JPH10122508A - 触媒燃焼着火方法 - Google Patents
触媒燃焼着火方法Info
- Publication number
- JPH10122508A JPH10122508A JP8275617A JP27561796A JPH10122508A JP H10122508 A JPH10122508 A JP H10122508A JP 8275617 A JP8275617 A JP 8275617A JP 27561796 A JP27561796 A JP 27561796A JP H10122508 A JPH10122508 A JP H10122508A
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- Japan
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- fuel
- combustion
- ignition
- electric heater
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 触媒が活性化し自己着火するまでの未燃燃料
の排出を解決する。 【解決手段】 触媒燃焼方式を用いた燃焼器において、
燃焼流路に設けられた電気ヒーター２を用いて燃料に着
火した後、触媒燃焼に移行する。特に部分燃焼触媒にお
いて触媒の自己活性化に依存して着火するまでの間に燃
焼器外に排出される未燃燃料を電気ヒーター２を用いた
着火により制御する。また、電気ヒーター２の設置位置
を触媒中心部または触媒後方部とする。
の排出を解決する。 【解決手段】 触媒燃焼方式を用いた燃焼器において、
燃焼流路に設けられた電気ヒーター２を用いて燃料に着
火した後、触媒燃焼に移行する。特に部分燃焼触媒にお
いて触媒の自己活性化に依存して着火するまでの間に燃
焼器外に排出される未燃燃料を電気ヒーター２を用いた
着火により制御する。また、電気ヒーター２の設置位置
を触媒中心部または触媒後方部とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は触媒燃焼に関するも
のである。
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の着火方法としては特別な着火手段
は用いず、触媒表面での燃焼反応の進行による発熱での
触媒の自己活性化に委ねられていた。
は用いず、触媒表面での燃焼反応の進行による発熱での
触媒の自己活性化に委ねられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】触媒が活性化し自己着
火するまで、未燃焼の燃料が排出されるという問題があ
った。
火するまで、未燃焼の燃料が排出されるという問題があ
った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、触媒燃焼方式
を用いた燃焼器において、燃焼流路に設けられた電気ヒ
ーターを用いて燃料に着火した後、触媒燃焼に移行する
ことを特徴とする触媒燃焼着火方法である。部分燃焼触
媒を用いた触媒燃焼器において、触媒の自己活性化に依
存して着火するまでの間に燃焼器外に排出される未燃燃
料を電気ヒーターを用いた着火により制御するものであ
る。電気ヒーターの設置場所は触媒中心部または触媒後
方部が好ましい。着火操作時の電気ヒーター本体の温度
は 600℃以上がより好ましい。燃料注入前に空気を流し
ながら、電気ヒーターを着火可能温度に保つものであ
る。なお必要に応じ着火時の混合気濃度を高くするもの
である。
を用いた燃焼器において、燃焼流路に設けられた電気ヒ
ーターを用いて燃料に着火した後、触媒燃焼に移行する
ことを特徴とする触媒燃焼着火方法である。部分燃焼触
媒を用いた触媒燃焼器において、触媒の自己活性化に依
存して着火するまでの間に燃焼器外に排出される未燃燃
料を電気ヒーターを用いた着火により制御するものであ
る。電気ヒーターの設置場所は触媒中心部または触媒後
方部が好ましい。着火操作時の電気ヒーター本体の温度
は 600℃以上がより好ましい。燃料注入前に空気を流し
ながら、電気ヒーターを着火可能温度に保つものであ
る。なお必要に応じ着火時の混合気濃度を高くするもの
である。
【０００５】
【発明の実施の形態】触媒下流部で燃料に着火後、触媒
は徐々に活性化し、触媒燃焼が開始する。よって、触媒
燃焼初期の未燃燃料が大気放出の問題は解決される。以
下、実施例と従来例について述べる。
は徐々に活性化し、触媒燃焼が開始する。よって、触媒
燃焼初期の未燃燃料が大気放出の問題は解決される。以
下、実施例と従来例について述べる。
【０００６】まず、実施例として以下に述べる。（図
１）の様に、断熱材で周囲を囲まれた、内径30mmの筒状
の管にメタルフォイルに触媒活性物質を担持して巻き上
げた断面径が30mmの触媒モノリス１を組み込んだ燃焼器
に、触媒中心に、発熱部が触媒後方にとび出した棒状の
セラミック電気ヒーター２を取り付け燃焼器上流部から
空気を流量約5190ｌ／ｈｒ．で流しながら通電加熱し
た。この時、燃料揮発用の加熱ヒーター３も同時に加熱
し、燃料４の灯油を完全に気化するのに充分な温度であ
る 250℃まで温度が上昇した時点で、流量 0.307ｌ／ｈ
ｒ．の灯油を流した。（図２）に触媒運転可能範囲内に
て灯油に着火した場合の経過時間と各部の温度の関係を
示す。その結果、灯油を流した直後に触媒下流側にて着
火後、触媒が徐々に活性化し触媒燃焼に移行した。
１）の様に、断熱材で周囲を囲まれた、内径30mmの筒状
の管にメタルフォイルに触媒活性物質を担持して巻き上
げた断面径が30mmの触媒モノリス１を組み込んだ燃焼器
に、触媒中心に、発熱部が触媒後方にとび出した棒状の
セラミック電気ヒーター２を取り付け燃焼器上流部から
空気を流量約5190ｌ／ｈｒ．で流しながら通電加熱し
た。この時、燃料揮発用の加熱ヒーター３も同時に加熱
し、燃料４の灯油を完全に気化するのに充分な温度であ
る 250℃まで温度が上昇した時点で、流量 0.307ｌ／ｈ
ｒ．の灯油を流した。（図２）に触媒運転可能範囲内に
て灯油に着火した場合の経過時間と各部の温度の関係を
示す。その結果、灯油を流した直後に触媒下流側にて着
火後、触媒が徐々に活性化し触媒燃焼に移行した。
【０００７】当該発明において言及される燃焼触媒に
は、その温度をこえると触媒内で完全燃焼が発生する耐
熱限界燃空比が存在する。ヒーター出力が小さい場合に
は、この耐熱限界を超える燃空比で着火しなければなら
ない。触媒が活性化した後も触媒の運転可能範囲を超え
る断熱燃焼温度の燃焼を得る燃空比で燃焼し続けた場
合、触媒の出口壁温度が先に示した触媒の耐熱限界をこ
えてしまうので、燃空比を運転可能範囲内になるように
減じる必要がある（図３）。
は、その温度をこえると触媒内で完全燃焼が発生する耐
熱限界燃空比が存在する。ヒーター出力が小さい場合に
は、この耐熱限界を超える燃空比で着火しなければなら
ない。触媒が活性化した後も触媒の運転可能範囲を超え
る断熱燃焼温度の燃焼を得る燃空比で燃焼し続けた場
合、触媒の出口壁温度が先に示した触媒の耐熱限界をこ
えてしまうので、燃空比を運転可能範囲内になるように
減じる必要がある（図３）。
【０００８】しかし、ヒーターへの供給電力を増加させ
触媒後方の空気温度を上げることにより、着火可能な燃
空比レベルを下げることができ、その触媒の運転可能範
囲にて着火させることも可能である（図４）。
触媒後方の空気温度を上げることにより、着火可能な燃
空比レベルを下げることができ、その触媒の運転可能範
囲にて着火させることも可能である（図４）。
【０００９】なお、実施例では棒状のヒーターを用いた
が、本発明は電気ヒーターの種類、形状、取り付け方法
に制限されない。
が、本発明は電気ヒーターの種類、形状、取り付け方法
に制限されない。
【００１０】次に、従来例として以下に述べる。触媒を
用いた燃焼の場合、着火方法は触媒の自己着火に頼って
おり、触媒が活性化するまで未燃燃料が排出された。
用いた燃焼の場合、着火方法は触媒の自己着火に頼って
おり、触媒が活性化するまで未燃燃料が排出された。
【００１１】（図５）のように、断熱材で周囲を囲まれ
た、内径30mmの筒状の管にメタルフォイルに触媒活性物
質を担持して巻き上げた断面径が30mmの触媒モノリス５
を組み込んだ燃焼器に断熱燃焼温度1500℃となるのに必
要な空気量約5190ｌ／ｈｒ．を燃焼器上流部から流しな
がら、触媒上流部に設置された加熱ヒーター６によりそ
の空気を加熱し、燃料７の灯油を完全に気化するのに充
分な温度である 250℃まで温度が上昇した時点で、断熱
燃焼温度1500℃となるのに必要な灯油を流量 0.307ｌ／
ｈｒ．で流した。その結果を（図６）に示すと、約 120
秒間が触媒温度は上昇せず、そのため燃焼は起こらず、
その間の未燃焼の燃料が灯油の蒸気となって全て排出さ
れた。
た、内径30mmの筒状の管にメタルフォイルに触媒活性物
質を担持して巻き上げた断面径が30mmの触媒モノリス５
を組み込んだ燃焼器に断熱燃焼温度1500℃となるのに必
要な空気量約5190ｌ／ｈｒ．を燃焼器上流部から流しな
がら、触媒上流部に設置された加熱ヒーター６によりそ
の空気を加熱し、燃料７の灯油を完全に気化するのに充
分な温度である 250℃まで温度が上昇した時点で、断熱
燃焼温度1500℃となるのに必要な灯油を流量 0.307ｌ／
ｈｒ．で流した。その結果を（図６）に示すと、約 120
秒間が触媒温度は上昇せず、そのため燃焼は起こらず、
その間の未燃焼の燃料が灯油の蒸気となって全て排出さ
れた。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、触媒が活性化するまで
の未燃燃料の排出がなくなり、人体及び環境への悪影響
を抑えることができるという効果がある。また、電気ヒ
ーターの出力を上げることによって、着火可能範囲が広
がり、着火から触媒燃焼まで燃空比を無制御で運転でき
る範囲が広がった。
の未燃燃料の排出がなくなり、人体及び環境への悪影響
を抑えることができるという効果がある。また、電気ヒ
ーターの出力を上げることによって、着火可能範囲が広
がり、着火から触媒燃焼まで燃空比を無制御で運転でき
る範囲が広がった。
【図１】本発明の触媒燃焼着火方法の一実施例における
燃焼器を示す図。
燃焼器を示す図。
【図２】本発明の実施形態で、触媒運転可能範囲内にて
着火した場合の触媒壁及び、触媒後流の温度の経時変化
を示す図。
着火した場合の触媒壁及び、触媒後流の温度の経時変化
を示す図。
【図３】本発明の実施形態で、空気流量と断熱燃焼温度
との関係から示された触媒運転可能範囲に対し、範囲外
で着火させた場合の燃空比制御運転を示す図。
との関係から示された触媒運転可能範囲に対し、範囲外
で着火させた場合の燃空比制御運転を示す図。
【図４】本発明の実施形態で、空気流量と断熱燃焼温度
との関係から示された触媒運転可能範囲に対し、範囲内
で着火させた場合の燃空比無制御運転を示す図。
との関係から示された触媒運転可能範囲に対し、範囲内
で着火させた場合の燃空比無制御運転を示す図。
【図５】従来例における触媒自己着火方法での燃焼器を
示す図。
示す図。
【図６】従来例における触媒自己着火の場合の着火直後
からの触媒出口壁温度と触媒後流の温度の経時変化を示
す図。
からの触媒出口壁温度と触媒後流の温度の経時変化を示
す図。
１ 触媒モノリス ２ 棒状セラミックス電気ヒーター ３ 加熱ヒーター ４ 燃料
Claims (6)
- 【請求項１】 触媒燃焼方式を用いた燃焼器において、
燃焼流路に設けられた電気ヒーターを用いて燃料に着火
した後、触媒燃焼に移行することを特徴とする触媒燃焼
着火方法。 - 【請求項２】 部分燃焼触媒を用いた触媒燃焼器におい
て、触媒の自己活性化に依存して着火するまでの間に燃
焼器外に排出される未燃燃料を、電気ヒーターを用いた
着火により制御することを特徴とする請求項１記載の触
媒燃焼着火方法。 - 【請求項３】 電気ヒーターの設置位置を触媒中心部ま
たは触媒後方部とする請求項１および請求項２記載の触
媒燃焼着火方法。 - 【請求項４】 着火操作時の電気ヒーター本体の温度が
600℃以上であることを特徴とする請求項１、請求項２
および請求項３記載の触媒燃焼着火方法。 - 【請求項５】 燃料注入前に空気を流しながら、電気ヒ
ーターを着火可能温度に保つ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記載の触媒燃焼
着火方法。 - 【請求項６】 必要に応じて着火時の混合気濃度を高く
することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、
請求項４および請求項５記載の触媒燃焼着火方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8275617A JPH10122508A (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 触媒燃焼着火方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8275617A JPH10122508A (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 触媒燃焼着火方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10122508A true JPH10122508A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17557955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8275617A Pending JPH10122508A (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 触媒燃焼着火方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10122508A (ja) |
-
1996
- 1996-10-18 JP JP8275617A patent/JPH10122508A/ja active Pending
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