JPS61246512A - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
- Publication number
- JPS61246512A JPS61246512A JP60085707A JP8570785A JPS61246512A JP S61246512 A JPS61246512 A JP S61246512A JP 60085707 A JP60085707 A JP 60085707A JP 8570785 A JP8570785 A JP 8570785A JP S61246512 A JPS61246512 A JP S61246512A
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- JP
- Japan
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- catalyst body
- catalyst
- combustion
- temperature
- heat
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
- F23D14/78—Cooling burner parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/12—Radiant burners
- F23D14/18—Radiant burners using catalysis for flameless combustion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Gas 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】
産業上の利用分野
本発明は液体または気体燃料を用いて燃焼させる装置に
関するもので、暖房、乾燥、給湯等の加熱熱源として用
いられる。
関するもので、暖房、乾燥、給湯等の加熱熱源として用
いられる。
従来の技術
従来の触媒燃焼装置を第３図に示す。第３図で１は触媒
体で多数の燃焼孔２を有する。予混合パイプ３よシ燃料
ガスと空気の混合気は予混合気室４へ入り、前記の燃焼
孔２で燃焼する。燃焼反応によって触媒体１は高温とな
シ、その熱は外周に設けられたガラス５ｆ：通じて放射
されている。また触媒体１の下流には排気ガスが排出さ
れている。
体で多数の燃焼孔２を有する。予混合パイプ３よシ燃料
ガスと空気の混合気は予混合気室４へ入り、前記の燃焼
孔２で燃焼する。燃焼反応によって触媒体１は高温とな
シ、その熱は外周に設けられたガラス５ｆ：通じて放射
されている。また触媒体１の下流には排気ガスが排出さ
れている。
また触媒体１の上流には予熱着火用ヒータ６が設けられ
ている。
ている。
発明が解決しようとする問題点
しかし、このような構成のものでは、高負荷燃焼に困Ｍ
をもたらす欠点があった。その理由を以下に述べる。限
られた面積の触媒体１で多量の燃料ガスを燃焼させると
、前記触媒体１は燃焼量に応じて高温化していく。この
高温化することにより、■、触媒が寿命的に劣化する。
をもたらす欠点があった。その理由を以下に述べる。限
られた面積の触媒体１で多量の燃料ガスを燃焼させると
、前記触媒体１は燃焼量に応じて高温化していく。この
高温化することにより、■、触媒が寿命的に劣化する。
■、予混合気室３の予混合ガスを発火させる。という２
つの問題が生じるもので、このため単位面積あたシの燃
焼量に限界があり友。このような問題を防ぐために、ガ
ラス６ｆ、薄く、かつ熱透過性の良い材料を用いて触媒
体１の高温化を防止する、あるいは、触媒体１に白金族
系の触［−全担持させて、予混合ガスの発火を抑制する
等の手段が従来は講じられていた。
つの問題が生じるもので、このため単位面積あたシの燃
焼量に限界があり友。このような問題を防ぐために、ガ
ラス６ｆ、薄く、かつ熱透過性の良い材料を用いて触媒
体１の高温化を防止する、あるいは、触媒体１に白金族
系の触［−全担持させて、予混合ガスの発火を抑制する
等の手段が従来は講じられていた。
本発明はさらにこのような問題点を抜本的に解決し、単
位面積当りの燃焼量を増加せしめ、よりコンパクトな触
媒体で高負荷燃焼を可能とするものである。
位面積当りの燃焼量を増加せしめ、よりコンパクトな触
媒体で高負荷燃焼を可能とするものである。
問題点を解決する几めの手段
そして上記問題点を解決する本発明の技術的手段は、上
記の触媒体の内部と外周の少なくとも一方に冷却用経路
を設けるものである。
記の触媒体の内部と外周の少なくとも一方に冷却用経路
を設けるものである。
作用
この技術的手段による作用は次のようになる。
すなわち、触媒体の外周を冷却する流体によって、触媒
体は外周よシ冷却され、内部を通過する流体によって内
部よシ低温化する。そして全体的に触媒が低温となるた
めに、前述のような、触媒の寿命劣化９発火が生じにく
くなる。むろん低温になシすぎれば触媒が不活性となシ
ネ完全燃焼するため、冷却用流体の量は所定の温度を保
つべく設定されているものである。
体は外周よシ冷却され、内部を通過する流体によって内
部よシ低温化する。そして全体的に触媒が低温となるた
めに、前述のような、触媒の寿命劣化９発火が生じにく
くなる。むろん低温になシすぎれば触媒が不活性となシ
ネ完全燃焼するため、冷却用流体の量は所定の温度を保
つべく設定されているものである。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図とともに説明する。６
は触媒体で、耐熱材料、アルミナ、シリカ、カルシア等
の素材を用いている。そして触媒体１には多数の燃焼孔
７が設けられている。予混合パイプ８の上流には空気お
よび燃料ガスの供給部（図示せず）が設けられている。
は触媒体で、耐熱材料、アルミナ、シリカ、カルシア等
の素材を用いている。そして触媒体１には多数の燃焼孔
７が設けられている。予混合パイプ８の上流には空気お
よび燃料ガスの供給部（図示せず）が設けられている。
そして、予混合パイプ８より予混合気室９へ入った混合
ガスは触媒体６０表面に担持した白金族系の触媒によっ
て燃焼する。また、このような触媒の反応を十分に行う
ため触媒体６はヒータ１０によって予じめ所定の温度に
加熱されているものである。前記触このような構成にお
いて、本発明では冷却用の送風機１３、この送風機１３
の吐出口に次にのべる外部冷却路を介して一端を連通し
、他端は触媒体６ｔ−貫通する鉄またはステンレス等で
筒状に形成した内部冷却経路１４、および内壁１２の外
周を冷却するように内壁１２を包囲し、一部分を送風機
１３の吐出口に接続したガラス等の壁で形成した外部冷
却経路１５を設けている。この２つの冷却経路の有する
作用を以下に述べる。
ガスは触媒体６０表面に担持した白金族系の触媒によっ
て燃焼する。また、このような触媒の反応を十分に行う
ため触媒体６はヒータ１０によって予じめ所定の温度に
加熱されているものである。前記触このような構成にお
いて、本発明では冷却用の送風機１３、この送風機１３
の吐出口に次にのべる外部冷却路を介して一端を連通し
、他端は触媒体６ｔ−貫通する鉄またはステンレス等で
筒状に形成した内部冷却経路１４、および内壁１２の外
周を冷却するように内壁１２を包囲し、一部分を送風機
１３の吐出口に接続したガラス等の壁で形成した外部冷
却経路１５を設けている。この２つの冷却経路の有する
作用を以下に述べる。
予混合ガスは触媒体６の上流面より燃焼を始め、下流面
に致る間に、燃焼孔７の中でその反応を終らさせている
。このような触媒燃焼の特徴は、燃焼熱のうち、多くの
割合が触媒体６を加熱するために、触媒体６が高温化し
やすいことである。したがって小さなサイズの媒触体６
で燃焼を大とすることに限界があることは前述のとおり
である。
に致る間に、燃焼孔７の中でその反応を終らさせている
。このような触媒燃焼の特徴は、燃焼熱のうち、多くの
割合が触媒体６を加熱するために、触媒体６が高温化し
やすいことである。したがって小さなサイズの媒触体６
で燃焼を大とすることに限界があることは前述のとおり
である。
そして触媒体６の熱は輻射によって放散するものである
が、従来のようにガラスを予混合気室９の内壁に用いた
だけではまだ十分に熱を放射しきれない。なぜならば、
ガラスでは熱の大半は透過せず、ガラス自体が吸収し、
ガラスが高温化するからである。高温になったガラスは
触媒体の熱を十分に吸収しないため、触媒体の熱の放散
は不十分で高温化しやすいものであった。
が、従来のようにガラスを予混合気室９の内壁に用いた
だけではまだ十分に熱を放射しきれない。なぜならば、
ガラスでは熱の大半は透過せず、ガラス自体が吸収し、
ガラスが高温化するからである。高温になったガラスは
触媒体の熱を十分に吸収しないため、触媒体の熱の放散
は不十分で高温化しやすいものであった。
しかるに、本発明の構成では、触媒体６の内部を貫通す
る内部冷却経路１４は、触媒体６が放射する熱を経路全
体で受熱するため触媒体６の温度は上昇しにくく、また
外部冷却経路１５によって冷却される内壁１２も同じく
、触媒体６の温度上昇を防止している。むろんこの場合
、触媒体６と内壁１２、および内部冷却経路１４間に介
在している断熱材１１を介しての熱伝導による触媒体６
の冷却も若干性なわれているが、この熱伝導による冷却
は、接触部のみを低温とし触媒体６の温度不均一を生じ
させるため好ましいものではない。
る内部冷却経路１４は、触媒体６が放射する熱を経路全
体で受熱するため触媒体６の温度は上昇しにくく、また
外部冷却経路１５によって冷却される内壁１２も同じく
、触媒体６の温度上昇を防止している。むろんこの場合
、触媒体６と内壁１２、および内部冷却経路１４間に介
在している断熱材１１を介しての熱伝導による触媒体６
の冷却も若干性なわれているが、この熱伝導による冷却
は、接触部のみを低温とし触媒体６の温度不均一を生じ
させるため好ましいものではない。
このような目的の断熱材としてはアスベストセラミック
繊維、鉱物繊維系のものが選ばれる。すなわち本発明は
輻射による冷却によって触媒面の温度を均一に低下する
ことを狙ったもので、伝熱による冷却が局部的になるの
で内部冷却経路１４と触媒体６を断熱している。また上
記実施例では外部と内部の双方から冷却しているが、触
媒体６のサイズが狭い場合にはいずれか一方でもよいも
のである。触媒体６のサイズが広い場合は、触媒体６の
各部と冷却経路の距離の差による温度ムラが生じ部分的
な高温化が生じる。この場合は内部冷却経路を設け、か
つその数を任意に選択すればよいものである。
繊維、鉱物繊維系のものが選ばれる。すなわち本発明は
輻射による冷却によって触媒面の温度を均一に低下する
ことを狙ったもので、伝熱による冷却が局部的になるの
で内部冷却経路１４と触媒体６を断熱している。また上
記実施例では外部と内部の双方から冷却しているが、触
媒体６のサイズが狭い場合にはいずれか一方でもよいも
のである。触媒体６のサイズが広い場合は、触媒体６の
各部と冷却経路の距離の差による温度ムラが生じ部分的
な高温化が生じる。この場合は内部冷却経路を設け、か
つその数を任意に選択すればよいものである。
次に請求の範囲第２項について説明する。
触媒体６の熱を受ける内壁１２、内部冷却経路１４の受
熱面、すなわち触媒体６と対面する部分に熱吸収処理を
施したものである。熱吸収処理は金属に対するサンドブ
ラスト加工、酸化被膜処理。
熱面、すなわち触媒体６と対面する部分に熱吸収処理を
施したものである。熱吸収処理は金属に対するサンドブ
ラスト加工、酸化被膜処理。
黒色塗装、溶射等を行ない、金属素材より熱吸収率のよ
い表面を得るものである。もし吸収率（輻射率ともいう
）が低ければ熱は反射し、触媒体６は高温となる。この
ような第２項の発明を付加することによって単位面積当
りの燃焼量を増加しても、発火あるいは触媒の高温劣化
は防止できる。
い表面を得るものである。もし吸収率（輻射率ともいう
）が低ければ熱は反射し、触媒体６は高温となる。この
ような第２項の発明を付加することによって単位面積当
りの燃焼量を増加しても、発火あるいは触媒の高温劣化
は防止できる。
次に請求の範囲第３項を第２図とともに説明する。なお
、上記実施例と同一部分には同一番号を付して説明を略
し、異なる部分を中心に説明する。
、上記実施例と同一部分には同一番号を付して説明を略
し、異なる部分を中心に説明する。
予混合気室９の内壁１２の放熱部および内部冷却経路１
４の放熱部、すなわち両者の冷却流体側に放熱用のフィ
ン１６を多数設けたものである。触媒体６と内壁１２、
または内部冷却経路１４の温度差が大きいほど、触媒体
６の輻射量は増え、低温化する。この目的のため、両者
の放熱部にフィンを設けたものである。この発明を付加
することによって本発明の効果は一層大となるものであ
る。
４の放熱部、すなわち両者の冷却流体側に放熱用のフィ
ン１６を多数設けたものである。触媒体６と内壁１２、
または内部冷却経路１４の温度差が大きいほど、触媒体
６の輻射量は増え、低温化する。この目的のため、両者
の放熱部にフィンを設けたものである。この発明を付加
することによって本発明の効果は一層大となるものであ
る。
次に請求の範囲第４項について説明する。
触媒として白金族系の白金、バラジュウム等を担持させ
た場合、発火を抑制する効果をもつ、燃焼用触媒として
白金族は極めて活性が高いことは良く知られている。し
かし、ただ酸化反応を活発に行うだけではなく、発火を
抑制する機能も有する。
た場合、発火を抑制する効果をもつ、燃焼用触媒として
白金族は極めて活性が高いことは良く知られている。し
かし、ただ酸化反応を活発に行うだけではなく、発火を
抑制する機能も有する。
すなわち予混合気室９には可燃性の混合気が供給されて
いるが、媒触体６が高温となれば、前述の混合気が発火
してしまう。しかし、この場合混合気の発火温度に媒触
体が達していても発火はしないものである。この−見不
思議な現象は、混合気が触媒体６へ向って流れているた
め、混合気自体の温度が高くないからである。しかしこ
の場合も触媒体６と接する混合気の極めて薄い層は発火
温度に達していると思われる。この層がミクロ的に小さ
いために火炎として成長しないので発火として予混合気
室９全体に火炎が広がらないのである。
いるが、媒触体６が高温となれば、前述の混合気が発火
してしまう。しかし、この場合混合気の発火温度に媒触
体が達していても発火はしないものである。この−見不
思議な現象は、混合気が触媒体６へ向って流れているた
め、混合気自体の温度が高くないからである。しかしこ
の場合も触媒体６と接する混合気の極めて薄い層は発火
温度に達していると思われる。この層がミクロ的に小さ
いために火炎として成長しないので発火として予混合気
室９全体に火炎が広がらないのである。
しかし極めて触媒体６が高温になれば、このミクロ的な
層も厚くなり、予混合気室９は発火に致る。
層も厚くなり、予混合気室９は発火に致る。
この現象を抑えるために触媒体６の温度を低下す ・る
工夫が必要なのであるが、触媒として白金族のものをも
ちいれば、高温となっても発火を抑制する機能が大きい
ものである。この現象は白金族系の触媒は反応が極めて
強く、白金の極めて近い所に反応帯を作るため、火炎が
成長しても白金に触れて成長しにくいとされている。こ
のような白金族系の触媒を用いれば、発火が抑制された
分、燃焼量を大きくして高温化できるものである。
工夫が必要なのであるが、触媒として白金族のものをも
ちいれば、高温となっても発火を抑制する機能が大きい
ものである。この現象は白金族系の触媒は反応が極めて
強く、白金の極めて近い所に反応帯を作るため、火炎が
成長しても白金に触れて成長しにくいとされている。こ
のような白金族系の触媒を用いれば、発火が抑制された
分、燃焼量を大きくして高温化できるものである。
発明の効果
荷化を実現し、このことによって小型で大発熱量の燃焼
装置が可能となる。この燃焼装置はまた、触媒燃焼の本
来の特徴である低ＮＯｘ等のクリーン性を保持している
。さらに、かがる燃焼装置は、前述の冷却経路に流体と
して空気を用いて暖房用とする、あるいは水を用いて給
湯用として用いることも可能であり、熱交換器としての
機能をも併せて得られるものでもある。
装置が可能となる。この燃焼装置はまた、触媒燃焼の本
来の特徴である低ＮＯｘ等のクリーン性を保持している
。さらに、かがる燃焼装置は、前述の冷却経路に流体と
して空気を用いて暖房用とする、あるいは水を用いて給
湯用として用いることも可能であり、熱交換器としての
機能をも併せて得られるものでもある。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は本発明の
他の実施例の断面図、第３図は従来の燃焼装置の断面図
である。 ６・・・・・・触媒体、１１・・印・断熱材、１４・・
・・・・内部冷却経路、１６・・・・・・外部冷却経路
、１６・・用放熱フィン。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 １４・・・坊＠鈴却課路 Ｋ・・外＃オ却証隊 第２図 ６・・・ 触−一１ イツト ／／・・・ｆｒ熱材 １４・・・内＠４何１り各
他の実施例の断面図、第３図は従来の燃焼装置の断面図
である。 ６・・・・・・触媒体、１１・・印・断熱材、１４・・
・・・・内部冷却経路、１６・・・・・・外部冷却経路
、１６・・用放熱フィン。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 １４・・・坊＠鈴却課路 Ｋ・・外＃オ却証隊 第２図 ６・・・ 触−一１ イツト ／／・・・ｆｒ熱材 １４・・・内＠４何１り各
Claims (4)
- （１）多数の燃焼孔を有する触媒体と、前記触媒体へ燃
料と燃焼用空気の混合気を供給する部分と、前記触媒体
と断熱材を介して、触媒体外周または内部に設けられた
冷却経路の少なくとも一方を有する燃焼装置。 - （２）冷却経路の触媒面と相対する受熱面に、輻射吸収
表面処理をした特許請求の範囲第１項記載の燃焼装置。 - （３）冷却経路の冷却用流体と接する放熱面に、放熱用
フィンを設けた特許請求の範囲第１項記載の燃焼装置。 - （４）触媒体に担持する触媒を白金族系のものとした特
許請求の範囲第１項記載の燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60085707A JPH0623606B2 (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60085707A JPH0623606B2 (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61246512A true JPS61246512A (ja) | 1986-11-01 |
| JPH0623606B2 JPH0623606B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=13866294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60085707A Expired - Lifetime JPH0623606B2 (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623606B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0732188A2 (de) * | 1995-03-14 | 1996-09-18 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Behandlung einer siegelfähigen Folienoberfläche |
| US5720609A (en) * | 1991-01-09 | 1998-02-24 | Pfefferle; William Charles | Catalytic method |
| NL1017021C2 (nl) * | 2001-01-03 | 2002-07-05 | Nefit Buderus B V | Verbrandingsinrichting omvattende een koeling. |
| JP2010127553A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Noritz Corp | 燃焼装置 |
-
1985
- 1985-04-22 JP JP60085707A patent/JPH0623606B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5720609A (en) * | 1991-01-09 | 1998-02-24 | Pfefferle; William Charles | Catalytic method |
| EP0732188A2 (de) * | 1995-03-14 | 1996-09-18 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Behandlung einer siegelfähigen Folienoberfläche |
| EP0732188A3 (de) * | 1995-03-14 | 1998-08-26 | Hoechst Trespaphan GmbH | Verfahren zur Behandlung einer siegelfähigen Folienoberfläche |
| US5914079A (en) * | 1995-03-14 | 1999-06-22 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for the treatment of a sealable film surface |
| NL1017021C2 (nl) * | 2001-01-03 | 2002-07-05 | Nefit Buderus B V | Verbrandingsinrichting omvattende een koeling. |
| EP1221571A1 (de) * | 2001-01-03 | 2002-07-10 | Nefit Buderus B.V. | Verbrennungsvorrichtung mit einer Kühlung |
| JP2010127553A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Noritz Corp | 燃焼装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0623606B2 (ja) | 1994-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |