JPS59176510A

JPS59176510A - 燃料改質型触媒燃焼器

Info

Publication number: JPS59176510A
Application number: JP5194683A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Matsumoto; 松本　郁夫; Kenji Tabata; 研二田畑
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1984-10-05

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、天然ガス、プロパンガス等比較的軽質な炭化
水素ガスをわずかな空気と混合した後、燃料改質器内の
リフォーミング触媒により改質し、水素、炭酸ガスを主
体とした無機ガスに変成した後、酸化マットを通過させ
、あるいは６Ｂ、６０など水素を主体とした都市ガスに
は直接酸化マットを通過させ、その時発生する熱を利用
する家庭用若しくは、小規模工業用燃焼器に関するもの
である。

従来例の構成とその問題点本燃焼器は家庭用あるいは比較的小規模の工場等の暖房
器として利用することを目的としたもので、従来、この
様な規模で炭化水素ガスを改質した後、酸化触媒マット
を通過させ、その際に発生する熱を利用するといった燃
焼器は例がない。

発明の目的本発明の目的は、このような新規な燃焼器の立上り時を
、あらゆるガス種に対してスムーズに点火させられるよ
うな構成を提供することにある。

即ち一般に酸化触媒により酸化反応を行うには、酸化開
始温度迄酸化触媒層を予熱する必要がある。

例えば○、ｓＷ％の白金を担持させた酸化触媒により、
天然ガスの主成分であるメタンを酸化するには、酸化触
媒層の温度を３００℃前後迄予熱する必要がある。本発
明のように水素を主成分とするガスに変成した場合では
約５０〜７０　’ＣＣ酸酸化開始温度下げることができ
る（純水素の場合氷点下でも着火する）０従ってメタン
等の炭化水素ガスをリフォーミングさせる場合、改質器
からある程度の熱が発生するので、酸化触媒マットへの
点火は点火源なしで着火するが、ｅＢ、ｅｃなとの水素
を主体とした都市ガスを燃料にする場合、改質器におい
て燃料改質はできず、改質器からの熱は期待できない。

従ってこの種のガスを燃料として使用した場合において
も同様にまた容易に着火できることを目的としたもので
ある。

発明の構成発明の構成この目的を達成する為に、燃料を改質する改質器と同時
に酸化触媒マット内あるいは酸化触媒マット裏面に電気
抵抗線を内蔵し、ガス種に応じて改質器内において改質
させたガスを触媒体に供給させるか、あるいは改質器内
においては改質反応をさせず、そのま＼通過させ、点火
初期に電気抵抗線により加熱させたマットに供給させ、
燃焼させるかの構成を採ることができる。この構成によ
り水素等無機ガスを主体としたガスからプロパン、ブタ
ン等低級炭化水素ガスまであらゆる種類のガスに対応で
きる。

実施例の説明以下、本発明の一実施例を図面とともに説明する。第１
図は本発明の一実施例による燃料改質型触媒燃焼器の斜
めから見た断面図である。第２図は正面からの断面図で
ある。

触媒燃焼器の本体ケース１の前面には金網２により固定
された酸化触媒マット３がある。酸化触媒マット３はア
ルミナを繊維状に成型したもの＼上に白金、パラジウム
、ロジウム等の貴金属系触媒を担持したものである。さ
らに酸化触媒マット３の背面は、保持ケース４によシ、
本体ケース１内の他の部分にガスがもれないようシール
しである。酸化触媒マット３と保持ケース４の内部には
、燃料改質器６及び改質の結果生成した水素を主体とす
るガスを均一に酸化触媒マット３に供給する為の生成ガ
ス供給管６が納めである。さらに酸化触媒マット３の背
面には燃料を拡散させるための拡散マツドアを密着させ
、その内部には電気抵抗線８が内蔵されている。燃料改
質器５は第２図に示したごとく三重管によシ構成されて
いる。即ち燃料改質器人シロ９から入った混合ガスが第
２図に矢印で示したごとく、外側の通路から中心に流れ
込むように構成されている。燃料改質器５の中心には、
炎口板１０及び点火プラグ１１が設けである。さらにそ
の後流側に、リフォーミング触媒１２が設けである。リ
フォーミング触媒１２はγ−アルミナを断面が格子状の
一体成形体に成形したものに、ニッケルを浸漬法によシ
、１０Ｗ％担持、焼成したものを用いた。

燃料改質器５の後部は、生成ガス供給管６とつながって
いる。さらに燃料改質器６及び生成ガス供給管６を納め
た保持ケース４の内面には保温材１３が設けられており
、周囲と断熱するようになっている。−力保持ケース４
の外部には炭化水素ガス供給口１４から供給された炭化
水素ガスと送風ファン１５により送られた空気を混合す
る混合器１６が設けられている。混合器１６を出た供給
ガスは、燃料改質器５を通り、触媒マット３に供給され
る構成となっている。

次に本装置の作用について述べる。最初に天然ガス（主
成分：メタン）を用いた場合の実施例を述べる。炭化水
素ガス供給口１４から供給された少量の天然ガス（５ｏ
ｏ〜１ｏｏｏ−／ｈ相当）は、送風ファン１５により供
給された量論比以上（理論空気過剰率ｍ値１．１〜１．
４程度）の空気と混合器１６で十分混合される。混合さ
れたガスは燃料改質器５に入り、点火プラグ１１により
炎口板１０に火炎を形成する。この火炎の熱により、リ
フォーミング触媒１２を７５０〜８５０℃程度迄予熱さ
れると、天然ガス量を先程の量論比が０．２８〜ｏ、３
８程度になるよう増量する。この結果リフォーミング触
媒１２は部分酸化反応を開始する。改質された混合ガス
は水素、炭酸ガス、窒素を主体とするガスに変成した後
、生成ガス供給管６より、均一に酸化触媒マット３に供
給される。

供給された生成ガスは部分酸化反応によって若干加熱さ
れているため、水素主体の無機ガスは特に点火源を必要
としなくても酸化触媒マット３上において燃焼を開始し
始める。この結果酸化触媒マット３前面では継続して４
ｏ○〜５ｏｏ℃の熱を取り出すことができる。

次に６Ｂ、６Ｃ等無機ガスを主体としたガスについて、
その実施例を述べる。これらのガスは特に改質反応をさ
せる必要がないため、供給されたガスは燃料改質器５を
通過するのみで、その箇所において反応をさせることは
ない。従って酸化触媒マット３に供給されるガスは常温
で、そのま＼では酸化開始に至らなく、この種のガスを
用いる場合は予め電気抵抗線８により触媒体をある温度
まで加熱させ、その後に燃料を供給させるようにしであ
る。

発明の効果以上のように本発明の触媒燃焼装置によれば、次の効果
が得られる。

（１）燃料改質型触媒燃焼器の主目的は低温触媒燃焼（
５００℃以下）において最も酸化しにくいメタンを対象
において、それを水素を主体とした無機ガスに改質し、
燃焼させることにあったが、本発明では、それに加え、
６Ｂ、６Ｃの様な改質をさせる必要のないガスに対して
も使用できるようにさせ、全ての種類のガスに対して完
全に燃焼させることができる。

（２）酸化触媒マットの外側に予熱用のバーナや点火の
ための諸機構を設けていない為、外観上も、スッキリし
た構成となり、かつ酸化触媒マットの前面に酸化触媒マ
ット予熱用バーナ等を設けた場合に比較し、安全性も高
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の触媒燃焼装置の一実施例を斜めから見
た部分断面図、第２図は同正面断面図である。３・・・・・・酸化触媒マット、５・・・・・・燃料改
質器、７・・・・・・拡散マット、８・・・・・・電気
抵抗線、１６・・・・・・混合器。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）燃料改質器と、酸化触媒マントと、送風ファンと
、混合器とを備え、燃料改質器を通過させた燃料を前記
酸化触媒マットに供給させる構成とし、前記酸化触媒マ
ットの内部、あるいは酸化触媒マットの裏面に隣接した
燃料拡散マットの内部に酸化触媒マント予熱用の電気抵
抗線を内設するとともに前記燃料改質器によシ燃料を改
質させた場合にはそのままで、燃料を改質させない場合
には点火時に通電させる構成とした燃料改質型触媒燃焼
器。
（２）酸化触媒マットとしてはアルミナ、シリカ等の無
機耐熱材料を繊維状に成形したもの、あるいは同じくア
ルミナ、シリカ等の無機耐熱材料を発泡状に一体成形し
たものに白金、パラジウム、ロジウム等白金族金属をそ
れぞれ単独あるいは、複合して担持したものを用いてな
る特許請求の範囲第１項記載の燃料改質型触媒燃焼器。