JP3644627B2 - Catalyst unit, catalytic combustion plate and catalytic combustion device - Google Patents

Catalyst unit, catalytic combustion plate and catalytic combustion device Download PDF

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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ユニット、触媒燃焼プレートおよび触媒燃焼装置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、無炎で燃焼する触媒燃焼が知られている。触媒燃焼は、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。その1つとして、前方に触媒プレートを設け、この触媒プレートの後方に、噴霧された液体燃料を気化する気化室が配置された触媒燃焼装置が検討されている。この触媒燃焼装置では、触媒燃焼により温度が上がった触媒プレートの熱(輻射熱)で気化室が加熱される。このため、触媒燃焼の熱で液体燃料を気化することができ、気化した液体燃料と空気が混合された状態で触媒プレートに供給され、触媒燃焼が継続される。したがって、気化用のヒータなどが不要なので簡易な構成で触媒燃焼を安定して継続できる触媒燃焼装置である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような触媒燃焼装置の触媒プレートは、ヒータなどの目的および用途による熱負荷に基づいて大きさ(面積)が選択される。さらに、触媒プレートはプラチナなどの触媒を担持した多孔製のセラミックプレートで構成されることが多いので、適当なコストでセラミックプレートを製造するためには1枚の大きさが限定される。このため、大発熱量を出力する暖房器具(燃焼器)等において一般的に使用するためには、触媒プレートが1枚では不十分であり、例えば、約100mm角程度の触媒プレートを複数枚数用いて放熱面を形成する必要がある。
【0004】
複数枚の触媒プレートを並べて用いる場合、触媒プレートは熱膨張するので直に接続するとその熱膨張を吸収できない。このため、膨張および収縮の繰り返しにより割れる恐れがある。また、セラミック製の触媒プレート同士を直に繋げることは難しいという問題もある。このため、個々の触媒プレートを金属製のフレームに入れた状態で多数枚の触媒プレートを接合することが考えられている。
【0005】
しかしながら、触媒プレートが熱膨張するスペースを確保する必要があり、また、フレームと触媒プレートとの熱膨張率の相違から、触媒プレートをそのままフレームに取り付けたのではそれらの間に隙間が生じる。したがって、気化した燃料が隙間から漏れてしまい、燃焼効率が下がったり、触媒プレートの表面で燃料が燃焼したり、未燃焼の有害な成分が系外に放出されるので臭いなどが発生する要因となるなどの問題が起きる。このため、隙間を無くすように個々の触媒プレートの周囲にガスケットを介して、触媒燃焼装置(燃焼器)の本体側で保持することが考えられる。しかしながら、ガスケットとして用いられる、例えば、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と、痩せて変形する傾向がある。このため、熱膨張を吸収するという点ではフレームで多数枚を接続することが望ましいが、隙間の処理が問題となり発熱容量の大きな触媒燃焼装置が実現できていない。
【0006】
そこで、本発明においては、燃焼中に隙間が発生しない状態で触媒燃焼を継続できるようにすることにより、燃焼効率の低下あるいは不安定要素がなく、所望の大発熱量の出力を保証できる触媒ユニット、触媒燃焼プレートおよび触媒燃焼装置を提供することを目的としている。さらに、不完全燃焼による有害な成分の放出をなくし、触媒燃焼のメリットを活かした、燃焼効率が高く、安全、クリーンで静かな触媒燃焼装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明においては、高温に曝されると膨らむ特性のある熱膨張性ガスケットを採用し、これを介して触媒プレートをフレームに嵌め込むことで、フレームと触媒プレートとの隙間を防止するとともに、熱膨張したときに接触して隙間をなくせる熱膨張性ガスケットにより触媒プレートを支持することで熱膨張をしたときでも触媒プレートが損傷しないようにしている。すなわち、本発明の触媒ユニットは、気化状態の燃料を触媒燃焼する触媒プレートと、この触媒プレートの縁に沿った形状の金属製のフレームとを有し、このフレームに触媒プレートが熱膨張性ガスケットを介して嵌め込まれていることを特徴としている。
【0008】
本発明の触媒ユニットにおいては、触媒プレートをフレームで個別に支持し、これらの間(隙間)に嵌め込んだ熱膨張性ガスケットを熱膨張させることで隙間を塞ぎ、熱膨張による損傷を防止できる。したがって、複数の触媒ユニットを並べて大出力用の触媒燃焼プレートを製造したときに、フレームと触媒ユニットとの隙間をなくすことができるので、そこから漏れ出す未燃分をなくすことができる。このため、触媒と気化した燃料の接触効率が上がり燃焼効率が向上する。それとともに、漏れ出した未燃分に伴う上記のような問題も解決できる。したがって、所望の大出力(大発熱量)の触媒燃焼装置を得ることができ、さらに、クリーンで安全な触媒燃焼の特性を活かした燃焼装置を実際に提供すること可能となる。
【0009】
なお、本発明における熱膨張性ガスケットは、触媒ユニットまたは触媒燃焼プレートを搭載した装置の出荷前に製造メーカ側で行う燃焼試験の段階で膨張させることができるので、出荷時には膨張した状態にできる。したがって、搬送などの流通段階における触媒プレートの損傷も防止できる。
【0010】
熱膨張性ガスケットが膨張した状態で触媒プレートがフレームに固定されるが、それまで触媒プレートをフレームに仮止めするには、触媒プレートの前面をその縁に沿って支持する前面押さえと、触媒プレートの裏面を断続的に支持する爪とを設けておくことが望ましい。これにより仮止めした状態で加熱し、熱膨張性ガスケットを膨らませると隙間が埋まり固定することができる。したがって、簡単に多数の触媒プレートを各フレームの所定の位置で保持できる。熱膨張性ガスケットが膨張した後にも、前面押さえと爪により触媒プレートの前後が支持されるので補強となり、安定性のある信頼性の高い触媒ユニット、触媒燃焼プレートおよび触媒燃焼装置を提供できる。
【0011】
触媒ユニットの1つ1つは、円形状あるいは楕円形であっても良いが、本発明では、複数の触媒プレートを隣接して配置できる3角形あるいは4角形以上の多角形としてある。さらに、フレームが他のフレームと隣接する部分に、熱膨張性ガスケットが露出するシール孔をフレームに沿って設けることにより、それらのシール孔から熱膨張性ガスケットが隣接する他のフレームに向かって膨張する。したがって、熱膨張性ガスケットによりフレーム間の隙間をなくすことができ、それとともにフレーム同士の結合にも寄与する。したがって、複数の触媒ユニットを所望の面積になるように繋げるためには、それぞれの触媒ユニットを隣接して適当な部分を数箇所、スポット溶接するだけで十分な強度を確保できる。したがって、触媒燃焼プレートの強度を確保するとともにフレーム間の隙間をなくすためにフレームの前面の多くの部分を溶接する必要がなくなり、溶接剤が食み出るなどの溶接による見栄えが低下することもなくなる。したがって、溶接など手間を省くことも可能となり、触媒燃焼の特性を活かした高効率でクリーンな燃焼装置を高品質、短納期および低コストで提供することができる。
【0012】
このように、本発明においては複数の触媒ユニットをアレイ状に配列し、所望の熱負荷に応じた大きさの触媒燃焼プレートを簡単に手間なく、そして高品質で提供できる。そして、本発明の触媒燃焼プレートを採用し、この触媒燃焼プレートに対し液体燃料を気化して供給する気化室とを設けることで、実際に適用でき、燃焼効率が高く、安全で、有害な排気も少ないなどの触媒燃焼のメリットを活かした触媒燃焼装置を提供できる。
【0013】
【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プレートを採用した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10を備え、このハウジング10の前方10aに外界に面して触媒燃焼プレート20が設けられている。本例の触媒燃焼プレート20は、図2に平面で示すように、ほぼ正方形の15枚の触媒ユニット21がアレイ状に板状に隣接して配置されたものである。個々の触媒ユニット21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22の縁をフレーム30で覆った状態になっており、フレーム30を介して複数の触媒プレート22が接続されている。したがって、後述する気化室から供給される気化された液体燃料が触媒プレート22で触媒燃焼し、触媒燃焼プレート21が高温となり赤外線が放出される。
【0014】
触媒燃焼プレート20の後方に、触媒燃焼プレート20の輻射熱74により液体燃料70を加熱し気化状態にする気化室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外殻11を備えた中空のスペースである。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(不図示)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。この燃料噴霧部13は、気化室12および触媒燃焼プレート20を予熱するとき(予備燃焼)は、バーナとして機能し、噴霧された液体燃料にイグナイター(不図示)により着火できる。また、気化室12には、触媒燃焼プレート20の後面20bに面し、触媒燃焼プレート20とほぼ平行に対峙するようにセラミック製で多孔性の輻射板19が配置されている。この輻射板19は、触媒燃焼プレート20の輻射熱74を受けて温度が維持されるため、気化室12に供給された燃料の気化を促進させることが可能であり、触媒燃焼を安定して維持する役割を担っている。
【0015】
触媒燃焼装置5では、触媒燃焼プレート20で触媒燃焼を行うために、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を加熱する。触媒燃焼プレート20の温度が300〜400℃程度の活性化温度になり、気化室12の温度も上昇すると、一旦、燃料の供給をストップし燃焼を止める。その後、再び燃料噴霧部13に燃料を供給し加熱された気化室12に霧状の液体燃料を噴出する。そして、気化状態の燃料(混合気体)71が触媒燃焼プレート20の触媒の作用によって酸化(触媒燃焼)され、触媒燃焼プレート20の放出面20aから赤外線74が放出される。このため、本例の触媒燃焼装置5は大容量の赤外線ヒータとしての機能を備えている。
【0016】
したがって、触媒燃焼プレート20は、ヒータとして要求される熱負荷に基づいて大きさ(サイズ、特に面積)が選択され、工場などの広いスペースを暖房するなどの目的で使用される場合は、大きな発熱量が望まれるので、気化した燃料との接触面積が大きな面積の大きな触媒燃焼プレートを備えることが要求される。しかしながら、触媒プレート22は、上述したようにセラミック製であることがほとんどであり、面積の大きなプレート22を一枚で構成することは歩留まりなどの点で困難である。このため、本例の触媒燃焼プレート20のように、複数(15個)の触媒ユニット21を2次元にアレイ状に配列することにより面積の大きな触媒燃焼プレートが構成される。
【0017】
図3および図4に本例の触媒ユニット21の構成を示してある。図3(a)は触媒ユニット21を正面、すなわち前方20aから見た平面図であり、図3(b)は裏面20b、すなわち、気化室12の方向から見た図である。また、図3(c)は、触媒ユニット21の側面21a、すなわち、隣接する触媒ユニット21と接触する部分を示す図である。さらに、図4は、触媒ユニット21の断面を用いて全体的な構成を示してある。
【0018】
触媒ユニット21は、ほぼ正方形の触媒プレート22と、その縁22bに沿った形状のフレーム30とを備えており、これら触媒プレート22とフレーム30との間にガスケット50が挟み込まれている。フレーム30は、図6に示すように、金属(SUS)製で、触媒プレートの側面をカバーする部分33と、触媒プレート22の前方20aをその面23の縁23aに沿って支持する額状の前面押さえ31と、触媒プレート22の後方20bの面(裏面)25を断続的に支持する爪32状の部分とを備えており、これら前面押さえ31と爪32で触媒プレート22の前面22および後面25を支持できるようになっている。本例のフレーム30は触媒プレート22の一辺あたり2個所、計8個所の爪32を備えている。
【0019】
このフレーム30の側面の部分33が他のフレーム30と隣接する部分であり、本例のフレーム30では、四方の側面のそれぞれに、フレーム30に沿って、すなわち、側面の部分33の長手方向に沿って延びた2つの長孔状のシール孔35が形成されている。
【0020】
このフレーム30に触媒プレート22を嵌め込む際に、それらの間、特に、触媒プレート22とフレーム30の側面の部分33との間にガスケット50が設置されており、本例の触媒プレート22においては、ガスケット50として熱膨張性のガスケットが採用されている。熱膨張性ガスケット50は、加熱されると厚さ方向に3〜4倍程度に膨張する過熱膨張材を含んだ素材であり、住友3M社のインタラム・マットなどがある。したがって、本例の触媒ユニット21においては、フレーム30に触媒プレート22を嵌め込んだ後に加熱すると熱膨張性ガスケット50が膨張し、フレーム30と触媒プレート22との間を埋めるとともに、フレーム30の側面の部分33にシール孔35が開いているので、このシール孔35から熱膨張ガスケット50が外、すなわち、隣接している他の触媒ユニット21に向かって膨らむ。その結果、熱膨張性ガスケット50により隣接する触媒ユニット21の間も埋まり、熱膨張性ガスケット50同士が密着することにより接触強度も高くなる。
【0021】
この様子を図5に示してある。図5(a)に示すように、加熱する前は、フレーム30の内側に熱膨張性ガスケット50を介して触媒プレート22を嵌め込んだ状態では、フレーム30の内側に隙間Cがあり、また、シール孔35も開いたままになっている。これに対し、製品の出荷前に、触媒燃焼プレート20をハウジング10に組み込んで燃焼試験を行うと、図5(b)に示すように、熱膨張性ガスケット50が膨張する。このため、フレーム30の内側の隙間がなくなり、さらに、シール孔35も膨らんだ熱膨張性ガスケット50により充填される。そして、隣接する触媒ユニット21からシール孔35を通って膨らんだ熱膨張性ガスケット50が接触し押し付け力が働く。したがって、触媒ユニット21の内部および隣接する触媒ユニット21の間の隙間が封止され、触媒プレート22が固定されるとともに、複数の触媒ユニット21が組み合わさった触媒燃焼プレート20の強度も増加する。
【0022】
図7に基づき触媒燃焼プレート20の組み立てについて説明する。まず、図6に示した個々のフレーム30を所定の数、たとえば図7に示すように15個並べる。そして、隣接するフレーム30を各辺の中央でスポット溶接39を行って固定する。このために、各フレーム30の側面の部分33に設けられたシール孔35は各辺毎に2つに分かれて形成され、各側面の部分33の中央33aにシール孔35はない。したがって、この部分33aをスポット溶接して隣接するフレーム30を接続したときに各フレーム30にゆがみや変形が生じにくい。このようにして、15枚のフレーム30を隣接するもの同士で接続して1つの触媒燃焼プレート20を形成する触媒燃焼プレート20のフレーム29が形成される。本例では22個所をスポット溶接することにより触媒燃焼プレート用のフレーム29が形成されている。
【0023】
次に、触媒プレート22を各フレーム30に入れ、さらに、熱膨張性ガスケット50を触媒プレート22とフレーム30との間の隙間に入れる。そして、フレーム30の爪32を内側に曲げると、触媒プレート22および熱膨張性ガスケット50が前面押さえ31と爪32により前後が押さえられ、フレーム30の所定の位置に仮止めされる。この状態で、所定の枚数の触媒プレート22が平面的に並んだ触媒燃焼プレート20が組み立てられたことになる。しかしながら、図5(a)に示したように、この状態では隙間Cがあり、さらにフレーム同士の間にも隙間がある。
【0024】
この状態の触媒燃焼プレート20を用いて図1に示したような触媒燃焼装置5を組み立てる。複数の触媒プレート22はフレーム30に入れられることにより1枚の触媒燃焼プレート20としてハンドリングすることが可能であり、通常の組み立て方法で特に問題なく触媒燃焼装置5を組み立てることができる。このようにして組み立てられた触媒燃焼装置5は出荷前に、実際に燃料を供給して燃焼試験が行われる。したがって、その際に、気化室12が余熱され、さらに、触媒プレート22が所定の温度に達すると触媒燃焼が実際に行われる。このため、触媒プレート22およびその周囲は高温になり、熱膨張性ガスケット50が膨張する。
【0025】
この結果、図5(b)に示すように、熱膨張性ガスケット50が約3〜5倍程度に膨張し、触媒プレート22とフレーム30との隙間が埋められ、さらに、シール孔35にも膨張することによりフレーム30の間の隙間が埋められる。さらに、熱膨張性ガスケット50がフレーム30の間で密着し、相互に加圧あるいは圧縮する状態になる。したがって、フレーム同士の接続強度が上がり触媒燃焼プレート20としての強度も向上する。
【0026】
このように、本例の触媒燃焼装置5では、工場出荷段階で燃焼試験を行うときに触媒燃焼プレート20の隙間、すなわち、平面方向に並べられた複数の触媒プレート22とフレーム30の隙間およびフレーム同士の隙間を確実にシールすることができる。したがって、実際にユーザが本例の触媒燃焼装置5を使用するときは未然ガスが漏れ出すような隙間のない触媒燃焼装置5により液体燃料を気化して触媒燃焼させることができる。このため、燃焼効率が良く、排出ガスもクリーンな触媒燃焼本来のメリットを十分に活かした状態で、安定して燃料を触媒燃焼させることができる。
【0027】
また、熱膨張性ガスケット50は、繰り返し高温に晒されたときにも膨張しようとする傾向がある。したがって、通常のガスケットのように、燃焼装置を繰り返し使用することにより徐々に痩せて隙間が発生したり、大きくなったりすることはない。また、加熱および触媒燃焼する際に、触媒プレート22も膨張および収縮を繰り返すが、膨張したときの状態で、膨張した熱膨張性ガスケット50と適度な圧力で接するだけなので過度の力が触媒プレート22に発生することはない。そして、温度が下がって収縮したときに熱膨張性ガスケット50との間に若干の隙間が開いても、フレーム30の前面押さえ31と爪32により支持されているので問題はない。したがって、本例の触媒燃焼プレート20および触媒燃焼装置5においては、触媒プレート22が膨張および収縮を繰り替えても、損傷することがなく、さらに、燃焼状態においては隙間が発生しない構成となっている。
【0028】
なお、熱膨張性ガスケット50は、最初に膨張するときに臭いが発生することがあるが、本例の触媒燃焼装置においては、上述したように、工場において燃焼試験を行うときに熱膨張性ガスケットを1次的に膨張させてしまうので、ユーザが実際に使用するときには、熱膨張性ガスケットから臭いが発生するといった問題もない。したがって、本例の触媒燃焼装置においては、出荷前段階の燃焼試験で触媒燃焼プレート20が適当に加熱されることに着目し、最終的な組み立てを完了するとともに、シール性能が発揮されるようにしている。また、出荷するときは熱膨張性ガスケットが膨張した状態になっているので、触媒燃焼プレートの強度も十分に高く、さらに、触媒プレートのがたつきも小さい。したがって、流通過程で触媒プレートが損傷するなどのトラブルも未然に防止できる。
【0029】
このように、本例の触媒燃焼装置5においては、上記のような構成および工程により、複数の触媒プレート22を何枚でも平面方向にならべ、少なくとも燃焼中は未燃分が放出されるような隙間をなくすことができ、また、膨張収縮によって触媒プレートが損傷することも防止できる。したがって、大きな発熱量が要求される大型の触媒燃焼装置を実際に供給することが可能となり、燃焼効率が高く、安全で、有害な排気も少ないなどの触媒燃焼のメリットを活かした大容量の触媒燃焼装置5を提供できる。
【0030】
さらに、各触媒プレート22を熱膨張性ガスケット50を介してフレーム30で個々に保持して触媒ユニット21を構成し、それを適当に並べることにより所望の発熱量を発揮できる触媒燃焼プレート20を提供することができる。そして、本例の触媒燃焼プレート20では、触媒ユニット21のフレーム30を、スポット溶接により簡単に繋ぎ合わせることで触媒燃焼プレートを構成できる。このため、触媒プレート22の枚数や配置を自由に選択でき、さまざまな出力およびデザインの触媒燃焼装置を製造することが可能となり、触媒燃焼装置5の設計の自由度を高めることもできる。
【0031】
なお、上記では、触媒燃焼プレート20として、15枚の触媒ユニット21を用いた例を説明しているが、枚数(面積)または形状はこれに限られないことはもちろんである。さらに、触媒ユニットおよび触媒プレートの形状は円形などの曲線で囲まれたものでも良いが、多数枚を隣接して配置することを考えると多角形のものが良い。したがって、本例では四角形のプレートを採用しているが、三角形でも良く、あるいは5角形以上の多角形であっても良い。
【0032】
また、触媒ユニット同士を接続する方法としてスポット溶接を採用しているが、ネジ等を用いて固定することももちろん可能である。しかしながら、作業効率の良いスポット溶接が望ましく、さらに、スポット溶接の段階で隙間が発生しても、本例の触媒燃焼プレートではフレーム間の隙間が熱膨張性ガスケットで埋められるので所望の性能を備えた触媒燃焼プレートおよび触媒燃焼装置を提供することが可能である。
【0033】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の触媒ユニットおよび触媒燃焼プレートにおいては、触媒プレートをフレームによって個別に保持し、さらに、高温に曝されると膨らむ熱膨張性ガスケットを採用することにより触媒プレートとフレームに隙間が発生するのを防止している。さらに、シール孔を設けることにより、フレーム同士の間の隙間が発生するのも熱膨張性ガスケットにより同様に防止できる。したがって、触媒燃焼によって大出力を確保するために、多数の触媒プレートを配置する場合でも隙間から未燃焼の燃料が放出され、さまざまなトラブルの要因になることを未然に防止できる。そして、触媒プレートに気化した燃料を確実に供給できるので燃焼効率のより高い触媒燃焼装置を提供することができる。このため、本発明により、燃焼効率が良く、クリーンで安定した燃焼が得られる触媒燃焼のメリットを活かした大出力の触媒燃焼装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る触媒燃焼プレートを用いた触媒燃焼装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図2】図1に示す触媒燃焼プレートの構成を示す平面図である。
【図3】触媒燃焼プレートを構成する触媒ユニットの概略構成を示す図であり、図3(a)に触媒ユニットの前面を示し、図3(b)に触媒ユニットの裏面を示し、図3(c)に触媒ユニットの側面を示してある。
【図4】図3に示す触媒ユニットの構成を示す断面図である。
【図5】図3に示す触媒ユニットを接続した部分を拡大して示す断面図であり、図5(a)に、触媒燃焼プレートの組立て直後の状態を示し、図5(b)に、燃焼試験を行った後の状態を示してある。
【図6】図3に示す触媒ユニットに用いるフレームの概略構成を示す図であり、図6(a)は正面図、図6(b)、(c)、(d)および(e)は各側面図である。
【図7】図6に示すフレームを複数つなげて触媒燃焼プレート用のフレームを構成した様子を示す図であり、図7(a)は正面図、図7(b)は長手方向の側面図、図7(c)は短手方向の側面図である。
【符号の説明】
5 触媒燃焼装置
10 ハウジング
10a ハウジング前方
11 気化室の外殻
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
21 触媒ユニット
22 触媒プレート
23 触媒プレートの前面
25 触媒プレートの裏面
29 触媒燃焼プレート用のフレーム
30 触媒ユニットのフレーム
31 前面押さえ
32 爪
35 シール孔
39 スポット溶接代の部分
50 熱膨張性ガスケット
70 液体燃料(灯油)
71 混合気体
73 外部に照射される赤外線
74 輻射熱
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a catalyst unit, a catalytic combustion plate, and a catalytic combustion device that perform catalytic combustion of vaporized liquid fuel.
[0002]
[Prior art]
Catalytic combustion is known in which the combustion temperature is lower than flame combustion, and combustion is performed without flame. 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. As one of them, a catalytic combustion apparatus in which a catalyst plate is provided in front and a vaporization chamber for vaporizing sprayed liquid fuel is disposed behind the catalyst plate has been studied. In this catalytic combustion apparatus, the vaporizing chamber is heated by the heat (radiant heat) of the catalyst plate whose temperature has increased due to catalytic combustion. Therefore, the liquid fuel can be vaporized by the heat of catalytic combustion, and the vaporized liquid fuel and air are supplied to the catalyst plate in a mixed state, and catalytic combustion is continued. Therefore, since the heater for vaporization etc. is unnecessary, it is a catalytic combustion apparatus which can continue catalytic combustion stably with a simple structure.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The size (area) of the catalyst plate of such a catalytic combustion apparatus is selected based on the heat load depending on the purpose and application of the heater and the like. Further, since the catalyst plate is often composed of a porous ceramic plate carrying a catalyst such as platinum, the size of one plate is limited in order to manufacture the ceramic plate at an appropriate cost. For this reason, one catalyst plate is not sufficient for general use in a heating appliance (combustor) that outputs a large calorific value. For example, a plurality of catalyst plates of about 100 mm square are used. It is necessary to form a heat dissipation surface.
[0004]
When a plurality of catalyst plates are used side by side, the catalyst plates are thermally expanded, so that if they are connected directly, the thermal expansion cannot be absorbed. For this reason, there is a risk of cracking due to repeated expansion and contraction. There is also a problem that it is difficult to directly connect the catalyst plates made of ceramic. For this reason, it is considered to join a large number of catalyst plates in a state where individual catalyst plates are put in a metal frame.
[0005]
However, it is necessary to secure a space for the catalyst plate to thermally expand, and due to the difference in coefficient of thermal expansion between the frame and the catalyst plate, if the catalyst plate is directly attached to the frame, a gap is generated between them. Therefore, the vaporized fuel leaks from the gap, resulting in a decrease in combustion efficiency, fuel burning on the surface of the catalyst plate, and unburned harmful components released outside the system. The problem of becoming. For this reason, it can be considered that the main body side of the catalytic combustion apparatus (combustor) is held via gaskets around the individual catalyst plates so as to eliminate gaps. However, glass wool, ceramic wool, etc. used as gaskets tend to be thin and deform when exposed to high temperatures by combustion heat. For this reason, in order to absorb thermal expansion, it is desirable to connect a large number of frames with a frame, but processing of the gap is a problem, and a catalytic combustion apparatus having a large heat generation capacity cannot be realized.
[0006]
Therefore, in the present invention, by allowing the catalytic combustion to be continued in a state in which no gap is generated during combustion, there is no reduction in combustion efficiency or there is no unstable element, and a catalyst unit that can guarantee a desired large calorific value output. An object of the present invention is to provide a catalytic combustion plate and a catalytic combustion apparatus. Another object of the present invention is to provide a safe, clean and quiet catalytic combustion apparatus that eliminates harmful components due to incomplete combustion and takes advantage of catalytic combustion, and has high combustion efficiency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, in this invention, the thermal expansion gasket which has the characteristic which expands when exposed to high temperature is employ | adopted, and the clearance gap between a flame | frame and a catalyst plate is prevented by fitting a catalyst plate in a flame | frame via this. At the same time, the catalyst plate is supported by a heat-expandable gasket that can be contacted to eliminate the gap when thermally expanded, so that the catalyst plate is not damaged even when thermally expanded. That is, the catalyst unit of the present invention has a catalyst plate for catalytic combustion of vaporized fuel and a metal frame shaped along the edge of the catalyst plate, and the catalyst plate is a thermally expandable gasket on this frame. It is characterized by being inserted through.
[0008]
In the catalyst unit of the present invention, the catalyst plates are individually supported by the frame, and the thermally expandable gasket fitted between them (the gap) is thermally expanded, thereby closing the gap and preventing damage due to the thermal expansion. Therefore, when a plurality of catalyst units are lined up to produce a high-power catalytic combustion plate, the gap between the frame and the catalyst unit can be eliminated, so that unburned components leaking from the frame can be eliminated. For this reason, the contact efficiency between the catalyst and the vaporized fuel is increased, and the combustion efficiency is improved. At the same time, the above-mentioned problems associated with leaked unburnt components can be solved. Therefore, it is possible to obtain a catalytic combustion apparatus having a desired large output (large calorific value), and it is possible to actually provide a combustion apparatus that utilizes the characteristics of clean and safe catalytic combustion.
[0009]
Note that the thermally expandable gasket according to the present invention can be expanded at the stage of a combustion test performed on the manufacturer side before shipment of an apparatus equipped with a catalyst unit or a catalyst combustion plate, so that it can be expanded at the time of shipment. Accordingly, it is possible to prevent damage to the catalyst plate in the distribution stage such as conveyance.
[0010]
The catalyst plate is fixed to the frame in a state where the thermally expandable gasket is expanded, but in order to temporarily fix the catalyst plate to the frame until then, the front plate holding the front surface of the catalyst plate along its edge, and the catalyst plate It is desirable to provide a nail for intermittently supporting the back surface of the. Thus, when the heat-expandable gasket is inflated and heated in a temporarily fixed state, the gap is filled and can be fixed. Therefore, a large number of catalyst plates can be easily held at predetermined positions on each frame. Even after the thermal expansion gasket expands, the front and back of the catalyst plate are supported by the front presser and the claws, so that reinforcement is provided, and a stable and reliable catalyst unit, catalyst combustion plate, and catalyst combustion apparatus can be provided.
[0011]
Each of the catalyst units may be circular or elliptical, but in the present invention, it is a triangle or a polygon of a quadrangle or more in which a plurality of catalyst plates can be arranged adjacent to each other. Furthermore, by providing a seal hole along the frame where the thermally expandable gasket is exposed at a portion where the frame is adjacent to the other frame, the thermally expandable gasket is expanded from the seal hole toward the other adjacent frame. To do. Therefore, the gap between the frames can be eliminated by the thermally expandable gasket, and at the same time, it contributes to the coupling between the frames. Therefore, in order to connect a plurality of catalyst units so as to have a desired area, sufficient strength can be ensured only by spot welding several appropriate portions adjacent to each other. Therefore, it is not necessary to weld many portions on the front surface of the frame in order to ensure the strength of the catalytic combustion plate and eliminate the gap between the frames, and the appearance by welding such as the welding agent sticking out is not deteriorated. . Therefore, it is possible to save time and labor such as welding, and a high-efficiency and clean combustion apparatus utilizing the characteristics of catalytic combustion can be provided with high quality, short delivery time, and low cost.
[0012]
As described above, in the present invention, a plurality of catalyst units are arranged in an array, and a catalyst combustion plate having a size corresponding to a desired heat load can be provided easily and with high quality. And, by adopting the catalytic combustion plate of the present invention and providing a vaporizing chamber for vaporizing and supplying liquid fuel to the catalytic combustion plate, it can be applied practically, has high combustion efficiency, is safe and harmful. It is possible to provide a catalytic combustion apparatus utilizing the merit of catalytic combustion such as a small amount.
[0013]
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 employing a catalytic combustion plate according to the present invention. The catalytic combustion apparatus 5 of this example includes a cylindrical housing 10 extending in the horizontal direction, and a catalytic combustion plate 20 is provided on the front 10a of the housing 10 so as to face the outside. As shown in a plan view in FIG. 2, the catalyst combustion plate 20 of this example is configured such that 15 substantially square catalyst units 21 are arranged adjacent to each other in a plate shape in an array. Each catalyst unit 21 is in a state in which the edge of the catalyst plate 22 in which a catalyst such as platinum is supported on a carrier (for example, ceramic such as lime aluminate-dissolved silica-titanium oxide) is covered with a frame 30. A plurality of catalyst plates 22 are connected via a frame 30. Therefore, the vaporized liquid fuel supplied from the vaporizing chamber, which will be described later, is catalytically combusted in the catalyst plate 22, and the catalytic combustion plate 21 is heated to emit infrared rays.
[0014]
A vaporization chamber 12 that heats the liquid fuel 70 by the radiant heat 74 of the catalytic combustion plate 20 to bring it into a vaporized state is provided behind the catalytic combustion plate 20. The vaporization chamber 12 is a hollow space provided with a heat-resistant outer shell 11 such as SUS430 or aluminum-containing ferrite. Behind the vaporization chamber 12 is a fuel spray section 13 that sprays liquid fuel 70 supplied from a fuel tank (not shown) by a fuel pipe 8 and a fuel pump (not shown), and sends combustion air to the vaporization chamber 12. A blower 15 is arranged. The fuel spraying section 13 functions as a burner when preheating the vaporizing chamber 12 and the catalytic combustion plate 20 (preliminary combustion), and can ignite the sprayed liquid fuel by an igniter (not shown). In the vaporizing chamber 12, a ceramic porous radiation plate 19 is disposed so as to face the rear surface 20 b of the catalytic combustion plate 20 and face the catalytic combustion plate 20 substantially in parallel. Since the radiation plate 19 receives the radiant heat 74 of the catalytic combustion plate 20 and is maintained in temperature, it is possible to promote the vaporization of the fuel supplied to the vaporizing chamber 12 and stably maintain the catalytic combustion. Have a role.
[0015]
In the catalytic combustion device 5, in order to perform catalytic combustion on the catalytic combustion plate 20, prior to catalytic combustion, preliminary combustion is performed using the fuel spray portion 13 as a burner, and the vaporization chamber 12, the radiation plate 19, and the catalytic combustion plate 20. Heat. When the temperature of the catalytic combustion plate 20 reaches an activation temperature of about 300 to 400 ° C. and the temperature of the vaporization chamber 12 also rises, the supply of fuel is once stopped and combustion is stopped. Thereafter, the fuel is again supplied to the fuel spraying section 13 and the atomized liquid fuel is ejected into the heated vaporizing chamber 12. The vaporized fuel (mixed gas) 71 is oxidized (catalytic combustion) by the action of the catalyst of the catalytic combustion plate 20, and infrared rays 74 are emitted from the emission surface 20 a of the catalytic combustion plate 20. For this reason, the catalytic combustion apparatus 5 of this example has a function as a large-capacity infrared heater.
[0016]
Therefore, the size (size, especially area) of the catalytic combustion plate 20 is selected based on the thermal load required as a heater, and when it is used for the purpose of heating a large space such as a factory, it generates a large amount of heat. Since the amount is desired, it is required to have a large catalytic combustion plate that has a large contact area with the vaporized fuel. However, the catalyst plate 22 is mostly made of ceramic as described above, and it is difficult to form the plate 22 having a large area from a single point in terms of yield. For this reason, like the catalyst combustion plate 20 of this example, a catalyst combustion plate having a large area is formed by arranging a plurality (15) of the catalyst units 21 in a two-dimensional array.
[0017]
3 and 4 show the configuration of the catalyst unit 21 of this example. 3A is a plan view of the catalyst unit 21 viewed from the front, that is, the front 20a, and FIG. 3B is a view viewed from the back 20b, that is, the direction of the vaporizing chamber 12. FIG. 3C is a diagram showing a side surface 21 a of the catalyst unit 21, that is, a portion in contact with the adjacent catalyst unit 21. Further, FIG. 4 shows an overall configuration using a cross section of the catalyst unit 21.
[0018]
The catalyst unit 21 includes a substantially square catalyst plate 22 and a frame 30 having a shape along the edge 22 b, and a gasket 50 is sandwiched between the catalyst plate 22 and the frame 30. As shown in FIG. 6, the frame 30 is made of metal (SUS), and has a frame 33 that supports a portion 33 that covers the side surface of the catalyst plate and the front 20 a of the catalyst plate 22 along the edge 23 a of the surface 23. The front plate 31 includes a claw 32-like portion that intermittently supports the rear surface 20b (back surface) 25 of the catalyst plate 22. The front plate 31 and the claw 32 support the front surface 22 and the rear surface of the catalyst plate 22. 25 can be supported. The frame 30 of this example is provided with two claws 32 at two places per side of the catalyst plate 22.
[0019]
The side portion 33 of the frame 30 is a portion adjacent to the other frame 30. In the frame 30 of this example, along each of the four side surfaces, along the frame 30, that is, in the longitudinal direction of the side portion 33. Two elongated seal holes 35 extending along the line are formed.
[0020]
When the catalyst plate 22 is fitted into the frame 30, a gasket 50 is installed between them, in particular, between the catalyst plate 22 and the side portion 33 of the frame 30, and in the catalyst plate 22 of this example, A thermally expandable gasket is employed as the gasket 50. The heat-expandable gasket 50 is a material containing an overheat expansion material that expands about 3 to 4 times in the thickness direction when heated, such as an interlam mat manufactured by Sumitomo 3M. Therefore, in the catalyst unit 21 of this example, when the catalyst plate 22 is fitted in the frame 30 and heated, the thermally expandable gasket 50 expands, filling the space between the frame 30 and the catalyst plate 22, and the side surface of the frame 30. Since the seal hole 35 is opened in the portion 33, the thermal expansion gasket 50 is expanded from the seal hole 35 toward the other catalyst unit 21 adjacent to the outside, that is, the adjacent catalyst unit 21. As a result, the space between the adjacent catalyst units 21 is filled with the thermally expandable gasket 50, and the contact strength is increased when the thermally expandable gaskets 50 are in close contact with each other.
[0021]
This is shown in FIG. As shown in FIG. 5A, before heating, in the state where the catalyst plate 22 is fitted inside the frame 30 via the thermally expandable gasket 50, there is a gap C inside the frame 30, The seal hole 35 is also left open. On the other hand, when the combustion test is performed by incorporating the catalytic combustion plate 20 into the housing 10 before the product is shipped, the thermally expandable gasket 50 expands as shown in FIG. For this reason, there is no gap inside the frame 30, and the seal hole 35 is also filled with the expanded thermal expansion gasket 50. Then, the thermally expandable gasket 50 swelled from the adjacent catalyst unit 21 through the seal hole 35 comes into contact, and the pressing force works. Therefore, a gap between the inside of the catalyst unit 21 and between the adjacent catalyst units 21 is sealed, the catalyst plate 22 is fixed, and the strength of the catalyst combustion plate 20 in which the plurality of catalyst units 21 are combined is also increased.
[0022]
The assembly of the catalytic combustion plate 20 will be described with reference to FIG. First, a predetermined number of the individual frames 30 shown in FIG. 6 are arranged, for example, 15 as shown in FIG. Then, the adjacent frames 30 are fixed by performing spot welding 39 at the center of each side. For this reason, the seal hole 35 provided in the side portion 33 of each frame 30 is divided into two for each side, and there is no seal hole 35 in the center 33a of each side portion 33. Therefore, when this portion 33a is spot-welded and adjacent frames 30 are connected, each frame 30 is unlikely to be distorted or deformed. In this way, the frame 29 of the catalytic combustion plate 20 is formed, in which 15 adjacent frames 30 are connected to each other to form one catalytic combustion plate 20. In this example, the frame 29 for the catalytic combustion plate is formed by spot welding at 22 locations.
[0023]
Next, the catalyst plate 22 is put in each frame 30, and the thermally expandable gasket 50 is put in the gap between the catalyst plate 22 and the frame 30. Then, when the claw 32 of the frame 30 is bent inward, the catalyst plate 22 and the thermally expandable gasket 50 are pressed front and back by the front pressing 31 and the claw 32 and temporarily fixed at a predetermined position of the frame 30. In this state, the catalyst combustion plate 20 in which a predetermined number of catalyst plates 22 are arranged in a plane is assembled. However, as shown in FIG. 5A, there is a gap C in this state, and there is also a gap between the frames.
[0024]
The catalytic combustion apparatus 5 as shown in FIG. 1 is assembled using the catalytic combustion plate 20 in this state. The plurality of catalyst plates 22 can be handled as a single catalyst combustion plate 20 by being put in the frame 30, and the catalyst combustion device 5 can be assembled without any particular problem by a normal assembly method. The catalytic combustion apparatus 5 assembled in this way is actually supplied with fuel and subjected to a combustion test before shipment. Accordingly, at that time, the vaporization chamber 12 is preheated, and further, when the catalyst plate 22 reaches a predetermined temperature, catalytic combustion is actually performed. For this reason, the catalyst plate 22 and its periphery become high temperature, and the thermally expandable gasket 50 expands.
[0025]
As a result, as shown in FIG. 5B, the thermally expandable gasket 50 expands about 3 to 5 times, the gap between the catalyst plate 22 and the frame 30 is filled, and further expands into the seal hole 35 as well. By doing so, the gap between the frames 30 is filled. Further, the thermally expandable gasket 50 is brought into close contact between the frames 30, and is in a state of being pressurized or compressed with each other. Therefore, the connection strength between the frames is increased, and the strength as the catalyst combustion plate 20 is also improved.
[0026]
Thus, in the catalytic combustion apparatus 5 of this example, when the combustion test is performed at the factory shipment stage, the clearance between the catalytic combustion plates 20, that is, the clearance between the plurality of catalyst plates 22 arranged in the plane direction and the frame 30, and the frame The gap between each other can be reliably sealed. Therefore, when the user actually uses the catalytic combustion apparatus 5 of this example, the liquid fuel can be vaporized and catalytically combusted by the catalytic combustion apparatus 5 without a gap where the gas leaks. For this reason, the fuel can be stably catalytically burned in a state where the original merit of catalytic combustion with good combustion efficiency and clean exhaust gas is fully utilized.
[0027]
Also, the thermally expandable gasket 50 tends to expand when it is repeatedly exposed to high temperatures. Therefore, unlike a normal gasket, repeated use of the combustion device does not cause a gradual thinning and generation of a gap. Further, when heating and catalytic combustion, the catalyst plate 22 repeats expansion and contraction, but in the expanded state, the catalyst plate 22 is merely in contact with the expanded thermal expansion gasket 50 at an appropriate pressure. Will not occur. And even if a slight gap is opened between the thermally expandable gasket 50 when the temperature is reduced and contracted, there is no problem because it is supported by the front press 31 and the claws 32 of the frame 30. Therefore, in the catalytic combustion plate 20 and the catalytic combustion apparatus 5 of this example, even if the catalyst plate 22 repeats expansion and contraction, it is not damaged, and further, no gap is generated in the combustion state. .
[0028]
The thermally expandable gasket 50 may generate an odor when initially expanded. However, in the catalytic combustion apparatus of this example, as described above, when performing a combustion test in a factory, the thermally expandable gasket 50 is used. Is temporarily expanded, there is no problem that a smell is generated from the thermally expandable gasket when the user actually uses it. Therefore, in the catalytic combustion apparatus of this example, paying attention to the catalytic combustion plate 20 being appropriately heated in the combustion test before shipping, the final assembly is completed and the sealing performance is exhibited. ing. Further, since the thermally expandable gasket is in an expanded state when shipped, the strength of the catalytic combustion plate is sufficiently high, and the rattling of the catalyst plate is also small. Therefore, troubles such as damage to the catalyst plate during the distribution process can be prevented.
[0029]
Thus, in the catalytic combustion apparatus 5 of the present example, any number of the plurality of catalyst plates 22 can be arranged in the plane direction by the above-described configuration and process, and at least during combustion, unburned components are released. The gap can be eliminated, and the catalyst plate can be prevented from being damaged by expansion and contraction. Therefore, it is possible to actually supply a large-scale catalytic combustion device that requires a large calorific value, a large-capacity catalyst that takes advantage of catalytic combustion, such as high combustion efficiency, safety, and low harmful emissions. The combustion device 5 can be provided.
[0030]
Furthermore, each catalyst plate 22 is individually held by a frame 30 via a thermally expandable gasket 50 to form a catalyst unit 21, and a catalyst combustion plate 20 capable of exhibiting a desired heat generation amount by arranging them appropriately is provided. can do. And in the catalyst combustion plate 20 of this example, a catalyst combustion plate can be comprised by connecting the flame | frame 30 of the catalyst unit 21 easily by spot welding. For this reason, the number and arrangement of the catalyst plates 22 can be freely selected, and it is possible to manufacture catalytic combustion apparatuses having various outputs and designs, and the degree of freedom in designing the catalytic combustion apparatus 5 can be increased.
[0031]
In the above description, an example in which 15 catalyst units 21 are used as the catalyst combustion plate 20 has been described, but the number (area) or shape is not limited to this. Further, the shape of the catalyst unit and the catalyst plate may be surrounded by a curved line such as a circle, but a polygonal shape is preferable in consideration of arranging a large number of adjacent plates. Therefore, although a rectangular plate is employed in this example, it may be a triangle or a polygon that is a pentagon or more.
[0032]
Further, spot welding is employed as a method for connecting the catalyst units, but it is of course possible to fix them using screws or the like. However, spot welding with good working efficiency is desirable, and even if a gap occurs at the stage of spot welding, the catalytic combustion plate of this example has the desired performance because the gap between the frames is filled with a thermally expandable gasket. It is possible to provide a catalytic combustion plate and a catalytic combustion apparatus.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, in the catalyst unit and the catalyst combustion plate of the present invention, the catalyst plate is individually held by the frame, and further, by adopting a thermally expandable gasket that expands when exposed to high temperatures, Prevents gaps in the frame. Further, by providing the seal hole, the gap between the frames can be similarly prevented by the thermally expandable gasket. Therefore, in order to ensure a large output by catalytic combustion, even when a large number of catalyst plates are arranged, it is possible to prevent unburned fuel from being released from the gap and causing various troubles. Since the vaporized fuel can be reliably supplied to the catalyst plate, a catalytic combustion apparatus with higher combustion efficiency can be provided. For this reason, according to the present invention, it is possible to provide a high-power catalytic combustion apparatus utilizing the merit of catalytic combustion with good combustion efficiency and clean and stable combustion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a catalytic combustion apparatus using a catalytic combustion plate according to the present invention.
2 is a plan view showing a configuration of a catalytic combustion plate shown in FIG. 1. FIG.
3 is a diagram showing a schematic configuration of a catalyst unit constituting a catalyst combustion plate, FIG. 3 (a) shows a front surface of the catalyst unit, FIG. 3 (b) shows a back surface of the catalyst unit, and FIG. The side of the catalyst unit is shown in c).
4 is a cross-sectional view showing a configuration of a catalyst unit shown in FIG.
5 is an enlarged cross-sectional view showing a portion where the catalyst unit shown in FIG. 3 is connected. FIG. 5 (a) shows a state immediately after the assembly of the catalyst combustion plate, and FIG. 5 (b) shows a combustion state. The state after performing the test is shown.
6 is a diagram showing a schematic configuration of a frame used in the catalyst unit shown in FIG. 3. FIG. 6 (a) is a front view, and FIGS. 6 (b), (c), (d) and (e) It is a side view.
7 is a diagram showing a state in which a plurality of frames shown in FIG. 6 are connected to form a frame for a catalytic combustion plate, FIG. 7 (a) is a front view, and FIG. 7 (b) is a side view in the longitudinal direction; FIG. 7C is a side view in the short direction.
[Explanation of symbols]
5 catalytic combustion apparatus 10 housing 10a housing front 11 vaporization chamber outer shell 12 vaporization chamber 13 fuel spray section 15 blower 19 radiation plate 20 catalyst combustion plate 21 catalyst unit 22 catalyst plate 23 catalyst plate front surface 25 catalyst plate back surface 29 catalyst combustion Plate frame 30 Catalyst unit frame 31 Front presser 32 Claw 35 Seal hole 39 Spot welding portion 50 Thermal expansion gasket 70 Liquid fuel (kerosene)
71 Mixture 73 Infrared ray 74 radiated heat

Claims (4)

気化した燃料を触媒燃焼する触媒プレートと、
この触媒プレートの縁に沿った形状の金属製のフレームとを有し、
このフレームに前記触媒プレートが熱膨張性ガスケットを介して嵌め込まれており、
前記触媒プレートは複数の当該触媒プレートを隣接して配置できる多角形であり、前記フレームが他のフレームと隣接する部分に、前記熱膨張性ガスケットの露出するシール孔が前記フレームに沿って形成されていることを特徴とする触媒ユニット。
A catalyst plate for catalytic combustion of vaporized fuel;
A metal frame shaped along the edge of the catalyst plate,
The catalyst plate is fitted into this frame via a thermally expandable gasket ,
The catalyst plate has a polygonal shape in which a plurality of the catalyst plates can be arranged adjacent to each other, and a seal hole where the thermally expandable gasket is exposed is formed along the frame in a portion where the frame is adjacent to another frame. catalyst unit, characterized in that is.
請求項1において、前記フレームは、前記触媒プレートの前面をその縁に沿って支持する前面押さえと、前記触媒プレートの裏面を断続的に支持する爪とを有する触媒ユニット。  2. The catalyst unit according to claim 1, wherein the frame includes a front pressing member that supports the front surface of the catalyst plate along an edge thereof, and a claw that intermittently supports the rear surface of the catalyst plate. 請求項1または2に記載の触媒ユニットが複数、アレイ状に配列されていることを特徴とする触媒燃焼プレートA catalytic combustion plate , wherein a plurality of the catalyst units according to claim 1 or 2 are arranged in an array . 請求項3に記載の触媒燃焼プレートと、この触媒燃焼プレートに対し液体燃料を気化して供給する気化室とを有する触媒燃焼装置。 A catalytic combustion apparatus comprising: the catalytic combustion plate according to claim 3; and a vaporizing chamber for vaporizing and supplying liquid fuel to the catalytic combustion plate.
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