JPH08338614A

JPH08338614A - 液体燃料気化装置

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Publication number: JPH08338614A
Application number: JP17269695A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nishimura; 高志西村; Kazuhiro Futagami; 一浩二神; Shiyouzou Miyata; 賞三宮田; Natsuhiko Ninomiya; 夏彦二宮; Yoshiyuki Yamamoto; 義志山本
Original assignee: MIURA KENKYUSHO KK
Current assignee: MIURA KENKYUSHO KK
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1996-12-24
Anticipated expiration: 2019-03-08
Also published as: JP3504777B2

Abstract

(57)【要約】【目的】液体燃料を気化させる装置を提供する。【構成】燃焼用空気供給路３と燃料供給路４を接続し
たケーシング２内に、筒状の整流部材５を設け、この整
流部材５の所定位置に電気ヒータ６を装着し、この電気
ヒータ６の内側に触媒７を設け、この触媒７の内側に、
前記燃焼用空気供給路３からの空気と前記燃料供給路４
からの燃料を混合した予混合気を流通させる流路５ｂを
形成した構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液体燃料を気化する
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の地球環境問題の高まりと共に、自
動車、産業機器等からの大気汚染物質排出量の削減に対
する社会的要請は一段と強くなってきている。特にＮＯ
_Xによる大気汚染の現状は、各種の排気ガス規制にも係
わらず、大都市地域を中心に依然として改善されておら
ず、ＮＯ_Xの低減化対策の強化が図られており、ボイ
ラ、燃焼炉等の燃焼機器においても同様にＮＯ_Xの排出
量の低減が求められている。

【０００３】例えば、図７に示すような従来のボイラで
は、拡散火炎による液体燃料の燃焼が一般的である。拡
散火炎は空気と燃料の混合が不均一となり局所的な高温
部を形成するためにＮＯ_Xの発生量は増大する。予混合
燃焼はＮＯ_X低減に有望であるが、液体燃料の場合には
燃料を蒸発気化またはガス化させる必要があることか
ら、気体燃料に比べて予混合気の形成が難しいことが問
題となっている。また、液体燃料の予混合火炎からのＮ
Ｏ_X排出量は、燃料の蒸発度合いによって大きく影響さ
れるため燃料を完全に気化する技術が必要とされてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記問題
点に鑑み、ＮＯ_X生成を抑制するため、液体燃料を電気
ヒータと触媒燃焼の発熱を併用して気化させる気化装置
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】この発明は、上記課題を
解決するためになされたものであって、燃焼用空気供給
路と燃料供給路を接続したケーシング内に、筒状の整流
部材を設け、この整流部材の所定位置に電気ヒータを装
着し、この電気ヒータの内側に触媒を設け、この触媒の
内側に、前記燃焼用空気供給路からの空気と前記燃料供
給路からの燃料を混合した予混合気を流通させる流路を
形成したことを第１の特徴とし、燃焼用空気供給路と燃
料供給路を接続したケーシング内に、筒状の整流部材を
設け、この整流部材の所定位置に電気ヒータを装着し、
この電気ヒータの内側に、前記燃焼用空気供給路からの
空気と前記燃料供給路からの燃料を混合した予混合気を
流通させる流路を形成するとともに、この流路の下部に
通気性を有する触媒構造体を設けたことを第２の特徴と
し、前記第１の特徴に記載の流路の下部に通気性を有す
る触媒構造体を設けたことを第３の特徴とし、前記第１
または第３の特徴に記載の触媒の所定位置に所定形状の
ヒレを設けたことを第４の特徴とし、前記第１，第２，
第３および第４の特徴のうちいずれか１つに記載の液体
燃料気化装置において、触媒燃焼させる予混合気の空気
比を１以下にすることを第５の特徴としている。

【０００６】

【作用】この発明によれば、電気ヒータにより燃焼用空
気および触媒を加熱し、この触媒が触媒燃焼を開始する
温度（例えば２５０〜３５０℃程度）まで加熱される
と、燃料供給路から液体燃料を噴射する。前記液体燃料
は加熱された燃焼用空気と触媒の熱により気化し、この
気化燃料と前記燃焼用空気の予混合気は前記触媒で触媒
燃焼し、前記燃焼用空気と触媒の温度を高め液体燃料の
気化を促進する。そして、さらに、通気性を有する触媒
構造体で触媒燃焼して触媒燃焼ガス温度を高め気化をよ
り完全なものとする。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、この発明を実施した液体燃料気
化装置１の一実施例を示す説明図である。図中２は、筒
状に形成したケーシングであって、下部に燃焼用空気供
給路３を接続し、上部中央に燃料供給路４を接続してい
る。前記ケーシング２内の中央部に筒状の整流部材５を
設けて二重筒構造とし、この整流部材５の上部所定位置
に空気流通穴５ａを開口するとともに、外側空間部を前
記燃焼用空気の流通路２ａとしている。一方、整流部材
５の内側空間部に、前記燃焼用空気と前記燃料供給路４
から供給される液体燃料が混合して流通する流路５ｂを
形成し、この流路５ｂ下部の前記ケーシング２の底部に
開口部２ｂを形成している。

【０００８】前記整流部材５は、筒状に形成したもの
で、この整流部材５の所定位置に電気ヒータ６を適宜の
手段で装着し、この電気ヒータ６の内周壁に触媒７を設
けるとともに、前記流路５ｂの下部に通気性を有する触
媒構造体８を設けている。この触媒構造体８としては、
例えばハニカム触媒を用いる。前記触媒７および触媒構
造体８は、セラミック製等の担持体に、Ａｇ，Ｐｔ，Ｐ
ｄ等の貴金属、Ｙ，Ｌａ等の希土類元素、或いは両者の
混合物を担持した触媒、若しくは、複合酸化物触媒を用
いている。前記触媒７は、前記筒状形状のほかに図２お
よび図３に示すように、前記整流部材５を凹凸状に形成
し、この凹凸状の表面に触媒を設け、より触媒燃焼部の
表面積を大きくして気化を促進させることも好適であ
る。また、通気性を有する触媒構造体８として、図４に
示すハニカム触媒のほかに、多孔質構造体（図示省略）
およびペレット状のものを充填した構造体を用いること
も実施に応じて好適である。尚、図５に示すものは、前
記触媒７の表面に適宜の手段で所定のヒレ９を設け、さ
らに触媒燃焼を促進するものであり、実施に応じてヒレ
９を設けることは好適である。

【０００９】上記構成の液体燃料気化装置１の作用を説
明する。ケーシング２内へ燃焼用空気供給路３から空気
を供給し、図示省略の制御器を介して電気ヒータ６をＯ
Ｎする。そして、前記電気ヒータ６により燃焼用空気お
よび触媒７が加熱され、この触媒７が触媒燃焼を開始す
る温度（例えば２５０〜３５０℃程度）まで加熱される
と、制御器（図示省略）は前記燃料供給路４から液体燃
料（例えば灯油）をノズル４ａを介して噴射する。前記
液体燃料の一部は加熱された燃焼用空気と触媒７の熱に
より気化し、この気化燃料と前記燃焼用空気の予混合気
は前記触媒７で触媒燃焼し、前記燃焼用空気と触媒７の
温度を高め液体燃料の気化を促進する。そして、さら
に、前記触媒構造体８で触媒燃焼して触媒燃焼ガス温度
を高め気化をより完全なものとする。尚、触媒燃焼させ
る予混合気の空気比は１．０以下としている。

【００１０】上記実施例は、触媒７と触媒構造体８の二
つの触媒を設けた液体燃料気化装置１について説明した
が、この発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、前記触媒７または触媒構造体８のいずれか一方を前
記ケーシング２に装着することも実施に応じて好適であ
る。

【００１１】つぎに、この発明の液体燃料気化装置１を
ボイラに装着したときの実施例を説明する。図６は、液
体燃料気化装置１を装着したボイラ１０の各部材の配置
を示す説明図である。符号１１は缶体で、環状に形成し
た上部ヘッダ１２と下部ヘッダ１３との間を多数の水管
１４で連結して中央部に燃焼室１５を形成し、この燃焼
室１５の上部に加熱手段としてのバーナ１６を配置し、
このバーナ１６に燃焼用空気を供給する送風機１７をダ
クト１８を介して接続している。図中１９は排出路，２
０はバツフル板である。この発明の液体燃料気化装置１
は、前記ダクト１８の所定位置に載置し、液体燃料気化
装置１へ燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給路３を前
記ダクト１８の途中に接続している。一方、ボイラ１０
のバーナ１６に燃料を供給する燃料供給路４は、前記液
体燃料気化装置１のケーシング２の上部に接続してい
る。符号２１は、燃料供給路４に挿入してある電磁弁で
ある。尚、液体燃料気化装置１の詳細は、前述の実施例
で説明ずみであるので説明を省略する。

【００１２】上記構成のボイラ１０において、送風機１
７を駆動し燃焼用空気供給路３を介して気化装置１のケ
ーシング２内へ燃焼用空気を供給し、図示省略の制御器
を介して液体燃料気化装置１の電気ヒータ６をＯＮす
る。そして、前記電気ヒータ６により燃焼用空気および
触媒７が加熱され、この触媒７が触媒燃焼を開始する温
度まで加熱されると、制御器（図示省略）は燃料供給路
４の電磁弁２１を開き、液体燃料をノズル４ａを介して
噴射する。前記液体燃料の一部は加熱された燃焼用空気
と触媒７の熱により気化し、この気化燃料と前記燃焼用
空気の予混合気は前記触媒７で触媒燃焼し、前記燃焼用
空気と触媒７の温度を高め液体燃料の気化を促進する。
そして、さらに、前記触媒構造体８で触媒燃焼して触媒
燃焼ガス温度を高めて前記バーナ１６内に流入する。こ
のバーナ１６には着火装置（図示省略）が設けてあり、
前記触媒燃焼により気化した触媒燃焼ガスと、前記送風
機１７からの燃焼用空気が混合して予混合気を形成し、
この予混合気に前記着火装置で着火し火炎燃焼させる。
尚、この予混合気は、広い空気比の範囲で燃焼可能であ
るが、燃焼効率を高めＮＯ_X生成を抑制するために、最
終的な空気比を１．０〜１．５に調整している。したが
って、前記火炎燃焼は、触媒燃焼ガスと燃焼用空気を混
合した予混合気を燃焼させているので、燃料および火炎
温度の分布が均一となり、従来の液体燃料による火炎燃
焼のボイラに比較して、局所的な高温領域が形成されに
くく、ＮＯ_X発生量を低減することができる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る液
体燃料気化装置によれば、燃焼用空気供給路と燃料供給
路を接続したケーシング内に、筒状の整流部材を設け、
この整流部材に電気ヒータを装着し、この電気ヒータの
内側に触媒を設け、この触媒の内側に流路を設け、この
流路内で予混合気を触媒燃焼させて気化させるようにし
たので、この気化した触媒燃焼ガスを例えばボイラ等の
熱機器のバーナで火炎燃焼すれば、従来の液体燃料によ
る火炎燃焼に比較して、燃料および火炎温度の分布が均
一となり、したがって、ＮＯ_X発生量を低減することが
できる。また、電気加熱と触媒燃焼の併用により、電気
加熱と同様に装置の起動，停止が容易であり、且つ、電
気予熱の場合に比較して２倍以上の液体燃料の加熱，気
化が可能となり効率的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の液体燃料気化装置の一実施例を示す
説明図である。

【図２】図１の触媒の実施例にかわる触媒を上面より見
た説明図である。

【図３】図２の触媒の実施例にかわる触媒を上面より見
た説明図である。

【図４】図１のハニカム触媒を上面より見た説明図であ
る。

【図５】図１の実施例にかわる実施例を示す説明図であ
る。

【図６】図１の液体燃料気化装置を装着したボイラの説
明図である。

【図７】従来のボイラの説明図である。

【符号の説明】

１液体燃料気化装置２ケーシング３燃焼用空気供給路４燃料供給路５整流部材６電気ヒータ７触媒８触媒構造体９ヒレ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者二宮夏彦愛媛県松山市堀江町７番地株式会社三浦研究所内 (72)発明者山本義志愛媛県松山市堀江町７番地株式会社三浦研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼用空気供給路３と燃料供給路４を接
続したケーシング２内に、筒状の整流部材５を設け、こ
の整流部材５の所定位置に電気ヒータ６を装着し、この
電気ヒータ６の内側に触媒７を設け、この触媒７の内側
に、前記燃焼用空気供給路３からの空気と前記燃料供給
路４からの燃料を混合した予混合気を流通させる流路５
ｂを形成したことを特徴とする液体燃料気化装置。
【請求項２】燃焼用空気供給路３と燃料供給路４を接
続したケーシング２内に、筒状の整流部材５を設け、こ
の整流部材５の所定位置に電気ヒータ６を装着し、この
電気ヒータ６の内側に、前記燃焼用空気供給路３からの
空気と前記燃料供給路４からの燃料を混合した予混合気
を流通させる流路５ｂを形成するとともに、この流路５
ｂの下部に通気性を有する触媒構造体８を設けたことを
特徴とする液体燃料気化装置。
【請求項３】前記流路５ｂの下部に通気性を有する触
媒構造体８を設けたことを特徴とする請求項１に記載の
液体燃料気化装置。
【請求項４】前記触媒７の所定位置に所定形状のヒレ
９を設けたことを特徴とする請求項１または請求項３に
記載の液体燃料気化装置。
【請求項５】触媒燃焼させる予混合気の空気比を１以
下にすることを特徴とする請求項１，請求項２，請求項
３および請求項４のうちいずれか１つに記載の液体燃料
気化装置。