JPH08100906A - 触媒燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 触媒の熱を気化器に効率良く伝達することが
出来て、気化器の消費電力を低減することが出来る触媒
燃焼装置を提供する。 【構成】 本発明は、気化器３で気化した液体燃料およ
び燃焼用空気が供給され、これ等を均一に混合する予混
合部５と、この予混合部５で形成された予混合ガスが供
給され燃焼反応を形成する触媒１１、１３とを備えた燃
焼触媒装置１において、予混合部５内に触媒１１と対向
して気化器３を配置したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料ガスもしくは燃料
と空気の混合ガスを触媒燃焼させて温風を発生させる触
媒燃焼装置に係り、特に灯油を燃料とする強制循環式の
石油暖房装置に好適な触媒燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃焼と空気の混合ガスを触媒燃焼させて
温風を発生させる触媒燃焼装置は、予混合部と、予混合
部へ燃料と空気とを供給する供給手段と、予混合部で形
成された混合ガスが流入する燃焼筒とを備えている。燃
焼筒内には混合ガスと燃焼反応する触媒が配置されてい
る。また、触媒燃焼装置は、燃焼筒内で触媒燃焼時の放
出される燃焼反応熱を温風にする送風手段が設けられて
いる。

【０００３】予混合部には、通電により発熱するヒータ
を備えた気化器が設けられており、供給された燃料を加
熱して気化させる。また、予混合部には燃焼用の空気が
供給され、気化された燃料と混合されて混合ガスが形成
される。

【０００４】そして、触媒燃焼装置の運転を開始する
と、気化器のヒータへの通電が開始されて、供給された
燃料が気化される。気化した燃料ガスは供給された燃焼
用空気と混合されて混合ガスが形成される。この混合ガ
スは燃焼筒内に流入し、触媒と接触して燃焼反応する。
この燃焼反応により放出された燃焼反応熱は、送風手段
により温風となって室内等に供給される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
触媒燃焼装置では、燃料を気化させるために、運転開始
と同時に気化器のヒータに通電が開始され、運転中にも
燃料を気化させるために気化器のヒータに通電される。
このため、触媒燃焼装置の運転中の気化器の消費電力が
高くついていた。

【０００６】そこで、燃焼反応により高温となっている
触媒の熱を利用して燃料を気化させることが考えられる
が、気化器と触媒が遠い場合には、触媒の熱を気化器に
効率良く伝達することができない。

【０００７】本発明は、上記事情を考慮して、触媒の熱
を気化器に効率良く伝達することが出来て、気化器の消
費電力を低減することが出来る触媒燃焼装置の提供を目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明は、気化器で気化した液体燃料およ
び燃焼用空気が供給され、これ等を均一に混合する予混
合部と、この予混合部で形成された予混合ガスが供給さ
れ燃焼反応を形成する触媒とを備えた燃焼触媒装置にお
いて、前記予混合部内に触媒と対向して前記気化器を配
置したことを特徴としている。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明であって、触媒の燃焼面と対向して触媒より小径の熱
回収板を前記気化器に設けたことを特徴としている。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明であって、前記熱回収板の触媒への対向面を触媒側へ
突出する曲面に形成したことを特徴としている。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明であって、前記熱回収板の触媒への対向面を輻射率の
大きい材料で形成したことを特徴としている。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明であって、気化器の触媒と対向する対向面を鏡面仕上
げとしたことを特徴としている。

【００１３】請求項６記載の発明は、気化器で気化した
液体燃料および燃焼用空気が供給され、これ等を均一に
混合する予混合部と、この予混合部で形成された予混合
ガスが供給され燃焼反応をを形成する触媒とを備えた燃
焼触媒装置において、燃焼筒の内壁を輻射率の小さい反
射面で形成したことを特徴としている。

【００１４】請求項７記載の発明は、気化器で気化した
液体燃料および燃焼用空気が供給され、これ等を均一に
混合する予混合部と、この予混合部で形成された予混合
ガスが供給され燃焼反応を形成する触媒とを備えた燃焼
触媒装置において、触媒反応面と対向する面を輻射率の
小さい球面で形成し、この球面の焦点位置に気化器を配
置したことを特徴としている。

【００１５】請求項８記載の発明は、気化器で気化した
液体燃料および燃焼用空気が供給され、これ等を均一に
混合する予混合部と、この予混合部で形成された予混合
ガスが供給され燃焼反応を形成する触媒とを備えた燃焼
触媒装置において、前記上流側触媒を、中央部分が混合
ガスの流方向の下流側に向けて突出する断面山形形状に
形成したことを特徴としている。

【００１６】

【作用】請求項１記載の発明によれば、混合ガスと燃焼
反応して高温になった触媒の反応面からの輻射熱が、触
媒と対向する位置に配置された気化器に効率良く取り込
まれ、この輻射熱により燃料が気化される。このため、
気化器への通電量を低減することが出来る。

【００１７】請求項２記載の発明によれば、混合ガスと
燃焼反応して高温になって触媒の反応面からの輻射熱
が、熱回収板によって効率良く気化器に伝達される。

【００１８】請求項３記載の発明によれば、熱回収板の
触媒への対向面を触媒側へ突出する曲面に形成すること
により、熱回収板の触媒への対向面の表面積が平面の場
合と比較して大きくなり、触媒の反応面からの輻射熱を
より多く取り込むことが出来る。

【００１９】請求項４記載の発明によれば、混合ガスと
燃焼反応して高温になって触媒の反応面からの輻射熱
が、熱回収板によって効率良く気化器に伝達される。こ
の場合、熱回収板の触媒への対向面に輻射率の大きい材
料で形成することにより、気化器への熱回収率がより向
上する。

【００２０】請求項５記載の発明によれば、気化器の触
媒と対向する対向面を鏡面仕上げとすることにより、触
媒の反応面からの輻射熱により気化器が過熱することが
なくなり、気化器の設定温度で燃料を気化させることが
出来る。

【００２１】請求項６記載の発明によれば、触媒の反応
面からの輻射熱を燃焼筒の内壁で反射して気化器に吸収
させることにより、気化器に効率良く熱を取り込むこと
が出来る。この場合、燃焼筒の内壁を輻射率の小さい反
射面で形成することにより、気化器が過熱されることに
なり、気化器の設定温度で燃料を気化させることが出来
る。

【００２２】請求項７記載の発明によれば、触媒の反応
面からの輻射熱は燃焼筒の内壁で反射して気化器に吸収
させる。この場合、燃焼筒の触媒反応面と対向する面を
輻射率の小さい球面で形成し、この球面の焦点位置にに
気化器を配置したことにより、触媒の輻射が気化器に集
中して過熱されることになり、気化器の設定温度で燃料
を気化させることが出来る。

【００２３】請求項８記載の発明によれば、供給手段に
より供給された燃料と空気は予混合部で均一に混合され
て混合ガスが形成される。この混合ガスは燃焼筒内に流
入し、上流側触媒に接触して燃焼反応する。この燃焼反
応により反応熱が放出される。また、下流側触媒と混合
ガスが接触して燃焼反応し、反応熱が放出される。

【００２４】この場合、燃焼筒を流れる混合ガスの流速
は、中央部が速く、燃焼筒の内壁に近い部分を遅い。こ
のため、上流側触媒の中央部には混合ガスが早く接触し
て燃焼反応が開始され、燃焼筒の内壁に近い部分、すな
わち触媒の外周側は燃焼反応が遅く開始される。このた
め、気化器に対して触媒からの輻射を集中させることが
可能となり熱回収効果が促進できる。さらに、上流側触
媒の燃焼温度の分布にむらが生じ、下流側触媒の燃焼も
同様に中央部の温度が高く、外周側は低くなるが、上流
側触媒を、中央部分が混合ガスの下流側に向けて突出す
る断面山形状に形成したことにより、均一な温度分布と
なる。また、上流側触媒の温度分布を均一にすることに
より、下流側触媒の温度分布も均一にすることが出来
る。

【００２５】

【実施例】以下、本発明に係る触媒燃焼装置の実施例に
ついて図面を用いて説明する。

【００２６】第１実施例 図１は、第１実施例の触媒燃焼装置１を示す。この触媒
燃焼装置１は、供給された燃料を気化器３で気化させて
燃料と空気との混合ガスを形成する予混合部５と、この
予混合部５へ燃料と空気とを供給する供給手段７と、予
混合部５で形成された混合ガスが流入する燃焼筒９とを
有している。また、触媒燃焼装置１は、燃焼筒９内に配
置された上流側触媒１１と、この上流側触媒１１の上部
に配置された下流側触媒１３と、上流側触媒１１及び下
流側触媒１３と混合ガスとの燃焼反応による燃焼反応熱
を燃焼筒９に送風することにより温風にする送風手段１
５とを有している。また、本実施例では、上流側触媒１
１の燃焼反応面１１ａと対向する位置に予混合部５の気
化器３が配置されている。

【００２７】予混合部５は、燃料を気化させる気化器３
と、この気化器３を覆うと共に、気化器３との間に予混
合室１７を形成するカバー１９とからなる。気化器３
は、中央部分にヒータ２１が設けられ、このヒータ２１
の周囲に後述する送油パイプ２３と連通された混合通路
２５が形成されている。この混合通路２５の周囲には、
送風パイプ２７と連通された送風通路２９が形成されて
いる。この送風通路２９と混合通路２５とは、複数の開
口で連通されている。また、混合通路２５の上端部に
は、予混合室１７内に向けて開口するノズル３１が形成
されている。

【００２８】この予混合部５は、本体ケース５３の内部
を上部室５５及び下部室５７に区画するベース部５９に
固定されている。気化器３の上部は燃焼筒９内に突設さ
れており、上部カバー３３で覆われている。この上部カ
バー３３には、予混合室１７と燃焼筒９内とを連通する
複数の流入口３５が設けられている。また、予混合室１
７内には、温度検出器８３が配置されている。この温度
検出器８３は、予混合室１７内の混合ガスの温度を検出
する。

【００２９】そして、混合通路２５に送られた燃料がヒ
ータ２１により気化されて燃料ガスとなり、送風通路２
９から混合通路２５内に送られた空気と共にノズル３１
から予混合室１７内に排出される。予混合室１７内に排
出された燃料ガスと空気との混合ガスは、予混合室１７
内で均一に混合され、上部カバー３３の流入口３５から
燃焼筒９内に流入される。また、混合通路２５及び送風
通路２９には、供給手段７により、燃料及び空気がそれ
ぞれ供給される。

【００３０】供給手段７は、燃料供給部３７と空気供給
部３９とからなる。燃料供給部３７は、燃料タンク４１
と混合通路２５とを連通する送油パイプ２３と、この送
油パイプ２３の途中に設けられた燃料ポンプ４５とから
なる。燃料ポンプ４５の作動により燃料タンク４１から
燃料（灯油）が送油パイプ２３を通って予混合部５に送
られる。また、空気供給部３９は、ファン４７と送風パ
イプ２７とからなり、送風パイプ２７の途中には、ヒー
タ５１が設けられている。そして、ファン４７の作動に
より送風パイプ２７を通って空気が予混合部５に送り込
まれる。この場合、送り込まれた空気はヒータ５１によ
り加熱されている。送り込まれた燃料と空気は予混合部
５で混合されて、燃焼筒９に流入される。

【００３１】燃焼筒９は、燃焼室６１内に配置されてい
る。この燃焼室６１は、上部室５５が壁部６３で送風室
６５と区画されて形成されている。燃焼筒９は、ベース
部５９上に固定された筒体６７と、筒体６７の上方の開
口部６７ａに連結された排気筒６９とからなる。筒体６
９の高さ方向の中間部には、上流側触媒１１、下流側触
媒１３が所定の間隔をあけて２段に配置されている。ま
た、これらの触媒１１、１３の間は密閉状に形成されて
おり、上流側触媒１１を通過した混合ガスが自然な流れ
で上昇するようになっている。また、これらの触媒１
１、１３間には、温度検出器７１が配置されており、常
時温度が検出されるようになっている。

【００３２】上記触媒１１、１３は、ステンレス等の金
属の担体の表面に、触媒層がコーティング等により担持
されて形成されている。担体は、混合ガスの流方向の上
流側と下流側にそれぞれ開口するハニカム構造に形成さ
れ、混合ガスがハニカム構造の各セル内を流れるように
なっている。触媒層はアルミナ粒子の表面に高温でも劣
化しにくい貴金属（例えばパラジウム）を付着して形成
されている。そして、触媒層の近傍を混合ガスが流れる
と、混合ガス中のメタンガスと酸素が貴金属に吸着し、
反応して二酸化炭素と水（水蒸気）を生成し反応熱を放
出する。

【００３３】そして、上記上流側触媒１１及び下流側触
媒１３と混合ガスの燃焼反応により放出された反応熱に
送風手段１５によって取り入れられた空気が吹き付けら
れる。

【００３４】送風手段１５は、本体ケース５３の背面壁
７３に設けた空気取り入れ口７５と、背面壁７３に固定
された対流ファン７７と、壁部６３に設けた空気流入口
７９とからなる。対流ファン７７の回転により、空気取
り入れ口７５から本体ケース５３内に空気が取り入れら
れ、空気流入口７９から燃焼室６１内に流入される。燃
焼室６１内に流入した空気は、温度が上昇した燃焼筒に
吹き付けられて温風となり吹出し口８１から室内に供給
される。

【００３５】次に、この触媒燃焼装置１の作用について
説明する。触媒燃焼装置１の運転を開始すると、ファン
４７が作動し、同時に予熱用ヒータ５１が通電されて送
風パイプ２７内の空気の温度が上昇する。温度が上昇し
た空気は予混合部５を通過して燃焼筒９内に送られ、上
流側触媒１１を通過する。これにより、上流側触媒１１
の温度が上昇を始める。その間、上流側触媒１１の表面
温度は温度検出器７１によって検出されている。

【００３６】それと同時に気化器３のヒータ２１に通電
されて気化器２１を加熱する。気化器２１の温度は、温
度検出器８３により検出される。この気化器３の温度が
最適温度になり、上流側触媒１１の表面温度が４００℃
以上になったとき燃料ポンプ４５を始動させて、燃料タ
ンク４１から燃料を気化器３内に供給する。気化器３内
に供給された燃料は混合通路２５内に送られ、ヒータ２
１により加熱されて気化され燃料ガスとなる。この燃料
ガスはファン４７により供給され、ヒータ５１により加
熱された空気と共に、予混合室１７内に送られて均一に
混合された後に、上部カバー３３の流入口３５から燃焼
筒９内に流入される。そして、活性温度に予熱されてい
る上流側触媒１１と接触して燃焼反応し、二酸化炭素と
水とを生成すると共に、反応熱を放出する。この燃焼反
応熱により燃焼筒９の温度が上昇し、対流ファン７７に
よって取り入れられた空気が吹き付けられて、本体ケー
ス５３の吹出し口８１から温風となって吹き出される。

【００３７】本実施例の触媒燃焼装置１では、上流側触
媒１１と気化器３とが対向した位置に配置されているの
で、燃焼反応を開始して高温となった上流側触媒１１の
反応面１１ａからの輻射熱が上部カバー３３を介して気
化器３に効率良く取り込まれるため、気化器３の効率を
高めることが出来る。これにより、気化器３への通電量
を低減することが出来て、気化器３の消費電力を低減す
ることが出来る。

【００３８】また、本実施例によれば、燃焼筒９内に２
個の触媒１１、１３を混合ガスの流方向に沿って所定の
距離をおいて配置し、これらの触媒１１、１３間を密閉
状したことにより、簡単な構造になり、暖房器具の小型
化が可能となる。また、簡単な構造なので、製造工程も
簡単になる。

【００３９】さらに、本実施例によれば、触媒の温度を
過度の上昇させることがないので、触媒の熱劣化を早め
ることがなく、寿命を延ばすことが出来る。

【００４０】また、触媒１１、１３間を密閉状としたこ
とにより、２次燃焼用空気を触媒１１、１３間に供給す
る必要がないので、２次燃焼用空気の供給量を制御する
必要がなくなり、予混合部５に供給する燃料と燃焼用空
気の供給量を制御するだけで燃焼量を調節することが出
来、制御が容易になる。

【００４１】また、２個の触媒１１、１３を２段に積層
することにより、各触媒１１、１３の面積を小さくする
ことが出来るため、低燃焼量時の不安定な燃焼状態を防
止することが出来て、安定した燃焼を得ることが出来
る。また、２つの触媒１１、１３により大面積を有して
いるので、高燃焼量まで燃焼させることが出来る。従っ
て、広い暖房可変幅を有する。

【００４２】また、小型の触媒を積層させているので、
低燃焼時に混合ガスの供給量が少なくっても、温度が低
下したりむらが生じることがなく、安定して燃焼させる
ことが出来るので、クリーンな排ガスとなる。

【００４３】また、上記実施例では、触媒１１、１３が
ハニカム構造体に形成されているので、混合ガスの自然
な流を整流することが出来、温度分布にむらがなくな
り、安定した燃焼を行うことが出来、これによっても、
クリーンな排ガスを排出することが出来る。

【００４４】次に第１実施例の変形例について図２を用
いて説明する。本実施例の触媒燃焼装置８５は、上流側
触媒８７を導電性の自己発熱型の触媒を用いた例であ
る。

【００４５】図２に示すように、予混合部５の気化器３
が対向する上流側触媒１１には、下流側触媒１３側に電
極８９の一端が接続されている。電極の他端は筒体６７
の外部へ引き出されて、図示しない電源と接続されてい
る。また、この実施例の触媒燃焼装置８５は、送風パイ
プ２７内にヒータが設けられていない。

【００４６】そして、触媒燃焼装置８５の運転を開始す
ると、ファン４７が作動すると共に、上流側触媒８７に
通電される。また、同時に気化器３のヒータ２１にも通
電される。そして、上流側触媒８５の表面温度が温度検
出器７１により検出され、その温度が活性温度（４００
℃）以上になり、気化器３のヒータ２１が最適温度にな
ったとき、燃料ポンプ４５を作動させて燃料を予混合部
５に供給する。そして、予混合部５で燃料と空気とを均
一に混合して混合ガスを形成する。この混合ガスは燃焼
筒９内に流入して上流側触媒８５と燃焼反応する。

【００４７】本変形例によれば、上記実施例と同様に上
流側触媒８７と気化器３とが対向した位置に配置されて
いるので、燃焼反応を開始して高温となった上流側触媒
８７の反応面８７ａからの輻射熱を気化器３に効率良く
取り込むことが出来、気化器３の効率を高めることが出
来る。これにより、気化器３への通電量を低減すること
が出来て、消費電力を低減することが出来る。

【００４８】第２実施例 次に第２実施例について図２を用いて説明する。第２実
施例の触媒燃焼装置９１は、上流側触媒１１の燃焼面１
１ａと対向して上流側触媒１１より小径の熱回収板９３
を気化器３に設けた例である。

【００４９】図３に示すように、本実施例の触媒燃焼装
置９１の予混合部５は、気化器３の混合通路２５を形成
する壁部９５を上流側触媒１１側へ延長し、その先端部
に、上流側触媒１１に対向して熱回収板９３が固定され
ている。この熱回収板９３は、図４（ａ）、（ｂ）に示
すように、円板状で直径寸法Ｌ１が上流側触媒１１の直
径寸法Ｌ２より小さく形成されている。

【００５０】ここで、図４（ａ）に示すように、上流側
触媒１１の触媒反応面１１ａからの輻射熱は、燃焼筒９
の内部が閉じた系であるため、燃焼筒９の内部の壁面と
熱回収板９３で受け取られる。その際、燃焼筒９３の内
部が閉じた系で燃焼筒９の内部の壁面および熱回収板の
輻射率が同等と仮定すると、燃焼筒９の内部の形態係数
α１と熱回収板９３の形態係数α２との合計は１とな
る。すなわち、熱回収板９３の面積が大きいほど形態係
数α２は大きくなり熱回収率は良くなる。

【００５１】本実施例によれば、気化器３を上流側触媒
１１と対向した位置に配置し、気化器３に熱回収板９３
を触媒反応面１１ａに対して対向して設けたことによ
り、触媒の反応面１１ａからの輻射熱を効率良く気化器
３に取り込むことが出来る。従って、気化器３の消費電
力を低減することが出来る。

【００５２】次に第２実施例の変形例について図５を用
いて説明する。本実施例の触媒燃焼装置９７は、上流側
触媒９９を導電性の自己発熱型の触媒を用いた例であ
る。

【００５３】図５に示すように、予混合部５の気化器３
が対向する上流側触媒９９には、下流側触媒１３側に電
極８９の一端が接続されている。電極の他端は筒体６７
の外部へ引き出されて、図示しない電源と接続されてい
る。また、この実施例の触媒燃焼装置９７は、送風パイ
プ２７内にヒータが設けられていない。そして、触媒燃
焼装置９７の運転を開始すると、ファン４７が作動する
と共に、上流側触媒９９に通電される。また、同時に気
化器３のヒータ２１にも通電される。そして、上流側触
媒９９の表面温度が温度検出器７１により検出され、そ
の温度が活性温度（４００℃）以上になり、気化器３の
ヒータ２１が最適温度になったとき、燃料ポンプ４５を
作動させて燃料を予混合部５に供給する。そして、予混
合部５で燃料と空気とを均一に混合して混合ガスを形成
する。この混合ガスは燃焼筒９内に流入して上流側触媒
９９と燃焼反応する。

【００５４】本変形例においても、上記実施例と同様
に、上流側触媒９９の熱を効率良く気化器３内に取り込
むことが出来るので、気化器３の消費電力を低減するこ
とが出来る。

【００５５】第３実施例 次に第３実施例の触媒燃焼装置１０１について図６及び
図７を用いて説明する。本実施例の触媒燃焼装置１０１
は、上流側触媒１１の燃焼面１１ａと対向して上流側触
媒１１より小径の熱回収板９３を気化器３に設け、この
熱回収板９３の上流側触媒１１への対向面が、触媒１１
側へ突出する曲面１０３に形成した例である。

【００５６】図７に示すように、熱回収板９３は、気化
器３の混合通路２５を形成する壁部９５を上流側触媒１
１側へ延長し、その先端部に、上流側触媒１１に対向し
て固定されている。この熱回収板９３は円板状で直径寸
法が上流側触媒１１の直径寸法より小さく形成されてい
る。また、この熱回収板９３の触媒１１への対向面は、
中央部分が触媒１１側へ突出する弧状の曲面１０３に形
成されている。このため、上記第２実施例の平板状の熱
回収板９３より表面積が大きくなっている。

【００５７】本実施例によれば、熱回収板９３の触媒１
１への対向面が曲面１０３に形成されているので、上記
第２実施例の熱回収板９３より、熱の回収率が良くな
り、触媒１１の反応面１１ａからの輻射熱をより効率良
く気化器３に取り込むことが出来る。よって、気化器３
の消費電力を低減することが出来る。

【００５８】次に図８に示す第３実施例の第１の変形例
について説明する。本変形例は、熱回収板９３の触媒１
１への対向面１０５上に、半球状の複数の凸部１０７が
形成されている。この凸部１０７により、触媒１１への
対向面の表面積が全体として大きくなっている。これに
より、触媒１１の反応面１１ａからの輻射熱を効率良く
気化器３に取り込むことが出来、通電量を低減して気化
器３の消費電力をより低減することが出来る。

【００５９】次に図９に示す第３実施例の第２の変形例
について説明する。本変形例の触媒燃焼装置１０９は、
上流側触媒８７を導電性の自己発熱型の触媒を用いた例
である。

【００６０】この第２の変形例においても、熱回収板９
３の触媒９９への対向面が曲面１０３に形成されている
ので、上記第２実施例の熱回収板９３より、熱の回収率
が良くなり、触媒９９の反応面９９ａからの輻射熱をよ
り効率良く気化器３に取り込むことが出来る。よって、
気化器３の消費電力を低減することが出来る。

【００６１】第４実施例 次に図１０に示す第４実施例を説明する。本実施例は、
熱回収板９３の触媒１１への対向面１０５を、輻射率の
高い材料で形成した例である。すなわち、熱回収板９３
の触媒１１への対向面１０５上に、輻射率の高い材料１
１１がコーティングされている。

【００６２】本実施例によれば、触媒１１の反応面１１
ａと対向した位置に熱回収板９３を設けると共に、熱回
収板９３の触媒１１への対向面に輻射率の高い材料１１
１がコーティングされているので、気化器３に触媒１１
からの輻射熱を効率良く取り込むことが可能となり、燃
料を気化させる設定温度で気化器３を作動させることが
出来る。よって、気化器３の消費電力を低減することが
出来る。

【００６３】第５実施例 次に図１１に示す第５実施例について説明する。本実施
例は、熱回収板９３の触媒１１への対向面１０５をアル
ミ鏡面１１３とした例である。

【００６４】本実施例によれば、気化器３と触媒を対向
した位置に配置することにより、触媒１１の反応面１１
ａからの輻射熱を効率良く気化器３に取り込むことが出
来、気化器３の効率を高めることが出来る。

【００６５】さらに、触媒１１への対向面１０５をアル
ミ鏡面１１３としたことにより、気化器３内の燃料気化
温度が設定温度より過剰に上昇することがなくなるの
で、気化器３のガスを噴出するノズル３１および燃焼流
路内での燃料のタール化などを防止できる。また、燃料
気化の設定温度で触媒燃焼装置を運転することが出来、
気化器３の効率を向上することが出来る。よって、気化
器３の消費電力を低減することが出来ると共に、良好な
燃焼を行うことが出来る。

【００６６】第６実施例 次に図１２に示す第６実施例について説明する。本実施
例の燃焼触媒装置１１５は、燃焼筒９の内壁を放射率の
小さい反射面で形成している。

【００６７】図１２に示すように、上流側触媒１１とベ
ース部５９との間の内壁及び、上部カバー３３の周囲の
ベース部５９上は、輻射率の小さい材料でコーティング
された反射面１１７が形成されている。この反射面１１
７は、触媒１１の反応面１１ａからの輻射熱を気化器３
に向けて反射する。

【００６８】本実施例によれば、燃焼筒の内壁を放射率
の小さい反射面１１７で形成したことにより、触媒１１
の反応面１１ａからの輻射熱をこの反射面１１７で反射
して気化器３に吸収させ、効率良く気化器３に熱を取り
込むことが出来、気化器３の効率を向上することが出来
る。よって、気化器３への通電量を低減して、気化器３
の消費電力を少なくすることが出来る。

【００６９】次に図１４に示す本実施例の変形例につい
て説明する。本実施例の燃焼触媒装置１１９は、上流側
触媒１１として、導電性の自己発熱型の触媒を用いた例
である。

【００７０】本実施例においても、燃焼筒９の内壁を輻
射率の小さい反射面１１７形成したことにより、触媒１
１の反応面１１ａからの輻射熱をこの反射面１１７で反
射して気化器３に吸収させることにより、効率良く気化
器３に熱を取り込むことが出来、気化器３の効率を向上
することが出来る。よって、気化器３の消費電力を少な
くすることが出来る。

【００７１】第７実施例 次に第７実施例について図１４を用いて説明する。本実
施例の触媒燃焼装置１２１は、燃焼筒９の触媒反応面１
１ａ対向する面を輻射率の小さい球面１２３で形成し、
この球面１２３の焦点位置に気化器３を配置した例であ
る。

【００７２】図１４に示すように、ベース部５９と燃焼
筒９の内壁には、触媒１１の触媒反応面１１ａに対向し
て球面を有する反射板１２５が設けられている。この反
射板１２５の焦点位置に、気化器３のノズル３１が位置
している。また、この触媒燃焼装置１２１は、送風パイ
プ２７が球面１２３と触媒１１との間とファン４７とを
連通している。このため、ヒータ２１により気化された
燃料と燃焼用空気とが、球面１２３と触媒１１との間で
予混合されるようになっている。

【００７３】本実施例によれば、触媒１１の触媒反応面
１１ａからの輻射熱を球面１２３が反射して気化器３に
取り込むことにより、気化器３への熱回収率を向上する
ことが出来、気化器３の効率を高めることが出来る。よ
って、気化器３の消費電力を少なくすることが出来る。

【００７４】次に本実施例の変形例について図１５を用
いて説明する。本変形例の触媒燃焼装置１２７は、本実
施例の燃焼触媒装置１２７は、上流側触媒８７として、
導電性の自己発熱型の触媒を用いた例である。

【００７５】本実施例においても、触媒８７の触媒反応
面８７ａからの輻射熱を球面１２３が反射して気化器３
に取り込むことにより、気化器３への熱回収率を向上す
ることが出来、気化器３の効率を高めることが出来る。
よって、気化器３の消費電力を少なくすることが出来
る。

【００７６】第８実施例 次に第８実施例について図１６を用いて説明する。本実
施例の触媒燃焼装置１２９は、上流側触媒１３１とし
て、導電性の自己発熱型の触媒が用いられている。この
上流側触媒１３１は、中央部分が混合ガスの下流側に向
けて突出する断面山形形状に形成されている。

【００７７】上流側触媒１３１に混合ガスが接触する
と、燃焼反応して反応熱を放出する。また上流側触媒１
３１の触媒反応面１３１ａからの輻射熱は、気化器３に
吸収される。この場合、上流側触媒１３１ａが断面山形
状に形成されているので、触媒反応面１３１ａが凹面状
になり、気化器３に向けて輻射熱が効率良く輻射する。

【００７８】本実施例によれば、上流側触媒１３１を断
面山形状に形成することにより、上流側触媒１３１の反
応面１３１ａからの輻射熱が気化器３へ向けて輻射され
るので気化器３が効率良く熱を回収することが出来る。
従って気化器３の消費電力を低減することが出来る。

【００７９】また、本実施例によれば、下流側触媒１３
の触媒表面の温度を均一化することが出来る。すなわ
ち、燃焼筒９内を流れる混合ガスの流速は、中央部が速
く、燃焼筒９の内壁に近い部分を遅い。このため、図１
６に示すように、上流側触媒１３１の中央部分の表面温
度は低くなり、燃焼筒の内壁に近い部分、すなわち触媒
の外周側の表面温度は高くなる傾向がある。しかし、上
流側触媒を、中央部分が混合ガスの下流側に向けて突出
する断面山形状に形成したことにより、上流側触媒１３
１の中央部分に流れる混合ガスが、外周側を流れる混合
ガスより遅れるため、上流側触媒１３１の触媒表面温度
を均一にすることが出来る。また、上流側触媒１３１の
触媒表面温度を均一にすることが出来るので、下流側触
媒１３の触媒表面温度を均一にすることが出来る。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、気化器を上流側触媒と対向して配置してことによ
り、上流側触媒の輻射熱を気化器に取り込むことが出来
る。従って、気化器の消費電力を低減することが出来
る。

【００８１】請求項２の発明によれば、気化器を上流側
触媒と対向して配置すると共に、上流側触媒に対向する
熱回収板を気化器に設けたことにより、上流側触媒の輻
射熱を気化器に効率的に取り込むことが出来る。従っ
て、気化器の消費電力をより低減することが出来る。

【００８２】請求項３の発明によれば、熱回収板の触媒
への対向面を触媒側へ突出する曲面に形成することによ
り、熱回収板の触媒への対向面の表面積が平面の場合と
比較して大きくなり、触媒の反応面からの輻射熱をより
多く取り込むことが出来、気化器の消費電力を低減する
ことが出来る。

【００８３】請求項４の発明によれば、熱回収板の触媒
への対向面に輻射率の大きい材料で形成することによ
り、気化器の熱回収率が向上する。

【００８４】請求項５の発明によれば、気化器の触媒と
対向する対向面をアルミ鏡面とすることにより、触媒の
反応面からの輻射熱により気化器が過熱することがなく
なり、気化器の設定温度で燃料を気化させることが出来
る。

【００８５】請求項６の発明によれば、燃焼筒の内壁を
輻射率の小さい反射面で形成することにより、気化器が
過熱されることになり、気化器の設定温度で燃料を気化
させることが出来る。

【００８６】請求項７の発明によれば、燃焼筒の触媒反
応面と対向する面を輻射率の小さい球面で形成し、この
球面の反射焦点に気化器を配置したことにより、触媒の
輻射が気化器に集中して過熱されることになり、気化器
の設定温度で燃料を気化させることが出来る。

【００８７】請求項８の発明によれば、上流側触媒を、
中央部分が混合ガスの下流側に向けて突出する断面山形
状に形成したことにより、均一な温度分布となる。ま
た、上流側触媒の温度分布を均一にすることにより、下
流側触媒の温度分布も均一にすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の触媒燃焼装置を示す
断面図である。

【図２】本発明の第２実施例の変形例の触媒燃焼装置を
示す断面図である。

【図３】本発明に係る第２実施例の触媒燃焼装置を示す
断面図である。

【図４】第２実施例の触媒燃焼装置の気化器を示し、
（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。

【図５】第２実施例の触媒燃焼装置の変形例を示す断面
図である。

【図６】本発明に係る第３実施例の触媒燃焼装置を示す
断面図である。

【図７】第３実施例の触媒燃焼装置の気化器を示す側面
図である。

【図８】第３実施例の熱回収板の変形例を示し、（ａ）
は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図９】第３実施例の第２の変形例の触媒燃焼装置を示
す断面図である。

【図１０】本発明に係る第４実施例の触媒燃焼装置の気
化器を示す断面図である。

【図１１】本発明に係る第５実施例の触媒燃焼装置の気
化器を示す断面図である。

【図１２】本発明に係る第６実施例の触媒燃焼装置を示
す断面図である。

【図１３】第６実施例の触媒燃焼装置の変形例を示す断
面図である。

【図１４】本発明に係る第７実施例の触媒燃焼装置を示
す断面図である。

【図１５】本発明に係る第７実施例の触媒燃焼装置の変
形例を示す断面図である。

【図１６】本発明に係る第８実施例の触媒燃焼装置を示
す断面図である。

【図１７】第８実施例の触媒燃焼装置における触媒の直
径方向に対する触媒表面温度の状態を示す線図である。

【符号の説明】

１、８５、９１、９７、１０１、１０９、１１９ 燃焼
触媒装置 ３ 気化器 ５ 予混合部 ７ 供給手段 ９ 燃焼筒 １１、８７ 上流側触媒 １３ 下流側触媒 １５ 送風手段 ９３ 熱回収板 １０３ 曲面 １１１ 材料 １１３ アルミ鏡面 １１７ 反射面

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気化器で気化した液体燃料および燃焼用
   空気が供給され、これ等を均一に混合する予混合部と、
   この予混合部で形成された予混合ガスが供給され燃焼反
   応を形成する触媒とを備えた燃焼触媒装置において、前
   記予混合部内に触媒と対向して前記気化器を配置したこ
   とを特徴とする触媒燃焼装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発明であって、触媒の燃
   焼面と対向して触媒より小径の熱回収板を前記気化器に
   設けたことを特徴とする触媒燃焼装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の発明であって、前記熱回
   収板の触媒への対向面を触媒側へ突出する曲面に形成し
   たことを特徴とする触媒燃焼装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の発明であって、前記熱回
   収板の触媒への対向面を輻射率の大きい材料で形成した
   ことを特徴とする触媒燃焼装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の発明であって、気化器の
   触媒と対向する対向面を鏡面仕上げとしたことを特徴と
   する触媒燃焼装置。
6. 【請求項６】 気化器で気化した液体燃料および燃焼用
   空気が供給され、これ等を均一に混合する予混合部と、
   この予混合部で形成された予混合ガスが供給され燃焼反
   応を形成する触媒とを備えた燃焼触媒装置において、燃
   焼筒の内壁を輻射率の小さい反射面で形成したことを特
   徴とする触媒燃焼装置。
7. 【請求項７】 気化器で気化した液体燃料および燃焼用
   空気が供給され、これ等を均一に混合する予混合部と、
   この予混合部で形成された予混合ガスが供給され燃焼反
   応を形成する触媒とを備えた燃焼触媒装置において、触
   媒反応面と対向する面を輻射率の小さい球面で形成し、
   この球面の焦点位置に気化器を配置したことを特徴とす
   る触媒燃焼装置。
8. 【請求項８】 気化器で気化した液体燃料および燃焼用
   空気が供給され、これ等を均一に混合する予混合部と、
   この予混合部で形成された予混合ガスが供給され燃焼反
   応を形成する触媒とを備えた燃焼触媒装置において、前
   記上流側触媒を、中央部分が混合ガスの流方向の下流側
   に向けて突出する断面山形形状に形成したことを特徴と
   する触媒燃焼装置。