JPH11182814A - 触媒燃焼器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、触媒燃焼器に関し、従来よりも確
実に大気の汚染を防止することを目的とする。 【解決手段】 燃焼ケース１１に収容される主触媒担体
１５と、燃焼ケース１１の流入口１１ｃに配置される副
触媒担体１９と、副触媒担体１９に配置される電気ヒー
タ２１と、燃焼ケース１１の流入口１１ｃ側に配置され
る混合燃料供給手段２３と、主触媒担体１５の温度を検
出する主触媒温度検出手段３７と、電気ヒータ２１に所
定電流を供給するとともに、主触媒温度検出手段３７か
らの主触媒温度信号５９の値が触媒活性温度の値に達し
ていない時に、混合燃料供給手段２３に燃料供給信号５
７を出力し燃焼ケース１１内に所定量の混合燃料を供給
し、主触媒温度信号５９の値が触媒活性温度の値に達し
ている時に、混合燃料供給手段２３に増量信号６１を出
力し燃焼ケース１１内に供給される混合燃料の供給量を
増量する制御手段４５とを備えてなることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気と燃料とから
なる混合燃料を触媒燃焼させて高温気流を発生するため
の触媒燃焼器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、オフィスビル，店舗ビル等に
は、重油，軽油，灯油，天然ガス等の燃料を燃焼して給
湯または暖房等に用いられるボイラーやヒータが設置さ
れている。また、一部自動車には、軽油，ガソリン等の
燃料を燃焼して急速に暖房を達成する急速暖房装置が設
置されている。

【０００３】このようなボイラーには、空気と燃料とか
らなる混合燃料を触媒燃焼させて高温気流を発生するた
めに、図３に示すような触媒燃焼器が広く用いられてい
る。この触媒燃焼器では、燃焼ケース１内に触媒担体２
と熱交換器３が間隔を置いて対向して配置されている。

【０００４】燃焼ケース１の触媒担体２側には、始端か
ら拡径されるコーン形状の拡散部１ａが形成されてい
る。この拡散部１ａの始端部近傍には、放電電極４が挿
通されており、また、拡散部の始端上流側は、筒形状の
流入口１ｂが形成されている。流入口１ｂの拡散部１ａ
側には、電気気化器５が収容されており、流入口１ｂの
上流側端部には、燃料噴射器６が配置されている。

【０００５】そして、この燃料ケース１には、その流入
口１ｂの上流側に燃焼ケース１に空気を送風する送風器
７が取り付けられている。この触媒燃焼器では、点火始
動時に、触媒の作用が活性化される触媒活性温度以下に
冷えている触媒担体２を加熱するために、燃料噴射器６
と送風器７から混合燃料が供給され、電気気化器５で気
化された後、放電電極４に電気スパークを発生させて気
化された混合燃料を火炎燃焼し、これにより発生する火
炎燃焼熱により触媒担体２が加熱される。

【０００６】放電電極４に代えてグロープラグにより混
合燃料と火炎燃焼してもよい。この時に供給される混合
燃料の供給量は、触媒担体２を触媒活性温度にするのに
必要な供給量とされ、触媒燃焼器が定常運転される時に
供給される供給量よりも少量とされている。そして、触
媒担体２の温度が触媒活性温度に達し触媒燃焼器を定常
運転する準備が整った時に、混合燃料の供給量が増量さ
れ、電気気化器５で気化された混合燃料は燃焼ケース１
に送られ、ここで火炎燃焼される。この際、未燃焼混合
ガスおよび不完全燃焼ガス（ＣＯ等）成分が発生する
が、これらは燃焼ガスとともに触媒担体２を通過する時
に、触媒熱と触媒により化学反応して触媒燃焼し熱交換
器３に高温気流が供給される。同時に、窒素酸化物，一
酸化炭素等の有害成分が浄化された排気を外界に排出す
ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た触媒燃焼器では、点火始動時に、触媒の作用が活性化
される触媒活性温度以下に冷えている触媒担体２を加熱
するために、燃料噴射器６と送風器７から供給される混
合燃料を電気気化器５で気化した後、放電電極４に電気
スパークを発生させて火炎燃焼し、この火炎燃焼熱によ
り触媒担体２を加熱するようにしているため、火炎燃焼
により発生する有害成分が触媒活性温度に達していない
未活性状態の触媒担体２を通過して大気中に排出され、
大気を汚染し環境を損なうという問題があった。

【０００８】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、点火始動時から定常運転時に亘り
常に清浄な高温気流を発生することができ、従来よりも
確実に大気の汚染を防止することができる触媒燃焼器を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の触媒燃
焼器は、本体部と流入口と流出口とが形成される燃焼ケ
ースと、燃焼ケースの本体部に収容され触媒層が担持さ
れる主触媒担体と、燃焼ケースの流入口に配置され触媒
層が担持される副触媒担体と、副触媒担体に配置され副
触媒担体を加熱する電気ヒータと、燃焼ケースの流入口
側に配置され、空気と燃料とからなる混合燃料を副触媒
担体を介して燃焼ケース内に供給する混合燃料供給手段
と、主触媒担体の温度を検出し検出した温度に対応する
値の主触媒温度信号を出力する主触媒温度検出手段と、
電気ヒータに所定電流を供給するとともに、主触媒温度
検出手段から主触媒温度信号を入力し、主触媒温度信号
の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達してい
ない時に、混合燃料供給手段に燃料供給信号を出力し燃
焼ケース内に所定量の混合燃料を供給し、主触媒温度信
号の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達して
いる時に、混合燃料供給手段に増量信号を出力し燃焼ケ
ース内に供給される混合燃料の供給量を増量する制御手
段と、を備えてなることを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の触媒燃焼器は、請求項１
に記載の触媒燃焼器において、一側を燃焼ケースにおけ
る主触媒担体の流出側に開口し、他側を副触媒担体の流
入側に開口する還流管と、還流管に介装され高温気流を
還流する還流手段とを備え、制御手段は、主触媒温度検
出手段から入力される主触媒温度信号の値が予め設定さ
れている触媒活性温度の値に達していない時に、還流手
段に停止信号を出力し、予め設定されている触媒活性温
度の値に達している時に、還流手段に還流信号を出力し
電気ヒータへの電流の供給を停止することを特徴とす
る。

【００１１】請求項３に記載の触媒燃焼器は、副触媒担
体の温度を検出し検出した温度に対応する値の副触媒温
度信号を出力する副触媒温度検出手段を備え、制御手段
は、副触媒温度検出手段から副触媒温度信号を入力し、
副触媒温度信号の値が予め設定されている触媒活性温度
の値に達していない時に、電気ヒータに電流を供給し、
副触媒温度信号の値が予め設定されている触媒活性温度
の値に達している時に、電気ヒータへの電流の供給を停
止することを特徴とする。

【００１２】（作用）請求項１に記載の触媒燃焼器で
は、主触媒温度検出手段から制御手段に入力される主触
媒温度信号の値が、予め設定されている触媒活性温度の
値に達していない時に、混合燃料供給手段から混合燃料
が、電気ヒータにより加熱され触媒活性温度に達してい
る副触媒担体を介して燃焼ケースに供給される。

【００１３】この時に混合燃料は、副触媒担体を通過す
る間に、副触媒担体により気化するとともに、副触媒担
体の触媒により触媒燃焼し、この触媒燃焼の燃焼熱によ
り副触媒担体および主触媒担体が加熱される。そして、
主触媒温度検出手段から制御手段に入力される主触媒温
度信号の値が、予め設定されている触媒活性温度の値に
達し定常運転をする準備が整った時に、混合燃料供給手
段から燃焼ケースに供給される混合燃料が増量され、副
触媒担体で気化され不完全燃焼による生ガス成分を多量
に含有する不完全燃焼ガスが主触媒担体を通過する間
に、触媒により触媒燃焼し完全燃焼した高温気流が排出
される。

【００１４】請求項２に記載の触媒燃焼器では、主触媒
温度検出手段から制御手段に入力される主触媒温度信号
の値が、予め設定されている触媒活性温度の値に達して
いない時に、制御手段から還流手段に停止信号が出力さ
れ、主触媒担体の流出側から副触媒担体の流入側へと還
流する高温気流の還流が停止する。そして、主触媒温度
検出手段から制御手段に入力される主触媒温度信号の値
が、予め設定されている触媒活性温度の値に達した時
に、制御手段から還流手段に還流信号が出力され、主触
媒担体の流出側と副触媒担体の流入側とが連通して高温
気流が還流し、電気ヒータへの電流の供給が停止され
る。

【００１５】すなわち、混合燃料供給手段から供給され
る混合燃料を気化，触媒燃焼させる副触媒担体は、還流
管を介して主触媒担体の流出側から副触媒担体の流入側
に還流される高温気流により加熱される。請求項３に記
載の触媒燃焼器では、副触媒温度検出手段から制御手段
に入力される副触媒温度信号の値が、予め設定されてい
る触媒活性温度の値に達していない時に、制御手段から
電気ヒータに電流が供給され、活性温度の値に達してい
る時に、制御手段から電気ヒータへの電流の供給が停止
される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態について説明する。図１は、本発明の触媒燃焼
器の請求項１ないし請求項３に対応する一実施形態を示
すもので、図において符号１１は、燃焼ケースを示して
いる。この燃焼ケース１１は、耐熱性に優れた円筒形状
の金属材からなり、後述する種触媒担体５および熱交換
器１７などを収納する本体部１１ｅと、この本体部１１
ｅの両端にそれぞれ連結する始端から後流方向に拡径さ
れるコーン形状の拡散部１１ａ（図の左側）と始端から
後流方向に縮径するコーン形状の集合部１１ｂ（図の右
側）とを備えている。

【００１７】さらに、この燃焼ケース１は、その拡散部
１１ａの先端には、拡散部１１ａの短径寸法に対応する
円筒形状の流入口１１ｃが形成されている。また、その
集合部１１ｂの始端に、集合部１１ｂの短径寸法に対応
する円筒形状の流出口１１ｄが形成されている。流入口
１１ｃと流出口１１ｄの端部には、それぞれ金属材から
なる円環形状のフランジ１３Ａ，１３Ｂが取り付けら
れ、溶接により固定されている。

【００１８】燃焼ケース１１の本体部１１ｅには、触媒
層が担持されている主触媒担体１５が収容されており、
この主触媒担体１５は、燃焼ケース１１の拡散部１１ａ
側に配置されている。また、燃焼ケース１１の本体部１
１ｅには、熱交換器１７が収容されており、この熱交換
器１７は、燃焼ケース１１の集合部１１ｂ側に主触媒担
体１５と間隔を置いて対向して配置されている。

【００１９】燃焼ケース１１の流入口１１ｃには、触媒
層が担持されている副触媒担体１９が収容されており、
この副触媒担体１９は、燃焼ケース１１の拡散部１１ａ
側に配置されている。副触媒担体１９には、後述する制
御手段４５から供給される電流により副触媒担体１９を
加熱する電気ヒータ２１が内蔵されている。

【００２０】燃焼ケース１１の流入口１１ｃには、副触
媒担体１９の上流側に混合燃料供給手段２３が配置され
ている。この混合燃料供給手段２３は、軽油等の燃料を
噴射する燃料噴射器２５と空気を送風する送風器２７と
を有している。送風器２７には、電動モータ２９により
回転駆動されるファン３１が金属材からなる送風器ケー
ス３３内に収容されている。

【００２１】送風器ケース３３には、電動モータ２９と
反対側にファン３１の軸長方向に開口する風入口３３ａ
が形成されている。また、送風ケース３３には、ファン
３１の円周方向に燃焼ケース１１の流入口１１ｃ側に開
口する円筒形状の風出口３３ｂが形成されている。

【００２２】この風出口３３ｂの先端には、金属材から
なる円環形状のフランジ３５が取り付けられており、溶
接により固定されている。燃焼ケース１１の流入口１１
ｃ側のフランジ１３Ａと送風器２７のフランジ３５と
は、突き合わされて配置されている。そして、送風器２
７は、これ等のフランジ１３Ａ，３５の円周上に挿通さ
れる図示しない複数のボルトにナットが螺合されること
により、燃焼ケース１１の流入口１１ｃの先端に固定さ
れている。

【００２３】燃焼ケース１１の流入口１１ｃには、送風
器２７と副触媒担体１９との間に燃料噴射器２５が配置
されており、この燃料噴射器２５の噴射ノズル２５ａ
は、流入口１１ｃ内に挿通されている。燃焼ケース１１
の主触媒担体１５と熱交換器１７との間には、熱伝対型
温度センサからなる主触媒温度検出手段３７が配置され
ている。

【００２４】この主触媒温度検出手段３７の温度検出部
３７ａは、燃焼ケース１１内に挿通されており、主触媒
担体１５に当接されている。燃焼ケース１１の主触媒担
体１５と副触媒担体１９との間には、熱伝対型温度セン
サからなる副触媒温度検出手段３９が配置されている
（請求項３に対応）。副触媒温度検出手段３９の温度検
出部３９ａは、燃焼ケース１１の拡散部１１ａ内に挿通
されており、副触媒担体１９に当接されている。

【００２５】燃焼ケース１１の外側には、燃焼ケース１
１の軸長方向に沿って金属パイプ材からなる還流管４１
が配置されている（請求項２に対応）。この還流管４１
は、燃焼ケース１１の流出口１１ｄ側が燃焼ケース１１
に向けて屈曲されており、先端が燃焼ケース１１を挿通
して主触媒担体１５と熱交換器１７との間に位置されて
いる。

【００２６】また、還流管４１は、燃焼ケース１１の流
入口１１ｃ側が燃焼ケース１１側に屈曲されており、先
端が燃焼ケース１１の流入口１１ｃを挿通して燃料噴射
器２５の噴射ノズル２５ａ近傍に位置されている。還流
管４１には、高温気流を還流する還流手段４３が介装さ
れており、この実施形態では、還流手段４３は、電動型
開閉バルブが内蔵されているバルブ内蔵型ポンプとされ
ている（請求項２に対応）。

【００２７】上述した混合燃料供給手段２３，電気ヒー
タ２１，主触媒温度検出手段３７，副触媒温度検出手段
３９、および、還流手段４３は、制御手段４５に電気的
に接続されている。この制御手段４５は、ＭＰＵ４７
（マイクロプロセッシングユニット）と電流供給回路４
９からなる。

【００２８】電流供給回路４９は、ＭＰＵ４７から電流
供給信号が入力されると所定の電流を出力し、電気ヒー
タ２１は、この電流供給回路４９を介してＭＰＵ４７に
接続されている。この実施形態では、ＭＰＵ４７は、ア
ナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部４
７ａを有するワンチップマイコンとされている。

【００２９】ＭＰＵ４７のＡ／Ｄ変換部４７ａには、主
触媒温度検出手段３７と副触媒温度検出手段３９とが接
続されている。そして、ＭＰＵ４７には、運転開始時に
運転開始信号を出力する運転スイッチ５１が接続されて
いる。図２は、上述した触媒燃焼器の動作を示すフロー
チャートである。

【００３０】運転スイッチ５１が運転開始状態に手動操
作され、ＭＰＵ４７に運転開始信号が入力されると、触
媒燃焼器を点火始動するために、電流供給回路４９に電
流供給信号が出力される（ステップＳ１）。これによ
り、電気ヒータ２１に電流供給回路４９から所定の電流
が供給され、副触媒担体１９が加熱される。

【００３１】次に、還流手段４３に停止信号５３が出力
される（ステップＳ２）。これにより、還流手段４３の
電動型開閉バルブが閉じられて、還流管４１が閉鎖さ
れ、還流は停止する。次に、副触媒温度検出手段３９か
ら副触媒温度信号５５が入力される（ステップＳ３）。

【００３２】次に、ステップＳ３で入力された副触媒温
度信号５５がＡ／Ｄ変換部４７ａでアナログ信号からデ
ィジタル信号にＡ／Ｄ変換される（ステップＳ４）。次
に、副触媒温度信号５５の値が予め設定されている触媒
活性温度の値に達しているか否かが判断される（ステッ
プＳ５）。この実施形態では、触媒活性温度は、予め摂
氏４００度に設定されている。

【００３３】そして、副触媒温度信号５５の値が触媒活
性温度の値に達していないと判断された時には、副触媒
担体１９が活性化する状態まで加熱されていないため、
処理がステップＳ３に戻される。一方、副触媒温度信号
５５の値が触媒活性温度の値に達していると判断された
時には、副触媒担体１９が触媒活性温度まで加熱され、
副触媒担体１９が触媒燃焼するための状態に達している
ため、混合燃料供給手段２３に燃料供給信号５７が出力
される（ステップＳ６）。

【００３４】これにより、混合燃料供給手段２３から燃
焼ケース１１内に供給される混合燃料が副触媒担体１９
で気化されると同時に触媒燃焼され、この燃焼熱により
副触媒担体１９および主触媒担体１５が加熱される。こ
の時の混合燃料の供給量は、副触媒担体１９で完全燃焼
することが出来る供給量とされている。

【００３５】すなわち、触媒活性温度に達していない未
活性状態の主触媒担体１５には、完全燃焼された清浄な
燃焼ガスが供給される。この実施形態では、燃焼熱の気
流温度は、摂氏５００度となる。次に、主触媒温度検出
手段３７から主触媒温度信号５９が入力される（ステッ
プＳ７）。

【００３６】次に、ステップＳ７で入力された主触媒温
度信号５９がＡ／Ｄ変換部４７ａでアナログ信号からデ
ィジタル信号にＡ／Ｄ変換される（ステップＳ８）。次
に、主触媒温度信号５９の値が予め設定されている触媒
活性温度の値に達しているか否かが判断される（ステッ
プＳ９）。この実施形態では、触媒活性温度は、予め摂
氏４００度に設定されている。

【００３７】そして、主触媒温度信号５９の値が触媒活
性温度の値に達していないと判断された時には、主触媒
担体１５が活性化する状態まで加熱されていないため、
処理がステップＳ７に戻される。一方、主触媒温度信号
５９の値が触媒活性温度の値に達していると判断された
時には、主触媒担体１５が活性化され触媒燃焼するため
の状態が整い、定常運転を行なうために、混合燃料供給
手段２３に増量信号６１が出力される（ステップＳ１
０）。

【００３８】これにより、混合燃料供給手段２３から燃
焼ケース１１内に供給される混合燃料が増量され、副触
媒担体１９で気化，触媒燃焼され、副触媒担体１９の燃
焼能力を上回った分の混合燃料が不完全燃焼し、生ガス
成分を多量に含有する不完全燃焼ガスが主触媒担体１５
に流入される。この不完全燃焼ガスは、主触媒担体１５
を通過する間に、触媒熱と触媒により触媒燃焼し完全燃
焼した高温気流が熱交換器１７に供給される。

【００３９】この実施形態では、この時の高温気流の温
度は、摂氏１０００度となる。次に、還流手段４３に還
流信号６３が出力され、還流管４１が開口され高温気流
が還流される（ステップＳ１１）。

【００４０】これにより、主触媒担体１５で触媒燃焼し
た高温気流が副触媒担体１９の流入側に供給され、副触
媒担体１９は、高温気流により加熱される。また、混合
燃料の気化も促進する。次に、電流供給回路４９への電
流供給信号の出力を停止する（ステップＳ１２）。これ
により、電流供給回路４９から電気ヒータ２１への電流
の供給が停止され、電気ヒータ２１での副触媒担体１９
の加熱が停止される。

【００４１】すなわち、ステップＳ１１とステップＳ１
２の処理により、副触媒担体１９の加熱が電気ヒータ２
１による加熱から高温気流による加熱へ切り換えられ、
電気ヒータ２１の電力消費が停止される。次に、副触媒
温度検出手段３９から副触媒温度信号５５が入力される
（ステップＳ１３）。

【００４２】次に、ステップＳ１３で入力された副触媒
温度信号５５がＡ／Ｄ変換部４７ａでアナログ信号から
ディジタル信号にＡ／Ｄ変換される（ステップＳ１
４）。次に、副触媒温度信号５５の値が予め設定されて
いる触媒活性温度の値に達しているか否かが判断される
（ステップＳ１５）。そして、副触媒温度信号５５の値
が触媒活性温度の値に達していないと判断された時に
は、高温気流による副触媒担体１９の加熱が不充分であ
り、電気ヒータ２１による加熱が必要であるため、電流
供給回路４９に電流供給信号が出力され、処理がステッ
プＳ１５に戻される（ステップＳ１６）。

【００４３】一方、副触媒温度信号５５の値が触媒活性
温度の値に達していると判断された時には、副触媒担体
１９が高温気流により充分に加熱され、副触媒担体１９
が活性化しているので、引き続きこの状態での燃焼が継
続され、運転スイッチ５１が運転停止状態に手動操作さ
れると制御手段が停止される。以上のように構成された
触媒燃焼器では、燃焼ケース１１の流入口１１ｃと流出
口１１ｄとの間に主触媒担体１５を収容するとともに、
燃焼ケース１１の流入口１１ｃに電気ヒータ２１で加熱
される副触媒担体１９を配置し、燃焼ケース１１の流入
口１１ｃ側に副触媒担体１９を介して燃焼ケース１１内
に混合燃料を供給する混合燃料供給手段２３を配置し
て、主触媒担体１５の温度を検出し検出した温度に対応
する値の主触媒温度信号５９を出力する主触媒温度検出
手段３７を備え、電気ヒータ２１に所定電流を供給する
とともに、主触媒温度検出手段３７から主触媒温度信号
５９を入力し、主触媒温度信号５９の値が予め設定され
ている触媒活性温度の値に達していない時に、混合燃料
供給手段２３に燃料供給信号５７を出力し燃焼ケース１
１内に所定量の混合燃料を供給し、主触媒温度信号５９
の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達してい
る時に、混合燃料供給手段２３に増量信号６１を出力し
燃焼ケース１１内に供給される混合燃料の供給量を増量
する制御手段４５を備え、未活性状態の主触媒担体１５
を副触媒担体１９での触媒燃焼熱により加熱するように
したので、点火始動時から定常運転時に亘り常に清浄な
高温気流を発生することができ、従来よりも確実に大気
の汚染を防止することができる。

【００４４】また、上述した触媒燃焼器では、燃焼ケー
ス１１における主触媒担体１５の流出側と副触媒担体１
９の流入側とを連通する還流管４１と、この還流管４１
に介装され、高温気流を還流する還流手段４３とを備
え、主触媒温度検出手段３７から制御手段４５に、予め
設定されている触媒活性温度の値に達していな値の主触
媒温度信号５９を入力した時に、還流手段４３に停止信
号５３を出力し、触媒活性温度の値に達している値の主
触媒温度信号５９を入力した時に、還流手段４３に還流
信号６３を出力し電気ヒータ２１への電流の供給を停止
するようにしたので、混合燃料供給手段２３から供給さ
れる混合燃料を気化，触媒燃焼させる副触媒担体１９
が、主触媒担体１５で触媒燃焼された高温気流により加
熱され、電気ヒータ２１への供給電流を確実に低減する
ことができ、電力消費量を従来よりも大幅に少なくし電
力エネルギーを有効に活用することができる。

【００４５】さらに、上述した触媒燃焼器では、副触媒
担体１９の温度を検出し検出した温度に対応する値の副
触媒温度信号５５を出力する副触媒温度検出手段３９を
備え、この副触媒温度検出手段３９から制御手段４５
に、予め設定されている触媒活性温度の値に達していな
い値の副触媒温度信号５５を入力した時に、電気ヒータ
２１に電流を供給し、触媒活性温度の値に達している値
の副触媒温度信号５５を入力した時に、電気ヒータ２１
への電流の供給を停止するようにしたので、副触媒担体
１９の温度が常時触媒活性温度に維持され、混合燃料を
常時安定して確実に触媒燃焼させることができ、大気の
汚染を防止し環境を確実に保護することができる。

【００４６】なお、上述した実施形態では、燃料噴射器
２５と送風器２７からなる混合燃料供給手段２３を配置
し、燃焼ケース１１内に送風器２７により燃焼ケース１
１内に空気を供給した例について説明したが、本発明は
かかる実施形態に限定されるものではなく、燃焼ケース
１１内にコンプレッサからの圧縮空気を供給することも
できる。

【００４７】この場合には、瞬時に大量の空気を供給す
ることができ、混合燃料の供給量を確実に制御すること
ができる。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に記載の触
媒燃焼器では、燃焼ケースの流入口と流出口との間に主
触媒担体を収容するとともに、燃焼ケースの流入口に電
気ヒータで加熱される副触媒担体を配置し、燃焼ケース
の流入口側に副触媒担体を介して燃焼ケース内に混合燃
料を供給する混合燃料供給手段を配置して、主触媒担体
の温度を検出し検出した温度に対応する値の主触媒温度
信号を出力する主触媒温度検出手段を備え、電気ヒータ
に所定電流を供給するとともに、主触媒温度検出手段か
ら主触媒温度信号を入力し、主触媒温度信号の値が予め
設定されている触媒活性温度の値に達していない時に、
混合燃料供給手段に燃料供給信号を出力し燃焼ケース内
に所定量の混合燃料を供給し、主触媒温度信号の値が予
め設定されている触媒活性温度の値に達している時に、
混合燃料供給手段に増量信号を出力し燃焼ケース内に供
給される混合燃料の供給量を増量する制御手段を備え、
未活性状態の主触媒担体を副触媒担体での触媒燃焼熱に
より加熱するようにしたので、点火始動時から定常運転
時に亘り常に清浄な高温気流を発生することができ、従
来よりも確実に大気の汚染を防止することができる。

【００４９】請求項２に記載の触媒燃焼器では、燃焼ケ
ースにおける主触媒担体の流出側と副触媒担体の流入側
とを連通する還流管と、この還流管に介装され、高温気
流を還流する還流手段とを備え、主触媒温度検出手段か
ら制御手段に、予め設定されている触媒活性温度の値に
達していな値の主触媒温度信号を入力した時に、還流手
段に停止信号を出力し、触媒活性温度の値に達している
値の主触媒温度信号を入力した時に、還流手段に還流信
号を出力し電気ヒータへの電流の供給を停止するように
したので、混合燃料供給手段から供給される混合燃料を
気化，触媒燃焼させる副触媒担体が、主触媒担体で触媒
燃焼された高温気流により加熱され、電気ヒータへの供
給電流を確実に低減することができ、電力消費量を従来
よりも大幅に少なくし電力エネルギーを有効に活用する
ことができる。

【００５０】請求項３に記載の触媒燃焼器では、副触媒
担体の温度を検出し検出した温度に対応する値の副触媒
温度信号を出力する副触媒温度検出手段を備え、この副
触媒温度検出手段から制御手段に、予め設定されている
触媒活性温度の値に達していない値の副触媒温度信号を
入力した時に、電気ヒータに電流を供給し、触媒活性温
度の値に達している値の副触媒温度信号を入力した時
に、電気ヒータへの電流の供給を停止するようにしたの
で、副触媒担体の温度が常時触媒活性温度に維持され、
混合燃料を常時安定して確実に触媒燃焼させることがで
き、大気の汚染を防止し環境を確実に保護することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の触媒燃焼器の一実施形態を示す断面図
である。

【図２】図１の触媒燃焼器の動作を示すフローチャート
である。

【図３】従来の触媒燃焼器を示す断面図である。

【符号の説明】

１１ 燃焼ケース １１ｃ 流入口 １１ｄ 流出口 １５ 主触媒担体 １９ 副触媒担体 ２１ 電気ヒータ ２３ 混合燃料供給手段 ３７ 主触媒温度検出手段 ３９ 副触媒温度検出手段 ４１ 還流管 ４３ 還流手段 ４５ 制御手段 ５３ 停止信号 ５５ 副触媒温度信号 ５７ 燃料供給信号 ５９ 主触媒温度信号 ６１ 増量信号 ６３ 還流信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部（１１ｅ）と流入口（１１ｃ）と
   流出口（１１ｄ）とが形成される燃焼ケース（１１）
   と、 前記燃焼ケース（１１）の前記本体部（１１ｅ）に収容
   され触媒層が担持される主触媒担体（１５）と、 前記燃焼ケース（１１）の前記流入口（１１ｃ）に配置
   され触媒層が担持される副触媒担体（１９）と、 前記副触媒担体（１９）に配置され前記副触媒担体（１
   ９）を加熱する電気ヒータ（２１）と、 前記燃焼ケース（１１）の前記流入口（１１ｃ）側に配
   置され、空気と燃料とからなる混合燃料を前記副触媒担
   体（１９）を介して前記燃焼ケース（１１）内に供給す
   る混合燃料供給手段（２３）と、 前記主触媒担体（１５）の温度を検出し検出した温度に
   対応する値の主触媒温度信号（５９）を出力する主触媒
   温度検出手段（３７）と、 前記電気ヒータ（２１）に所定電流を供給するととも
   に、前記主触媒温度検出手段（３７）から前記主触媒温
   度信号（５９）を入力し、前記主触媒温度信号（５９）
   の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達してい
   ない時に、前記混合燃料供給手段（２３）に燃料供給信
   号（５７）を出力し前記燃焼ケース（１１）内に所定量
   の前記混合燃料を供給し、前記主触媒温度信号（５９）
   の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達してい
   る時に、前記混合燃料供給手段（２３）に増量信号（６
   １）を出力し前記燃焼ケース（１１）内に供給される前
   記混合燃料の供給量を増量する制御手段（４５）と、 を備えてなることを特徴とする触媒燃焼器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の触媒燃焼器において、 一側を前記燃焼ケース（１１）における前記主触媒担体
   （１５）の流出側に開口し、他側を前記副触媒担体（１
   ９）の流入側に開口する還流管（４１）と、 前記還流管（４１）に介装され高温気流を還流する還流
   手段（４３）とを備え、 前記制御手段（４５）は、前記主触媒温度検出手段（３
   ７）から入力される前記主触媒温度信号（５９）の値が
   前記予め設定されている触媒活性温度の値に達していな
   い時に、前記還流手段（４３）に停止信号（５３）を出
   力し、前記予め設定されている触媒活性温度の値に達し
   ている時に、前記還流手段（４３）に還流信号（６３）
   を出力し前記電気ヒータ（２１）への電流の供給を停止
   することを特徴とする触媒燃焼器。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の触媒燃焼器において、 前記副触媒担体（１９）の温度を検出し検出した温度に
   対応する値の副触媒温度信号（５５）を出力する副触媒
   温度検出手段（３９）を備え、 前記制御手段（４５）は、前記副触媒温度検出手段（３
   ９）から前記副触媒温度信号（５５）を入力し、前記副
   触媒温度信号（５５）の値が予め設定されている触媒活
   性温度の値に達していない時に、前記電気ヒータ（２
   １）に電流を供給し、前記副触媒温度信号（５５）の値
   が前記予め設定されている触媒活性温度の値に達してい
   る時に、前記電気ヒータ（２１）への電流の供給を停止
   することを特徴とする触媒燃焼器。