JPH044491B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はメタン、プロパン等の都市ガスを含む
気体燃料を燃焼用触媒体上に供給し、燃焼用空気
によつて前記の気体燃料を触媒酸化反応させて、
得られた反応熱を利用する触媒バーナに関する。

従来の技術 従来この種の触媒バーナは、第２図に示す様に
耐熱性多孔質セラミツク繊維集合体にPt，Pd，
Rh等の白金族金属を酸化触媒として担持した燃
焼用触媒体Ａを耐熱性金属からなるバースケース
Ｂ内に設置したものであり、燃焼用触媒体Ａの外
周部はバーナケースＢに直接接触していた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら従来の技術の構成の場合、前述の
通り燃焼用触媒体Ａの外周部はバーナケースＢに
接触しているため、外気からの冷却作用はバーナ
ケースＢを通じて燃焼用触媒体Ａに伝えられ、そ
の結果燃焼用触媒体Ａの外周部は酸化触媒の活性
化温度を下回る領域を形成する。従つてこの領域
での反応性は燃焼用触媒体Ａの中央部よりも低く
なり、結果的に未燃ガスの排出量が増大する。そ
の結果、燃焼用触媒体Ａの中央部を通過する燃料
ガスはほぼ完全に酸化されるのに対し、燃焼用触
媒体Ａの外周部を通過する燃料ガスはその５〜10
％程度が未燃のままで放出され、触媒バーナ全体
から放出される未燃成分の割合は燃料ガス全体の
１〜５％程度となつていた。

本発明はかかる従来の問題点を解消するもの
で、燃焼用触媒体の外周部付近からの未燃ガスの
スリツプ率を最小限に抑えることにより触媒バー
ナ全体からスリツプ率を最小限に抑えることを目
的とする。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために、本発明の触媒
バーナは、耐熱性多孔質セラミツク繊維集合体
に、白金族金属あるいは遷移金属酸化物の少なく
とも一方を酸化触媒として担持した燃焼用触媒体
を形成し、燃焼用触媒体の外周囲に、耐熱性セラ
ミツク繊維成型体からなる第２の保温材を設け、
燃焼用触媒体と第２の保温材の間、および第１の
保温材と第２の保温材の間に、断面がＬ字形をな
す耐熱性金属からなる仕切板を設置し、燃料ガス
流が第２の保温材内を通過しない構成をとつたも
のである。

作 用 上記の構成により、バーナケース外からの冷却
作用は第２の保温材によつて燃焼用触媒体に伝達
されることを阻止されるため、燃焼用触媒体は全
体に活性化温度を保持し得る。また、仕切板の存
在により燃料ガスは、全く不活性な第２の保温材
内を通過せず燃焼用触媒体中を通過する。以上の
様に燃焼用触媒体の活性化温度保持効果、および
燃料ガスの漏出防止効果により燃焼用触媒体から
の未燃ガスのスリツプ率は大幅に低減し、結果と
して燃焼量可変範囲を拡大できる。

実施例 以下、本発明の触媒バーナの実施例を添付の図
面に基づいて説明する。

第１図ａに於て、耐熱性金属からなるバーナケ
ース１の底部には燃料分散ノズル２が貫通設置さ
れ、耐熱性金属からなるスペーサ３と前記のバー
ナケース１の間の空間にはガス室４が形成されて
いる。燃料ガス流に対しスペーサ３の下流側に
は、耐熱性セラミツク繊維成型体からなる第１の
保温材５、ニクロムヒータ線からなる予熱器６、
耐熱性多孔質セラミツク繊維集合体からなり酸化
触媒としてRhを0.5w％程度担持した燃焼用触媒
体７、耐熱性金属からなる保持ネツト８が順次設
置されている。一方、燃焼用触媒体７の外周部に
は第１の保温材５と同じく耐熱性セラミツク繊維
成型体からなる第２の保温材９が設置され、バー
ナケース１との空間を充填している。さらに、燃
焼用触媒体７と第２の保温材９の間、および第１
の保温材５と第２の保温材９の間には耐熱性金属
からなり縦断面がＬ字形をなす仕切板１０が設置
されている。

次に上記構成に於ける作用を説明する。

予熱器６に通電することにより発生した電気的
な熱は燃焼用触媒体７、第１の保温材５、第２の
保温材９に伝達され、燃焼用触媒体７が活性化温
度に到達すると燃料ガスが燃料分散ノズルを通じ
てガス室４内に供給される。供給された燃料ガス
は第１の保温材５内を均一に拡散し、ある程度加
温されながら燃焼用触媒体７に至り、燃焼用触媒
体７の表面に対流してくる燃焼用空気により触媒
燃焼を開始する。触媒燃焼が燃焼用触媒体７全体
に及び、燃焼用触媒体７の温度が一定の値まで上
昇すると、予熱器６への通電が停止され、燃焼用
触媒体７での安定燃焼状態に至る。この時点で、
外気からバーナケース１への冷却作用は第２の保
温材９により燃焼用触媒体７へ伝わるのを阻止さ
れるため、燃焼用触媒体７は着火初期からその外
周端まで活性化温度を保持し得る。また、第１の
保温材５を通過した燃料ガスは仕切板１０によ
り、全く不活性な第２の保温材９へ進入すること
はなく、全て燃焼用触媒体７内へ流入し、安定な
活性化温度を保持している燃焼用触媒体により効
率的な触媒酸化反応を受ける。この結果、燃焼用
触媒体７から排出される排ガス中の未燃ガスの割
合は0.3〜0.4％程度となり、高い反応効率を得る
ことができる。

本発明の触媒バーナの効果を第１図ｂに示し、
従来例の場合との燃焼効率の相違を示した。尚、
燃焼用触媒体は本発明の場合、従来例の場合共に
全く同一の物を使用し、燃料ガスとしてCH₄を用
いた。

第１図ｂに於て、黒丸が本発明の実施例の場
合、白丸が従来例の場合である。図から分かる様
に、燃焼率は全範囲にわたり本発明の実施例の場
合が高い値を示し、特に、1100〜1200kcal／ｈ付
近では燃焼率は99.7％前後といつた様にほぼ完全
燃焼に近い状態を呈している。この様に、本発明
の実施例の場合の方が優れた燃焼性能を保持して
いることが歴然としている。

発明の効果 以上の様に本発明の触媒バーナによれば次に列
記する効果が得られる。

(1) 燃焼用触媒体の裏面に第１の保温材を設置
し、白金族金属あるいは遷移金属酸化物のうち
少なくとも一方を酸化触媒として担持した燃焼
用触媒体の外周部とバーナケースとの間を第２
の保温材で充填したことにより、外気からの冷
却作用はバーナケースから第２の保温材に伝わ
りにくくなり、低温触媒燃焼でも全体的に活性
化温度を維持できる。

(2) 第２の保温材により、冷熱の伝達が阻止さ
れ、着火初期から燃焼安定性が得られ、燃料量
可変範囲も広く保持できる。

(3) 燃焼用触媒体と第２の保温材、および第１の
保温材と第２の保温材の間に断面がＬ字形状の
仕切り板を設けているため、燃料ガスが全て燃
焼用触媒体内に流入するように整流の効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本発明の触媒バーナの一実施例
の縦断面図と特性図、第２図は従来例の縦断面図
である。 １……バーナケース、２……燃料分散ノズル、
５……第１の保温材、７……燃焼用触媒体、９…
…第２の保温材、１０……仕切板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料分散ノズルを有するバーナケース内に、
   燃料ガス流に対し上流側からセラミツク繊維成型
   体からなる第１の保温材、耐熱性多孔質セラミツ
   ク繊維集合体に、白金族金属あるいは遷移金属酸
   化物の少なくとも一方を酸化触媒として担持した
   燃焼用触媒体を積層し、燃焼用触媒体の外周囲に
   セラミツク繊維成型体からなる第２の保温材を設
   け、第１の保温材と第２の保温材、および第２の
   保温材と燃焼用触媒体との境界に、断面がＬ字形
   状をなす耐熱性金属よりなる仕切り板を設けた触
   媒バーナ。