JPH07198133A

JPH07198133A - 触媒燃焼装置

Info

Publication number: JPH07198133A
Application number: JP5353650A
Authority: JP
Inventors: Yuka Yoda; 由佳依田; Toru Kubota; 亨久保田; Miya Sasaki; 美弥佐々木; Fusao Hirasawa; 房男平澤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 1995-08-01
Anticipated expiration: 2017-07-08
Also published as: JP3300149B2

Abstract

(57)【要約】【目的】構造の複雑化及びコスト高を抑えつつ、触媒
燃焼時での酸素濃度の低下を把握できるようにし、燃焼
継続の可否を判断できるようにする。【構成】通常燃焼が行われる第１の燃焼モードでの触
媒体４の温度を熱電対１５により検出し、この第１の燃
焼モードから燃焼用空気供給ファン２５による空気供給
量を減少した状態の第２の燃焼モードでの触媒体４の温
度を熱電対１５により検出する。第２の燃焼モードでの
触媒温度が第１の燃焼モードでの触媒温度より所定温度
低下した場合には、人体に影響を及ぼすほどの酸素濃度
の低下があったとして、燃料供給を停止し、そうでない
場合には燃焼を継続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、燃料と空気との混合
気を触媒体に供給し、触媒体上で燃焼させる触媒燃焼装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】触媒体は、火炎を用いる一般の燃焼反応
と異なり、燃料や酸素が稀薄な条件でも良好な燃焼状態
を維持する。火炎燃焼では酸素濃度が１８％まで低下す
ると燃焼状態が不安定になり、不完全燃焼状態になる。
その結果、人体に有害な一酸化炭素や臭気の原因となる
未燃の燃料を発生するが、逆に不安定になる火炎の状況
から酸素欠乏状態の検知による不完全燃焼検知が可能に
なるため、燃料供給を停止して、燃焼反応を停止させる
ことが可能である。

【０００３】一方、触媒燃焼反応は、通常の燃焼条件で
は酸素濃度１５％付近でも特に変化がないため、酸欠状
態（酸素濃度１８％以下）にあるにも拘らず燃焼を継続
して室内の酸素をさらに消費し、人体に危険な状況を招
くことも考えられる。

【０００４】したがって、触媒燃焼装置において、酸欠
状態を検知し、安全な状況で燃焼を停止させる機構を開
発することは、何にも増して重要な技術となる。

【０００５】酸欠状態を検知する最も一般的な方法に
は、酸素センサを用いた制御であるが、触媒燃焼装置を
暖房器具として家電製品に組込んだ場合、その寿命を充
分に満足できる経時安定性を有する酸素センサは非常に
高価なものとなり、残念ながら要素部品としての使用は
困難であると思われる。

【０００６】これに対し、従来では、例えば特開平２−
３０６０２０号公報に記載されているように、燃料と空
気とを混合させる混合室の下流に主触媒層を設けるとと
もに、この主触媒層の下流側に補助触媒層を設け、これ
ら両触媒層に設置した熱電対からなる温度検出手段の検
出温度差に基づき、酸素濃度を把握して燃焼継続の可否
を判断するようにしたものがある。これは、混合室に供
給する空気量を通常の３割程度に減少させた場合に、主
触媒層では、酸素濃度２０％以上では完全燃焼できるも
のの、酸素濃度１８％になると一酸化炭素や未燃燃料が
発生して、これらが下流側の補助触媒層に達して補助触
媒層で燃焼して触媒反応し、この結果主触媒層の温度が
低下し、補助触媒層の温度が上昇するという特性を利用
したものである。

【０００７】また、触媒体が劣化した場合には、臭気の
原因となる未燃の燃料が触媒体をスリップして室内に流
出してしまうので、このような場合にも燃料供給を停止
させて、触媒燃焼を停止させる必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の触媒燃焼装置で
は、酸素濃度を把握して燃焼継続の可否を判断するため
に、酸素センサを使用する場合にはコストがかかり、温
度検出手段使用する例では主触媒層に対して酸素濃度を
検知するために必要な補助触媒層を設置してあり、構造
が複雑化しコスト高になるという問題がある。

【０００９】そこで、この発明は、構造の複雑化及びコ
スト高を抑えつつ触媒燃焼時での酸素濃度の低下や、触
媒の劣化を把握できるようにし、燃焼継続の可否を判断
できるようにすることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、燃料を供給する燃料供給手段と、燃焼
用空気を供給する空気供給手段と、前記燃料と空気との
混合気が供給されて触媒燃焼を生起させる触媒体と、こ
の触媒体の温度を検出する温度検出手段と、前記触媒体
の燃焼中に、あらかじめ設定した燃料と空気との混合比
による第１の燃焼モードから、空気供給量を減少させた
状態の混合比による第２の燃焼モードに変化させる燃焼
モード設定手段と、前記二つの燃焼モードでの前記温度
検出手段による触媒体のそれぞれの検出温度相互間の変
化量を算出する温度変化量算出手段と、この温度変化量
算出手段が算出した温度変化量に基づき燃焼継続の可否
を判断する判断手段とを有する構成としてある。

【００１１】

【作用】このような構成の触媒燃焼装置によれば、第１
の燃焼モードにおける燃焼状態と、第１の燃焼モードに
対して空気供給量を減少させた第２の燃焼モードにおけ
る燃焼状態との間では、酸素濃度の低下に伴って触媒体
の温度が変化するので、前記二つの燃焼モード相互間で
の触媒体の温度変化を温度変化量算出手段が算出し、こ
の算出値に基づいて酸素濃度が把握でき、燃焼継続の可
否の判断が可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。

【００１３】図１は、この発明の一実施例を示す触媒燃
焼装置を用いた暖房器の断面図である。この暖房器の筐
体１の前面には温風を吹き出す吹き出し口１ａが形成さ
れている。筐体１内には、三つの触媒体３，４，５が、
所定間隔をおいて相互に直列に積層状態で配置され、こ
れらは内筒７及び外筒９からなる二重構造の燃焼筒１１
により保持されている。

【００１４】最下段の触媒体３は、着火用の導電性ステ
ンレスハニカム製の触媒担体に、白金族の活性成分をア
ルミナのコート層を介して担持し、電気通電によって発
熱する導電性触媒体であり、この触媒体３には着火に先
立って予熱を行うための通電用の電極１３及び、通電に
よって触媒体３が触媒の活性化温度に達したかどうかを
確認するための熱電対１４がそれぞれが設けられてい
る。

【００１５】一方、触媒体４，５は、シリカ・アルミナ
を主成分とするセラミックハニカムに触媒体３と同様の
成分を担持した触媒体であり、中央の触媒体４には本発
明における酸素濃度を把握するための温度検出手段とし
ての熱電対１５が設けられている。熱電対１５は、触媒
体４の上流側表面４ａもしくは、上流側表面４ａから触
媒厚みの１／２までの触媒内部に取り付けるものとす
る。なお、ここでは、触媒体が三つ設けられている構成
として説明してあるが、触媒体が一つの場合には、この
一つの触媒体に熱電対１５を設けることになる。

【００１６】上記熱電対１４，１５が検出した触媒体
３，５の温度信号は、制御基板１７に設けられる制御回
路に入力され、またこの制御基板１７は前記電極１３に
通電信号を出力して触媒体３を着火に先立って発熱させ
る。

【００１７】燃焼筒１１は支持台１９上に固定され、こ
の支持台１９には、燃料（灯油）と燃焼用空気とを混合
させ内部に気化器を備えた混合室容器２１が装着されて
いる。混合室容器２１には、混合室容器２１の下部の支
持板２３上に配置された空気供給手段としての燃焼用空
気供給ファン２５により一次燃焼用空気が供給されると
ともに、筐体１の底部に配置された燃料タンク２７内の
燃料が燃料供給手段としての燃料ポンプ２９を介して供
給される。

【００１８】燃料タンク２７に隣接した筐体１の底部に
は、冷却用空気供給ファン３１が配置されている。この
冷却空気供給用ファン３１は、支持板２３の通気孔２３
ａを通して燃焼筒１１を冷却する空気を供給するほか、
支持板２３の通気孔２３ｂ及び支持台１９の通気孔１９
ａを通して内筒７と外筒９との間の二次空気通路３３に
二次空気を供給する。二次空気は、内筒７に形成した空
気供給孔７ａ及び７ｂを通して触媒体４及び５にそれぞ
れ二次燃焼用空気として供給される。

【００１９】上記した燃焼用空気供給ファン２５，燃料
ポンプ２９及び冷却用空気供給ファン３１は、制御基板
１７上の制御回路によって駆動制御される。

【００２０】このような構成の触媒燃焼装置では、着火
に先立って、混合室容器２１中の気化器に通電予約する
ほか、導電性の触媒体３に電極１３を通じて５００Ｗ程
度の電力が供給されることにより、触媒体３が通電加熱
される。通電後、熱電対１４により触媒体３が着火に充
分な活性化温度（３００〜５００℃）に達しているかど
うかを確認した後、燃料ポンプ２９から供給された燃料
及び、燃焼用空気供給ファン２５から供給された一次燃
焼用空気は、混合気室容器２１内で気化され、充分に予
混合される。予混合された混合気は、活性化温度に達し
ている触媒体３に供給され、ここで着火して触媒燃焼反
応を開始する。そして、熱電対１４により触媒燃焼反応
の開始（通常６００℃以上）を確認した後、燃料及び一
次，二次燃焼用空気を徐々に設定値となるよう変化させ
る。

【００２１】ここで、燃料に対する空気比を３．０〜
３．６として通常の触媒燃焼を行った場合の、触媒温度
と酸素濃度との関係を見ると、図２（ａ）のようになっ
ている。すなわち、酸素濃度が２１％，１８％，１５％
と変化しても触媒温度はほとんど変化しない。また、燃
焼反応は触媒上流側表面から触媒厚みの半分まででほぼ
終了している。

【００２２】上記したような通常の触媒燃焼状態から混
合室容器２１内に供給する一次燃焼用空気を１０〜３０
％程度減少させ、空気比で２．１〜２．８程度にする
と、図２（ｂ）のように酸素濃度が２１％と１５％との
間で比較的大きな温度差が生じてくる。そこで、燃料に
対する空気比の所定の変化量において生じる前記触媒体
の温度差をあらかじめ設定しておき、この温度差以上に
なったときに、酸素濃度が低下したとして燃料供給を停
止するようにすることで、酸欠状態での燃焼継続を回避
することが可能となる。触媒体の温度差は、燃料に対す
る空気比，冷却用空気の供給量などにより変化するた
め、装置によって設定する必要がある。

【００２３】上記通常の触媒燃焼状態における燃料と空
気との混合比（空気比が３．０〜３．６）による燃焼モ
ードを第１の燃焼モードとし、この第１の燃焼モードか
ら空気供給量を減少させた混合比（空気比が２．１〜
２．８）による燃焼モードを第２の燃焼モードとして、
これら各燃焼モードを、前記制御回路内の燃焼モード設
定手段により設定可能としててある。第２の燃焼モード
での燃焼は、強制的に不安定な燃焼条件としているた
め、第１の燃焼モードから第２の燃焼モードへの燃焼モ
ードの変更は、一定間隔（１から３時間程度）に１度な
るべく短時間で行うことが望ましい。

【００２４】さらに、前記制御回路には、前記二つの燃
焼モードでの熱電対１５による触媒体４のそれぞれの検
出温度相互間の変化量を算出する温度変化量算出手段
と、この温度変化量算出手段が算出した温度変化量に基
づき燃焼継続の可否を判断する判断手段とが備えられ、
判断手段の判断結果に基づき制御回路は本触媒燃焼装置
の燃料供給を継続するか停止するかの制御を行う。

【００２５】図３は、上記したような触媒燃焼装置にお
ける制御動作の一例を示すフローチャートである。ま
ず、燃焼開始から３時間経過したら（ステップ３０
１）、筐体１の表面に設けられた表示パネルに酸素濃度
の検知動作がなされる旨が表示され（ステップ３０
３）、使用者に知らせる。ここで、燃料及び一次燃焼用
空気供給量を第１の燃焼モードに設定し（ステップ３０
５）、このときの触媒体４の温度Ｔ₁を熱電対１５によ
り検出する（ステップ３０７）。次に、燃料供給量はそ
のままで一次燃焼用空気供給量を減少させて第２の燃焼
モードに設定し（ステップ３０９）、そのときの触媒体
４の温度Ｔ₂を検出する（ステップ３１１）。

【００２６】そして、第１の燃焼モード及び第２の燃焼
モードでの触媒体４の温度Ｔ₁，Ｔ ₂を比較し（ステッ
プ３１３）、Ｔ₁−Ｔ₂の値が所定値Ｔａより大きい場
合、つまり第２の燃焼モードでの触媒体４の温度Ｔ₂が
第１の燃焼モードでの触媒体４の温度Ｔ₁より所定温度
下がった場合には、前記図２（ｂ）で示したように、酸
素濃度が人体に影響を及ぼすほど低下したとして、燃料
ポンプ２９を停止させて混合室容器２１内への燃料供給
を停止させ（ステップ３１５）、触媒燃焼を停止させ
る。Ｔ₁−Ｔ₂の値が所定値Ｔａ以下の場合には、酸素
濃度が人体に影響を及ぼすほど低下していないことにな
るので、燃焼を継続する（ステップ３１７）。

【００２７】このように、暖房器の運転過程における酸
素濃度の変化を、通常燃焼での第１の燃焼モードと、第
１の燃焼モードより空気供給量を減少させた第２の燃焼
モードとの間での触媒体４の温度変化により、把握でき
るので、高価な酸素センサが不要であるとともに、酸素
濃度検知のための触媒体も不要であるので、構造の複雑
化及びコスト高が防止される。しかも、この場合燃焼用
として触媒体が三つ設けられているが、触媒体の温度検
知には、両面を触媒体３，５に挟まれた最も高温になる
２段目の触媒体４を使用しているので、触媒温度の変化
量が大きくなるので、各条件下での所定値Ｔａも大きく
設定でき、正確な制御動作が行える。

【００２８】前記図３の制御例の変形例として、第１の
燃焼モードから第２の燃焼モードへの燃焼モードの切り
替え過程において、熱電対１５が検出する触媒体４の温
度の変化する速度から、第２の燃焼モードでの触媒体４
の温度Ｔ₂を推定し、推定した触媒体４の温度Ｔ₂と、
第１の燃焼モードでの触媒体４の温度Ｔ₁とを比較する
ことにより、酸素濃度を判断することが考えられる。こ
の場合には、不安定な燃焼状態である第２の燃焼モード
での燃焼時間が図３の制御例に比べて短縮化されるた
め、装置自体の安全性が向上することに加え、使用者が
設定した燃焼条件から外れる時間が短縮化されるので、
使用者にとって快適な暖房空間がより継続して得られる
ことになる。

【００２９】図４は、前記図１の触媒燃焼装置における
他の制御例を示している。ここでは、燃焼開始し（ステ
ップ４０１）、その直後に第１の燃焼モードに設定して
（ステップ４０３）、このときの触媒体４の温度Ｔ₁を
熱電対１５により検出する（ステップ４０５）。その
後、使用者の設定した燃焼条件により燃焼を継続させ、
この燃焼状態のまま３時間経過したら（ステップ４０
７）、筐体１の表面に設けられた表示パネルに酸素濃度
の検知動作がなされる旨が表示される（ステップ４０
９）。ここで、燃料及び一次燃焼用空気供給量を第２の
燃焼モードに設定し（ステップ４１１）、このときの触
媒体４の温度Ｔ₂を熱電対１５により検出する（ステッ
プ４１３）。その後は、前記図３の制御例と同様に、第
２の燃焼モードでの触媒体４の温度Ｔ₂が、第１の燃焼
モードでの触媒体４の温度Ｔ₁より所定温度下がった場
合には、燃料供給を停止し、そうでない場合には燃焼を
継続する。温度Ｔ₂が温度Ｔ₁より所定値Ｔａの動作を
行う。この制御例においても、使用者の設定した燃焼条
件から外れる時間が短時間で済むという利点がある。

【００３０】図５は、前記図１の触媒燃焼装置における
さらに他の制御例を示している。これは、図３に示した
ような酸素濃度を把握するための制御に加え、触媒体の
劣化を判断して燃焼継続の可否を判断するようにしたも
のである。

【００３１】燃焼開始から、第２の燃焼モードにて触媒
体４の温度Ｔ₂を検出する動作（ステップ３１１）まで
は、前記図３の制御例と同様である。その後、第１の燃
焼モードに対し燃料供給量はそのままで一次燃焼用空気
供給量を増加させて、燃料及び一次燃焼用空気供給量を
第３の燃焼モードに設定し（ステップ５０１）、このと
きの触媒体４の温度Ｔ₃を検出する（ステップ５０
３）。

【００３２】その後は、図３と同様に第１，第２の各燃
焼モードでの触媒体４の温度Ｔ₁，Ｔ₂を比較して燃焼
継続の可否を判断し、燃焼継続の場合（ステップ３１
７）には、第１，第３の各燃焼モードでの触媒体４の温
度Ｔ₁，Ｔ₃を比較し（ステップ５０５）、Ｔ₁−Ｔ₃
の値が所定値Ｔｂより大きい場合、つまり第３の燃焼モ
ードでの触媒体４の温度Ｔ₃が第１の燃焼モードでの触
媒体４の温度Ｔ₁より所定温度下がった場合には、燃焼
が通常通り行われず触媒体４が劣化したとして、燃料ポ
ンプ２９を停止させ混合室容器２１内への燃料供給を停
止する（ステップ３１５）。これにより、燃焼可変幅の
狭くなった劣化触媒体による臭気の原因となる未燃の燃
料の通過（スリップ）が防止される。一方、Ｔ₁−Ｔ₃
の値が所定値Ｔｂ以下の場合には、通常通り触媒燃焼が
行われ触媒体４が劣化していないとして、燃焼を継続す
る（ステップ３１７）。

【００３３】なお、上記した触媒体の劣化判断制御にお
いても、図３の制御例の変形例と同様に、第１の燃焼モ
ードから第３の燃焼モードへの燃焼モードの切り替え過
程において、熱電対１５が検出する触媒体４の温度の変
化する速度から、第３の燃焼モードでの触媒体４の温度
Ｔ₃を推定し、推定した触媒体４の温度Ｔ₃と、第１の
燃焼モードでの触媒体４の温度Ｔ₁とを比較することに
より、触媒体の劣化判断を行ってもよい。

【００３４】図６は、前記図１の触媒燃焼装置における
触媒劣化に対する他の制御例を示すフローチャートであ
る。触媒が活性化する温度に予熱した触媒体３に、燃焼
開始のための燃料及び燃焼用空気を供給し、燃料供給を
開始してから所定時間経過した時点で（ステップ６０
１）、触媒体４の温度を熱電対１５により検出し（ステ
ップ６０３）、触媒体４が燃焼反応温度（燃料と燃焼用
空気の条件により異なるが、通常６００℃）に達してい
るかどうかを判断後（ステップ６０５）、達していない
場合には、触媒体４が劣化しているとして燃料供給を停
止させ（ステップ６０７）、達している場合には、燃焼
を継続する（ステップ６０９）。これにより、劣化した
触媒体による燃焼継続を避けることができる。

【００３５】実際に、劣化していない触媒体と、劣化し
て活性が低下した触媒とを比較すると、前者が１分以内
に燃焼反応温度に達して安定するのに対し、後者は燃焼
反応温度に達するまでの時間は前者に対して２倍以上と
長くなる傾向が認められる。劣化した触媒体と劣化して
いない触媒体の各サンプルについて、燃焼反応温度に達
するまでの時間を測定した結果、劣化サンプルＡが５分
４０秒、同Ｂが７分１０秒、同Ｃが４分２９秒であるの
に対し、未劣化サンプルは１分以内に安定化温度の９０
％に達することが判明した。

【００３６】図７は、劣化した触媒体のサンプルにおい
て、時間ｔ₁にて燃料供給を行い、燃焼反応温度である
６００℃に達するまでに、破線で示す上流側表面温度で
約３００秒程度（時間ｔ₂）かかり、一点鎖線で示す下
流側表面温度ではさらに１７０秒程度（時間ｔ₃）余計
にかかっていることを示している。なお、実線は燃焼用
空気供給量である。一方、図８は、未劣化サンプルにお
いて、燃料供給を開始する時間ｔ₁から６００℃に達す
る時間ｔ₂までに要する時間が、上流側表面及び下流側
表面共に４０秒程度であることを示している。

【００３７】このように、上記図６の制御例では、触媒
燃焼開始時に触媒体の劣化を判断するため、劣化触媒に
よる未燃燃料の発生（スリップにより発生）防止効果
を、向上させることが可能となる。また、燃焼開始毎に
劣化判断を行うため、装置自体の安全性が向上する。さ
らに、劣化判断だけのための操作が不要であり、着火時
の操作を妨害することもないため、効率的である。

【００３８】図９は、前記図１の触媒燃焼装置における
触媒劣化を判断するためのさらに他の制御例を示すフロ
ーチャートである。これは前記図６の制御例と同様に、
触媒が活性化する温度に予熱した触媒体３に、燃焼開始
のための燃料及び燃焼用空気を供給し、燃料供給開始か
らの触媒体４の温度変化量を測定し（ステップ９０
１）、変化量が所定値より小さいかどうかを判断後（ス
テップ９０３）、変化量が所定値より小さい場合には触
媒体４が劣化しているとして燃料供給を停止し（ステッ
プ９０５）、変化量が所定値より大きい場合には、燃焼
を継続する（ステップ９０７）。

【００３９】この例では、前記図６の制御例に比べ、燃
焼開始の初期の時点で劣化判断を行うため、劣化触媒体
の使用による臭気発生を、より確実に防ぐことが可能と
なる。

【００４０】図１０は、この発明の他の実施例を示す触
媒燃焼装置を用いた暖房器の断面図である。この実施例
は、前記図１の触媒燃焼装置に対し、触媒体３の上流側
の燃焼空間にて、混合室容器２１の近傍に白金族触媒を
担持したセラミックヒータ３５を設置し、このセラミッ
クヒータ３５の温度を触媒体の温度として捕え、酸素濃
度を把握して燃焼継続の可否を判断するようにしたもの
である。

【００４１】セラミックヒータ３５は、電極３７を通じ
て所定温度になるように電力が供給されるもので、セラ
ミックヒータ３５には熱電対３９が設置され、熱電対３
９の検出信号は触媒体の温度信号として制御基板１７の
制御回路に入力される。熱電対３９の検出信号に基づく
制御回路の制御例としては、前記図１に示した触媒燃焼
装置でのものと同様でよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、第１の燃焼モードから、空気供給量を変化させた
状態の第２の燃焼モードに移行する間には、酸素濃度の
低下あるいは触媒体の劣化に伴って触媒体の温度が変化
するので、前記二つの燃焼モード相互間での触媒体の温
度変化を温度変化量算出手段が算出し、この算出値に基
づいて酸素濃度あるいは触媒体の劣化が把握でき、これ
によって燃焼継続の可否の判断が可能となる。このよう
な燃焼継続の可否判断には、高価な酸素センサが不要で
あるとともに、酸素濃度検知のための触媒体も不要であ
って、触媒体の温度を検知する構成とすればよいので、
構造の複雑化及びコスト高が防止されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す触媒燃焼装置を用い
た暖房器の断面図である。

【図２】触媒温度と酸素濃度との関係を触媒の厚さ方向
に沿って示した温度特性図である。

【図３】図１の触媒燃焼装置における制御動作の一例を
示すフローチャートである。

【図４】図１の触媒燃焼装置における他の制御例を示す
フローチャートである。

【図５】図１の触媒燃焼装置におけるさらに他の制御例
を示すフローチャートである。

【図６】図１の触媒燃焼装置における触媒劣化判断の他
の制御例を示すフローチャートである。

【図７】劣化した触媒体による燃焼開始からの温度変化
特性図である。

【図８】未劣化の触媒体による燃焼開始からの温度変化
特性図である。

【図９】図１の触媒燃焼装置における触媒劣化判断のさ
らに他の制御例を示すフローチャートである。

【図１０】この発明の他の実施例を示す触媒燃焼装置を
用いた暖房器の断面図である。

【符号の説明】

４触媒体１５熱電対（温度検出手段）１７制御基板（燃焼モード設定手段，温度変化量算出
手段，判断手段）２５燃焼用空気供給ファン（空気供給手段）２９燃料ポンプ（燃料供給手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平澤房男神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝住空間システム技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料を供給する燃料供給手段と、燃焼用
空気を供給する空気供給手段と、前記燃料と空気との混
合気が供給されて触媒燃焼を生起させる触媒体と、この
触媒体の温度を検出する温度検出手段と、前記触媒体の
燃焼中に、あらかじめ設定した燃料と空気との混合比に
よる第１の燃焼モードから、空気供給量を減少させた状
態の混合比による第２の燃焼モードに変化させる燃焼モ
ード設定手段と、前記二つの燃焼モードでの前記温度検
出手段による触媒体のそれぞれの検出温度相互間の変化
量を算出する温度変化量算出手段と、この温度変化量算
出手段が算出した温度変化量に基づき燃焼継続の可否を
判断する判断手段とを有することを特徴とする触媒燃焼
装置。
【請求項２】燃料を供給する燃料供給手段と、燃焼用
空気を供給する空気供給手段と、前記燃料と空気との混
合気が供給されて触媒燃焼を生起させ、相互に直列に配
置された複数の触媒体と、この複数の触媒体のうち前記
混合気が供給される側から２番目の触媒体の上流側表面
温度を検出する温度検出手段と、前記触媒体の燃焼中
に、あらかじめ設定した燃料と空気との混合比による第
１の燃焼モードから、空気供給量を減少させた状態の混
合比による第２の燃焼モードに変化させる燃焼モード設
定手段と、前記二つの燃焼モードでの前記温度検出手段
による触媒体のそれぞれの検出温度相互間の変化量を算
出する温度変化量算出手段と、この温度変化量算出手段
が算出した温度変化量に基づき燃焼継続の可否を判断す
る判断手段とを有することを特徴とする触媒燃焼装置。
【請求項３】温度変化量算出手段は、第１の燃焼モー
ドから第２の燃焼モードに変化させたときの触媒体温度
の変化速度を算出する構成としたことを特徴とする請求
項１または２記載の触媒燃焼装置。
【請求項４】燃焼モード設定手段は、第１の燃焼モー
ドを触媒体の燃焼開始直後に設定する構成としたことを
特徴とする請求項１または２記載の触媒燃焼装置。
【請求項５】燃料を供給する燃料供給手段と、燃焼用
空気を供給する空気供給手段と、前記燃料と空気との混
合気が供給されて触媒燃焼を生起させる触媒体と、この
触媒体の温度を検出する温度検出手段と、前記触媒体の
燃焼中に、あらかじめ設定した燃料と空気との混合比に
よる第１の燃焼モードから、空気供給量を増加させた状
態の混合比による第３の燃焼モードに変化させる燃焼モ
ード設定手段と、前記二つの燃焼モードでの前記温度検
出手段による触媒体のそれぞれの検出温度相互間の変化
量を算出する温度変化量算出手段と、この温度変化量算
出手段が算出した温度変化量に基づき燃焼継続の可否を
判断する判断手段とを有することを特徴とする触媒燃焼
装置。
【請求項６】燃料を供給する燃料供給手段と、燃焼用
空気を供給する空気供給手段と、前記燃料と空気との混
合気が供給されて触媒燃焼を生起させ、相互に直列に配
置された複数の触媒体と、この複数の触媒体のうち前記
混合気が供給される側から２番目の触媒体の上流側表面
温度を検出する温度検出手段と、前記触媒体の燃焼中
に、あらかじめ設定した燃料と空気との混合比による第
１の燃焼モードから、空気供給量を増加させた状態の混
合比による第３の燃焼モードに変化させる燃焼モード設
定手段と、前記二つの燃焼モードでの前記温度検出手段
による触媒体のそれぞれの検出温度相互間の変化量を算
出する温度変化量算出手段と、この温度変化量算出手段
が算出した温度変化量に基づき燃焼継続の可否を判断す
る判断手段とを有することを特徴とする触媒燃焼装置。
【請求項７】燃料を供給する燃料供給手段と、燃焼用
空気を供給する空気供給手段と、前記燃料と空気との混
合気が供給されて触媒燃焼を生起させる触媒体と、この
触媒体近傍に設けられ触媒を担持したヒータと、このヒ
ータの温度を検出する温度検出手段と、前記触媒体の燃
焼中に、あらかじめ設定した燃料と空気との混合比によ
る第１の燃焼モードから、空気供給量を減少させた状態
の混合比による第２の燃焼モードに変化させる燃焼モー
ド設定手段と、前記二つの燃焼モードでの前記温度検出
手段によるヒータのそれぞれの検出温度相互間の変化量
を算出する温度変化量算出手段と、この温度変化量算出
手段が算出した温度変化量に基づき燃焼継続の可否を判
断する判断手段とを有することを特徴とする触媒燃焼装
置。
【請求項８】燃料を供給する燃料供給手段と、燃焼用
空気を供給する空気供給手段と、前記燃料と空気との混
合気が供給されて触媒燃焼を生起させる触媒体と、この
触媒体の温度を検出する温度検出手段と、前記触媒体を
所定温度まで予熱する予熱手段と、この予熱手段により
触媒体が所定温度に達して触媒燃焼が開始されてから、
所定時間経過後での前記温度検出手段が検出した触媒体
温度に基づき、燃焼継続の可否を判断する判断手段とを
有することを特徴とする触媒燃焼装置。
【請求項９】判断手段は、触媒燃焼開始時からの時間
経過に伴う触媒体温度の変化速度に基づき、燃焼継続の
可否を判断する構成としたことを特徴とする請求項８記
載の触媒燃焼装置。