JPS5916813B2 - 灯油気化触媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 現在家庭用暖房器具の中で石油ストーブの使用は大であ
る。

これらは灯油を燃料とし、気化燃焼方式により熱を暖房
に利用しており、種類は大別して燃焼ガスを室内に放出
するポータプルストーブと、排気筒を取り付けて燃焼ガ
スを室外に放出するポット式ストーブとがある。

従来のこれらの石油ストーブにおける共通の問題点とし
て灯油気化部にタールが堆積し、燃焼器具として正常な
動作をしなくなるという問題があった。

例えばポット式スｔ−ブタイブの石油温風機の燃焼装置
断面は第１図に示す通りであり、この第１図において、
１は装置本体、２は炎孔、３゜４．５は２次空気供給孔
、６は１次空気供給孔、７は給油口、８は点火ヒーター
及び吸上芯、９は加熱体からなり、本体は１０気化部、
１１ガス混合部、１２燃焼部から構成されている。

この場合、灯油の気化部１０には、ハニカム状の金属製
加熱体９が使われ、ここに加熱乾溜によるバードカーボ
ンが堆積し燃焼が悪化する。

また、給油口付近７、点火用ヒーター及び吸上芯８にお
いてはタールが付着してヒーター断線という故障が発生
するなどの問題があった。

本発明は、上述のポット成核温風機の問題を解決するた
めＯ灯油気化触媒体を提供するものであり、この灯油気
化触媒体として具備すべき性質としては、耐油性、耐熱
性を有すること、タール抑制効果があることなどである
。

本発明は種々のタール抑制触媒の研究の結果より、上記
性質を具備した新しい灯油気化触媒体を得たことにもと
づ（ものである。

つまりポット成核温風機の灯油気化触媒のベース材は、
耐油性、耐熱性を有することが必要であり、ベース材に
は無機質ブランケット（無機質の繊維状、針状などのも
のを気孔を有した積層体に成型したもの）が最適である
ことが廚らかになった。

使用する無機質ブランケットは、アルミナ、シリカ、ア
ルミナ−シリカ、ジルコニウムのうちいずれか１種であ
り、灯油気化触媒のベース材としていずれも耐油性、耐
熱性は問題なかった。

夕一ル抑制効果に対してはベース材の種類の影響はなく
、含浸する触媒によって決定されることが明らかになっ
た。

次にタール抑制触媒としてはアルカリもしくはアルカリ
土類金属の酸化物、水酸化物、または炭酸塩が有効であ
ることが明らかになった。

なかでも炭酸カリウムは最も有効な触媒であった。

さらに触媒を無機質ブランケットに含浸、被覆するため
の結合剤としては、耐油性、耐熱性の点から無機結合剤
が最も適していることが明らかになった。

すなわちアルカリ金属珪酸塩水溶液、酸性金属リン酸塩
水溶液、珪酸塩類及びアルミナゾル、シリカゾル、およ
びこれらを組合せた結合剤が有効であることが明らかに
なった。

なかでも珪酸塩類の結合剤は自硬性であり７０〜８５℃
においては固化状態を有し、耐油性、耐熱性、接着強度
の高い被膜を形成し最も有効な結合剤であった。

以■、実施例により本発明の構成、効果をさらに具体的
に説明する。

実施例 １ テストピースに１５φＸ ８０ ｍｌ ｍのアルミナ−
シリカ質ブランケットを準備した。

次に２５℃における比重１．２１、粘度１０ Ｃ，Ｐ、
、ＰＨ＝ＩＯ，９でモル比（Ｓ ｉ０２／ Ｌｉ２Ｏ）
３．５のリチウムシリケートを１０倍量の純水で希釈し
て、添加量５ωｔ％の炭酸カリウムを均一に溶解させた
液を準備した。

このように調製した溶液中に先に準備した該ブランケッ
トを浸漬し、触媒及び結合剤を含浸させた後、１００℃
で１時間の乾燥硬化をした。

表−１に示した試料１１６．３はこのようにして作成し
た試料である。

得られた灯油気化触媒体のタール抑制効果は第２図に示
した方法によって測定した。

この第２図において、１３は本発明によって得られた灯
油気化触媒体であり、１４は容器、１５は灯油（１００
ｍｌ）、１６は加熱用電気炉で、はぼ中央の最高温度部
は３００℃に保持し灯油気化触媒の上端と一致するよう
にした。

タールは２００℃付近の灯油気化面に堆積する。

１７は測温用熱電対（Ｃ，Ａ線）である。

１８は堆積したタールである。灯油１ｏｏｍｇを気化さ
せた後堆積したタールをアセトンｉｏｏｍｇで抽出し着
色度合を分光光度計を用い、４２０ｍμの波長で吸光度
を測定した。

表−１において試料Ａ１〜７は炭酸カリウム濃度の効果
、試料Ａ８〜１５は、触媒量を５ωｔ％に固定し炭酸カ
リウムを他の触媒に置き変えたときの効果を示したもの
である。

表−１より無機結合剤にアルカリ、アルカリ土類金属塩
を添加するとタール抑制効果のあることが判る。

特に炭酸カリウムを添加したものが良好であり、添加量
は５〜２０ωｔ％が最も良く、１〜２５ωｔｏ；ｂでも
効果があることが判る。

アルミナ−シリカ系以外の無機質ブランケットに炭酸カ
リウム５ωｔ％、結合剤９５ωｔ％を同様に含浸。

被覆してタール抑制効果を測定したが、アルミナ−シリ
カ系の場合とほぼ同じ結果であった。

ケ月間、連続浸漬試験を行なったが被膜の剥離、崩壊な
どは全く起らなかった。

また耐熱性は同じ材料を３００℃で８時間加熱し、マイ
ナス１０℃で１６時間冷却することを１サイクルとして
１００サイクル、さらに加熱（１００，２００，３００
，４００℃）後、水中にて急冷する操作を１サイクルと
して各温度で１０サイクル繰返したがいずれにおいても
被膜の剥離は認められなかった。

実施例 ２ アルミナ−シリカ質ブランケットに炭酸カリウム１０ω
ｔ％、珪酸ナトリウム水溶液９０ωｔ％からなる混合液
を含浸・被覆し、２００℃において３０分乾燥硬化し、
実施例−１とほぼ同じ灯油気化触媒を作成し各種試験を
行った。

タール抑制効果は表−１の試料Ａ、 １６に示したよう
に良好であった。

耐油、耐熱試験においても被膜の剥離は認められなかっ
た。

実施例 ３ アルミナ−シリカ質ブランケットに炭酸カリウム１０ω
ｔ％、燐酸アルミ水溶液９０ωｔ％からなる混合液を含
浸、被覆し、実施例−１とほぼ同じ灯油気化触媒を作成
し各種試験を行なった。

タール抑制効果は表−１の試料Ａ１７に示したように良
好であった。

耐油、耐熱試験においても被膜の剥離は認められなかっ
た。

実施例 ４ アルミナ−シリカ質ブランケットに炭酸カリウム１０ω
ｔ％、２０倍水希釈のアルミナゾル９０ωｔ％からなる
混合液を含浸、被覆し、実施例−■とほぼ同じ灯油気化
触媒を作成し各種試験を行なった。

タール抑制効果は表−１の試料Ａ１８に示したように良
好であった。

耐油、耐熱試験においても被膜の剥離は認められなかっ
た。

実施例 ５ アルミナ−シリカ質ブランケットに炭酸カリウム１０ω
ｔ％、２０倍水希釈のシリカゾル９０ωｔ％からなる混
合液を含浸。

被覆し、実施例−１とほぼ同じ灯油気化触媒体を作成し
各種試験を行なった。

タール抑制効果は表−１の試料Ａ１９に示したように良
好であった。

耐油、耐熱試験においても被膜の剥離は認められなかっ
た。

本発明による灯油気化触媒体（表−１の試料羨４）を第
１図と同じポット式ストーブタイプの石油温風機の加熱
支持位置に取付けて軽油２０チを混合した灯油を用い、
１日８時間の連続燃焼を３ケ月間（合計燃焼時間７５０
時間）、実施したがタール堆積による燃焼の悪化、カー
ボンの発生の問題は起らなかった。

以上の結果より本発明による灯油気化触媒は、タール抑
制効果を示し、耐油性、耐熱性が優れ、これを使用した
ポット式石油ストーブはタール堆積による諸問題のない
極めて実用的価値の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はポット式石油ストーブタイプの石油温風機の燃
焼装置部の断面図、第２図は本発明により得られた灯油
気化触媒体のタール抑制効果を測定するための装置の断
面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無機質ブランケットに、アルカリ金属の酸化物、水
   酸化物もしくは炭酸塩、またはアルカリ土類金属の酸化
   物、水酸化物もしくは炭酸塩の群から選んだ１種以上の
   タール抑制用触媒と、無機結合剤とを含浸させた灯油気
   化触媒体。 ２ 無機結合剤として、酸性金属リン酸塩、珪酸塩類及
   びアルミナゾル、シリカゾルのいずれか一つを用いた特
   許請求の範囲第１項記載の灯油気化触媒体。 ３ 無機質ブランケットにタール抑制用触媒として炭酸
   カリウムを重量比で１〜２５係を含む無機結合剤を含浸
   させた特許請求の範囲第１項に記載の灯油気化触媒体。