JPH02154906A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、排ガスの浄化用触媒を備えた加熱、暖房、乾
燥等に用いられる燃焼機器に関するものである。

従来の技術 石油やガスを燃料とするストーブやファンヒータ等の燃
焼機器に排ガス浄化用の触媒を備え、排ガス中に含まれ
る未燃成分や一酸化炭素等を酸化して浄化するものはい
くつか実用されているが。

従来の平板構造となっており、燃焼室の上方にその排気
口を覆うように一体化または遊離させて水平に、即ち排
ガスの流れ方向に対して略直角に設置するものであった
。

発明が解決しようとする課題 しかし上記従来例のような平板状の触媒体では、排ガス
の全量をここで捕集し、触媒反応によって浄化させるに
は、排ガスを触媒体に導く筒状の流路構造を併設しなけ
ればならず、また触媒体は燃焼室の排気口に対向して位
置することになるから、最も高温になる触媒体の上流面
から放射される輻射熱が燃焼室に還元され、燃焼室を異
常高温にして逆火や暴走燃焼といった不具合を招くもの
であった。

また−時的に燃焼室での燃焼量が増大し、火炎が伸長し
て触媒体に接触した場合には、触媒体で燃焼反応が中断
され、−酸化炭素や臭気、ススなどを発生する現象が生
じていた。これを回避するために触媒体の上流面にパン
チングメタルなどの排ガス混合部材を添装した場合、混
合部材が著しく加熱されて、上記燃焼室への熱還元がさ
らに促進され、燃焼異常を招く結果となるものであった
。

そのために実際には、触媒体を燃焼部から相当距離遊離
させて設置しているが、排ガスは触媒体の圧損がある故
に全量捕集できず、抵抗の少ない周囲解放部に漏出して
しまい、また触媒体が十分に加熱されないために、特に
燃焼量の少ない状態で使用した時には浄化性能が減衰し
、いずれの場合にも排ガスの浄化は完全にはなし得ない
という欠点があった。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、排ガスの浄化性
能に優れ、かつ燃焼室への悪影響のない排ガス浄化用触
媒体を備えた燃焼器具を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記従来の問題点を解消するために本発明で用いる技術
的手段は、燃焼室の排気口下流に、多数の連通孔を有し
下流端部が閉塞された筒状触媒体をその筒入口部が前記
排気口と対面するように設け、且つこの触媒体の周壁内
面に沿って、または触媒体の筒入口部に排ガス混合部材
を設けたものである。

作用 本発明は、触媒体は下流端部が閉塞された筒状の形状に
より排ガスを触媒体の内部に導く流路構造を自ら構成す
ることができるので、排ガスの補集能力を損なうことな
く触媒体を燃焼室から相当距離遊離させて設置すること
ができる。従って、触媒体が燃焼室に還元する輻射熱を
少なくすることができると共に、燃焼量の少ない場合で
も排ガスの浄化性能を維持することができる。

実施例 以下本発明の実施例を第１図〜第９図に基づいて説明す
る。第２図において１は燃焼装置の函体で、中央部に備
えられた燃焼筒２後面側は反射板３で囲繞されている。

燃焼筒２の上にはガラス筒４が配設されており、内部の
赤熱部（図示せず）からの輻射熱を一部は透過し、一部
は二次輻射によって外部へ供給している。燃焼１！Ｊ２
の上方には排気口５が開口されており、その上方には円
筒形の触媒体６が垂設されている。

この触媒体６はシリカおよびアルミナを主成分とするハ
ニカム状セラミック担体を湾曲加工して筒状に構成し、
これに白金属の金属を主成分とする活性成分を担持させ
たもので、その内径は排気口５より大きく、また排気口
５の開口方法と平行に位置しており、側壁には排気口５
の開口方向に略直角方向の連通孔７が多数穿孔されてい
る。第１図は触媒体６の断面を示しているが、触媒体６
の下流側末端部即ち上端部は、燃焼筒２の上方を覆う天
板８に密着固定されており、閉塞状態となっている。−
左上流側末端部即ち下端部は開口され、排気口５から排
出される排ガスを導いている。

触媒体６の内壁近傍には、筒状エクスパンドメタルで構
成した排ガス混合部材９が略同心状に備えられている。

次に動作について詳述すると、燃焼筒２内で燃料が燃焼
し、その燃焼熱で内部壁面が加熱され、加熱壁面から放
射された輻射熱の一部はガラス筒４を透過し、一部はガ
ラス筒４を加熱して再度そこから輻射放熱され、周囲に
放散される。一方燃焼筒２内で完全に燃焼されなかった
未燃成分および一酸化炭素等は、回収されなかった熱と
共に排気口５より上方に排出される。

ここで排気口５の上方には筒状の触媒体６が位置してお
り、その下流側端部は天板８によって閉塞されているか
ら、第３図に示すように触媒体６内に流入した排ガス（
矢印で示す）は徐々に流路を曲げ、また一部は天板８に
衝突した後に流路を屈折して、共に唯一の開口部である
連通孔７を通過して周囲に放出される。排ガスの流路は
筒状の触媒体６で完全に包まれているから、確実に排ガ
スの全量が連通孔７を通過することになり、浄化効率は
著しく高められる。

また触媒体６の内壁近傍には、排ガス混合部材９が添装
されており、排ガスはここに衝突して十分混合された後
に触媒体６へと流れるから、触媒体６においては部分的
な酸素不足を生じることなく、完全な酸化作用を行うこ
とができる。

特に燃焼筒２において燃焼量が過剰となり、排気口５よ
り火炎を伸長させるような場合でも、火炎中心の酸素不
足部分は排ガス混合部材９によって混合され、十分な酸
素を供給した状態で触媒体６に至らしめることができ、
−酸化炭素や臭気、ススなどの発生を防止することがで
きる。

一方、熱的には、最大の熱回収／熱放射体である触媒体
６が燃焼筒２に対して直角方向に位置しており、内部に
添装された排ガス混合部材９も燃焼筒２には対向しない
位置にあるから、燃焼筒２のある直下方向よりも周囲方
向に分散された形で輻射熱は放出される。

従って触媒体６から燃焼筒２へ向かって還元される熱は
著しく低減され、燃焼に対する熱的な悪影響、例えば灯
芯式では気化量の過大化による暴走燃焼、予混合式では
炎口部の過熱による気化室への逆火といった異常状態は
防止できる。なお天板８や反射板３等からの熱還元も多
少はあるが、これらは金属板で構成されているために蓄
熱性に乏しく、順次外部への熱放散が行われるから、燃
量筒２方向への熱放射は殆ど回避できる。

かくして排ガス中の可燃成分は、排ガス混合部材９で十
分混合されることによって二酸化炭素や水に完全酸化さ
れ、また排ガスの保有する熱は一部天板８でも回収され
るものの大部分は触媒体６を通過する問に回収され、清
浄で低温の排ガスが排出されることになる。排ガスは全
量が触媒体６を通過するから、従来のような有害成分の
漏出もなく、また排ガスの保有熱あるいは未燃成分の燃
焼熱によって加熱された触媒体６側壁から放射される熱
は、直接、あるいは反射板３で反射されて、いずれも前
方へと供給され、加熱、暖房、乾燥等の用途に供するこ
とができる。

排ガス混合部材９は、熱容量が小さくかつ排ガスの混合
作用に優れた材料と構成が望ましく、第１図のようなエ
クスパンドメタルの他に、第４図に示す金網、第５図に
示すパンチングメタルなどの金属多孔板や、第６図に示
すような金属板あるいは棒を並列させたものなどが利用
できる。また排ガス混合部材９は、排ガスが直接触媒体
６に衝突する位置にのみ備えれば上記効果は発揮できる
から、排ガス流路に対して触媒体６の径が十分大きい時
には、第７図に示すように、触媒体６の上部すなわち下
流側部分にのみ備えることによって、排ガスの混合作用
は十分得られ、燃焼筒２への熱還元は一層軽減できる。

さらに排ガスの混合作用を得るには、上記のような触媒
体６の周壁内面に沿って添装する以外に、第８図に示す
ような触媒体６の両人口に、中心部が触媒体６の内方に
向かって突出し宙心孔１０を有する排−ラス混合部材９
′を備えても良く、触媒体６内部に流入する以前に排ガ
スを混合する方法であっても同様の効果は得られる０通
常の燃焼状態では排気口５の位置で混合はほとんど完了
しており、特に火炎が伸長した時にのみ混合促進が必要
となるが、火炎が伸長した時には排ガスの温度も上昇し
、排ガスの体積も増加して流路が拡大する。この時触媒
体６の両人口に備えられた排ガス混合部材９が有効に作
用し、混合を促進して不完全反応を防止することができ
る。ここで排ガス混合部材９は、単純な鍔状の構成でも
混合の作用は得られるが、第９図番ご示すように、中心
孔１０の周縁部が凹凸の連続した構成にすることによっ
て、−層温合作用は促進される。

なお前記いずれの場合においても触媒体６は、ハニカム
状セラミック担体を用いる以外に耐熱性繊維の編組体等
を用いることも可能であり、この場合には、担体が軽量
でありかつ柔軟性に富むために衝撃に強く、さらに円筒
形や矩形、その他の形状に容易に加工できるという利点
がある。また触媒体６の活性成分としては、未燃成分や
一酸化炭素等の酸化浄化のみならず、窒素酸化物（ノッ
クス）や硫黄酸化物（ソックス）の浄化、分解、還元等
の触媒を担持してもよく、排ガス浄化を目的とするもの
であればいずれの場合においても上記効果を充分発揮で
きる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、触媒体上流での排ガス混
合を促進し、排ガスの部分的な濃度変化による浄化作用
の不完全さを解消して、完全な浄化作用を行わしめると
共に、燃焼部への熱的悪影響を防止しつつ輻射効率の高
い燃焼器具を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例における燃焼装置の部分断
面図、第２図はその全体正面図、第３図はその作用説明
図、第４図〜第９図は別実施例の燃焼装置における排ガ
ス混合部材の変形例を示す図である。 ２・・・燃焼筒、５・・・排気口、６・・・触媒体、７
・・・連通孔、９・・・排ガス混合部材。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝はか１名ＩＩＩ図 δ 第２図 Ｉｉ４図 第 図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼室の排気口下流側に、多数の連通孔が周壁に
   穿設された下流端部閉塞の筒状触媒体をその筒入口部が
   前記排気口と対面するように設け、且つこの触媒体の周
   壁内面に沿って排ガス混合部材を添装したことを特徴と
   する燃焼装置。
2. （２）排ガス混合部材を金網、エクスパンドメタル、パ
   ンチングメタルなどの金属多孔体で構成したことを特徴
   とする請求項１記載の燃焼装置。
3. （３）排ガス混合部材を触媒体内壁の下流側部分にのみ
   配設したことを特徴とする請求項１または２記載の燃焼
   装置。
4. （４）燃焼室の排気口下流側に、多数の連通孔が周壁に
   穿設された下流端部閉塞の筒状触媒体をその筒入口部が
   前記排気口と対面するように設け、且つこの記触媒体の
   筒入口部に排ガス混合部材を設けたことを特徴とする燃
   焼装置。
5. （５）排ガス混合部材を凹凸連続体で構成したことを特
   徴とする請求項４記載の燃焼装置。