JP3272514B2 - セラミック触媒バーナ - Google Patents
セラミック触媒バーナInfo
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池用リフォー
マ、ターボ発電機、ガスタービンなどの製品に適用さ
れ、あるいはディーゼルエンジンのカーボントラッパ
ー、又はＮＯX 除去装置に適用され、燃料と空気を固体
触媒に接触させて完全燃焼させる触媒燃焼用のセラミッ
ク触媒バーナに関する。
マ、ターボ発電機、ガスタービンなどの製品に適用さ
れ、あるいはディーゼルエンジンのカーボントラッパ
ー、又はＮＯX 除去装置に適用され、燃料と空気を固体
触媒に接触させて完全燃焼させる触媒燃焼用のセラミッ
ク触媒バーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料と空気を触媒に接触させて完全燃焼
させ、発生する熱エネルギーを利用するようにした触媒
燃焼は、通常のバーナによる無触媒燃焼に比較して、燃
焼温度を低く制御でき、ＮＯX の発生を押さえるでき、
エネルギー効率が高く、さらには、燃焼器の材質の選定
が容易になる等の利点が多く、多方面への応用が検討さ
れている。この触媒燃焼に使用する触媒バーナにおいて
は、触媒燃焼が室温で開始することはまれで、燃料、燃
焼空気および、触媒が一体となって、燃料で決るある所
定の温度（以下、単に燃焼開始温度という）にならない
と触媒燃焼は起らない。例えば、燃料にメタノールを使
用する場合では、燃焼開始温度が１２０℃前後であり、
メタンでは３７０〜３８０℃、ＬＰＧでは１９０〜２１
０℃である。
させ、発生する熱エネルギーを利用するようにした触媒
燃焼は、通常のバーナによる無触媒燃焼に比較して、燃
焼温度を低く制御でき、ＮＯX の発生を押さえるでき、
エネルギー効率が高く、さらには、燃焼器の材質の選定
が容易になる等の利点が多く、多方面への応用が検討さ
れている。この触媒燃焼に使用する触媒バーナにおいて
は、触媒燃焼が室温で開始することはまれで、燃料、燃
焼空気および、触媒が一体となって、燃料で決るある所
定の温度（以下、単に燃焼開始温度という）にならない
と触媒燃焼は起らない。例えば、燃料にメタノールを使
用する場合では、燃焼開始温度が１２０℃前後であり、
メタンでは３７０〜３８０℃、ＬＰＧでは１９０〜２１
０℃である。
【０００３】このため、これまで検討されている触媒バ
ーナでは、前もって、燃焼開始温度が室温である水素ガ
スを触媒燃焼させ、その燃焼熱で触媒部を加熱し、燃焼
開始温度付近になったところで、燃料を供給して触媒燃
焼を開始させることが行われている。しかし、この方法
による場合、燃焼開始用に、水素ガスの貯蔵装置、およ
びその供給装置を別途設けなければならないという不具
合がある。
ーナでは、前もって、燃焼開始温度が室温である水素ガ
スを触媒燃焼させ、その燃焼熱で触媒部を加熱し、燃焼
開始温度付近になったところで、燃料を供給して触媒燃
焼を開始させることが行われている。しかし、この方法
による場合、燃焼開始用に、水素ガスの貯蔵装置、およ
びその供給装置を別途設けなければならないという不具
合がある。
【０００４】また、他の触媒バーナでは、燃焼触媒部を
収容する容器を、外部から既知の軽油バーナ等で加熱
し、触媒部が、燃焼開始温度になったところで、メタノ
ール、メタンあるいはＬＰＧ等の燃料を供給して、触媒
燃焼を開始させるものもある。しかし、この方法による
場合においても、燃焼開始用の軽油タンクを別途設ける
ほか、軽油バーナシステムを別途設けなければならない
という不具合がある。
収容する容器を、外部から既知の軽油バーナ等で加熱
し、触媒部が、燃焼開始温度になったところで、メタノ
ール、メタンあるいはＬＰＧ等の燃料を供給して、触媒
燃焼を開始させるものもある。しかし、この方法による
場合においても、燃焼開始用の軽油タンクを別途設ける
ほか、軽油バーナシステムを別途設けなければならない
という不具合がある。
【０００５】さらに、他の触媒バーナでは、燃焼触媒部
を収容する容器を外部から、電気ヒータ等で加熱するも
のもある。しかし、この方法による場合は、高い機械的
強度と耐熱性が要求される触媒を、セラミック製の触媒
担持用ハニカムに担持する様な触媒部構造の場合、直接
電気ヒータ等により加熱することはできず、触媒部構造
を収容する容器ごと加熱しなければならず、熱容量が膨
大な容器を介して加熱することとなり、その中心部ま
で、外部から加熱するには、長い時間を要し、起動性が
悪くなる不具合があるほか、加熱のために相当量の電力
を要するという不具合がある。特に、商用電源がふんだ
んに使用できるところは兎も角、離島又は車載用として
使用される場合は、大電力の消費は大きな問題点とな
る。
を収容する容器を外部から、電気ヒータ等で加熱するも
のもある。しかし、この方法による場合は、高い機械的
強度と耐熱性が要求される触媒を、セラミック製の触媒
担持用ハニカムに担持する様な触媒部構造の場合、直接
電気ヒータ等により加熱することはできず、触媒部構造
を収容する容器ごと加熱しなければならず、熱容量が膨
大な容器を介して加熱することとなり、その中心部ま
で、外部から加熱するには、長い時間を要し、起動性が
悪くなる不具合があるほか、加熱のために相当量の電力
を要するという不具合がある。特に、商用電源がふんだ
んに使用できるところは兎も角、離島又は車載用として
使用される場合は、大電力の消費は大きな問題点とな
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の触媒バーナの不具合を解消するため、燃焼開始用の
水素ガス、又は軽油等の貯蔵装置あるいは、それ等の供
給装置を必要とせず、また軽油等の触媒燃焼装置以外の
燃焼バーナシステムを別途設ける必要がなく、少量の電
力で短時間に燃焼開始できるセラミック触媒バーナを提
供することを課題とする。
来の触媒バーナの不具合を解消するため、燃焼開始用の
水素ガス、又は軽油等の貯蔵装置あるいは、それ等の供
給装置を必要とせず、また軽油等の触媒燃焼装置以外の
燃焼バーナシステムを別途設ける必要がなく、少量の電
力で短時間に燃焼開始できるセラミック触媒バーナを提
供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミック触媒
バーナは、次の手段とした。 （１）３次元網目構造をもつ導電性ＳｉＣで成形し、そ
の向い合う面に１対の通電端子を取付けた加熱装置を、
触媒燃焼を行う空気および燃料を触媒部に導入するため
の燃料ガス導入部と燃焼ガスを外部に排出するための燃
焼ガス排気部を具えた容器中に設置した。 （２）加熱装置を加熱するため通電端子に加熱電力を供
給するための電源装置を設けた。 （３）触媒燃焼用の空気を加熱して、容器中に設けられ
た触媒部に送るため、加熱装置に外部から空気を送給す
る空気供給装置を設けた。 （４）加熱装置に送給される空気に触媒燃焼用の燃料を
混入し、空気とともに加熱装置で加熱し、容器中に設け
られた触媒部に送るための燃料供給装置を設けた。 （５）空気供給装置、および燃料供給装置から送給さ
れ、加熱装置で燃焼開始温度にされた空気と燃料とを接
触させ触媒燃焼を行わせる触媒を加熱装置に担持させ設
けた。
バーナは、次の手段とした。 （１）３次元網目構造をもつ導電性ＳｉＣで成形し、そ
の向い合う面に１対の通電端子を取付けた加熱装置を、
触媒燃焼を行う空気および燃料を触媒部に導入するため
の燃料ガス導入部と燃焼ガスを外部に排出するための燃
焼ガス排気部を具えた容器中に設置した。 （２）加熱装置を加熱するため通電端子に加熱電力を供
給するための電源装置を設けた。 （３）触媒燃焼用の空気を加熱して、容器中に設けられ
た触媒部に送るため、加熱装置に外部から空気を送給す
る空気供給装置を設けた。 （４）加熱装置に送給される空気に触媒燃焼用の燃料を
混入し、空気とともに加熱装置で加熱し、容器中に設け
られた触媒部に送るための燃料供給装置を設けた。 （５）空気供給装置、および燃料供給装置から送給さ
れ、加熱装置で燃焼開始温度にされた空気と燃料とを接
触させ触媒燃焼を行わせる触媒を加熱装置に担持させ設
けた。
【０００８】
【０００９】また、他の本発明のセラミック触媒バーナ
は、次の手段とした。 （６）上記（１）〜（４）の手段と同様な加熱装置、電
源装置、空気供給装置および燃料供給装置を設けた。 （７） 容器内に設置した加熱装置の燃焼ガス排気部側
に隣接してセラミック製の触媒担体用ハニカムを設置
し、この触媒担体用ハニカムに燃焼用空気と燃料を接触
させ触媒燃焼させる触媒を担持させ設けた。
は、次の手段とした。 （６）上記（１）〜（４）の手段と同様な加熱装置、電
源装置、空気供給装置および燃料供給装置を設けた。 （７） 容器内に設置した加熱装置の燃焼ガス排気部側
に隣接してセラミック製の触媒担体用ハニカムを設置
し、この触媒担体用ハニカムに燃焼用空気と燃料を接触
させ触媒燃焼させる触媒を担持させ設けた。
【００１０】
【作用】本発明のセラミック触媒バーナは、上記（１）
〜（５）の手段の採用により、 （１）加熱装置の効率が良く、少量の電力消費により、
触媒燃焼をさせるために加熱装置に供給された燃焼用空
気および燃料を短時間に燃焼開始温度に到達させること
ができ、装置の起動性が良くなった。 （２）触媒燃焼を行う空気燃料および燃焼触媒の温度を
燃焼開始温度にするための、水素ガス等の、目的とする
触媒燃焼に使用される燃料以外の燃料の貯蔵設備、供給
装置、又は異る燃焼システムを別途設ける必要がなく、
装置が簡単になり軽量、小型にできる。（３）加熱装置により、触媒が燃焼空気、燃料と同時に
加熱されるので、加熱効率が良くなり、より少い電力消
費で、より短時間に燃焼開始温度にできる。また、加熱
装置に供給する電力量を制御することにより、加熱温度
を自由に制御できるので起動時間を任意に制御できる。
〜（５）の手段の採用により、 （１）加熱装置の効率が良く、少量の電力消費により、
触媒燃焼をさせるために加熱装置に供給された燃焼用空
気および燃料を短時間に燃焼開始温度に到達させること
ができ、装置の起動性が良くなった。 （２）触媒燃焼を行う空気燃料および燃焼触媒の温度を
燃焼開始温度にするための、水素ガス等の、目的とする
触媒燃焼に使用される燃料以外の燃料の貯蔵設備、供給
装置、又は異る燃焼システムを別途設ける必要がなく、
装置が簡単になり軽量、小型にできる。（３）加熱装置により、触媒が燃焼空気、燃料と同時に
加熱されるので、加熱効率が良くなり、より少い電力消
費で、より短時間に燃焼開始温度にできる。また、加熱
装置に供給する電力量を制御することにより、加熱温度
を自由に制御できるので起動時間を任意に制御できる。
【００１１】
【００１２】また、他の本発明のセラミック触媒バーナ
は、上記（６）、（７）の手段の採用により、上記
（１）〜（２）と同様な作用に加え、 （４）加熱装置に供給され燃焼開始温度にされた燃焼空
気と燃料とは信頼性が確立された、触媒担持用ハニカム
に担持された触媒に接触して触媒燃焼を行うので、燃焼
の安定性、装置の耐久性が確保できる。
は、上記（６）、（７）の手段の採用により、上記
（１）〜（２）と同様な作用に加え、 （４）加熱装置に供給され燃焼開始温度にされた燃焼空
気と燃料とは信頼性が確立された、触媒担持用ハニカム
に担持された触媒に接触して触媒燃焼を行うので、燃焼
の安定性、装置の耐久性が確保できる。
【００１３】
【実施例】以下、図面により本発明のセラミック触媒バ
ーナの実施例を説明する。図１は、本発明のセラミック
触媒バーナの第一実施例を示す図であって、図１（Ａ）
は本実施例を一部断面で示す全体図、図１（Ｂ）は図１
（Ａ）の一部分の斜視図である。１は、導電性の三次元
網目構造をもつＳｉＣで、７４mm×９４mm×１００mmの
直方体に成形された加熱装置、２は、加熱装置１の対向
する２つの面（９４mm×１００mmの面）にロー付され、
導電性のＳｉＣで９４mm×１５０mm×１０mmの板状に成
形された通電端子である。なお、通電端子２はステンレ
ス板のような耐酸化性のある金属板を、ロー付けによ
り、加熱装置１の対向する面に固着して設けても良い。
ーナの実施例を説明する。図１は、本発明のセラミック
触媒バーナの第一実施例を示す図であって、図１（Ａ）
は本実施例を一部断面で示す全体図、図１（Ｂ）は図１
（Ａ）の一部分の斜視図である。１は、導電性の三次元
網目構造をもつＳｉＣで、７４mm×９４mm×１００mmの
直方体に成形された加熱装置、２は、加熱装置１の対向
する２つの面（９４mm×１００mmの面）にロー付され、
導電性のＳｉＣで９４mm×１５０mm×１０mmの板状に成
形された通電端子である。なお、通電端子２はステンレ
ス板のような耐酸化性のある金属板を、ロー付けによ
り、加熱装置１の対向する面に固着して設けても良い。
【００１４】加熱装置１には、白金とパラジウムが重量
比で１：１となり、かつその合計量が、加熱装置１の重
量に対して、２ｗｔ％となるように燃焼用触媒を担持さ
せた。この担持は、次のようにして行った。市販の塩化
白金酸水溶液と、塩化パラジウム水溶液を、含まれる白
金、パラジウムが重量比で１：１となる様に混合し、こ
れに、同体積のブタノール液を加えて混合して触媒原液
とした。これに、加熱装置１を浸積し、含浸させた後、
これを１００℃で乾燥させた。この浸積、乾燥を繰り返
して、上記した所定量の触媒液を加熱装置１に含浸、乾
燥固定化させた後、２００℃で酸化処理を行った。この
後、水素気流中で、２００℃にて還元操作し、加熱装置
１に白金とパラジウムを析出させた。触媒の担持された
加熱装置１の通電端子２を取り付けた２つ面と、加熱装
置１の７４mm×１００mmの２面に、断熱材３、例えば、
アルミナファイバ等を巻き、ステンレス製の容器４に、
図１（Ａ）のごとく納めた。この場合加熱装置１網目部
が、容器４内に形成された燃料ガス導入部１０と、燃焼
ガス排気部１１を向く様に納めた。
比で１：１となり、かつその合計量が、加熱装置１の重
量に対して、２ｗｔ％となるように燃焼用触媒を担持さ
せた。この担持は、次のようにして行った。市販の塩化
白金酸水溶液と、塩化パラジウム水溶液を、含まれる白
金、パラジウムが重量比で１：１となる様に混合し、こ
れに、同体積のブタノール液を加えて混合して触媒原液
とした。これに、加熱装置１を浸積し、含浸させた後、
これを１００℃で乾燥させた。この浸積、乾燥を繰り返
して、上記した所定量の触媒液を加熱装置１に含浸、乾
燥固定化させた後、２００℃で酸化処理を行った。この
後、水素気流中で、２００℃にて還元操作し、加熱装置
１に白金とパラジウムを析出させた。触媒の担持された
加熱装置１の通電端子２を取り付けた２つ面と、加熱装
置１の７４mm×１００mmの２面に、断熱材３、例えば、
アルミナファイバ等を巻き、ステンレス製の容器４に、
図１（Ａ）のごとく納めた。この場合加熱装置１網目部
が、容器４内に形成された燃料ガス導入部１０と、燃焼
ガス排気部１１を向く様に納めた。
【００１５】また、容器４内に形成する燃料ガス導入部
１０と燃焼ガス排気部１１は、容器４に４５°の角度を
付けて形成されており、燃料ガス導入部１０の上流側、
および燃焼ガス排出部１１の後流側は、それぞれ、ステ
ンレス配管１３，１４につながれている。また、燃料ガ
ス導入部１０の内部には、燃料と空気の混合を促進し、
かつ加熱装置１内のガス流れを均一化する為に、φ５mm
のアルミナボール６が充填されている。これは、例え
ば、φ１mm程度のステンレスワイヤーを束ねて充填する
ようにしてもよい。５は導線で、通電端子２に、一端が
ボルトとナットで固定され、容器４から外部に引き出す
部分は、絶縁と、気密をかねて、テフロン継手が設けら
れ、容器４の外部に設けられた電源装置としての蓄電池
１８に他端が連結されている。７は、外部から燃焼用の
空気を吸引し、加熱装置１に送給する空気供給装置とし
てのブロワであり、その吐出側はステンレス配管１３を
介して容器４の燃料ガス導入部１０に繋がれている。８
は、メタノール導入管１２に介裝され、タンク１５中の
メタノール９を、ステンレス配管１３中に噴霧させるメ
タノール供給用ポンプで、メタノール導入管１２、タン
ク１５とともに燃料供給装置を構成する。また、ステン
レス配管１３中に貫通させたメタノール導入管１２の先
端には５μｍ以下の細孔を有するステンレス多孔体をロ
ー付けし、ステンレス配管１３中でのメタノール９の霧
化を良好にし、ブロワー７からの燃焼用空気に均一に混
入するようにしている。なお、燃料供給装置は上述した
ものに限らず超音波霧化器を使用しても、供給する燃料
の流量制御と霧化は良好であった。
１０と燃焼ガス排気部１１は、容器４に４５°の角度を
付けて形成されており、燃料ガス導入部１０の上流側、
および燃焼ガス排出部１１の後流側は、それぞれ、ステ
ンレス配管１３，１４につながれている。また、燃料ガ
ス導入部１０の内部には、燃料と空気の混合を促進し、
かつ加熱装置１内のガス流れを均一化する為に、φ５mm
のアルミナボール６が充填されている。これは、例え
ば、φ１mm程度のステンレスワイヤーを束ねて充填する
ようにしてもよい。５は導線で、通電端子２に、一端が
ボルトとナットで固定され、容器４から外部に引き出す
部分は、絶縁と、気密をかねて、テフロン継手が設けら
れ、容器４の外部に設けられた電源装置としての蓄電池
１８に他端が連結されている。７は、外部から燃焼用の
空気を吸引し、加熱装置１に送給する空気供給装置とし
てのブロワであり、その吐出側はステンレス配管１３を
介して容器４の燃料ガス導入部１０に繋がれている。８
は、メタノール導入管１２に介裝され、タンク１５中の
メタノール９を、ステンレス配管１３中に噴霧させるメ
タノール供給用ポンプで、メタノール導入管１２、タン
ク１５とともに燃料供給装置を構成する。また、ステン
レス配管１３中に貫通させたメタノール導入管１２の先
端には５μｍ以下の細孔を有するステンレス多孔体をロ
ー付けし、ステンレス配管１３中でのメタノール９の霧
化を良好にし、ブロワー７からの燃焼用空気に均一に混
入するようにしている。なお、燃料供給装置は上述した
ものに限らず超音波霧化器を使用しても、供給する燃料
の流量制御と霧化は良好であった。
【００１６】上述した、本実施例により特性試験を行っ
た結果を次に示す。 （１）ブロアー７により空気を４００Ｎｌ／min 割合で
加熱装置１に送給し、メタノール導入管１２の途中より
水素ガスを２０Ｎｌ／min 導入したところ、室温から触
媒燃焼が開始され、容器４の燃焼ガス排気部１１より、
約３７０℃の燃焼排ガスが、排気された。この排ガス
を、冷却後、可燃性ガス・リークテスタで分析したとこ
ろ、水素ガスは検出されなかった。このことから、加熱
装置１に担持した触媒が、燃焼触媒として働いているこ
とが、確認された。 （２）続いて、加熱装置１の通電端子２間の抵抗を測定
したところ、約０．３Ωであった。これに、外部に設け
た蓄電池１８から直流電源で、２４Ｖの電圧を印加した
ところ、約８０Ａの電流が通じ、加熱装置１が昇温を始
め、数秒後に、１３０℃に到達したので、加熱装置１へ
の通電を切るとともに、ブロア７から燃焼用空気を４０
０Ｎｌ／min 、メタノールポンプ８からメタノールを、
１１ｇ／min 送給したところ、触媒燃焼を開始し、数秒
後、約４００℃の燃焼ガスが得られた。この燃焼ガス
を、可燃性ガス・リークテスタで分析したところ、メタ
ノールは検出されなかった。
た結果を次に示す。 （１）ブロアー７により空気を４００Ｎｌ／min 割合で
加熱装置１に送給し、メタノール導入管１２の途中より
水素ガスを２０Ｎｌ／min 導入したところ、室温から触
媒燃焼が開始され、容器４の燃焼ガス排気部１１より、
約３７０℃の燃焼排ガスが、排気された。この排ガス
を、冷却後、可燃性ガス・リークテスタで分析したとこ
ろ、水素ガスは検出されなかった。このことから、加熱
装置１に担持した触媒が、燃焼触媒として働いているこ
とが、確認された。 （２）続いて、加熱装置１の通電端子２間の抵抗を測定
したところ、約０．３Ωであった。これに、外部に設け
た蓄電池１８から直流電源で、２４Ｖの電圧を印加した
ところ、約８０Ａの電流が通じ、加熱装置１が昇温を始
め、数秒後に、１３０℃に到達したので、加熱装置１へ
の通電を切るとともに、ブロア７から燃焼用空気を４０
０Ｎｌ／min 、メタノールポンプ８からメタノールを、
１１ｇ／min 送給したところ、触媒燃焼を開始し、数秒
後、約４００℃の燃焼ガスが得られた。この燃焼ガス
を、可燃性ガス・リークテスタで分析したところ、メタ
ノールは検出されなかった。
【００１７】本実施例による燃焼特性を図２に示す。な
お、本試験では、燃料にメタノールを使用したが、メタ
ン、ＬＰＧでも、問題はないことがわかった。
お、本試験では、燃料にメタノールを使用したが、メタ
ン、ＬＰＧでも、問題はないことがわかった。
【００１８】次に、図３は本発明のセラミック触媒バー
ナの第二実施例を示す図であって、図３（Ａ）は本実施
例を１部断面で示す全体図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の
一部分の斜視図である。なお、上述した第一実施例と同
一符番のものは、第一実施例のものと同じであり説明を
省略する。図において、１６は加熱装置で、第一実施例
の加熱装置１と同一構造とされているが、加熱装置１に
担持した燃焼触媒は、加熱装置１６には担持させていな
い。１７はセラミック製の触媒担持用ハニカムで、本実
施例ではコージェライト（日本碍子（株）商品名）（２
ＭｇＯ，２Ａｌ2 Ｏ3 ，５ＳｉＯ2 ）で、９４mm×９４
mm×４０mmの直方体に成形され、ハニカム面は９４mm×
９４mmの２面に設けられている。
ナの第二実施例を示す図であって、図３（Ａ）は本実施
例を１部断面で示す全体図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の
一部分の斜視図である。なお、上述した第一実施例と同
一符番のものは、第一実施例のものと同じであり説明を
省略する。図において、１６は加熱装置で、第一実施例
の加熱装置１と同一構造とされているが、加熱装置１に
担持した燃焼触媒は、加熱装置１６には担持させていな
い。１７はセラミック製の触媒担持用ハニカムで、本実
施例ではコージェライト（日本碍子（株）商品名）（２
ＭｇＯ，２Ａｌ2 Ｏ3 ，５ＳｉＯ2 ）で、９４mm×９４
mm×４０mmの直方体に成形され、ハニカム面は９４mm×
９４mmの２面に設けられている。
【００１９】この、コージェライトのハニカム１７に
は、実施例１の加熱装置１に担持したものと同様の方法
で、白金とパラジウムを燃焼用触媒として担持した。こ
の触媒が担持されたコージェライトのハニカム１７を、
そのハニカム面が、燃料ガス導入部１０と燃焼ガス排気
部１１を向くように、また、加熱装置１６との隙間をあ
けず、隣接させて容器４に納めた。
は、実施例１の加熱装置１に担持したものと同様の方法
で、白金とパラジウムを燃焼用触媒として担持した。こ
の触媒が担持されたコージェライトのハニカム１７を、
そのハニカム面が、燃料ガス導入部１０と燃焼ガス排気
部１１を向くように、また、加熱装置１６との隙間をあ
けず、隣接させて容器４に納めた。
【００２０】上述した、本実施例により特性試験を行っ
た結果を次に示す。実施例１と同様に、外部に設けた蓄
電池から通電端子２間に２４Ｖの電圧を印加したとこ
ろ、約８０Ａの電流が流れ、８〜９秒後に加熱装置１６
が約２００℃まで加熱された。ここで、ブロア７から空
気を４００Ｎｌ／min 送給したところ、コージェライト
のハニカム１７は昇温はじめ、１０秒後に約１３０℃に
到達した。ここで、通電端子２への電圧印加を中止し
て、加熱装置１への通電を切るとともに、メタノールポ
ンプ８からメタノールを、１１ｇ／min でステンレス配
管１３中に噴霧したところ、触媒燃焼を開始し、数秒後
約４００℃の燃焼ガスが得られた。この燃焼ガスを、可
燃性ガス・リークテスタで分析したところ、メタノール
は検出されなかった。
た結果を次に示す。実施例１と同様に、外部に設けた蓄
電池から通電端子２間に２４Ｖの電圧を印加したとこ
ろ、約８０Ａの電流が流れ、８〜９秒後に加熱装置１６
が約２００℃まで加熱された。ここで、ブロア７から空
気を４００Ｎｌ／min 送給したところ、コージェライト
のハニカム１７は昇温はじめ、１０秒後に約１３０℃に
到達した。ここで、通電端子２への電圧印加を中止し
て、加熱装置１への通電を切るとともに、メタノールポ
ンプ８からメタノールを、１１ｇ／min でステンレス配
管１３中に噴霧したところ、触媒燃焼を開始し、数秒後
約４００℃の燃焼ガスが得られた。この燃焼ガスを、可
燃性ガス・リークテスタで分析したところ、メタノール
は検出されなかった。
【００２１】本実施例による燃焼特性を図４に示す。な
お、本試験では、燃料をメタノールとしたが、メタン、
ＬＰＧでも問題はないことがわかった。
お、本試験では、燃料をメタノールとしたが、メタン、
ＬＰＧでも問題はないことがわかった。
【００２２】以上、本発明のセラミック触媒バーナの２
実施例を示したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。即ち触媒の貴金属種、組成比は別のもので
あっても良いし、また、触媒担持方法も他の方法によっ
ても良いものであり、特許請求の範囲に示した範囲に含
むもの全てを技術的範囲とする。
実施例を示したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。即ち触媒の貴金属種、組成比は別のもので
あっても良いし、また、触媒担持方法も他の方法によっ
ても良いものであり、特許請求の範囲に示した範囲に含
むもの全てを技術的範囲とする。
【００２３】
【発明の効果】本発明のセラミック触媒バーナは、請求
項１に示す構成により、 （１）触媒燃焼を行うにあたり、必要とする燃焼開始温
度にするための水素ガス等の、目的とする触媒燃焼に使
用される燃料以外の燃料の貯蔵設備、供給装置、又は異
る燃焼システムを別途設ける必要がなく、装置が簡単に
なり軽量、小型にできる。 （２）加熱効率が良く、少量の電力消費により、短時間
に燃焼空気、燃料を燃焼開始温度に到達させることがで
き、装置の起動性が良くなる。（３）加熱装置により触媒が燃焼空気、燃料と同時に加
熱されるので、加熱効率が良くなり、より少い電力消費
で、より短時間に燃焼開始温度にできる。また、加熱装
置に供給する電力量を制御することにより、加熱温度を
自由に制御できるので、起動時間を任意に制御できる。
項１に示す構成により、 （１）触媒燃焼を行うにあたり、必要とする燃焼開始温
度にするための水素ガス等の、目的とする触媒燃焼に使
用される燃料以外の燃料の貯蔵設備、供給装置、又は異
る燃焼システムを別途設ける必要がなく、装置が簡単に
なり軽量、小型にできる。 （２）加熱効率が良く、少量の電力消費により、短時間
に燃焼空気、燃料を燃焼開始温度に到達させることがで
き、装置の起動性が良くなる。（３）加熱装置により触媒が燃焼空気、燃料と同時に加
熱されるので、加熱効率が良くなり、より少い電力消費
で、より短時間に燃焼開始温度にできる。また、加熱装
置に供給する電力量を制御することにより、加熱温度を
自由に制御できるので、起動時間を任意に制御できる。
【００２４】
【００２５】また、他の本発明のセラミック触媒バーナ
は、請求項２に示す構成により、上記（１）（２）の効
果に加え、 （４）触媒は信頼性が確立された触媒担持用ハニカムに
担持されて、燃焼空気と燃料との触媒燃焼を行わせるの
で、燃焼の安定性、装置の耐久性が確保でき、実用を早
期化できる。
は、請求項２に示す構成により、上記（１）（２）の効
果に加え、 （４）触媒は信頼性が確立された触媒担持用ハニカムに
担持されて、燃焼空気と燃料との触媒燃焼を行わせるの
で、燃焼の安定性、装置の耐久性が確保でき、実用を早
期化できる。
【図１】本発明のセラミック触媒バーナの第１実施例を
示す図であって、図１（Ａ）は１部を断面で示す全体
図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の一部分の斜視図、
示す図であって、図１（Ａ）は１部を断面で示す全体
図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の一部分の斜視図、
【図２】第１実施例の燃焼特性図、
【図３】本発明考案の第２実施例を示す図であって、図
３（Ａ）は１部を断面で示す全体図、図３（Ｂ）は図３
（Ａ）の１部分の斜視図、
３（Ａ）は１部を断面で示す全体図、図３（Ｂ）は図３
（Ａ）の１部分の斜視図、
【図４】第２実施例の燃焼特性図、
１，１６ 加熱装置 ２ 通電端子 ３ 断熱材 ４ 容器 ５ 導線 ６ アルミナボール ７ 空気供給装置としてのブロワ ８ 燃料供給装置としてのメタノールポンプ ９ メタノール １０ 燃料ガス導入部 １１ 燃焼ガス排気部 １２ 燃料供給装置としてのメタノール導入管 １３ ステンレス配管 １４ ステンレス配管 １５ 燃料供給装置としてのタンク １７ 触媒担体用ハニカム １８ 電源装置
フロントページの続き (72)発明者 小向 真宏 神奈川県相模原市田名3000番地 エム・ エイチ・アイさがみハイテック株式会社 内 (56)参考文献 特開 平５−256406（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−98005（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−185316（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−3246（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23C 11/00 B01J 35/02 F23D 11/40 H01M 8/04
Claims (2)
- 【請求項１】 可燃ガスと空気を触媒に接触させて燃焼
を行う触媒燃焼用バーナにおいて、三次元網目構造を持
つ導電性ＳｉＣ材で成形され対向する両面に通電端子を
具えて燃料ガス導入部および燃焼ガス排気部を具える容
器内に設置した加熱装置と、前記通電端子を介して前記
加熱装置に加熱電力を供給する電源装置と、燃焼用の空
気を前記加熱装置に送給する空気供給装置と、前記加熱
装置に送給する前記空気中に燃焼用の燃料を混入する燃
料供給装置と、前記加熱装置に担持され、前記空気と前
記燃料を接触させ燃焼させる触媒とからなることを特徴
とするセラミック触媒バーナ。 - 【請求項２】 可燃ガスと空気を触媒に接触させて燃焼
を行う触媒燃焼用バーナにおいて、三次元網目構造を持
つ導電性ＳｉＣ材で成形され対向する両面に通電端子を
具えて燃料ガス導入部および燃焼ガス排気部を具える容
器内に設置した加熱装置と、前記通電端子を介して前記
加熱装置に加熱電力を供給する電源装置と、燃焼用の空
気を前記加熱装置に送給する空気供給装置と、前記加熱
装置に送給する前記空気中に燃焼用の燃料を混入する燃
料供給装置と、前記容器内に設置した前記加熱装置の前
記燃焼ガス排気部側に隣接して設置されたセラミック製
の触媒担体用ハニカムに担持され、前記空気と前記燃料
を接触させ燃焼させる触媒とからなることを特徴とする
セラミック触媒バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26885193A JP3272514B2 (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | セラミック触媒バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26885193A JP3272514B2 (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | セラミック触媒バーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07119927A JPH07119927A (ja) | 1995-05-12 |
| JP3272514B2 true JP3272514B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=17464151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26885193A Expired - Fee Related JP3272514B2 (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | セラミック触媒バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272514B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3349227B2 (ja) * | 1993-11-30 | 2002-11-20 | 三菱重工業株式会社 | ポータブル燃料電池動力システム |
| WO2005043037A1 (en) * | 2003-10-21 | 2005-05-12 | Petroleum Analyzer Company, Lp | An improved combustion apparatus and methods for making and using same |
| KR100585400B1 (ko) * | 2005-11-02 | 2006-06-02 | 주식회사 아이파워 | 비점화식 휴대용 및 고정형 히터 |
-
1993
- 1993-10-27 JP JP26885193A patent/JP3272514B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07119927A (ja) | 1995-05-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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