JPS5912218A - 触媒燃焼器 - 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】 本発明は灯油等液体燃料を蒸発気化せしめ、燃焼空気と
共に触媒上に供給し、その面上にお−て酸化反応を起こ
させ、発生する熱量を温風機等に利用する触媒燃焼器に
関するものである。

従来この種の触媒燃焼器の構成Ｉｉ第１図に示すように
燃焼筒Ａ１内の触媒体Ａ２を通過する熱排気ガスは再度
逆戻りすることはなく、従って供給燃料全加熱する場合
、触媒燃焼排ガスの有している熱量を利用することがで
きなかった。また第２図に示すように燃焼筒Ｂ３を肉厚
のアルミダイカストで作成し、触媒体より発生する熱量
をアルミダイカストに伝え、熱を燃料気流の流れる上流
方向に伝達させ、液体燃料を蒸発気化せしめるために、
あるいは供給燃料気体を加熱させるために伝達熱を用い
る方式もあった。しかし第２図の方式では燃料気化部４
と触媒体Ｂ５の存在する部分が遠く離れており、燃焼筒
３の熱伝導のみでは所要熱量としては不十分であった。

３　ベーン 本発明はこの様な従来の触媒燃焼器の問題点を解決する
もので、触媒体を通過した熱気流を燃焼筒の外側を再度
逆方向に流し、液体燃料を蒸発せしめる箇所を直接燃焼
排気熱によって加熱させる方式を採っている。このこと
により、従来必要としていた液体燃料を加熱させるため
のヒータは不必要となり、あるいはヒータが必要である
としても補助的な役割とさせることができる。また気体
燃料を気化させるのみでなく、燃料と燃焼空気の混合気
体を予熱させることにより、触媒体上における酸化能力
を増大せしめ燃焼性能の向上および燃焼領域の拡大など
各種のメリットを有することができる。

以下本発明の一実施例全第３図の図面を用いて説明する
。耐熱性の金属あるいはセラミックス等で作られている
横型の円筒型の燃焼筒Ｃ６の内部には触媒体Ｃ７が設置
されている。触媒体Ｃ７は各種の触媒（ｐｔ、ｐａ等の
貴金族触媒あるいはＮｉ、Ｃｏ等遷移金属の酸化物触媒
）を担持させた耐熱性セラミックスからできており、断
面がノ１ニカム又は格子状の如き多層の薄壁からなる円
筒型骨格構造体からなっており、複数の小孔Ａ８が貫通
している。触媒体Ｃ７の裏面には若干の隙間９を開は触
媒体Ｃ７の小孔Ａ８より小さな小孔Ｂ１０を有した逆火
防止板１１を設置しである。

さらにその上流には金属あるいは耐熱性無機質からでき
ている気体燃料整流板１２が置かれており、そこには小
孔Ｃ１３が開いていて態別気流が均一に流れるような構
造となっている。さらに気体燃料整流板１２の裏には燃
料と空気の混合を良くするための複数枚のパンチングメ
タルあるいは金網からできている拡散板１４が置かれて
いる。逆火防止板１１と気体燃料整流板１２の間には燃
焼初期に触媒体上に着火させるための電極１５が設置さ
れている。燃焼筒Ｃ６の左端には液体燃料を気化させる
ため、アルミダイカストで作られた液体燃料気化器１６
が接続されている。液体燃料気化器１６の内面は、その
表面において液体燃料を気化させるための気化面１７と
なっており、その内部には燃焼初期に気化面１７を加熱
させるためのシべ一部 −ズヒータ１８が埋め込まれている。液体燃料気化器１
６の後部には燃焼空気を送り込むための入口である燃焼
空気導入口１９が開けられている。

液体燃料気化器１６の後方には燃焼空気を送り込み、か
つ液体燃料を微粒子にするためのモータ（図示せず）及
びターボファン（図示せず）が設置されている。

モータの主軸２Ｑは前方に延び、先端はそのま＼液体燃
料気化器１６の底部に開けられた燃焼空気導入口１９に
突入しておシ、その先端は液体燃料を気化面１７に微粒
子として吹き当てるだめの液体燃料霧化板２１、さらに
霧化された液体燃料を軸方向に広く拡散させるための燃
料拡散板２２を接続させている。液体燃料霧化板２１と
主軸２０との間には円錐台形のコーン２３を置き、液体
燃料をスムーズに液体燃料霧化板２１に導く役割を果た
している。供給する液体燃料は電磁ポンプ（図示せず）
により液体燃料導入管２４を通ってコーン２３表面に到
達するようになっている。また燃焼筒Ｃ６の外側には外
管２６が覆っておシ、燃焼排ガスの一部あるいは全部が
、燃焼筒Ｃ６と外管２５０間を通り、排気孔２６より外
部に放出する。触媒体Ｃ７前面には排気ガスを逆流させ
るための遮蔽板２７が置いである。遮蔽板２７は排気ガ
スを一部逆流させる場合には排気小孔２８は開けられて
いない。

次に上記構成におけるその作用全説明する。

先ず液体燃料気化器１６の内部に埋め込まれているシー
ズヒータ１８に電流が流れ、液体燃料気化器１６が加熱
される。気化面１７における温度が２５０Ｃ〜３００Ｃ
に達するとモ〜り（図示せず）が回転し始め、数秒遅れ
て液体燃料を送入するための電磁ポンプ（図示せず）が
動き、液体燃料導入管２４を通り、主軸２ｏの先端に位
置している円錐台形のコーン２３の側壁に添って流れ、
液体燃料霧化板２１の縁から微粒子となって気化面１７
に吹き飛ばされる。吹き飛んでいる微粒子は途中で液体
燃料拡散板２２により軸方向にさらに広く拡散され、ま
た粒子をさらに細かくされる。

これらの液体燃料の微粒子は加熱され、気化面１７７　
べ−５ に当り、その箇所で気化される。一方ターボファン（図
示せず）により構成された燃焼空気は燃焼空気導入口１
９を通９、液体燃料気化器１６内に入り、気化面１７に
よって蒸発させられ゛た液体燃料気体とともに拡散板１
４及び気体燃料整流板１２全通過し、触媒体０７表面に
おいて酸化発熱を起こさせる。

本燃焼器の点火時には電極１５がスパークし１゜気体燃
料整流板１２に穿った小孔Ｃ１３の出口に小さな炎を形
成する（点火時には燃料及び燃焼空気の供給は少なくす
る）。炎により触媒体Ｃ７は裏面より均一に加熱され、
触媒の酸化可能な温度範囲に到達した後、燃料及び燃焼
空気量全点火時の数倍に上げ、あるいは一時的に燃料の
供給を止めることにより、触媒燃焼に移行せしめる。燃
焼により排出される熱排気ガスの一部は遮蔽板２７の排
気小孔２８より外部に放出され、残りの一部は燃焼筒６
と外筒２５の間全通り、液体燃料気化器１６の外面より
これを加熱させ、排気孔２６より外部に放出される。

燃焼器の構成、あるいは液体燃料の気化温度如何によっ
ては、遮蔽板２７の排気小孔２８を無くし、排気ガス全
部を燃焼筒Ｃ６の外側を逆流させ液体燃料気化筒全加熱
させ、排気孔２６より外部に放出させても良い。

なお遮蔽板は触媒体からの排気ガスを直接間近に受ける
ため相当高温（１０００Ｃ以上になる場合もある）にな
るため、使用する材料はアルミナ。

ムライト、コーディエライト、ジルコニア、ジルコン−
ムライト、アルミニウムチタネートなどの耐熱性セラミ
ックを用いたほうが良い。

本発明による触媒燃焼器の特徴としては、液体を燃料と
して用いた触媒燃焼器において、液体燃料を蒸発気化せ
しめる手段として、電気ヒータのような外部からの熱源
を用いなくても良く、定常燃焼においてはそのま＼自燃
焼を継続させることができることである。また燃焼量が
僅かで得られる熱量が少ないときにでも補助としての若
干のヒータのみで済み、省エネルギー的である。（たソ
し、燃焼初期の液体燃料気化器全加熱する段階にベーン おいては外部ヒータが必要） また従来の触媒燃焼器では触媒体周囲の部分は外部に熱
を放熱しやすく、中心部の温度より低くなりやすく、こ
の部分を通過する燃料は不完全燃焼しやすく、ｃｏある
いは未然の炭化水素が放出されやすかった。このため特
に低カロリー燃焼領域の場合安定燃焼が非常に困難であ
ったが、本発明による触媒燃焼器の構成を採ることによ
り、触媒体自身の周囲からの放熱はほとんど無くなり、
定常燃焼時において触媒体全体が均一に加熱され低燃焼
領域から高燃焼領域まで巾広い安定燃焼領域が確保でき
た。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の触媒燃焼器の構成を示す図、
第３図は本発明による触媒燃焼器の一実施例による構成
図である。 ６・・・・・・燃焼筒Ｃ，７・・・・・・触媒体Ｃ１１
６・・・・・・・液体燃料気化器、２５・・・・・・外
筒、２７・・・・・・・遮蔽板、２８・・・・・排気小
孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　灯油などの液体燃料を気化させ、燃焼空気と
   共に触媒燃焼用触媒体に供給させ、触媒燃焼をさせる燃
   焼器を構成し、触媒体を設置する燃焼筒の外周に間隙を
   開けて外筒を置き、また触媒体の前方に耐熱性金属あ゛
   るいは耐熱性セラミックスからなる遮蔽板を置くことに
   よって、触媒体よシ排出された熱ガスを燃焼筒及び外筒
   の間の間隙を逆流させ、液体燃料を気化せしめる液体燃
   料気化器を外周より加熱させる触媒燃焼器。 （榊　遮蔽板の一部に排気小孔を設け、排気ガスの一部
   をこの排気小孔から流出せしめる特許請求の範囲第１項
   に記載の触媒燃焼器。 （３）遮蔽板の材料としてアルミナ、ムライト、コーチ
   イエライト、ジルコニア、ジルコン−ムライトアルミニ
   ウムチタネートなどの耐熱性セラミックを用いた特許請
   求の範囲第１項に記載の触媒燃焼器。