JPH06300220A - 触媒燃焼装置 - Google Patents
触媒燃焼装置Info
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- JPH06300220A JPH06300220A JP5087666A JP8766693A JPH06300220A JP H06300220 A JPH06300220 A JP H06300220A JP 5087666 A JP5087666 A JP 5087666A JP 8766693 A JP8766693 A JP 8766693A JP H06300220 A JPH06300220 A JP H06300220A
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- catalyst
- temperature
- combustion
- fuel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 気体燃料または液体燃料を触媒燃焼させて加
熱、暖房、乾燥等を行う触媒燃焼装置において、排出ガ
ス特性が良好な状態でのみ使用する触媒燃焼装置を提供
する。 【構成】 予熱バーナ５と予熱バーナ５の下流に触媒８
を有し、触媒８の上流面に触媒８の温度を測定する温度
検知部１０と、温度検知部１０からの信号で触媒燃焼装
置の機能を停止する制御部１１とを具備する。
熱、暖房、乾燥等を行う触媒燃焼装置において、排出ガ
ス特性が良好な状態でのみ使用する触媒燃焼装置を提供
する。 【構成】 予熱バーナ５と予熱バーナ５の下流に触媒８
を有し、触媒８の上流面に触媒８の温度を測定する温度
検知部１０と、温度検知部１０からの信号で触媒燃焼装
置の機能を停止する制御部１１とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気体燃料または液体燃
料を触媒燃焼させて加熱、暖房、乾燥等を行う触媒燃焼
装置であって、特に良好な排ガス特性を有する触媒燃焼
装置に関する。
料を触媒燃焼させて加熱、暖房、乾燥等を行う触媒燃焼
装置であって、特に良好な排ガス特性を有する触媒燃焼
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、気体燃料または液体燃料を触媒燃
焼させて加熱、暖房、乾燥等を行う触媒燃焼装置は図５
に示したような構成が一般的であった。
焼させて加熱、暖房、乾燥等を行う触媒燃焼装置は図５
に示したような構成が一般的であった。
【０００３】その構成および動作について図５を用いて
説明する。図５に示すように、燃料は燃料タンク１より
燃料供給ポンプ２を用い、ヒータ（図示せず）により暖
められた予混合室４に供給され、気化されて燃料ガスと
なる。空気は空気供給ファン３により予混合室４に供給
され、燃料ガスと混合され予熱バーナ５に送られ、点火
装置６により点火され火炎を形成する。火炎により生じ
た高温のガスは、燃焼室７内の触媒８を加熱しながら通
過し、排気口９より排出される。触媒８が活性を示す温
度になると、燃料の供給を停止させて消炎させる。その
後、直ちに燃料を供給し、予混合気を触媒８に直接送る
ことによって触媒燃焼を開始させる。触媒燃焼を行うこ
とによって、触媒８は高温状態になり、燃焼室７側面か
ら放熱を行うと同時に高温の排気ガスを排気口９より排
出する。
説明する。図５に示すように、燃料は燃料タンク１より
燃料供給ポンプ２を用い、ヒータ（図示せず）により暖
められた予混合室４に供給され、気化されて燃料ガスと
なる。空気は空気供給ファン３により予混合室４に供給
され、燃料ガスと混合され予熱バーナ５に送られ、点火
装置６により点火され火炎を形成する。火炎により生じ
た高温のガスは、燃焼室７内の触媒８を加熱しながら通
過し、排気口９より排出される。触媒８が活性を示す温
度になると、燃料の供給を停止させて消炎させる。その
後、直ちに燃料を供給し、予混合気を触媒８に直接送る
ことによって触媒燃焼を開始させる。触媒燃焼を行うこ
とによって、触媒８は高温状態になり、燃焼室７側面か
ら放熱を行うと同時に高温の排気ガスを排気口９より排
出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の触媒
燃焼装置では、燃料と空気の予混合されたガスが触媒８
において酸化反応し、反応熱とともに二酸化炭素や水を
発生する。このときの反応熱を利用して、加熱や暖房、
乾燥を行うことができる。ここで、触媒燃焼では、燃焼
時間の経過に伴って、触媒８の活性が低下する触媒劣化
の問題が生じる。触媒劣化が起こると、燃焼装置からの
中間生成物や未燃分の排出量が増え、臭いの発生原因と
なる。
燃焼装置では、燃料と空気の予混合されたガスが触媒８
において酸化反応し、反応熱とともに二酸化炭素や水を
発生する。このときの反応熱を利用して、加熱や暖房、
乾燥を行うことができる。ここで、触媒燃焼では、燃焼
時間の経過に伴って、触媒８の活性が低下する触媒劣化
の問題が生じる。触媒劣化が起こると、燃焼装置からの
中間生成物や未燃分の排出量が増え、臭いの発生原因と
なる。
【０００５】本発明は上記問題を解決するもので、燃焼
装置からの中間生成物や未燃分の排出量を抑え、臭いの
発生の小さい触媒燃焼装置を提供することを目的とす
る。
装置からの中間生成物や未燃分の排出量を抑え、臭いの
発生の小さい触媒燃焼装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の触媒燃焼装置
は、上記目的を達成するために、始動時の触媒上流面温
度を測定し、触媒の劣化を検知する。また、複数個の触
媒を備えた触媒燃焼装置において、触媒間の温度を測定
することで、触媒の劣化を検知する。その上で、触媒の
劣化が検知されたならば、燃焼を中止する構成とする。
は、上記目的を達成するために、始動時の触媒上流面温
度を測定し、触媒の劣化を検知する。また、複数個の触
媒を備えた触媒燃焼装置において、触媒間の温度を測定
することで、触媒の劣化を検知する。その上で、触媒の
劣化が検知されたならば、燃焼を中止する構成とする。
【０００７】
【作用】本発明者の研究によれば、良好な排気特性を有
する触媒燃焼を行わせれば、触媒が正常な場合、主燃焼
部は燃料が多量に流入してくる触媒の上流面近傍とな
る。そのため、始動時には、触媒上流面温度の上昇は、
主燃焼部とほぼ等しく急激な温度上昇となる。
する触媒燃焼を行わせれば、触媒が正常な場合、主燃焼
部は燃料が多量に流入してくる触媒の上流面近傍とな
る。そのため、始動時には、触媒上流面温度の上昇は、
主燃焼部とほぼ等しく急激な温度上昇となる。
【０００８】これに対して、触媒が劣化している場合
は、触媒上流面近傍は活性の低下により反応率が非常に
悪くなっているため、触媒上流面近傍ではほとんど燃焼
せず、主燃焼部は、触媒の上流面近傍を離れた内部に存
在する。ここで、触媒は熱伝導率が悪いセラミックなど
を基体として用いているため、主燃焼部での発熱が熱伝
導により触媒上流面にまで伝わるには時間がかかる。よ
って、始動時には、主燃焼部で急激な温度上昇が起こっ
ているが、触媒上流面では比較的ゆるやかな温度上昇と
なる。
は、触媒上流面近傍は活性の低下により反応率が非常に
悪くなっているため、触媒上流面近傍ではほとんど燃焼
せず、主燃焼部は、触媒の上流面近傍を離れた内部に存
在する。ここで、触媒は熱伝導率が悪いセラミックなど
を基体として用いているため、主燃焼部での発熱が熱伝
導により触媒上流面にまで伝わるには時間がかかる。よ
って、始動時には、主燃焼部で急激な温度上昇が起こっ
ているが、触媒上流面では比較的ゆるやかな温度上昇と
なる。
【０００９】したがって、始動時には、正常な触媒と劣
化した触媒とでは、触媒上流面の温度上昇に差が生じ
る。第１の発明は、この現象を利用したものである。す
なわち複数の触媒を用いた触媒燃焼装置において、高流
速、高空気過剰率で燃焼させることにより、触媒の温度
上昇を抑え、高負荷燃焼を実現している。流速が非常に
速くなると、触媒の連通孔通過時に、流速が拡散速度に
対して非常に大きくなり、燃料粒子の大部分が触媒壁に
接触することなく、通過してしまう。すると、触媒での
反応量は急激に減少し、触媒温度の低下をもたらし、さ
らに、反応量を少なくする。そして、最終的には、触媒
が全く反応しない状態となる。この状態を、以下、吹抜
け燃焼状態と呼ぶ。
化した触媒とでは、触媒上流面の温度上昇に差が生じ
る。第１の発明は、この現象を利用したものである。す
なわち複数の触媒を用いた触媒燃焼装置において、高流
速、高空気過剰率で燃焼させることにより、触媒の温度
上昇を抑え、高負荷燃焼を実現している。流速が非常に
速くなると、触媒の連通孔通過時に、流速が拡散速度に
対して非常に大きくなり、燃料粒子の大部分が触媒壁に
接触することなく、通過してしまう。すると、触媒での
反応量は急激に減少し、触媒温度の低下をもたらし、さ
らに、反応量を少なくする。そして、最終的には、触媒
が全く反応しない状態となる。この状態を、以下、吹抜
け燃焼状態と呼ぶ。
【００１０】触媒が劣化すると、触媒の上流部は活性の
低下により反応率が非常に悪くなっており、活性が良好
な有効触媒長さが短くなっている。よって、流速が拡散
速度に対してさほど大きくなっていなくても、触媒の連
通孔通過時に、燃料粒子が触媒壁に接触することなく、
通過してしまう。そのため、正常な触媒に比べて劣化し
た触媒では、吹抜け燃焼状態が流速の遅い領域に存在し
ている。
低下により反応率が非常に悪くなっており、活性が良好
な有効触媒長さが短くなっている。よって、流速が拡散
速度に対してさほど大きくなっていなくても、触媒の連
通孔通過時に、燃料粒子が触媒壁に接触することなく、
通過してしまう。そのため、正常な触媒に比べて劣化し
た触媒では、吹抜け燃焼状態が流速の遅い領域に存在し
ている。
【００１１】したがって、正常な触媒と劣化した触媒と
では、吹き抜け燃焼状態が生じる流速に差が生じてい
る。第２の発明は、この現象を利用したものである。以
上のような現象を利用して触媒の劣化検知を行い、劣化
が判明した場合に燃焼を停止すれば、燃焼装置からの中
間生成物や未燃分の排出量の増加による臭いの発生を防
止することができ、排気ガスの良好な燃焼装置としての
み使用することが可能となる。
では、吹き抜け燃焼状態が生じる流速に差が生じてい
る。第２の発明は、この現象を利用したものである。以
上のような現象を利用して触媒の劣化検知を行い、劣化
が判明した場合に燃焼を停止すれば、燃焼装置からの中
間生成物や未燃分の排出量の増加による臭いの発生を防
止することができ、排気ガスの良好な燃焼装置としての
み使用することが可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の触媒燃焼装置について図面を
参照しながら説明する。図１は第１の発明の実施例を示
している。なお、前述の従来例と同一構成部材には同一
符号を用いる。図中の１は燃料タンク、２は予混合室４
に燃料を供給する燃料供給ポンプ、３は空気供給ファン
である。予混合室４にはヒーター（図示せず）が設けら
れており、予混合室４を加熱することができる。予混合
室４の下流には、燃焼室７が、また、燃焼室７の内部に
は触媒８が設置されている。また、予混合室４には触媒
８の予熱装置である予熱バーナ５が付いており、その近
傍に点火装置６を設置している。触媒８の下流は排気口
９に続いている。さらに、触媒８の上流面の温度が測定
できるように温度検知部１０を設け、温度検知部１０は
制御部１１に、制御部１１は燃料供給ポンプ２と空気供
給ファン３に接続され、温度検知部１０からの信号によ
り燃料と空気の供給を停止することができるようになっ
ている。
参照しながら説明する。図１は第１の発明の実施例を示
している。なお、前述の従来例と同一構成部材には同一
符号を用いる。図中の１は燃料タンク、２は予混合室４
に燃料を供給する燃料供給ポンプ、３は空気供給ファン
である。予混合室４にはヒーター（図示せず）が設けら
れており、予混合室４を加熱することができる。予混合
室４の下流には、燃焼室７が、また、燃焼室７の内部に
は触媒８が設置されている。また、予混合室４には触媒
８の予熱装置である予熱バーナ５が付いており、その近
傍に点火装置６を設置している。触媒８の下流は排気口
９に続いている。さらに、触媒８の上流面の温度が測定
できるように温度検知部１０を設け、温度検知部１０は
制御部１１に、制御部１１は燃料供給ポンプ２と空気供
給ファン３に接続され、温度検知部１０からの信号によ
り燃料と空気の供給を停止することができるようになっ
ている。
【００１３】上記構成において、燃料は燃料タンク１か
ら燃料供給ポンプ２により、ヒーター（図示せず）によ
り暖められた予混合室４に供給され、気化されて燃料ガ
スとなる。空気は空気供給ファン３により予混合室４に
供給され、燃料ガスと混合されて予熱バーナ５に送られ
る。そして点火装置６により点火され火炎を形成する。
火炎により生じた高温のガスは、燃焼室７内の触媒８を
加熱しながら通過し、排気口９より排出される。触媒８
が活性を発揮する温度になれば、燃料供給ポンプ２によ
り、燃料を停止し消炎させた後、直ちに燃料を再供給
し、触媒燃焼を始動する。
ら燃料供給ポンプ２により、ヒーター（図示せず）によ
り暖められた予混合室４に供給され、気化されて燃料ガ
スとなる。空気は空気供給ファン３により予混合室４に
供給され、燃料ガスと混合されて予熱バーナ５に送られ
る。そして点火装置６により点火され火炎を形成する。
火炎により生じた高温のガスは、燃焼室７内の触媒８を
加熱しながら通過し、排気口９より排出される。触媒８
が活性を発揮する温度になれば、燃料供給ポンプ２によ
り、燃料を停止し消炎させた後、直ちに燃料を再供給
し、触媒燃焼を始動する。
【００１４】以下、図２を用いて始動時の動作原理を説
明する。触媒が正常である場合、主燃焼部は燃料が供給
される上流面近傍に存在するため、触媒上流面の温度上
昇は、主燃焼部の急激な温度上昇と等しくなり、ｄθa
のような大きな昇温速度となる。これに対して、触媒が
劣化すれば、触媒上流面近傍の活性が低いため、主燃焼
部は上流面から離れた触媒内部に存在し、触媒上流面で
は燃焼はほとんど起こらない。また、セラミックなどを
用いた基体の熱伝導率が悪いため、主燃焼部での燃焼熱
が触媒上流面へ伝わるには時間がかかる。そのため、触
媒上流面の温度上昇は、主燃焼部での急激な温度上昇に
もかかわらず、やや緩やかな温度上昇となり、昇温速度
もｄθb とｄθa に比べ、小さくなっている。
明する。触媒が正常である場合、主燃焼部は燃料が供給
される上流面近傍に存在するため、触媒上流面の温度上
昇は、主燃焼部の急激な温度上昇と等しくなり、ｄθa
のような大きな昇温速度となる。これに対して、触媒が
劣化すれば、触媒上流面近傍の活性が低いため、主燃焼
部は上流面から離れた触媒内部に存在し、触媒上流面で
は燃焼はほとんど起こらない。また、セラミックなどを
用いた基体の熱伝導率が悪いため、主燃焼部での燃焼熱
が触媒上流面へ伝わるには時間がかかる。そのため、触
媒上流面の温度上昇は、主燃焼部での急激な温度上昇に
もかかわらず、やや緩やかな温度上昇となり、昇温速度
もｄθb とｄθa に比べ、小さくなっている。
【００１５】第１の発明の第１の手段は、この昇温速度
に着目し、始動時において、触媒８の上流面温度を温度
検知部１０で測定し、制御部１１で昇温速度としてモニ
ターし、設定値より小さいときには、触媒８は劣化して
いるものと判断し、制御部１１からの信号により、直ち
に燃料供給ポンプ２と空気供給ファン３の停止を行い、
燃焼を終了する。
に着目し、始動時において、触媒８の上流面温度を温度
検知部１０で測定し、制御部１１で昇温速度としてモニ
ターし、設定値より小さいときには、触媒８は劣化して
いるものと判断し、制御部１１からの信号により、直ち
に燃料供給ポンプ２と空気供給ファン３の停止を行い、
燃焼を終了する。
【００１６】また、第１の発明は、第２の手段として触
媒上流面の昇温時間に着目し、触媒の劣化を検知してい
る。触媒上流面温度が設定温度θ0 に達する昇温時間
は、触媒が正常であれば上流面近傍に主燃焼部が存在
し、急激な温度上昇となるため図２のｔ1 のように早く
設定温度θ0 に達する。しかし、触媒が劣化していれ
ば、触媒上流面より離れた場所に主燃焼部があるため上
流面の温度上昇が遅く、設定温度θ0 に達する時間はｔ
2 となり、ｔ1 よりかなり長くなっている。したがっ
て、始動時において、触媒８の上流面温度を温度検知部
１０で測定し、制御部１１で始動開始からの触媒８の上
流面温度の昇温時間をモニターする。触媒上流面温度が
設定温度に達する昇温時間が設定時間より長ければ、触
媒８は劣化しているものと判断し、制御部１１からの信
号により、直ちに燃料供給ポンプ２と空気供給ファン３
を停止し、燃焼を終了し燃焼装置としての機能を停止す
る。
媒上流面の昇温時間に着目し、触媒の劣化を検知してい
る。触媒上流面温度が設定温度θ0 に達する昇温時間
は、触媒が正常であれば上流面近傍に主燃焼部が存在
し、急激な温度上昇となるため図２のｔ1 のように早く
設定温度θ0 に達する。しかし、触媒が劣化していれ
ば、触媒上流面より離れた場所に主燃焼部があるため上
流面の温度上昇が遅く、設定温度θ0 に達する時間はｔ
2 となり、ｔ1 よりかなり長くなっている。したがっ
て、始動時において、触媒８の上流面温度を温度検知部
１０で測定し、制御部１１で始動開始からの触媒８の上
流面温度の昇温時間をモニターする。触媒上流面温度が
設定温度に達する昇温時間が設定時間より長ければ、触
媒８は劣化しているものと判断し、制御部１１からの信
号により、直ちに燃料供給ポンプ２と空気供給ファン３
を停止し、燃焼を終了し燃焼装置としての機能を停止す
る。
【００１７】なお、制御部１１で始動開始からの触媒上
流面温度をモニターし、設定時間での触媒上流面温度に
着目し、触媒の劣化を判断してもよい。触媒が正常な場
合、触媒上流面温度は急激に上昇するため、設定時間ｔ
0 における温度は図２のθ1のように高くなるが、触媒
が劣化していれば、ゆるやかな温度上昇となるため、設
定時間ｔ0 での温度はθ2 と、θ1 より低い温度とな
る。よって、触媒上流面温度が設定時間において設定温
度より小さければ、触媒８が劣化しているものと判断
し、燃焼を停止してもよい。
流面温度をモニターし、設定時間での触媒上流面温度に
着目し、触媒の劣化を判断してもよい。触媒が正常な場
合、触媒上流面温度は急激に上昇するため、設定時間ｔ
0 における温度は図２のθ1のように高くなるが、触媒
が劣化していれば、ゆるやかな温度上昇となるため、設
定時間ｔ0 での温度はθ2 と、θ1 より低い温度とな
る。よって、触媒上流面温度が設定時間において設定温
度より小さければ、触媒８が劣化しているものと判断
し、燃焼を停止してもよい。
【００１８】また、触媒の劣化をより正確に判断するた
め、予熱時の予熱状態に応じて、各設定値を微妙に変化
させるようにしてもよい。さらに、上記説明では温度検
知部を触媒上流面に設置したが、触媒劣化がはっきりと
現われる場所であれば、触媒上流面近傍の触媒内部に設
けてもよい。
め、予熱時の予熱状態に応じて、各設定値を微妙に変化
させるようにしてもよい。さらに、上記説明では温度検
知部を触媒上流面に設置したが、触媒劣化がはっきりと
現われる場所であれば、触媒上流面近傍の触媒内部に設
けてもよい。
【００１９】図３は第２の発明の実施例を示している。
図中の１は燃料タンク、２は予混合室４に燃料を供給す
る燃料供給ポンプ、３は空気供給ファンである。予混合
室４にはヒーター（図示せず）が設けられており予混合
室４を加熱することができる。予混合室４の下流には、
燃焼室７が、また、燃焼室７の内部には、上流側から複
数個の触媒１２と触媒１３と触媒１４が設置されてい
る。ただし、本構成では触媒は３段とした。また、予混
合室４には触媒１２の予熱装置である予熱バーナ５が付
いており、その近傍に点火装置６を設置している。触媒
１４の下流は排気口９に続いている。さらに、触媒１２
と触媒１３との間には、温度を測定する温度検知部１５
を設け、温度検知部１５は制御部１６に、制御部１６は
燃料供給ポンプ２と空気供給ファン３とに接続され、温
度検知部１５からの信号により燃料と空気の供給の停止
を行うことができるようになっている。
図中の１は燃料タンク、２は予混合室４に燃料を供給す
る燃料供給ポンプ、３は空気供給ファンである。予混合
室４にはヒーター（図示せず）が設けられており予混合
室４を加熱することができる。予混合室４の下流には、
燃焼室７が、また、燃焼室７の内部には、上流側から複
数個の触媒１２と触媒１３と触媒１４が設置されてい
る。ただし、本構成では触媒は３段とした。また、予混
合室４には触媒１２の予熱装置である予熱バーナ５が付
いており、その近傍に点火装置６を設置している。触媒
１４の下流は排気口９に続いている。さらに、触媒１２
と触媒１３との間には、温度を測定する温度検知部１５
を設け、温度検知部１５は制御部１６に、制御部１６は
燃料供給ポンプ２と空気供給ファン３とに接続され、温
度検知部１５からの信号により燃料と空気の供給の停止
を行うことができるようになっている。
【００２０】上記構成において、燃料は燃料タンク１か
ら燃料供給ポンプ２により、ヒーター（図示せず）によ
り暖められた予混合室４に供給されて、気化され燃料ガ
スとなる。空気は空気供給ファン３により予混合室４に
供給され、燃料ガスと混合され予熱バーナ５に送られ
る。点火装置６により点火され火炎を形成する。火炎に
より生じた高温のガスは、燃焼室７内の触媒１２と触媒
１３、触媒１４を加熱しながら通過し、排気口９より排
出される。触媒１２が触媒が活性を充分発生する温度に
達したら、燃料供給ポンプ２の動作停止により消炎を行
った後、直ちに燃料の再供給を行い触媒燃焼させる。こ
の複数個の触媒構成の触媒燃焼装置では、高流速、高空
気過剰率で燃焼させることにより、触媒の温度上昇を抑
え、高負荷燃焼を実現している。
ら燃料供給ポンプ２により、ヒーター（図示せず）によ
り暖められた予混合室４に供給されて、気化され燃料ガ
スとなる。空気は空気供給ファン３により予混合室４に
供給され、燃料ガスと混合され予熱バーナ５に送られ
る。点火装置６により点火され火炎を形成する。火炎に
より生じた高温のガスは、燃焼室７内の触媒１２と触媒
１３、触媒１４を加熱しながら通過し、排気口９より排
出される。触媒１２が触媒が活性を充分発生する温度に
達したら、燃料供給ポンプ２の動作停止により消炎を行
った後、直ちに燃料の再供給を行い触媒燃焼させる。こ
の複数個の触媒構成の触媒燃焼装置では、高流速、高空
気過剰率で燃焼させることにより、触媒の温度上昇を抑
え、高負荷燃焼を実現している。
【００２１】以下、図４を用い触媒劣化検知の動作原理
を説明する。流速を速くし燃焼量を増やすと、触媒１２
で発熱量が増加し、触媒１２の下流側に位置する温度検
知部１５で検知する温度もａからｂと高くなる。有効触
媒長さが触媒１２の長さである正常触媒では、ｂにおい
て、さらに、流速を速くすると、触媒１２の連通孔通過
時に、流速が拡散速度に対して非常に大きくなり、触媒
壁に燃料粒子の大部分が接触することなく、触媒１２を
通過してしまう。そのため、触媒１２での反応量は急激
に減少し、触媒１２の温度の低下をもたらし、さらに、
反応量が少なくなる。そして、最終的には、触媒１２が
全く反応しない吹抜け燃焼状態となる。したがって、温
度検知部１５での検知温度もｂからｃと急激に低下す
る。吹抜け燃焼状態になると、さらに流速を大きくして
も、触媒１２に供給された燃料ガスが、そのまま触媒１
２を通過するので、ｃからｄのような一定温度状態とな
る。
を説明する。流速を速くし燃焼量を増やすと、触媒１２
で発熱量が増加し、触媒１２の下流側に位置する温度検
知部１５で検知する温度もａからｂと高くなる。有効触
媒長さが触媒１２の長さである正常触媒では、ｂにおい
て、さらに、流速を速くすると、触媒１２の連通孔通過
時に、流速が拡散速度に対して非常に大きくなり、触媒
壁に燃料粒子の大部分が接触することなく、触媒１２を
通過してしまう。そのため、触媒１２での反応量は急激
に減少し、触媒１２の温度の低下をもたらし、さらに、
反応量が少なくなる。そして、最終的には、触媒１２が
全く反応しない吹抜け燃焼状態となる。したがって、温
度検知部１５での検知温度もｂからｃと急激に低下す
る。吹抜け燃焼状態になると、さらに流速を大きくして
も、触媒１２に供給された燃料ガスが、そのまま触媒１
２を通過するので、ｃからｄのような一定温度状態とな
る。
【００２２】触媒が劣化すると、触媒の上流部は活性の
低下により反応率が非常に悪くなっており、活性が良好
に働く有効触媒長さが短くなっている。流速を増し燃焼
量を増加していくと、触媒１２で発熱量が増し、温度検
知部１５で検知する温度が触媒１２が正常な時と同様
に、図４のａからｂ1 のように高くなる。ｂ1 におい
て、さらに、流速を速くすると、活性が良好な有効触媒
長さが短くなっているため、正常な触媒に比べて、流速
が拡散速度に対してさほど大きくなっていないｂ1にお
いて、触媒１２の連通孔通過時に、燃料粒子が触媒壁に
接触することなく、触媒１２を通過してしまい吹抜け燃
焼状態となる。よって、ｂ1 からｃ1 へと急激な温度降
下が起こる。吹抜け燃焼状態が起こると、触媒１２が正
常な時と同様、ｃ1 からｄのような状態となる。
低下により反応率が非常に悪くなっており、活性が良好
に働く有効触媒長さが短くなっている。流速を増し燃焼
量を増加していくと、触媒１２で発熱量が増し、温度検
知部１５で検知する温度が触媒１２が正常な時と同様
に、図４のａからｂ1 のように高くなる。ｂ1 におい
て、さらに、流速を速くすると、活性が良好な有効触媒
長さが短くなっているため、正常な触媒に比べて、流速
が拡散速度に対してさほど大きくなっていないｂ1にお
いて、触媒１２の連通孔通過時に、燃料粒子が触媒壁に
接触することなく、触媒１２を通過してしまい吹抜け燃
焼状態となる。よって、ｂ1 からｃ1 へと急激な温度降
下が起こる。吹抜け燃焼状態が起こると、触媒１２が正
常な時と同様、ｃ1 からｄのような状態となる。
【００２３】したがって、高負荷燃焼において、触媒１
２が正常なときには、流速ｖでは触媒間温度がθ3 と高
温となっているが、劣化すればθ4 の温度まで低下す
る。よって、触媒１２と触媒１３との間の温度を温度検
知部１５で測定しておき、燃焼時に設定温度よりも低け
れば、触媒１２が劣化したものと判断し、制御部１６か
らの信号により、燃料供給ポンプ２と空気供給ファン３
を停止し、燃焼を終了させる。
２が正常なときには、流速ｖでは触媒間温度がθ3 と高
温となっているが、劣化すればθ4 の温度まで低下す
る。よって、触媒１２と触媒１３との間の温度を温度検
知部１５で測定しておき、燃焼時に設定温度よりも低け
れば、触媒１２が劣化したものと判断し、制御部１６か
らの信号により、燃料供給ポンプ２と空気供給ファン３
を停止し、燃焼を終了させる。
【００２４】なお、上記説明では、温度検知部を最上流
位置の２段の触媒間に設置したが、どの触媒間に設置し
てもよい。ただし、温度検知部の直前に位置する触媒に
ついて劣化検知を行うことになるため、温度検知部の設
置場所を燃焼装置の上流側にすればするほど、触媒劣化
を早期に発見することができる。また、温度検知部を触
媒間に設けるのではなく、触媒表面または内部に設置し
てもよい。
位置の２段の触媒間に設置したが、どの触媒間に設置し
てもよい。ただし、温度検知部の直前に位置する触媒に
ついて劣化検知を行うことになるため、温度検知部の設
置場所を燃焼装置の上流側にすればするほど、触媒劣化
を早期に発見することができる。また、温度検知部を触
媒間に設けるのではなく、触媒表面または内部に設置し
てもよい。
【００２５】また、第１、第２の発明において、触媒が
劣化したと判断した場合、燃料供給ポンプ２により燃料
の供給のみを停止させてもよい。さらに、本説明では、
触媒の予熱装置として予熱バーナを用いたが、電気ヒー
タなどにより予熱を行ってもよい。
劣化したと判断した場合、燃料供給ポンプ２により燃料
の供給のみを停止させてもよい。さらに、本説明では、
触媒の予熱装置として予熱バーナを用いたが、電気ヒー
タなどにより予熱を行ってもよい。
【００２６】また実施例で液体燃料について説明した
が、ガス燃料についても同様の効果が得られる。
が、ガス燃料についても同様の効果が得られる。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のように、触媒燃焼開始時に触媒の上流面の温度を測定
することや、複数個の触媒を用いた燃焼装置において、
触媒間の温度を測定することで、触媒劣化の検知を行
い、劣化が生じたときには燃焼の停止を行うことによ
り、排気ガスの良好な燃焼状態においてのみ使用し、臭
気の発生を未然に防ぐ触媒燃焼装置を実現できる。
のように、触媒燃焼開始時に触媒の上流面の温度を測定
することや、複数個の触媒を用いた燃焼装置において、
触媒間の温度を測定することで、触媒劣化の検知を行
い、劣化が生じたときには燃焼の停止を行うことによ
り、排気ガスの良好な燃焼状態においてのみ使用し、臭
気の発生を未然に防ぐ触媒燃焼装置を実現できる。
【図１】第１の発明の実施例の触媒燃焼装置の断面図
【図２】始動時の触媒上流面の温度変化図
【図３】第２の発明の実施例の触媒燃焼装置の断面図
【図４】流速に対する主触媒と補助触媒の間の温度図
【図５】従来の触媒燃焼装置の断面図
２ 燃料供給ポンプ ３ 空気供給ファン ５ 予熱バーナ ８ 触媒 １０ 温度検知部 １１ 制御部 １２ 触媒 １３ 触媒 １４ 触媒 １５ 温度検知部 １６ 制御部
Claims (3)
- 【請求項１】 燃料と空気を混合する予混合室と、前記
予混合室に燃料を供給する燃料供給ポンプと、前記予混
合室に空気を供給する空気供給ファンと、前記予混合室
の下流に設置した燃焼室と、前記燃焼室内に設置した多
数の連通孔を有する触媒と、前記触媒を予熱する予熱装
置と、前記触媒の上流面温度を測定する温度検知部と、
前記温度検知部からの信号により燃焼を停止する機能を
有する制御部とを具備し、始動時に前記触媒の上流面の
昇温速度が設定値より小さいとき、前記制御部により燃
焼を停止するようにした触媒燃焼装置。 - 【請求項２】 始動時に触媒の上流面温度が設定温度に
達する昇温時間が、設定時間より長いとき、制御部によ
り燃焼を停止するようにした請求項１記載の触媒燃焼装
置。 - 【請求項３】燃料と空気を混合する予混合室と、前記予
混合室に燃料を供給する燃料供給ポンプと、前記予混合
室に空気を供給する空気供給ファンと、前記予混合室の
下流に設置した燃焼室と、前記燃焼室内に設置した多数
の連通孔を有する複数個の触媒と、前記触媒の最上流位
置にある２段の触媒間に設置した温度検知部と、前記温
度検知部からの信号に応じて燃焼を停止する制御部とを
具備し、前記温度検知部からの検出値が設定値より小さ
いとき、燃焼を停止するようにした触媒燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5087666A JPH06300220A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 触媒燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5087666A JPH06300220A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 触媒燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06300220A true JPH06300220A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=13921272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5087666A Pending JPH06300220A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 触媒燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06300220A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006061963A1 (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | 触媒燃焼器の異常検出装置 |
| CN104680144A (zh) * | 2015-03-02 | 2015-06-03 | 华为技术有限公司 | 基于投影极速学习机的唇语识别方法和装置 |
-
1993
- 1993-04-15 JP JP5087666A patent/JPH06300220A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006061963A1 (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | 触媒燃焼器の異常検出装置 |
| CN104680144A (zh) * | 2015-03-02 | 2015-06-03 | 华为技术有限公司 | 基于投影极速学习机的唇语识别方法和装置 |
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