JPS6060411A - 触媒燃焼器 - Google Patents
触媒燃焼器Info
- Publication number
- JPS6060411A JPS6060411A JP16771183A JP16771183A JPS6060411A JP S6060411 A JPS6060411 A JP S6060411A JP 16771183 A JP16771183 A JP 16771183A JP 16771183 A JP16771183 A JP 16771183A JP S6060411 A JPS6060411 A JP S6060411A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- catalyst body
- catalyst
- plate
- honeycomb
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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】
産業上の利用分野
本発明は、各種のガス燃料または気化させだ液体燃料を
燃焼空気と予混合し゛〔触媒体に供給し、その表面で酸
化反応を起こさせて触媒体を発熱させ、発生する熱を利
用する触媒燃焼器に関する。
燃焼空気と予混合し゛〔触媒体に供給し、その表面で酸
化反応を起こさせて触媒体を発熱させ、発生する熱を利
用する触媒燃焼器に関する。
従来例の構成とその問題点
従来の触媒燃焼器は第１図に示す如く、燃焼筒１内に、
耐熱性セラミックからなる整流板２、逆火防止板３、ハ
ニカム形状をした単一の触媒体４を設置しただけて、触
媒体４は燃焼筒１および外気との直接の接触等により冷
却作用を受け、触媒体４の外周部およびｎｉＪ而邪面活
性化温度を下回る冷暗部が形成さＩシて因だ。従ってこ
の部分では予混合気は完全には酸化されず、多量のＨＣ
，Ｃｏを含んだ未燃ガスとして排出され、特に低燃焼量
領域に於ては、触媒体４の安定燃焼部の温度が活性化温
度ぎりぎりであるため、前記の不完全燃焼の傾向が甚し
かった。
耐熱性セラミックからなる整流板２、逆火防止板３、ハ
ニカム形状をした単一の触媒体４を設置しただけて、触
媒体４は燃焼筒１および外気との直接の接触等により冷
却作用を受け、触媒体４の外周部およびｎｉＪ而邪面活
性化温度を下回る冷暗部が形成さＩシて因だ。従ってこ
の部分では予混合気は完全には酸化されず、多量のＨＣ
，Ｃｏを含んだ未燃ガスとして排出され、特に低燃焼量
領域に於ては、触媒体４の安定燃焼部の温度が活性化温
度ぎりぎりであるため、前記の不完全燃焼の傾向が甚し
かった。
発明の目的
本発明はかかる従来の問題点を）シ「消するもので、燃
料を広範囲な空燃比のもとでも安定かつ効率の良い酸化
反応をし、クリーンな排気をさせると共知、広い燃焼団
可変範囲を翁する触媒燃焼器を提供することを目的とす
る。
料を広範囲な空燃比のもとでも安定かつ効率の良い酸化
反応をし、クリーンな排気をさせると共知、広い燃焼団
可変範囲を翁する触媒燃焼器を提供することを目的とす
る。
発明の構成
」１記目的を達成するため、本発明では予混合気流の」
１流側から、逆火防止板、第１の触媒体、ハニカム遮蔽
板、第２の触媒体を順次設置ｒ１″したものである。本
ｆｊ４成により、第１の触媒体はハニカム遮蔽板の存在
によシ外気と直接接触することがないため、外気からの
冷却作用はほとんと無視できる。−力第２の触媒体は、
ハニカム遮蔽板によって、第１の触媒体からの輻射熱を
直接受けることがないため高温にはならない。第２の触
媒体には低温て活性な酸化触媒が担４Ｊｌシてあり、こ
の種の酸化触媒は耐熱性に大きな問題があるが、−Ｉ−
記のハニカム遮蔽板によシ、第２の触媒体に担」１され
た酸化触媒が安定となる温度を保熱）する３、シたがっ
て高燃焼」では、燃料予混合気は第１の触媒体」―で完
全に酸化されるが、低燃焼量で３よ、第１の触媒体の温
度が低下するため完全に酸化されず、通過した未燃ガス
は第２の触媒体−」二で完全酸化される。
１流側から、逆火防止板、第１の触媒体、ハニカム遮蔽
板、第２の触媒体を順次設置ｒ１″したものである。本
ｆｊ４成により、第１の触媒体はハニカム遮蔽板の存在
によシ外気と直接接触することがないため、外気からの
冷却作用はほとんと無視できる。−力第２の触媒体は、
ハニカム遮蔽板によって、第１の触媒体からの輻射熱を
直接受けることがないため高温にはならない。第２の触
媒体には低温て活性な酸化触媒が担４Ｊｌシてあり、こ
の種の酸化触媒は耐熱性に大きな問題があるが、−Ｉ−
記のハニカム遮蔽板によシ、第２の触媒体に担」１され
た酸化触媒が安定となる温度を保熱）する３、シたがっ
て高燃焼」では、燃料予混合気は第１の触媒体」―で完
全に酸化されるが、低燃焼量で３よ、第１の触媒体の温
度が低下するため完全に酸化されず、通過した未燃ガス
は第２の触媒体−」二で完全酸化される。
実施例の説明
本発明による触媒燃焼器の一実施例を第２図に示し、こ
ノ′Ｌにｔｕｆｆい説明する。
ノ′Ｌにｔｕｆｆい説明する。
シーズヒータ５を埋設した気化予混合筒６内には、金網
１／ζはパンチングメタル製の抵抗板７が設置され、気
化予混合筒６後方には中央に空気１」８を有する固定板
９が接合されている。一方、気化予混合筒６の前方には
多数の噴出孔１ｏを翁する整流板１１が設置さ八、さら
に耐熱性金属からなる円筒状のり２ノ・境部１２が嵌合
されている。燃焼筒１２内には、そのＡｉＪ方に向かっ
て逆火防止板１３、第１の触媒体１４、ハニカム式遮蔽
板１５、発泡セラミックを４４＋体とする第２の触媒体
１６が順次設置されている。、捷／こ整流板１１のすぐ
前方ｆ１１］には、点火プラグ１７が燃焼筒１２を貫通
する形で設置されている。−力、気化予混合筒６内に臨
んだシャフト１８の先端には、前方に向けて径が犬とな
る円型台形のコーン１９、回転板２０、周端に攪拌用小
羽根を不する混合板２１が順次固定さｈでいる。また給
油管２２の先端はコー７１９」１力に開１−」する様に
設置され′Ｃいる。
１／ζはパンチングメタル製の抵抗板７が設置され、気
化予混合筒６後方には中央に空気１」８を有する固定板
９が接合されている。一方、気化予混合筒６の前方には
多数の噴出孔１ｏを翁する整流板１１が設置さ八、さら
に耐熱性金属からなる円筒状のり２ノ・境部１２が嵌合
されている。燃焼筒１２内には、そのＡｉＪ方に向かっ
て逆火防止板１３、第１の触媒体１４、ハニカム式遮蔽
板１５、発泡セラミックを４４＋体とする第２の触媒体
１６が順次設置されている。、捷／こ整流板１１のすぐ
前方ｆ１１］には、点火プラグ１７が燃焼筒１２を貫通
する形で設置されている。−力、気化予混合筒６内に臨
んだシャフト１８の先端には、前方に向けて径が犬とな
る円型台形のコーン１９、回転板２０、周端に攪拌用小
羽根を不する混合板２１が順次固定さｈでいる。また給
油管２２の先端はコー７１９」１力に開１−」する様に
設置され′Ｃいる。
次に上記イ１４成による実施例の作用を説明する。
シーズヒータ５に通電され、気化予混合筒６の側壁が所
定の温度に到達すると、ファン、電磁ボンデ（共に図示
ぜず）に通電され、空気および液体燃料の供給が開始さ
れる。液体燃料は給油管２２により、回転中のコーン１
９のテーバに沿って回転板２０に達すると、その回転力
により円周方向に微粒子として飛散腰定温状態の気化予
混合筒６のｆｊｌ１１壁に接触し気化する。一方、ファ
ンによって取り入れられた空気は、空気ＣＩ８がら気化
予混合筒６内に送入され、混合板２１に３１．り気化し
た液体燃料と均一に混合され予混合ガスとなる。予混合
ガスは抵抗板７、整流板１１を通過シ、／こところで、
通電によりスパークを発している点火プラク１７で点火
される。点火初期には、整流板１１前方ｆｉｌ（ＩＩ
Ｋ青火炎を形成し゛Ｃ火炎燃焼を行わせる。
定の温度に到達すると、ファン、電磁ボンデ（共に図示
ぜず）に通電され、空気および液体燃料の供給が開始さ
れる。液体燃料は給油管２２により、回転中のコーン１
９のテーバに沿って回転板２０に達すると、その回転力
により円周方向に微粒子として飛散腰定温状態の気化予
混合筒６のｆｊｌ１１壁に接触し気化する。一方、ファ
ンによって取り入れられた空気は、空気ＣＩ８がら気化
予混合筒６内に送入され、混合板２１に３１．り気化し
た液体燃料と均一に混合され予混合ガスとなる。予混合
ガスは抵抗板７、整流板１１を通過シ、／こところで、
通電によりスパークを発している点火プラク１７で点火
される。点火初期には、整流板１１前方ｆｉｌ（ＩＩ
Ｋ青火炎を形成し゛Ｃ火炎燃焼を行わせる。
この状態で火炎による輻射熱や燃焼筒１２からの伝熱に
より、第１の触媒体１４を触媒燃焦ｌ、に必要な活性化
温度才で到達さぜる。しかるのち一旦燃料の供給を停止
してｉｉＪ記の青火炎を消滅させ、次いで燃料の供給を
μｆ開する。この時、第１の触媒体１４はその外賓に↓
の大きさにより、活性化η請度を維持しＣいるため、今
度は火炎を形成することなく、第１の触媒体１４上で触
媒燃焼が開始される。この時点での第１の触媒体１４中
央部の表面温度は、８００〜１２００°Ｃ程度となり反
応は定常化する。ただし、第１の触媒体１４の外周部は
燃焼筒１２との接触である程度冷却さ孔冷暗部を形成す
るが、ハニカム遮蔽板１５の存在により保熱作用を受け
る／こめ、第１の触媒体１４の外周！！Ｔ＜を予混合ガ
スが通過しても、不完全燃焼という重態は回避される１
、しかし、空気過剰率を増大させたり、低燃焼量で燃焼
させたりした場合、第１の触媒体１４の安定燃焼部の温
度は活性化温度ぎりぎりの状態になり、第１の触媒体１
４の外周部はさらに低温となり、ハニカム遮蔽板１５に
よっても保熱は困難となるため、第１の触媒体１４のみ
では元金燃焼は不可能となる。この様にして第１の触媒
体１４、ハニカム遮蔽板１５を通過した未燃ガスは、第
２の触媒体１６に至る。この時第２の触媒体１６には、
白金族金属あるいはＣｕ酸化物といった８００８Ｃ未満
の低温でも活性な酸化触媒を担持し′Ｃいるため、未燃
ガスは第２の触媒体１６」二で完全酸化され、クリーン
な排気ガスとし゛Ｃ排出される。捷たハニカム遮蔽板１
５は高燃焼量に於ても第１の触媒体１４からの輻射熱を
ある程度さえき′す、第２の触媒体１６の温度を比較的
低温に保持する。
より、第１の触媒体１４を触媒燃焦ｌ、に必要な活性化
温度才で到達さぜる。しかるのち一旦燃料の供給を停止
してｉｉＪ記の青火炎を消滅させ、次いで燃料の供給を
μｆ開する。この時、第１の触媒体１４はその外賓に↓
の大きさにより、活性化η請度を維持しＣいるため、今
度は火炎を形成することなく、第１の触媒体１４上で触
媒燃焼が開始される。この時点での第１の触媒体１４中
央部の表面温度は、８００〜１２００°Ｃ程度となり反
応は定常化する。ただし、第１の触媒体１４の外周部は
燃焼筒１２との接触である程度冷却さ孔冷暗部を形成す
るが、ハニカム遮蔽板１５の存在により保熱作用を受け
る／こめ、第１の触媒体１４の外周！！Ｔ＜を予混合ガ
スが通過しても、不完全燃焼という重態は回避される１
、しかし、空気過剰率を増大させたり、低燃焼量で燃焼
させたりした場合、第１の触媒体１４の安定燃焼部の温
度は活性化温度ぎりぎりの状態になり、第１の触媒体１
４の外周部はさらに低温となり、ハニカム遮蔽板１５に
よっても保熱は困難となるため、第１の触媒体１４のみ
では元金燃焼は不可能となる。この様にして第１の触媒
体１４、ハニカム遮蔽板１５を通過した未燃ガスは、第
２の触媒体１６に至る。この時第２の触媒体１６には、
白金族金属あるいはＣｕ酸化物といった８００８Ｃ未満
の低温でも活性な酸化触媒を担持し′Ｃいるため、未燃
ガスは第２の触媒体１６」二で完全酸化され、クリーン
な排気ガスとし゛Ｃ排出される。捷たハニカム遮蔽板１
５は高燃焼量に於ても第１の触媒体１４からの輻射熱を
ある程度さえき′す、第２の触媒体１６の温度を比較的
低温に保持する。
本触媒燃焼器による効果を実証するラパ−りとして第１
図に示した従来例、第２図に示し／こ本発明実施例の各
々を用いた場合の燃焼特性の相違を第３図に示した。尚
、第２の触媒体１６、ハニカム遮蔽板１５の使用以外は
双方共同−仕様とした。。
図に示した従来例、第２図に示し／こ本発明実施例の各
々を用いた場合の燃焼特性の相違を第３図に示した。尚
、第２の触媒体１６、ハニカム遮蔽板１５の使用以外は
双方共同−仕様とした。。
従来例の触媒体４、本発明の実施例の第１の触媒体１４
は共にＺｒＯ２を担体とし、酸化触媒としてＮｉＯｆ数
□□□担持したものを用い、第２の触媒体１６は、コー
ディエライトを母材とするーヒフミノクツ１−１．を担
体とし、酸化触媒としてｃｕｏ ′ｆ：１０ ％程度世
Ｊ’−１’ したものを用いた。図中、黒丸が本発明の
実施例、白丸が従来例を示しＣいる。また上方が燃焼上
限、下方が燃焼下限を示している。
は共にＺｒＯ２を担体とし、酸化触媒としてＮｉＯｆ数
□□□担持したものを用い、第２の触媒体１６は、コー
ディエライトを母材とするーヒフミノクツ１−１．を担
体とし、酸化触媒としてｃｕｏ ′ｆ：１０ ％程度世
Ｊ’−１’ したものを用いた。図中、黒丸が本発明の
実施例、白丸が従来例を示しＣいる。また上方が燃焼上
限、下方が燃焼下限を示している。
燃焼上限の定義は、空気量を絞ってＣＯ２濃度を増大さ
せＣいっグζ場合に、逆火防止板３、逆火防止板１３後
方に火炎を形成し、もはや無炎燃焼し得なくなる限界の
ＣＯ２９度（逆火限界）を示し、燃焼下限の定義は、空
気量を増大させてＣ○２ａ度を低下さぜ′Ｃいった場合
に、排ガス中にＣＯが発生し始める限界のＣＯ２瀝度温
度き飛び限界）を示す。燃焼上１１１り、燃焼下限の差
を燃焼幅と定義し、その時の最低燃焼量と最高燃焼量の
比をＴＤＲとした。
せＣいっグζ場合に、逆火防止板３、逆火防止板１３後
方に火炎を形成し、もはや無炎燃焼し得なくなる限界の
ＣＯ２９度（逆火限界）を示し、燃焼下限の定義は、空
気量を増大させてＣ○２ａ度を低下さぜ′Ｃいった場合
に、排ガス中にＣＯが発生し始める限界のＣＯ２瀝度温
度き飛び限界）を示す。燃焼上１１１り、燃焼下限の差
を燃焼幅と定義し、その時の最低燃焼量と最高燃焼量の
比をＴＤＲとした。
第３図より、従来例の場合は、低燃焼量側に移行するに
つｊ’Ｌ ’７１１’、燃焼下限がＩＴｊｉＣＯ２濃度
側に位置する傾向があり、燃焼幅も狭捷っており、燃焼
量調節幅が狭いことを示している。それに対し本発明の
実施例では、６００〜３２００ Ｋ ｃ ａ ｌ ／
ｈまで安定した燃焼幅を保持し“Ｃおり、従来より高い
空燃比に於ても安定燃焼が可能で、燃焼量調節幅も広い
。
つｊ’Ｌ ’７１１’、燃焼下限がＩＴｊｉＣＯ２濃度
側に位置する傾向があり、燃焼幅も狭捷っており、燃焼
量調節幅が狭いことを示している。それに対し本発明の
実施例では、６００〜３２００ Ｋ ｃ ａ ｌ ／
ｈまで安定した燃焼幅を保持し“Ｃおり、従来より高い
空燃比に於ても安定燃焼が可能で、燃焼量調節幅も広い
。
発明の効果
本発明の触媒燃焼器によれば次に列記する効果が得られ
る。
る。
（１）燃料空気予混合気流の上流（ｉｌｌに第１の触媒
体、下流側に面１熱性セラミックからなるハニカム遮蔽
板、さらに７００〜９００℃で活性な酸化触媒を担長し
た第２の触媒体を設置したことにより、低燃焼用に於て
第１の触媒体を通過した未燃ガスは、第２の触媒体上で
完全酸化させることができる。
体、下流側に面１熱性セラミックからなるハニカム遮蔽
板、さらに７００〜９００℃で活性な酸化触媒を担長し
た第２の触媒体を設置したことにより、低燃焼用に於て
第１の触媒体を通過した未燃ガスは、第２の触媒体上で
完全酸化させることができる。
２ 」１記構成により低燃焼量でも安定燃焼が可能なの
で、結果的に従来より広い燃焼幅、広いＴ、Ｄ、Ｒを得
ることができる。
で、結果的に従来より広い燃焼幅、広いＴ、Ｄ、Ｒを得
ることができる。
第１図は従来の触媒燃焼器の装部縦断面図、第２図は本
発明による触媒燃焼器の一実施例の縦断面図、第３図は
従来例と本発明の実施例とを使用した場合の燃焼鞘性比
較図である。 １３・・・逆火防止板、１４・・・第１の触媒体、１５
・・・・ハニカム遮蔽板、１６・・−・・第２の触媒体
。 開１図 第 ２ 図
発明による触媒燃焼器の一実施例の縦断面図、第３図は
従来例と本発明の実施例とを使用した場合の燃焼鞘性比
較図である。 １３・・・逆火防止板、１４・・・第１の触媒体、１５
・・・・ハニカム遮蔽板、１６・・−・・第２の触媒体
。 開１図 第 ２ 図
Claims (1)
- （１）燃料空気予混合気流の上流側に１１ｉＪ熱性セラ
ミツクからなる逆火防止板を設け、下流０１１１に向け
て第１の触媒体、耐熱性セラミックからなるハニカム遮
蔽板、７００〜９００℃の低温で活性な酸化触媒を担持
した第２の触媒体を順次設置Ｌグこ触媒Ｐａ器。 ２ 第２の触媒体の担体とし゛で、ハニヵノ・士ラミッ
ク、発泡セラミック、発泡金属等を使用した特許請求の
範囲第１項記載の触媒燃焼器、。 ａ 第２の触媒体は担体上に、白金族金属、あるいは遷
移金属酸化物でＦｅ、 Ｃｏ、 Ｃｕ等酸化物の内、一
種類以上を担持した特許請求の範囲第２項記載の触媒燃
焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16771183A JPS6060411A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 触媒燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16771183A JPS6060411A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 触媒燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6060411A true JPS6060411A (ja) | 1985-04-08 |
Family
ID=15854786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16771183A Pending JPS6060411A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 触媒燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6060411A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0367906A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 触媒燃焼装置 |
| US5248251A (en) * | 1990-11-26 | 1993-09-28 | Catalytica, Inc. | Graded palladium-containing partial combustion catalyst and a process for using it |
| US5250489A (en) * | 1990-11-26 | 1993-10-05 | Catalytica, Inc. | Catalyst structure having integral heat exchange |
| US5258349A (en) * | 1990-11-26 | 1993-11-02 | Catalytica, Inc. | Graded palladium-containing partial combustion catalyst |
| US5259754A (en) * | 1990-11-26 | 1993-11-09 | Catalytica, Inc. | Partial combustion catalyst of palladium on a zirconia support and a process for using it |
| US5281128A (en) * | 1990-11-26 | 1994-01-25 | Catalytica, Inc. | Multistage process for combusting fuel mixtures |
| US5326253A (en) * | 1990-11-26 | 1994-07-05 | Catalytica, Inc. | Partial combustion process and a catalyst structure for use in the process |
| US5425632A (en) * | 1990-11-26 | 1995-06-20 | Catalytica, Inc. | Process for burning combustible mixtures |
| WO2007138962A1 (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Nippon Chemical Plant Consultant Co., Ltd. | 燃焼器 |
| US20100000515A1 (en) * | 2006-09-06 | 2010-01-07 | Electroulux Home Products Corporation N.V. | Gas burner for cooking appliances |
-
1983
- 1983-09-12 JP JP16771183A patent/JPS6060411A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0367906A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 触媒燃焼装置 |
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| US5405260A (en) * | 1990-11-26 | 1995-04-11 | Catalytica, Inc. | Partial combustion catalyst of palladium on a zirconia support and a process for using it |
| US5425632A (en) * | 1990-11-26 | 1995-06-20 | Catalytica, Inc. | Process for burning combustible mixtures |
| US5511972A (en) * | 1990-11-26 | 1996-04-30 | Catalytica, Inc. | Catalyst structure for use in a partial combustion process |
| WO2007138962A1 (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Nippon Chemical Plant Consultant Co., Ltd. | 燃焼器 |
| US20100000515A1 (en) * | 2006-09-06 | 2010-01-07 | Electroulux Home Products Corporation N.V. | Gas burner for cooking appliances |
| US9835327B2 (en) * | 2006-09-06 | 2017-12-05 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | Gas burner for cooking appliances |
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