる。
【００３６】
また、請求項３に記載の発明によれば、第２の磁石に外部より操作できる軸部を設け、前記第２の磁石を第２の感温磁性体に手動で吸着させるようにしたから、外部からの操作で必要な時に高い方の温度設定をすることができる。
【００３７】
また、請求項４に記載の発明によれば、第１の磁石と第２の磁石の吸着力より強いばねで第２の磁石を付勢したから、第２の感温磁性体の温度が第２のキュリー点を越えると、ばねにより第２の磁石を第２の感温磁性体から離すことができ、第１の磁石と第２の磁石の吸着力が殆どなくなって、第２の磁石による第１の磁石の動作の拘束を解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例の触媒燃焼加熱器の温度制御装置を備えた触媒燃焼加熱器の断面図
【図２】  同触媒燃焼加熱器の温度制御装置の断面図
【図３】  従来の触媒燃焼加熱器の温度制御装置を備えた触媒燃焼加熱器の断面図
【図４】  同触媒燃焼加熱器の温度制御装置の断面図
【符号の説明】
４  触媒燃焼部
１７  ガス流量制御手段
１８  制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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