JPS61252418A - 触媒バ−ナ - Google Patents
触媒バ−ナInfo
- Publication number
- JPS61252418A JPS61252418A JP60094713A JP9471385A JPS61252418A JP S61252418 A JPS61252418 A JP S61252418A JP 60094713 A JP60094713 A JP 60094713A JP 9471385 A JP9471385 A JP 9471385A JP S61252418 A JPS61252418 A JP S61252418A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- combustion
- temperature
- guard
- combustion catalyst
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/12—Radiant burners
- F23D14/18—Radiant burners using catalysis for flameless combustion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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】
産業上の利用分野
本発明は種々の気体燃料を触媒体内に拡散させ、そして
触媒体の表面上で、対流する燃焼用空気によってＭＡＬ
反応させ、この時発生した反応熱すなわち触媒体表面か
ら発生する輻射熱を利用する触媒バーナの構成に関する
。
触媒体の表面上で、対流する燃焼用空気によってＭＡＬ
反応させ、この時発生した反応熱すなわち触媒体表面か
ら発生する輻射熱を利用する触媒バーナの構成に関する
。
従来の技術
従来の技術としては、第３図に示す様に０２〜３程度の
耐熱性金属からなる丸棒Ｐを柵状に成型した触媒体ガー
ドを設置したもの、または、第４図に示す様にφ３〜６
程度の多数の円孔、或いは刃孔を打抜いた耐熱性金属Ｋ
からなる板状の触媒体ガードを設置したものであった。
耐熱性金属からなる丸棒Ｐを柵状に成型した触媒体ガー
ドを設置したもの、または、第４図に示す様にφ３〜６
程度の多数の円孔、或いは刃孔を打抜いた耐熱性金属Ｋ
からなる板状の触媒体ガードを設置したものであった。
発明が解決しようとする問題点
上記の様な従来の技術の場合、前者の様な金属製の丸棒
Ｐからなる柵状の触媒体ガードを用いた時、触媒体ガー
ドの開口面積の割合は９０％以上でほとんど抵抗とはな
らないため、触媒燃焼による輻射熱はあまり損失されず
、無ガード状態で触媒燃焼をさせた場合の放射効率を１
００とした場合、９０％前後となる。しかし、燃焼用空
気が燃焼用触媒体表面を対流する際に、燃焼用触媒体表
面がまともに冷却作用を受けるため、燃料ガスが未燃の
ままで排出される割合（スリップ率）が増大する。また
、後者の様な打抜きの板状の触媒体ガードにの場合は、
前者とは逆に、スリップ率は低下し、燃焼率が増大する
のに対し、放射効率は無ガード状態の６０〜７０％程度
に低下していた。
Ｐからなる柵状の触媒体ガードを用いた時、触媒体ガー
ドの開口面積の割合は９０％以上でほとんど抵抗とはな
らないため、触媒燃焼による輻射熱はあまり損失されず
、無ガード状態で触媒燃焼をさせた場合の放射効率を１
００とした場合、９０％前後となる。しかし、燃焼用空
気が燃焼用触媒体表面を対流する際に、燃焼用触媒体表
面がまともに冷却作用を受けるため、燃料ガスが未燃の
ままで排出される割合（スリップ率）が増大する。また
、後者の様な打抜きの板状の触媒体ガードにの場合は、
前者とは逆に、スリップ率は低下し、燃焼率が増大する
のに対し、放射効率は無ガード状態の６０〜７０％程度
に低下していた。
さらに、両者共無炎触媒燃焼のため、燃焼中、非燃焼中
の可視的な変化がないため、燃焼中の触媒体面に触れて
火傷する等の欠点があった。
の可視的な変化がないため、燃焼中の触媒体面に触れて
火傷する等の欠点があった。
問題点を解決するための手段
本発明はかかる従来の技術の問題点を解消するもので、
燃料ガス流に関し燃焼用触媒体の下流側に耐熱性金属か
らなる多数の通気孔を有する板状の触媒体ガードを設置
し、この触媒体ガードの燃焼用触媒体側の面を鏡面加工
を施し、逆の面には変色開始温度以上の温度で黒色ある
いは暗褐色を呈する可逆性の示温塗料を塗付した構成を
採ったものである。
燃料ガス流に関し燃焼用触媒体の下流側に耐熱性金属か
らなる多数の通気孔を有する板状の触媒体ガードを設置
し、この触媒体ガードの燃焼用触媒体側の面を鏡面加工
を施し、逆の面には変色開始温度以上の温度で黒色ある
いは暗褐色を呈する可逆性の示温塗料を塗付した構成を
採ったものである。
作 用
上記の問題解決手段の構成によれば、触媒体ガードの燃
焼用触媒体に向いた側の面を鏡面加工としているため、
触媒燃焼中の燃焼用触媒体から発生する輻射熱は、上記
の触媒体ガードの鏡面で一部が反射して燃焼用触媒体へ
還元され、対流してくる燃焼用空気の燃焼用触媒体表面
への冷却作用に対仇し、燃焼用触媒体を活性化温度以上
に保持することができ、燃料ガスのスリップ率を低下さ
せることができるため、高い燃焼性能を保つことができ
る。一方、触媒体ガードの開孔面積の割合は従来の技術
の第３図に示した様な９０％以上の場合よりも小さく、
板状の触媒体ガードの場合は構成上いくら大きくしても
７０％程度にしかすることができない。したがって、燃
焼用触媒体から触媒体ガードの開孔部から発散される輻
射熱の割合は低下するものの、触媒体ガードの外気へ向
いた方の面には、変色開始温度以上の温度域で黒色また
は暗褐色に変色する可逆性の示温塗料を塗付しているた
め、触媒燃焼中の燃焼用触媒体から発散される輻射熱を
受けて、示温塗料の変色温度域に到達して黒色または暗
褐色に変色している触媒体ガードの非開孔部から遠赤外
線として輻射熱の再放射が行われるため、全体としての
輻射熱の放射効率は、無ガード状態の場合の９０％程度
まで確保することができる。さらに、示温塗料の変色に
より、燃焼中、非燃焼中に於ける触媒体ガードの色調が
変化することにより、可視的な区別が行える。
焼用触媒体に向いた側の面を鏡面加工としているため、
触媒燃焼中の燃焼用触媒体から発生する輻射熱は、上記
の触媒体ガードの鏡面で一部が反射して燃焼用触媒体へ
還元され、対流してくる燃焼用空気の燃焼用触媒体表面
への冷却作用に対仇し、燃焼用触媒体を活性化温度以上
に保持することができ、燃料ガスのスリップ率を低下さ
せることができるため、高い燃焼性能を保つことができ
る。一方、触媒体ガードの開孔面積の割合は従来の技術
の第３図に示した様な９０％以上の場合よりも小さく、
板状の触媒体ガードの場合は構成上いくら大きくしても
７０％程度にしかすることができない。したがって、燃
焼用触媒体から触媒体ガードの開孔部から発散される輻
射熱の割合は低下するものの、触媒体ガードの外気へ向
いた方の面には、変色開始温度以上の温度域で黒色また
は暗褐色に変色する可逆性の示温塗料を塗付しているた
め、触媒燃焼中の燃焼用触媒体から発散される輻射熱を
受けて、示温塗料の変色温度域に到達して黒色または暗
褐色に変色している触媒体ガードの非開孔部から遠赤外
線として輻射熱の再放射が行われるため、全体としての
輻射熱の放射効率は、無ガード状態の場合の９０％程度
まで確保することができる。さらに、示温塗料の変色に
より、燃焼中、非燃焼中に於ける触媒体ガードの色調が
変化することにより、可視的な区別が行える。
実施例
本発明による触媒バーナ、の一実施例を第１図、第２図
に示し、これに従い説明する。
に示し、これに従い説明する。
耐熱性金属からなるバーナケース１の底部には、燃料ガ
ス流入口２があり、燃料ガス流の燃料ガス流入口２の下
流側にはラス網形式のスペーサ３、セラミック繊維成型
体からなる保温拡散材４、ニクロムヒータ線からなるヒ
ータ５、セラミック繊維集合体にＲｈ等の白金族金属を
酸化触媒として担持した燃焼用触媒体６、燃焼用触媒体
のたわみ、ずれ等を防止するための保護ネット７が積層
をなして設置されている。また燃焼用触媒体６とヒータ
５の間には、燃焼用触媒体６の燃焼温度検知用の熱電対
８がバーナケース１を貫通して設置されている。一方、
燃焼用触媒体６および保護ネット７の前方には、多数の
方形の通気孔９を有する耐熱性金属からなる触媒体ガー
ド１０があシ、触媒体ガード１０の燃焼用触媒体６に向
かった面は鏡面１１とし、逆の面には、変色開始温度以
上の温度で黒色または暗褐色を呈する可逆性の示温塗料
１２が塗付されている。
ス流入口２があり、燃料ガス流の燃料ガス流入口２の下
流側にはラス網形式のスペーサ３、セラミック繊維成型
体からなる保温拡散材４、ニクロムヒータ線からなるヒ
ータ５、セラミック繊維集合体にＲｈ等の白金族金属を
酸化触媒として担持した燃焼用触媒体６、燃焼用触媒体
のたわみ、ずれ等を防止するための保護ネット７が積層
をなして設置されている。また燃焼用触媒体６とヒータ
５の間には、燃焼用触媒体６の燃焼温度検知用の熱電対
８がバーナケース１を貫通して設置されている。一方、
燃焼用触媒体６および保護ネット７の前方には、多数の
方形の通気孔９を有する耐熱性金属からなる触媒体ガー
ド１０があシ、触媒体ガード１０の燃焼用触媒体６に向
かった面は鏡面１１とし、逆の面には、変色開始温度以
上の温度で黒色または暗褐色を呈する可逆性の示温塗料
１２が塗付されている。
次に上記構成に於ける実施例の作用を述べる。
ヒータ５に通電すると、ヒータ５からの発熱が保温拡散
材４および燃焼用触媒体６の双方に伝達され、燃焼用触
媒体６の温度が活性化温度すなわち着火可能な温度に到
達じたことを熱電対８が検知すると、電磁弁（図示せず
）に通電され、燃料ガス流入口２を通じてバーナケース
１内に燃料ガスが一定流量で供給される。燃料ガスはあ
る程度昇温しでいる保温拡散材４内を均一に拡散するこ
とによシ、自らも昇温し燃焼用触媒体６の温度をあまシ
低下させることなく燃焼用触媒体６内に拡散する。この
時、燃焼用触媒体６内では外気から対流して燃焼用触媒
体６内へ拡散してきた燃焼用空気によって、燃料ガスは
触媒反応を受け、Ｃｏ２と水蒸気となシ反応熱を発しな
がら外気へ放出される。さらにこの様な触媒反応が燃焼
用触媒体６全体に及び、燃焼用触媒体６での触媒燃焼は
安定化する。この時点で熱電対８は触媒燃焼の安定を温
度上昇によって検知し、同時にヒータ５への通電も停止
され、完全な自燃焼による触媒燃焼状態が形成され、燃
焼用触媒体６の温度は、４５０〜６００℃程度に至る。
材４および燃焼用触媒体６の双方に伝達され、燃焼用触
媒体６の温度が活性化温度すなわち着火可能な温度に到
達じたことを熱電対８が検知すると、電磁弁（図示せず
）に通電され、燃料ガス流入口２を通じてバーナケース
１内に燃料ガスが一定流量で供給される。燃料ガスはあ
る程度昇温しでいる保温拡散材４内を均一に拡散するこ
とによシ、自らも昇温し燃焼用触媒体６の温度をあまシ
低下させることなく燃焼用触媒体６内に拡散する。この
時、燃焼用触媒体６内では外気から対流して燃焼用触媒
体６内へ拡散してきた燃焼用空気によって、燃料ガスは
触媒反応を受け、Ｃｏ２と水蒸気となシ反応熱を発しな
がら外気へ放出される。さらにこの様な触媒反応が燃焼
用触媒体６全体に及び、燃焼用触媒体６での触媒燃焼は
安定化する。この時点で熱電対８は触媒燃焼の安定を温
度上昇によって検知し、同時にヒータ５への通電も停止
され、完全な自燃焼による触媒燃焼状態が形成され、燃
焼用触媒体６の温度は、４５０〜６００℃程度に至る。
一方、触媒体ガード１０は、燃焼用触媒体６から発せら
れる輻射熱を受は温度上昇し、定常状態では７０〜１３
０℃程度となる。
れる輻射熱を受は温度上昇し、定常状態では７０〜１３
０℃程度となる。
この時、触媒体ガード１０の前面には変色開始温度（７
０℃）以上の温度で黒色あるいは暗褐色を呈する可逆性
の示温塗料１２が塗付しであるため、定常状態では触媒
体ガード１０の前面の色は黒色あるいは暗褐色を呈する
。したがって、非燃焼状態とは違った色になるため燃焼
状態と非燃焼状態の区別をすることができる。一方、触
媒体ガード１０の裏面すなわち燃焼用触媒体６の方に向
いた面は鏡面１１であるため、燃焼用触媒体６から発散
された輻射熱は、上記の鏡面１１で一部が燃焼用触媒体
６の方に反射されるため、燃焼用触媒体６の表面へ対流
してくる燃焼用空気の冷却作用をかなり抑制し、燃焼用
触媒体６の表面温度を保持することができる。したがっ
て、冷却作用による燃料ガスのスリップ率を最低に抑え
ることができる。さらに触媒体ガード１０の開孔面積の
割合が６０〜７０％であっても、定常状態に於ける触媒
体ガード１０の前面は黒色あるいは暗褐色となり黒体に
近くなるため、触媒体ガード１０の前面からの熱輻射線
の再放射が行われるため、比較的高い放射効率を得るこ
とができる。
０℃）以上の温度で黒色あるいは暗褐色を呈する可逆性
の示温塗料１２が塗付しであるため、定常状態では触媒
体ガード１０の前面の色は黒色あるいは暗褐色を呈する
。したがって、非燃焼状態とは違った色になるため燃焼
状態と非燃焼状態の区別をすることができる。一方、触
媒体ガード１０の裏面すなわち燃焼用触媒体６の方に向
いた面は鏡面１１であるため、燃焼用触媒体６から発散
された輻射熱は、上記の鏡面１１で一部が燃焼用触媒体
６の方に反射されるため、燃焼用触媒体６の表面へ対流
してくる燃焼用空気の冷却作用をかなり抑制し、燃焼用
触媒体６の表面温度を保持することができる。したがっ
て、冷却作用による燃料ガスのスリップ率を最低に抑え
ることができる。さらに触媒体ガード１０の開孔面積の
割合が６０〜７０％であっても、定常状態に於ける触媒
体ガード１０の前面は黒色あるいは暗褐色となり黒体に
近くなるため、触媒体ガード１０の前面からの熱輻射線
の再放射が行われるため、比較的高い放射効率を得るこ
とができる。
上記の様に、従来の技術で見られた、触媒体ガードの開
孔率を大きくすることによって放射効率は増大するが、
燃料スリップ率は増大するといった不具合、また開孔率
を小さくすることによって燃料スリップ率は抑えられる
が、放射効率は激減するといった不具合は本発明による
構成で解決することかできる。
孔率を大きくすることによって放射効率は増大するが、
燃料スリップ率は増大するといった不具合、また開孔率
を小さくすることによって燃料スリップ率は抑えられる
が、放射効率は激減するといった不具合は本発明による
構成で解決することかできる。
ちなみに、無ガード状態、従来の技術の場合（第３図、
第４図の構成）、本発明による構成の場合の４種類につ
いて燃料スリップ率、およびＪＩＳ規格による放射効率
測定結果を次表に示した。尚、燃料ガスの種類は１３Ａ
−２、燃焼量は１２５０ ｋｃａｌ／ｈで固定した。１
２５０ ｋｃａｌ！／ｈでは４種類の構成は共に最も低
い燃料スリップ率を示した。
第４図の構成）、本発明による構成の場合の４種類につ
いて燃料スリップ率、およびＪＩＳ規格による放射効率
測定結果を次表に示した。尚、燃料ガスの種類は１３Ａ
−２、燃焼量は１２５０ ｋｃａｌ／ｈで固定した。１
２５０ ｋｃａｌ！／ｈでは４種類の構成は共に最も低
い燃料スリップ率を示した。
表
注）燃料ガス： １３Ａ ２ １２５０ ｋｃａｖｈ
放射効率はＪＩＳ規格による。
放射効率はＪＩＳ規格による。
表の結果から、本発明による構成の場合は、燃料スリッ
プ率は最も低く、放射効率についても無ガー・ド状態に
は及ばないものの、第３図の様な従来の技術の場合とほ
ぼ同程度の値を示しておシ、燃料スリップ率、放射効率
双方の改善に大きな効果があることを示している。
プ率は最も低く、放射効率についても無ガー・ド状態に
は及ばないものの、第３図の様な従来の技術の場合とほ
ぼ同程度の値を示しておシ、燃料スリップ率、放射効率
双方の改善に大きな効果があることを示している。
発明の効果
本発明の触媒バーナによれば次に列記する効果が得られ
る。
る。
（１）セラミック繊維集合体に酸化触媒を担持した燃焼
用触媒体の前面に、耐熱性金属からなシ多数の通気孔を
有する触媒体ガードを設置し、触媒体ガードの裏面すな
わち燃焼用触媒体に向かった面を鏡面加工としているた
め、燃焼用触媒体からの輻射熱の一部が反射し、燃焼用
触媒体表面への燃焼用空気の対流による冷却効果を抑え
、燃料スリップ率を低くすることができる。
用触媒体の前面に、耐熱性金属からなシ多数の通気孔を
有する触媒体ガードを設置し、触媒体ガードの裏面すな
わち燃焼用触媒体に向かった面を鏡面加工としているた
め、燃焼用触媒体からの輻射熱の一部が反射し、燃焼用
触媒体表面への燃焼用空気の対流による冷却効果を抑え
、燃料スリップ率を低くすることができる。
（２）触媒体ガードの前面に変色温度以上の温度で付し
ているため、非燃焼状態と燃焼状態の相違を触媒体ガー
ドの色の相違により区別できると共に、燃焼中は黒体に
近くなった触媒体ガードの前面から輻射線が再放射され
るため、触媒バーナ全体の放射効率を増大させることが
できる。
ているため、非燃焼状態と燃焼状態の相違を触媒体ガー
ドの色の相違により区別できると共に、燃焼中は黒体に
近くなった触媒体ガードの前面から輻射線が再放射され
るため、触媒バーナ全体の放射効率を増大させることが
できる。
第４図ａ、ｂはそれぞれ従来例の正面図および側面図で
ある。 １・・・・・・バーナケース、２・・・・・・燃料ガス
流入口、４・・・・・・保温拡散材、６・・・・・・燃
焼用触媒体、１０・・・・・・触媒体ガード、１１・・
・・・・鏡面、１２・・・・・・示温塗料。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 （ｂ）
ある。 １・・・・・・バーナケース、２・・・・・・燃料ガス
流入口、４・・・・・・保温拡散材、６・・・・・・燃
焼用触媒体、１０・・・・・・触媒体ガード、１１・・
・・・・鏡面、１２・・・・・・示温塗料。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 （ｂ）
Claims (3)
- （１）底部に燃料ガス流入口を備えた耐熱性金属からな
るバーナケース内に、セラミック繊維成型体からなる保
温拡散材、多孔性セラミック繊維集合体に酸化触媒を担
持した燃焼用触媒体を各々燃料ガスの上流側から順に設
置し、燃焼用触媒体の下流側には、耐熱性金属からなり
燃焼用触媒体に向い面に鏡面加工を施し、反対の面に変
色開始温度（７０℃）以上の温度で黒色あるいは暗褐色
を呈する可逆性の示温塗料を塗付した多数の通気孔を有
する触媒体ガードを設けた触媒バーナ。 - （２）燃焼中の触媒体ガードの温度を７０〜１３０℃程
度に保持した特許請求の範囲第１項記載の触媒バーナ。 - （３）触媒体ガードの開孔面積の割合を６０〜７０％と
した特許請求の範囲第１項記載の触媒バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60094713A JPS61252418A (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | 触媒バ−ナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60094713A JPS61252418A (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | 触媒バ−ナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61252418A true JPS61252418A (ja) | 1986-11-10 |
Family
ID=14117786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60094713A Pending JPS61252418A (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | 触媒バ−ナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61252418A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62136723U (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-28 | ||
| US5511972A (en) * | 1990-11-26 | 1996-04-30 | Catalytica, Inc. | Catalyst structure for use in a partial combustion process |
-
1985
- 1985-05-02 JP JP60094713A patent/JPS61252418A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62136723U (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-28 | ||
| US5511972A (en) * | 1990-11-26 | 1996-04-30 | Catalytica, Inc. | Catalyst structure for use in a partial combustion process |
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