JP2964666B2 - Catalytic combustion device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、気体燃料または液体燃
料を触媒燃焼させて加熱、暖房、乾燥等を行う触媒燃焼
装置にかかり、特に、排ガス浄化特性に優れた触媒燃焼
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalytic combustion apparatus for heating, heating, drying, etc. by catalytically burning a gaseous or liquid fuel, and more particularly to a catalytic combustion apparatus having excellent exhaust gas purification characteristics.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、気体燃料または液体燃料を触媒燃
焼させて加熱、暖房、乾燥等を行う触媒燃焼装置は図7
に示したような構成が一般的であった。2. Description of the Related Art Conventionally, a catalytic combustion apparatus for heating, heating, drying and the like by catalytically burning gaseous fuel or liquid fuel is shown in FIG.
The configuration shown in FIG.
【0003】以下、その構成について図7を参照しなが
ら説明する。図に示すように、燃料および空気は燃料タ
ンク1に設けられたポンプ2およびファン3により気化
室4に供給され、燃料は気化室4内で気化して空気と混
合された後1次燃焼部5に流入し、点火装置6により点
火されて火炎が形成される。高温の燃焼排ガスは触媒層
7を経て排気口8から排出されるが、その間に触媒層7
を加熱昇温させる。触媒層7が触媒燃焼を行うのに十分
な温度に達したことが検出されると(検出部は図示せ
ず)ポンプ2は停止され、1次燃焼部5の火炎は消滅さ
れる。この後、再度ポンプ2を作動させて燃料が供給さ
れると、1次燃焼部5においては火炎は形成されずに予
混合ガスのまま触媒層7に流入する。ここで、触媒層7
は十分温度が上昇しているので、触媒燃焼を開始し、完
全燃焼が行われる。触媒燃焼は触媒層7の上流側表面で
専ら進行するからその部分は輻射放熱体となり、ガラス
窓9を透過して全面に輻射放熱される。[0003] The configuration will be described below with reference to FIG. As shown in the figure, fuel and air are supplied to a vaporization chamber 4 by a pump 2 and a fan 3 provided in a fuel tank 1, and the fuel is vaporized in the vaporization chamber 4 and mixed with air, and then the primary combustion section 5 and is ignited by an ignition device 6 to form a flame. The high-temperature combustion exhaust gas is discharged from the exhaust port 8 through the catalyst layer 7, during which the catalyst layer 7
Is heated and heated. When it is detected that the temperature of the catalyst layer 7 has reached a temperature sufficient to perform catalytic combustion (the detection section is not shown), the pump 2 is stopped, and the flame of the primary combustion section 5 is extinguished. Thereafter, when the pump 2 is operated again to supply the fuel, the flame is not formed in the primary combustion section 5 and flows into the catalyst layer 7 as a premixed gas. Here, the catalyst layer 7
Since the temperature has risen sufficiently, catalytic combustion is started and complete combustion is performed. Since the catalytic combustion proceeds exclusively on the upstream surface of the catalyst layer 7, that portion becomes a radiation radiator and is transmitted and radiated to the entire surface through the glass window 9.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の触媒
燃焼装置では、空気と予混合された燃料が触媒層7にお
いて酸化反応し、反応熱とともに二酸化炭素や水を発生
するものである。In such a conventional catalytic combustion device, fuel premixed with air undergoes an oxidation reaction in the catalyst layer 7 to generate carbon dioxide and water along with heat of reaction.
【0005】ここで触媒層7の温度と加熱時間が充分で
あれば完全な燃焼反応が行われるが、触媒層7の周縁部
等の低温部分や、予混合気の過濃混合気あるいは過希薄
混合気と接触した部位では完全燃焼できずに燃料の一部
のHCや中間生成物特にCOが発生するという問題があ
った。[0005] Here, if the temperature and heating time of the catalyst layer 7 are sufficient, a complete combustion reaction is carried out. However, a low-temperature portion such as the peripheral portion of the catalyst layer 7 or an excessively rich mixture or a pre-lean mixture of the pre-mixed gas. There has been a problem that a portion in contact with the air-fuel mixture cannot be completely burned, and some HC and intermediate products, particularly CO, of the fuel are generated.
【0006】さらに、触媒の活性は熱的劣化を避けるこ
とはできず、経時変化とともに触媒の活性が低下し、H
CやCOの発生が増加してくるという問題があった。[0006] Furthermore, the activity of the catalyst cannot be avoided from thermal degradation, and the activity of the catalyst decreases with the passage of time.
There was a problem that the generation of C and CO increased.
【0007】本発明は上記課題を解決するもので、不完
全燃焼を防止して長期間に亘り正常な排ガス浄化特性を
維持することができる触媒燃焼装置を提供することを目
的としている。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a catalytic combustion device capable of preventing incomplete combustion and maintaining normal exhaust gas purification characteristics for a long period of time.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、燃焼を行う主触媒層と、前記主触媒層の
下流側に配設された排ガスの浄化を行う補助触媒層とを
備え、前記主触媒層と前記補助触媒層との間に2次空気
供給部を設けて構成したものである。さらに、前記主触
媒層から排出される燃焼ガス中の酸素濃度に応じて2次
空気の供給量を制御する空気供給量制御手段を設けて構
成したものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a main catalyst layer for combustion and an auxiliary catalyst layer disposed downstream of the main catalyst layer for purifying exhaust gas. And a secondary air supply unit is provided between the main catalyst layer and the auxiliary catalyst layer. Further, an air supply amount control means for controlling the supply amount of the secondary air in accordance with the oxygen concentration in the combustion gas discharged from the main catalyst layer is provided.
【0009】また、燃焼を行う主触媒層と、前記主触媒
層の下流側に配設された排ガスの浄化を行う補助触媒層
とを備え、前記主触媒層と前記補助触媒層との間に燃焼
ガスの冷却部を設けるとともに、前記主触媒層から排出
される燃焼ガスの酸素濃度に応じて前記冷却部の冷却量
を制御する冷却量制御手段を設けて構成したものであ
る。また、前記補助触媒層の温度や前記主触媒層から排
出される燃焼ガスの温度と燃焼ガスの酸素濃度に応じて
前記冷却部の冷却量を制御する冷却量制御手段を設けて
構成したものである。The fuel cell system further includes a main catalyst layer for performing combustion, and an auxiliary catalyst layer disposed downstream of the main catalyst layer for purifying exhaust gas, wherein a main catalyst layer is disposed between the main catalyst layer and the auxiliary catalyst layer. A cooling unit for the combustion gas is provided, and cooling amount control means for controlling a cooling amount of the cooling unit in accordance with the oxygen concentration of the combustion gas discharged from the main catalyst layer is provided. Further, a cooling amount control means for controlling a cooling amount of the cooling unit according to a temperature of the auxiliary catalyst layer and a temperature of the combustion gas discharged from the main catalyst layer and an oxygen concentration of the combustion gas is provided. is there.
【0010】[0010]
【作用】本発明は、上記した構成により、燃焼を行う主
触媒と排ガスの浄化を行う補助触媒との間に2次空気供
給部を設け、この2次空気供給部に2次空気を供給して
燃焼ガスと混合することにより、燃焼ガス中の酸素濃度
が高まるので補助触媒層の活性を高くすることができ
る。これにより、補助触媒層におけるHCやCOの浄化
を非常に良好に行うことができる。さらに、主触媒層か
ら排出される燃焼ガスの酸素濃度をモニターして燃焼ガ
スと混合する2次空気量を空気供給量制御手段により制
御することにより、補助触媒層へ送られる燃焼ガスの酸
素濃度を制御することができ、補助触媒層を最適に機能
させることができる。According to the present invention, a secondary air supply unit is provided between the main catalyst for combustion and the auxiliary catalyst for purifying exhaust gas, and the secondary air is supplied to the secondary air supply unit. By mixing with the combustion gas, the oxygen concentration in the combustion gas increases, so that the activity of the auxiliary catalyst layer can be increased. Thereby, purification of HC and CO in the auxiliary catalyst layer can be performed very favorably. Further, by monitoring the oxygen concentration of the combustion gas discharged from the main catalyst layer and controlling the amount of secondary air mixed with the combustion gas by the air supply amount control means, the oxygen concentration of the combustion gas sent to the auxiliary catalyst layer is controlled. Can be controlled, and the auxiliary catalyst layer can function optimally.
【0011】また、主触媒層と補助触媒層間に燃焼ガス
の冷却部を設け、主触媒層から排出される燃焼ガスの酸
素濃度に応じて燃焼ガスの温度や補助触媒層の温度を冷
却量制御手段により制御することにより、補助触媒層の
温度を制御することができ、補助触媒層を最適に機能さ
せることができる。In addition, a cooling portion for the combustion gas is provided between the main catalyst layer and the auxiliary catalyst layer, and the temperature of the combustion gas and the temperature of the auxiliary catalyst layer are controlled according to the oxygen concentration of the combustion gas discharged from the main catalyst layer. By controlling by means, the temperature of the auxiliary catalyst layer can be controlled, and the auxiliary catalyst layer can function optimally.
【0012】[0012]
【実施例】以下、本発明の一実施例について図1から図
6を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0013】図1は本発明の第1の実施例を示し、図に
示すように、10は燃料タンク、11は燃料を気化室
(以下、予混合室という)13に供給する燃料供給用ポ
ンプ、12は予混合室13に給気する送風用ファンであ
る。予混合室13には加熱用ヒータ(図示せず)が設け
られている。予混合室13下流側には1次燃焼部14が
備えられ、その近傍に点火装置15が設けられている。
1次燃焼部14の下流側、つまり、予混合室13の下流
側には主触媒層16と補助触媒層17とを有する2次燃
焼部18が設けられている。2次燃焼部18は主触媒層
16とその下流側に設けられた補助触媒層17で形成さ
れ、排気口19へと連通している。そして、主触媒層1
6と補助触媒層17との間には送風ファン12から2次
空気供給管21を介して給気される2次空気供給部20
が形設されている。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, reference numeral 10 denotes a fuel tank, and 11 denotes a fuel supply pump for supplying fuel to a vaporization chamber (hereinafter, referred to as a premixing chamber) 13. , 12 are blowers for supplying air to the premixing chamber 13. The premixing chamber 13 is provided with a heater (not shown) for heating. A primary combustion section 14 is provided downstream of the premixing chamber 13, and an ignition device 15 is provided near the primary combustion section 14.
A secondary combustion section 18 having a main catalyst layer 16 and an auxiliary catalyst layer 17 is provided downstream of the primary combustion section 14, that is, downstream of the premixing chamber 13. The secondary combustion section 18 is formed by the main catalyst layer 16 and the auxiliary catalyst layer 17 provided on the downstream side thereof, and communicates with the exhaust port 19. And the main catalyst layer 1
Between the auxiliary catalyst layer 6 and the auxiliary catalyst layer 17, a secondary air supply unit 20 supplied from the blower fan 12 via a secondary air supply pipe 21
Is formed.
【0014】上記構成において、燃料および空気は燃料
供給用ポンプ11および送風用ファン12によって予混
合室13に供給され、燃料は予混合室13で気化して空
気と混合された後に1次燃焼部14に流入し、点火装置
15により点火され火炎が形成される。高温の燃焼排ガ
スは主触媒層16を加熱昇温させ、主触媒層16が触媒
燃焼を行うのに充分な温度に達したことが検出されると
(検出部は図示せず)燃料供給ポンプ11は停止され、
1次燃焼部14の火炎は消滅される。この後、再度燃料
供給ポンプ11を作動させて予混合室13に燃料が供給
されると、1次燃焼部14においては火炎は形成されず
に予混合ガスのまま主触媒層16に流入し、主触媒層1
6で触媒燃焼が開始される。In the above configuration, the fuel and the air are supplied to the premixing chamber 13 by the fuel supply pump 11 and the blower fan 12, and the fuel is vaporized in the premixing chamber 13 and mixed with the air. 14 and is ignited by an ignition device 15 to form a flame. The high temperature combustion exhaust gas heats and raises the temperature of the main catalyst layer 16, and when it is detected that the temperature of the main catalyst layer 16 has reached a temperature sufficient to perform catalytic combustion (a detection unit is not shown), the fuel supply pump 11 Is stopped,
The flame of the primary combustion section 14 is extinguished. Thereafter, when the fuel supply pump 11 is operated again to supply fuel to the premixing chamber 13, a flame is not formed in the primary combustion section 14 and flows into the main catalyst layer 16 as a premixed gas, Main catalyst layer 1
At 6 the catalytic combustion is started.
【0015】このとき、主触媒層16の周縁部等の低温
部分や、予混合気の過濃混合気あるいは過希薄混合気と
接触した部位では、予混合気は完全燃焼できずにHCや
COが発生する。At this time, in a low temperature portion such as a peripheral portion of the main catalyst layer 16 or a portion in contact with a rich mixture or a lean mixture of the premix, the premix cannot be completely burned, and the HC and CO are not completely combusted. Occurs.
【0016】これに対して本実施例では、主触媒層16
下流側に補助触媒層17を設けているために、主触媒層
16における燃焼ガス中に含まれるHCやCOを補助触
媒層17で完全反応させて浄化し、排出口19から排出
させることができる。On the other hand, in the present embodiment, the main catalyst layer 16
Since the auxiliary catalyst layer 17 is provided on the downstream side, HC and CO contained in the combustion gas in the main catalyst layer 16 can be completely reacted and purified by the auxiliary catalyst layer 17 and discharged from the outlet 19. .
【0017】また、触媒燃焼器においては触媒反応は非
常な高温状態で進行するので触媒の熱的劣化を避けるこ
とは難しくなる。Further, in the catalytic combustor, the catalytic reaction proceeds at a very high temperature, so that it is difficult to avoid thermal degradation of the catalyst.
【0018】これに対して本実施例では、触媒の燃焼部
を2つの部分に分割している。すなわち、燃焼の大部分
を行う高温の主触媒層16と主触媒層16で燃焼しきれ
なかったHCやCOを燃焼する低温の補助触媒層17に
分割している。しかし、不完全燃焼を防止して長期間に
亘り正常な排ガス浄化特性を維持するためには、補助触
媒層17の活性を高め最適に機能させることが必要であ
る。On the other hand, in this embodiment, the combustion part of the catalyst is divided into two parts. That is, it is divided into a high-temperature main catalyst layer 16 that performs most of the combustion and a low-temperature auxiliary catalyst layer 17 that combusts HC and CO that cannot be completely burned by the main catalyst layer 16. However, in order to prevent incomplete combustion and maintain normal exhaust gas purification characteristics for a long period of time, it is necessary to increase the activity of the auxiliary catalyst layer 17 and make it function optimally.
【0019】図2は、テストガス中の酸素濃度をパラメ
ータとして触媒温度に対する触媒の浄化率を示したもの
である。図2から明らかなように、触媒温度が上昇すれ
ば浄化率も上昇し、触媒の活性が高くなっている。さら
に、同一触媒温度ではテストガス中の酸素濃度が高いほ
ど浄化率も高くなっており、触媒の活性が高くなってい
る。FIG. 2 shows the purification rate of the catalyst with respect to the catalyst temperature using the oxygen concentration in the test gas as a parameter. As is clear from FIG. 2, as the catalyst temperature increases, the purification rate also increases, and the activity of the catalyst increases. Furthermore, at the same catalyst temperature, the higher the oxygen concentration in the test gas, the higher the purification rate, and the higher the activity of the catalyst.
【0020】本発明は、このような現象に基づくもの
で、図1において、送風ファン12からの燃焼用空気の
一部が2次空気供給管21を介して2次空気口22より
主触媒層16と補助触媒層17との間に形設された2次
空気供給部20に供給される。そして、2次空気は燃焼
ガスと混合して燃焼ガス中の酸素濃度を高め、補助触媒
層17に流入する。The present invention is based on such a phenomenon. In FIG. 1, a part of the combustion air from the blower fan 12 is supplied from the secondary air port 22 through the secondary air supply pipe 21 to the main catalyst layer. The air is supplied to a secondary air supply unit 20 formed between the auxiliary catalyst layer 16 and the auxiliary catalyst layer 17. Then, the secondary air is mixed with the combustion gas to increase the oxygen concentration in the combustion gas, and flows into the auxiliary catalyst layer 17.
【0021】[0021]
【0022】なお、本発明の第1の実施例では、図3に
示すように、2次空気供給管21の途中に流量制御弁2
4を設け、2次空気供給部内に酸素センサ23を設け、
これらにより空気供給量制御手段を形成するのが好まし
い。この構成により、補助触媒層17に供給される燃焼
ガスの酸素濃度を絶えずモニタすることができ、補助触
媒層17において所定の浄化率を得るために必要な酸素
濃度に調整するように流量制御弁24を作動させ、送風
ファン12から燃焼用2次空気を2次空気供給部20か
ら供給し、燃焼ガスと混合することにより補助触媒層1
7に供給される燃焼ガスの酸素濃度を最適値に制御する
ことができる。 In the first embodiment of the present invention, FIG.
As shown, the flow control valve 2 is provided in the middle of the secondary air supply pipe 21.
4, an oxygen sensor 23 is provided in the secondary air supply unit,
It is preferable to form air supply control means by these.
No. With this configuration, the combustion supplied to the auxiliary catalyst layer 17
The oxygen concentration of the gas can be constantly monitored,
Oxygen necessary for obtaining a predetermined purification rate in the medium layer 17
Activate the flow control valve 24 to adjust the concentration,
The secondary air for combustion is supplied from the fan 12 to the secondary air supply unit 20.
From the auxiliary catalyst layer 1 by mixing with the combustion gas.
Control the oxygen concentration of the combustion gas supplied to 7 to an optimum value
be able to.
【0023】このことにより、補助触媒層17の活性が
高くなり、補助触媒層17におけるCOやHCの浄化が
非常に良好に行われ、主触媒層16で燃焼しきれなかっ
たCOやHCを完全に浄化することができる。 As a result, the activity of the auxiliary catalyst layer 17 is reduced.
And the purification of CO and HC in the auxiliary catalyst layer 17 becomes higher.
It was performed very well and the main catalyst layer 16 did not burn enough
CO and HC can be completely purified.
【0024】次に、図4は本発明の第2の実施例を示
し、図に示すように、主触媒層16と補助触媒層17と
の間には燃焼ガスの冷却部25が設けられている。酸素
センサ23と冷却ファン26とで冷却量制御手段が形成
され、器壁に取着され冷却部25へ送気する冷却ファン
26は冷却部25内に設けられた酸素センサ23からの
信号により作動し、冷却部25の冷却量を制御するよう
にしている。Next, FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, a combustion gas cooling section 25 is provided between the main catalyst layer 16 and the auxiliary catalyst layer 17. I have. A cooling amount control means is formed by the oxygen sensor 23 and the cooling fan 26, and the cooling fan 26 attached to the container wall and sending air to the cooling unit 25 is operated by a signal from the oxygen sensor 23 provided in the cooling unit 25. Then, the cooling amount of the cooling unit 25 is controlled.
【0025】ここで、冷却部25に送気された冷却風は
補助触媒層17を冷却するもので、補助触媒層17を熱
的に安定して機能する許容温度以下に維持するようにそ
の冷却量が設定され、酸素センサ23が低い酸素濃度を
検出したときには許容温度内で補助触媒層17の温度を
上昇させるように冷却量が制御されるものである。Here, the cooling air sent to the cooling section 25 cools the auxiliary catalyst layer 17 and cools the auxiliary catalyst layer 17 so as to maintain the auxiliary catalyst layer 17 at a temperature below an allowable temperature at which it functions stably. The amount is set, and when the oxygen sensor 23 detects a low oxygen concentration, the cooling amount is controlled so as to raise the temperature of the auxiliary catalyst layer 17 within the allowable temperature.
【0026】上記構成で、主触媒層16から排出された
燃焼ガス中の酸素濃度が低くなると補助触媒層17の温
度を高温に維持しないと活性が低くなる(図2参照)こ
とから、酸素センサ23で燃焼ガス中の酸素濃度を検出
し、酸素濃度が低い場合には冷却ファン26を制御して
その冷却量を低減させ、補助触媒層17の温度を上昇さ
せる。In the above configuration, when the oxygen concentration in the combustion gas discharged from the main catalyst layer 16 decreases, the activity of the auxiliary catalyst layer 17 decreases unless the temperature of the auxiliary catalyst layer 17 is maintained at a high temperature (see FIG. 2). At 23, the oxygen concentration in the combustion gas is detected, and when the oxygen concentration is low, the cooling fan 26 is controlled to reduce its cooling amount and increase the temperature of the auxiliary catalyst layer 17.
【0027】これにより、補助触媒層17の活性が高く
なって最適に機能し、HCやCOの浄化が良好に行われ
る。As a result, the activity of the auxiliary catalyst layer 17 is increased to function optimally, and HC and CO are efficiently purified.
【0028】次に、図5は本発明の第3の実施例を示
し、図に示すように、酸素センサ23と温度センサ27
とで冷却量制御手段が形成され、冷却ファン26は補助
触媒層17の温度を検出する温度センサ27と燃焼ガス
の酸素濃度を検出する酸素センサ23からの信号により
作動し、冷却部25の冷却量を制御するようにしてい
る。FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. As shown in FIG.
The cooling fan 26 is operated by a signal from a temperature sensor 27 for detecting the temperature of the auxiliary catalyst layer 17 and an oxygen sensor 23 for detecting the oxygen concentration of the combustion gas. The amount is controlled.
【0029】また、図6は本発明の第4の実施例を示
し、図に示すように、酸素センサ23と温度センサ28
とで冷却量制御手段が形成され、冷却ファン26は主触
媒16から排出される燃焼ガスの温度を検出する温度セ
ンサ28と燃焼ガスの酸素濃度を検出する酸素センサ2
3からの信号により作動し、冷却部25の冷却量を制御
するようにしている。FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG.
The cooling fan 26 includes a temperature sensor 28 for detecting the temperature of the combustion gas discharged from the main catalyst 16 and an oxygen sensor 2 for detecting the oxygen concentration of the combustion gas.
It operates according to a signal from the control unit 3 to control the cooling amount of the cooling unit 25.
【0030】上記第3および第4の実施例の構成で、温
度センサ27、28からの信号および酸素センサ23か
らの信号が冷却ファン26に送られ、燃焼ガスの温度や
補助触媒層17の温度が燃焼ガス中の酸素濃度に応じた
最適な温度になるように冷却ファン24による冷却量を
制御する。これにより、補助触媒層17の燃焼温度を精
度よく制御することができ、主触媒層16における燃焼
負荷の変動にも的確に対処することができ、補助触媒層
17を最適に機能させることができる。In the configuration of the third and fourth embodiments, the signals from the temperature sensors 27 and 28 and the signal from the oxygen sensor 23 are sent to the cooling fan 26, and the temperature of the combustion gas and the temperature of the auxiliary catalyst layer 17 are increased. The amount of cooling by the cooling fan 24 is controlled so that the temperature becomes an optimum temperature according to the oxygen concentration in the combustion gas. This makes it possible to control the combustion temperature of the auxiliary catalyst layer 17 with high accuracy, appropriately deal with fluctuations in the combustion load in the main catalyst layer 16, and make the auxiliary catalyst layer 17 function optimally. .
【0031】なお、温度センサ27は本実施例のように
補助触媒層17に直接取り付けてもよいが、補助触媒層
17に近接して設けてもよいものである。The temperature sensor 27 may be directly attached to the auxiliary catalyst layer 17 as in this embodiment, or may be provided close to the auxiliary catalyst layer 17.
【0032】また、温度センサ27、28は、サーモカ
ップル、光センサなどを用いて温度、光などを検知する
ことにより燃焼ガスの温度や補助触媒層17の温度を検
出するようにしてもよいものである。The temperature sensors 27 and 28 may detect the temperature of the combustion gas and the temperature of the auxiliary catalyst layer 17 by detecting the temperature and light using a thermocouple, an optical sensor, or the like. It is.
【0033】また、上記した実施例は石油を燃料とする
触媒燃焼装置について説明したが、ガスを燃料とするも
のについても同様な結果が得られており、燃料種を限定
するのものではない。また、触媒体の材質や形状等によ
っても大きな差異はなく、セラミック繊維の編組体や金
属ハニカム体を用いても同様な結果が得られている。Further, in the above-described embodiment, the catalytic combustion apparatus using petroleum as a fuel has been described. However, a similar result is obtained with a fuel using gas as a fuel, and the type of fuel is not limited. Further, there is no significant difference depending on the material and shape of the catalyst body, and similar results are obtained by using a braided ceramic fiber body or a metal honeycomb body.
【0034】このように本発明の実施例によれば、主触
媒層16と補助触媒層17との間に2次空気供給部或は
冷却部25を形成し、酸素濃度或は温度に応じて2次空
気量或は補助触媒層17の温度を制御することにより、
補助触媒層17の触媒活性を最適に機能させることがで
きるという効果がある。As described above, according to the embodiment of the present invention, the secondary air supply section or the cooling section 25 is formed between the main catalyst layer 16 and the auxiliary catalyst layer 17, and the secondary air supply section or the cooling section 25 is formed depending on the oxygen concentration or the temperature. By controlling the amount of secondary air or the temperature of the auxiliary catalyst layer 17,
There is an effect that the catalytic activity of the auxiliary catalyst layer 17 can function optimally.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明によれは、燃焼部に主触媒層と補助触媒層を
設け、主触媒層と補助触媒層との間に2次空気供給部を
設け、主触媒層から排出される燃焼ガス中の酸素濃度に
応じて2次空気の供給量を制御することにより、補助触
媒層の触媒活性を最適に機能させることができ、不完全
燃焼を防止して長期間に亘り正常な排ガス浄化特性を維
持することができる触媒燃焼器を提供することができ
る。As is apparent from the above description of the embodiment, according to the present invention, the main catalyst layer and the auxiliary catalyst layer are provided in the combustion section, and the secondary air is interposed between the main catalyst layer and the auxiliary catalyst layer. By providing a supply unit and controlling the supply amount of the secondary air in accordance with the oxygen concentration in the combustion gas discharged from the main catalyst layer, the catalytic activity of the auxiliary catalyst layer can be optimally functioned. It is possible to provide a catalytic combustor that can prevent combustion and maintain normal exhaust gas purification characteristics for a long period of time.
【0036】また、燃焼部に主触媒層と補助触媒層を設
け、主触媒層と補助触媒層間に燃焼ガスの冷却部を設
け、主触媒層から排出される燃焼ガスの酸素濃度に応じ
て冷却部の冷却量を制御し、さらに、補助触媒層の温度
や主触媒層から排出される燃焼ガスの温度に応じて冷却
部の冷却量を制御することにより、補助触媒層の触媒活
性を最適に機能させることができ、不完全燃焼を防止し
て長期間に亘り正常な排ガス浄化特性を維持することが
できる媒燃焼器を提供することができる。Further, a main catalyst layer and an auxiliary catalyst layer are provided in the combustion section, and a cooling section for the combustion gas is provided between the main catalyst layer and the auxiliary catalyst layer, and the cooling is performed according to the oxygen concentration of the combustion gas discharged from the main catalyst layer. Optimum catalytic activity of the auxiliary catalyst layer by controlling the cooling amount of the auxiliary catalyst layer and controlling the cooling amount of the cooling section according to the temperature of the auxiliary catalyst layer and the temperature of the combustion gas discharged from the main catalyst layer It is possible to provide a medium combustor that can function and can prevent incomplete combustion and maintain normal exhaust gas purification characteristics for a long period of time.
【図1】本発明の第1の実施例に示された触媒燃焼装置
の構成を示す側断面図FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a catalytic combustion device shown in a first embodiment of the present invention.
【図2】補助触媒層の触媒活性を説明するための触媒浄
化特性図FIG. 2 is a catalyst purification characteristic diagram for explaining the catalytic activity of an auxiliary catalyst layer.
【図3】本発明の第1の実施例の触媒燃焼装置の構成を
示す側断面図FIG. 3 is a side sectional view showing the configuration of the catalytic combustion device according to the first embodiment of the present invention .
【図4】同第2の実施例の触媒燃焼装置の構成を示す側
断面図FIG. 4 is a side sectional view showing the configuration of the catalytic combustion device of the second embodiment.
【図5】同第3の実施例の触媒燃焼装置の構成を示す側
断面図FIG. 5 is a side sectional view showing the configuration of the catalytic combustion device of the third embodiment.
【図6】同第4の実施例の触媒燃焼装置の構成を示す側
断面図FIG. 6 is a side sectional view showing the configuration of the catalytic combustion device of the fourth embodiment.
【図7】従来例の触媒燃焼装置の構成を示す側断面図FIG. 7 is a side sectional view showing a configuration of a conventional catalytic combustion device.
13 予混合室 16 主触媒層 17 補助触媒層 20 2次空気供給部 23 酸素センサ 25 冷却部 26 冷却ファン 27 温度センサ 28 温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Premixing chamber 16 Main catalyst layer 17 Auxiliary catalyst layer 20 Secondary air supply part 23 Oxygen sensor 25 Cooling part 26 Cooling fan 27 Temperature sensor 28 Temperature sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23C 11/00 306 F23C 6/04 303 F23C 6/04 305 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F23C 11/00 306 F23C 6/04 303 F23C 6/04 305
Claims (4)
記予混合室の下流側に配設された多数の連通孔を有する
主触媒層と、前記主触媒層の下流側に配設された多数の
連通孔を有する補助触媒層とを備え、前記主触媒層と前
記補助触媒層との間に2次空気供給部と、前記主触媒層
から排出される燃焼ガス中の酸素濃度に応じて2次空気
の供給量を制御する空気供給量制御手段とを設けた触媒
燃焼装置。1. A premixing chamber for mixing fuel and primary air, a main catalyst layer having a plurality of communication holes disposed downstream of the premixing chamber, and a main catalyst layer disposed downstream of the main catalyst layer. and an auxiliary catalyst layer having a set have been a number of communication holes, and the secondary air supply unit between the auxiliary catalyst layer and the main catalyst layer, the main catalyst layer
Air according to the oxygen concentration in the combustion gas discharged from the
A catalytic combustion device provided with air supply amount control means for controlling the supply amount of air .
下流側に配設された多数の連通孔を有する主触媒層と、
前記主触媒層の下流側に配設された多数の連通孔を有す
る補助触媒層とを備え、前記主触媒層と前記補助触媒層
との間に燃焼ガスの冷却部を設けるとともに前記主触媒
層から排出される燃焼ガスの酸素濃度に応じて、前記冷
却部の冷却量を制御する冷却量制御手段を設けてなる触
媒燃焼装置。2. A pre-mixing chamber for fuel and air, a main catalyst layer having a plurality of communication holes disposed downstream of the pre-mixing chamber,
An auxiliary catalyst layer having a large number of communication holes disposed downstream of the main catalyst layer, wherein a cooling unit for combustion gas is provided between the main catalyst layer and the auxiliary catalyst layer, and the main catalyst layer A catalytic combustion device provided with cooling amount control means for controlling the cooling amount of the cooling unit in accordance with the oxygen concentration of the combustion gas discharged from the combustion unit.
下流側に配設された多数の連通孔を有する主触媒層と、
前記主触媒層の下流側に配設された多数の連通孔を有す
る補助触媒層とを備え、前記主触媒層と前記補助触媒層
との間に燃焼ガスの冷却部を設けるとともに、前記補助
触媒層の温度と前記主触媒層から排出される燃焼ガスの
酸素濃度に応じて前記冷却部の冷却量を制御する冷却量
制御手段を設けてなる触媒燃焼装置。3. A pre-mixing chamber for fuel and air, and a main catalyst layer having a large number of communication holes disposed downstream of the pre-mixing chamber.
An auxiliary catalyst layer having a large number of communication holes disposed downstream of the main catalyst layer, and a cooling unit for combustion gas provided between the main catalyst layer and the auxiliary catalyst layer; A catalytic combustion device comprising cooling amount control means for controlling a cooling amount of the cooling unit according to a temperature of a bed and an oxygen concentration of a combustion gas discharged from the main catalyst layer.
下流側に配設された多数の連通孔を有する主触媒層と、
前記主触媒層の下流側に配設された多数の連通孔を有す
る補助触媒層とを備え、前記主触媒層と前記補助触媒層
との間に燃焼ガスの冷却部を設けるとともに、前記主触
媒層から排出される燃焼ガスの温度と酸素濃度に応じ
て、前記冷却部の冷却量を制御する冷却量制御手段を設
けてなる触媒燃焼装置。4. A premixing chamber for fuel and air, a main catalyst layer having a plurality of communication holes disposed downstream of the premixing chamber,
An auxiliary catalyst layer having a large number of communication holes disposed downstream of the main catalyst layer, wherein a cooling unit for combustion gas is provided between the main catalyst layer and the auxiliary catalyst layer; A catalytic combustion device comprising cooling amount control means for controlling a cooling amount of the cooling unit according to a temperature and an oxygen concentration of a combustion gas discharged from a bed.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3035863A JP2964666B2 (en) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | Catalytic combustion device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3035863A JP2964666B2 (en) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | Catalytic combustion device |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04278103A JPH04278103A (en) | 1992-10-02 |
JP2964666B2 true JP2964666B2 (en) | 1999-10-18 |
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ID=12453828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3035863A Expired - Fee Related JP2964666B2 (en) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | Catalytic combustion device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2964666B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3466103B2 (en) * | 1999-03-16 | 2003-11-10 | 松下電器産業株式会社 | Catalytic combustion device |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP3035863A patent/JP2964666B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04278103A (en) | 1992-10-02 |
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