JPS5864412A - 触媒燃焼装置 - Google Patents
触媒燃焼装置Info
- Publication number
- JPS5864412A JPS5864412A JP16325881A JP16325881A JPS5864412A JP S5864412 A JPS5864412 A JP S5864412A JP 16325881 A JP16325881 A JP 16325881A JP 16325881 A JP16325881 A JP 16325881A JP S5864412 A JPS5864412 A JP S5864412A
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- JP
- Japan
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- catalytic combustion
- layer
- temperature
- combustion layer
- combustion
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
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】
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燃焼層に供給
し、触媒酸化反応をおこさせる装置であって、装置起動
時に触媒酸化反応を維持するのに充分な温度に達したこ
とを検知するとともに、定常の触媒燃焼下においては触
媒燃焼層の温度をモニタしており、吹き飛びを生じた場
合にはその異常を検知する検知手段に関するものである
。
料と空気を予混合させた予混合ガスを触媒燃焼層に供給
し、触媒酸化反応をおこさせる装置であって、装置起動
時に触媒酸化反応を維持するのに充分な温度に達したこ
とを検知するとともに、定常の触媒燃焼下においては触
媒燃焼層の温度をモニタしており、吹き飛びを生じた場
合にはその異常を検知する検知手段に関するものである
。
従来、タービンやボイラに応、剛化を図っている触媒燃
焼装置では、定常時に燃料を供給するメインノズルの他
にパイロットバーナを設け、このパイロットバーナを一
定時間燃焼させて触媒燃焼層を予熱するものであり、予
熱不足により鍮媒燃暁層で燃料が完全に酸化されず、−
着化炭素や未燃成分を排出する場合があった。さらに、
触媒活性の劣化や供給空気量や燃料供給量が異常に変化
した場合など、吹飛びや過熱などの異常状態を生じてい
た。本発明はこれらの点に鑑み、触媒燃焼層装着部分の
燃焼筒外壁に温度検知素子を取付け、触媒燃焼層の温度
を間接的に測定することで予熱完了や吹飛び、異常過熱
などを検知するものである。
焼装置では、定常時に燃料を供給するメインノズルの他
にパイロットバーナを設け、このパイロットバーナを一
定時間燃焼させて触媒燃焼層を予熱するものであり、予
熱不足により鍮媒燃暁層で燃料が完全に酸化されず、−
着化炭素や未燃成分を排出する場合があった。さらに、
触媒活性の劣化や供給空気量や燃料供給量が異常に変化
した場合など、吹飛びや過熱などの異常状態を生じてい
た。本発明はこれらの点に鑑み、触媒燃焼層装着部分の
燃焼筒外壁に温度検知素子を取付け、触媒燃焼層の温度
を間接的に測定することで予熱完了や吹飛び、異常過熱
などを検知するものである。
以下に、液体燃料の気化予混合ブロックとしてロータリ
気化方式を採用した触媒燃焼層装置を一実施例として第
１図に示し、その構成を述べる。
気化方式を採用した触媒燃焼層装置を一実施例として第
１図に示し、その構成を述べる。
１は有底円筒状のファンケースで、底部には吸気導入口
２が開口しており、外方に金具３によりファンケース１
底部にモータ４を固定し、モータ４のシャフト５はファ
ンケース１の中心線に沿って吸気導入口２からファンケ
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によって覆われている。シャフト５に
はファン８が、またファンケース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。
２が開口しており、外方に金具３によりファンケース１
底部にモータ４を固定し、モータ４のシャフト５はファ
ンケース１の中心線に沿って吸気導入口２からファンケ
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によって覆われている。シャフト５に
はファン８が、またファンケース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、ファンケース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、ファンケース１外方に向は
バンキング１２を介して燃焼筒１３が装着されている。
する固定板１１が嵌合され、ファンケース１外方に向は
バンキング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１
５と固定板１１に囲まれる空間を気化予混合室１６とし
ている。さらに燃焼筒１３内の抵抗板１５にはスペーサ
１７を介して整流作用を行なう、ハニカム成形体である
整流素子１８、保持金具１９、触媒燃焼層２゜が順次装
着されており、これらに囲まれる空間２１には燃焼筒１
３、保持金具１９を貫通して点火プラグ２２が空間２１
内に臨むよ′う固定されている。
が埋設され、金網あるいはパンチングメタルの抵抗板１
５と固定板１１に囲まれる空間を気化予混合室１６とし
ている。さらに燃焼筒１３内の抵抗板１５にはスペーサ
１７を介して整流作用を行なう、ハニカム成形体である
整流素子１８、保持金具１９、触媒燃焼層２゜が順次装
着されており、これらに囲まれる空間２１には燃焼筒１
３、保持金具１９を貫通して点火プラグ２２が空間２１
内に臨むよ′う固定されている。
触媒燃焼層２ｏは白金族金嘱やｉ異金属酸化物等を担持
させたアルミナ、コーディエライト、ムラしている。２
３は押え金具で触媒燃焼層２ｏを・燃焼筒１３内に用定
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２ｏ挿入部外壁
には本発明に係る〆都度検知素子２５を取付けである。
させたアルミナ、コーディエライト、ムラしている。２
３は押え金具で触媒燃焼層２ｏを・燃焼筒１３内に用定
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２ｏ挿入部外壁
には本発明に係る〆都度検知素子２５を取付けである。
一方、ファンケース１を貫通して送気孔１０から気化予
混合室１６内に臨んだシャフト５先端にはモータ４側よ
り、シャフト５先端に向けて径が大きくなる円垂台形状
のコーン２６、回転板２７、周端に攪拌用小羽２５上方
に開口するように設置しである。
混合室１６内に臨んだシャフト５先端にはモータ４側よ
り、シャフト５先端に向けて径が大きくなる円垂台形状
のコーン２６、回転板２７、周端に攪拌用小羽２５上方
に開口するように設置しである。
上記構成における動作を説明する。
ヒータ１４に通電されて気化予混合室１６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
通電されて空気、液体燃料の供給を開始する。液体燃料
は給油管２９て回転していケ るツー２６上に送られ、コーン２６のテーパに沿って流
れ回転板２７に達するとその回転力で円周５ 。
の温度に達するとモータ４、電磁ポンプ（図示せず）に
通電されて空気、液体燃料の供給を開始する。液体燃料
は給油管２９て回転していケ るツー２６上に送られ、コーン２６のテーパに沿って流
れ回転板２７に達するとその回転力で円周５ 。
方向に飛散され、定温状態に達している気化予混合室１
６壁に接触して気化する。他方、ファン８によって空気
は吸気口６から空気導入口２を経て吸引され、送気口１
ｏから気化予混合室１６内に送り込まれたのち気化した
液体燃料ガスと混合板２８０作用で均質に混合され予混
合ガスとなる。
６壁に接触して気化する。他方、ファン８によって空気
は吸気口６から空気導入口２を経て吸引され、送気口１
ｏから気化予混合室１６内に送り込まれたのち気化した
液体燃料ガスと混合板２８０作用で均質に混合され予混
合ガスとなる。
予混合ガスはキ１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２２のスパーク火花に
よっ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３ｏを形成し燃焼を行なう。こ
の状態を＠２図に示す。
内に送られるがここで点火プラグ２２のスパーク火花に
よっ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３ｏを形成し燃焼を行なう。こ
の状態を＠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２゜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可能である。整流
素子１８の小孔で燃焼する小火炎３ｏの燃煉後のガス温
度は７００〜１ｏＯｏＣに達し、これによって触媒燃焼
層２０が少なくとも７００Ｃ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２６が二次的に
検知し、制御回路（図示せず）の切換を行なう。この切
換によっ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での酸化反応を行なわし得る量
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に達した
のち消滅する。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はリフト火炎
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。以上の操作によって触媒燃焼層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。
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可能である。整流
素子１８の小孔で燃焼する小火炎３ｏの燃煉後のガス温
度は７００〜１ｏＯｏＣに達し、これによって触媒燃焼
層２０が少なくとも７００Ｃ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２６が二次的に
検知し、制御回路（図示せず）の切換を行なう。この切
換によっ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での酸化反応を行なわし得る量
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に達した
のち消滅する。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はリフト火炎
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。以上の操作によって触媒燃焼層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。
また、定常の触媒燃焼へ移行した後で下記のよ、うな異
常が生じると触媒燃焼層２ｏの温度が変化する。
常が生じると触媒燃焼層２ｏの温度が変化する。
１ 触媒燃焼層２ｏの活性が劣化した場合には、触媒燃
焼層２０での酸化反応量が減少し、その結果Ｃｏや未燃
焼成分を排気する吹飛び現象を生じ、触媒燃焼層２ｏの
温度は低下する。
焼層２０での酸化反応量が減少し、その結果Ｃｏや未燃
焼成分を排気する吹飛び現象を生じ、触媒燃焼層２ｏの
温度は低下する。
２ 空気量が許容変動幅以上に増加した場合には余分の
空気を加熱しなくては々らず、そのため温度の低下を引
起すとともに吹飛びを生じる。
空気を加熱しなくては々らず、そのため温度の低下を引
起すとともに吹飛びを生じる。
３ 空気量が逆に著しく減少すると触媒燃焼層２０を通
過する速度が遅くなシ、触媒燃焼層２゜の整流板１８側
での反応量が増加し、また加熱する空気量も少ないため
触媒燃焼層２０の温度は上昇し、バックや触媒の劣化を
促進する。
過する速度が遅くなシ、触媒燃焼層２゜の整流板１８側
での反応量が増加し、また加熱する空気量も少ないため
触媒燃焼層２０の温度は上昇し、バックや触媒の劣化を
促進する。
４ 燃料供給量が許容変動幅以上に増加すると、触媒燃
焼層２ｏでの発熱量の増加によシ触媒燃焼層２ｏの温度
は上昇し、熱雰囲気下の反応量増加も加わシ、加速度的
に触媒燃焼層２ｏの温度を上昇させる。その結果、バン
ク、すなわち、第２図に示した様な火炎燃焼を引起した
シ、触媒活性の劣化、触媒担体の溶融をまねくものであ
る。
焼層２ｏでの発熱量の増加によシ触媒燃焼層２ｏの温度
は上昇し、熱雰囲気下の反応量増加も加わシ、加速度的
に触媒燃焼層２ｏの温度を上昇させる。その結果、バン
ク、すなわち、第２図に示した様な火炎燃焼を引起した
シ、触媒活性の劣化、触媒担体の溶融をまねくものであ
る。
６ 燃料供給量が逆に減少すると発熱量が減少するため
、充分に触媒の活性が生かせずに吹飛びを生じる。即ち
、相対的に２と同様の結果となる。
、充分に触媒の活性が生かせずに吹飛びを生じる。即ち
、相対的に２と同様の結果となる。
このように、点火における触媒燃焼層２ｏの予熱状態や
、定常燃焼時の触媒燃焼層２０の状態を把握する上で、
触媒燃焼層２ｏの温度をモニタすることは装置の構成上
、また安全上極めて有効な手段である。触媒燃焼層２ｏ
の温度を直接測定するのが最も良いが、高温度（７ｏＯ
〜１５００Ｃ）であシ、また、触媒燃焼層２ｏを構成す
るハニカム体の小孔内に挿入する必要がある。また、酸
化雰囲気に耐えるものでなくてはならない等の条件から
直接測定は困難である。そこで本発明では触媒燃焼層を
固定しである燃焼筒外壁に温度検知素子を取付け、触媒
燃焼層の温度を間接的にモニタするようにしたものであ
る。温度検知素子が燃焼筒外壁に取付けられているため
、異常温度変化に対し士数秒ないし１分程度の遅れが出
るものの上述した異常現象に対しては充分の感応性を有
している。１だ、温度検知素子も耐高温性を特に要求さ
れず、例えばに熱電対、さらには液体封入型のサーモス
タット等を使うことも可能である。本実施例では、触媒
燃焼層温度が最高点で約１１００Ｃのとき温度検知素子
（Ｋ熱電対）は約３５０Ｃを示していた。
、定常燃焼時の触媒燃焼層２０の状態を把握する上で、
触媒燃焼層２ｏの温度をモニタすることは装置の構成上
、また安全上極めて有効な手段である。触媒燃焼層２ｏ
の温度を直接測定するのが最も良いが、高温度（７ｏＯ
〜１５００Ｃ）であシ、また、触媒燃焼層２ｏを構成す
るハニカム体の小孔内に挿入する必要がある。また、酸
化雰囲気に耐えるものでなくてはならない等の条件から
直接測定は困難である。そこで本発明では触媒燃焼層を
固定しである燃焼筒外壁に温度検知素子を取付け、触媒
燃焼層の温度を間接的にモニタするようにしたものであ
る。温度検知素子が燃焼筒外壁に取付けられているため
、異常温度変化に対し士数秒ないし１分程度の遅れが出
るものの上述した異常現象に対しては充分の感応性を有
している。１だ、温度検知素子も耐高温性を特に要求さ
れず、例えばに熱電対、さらには液体封入型のサーモス
タット等を使うことも可能である。本実施例では、触媒
燃焼層温度が最高点で約１１００Ｃのとき温度検知素子
（Ｋ熱電対）は約３５０Ｃを示していた。
本発明は、触媒燃焼層固定部分の燃焼筒外壁に温度検知
素子を設け、その異常温度変化等を検知して、吹飛びや
バック等の異常を引起した場合には触媒燃焼を停止させ
るなどの安全策を構じることができ、また触媒燃焼層の
予熱完了をも検知し得るなど優れた性能を発揮するもの
である。
素子を設け、その異常温度変化等を検知して、吹飛びや
バック等の異常を引起した場合には触媒燃焼を停止させ
るなどの安全策を構じることができ、また触媒燃焼層の
予熱完了をも検知し得るなど優れた性能を発揮するもの
である。
本実施例では液体燃料を用いた触媒燃焼装置を示したが
、ガス燃料を用いてもよく、この場合でも適度の空燃比
を有した予混合ガスとして燃焼筒に供給すれば良いもの
である。
、ガス燃料を用いてもよく、この場合でも適度の空燃比
を有した予混合ガスとして燃焼筒に供給すれば良いもの
である。
第１図は本発明の一実施例で液体燃料の触媒燃焼装置の
縦断面図、第２図は、第１図に示した触媒燃焼装置の要
部であって触媒燃焼層予熱時あるいはバックの状態を示
した図、第３図は、第１図の要部であって、触媒燃焼へ
の移行途中を示す状態図である。 １３・・・・・・燃焼筒、２ｏ・・・・・・触媒燃焼層
、２６・・・・・・温度検知素子。
縦断面図、第２図は、第１図に示した触媒燃焼装置の要
部であって触媒燃焼層予熱時あるいはバックの状態を示
した図、第３図は、第１図の要部であって、触媒燃焼へ
の移行途中を示す状態図である。 １３・・・・・・燃焼筒、２ｏ・・・・・・触媒燃焼層
、２６・・・・・・温度検知素子。
Claims (1)
- ガス状燃料と空気の予混合ガスを供給する手段と、触媒
燃焼層を装着した燃焼筒とを備え、前記予混合ガスを燃
焼筒内の触媒燃焼層に導入して予混合ガスを触媒酸化反
応によって燃焼させる構成とし、触媒燃焼層部分の燃焼
筒外壁に温度検知素子を取付けた触媒燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16325881A JPS5864412A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 触媒燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16325881A JPS5864412A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 触媒燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864412A true JPS5864412A (ja) | 1983-04-16 |
Family
ID=15770372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16325881A Pending JPS5864412A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 触媒燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864412A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1058055A1 (en) * | 1998-12-18 | 2000-12-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Catalyst combustion device |
| JP2012220089A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Corona Corp | 燃焼装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52109476A (en) * | 1976-03-11 | 1977-09-13 | Ngk Spark Plug Co | Deodorization apparatus |
| JPS5319555B2 (ja) * | 1971-12-24 | 1978-06-21 | ||
| JPS5630514A (en) * | 1979-08-20 | 1981-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid fuel combusting apparatus |
-
1981
- 1981-10-13 JP JP16325881A patent/JPS5864412A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5319555B2 (ja) * | 1971-12-24 | 1978-06-21 | ||
| JPS52109476A (en) * | 1976-03-11 | 1977-09-13 | Ngk Spark Plug Co | Deodorization apparatus |
| JPS5630514A (en) * | 1979-08-20 | 1981-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid fuel combusting apparatus |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1058055A1 (en) * | 1998-12-18 | 2000-12-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Catalyst combustion device |
| EP1058055A4 (en) * | 1998-12-18 | 2005-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | CATALYTIC COMBUSTION SYSTEM |
| JP2012220089A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Corona Corp | 燃焼装置 |
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