JPH02306018A - 触媒燃焼装置 - Google Patents
触媒燃焼装置Info
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- JPH02306018A JPH02306018A JP1124854A JP12485489A JPH02306018A JP H02306018 A JPH02306018 A JP H02306018A JP 1124854 A JP1124854 A JP 1124854A JP 12485489 A JP12485489 A JP 12485489A JP H02306018 A JPH02306018 A JP H02306018A
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- catalyst layer
- auxiliary flame
- combustion
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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
本発明は加肱 暖房、乾燥等に用いられる触媒燃焼装置
に関するものである。
に関するものである。
従来の技術
灯油等の液体燃料や都市ガス等の気体燃料を、空気と混
合させた後に酸化反応用の触媒層に接触させ、その表面
で無炎の触媒燃焼を行わしめるいわゆる予混合型の触媒
燃焼装置（よ 気体燃料用を中心に従来より′種々提案
され 一部は実用化されている力丈 触媒層の構成はハ
ニカベ マット、あるいはクロス状のものが単一層で用
いられるのが一般的であっム 上記従来の構成において、空気と予混合された燃料は触
媒層において酸化反応を生改 反応熱と共に二酸化炭素
や水を発生する。ここで供給される空気の酸素濃度が正
常（約２１容量％）であれば完全な上記反応が行われる
力丈 半密閉室内で長時間連続使用した場合 あるいは
同室内で他の燃焼機器を使用している場合などに（表
空気中の酸素濃度は徐々に低下し いわゆる酸欠状態に
至ることが知られていも 発明が解決しようとする課題 ところが上記従来の触媒燃焼装置で（表 酸素量が燃料
に対して当量（理論的に反応に必要な酸素量）以上あれ
（瓜 はぼ燃焼を継続する特性があり、当量以下の酸素
量であってｋ 反応による発熱が放熱量よりも大きく、
触媒層の温度が所定値以上に保たれるなら（戴 −酸化
炭素や未燃ガスを排出しながらも燃焼は継続されるとい
う欠点を有すもこのために室内空気の酸素濃度が減少し
て、病弱者に影響が出始める１８容量鳳 さらには健常
者にも影響が出る１６容１％となっても燃焼反応は継続
され 著しくは人畜が死亡する危険があっ本発明は上記
従来の欠点を解消Ｌ 酸欠状態を検出して１．不完全燃
焼による有害・悪臭ガスの発生はもとより、酸欠そのも
のによる人畜への悪影響を防止し得る触媒燃焼装置を提
供するものである。
合させた後に酸化反応用の触媒層に接触させ、その表面
で無炎の触媒燃焼を行わしめるいわゆる予混合型の触媒
燃焼装置（よ 気体燃料用を中心に従来より′種々提案
され 一部は実用化されている力丈 触媒層の構成はハ
ニカベ マット、あるいはクロス状のものが単一層で用
いられるのが一般的であっム 上記従来の構成において、空気と予混合された燃料は触
媒層において酸化反応を生改 反応熱と共に二酸化炭素
や水を発生する。ここで供給される空気の酸素濃度が正
常（約２１容量％）であれば完全な上記反応が行われる
力丈 半密閉室内で長時間連続使用した場合 あるいは
同室内で他の燃焼機器を使用している場合などに（表
空気中の酸素濃度は徐々に低下し いわゆる酸欠状態に
至ることが知られていも 発明が解決しようとする課題 ところが上記従来の触媒燃焼装置で（表 酸素量が燃料
に対して当量（理論的に反応に必要な酸素量）以上あれ
（瓜 はぼ燃焼を継続する特性があり、当量以下の酸素
量であってｋ 反応による発熱が放熱量よりも大きく、
触媒層の温度が所定値以上に保たれるなら（戴 −酸化
炭素や未燃ガスを排出しながらも燃焼は継続されるとい
う欠点を有すもこのために室内空気の酸素濃度が減少し
て、病弱者に影響が出始める１８容量鳳 さらには健常
者にも影響が出る１６容１％となっても燃焼反応は継続
され 著しくは人畜が死亡する危険があっ本発明は上記
従来の欠点を解消Ｌ 酸欠状態を検出して１．不完全燃
焼による有害・悪臭ガスの発生はもとより、酸欠そのも
のによる人畜への悪影響を防止し得る触媒燃焼装置を提
供するものである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明で用いる技術的手段は
触媒層の上流に補助炎口を備え この補助炎口近傍に
イオン電流検出手段と点火手段を配設して、所定時間毎
に一定時間の皿 補助炎口で火炎を形成させるよう点火
手段を動作させ、この時イオン電流検出手段において所
定の電流値が得られない場合には燃焼を中断させるよう
制御するものであム 作 用 本発明は上記手段により、室内雰囲気の酸素濃度が減少
した場合に 不完全燃焼を生ずることなく酸欠状態を早
期にかつ確実に検出し 人体に影響を及ぼす限界酸素濃
度となる以前に燃焼を停止させ、安全性の高い燃焼装置
を提供できるものである。
触媒層の上流に補助炎口を備え この補助炎口近傍に
イオン電流検出手段と点火手段を配設して、所定時間毎
に一定時間の皿 補助炎口で火炎を形成させるよう点火
手段を動作させ、この時イオン電流検出手段において所
定の電流値が得られない場合には燃焼を中断させるよう
制御するものであム 作 用 本発明は上記手段により、室内雰囲気の酸素濃度が減少
した場合に 不完全燃焼を生ずることなく酸欠状態を早
期にかつ確実に検出し 人体に影響を及ぼす限界酸素濃
度となる以前に燃焼を停止させ、安全性の高い燃焼装置
を提供できるものである。
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第１図に示す本発明の第１の実施例における触媒燃焼装
置において、 １は燃料タン久 ２は燃料用ポンプ、
３は送風用のファン、 ４は混合室である。混合室４の
出口には補助炎口５が備えられており、補助炎口５の近
傍には点火電極６とフレームロッド７が配設されている
。補助炎口５の上方には多数の連通孔８ａを穿設したシ
リカ・アルミナを主成分とするハニカム状セラミック平
板に白金属の活性成分を担持させた触媒層８が直立して
備えら札 その上流面（前面）に対向してガラス板から
なる透過窓９が配置されている。 １０は制御部であム 次に動作について詳述すると、燃料用ポンプ２から供給
された燃料（灯油）とファン３から供給された空気は
混合室４内で気化されると共に充分予混合されて上部の
補助炎口５に送られる。点本時にはまず補助炎口５にお
いて点火電極６によって点火され ここで火炎燃焼を開
始する。高温の排ガスは上部へ流れ 触媒層８を昇温さ
せも所定時間燃焼させて触媒層８が充分な温度に昇温し
た時点で、一旦燃料供給を停止し 補助炎口５の火炎を
消滅させてから再度燃料の供給を開始する。この際 混
合室４を出た予混合気は上方に直立する触媒層８に至る
力（ここは充分昇温されているか収 主に上流側（前面
）表面で触媒燃焼を生じつス 連通孔８ａを経て下流側
（後面）へと流れも また触媒層８の表面で生じた反応
熱は透過窓９を一部は透過して、また一部は透過窓９を
加熱することによってここからの二次輻射としてそれぞ
れ前面に放散され 加熱や暖房等に供せられ４ ′ ここで空気比を約１．５として灯油の触媒燃焼を行った
場合、酸素濃度が低下して１５％となってＬ 総酸素量
としては十分確保されており、実際の酸素過剰率は１．
１程度は維持されていることになも 従って触媒層８で
の燃焼反応は継続されたままになる力丈 酸素濃度は既
に不安全領域にあもここで点火電極６に通電して補助炎
口５で火炎を形成させると、フレームロッド７で火炎中
を流れるイオン電流の変化によって酸素不足状態を検出
することができ、設定値を越える場合には酸欠状態にあ
ると判断して、制御部ｌＯを介してポンプ２を停止させ
、燃焼を中断することができも 電流値の設定条件によ
って、酸素濃度１８％あるいは１６％でこの停止操作を
行うことができるか収不安全な使用状態は回避できも なおこの隊 イオン電流が設定値を越えていなけれ（瓜
点火時と同様に一次燃料供給を中断し火炎を消滅させ
た後に再度燃料供給を開始して、触媒燃焼に移行させる
ことができも この操作は３０分あるいは１時間といっ
た一定間隔−１〜２分という短時間だけ行うことで酸欠
状零を検知することができ、しかも触媒層８の予熱過程
で用いられる点火電極６と失火・着火ミス検知のフレー
ムロッド７を用いて制御できることか収 簡便にして確
実に安全性を確保できるものである。
置において、 １は燃料タン久 ２は燃料用ポンプ、
３は送風用のファン、 ４は混合室である。混合室４の
出口には補助炎口５が備えられており、補助炎口５の近
傍には点火電極６とフレームロッド７が配設されている
。補助炎口５の上方には多数の連通孔８ａを穿設したシ
リカ・アルミナを主成分とするハニカム状セラミック平
板に白金属の活性成分を担持させた触媒層８が直立して
備えら札 その上流面（前面）に対向してガラス板から
なる透過窓９が配置されている。 １０は制御部であム 次に動作について詳述すると、燃料用ポンプ２から供給
された燃料（灯油）とファン３から供給された空気は
混合室４内で気化されると共に充分予混合されて上部の
補助炎口５に送られる。点本時にはまず補助炎口５にお
いて点火電極６によって点火され ここで火炎燃焼を開
始する。高温の排ガスは上部へ流れ 触媒層８を昇温さ
せも所定時間燃焼させて触媒層８が充分な温度に昇温し
た時点で、一旦燃料供給を停止し 補助炎口５の火炎を
消滅させてから再度燃料の供給を開始する。この際 混
合室４を出た予混合気は上方に直立する触媒層８に至る
力（ここは充分昇温されているか収 主に上流側（前面
）表面で触媒燃焼を生じつス 連通孔８ａを経て下流側
（後面）へと流れも また触媒層８の表面で生じた反応
熱は透過窓９を一部は透過して、また一部は透過窓９を
加熱することによってここからの二次輻射としてそれぞ
れ前面に放散され 加熱や暖房等に供せられ４ ′ ここで空気比を約１．５として灯油の触媒燃焼を行った
場合、酸素濃度が低下して１５％となってＬ 総酸素量
としては十分確保されており、実際の酸素過剰率は１．
１程度は維持されていることになも 従って触媒層８で
の燃焼反応は継続されたままになる力丈 酸素濃度は既
に不安全領域にあもここで点火電極６に通電して補助炎
口５で火炎を形成させると、フレームロッド７で火炎中
を流れるイオン電流の変化によって酸素不足状態を検出
することができ、設定値を越える場合には酸欠状態にあ
ると判断して、制御部ｌＯを介してポンプ２を停止させ
、燃焼を中断することができも 電流値の設定条件によ
って、酸素濃度１８％あるいは１６％でこの停止操作を
行うことができるか収不安全な使用状態は回避できも なおこの隊 イオン電流が設定値を越えていなけれ（瓜
点火時と同様に一次燃料供給を中断し火炎を消滅させ
た後に再度燃料供給を開始して、触媒燃焼に移行させる
ことができも この操作は３０分あるいは１時間といっ
た一定間隔−１〜２分という短時間だけ行うことで酸欠
状零を検知することができ、しかも触媒層８の予熱過程
で用いられる点火電極６と失火・着火ミス検知のフレー
ムロッド７を用いて制御できることか収 簡便にして確
実に安全性を確保できるものである。
第２図に＜ｉ 本発明の第２の実施例における触媒燃
焼装置を示している力（ここでは触媒層８に熱電対１．
１が添装されると共に 制御回路１２に接続されており
、制御回路１２にてポンプ２を制御するように構成され
ていも 点火時には第１の実施例と同様く 点火電極６によって
補助炎口５に火炎を形成させる。同時にフレームロッド
７ではミス着火・失火を検出すもここで触媒層８が所定
温度に昇温したことが熱電対１１によって検出されると
、制御回路１２を介して一次ボンブ２を停止させ、補助
炎口５の火炎を消滅させてか収 再度燃料供給を開始し
触媒層８での触媒燃焼を行う。所定時間経過後に燃料
供給を停止して燃焼操作を中断上 その後、上記の点火
操作に戻れば 触媒層８は昇温しでいるから、短時間の
み補助炎口５で火炎燃焼が行われ以下速やかに火炎燃焼
停止−燃料供給再開−触媒燃焼開始の操作が行われるこ
とになる。
焼装置を示している力（ここでは触媒層８に熱電対１．
１が添装されると共に 制御回路１２に接続されており
、制御回路１２にてポンプ２を制御するように構成され
ていも 点火時には第１の実施例と同様く 点火電極６によって
補助炎口５に火炎を形成させる。同時にフレームロッド
７ではミス着火・失火を検出すもここで触媒層８が所定
温度に昇温したことが熱電対１１によって検出されると
、制御回路１２を介して一次ボンブ２を停止させ、補助
炎口５の火炎を消滅させてか収 再度燃料供給を開始し
触媒層８での触媒燃焼を行う。所定時間経過後に燃料
供給を停止して燃焼操作を中断上 その後、上記の点火
操作に戻れば 触媒層８は昇温しでいるから、短時間の
み補助炎口５で火炎燃焼が行われ以下速やかに火炎燃焼
停止−燃料供給再開−触媒燃焼開始の操作が行われるこ
とになる。
酸欠状態になっている場合に（友 この短時間の火炎燃
焼の間にフレームロッド７によって異常が検知され 燃
焼を停止することができ、不安全状態を回避することが
できも こうすることによって、触媒層７の温度が完全
燃焼できる状態にあることが常に確認できると共に 点
火−燃焼操作の繰り返しであるか収 制御上の複雑な操
作も必要なく、確実かつ簡便に酸欠状態での使用を防止
することができる。
焼の間にフレームロッド７によって異常が検知され 燃
焼を停止することができ、不安全状態を回避することが
できも こうすることによって、触媒層７の温度が完全
燃焼できる状態にあることが常に確認できると共に 点
火−燃焼操作の繰り返しであるか収 制御上の複雑な操
作も必要なく、確実かつ簡便に酸欠状態での使用を防止
することができる。
な抵 上記実施例ではいずれの場合においてに燃焼用空
気は全量混合室４に供給している戟一部を補助炎口５の
近傍に供給して、部分予混合の拡散燃焼併用の燃焼とし
た方力（イオン電流の変動が大きく、フレームロッド７
の検出精度を向上させるに有効であり、触媒層８の完全
燃焼性を損なうことなく一層確実な酸欠検出を行うこと
ができん また第２の実施例でζ上 温度検出手段として熱電対１
１を使用している戟 温度を検出する手段であれば任意
に選定することが可能であり、例えばサーミスタのよう
な抵抗温度計や光を用いた放射温度計等も使用できも また両実施例共に 触媒層８にはセラミックハ、ニカム
を担体として用いている力丈 発泡セラミックやセラミ
ック織布 不織布等でも良く、上記効果を妨げるもので
はな１℃ 発明の効果 以上のように本発明によれ（瓜 触媒層の上流に補助炎
口を備え この補助炎口近傍にイオン電流検出手段と点
火手段を配設して、所定時間毎に一定時間の肌 補助炎
口で火炎を形成させるよう点火手段を動作させ、この時
イオン電流検出手段において所定の電流値が得られない
場合には燃焼を中断させるよう制御することにより、室
内雰囲気の酸素濃度が減少した場合く 不完全燃焼を生
ずることなく酸欠、状態を早期にかつ確実に検出し人体
に影響を及ぼす限界酸素濃度となる以前に燃焼を停止さ
せ、安全性の高い触媒燃焼装置を提供できるものである
。
気は全量混合室４に供給している戟一部を補助炎口５の
近傍に供給して、部分予混合の拡散燃焼併用の燃焼とし
た方力（イオン電流の変動が大きく、フレームロッド７
の検出精度を向上させるに有効であり、触媒層８の完全
燃焼性を損なうことなく一層確実な酸欠検出を行うこと
ができん また第２の実施例でζ上 温度検出手段として熱電対１
１を使用している戟 温度を検出する手段であれば任意
に選定することが可能であり、例えばサーミスタのよう
な抵抗温度計や光を用いた放射温度計等も使用できも また両実施例共に 触媒層８にはセラミックハ、ニカム
を担体として用いている力丈 発泡セラミックやセラミ
ック織布 不織布等でも良く、上記効果を妨げるもので
はな１℃ 発明の効果 以上のように本発明によれ（瓜 触媒層の上流に補助炎
口を備え この補助炎口近傍にイオン電流検出手段と点
火手段を配設して、所定時間毎に一定時間の肌 補助炎
口で火炎を形成させるよう点火手段を動作させ、この時
イオン電流検出手段において所定の電流値が得られない
場合には燃焼を中断させるよう制御することにより、室
内雰囲気の酸素濃度が減少した場合く 不完全燃焼を生
ずることなく酸欠、状態を早期にかつ確実に検出し人体
に影響を及ぼす限界酸素濃度となる以前に燃焼を停止さ
せ、安全性の高い触媒燃焼装置を提供できるものである
。
第１図は本発明の第１の実施例における触媒燃腕装置の
縦断面は 第２図は本発明の第２の実施例における触媒
燃焼装置の縦断面図である。 ２・・・ポンプ、 ３・・・ファン、 ４・・・混合基
６・・・点火電板 ７・・・フレームロッド、 ８・
・・触媒凰１０・・・制御ｉ １１・・・熱電前 １
２・・・制御回応代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 は
か１名第１図
縦断面は 第２図は本発明の第２の実施例における触媒
燃焼装置の縦断面図である。 ２・・・ポンプ、 ３・・・ファン、 ４・・・混合基
６・・・点火電板 ７・・・フレームロッド、 ８・
・・触媒凰１０・・・制御ｉ １１・・・熱電前 １
２・・・制御回応代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 は
か１名第１図
Claims (2)
- （１）燃料と空気の混合室と、この混合室の下流に備え
られた補助炎口と、この補助炎口の下流に備えられ多数
の連通孔を有する触媒層と、前記補助炎口近傍に配設さ
れたイオン電流検出手段及び点火手段と、所定時間毎に
一定時間前記補助炎口において火炎形成をするよう前記
点火手段を動作させると共に、前記イオン電流検出手段
において所定の電流値が得られない時には燃焼を中断さ
せる制御手段とを備えたことを特徴とする触媒燃焼装置
。 - （２）燃料と空気の混合室と、この混合室の下流に備え
られた補助炎口と、この補助炎口の下流に備えられ多数
の連通孔を有する触媒層と、前記触媒層の温度検出手段
と、前記補助炎口近傍に配設されたイオン電流検出手段
及び点火手段と、燃料供給停止状態から燃料を供給して
前記補助炎口において火炎を形成させると共に 前記触
媒層温度が所定値に達すると一時燃料供給を中断した後
、燃料供給を再開する動作を所定時間毎に行い、前記イ
オン電流検出手段において所定の電流値が得られない時
には燃焼を中断させる制御手段とを備えたことを特徴と
する触媒燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1124854A JPH0718544B2 (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 触媒燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1124854A JPH0718544B2 (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 触媒燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02306018A true JPH02306018A (ja) | 1990-12-19 |
| JPH0718544B2 JPH0718544B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=14895740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1124854A Expired - Fee Related JPH0718544B2 (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 触媒燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718544B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014089015A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Noritz Corp | 燃焼装置および給湯器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58100254U (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | 日産自動車株式会社 | 自動車用エンジンの水吸込み防止装置 |
| JPS6090015U (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-20 | 日本プラスト株式会社 | 車輌用外気導入ダクト |
| JPS61169624U (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-21 |
-
1989
- 1989-05-18 JP JP1124854A patent/JPH0718544B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58100254U (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | 日産自動車株式会社 | 自動車用エンジンの水吸込み防止装置 |
| JPS6090015U (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-20 | 日本プラスト株式会社 | 車輌用外気導入ダクト |
| JPS61169624U (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-21 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014089015A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Noritz Corp | 燃焼装置および給湯器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0718544B2 (ja) | 1995-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |