JPH02242003A - 気化燃焼装置および該装置の使用方法 - 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】 崖１」Ｊｌす１立野 本発明は気化燃焼装置および該装置の使用方法に関し、
より詳細には例えば灯油を燃料とする気化燃焼装置およ
び該装置の使用方法に関する。

灸氷凹孜迷 従来この種気化燃焼装置は、例えば第２図に示す様に構
成されている。

すなわち一定温度に制御された気化器１１に灯油が供給
され、気化器１１により気化され、この気化器１１のノ
ズル１２から強噴射されたガスはベンチュリ１３に流入
する。このベンチュリ１３でエゼクタ効果により燃焼用
空気の吸引効率を上げ、混合管１４ないで気化ガスと燃
焼用空気とは混合され、混合されたガスは全炎孔１８か
ら整流板１５に達する。整流板１５から炎孔網１６に達
した混合ガスは炎孔網１６の直上で、点火器（図示せず
）により点火され、火炎１７を形成して燃焼が開始され
る。

日が　゛しようとする課８ 上記した従来の気化燃焼装置は、開放型であることや、
室内空気を燃焼用空気とし、燃焼された後の排ガスを室
内に排気し、これを室内に循環させることにより室内を
暖房する暖房形態であるため、未燃焼物、窒素酸化物、
−酸化炭素などの徘ガスを室内に排気する。また消火時
には、灯油の蒸気具あるいは未燃物臭を多く発生し、不
快臭を発生し、室内空気を汚染する。

本発明は上記した問題点に鑑み発明されたものであって
、燃焼時における窒素酸化物などの発生を少なくすると
ともに、消火時における未燃物臭などの発生をも少なく
できる気化燃焼装置および該装置の使用方法を提供する
ことを目的としている。

ロ　屯を”るための　ｒ 上記した目的を達成するために本発明に係る気化燃焼装
置および該装置の使用方法は送風管の途中に気化器が配
設され、該気化器の上流側に温風機が配設され、前記送
風管の下流側には点火ヒータおよび触媒層が配設されて
いることを特徴とし、 また触媒層が高温触媒層と低温触媒層との二層から構成
され、これら高温触媒層と低温触媒層との間に点火ヒー
タが配設されていることを特徴とし、 また、触媒層と送風管とにおける断面積の比が２：１以
上であることを特徴とし、 また、点火燃焼時において触媒層を通過する気化ガスの
線速度を０．５ｍ／ｓｅｃ以下に制御することを特徴と
している。

止 上記した構成によれば、温風機により加熱された触媒層
において、気化されたガスが燃焼され、従来の装置にお
けるよりもより低い温度でガスを燃焼させることができ
る。このため窒素酸化物などの濃度を大幅に低減できる
。また消火時においても触媒層は高温であるため未燃焼
ガスを燃焼させ、未燃焼ガスの室内への放出を阻止する
ことができる。

また触媒層が高温触媒層と低温触媒層との二層から構成
されている場合には、最初の段階では低温触媒層で点火
燃焼させ、定常運転に移行してくると高温触媒層におい
て燃焼させることができる。

また、触媒層と送風管との断面積の比が２：１以上であ
る場合には、送風管におけるガス流速と触媒層直前にお
けるガス流速とに一定以上の差を設けることができる。

また、点火燃焼時における触媒層を通過する気化ガスの
線速度を０．５ｍ／ｓｅｃ以下に制御することにより、
部分的に炎が飛んだり、不完全燃焼が生ずるおそれを無
（すことができる。

夾施困 以下本発明に係る気化燃焼装置および該装置の使用方法
の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において２０は送風機であり、この送風機２０の
出口側にはヒータ２１が取り付けられており、これら送
風機２０とヒータ２１とにより温風機２２が構成されて
いる。ヒータ２１の先端部には送風管２３が接続されて
おり、この気化器２４の途中には気化器２４が介装され
ている。送風管２３にはサーミスタ（図示せず）とヒー
タ（図示せず）とが添設されており、灯油を一定温度で
気化させることができるようになっている。気化器２４
のノズル２５は送風管２３の断面方向略中心部に開口さ
れている。送風管２３は下流側において拡開した拡開部
２６を有しており、この拡開部２６の出口近傍に低温触
媒層２７と高温触媒層２８が配設されている。これら低
温触媒層２７と高温触媒層２８の間には点火ヒータ３０
とサーミスタ３１とが介装されている６低温触媒層２７
はパラジウムや白金により形成されており、高温触媒層
２８は鉄、マンガンあるいはマンガン（Ｍ’）などによ
り形成されている。低温触媒層２７は低温活性の特性を
生かし、点火燃焼を容易に行なわせ、一方高温触媒層２
８は安定した定常燃焼を行なわせるものである。また拡
開部２６の上流部にはパンチング孔を有した整流板３２
が配設されている。　拡開部２６と送風管２３の本体部
との断面積の比ａ：ｂは、２：１以上に設定されており
、例えば４．１に設定されている。

また低温触媒層２７と高温触媒層２８はハニカム状に形
成されており、ガスの通過によっても大きな騒音が発生
しないように構成されている。

次に作動について説明する。

運転をスタートさせると、ヒータ２１に通電され、まわ
りの空気が加熱されると同時に送風機２０も作動される
。温風機２２により発生させられた温風は送風管２３内
を流れ整流板３２で分散され、拡開部２６内を均一に広
がり、低温触媒層２７および高温触媒層２８の全体を均
一に予熱する。また送風機２０により、酸素量が豊富な
空気が低温触媒層２７と高温触媒層２８とに供給される
こととなり、低温触媒層２７と高温触媒層２８における
ガスの燃焼が容易となる雰囲気が形成される。

温風によって低温触媒層２７ｉ３よび高温触媒層２８の
予熱が行なわれ、点火燃焼容易な温度に達しているかが
サーミスタ３１の抵抗値変化によって検知される０次に
点火ヒータ３０に通電し、周囲の温度を４００”０〜５
００℃にまで上げ、点火燃焼をし易くする。サーミスタ
３１により、着火燃焼が確認されるとともに、異常な高
温度も検知される。

気化器２４において一定温度（例えば ２３０℃）に制御され、気化された灯油は２５から送風
管２３内に噴射される。このガスは温風機２２からの温
風空気と混合され、送風管２３内を下流側に流れ拡開部
２６に流れ込み、整流板３２で拡開部２６内に均一に拡
散され、低温触媒層２７に至り、ここで燃焼が開始され
る。

混合ガスが低温触媒層２７を通過する線速度は、０．５
ｍ／ｓｅｃ以下にすることが好ましく、また予熱完了後
の低温触媒層２７の温度は１９０℃以上が好ましい。

上記線速度以上で着火すると部分的に炎が飛んだり、不
完全燃焼を起こすこととなり、未燃焼のガスを放出する
こととなる。

点火性を良くするためには、上記したように低温触媒層
２７における線速度をある程度遅くすることは必要であ
るが、送風管２３におけるガス流速が余り遅くなると、
部分的にガス流速が遅くなったようなところで逆火燃焼
を起こす危険性がある。このため、低温触媒層２７直前
におけるガス流速と、送風管２３内におけるガス流速と
は一定以上の差を設けておくことが好ましい、このため
本実施例では、送風管２３の断面積を拡開部２６の断面
積の５０％以下として、送風管２３内におけるガス流速
を低温触媒層２７直前におけるガス流速の２倍以上に保
っている。

低温触媒層２７での点火燃焼が開始され、サーミスタ３
１の抵抗値がさらに変化して、燃焼の開始が検知される
と、温風機２２の風量が増大され、燃焼位置が低温触媒
層２７から高温触媒層２８へと移行され、定常運転に入
ることとなる。

正常な完全燃焼を行なわせるためには、３０゜００Ｃ）
−５０，０００ｈｒ−’程度の空間速度（ＳＶ）が最適
である。

ＳＶが３０，０００以下では、低温触媒層２７温度が異
常に高くなり、触媒が半融状態となり、触媒の寿命低下
を招き好ましくない、他方Ｓｖが５０．０ＯＯｈｒ”以
上では、ガス流速〉燃焼速度となり、リフティング燃焼
や局部的な触媒の冷却により不完全燃焼が発生すること
となる。

次に消火動作に入れば、気化器２４からの灯油の噴出は
停止され、この時点で未燃焼状態の送風管２３内の未燃
焼ガスは高温になっている高温触媒層２８で完全に燃焼
されφこととなり未燃焼ガスの室内への放出は行なわれ
ない。

その後低温触媒層２７および高温触媒層２８の温度が一
定温度以下になるまで送風機２０のみ作動させ、この後
すべての運転は停止される。

上記した実施例に係る気化燃焼装置および該装置の使用
方法では、低温触媒層２７８よび高温触媒層２８により
灯油の気化ガスを従来の燃焼温度（１０００℃以上）よ
りもかなり低い温度（４００℃〜５００℃）で燃焼させ
ることができ、窒素酸化物や一酸化炭素の濃度を大幅に
低減させることができる。また消火時においても未燃焼
ガスを室内に放出することがなく、いわゆる開放型の手
軽さを維持しながら、クリーンな燃焼を行なわせること
かできる、また従来の炎孔網１６を使用していないので
、空気流に伴う騒音も大幅に低減させることができる。

なお低温触媒層２７に使用していたパラジウム等は５０
０℃程度であれば高温触媒層２８に使用することも可能
である。

及咀Ω例呈 以上の説明により明らかなように、本発明に係る気化燃
焼装置および該装置の使用方法では、低温触媒層および
高温触媒層により灯油の気化ガスを従来の燃焼温度より
もかなり低い温度で燃焼させることができ、窒素酸化物
や一酸化炭素の濃度を大幅に低減させることができる。

また消火時においても未燃焼ガスを室内に放出すること
がなく、いわゆる開放型の手軽さを維持しながら、クリ
ーンな燃焼を行なわせることができる燃焼装置を提供で
きる。また従来の炎孔網を使用していないので、空気流
に伴う騒音も大幅に低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる気化燃焼装置の一実施例を示す
概略断面図、第２図は従来例を示す概略断面図である。 ２２・・・温風機、２３・・・送風管、２４・・・気化
器、２７・・・低温触媒層、２８・・・高温触媒層、３
０・・・点火ヒータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）送風管の途中に気化器が配設され、該気化器の上
   流側に温風機が配設され、前記送風管の下流側には点火
   ヒータおよび触媒層が配設されていることを特徴とする
   気化燃焼装置。
2. （２）触媒層が高温触媒層と低温触媒層との二層から構
   成され、これら高温触媒層と低温触媒層との間に点火ヒ
   ータが配設されていることを特徴とする請求項１記載の
   気化燃焼装置。
3. （３）触媒層と送風管とにおける断面積の比が２：１以
   上であることを特徴とする請求項１記載の気化燃焼装置
   。
4. （４）点火燃焼時において触媒層を通過する気化ガスの
   線速度を０．５ｍ／ｓｅｃ以下に制御することを特徴と
   する請求項１記載の気化燃焼装置の使用方法。