JPS61187938A - 燃焼用触媒体 - Google Patents

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 本発明はガス燃料あるいは気化又は霧化された液体燃料
を触媒体上に供給し、触媒体上で中温（約ＳＯＯ℃〜１
０００℃）で触媒燃焼ｔ−起Ｌ、大量の輻射線を放出す
る暖房用燃焼器に用いる燃焼用触媒体に関するものであ
る。

従来の技術 従来の燃焼用触媒体は第３図ａ、ｂ及び第４図に示すよ
うに、はとんどの例が耐熱性セラミックのマットに触媒
を担持させたもの１０（特開昭５６−２６５５１号公報
）、あるいは耐熱性セラミックのハニカム構造体に触媒
を担持させたもの１１（特開昭５７−１０５２４３号公
報）であっだ。一般に低温（５００℃以下）で燃焼させ
る触媒燃焼方式はマット状の触媒体（第３図参照）を用
い、燃焼空気を触媒体の外側より拡散空気として採り入
れる拡散燃焼方式であるが、５００℃以上の中温で触媒
燃焼をさせる場合には拡散燃焼方式は不適当である。何
故なら５００℃以上で触媒燃焼をさせる場合には、触媒
体の外部より燃焼空気を十分に採り入れることができず
、不完全燃焼を起こしやすいからである。したがって５
００℃以上で触媒燃焼させる場合には燃料と同時に燃焼
用空気を強制的に送り込まねばならない。燃焼空気用フ
ァンを用いて空気量を制御し、バーナに送ることができ
れば最も理想的であるが、製品として考えた場合コスト
高になる。ガス燃料がノズルから吹き出す勢いを利用し
て一次空気を吸込む自然吸込式バーナを用いることがで
きればバーナの構成も簡単で、また製品コストも安くで
きるが、触媒体の圧力損失を相当小さくする必要があり
、セラミック繊維マットは利用できない。ハニカム構造
体もまた触媒燃焼をさせない場合、圧損的には問題ない
が、触媒燃焼を行なった場合、ハニカムセル内で急激な
気体の膨張により圧損が大きくなってしまう欠点がある
。

発明が解決しようとする問題２企− このような従来の触媒体では５００℃〜１０００℃程度
の中温で簡単な構成の触媒燃焼器は不可能であったが、
本発明はかかる点を鑑みてなされたもので、自然吸込み
方式を採用しても、圧損の非常に少ない構成で、しかも
耐熱的にも十分使用できる触媒体を提供することを目的
としている。

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、金網の表面に触媒を
担持させやすい構成にし、しかも中温の温度にとげても
触媒が劣化しない様な構成とさせたものである。

作　　用 本発明は上記した構成によシ、触媒燃焼を行なっても圧
損が大きくならず、また熱的に安定な購造を有するペロ
ブスカイト系酸化触媒を安定な形で担体に担持すること
ができ、従来あまシ実用化されていない温度範囲におい
て十分使用できる燃焼用触媒体とする。

実施例 以下本発明の一実施例を第１図ａ、ｂ及び第２図を用い
て説明する。第１図は本発明による燃焼用触媒体の一実
施例、第２図は上記燃焼用触媒体を用いた触媒燃焼器の
例である。第１図において平織シに編んだ耐熱性金属の
針金１の表面をＡｌ２Ｏ３溶射皮膜２で覆い、さらにそ
の上にＬａｘＣｅｌ　　エＣｏＯ３の微粉末３を担持さ
せている。

第２図において上記燃焼用触媒体４は触媒燃焼器本体５
上面に止め枠６を用いて張りつけ、触媒燃焼器本体４下
部には燃料ガスと一次吸込み空気を十分混合させるだめ
の燃料がヌ混合管７を設置させる。燃料ガス混合管７の
入口８はラッパ状忙開口しており、入口８にはガスノズ
ｌｖ９が向き合っている。また本図では省略しているが
燃焼用触媒体４の前面には点火用の点火器及び不完全燃
焼、異常燃焼が起った場合これを検知し、燃焼をコント
ロールする各種のセンサー等取り付けられている。

次に上記構成における触媒燃焼器の作用を説明する。先
ず点火器（第２図では省略）が作動している間にガスノ
ズル９から燃料ガスが噴出し、その勢いで一次空気を吸
込み、燃料ガス混合管７で十分拡散される。均一になっ
た燃料ガスは燃焼用触媒体４を通り抜け、点火器により
点火される。

燃焼初期には燃焼用触媒体４の近傍で炎燃焼をしている
が、時間の経過と共に触媒燃焼に移行する。

ただしこの温度帯においては完全な触媒燃焼（接触燃焼
）はあり得す、多少の気相反応を伴なっている。

次に燃焼用触媒体４の作成法について説明する。

金網として用いる材料は耐熱性を考慮して、ニクロム線
、鉄クロム線、カンタル線、ニスイツト線等が最も好ま
しく、本例では鉄クロム線を用いた。先ず金網母材を充
分に脱脂洗浄を行ない、次Ｋ　Ａｌ　２０３の２０〜５
０メツシユのものも用い溶射処理を行なった。この際の
金網表面の粗度は数十μの比較的荒い感じのものが、後
の触媒微粒子担持の際好ましい。その後で金網表面に付
着している溶射クズを充分水洗し、乾燥を行なう。担持
触媒は特殊な工程によシ作成したＬａ□、ｇ　Ｃ＠０．
ＩＣｏ○３のペロブスカイト型超微粉末（３００Ａ〜１
０００λ）で、若干のコロイダルアルミナ、ＰＶＡを混
合させ水と共にスラリー状にした中に先述した金網を浸
し、表面に付着させる。その後、温風にて１時間以上乾
燥し、２００℃〜３００℃で焼成させ完成させる。

上記燃焼触媒体を用いメタンガスを燃焼させた場合、燃
焼触媒体温度が５５０〜８５０℃、ＴＤＲ（燃焼量中）
が約１／３達成できた。燃料ガスの種類により多少触媒
体温度が変シ、プロパン、ブタン等を燃焼させる場合は
、もう少し低い温度でも十分完全燃焼させることができ
る。なお今回用いたＬａ□０ｇＣａＯ１Ｉｘ−ＣｏＯ３
ペロブスカイト触媒は黒色であるため、輻射熱として熱
放出が良く、燃焼触媒体自身は低温になりやすい傾向に
あり、使用触媒の活性度、色調の違いによシ多少触媒体
温度、燃焼量中が異なることは勿論である。

発明の効果 以上の様に本発明の燃焼用触媒体によれば次の効果が得
られる。

（１）−次空気の自然吸込型バーナが利用できるため、
中温触媒燃焼器でも簡単な構成で達成できる。

（２）金網に酸化金属触媒を塗布するのみであるため、
燃焼触媒体のコストが安価である。

（３）耐熱セラミック溶射膜の１に微粒子を担持させた
ため接着強度が強く、はとんど離等の事故はない。

（４触媒にペロブスカイト等の耐熱安定性のあるものを
使用しているため、白金等の様に高温におけるシンタリ
ングなどの劣化が少ない。

（５）−次空気混合燃料であるため点火が容易（点火ス
パークあるいは簡単な種火着火方式で良い）である。

【図面の簡単な説明】

第１図＆、ｂは本発明の一実施例である燃焼用触媒体の
平面図および断面図、第２図は同燃焼用触媒体を用いた
触媒燃焼器の縦断面図、第３図ａ、ｂは従来の耐熱性無
機繊維体を担体に用いた燃焼用触媒体の正面図および拡
大図、第４図はさらに他の従来例のハニカム溝造体を担
体に用いた燃焼用触媒体の正面図である。 １・・・・・・針金、２・・・・・・Ａｌ２Ｏ３溶射皮
膜、３・・・・・・Ｌａ、０月−エＣｏ　Ｏ３の微粉末
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１・
・卦全

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属性金網の表面に無機耐熱性セラミックを溶射
   で付着させ、その表面に遷移金属酸化物、あるいはペロ
   ブスカイト構造を有した複合酸化物の微粒子にコロイダ
   ルシリカ、コロイダルアルミナ等の無機バインダーを添
   加したものを担持させた後、焼成し作成した燃焼用触媒
   体。
2. （２）無機耐熱性セラミックはＡｌ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ
   ＿２、Ｆｅ＿２Ｏ＿３、Ｙ＿２Ｏ＿３、ＴｉＯ＿２、Ｃ
   ａＯ、Ｂ＿２Ｏ＿３、Ｌｉ＿２Ｏ＿３、ＺｒＯ＿２、Ｍ
   ｇＯ、ＢｅＯ、ＮｉＯ、ＴｈＯ＿２、ＨｆＯ＿２、Ｌａ
   ＿２Ｏ＿５、ＣｅＯ＿２の金属酸化物、あるいはムライ
   ト（３Ａｌ＿２Ｏ＿３・２ＳｉＯ＿２）、コーディエラ
   イト（２Ａｌ＿２Ｏ＿３・５ＭｇＯ・２ＳｉＯ＿２）な
   ど複合無機セラミックである特許請求の範囲第１項記載
   の燃焼用触媒体。
3. （３）遷移金属酸化物はＣｏ＿３Ｏ＿４、ＮｉＯ、Ｆｅ
   ＿３Ｏ＿４、ＭｎＯ＿２等単独でも酸化活性を有するも
   のである特許請求の範囲第１項記載の燃焼用触媒体。
4. （４）ペロブスカイト構造を持った複合酸化物は、Ｌａ
   ＣｏＯ＿３、Ｌａ＿ｘＳｒ＿１＿−＿ｘＣｏＯ＿３、Ｌ
   ａ＿ｘＣｅ＿１＿−＿ｘ−ＣｏＯ＿３、あるいはＣｏの
   代りにＮｉ、Ｆｅ、Ｍｎを導入または一部導入したもの
   である特許請求の範囲第１項記載の燃焼用触媒体。