JPS6119882B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6119882B2 JPS6119882B2 JP55179751A JP17975180A JPS6119882B2 JP S6119882 B2 JPS6119882 B2 JP S6119882B2 JP 55179751 A JP55179751 A JP 55179751A JP 17975180 A JP17975180 A JP 17975180A JP S6119882 B2 JPS6119882 B2 JP S6119882B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalytic combustion
- rectifying element
- combustion layer
- ignition
- layer
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガス燃料または液体燃料を気化させた
ガス状燃料と空気を予混合させた予混合ガスを触
媒上に供給し、触媒酸化反応をおこさせる触媒燃
焼装置に関するもので、その接触酸化反応を維持
するに充分な温度まで触媒燃焼層を予熱し、スム
ーズに定常状態に移行させることを目的とするも
のである。
ガス状燃料と空気を予混合させた予混合ガスを触
媒上に供給し、触媒酸化反応をおこさせる触媒燃
焼装置に関するもので、その接触酸化反応を維持
するに充分な温度まで触媒燃焼層を予熱し、スム
ーズに定常状態に移行させることを目的とするも
のである。
従来、タービンやボイラに応用化を図つている
触媒燃焼装置では、定常時に燃料を供給するメイ
ンノズルの他にパイロツトバーナを設け、このパ
イロツトバーナの燃焼熱によつて触媒燃焼層の予
熱を行うようになつていた。しかるに、パイロツ
トバーナを設けるとその分装置は複雑となり、ま
たパイロツトバーナの燃焼室が必要となるので大
型化する。従つて、触媒燃焼装置の長所の一つで
ある、コンパクトで構成が簡単であるという点が
失われる結果となつていた。
触媒燃焼装置では、定常時に燃料を供給するメイ
ンノズルの他にパイロツトバーナを設け、このパ
イロツトバーナの燃焼熱によつて触媒燃焼層の予
熱を行うようになつていた。しかるに、パイロツ
トバーナを設けるとその分装置は複雑となり、ま
たパイロツトバーナの燃焼室が必要となるので大
型化する。従つて、触媒燃焼装置の長所の一つで
ある、コンパクトで構成が簡単であるという点が
失われる結果となつていた。
一方、触媒燃焼層の温度分布を均一に保つため
には予混合ガスを均一に層流で触媒燃焼層に送り
込まねばならず、そのために整流素子は必要不可
欠な要素である。本発明は、触媒燃焼層を予熱す
るために、整流素子と触媒燃焼層の間で点火を行
わせることにより、触媒燃焼装置を小型で簡単な
構成を保つことを可能としたものである。
には予混合ガスを均一に層流で触媒燃焼層に送り
込まねばならず、そのために整流素子は必要不可
欠な要素である。本発明は、触媒燃焼層を予熱す
るために、整流素子と触媒燃焼層の間で点火を行
わせることにより、触媒燃焼装置を小型で簡単な
構成を保つことを可能としたものである。
以下、その一実施例を添付図面とともに説明す
る。
る。
第１図において、１は有底円筒状のフアンケー
スで、底部には吸気導入口２が開口しており、外
方の金具３によりフアンケース１底部にモータ４
を固定し、モータ４のシヤフト５はフアンケース
１の中心線に沿つて吸気導入口２からフアンケー
ス１内に挿入されている。モータ４は吸気口６を
有するモータケース７によつて覆われている。シ
ヤフト５にはフアン８が、またフアンケース１に
は案内羽根９が固定され、それぞれ交互に多段に
設けられている。一方、フアンケース１の他端に
は中央に送気口１０を有する固定板１１が嵌合さ
れ、フアンケース１外方に向けパツキング１２を
介して燃焼筒１３が装着されている。固定板１１
近傍の燃焼筒１３側壁にはシーズヒータ１４が埋
設され、金網あるいはパンチングメタルの抵抗板
１５と固定板１１に囲まれる空間で気化予混合室
１６を形成している。さらに燃焼筒１３内の抵抗
板１５前方にはスペーサ１７を介して気体の整流
作用を行う整流素子１８、触媒体保持金具１９、
触媒燃焼層２０が所定間隔をおいて順次装着され
ており、これらに囲まれる空間２１には燃焼筒１
３、触媒体保持金具１９を貫通して点火プラグ２
２が臨むように固定されている。また触媒燃焼層
２０は例えば白金、パラジウム等白金族金属など
を担持させたアルミナやコージライト、炭化珪素
によるハニカム構造体にて構成している。２３は
触媒体押えで、触媒燃焼層２０を燃焼筒１３内に
固定している。燃焼筒１３の先端開口部は熱交換
器２４に接続されており燃焼筒１３の触媒燃焼層
２０挿入部外壁には温度検知素子２５を取付けて
いる。一方、フアンケース１を貫通して送気孔１
０から気化予混合室１６内に臨んだシヤフト５先
端にはモータ４側より、シヤフト５先端に向けて
径が大きくなる円垂台形のコーン２６、回転板２
７、周端に撹拌用小羽根を有する混合板２８を順
次固定している。また給油管２９はフアンケース
１を側壁から貫通してコーン２６上方に開口する
よう設置してある。
スで、底部には吸気導入口２が開口しており、外
方の金具３によりフアンケース１底部にモータ４
を固定し、モータ４のシヤフト５はフアンケース
１の中心線に沿つて吸気導入口２からフアンケー
ス１内に挿入されている。モータ４は吸気口６を
有するモータケース７によつて覆われている。シ
ヤフト５にはフアン８が、またフアンケース１に
は案内羽根９が固定され、それぞれ交互に多段に
設けられている。一方、フアンケース１の他端に
は中央に送気口１０を有する固定板１１が嵌合さ
れ、フアンケース１外方に向けパツキング１２を
介して燃焼筒１３が装着されている。固定板１１
近傍の燃焼筒１３側壁にはシーズヒータ１４が埋
設され、金網あるいはパンチングメタルの抵抗板
１５と固定板１１に囲まれる空間で気化予混合室
１６を形成している。さらに燃焼筒１３内の抵抗
板１５前方にはスペーサ１７を介して気体の整流
作用を行う整流素子１８、触媒体保持金具１９、
触媒燃焼層２０が所定間隔をおいて順次装着され
ており、これらに囲まれる空間２１には燃焼筒１
３、触媒体保持金具１９を貫通して点火プラグ２
２が臨むように固定されている。また触媒燃焼層
２０は例えば白金、パラジウム等白金族金属など
を担持させたアルミナやコージライト、炭化珪素
によるハニカム構造体にて構成している。２３は
触媒体押えで、触媒燃焼層２０を燃焼筒１３内に
固定している。燃焼筒１３の先端開口部は熱交換
器２４に接続されており燃焼筒１３の触媒燃焼層
２０挿入部外壁には温度検知素子２５を取付けて
いる。一方、フアンケース１を貫通して送気孔１
０から気化予混合室１６内に臨んだシヤフト５先
端にはモータ４側より、シヤフト５先端に向けて
径が大きくなる円垂台形のコーン２６、回転板２
７、周端に撹拌用小羽根を有する混合板２８を順
次固定している。また給油管２９はフアンケース
１を側壁から貫通してコーン２６上方に開口する
よう設置してある。
上記構成において点火方法およびその効果につ
いて述べる。
いて述べる。
シーズヒータ１４に通電されて気化予混合室１
６の側壁が所定の温度に達するとモータ４、電磁
ポンプ（図示せず）に通電して空気、液体燃料の
供給を開始する。液体燃料は給油管２９から回転
しているコーン２６に送られ、コーン２６のテー
パに沿つて流れ回転板２７に達するとその回転力
で円周方向に飛散され、定温状態に達している気
化予混合室１６壁に接触して気化する。他方、フ
アン８によつて空気は吸気口６から空気導入口２
を経て吸引され、送気口１０から気化予混合室１
６内に送り込まれたのち気化した液体燃料ガスと
混合板２８の作用で均質に混合され予混合ガスと
なる。予混合ガスは抵抗板１５、整流素子１８を
通り空間２１内に送られるがここで点火プラグ２
２のスパーク火花によつて点火され整流素子１８
に設けられた多数の小孔を炎口として多数の小火
炎３０を形成し燃焼を行う。この状態を第２図に
示す。この小火炎３０で得られる熱により触媒燃
焼層２０が予熱されるのである。この段階では送
られる空気量、液体燃料の供給量は整流素子１８
の小孔に火炎を形成し得る量少ない量に調整され
ていなくてはならず、空気の場合は吸気口６の外
側に電動で空気流量を調節可能なダンパ（図示せ
ず）を設け、液体燃料の供給量調節には、電磁ポ
ンプ（図示せず）のパルスを制御することで行
う。整流素子１８の小孔で燃焼する小火炎３０の
燃焼後のガス温度は700〜1000℃に達し、これに
よつて触媒燃焼層２０が均一に少なくとも700℃
程度に予熱されると、これを燃焼筒１３外壁に設
けた温度検知素子２５が二次的に検知し、制御回
路（図示せず）の切換を行う。この切換によつて
供給される空気量がまずダンパ（図示せず）の作
用で触媒燃焼層２０での酸化反応を行わし得る量
にまで増加させられる。このとき整流素子１８上
の小火炎３０に対しては空気過剰となり、第３図
に示す如くリフト火炎３１となり最終的には触媒
燃焼層２０に達する。一方、液体燃料の供給量は
上述の空気量を増加した時点から適度のタイムラ
グを設け、リフト火炎３１が消滅した後に定常量
にまで増加するように制御する。以上の操作によ
つて触媒燃焼層２０において無火炎の接触酸化反
応による触媒燃焼を定常状態に至らしめることが
できる。
６の側壁が所定の温度に達するとモータ４、電磁
ポンプ（図示せず）に通電して空気、液体燃料の
供給を開始する。液体燃料は給油管２９から回転
しているコーン２６に送られ、コーン２６のテー
パに沿つて流れ回転板２７に達するとその回転力
で円周方向に飛散され、定温状態に達している気
化予混合室１６壁に接触して気化する。他方、フ
アン８によつて空気は吸気口６から空気導入口２
を経て吸引され、送気口１０から気化予混合室１
６内に送り込まれたのち気化した液体燃料ガスと
混合板２８の作用で均質に混合され予混合ガスと
なる。予混合ガスは抵抗板１５、整流素子１８を
通り空間２１内に送られるがここで点火プラグ２
２のスパーク火花によつて点火され整流素子１８
に設けられた多数の小孔を炎口として多数の小火
炎３０を形成し燃焼を行う。この状態を第２図に
示す。この小火炎３０で得られる熱により触媒燃
焼層２０が予熱されるのである。この段階では送
られる空気量、液体燃料の供給量は整流素子１８
の小孔に火炎を形成し得る量少ない量に調整され
ていなくてはならず、空気の場合は吸気口６の外
側に電動で空気流量を調節可能なダンパ（図示せ
ず）を設け、液体燃料の供給量調節には、電磁ポ
ンプ（図示せず）のパルスを制御することで行
う。整流素子１８の小孔で燃焼する小火炎３０の
燃焼後のガス温度は700〜1000℃に達し、これに
よつて触媒燃焼層２０が均一に少なくとも700℃
程度に予熱されると、これを燃焼筒１３外壁に設
けた温度検知素子２５が二次的に検知し、制御回
路（図示せず）の切換を行う。この切換によつて
供給される空気量がまずダンパ（図示せず）の作
用で触媒燃焼層２０での酸化反応を行わし得る量
にまで増加させられる。このとき整流素子１８上
の小火炎３０に対しては空気過剰となり、第３図
に示す如くリフト火炎３１となり最終的には触媒
燃焼層２０に達する。一方、液体燃料の供給量は
上述の空気量を増加した時点から適度のタイムラ
グを設け、リフト火炎３１が消滅した後に定常量
にまで増加するように制御する。以上の操作によ
つて触媒燃焼層２０において無火炎の接触酸化反
応による触媒燃焼を定常状態に至らしめることが
できる。
本実施例においては液体燃料を用いた触媒燃焼
装置を例示して説明したが、ガス燃料等を用いた
燃焼装置においても空気量をコントロールするダ
ンパ等の手段、気体燃料をコントロールするガバ
ナ等の手段を用いることにより簡単に応用でき
る。即ち、気体燃料を用いた場合でも、触媒燃焼
層において均一に反応を行わせるには、予混合ガ
ス流入側で充分な混合および整流を行い均一に触
媒燃焼層に送り込まねばならず、整流素子は必要
不可欠なものとなり、上記実施例と同様な構成と
なる。
装置を例示して説明したが、ガス燃料等を用いた
燃焼装置においても空気量をコントロールするダ
ンパ等の手段、気体燃料をコントロールするガバ
ナ等の手段を用いることにより簡単に応用でき
る。即ち、気体燃料を用いた場合でも、触媒燃焼
層において均一に反応を行わせるには、予混合ガ
ス流入側で充分な混合および整流を行い均一に触
媒燃焼層に送り込まねばならず、整流素子は必要
不可欠なものとなり、上記実施例と同様な構成と
なる。
また上述の実施例ではハニカム形状に成形した
セラミツクスを整流素子１８として用いたが、ス
テンレス等の耐熱金属を格子状に組み合わせたも
のでも十分整流作用と炎口作用を持たせることが
できる。
セラミツクスを整流素子１８として用いたが、ス
テンレス等の耐熱金属を格子状に組み合わせたも
のでも十分整流作用と炎口作用を持たせることが
できる。
以上のように本発明によれば触媒燃焼層に予混
合ガスを均一に供給するために設けた整流素子を
点火始動時に炎孔作用を行なわせることで、パイ
ロツトバーナを不要とし、構成も極めて簡単にし
て大幅なコストダウンを図ることができる。さら
に、整流素子の小孔を炎孔として使用するため、
整流素子全面に均等な出力の小火炎を形成するこ
とができ、パイロツトバーナを用いた場合にみら
れるような、火炎の片寄りによる触媒燃焼層を一
部分だけ加熱して触媒燃焼移行時にCOや炭化水
素等反応未完結による成分等を放出するなどの現
象がおこらず、触媒燃焼層全面を均一に加熱し、
より安定した点火始動を行なうことができる。
合ガスを均一に供給するために設けた整流素子を
点火始動時に炎孔作用を行なわせることで、パイ
ロツトバーナを不要とし、構成も極めて簡単にし
て大幅なコストダウンを図ることができる。さら
に、整流素子の小孔を炎孔として使用するため、
整流素子全面に均等な出力の小火炎を形成するこ
とができ、パイロツトバーナを用いた場合にみら
れるような、火炎の片寄りによる触媒燃焼層を一
部分だけ加熱して触媒燃焼移行時にCOや炭化水
素等反応未完結による成分等を放出するなどの現
象がおこらず、触媒燃焼層全面を均一に加熱し、
より安定した点火始動を行なうことができる。
第１図は本発明の一実施例にかかる触媒燃焼装
置の縦断面図、第２図、第３図は第１図に示した
触媒燃焼装置の要部断面図である。 １３……燃焼筒、１８……整流素子、２０……
触媒燃焼層、２１……空間。
置の縦断面図、第２図、第３図は第１図に示した
触媒燃焼装置の要部断面図である。 １３……燃焼筒、１８……整流素子、２０……
触媒燃焼層、２１……空間。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数個の貫通孔を有する整流素子と、この整
流素子と空間を隔てて設けた触媒燃焼層と、空気
と燃料の予混合ガスを前記整流素子を経て前記触
媒燃焼層に送り込む供給手段と、整流素子と触媒
燃焼層の間の前記空間内で点火を行わせる点火手
段とを備え、前記点火手段の付勢時には前記供給
手段による供給量を少なく、点火後多くする制御
手段を設けた触媒燃焼装置。 ２ 整流素子は、耐熱性金属材料を格子状に組み
合わせて形成したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の触媒燃焼装置。 ３ 整流素子は、耐熱性無機材料をハニカム形状
に成形して形成したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の触媒燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55179751A JPS57104014A (en) | 1980-12-18 | 1980-12-18 | Catalytic combustion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55179751A JPS57104014A (en) | 1980-12-18 | 1980-12-18 | Catalytic combustion device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57104014A JPS57104014A (en) | 1982-06-28 |
| JPS6119882B2 true JPS6119882B2 (ja) | 1986-05-20 |
Family
ID=16071231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55179751A Granted JPS57104014A (en) | 1980-12-18 | 1980-12-18 | Catalytic combustion device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57104014A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288691U (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-13 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59202310A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 触媒燃焼器 |
| JPS62112910A (ja) * | 1985-11-12 | 1987-05-23 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | 触媒燃焼式熱風発生法 |
| JPS63315812A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 液体燃料燃焼装置 |
| DE102006060669B4 (de) * | 2005-12-27 | 2010-09-09 | Lothar Griesser | Katalytische Verdampfung von flüssigen Brennstoffen |
-
1980
- 1980-12-18 JP JP55179751A patent/JPS57104014A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288691U (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57104014A (en) | 1982-06-28 |
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