JPH02238204A - 触媒式燃焼装置 - 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〉 本発明は石油を燃焼させる触媒式燃焼装置に関する。

〈従来の技術〉 近年、灯油を気化させて、これをバーナがもって燃焼さ
せるいわゆる解放型の石油気化式燃焼装置がある。この
燃焼装置における燃焼に至るまでの動作は以下のようで
ある。

すなわち、第２図において、予め一定温度で制御された
気化器１に灯油が送られ、該気化器でもって気化したガ
スは気化器先端に設けられたノズル２より噴射される。

同時に、エゼクタ効果により、燃焼用一次空気３をバー
ナ先端にあるベンチュリー４で吸引効率を上げ、混合管
５内で気化ガスと燃焼用一次空気３とが混合される。

次に、前記混合されたガス６は混合管５の末尾から上が
り、ガス圧を全炎孔８に均一分散させる整流Ｆｉ．７を
経て、炎孔部８に導かれ、炎孔部直上で一定間隔をあけ
て保持した点火器（図示せず）で点火させて火炎９を形
成せしめ、燃焼が開始する。

〈考案が解決しようとする課題〉 上記したように、前記従来の燃焼器は、開放型であるた
め、構造上にまつわる消火時に発生ずる灯油の蒸気、あ
るいは未燃焼臭等の不快臭を誘発し、室内空気を汚染す
るおそれがある。

また、室内空気を燃焼用一次空気に供し、燃焼ガスを室
内排気し、これを循環する暖房形態を採用している関係
上、厳密には燃焼時に発生する未燃焼物や中間生成物、
窒素酸化物及び一酸化炭素等の排気ガスにより室内汚染
されるという不具合もある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明に係る触媒式燃焼装置は、灯油を気化させる気化
器と、触媒と、触媒を予熱する温風ヒータと、予混合室
と触媒燃焼室間に設けたパンチングメタルとを具備して
いる。

く作用〉 上記の解決手段において、触媒燃焼方式を採用している
関係上、燃焼温度が低く、その結果窒素酸化物や一酸化
炭素等の濃度が低減される。また消火時に見られた未燃
焼ガスが完全に燃焼され、殆ど排気ガスを無臭にする。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本考案に係る一実施例を説明する
。

第１図は本発明装置の一実施例の要部を示す図面で、（
ａ）は断面図、（ｂ）はパンチングメタルの平面図であ
る。

第１図（ａ）において、予混合室５０の末端にヒータ２
０が設けられている．１０は送風機であって、この送風
機１０は前記ヒータ２０で予熱された温風を前方に送る
ものである。ヒータ２０の近傍で前記予混合室５０の側
面には一定温度で制御された灯油を気化させる気化器３
０があり、気化器３０の先端にはノズル４０が前記予混
合室５０の中央部に位置して配置される。

また予混合室５０の他端側、すなわち広口部には、高温
触媒９０が配置される。この高温触媒９０は定常燃焼を
行わしめるものである。裔温触媒９０のヒータ２０側に
は低温触媒６０が設けられている。この低温触媒６０は
低温活性の特質を生かし、点火燃焼を容易に行わしめる
役目を果たす。そして高温触媒９０と低温触媒６０との
間に点火ヒータ７０及びサーミスタ８０が挿入されてい
る。前記サーミスタ８０はその抵抗値変化により点火時
における予熱温度、着火後における触媒の温度を検知す
る。すなわち、触媒が最適な燃焼温度で推移しているか
どうかの確認、異常燃焼による触媒の高温度や低温度の
検出とこれらの結果に基づいて運転を停止するか、その
他何らかの措置を講ずるものである。

１００は整流板であって、整流板１００は本考案の要部
を形成している。すなわち、整流板ｌ００は開穴を有す
るパンチングメタルであり、予混合室５０において混合
されたガスを高温触媒９０及び低温触媒６０側に均一に
通過させる役目を果たす。

次に、本発明装置の動作について説明する．装置運転を
スタートさせると、ヒータ２０が通電加熱されると同時
に送風８１１０も稼働し、温風は予混合室５０を経て、
前記整流板１００で分散されながら、前記高温触媒９０
及び低温触媒６０を全体均一に予熱する。この触媒の予
熱により、点火燃焼が容易になるため、酸素リッチな活
性雰囲気作りも兼ねたものである．またサーミスタ８０
は温風によって予熱された触媒が点火燃焼容易な温度に
到達したかどうかを抵抗値の変化により検知する。

次に、点火ヒータ７０が通電される．このヒータの通電
により、その周囲は４００〜５００゜Ｃにまで上げ、点
火燃焼を容易にしている。一方、一定温度で制御された
気化器３０で気化した灯油の気化ガス１３０は、気化器
３０先端のノズル４０より噴出する．このガスは予熱用
温度空気１２０と予混合室５０で十分に混合されながら
前記整流板１００を通過して、触媒６０、９０に導かれ
、これを燃焼させる。

整流板１００は第１図（ｂ）に示す如く、網状均一にし
たもの（イ）、開孔を均一にしたもの（口）、不均一に
したもの（ハ）等適宜に選択することが可能である。整
流板１００の役目は触媒のどの面にも均一なガス流速に
して、触媒面全面が均一加熱するためのもであり、部分
的にガス濃度が高《なったり、絶対量が多くなったりす
ることを防止する。特に触媒面において特定の一部分の
燃焼温度が高くなると、半溶融現象を起こし、ひいては
その寿命低下を招く結果ともなるので、特に整流板の間
孔位置や開孔面積が重要である。

このような目的で、配設した整流板１００を通過した混
合ガスを触媒面において燃焼させる。この時の点火燃焼
条件は実験の結果によると、混合ガスの触媒を通過させ
る線速度は０．５ｍ／Ｓ以下が最適であり、予熱完了後
の触媒温度は１９０″Ｃ程度が好ましい。また前記以上
の線速度で着火すると、部分的に火炎がとんだり、また
生ガスを放出して不完全燃焼を起こすおそれがある。点
火性能を良くするためには、前記線速度を遅くすること
が必要であるが、全体として均一な触媒加熱をさせるた
めには、パンチング整流板と低温触媒６０通過前の速度
とは一定以上の差を与えることが必要で、この流れが一
様でなく、部分的に遅くなるところが存在すると、逆火
燃焼をおこす可能性がある。

そのために、本発明の触媒式燃焼装置では、パンチング
メタルの開孔総面積は、触媒式燃焼装置断面積の６９％
以下とし、またパンチング整流板を通過する混合ガスの
線速度は、低温触媒６０直前の速度の２倍以上に維持す
ることが好ましい。

このようにして、低温触媒６０で点火燃焼を開始すると
、サーミスタ８０の抵抗値がさらに変化して、点火燃焼
したことを検知する。この検知手段によって、送風機１
０の風量を増大して燃焼位置を高温触媒９０側へと移行
させながら定常燃焼に入るが、正常な完全燃焼を行わせ
るには、空間速度（ＳＶ）は３０．０００〜５０．００
０ｈ−’が適当である。この時の触媒温度は４５０〜５
００゜Ｃぐらいであり、触媒の寿命からみてこの点が最
適燃焼である。

またＳＶ−３０．０００　ｈ−１以下では、触媒温度が
異常に高くなり、触媒の表面の半融による寿命低下が考
えられるので、好ましくない。そしてＳＶ＝６０．００
０以上では、ガス速度〉燃焼速度となって、ソフティン
グ燃焼や局部的な冷却によって不完全燃焼を起こす傾向
になる． 次に、消火動作に入れば、気化器ノズル４０から気化ガ
スの噴射は停止とされる。この時、予混合室５０の生ガ
スは触媒で完全燃焼するため、生ガスの放出は全《ない
。その後、触媒が一定温度以下になるまで送風機１０の
み作動させた後は、すべての運動動作は停止する。なお
触媒エレメントは定常時の燃焼温度が約６００　’Ｃ以
下であれば高温触媒の代わりに低温触媒（Ｐｔ　，　Ｐ
ｄ等）を使用してもよい。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、燃焼部に低温用と高温
用の酸化触媒を用いて灯油のガスを燃焼させることによ
り、従来に比べて低い温度で燃焼を完了させることがで
きるので、窒素酸化物や一酸化炭素濃度を大幅に低減せ
しめることが可能である。また本発明の装置は開放型の
手軽さを損なうことなく、消火時の完全無臭化、燃焼の
低騒音等のメリットの大きな暖房器を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃焼装置の図面であって、同図（ａ）
は主要部の断面説明図、同図（ｂ）はパンチングメタル
の平面図、第２図は従来の装置の主要部の断面説明図で
ある。 １０・・・送風機 ２０・・・予熱用ヒータ ３０・・・気化器 ４０・・・ノズル ５０・・・予混合室 ６０・・・低温用酸化触媒 ７０・・・点火ヒータ ８０・・・サーミスタ ９０・・・高温用酸化触媒 １００　　・・・パンチングメタル １１０　・・・触媒燃焼室 １２０　　・・・予熱用温風空気 １３０　　・・・気化ガス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）灯油を気化させる気化器と、触媒と、触媒を予熱
   する温風ヒータと、予混合室と触媒燃焼室間に設けたパ
   ンチングメタルとを具備したことを特徴とする触媒式燃
   焼装置。