JP2000199607A - 触媒燃焼加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可燃燃料の気化を良好に行うことができると
ともに、例えば過剰率１〜３といった少量の支燃ガスで
も良好な混合が可能で、熱交換効率に優れ、また、始動
時におけるヒータ電力の抑制が可能な触媒燃焼加熱装置
を得る。 【解決手段】 触媒燃焼部１に供給する可燃燃料を気化
する燃料気化部２に、燃料噴射装置４を設けるととも
に、燃料噴射装置４内に支燃ガスを導入するアシストガ
ス供給部５を設ける。装置の始動時には、アシストガス
供給部５から少量の支燃ガスを可燃ガスとともに気化用
フィン２１に噴射することで、気化用フィン２１の冷却
を防止しつつ気化を良好に行う。触媒が活性化したら、
支燃ガス導入口６からも支燃ガスを供給することで、少
ない支燃ガス量で均一な混合を可能にし、高い熱交換効
率を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用あるいは自
動車用暖房器の熱源等に用いられ、気化燃料の触媒によ
る酸化反応熱を利用して被加熱流体を加熱する触媒燃焼
加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体の可燃燃料を気化器で気化して熱交
換器に供給し、発生する酸化反応熱を被加熱流体の加熱
に利用する触媒燃焼加熱装置の従来技術としては、例え
ば、特開平６−２４９４１４号公報に記載されるものが
ある。この装置は、燃焼筒内に、触媒を担持したセラミ
ックス体よりなる複数の触媒層を配設し、気化室で気化
した可燃燃料と支燃ガスを混合した燃料ガスを、燃焼筒
内に供給して触媒燃焼させるもので、燃焼筒を気化室の
構成部材の延長部で形成することにより、触媒層の燃焼
熱を気化室にフィードバックするようになしてある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この構成では、定常燃
焼時の触媒層から放射される輻射熱を燃焼筒で吸収し、
燃焼筒壁を介して気化室にフィードバックすることで、
良好な燃料気化、および可燃燃料と支燃ガスとの均一な
混合を図っている。しかしながら、外気温が低い場合に
は、外部からの空気によって燃焼筒壁が冷却され、良好
な気化ができなかったり、可燃燃料と支燃ガスの均一な
混合のために必要な熱を気化室に供給できなくなってし
まう。その結果、均一な混合ガスが得られず、クリーン
な燃焼が困難になる問題があった。

【０００４】また、気化した可燃燃料を支燃ガスと均一
に混合し、燃焼筒の触媒層に均一に供給するには、相当
量の支燃ガスが必要であり、可燃燃料を完全に酸化する
のに必要な支燃ガス量の最小値を過剰率１とすると、一
般に過剰率５〜６程度の支燃ガスが必要とされている。
このため、排気ガス温度が高くなって熱交換効率が低下
するといった問題があった。また、特に始動時には、触
媒層で発生した熱を低温の燃料ガス（特に支燃ガス）が
奪って触媒が不活性になってしまわないように、電気ヒ
ータによって支燃ガスの加熱と、燃料の気化を行う必要
があり、相当量のヒータ電力を消費してしまうことも問
題となっていた。

【０００５】そこで、本発明は、可燃燃料の気化を良好
に行うことができるとともに、例えば過剰率１〜３とい
った少量の支燃ガスでも良好な混合が可能で、熱交換効
率に優れ、また、始動時におけるヒータ電力の抑制が可
能な触媒燃焼加熱装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明請求項１の触媒燃焼加熱装置は、可燃燃料を
気化して支燃ガスと混合する燃料気化部と、気化した可
燃燃料と支燃ガスの混合ガスを導入して酸化触媒層の表
面で触媒燃焼させる触媒燃焼部とを備えており、触媒燃
焼熱で被加熱流体を加熱するようになしてある。ここ
で、上記燃料気化部は、可燃燃料を気化するための気化
手段と、可燃燃料を上記気化手段に噴射するための燃料
噴射手段と、上記燃料噴射手段から可燃燃料とともに噴
射される少量の支燃ガスを上記燃料噴射手段に導入する
ための第１の支燃ガス供給手段と、上記燃料噴射手段を
経由せず、上記燃料気化部内に直接支燃ガスを供給する
ための第２の支燃ガス供給手段を有するものである。

【０００７】装置の始動時には、上記第１の支燃ガス供
給手段により、少量の支燃ガスを上記燃料噴射手段に導
入する。可燃燃料を支燃ガスとともに噴射することで、
可燃燃料が細粒化され、さらに支燃ガスと良好に混合さ
れて上記気化手段に接触する。この時、上記第１の支燃
ガス供給手段のみを作動させれば、燃料が接触しない上
記気化手段が支燃ガスによって冷却されることがなく、
気化が良好に行われるとともに、上記気化手段を加熱す
るためのヒータ電力を抑制できる。上記触媒燃焼部にお
いて触媒が活性化したら、上記第２の支燃ガス供給手段
も作動させ、上記燃料気化部内に直接支燃ガスを供給す
る。予め少量の支燃ガスと混合されているので、従来よ
り少ない支燃ガス量でも、均一な混合が可能で、気化し
た可燃燃料を上記触媒燃焼部全体に均一に供給すること
ができる。よって、安全かつ良好な燃焼状態を得ること
ができ、排気ガス温度を低くして高い熱交換効率を実現
することができる。

【０００８】請求項２の構成では、上記第１の支燃ガス
供給手段によって上記燃料噴射手段に導入され、可燃燃
料とともに噴射される支燃ガス量を装置の出力によらず
一定とする。上記第１の支燃ガス供給手段からの支燃ガ
ス量は、可燃燃料の細粒化に十分な一定量であればよ
く、支燃ガス量の制御は、上記第２の支燃ガス供給手段
からの供給量を出力に応じて増減することで容易に行う
ことができる。よって、特別な制御手段を必要とせず、
構成が簡素にできる。また、高出力時に上記第１の支燃
ガス供給手段からの供給圧が増加して供給動力が必要以
上に高くなることもない。

【０００９】請求項３の構成では、上記第１および第２
の支燃ガス供給手段の作動を制御する制御手段を設け、
装置の始動時には上記第１の支燃ガス供給手段のみを作
動させ、触媒が活性化したら上記第２の支燃ガス供給手
段を作動させるようにする。装置の始動時には、触媒燃
焼部全体が冷えているので、可燃燃料の気化は上記気化
手段によってのみ行われる。支燃ガスの供給量が多い
と、燃料が接触しない上記気化手段まで支燃ガスによっ
て冷却され、電気ヒータの消費電力が増加してしまうの
で、まず、上記第１の支燃ガス供給手段のみを作動さ
せ、触媒体の温度が上昇したら上記第２の支燃ガス供給
手段を作動させることで、消費電力量を増加させずに良
好な気化を行うことができる。

【００１０】請求項４の構成のように、上記触媒燃焼部
は、例えば、可燃燃料と支燃ガスの混合ガスが流れる流
路内に、内部を被加熱流体流路とするチューブを配設し
てなる。この構成において、上記酸化触媒層は上記チュ
ーブの外周に接合したフィンの表面に設けられ、上記触
媒燃焼部に供給される可燃燃料と空気の混合ガスは、上
記フィン表面に接触して触媒燃焼する。これにより、発
生する熱は上記フィン表面より上記チューブ壁を介して
内部に伝達されて、被加熱流体を効率よく加熱すること
ができる。

【００１１】請求項５の構成のように、上記触媒燃焼部
は、例えば、可燃燃料と支燃ガスの混合ガスが流れる流
路と、該流路と仕切壁にて区画される被加熱流体流路を
有する。この構成において、上記酸化触媒層は、上記流
路内に上記仕切壁に接して設けたフィンの表面に設けら
れ、上記触媒燃焼部に供給される可燃燃料と空気の混合
ガスは、上記フィン表面に接触して触媒燃焼する。これ
により、発生する熱は上記フィン表面より上記仕切壁を
介して上記被加熱流体流路内部に伝達されて、被加熱流
体を効率よく加熱することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の触媒燃
焼加熱装置の一実施の形態を説明する。図１において、
筒状の装置ハウジングＨ内は、左半部を燃料気化部２、
右半部を触媒燃焼部１としている。燃料気化部２には、
詳細を後述するように、可燃燃料の噴射手段たる噴射装
置４と、第１の支燃ガス供給手段たるアシストガス供給
部５、第２の支燃ガス供給手段たる支燃ガス導入口６が
設けられ、可燃燃料を気化するとともに支燃ガスと混合
し、この混合ガスを燃料ガスとして触媒燃焼部１に供給
するようになしてある。可燃燃料としては、例えばメタ
ノール等が、支燃ガスとしては、例えば空気等が好適に
用いられる。

【００１３】触媒燃焼部１は、燃料気化部２より導入さ
れる燃料ガスが流れる流路１１内に、内部を被加熱流体
流路とする複数のチューブ３１を配設してなる。各チュ
ーブ３１の外周には、多数のリング状のフィン３２が、
ロウ付け等の方法で一体的に接合されており、フィン３
２の表面には、アルミナ等の多孔質体を担体として白金
やパラジウム等の酸化触媒を担持した酸化触媒層が形成
してある。燃料気化部２より導入される燃料ガスは、こ
の酸化触媒層と接触して酸化反応を生起し、触媒燃焼部
１内を触媒燃焼しながら下流側（図の右側）へ流れる。
燃焼排気ガスはハウジングＨの右端部に設けた排気ガス
口１２より外部へ排出される。

【００１４】複数のチューブ３１は、それぞれ燃料ガス
の流れ方向（図の左右方向）と直交する方向（図の上下
方向）に延び、その上下端は、ハウジングＨの上部およ
び下部に設けた管寄せ３３、３４にそれぞれ溶接等の方
法により接合されている。これら管寄せ３３、３４は隔
壁３３ａ、３４ａにより複数の部分に区画され、下方の
管寄せ３３の右端部には被加熱流体の導入管３５が、上
方の管寄せ３３の左端部には被加熱流体の導出管３６が
接続されている。これにより、図に矢印で示すように、
導入管３５よりチューブ３１および管寄せ３３、３４内
を経て導出管３６に至る被加熱流体流路が形成される。
この時、管寄せ３３、３４は被加熱流体をチューブから
チューブへ移動させるためのタンクの役目を持ってい
る。被加熱流体としては、例えば水等が使用され、フィ
ン３２表面の酸化触媒層で発生する熱によって高温に加
熱される。なお、チューブ３１の数、フィン３２の外径
や数等は、内部を流れる被加熱流体に必要な熱量に応じ
て適宜設定すればよい。

【００１５】燃料気化部２には、上部壁に、可燃燃料の
噴射手段である燃料噴射装置４が設置されている。燃料
噴射装置４は、公知の構造で、燃料タンクＴおよび燃料
ポンプＰ１に接続される燃料供給路４１と、燃料供給路
４１を開閉する弁部材４２を有している。燃料供給路４
１の下流端部（図の右端部）には、複数の小径の噴射孔
４３が設けられ、弁部材４２の周囲に配したソレノイド
４４に通電することにより弁部材４２を駆動して、複数
の噴射孔４３より所定量の燃料を上記燃料気化部２内に
噴射するようになしてある。また、燃料噴射装置４の右
端部外周には、支燃ガス供給ポンプＰ２に接続され、第
１の支燃ガス供給手段となるアシストガス供給部５が形
成されている。アシストガス供給部５は、複数の噴射孔
４３の途中に開口する複数の連通孔５１を有し、これら
連通孔５１を通じて、所定の少量の支燃ガスを上記噴射
孔４３に導入する。この少量の支燃ガスは、噴射孔４３
から可燃燃料とともに噴射されて、可燃燃料の細粒化を
促進し気化しやすくするためのアシストガスとして作用
する。アシストガスの供給量は、例えば、定常運転時に
必要な量の１／２０程度とし、出力によらず一定量とす
る。

【００１６】燃料噴射装置４の下流側には、可燃燃料の
気化手段としての複数の気化用フィン２１およびヒータ
ブロック２２が配置してある。複数の気化用フィン２１
は略三角形状で、燃料気化部２の底面に比較的小さな間
隔（例えば２〜３ｍｍ）で並べられ、該底面に密着して
設けたヒータブロック２２によって加熱されるようにな
してある。このヒータブロック２２は電気ヒータ２３を
内蔵し、可燃燃料を気化可能な温度より高い所定温度、
例えば３５０℃程度に温度調整されている。また、上記
燃料気化部２の左端開口部には、支燃ガス供給ポンプＰ
３に接続され、第２の支燃ガス供給手段となる支燃ガス
導入口６が設けられている。

【００１７】燃料ポンプＰ１、支燃ガス供給ポンプＰ
２、Ｐ３による可燃燃料、アシストガス、および支燃ガ
スの供給量は、制御手段たる制御装置８にて制御され
る。また、制御装置８には、ヒータブロック２２の温度
を検出するための温度センサ７ａと、触媒燃焼部１の上
流側のフィン３２表面に設けられ、触媒の温度を検出す
るための温度センサ７ｂの検出結果が入力されるように
なしてあり、本発明では、これらの検出結果を基に、可
燃燃料、アシストガス、および支燃ガスの供給量を制御
する。以下、その制御方法について図２、３を用いて説
明する。

【００１８】本発明の特徴は、支燃ガスの供給手段を２
系列設けて、その一方を燃料噴射装置４を経由させたこ
とにあり、装置の始動時においては、可燃燃料とともに
噴射される支燃ガスのみを供給し、触媒の温度が活性温
度になったら、他方からも支燃ガスを供給するようにす
る。つまり、装置の始動時（図２（ａ）点）、触媒の温
度が活性温度になるまでは、通常、供給する可燃燃料の
量を少量とすることが一般的であるので、この間は支燃
ガス供給ポンプＰ２により、アシストガス供給部５への
み支燃ガスを供給する。アシストガスの供給量は規定の
少量とし、複数の上記噴射孔４３から可燃燃料とともに
噴射されて、可燃燃料の霧化を促進し、気化しやすくす
る。気化用フィン２１は、予め、可燃燃料の気化可能な
温度まで加熱してあり、霧状の可燃燃料は気化用フィン
２１の輻射熱または直接接触して気化し、支燃ガスとと
もに燃料ガスとして下流の触媒燃焼部１へ供給される。

【００１９】始動時には、触媒燃焼部１全体が冷えてい
るので、可燃燃料は加熱した上記気化用フィン２１の熱
のみによって気化される。ここで、従来のように支燃ガ
スの供給手段が１系列しかなく、気化用フィン２１全体
に支燃ガスが供給される構成では、燃料が接触しない気
化用フィン２１まで支燃ガスによって冷却されてしま
い、電気ヒータ２３の消費電力量が増加したり、気化が
良好になされないことがある。これに対し、本発明で
は、噴射燃料が接触しない上記気化用フィン２１が冷却
されることがないので、電気ヒータ２３の消費電力量を
大幅に低減でき、始動時間も短縮できる。また、少量の
アシストガスとともに噴射されることで、可燃燃料が細
粒化し、気化が良好になされる。

【００２０】ヒータブロック２２温度が所定温度に達し
（図２（ｂ）点）、さらに触媒温度が活性温度に達した
ら（図２（ｃ）点）、可燃燃料の量を規定量に増大する
とともに、支燃ガス供給ポンプＰ３により、支燃ガス導
入口６からも支燃ガスを供給する。可燃燃料は予めアシ
ストガスと混合されて気化しやすくなっており、ここに
支燃ガス導入口６からの支燃ガスを供給することで、可
燃燃料に対する支燃ガスの供給量を従来より少なくして
も、気化燃料と支燃ガスとの良好な混合が可能である。
例えば、可燃燃料を完全に酸化するのに必要な支燃ガス
量を過剰率１とした場合、従来の過剰率５〜６程度に対
し、本発明では、過剰率１〜３程度となるように支燃ガ
ス量を調整することができる。定常運転時には、アシス
トガスの２０倍程度の支燃ガスを支燃ガス導入口６から
供給するので、気化用フィン２１で気化した燃料は、触
媒燃焼部１の流路１１全体に均一に広がり、良好な触媒
燃焼が可能である。このように、支燃ガス量が低減でき
るため、排気ガス温度が高くなるのを防止し、熱交換効
率を向上させることができる。

【００２１】ここで、本発明では、アシストガスの供給
量は支燃ガス導入口６からの支燃ガスの導入後も一定の
少量とする。定常運転時にアシストガスの量を増大させ
ないのは、アシストガス供給部５から供給されるアシス
トガスは、非常に微小な径の連通孔５１を通過し、流速
を高めることで可燃燃料の霧化を行っているため、流量
が増加すると圧力損失が増大し、ガス供給動力が増大す
るためである。また、一般の支燃ガス供給ポンプによっ
て、アシストガスのような少量のガス量を制御すること
は困難であり、アシストガスの供給量を、装置の出力に
よらず一定とすることで、特別な制御を要さず、構成の
簡素化が可能である。

【００２２】具体的には、図３のフローチャートに示す
ように、装置の運転を開始したら（ステップ１）、ヒー
タブロック２２に通電し（ステップ２）、温度センサ７
ａによってヒータブロック２２の温度を検出する（ステ
ップ３）。ヒータブロック２２の温度が可燃燃料の気化
可能な温度以上かどうかを判定し（ステップ４）、気化
可能温度以上となったら、アシストガス供給部５より規
定量のアシストガスと、燃料噴射装置４より少量の可燃
燃料の供給を開始する（ステップ５）。次いで、温度セ
ンサ７ｂによって触媒温度を検出し（ステップ６）、触
媒が活性温度以上かどうかを判定する（ステップ７）。
触媒が活性温度以上となったら、可燃燃料を規定量に増
大するとともに、支燃ガス導入口６からの支燃ガスの導
入を開始する（ステップ８）。

【００２３】以上のように、本発明によれば、過剰率１
〜３程度の少量の支燃ガスでも良好に混合され、始動時
のヒータ電力の増大を抑制し、始動時間の短い触媒燃焼
加熱装置が得られる。なお、上記実施の形態では、装置
を横置きとしたが、縦置きとしてももちろんよい。

【００２４】図４〜６に本発明の第２の実施の形態を示
す。本実施の形態では、触媒燃焼加熱装置が積層型の基
本構成を有している点で、上記第１の実施の形態と異な
っている。図４（ａ）、（ｂ）において、矩形断面の装
置ハウジングＨ内に触媒燃焼部１が形成され、その上部
側壁（図４（ａ）の上部左側壁）に燃料気化部２が設け
てある。触媒燃焼部１は、図４（ｂ）のように、可燃燃
料と支燃ガスの混合ガスよりなる燃料ガスが流れる多数
の流路１１と、被加熱流体が流れる多数の被加熱流体流
路１３とを、図の左右方向に交互に積層配設してなる。
隣接する燃料ガスの流路１１および被加熱流体流路１３
は、両流路を仕切る仕切壁となる多数の仕切板１４にて
互いに区画されている。ハウジングＨ内の触媒燃焼部１
の上下には管寄せ３３、３４が配設してある。

【００２５】各流路１１は、図４（ａ）のように、その
内部に仕切用のスペーサ１５、１６を配設することによ
り、上下方向に３分割され、最上段の左端部に燃料気化
部２が連結されている。そして、最下段の右端部に排気
ガス口１２を連結し、中段の左右端部と最下段、最上段
とをそれぞれ流路７１、７２で連結することにより、図
の上方から下方へ向けてジグザクに燃料ガスが流れるよ
うにしてある。

【００２６】燃料ガスの流路１１の各段には、矩形断面
の波板状のフィン７３が挿通配設してある。図５のよう
に、フィン７３は、流路壁となる２枚の仕切板１４間に
挟持されて、流路１１内をさらに多数の流路に区画して
いる。これらフィン７３および仕切板１４の表面には、
アルミナ等の多孔質体を担体として白金、パラジウム等
の酸化触媒を担持した酸化触媒層が形成してある。燃料
気化部２より導入される燃料ガスは、この酸化触媒層と
接触して酸化反応を生起し、触媒燃焼部１内を触媒燃焼
しながら下流側へ流れ、燃焼排気ガスは排気ガス口１２
より外部へ排出される。なお、フィン７３の形状は、内
部を流れる被加熱流体に必要な熱量に応じて適宜設定す
ればよく、フィン７３を構成する波板の山部間の間隔を
小さく設定すると、発熱面積が大きくなる。また、フィ
ン７３を矩形断面形状とすると、仕切板１４との接触面
積が大きくなり、伝熱性能が向上する。

【００２７】一方、図４（ｂ）のように、各被加熱流体
流路１３の上下端は、それぞれ管寄せ３３、３４に連結
している。そして、図４（ａ）のように、下方の管寄せ
３４に被加熱流体の導入管３５を、上方の管寄せ３３に
導出管３６を接続することで、図の下方から上方へ、す
なわち燃料ガス流路１１の下流側より上流側へ向けて被
加熱流体が流れるようにしてある。また、図６のよう
に、各被加熱流体流路１３内にも、矩形断面の波板状の
フィン７４が挿通配設されて、さらに多数の流路に区画
されている。この時、図５のように、被加熱流体流路１
３のフィン７４と燃料ガスの流路１１のフィン７３と
は、流路方向が互いに直交するように配され、平板状の
仕切板１４を挟んで、これらフィン７３とフィン７４と
を交互に積層することで触媒燃焼部１が構成される。

【００２８】燃料気化部２は、上記第１の実施の形態と
ほぼ同様の構造で、可燃燃料の噴射手段たる噴射装置４
と、第１の支燃ガス供給手段たるアシストガス供給部
５、第２の支燃ガス供給手段たる支燃ガス導入口６を備
えている。燃料気化部２の左端上部壁に設置される燃料
噴射装置４は、燃料タンクＴおよび燃料ポンプＰ１に接
続される燃料供給路４１と、燃料供給路４１を開閉する
弁部材４２を有し、ソレノイド４４に通電することによ
り弁部材４２を駆動して、複数の噴射孔４３より所定量
の燃料を燃料気化部２内に噴射する。燃料噴射装置４の
右端部外周には、支燃ガス供給ポンプＰ２に接続され、
第１の支燃ガス供給手段となるアシストガス供給部５が
形成され、複数の連通孔５１から、アシストガスとなる
所定の少量の支燃ガスを上記噴射孔４３に導入する。

【００２９】燃料気化部２の左端開口部は、支燃ガス供
給ポンプＰ３に接続されて、第２の支燃ガス供給手段と
なる支燃ガス導入口６となしてある。また、右端開口部
には可燃燃料の気化手段としての電気ヒータ部２４が設
けてある。電気ヒータ部２４は、触媒燃焼部１への流路
となる多数の通孔を有する発熱体からなり、可燃燃料を
気化可能な所定温度に温度調整されて、噴射装置４から
噴射される燃料を気化するようになしてある。

【００３０】燃料ポンプＰ１、支燃ガス供給ポンプＰ
２、Ｐ３による可燃燃料、アシストガス、および支燃ガ
スの供給量は、制御手段たる制御装置８にて制御され
る。また、制御装置８には、電気ヒータ部２４の温度を
検出するための温度センサ７ａと、触媒燃焼部１の上流
側のフィン７３表面に設けられ、触媒の温度を検出する
ための温度センサ（図略）の検出結果が入力されるよう
になしてあり、これらの検出結果を基に、可燃燃料、ア
シストガス、および支燃ガスの供給量を制御する。

【００３１】制御装置８による各流量の制御方法は上記
第１の実施の形態と同様であり、始動時には、少量の可
燃燃料をアシストガスとともに燃料噴射装置４から噴射
し、その後、可燃燃料の量を規定量に増大して支燃ガス
導入口６から支燃ガスを供給することで、過剰率１〜３
程度の少量の支燃ガスで良好な混合を可能にする。ま
た、電気ヒータ部２４の消費電力量を大幅に低減でき、
始動時間も短縮できる。

【００３２】また、触媒燃焼部１を積層型の構成として
おり、体積当たりの比表面積を大きくできるので、小型
化が容易である。さらに、積層型の触媒燃焼部１は、プ
レス成形した各構成部材を積層して一体ロー付けするこ
とにより容易に製作できるため、コストの低減が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１の実施の形態を示す触媒燃
焼加熱装置の全体構成を示す図である。

【図２】図２は第１の実施の形態における各流体の挙動
を示す図である。

【図３】図３は第１の実施の形態における各流体の制御
フローチャートを示す図である。

【図４】図４（ａ）は本発明の第２の実施の形態におけ
る触媒燃焼加熱装置の全体構成を示す図で、図４（ｂ）
のＩＶａ−ＩＶａ線断面図、図４（ｂ）は触媒燃焼加熱
装置の主要部の断面図である。

【図５】図５は第２の実施の形態の主要部の部分拡大図
である。

【図６】図６は図４（ｂ）のＶＩ−ＶＩ線断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｈ 装置ハウジング １ 触媒燃焼部 １１ 流路 １２ 排気ガス口 １３ 被加熱流体流路 １４ 仕切板（仕切壁） ２ 燃料気化部 ２１ 気化用フィン（気化手段） ２２ ヒータブロック（気化手段） ２３ 電気ヒータ ２４ 電気ヒータ部（気化手段） ３１ チューブ ３２ フィン ４ 燃料噴射装置（燃料噴射手段） ５ アシストガス供給部（第１の支燃ガス供給手段） ５１ 連通孔 ６ 支燃ガス導入口（第２の支燃ガス供給手段） ７１、７２ 流路 ７３ フィン ７ａ、７ｂ 温度センサ ８ 制御装置（制御手段）

フロントページの続き (72)発明者 廣瀬 祥司 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 庖丁 伸次 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 荻野 温 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 根岸 良昌 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3K052 AA02 AA10 AB06 AB10 AB12 AC01 DA01 FA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可燃燃料を気化して支燃ガスと混合する
   燃料気化部と、気化した可燃燃料と支燃ガスの混合ガス
   を導入して酸化触媒層の表面で触媒燃焼させる触媒燃焼
   部とを備え、触媒燃焼熱で被加熱流体を加熱する触媒燃
   焼加熱装置において、上記燃料気化部が、可燃燃料を気
   化するための気化手段と、可燃燃料を上記気化手段に噴
   射するための燃料噴射手段と、上記燃料噴射手段から可
   燃燃料とともに噴射される少量の支燃ガスを上記燃料噴
   射手段に導入するための第１の支燃ガス供給手段と、上
   記燃料噴射手段を経由せず、上記燃料気化部内に直接支
   燃ガスを供給するための第２の支燃ガス供給手段を有す
   ることを特徴とする触媒燃焼加熱装置。
2. 【請求項２】 上記第１の支燃ガス供給手段によって上
   記燃料噴射手段に導入され、可燃燃料とともに噴射され
   る支燃ガス量を装置の出力によらず一定とした請求項１
   記載の触媒燃焼加熱装置。
3. 【請求項３】 上記第１および第２の支燃ガス供給手段
   の作動を制御する制御手段を設けて、装置の始動時には
   上記第１の支燃ガス供給手段のみを作動させ、触媒が活
   性化したら上記第２の支燃ガス供給手段を作動させるよ
   うにした請求項１または２記載の触媒燃焼加熱装置。
4. 【請求項４】 上記触媒燃焼部が、可燃燃料と支燃ガス
   の混合ガスが流れる流路内に、内部を被加熱流体流路と
   するチューブを配設してなり、該チューブの外周に接合
   したフィンの表面に上記酸化触媒層を設けた請求項１な
   いし３のいずれか記載の触媒燃焼加熱装置。
5. 【請求項５】 上記触媒燃焼部が、可燃燃料と支燃ガス
   の混合ガスが流れる流路と、該流路と仕切壁にて区画さ
   れる被加熱流体流路を有し、上記流路内に上記仕切壁に
   接して設けたフィンの表面に上記酸化触媒層を設けた請
   求項１ないし３のいずれか記載の触媒燃焼加熱装置。