JPH10169927A - Catalytic combustion device - Google Patents

Catalytic combustion device

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JPH10169927A
JPH10169927A JP34058396A JP34058396A JPH10169927A JP H10169927 A JPH10169927 A JP H10169927A JP 34058396 A JP34058396 A JP 34058396A JP 34058396 A JP34058396 A JP 34058396A JP H10169927 A JPH10169927 A JP H10169927A
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JP
Japan
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temperature
combustion
air
catalyst
catalyst body
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Pending
Application number
JP34058396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Uchida
力 内田
Yoshikazu Abe
芳和 阿部
Yoshiji Tokita
義司 時田
Katsumi Moroga
勝已 諸我
Kazuhiro Takeda
和広 武田
Masaki Takachi
正喜 高地
Toru Shoji
亨 庄司
Masahiro Sasaki
雅宏 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Corona Corp
Original Assignee
Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Corona Corp
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Publication date
Application filed by Tanaka Kikinzoku Kogyo KK, Corona Corp filed Critical Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】触媒体が溶解することを確実に防止出来、NO
xの発生量が少ない燃焼を長期に渡って保持出来る触媒
燃焼装置を提供する。 【構成】気化ヒ−タ2を備えた気化ポット1で形成した
希薄混合気を、触媒体7を通し触媒燃焼で温度上昇さ
せ、燃焼室18内でこれを気相燃焼させるもので、触媒
体7の温度を検知する温度センサ14を備え、この温度
センサ14の検知温度に応じて制御回路42を介して電
磁ポンプ43を制御し、空気比を可変することで、触媒
体7温度を常に一定温度に保持して溶解を確実に防止す
るものである。
(57) [Summary] [Purpose] The catalyst body can be reliably prevented from dissolving.
Provided is a catalytic combustion device capable of maintaining combustion with a small amount of x for a long period of time. The temperature of a lean mixture formed in a vaporization pot 1 provided with a vaporization heater 2 is increased by catalytic combustion through a catalytic body 7, and the vapor is burned in a combustion chamber 18 in a gas phase. The temperature of the catalyst body 7 is always kept constant by controlling the electromagnetic pump 43 via the control circuit 42 in accordance with the temperature detected by the temperature sensor 14 and varying the air ratio. It is to keep the temperature and prevent the dissolution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は家庭用の給湯機や、フ
ァンヒ−タ等の暖房器の燃焼部を構成する触媒燃焼装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalytic combustion device constituting a combustion portion of a heater such as a domestic water heater or a fan heater.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりこの種のものに於いては、例え
ば特開平2−238206号公報に開示されている如
く、燃料ガスをプレヒ−タで触媒活性化温度まで加熱
後、触媒燃焼領域で触媒燃焼させ、次に気相燃焼領域で
気相燃焼させることで、NOx等の有害物質を発生させ
ない燃焼方法を提供するものであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-238206, a fuel gas is heated to a catalyst activation temperature by a preheater and then heated in a catalytic combustion region. The purpose of the present invention is to provide a combustion method that does not generate harmful substances such as NOx by performing catalytic combustion and then performing gas phase combustion in a gas phase combustion region.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところでこの従来のも
のでは、気相燃焼が継続することで、その熱によって触
媒温度も徐々に上昇し、ついには触媒内で気相燃焼が発
生することで溶解してしまうと言う大きな問題点を有す
るものであり、これを防止するには耐熱性のある触媒を
使用すれば良いのであるが、気相燃焼温度は1200℃
以上に達っするものであり、今現在の所このように高温
で耐久性のある触媒は実用化されていないと言う大きな
課題を有するものであった。
By the way, in this conventional apparatus, as the gas phase combustion continues, the temperature of the catalyst gradually rises due to the heat, and finally, the gas phase combustion occurs in the catalyst and the melting occurs. However, in order to prevent this, a catalyst having heat resistance may be used, but the gas phase combustion temperature is 1200 ° C.
As a result, there has been a great problem that a catalyst having such high temperature and durability has not been put to practical use at present.

【0004】又この従来のものは、工業用のガスタ−ビ
ンに関するもので、これを家庭用の小形暖房器等に応用
することは大きな困難性を有し簡単には実現出来ず、し
かも燃料ガスの濃度を増せばNOxは発生するもので、
確実にNOxの発生を抑制することは出来ないものであ
った。
[0004] This prior art relates to an industrial gas turbine, and it is difficult to apply it to a small household heater or the like because it is very difficult. NOx is generated if the concentration of
The generation of NOx cannot be reliably suppressed.

【0005】[0005]

【問題点を解決するための手段】この発明はこの点に着
目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、空気量過
多の希薄混合気を供給する混合気供給手段と、該混合気
供給手段からの希薄混合気を流通させることで触媒燃焼
し該混合気を昇温する触媒体と、該触媒体から流出する
混合気を気相燃焼させる燃焼室とを備えたものに於い
て、前記触媒体の温度を検知する温度センサを備え、こ
の温度センサの検知温度に応じて空気比を制御し触媒体
温度を所定の一定温度に保持するようにしたものであ
る。
In order to solve the above-mentioned drawbacks, the present invention focuses on this point. In particular, the present invention comprises a mixture supply means for supplying a lean mixture with an excessive amount of air, and a mixture supply means. A catalyst body for catalyzing combustion by flowing a lean mixture from the means to raise the temperature of the mixture, and a combustion chamber for performing gas phase combustion of the mixture flowing out of the catalyst body, A temperature sensor for detecting the temperature of the catalyst is provided, and the air ratio is controlled in accordance with the temperature detected by the temperature sensor to keep the temperature of the catalyst at a predetermined constant temperature.

【0006】[0006]

【作用】気化ヒ−タ2によって気化可能温度まで加熱さ
れた混合気供給手段を構成する気化ポット1内に、燃料
である燃油を噴霧すると共に、空気比2近傍の燃焼空気
を供給して、予混合して空気量過多の希薄混合気を形成
する。
A fuel oil, which is a fuel, is sprayed into a vaporization pot 1 constituting a mixture supply means heated to a vaporizable temperature by a vaporization heater 2, and combustion air having an air ratio of about 2 is supplied. Premix to form a lean mixture with excess air.

【0007】そしてこの希薄混合気は、気化ポット1上
方に連通したハニカム状の触媒体7内に流入し、支持体
10に形成された触媒12上で反応する事による発熱で
加熱された触媒体7との熱交換により、希薄混合気は更
にその温度を上昇させる。
[0007] The lean mixture flows into a honeycomb-shaped catalyst body 7 communicated above the vaporization pot 1, and is heated by heat generated by reacting on a catalyst 12 formed on a support 10. Due to heat exchange with 7, the lean mixture further increases its temperature.

【0008】次に希薄混合気は触媒体7より流出して該
触媒体7上方を覆う燃焼室18に流入し、ここで適宜な
着火手段41で着火されることで、高温状態で燃焼可能
となった希薄混合気が気相燃焼を行うものである。
Next, the lean air-fuel mixture flows out of the catalyst body 7 and flows into the combustion chamber 18 covering the upper part of the catalyst body 7, where it is ignited by an appropriate ignition means 41 so that it can be burned at a high temperature. The resulting lean mixture performs gas phase combustion.

【0009】又この気相燃焼時には、温度センサ14に
よって触媒体7上部の温度が検知され、この温度が触媒
体7の溶解温度以下の所定温度ここでは800℃になる
ように電磁ポンプ43を制御して燃焼量を増減するもの
である。
During the gas phase combustion, the temperature of the upper portion of the catalyst 7 is detected by the temperature sensor 14, and the electromagnetic pump 43 is controlled so that this temperature is a predetermined temperature equal to or lower than the melting temperature of the catalyst 7, here 800 ° C. To increase or decrease the amount of combustion.

【0010】即ち、予め800℃の時の電圧値を求め基
準電圧として制御回路42内に入力しておき、温度セン
サ14で検知した温度を電圧値に変換して制御回路42
に入力することで、該制御回路42内で両値を比較して
偏差値を演算し、この値を電磁ポンプ43に駆動パルス
として出力することで、触媒体7の温度を一定温度に保
持するものである。
That is, a voltage value at 800 ° C. is determined in advance and input to the control circuit 42 as a reference voltage, and the temperature detected by the temperature sensor 14 is converted into a voltage value to convert the temperature into a voltage value.
The control circuit 42 compares the two values to calculate a deviation value, and outputs this value as a drive pulse to the electromagnetic pump 43, thereby maintaining the temperature of the catalyst body 7 at a constant temperature. Things.

【0011】従って、触媒体7の温度は該触媒体7内で
気相燃焼が発生する温度以上に上昇することがなく、一
定温度に容易に保持されるので、溶解して燃焼不能にな
る心配がなく、常に安心して使用出来るものである。
Therefore, the temperature of the catalyst 7 does not rise above the temperature at which gas phase combustion occurs in the catalyst 7 and is easily maintained at a constant temperature. There is no, it can always be used with confidence.

【0012】又希薄混合気の気相燃焼であるから、燃焼
ガス中のNOx値は極めて少なく、小形の家庭用暖房器
で初めて環境への影響が少なく、人に優しい低公害の燃
焼を提供出来るものである。
Further, since the gaseous combustion of a lean air-fuel mixture is used, the NOx value in the combustion gas is extremely small, and it is possible to provide, for the first time, a small-sized household heater with little effect on the environment and low-pollution combustion that is gentle to humans. Things.

【0013】[0013]

【実施例】次にこの発明に係る触媒燃焼装置を暖房器の
ファンヒ−タに備えた一実施例で説明する。1は上部に
気化ヒ−タ2を鋳込んだアルミダイキャスト製の気化ポ
ットで、一側部に燃焼ファン3からの燃焼空気を送風路
4を介して吹き出す噴出口5が連通すると共に、該噴出
口5には燃油を噴霧するノズル6が備えられ、気化ガス
と燃焼空気の予混合気を形成し混合気供給手段を構成す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment in which a catalytic combustion device according to the present invention is provided in a fan heater of a heater will be described. Reference numeral 1 denotes a vaporization pot made of aluminum die-cast in which a vaporization heater 2 is cast at an upper portion, and an ejection port 5 for blowing out combustion air from a combustion fan 3 through an air passage 4 communicates with one side thereof. The jet port 5 is provided with a nozzle 6 for spraying fuel oil, and forms a premixed gas of the vaporized gas and the combustion air to constitute a mixture supply device.

【0014】7は気化ポット1上端開口を閉塞するよう
に備えられた円筒状の触媒体で、側壁全周には外側を耐
熱鋼板8としたアルミナ系耐熱材から成る保護層9を備
え、ヒ−トバック量を調節しているものであり、ここで
は10mmとしている。
Reference numeral 7 denotes a cylindrical catalyst body provided so as to close the upper end opening of the vaporization pot 1. A protective layer 9 made of an alumina-based heat-resistant material having a heat-resistant steel plate 8 on the outside is provided all around the side wall. -The amount of feedback is adjusted, and here, it is 10 mm.

【0015】前記触媒体7は、波形の金属シ−トから成
る支持体10の片面にウォッシュコ−ト層11を形成
し、ここにパラジウム、白金又は(パラジウム或いは白
金を主成分とし)これに銀、金、白金、パラジウム、ル
テニウム、ロジウム、又はイリジウムから選択される、
1つ又はそれ以上の補助触媒を包含する触媒12を塗布
し焼成した後、支持体10を螺旋状に巻上げこれを金属
筒13内に収納してハニカム状に構成したものであり、
触媒12の活性時には混合気の流入で化学反応である触
媒燃焼を行うものである。
The catalyst 7 has a washcoat layer 11 formed on one side of a support 10 made of a corrugated metal sheet, on which palladium, platinum or (mainly containing palladium or platinum) is formed. Selected from silver, gold, platinum, palladium, ruthenium, rhodium, or iridium,
After coating and calcining a catalyst 12 containing one or more auxiliary catalysts, the support 10 is spirally wound up and housed in a metal tube 13 to form a honeycomb shape.
When the catalyst 12 is activated, catalytic combustion, which is a chemical reaction, is performed by the flow of the air-fuel mixture.

【0016】14は触媒体7内に挿入され、該触媒体7
内方上部の温度を検知する温度センサで、温度を直接電
圧に変換出来ると共に、耐熱温度が高いことからここで
は熱電対を使用しているが、その他サ−ミスタ等のセン
サでも良い。
14 is inserted into the catalyst body 7,
Although a temperature sensor for detecting the temperature of the inner upper portion can directly convert the temperature into a voltage and has a high heat resistant temperature, a thermocouple is used here, but a sensor such as a thermistor may be used.

【0017】15は本体枠16内の仕切板17上に突出
した触媒体7を囲う燃焼筒で、内方には上部より垂下し
触媒体7上方を覆い燃焼室18を形成するアルミナ系耐
熱材より成り縦断面逆U字状の断熱材19が備えられ、
燃焼室18内では着火時は火炎燃焼し、触媒体7温度が
活性化温度に達した後は気相燃焼を行うものである。
Reference numeral 15 denotes a combustion cylinder surrounding the catalyst 7 projecting above the partition plate 17 in the main body frame 16. An alumina heat-resistant material which hangs downward from the upper portion and covers the upper portion of the catalyst 7 to form a combustion chamber 18. Is provided with a heat insulating material 19 having a vertical U-shaped vertical section,
In the combustion chamber 18, flame combustion is performed at the time of ignition, and gas phase combustion is performed after the temperature of the catalyst 7 reaches the activation temperature.

【0018】20は燃焼室18での燃焼後の燃焼ガスが
流通する流通路で、該燃焼室18内まで突出した触媒体
7側壁から、断熱材19下方を通り該断熱材19と燃焼
筒15の内壁との間隔を上昇し、該燃焼筒15上端の放
出孔21より燃焼ガスを放出するように形成されてい
る。
Numeral 20 denotes a flow passage through which the combustion gas after combustion in the combustion chamber 18 flows, and from the side wall of the catalyst 7 protruding into the combustion chamber 18, passing under the heat insulating material 19 and the heat insulating material 19 and the combustion tube 15. Is formed so as to increase the distance from the inner wall and discharge the combustion gas from the discharge hole 21 at the upper end of the combustion cylinder 15.

【0019】22は燃焼筒15後方の本体枠16背面に
備えられた対流ファンで、燃焼筒15上端より放出され
る燃焼ガスを室内空気と共に本体枠16前面下方に備え
た吹出口23から温風として放出し、該室内を温風暖房
するものである。
Reference numeral 22 denotes a convection fan provided on the back of the main body frame 16 behind the combustion cylinder 15. And the room is heated with hot air.

【0020】24は燃焼筒15上端から吹出口23まで
の仕切枠25との間を、対流ファン22の送風が通る温
風路26と、冷却空気が通る冷却路27とに仕切る遮熱
板である。
Reference numeral 24 denotes a heat shield plate which partitions a space between a partition frame 25 from the upper end of the combustion tube 15 to the outlet 23 into a hot air passage 26 through which the convection fan 22 blows air and a cooling passage 27 through which cooling air flows. is there.

【0021】28は流通路20途中に位置する加熱リン
グで、気化ポット1上端から立設し燃焼ガスからの熱を
回収し該気化ポット1にヒ−トバックするものである。
Numeral 28 denotes a heating ring located in the middle of the flow passage 20, which stands up from the upper end of the vaporizing pot 1 to recover heat from the combustion gas and heats it back to the vaporizing pot 1.

【0022】29は断熱材19を貫通し燃焼室18内に
備えられたフレ−ムロッドで、火炎燃焼及び気相燃焼を
触媒体7との間に電圧を印加し、これに流れる電流値に
より検知するものである。
Reference numeral 29 denotes a frame rod which penetrates the heat insulating material 19 and is provided in the combustion chamber 18. The flame rod and the gas-phase combustion apply a voltage between the catalyst rod 7 and the flame rod, and detect a current value flowing through the flame rod. Is what you do.

【0023】30は燃焼筒15下部を密閉するパッキン
材、31は対流ファン22のファンカバ−、32は気化
ポット1のバ−ナカバ−である。
Reference numeral 30 denotes a packing material for hermetically sealing the lower portion of the combustion tube 15, reference numeral 31 denotes a fan cover of the convection fan 22, and reference numeral 32 denotes a burner cover of the vaporization pot 1.

【0024】又33は本体枠16上部に備えられた操作
部、34はカ−トリッジタンク(図示せず)を本体枠1
6内に出し入れする為のタンク蓋、35は把手、36は
下皿である。
Reference numeral 33 denotes an operation unit provided on the upper part of the main body frame 16, and 34 denotes a cartridge tank (not shown) for the main body frame 1.
A tank lid 35 for taking in and out of 6, a handle 35 and a lower plate 36 are provided.

【0025】次に図7に示す電気回路図について説明す
る。37は比較・演算・記憶・タイマ等の各機能を有し
全体的な制御を行うマイコンで、入力側には気化ポット
1の温度を検知する気化温度センサ38及び、希望する
室温を設定する為の室温設定手段39及び、室温を検知
する室温センサ40及びフレ−ムロッド29が接続され
ている。
Next, the electric circuit diagram shown in FIG. 7 will be described. Reference numeral 37 denotes a microcomputer which has various functions such as comparison, calculation, storage, and timer and performs overall control. On the input side, a vaporization temperature sensor 38 for detecting the temperature of the vaporization pot 1 and a desired room temperature are set. , A room temperature sensor 40 for detecting the room temperature, and the frame rod 29 are connected.

【0026】更にマイコン37の出力側には、気化ヒ−
タ2及び燃焼ファン3及び対流ファン22及びイグナイ
タ等の着火手段41がそれぞれ接続され各状況に応じて
制御されるものである。
Further, the output side of the microcomputer 37 is provided with a vaporizing heat source.
The ignition means 41 such as the heater 2 and the combustion fan 3 and the convection fan 22 and the igniter are respectively connected and controlled according to each situation.

【0027】42は触媒体7の温度に応じてノズル6に
連通した電磁ポンプ43の駆動をフィ−ドバック制御し
燃油量を調節する制御回路で、温度センサ14からの検
知温度を電圧値として入力する判定回路44と、該判定
回路44に予め設定された一定温度の800℃に相当す
る基準電圧値を入力し両値を比較演算させる基準電圧回
路45と、この比較演算によって得られた偏差値に応じ
た電磁ポンプ43の駆動パルスを出力するパルス設定回
路46とから構成されている。
Reference numeral 42 denotes a control circuit for feedback-controlling the drive of the electromagnetic pump 43 connected to the nozzle 6 in accordance with the temperature of the catalyst body 7 to adjust the amount of fuel, and inputs the detected temperature from the temperature sensor 14 as a voltage value. And a reference voltage circuit 45 for inputting a reference voltage value corresponding to a predetermined constant temperature of 800 ° C. to the judgment circuit 44 and comparing the two values, and a deviation value obtained by the comparison operation And a pulse setting circuit 46 for outputting a drive pulse of the electromagnetic pump 43 according to the above.

【0028】次にこの一実施例の作動について説明す
る。今気化ヒ−タ2に通電し気化ポット1が加熱されて
気化可能温度に達すると、気化温度センサ38がこれを
検知しマイコン37を介して燃焼ファン3を駆動開始さ
せ、先ず燃焼空気が気化ポット1内に供給され、そして
数十秒後この燃焼空気量が安定した所で、マイコン37
からの出力で電磁ポンプ43が駆動開始し、ノズル6を
介して燃油を気化ポット1内に噴霧することで、燃焼空
気との予混合気が形成されるものである。
Next, the operation of this embodiment will be described. When the vaporization heater 2 is now energized and the vaporization pot 1 is heated to reach a vaporizable temperature, the vaporization temperature sensor 38 detects this and starts driving the combustion fan 3 via the microcomputer 37, and the combustion air is vaporized first. When the amount of combustion air is stabilized after several tens of seconds, the microcomputer 37
The electromagnetic pump 43 starts to be driven by the output from the nozzle and sprays the fuel oil into the vaporization pot 1 through the nozzle 6 to form a premixed air with the combustion air.

【0029】しかしこの時の予混合気は触媒体7がまだ
加熱されておらず常温であるので、温度センサ14によ
る検知温度の電圧は基準電圧よりはるかに小さく偏差値
は大きくなり、パルス設定回路46から供給される駆動
パルスは最大となって、電磁ポンプ43からは最大の燃
油量が供給されると共に、空気比1の空気が供給され
て、そのまま触媒体7を通り燃焼室18で着火手段41
で着火され、図8に示す如く着火時は普通の火炎燃焼を
最大燃焼量で行うものである。
However, since the premixed gas at this time is at room temperature without heating the catalyst body 7 yet, the voltage of the temperature detected by the temperature sensor 14 is much smaller than the reference voltage, and the deviation value becomes large. The drive pulse supplied from 46 becomes the maximum, the maximum fuel oil amount is supplied from the electromagnetic pump 43, and the air having an air ratio of 1 is supplied. 41
At the time of ignition as shown in FIG. 8, ordinary flame combustion is performed at the maximum combustion amount.

【0030】そしてこの火炎燃焼で触媒体7が加熱され
触媒の活性化温度の250℃以上となって徐々に上昇す
ると、この温度を温度センサ14が検知して判定回路4
4に入力する検知電圧値も徐々に大きくなり、基準電圧
回路45からの基準電圧との偏差値が小さくなって、電
磁ポンプ43の駆動パルスも小さくなる方向に移動し、
燃油量は減少して徐々に混合気が希薄になり、空気比2
近傍となった所で、丁度触媒体7の温度も一定の800
℃に達する。
When the catalyst body 7 is heated by the flame combustion and gradually rises to an activation temperature of the catalyst of 250 ° C. or more, this temperature is detected by the temperature sensor 14 and the judgment circuit 4
4, the detected voltage value gradually increases, the deviation value from the reference voltage from the reference voltage circuit 45 decreases, and the drive pulse of the electromagnetic pump 43 moves in a direction to decrease.
The fuel oil amount decreases and the air-fuel mixture gradually becomes lean, and the air ratio becomes 2
In the vicinity, the temperature of the catalyst body 7 is also kept constant at 800.
Reach ° C.

【0031】これによって気化ポット1内では希薄混合
気が形成され、これが800℃に達した触媒体7内に流
入することで、該触媒体7内では、触媒12上で燃料と
空気が反応する事による発熱で加熱された触媒体7との
熱交換により、希薄混合気は温度上昇し、気化ポット1
内では120〜150℃の混合気が、触媒体7内では7
50〜900℃に急速に昇温され、図8の過渡状態を経
て燃焼室18内で自己着火現象によって着火して120
0〜1500℃の気相燃焼を行うものである。
As a result, a lean mixture is formed in the vaporization pot 1 and flows into the catalyst body 7 which has reached 800 ° C., so that the fuel and air react on the catalyst 12 in the catalyst body 7. Due to heat exchange with the catalyst 7 heated by the heat generated by the heat, the temperature of the lean mixture rises,
Within the catalyst body 7, a mixture of 120 to 150 ° C.
The temperature is rapidly raised to 50 to 900 ° C., ignited by the self-ignition phenomenon in the combustion chamber 18 through the transient state shown in FIG.
The gas phase combustion at 0 to 1500 ° C. is performed.

【0032】従ってこの燃焼後の燃焼ガスは、流通路2
0を通り燃焼筒15上方より放出され、対流ファン22
よりの送風で吹出口23から温風として吹き出されるこ
とで室内の暖房を行うものであるが、希薄混合気の燃焼
による暖房であるからNOx値は1〜20ppmで、通
常この種のファンヒ−タのNOx値110〜120pp
mに対して極めて低い値であり、環境や人への影響が少
なく低公害の暖房器を実現出来るものである。
Therefore, the combustion gas after the combustion is supplied to the flow passage 2
0, and is discharged from above the combustion tube 15 to the convection fan 22.
The air is blown as warm air from the air outlet 23 to heat the room. However, since the air is heated by the combustion of a lean air-fuel mixture, the NOx value is 1 to 20 ppm. NOx value of 110 to 120 pp
The value is extremely low with respect to m, and it is possible to realize a low-pollution heater with little effect on the environment and people.

【0033】一方燃焼室18で気相燃焼した後の燃焼ガ
スは流通路20を流通することで、触媒体7外周側壁を
通り保護層9を介してヒ−トバックし、該触媒体7を常
に活性化温度に保持するものであり、又流通路20に突
出した加熱リング28によって気化ポット1も燃焼ガス
のヒ−トバックを得ることが出来、燃焼中は気化ヒ−タ
2の通電をほとんど停止するものである。
On the other hand, the combustion gas after the gaseous phase combustion in the combustion chamber 18 flows through the flow passage 20, passes through the outer peripheral side wall of the catalyst 7, and heats back via the protective layer 9, so that the catalyst 7 is always The heating temperature is maintained at the activation temperature, and the heating ring 28 protruding into the flow passage 20 can also obtain the heat back of the combustion gas in the vaporization pot 1, and the energization of the vaporization heater 2 is almost stopped during combustion. Is what you do.

【0034】従って縦断面逆U字状の断熱材19による
燃焼室18と、これに連通する流通路20とによって、
触媒体7及び気化ポット1へのヒ−トバックが良好に行
われ、無駄な電力や複雑な制御は不要で、容易に触媒体
7を活性化温度に保持出来、燃焼しにくい上記したNO
x値の少ない希薄混合気の燃焼を困難なく継続すること
が出来るものである。
Therefore, the combustion chamber 18 made of the heat insulating material 19 having an inverted U-shaped vertical section and the flow passage 20 communicating therewith,
Heat-back to the catalyst 7 and the vaporization pot 1 is performed well, unnecessary power and complicated control are not required, the catalyst 7 can be easily maintained at the activation temperature, and the above-mentioned NO is hardly burned.
The combustion of a lean mixture having a small x value can be continued without difficulty.

【0035】次に気相燃焼が継続することで触媒体7温
度が異常上昇するような場合には、この触媒体7温度を
温度センサ14が検知し、判定回路44での検知電圧と
基準電圧との比較で検知電圧の方が大きくなることで、
パルス設定回路46は電磁ポンプ43の駆動パルスを減
らし燃油量を減少させるので、空気比は希薄側に移り、
触媒反応速度ならびに発生する熱量の低下により、触媒
体7温度は降下して一定温度の800℃を保持するもの
である。
Next, when the temperature of the catalyst 7 rises abnormally due to the continuation of the gas phase combustion, the temperature of the catalyst 7 is detected by the temperature sensor 14, and the voltage detected by the determination circuit 44 and the reference voltage The detection voltage is larger than
Since the pulse setting circuit 46 reduces the drive pulse of the electromagnetic pump 43 and reduces the fuel oil amount, the air ratio moves to the lean side,
Due to the decrease in the catalytic reaction rate and the amount of generated heat, the temperature of the catalyst body 7 drops to maintain a constant temperature of 800 ° C.

【0036】又逆に触媒体7温度が800℃より降下し
た時には、上記制御回路42の電磁ポンプ43制御で、
燃油量が増加され空気比が濃厚側に移り、触媒反応速度
ならびに発生する熱量が増加することで触媒体7温度を
上昇させて800℃を保持するものである。
Conversely, when the temperature of the catalyst 7 drops below 800 ° C., the control circuit 42 controls the electromagnetic pump 43 to
The fuel amount is increased, the air ratio is shifted to the rich side, and the catalytic reaction speed and the amount of generated heat are increased, so that the temperature of the catalyst body 7 is increased to maintain 800 ° C.

【0037】従って、温度センサ14の検知温度によっ
て混合気の空気比を制御することで、触媒体7を常に活
性化に最適な一定温度に保持出来るので、温度上昇によ
って触媒体7が溶解したり失火すると言う不具合はな
く、常に安心して使用出来るものである。
Therefore, by controlling the air ratio of the air-fuel mixture according to the temperature detected by the temperature sensor 14, the catalyst 7 can always be maintained at a constant temperature that is optimal for activation. There is no problem of misfiring, and it can always be used with peace of mind.

【0038】更にこの暖房器の燃焼量可変は、触媒活性
化後室温設定手段39の設定温度と室温センサ40から
の現在室温とをマイコン37内で比較演算し、燃焼ファ
ン3から供給される燃焼空気量を制御することで行われ
るものであり、即ち燃焼空気量を可変することによっ
て、触媒体7の温度が変化しこの温度を800℃に保持
するように電磁ポンプ43を上記の如く制御することで
燃焼量が可変されるものである。
Further, the variable combustion amount of the heater is calculated by comparing the set temperature of the room temperature setting means 39 after activation of the catalyst with the current room temperature from the room temperature sensor 40 in the microcomputer 37, and the combustion supplied from the combustion fan 3. This is performed by controlling the amount of air, that is, by varying the amount of combustion air, the temperature of the catalyst body 7 changes, and the electromagnetic pump 43 is controlled as described above so as to maintain this temperature at 800 ° C. As a result, the amount of combustion is varied.

【0039】従って触媒体7温度を一定に保持する制御
によって、燃焼量可変が燃焼空気量制御のみの極めて簡
単な制御で行われ、複雑な制御が不要で故障の心配もい
らないものである。
Therefore, by controlling the temperature of the catalyst body 7 to be constant, the combustion amount can be varied by a very simple control of only the combustion air amount control, so that complicated control is not required and there is no need to worry about failure.

【0040】更に触媒体7をパラジウムを主成分とする
触媒12で、且つ支持体10の片面だけにこの触媒12
を塗布したことで、支持体10の触媒12を有する壁面
から触媒12を有さず混合気のみが流通する壁面への熱
伝導によって、熱が分散し触媒体7はその温度を750
〜950℃に保つことが出来、温度上昇によって溶解し
たり失火する等の心配がなく、万一温度センサ14が故
障したとしても温度上昇することがなく、二重の安全対
策が計られているものである。
Further, the catalyst 7 is a catalyst 12 containing palladium as a main component, and the catalyst 12 is provided only on one side of the support 10.
Is applied, heat is dissipated by heat conduction from the wall surface of the support 10 having the catalyst 12 to the wall surface having no catalyst 12 and through which only the air-fuel mixture flows.
~ 950 ° C, there is no risk of melting or misfiring due to temperature rise, and even if the temperature sensor 14 fails, the temperature will not rise and double safety measures are taken. Things.

【0041】又触媒体7上端を燃焼室18内に突出する
ことで、断熱材19の下端が触媒体7より下方となり、
燃焼ガスが触媒体7外周に確実に接することが出来、良
好なヒ−トバックを得ることが出来るものである。
By projecting the upper end of the catalyst 7 into the combustion chamber 18, the lower end of the heat insulating material 19 becomes lower than the catalyst 7,
The combustion gas can surely come into contact with the outer periphery of the catalyst body 7, and a good heat back can be obtained.

【0042】尚この一実施例では、マイコン37と制御
回路42とを別々に構成したが、これに限定されること
なく例えば1つのマイコンで構成するようにしても良い
ことは勿論である。
In this embodiment, the microcomputer 37 and the control circuit 42 are separately provided. However, the present invention is not limited to this configuration.

【0043】[0043]

【発明の効果】要するにこの発明は、空気量過多の希薄
混合気を供給する混合気供給手段と、該混合気供給手段
からの希薄混合気を流通させることで触媒燃焼し該混合
気を昇温する触媒体と、該触媒体から流出する混合気を
気相燃焼させる燃焼室とを備えたものに於いて、前記触
媒体の温度を検知する温度センサを備え、この温度セン
サの検知温度に応じて空気比を制御し触媒体温度を所定
の一定温度に保持するようにしたものであるから、触媒
体が異常に温度上昇して溶解したり失火する不具合を確
実に防止することが出来、NOxの発生がない良好な燃
焼を長期に渡って維持することが出来るものであり、環
境や人に優しい燃焼器を容易に提供出来るものである。
In short, the present invention provides a mixture supply means for supplying a lean mixture having an excess amount of air, and a catalytic combustion by flowing the lean mixture from the mixture supply means to raise the temperature of the mixture. And a combustion chamber for performing gas phase combustion of an air-fuel mixture flowing out of the catalyst body, comprising a temperature sensor for detecting the temperature of the catalyst body. Since the air temperature is controlled to maintain the temperature of the catalyst body at a predetermined constant temperature, it is possible to reliably prevent a problem that the catalyst body abnormally rises in temperature and melts or misfires. Good combustion can be maintained over a long period of time without generation of odor, and a combustor that is friendly to the environment and humans can be easily provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明一実施例の触媒燃焼装置を付した暖房
器の斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of a heater equipped with a catalytic combustion device according to one embodiment of the present invention.

【図2】同断面図。FIG. 2 is a sectional view of the same.

【図3】同要部断面図。FIG. 3 is a sectional view of the main part.

【図4】同触媒体の斜視図。FIG. 4 is a perspective view of the catalyst body.

【図5】同触媒体の平面図。FIG. 5 is a plan view of the catalyst body.

【図6】同触媒体の拡大断面図。FIG. 6 is an enlarged sectional view of the catalyst body.

【図7】同電気回路のブロック図。FIG. 7 is a block diagram of the electric circuit.

【図8】同着火時の特性図。FIG. 8 is a characteristic diagram at the time of ignition.

【符号の説明】 1 気化ポット 2 気化ヒ−タ 7 触媒体 14 温度センサ 18 燃焼室 42 制御回路 43 電磁ポンプ[Description of Signs] 1 vaporization pot 2 vaporization heater 7 catalyst body 14 temperature sensor 18 combustion chamber 42 control circuit 43 electromagnetic pump

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 時田 義司 新潟県三条市東新保7番7号 株式会社コ ロナ内 (72)発明者 諸我 勝已 新潟県三条市東新保7番7号 株式会社コ ロナ内 (72)発明者 武田 和広 新潟県三条市東新保7番7号 株式会社コ ロナ内 (72)発明者 高地 正喜 新潟県三条市東新保7番7号 株式会社コ ロナ内 (72)発明者 庄司 亨 神奈川県平塚市新町2番73号 田中貴金属 工業株式会社技術開発センタ−内 (72)発明者 佐々木 雅宏 神奈川県平塚市新町2番73号 田中貴金属 工業株式会社技術開発センタ−内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yoshiji Tokita 7-7 Higashi Shinbo, Sanjo-shi, Niigata Prefecture Inside (72) Inventor Katsumi Moruga 7-7 Higashi-Shinbo, Sanjo-shi, Niigata Prefecture Corona Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhiro Takeda 7-7 Higashi Shinbo, Sanjo, Niigata Prefecture Corona Co., Ltd. (72) Inventor Masaki Takachi 7-7 Higashi Shinbo, Sanjo City, Niigata Prefecture Corona Co., Ltd. (72) Inventor Tohru Shoji 2nd 73, Shinmachi, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Technology Development Center, Tanaka Kikinzoku Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Masahiro Sasaki 2-73, Shinmachi, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Technology Development Center, Tanaka Kikinzoku

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空気量過多の希薄混合気を供給する混合
気供給手段と、該混合気供給手段からの希薄混合気を流
通させることで触媒燃焼し該混合気を昇温する触媒体
と、該触媒体から流出する混合気を気相燃焼させる燃焼
室とを備えたものに於いて、前記触媒体の温度を検知す
る温度センサを備え、この温度センサの検知温度に応じ
て空気比を制御し触媒体温度を所定の一定温度に保持す
る事を特徴とする触媒燃焼装置。
An air-fuel mixture supply means for supplying a lean air-fuel mixture with an excess amount of air, a catalyst body for catalyzing combustion by flowing the lean air-fuel mixture from the air-fuel mixture supply means to raise the temperature of the air-fuel mixture, A combustion chamber for performing a gas phase combustion of the air-fuel mixture flowing out of the catalyst body, wherein a temperature sensor for detecting a temperature of the catalyst body is provided, and an air ratio is controlled according to a temperature detected by the temperature sensor. A catalytic combustion device for maintaining the temperature of the catalyst at a predetermined constant temperature.
【請求項2】 上記空気比の制御は、燃焼空気量に対す
る燃料の供給量を制御して行う事を特徴とする請求項1
記載の触媒燃焼装置。
2. The method according to claim 1, wherein the control of the air ratio is performed by controlling a fuel supply amount with respect to a combustion air amount.
A catalytic combustion device according to any of the preceding claims.
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