JPH08100912A - 触媒燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 触媒の劣化を抑えながら、小型でクリーンな
排ガス状態で低燃焼量から高燃焼量まで広い暖房可変幅
を有する触媒燃焼装置を提供する。 【構成】 本発明の触媒燃焼装置７１は、燃料と空気と
を均一に混合して燃料と空気の混合ガスを形成する予混
合部７３と、 この予混合部７３で形成された混合ガス
が流入する燃焼筒７７と、この燃焼筒７７と前記予混合
部７３とを混合ガスが通流可能に区画して配置されか
つ、通電により発熱し混合ガスと燃焼反応させる自己発
熱型の上流側触媒７９と、この上流側触媒７９の混合ガ
ス流方向の下流側に位置して前記燃焼筒７７に配置され
た下流側触媒８１と、前記上流側触媒７９及び下流側触
媒８１と混合ガスとの燃焼反応によって放出された燃焼
反応熱を、前記燃焼筒７７に送風して温風にする送風手
段１３とを有する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】図９は、燃焼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一般的な触
媒燃焼装置１を示す。この触媒燃焼装置１は、本体ケー
ス３内がベース部５により下部室７と上部室２５に区分
けされている。下部室７には、底壁９上に灯油が収容さ
れる燃料タンク１１が配置されている。この燃料タンク
１１の上部には、気化室１３がベース部５を貫通して配
置されている。気化室１３と燃料タンク１１とは送油パ
イプ１５で連通されている。また、送油パイプ１５の途
中には燃料ポンプ１７が配置されている。この燃料ポン
プ１７の作動により、燃料タンク１１の灯油が気化室１
３内に送られる。

【０００３】さらに、燃料タンク１１と気化室１３との
間には、ファン１９が配置されている。ファン１９は、
送風パイプ２１により気化室１３と連通されている。こ
のファン１９の作動により、燃焼用の空気が気化室１３
内に送られる。これにより、気化室１３内で、気化した
灯油と燃焼用空気とが混合されて燃焼用の混合ガスが形
成される。

【０００４】一方、本体ケース３の上部室２５は、燃焼
室２７と送風室２９とが壁部３１で区分けされている。
燃焼室２７内には、燃焼筒３３がベース部５上に固定さ
れている。この燃焼筒３３の内部に、上記気化室１３の
上部カバー２３が突設されている。上部カバー２３に
は、複数の流入口３５が形成されており、この流入口３
５から、混合ガスが燃焼筒３３内に送り込まれる。

【０００５】上部カバー２３の上方には、燃焼筒３３内
に所定の間隔で３段に触媒３７、３９、４１が積層され
ている。下段の触媒３７及び中段の触媒３９にはＬ字状
の電極４３の一端が連結されている。この電極４３他端
側は、燃焼筒３３の側壁４５に設けた吸気口４７から燃
焼筒３３の外方へ突出されている。また、上段の触媒３
７の上部には、排気筒４９が設けられている。

【０００６】さらに、燃焼筒３３の側壁４５には、各触
媒間に吸気口５１、５２がそれぞれ設けられている。こ
の吸気口５１、５２からは、２次燃焼用空気が燃焼筒３
３内に供給される。また、燃焼筒３３の外周には、外筒
５３が設けられている。燃焼筒３３の外周と外筒５３の
間には通気口５５が形成されている。この通気口５５
は、ベース部５に設けた通気口５６により下部室７内と
連通されている。

【０００７】送風室２９は、本体ケース３内の背面側に
設けられており、背面壁５７に対流ファン５９が取り付
けられている。また、背面壁５７には、空気取り入れ口
６１が形成されている。この送風室２９は、ベース部５
に設けた通気口５５により下部室７と連通され、壁部３
１に設けた空気流入口６３により燃焼室２７と連通され
ている。そして、対流ファン５９により、本体ケース３
内に取り入れられた空気は、空気流入口６３から燃焼室
２７内に送られ、触媒の燃焼反応による燃焼反応熱によ
り温風となって、本体ケース３の前面壁６５に設けた吹
出し口６７から室内に供給されると共に、通気口５５、
下部室７、通気口５６を通って燃焼筒３３内送られる。

【０００８】この燃焼触媒装置１は、運転が開始される
と、所定量の燃料が燃料ポンプ１７により、予め加熱さ
れた気化室１３に送られ燃料ガスとなる。一方、ファン
１９により所定量の燃焼用空気が気化室１３内に送ら
れ、気化された燃料灯油と均一に混合されて混合ガスと
なり、燃焼筒３３内に送り出される。

【０００９】気化室１３の予熱と同時、もしくは気化室
の予熱後に所定の温度まで電極４３により通電発熱させ
た触媒３７に送られた混合ガスにより燃焼反応が開始さ
れる。燃焼反応による温度上昇を確認後、触媒３７への
通電を停止する。触媒３７の燃焼反応が安定した後、任
意の燃焼量になるように燃料と燃焼用空気の供給量を制
御する。

【００１０】また、対流ファン５９により本体ケース３
内に送られた空気は、２次燃焼用空気として、通気口５
５、７、５６を通って燃焼筒に供給される。燃焼反応開
始確認後、燃焼反応熱はファン５９により室内へ温風と
して供給される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に暖房
器具は、燃焼量の可変幅が大きいほうが暖房可変幅が大
きくなって、使用範囲が広がり使い勝手が良いとされて
おり、通常、低燃焼時（５００Ｋｃａｌ／ｈ）から高燃
焼時（３０００Ｋｃａｌ／ｈ）程度が必要であるとされ
ている。通常の石油触媒燃焼での触媒の暖房能力は、１
５Ｋｃａｌ／ｃｍ² 程度が限界であるため、高燃焼時
（３０００Ｋｃａｌ／ｈ）の能力を得るには、２００ｃ
ｍ² 以上の面積が必要となってくる。

【００１２】このため、広い面積を有する大型の触媒が
必要となるが、大型の触媒を用いると、家庭用暖房器が
大型になってしまう。そこで、小さい面積のままで、燃
焼量を大きくして暖房能力を上げることが考えられる
が、この場合には触媒温度が過度に上昇して触媒の熱劣
化を早めて寿命が短くなる。さらに、大面積の触媒で
は、燃焼量が小さい低燃焼時に燃料と空気の混合ガスの
供給量が少なくなるため、触媒表面全体の温度が低下し
たり、触媒の温度分布にむらが生じて不安定な燃焼状態
となる。従って、大面積を有する触媒を低燃焼させる場
合、排ガスをクリーンな状態に保つような安定した燃焼
状態を維持することが困難である。

【００１３】そこで、上述した図９で示したように、小
型の触媒３７、３９、４１を燃焼筒３３に積層すること
で、高燃焼時に必要な面積を確保して触媒の熱劣化を抑
えると共に、低燃焼時に安定した燃焼状態を維持するこ
とが出来、装置全体を小型にすることが出来る。

【００１４】しかしながら、図９に示す触媒燃焼装置１
では、触媒３７、３９、４１間に供給する２次燃焼用の
空気の供給量の微妙な制御が困難で、この制御を行うに
は、対流ファン５９以外に２次燃焼用空気の専用のファ
ンや、遮蔽機構を追加する必要がある。このため、部品
点数が大幅に増えることになる。また、燃焼筒を２重筒
で囲む構造であるため、構造が複雑になり、製造工程も
複雑になるという問題がある。

【００１５】本発明は、上記事情を考慮して、触媒の劣
化を抑えながら、小型でクリーンな排ガス状態で低燃焼
量から高燃焼量まで広い暖房可変幅を有し、簡単な構造
の触媒燃焼装置の提供を目的とする。

【００１６】

【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、燃料と空気の混合ガスを触媒反
応で燃焼させる触媒燃焼装置であって、燃料と空気とを
均一に混合して燃料と空気の混合ガスを形成する予混合
部と、この予混合部で形成された混合ガスが流入する燃
焼筒と、この燃焼筒と前記予混合部とを混合ガスが通流
可能に区画して配置されかつ、通電により発熱し混合ガ
スと燃焼反応させる自己発熱型の上流側触媒と、この上
流側触媒の混合ガス流方向の下流側に位置して前記燃焼
筒に配置された下流側触媒と、前記上流側触媒及び下流
側触媒と混合ガスとの燃焼反応によって放出された燃焼
反応熱を、前記燃焼筒に送風して温風にする送風手段と
を有することを特徴としている。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明であって、上流側触媒および下流側触媒は触媒を通流
する混合ガスの流れ方向が重力方向と一致する向きに配
置されていることを特徴としている。

【００１８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明であって、少なくとも前記上流側の触媒が、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
構造に形成されていることを特徴としている。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１、請求項
２又は請求項３記載の発明であって、予混合部および燃
焼筒は、同一の円筒部材に上下に配置されてなることを
特徴としている。

【００２０】請求項５記載の発明は、請求項１ないし請
求項４のいずれか１項に記載の発明であって、前記上流
側触媒の温度を検出する温度検出器と、この温度検出器
が検出した結果に基づいて前記上流側触媒の通電量を制
御する通電制御部とを有することを特徴としている。

【００２１】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明であって、前記温度検出器が、上流側触媒に通電する
電極を燃焼筒内から取り出す取り出し部に一体に取り付
けられていることを特徴としている。

【００２２】請求項７記載の発明は、請求項１記載の発
明であって、前記下流側触媒が、ペレット状又はブロッ
ク状の触媒の集合体からなることを特徴としている。

【００２３】

【作用】請求項１の発明によれば、予混合部で供給手段
により供給された燃料と空気とを均一に混合して形成さ
れた混合ガスは、燃焼筒内に流入し、通電により発熱し
ている上流側触媒と燃焼反応し反応熱を放出する。さら
に、混合ガスは、下流側触媒と燃焼反応して反応熱を放
出する。そして、上流側触媒及び下流側触媒が放出した
反応熱は、送風手段により温風にされる。この場合、燃
焼筒内に２次燃焼用の空気を供給する必要がなく、予混
合部に供給する燃料と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る。また、２次燃焼用空気を
供給するための構造が不要になるので、簡単な構造の燃
焼筒となり、簡単な製造工程になる。

【００２４】請求項２記載の発明によれば、予混合部お
よび燃焼筒を重力方向に配置したので、予混合ガスおよ
び燃焼ガスの流れの均一化が達成され、触媒面での均一
燃焼が達成される。

【００２５】請求項３記載の発明によれば、予混合部か
ら燃焼筒内に流入した混合ガスは、混合ガスの流方向の
上流側の開口からハニカム構造の上流側触媒内を通り、
下流側の開口から流出する。このとき、混合ガスと上流
側触媒とが燃焼反応して反応熱を放出する。この場合、
上流側触媒がハニカム構造に形成されているので、混合
ガスの流が整流化され、上流側触媒の表面に対して均一
に分布する。従って、触媒の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る。

【００２６】請求項４記載の発明によれば、予混合部が
燃焼筒の下部に配置されていることにより、自然な流で
混合ガスが燃焼筒内に流入する。そして、燃焼筒内に流
入した混合ガスは、燃焼筒内を上方に向けて流れ、通電
により予熱されている上流側触媒の表面に接触し、燃焼
反応が開始されて燃焼反応熱が放出される。

【００２７】請求項５記載の発明によれば、触媒燃焼装
置の運転を開始した後に、上流側触媒に通電すると温度
検出器が上流側触媒の温度を検出する。この検出結果に
基づいて通電制御部は、上流側触媒の活性温度を維持す
るように通電量を調節する。そして、燃焼筒内を上方へ
流れる混合ガスとの燃焼反応が開始した後に、通電制御
部は上流側触媒への通電を停止する。

【００２８】請求項６記載の発明によれば、電極を燃焼
筒内から取り出す取り出し部に温度検出器を一体に取り
付けることにより、燃焼筒に電極と取り付ける際に、温
度検出器も同時に取り付けられる。

【００２９】請求項７記載の発明によれば、ペレット状
又はブロック状の触媒の集合体からなる触媒の表面に混
合ガスが接触すると、燃焼反応が開始する。この場合、
触媒をペレット状又はブロック状の触媒の集合体とした
ことにより、比表面積を確保して耐衝撃性に優れた高活
性な触媒が得られる。

【００３０】

【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。なお、各実施例において
図９に示した従来の触媒燃焼装置１と同構成部分につい
ては図面に同符号を付して重複した説明を省略する。

【００３１】第１実施例 図１は、第１実施例の触媒燃焼装置７１を示す。この触
媒燃焼装置７１は、燃料と空気との混合ガスを形成する
予混合部７３と、この予混合部７３へ燃料と空気とを供
給する供給手段７５と、予混合部７３で形成された混合
ガスが流入する燃焼筒７７とを有している。また、触媒
燃焼装置７１は、燃焼筒７７内に配置された導電性の自
己発熱型の上流側触媒７９と、この上流側触媒７９の上
部に配置された下流側触媒８１と、上流側触媒７９及び
下流側触媒８１と混合ガスとの燃焼反応による燃焼反応
熱を、前記燃焼筒７７に送風することにより温風にし
て、室内にその温風を供給する送風手段８３とを有して
いる。

【００３２】上記予混合部７３は、燃料を気化させるヒ
ーターが内蔵された気化室１３で構成されている。この
気化室１３内では供給された燃料（灯油）がヒーターに
より気化されると共に、供給された空気と均一に混合さ
れて混合ガスが形成される。気化室１３は、上部室２５
側の燃焼筒７７内に、上部カバー８５が配置され、上部
カバー８５には、複数の流出口８７が設けられている。
そして、予混合部７３で形成された混合ガスが流出口８
７から燃焼筒７７内に流入する。また、下部室７側に混
合部８９が配置されている。この混合部８９には、供給
手段７５により燃料と空気が供給される。

【００３３】供給手段７５は、燃料供給部９１と空気供
給部９３とからなる。燃料供給部９１は、前述した燃料
タンク１１と送油パイプ１５とからなり、燃料ポンプ１
７の作動により燃料タンク１１から燃料（灯油）が送油
パイプ１５を通って混合部８９に送られる。また、空気
供給部９３は、前述したファン１９と送風パイプ２１と
からなり、ファン１９の作動により送風パイプ２１を通
って空気が混合部８９に送り込まれる。予混合部７３に
送り込まれた燃料と空気は均一に混合されて混合ガスが
形成され、この混合ガスが上部カバー８５の流出口８７
から燃焼筒７７内に流入する。

【００３４】燃焼筒７７は、ベース部５上に固定された
筒体９５と、筒体９５の上方の開口部９５ａに連結され
た排気筒９７とからなる。筒体９５の高さ方向の中間部
に、前記導電性で自己発熱型の上流側触媒７９が配置さ
れ、筒体９５の内壁に取付ブラケット９９を介して固定
されている。

【００３５】上流側触媒７９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上方に流れるよう
になっている。触媒層はアルミナ粒子でできた層の表面
および内部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、混合ガス中の炭化水素であ
る燃料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。上流側触
媒７９には、混合ガスの流方向の下流側に電極１０１が
接続されている。

【００３６】電極１０１は、取り出し部１１３で筒体９
５に固定されており、一端が筒体９５の側壁を貫通して
上流側触媒７９に接続され、他端が筒体９５と壁部３１
との間に引き出されて、図示しない電源と接続されてい
る。この電極１０１により、上流側触媒７９の担体に通
電されて、触媒層の活性温度まで発熱する。さらに、上
流側触媒７９より混合ガスの流方向の下流側、すなわち
筒体９５の上部開口に、排気筒９７の内側にハニカム構
造の下流側触媒８１が配置されている。この下流側触媒
８１と、上流側触媒７９との間は密閉状に形成されてお
り、予混合部７３で形成されて上流側触媒を通過した混
合ガスが自然な流で上昇するようになっている。

【００３７】下流側触媒８１は、上流側触媒７９を通過
した混合ガスと燃焼反応し、同様に二酸化炭素と水（水
蒸気）とを生成し反応熱を放出する。この場合、上流側
触媒７９で混合ガスが燃焼することにより放出された燃
焼反応熱により加熱されて活性温度になる。そして、上
記上流側触媒７９及び下流側触媒８１と混合ガスの燃焼
反応により放出された反応熱は燃焼筒７７の筒体９５に
伝達される。この筒体９５に送風手段８３によって取り
入れられた空気が吹き付けられる。

【００３８】送風手段８３は、本体ケース３の背面壁５
７に設けた空気取り入れ口６１と、背面壁５７に固定さ
れた対流ファン５９と、壁部３１に設けた空気流入口６
３とからなる。対流ファン５９の回転により、空気取り
入れ口６１から本体ケース３内に空気が取り入れられ、
空気流入口６３から燃焼室２７内に流入される。燃焼室
２７内に流入した空気は、燃焼筒７７が放出した反応熱
により温風となり吹出し口６７から室内に供給される。

【００３９】次に、この触媒燃焼装置７１の作用につい
て説明する。触媒燃焼装置７１の運転を開始すると、予
混合部７３の気化室内のヒータに通電されると共に、電
極１０１により上流側触媒７９に通電されて活性温度に
加熱される。この状態から、所定量の燃料が燃料タンク
１１から燃料ポンプ１７によって予め加熱された気化室
に送られ気化される。

【００４０】一方、所定量の燃焼用空気がファン１９の
作動により気化室内に送られ、気化された燃料と混合部
８９で均一に混合されて混合ガスが形成される。この混
合ガスは自然な流れとして上昇し、上部カバー８５の流
出口８７から燃焼筒７７内に流入される。燃焼筒内に流
入された混合ガスは、燃焼筒７７内を上方に流れて、予
め活性温度に加熱されている触媒７９により燃焼反応が
開始される。燃焼反応による温度上昇を確認後、触媒７
９への通電を停止する。

【００４１】上流側触媒７９により混合ガスが燃焼反応
すると、二酸化炭素と水とを生成すると共に、反応熱を
放出し、燃焼筒７７内の温度が上昇する。これにより、
燃焼筒７７を上昇した混合ガスが触媒８１でも燃焼反応
して反応熱を放出する。そして、燃料と燃焼用空気の供
給量を制御することにより任意の燃焼量に設定される。
また、燃焼反応熱によって、対流ファン５９により取り
入れられた空気を温風にして、吹出し口６７から室内へ
供給される。

【００４２】本実施例によれば、燃焼筒７７内に２個の
触媒７９、８１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７９、８１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。

【００４３】さらに、本実施例によれば、上流側触媒７
９の温度を過度に上昇させることがないので、上流側触
媒７９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。

【００４４】また、触媒７９、８１間を密閉状としたこ
とにより、２次燃焼用空気を触媒７９、８１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７３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。

【００４５】また、２個の触媒７９、８１を２段に積層
することにより、各触媒７９、８１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７９、８１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、広い暖房可変幅が得られる。

【００４６】また、小型の触媒７９、８１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なって
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。

【００４７】また、上記実施例では、触媒７９、８１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、触媒７９、８１の温度分布
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。

【００４８】第２実施例 次に第２実施例について図２及び図３を用いて説明す
る。第２実施例の触媒燃焼装置１０３は、上記第１実施
例の触媒燃焼装置７１に、自己発熱型触媒７９の温度を
検出する温度検出器１０５と、温度検出器１０５が検出
した結果に基づいて前記上流側触媒７９が活性温度を維
持するように上流側触媒７９への通電量を調節すると共
に、燃焼筒７７内を上方へ流れる混合ガスとの燃焼反応
が開始した後に通電を停止する通電制御部１０７とを設
けた例である。

【００４９】上記温度検出器１０５は、触媒７９の上
方、すなわち混合ガスの流方向の下流側に検知部１０９
が配置されている。この温度検出器１０５は、図３に示
すように通電制御部１０７と接続されている。通電制御
部１０７は、触媒７９に接続された電極１０１と接続さ
れている。この通電制御部１０７は、通電温度検出器１
０５の検出結果に基づいて触媒７９への通電量を制御す
る。

【００５０】次に通電制御部１０７の作用について図４
に示すフローチャートに従って説明する。触媒燃焼装置
１０３の運転が開始されると、ステップ１で電極１０１
を介して上流側触媒７９に通電が開始される。上流側触
媒７９への通電が開始されると触媒７９の温度が上昇す
る。ステップ２で触媒７９の温度が温度検出器１０５に
より検出される。そして、ステップ３で触媒７９の温度
が活性温度に達したか否かが判断される。触媒７９が活
性温度に達していない場合には、ステップ１以下が繰り
返し実行される。触媒７９の温度が活性温度に達した
ら、ステップ４で混合ガスが触媒７９と燃焼反応したか
否か、すなわち着火したか否かが判断される。この場
合、温度検出器１０５により触媒７９の温度を検出し、
着火温度以上になったか否かを判断する。

【００５１】そして、着火した場合には、触媒７９への
通電を停止する。着火していない場合には、ステップ６
で上流側触媒７９への通電を一旦停止し、ステップ７で
所定時間経過したか否かを判断する。所定時間経過した
ら、ステップ１以下が再び実行されて上流側触媒７９に
通電する。これにより、触媒７９は、活性温度に維持さ
れると共に、混合ガスが触媒７９と燃焼反応しているこ
とが確認されると、通電が停止される。

【００５２】本実施例によれば、触媒７９の温度に応じ
て通電量を制御することにより、着火するまでその活性
温度が維持されるので、確実に着火することが出来る。

【００５３】次に本実施例の変形例について説明する。
変形例の燃焼触媒装置１１１は、電極１０１を筒体９５
から取り出すための取り出し部１１３に、温度検出器１
０５を一体に取り付けた例である。

【００５４】このように、電極１０１の取り出し部１１
３に温度検出器１０５を一体に取り付けることにより、
燃焼筒７７に温度検出器１０５を固定する際の組み立て
を簡単に行うことが出来る。

【００５５】第３実施例 次に第３実施例の触媒燃焼装置１１５について図６乃至
図８を用いて説明する。本実施例は、混合ガスの流方向
の下流側の触媒１１７を、ペレット状又はブロック状の
触媒の集合体で形成した例である。

【００５６】図６及び７に示すように、触媒１１７は、
ガス透過性のケース１１９内に、ペレット状の小形の触
媒１２１が収容されて形成されている。ペレット状の小
形の触媒１２１は、粒状の無機質担体の表面に触媒層
（アルミナ粒子とパラジウム粒子からなる）が担持され
ている。

【００５７】また、図８に示す触媒１１７は、ガス透過
性のケース１１９内に、ブロック状の小型の触媒１２３
が収容されて形成されている。ブロック状の触媒１２３
は、小片状の無機質担体の表面に触媒層が担持されてい
る。

【００５８】本実施例によれば、触媒１１７をペレット
状又はブロック状の触媒の集合体で形成したことによ
り、耐衝撃性に優れた高活性な触媒を得ることが出来
る。

【００５９】すなわち、一般に触媒燃焼装置で用いられ
る触媒は、例えばコージュライトなどのセラミック製の
ハニカム状のものが用いられる。このセラミック製のハ
ニカム状の触媒は、比表面積が大きく触媒活性が高い
が、衝撃力に対して割れたり欠けたりする欠点がある。

【００６０】これに対して、本実施例の触媒１１７のよ
うに、ペレット状又はブロック状の触媒の集合体で形成
することにより、比表面積、触媒活性を低下させること
なく耐衝撃性を向上することが出来る。

【００６１】

【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、上流側触媒と下流側触媒とを燃焼筒内で密閉状に
配置し、混合ガスを自然な流で上昇させることにより、
燃焼筒内に２次燃焼用の空気を供給する必要がなく、予
混合部に供給する燃料と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る。よって、２次燃焼用空
気を供給するための構造が不要になるので、簡単な構造
の燃焼筒となり、簡単な製造工程になる。また、触媒の
劣化を抑えながら、小型でクリーンな排ガス状態で、低
燃焼量から高燃焼量まで広い暖房可変幅を得ることが出
来る。

【００６２】請求項２の発明によれば、予混合部および
燃焼筒を重力方向に配置したので、予混合ガスおよび燃
焼ガスの流れが均一化され、触媒面での均一燃焼が達成
される。

【００６３】請求項３の発明によれば、自己発熱型触媒
をハニカム構造体で形成することにより、混合ガスの流
れを整流化し、混合ガスが自己発熱型触媒の表面に均一
に供給されるのでむらの発生を無くして、安定した燃焼
を行うことが出来る。

【００６４】請求項４の発明によれば、予混合部が燃焼
筒の下部に配置されていることにより、自然な流で混合
ガスを燃焼筒内に流入することが出来る。

【００６５】請求項５の発明によれば、温度検出器の検
出結果に基づいて上流側触媒の通電量を制御することに
より、触媒の活性温度が維持され、着火した後に触媒へ
の通電が停止されるので、確実に着火することが出来
る。

【００６６】請求項６の発明によれば、電極を燃焼筒内
から取り出す取り出し部に温度検出器を一体に取り付け
ることにより、燃焼筒に電極と取り付ける際に、温度検
出器も同時に取り付けられる。よって、組み立てが容易
になる。

【００６７】請求項７の発明によれば、触媒をペレット
状又はブロック状の触媒の集合体としたことにより、比
表面積を確保して、耐衝撃性を向上することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る触媒燃焼装置の第１実施例を示す
断面図である。

【図２】本発明に係る触媒燃焼装置の第２実施例を示す
断面図である。

【図３】第２実施例の温度検知部と通電制御部との関係
を示すブロック図である。

【図４】第２実施例において、触媒の通電量を制御する
一例を示すフローチャートである。

【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】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実施例の触媒を示す断面図である。

【図８】第３実施例の他の触媒の例を示す断面図であ
る。

【図９】従来の燃焼触媒装置を示す断面図である。

【符号の説明】

７１、１０３、１１１、１１５ 触媒燃焼装置 ７３ 予混合部 ７５ 供給手段 ７７ 燃焼筒 ７９ （導電性の自己発熱型の）上流側触媒 ８１ 下流側触媒 ８３ 送風手段 １０５ 温度検出器 １０７ 通電制御部 １１３ 取り出し部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料と空気の混合ガスを触媒反応で燃焼
   させる触媒燃焼装置であって、 燃料と空気とを均一に混合して燃料と空気の混合ガスを
   形成する予混合部と、 この予混合部で形成された混合ガスが流入する燃焼筒
   と、 この燃焼筒と前記予混合部とを混合ガスが通流可能に区
   画して配置されかつ、通電により発熱し混合ガスと燃焼
   反応させる自己発熱型の上流側触媒と、 この上流側触媒の混合ガス流方向の下流側に位置して前
   記燃焼筒に配置された下流側触媒と、 前記上流側触媒及び下流側触媒と混合ガスとの燃焼反応
   によって放出された燃焼反応熱を、前記燃焼筒に送風し
   て温風にする送風手段とを有する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、上流側触
   媒および下流側触媒は触媒を通流する混合ガスの流れ方
   向が重力方向と一致する向きに配置されていることを特
   徴とする触媒燃焼装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の発明であって、少なくと
   も前記上流側の触媒が、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ている
   ことを特徴とする触媒燃焼装置。
4. 【請求項４】 請求項１、請求項２又は請求項３記載の
   発明であって、予混合部および燃焼筒は、同一の円筒部
   材に上下に配置されてなることを特徴とする触媒燃焼装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか１項
   に記載の発明であって、前記上流側触媒の温度を検出す
   る温度検出器と、この温度検出器が検出した結果に基づ
   いて前記上流側触媒の通電量を制御する通電制御部とを
   有することを特徴とする触媒燃焼装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の発明であって、前記温度
   検出器が、上流側触媒に通電する電極を燃焼筒内から取
   り出す取り出し部に一体に取り付けられていることを特
   徴とする触媒燃焼装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の発明であって、前記下流
   側触媒が、ペレット状又はブロック状の触媒の集合体か
   らなることを特徴とする触媒燃焼装置。