JPS5845405A - 触媒燃焼装置 - Google Patents
触媒燃焼装置Info
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- JPS5845405A JPS5845405A JP56144491A JP14449181A JPS5845405A JP S5845405 A JPS5845405 A JP S5845405A JP 56144491 A JP56144491 A JP 56144491A JP 14449181 A JP14449181 A JP 14449181A JP S5845405 A JPS5845405 A JP S5845405A
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- Japan
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- temperature
- catalyst body
- combustion
- catalytic combustion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Spray-Type Burners (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は触媒燃焼における異常状態を検知する検知手段
として予混ガス流入側に温度検知素子を臨ませ、＠媒体
の温度を間接的にモニタし、検知することを目的とする
。
として予混ガス流入側に温度検知素子を臨ませ、＠媒体
の温度を間接的にモニタし、検知することを目的とする
。
゛ （
触媒燃焼装置においては、予混合ガス流速によってバッ
クあるいは吹飛び等の異常を引きおこす。
クあるいは吹飛び等の異常を引きおこす。
例えば、燃料の供給量を一定とした場合、混合させる空
気量を絞ると予混合ガフ−速が低下し、予混合ガス供給
側の触媒体表面が赤熱し、ついには流速の遅い予混合ガ
スに引、火するいわゆるバツクファイアを生起する。他
方、空気量を増してゆくと融媒体を通過する流速が上昇
し接触反応量が減り、かつ触媒体の温度も低下するため
加速度的に接触酸化反応が抑制されついにはＧＯや未燃
成分を排出するようになる。これが吹飛び（スリップエ
イジ）である。バツクファイアを生じたまま触媒燃焼を
継続すると触媒体が異常に加熱され、酸”化触媒の劣化
や担体の材質によっては溶融を生じるものである。−ま
た、スリップが生じた場合にはＣＯや未燃成分による有
毒ガス、臭気を発生し。
気量を絞ると予混合ガフ−速が低下し、予混合ガス供給
側の触媒体表面が赤熱し、ついには流速の遅い予混合ガ
スに引、火するいわゆるバツクファイアを生起する。他
方、空気量を増してゆくと融媒体を通過する流速が上昇
し接触反応量が減り、かつ触媒体の温度も低下するため
加速度的に接触酸化反応が抑制されついにはＧＯや未燃
成分を排出するようになる。これが吹飛び（スリップエ
イジ）である。バツクファイアを生じたまま触媒燃焼を
継続すると触媒体が異常に加熱され、酸”化触媒の劣化
や担体の材質によっては溶融を生じるものである。−ま
た、スリップが生じた場合にはＣＯや未燃成分による有
毒ガス、臭気を発生し。
甚だ危険である。
以止の点を鑑み５本発明では主として触媒体からの輻射
を温度検知素子で検出し、異常時には燃料の供給を遮断
して燃焼を停止させ触媒燃焼装置の保護、有毒ガス等の
発生を防止するようにしたものである。
を温度検知素子で検出し、異常時には燃料の供給を遮断
して燃焼を停止させ触媒燃焼装置の保護、有毒ガス等の
発生を防止するようにしたものである。
以下に、液体燃料を用いる触媒燃焼装置の一実施例を第
１図に例示し、その構成を説明する。
１図に例示し、その構成を説明する。
１は有底円筒状のファンケースで、底部には吸気導入口
２が設けられておＶ、外方に金具３によってファンケー
ス１底部外方に固定されたモータ４のシャフト６はファ
ンケース１の中心線上を吸気導入口２からファンケース
１内に挿入されている。モータ４は吸気口６を有するモ
ータケース７によって覆われている。モータシャフト６
にはファン８が、！ｌｉ：たファンケース１には案内羽
根９が固定され、それぞれ交互に、多段に設けられてい
゛る。一方フアンケース１の他端には中央に空気口１ｏ
を有する固定板１１が嵌合され、固定板１１外方に向け
てバッキング１２を介して燃焼筒１３が装着されている
。固定板１１近傍の燃焼筒１３側壁にはシーズヒータ１
４が埋設され、金網あるいはバンチングメタル製の抵抗
板１６と固定板１１に囲まれる空間を気化予混合室１６
として構成している。さらに燃焼筒１３内の抵抗板１６
前方にはスペーサ１７を介して整流作用を行なう整流板
１８、触媒体保持金具１９が装着され、耐熱無機材料で
あるアルミナ、コーディエライト、ムライト、炭化珪素
、アルミナチタネート等を方形の／・ニカムに成形して
担体となし、白金族金属からなる酸化触媒を担持した触
媒体２ｏ、これを固定する保持金具２１を順次装着して
いる。また、燃焼筒１３前方には熱交換器２２を接続し
ている。一方、燃焼筒１３と触媒体保持金具１９を貫通
して外方より点火プラグ２３が挿入されて整流板１８近
傍に臨み１本発明に係る温度検知素子２４も同様に挿入
され、触媒体からの輻射を検知できるように設けている
。本実施例では温度検知素子２４にシース型のに熱電対
音用いた。気化予混合室１６内に達しているモータシャ
フト６先端にはモータ４側より先端に向けて径が大きく
なる同乗台形のコーン２６、回転板２６１周端に攪拌用
小羽根を有する混合板２７を順次固定しである。また給
油管２８はファンケース１を側壁より貫通して、コ−ン
２６土方に開口するよう設定しである。
２が設けられておＶ、外方に金具３によってファンケー
ス１底部外方に固定されたモータ４のシャフト６はファ
ンケース１の中心線上を吸気導入口２からファンケース
１内に挿入されている。モータ４は吸気口６を有するモ
ータケース７によって覆われている。モータシャフト６
にはファン８が、！ｌｉ：たファンケース１には案内羽
根９が固定され、それぞれ交互に、多段に設けられてい
゛る。一方フアンケース１の他端には中央に空気口１ｏ
を有する固定板１１が嵌合され、固定板１１外方に向け
てバッキング１２を介して燃焼筒１３が装着されている
。固定板１１近傍の燃焼筒１３側壁にはシーズヒータ１
４が埋設され、金網あるいはバンチングメタル製の抵抗
板１６と固定板１１に囲まれる空間を気化予混合室１６
として構成している。さらに燃焼筒１３内の抵抗板１６
前方にはスペーサ１７を介して整流作用を行なう整流板
１８、触媒体保持金具１９が装着され、耐熱無機材料で
あるアルミナ、コーディエライト、ムライト、炭化珪素
、アルミナチタネート等を方形の／・ニカムに成形して
担体となし、白金族金属からなる酸化触媒を担持した触
媒体２ｏ、これを固定する保持金具２１を順次装着して
いる。また、燃焼筒１３前方には熱交換器２２を接続し
ている。一方、燃焼筒１３と触媒体保持金具１９を貫通
して外方より点火プラグ２３が挿入されて整流板１８近
傍に臨み１本発明に係る温度検知素子２４も同様に挿入
され、触媒体からの輻射を検知できるように設けている
。本実施例では温度検知素子２４にシース型のに熱電対
音用いた。気化予混合室１６内に達しているモータシャ
フト６先端にはモータ４側より先端に向けて径が大きく
なる同乗台形のコーン２６、回転板２６１周端に攪拌用
小羽根を有する混合板２７を順次固定しである。また給
油管２８はファンケース１を側壁より貫通して、コ−ン
２６土方に開口するよう設定しである。
上記構成の触媒燃焼装置の動作について次に述べる。
ヒータ１４に通電されて気化予混合室１６の側壁が所定
の温度に達するとモータ４．電磁ポンプ（図示せず）に
通電され、空気および液体燃料の供給を開始する。液体
燃料は給油管２８によって。
の温度に達するとモータ４．電磁ポンプ（図示せず）に
通電され、空気および液体燃料の供給を開始する。液体
燃料は給油管２８によって。
回転しているコーン２６に送られ、そのチー・くに沿っ
て回転板２６に達し、回転板２６の円周端から気化予混
合室１６側壁に飛散され気化する。他方、空気はファン
已によって吸気口６．吸気導入口２から吸込まれ、予混
合室１６内に供給されて混合板２７６作用で液体燃料の
気化ガスと均質に混合されて予混合ガスとなる。この予
混合ガスは抵抗板１６整流板１８ｔｌ−通過したところ
で点火フ。
て回転板２６に達し、回転板２６の円周端から気化予混
合室１６側壁に飛散され気化する。他方、空気はファン
已によって吸気口６．吸気導入口２から吸込まれ、予混
合室１６内に供給されて混合板２７６作用で液体燃料の
気化ガスと均質に混合されて予混合ガスとなる。この予
混合ガスは抵抗板１６整流板１８ｔｌ−通過したところ
で点火フ。
ラグ２３のスパークにエフ点火され整流板１８上で青火
炎を形成して燃焼を行ない触媒体２ｏを予熱する。この
とき送られる空気量は定常の轡虫媒燃焼を行なわせる空
気量より少量であるように吸気口６外方に設けたダンノ
（（図示せず）で調節されている。触媒体２ｏが６００
〜８００°Ｃに予熱されたとき１〜２秒間液体燃料の供
給を停ＪｈＬ、力・つ触媒燃焼に必要な空気量を送るよ
うに夕゛ンノ（を開くと、・整流板１８上の青火炎は消
滅し触媒体２ｏの接触酸化反応による触媒燃焼を開始し
、触媒体２ｏでの酸化発熱により触媒体２ｏの温度は６
００’Ｃ〜１６００℃に保たれ定常の触媒燃焼を継続す
るものである。
炎を形成して燃焼を行ない触媒体２ｏを予熱する。この
とき送られる空気量は定常の轡虫媒燃焼を行なわせる空
気量より少量であるように吸気口６外方に設けたダンノ
（（図示せず）で調節されている。触媒体２ｏが６００
〜８００°Ｃに予熱されたとき１〜２秒間液体燃料の供
給を停ＪｈＬ、力・つ触媒燃焼に必要な空気量を送るよ
うに夕゛ンノ（を開くと、・整流板１８上の青火炎は消
滅し触媒体２ｏの接触酸化反応による触媒燃焼を開始し
、触媒体２ｏでの酸化発熱により触媒体２ｏの温度は６
００’Ｃ〜１６００℃に保たれ定常の触媒燃焼を継続す
るものである。
送られる予混合ガスのバランス、即ち、液体燃料の気化
ガスと空気との混合割合が継続して乱れると触媒体２０
でカッ（−シ得る燃焼域を逸脱して吹飛びやバツクファ
イアなどの異常を引きおこす。
ガスと空気との混合割合が継続して乱れると触媒体２０
でカッ（−シ得る燃焼域を逸脱して吹飛びやバツクファ
イアなどの異常を引きおこす。
これらの異常が生じる際には必ず触媒体２ｏの温度に変
化が現れるのが認められた。従って、この触媒体２ｏの
温度をモニタすることで異常全検妬し５燃焼を停止する
ことができる。本発明においては触媒体２０の温度を直
接測定するのではなく、高温状態となっている触媒体２
０からの輻射熱を温度検知素子２４によって検出、モニ
タするよう構成したものである。
化が現れるのが認められた。従って、この触媒体２ｏの
温度をモニタすることで異常全検妬し５燃焼を停止する
ことができる。本発明においては触媒体２０の温度を直
接測定するのではなく、高温状態となっている触媒体２
０からの輻射熱を温度検知素子２４によって検出、モニ
タするよう構成したものである。
本発明の実施例について測定した結果を第２図に示す。
これは、所定の燃焼量下で空気量を増減させて測定した
もので横軸に空気過剰率、縦軸に温度検知素子の示した
温度をとったものである。
もので横軸に空気過剰率、縦軸に温度検知素子の示した
温度をとったものである。
空気過剰率約１．８．温度検知素子温度約３６０℃のと
きにバックを生じるものであった。このように空気過剰
率を下げてゆくにつれ、触媒体で最も酸化反応が活発で
、温度の高い位置は次第に整流板方向に移動してくる。
きにバックを生じるものであった。このように空気過剰
率を下げてゆくにつれ、触媒体で最も酸化反応が活発で
、温度の高い位置は次第に整流板方向に移動してくる。
これは、予混合ガスの流速が低下するにつれ単位容積当
りの接触酸化反応量が増加するためである。従って温度
検知素子の温度も輻−射の増加に伴なって上昇するので
ある。
りの接触酸化反応量が増加するためである。従って温度
検知素子の温度も輻−射の増加に伴なって上昇するので
ある。
そして空気過剰率１．８あたりで予混合ガス流速が火炎
伝播速度以下であり触媒体の整流板側表面の流板上に青
火炎を形成する。この青火炎によって温度検知素子は熱
を受けるのでバックを生じると同時に温度検知素子の温
度は急速に上昇する。
伝播速度以下であり触媒体の整流板側表面の流板上に青
火炎を形成する。この青火炎によって温度検知素子は熱
を受けるのでバックを生じると同時に温度検知素子の温
度は急速に上昇する。
一方、供給空気量を増加してゆくと触媒体の最高温度位
置は次第に熱交換器側に移動し、それにつれて温度検知
素子の温度も徐々に低下する。空気過剰率が３６８以上
となると、予混合ガスの流速の上昇によって単位容積当
りの接触酸化反応量が低下し、触媒体の温度も゛低下す
るので触媒体では完全に酸化動行なえず吹飛びを生ずる
。温度検知素子の温度は、最高温度位置が熱交換器側に
あるのと、吹飛びを生じている箇所の温度が極度に低下
することによって急激な低下を示す。さらに。
置は次第に熱交換器側に移動し、それにつれて温度検知
素子の温度も徐々に低下する。空気過剰率が３６８以上
となると、予混合ガスの流速の上昇によって単位容積当
りの接触酸化反応量が低下し、触媒体の温度も゛低下す
るので触媒体では完全に酸化動行なえず吹飛びを生ずる
。温度検知素子の温度は、最高温度位置が熱交換器側に
あるのと、吹飛びを生じている箇所の温度が極度に低下
することによって急激な低下を示す。さらに。
吹飛びを生じ始めるとその箇所のハニカムセル中の圧力
が低下するので、予混合ガスが集中し、加速度的に温度
の低下、吹飛び箇所の拡大を生じる。
が低下するので、予混合ガスが集中し、加速度的に温度
の低下、吹飛び箇所の拡大を生じる。
さらに触媒体が劣化した場合も、接触酸化反応量が低下
し、吹飛びを生じるので、触媒体の劣化検知を兼ねるこ
ともできる。本実施例での測定では空気過剰率３．８．
温度検知素子の温度約１９０℃でこの現象がみられた。
し、吹飛びを生じるので、触媒体の劣化検知を兼ねるこ
ともできる。本実施例での測定では空気過剰率３．８．
温度検知素子の温度約１９０℃でこの現象がみられた。
この実施例による測定結果から明らかなように、触媒体
の予混合ガス流入飛びを検知することは極めて有効な手
段である。
の予混合ガス流入飛びを検知することは極めて有効な手
段である。
また、これによってバックによる触媒体や燃焼筒の異常
加熱、吹飛びによる有毒ガス、臭気の発生を未然に防止
するため燃料の供給停止等の安全手段を構じることも可
能である。温度検知素子を触媒体の熱交換器側に設ける
ことも可能であるが。
加熱、吹飛びによる有毒ガス、臭気の発生を未然に防止
するため燃料の供給停止等の安全手段を構じることも可
能である。温度検知素子を触媒体の熱交換器側に設ける
ことも可能であるが。
排気ガスに常゛にさらされるため、耐高温９耐酸化特性
に優れた温度検知素子が必要となり、また。
に優れた温度検知素子が必要となり、また。
６００℃〜１０００℃の排気ガスの影響を受けＹ不実施
例にみられるような明確な判定に欠けるものである。ま
た１点火時やバック時には整流板上に青火炎を形成して
おり、この火炎から温度検出素子全保護するため、温度
検知素子を整流板に接して設けるかあるいは極めて近接
した位置に設け、 ることにより火炎による極度の加
熱を防止したものである。
例にみられるような明確な判定に欠けるものである。ま
た１点火時やバック時には整流板上に青火炎を形成して
おり、この火炎から温度検出素子全保護するため、温度
検知素子を整流板に接して設けるかあるいは極めて近接
した位置に設け、 ることにより火炎による極度の加
熱を防止したものである。
以上のように１本発明は触媒体の予混合ガス流にまつわ
る異常状態を検知し、さらに触媒燃焼装置を保護するた
め燃料の供給を遮断する等の安全策を構したもので著し
くイ、の効果を発揮し得るものである。実施例として液
体燃料用の触媒燃焼装置を提示したが、ガス燃料用であ
ってもその作用は全く同じである。
る異常状態を検知し、さらに触媒燃焼装置を保護するた
め燃料の供給を遮断する等の安全策を構したもので著し
くイ、の効果を発揮し得るものである。実施例として液
体燃料用の触媒燃焼装置を提示したが、ガス燃料用であ
ってもその作用は全く同じである。
第１図は本発明の一実施例として液体燃料用の触媒燃焼
装置を示した縦断面、第２図は第１図の実施例を用いて
測定した温度検知素子の温度を測定したもので、その温
度を縦軸に、そのときの空気過剰率を横軸にプロットし
たグラフである。 １８・・・・・・整流素子、２０・・・・・・触媒体、
２４・・・・・・温度検知素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１治甲戸
虹倣畏鼾市瞥１戸仕べ
装置を示した縦断面、第２図は第１図の実施例を用いて
測定した温度検知素子の温度を測定したもので、その温
度を縦軸に、そのときの空気過剰率を横軸にプロットし
たグラフである。 １８・・・・・・整流素子、２０・・・・・・触媒体、
２４・・・・・・温度検知素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１治甲戸
虹倣畏鼾市瞥１戸仕べ
Claims (4)
- （１）耐熱性無機材料で形成された担体に酸化触媒を担
持させ触媒体を構成し、供給される燃料ガスと空気等の
予混合ガスを上記Ｍ媒体表面で接触酸化反応により燃焼
させる構造とし、上記触媒、体の予混合ガス流入側に温
度検知素子を臨ませた触媒燃焼装置。 - （２）触媒体の予混合ガス流入側に設けた整流素子に接
して、もしくは近接して温度検知素子を設けた特許請求
の範囲第１項記載の触媒燃焼装置。 - （３）耐熱性無機材料に、アルミナ、コープイエライｉ
、ムライト、炭化珪素、アルミナチタネート等を用い、
ハニカム形状に成型して担体とした特許請求の範囲第１
項ｆ Ｑ Ｉ＃第２項記載の触媒燃焼装置。 - （４）温度検知素子が外宮温度を検知した場合には。 燃料の供給を遮断する構成とした特許請求の範２／・−
〜・ 回部１項記載の触媒燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56144491A JPS5845405A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 触媒燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56144491A JPS5845405A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 触媒燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5845405A true JPS5845405A (ja) | 1983-03-16 |
| JPS6153601B2 JPS6153601B2 (ja) | 1986-11-18 |
Family
ID=15363563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56144491A Granted JPS5845405A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 触媒燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5845405A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60194226A (ja) * | 1984-03-15 | 1985-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 触媒燃焼装置 |
| US9151304B2 (en) | 2011-03-15 | 2015-10-06 | Liebherr-Mining Equipment Company | Multi-stage hydraulic cylinder assembly |
| JP2019511696A (ja) * | 2016-04-14 | 2019-04-25 | 中国科学院大▲連▼化学物理研究所Ｄａｌｉａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ Ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ | 汚染物質の排出が極めて低い触媒式無炎燃焼装置及び燃焼方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4930265A (ja) * | 1972-07-19 | 1974-03-18 | ||
| JPS4964513A (ja) * | 1972-10-25 | 1974-06-22 | ||
| JPS52109476A (en) * | 1976-03-11 | 1977-09-13 | Ngk Spark Plug Co | Deodorization apparatus |
-
1981
- 1981-09-11 JP JP56144491A patent/JPS5845405A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4930265A (ja) * | 1972-07-19 | 1974-03-18 | ||
| JPS4964513A (ja) * | 1972-10-25 | 1974-06-22 | ||
| JPS52109476A (en) * | 1976-03-11 | 1977-09-13 | Ngk Spark Plug Co | Deodorization apparatus |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60194226A (ja) * | 1984-03-15 | 1985-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 触媒燃焼装置 |
| US9151304B2 (en) | 2011-03-15 | 2015-10-06 | Liebherr-Mining Equipment Company | Multi-stage hydraulic cylinder assembly |
| JP2019511696A (ja) * | 2016-04-14 | 2019-04-25 | 中国科学院大▲連▼化学物理研究所Ｄａｌｉａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ Ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ | 汚染物質の排出が極めて低い触媒式無炎燃焼装置及び燃焼方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6153601B2 (ja) | 1986-11-18 |
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