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JP3860262B2 - Catalytic combustion device - Google Patents

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JP3860262B2
JP3860262B2 JP22988596A JP22988596A JP3860262B2 JP 3860262 B2 JP3860262 B2 JP 3860262B2 JP 22988596 A JP22988596 A JP 22988596A JP 22988596 A JP22988596 A JP 22988596A JP 3860262 B2 JP3860262 B2 JP 3860262B2
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JP
Japan
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catalyst body
main catalyst
flame
catalytic combustion
gas
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正人 保坂
良隆 川崎
晃 前西
基啓 鈴木
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Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体燃料または液体燃料を燃焼する触媒燃焼装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の触媒燃焼装置を図6を参照しながら説明する。ガスタンク1にはプロパン、ブタン等の液化燃料ガスが蓄えられる。ガスタンク1内の燃料ガスはガス流路2を経てガスノズル3から噴出される。ガスノズル3から噴出した燃料ガスは、ガス流の誘引作用により回りの空気を吸引し、混合室4で均一に混合し、燃焼室5に供給される。燃焼室5は内部に触媒体6を有し、触媒体6表面上で混合ガスを燃焼し、燃焼熱を発生する。
【0003】
燃焼室5の混合気入り口の反対側には点火装置7が設けてあり、点火装置7先端のプラグ8からスパークを飛ばすことにより、混合ガスは着火する。触媒体6下流に形成された火炎により触媒体6が加熱され、触媒体6の温度が活性温度に達すると、触媒体6表面で触媒燃焼が始まり、火炎に混合ガスが供給されなくなり、火炎は消滅する。
【0004】
以後、燃焼室5内に供給された混合ガスは、燃焼室5内の触媒体6全体で触媒燃焼を行い、燃焼ガスは排気口9から大気へ排出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の触媒燃焼装置では、以下に述べるような課題があった。
【0006】
触媒はその表面に接触した燃料を完全に燃焼するためには、あらかじめそれぞれ固有の活性化温度以上に触媒温度を高温に維持しておかなければならない。そのため、始動時に火炎により触媒を加熱し、触媒温度を活性温度以上に高めてから、燃料を触媒に供給し、触媒燃焼を開始する方式を採用している。
【0007】
ところが実際には、触媒温度が活性温度に達し、火炎に混合ガスが供給されなくなり、火炎が消滅する時と、触媒全体で触媒燃焼が始まり、触媒が赤熱する間での時にタイムラグがあり、従来の触媒燃焼装置では、このタイムラグが長いという課題があった。
【0008】
そこで、本発明は、上記のような従来の触媒燃焼装置の課題を考慮して、赤熱開始時間が短い触媒燃焼装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するための請求項1記載の本発明は、燃料ガスを噴出させるガスノズルと、ガスノズルから噴出された燃料ガスと空気とを混合して混合ガスにする混合部と、混合ガスを燃焼する内部に主触媒体を有する燃焼室と、燃焼室内の混合ガスに着火することにより、主触媒体の下流部に火炎を形成させる点火装置と、点火装置の下流に設けられた排気口と、前記主触媒体と前記排気口との間に設けられ、金属線材を基体とするとともに前記主触媒体よりも熱容量が小さい補助触媒体とを備えたことを特徴とする触媒燃焼装置。
【0010】
なお、主触媒体壁面と金属線材を基体とする補助触媒体とが熱的に接続された構成にしてもよい。
【0011】
また、主触媒体が内部に連通孔を有し、主触媒体の連通孔の全部または一部を閉塞するように熱伝導体が挿入され、主触媒体壁面と熱伝導体と金属線材を基体とする補助触媒体とが熱的に接続された構成にしてもよい。
【0012】
さらに、排気口と燃焼室との間に設けられた消炎ネットと、主触媒体と消炎ネットとの間に設けられた金属線材を基体とする補助触媒体とを備え、消炎ネットと補助触媒体とが熱的に接続された構成にしてもよい
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態及び本発明に関連する発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0014】
ガスノズル13より燃料ガスが混合室14に供給され、燃料ガスの噴出力に誘引して吸引された空気と燃料ガスが混合室14で混合し、混合ガスを燃焼室15に供給する。燃焼室15の混合気入り口の反対側には点火装置17が設けてあり、始動時に、点火装置17先端のプラグ18からスパークを飛ばすことにより、混合ガスは着火し、主触媒体16下流部に付着した火炎19が形成される。
【0015】
さらに、火炎19基部から主触媒体16に燃焼熱が伝達され、主触媒体16が加熱される。主触媒体16の温度が活性温度に達すると、主触媒体16下流部から触媒燃焼が始まり、火炎19に混合ガスが供給されなくなり、火炎19は消滅する。以後、主触媒体16の上流部に向けて触媒燃焼が広がり、やがて主触媒体16全体で触媒燃焼が行われるようになり、主触媒体16が赤熱する。燃焼室内15で燃焼した燃焼ガスは、排気口20から大気へ排出される。
【0016】
従来の触媒燃焼装置では、始動時に主触媒体16を加熱するための手段は主触媒体16下流部に形成された火炎19のみであった。このために、主触媒体16の加熱が十分に行われているとは言い難く、火炎19が消滅してから主触媒体16が赤熱するまでのタイムラグが長い場合があった。
【0017】
しかし、本発明では主触媒体16と、燃焼室15に設けられた排気口20との間に補助触媒体21が設けられている。このために、主触媒体16下流部に形成された火炎19は火炎19基部からの熱の供給により主触媒体16を加熱することは勿論のこと、火炎燃焼により発生している高温の燃焼ガスにより、または、火炎先端により直接補助触媒体21をも加熱することになる。ここで、補助触媒体21は、エクスパンドメタル等の金属線材を基体とする触媒であるために、主触媒体16と比べると熱容量が非常に小さいために、主触媒体16が活性化温度に達し、主触媒体16下流部に形成された火炎が消滅する時点では、すでに赤熱を開始している。
【0018】
一般に、触媒燃焼においては、輻射効率が高いことが知られている。従って、触媒自身も輻射熱を非常によく吸収する性質を有している。このため、赤熱した補助触媒体21から放射された輻射熱は、主触媒体16で非常によく吸収され、主触媒体16の温度上昇に大きく寄与することになる。従来、火炎19が消滅した以後の主触媒体16の温度上昇は主触媒体自身の触媒燃焼による反応熱だけであったものに対し、本発明では、上記に説明したように、主触媒体自身の触媒燃焼による反応熱に加えて、補助触媒体21からの輻射熱も加わるために、主触媒体16の温度上昇の速度が著しく速くなり、火炎19が消滅してから主触媒体16が赤熱するまでのタイムラグを短縮することができる。
【0019】
また、図2に示すように、主触媒体16の壁面と補助触媒体21とが熱的に接続された構成にしてもよい。図2の(a)図は側面図、(b)図は正面図である。このような構成にすると、主触媒体16を加熱する際、補助触媒体21からの輻射熱に加えて、補助触媒体21から直接熱伝導により主触媒体16に補助触媒体21における燃焼熱が供給されるために、さらに赤熱するまでのタイムラグを短縮することができる。
【0020】
なお、図2において、補助触媒体21の形状は凸状になっているが、円筒状でも、平板状でも同様な効果がある。
【0021】
また、図3に示すように、主触媒体16が内部に連通孔を有し、連通孔の一部あるいは全部を閉塞するように熱伝導体22が挿入され、主触媒体16壁面と補助触媒体21と熱伝導体22とが熱的に接続された構成にしてもよい。このような構成にすると、補助触媒体21からの直接熱伝導による加熱が主触媒体16壁面からに加えて、主触媒体16内部からも行われるために、さらに赤熱するまでのタイムラグを短縮することができる。
【0022】
点火装置17により混合ガスが着火する際、火炎が燃焼室15の下流側へ伝播することがある。このことを防止するために、一般に、触媒燃焼器では図4に示すように、排気口20近傍に金属メッシュやパンティングメタルなどで構成された消炎ネット23が設けられている。伝播した火炎は消炎ネット23を通過される際に、熱を消炎ネット23に奪われるため、火炎が消滅する。一方、着火ミスなどが生じ、始動時に触媒が加熱されず、燃料ガスが触媒に供給されても、触媒燃焼が開始しないことが生じた場合、排気口20にライターなどの火炎を近づけると、排気口近傍に設けた消炎ネット22に火炎が付着することがある。
【0023】
しかし、本実施の形態では、主触媒体16と消炎ネット23との間に金属線材を基体とする補助触媒体24が設けられ、消炎ネット23と補助触媒体24とが熱的に接続された構成になっている。火炎25が消炎ネット23に付着すると、火炎25基部から消炎ネット23を介して熱が補助触媒体24に伝わり、補助触媒体24が活性温度に達し、補助触媒体24が触媒燃焼を開始する。補助触媒体24が触媒燃焼を開始すると、火炎25には混合ガスが供給されなくなり、火炎25は消滅する。一方、触媒燃焼を行っている補助触媒体24からは、輻射熱が放射されており、この輻射熱が主触媒体16を加熱することになる。このため、主触媒体16の温度が上昇し、活性化温度に達し、主触媒体16が触媒燃焼を開始する。したがって、補助触媒体24を設けることにより、たとえ消炎ネット23に火炎が付着しても、その火炎は消滅し、主触媒体16が正常に触媒燃焼を開始することができるという効果も加わる。
(実施の形態2)
本発明に関連する発明の実施の形態である触媒燃焼装置について、図5を参照しながら説明する。ガスタンク31にはプロパン、ブタン等の液化燃料ガスが蓄えられる。ガスタンク31内の燃料ガスはガス流路32を経てガスノズル33から噴出される。ガスタンク31とガスノズル33間にはガス流量調節バルブ(図示せず)を設け、ガスタンク31から供給される燃料ガスの流量をコントロールできるようにしてもよい。ガスノズル33から噴出した燃料ガスは、ガス流の誘引作用により回りの空気を吸引し、混合室34で均一に混合し、燃焼室35に供給される。燃焼室35は内部に主触媒体36を有し、主触媒体36表面上で混合ガスを燃焼し、燃焼熱を発生する。主触媒体36に担持される触媒は白金族金属およびニッケル、コバルト、鉄、マンガン、クロムなどの金属酸化物が用いられるが、特に好ましいものは白金、パラジウム、ロジウム等の白金族金属である。
【0024】
ガスノズル33より燃料ガスが混合室34に供給され、燃料ガスの噴出力に誘引して吸引された空気と燃料ガスが混合室34で混合し、混合ガスを燃焼室35に供給する。燃焼室35の混合気入り口の反対側には点火装置37が設けてあり、点火装置37先端のプラグ38からスパークを飛ばすことにより、混合ガスは着火し、主触媒体36下流部に付着した火炎39が形成される。火炎39基部から主触媒体36に燃焼熱が供給され、主触媒体16が加熱される。主触媒体36の温度が活性温度に達すると、主触媒体36下流部から触媒燃焼が始まり、火炎39に混合ガスが供給されなくなり、火炎39は消滅する。以後、主触媒体36の上流部に向けて触媒燃焼が広がり、やがて主触媒体36全体で触媒燃焼が行われるようになり、主触媒体36が赤熱する。燃焼室内35で燃焼した燃焼ガスは、排気口40から大気へ排出される。
【0025】
従来の触媒燃焼装置では、始動時に主触媒体36は主触媒体36下流部に形成された火炎39より加熱されていた。一方、火炎の安定性は、火炎基部が炎口部に付着している状態に影響を受ける。したがって、火炎基部で触媒燃焼が始まり、火炎基部に安定して混合ガスが供給されなくなると、主触媒体36下流部に形成された火炎39は火炎基部が主触媒体から浮き上がり、火炎39が消滅する。このため、主触媒体36の加熱が十分に行われているとは言い難く、火炎39が消滅してから主触媒体36が赤熱するまでのタイムラグが長い場合があった。
【0026】
しかし、本発明に関連する発明では主触媒体36下流部に、触媒が担持されていない未担持層41を設けている。このような構成にすると、始動時に主触媒体36下流部に形成された火炎39は、火炎基部の部分には触媒が担持されていないため、従来の触媒燃焼装置に比べて、主触媒体36下流部に形成された火炎39の安定性が良なり、火炎が消滅するまでの時間が長くなる。このため、主触媒体36の加熱が十分に行われるようになり、火炎39が消滅してから主触媒体36が赤熱するまでのタイムラグを短縮することができる。
【0027】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明によれば、赤熱開始時間が短い触媒燃焼装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態である触媒燃焼装置の垂直断面図
【図2】本発明の第1の実施形態である触媒体の構成図
【図3】本発明の第1の実施形態である触媒体の他実施例の構成図
【図4】本発明の第1の実施形態である触媒燃焼装置の他実施例の垂直断面図
【図5】 本発明に関連する発明の実施形態である触媒燃焼装置の垂直断面図
【図6】従来の触媒燃焼装置の垂直断面図
【符号の説明】
13、33 ガスノズル
14、34 混合室
15、35 燃焼室
16、36 主触媒体
20、40 排気口
21、24 補助触媒体
22 熱伝導体
23 消炎ネット
41 未担持層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a catalytic combustion apparatus for burning gaseous fuel or liquid fuel.
[0002]
[Prior art]
A conventional catalytic combustion apparatus will be described with reference to FIG. The gas tank 1 stores liquefied fuel gas such as propane and butane. The fuel gas in the gas tank 1 is ejected from the gas nozzle 3 through the gas flow path 2. The fuel gas ejected from the gas nozzle 3 sucks the surrounding air by the gas flow attracting action, is uniformly mixed in the mixing chamber 4, and is supplied to the combustion chamber 5. The combustion chamber 5 has a catalyst body 6 inside, and burns the mixed gas on the surface of the catalyst body 6 to generate combustion heat.
[0003]
An ignition device 7 is provided on the opposite side of the gas mixture inlet of the combustion chamber 5, and the mixed gas is ignited by blowing a spark from the plug 8 at the tip of the ignition device 7. When the catalyst body 6 is heated by the flame formed downstream of the catalyst body 6 and the temperature of the catalyst body 6 reaches the activation temperature, catalytic combustion starts on the surface of the catalyst body 6 and no mixed gas is supplied to the flame. Disappear.
[0004]
Thereafter, the mixed gas supplied into the combustion chamber 5 performs catalytic combustion in the entire catalyst body 6 in the combustion chamber 5, and the combustion gas is discharged from the exhaust port 9 to the atmosphere.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional catalytic combustion apparatus has the following problems.
[0006]
In order to completely burn the fuel in contact with the surface of the catalyst, the catalyst temperature must be maintained at a temperature higher than the specific activation temperature. For this reason, a system is employed in which the catalyst is heated by a flame at the start, the catalyst temperature is raised to the activation temperature or higher, fuel is supplied to the catalyst, and catalytic combustion is started.
[0007]
However, in practice, there is a time lag between when the catalyst temperature reaches the activation temperature, the mixed gas is not supplied to the flame, the flame disappears, and the catalyst combustion starts in the entire catalyst and the catalyst is red hot. However, there is a problem that this time lag is long.
[0008]
Accordingly, the present invention has an object to provide a catalytic combustion apparatus with a short red heat start time in consideration of the problems of the conventional catalytic combustion apparatus as described above.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the present invention according to claim 1 is a gas nozzle that ejects a fuel gas, a mixing unit that mixes the fuel gas ejected from the gas nozzle and air into a mixed gas, and combusts the mixed gas. A combustion chamber having a main catalyst body inside, an ignition device that forms a flame in the downstream portion of the main catalyst body by igniting a mixed gas in the combustion chamber, and an exhaust port provided downstream of the ignition device ; It said main catalyst body and disposed between the exhaust port, the catalytic combustion apparatus being characterized in that a heat capacity is small auxiliary catalytic body than the main catalyst with a base of metal wire.
[0010]
The main catalyst body wall surface and the auxiliary catalyst body based on the metal wire may be thermally connected.
[0011]
Further, the main catalyst body has a communication hole inside, and a heat conductor is inserted so as to close all or part of the communication hole of the main catalyst body, and the main catalyst body wall surface, the heat conductor and the metal wire are made into a base. The auxiliary catalyst body may be thermally connected.
[0012]
And a flame extinguishing net provided between the exhaust port and the combustion chamber, and an auxiliary catalyst body based on a metal wire provided between the main catalyst body and the flame extinguishing net. And may be configured to be thermally connected .
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention and embodiments related to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0014]
The fuel gas is supplied from the gas nozzle 13 to the mixing chamber 14, and the air and fuel gas attracted by the fuel gas jet output are mixed in the mixing chamber 14, and the mixed gas is supplied to the combustion chamber 15. An ignition device 17 is provided on the side of the combustion chamber 15 opposite to the air-fuel mixture inlet, and the gas mixture is ignited by blowing a spark from the plug 18 at the tip of the ignition device 17 at the time of start-up. An attached flame 19 is formed.
[0015]
Further, combustion heat is transmitted from the flame 19 base to the main catalyst body 16, and the main catalyst body 16 is heated. When the temperature of the main catalyst body 16 reaches the activation temperature, catalytic combustion starts from the downstream portion of the main catalyst body 16, the mixed gas is not supplied to the flame 19, and the flame 19 disappears. Thereafter, the catalytic combustion spreads toward the upstream portion of the main catalyst body 16, and eventually the entire main catalyst body 16 undergoes catalytic combustion, and the main catalyst body 16 becomes red hot. The combustion gas burned in the combustion chamber 15 is discharged from the exhaust port 20 to the atmosphere.
[0016]
In the conventional catalytic combustion apparatus, the means for heating the main catalyst body 16 at the time of starting is only the flame 19 formed in the downstream portion of the main catalyst body 16. For this reason, it cannot be said that the main catalyst body 16 is sufficiently heated, and the time lag from when the flame 19 disappears until the main catalyst body 16 becomes red hot may be long.
[0017]
However, in the present invention, the auxiliary catalyst body 21 is provided between the main catalyst body 16 and the exhaust port 20 provided in the combustion chamber 15. For this purpose, the flame 19 formed in the downstream portion of the main catalyst body 16 heats the main catalyst body 16 by supplying heat from the base of the flame 19, as well as high-temperature combustion gas generated by flame combustion. Or the auxiliary catalyst body 21 is also directly heated by the flame tip. Here, since the auxiliary catalyst body 21 is a catalyst based on a metal wire such as expanded metal, the heat capacity is very small compared to the main catalyst body 16, so that the main catalyst body 16 reaches the activation temperature. When the flame formed in the downstream portion of the main catalyst body 16 disappears, red heat has already started.
[0018]
In general, it is known that radiation efficiency is high in catalytic combustion. Therefore, the catalyst itself has a property of absorbing radiant heat very well. For this reason, the radiant heat radiated from the red-heated auxiliary catalyst body 21 is absorbed very well by the main catalyst body 16 and greatly contributes to the temperature increase of the main catalyst body 16. Conventionally, the temperature rise of the main catalyst body 16 after the extinction of the flame 19 was only the heat of reaction due to the catalytic combustion of the main catalyst body itself, whereas in the present invention, as explained above, the main catalyst body itself Since the radiant heat from the auxiliary catalyst body 21 is added in addition to the reaction heat due to the catalytic combustion, the temperature rise rate of the main catalyst body 16 is remarkably increased, and the main catalyst body 16 becomes red hot after the flame 19 is extinguished. Time lag can be shortened.
[0019]
Further, as shown in FIG. 2, the wall surface of the main catalyst body 16 and the auxiliary catalyst body 21 may be thermally connected. 2A is a side view, and FIG. 2B is a front view. With such a configuration, when the main catalyst body 16 is heated, in addition to the radiant heat from the auxiliary catalyst body 21, combustion heat in the auxiliary catalyst body 21 is supplied to the main catalyst body 16 by direct heat conduction from the auxiliary catalyst body 21. Therefore, the time lag until red hot is further reduced.
[0020]
In FIG. 2, the shape of the auxiliary catalyst body 21 is convex, but the same effect can be obtained in a cylindrical shape or a flat plate shape.
[0021]
Further, as shown in FIG. 3, the main catalyst body 16 has a communication hole inside, and a heat conductor 22 is inserted so as to close part or all of the communication hole, so that the wall surface of the main catalyst body 16 and the auxiliary contact The medium 21 and the heat conductor 22 may be configured to be thermally connected. With such a configuration, the heating by direct heat conduction from the auxiliary catalyst body 21 is performed not only from the wall surface of the main catalyst body 16 but also from the inside of the main catalyst body 16, thereby further reducing the time lag until red hot. be able to.
[0022]
When the mixed gas is ignited by the ignition device 17, the flame may propagate to the downstream side of the combustion chamber 15. In order to prevent this, in general, in the catalytic combustor, as shown in FIG. 4, a fire extinguishing net 23 made of a metal mesh, a punting metal, or the like is provided in the vicinity of the exhaust port 20. When the propagated flame passes through the extinguishing net 23, the flame is extinguished because the heat is taken away by the extinguishing net 23. On the other hand, if an ignition mistake occurs and the catalyst is not heated at the time of start-up and the fuel combustion is not started even if the fuel gas is supplied to the catalyst, if a flame such as a lighter is brought close to the exhaust port 20, A flame may adhere to the flame extinguishing net 22 provided in the vicinity of the mouth.
[0023]
However, in the present embodiment, an auxiliary catalyst body 24 based on a metal wire is provided between the main catalyst body 16 and the flame extinguishing net 23, and the flame extinguishing net 23 and the auxiliary catalyst body 24 are thermally connected. It is configured. When the flame 25 adheres to the extinguishing net 23, heat is transmitted from the base of the flame 25 through the extinguishing net 23 to the auxiliary catalyst body 24, the auxiliary catalyst body 24 reaches the activation temperature, and the auxiliary catalyst body 24 starts catalytic combustion. When the auxiliary catalyst body 24 starts catalytic combustion, the mixed gas is not supplied to the flame 25, and the flame 25 disappears. On the other hand, radiant heat is radiated from the auxiliary catalyst body 24 performing catalytic combustion, and this radiant heat heats the main catalyst body 16. For this reason, the temperature of the main catalyst body 16 rises, reaches the activation temperature, and the main catalyst body 16 starts catalytic combustion. Therefore, by providing the auxiliary catalyst body 24, even if a flame adheres to the extinguishing net 23, the flame is extinguished, and the effect that the main catalyst body 16 can normally start catalytic combustion is also added.
(Embodiment 2)
A catalytic combustion apparatus according to an embodiment of the invention related to the present invention will be described with reference to FIG. The gas tank 31 stores liquefied fuel gas such as propane and butane. The fuel gas in the gas tank 31 is ejected from the gas nozzle 33 through the gas flow path 32. A gas flow rate adjusting valve (not shown) may be provided between the gas tank 31 and the gas nozzle 33 so that the flow rate of the fuel gas supplied from the gas tank 31 can be controlled. The fuel gas ejected from the gas nozzle 33 sucks in the surrounding air by the gas flow attracting action, is uniformly mixed in the mixing chamber 34, and is supplied to the combustion chamber 35. The combustion chamber 35 has a main catalyst body 36 inside, and burns the mixed gas on the surface of the main catalyst body 36 to generate combustion heat. As the catalyst supported on the main catalyst body 36, platinum group metals and metal oxides such as nickel, cobalt, iron, manganese, and chromium are used. Particularly preferred are platinum group metals such as platinum, palladium, and rhodium.
[0024]
The fuel gas is supplied from the gas nozzle 33 to the mixing chamber 34, the air attracted by the fuel gas jet output and the fuel gas are mixed in the mixing chamber 34, and the mixed gas is supplied to the combustion chamber 35. An ignition device 37 is provided on the opposite side of the mixture gas inlet of the combustion chamber 35, and the mixed gas is ignited by blowing a spark from the plug 38 at the tip of the ignition device 37, and a flame attached to the downstream portion of the main catalyst body 36. 39 is formed. Combustion heat is supplied to the main catalyst body 36 from the flame 39 base, and the main catalyst body 16 is heated. When the temperature of the main catalyst body 36 reaches the activation temperature, catalytic combustion starts from the downstream portion of the main catalyst body 36, the mixed gas is not supplied to the flame 39, and the flame 39 disappears. Thereafter, the catalytic combustion spreads toward the upstream portion of the main catalyst body 36, and eventually the catalytic combustion is carried out in the entire main catalyst body 36, and the main catalyst body 36 becomes red hot. The combustion gas burned in the combustion chamber 35 is discharged from the exhaust port 40 to the atmosphere.
[0025]
In the conventional catalytic combustion apparatus, the main catalyst body 36 is heated from the flame 39 formed in the downstream part of the main catalyst body 36 at the time of starting. On the other hand, the stability of the flame is affected by the state in which the flame base is attached to the flame opening. Therefore, when catalytic combustion starts at the flame base and the mixed gas is not stably supplied to the flame base, the flame 39 formed in the downstream portion of the main catalyst body 36 floats up from the main catalyst body, and the flame 39 disappears. To do. For this reason, it cannot be said that the main catalyst body 36 is sufficiently heated, and the time lag from when the flame 39 disappears until the main catalyst body 36 becomes red hot may be long.
[0026]
However, in the invention related to the present invention , the unsupported layer 41 on which the catalyst is not supported is provided downstream of the main catalyst body 36. With such a configuration, the flame 39 formed in the downstream portion of the main catalyst body 36 at the time of start-up does not carry a catalyst on the flame base portion, so that the main catalyst body 36 is compared with the conventional catalytic combustion apparatus. The stability of the flame 39 formed in the downstream portion is improved, and the time until the flame disappears becomes longer. For this reason, the main catalyst body 36 is sufficiently heated, and the time lag from when the flame 39 disappears until the main catalyst body 36 becomes red hot can be shortened.
[0027]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, a catalytic combustion apparatus having a short red heat start time can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical sectional view of a catalytic combustion apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a catalyst body according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a vertical sectional view of another example of the catalytic combustion apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is an embodiment of the invention related to the present invention. Fig. 6 is a vertical sectional view of a conventional catalytic combustion apparatus. Fig. 6 is a vertical sectional view of a conventional catalytic combustion apparatus.
13, 33 Gas nozzle 14, 34 Mixing chamber 15, 35 Combustion chamber 16, 36 Main catalyst body 20, 40 Exhaust port 21, 24 Auxiliary catalyst body 22 Thermal conductor 23 Flame extinguishing net 41 Unsupported layer

Claims (5)

燃料ガスを噴出させるガスノズルと、
前記ガスノズルから噴出された燃料ガスと空気とを混合して混合ガスにする混合部と、
前記混合ガスを燃焼する、内部に主触媒体を有する燃焼室と、
前記燃焼室内の混合ガスに着火することにより、前記主触媒体の下流部に火炎を形成させる点火装置と、
前記点火装置の下流に設けられた排気口と、
前記主触媒体と前記排気口との間に設けられ、金属線材を基体とするとともに前記主触媒体よりも熱容量が小さい補助触媒体と、
を備えたことを特徴とする触媒燃焼装置。
A gas nozzle for ejecting fuel gas;
A mixing unit that mixes the fuel gas ejected from the gas nozzle and air into a mixed gas;
A combustion chamber for combusting the mixed gas and having a main catalyst body therein;
An ignition device that forms a flame in the downstream portion of the main catalyst body by igniting the mixed gas in the combustion chamber;
An exhaust port provided downstream of the ignition device ;
An auxiliary catalyst body provided between the main catalyst body and the exhaust port, having a metal wire as a base and having a smaller heat capacity than the main catalyst body ;
Catalytic combustion apparatus comprising the.
前記補助触媒体は、前記火炎が消滅する前に赤熱温度に達し、輻射熱により前記主触媒体の温度を上昇させることを特徴とする、請求項1に記載の触媒燃焼装置。2. The catalytic combustion apparatus according to claim 1, wherein the auxiliary catalyst body reaches a red hot temperature before the flame is extinguished and raises the temperature of the main catalyst body by radiant heat. 3. 前記主触媒体の壁面と前記金属線材を基体とする補助触媒体とが、熱的に接続されたことを特徴とする請求項1または2に記載の触媒燃焼装置。 The main catalyst body wall and the metal wire of the auxiliary catalyst to the substrate, the catalytic combustion apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it is thermally connected. 前記主触媒体が内部に連通孔を有し、前記主触媒体の連通孔の全部または一部を閉塞するように熱伝導体が挿入され、前記主触媒体の壁面と前記熱伝導体と前記金属線材を基体とする補助触媒体とが熱的に接続されたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の触媒燃焼装置。 The main catalyst body has a communication hole therein, and a heat conductor is inserted so as to close all or part of the communication hole of the main catalyst body, and the wall surface of the main catalyst body, the heat conductor, and the The catalytic combustion apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an auxiliary catalyst body having a metal wire as a base is thermally connected. 前記排気口と前記燃焼室との間に消炎ネットが設けられ、前記補助触媒体が、前記主触媒体と前記消炎ネットとの間に設けられ、前記消炎ネットと前記補助触媒体とが熱的に接続されたことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の触媒燃焼装置。Flameproof net is provided between the combustion chamber and the exhaust port, said auxiliary catalyst is, the main catalyst and the disposed between the flameproof net, said auxiliary catalyst and the thermal and the flameproof net The catalytic combustion apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the catalytic combustion apparatus is connected to.
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