JPS61289220A - 触媒燃焼装置 - 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、暖房、給湯、加熱、乾燥等の分野に利用され
る気体燃料燃焼装置および気化装置を有する液体燃料燃
焼装置における触媒燃装装置に関する。

従来の技術 一般に燃料を触媒体により酸化−燃焼する装置において
従来の触媒体を用いた燃焼装置は、特開昭６１−３０９
５号公報に開示されるように、燃料と空気との予混合ガ
スのみを触媒体に供給し、燃焼する構成であった。

発明が解決しようとする問題点 上記従来の構成では、燃焼負荷（触媒体の単位体積あた
りの燃料燃焼量で、通常発熱量に換算して表わす）を増
大させると、その負荷の増加に応じて触媒体温度が増大
し、特に触媒体内部温度が増大し、触媒物質が高温によ
るシンタリングを起こすことによって、触媒物質の酸化
触媒能が劣化し、燃料の不完全燃焼生成物である一酸化
炭素（以下ＣＯと記す）、未燃焼の炭化水素化合物（以
下Ｈｅと記す）が排出されるようになるという問題点が
あった。

本発明の目的は、上記問題点を解決し、燃焼負荷を増大
させても、触媒物質の寿命劣化の少ない燃焼装置を提供
することにある。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、上記目的を達成するため以下の様な構成を有
するものである。すなわち、隔壁を介して互いに交差す
る複数の流路を有する成形体の少なくとも一方向の流路
に触媒物質を担持した触媒体を備えてなる触媒燃焼装置
である。

作用 上述したように、本発明の触媒燃焼装置は、複数の並列
した貫通孔よりなる流路と、これに交差し、同様の複数
の貫通孔よりなる流路とで構成される触媒物質を含有す
る触媒体よりなっている。

そして、燃料は片方の流路に供給され、触媒燃焼し、他
方の流路には、触媒体の燃焼温度をコントロールするた
めの冷却用ガスが供給される。本発明の構成では、燃料
が燃焼する燃焼流路と冷却ガスが流れる冷却流路とが隔
壁を介して隣接して設けられているため、燃焼熱を速や
かに冷却ガスによって吸収し、触媒体の温度上昇を抑制
できると共に、燃焼において最も望ましい触媒活性化温
度（４ＱＯ℃〜７５０”Ｃ）にコントロールすることが
容易にできる。従って、上述した触媒体の高温化による
触媒能力の劣化を抑制することができ、まだ触媒体を最
も効率よく用いることができる、また、前記燃焼流路と
冷却流路とを交差する構成とすることで、相互を隔絶し
、燃焼ガスと冷却ガスの相互の混入が防止でき、また燃
焼の均一化が計れる。

実施例 以下実施例により、本発明をより詳しく説明する。

本発明の触媒体の一実施例を第１図および第２図に示す
。第１図および第２図において、１は燃料と燃焼用空気
との予混合ガスが供給され、燃焼する燃焼流路であり、
２は触媒体の冷却用ガスが供給され、触媒体の燃焼温度
をコントロールする冷却流路である。そして、燃焼流路
１と冷却流路２は隔壁２１を介して互いに交差する複数
の独立した貫通孔１ａ、２ａからなる。前記予混合ガス
は、燃焼流路１に供給され、ここで燃焼流路壁に担持さ
れた触媒物質により触媒燃焼する。冷却流路２を流れる
冷却ガスは、燃焼中継続して流れ触媒体温度を前記した
良好な温度域にコントロールする。

本発明で用いる触媒物質としては、Ｆｅ　、　Ｎｉ　。

Ｇｏ　等の遷移金属酸化物、希土類元素を含むペロブス
カイト型複合酸化物、白金族金属等を用いることができ
るが、低温活性が高いことより白金族金属が最も望まし
い。

触媒担体として用い、前記燃焼流路と冷却流路とを有す
る成形体は、ムライト質、コージライト質、アルミナ質
物質の焼結により、あるいは、水硬性アルミナ、アルミ
ナセメントを結合剤として形成することにより得られる
が、水硬性アルミナあるいはアルミナセメントを結合剤
として前記成形体を形成したものは、前記焼結によって
得た成形体に比べ、耐スポーリング特性に優れ、比表面
積が大なることからより望ましい。

成形体の成形方法としては、第１図に示すような、押出
成形体を積層して形成する方法と、第２図に示すような
コルゲーティング法による方法を用いることができる。

前記冷却ガスとしては、空気、酸素、窒素を用いること
ができる。

触媒物質は、基本的には、前記燃焼流路１の壁に、担持
することで十分な効果が得られるが、成形体に小さな亀
裂等が発生し、冷却流路に燃料ガスがもれた場合、冷却
流路壁にも触媒物質を担持しておくことによって、冷却
流路内で、燃料ガスが酸化燃焼を行なえることから、冷
却流路側にも触媒物質を担持することが望ましく、また
製造方法も容易なディップ法等を用いることができるた
め望ましい。

第１図、第３図において、燃焼流路は、−列の貫通孔列
で形成した実施例を示したが、本発明では、貫通孔１ａ
の列を２列以上で形成してもよい。

しかしながら、燃焼流路１を２列以上で形成した場合、
冷却流路２の壁に接しない燃焼流路壁ができるため、第
１．第３図に示す構成が最も燃焼温度の均一化が計れる
ことより望捷しい。

また、前記触媒体に用いる成形体は９００’Ｃ以上の熱
処理を行なうことが望ましい。これは、上記熱処理によ
り燃焼使用中に、成形体のシンタリングより生ずる比表
面積低下を防止でき、前記成形体のシンタリングより生
ずる触媒体の触媒能力の低下を抑制に効果があるためで
ある。

第３図に本発明の触媒燃焼装置を採用した燃焼器具の一
実施例を示す。４は触媒体、６は力゛スシール材、１ｏ
はヒータ、１４は燃料ガスと燃焼用空気との予混合装置
、１３は液体燃料気化装置、１１．１２は送風機である
。

まず始動スイッチ（図示せず）が入るとヒータ１ｏが通
電され、触媒体４が加熱される。触媒体４が燃焼可能な
温度まで上昇すると、触媒体内部に設置した温度検知装
置（図示せず）からの信号により、液体燃料気化装置１
３、送風機１２が作動し、予混合装置１４で燃料ガスと
燃焼用空気との予混合ガスが作られ、予混合ガス供給口
６より触媒体４の燃焼流路１に送られ、ここで燃焼する
。

触媒体４の温度が上昇し、所定の温度に達すると、前記
温度検知装置からの信号により、送風機１１が作動し、
冷却用空気を冷却用ガス供給ロアより触媒体４の冷却流
路２に供給し、触媒体温度を一定に保ち、過熱分防止す
る。そして、冷却後の空気は排気口９から、そして燃焼
排ガスは排出口８からそれぞれ排出されるものである。

第４図において、触媒体を加熱するのにヒータ１Ｑを用
いたが、ヒータは触媒体内部に設置されてもよく、また
、ヒータのかわりに、予熱用バー、すを触媒体の上流側
に設置してもよい。さらに、予熱する上記装置を用いず
、触媒体の下流側にイグナイタを設置し、予混合ガスを
触媒体下流面で着火し、有炎燃焼させ、その燃焼熱によ
り触媒体を加熱し、触媒燃焼を行なう方法を用いること
もできる。

第６図に本発明の他の実施例を示した、１６は触媒体、
１７はガスシール材、１８はスペーサである。触媒体１
６は第６図に示すように、−列の貫通孔１８６列によっ
て形成される板状形状の燃焼流路１６ｂと、スペーサ１
８を介して積場しである。

予混合ガスは、予混合ガス供給口１６を通り触媒体１６
の燃焼流路に供給され、ここで燃焼するとともに図示し
ていない排出口より排出される。

一方冷却用ガスは、冷却ガス供給口１９よシ供給され、
触媒体１ｅとスペーサ１８とで形成される流路２２に流
れ、触媒体温度を一定温度に保ち、過熱するのを防止す
る。図中２０は温風排出口である。

発明の効果 このように本発明は燃焼負荷を増大させても、寿命特性
において触媒能力の劣化の非常に少ない触媒燃焼装置が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における触媒体の斜視図、第
２図は第１図Ａ部分の拡大斜視図、第３図は同地の実施
例の斜視図、第４図は本発明を実施した燃焼装置の構成
図、第６図は同地の実施例を採用した燃焼装置の要部欠
截の斜視図、第６図は同触媒体の燃焼流路の斜視図であ
る。 １．１ｅｂ・・・・・・燃焼流路、２．２２・・・・・
・冷却流路、４．１６・・・・・・触媒体、１８・・・
・・・スペーサ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）隔壁を介して互いに交差する複数の流路を有する
   成形体の、少なくとも一方向の流路に触媒物質を担持し
   た触媒体を備えてなる触媒燃焼装置。
2. （２）流路のうち、燃料ガスが流れる流路を一列の貫通
   孔列で形成し、その両側に冷却用ガスの流れる交差した
   流路を設けてなる特許請求の範囲第１項記載の触媒燃焼
   装置。
3. （３）触媒体が、水硬性アルミナあるいはアルミナセメ
   ントを含んでなる特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の触媒燃焼装置。