JP3274424B2 - Catalytic combustion device - Google Patents

Catalytic combustion device

Info

Publication number
JP3274424B2
JP3274424B2 JP33992998A JP33992998A JP3274424B2 JP 3274424 B2 JP3274424 B2 JP 3274424B2 JP 33992998 A JP33992998 A JP 33992998A JP 33992998 A JP33992998 A JP 33992998A JP 3274424 B2 JP3274424 B2 JP 3274424B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
catalyst body
combustion chamber
combustion
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP33992998A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000161613A (en
Inventor
良隆 川崎
龍夫 藤田
徹生 寺島
晃 前西
基啓 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP33992998A priority Critical patent/JP3274424B2/en
Publication of JP2000161613A publication Critical patent/JP2000161613A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3274424B2 publication Critical patent/JP3274424B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Gas Burners (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、触媒燃焼反応を用
いた燃焼装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion apparatus using a catalytic combustion reaction.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭化水素を主体とする燃料に対して酸化
活性を有する触媒を用いた触媒燃焼装置は、従来より多
数提案されているが、特にその主反応面から発せられる
多量の放射熱を暖房や加熱等に利用するものとしては、
2種類の構成に大別される。1つは触媒体に燃料のみを
供給し、下流側の表面で大気中の酸素を拡散供給し、こ
こで燃焼反応を行わしめ、ここから直接放射熱を供給す
るもの、もう1つは燃料と空気の混合気を供給して触媒
体の上流側表面近傍で燃焼反応を行わしめ、触媒体上流
を覆う燃焼室壁に熱線を透過するガラス等の窓を設け
て、ここから放射熱を供給するものである。
2. Description of the Related Art A large number of catalytic combustion apparatuses using a catalyst having an oxidizing activity with respect to a fuel mainly composed of hydrocarbons have been proposed in the past. In particular, a large amount of radiant heat generated from the main reaction surface is used. As things to use for heating and heating,
It is roughly divided into two types. One is to supply only the fuel to the catalyst body, and to diffuse and supply the oxygen in the atmosphere on the downstream surface, where the combustion reaction is carried out and the radiant heat is directly supplied from here, and the other is to supply the fuel with the fuel. A mixture of air is supplied to cause a combustion reaction near the upstream surface of the catalyst body, and a window made of glass or the like that transmits heat rays is provided on a combustion chamber wall covering the upstream side of the catalyst body, and radiant heat is supplied therefrom. Things.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置では、
燃料種類や触媒の活性化温度によって異なるが、小さな
触媒面積で多量の熱放射を得ることと、燃焼状態を目視
確認する必要性から、実用的な触媒温度は650℃以上
の赤熱状態で使用するのが一般的である。このため、放
射効率(反応によって発生した熱量に対する放射供給さ
れた熱量の比)は高いものの、放射熱の波長分布は、2
〜3μmの近赤外線領域にピークを有しており、特にガ
ラス窓を透過させて利用する構成のものでは、4〜5μ
m以上の波長成分がガラスに吸収されてしまい、ガラス
からの二次放射で幾分は供給されるものの、短波長成分
主体の放射熱となるものであった。
In the above-mentioned conventional apparatus,
Although it depends on the type of fuel and the activation temperature of the catalyst, it is necessary to obtain a large amount of heat radiation with a small catalyst area and to visually check the combustion state. It is common. Therefore, although the radiation efficiency (the ratio of the amount of heat supplied and radiated to the amount of heat generated by the reaction) is high, the wavelength distribution of the radiated heat is 2
It has a peak in the near-infrared region of 33 μm.
The wavelength component of m or more is absorbed by the glass, and although it is supplied to some extent by the secondary radiation from the glass, it becomes radiant heat mainly composed of the short wavelength component.

【0004】しかし、人体暖房として用いるには皮膚内
部の痛点まで浸透して刺激する短波長成分の多い放射熱
は、必ずしも快適ではないという課題があった。
[0004] However, there is a problem that radiant heat having many short-wavelength components that penetrates and stimulates a pain point inside the skin to be used as a human body heating is not always comfortable.

【0005】一方、触媒の活性温度の範囲内で低温の燃
焼反応を行うことは可能で、こうすれば長波長成分の多
い放射熱を供給することは可能であるが、こうした場合
には燃焼反応の継続と停止を目視確認できず、また所定
量の放射熱を得るためには大面積の触媒体が必要とな
り、特に触媒の活性成分として貴金属を使用する場合に
は、触媒体が高価になるという欠点があった。
On the other hand, it is possible to carry out a combustion reaction at a low temperature within the range of the activation temperature of the catalyst. In this case, it is possible to supply radiant heat having a long wavelength component. Continuation and stop cannot be visually confirmed, and a large-area catalyst body is required to obtain a predetermined amount of radiant heat. In particular, when a noble metal is used as an active component of the catalyst, the catalyst body becomes expensive. There was a disadvantage.

【0006】本発明は、かかる従来の触媒燃焼装置の課
題を考慮し、快適であってしかも燃焼反応の継続や停止
が目視確認できる触媒燃焼装置を提供することを目的と
するものである。
An object of the present invention is to provide a catalytic combustion device that is comfortable and allows the continuation or stop of the combustion reaction to be visually confirmed in consideration of the problems of the conventional catalytic combustion device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の触媒燃焼装置では、多数の連通孔を有する
触媒体の前面(上流面)に対向して熱線の非透過性材料
からなる放熱板を備え、この放熱板の露出面積を、触媒
体の上流側の表面積の2倍以上になるよう構成したこと
を特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, in the catalytic combustion device of the present invention, a catalyst body having a large number of communicating holes is opposed to a front surface (upstream surface) of a catalyst body by using a heat-impermeable material. The heat radiating plate is provided so that the exposed area of the heat radiating plate is twice or more the surface area on the upstream side of the catalyst body.

【0008】また燃焼室下流に連通して、放熱板を一部
の構成要素とする熱交換室を供えたことを特徴としてい
る。
[0008] Further, a heat exchange chamber having a radiator plate as a part of the component is provided in communication with the downstream of the combustion chamber.

【0009】さらに放熱板の外部表面に、上下方向に亘
って非連続の凹凸構造を形成させたことを特徴としてい
る。
Further, a discontinuous uneven structure is formed on the outer surface of the heat sink in a vertical direction.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。本発明の実施には、多数
の連通孔を有して各種炭化水素燃料への酸化活性を有す
る触媒体、耐熱性の熱線非透過性放熱板のほか、着火装
置や流量制御装置、燃料と空気の混合器、あるいは必要
に応じて液体燃料の気化器等が必要になる。触媒体は金
属やセラミックのハニカム成形体、あるいは金属やセラ
ミック繊維の編組体、多孔質焼結体等に白金やパラジウ
ム等の貴金属を主成分とした活性成分を担持させたもの
を任意に選択して用いることができる。耐熱性の熱線非
透過性材料としては、熱伝導性の良いアルミニウムや銅
などの金属材料や炭化珪素、窒化珪素などの金属酸化物
焼結体を用いることが可能であり、金属材料の場合には
放射率を向上させるため、表面に鉄、マンガン、チタン
等の金属酸化物薄膜を塗布して用いるのが一般的であ
る。また空気や燃料の制御手段としては、手動のバルブ
や電動バルブ、液体燃料の流量制御には電磁ポンプ等が
使用可能である。また着火装置としては、電気ヒータや
放電点火器等を使用し得る。なおこれらはいずれも従来
から使用されている手段であり、他の公知の手段でも可
能で、本発明の効果を損なうものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the practice of the present invention, in addition to a catalyst body having a large number of communication holes and having an oxidizing activity to various hydrocarbon fuels, a heat-resistant non-radiating heat ray radiating plate, an ignition device and a flow rate control device, fuel and air Or a vaporizer for liquid fuel if necessary. The catalyst body is arbitrarily selected from a honeycomb formed body of metal or ceramic, a braided body of metal or ceramic fiber, a porous sintered body, etc., on which an active component mainly containing a noble metal such as platinum or palladium is supported. Can be used. As the heat-resistant heat ray opaque material, a metal material having good heat conductivity, such as aluminum or copper, or a metal oxide sintered body such as silicon carbide or silicon nitride can be used. In general, a metal oxide thin film of iron, manganese, titanium or the like is applied on the surface to improve the emissivity. Further, as a means for controlling air or fuel, a manual valve or an electric valve, or an electromagnetic pump or the like can be used for controlling the flow rate of liquid fuel. In addition, an electric heater, a discharge igniter, or the like can be used as the ignition device. These are all means conventionally used, and other known means are also possible, and do not impair the effects of the present invention.

【0011】(実施の形態1)図1は、本発明に係る触
媒燃焼装置の第1の実施の形態の断面斜視構成図、図2
はその放射波長特性図である。図1において、1は燃料
と空気の混合気を供給する混合気供給管、2は燃焼室
で、3は燃焼室2内に立設されたセラミックハニカムに
白金属の貴金属を担持させた触媒体である。4は燃焼室
2の触媒体3下流側に配置された排気筒、5は排気筒4
に連通する熱交換室で、内部に熱交換フィン6を多数備
えている。7は熱交換室5の下流側に開口された排気口
である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional perspective view of a first embodiment of a catalytic combustion apparatus according to the present invention, and FIG.
Is a radiation wavelength characteristic diagram. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an air-fuel mixture supply pipe for supplying an air-fuel mixture of fuel and air, reference numeral 2 denotes a combustion chamber, and reference numeral 3 denotes a catalyst body in which a white metal precious metal is supported on a ceramic honeycomb provided in the combustion chamber 2. It is. Reference numeral 4 denotes an exhaust pipe arranged on the downstream side of the catalyst body 3 of the combustion chamber 2, and 5 denotes an exhaust pipe 4
, And has a number of heat exchange fins 6 therein. Reference numeral 7 denotes an exhaust port opened on the downstream side of the heat exchange chamber 5.

【0012】ここで触媒体3の上流面に対向して、表面
にチタン・マンガン系の塗料を塗布したアルミニウム板
からなる放熱板8が設置されており、放熱板8は燃焼室
2および熱交換室5の壁面の一部を構成する形となって
いる。
A radiator plate 8 made of an aluminum plate coated with a titanium-manganese paint is provided on the surface of the catalyzer 3 so as to face the upstream surface of the catalyzer 3. It is configured to form a part of the wall surface of the chamber 5.

【0013】次に、本実施の形態の動作と作用について
説明する。混合気供給管1から供給される燃料(ここで
は天然ガスを使用)と空気の混合気は、燃焼室2の下部
から触媒体3の上流面に供給される。混合気は触媒体3
の上流面近傍で酸化反応し、燃焼排ガスは触媒体3の連
通孔を経て排気筒4から排出される。燃焼熱によって昇
温赤熱された触媒体3上流表面からは、多量の熱線が放
射されるが、対向する前面には放射率の高い表面被覆を
有する放熱板8が設置されており、ここに吸熱されて放
熱板8を加熱昇温し、ここから二次放射として前方に放
熱する。
Next, the operation and operation of the embodiment will be described. A mixture of fuel (here, natural gas is used) and air supplied from the mixture supply pipe 1 is supplied from a lower portion of the combustion chamber 2 to an upstream surface of the catalyst body 3. The mixture is the catalyst 3
Oxidation reaction occurs near the upstream surface of the exhaust gas, and the combustion exhaust gas is discharged from the exhaust stack 4 through the communication hole of the catalyst body 3. A large amount of heat rays are radiated from the upstream surface of the catalyst body 3 which is heated and glowed by the heat of combustion, but a heat radiating plate 8 having a surface coating having a high emissivity is provided on the opposed front surface, where heat is absorbed. Then, the heat radiating plate 8 is heated and heated to radiate heat forward as secondary radiation.

【0014】ここで、加熱面からの熱放射量E(kca
l/h)は、放射面の温度をT1(K)、受熱面(また
は空間)の温度をT2、放射面の放射率をe、面積をA
(m 2)とする時、E=4.88eA[(T1/100)4
−(T2/100)4]で算出される。触媒体3の上流側
表面積(外形面積)を0.1m2、放射率を0.9と
し、赤熱温度を850℃とする時、放熱板8の温度を4
00℃と仮定すると、触媒体3から放熱板8に放射伝熱
される熱量は1247kcal/hと算出される(熱損
失は無視している)。一方放射率0.9の放熱板8から
同量の熱量を放射しようとすると、受熱側を室温(25
℃)とする時、必要面積は約0.7m2となり、触媒体
3の面積の7倍を必要とすることになる。同様に、触媒
体3の温度を赤熱を目視できる限界の650℃として、
放熱板8の温度を400℃と仮定すれば、放熱板8の必
要面積は約0.26m2となり、触媒体3の2倍強の面
積を必要とすることがわかる。
Here, the heat radiation amount E (kca) from the heating surface
1 / h), the temperature of the radiation surface is T1 (K),
Is the temperature of space, T2, the emissivity of the radiation surface is e, and the area is A
(M Two), E = 4.88 eA [(T1 / 100)Four
-(T2 / 100)Four]. Upstream side of catalyst body 3
0.1m surface area (outer area)TwoAnd emissivity 0.9
When the glow temperature is set to 850 ° C., the temperature of the heat sink 8 is set to 4
Assuming 00 ° C., radiant heat transfer from the catalyst body 3 to the heat sink 8
The calorific value is calculated as 1247 kcal / h (heat loss
Loss is ignored). On the other hand, from heat sink 8 with emissivity of 0.9
If the same amount of heat is to be radiated, the heat receiving side is set to room temperature (25
℃), the required area is about 0.7mTwoAnd the catalyst body
This would require seven times the area of 3. Similarly, the catalyst
Assuming that the temperature of body 3 is 650 ° C., which is the limit at which red heat can be seen,
Assuming that the temperature of the heat sink 8 is 400 ° C.,
The required area is about 0.26mTwoAnd more than twice the surface of catalyst body 3
It turns out that the product is required.

【0015】実際に装置から放射される熱線の波長特性
を計測すると、図2のような結果が得られた。触媒体3
の温度が約850℃の時、従来用いられているガラス窓
を設けた構成の場合を実線A、本実施の形態での放射板
8表面温度400℃の場合を一点鎖線Bで示している
が、全波長域の積分値で表される放射熱の総量はほぼ同
等であるものの、波長分布は大きく異なっている。すな
わち実線Aの場合は、5μm以下の波長が大部分であ
り、波長3μm以上の遠赤外線の比率は50%程度に留
まっている。これに対して一点鎖線Bでは、波長ピーク
が5μm前後までシフトしており、遠赤外線の比率は9
0%近くに達している。このため、放射熱量が等しく、
従来構成と同様の十分な放射率を維持しつつ、皮膚の痛
点まで浸透して刺激することのない遠赤外線量を著しく
増加させることが可能となっている。遠赤外線の比率を
少なくとも8割以上に維持しようとすれば、放熱板8の
温度は500℃程度が上限であり、一方触媒体3の赤熱
燃焼を(ここでは図示していないが、放熱板8にのぞき
窓を設ける等の方法で)目視確認しようとすれば650
℃程度が下限であることを考慮すれば、上式から明らか
なように、触媒体3の上流側表面積に対して対向する放
熱板8の放熱面積は少なくとも2倍以上にすることが有
効で、放射効率は高く維持しつつマイルドで快適な暖房
を可能ならしめるものである。
When the wavelength characteristic of the heat ray actually radiated from the apparatus was measured, the result as shown in FIG. 2 was obtained. Catalyst 3
When the temperature is about 850 ° C., the solid line A indicates the case where the conventional glass window is provided, and the one-dot chain line B indicates the case where the surface temperature of the radiation plate 8 in this embodiment is 400 ° C. Although the total amount of radiant heat represented by the integrated value over the entire wavelength range is substantially the same, the wavelength distribution is significantly different. That is, in the case of the solid line A, the wavelength of 5 μm or less is mostly used, and the ratio of far infrared rays having a wavelength of 3 μm or more remains at about 50%. On the other hand, in the alternate long and short dash line B, the wavelength peak is shifted to about 5 μm, and the ratio of far infrared rays is 9%.
It has reached nearly 0%. For this reason, the amount of radiant heat is equal,
It is possible to remarkably increase the amount of far-infrared rays that do not penetrate and stimulate the pain points on the skin while maintaining a sufficient emissivity similar to the conventional configuration. If the ratio of the far infrared rays is to be maintained at least 80% or more, the upper limit of the temperature of the heat sink 8 is about 500 ° C., while the red heat combustion of the catalyst body 3 (not shown here, 650 if you try to check it visually
Considering that the lower limit is about ° C, as is clear from the above equation, it is effective that the heat radiation area of the heat radiating plate 8 facing the upstream surface area of the catalyst body 3 is at least twice or more, Radiation efficiency is maintained while maintaining a high level of mild and comfortable heating.

【0016】また燃料種によっては、天然ガスのように
600℃以下では十分な触媒反応が得難い場合があり、
触媒体3の温度は必然的にそれ以上の温度で使用せざる
を得ず、このような場合にも低温の放射に変換し得るも
のである。なお、放熱板8の面積を大きくした時に温度
の平準化を図るためには、放熱板8の材質に熱伝導性の
良いアルミニウムや銅の板材、あるいは炭化珪素などの
焼結板材を用いるのが好ましく、放熱板8の熱劣化を防
止しつつ広い面積からの均一な熱放射が可能となる。
Further, depending on the type of fuel, a sufficient catalytic reaction may not be obtained at a temperature of 600 ° C. or lower, as in natural gas.
The temperature of the catalyst body 3 must necessarily be used at a higher temperature, and in such a case, it can be converted to low-temperature radiation. In order to level the temperature when the area of the heat radiating plate 8 is increased, it is preferable to use a material of the heat radiating plate 8 made of aluminum or copper having good thermal conductivity or a sintered plate such as silicon carbide. Preferably, uniform heat radiation from a large area can be achieved while preventing thermal deterioration of the heat sink 8.

【0017】さらに、燃焼室2の形状に比べて十分大き
な放熱板8を用いることを利用し、燃焼室2下流に熱交
換室5を配置して、その側壁の一部を放熱板8で構成す
ることにより、高温の排ガスの熱をさらにここで回収し
て放射熱に変換でき、一層放射効率を高めることが可能
になる。熱交換室5内で排ガスが放熱板に接触して熱交
換する効果を高めるために、熱交換室5内に熱交換フィ
ン6を配置して流路を密に構成することも有効であり、
またこの熱交換フィン6も熱伝導性の良いアルミニウム
板等で構成して、放熱板8と接触させて熱伝導を促進す
る方法も効果的である。
Further, the heat exchange chamber 5 is disposed downstream of the combustion chamber 2 by using the heat radiation plate 8 which is sufficiently larger than the shape of the combustion chamber 2, and a part of the side wall is constituted by the heat radiation plate 8. By doing so, the heat of the high-temperature exhaust gas can be further recovered here and converted into radiant heat, and the radiation efficiency can be further improved. It is also effective to arrange the heat exchange fins 6 in the heat exchange chamber 5 to form a dense channel in order to enhance the effect of the heat exchange between the exhaust gas and the radiator plate in the heat exchange chamber 5.
Also effective is a method in which the heat exchange fins 6 are made of an aluminum plate or the like having good heat conductivity, and are brought into contact with the heat radiating plate 8 to promote heat conduction.

【0018】(実施の形態2)本発明の第2の実施の形
態について説明する。本実施の形態は、放熱板8の外部
表面に、上下(鉛直)方向に連通しないよう凹凸構造を
形成したものであり、作用効果の大部分は実施の形態1
と類似であるが、放射熱線の利用形態が異なる。したが
って、異なる点を中心に本実施の形態を説明する。
(Embodiment 2) A second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an uneven structure is formed on the outer surface of the heat radiating plate 8 so as not to communicate in the vertical direction (vertical direction).
Is similar to the above, but uses radiation heat rays differently. Therefore, the present embodiment will be described focusing on the different points.

【0019】図3は、本実施の形態の断面斜視構成図で
ある。図3において、燃焼室2内の触媒体3上流面に対
向設置した放熱板8外部表面に、横(水平)方向に連続
する多段の突起部18を構成している。
FIG. 3 is a cross-sectional perspective configuration diagram of the present embodiment. In FIG. 3, a multi-stage projection 18 that is continuous in the horizontal (horizontal) direction is formed on the outer surface of the heat radiating plate 8 that is installed facing the upstream surface of the catalyst body 3 in the combustion chamber 2.

【0020】一般に直立した高温壁面からの放熱は、前
面の空間または対向物体に対しての放射放熱とともに、
壁面近傍を流れる上昇気流によって対流伝熱も行われ
る。触媒体3から供給された熱によって加熱された放射
板8の外部表面でも、上昇気流によって熱が放散され、
これは放熱板8の面積が大きくなるほど増加する傾向を
示し、著しくは全放熱量の2〜3割にも達する場合があ
る。上昇気流に移動された熱は、空間の加熱暖房として
は作用するものの、本来の目的である前面の被加熱物体
への放射加熱という面では効果を損なうものである。こ
こで、受熱板8表面に上下に連通しないようよう突起部
18を設けることにより、突起部18間に滞留する空気
層が形成されて断熱帯となり、対流伝熱を防止する作用
をする。突起部18の高さは3〜5mm程度で有効であ
り、しかも上昇気流と接触する先端部面積は小さい方が
より効果的であり、例えば台形状の断面構成にするのが
好ましい。このようにすることにより対流伝熱による熱
放散を軽減し、より有効に放射熱供給が可能となる。
In general, heat radiation from an upright high-temperature wall surface, together with radiation heat radiation to a space in front or an opposing object,
Convection heat transfer is also performed by the upward airflow flowing near the wall surface. Also on the outer surface of the radiation plate 8 heated by the heat supplied from the catalyst body 3, the heat is dissipated by the rising airflow,
This shows a tendency to increase as the area of the heat radiating plate 8 increases, and may reach 20 to 30% of the total heat radiation amount. The heat transferred to the updraft acts as heating and heating of the space, but impairs the effect of radiant heating of the front object to be heated, which is the original purpose. Here, by providing the projections 18 so as not to communicate with the surface of the heat receiving plate 8 vertically, an air layer stagnating between the projections 18 is formed to serve as an adiabatic zone, which acts to prevent convective heat transfer. It is effective that the height of the projection 18 is about 3 to 5 mm, and it is more effective that the tip area in contact with the ascending airflow is smaller. For example, a trapezoidal cross section is preferable. By doing so, heat dissipation due to convective heat transfer is reduced, and radiant heat can be supplied more effectively.

【0021】なお、図3の実施の形態の場合、放熱板8
の上部の熱交換室5は図面上省略している。以上、本発
明をガス燃料を用いた燃焼装置に実施した例で説明した
が、本発明はこれに限定されるものでないことは勿論で
ある。すなわち、以下のような場合も本発明は有効であ
る。
In the case of the embodiment shown in FIG.
Is omitted from the drawing. In the above, the present invention has been described with an example in which the present invention is applied to a combustion apparatus using gas fuel. However, it goes without saying that the present invention is not limited to this. That is, the present invention is also effective in the following cases.

【0022】燃料種としてはブタンガスのように容器供
給される気体燃料でも、また灯油のような液体燃料を使
用する場合も適用できる。液体燃料を使用する場合に
は、混合気供給管1の上流で液体燃料を気化させる手段
が付加される。空気は燃料の供給圧を利用した自己吸引
型の供給でも、ファン等を用いた強制供給でも良い。
As the fuel type, gas fuel supplied to a container such as butane gas or liquid fuel such as kerosene can be used. When a liquid fuel is used, a means for vaporizing the liquid fuel upstream of the mixture supply pipe 1 is added. The air may be supplied by a self-suction type utilizing the supply pressure of the fuel, or may be supplied by a forced supply using a fan or the like.

【0023】触媒体3の担体にはセラミックハニカムを
用いているが、予混合気が流通し得る多数の連通孔を有
するものであれば、その素材や形状に限定はなく、例え
ばセラミックや金属の焼結体、金属ハニカムや金属不織
布、セラミック繊維の編組体等が利用可能であり、形状
も平板に限らず、湾曲形状や筒状あるいは波板状など、
素材の加工性と用途に応じて任意に設定し得るが、反応
熱の大部分を上流側に放射させるためには、熱伝導性の
小さなセラミック系材料を用いるのが好ましい。また活
性成分としては、白金、パラジウム、ロジウム等の白金
属の貴金属が一般的であるが、これらの混合体や他の金
属やその酸化物、およびこれらとの混合組成であっても
よく、燃料種や使用条件に応じた活性成分の選択が可能
である。
Although the ceramic honeycomb is used as the carrier of the catalyst body 3, the material and the shape are not limited as long as it has a large number of communication holes through which the premixed gas can flow. A sintered body, a metal honeycomb, a metal nonwoven fabric, a braided body of ceramic fibers, and the like can be used, and the shape is not limited to a flat plate, but a curved shape, a tubular shape, a corrugated shape, and the like.
Although it can be set arbitrarily according to the workability of the material and the application, it is preferable to use a ceramic material having low thermal conductivity in order to radiate most of the reaction heat to the upstream side. The active component is generally a noble metal such as platinum, palladium, or rhodium, but may be a mixture of these or other metals or oxides thereof, or a mixed composition thereof, It is possible to select an active ingredient according to species and use conditions.

【0024】また、点火手段に関しては詳述していない
が、従来より一般的に用いられる電気ヒータでの触媒体
3直接予熱方式や、触媒体3上流に炎口部と着火器を設
けて最初はここで火炎を形成させ、高温排ガスによる加
熱で触媒体が所定の活性温度になった時点で一旦燃料供
給を停止して火炎を消滅させ、その直後再度燃料供給を
再開して触媒燃焼反応を開始させる方法、あるいは触媒
体3下流で火炎を形成させ、その燃焼熱により触媒体3
を加熱して自動的に触媒燃焼へと移行させる方法を用い
てもよく、いずれも上記本発明の効果を損なうものでは
ない。なお、火炎燃焼を開始させる点火器としては、電
池式や圧電着火器を用いるのも有効な手段である。
Although the ignition means is not described in detail, the catalyst body 3 is directly preheated by an electric heater which has been generally used in the related art, or a flame port and an igniter are provided upstream of the catalyst body 3 so as to be initially used. At this point, when the catalyst body reaches a predetermined activation temperature by heating with the high-temperature exhaust gas, the fuel supply is temporarily stopped to extinguish the flame, and immediately thereafter, the fuel supply is restarted again to start the catalytic combustion reaction. Or a flame is formed downstream of the catalyst body 3, and the heat of combustion causes the formation of the catalyst body 3.
May be used to automatically shift to catalytic combustion, and none of these methods impair the effects of the present invention. As an igniter for starting flame combustion, it is also effective to use a battery type or a piezoelectric igniter.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
触媒燃焼装置は、放射効率は十分高く維持し、また触媒
の最低限反応温度を確保し、燃焼継続の目視確認を可能
としつつ、放射波長分布を遠赤外線比率の高い状態に変
換でき、経済的で快適性に富んだ燃焼装置を提供できる
ものである。
As described above, in the catalytic combustion apparatus according to the present invention, the radiation efficiency is maintained at a sufficiently high level, the minimum reaction temperature of the catalyst is secured, and it is possible to visually confirm the continuation of combustion. The radiation wavelength distribution can be converted into a state having a high ratio of far-infrared rays, and an economical and comfortable combustion device can be provided.

【0026】また燃焼室の下流側に連通して、放熱板を
一部の構成要素とする熱交換室を供えることにより、排
ガスの熱も有効に放射熱変換できるものである。
Further, by providing a heat exchange chamber which communicates with the downstream side of the combustion chamber and includes a radiator plate as a part of the component, the heat of the exhaust gas can be effectively converted to radiant heat.

【0027】さらに放熱板の外部表面に、上下方向に亘
って非連続の凹凸構造を形成させることにより、対流伝
熱による熱放散を防止し、燃焼熱をより有効に放射熱変
換し得る燃焼装置を提供できるものである。
Further, by forming a discontinuous uneven structure in the vertical direction on the outer surface of the heat radiating plate, heat dissipation due to convective heat transfer can be prevented, and the combustion device can convert the combustion heat more effectively into radiant heat. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態としての燃焼装置の
断面斜視図である。
FIG. 1 is a sectional perspective view of a combustion device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態の作用を説明するた
めの放射特性図である。
FIG. 2 is a radiation characteristic diagram for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態としての燃焼装置の
断面斜視図である。
FIG. 3 is a sectional perspective view of a combustion device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 混合気供給管 2 燃焼室 3 触媒体 4 排気筒 5 熱交換室 6 熱交換フィン 7 排気口 8 放熱板 18 突起部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air-fuel mixture supply pipe 2 Combustion chamber 3 Catalyst body 4 Exhaust tube 5 Heat exchange chamber 6 Heat exchange fin 7 Exhaust port 8 Heat sink 18 Projection

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前西 晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 鈴木 基啓 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−86934(JP,A) 特開 平5−187618(JP,A) 特開 昭62−299610(JP,A) 実開 昭63−113802(JP,U) 国際公開97/21957(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23D 14/18 F23C 11/00 306 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Akira Maenishi 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-10-86934 (JP, A) JP-A-5-187618 (JP, A) JP-A-62-299610 (JP, A) JP-A-63-113802 (JP, A) U) WO 97/21957 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F23D 14/18 F23C 11/00 306

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 燃料と空気との混合気を供給する燃焼室
と、前記燃焼室内に設置した多数の連通孔を有する触媒
体と、前記触媒体の上流側の面に対向する前記燃焼室壁
に設けられた、熱線の非透過性材料で構成された放熱板
と、前記燃焼室の前記触媒体下流側に開口された排気流
路とを備え、前記放熱板の外部に露出された放熱面の面
積が、その放熱板に対向する前記触媒体の上流側の面の
面積に対して少なくとも2倍以上であることを特徴とす
る触媒燃焼装置。
1. A combustion chamber for supplying a mixture of fuel and air, a catalyst body having a plurality of communication holes installed in the combustion chamber, and a wall of the combustion chamber facing an upstream surface of the catalyst body. A radiator plate formed of a non-transmissive material of a heat ray, and an exhaust flow path opened on the downstream side of the catalyst body in the combustion chamber, and a radiator surface exposed to the outside of the radiator plate Is at least twice as large as the area of the upstream surface of the catalyst body facing the heat radiating plate.
【請求項2】 前記燃焼室に開口された排気流路に連通
して、前記放熱板を一部の構成要素とする熱交換室をさ
らに備えことを特徴とする請求項1記載の触媒燃焼装
置。
2. The catalytic combustion device according to claim 1, further comprising a heat exchange chamber which communicates with an exhaust flow path opened to the combustion chamber and has the radiator plate as a component. .
【請求項3】 前記放熱板の外部表面に、上下方向に亘
って非連続の凹凸構造が形成されていることを特徴とす
る請求項1又は2記載の触媒燃焼装置。
3. The catalytic combustion device according to claim 1, wherein a discontinuous uneven structure is formed on an outer surface of the heat radiating plate in a vertical direction.
JP33992998A 1998-11-30 1998-11-30 Catalytic combustion device Expired - Lifetime JP3274424B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33992998A JP3274424B2 (en) 1998-11-30 1998-11-30 Catalytic combustion device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33992998A JP3274424B2 (en) 1998-11-30 1998-11-30 Catalytic combustion device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000161613A JP2000161613A (en) 2000-06-16
JP3274424B2 true JP3274424B2 (en) 2002-04-15

Family

ID=18332104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33992998A Expired - Lifetime JP3274424B2 (en) 1998-11-30 1998-11-30 Catalytic combustion device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3274424B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105371315A (en) * 2015-11-25 2016-03-02 罗敏聪 Infrared oven adopting integrated oven plate assembly

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000161613A (en) 2000-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7631640B2 (en) Radiant burner
KR100257551B1 (en) Combustion apparatus
KR19990013605A (en) Combustion device
WO2001014793A1 (en) Catalyst combustion device and fuel vaporizing device
JP3274424B2 (en) Catalytic combustion device
JPH0933007A (en) Combustion device
JP3779792B2 (en) Catalytic combustion device
JPH089526Y2 (en) Catalytic combustion device
JPH11211025A (en) Catalyst combustion apparatus
JP2002147718A (en) Gas burner combustion device utilizing metal oxidation catalyst
JP3296523B2 (en) Heating device
JP3595720B2 (en) Catalytic combustion heating device
JPH08587Y2 (en) Catalytic combustion device
JPH1122924A (en) Catalystic combustion device
JP2515507Y2 (en) Catalytic combustion device
JPS60202223A (en) Catalyst burner
JP2655939B2 (en) Catalytic combustion device
JP2539573Y2 (en) Catalytic combustion device
JP3047272B2 (en) Catalytic combustion device
JP2003090515A (en) Gas combustion method by void combustion system and burner element
JP2000329316A (en) Catalyst combustion apparatus
JP3092321B2 (en) Catalytic combustion device
JPH04350419A (en) Catalyst combustion device
JP2003028403A (en) Catalyst combustion device
JP2001012706A (en) Infrared ray generator

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080201

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090201

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100201

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100201

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120201

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130201

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130201

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140201

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term