JP3642560B2 - Catalytic combustion device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気化した液体燃料を触媒燃焼する触媒燃焼装置に関するものであり、特に、触媒プレートの取付け構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
火炎燃焼に比べて燃焼温度が低く無炎で気化した燃料などを燃焼することができる触媒燃焼が知られている。触媒燃焼は、さらに、NOxなどの有害な排ガスの発生が少なく、希薄混合気の燃焼が可能で、燃焼量の調整範囲が広く放射熱量が大きい等の様々なメリットを有している。このため、触媒燃焼を温風あるいは赤外線を放出する暖房機器などに用いることが検討されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図6に示す触媒燃焼装置90は、ハウジング10の前方10aに触媒燃焼プレート20を設け、この触媒燃焼プレート20の後方に、噴霧された燃料を気化する気化室12が配置されたものである。この触媒燃焼装置では、触媒燃焼が開始されると触媒燃焼プレート20の熱(輻射熱)で気化室12が加熱され、液体燃料が気化される。そして、気化した液体燃料71と空気が混合された状態で触媒燃焼プレート20に供給され、触媒燃焼が継続される。このため、触媒燃焼装置90の前方10aに向かって安定して赤外線73を出力できる。気化室12には、燃料配管8を通って供給された液体燃料70を噴霧する燃料噴霧部13、気化室12に燃焼用の空気を送るブロワ15が配置されており、触媒燃焼に先立って、燃料噴霧部13をバーナとして用いて予備燃焼を行い、気化室12および触媒燃焼プレート20を加熱できるようになっている。そして、触媒燃焼プレート20を活性化温度にした後に、上記のように触媒燃焼プレート20の熱により気化した燃料71を供給できるようになる。
【0004】
触媒燃焼プレート20は、白金等の触媒を担体(例えば、アルミン酸石灰―溶解シリカ―酸化チタン等のセラミック)に担持させた多孔製のプレートまたは複数のプレートの集合体であり、これに対し、気化室12は、SUS430あるいはアルミ含有のフェライト系などの耐熱性のハウジング(本体または気化室の外殻)10により構成される中空のスペースである。したがって、材質および目的の異なるこれらの部材、すなわち、触媒燃焼プレート20をハウジング10に何らかの方法により取付ける必要がある。
【0005】
図7に示した構造はセラミックプレートを金属製のハウジングに取付ける構成の1つであり、触媒燃焼プレート20の縁28に沿って前方10aの側から支持するL型のフレーム93と、ハウジング10の前方10aの部分を触媒燃焼プレート20の縁28に沿って、その後方10bから支持するように階段状に曲げた枠部30とを備えている。そして、L型のフレーム93をボルト・ナット95により階段状の枠部30に固定することにより、これらL型のフレーム93と外枠部30とにより触媒燃焼プレート20を前後からサポートすることにより触媒燃焼プレート20をハウジング10に取付けることができる。
【0006】
このような取付け方法は、触媒燃焼プレート20と金属製の外枠部30などの間に適当な隙間Cを開けて触媒燃焼プレート20を取付けることができるので、触媒燃焼プレート20が熱膨張あるいは収縮しても応力が発生せず触媒燃焼プレート20の損傷を防止できるというメリットがある。その反面、燃焼中に隙間Cが開いていると、この隙間から未燃分が漏れ出し、燃焼効率を下げたり、触媒燃焼プレートの前面で有炎燃焼を起こしたり、臭いなどの原因となるなどの問題が発生する可能性がある。さらに、組み立てる上では、触媒燃焼プレート20を挟み込むように、適当な隙間を開けてL型プレート93をハウジング10にボルト・ナット95により固定する必要があり、面倒で熟練が要求される作業となる。
【0007】
一方、枠部30との間にまったく隙間が開かないように触媒燃焼プレート20を取付けると、触媒燃焼プレート20の熱膨張が吸収されないので、触媒燃焼プレート20が割れる原因となる。特に、発熱量の大きな触媒燃焼装置においては、触媒燃焼プレート20の面積も大きくなるので熱膨張量も大きく、それに伴い発生する力も大きい。したがって、熱膨張を吸収でき、さらに、隙間が発生しないようにしておく必要がある。このため、触媒燃焼プレート20と枠部30との隙間に弾性のあるガスケットを入れることも考えられるが、グラスウール、セラミックウール等は、燃焼熱によって高温に曝されることにより痩せる(変形する)傾向がある。したがって、隙間が発生してしまう。
【0008】
そこで、本発明においては、触媒燃焼装置本体(ハウジング)に触媒燃焼プレートを取付ける際に、その熱膨張を吸収できると共に確実にシールすることができる触媒燃焼装置を提供することを目的としている。さらに、本発明では、触媒燃焼装置本体への触媒燃焼プレートの取付けにおける作業性を向上することも目的としている。そして、大出力の触媒燃焼装置であっても、未燃分の漏れ出しがなく、安定して効率よく触媒燃焼できる触媒燃焼装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明においては、熱膨張性ガスケットを採用し、さらいに、熱膨張性ガスケットを触媒燃焼プレートが主に膨張収縮する方向に対し平行になるように配置することにより、触媒燃焼装置本体の隙間をシールすると共に膨張収縮を吸収できるようにしている。すなわち、本発明の触媒燃焼装置は、気化した燃料を触媒燃焼する触媒燃焼プレートと、この触媒燃焼プレートが前方の開口部に取付けられた本体とを有し、この本体の開口部は、前記触媒燃焼プレートの背面の縁に沿って支持する支持面を備えており、この支持面と前記触媒燃焼プレートとの間に熱膨張性ガスケットが挟み込まれており、前記本体の前記開口部は、前記支持面の開口側に連続して前記触媒燃焼プレートの周囲を覆う外枠部を備えており、この外枠部と前記触媒燃焼プレートとの間に隙間が形成されていることを特徴としている。
【0010】
熱膨張性ガスケットは、加熱(400℃程度)されると厚さ方向に3〜5倍程度膨張する特性を備えたガスケットであり、いったん膨張した後も、温度を上げると膨張する傾向の有るガスケットである。したがって、従来のガスケットのように燃焼するにしたがって痩せて隙間が発生するようなことはなく、逆に、触媒燃焼によって温度が上がると膨張するので隙間をなくすことができる。
【0011】
また、触媒燃焼プレートは平板状であるので熱膨張による寸法変化は面方向が主体である。したがって、本発明では、面方向の寸法変化の影響を直に受ける、装置本体の外枠と触媒プレートとの間にガスケットを入れるのではなく、背面に当る支持面を設け、ここに熱膨張性ガスケットを挟み込むことにより、触媒燃焼プレートの熱膨張(温度変化に伴う膨張および収縮)に影響を与えずにシール性を確保できるようにしている。すなわち、触媒燃焼プレートの背面にあたるように熱膨張性ガスケットを配置することにより、熱膨張による面方向の寸法変化に対し平行な配置となるので、面方向の寸法変化による影響をほとんど受けずシール性能を発揮することができる。
【0012】
したがって、本発明の触媒燃焼装置においては、触媒燃焼プレートの熱膨張を吸収できるので、触媒燃焼プレートに損傷を与えることがなく、それと共に気化した燃料が漏れるような隙間を開けずに、触媒燃焼プレートを触媒燃焼装置本体に取付けできる。したがって、燃焼効率が良く、臭いなどの元になる有害物質の発生がなく、さらに騒音も静かであるといった触媒燃焼の利点を活かした大出力の触媒燃焼装置を実際に提供することが可能となる。
【0013】
さらに、触媒燃焼装置本体に、支持面に加え、触媒燃焼プレートの周囲(側面)を覆う外枠部を設け、この外枠部に触媒燃焼プレートの前面を断続的に支持する固定金具を通す孔を開けておくことが望ましい。これにより、外枠部の外側から孔を通して固定金具を差し込むだけで触媒燃焼プレートの前面を支持できるので、固定金具と支持面により触媒燃焼プレートを触媒燃焼装置本体に取付けることができる。したがって、触媒燃焼プレートの取付けが非常に簡単になる。さらに、この孔をガイドに触媒燃焼プレートが位置決めされるので、がたつき等の調整が不要である。したがって、熟練を要せずに簡単に取付け作業ができる。また、固定金具を断続的に差し込むだけでよいので、触媒燃焼プレートの前面を金具によって覆ってしまう面積が小さくて済む。このため、赤外線を出力する面積をさらに大きく確保できるというメリットもある。
【0014】
また、本発明では、熱膨張性ガスケットを採用しているので、出荷前に工場などで試験燃焼するときに熱膨張性ガスケットが膨らむ。その結果、熱膨張性ガスケットと固定金具とで触媒プレートが挟まれるので隙間が埋まり、がたつきもなくなる。したがって、流通過程などにおいてがたつきなどのために触媒燃焼プレートが損傷することもなくなる。
【0015】
触媒燃焼装置本体の外枠部には、固定金具をネジ止めするためのボルトまたはナット、例えば、プロジェクションボルトあるいはスタッドボルトが予め取付けられていることが望ましい。予めボルトが取付けられていれば、固定金具の孔を入れてナットを締めるだけで良いので、さらに簡単に取付けることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1に、本発明に係る触媒燃焼装置の概略構成を縦断面図で示してある。本例の触媒燃焼装置5は、水平方向に延びた筒状のハウジング(本体)10を備え、このハウジング10の前方10aが開口部9となり外界に面して略長方形状の触媒燃焼プレート20が取付けられている。触媒燃焼プレート20は、白金等の触媒を担体(例えば、アルミン酸石灰―溶解シリカ―酸化チタン等のセラミック)に担持させた触媒プレートの集合体であり、後方の気化室12で気化された液体燃料を触媒燃焼させることができる。したがって、ハウジング10の前面10aに表れた触媒燃焼プレート20の前面20aが赤外線73の放射面となる。
【0017】
この触媒燃焼プレート20の後方は、先の図6に基づき説明した触媒燃焼装置90と同様に、触媒燃焼プレート20の輻射熱により液体燃料70を気化する気化室12が設けられている。気化室12は、SUS430あるいはアルミ含有のフェライト系などの耐熱性のあるハウジング10あるいは外殻(シェル)といった触媒燃焼装置5の本体にあたる部材により覆われた中空のスペースである。そして、気化室12の後方には、燃料タンク(不図示)から燃料配管8および燃料ポンプ7により供給された液体燃料70を噴霧する燃料噴霧部13、気化室12に燃焼用の空気を送るブロワ15が配置されている。さらに、本例の気化室12には、触媒燃焼プレート20の後面20bに面し、多孔性の輻射板19がほぼ平行に配置され、触媒燃焼プレート20の輻射熱を直に受け、触媒燃焼により温度が上昇る。このため、気化室12に供給された燃料の気化が促進され、触媒燃焼を安定して維持しやすい構成となっている。
【0018】
図2に、ハウジング(触媒燃焼装置本体)10に触媒燃焼プレート20を取付ける部分を拡大して断面図で示してある。ハウジング10の前方10aの開口部9の周囲は、前方10aに向かって広がる方向に階段状に加工された枠部(枠構造)30となっている。この枠部30は、触媒燃焼プレート20の背面20bの縁28と向かい合う支持面31と、この支持面31から逆L型に延び、触媒燃焼プレート20の周囲の面(側面)20cを覆う外枠部32と、さらに、外枠部32から外側に向かって開いた張出し部33とを備えており、外枠部32と張出し部33との境界部分に、固定金具60を通すための孔35が断続的に開いている。そして、支持面31と触媒燃焼プレート20の背面20bとの間に、住友3M社のインタラム・マットなどの熱膨張性ガスケット52が挟み込まれている。この熱膨張性ガスケット52は、熱膨張性のセラミック材料であり、加熱されて400℃程度になると厚さが3〜5倍程度に膨張するものである。
【0019】
一方、触媒燃焼プレート20の縁28の前面20aは、枠部30の取付け孔35から差し込まれた略L字型の固定金具60により押さえられている。したがって、本例の触媒燃焼装置5においては、触媒燃焼プレート20が後方からは熱膨張ガスケット52を介して枠部30の支持面31により支持され、前面からは枠部30の取付け孔35に差し込まれた固定金具60により支持されている。そして、触媒燃焼プレート20の周囲の面(側面)20cと、外枠部32との間には適度な隙間(クリアランス)Cが確保されており、触媒燃焼プレート20の熱膨張を吸収できるようになっている。また、触媒燃焼プレート20の背面20bは、その面に沿った状態で配置された熱膨張性ガスケット52を介して支持面31により支持されているので、気化室12に通ずるような隙間はない。さらに、触媒燃焼プレート20は、温度によって面方向、すなわち支持面31に沿った方向に伸び縮みするが、熱膨張性ガスケット52は、この伸び縮みする方向にそって配置されている。このため、触媒燃焼プレート20の膨張を大きく妨げることはなく、熱膨張の応力によって触媒燃焼プレート20が損傷を受けるようなこともない。
【0020】
なお、図2に示したように、本例の触媒燃焼プレート20は、複数枚の触媒プレート22が平面的に組み合わされた構成となっている。個々の触媒プレート22は上述したようにセラミックであるので、それぞれの触媒プレート22はフレーム25に収められ、フレーム25がスポット溶接で接続されることにより大きな面積の触媒燃焼プレート20となっている。そして、フレーム同士の間およびフレームと触媒プレート22との間にも熱膨張性ガスケット50が挟み込まれており、燃焼試験などの高温に晒されたときに膨張し隙間が発生しないようになっている。
【0021】
図3ないし図5を参照しながら、本例の触媒燃焼装置5の触媒燃焼プレート20の取付け構造について、さらに詳しく説明する。図3に触媒燃焼プレート20を枠部30に取付ける様子を展開図で示してある。まず、枠部30の支持面31と触媒燃焼プレート20の縁の部分28の裏面20bとの間に熱膨張性ガスケット52が挟まるように熱膨張性ガスケット52および触媒燃焼プレート20を枠部30に取付ける。次に、枠部30の外枠32に設けられた取付け孔35からL字型の固定金具60の爪62の部分を入れる。外枠部31の取付け孔35の近傍には、固定金具60をネジ止めするためのプロジェクションボルト68が取付け孔35と並んで予め溶接などによって取付けられている。したがって、固定金具60の二股になった部分61をプロジェクションボルト68を通すように枠部30に設置し、プロジェクションボルト68にナット69を取付けるだけで固定金具60を枠部30の所定の位置に固定することができる。
【0022】
図4にL字型の固定金具60の概要を示してある。本例の固定金具60は、中央が二股に分かれてボルトを通す取付け部61となった平板状の部分63と、この平板状の部分63の二股に分かれた部分からL字型に突出て枠部30の取付け孔35に差し込まれる爪62とを備えた全体がL型の金具である。本例の枠部30においては、触媒燃焼プレート20を構成する触媒プレート22の境界部分にと固定金具60の爪62が掛かるように取付け孔35およびスタッドボルト68が用意されている。したがって、取付け孔35に爪62を入れて、スタッドボルト68にナット69を嵌めて固定すると、一方の爪62が隣接する触媒プレート22のフレーム25に係り、他方の爪62が隣接する他方の触媒プレート22のフレーム25に係るようになっている。したがって、固定金具60により触媒燃焼プレート20を構成する複数の触媒プレート22も個々にサポートするので、触媒プレート22を接続する部分に大きな負担をかけずに触媒燃焼プレート20を支持することができる。
【0023】
図5に触媒燃焼プレート20を枠部30に固定金具60により取付けた状態を正面10aの方向から見た様子を示してある。枠部30には、断続的に触媒プレート同士が接続される個所にあわせて取付け孔35が開いており、その孔35に固定金具60の爪62を差し込むことにより、各々の爪62は触媒燃焼プレート20を構成する触媒プレート22のそれぞれに掛かる。したがって、非常に簡単な作業で、枠部30に沿った部分においては個々の触媒プレート22を間違いなくサポートすることが可能となり、触媒プレート22を接続するスポット溶接29の部分などに大きな負担をかけずに触媒燃焼プレート20を枠部30に取付けることができる。さらに、固定金具60は断続的に触媒燃焼プレート20とあたり、また、触媒プレート22の表面のうち、爪62によって覆われてしまう部分は非常に小さく、ほとんどフレーム25にしか接触しない。したがって、固定金具60によって覆われてしまう触媒はほとんどなく、固定金具60を取付けることにより赤外線を発生する面積が減ったり、触媒燃焼を行う上で無駄となる面積あるいはスペースはほとんどない。このため、燃焼効率に影響を与えずに、あるいは燃焼効率の高い状態で触媒燃焼プレート20を取付けることができる。
【0024】
このようにして本例の燃焼装置5においては、ハウジング10の枠部30に熱膨張性ガスケット52と固定金具60に挟まれて触媒燃焼プレート20が取付けられる。そして、工場出荷前に一連の燃焼試験を行う。すなわち、触媒燃焼に先立って、燃料噴霧部13をバーナとして用いて予備燃焼を行い、気化室12、輻射板19さらに触媒燃焼プレート20を加熱し、触媒燃焼プレート20の温度を300〜400℃程度の活性化温度にする。次に、一旦、燃料の供給をストップし燃焼を止めた後、再び燃料噴霧部13に燃料を供給し、触媒燃焼プレート20あるいは輻射板19の熱によって気化室12で気化した液体燃料を触媒燃焼プレート20に送って触媒燃焼を行う。したがって、この燃焼試験の過程において、熱膨張性ガスケット52が加熱されるので3〜5倍に膨張する。このため、図2に示したように、触媒燃焼プレート20と支持面31あるいは固定金具の爪62との間に隙間が開いていても熱膨張性ガスケット52が膨張するので触媒燃焼プレート20の背面20bと枠部30の支持面31との間は確実にシールされる。また、熱膨張性ガスケット52が膨張するので、触媒燃焼プレート20は固定金具の爪62に押付けられる状態となり、がたつきもなくなる。したがって、本例の触媒燃焼装置5においては、出荷前に燃焼試験を行うことにより触媒燃焼プレート20のシール作業が完了し、がたつきもほとんどない状態で出荷することができる。さらに、熱膨張性ガスケット52は最初に膨張する際に異臭を発生することがあるが、メーカの燃焼試験の段階でこの臭いも取れる。したがって、実際にユーザが使用するときには影響はない。このように、本例の触媒燃焼装置5は、燃焼試験が性能を確認する段階であると共に、組み立て工程の最終段階ともなっている。
【0025】
さらに、触媒燃焼装置5をユーザが使用すると、繰り返し触媒燃焼プレート20が加熱されることになるが、熱膨張性ガスケット52は膨張を繰り返す特性があり、加熱により痩せることはない。したがって、触媒燃焼を繰り返し行うことによっても触媒燃焼プレート20と枠部30あるいはハウジング10との間に隙間が生ずることはなく、未燃分が隙間から放出されることもない。したがって、燃焼効率が良いと共に、クリーンで静かな燃焼が得られるという触媒燃焼のメリットを十分に活かした触媒燃焼装置を提供できる。
【0026】
また、熱膨張性ガスケット52は、触媒燃焼プレート20の背面20bと、これに沿った支持面31との間に挟まれるように設置されている。したがって、触媒燃焼プレート20は面方向に熱膨張するが、熱膨張性ガスケット52に沿った方向に伸び縮みするので、熱膨張性ガスケット52の存在はそれほど邪魔にならず、シール性を保ったまま支持面31に沿って面方向に移動する。このため、熱膨張による応力も発生しにくい。したがって、熱膨張により触媒燃焼プレート20が損傷することも防止できる。特に、本例のように複数の触媒プレート22が平面的に組み合わされた面積が大きく熱出力の大きな触媒燃焼プレート20においては、熱膨張も大きくなるが、本例の触媒燃焼装置5であれば、熱膨張が大きな値になっても触媒燃焼プレート20に損傷を与えずにハウジング10に取付けることができる。そして、ハウジング10との間に隙間が発生しないようにできることも上述した通りである。したがって、燃焼効率が高く、クリーンな燃焼ガスが得られる高出力の触媒燃焼装置5を提供できる。
【0027】
さらに、本例の触媒燃焼装置5においては、固定金具60を枠部30の外側から差し込んでねじ止めするだけで触媒燃焼プレート20をハウジング10に取付けることが可能であり、図7に示したように内部からねじを回すなどの面倒な作業は不要である。したがって、組み立て作業中に触媒面を傷つける恐れがなく、作業効率が向上する。また、固定金具60によって触媒燃焼プレート20の前面を遮る部分も最小にできると共に、固定金具60によって動きにくくなる部分を最小にできる。このため、赤外線の照射を妨げずに、触媒燃焼プレート20の熱応力も最小となるように固定することができる。さらに、枠部30には固定金具60を差し込む取付け孔35が予め開いているので、固定金具60の位置を調整する必要もない。その一方で、加熱すると熱望膨張性ガスケット52が膨張するので、触媒燃焼プレート20を所定の位置に、がたつきなく取付けできる。このため、等の調整が不要である。したがって、組み立てには熟練を要せずに簡単に短時間で行うことが可能となり、短納期で低コストの触媒燃焼装置を提供することができる。
【0028】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の触媒燃焼装置では、熱膨張性ガスケットを触媒燃焼プレートの背面と本体枠部の支持面との間に挟んで触媒燃焼プレートを取付けるようにしている。したがって、出荷前の燃焼試験により高温に晒されると、熱膨張性ガスケットは膨張し、触媒燃焼プレートとハウジングとの間に隙間が発生するのを防止できる。その一方で、熱膨張性ガスケットが触媒燃焼プレートが熱膨張する面方向に配置されているので、触媒燃焼プレートが温度変化によって簡単に膨張収縮を繰り返すことが可能であり、また、シール性も保つことができる。したがって、本発明の触媒燃焼装置においては、触媒燃焼プレートがストレスなく熱膨張できると共に、隙間が発生しない状態で触媒燃焼プレートをハウジングに取付けることが可能となる。したがって、本発明により、燃焼効率が高く、低騒音で、炎の発生もなく安全で、さらに、臭いなどの元になる有害な未燃分が発生しにくいという触媒燃焼のメリットを最大限に生かした熱出力の大きな触媒燃焼装置を提供することができる。
【0029】
さらに、本発明においては、触媒燃焼プレートを支持する枠の外側から固定金具を差し込むだけで触媒燃焼プレートを固定できる構成を開示しており、これにより、触媒燃焼プレートを簡単に取付けでき、組み立て作業性の良い触媒燃焼装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る触媒燃焼装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図2】触媒燃焼装置本体(ハウジング)に固定金具を介して触媒燃焼プレートが取付けられている部分を拡大して示す断面図である。
【図3】ハウジングに固定金具を介して触媒燃焼プレートを取付ける様子を展開して示す図である。
【図4】固定金具の概略構成を示す図であり、図4(a)は斜視図、図4(b)は爪の方向から見た正面図であり、図4(c)は上方から見た平面図である。
【図5】触媒燃焼プレートを固定金具で支持した様子を示す正面図である。
【図6】触媒燃焼装置の概略構成を示す図である。
【図7】触媒燃焼装置の本体に触媒燃焼プレートの取付ける構造の一例を示す図である。
【符号の説明】
5、90 触媒燃焼装置
9 開口部
10 ハウジング(本体)
10a ハウジング前方
12 気化室
13 燃料噴霧部
15 ブロワ
19 輻射板
20 触媒燃焼プレート
20a 触媒燃焼プレートの前面(放射面)
20b 背面
20c 側面
22 触媒プレート
25 触媒プレートのフレーム
28 触媒燃焼プレートの縁の部分
29 触媒プレートのフレームを接続するスポット溶接
30 ハウジングの枠部
31 支持面
32 外枠の部分
33 張出しの部分
35 取付け用の孔
50、52 熱膨張性ガスケット
60 固定金具
61 ボルトを通す二股の部分
62 爪
63 爪を支持する部分
68 プロジェクションボルト
69 ナット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a catalytic combustion apparatus for catalytic combustion of vaporized liquid fuel, and more particularly to a mounting structure for a catalyst plate.
[0002]
[Prior art]
Catalytic combustion is known, which has a lower combustion temperature than flame combustion and can burn fuel that has been vaporized without flame. Further, catalytic combustion has various merits such as generation of harmful exhaust gas such as NOx, combustion of a lean air-fuel mixture, wide adjustment range of combustion amount, and large amount of radiant heat. For this reason, use of catalytic combustion in a heating device that emits warm air or infrared rays has been studied.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
A
[0004]
The
[0005]
The structure shown in FIG. 7 is one of the structures for attaching the ceramic plate to the metal housing, and includes an L-
[0006]
Such an attachment method can attach the
[0007]
On the other hand, if the
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide a catalytic combustion apparatus that can absorb the thermal expansion of the catalytic combustion apparatus main body (housing) when it is attached to the main body (housing) and can be surely sealed. Another object of the present invention is to improve workability in attaching the catalytic combustion plate to the catalytic combustion apparatus main body. It is another object of the present invention to provide a catalytic combustion apparatus capable of performing catalytic combustion stably and efficiently without leakage of unburned fuel even if it is a high-power catalytic combustion apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, in the present invention, a thermal expansion gasket is adopted, and furthermore, the thermal expansion gasket is disposed so as to be parallel to the direction in which the catalytic combustion plate mainly expands and contracts, thereby the catalytic combustion apparatus main body. In addition to sealing the gap, the expansion and contraction can be absorbed. That is, the catalytic combustion apparatus of the present invention, a catalytic combustion plate catalytic combustion the vaporized fuel, and a body which the catalytic combustion plate is mounted in front of the opening, the opening of the body, the catalyst has a support surface for supporting along the back edge of the combustion plate, thermally expandable gasket are sandwiched between the supporting surface and the catalytic combustion plate, the opening of said body, said support An outer frame portion covering the periphery of the catalytic combustion plate is provided continuously on the opening side of the surface, and a gap is formed between the outer frame portion and the catalytic combustion plate .
[0010]
A heat-expandable gasket is a gasket that has the property of expanding about 3 to 5 times in the thickness direction when heated (about 400 ° C.), and has a tendency to expand when the temperature is raised after it has expanded once. It is. Therefore, unlike conventional gaskets, the gap does not become thin as it burns, and conversely, when the temperature rises due to catalytic combustion, the gap expands.
[0011]
Further, since the catalytic combustion plate is flat, the dimensional change due to thermal expansion is mainly in the surface direction. Therefore, in the present invention, instead of inserting a gasket between the outer frame of the apparatus main body and the catalyst plate, which is directly affected by the dimensional change in the surface direction, a support surface that contacts the back surface is provided, and the thermal expansion property is provided here. By sandwiching the gasket, the sealing performance can be secured without affecting the thermal expansion (expansion and contraction accompanying the temperature change) of the catalytic combustion plate. In other words, by disposing a thermally expandable gasket so as to be on the back of the catalytic combustion plate, it becomes parallel to the dimensional change in the surface direction due to thermal expansion, so it is hardly affected by the dimensional change in the surface direction and seal performance. Can be demonstrated.
[0012]
Therefore, in the catalytic combustion apparatus of the present invention, since the thermal expansion of the catalytic combustion plate can be absorbed, the catalytic combustion plate is not damaged, and there is no gap between which the vaporized fuel leaks and the catalytic combustion is performed. The plate can be attached to the catalytic combustion apparatus body. Therefore, it is possible to actually provide a high-power catalytic combustion apparatus that takes advantage of catalytic combustion such as high combustion efficiency, no generation of harmful substances such as odors, and quiet noise. .
[0013]
Furthermore, in addition to the support surface, the catalyst combustion apparatus main body is provided with an outer frame portion that covers the periphery (side surface) of the catalyst combustion plate, and a hole through which the fixing bracket for intermittently supporting the front surface of the catalyst combustion plate is passed through the outer frame portion It is desirable to keep open. As a result, the front surface of the catalytic combustion plate can be supported simply by inserting the fixing fitting through the hole from the outside of the outer frame portion, and therefore the catalytic combustion plate can be attached to the catalytic combustion apparatus main body by the fixing fitting and the supporting surface. Therefore, the installation of the catalytic combustion plate is very simple. Further, since the catalytic combustion plate is positioned with this hole as a guide, adjustment such as rattling is not necessary. Therefore, the installation work can be easily performed without requiring skill. Further, since it is only necessary to insert the fixing bracket intermittently, the area where the front surface of the catalytic combustion plate is covered with the bracket can be reduced. For this reason, there is also a merit that a larger area for outputting infrared rays can be secured.
[0014]
Further, in the present invention, since the heat-expandable gasket is employed, the heat-expandable gasket expands when performing test combustion at a factory or the like before shipment. As a result, the catalyst plate is sandwiched between the thermally expandable gasket and the fixing bracket, so that the gap is filled and rattling is eliminated. Therefore, the catalytic combustion plate is not damaged due to rattling or the like in the distribution process.
[0015]
It is desirable that a bolt or nut for screwing the fixing bracket, for example, a projection bolt or a stud bolt is attached in advance to the outer frame portion of the catalytic combustion apparatus main body. If bolts are attached in advance, it is only necessary to insert the holes of the fixing brackets and tighten the nuts, so that it can be attached more easily.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a catalytic combustion apparatus according to the present invention. The
[0017]
The rear of the
[0018]
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion where the
[0019]
On the other hand, the
[0020]
As shown in FIG. 2, the
[0021]
The attachment structure of the
[0022]
FIG. 4 shows an outline of the L-shaped
[0023]
FIG. 5 shows a state in which the
[0024]
In this way, in the
[0025]
Further, when the user uses the
[0026]
The thermally
[0027]
Furthermore, in the
[0028]
【The invention's effect】
As described above, in the catalytic combustion apparatus of the present invention, the catalytic combustion plate is attached with the thermally expandable gasket sandwiched between the back surface of the catalytic combustion plate and the support surface of the main body frame portion. Therefore, when exposed to a high temperature by a combustion test before shipment, the thermally expandable gasket expands, and a gap can be prevented from being generated between the catalyst combustion plate and the housing. On the other hand, since the thermally expandable gasket is arranged in the surface direction in which the catalytic combustion plate thermally expands, the catalytic combustion plate can be easily expanded and contracted due to temperature change, and the sealing performance is also maintained. be able to. Therefore, in the catalytic combustion apparatus of the present invention, the catalytic combustion plate can be thermally expanded without stress, and the catalytic combustion plate can be attached to the housing without generating a gap. Therefore, the present invention maximizes the merit of catalytic combustion, which is high in combustion efficiency, low noise, safe without flames, and less likely to generate harmful unburned components such as odors. In addition, it is possible to provide a catalytic combustion apparatus having a large heat output.
[0029]
Furthermore, the present invention discloses a configuration in which the catalytic combustion plate can be fixed simply by inserting a fixing bracket from the outside of the frame that supports the catalytic combustion plate, whereby the catalytic combustion plate can be easily attached and assembled. A good catalytic combustion apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a catalytic combustion apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion where a catalytic combustion plate is attached to a catalytic combustion apparatus main body (housing) via a fixture.
FIG. 3 is a developed view showing a state in which a catalytic combustion plate is attached to a housing via a fixture.
4A and 4B are diagrams showing a schematic configuration of a fixing bracket, FIG. 4A being a perspective view, FIG. 4B being a front view seen from the direction of a nail, and FIG. 4C being seen from above. FIG.
FIG. 5 is a front view showing a state in which a catalyst combustion plate is supported by a fixture.
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a catalytic combustion apparatus.
FIG. 7 is a view showing an example of a structure in which a catalytic combustion plate is attached to the main body of the catalytic combustion apparatus.
[Explanation of symbols]
5, 90
10a Front of
Claims (4)
この触媒燃焼プレートが前方の開口部に取付けられた本体とを有し、
この本体の開口部は、前記触媒燃焼プレートの背面を縁に沿って支持する支持面を備えており、この支持面と前記触媒燃焼プレートとの間に熱膨張性ガスケットが挟み込まれており、
前記本体の前記開口部は、前記支持面の開口側に連続して前記触媒燃焼プレートの周囲を覆う外枠部を備えており、この外枠部と前記触媒燃焼プレートとの間に隙間が形成されていることを特徴とする触媒燃焼装置。A catalytic combustion plate for catalytic combustion of vaporized fuel;
The catalytic combustion plate has a body attached to the front opening;
The opening of the main body includes a support surface that supports the back surface of the catalytic combustion plate along an edge, and a thermally expandable gasket is sandwiched between the support surface and the catalytic combustion plate ,
The opening of the main body includes an outer frame portion that continuously covers the periphery of the catalytic combustion plate on the opening side of the support surface, and a gap is formed between the outer frame portion and the catalytic combustion plate. The catalytic combustion apparatus characterized by the above-mentioned .
この触媒燃焼プレートが前方の開口部に取付けられた本体とを有し、
この本体の開口部は、前記触媒燃焼プレートの背面を縁に沿って支持する支持面を備えており、この支持面と前記触媒燃焼プレートとの間に熱膨張性ガスケットが挟み込まれており、
前記本体の前記開口部は、前記支持面の開口側に連続して前記触媒燃焼プレートの周囲を覆う外枠部を備えており、
前記外枠部に前記触媒燃焼プレートの前面外周部分を断続的に支持する固定金具を通す孔が開いていることを特徴とする触媒燃焼装置。 A catalytic combustion plate for catalytic combustion of vaporized fuel;
The catalytic combustion plate has a body attached to the front opening;
The opening of the main body includes a support surface that supports the back surface of the catalytic combustion plate along an edge, and a thermally expandable gasket is sandwiched between the support surface and the catalytic combustion plate,
The opening of the main body includes an outer frame portion that continuously covers the periphery of the catalytic combustion plate on the opening side of the support surface ,
The catalyst combustion apparatus according to claim 1, wherein a hole through which a fixing fitting for intermittently supporting the outer peripheral portion of the front surface of the catalyst combustion plate is opened is formed in the outer frame portion.
前記本体の外枠部には、前記固定金具をネジ止めするためのボルトまたはナットが予め取付けられていることを特徴とする触媒燃焼装置。In claim 2,
A catalytic combustion apparatus, wherein a bolt or a nut for screwing the fixing bracket is attached in advance to the outer frame portion of the main body.
前記本体の前記開口部の後方に液体燃料を気化する気化室が設けられていることを特徴とする触媒燃焼装置。In any one of Claims 1 thru | or 3,
A catalytic combustion apparatus characterized in that a vaporizing chamber for vaporizing liquid fuel is provided behind the opening of the main body.
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