JPH06129613A - 触媒燃焼装置 - Google Patents

触媒燃焼装置

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JPH06129613A
JPH06129613A JP28189892A JP28189892A JPH06129613A JP H06129613 A JPH06129613 A JP H06129613A JP 28189892 A JP28189892 A JP 28189892A JP 28189892 A JP28189892 A JP 28189892A JP H06129613 A JPH06129613 A JP H06129613A
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JP
Japan
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catalyst layer
auxiliary
main catalyst
combustion device
auxiliary catalyst
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Application number
JP28189892A
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English (en)
Inventor
Tetsuo Terajima
徹生 寺島
Hironao Numamoto
浩直 沼本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Spray-Type Burners (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 予熱時および消火時の臭気を浄化し、快適な
暖房効果を有する燃焼装置の提供。 【構成】 燃料と空気の混合室4の下流に備えられた多
数の連通孔7aを有する主触媒層7と、それに対向して
配設された熱線透過体8と、主触媒層7の下流側に備え
られた、Cu,Fe,Ni,Co,Pt,Pd,Rh,Ruのうち少なくとも1
つを含有したゼオライトを含む補助触媒層9と、補助触
媒層9の下流に設けられた排気口10とを有する触媒燃
焼装置であり、補助触媒層9が上下動出来ることが望ま
しい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は加熱、暖房、乾燥等に用
いられる放射加熱型の触媒燃焼装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】灯油等の液体燃料や都市ガス等の気体燃
料を、空気と混合させた後に酸化反応用の触媒に接触さ
せ、その表面で無炎の触媒燃焼を行わしめるいわゆる予
混合型の触媒燃焼装置は、気体燃料用を中心に従来より
種々提案され、一部は実用化されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の触媒燃焼に
おいて、触媒層が活性な温度に到達している定常燃焼時
には臭気の発生がないクリーン燃焼するが、触媒層が充
分に活性な温度に到達していない予熱時や消火時などで
は燃料の不完全燃焼成分であるCOやHC部分酸化物等によ
る臭気が発生し、不快感を一時的にもたらしている。
【0004】本発明は上記従来の触媒燃焼装置の課題を
解消し、主触媒層から発生する臭気を浄化し、クリーン
で快適な暖房効果の得られる触媒燃焼装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料と空気の
混合室の下流に備えられた多数の連通孔を有する主触媒
層と、前記主触媒層に対向して配設された熱線透過体
と、前記主触媒層の下流側に備えられた補助触媒層と、
前記補助触媒層の下流に設けられた排気口とを有する触
媒燃焼装置である。
【0006】また、本発明は、燃料と空気の混合室の下
流に備えられた多数の連通孔を有する主触媒層と、前記
主触媒層の上流側に対向して配設された熱線透過体と、
前記主触媒層の下流側に備えられた可動式である補助触
媒層と、前記補助触媒層の下流に設けられた排気口とを
有する触媒燃焼装置である。
【0007】また、本発明は、補助触媒層がCu,Fe,Ni,C
o,Pt,Pd,Rh,Ruのうち少なくとも1つを含有したゼオラ
イトを含むもの、又は、Cu,Mn,Coのうち少なくとも1つ
の酸化物を担持している触媒燃焼装置である。
【0008】
【作用】本発明では、触媒燃焼装置の予熱時および消火
時の臭気の抑制にに著しい効果を有する。予熱時および
消火時において、充分な温度でない主触媒層によって、
予熱時に補助炎口の火炎よりスリップした燃料や、消火
時には混合室に残存している燃料が不完全燃焼すること
によって臭気が発生する。この時、補助触媒層がゼオラ
イトもしくはCuゼオライト等の臭気解消材を含んでいる
と、臭気成分を一時的に吸着する。その後触媒が活性な
温度に達すると吸着した臭気成分を完全に酸化分解し、
水と二酸化炭素として排気される。そのため、予熱時ま
たは消火時の排気ガス中の臭気は大幅に抑制されること
となる。
【0009】また、Cu,Mn,Coのうち少なくとも1つの酸
化物を臭気解消材として含む補助触媒層を用いると、臭
気成分を常温において分解除去することができる。その
ため、予熱時または消火時の排気ガス中の臭気は大幅に
抑制されることとなる。しかし上記補助触媒層は耐熱性
がない。そこで補助触媒層を可動式にして、定常燃焼に
移行する際に排気経路から側面の収納庫に移動させる
と、これらの活性成分の熱劣化を最小限に抑え、触媒の
寿命を長くできる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1に本発明の触媒燃焼装置の全体構成を
示す縦断面図を示す。燃料タンク1の上部から燃料用ポ
ンプ2が出ており、また一次空気送風用のファン3が取
り付けられている。混合室4は燃料と空気を混合する部
屋であって、混合室4の出口には補助炎口5が備えられ
ており、その補助炎口5の近傍には点火電極6が配設さ
れている。補助炎口5の上方には、多数の連通孔7aを
穿設したハニカム状セラミックス平板にPt/Pdの活
性成分を担持させた主触媒層7が直立して備えられ、主
触媒層7の前面に対向して熱線透過体8が配置されてい
る。主触媒層7で燃焼した排ガスは主触媒層7下流か
ら、Pdおよびゼオライト、もしくはCuゼオライト等を
含む補助触媒層9を経由し、排気口10へと導かれるよ
うになっている。
【0011】次に、上記構成の本実施例の動作について
説明する。
【0012】燃料用ポンプ2から供給された燃料(灯
油)とファン3から供給された空気は、混合室4内で気
化されると共に充分予混合されて上部の補助炎口5に送
られる。点火時にはまず補助炎口5において点火電極6
によって点火され、ここで火炎燃焼を開始する。高温の
排ガスは上部へ流れ、主触媒層7を昇温させる。所定時
間燃焼させて主触媒層7が充分な温度に昇温した時点
で、一旦燃料供給を停止し、補助炎口5の火炎を消滅さ
せてから再度燃料の供給を開始する。この時、混合室4
を出た予混合気は上方に直立する主触媒層7に至るが、
ここは上述のように充分昇温されているから、主に上流
側(前面)表面で触媒燃焼を生じつつ、排ガスは連通孔
7aを経て下流側(後面)、補助触媒層9によって未燃
の微量燃料を触媒燃焼して浄化した後、排気口10へと
流れる。
【0013】以下に、更に具体的な実施例を説明する。 (実施例1)シリカ・アルミナ・チタニアを主成分とす
るハニカム状セラミックス(155□mm×15mm、 40
0セル/inch2、リフ゛厚0.15mm)にBaO・Al23・Ce
2粉末(比表面積120m2/g) 1000g、硝酸
アルミニウム9水塩85g、水1300gおよびジニト
ロジアンミン白金水溶液とジニトロジアンミンパラジウ
ム水溶液をそれぞれPt、Pd換算で5g、5g加えて
なるウォッシュコートスラリーで50g被覆し、主触媒
層とした。また、上記ハニカム状セラミックス(155
□mm×20mm、400セル/inch2、リフ゛厚0.15mm)に、B
aO・Al23・CeO2粉末(比表面積120m2
g) 1000g、A型ゼオライト 50g、硝酸アルミ
ニウム9水塩85g、水1300gからなるウォッシュ
コートスラリーで50g被覆した後に、ジニトロジアン
ミンパラジウム水溶液をPd換算で、0.1g含浸し、
補助触媒層とした。図1に示されるような燃焼装置を組
み立て触媒面150□mmの部分で、2200kcal/
h、空気過剰率(空気/燃料)1.05の条件に設定
し、予熱を5分間行った。その結果、本発明による実施
例では予熱時の臭気が著しく抑えられた。また、その後
空気過剰率2.0に設定し燃焼を5時間行った後、消火
したところ臭気はほとんど感知されなかった。なお10
000時間灯油触媒燃焼を行った後もこの特性について
変化はなかった。 (実施例2)実施例1の主触媒層に対してハニカム状セ
ラミックス(155□mm×20mm、400セル/inch2、リ
フ゛厚0.15mm)に BaO・Al23・CeO2粉末(比表
面積120m2/g) 1000g、銅含有A型ゼオライ
ト50g、硝酸アルミニウム9水塩85g、水1300
gからなるウォッシュコートスラリーで50g被覆した
後に、ジニトロジアンミンパラジウム水溶液をPd換算
で0.1g含浸し、補助触媒層とした。図1に示される
ような燃焼装置を組み立て、触媒面150□mmの部分
で、2200kcal/h、空気過剰率(空気/燃料)
1.05の条件に設定し、予熱を5分間行った。その結
果、本発明による実施例では予熱時の臭気が著しく抑え
られた。また、その後空気過剰率2.0に設定し、燃焼
を5時間行った後、消火したところ臭気はほとんど感知
されなかった。また、10000時間灯油触媒燃焼を行
った後もこの特性について変化はなかった。また、Ba
O・Al23・CeO2粉末(比表面積120m2/g)
1000g、硝酸アルミニウム9水塩 85g、水13
00gジニトロジアンミンパラジウム水溶液をPd換算
で10gからなるウォッシュコートスラリーで50g被
覆した後、銅含有A型ゼオライト50g、水80gから
なるウォッシュコートスラリーで2.5g被覆しても同
様の効果があり、Cu含有ゼオライトを含むスラリーのp
H管理上望ましい。また、実施例2ではCu含有ゼオライ
トについて述べたが、Cu以外にFe,Ni,Co,Pt,Pd,Rh,Ruも
しくはこれら二種以上を用いてもほぼ同等な効果が得ら
れた。 (実施例3)以下、可動式の補助触媒層について図2、
図3に基づいて説明する。図1で示した基本構造の他
に、駆動モーター11が装着されているCu,Mn,Co酸化物
を担持した補助触媒層9を設け、排気経路側面には補助
触媒層9の収納庫12が設けられている。
【0014】次に本実施例3の動作について詳述する。
実施例1〜3と同様に火炎燃焼を開始する時、図2のよ
うに収納されていた補助触媒層9は図3のように駆動モ
ーター11によって排気経路上に展開され、火炎燃焼初
期の臭気を浄化する。高温の排ガスは上部へ流れ、主触
媒層7を昇温させる。所定時間燃焼させて主触媒層7が
充分な温度に昇温した時点で、駆動モーター11によ
り、補助触媒層9を図2に示すように側面下部の収納庫
12に収納する。次に一旦燃料供給を停止し、補助炎口
5の火炎を消滅させてから再度燃料の供給を開始する。
この時、混合室4を出た予混合気は上方に直立する主触
媒層7に至るが、ここは充分昇温されているから、主に
上流側(前面)表面で触媒燃焼を生じつつ、排ガスは連
通孔7aを経て下流側(後面)、排気口10へと流れ
る。また、消火時には予熱時と同様に排気経路上に補助
触媒層9が駆動モーター11によって展開され、臭気を
浄化する。
【0015】次に触媒層の形成方法について詳述する。
シリカ・アルミナ・チタニアを主成分とするハニカム状
セラミックス(100×80×20mm、400セル/inch
2、リフ゛厚0.15mm)に、 CuO 200g,Co2330
0g,MnO2500g、水1300gからなるウォッ
シュコートスラリーで25g被覆し、補助触媒層とし
た。
【0016】図2に示されるような燃焼装置を組み立
て、触媒面150□mmの部分で、2200kcal/
h、空気過剰率(空気/燃料)1.05の条件に設定
し、補助触媒層9を駆動モーター11により展開し、予
熱を5分間行った。その結果、本発明による実施例では
予熱時の臭気が補助触媒層9がない時に比べて著しく抑
えられた。また、その後空気過剰率2.0に設定し、燃
焼を5時間行った後、補助触媒層9を展開し、消火した
ところ臭気は全く感知されなかった。また、10000
時間灯油触媒燃焼を行った後もこの特性について変化は
なかった。比較例として補助触媒層9を上側に固定した
場合には、約100時間の連続燃焼後、特性が悪化し
た。触媒が耐熱性に劣るため、定常触媒燃焼中に劣化し
たためであると考えられ、可動式補助触媒層にすること
で長寿命化できた。
【0017】実施例3ではCuO,Co23, MnO2
の三種類の酸化物を用いたが、これらのうち二つおよび
一つを用いた場合は活性がやや劣るものの臭気成分の浄
化には充分な効果が得られた。なお、補助触媒層9の末
端を凸型にしておくことによって排ガスの漏れを防ぐこ
とができる。
【0018】また、実施例3では駆動モーター11によ
って補助触媒層9を下部に収納したが、排気口沿路上に
沿わせるように折っても良い。
【0019】また、実施例の装置構成に加えて、主触媒
層7から補助触媒層9との間の排気経路上に白金系金属
を触媒としてアルミナに担持し、上記ハニカムセラミッ
クスに被膜形成した浄化用触媒を設けると、更に排ガス
中のHCの浄化効率が良くなる。
【0020】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、主触媒層下流に臭気解消材を有する補
助触媒層を設けることにより、予熱時および消火時に発
生する臭気を減少させることができる。
【0021】また主触媒層下流に可動式の臭気解消材を
有する補助触媒層を設け、予熱時および消火時に発生す
る臭気を浄化し、さらに、その補助触媒層を長持ちさせ
ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1、2に示す触媒燃焼装置の全
体構成を示す縦断面図である。
【図2】本発明の実施例3に示す触媒燃焼装置の、補助
触媒層が下にある場合の全体構成を示す縦断面図であ
る。
【図3】本発明の実施例3に示す触媒燃焼装置の、補助
触媒層が上にある場合の全体構成を示す縦断面図であ
る。
【符号の説明】
1 燃料タンク 2 燃料用ポンプ 3 送風用ファン 4 混合室 5 補助炎口 6 点火電極 7 主触媒層 7a 連通孔 8 熱線透過体 9 補助触媒層 10 排気口 11 駆動モーター 12 収納庫

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料と空気の混合室の下流に備えられた
    多数の連通孔を有する主触媒層と、前記主触媒層に対向
    して配設された熱線透過体と、前記主触媒層の下流側に
    設けられた臭気解消材を有する補助触媒層と、前記補助
    触媒層の下流に設けられた排気口とを備えたことを特徴
    とする触媒燃焼装置。
  2. 【請求項2】 燃料と空気の混合室の下流に備えられた
    多数の連通孔を有する主触媒層と、前記主触媒層に対向
    して配設された熱線透過体と、前記主触媒層の下流側に
    設けられた、可動式である、臭気解消材を有する補助触
    媒層と、前記補助触媒層の下流に設けられた排気口とを
    備えたことを特徴とする触媒燃焼装置。
  3. 【請求項3】 補助触媒層が、ゼオライト、又はCu,Fe,N
    i,Co,Pt,Pd,Rh,Ruのうち少なくとも1つを含有したゼオ
    ライトを臭気解消材として含むことを特徴とする請求項
    1又は2記載の触媒燃焼装置。
  4. 【請求項4】 補助触媒層がCu,Mn,Coのうち少なくとも
    1つの酸化物を臭気解消材として担持していることを特
    徴とする請求項1又は2記載の触媒燃焼装置。
JP28189892A 1992-10-20 1992-10-20 触媒燃焼装置 Pending JPH06129613A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002010644A1 (fr) * 2000-07-28 2002-02-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Vaporiseur de combustible et equipement de combustion de catalyseur
KR100566504B1 (ko) * 1998-06-05 2006-03-31 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 촉매 연소장치 및 연소 제어방법
JP2008519679A (ja) * 2004-11-13 2008-06-12 バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト 不均一触媒でガス状炭素化合物を分解することによりカーボンナノチューブを製造するための触媒

Cited By (4)

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US6676406B2 (en) 2000-07-28 2004-01-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fuel evaporation apparatus and catalytic combustion apparatus
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