JPH09170708A - Catalyst combustion device - Google Patents

Catalyst combustion device

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Publication number
JPH09170708A
JPH09170708A JP7330768A JP33076895A JPH09170708A JP H09170708 A JPH09170708 A JP H09170708A JP 7330768 A JP7330768 A JP 7330768A JP 33076895 A JP33076895 A JP 33076895A JP H09170708 A JPH09170708 A JP H09170708A
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JP
Japan
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combustion
catalyst layer
fuel
combustion catalyst
flow rate
Prior art date
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Pending
Application number
JP7330768A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Kawasaki
良隆 川崎
Masato Hosaka
正人 保坂
Tatsuo Fujita
龍夫 藤田
Akira Maenishi
晃 前西
Jiro Suzuki
次郎 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP7330768A priority Critical patent/JPH09170708A/en
Publication of JPH09170708A publication Critical patent/JPH09170708A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a carnation in combustion amount of a sufficient range to be realized without damaging a complete combustion by a method wherein a means for controlling a flow rate of fuel supplied to a per-mixing chamber and a movable closing means for closing a part of a communication hole of a combustion catalyst layer are substantially co-related to each other. SOLUTION: Fuel gas supplied from a fuel supplying pipe 1 is supplied to a per- mixing chamber 4 by sucking air under an ejector effect at a throat part 2 and adjusting its total amount at a combustion control part 3. Fuel and air mixed at the premixing chamber 4 are passed through the combustion catalyst layer 6 under their-reacted condition, ignited by an ignition device 5 and then a flame combustion is started at a downstream surface of the combustion catalyst layer 6. Then, combustion discharged gas of a high temperature heats a purifying catalyst layer 9 and concurrently heats the combustion catalyst layer 6 and then the temperature is gradually increased from the downstream surface side. At this time, a part of the communication hole of the combustion catalyst layer 6 is closed by a closing damper 7 so as to prohibit the pre-mixture gas flowed from the pre-mixing chamber 4 and to reduce an amount of pre-mixed gas. Accordingly, it is possible to realize a variation in amount of combustion.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、触媒燃焼を用いた
触媒燃焼装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalytic combustion device using catalytic combustion.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭化水素を主体とする燃料に対して酸化
活性を有する触媒を用いた触媒燃焼装置は、従来より多
数提案されているが、その燃焼量制御は、触媒層に供給
する燃料または空気と燃料の予混合気の流量制御で行う
ものである。
2. Description of the Related Art A number of catalytic combustion devices using a catalyst having an oxidation activity for a fuel mainly composed of hydrocarbon have been proposed in the past. This is performed by controlling the flow rate of a premixed air / fuel mixture.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の機器では、
燃焼量の制御範囲は、燃料の種類と触媒層の酸化活性に
より限定され、所定の触媒層容量に対して限られた燃焼
量の範囲でしか制御できないという欠点があった。すな
わち、触媒層で反応する燃料の量に対応して触媒層の温
度が増減するという触媒燃焼の特性故に、単位容積の触
媒層に対して、燃焼量の上限は触媒層に担持された活性
成分(例えば白金属金属など)の耐熱限界温度で規制さ
れ、一方燃焼量の下限は、反応完結の下限温度で規制さ
れる。したがって、水素や一酸化炭素等の低温で酸化さ
れやすい燃料の場合は、触媒層温度が100℃から90
0℃程度まで使用可能であるものの、通常家庭用に用い
られる炭化水素燃料では、プロパン、ブタン、灯油など
では下限温度が400℃〜500℃、天然ガスの主成分
であるメタンでは650℃〜700℃が下限温度とな
り、上限はいずれも同様に耐熱限界の900℃程度とな
るから、これに対応した燃焼量の制御範囲は、上限を1
00とした時、下限が40〜60程度に限定される。
In the above-mentioned conventional equipment,
The control range of the combustion amount is limited by the type of fuel and the oxidation activity of the catalyst layer, and there is a drawback that it can be controlled only within a limited combustion amount range for a predetermined catalyst layer capacity. That is, because of the characteristic of catalytic combustion that the temperature of the catalyst layer increases / decreases according to the amount of fuel that reacts in the catalyst layer, the upper limit of the combustion amount per unit volume of the catalyst layer is the active component supported on the catalyst layer. It is regulated by the heat resistance limit temperature (for example, white metal), while the lower limit of the combustion amount is regulated by the lower limit temperature of reaction completion. Therefore, in the case of a fuel such as hydrogen or carbon monoxide which is easily oxidized at a low temperature, the catalyst layer temperature is from 100 ° C to 90 ° C.
Although it can be used up to about 0 ° C, the lower limit temperature is 400 ° C to 500 ° C for propane, butane, kerosene and the like for hydrocarbon fuels usually used for household use, and 650 ° C to 700 ° C for methane which is the main component of natural gas. Since the lower limit temperature is ℃ and the upper limit is about 900 ℃ which is the heat resistance limit, the upper limit of the combustion amount control range is 1 ℃.
When set to 00, the lower limit is limited to about 40 to 60.

【0004】一方、家庭用の燃焼装置として触媒燃焼を
用いる場合、暖房用または給湯用の熱源とした時、燃焼
量の制御範囲は可能な限り広い方が好ましく、上限10
0に対して下限は、少なくとも30、望ましくは20以
下であり、この要望に対して従来の触媒燃焼装置では対
応できない。
On the other hand, when catalytic combustion is used as a domestic combustion device, when used as a heat source for heating or hot water supply, the control range of the combustion amount is preferably as wide as possible, and the upper limit is 10
The lower limit for 0 is at least 30, preferably 20 or less, and conventional catalytic combustion devices cannot meet this demand.

【0005】本発明は、かかる要望を充たす触媒燃焼装
置を提供することを目的とするものである。
It is an object of the present invention to provide a catalytic combustion device that satisfies this need.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明では、流量制御手段によって流入量
を制御された燃料と空気とを混合する予混合室と、その
下流に配置された多数の連通孔を有する燃焼触媒層と、
この燃焼触媒層の連通孔の一部を閉塞する閉塞手段(逐
次部分閉塞でも一部所定面積の瞬時閉塞でもよく、燃焼
触媒層の上流側でも下流側でもよい)を備え、流量制御
手段の制御レベルに略対応(必ずしも比例関係とは限ら
ない)して閉塞手段を連動して開閉操作することを特徴
としている。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the invention of claim 1, a premixing chamber for mixing the fuel and the air whose inflow amount is controlled by the flow rate control unit, and the premixing chamber are arranged downstream thereof. And a combustion catalyst layer having a large number of communication holes,
A control means for controlling the flow rate control means is provided with a blocking means for blocking a part of the communication hole of the combustion catalyst layer (sequential partial blockage or partial instantaneous blockage of a predetermined area, upstream or downstream of the combustion catalyst layer). It is characterized in that the closing means is interlocked to perform opening / closing operations substantially corresponding to the level (not necessarily in proportional relation).

【0007】また請求項2では、燃焼触媒層の下流側に
設置された排気流路を複数に分割配置し、流量制御手段
の制御レベルに略対応(必ずしも比例関係とは限らな
い)して一部の排気流路を開閉する可動の閉塞手段を、
流量制御手段と連動して開閉操作することを特徴として
いる。
Further, in the second aspect, the exhaust flow passage installed on the downstream side of the combustion catalyst layer is divided into a plurality of parts, which substantially correspond to the control level of the flow rate control means (not necessarily a proportional relationship). Movable closing means for opening and closing the exhaust flow path of the section,
It is characterized in that it is opened and closed in conjunction with the flow control means.

【0008】請求項3では、前記請求項1または2の構
成において、燃焼用触媒層の下流側に浄化用の触媒層を
設け、両者の触媒層の間に着火手段(電気ヒータ、放電
点火器など)を配置して、可動の閉塞手段解放時に着火
操作を行うことを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the structure of the first or second aspect, a purification catalyst layer is provided on the downstream side of the combustion catalyst layer, and an ignition means (electric heater, discharge igniter) is provided between the two catalyst layers. Etc.) is arranged to perform an ignition operation when the movable closing means is released.

【0009】また請求項4では、燃焼触媒層およびこれ
に燃料と空気を供給する手段を複数に分割配置し、排気
流路は複数の燃焼触媒層の下流側全てを包含する1つと
してここに浄化用触媒層を備え、分割された燃料と空気
の流量制御手段を開閉することによって、総流量を制御
することを特徴としている。
Further, in the present invention, the combustion catalyst layer and the means for supplying the fuel and the air to the combustion catalyst layer are divided into a plurality of parts, and the exhaust flow path includes one downstream side of the plurality of combustion catalyst layers. It is characterized in that it comprises a purification catalyst layer and controls the total flow rate by opening and closing the flow rate control means for the divided fuel and air.

【0010】請求項5では、上記請求項4の構成におい
て、燃焼触媒層と浄化用触媒層の間に着火手段を備え、
流量制御手段を開放して燃料供給を増加させる時にも、
都度着火動作させることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the structure of the fourth aspect, ignition means is provided between the combustion catalyst layer and the purification catalyst layer,
When opening the flow control means to increase the fuel supply,
The feature is that it fires each time.

【0011】上記構成により、請求項1の発明において
は、流量制御手段によって空気および燃料の量が所定の
値以下に至った場合に、閉塞手段が燃焼触媒層の連通孔
の一部を閉塞して、ここでの予混合気(上流側閉塞の場
合)または燃焼排ガス(下流側閉塞の場合)の通過を停
止させる。この時予混合気は、燃焼触媒層の開放部分に
のみ流れるから、実質上の単位流路断面積当たりの予混
合気流量(すなわち燃焼触媒層の単位面積当たりの燃焼
量)は増加され、高温の高負荷燃焼となって安定な触媒
燃焼を維持継続する。逆にこの状態から予混合気流量を
増加させる場合には、閉塞手段を開放することにより、
高温の燃焼部分を着火源として非燃焼部分に燃焼が移行
拡大し、全面燃焼へと復帰する。
With the above construction, in the invention of claim 1, the closing means closes a part of the communication hole of the combustion catalyst layer when the flow control means reduces the amount of air and fuel to a predetermined value or less. Then, the passage of the premixed gas (when the upstream side is blocked) or the combustion exhaust gas (when the downstream side is blocked) is stopped. At this time, since the premixed gas flows only in the open portion of the combustion catalyst layer, the flow rate of the premixed gas per unit cross-sectional area (that is, the combustion amount per unit area of the combustion catalyst layer) is substantially increased, and the high temperature It becomes a high load combustion of and maintains stable catalytic combustion. On the contrary, when increasing the premixed gas flow rate from this state, by opening the closing means,
Combustion shifts and expands to the non-combustion part using the high-temperature combustion part as the ignition source, and then returns to full-scale combustion.

【0012】また請求項2の発明においては、燃焼触媒
層下流側の排気流路を複数(要望する燃焼量の変化応じ
て2流路またはそれ以上でも可)に分割し、それぞれの
流路に流路の閉塞手段を配しており、流量制御手段によ
って空気および燃料の量が所定の値以下に至った場合、
分割された排気流路の一部を閉塞する。これによって請
求項1と同様、排気流路が開放されている部分の燃焼触
媒層にのみ予混合気が流れ、高温の高負荷燃焼となって
安定な触媒燃焼を維持継続する。燃焼触媒層は単一であ
りながら、あたかも複数に分割された燃焼ユニットが並
ぶ如く、燃焼/消火の操作を行って、全体の燃焼量制御
が行い得る。併せて、燃焼触媒層の反応位置を、希望に
応じて選択(左または右/上または下など)し得る。予
混合気流量を増加させる場合には、閉塞していた排気流
路を開放することにより、高温の燃焼部分を着火源とし
て非燃焼部分に燃焼が移行拡大し、全面燃焼へと復帰す
ことができる。
Further, in the invention of claim 2, the exhaust passage on the downstream side of the combustion catalyst layer is divided into a plurality (two passages or more may be provided according to the desired change in the combustion amount), and each passage is provided. If a means for closing the flow path is provided and the flow control means causes the amount of air and fuel to fall below a predetermined value,
A part of the divided exhaust flow path is closed. As a result, similarly to the first aspect, the premixed gas flows only in the combustion catalyst layer in the portion where the exhaust flow path is open, and high-temperature, high-load combustion is performed to maintain stable catalytic combustion. Although the combustion catalyst layer is single, the combustion / extinguishing operation can be performed to control the entire combustion amount as if the combustion units divided into a plurality are arranged. In addition, the reaction position of the combustion catalyst layer may be selected as desired (left or right / up or down, etc.). When increasing the flow rate of the premixed gas, open the closed exhaust flow path to transfer the combustion to the non-combustion part, using the high temperature combustion part as the ignition source, and return to full combustion. You can

【0013】請求項3の発明では、燃焼触媒層の下流側
に浄化用触媒層を設け、両触媒層の間に着火手段を配置
することによって、触媒燃焼の開始時には燃焼触媒下流
面で火炎を形成させ、燃焼用触媒を加熱して触媒燃焼へ
自動的に移行させることができるとともに、この火炎に
より浄化用触媒も十分加熱して、初期より未燃焼成分の
完全浄化を行い得る。また閉塞手段の解放により燃焼触
媒層の燃焼面を拡大させる場合にも、定常燃焼へ移行す
るまでの間、ここで浄化作用を発揮できることから、燃
焼操作の全段階においてクリーンな排ガス特性を確保で
きる。また、閉塞手段解放時に、着火手段を動作させる
ことにより、燃焼触媒層の非燃焼部分における火炎形成
/自己加熱による触媒燃焼への移行を確実かつ速やかに
行うことができる。
According to the third aspect of the present invention, the purification catalyst layer is provided on the downstream side of the combustion catalyst layer, and the ignition means is arranged between both catalyst layers, so that the flame is generated on the downstream surface of the combustion catalyst at the start of catalytic combustion. The catalyst for combustion can be formed to heat the catalyst for combustion to be automatically transferred to catalytic combustion, and the flame can sufficiently heat the catalyst for purification to completely purify unburned components from the initial stage. Further, even when the combustion surface of the combustion catalyst layer is expanded by opening the closing means, the purifying action can be exhibited here until the transition to the steady combustion, so that clean exhaust gas characteristics can be secured at all stages of the combustion operation. . Further, by operating the ignition means when the closing means is released, it is possible to surely and promptly make a transition to catalytic combustion by flame formation / self-heating in the non-combustion portion of the combustion catalyst layer.

【0014】請求項4の発明においては、請求項2とは
逆に、燃焼触媒層とここに予混合気を供給する流路を分
割し、予混合気の供給を開閉することによって分割され
た燃焼触媒層での燃焼を開始/停止させることができ
る。燃焼停止していた燃焼触媒層に再度予混合気を供給
した場合には、(初期にはここでの反応は開始しないか
ら)その下流に設置している浄化用触媒層での燃焼負荷
が上昇し、その温度を上昇させるから、浄化用触媒層か
らの熱放射によって燃焼触媒層の温度を上昇させること
ができ、定常の(燃焼触媒層での)触媒燃焼に移行す
る。
In a fourth aspect of the invention, contrary to the second aspect, the combustion catalyst layer and the passage for supplying the premixed gas to the combustion catalyst layer are divided, and the supply of the premixed gas is opened and closed. Combustion in the combustion catalyst layer can be started / stopped. When the premixed gas is supplied again to the combustion catalyst layer whose combustion has been stopped, the combustion load in the purification catalyst layer installed downstream (because the reaction here does not start in the initial stage) increases. However, since the temperature is raised, the temperature of the combustion catalyst layer can be raised by the heat radiation from the purification catalyst layer, and the catalytic combustion is shifted to the steady state (in the combustion catalyst layer).

【0015】なお上記の場合においても、燃焼触媒層と
浄化用触媒層の間に着火手段を備えることにより、初期
の燃焼開始時には燃焼触媒層の下流面で火炎燃焼を形成
して、その燃焼熱で燃焼触媒層を加熱して徐々に触媒燃
焼反応へと移行させ得るとともに、火炎燃焼の熱で浄化
用触媒層も即時に予熱することができ、初期からの排ガ
ス浄化を可能にする。同時に閉塞していた閉塞手段の開
放時または閉塞されていた予混合気供給手段の開放時に
おいては、再度この着火手段を動作させることによっ
て、非燃焼部分(ここでは燃焼触媒層の温度が低下して
いる)では初期着火と同様に、火炎燃焼から触媒燃焼へ
と徐々に移行する反応が行われ、速やかに定常の全面燃
焼へと移行させることができる。
Even in the above case, by providing the ignition means between the combustion catalyst layer and the purification catalyst layer, flame combustion is formed on the downstream surface of the combustion catalyst layer at the beginning of the initial combustion, and the combustion heat of the combustion is formed. Thus, the combustion catalyst layer can be heated to gradually shift to the catalytic combustion reaction, and the purification catalyst layer can be immediately preheated by the heat of flame combustion, enabling exhaust gas purification from the initial stage. At the same time when the closing means which is closed at the same time is opened or when the premixed gas supply means which is closed is opened, the non-combustion portion (here, the temperature of the combustion catalyst layer is lowered by operating the ignition means again. In the same manner as in the initial ignition, the reaction of gradually shifting from flame combustion to catalytic combustion is performed, and it is possible to quickly shift to steady full-scale combustion.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例につ
いて図面を参照して説明する。なお、本発明の実施に
は、多数の連通孔を有し、炭化水素や一酸化炭素の酸化
活性を有する触媒層、着火装置、流量制御装置等が不可
欠であり、また必要に応じて熱線透過材料、熱電対等の
温度センサ、リレーやタイマ、モータやソレノイド等の
駆動部品が必要となるが、これらは周知の技術を利用可
能である。例えば酸化触媒層や浄化用触媒層は、金属や
セラミックのハニカム担体、あるいはセラミック繊維の
編組体に、白金やパラジウム等の貴金属を主成分とした
活性成分を担持したものが従来より用いられている。ま
た耐熱性の熱線透過材料としては、石英ガラスや結晶化
ガラス等が通常の燃焼機器で一般に使用されている。空
気や気体燃料の供給は、気体燃料では(ボンベガスや都
市ガスのように)供給圧を利用する方法や、電動ファン
を用いて圧送する方法があり、空気の供給は電動ファン
で圧送したり、燃料ガスの供給圧を利用したベンチュリ
ー効果を用いたスロートノズル等も用いられる。流量制
御は、手動のニードルバルブや電動のソレノイドバルブ
等が使われ、液体燃料の場合には電磁ポンプ等を使用し
ている。その他駆動部分は、手動のレバー操作もあり、
自動制御のモータ駆動のものもある。これらはいずれも
従来から広く採用されている手段であり、本発明ではこ
れらについて公知の技術を採用できる。 (第1実施の形態例)図1は、本発明に係る触媒燃焼装
置の全体断面図、図2はその燃焼特性図である。図1に
おいて、1は燃料供給管、2は燃料の噴出圧によって空
気を吸引するスロート部で、3は両者の流量を制御して
燃焼量を調節する燃焼制御部である。また4は予混合
室、5は着火器、6はセラミックハニカムに白金属の貴
金属を担持した燃焼触媒層である。また7は燃焼触媒層
6の下流面に近接して上下に摺動する閉塞ダンパで、ダ
ンパ駆動部8によって動作し、ダンパ駆動部8は燃焼制
御部3と連動するよう回路接続されている。9は燃焼触
媒層6下流側に対向設置された浄化用触媒層で、セラミ
ックハニカムに白金属の貴金属を主成分として担持させ
たものである。また10は燃焼触媒層6の上流側に対向
して設置された、耐熱性ガラスからなる透過窓である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In order to carry out the present invention, a catalyst layer having a large number of communicating holes and having an oxidizing activity of hydrocarbons and carbon monoxide, an ignition device, a flow rate control device, etc. are indispensable, and if necessary, heat ray transmission. Materials, temperature sensors such as thermocouples, relays and timers, drive parts such as motors and solenoids are required, and well-known techniques can be used for these. For example, as the oxidation catalyst layer and the purification catalyst layer, a honeycomb carrier of metal or ceramic, or a braided body of ceramic fibers carrying an active component containing a precious metal such as platinum or palladium as a main component has been conventionally used. . Quartz glass, crystallized glass, or the like is generally used as a heat-resistant heat ray transmitting material in ordinary combustion equipment. Air or gas fuel can be supplied by using the supply pressure for gas fuel (such as cylinder gas or city gas) or by using an electric fan to pump the air. A throat nozzle using the Venturi effect utilizing the supply pressure of fuel gas is also used. For the flow rate control, a manual needle valve, an electric solenoid valve, or the like is used, and in the case of liquid fuel, an electromagnetic pump or the like is used. Other drive parts have manual lever operation,
There are also motor drives with automatic control. All of these are means that have been widely adopted from the past, and in the present invention, known techniques can be adopted for them. (First Embodiment) FIG. 1 is an overall sectional view of a catalytic combustion apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a combustion characteristic view thereof. In FIG. 1, 1 is a fuel supply pipe, 2 is a throat part that sucks air by the jet pressure of fuel, and 3 is a combustion control part that controls the flow rate of both and adjusts the combustion amount. Further, 4 is a premixing chamber, 5 is an igniter, and 6 is a combustion catalyst layer in which a noble metal of a white metal is supported on a ceramic honeycomb. Further, 7 is a closed damper that vertically slides close to the downstream surface of the combustion catalyst layer 6, and is operated by a damper drive unit 8. The damper drive unit 8 is circuit-connected so as to interlock with the combustion control unit 3. Reference numeral 9 is a purification catalyst layer which is installed on the downstream side of the combustion catalyst layer 6 so as to face it, and is a ceramic honeycomb on which a noble metal of white metal is carried as a main component. Further, 10 is a transmission window made of heat-resistant glass, which is installed so as to face the upstream side of the combustion catalyst layer 6.

【0017】次に、本実施の形態例の動作と燃焼特性に
ついて説明する。
Next, the operation and combustion characteristics of this embodiment will be described.

【0018】まず、燃焼開始時には閉塞ダンパ7は全開
状態、すなわち上部に引き上げられた状態としておく。
そして燃料供給管1から供給された燃料ガス(ここでは
メタンを主成分とする都市ガス13Aを使用)は、スロ
ート部2で燃料ガス噴出の際のエジェクタ効果により空
気を吸引し、燃焼制御部3でその総量を調節(実際には
燃料供給量のみを変化させることによって、吸引される
空気量も変化する)されて予混合室4へ送られる。予混
合室4で十分混合された燃料と空気は、最初は燃焼触媒
層6を未反応のまま通過し、着火器5によって着火さ
れ、燃焼触媒層6の下流面で火炎燃焼を開始する。高温
の燃焼排ガスは下流へ流れて浄化用触媒層9を加熱する
が、同時に形成された火炎により燃焼触媒層6も加熱
し、その下流面側から徐々に昇温して触媒燃焼反応可能
温度に達する。その結果、予混合室4から供給される混
合ガスが次第に燃焼触媒層6で酸化反応を開始して、下
流面の火炎は消滅していく。触媒燃焼が開始されると、
自己反応熱によって燃焼触媒層はさらに昇温し、やがて
その最上流面(予混合室4に対向する面)近傍に反応中
心位置を移行させ、ここが赤熱されることになる。赤熱
された燃焼触媒層6から放射された熱は、透過窓10を
介して(あるいは一部が透過窓10に吸収され、ここか
らの二次放射熱として再度放射されて)暖房/加熱等に
供せられる。
First, at the start of combustion, the closed damper 7 is in a fully open state, that is, in a state of being pulled up.
Then, the fuel gas supplied from the fuel supply pipe 1 (here, the city gas 13A containing methane as a main component is used) sucks air by the ejector effect when the fuel gas is ejected in the throat part 2, and the combustion control part 3 Then, the total amount is adjusted (actually, the amount of sucked air is changed by changing only the fuel supply amount) and then sent to the premix chamber 4. The fuel and air that have been sufficiently mixed in the premix chamber 4 initially pass through the combustion catalyst layer 6 without reaction, and are ignited by the igniter 5 to start flame combustion on the downstream surface of the combustion catalyst layer 6. The high temperature combustion exhaust gas flows downstream to heat the purification catalyst layer 9, but the flame formed at the same time also heats the combustion catalyst layer 6 and gradually raises the temperature from the downstream side thereof to a temperature at which catalytic combustion reaction is possible. Reach As a result, the mixed gas supplied from the premix chamber 4 gradually starts the oxidation reaction in the combustion catalyst layer 6, and the flame on the downstream surface disappears. When catalytic combustion is started,
Due to the heat of self-reaction, the temperature of the combustion catalyst layer is further raised, and eventually the reaction center position is moved to the vicinity of the most upstream surface (the surface facing the premixing chamber 4), where it is red-heated. The heat radiated from the combustion catalyst layer 6 which has been red-heated is heated / heated through the transmissive window 10 (or part of which is absorbed by the transmissive window 10 and radiated again as secondary radiant heat from here). Be offered.

【0019】上述したように、この燃焼開始時には閉塞
ダンパ7は全開状態、すなわち上部に引き上げられた状
態にあり、燃焼触媒層6の流路(ハニカムの連通孔)は
全て開放されているが、触媒燃焼開始後に燃焼制御部3
で制御して燃焼量を低下させていった時、一定量(ここ
では最大燃焼量の約60%)以下に達すると、ダンパ駆
動部8に信号が送られるよう設定されており、これに連
動する閉塞ダンパ7が下方に摺動降下して燃焼触媒層6
の下流面の一部を閉塞する。閉塞ダンパ7で流路を閉塞
された部分は、予混合気の流通が阻害されるから、ここ
での触媒燃焼反応は停止され、予混合気は燃焼触媒層6
の開放された(閉塞されていない)部分にのみ流れ、こ
こで集中的に燃焼反応を行う。この状態から、さらに燃
焼触媒層6の温度が反応下限値付近に至るまで、燃焼制
御部3で予混合気を低減することができる。
As described above, at the start of this combustion, the closed damper 7 is in the fully open state, that is, in the state of being pulled up, and all the flow paths (communicating holes of the honeycomb) of the combustion catalyst layer 6 are open. Combustion control unit 3 after the start of catalytic combustion
It is set to send a signal to the damper drive unit 8 when it reaches a certain amount (here, about 60% of the maximum combustion amount) or less when it is controlled by. The closed damper 7 slidingly descends downward and the combustion catalyst layer 6
Block a part of the downstream surface of the. Since the flow of the premixed gas is obstructed at the part where the flow path is blocked by the blocking damper 7, the catalytic combustion reaction here is stopped, and the premixed gas is mixed with the combustion catalyst layer 6
Flows only to the open (non-closed) part of the where the combustion reaction occurs intensively. From this state, the combustion control unit 3 can reduce the premixture until the temperature of the combustion catalyst layer 6 reaches the vicinity of the lower limit of the reaction.

【0020】一方この閉塞燃焼状態から、逆に燃焼量を
増加させた時には、所定の予混合気供給量(前述の60
%量)を越えた時に、前記とは逆に閉塞ダンパ7が開放
されることになり、燃焼触媒層6の全域で予混合気が流
通を始めるから、高温の常時開放部分を着火源として全
域に燃焼が移行し、全面均一な燃焼へ至る。
On the other hand, when the combustion amount is increased from the closed combustion state, a predetermined premixed gas supply amount (60 described above) is supplied.
%), The closed damper 7 is opened contrary to the above, and the premixed mixture starts to flow in the entire area of the combustion catalyst layer 6, so that the high temperature normally open portion is used as the ignition source. Combustion is transferred to the entire area, resulting in uniform combustion over the entire surface.

【0021】図2をもとに、上記燃焼時の特性を説明す
る。本実施の形態例において、燃焼触媒層6の耐熱上限
温度は約900℃であり、また完全反応を維持し得る下
限温度は約650℃である(いずれも燃焼反応中心部の
平均温度)が、最大の燃焼量(燃焼触媒層6の全面を用
い、耐熱上限温度付近まで燃焼負荷を増加させた場合)
の時を100として、約60%の燃焼量で下限温度の6
50℃に近づき、それ以下では燃焼反応が維持できなく
なり、急速に温度が低下して消火に至る。この60%の
燃焼量域で閉塞ダンパ7を閉塞(閉塞面積は約40%)
させると、燃焼触媒層6の単位面積当たりの燃焼負荷
は、先の最大燃焼時と同等になり、温度は耐熱上限温度
近くに復帰する。さらに燃焼量を低下させると、徐々に
温度も低下していくが、約30%の燃焼量まで完全燃焼
を維持することができる。かくして、燃焼触媒層6を全
面開放したままでは100〜60%の燃焼量制御しかで
きなかった(領域A)ものが、100〜30%(領域A
+B)まで倍増し、用途に応じた大きな燃焼量制御が可
能となるものである。この効果は、完全反応下限温度が
高い(すなわち反応性が低い)メタン等の燃料を用いた
時に特に有効であり、また閉塞ダンパ7は、燃焼量制御
範囲の必要性に応じて複数段に逐次動作させることも可
能である。
The characteristics at the time of combustion will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the heat resistant upper limit temperature of the combustion catalyst layer 6 is about 900 ° C., and the lower limit temperature at which the complete reaction can be maintained is about 650 ° C. (both are the average temperatures of the combustion reaction center part). Maximum combustion amount (when the entire surface of the combustion catalyst layer 6 is used and the combustion load is increased to near the heat resistant upper limit temperature)
Assuming that the time is 100, the combustion temperature is about 60% and the lower limit temperature is 6
When the temperature approaches 50 ° C., and below that, the combustion reaction cannot be maintained, and the temperature rapidly decreases to extinguish the fire. Blocking the blocking damper 7 in this 60% combustion amount region (blocking area is about 40%)
Then, the combustion load per unit area of the combustion catalyst layer 6 becomes equal to that at the time of the maximum combustion, and the temperature returns to near the heat-resistant upper limit temperature. When the combustion amount is further reduced, the temperature gradually decreases, but complete combustion can be maintained up to a combustion amount of about 30%. Thus, while the combustion catalyst layer 6 was left fully open, only 100 to 60% of the combustion amount could be controlled (area A), but 100 to 30% (area A).
Up to + B), and it becomes possible to control a large amount of combustion according to the application. This effect is particularly effective when a fuel such as methane having a high complete reaction lower limit temperature (that is, low reactivity) is used, and the blockage damper 7 is successively arranged in a plurality of stages depending on the necessity of the combustion amount control range. It is also possible to operate.

【0022】さらに、本実施の形態例では閉塞ダンパ7
を燃焼触媒層6の下流面に設けているが、上流面側に設
けても同様の効果が得られ、上記効果を損なうものでは
ない。また、触媒燃焼の開始にあたっては、ここでは燃
焼触媒層6の下流に設置した着火器5を動作させて、こ
こに火炎燃焼を形成して自己加熱させているが、予混合
室4内で火炎を形成させ、その高温排ガスで燃焼触媒層
6を加熱するという方法(この場合には、予熱段階から
触媒燃焼への移行に際して、一旦燃料供給を停止して火
炎を消滅させるという操作が必要になる)も可能であ
り、以降の操作および効果に影響を与えるものではな
い。もっとも、上記実施の形態例に示すように、燃焼触
媒層6下流面で火炎を形成させる構成にすることによっ
て、複雑な構成や操作を必要とせず、操作性や経済性に
優れるものである。
Further, in this embodiment, the closing damper 7 is used.
Is provided on the downstream side of the combustion catalyst layer 6, but the same effect can be obtained even if it is provided on the upstream side, and the above effect is not impaired. Further, at the start of catalytic combustion, the igniter 5 installed downstream of the combustion catalyst layer 6 is operated here to form flame combustion and self-heat, but the flame is generated in the premixing chamber 4. Is formed and the combustion catalyst layer 6 is heated by the high-temperature exhaust gas (in this case, an operation of temporarily stopping the fuel supply and extinguishing the flame is required at the transition from the preheating stage to the catalytic combustion). ) Is also possible and does not affect subsequent operations and effects. However, as shown in the above-described embodiment, the structure in which the flame is formed on the downstream surface of the combustion catalyst layer 6 does not require a complicated structure or operation and is excellent in operability and economy.

【0023】なお、燃焼量を増加させる時には、閉塞ダ
ンパ7開放と同時に着火器5も通電すれば、冷却してい
た非燃焼部分(閉塞ダンパ7で遮蔽されていた部分)を
通過した未燃焼の予混合気に着火され、初期の着火時と
同様に火炎燃焼から触媒燃焼へと移行して、全体が均一
な触媒燃焼の状態に復帰することが速やかに行われ、よ
り効果的である。またこの構成とすることにより、前記
のように閉塞ダンパ7を複数段に摺動降下させた場合、
任意の遮蔽面積を確保することも可能になるから、燃焼
触媒層6の赤熱部温度はほとんど変化させることなく、
燃焼量に比例して赤熱面積のみを対応変化させることも
できる。透過窓10を備えた放射型の燃焼(暖房)器で
は、実質の燃焼量と視覚的な赤熱面積変化を比例的に対
応させることによって、使い勝手に優れた燃焼装置を提
供することが可能になる。また、閉塞ダンパ7を燃焼触
媒層6の下流側に配置すれば、高温の赤熱部分にさらさ
れて熱損傷を受けることもなく、視覚的な邪魔になるこ
ともなく使用でき、長期にわたる安定で快適な燃焼制御
が行える。さらに、燃焼触媒層6の下流面に対向させて
浄化用触媒層9を配置することにより、初期着火より以
降、いずれの条件でも有効に未燃焼成分の浄化除去が可
能になり、特に閉塞ダンパ7の開閉に伴う不完全反応を
生じ易い状況でも、最終排ガスは常にクリーンな状態に
保つことができる。 (第2実施の形態例)本発明の第2の実施の形態例につ
いて説明する。本実施の形態例は排ガス流路を分割し、
その一部に流路閉塞用の可動ダンパを設置して開閉操作
し得るように構成したところに特徴があり、燃焼の基本
性能は第1実施の形態例と同様である。したがって、そ
の相違点を中心に本実施の形態例を説明する。
When the combustion amount is increased, if the igniter 5 is energized at the same time when the closed damper 7 is opened, the unburned portion that has passed through the cooled non-combustion portion (the portion shielded by the closed damper 7) is not burned. It is more effective because the premixed air is ignited, the flame combustion is switched to the catalytic combustion as in the case of the initial ignition, and the entire state is restored to the uniform catalytic combustion promptly. With this configuration, when the closing damper 7 is slid down in a plurality of stages as described above,
Since it becomes possible to secure an arbitrary shielding area, the temperature of the red heat part of the combustion catalyst layer 6 hardly changes,
It is also possible to change only the red heat area in proportion to the amount of combustion. In the radiant combustion (heater) provided with the transmission window 10, it becomes possible to provide a highly convenient combustion device by proportionally correlating the actual combustion amount with the visual change in the red heat area. . Further, if the blockage damper 7 is arranged on the downstream side of the combustion catalyst layer 6, it can be used without being exposed to the high-temperature red heat portion and suffering thermal damage and without visually disturbing, and it is stable for a long period of time. Comfortable combustion control is possible. Further, by disposing the purifying catalyst layer 9 so as to face the downstream surface of the combustion catalyst layer 6, it is possible to effectively purify and remove unburned components under any condition after the initial ignition, and especially, the blockage damper 7 The final exhaust gas can always be kept in a clean state even in the situation where an incomplete reaction is likely to occur due to opening and closing. (Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the exhaust gas passage is divided,
It is characterized in that a movable damper for blocking a flow path is installed in a part of the structure so as to be opened and closed, and the basic performance of combustion is the same as that of the first embodiment. Therefore, the present embodiment will be described focusing on the difference.

【0024】図3は、本実施の形態例の断面略図であ
る。図3において、燃焼触媒層6の下流には2つに分割
された排気流路11、11’が備えられ、その内部にそ
れぞれ浄化用触媒層9、9’が配置されている。また浄
化用触媒層9、9’と燃焼触媒層6の間には、各々着火
器5、5’が備えられており、排気流路11、11’の
下流端には、上下に摺動していずれか一方の流路を閉塞
できる閉塞ダンパ7が、ダンパ駆動部8に連動して配置
されている。
FIG. 3 is a schematic sectional view of the present embodiment. In FIG. 3, exhaust passages 11 and 11 ′ divided into two are provided downstream of the combustion catalyst layer 6, and purification catalyst layers 9 and 9 ′ are arranged inside thereof. Further, igniters 5 and 5'are provided between the purification catalyst layers 9 and 9'and the combustion catalyst layer 6, respectively, and are slid vertically at the downstream ends of the exhaust flow paths 11 and 11 '. A closing damper 7 that can close one of the flow paths is arranged in association with the damper driving unit 8.

【0025】燃焼開始時の操作は前記第1実施の形態例
と同様であるが、燃焼量変化時には、燃焼制御部3の操
作に対応して、例えば同じ燃焼量50%の時でも、「上
部燃焼」の時には閉塞ダンパ7を下方に摺動させて排気
流路11’を閉塞し、燃焼触媒層6の上半分のみで燃焼
させ、逆に「下部燃焼」の時には閉塞ダンパ7を上方に
摺動させて排気流路11を閉塞し、燃焼触媒層6の下半
分のみで燃焼させるという操作を可能にしている。した
がって、燃焼量の幅広い制御とともに、燃焼(赤熱)位
置の選択も、被加熱物への用途(例えば足元暖房なら下
部燃焼を、上体暖房なら上部燃焼を選択する、というよ
うに)に応じて行うことができる。また分割された排気
流路11、11’は、燃焼触媒層6が一体であるにもか
かわらず、あたかも分割された燃焼部が2個あるかのよ
うに使用でき、それぞれの内部に着火器5、5’を配す
ることによって、自在に着火/消火を行うことが可能で
ある。かくして、メタンのような反応性の悪い燃料を使
用しても、十分大きな範囲で燃焼量を変化させることが
でき、また燃焼量の状態が直接目視で確認できるという
特徴を発揮することができる。 (第3実施の形態例)本発明の第3の実施の形態例につ
いて説明する。本実施の形態例は、上記第2の実施の形
態例とは逆に、燃焼触媒層上流側の予混合気供給部分を
分割して開閉制御し、下流側の排気流路および浄化用触
媒層は一体化する構成としたところに特徴がある。個々
のブロックの燃焼基本特性は第1および第2の実施の形
態例と同様であり、異なる部分を中心に本実施の形態例
を説明する。
The operation at the start of combustion is the same as in the first embodiment, but when the combustion amount changes, the operation of the combustion control unit 3 corresponds to, for example, even when the same combustion amount is 50%, In the case of "combustion", the closed damper 7 is slid downward to close the exhaust flow passage 11 ', and only the upper half of the combustion catalyst layer 6 is burned. On the contrary, in the case of "lower combustion", the closed damper 7 is slid upward. The exhaust passage 11 is moved to close the exhaust passage 11, and the combustion catalyst layer 6 is combusted only in the lower half. Therefore, in addition to the wide control of the combustion amount, the selection of the combustion (red heat) position also depends on the application to the object to be heated (for example, lower combustion for foot heating, upper combustion for upper body heating, etc.). It can be carried out. In addition, the divided exhaust passages 11 and 11 'can be used as if there are two divided combustion portions, even though the combustion catalyst layer 6 is integrated, and the igniter 5 is provided inside each of them. By arranging 5 ', it is possible to freely ignite / extinguish. Thus, even if a fuel having a low reactivity such as methane is used, the combustion amount can be changed within a sufficiently large range, and the state of the combustion amount can be directly visually confirmed. (Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described. Contrary to the second embodiment, the present embodiment is divided into a premixed gas supply portion on the upstream side of the combustion catalyst layer for open / close control, and an exhaust passage and a purification catalyst layer on the downstream side. Is characterized in that it is integrated. The basic combustion characteristics of each block are the same as those of the first and second embodiments, and this embodiment will be described with a focus on the difference.

【0026】図4は本実施の形態例の水平断面略図であ
る。図4において、燃焼触媒層6、6’、6”とその上
流側に対向設置した透過窓10、10’、10”および
この両者にはさまれた予混合室4、4’、4”は、それ
ぞれ独立したユニットとして複数設けられており、ここ
に供給される予混合気の流路に停止弁12、12’、1
2”が具備されている。一方、燃焼触媒層6、6’、
6”の下流側は一体化され、排気流路11内には1つの
浄化用触媒層9が配置されている。
FIG. 4 is a schematic horizontal sectional view of this embodiment. In FIG. 4, the combustion catalyst layers 6, 6 ', 6 ", the permeation windows 10, 10', 10" arranged opposite to each other on the upstream side thereof and the premixing chambers 4, 4 ', 4 "sandwiched between them are , A plurality of independent units are provided, and the stop valves 12, 12 ', 1 are provided in the flow path of the premixed gas supplied thereto.
2 ″. On the other hand, the combustion catalyst layers 6, 6 ′,
The downstream side of 6 ″ is integrated, and one purification catalyst layer 9 is arranged in the exhaust passage 11.

【0027】この構成において、燃焼開始の時点から任
意のユニット(単独でも複数でも可能)において、着火
器5、5’、5”で着火されて火炎燃焼が始まり、やが
て燃焼触媒層6、6’、6”で触媒燃焼が開始される。
燃焼制御部3によって停止弁12、12’、12”が開
閉されると、これに応じたユニットにおいて燃焼/消火
が行われ、任意の燃焼量/任意の位置の燃焼が可能にな
る。各ユニットで燃焼停止から再開(停止弁12、・・
・の開放)へ移行した時には、浄化用触媒9での燃焼負
荷が一時的に増加して温度も上昇し、これが着火源とな
って冷却していた燃焼触媒層6、...での燃焼開始を
行い得るが、着火器5、・・・を都度通電して火炎燃焼
を開始させる方が好ましい。停止弁12、・・・は冷却
雰囲気にあり、熱的な性能劣化や予混合気停止の不完全
さはなく、長期間にわたって確実に燃焼量制御が行え
る。なお、浄化用触媒層9は(いずれかのユニットで燃
焼している限り)常に加熱状態にあるから、燃焼量変化
時の不完全燃焼が燃焼触媒層6・・・で生じても、ここ
で完全に浄化作用が発揮でき、クリーンな排ガス状態が
維持できる。
In this structure, from the start of combustion, in any unit (single or plural units are possible), the igniters 5, 5 ', 5 "are ignited to start flame combustion, and eventually the combustion catalyst layers 6, 6'. , 6 ", catalytic combustion is started.
When the stop valves 12, 12 ′, 12 ″ are opened and closed by the combustion control unit 3, combustion / extinguishing is performed in the unit corresponding to the stop valves 12, 12 ′, 12 ″, and combustion at any combustion amount / any position is possible. Restart from combustion stop (stop valve 12, ...
. (Opening), the combustion load on the purification catalyst 9 temporarily increases and the temperature also rises, which serves as an ignition source and cools the combustion catalyst layers 6 ,. . . However, it is preferable to energize the igniters 5, ... Each time to start the flame combustion. Since the stop valves 12, ... Are in a cooling atmosphere, there is no thermal performance deterioration or incomplete stopping of the premixed gas, and the combustion amount can be controlled reliably for a long period of time. Since the purification catalyst layer 9 is always in a heated state (as long as it burns in any unit), even if incomplete combustion occurs at the combustion catalyst layer 6 ... The purifying effect can be fully exerted and a clean exhaust gas state can be maintained.

【0028】なおこの実施の形態例では、燃焼用空気を
自動吸引するスロート部2の下流に停止弁12、・・・
を設けているが、燃焼制御部3は燃料供給量のみを制御
し、停止弁12、・・・と一体またはその下流にスロー
ト機能を持たせてもよく、本発明の効果を損なうもので
はない。
In this embodiment, the stop valves 12, ... Are provided downstream of the throat section 2 for automatically sucking combustion air.
However, the combustion control unit 3 may control only the fuel supply amount and may be integrated with the stop valves 12, ... Or have a throat function downstream thereof, which does not impair the effects of the present invention. .

【0029】以上、本発明を、気体燃料の燃焼暖房器に
実施した例で説明したが、本発明はこれに限定されるも
のでないことは勿論である。すなわち、以下のような場
合も本発明に含まれる。 1. 燃料種として液体燃料を使用する場合も適用でき
る。この場合には、予混合室の上流で液体燃料を気化さ
せる手段が付加される。 2. 燃焼熱の用途としては、高温排ガスからの熱回
収、あるいは触媒燃焼面からの放射熱を直接受熱によっ
て熱回収する給湯装置、あるいは熱媒体加熱装置にも適
用できる。また、放射加熱を利用した調理器や乾燥機等
にも応用可能である。触媒燃焼を用いることによって、
窒素酸化物の発生をほとんどゼロにできることから、ク
リーンな排ガス特性を実現できることは、従来提案され
ている触媒燃焼装置と同様であることは言うまでもな
い。 3. 燃焼触媒層、浄化用触媒層の担体にはセラミック
ハニカムを用いているが、予混合気が流通し得る多数の
連通孔を有するものであれば、その素材や形状に限定は
なく、例えばセラミックや金属の焼結体、金属ハニカム
や金属不織布、セラミック繊維の編組体等が利用可能で
ある。また活性成分としては、白金、パラジウム、ロジ
ウム等の白金属の貴金属が一般的であるが、これらの混
合体や他の金属やその酸化物との混合組成であってもよ
い。燃料種や使用条件に応じた活性成分の選択が可能で
ある。 4. 燃料と空気の供給量制御は、スロート部を用いて
実際には燃料供給量のみを制御しており、空気は自動吸
引される構成としているが、燃料と空気をそれぞれファ
ン等で強制供給する場合でも、燃焼制御部で両者の流量
制御を行うことにより、同様の効果が得られる。
Although the present invention has been described with reference to an example in which the present invention is applied to a gas-fuel combustion heater, it goes without saying that the present invention is not limited to this. That is, the following cases are also included in the present invention. 1. It is also applicable when liquid fuel is used as the fuel type. In this case, a means for vaporizing the liquid fuel upstream of the premixing chamber is added. 2. The application of combustion heat can be applied to a hot water supply device for recovering heat from high-temperature exhaust gas, or for directly recovering heat from radiant heat from a catalytic combustion surface, or a heating medium heating device. Further, it can be applied to a cooking device or a dryer using radiant heating. By using catalytic combustion,
It is needless to say that the fact that the generation of nitrogen oxides can be reduced to almost zero and the clean exhaust gas characteristics can be realized is the same as that of the conventionally proposed catalytic combustion device. 3. Although a ceramic honeycomb is used as the carrier of the combustion catalyst layer and the purification catalyst layer, the material and shape thereof are not limited as long as they have a large number of communication holes through which the premixed gas can flow, and for example, ceramic or A metal sintered body, a metal honeycomb, a metal nonwoven fabric, a ceramic fiber braid, or the like can be used. As the active ingredient, a noble metal such as platinum, palladium, and rhodium is generally used, but a mixture of these metals or a mixed composition with another metal or an oxide thereof may be used. It is possible to select an active ingredient according to the type of fuel and use conditions. 4. When controlling the supply of fuel and air, only the fuel supply is actually controlled using the throat part, and the air is automatically sucked. However, when fuel and air are forcibly supplied by fans, etc. However, the same effect can be obtained by controlling the flow rate of both by the combustion control unit.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
触媒燃焼装置は、触媒の限定された使用可能温度領域内
で、広い燃焼量範囲の制御が可能であり、このため、例
えばメタンのような反応性の悪い燃料を用いても、完全
燃焼を損なうことなく十分な範囲の燃焼量変化が実現で
き、快適で効率的な熱供給のための燃焼装置の提供に有
効なものである。
As described above, the catalytic combustion apparatus according to the present invention can control a wide combustion amount range within a limited usable temperature range of the catalyst. Even if a fuel having such a low reactivity is used, the combustion amount can be changed in a sufficient range without impairing complete combustion, and it is effective in providing a combustion device for comfortable and efficient heat supply.

【0031】また、特に触媒層からの放射熱を透過窓を
経て直接利用するものにおいては、燃焼量変化の目視確
認と視覚効果をも発揮し得るもので、クリーンで快適な
暖房を実現することが可能になる。
Further, particularly in the case of directly utilizing the radiant heat from the catalyst layer through the transmission window, it is possible to visually confirm the change in the combustion amount and also to provide the visual effect, and to realize clean and comfortable heating. Will be possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施の形態例としての燃焼器の断
面略図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a combustor as a first embodiment of the present invention.

【図2】上記燃焼器の燃焼特性図である。FIG. 2 is a combustion characteristic diagram of the combustor.

【図3】本発明の第2実施の形態例としての暖房器の断
面略図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a heater as a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施の形態例としての暖房器の断
面略図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a heater as a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料供給管 2 スロート部 3 燃料制御部 4、4’、4” 予混合室 5、5’、5” 着火器 6、6’、6” 燃焼触媒層 7 閉塞ダンパ 8 ダンパ駆動部 9、9’ 浄化用触媒層 10、10’、10” 透過窓 11、11’ 排気流路 1 Fuel Supply Pipe 2 Throat Part 3 Fuel Control Part 4, 4 ', 4 "Premixing Chamber 5, 5', 5" Ignition Device 6, 6 ', 6 "Combustion Catalyst Layer 7 Closing Damper 8 Damper Drive Unit 9, 9 'Purification catalyst layer 10, 10', 10 "Transmission window 11, 11 'Exhaust channel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前西 晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 鈴木 次郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akira Maenishi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Jiro Suzuki, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料と空気を混合する予混合室と、前記
予混合室に供給する燃料の流量制御手段と、前記予混合
室下流に設置された多数の連通孔を有する燃焼触媒層
と、前記燃焼触媒層の上流面もしくは下流面に近接して
前記燃焼触媒層の連通孔の一部を閉塞する可動の閉塞手
段とを備え、前記流量制御手段と前記閉塞手段は互いに
実質上関連付けられていることを特徴とする触媒燃焼装
置。
1. A premixing chamber for mixing fuel and air, a fuel flow rate control means for supplying the fuel to the premixing chamber, and a combustion catalyst layer having a large number of communication holes installed downstream of the premixing chamber. A movable closing means for closing a part of the communication hole of the combustion catalyst layer close to the upstream surface or the downstream surface of the combustion catalyst layer, wherein the flow rate control means and the closing means are substantially associated with each other. A catalytic combustion device characterized in that
【請求項2】 燃料と空気を混合する予混合室と、前記
予混合室に供給する燃料の流量制御手段と、前記予混合
室下流に設置された多数の連通孔を有する燃焼触媒層
と、前記燃焼触媒層の下流側に複数に分割設置された排
気流路と、前記複数の排気流路の一部を閉塞する流路閉
塞手段とを備え、前記流量制御手段と前記閉塞手段は互
いに実質上関連付けられていることを特徴とする触媒燃
焼装置。
2. A premixing chamber for mixing a fuel and air, a flow rate control means for the fuel supplied to the premixing chamber, and a combustion catalyst layer having a large number of communication holes installed downstream of the premixing chamber. The combustion catalyst layer is provided with a plurality of exhaust passages that are dividedly installed on the downstream side, and a passage closing means that closes a part of the plurality of exhaust passages, and the flow rate control means and the closing means are substantially the same. A catalytic combustion device characterized in that it is associated with the above.
【請求項3】 前記燃焼触媒層の下流側に多数の連通孔
を有する浄化用触媒層を備えるとともに、前期燃焼触媒
層と前期浄化用触媒層の間に着火手段を備え、前記流路
閉塞手段開放時に前期着火手段を動作させることを特徴
とする請求項1または2記載の触媒燃焼装置。
3. A purification catalyst layer having a large number of communication holes on the downstream side of the combustion catalyst layer, and an ignition means between the previous combustion catalyst layer and the previous purification catalyst layer. The catalytic combustion device according to claim 1 or 2, wherein the ignition means is operated at the time of opening.
【請求項4】 複数に分割配置された多数の連通孔を有
する燃焼触媒層と、前記各燃焼触媒層に供給する燃料の
量をそれぞれ独立に制御する複数の流量制御手段と、前
記各燃焼触媒層の下流側全体を覆う1つの排気流路と、
前記排気流路内に備えられた多数の連通孔を有する浄化
用触媒層と、前記複数の流量制御手段の一部を閉塞して
総流量を変化させる操作手段とを具備することを特徴と
する触媒燃焼装置。
4. A combustion catalyst layer having a plurality of communication holes arranged in a plurality of divisions, a plurality of flow rate control means for independently controlling the amount of fuel supplied to each combustion catalyst layer, and each combustion catalyst. One exhaust flow path covering the entire downstream side of the bed,
It is characterized by comprising: a purification catalyst layer having a large number of communication holes provided in the exhaust passage, and an operating means for closing a part of the plurality of flow rate control means to change the total flow rate. Catalytic combustion device.
【請求項5】 前記燃焼触媒層と前記浄化用触媒層の間
に着火手段を設け、前記流量制御手段により燃料供給を
再開した時に前記着火手段を動作させることを特徴とす
る請求項4記載の触媒燃焼装置。
5. The ignition means is provided between the combustion catalyst layer and the purification catalyst layer, and the ignition means is operated when the fuel supply is restarted by the flow rate control means. Catalytic combustion device.
JP7330768A 1995-12-19 1995-12-19 Catalyst combustion device Pending JPH09170708A (en)

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