JPH10309476A - Manufacture of combustion catalytic material and combustion catalytic material and fan heater using combustion catalytic material - Google Patents

Manufacture of combustion catalytic material and combustion catalytic material and fan heater using combustion catalytic material

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JPH10309476A
JPH10309476A JP9122081A JP12208197A JPH10309476A JP H10309476 A JPH10309476 A JP H10309476A JP 9122081 A JP9122081 A JP 9122081A JP 12208197 A JP12208197 A JP 12208197A JP H10309476 A JPH10309476 A JP H10309476A
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catalyst
foil
combustion
noble metal
metal component
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亨 庄司
Masahiro Sasaki
雅宏 佐々木
Tetsuya Unno
哲也 海野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the activity of a catalyst by rolling a corrugated catalytic foil on which the catalyst is borne through a wash coat and setting the catalytic foil in such a state that it is encased into a cylindrical case after producing an aluminum oxide on the surface, and further, providing a catalytic combustion path on the primary side and a gas-phase combustion path on the secondary side. SOLUTION: A catalytic foil 22 is formed by causing an aluminum oxide to be produced on the surface, then applying a wash coat on one of the side faces of the aluminum oxide and causing Pd to be borne on the aluminum oxide through the wash coat. In addition, a catalytic foil 23 is formed of a plain part 24 and a corrugated part 25 which are alternately arranged, and is provided as a spacer. Thus a catalytic combustion path 27 and a non-catalytic combustion path 28 are alternately formed between the catalytic foils 22, 23. These catalytic foils 22, 23 are rolled and encased into a cylindrical case, where a catalytic combustion path on the primary side and a gas-phase combustion path on the secondary side are continuously provided. In addition, the opening of the catalytic combustion path for the entire area of an inlet openining part on the primary side is regulated to be 50% or less, preferably, 35% or less.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は高温燃焼に適した
燃焼触媒体の製法およびその燃焼触媒体、ならびにこれ
を用いたファンヒータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a combustion catalyst suitable for high-temperature combustion, a combustion catalyst, and a fan heater using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】主にボイラーでの使用を想定した燃焼触
媒体が提案されている(例えば特公平2─47262号
公報参照)。この従来技術は高負荷条件で使用すると燃
焼熱により触媒が劣化しやすい点に注目して提案された
もので、触媒活性のある流路と触媒活性が無いかあるい
は少ない流路とを隣接させることで、両流路間具体的に
は両流路を隔てる壁を介し熱交換自在とし、触媒の劣化
を防ぐようにしたものである。
2. Description of the Related Art A combustion catalyst mainly intended for use in a boiler has been proposed (for example, see Japanese Patent Publication No. 47262/1990). This prior art has been proposed with a focus on the fact that the catalyst is likely to be degraded by heat of combustion when used under high load conditions, and a flow path having catalytic activity and a flow path having no or little catalytic activity are arranged adjacent to each other. Thus, heat can be exchanged between the two flow paths, specifically, through a wall separating the two flow paths, so that deterioration of the catalyst is prevented.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の燃焼触媒体では、原理的に優れた技術が提案
されていたにもかかわらず、本発明者の知りえる範囲で
は具体化・実用化に適する技術が未だ提案されていない
ように思われる。それには幾つかの理由が考えられる。
例えば、触媒の担持方法が難しく、目的とする触媒構造
が得難く、全ての部分において完全なる熱交換関係が成
立せず、長時間の高温燃焼で触媒が痛みやすいという
点、更にはファンヒータに用いられる一般的な燃焼機器
へ組み込むための全体設計が難しい点等が挙げられる。
However, in spite of the fact that excellent techniques were proposed in principle in such a conventional combustion catalyst, the present invention has been embodied and put into practical use as far as the inventor can know. It seems that no suitable technology has been proposed yet. There are several reasons for this.
For example, the method of supporting the catalyst is difficult, the target catalyst structure is difficult to obtain, the complete heat exchange relationship is not established in all parts, and the catalyst is easily damaged by prolonged high-temperature combustion. The point is that it is difficult to design an overall design for incorporation into a general combustion device used.

【0004】また、ファンヒータ用の燃焼器には、触媒
燃焼通路の開口度100%の触媒を使用することも可能
である。しかし、開口度100%の触媒を使用すると、
触媒が担持された全面で触媒燃焼が起こるため温度が上
昇しやすく、その温度制御が必要となる。これには、燃
焼燃料と混合する空気量を増やし、燃焼燃料の希釈化に
より対応している。このためには、送風ファンの大容量
化が必要であり、この送風ファンの発生する騒音が大き
くなるため、商品としてのファンヒータの販売に際して
極めて大きな欠点となる。
[0004] In the combustor for the fan heater, it is also possible to use a catalyst having an opening degree of the catalytic combustion passage of 100%. However, when a catalyst having an opening degree of 100% is used,
Since catalytic combustion occurs on the entire surface on which the catalyst is supported, the temperature tends to rise, and the temperature must be controlled. This is addressed by increasing the amount of air mixed with the combustion fuel and diluting the combustion fuel. For this purpose, it is necessary to increase the capacity of the blower fan, and the noise generated by the blower fan increases. This is a very serious drawback in selling the fan heater as a product.

【0005】この発明はこのような従来の問題点に着目
してなされたもので、金属素材にどのように触媒を担持
させるか、そして触媒通路と非触媒通路の隣接構造とし
て熱交換し易い隣接構造を効率よくどのようにして構成
するか、そして更に燃焼触媒体としての全体設計をどの
ように行なうか等に意を尽くしたものである。
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and describes how to support a metal material on a catalyst, and an adjacent structure that facilitates heat exchange as an adjacent structure between a catalyst passage and a non-catalyst passage. The focus was on how to efficiently construct the structure, and how to design the entire combustion catalyst.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで、請求項1記載の
発明に係る燃焼触媒体の製法は、耐熱合金製の素材フォ
イルの全体にヘリンボーン形状を付与し、熱処理して表
面に酸化アルミニウムを生成させた波形フォイルとし、
次いでその片面全体にウオッシュコートを施し、更に重
ねて触媒としての貴金属成分を含む溶液を塗布してから
熱処理して貴金属成分を担持させた触媒フォイルとし、
この触媒フォイルを巻き込んで筒状ケースに収め、筒状
ケースの内部に触媒フォイルの存在する1次側の触媒燃
焼通路と触媒通路の存在しない2次側の気相燃焼通路と
を連続して設け、更に1次側入口開口部の全体面積に対
する上記触媒燃焼通路の開口度を50%以下好ましくは
35%以下に調整するものとした。
Accordingly, a method of manufacturing a combustion catalyst according to the present invention according to the first aspect of the present invention is to impart a herringbone shape to the entire material foil made of a heat-resistant alloy and heat-treat to produce aluminum oxide on the surface. With a corrugated foil,
Next, a wash coat is applied to the entire surface, and a solution containing a noble metal component as a catalyst is further applied thereon, followed by heat treatment to form a catalyst foil carrying the noble metal component,
The catalyst foil is wound and housed in a cylindrical case, and a primary-side catalytic combustion passage having a catalyst foil and a secondary-side gas-phase combustion passage having no catalyst passage are continuously provided inside the cylindrical case. Further, the degree of opening of the catalytic combustion passage with respect to the entire area of the primary-side inlet opening is adjusted to 50% or less, preferably 35% or less.

【0007】この燃焼触媒体の製法によれば、表面に酸
化アルミニウムを生成させてからそこに施すウオッシュ
コートを介して触媒を担持するため、波形フォイルへの
触媒の定着性が良く、触媒フォイルを巻き込んで筒状ケ
ースに収めた状態においてヘリンボーン形状によるいわ
ば曲がりくねった通路となる波形が交互に重ね合わさっ
て隣接することになるから、触媒の存在する通路では燃
焼エアが触媒と十分に接触して燃焼し、それと共に触媒
の熱は触媒の存在しない通路との間の効率の良い熱交換
によって放散され触媒の過熱制御が行なわれる。
[0007] According to this method for producing a combustion catalyst, the catalyst is carried via the wash coat applied to the surface after aluminum oxide is formed on the surface, so that the catalyst has good fixation to the corrugated foil, and the catalyst foil can be used. In the state of being wound up and housed in a cylindrical case, the waveform that becomes a so-called tortuous path due to the herringbone shape is alternately superimposed and adjacent, so in the passage where the catalyst exists, the combustion air contacts the catalyst sufficiently and burns At the same time, the heat of the catalyst is dissipated by efficient heat exchange with the passage in which no catalyst is present, and the overheating of the catalyst is controlled.

【0008】更に、燃焼空気の流れる方向において1次
側に触媒燃焼通路を、また2次側に気相燃焼通路を連続
して設けることにより1次側の触媒燃焼通路を通過した
未燃分は2次側の気相燃焼通路で燃焼するため燃焼効率
が高く出来る。そして、更に上記ヘリンボーン形状を利
用した触媒の燃焼効率向上と熱交換機能の向上に加え
て、1次側入口開口部の全体面積に対する触媒燃焼通路
の開口度を50%以下、好ましくは35%以下に調整す
ることで、相乗的な触媒に対する温度制御機能が期待で
きるから、この燃焼触媒体を燃焼機器に組み込むための
全体設計が容易になる。ここで「開口度を50%以下、
好ましくは35%以下」とあるのは、触媒体の断面積に
おいて、触媒の担持された触媒燃焼通路の占める割合で
あるため、一定の測定誤差を生じうる。この測定誤差は
約10%程度のものである。
Further, by providing a catalytic combustion passage on the primary side and a gas-phase combustion passage on the secondary side in the direction of flow of the combustion air, unburned fuel passing through the primary-side catalytic combustion passage is reduced. Since the fuel is combusted in the secondary gas phase combustion passage, the combustion efficiency can be increased. Further, in addition to the improvement of the combustion efficiency and the heat exchange function of the catalyst utilizing the herringbone shape, the opening degree of the catalyst combustion passage with respect to the entire area of the primary inlet opening is 50% or less, preferably 35% or less. By adjusting the temperature to, a synergistic temperature control function for the catalyst can be expected, so that the overall design for incorporating this combustion catalyst into the combustion equipment becomes easy. Here, "Opening degree is 50% or less,
Since "preferably 35% or less" is the ratio of the cross-sectional area of the catalyst body to the catalyst combustion passage carrying the catalyst, a certain measurement error may occur. This measurement error is about 10%.

【0009】また、送風ファンの容量を小型化し発生す
る騒音を低減させるためには、送風風量が少なくて済
む、本発明にいうような高温領域での使用が可能な高温
燃焼触媒体を使用する必要がある。本発明において、触
媒燃焼通路の開口度を50%、好ましくは35%以下に
調整することの効果は、図1から明らかである。開口度
100%の触媒体は、いずれの混合気線速においても断
熱燃焼温度950℃を越える領域での長期の使用が困難
である。これは、ファンヒータに対する要求寿命を考慮
する必要があるためである。これに対し、触媒燃焼通路
の開口度を50%および35%に調整した結果、触媒燃
焼通路の開口度100%に比べ、高温領域での燃焼が可
能となることが分かる。触媒がダメージを受け劣化する
領域と一酸化炭素COの発生する領域を考慮すると、開
口度50%の場合は、図中の(C)と(D)の線に囲ま
れた領域、開口度35%の場合は、図中の(A)と
(B)の線に囲まれた領域での使用が可能となる。しか
も、本発明の燃焼触媒を使用すれば長期の安定使用が可
能となる。なお、図中の「現状ファンヒータ運転範囲」
とは、従来のバーナー式ファンヒータに求められる発生
熱量を達成するための運転範囲を示している。従って、
燃焼触媒を使用したファンヒータをこの条件に合致させ
るためには、この領域の運転条件を確保しなければなら
ないことが分かる。
Further, in order to reduce the volume of the blower fan and reduce the noise generated, a high-temperature combustion catalyst that can be used in a high-temperature region as described in the present invention, which requires a small amount of blown air, is used. There is a need. In the present invention, the effect of adjusting the opening degree of the catalytic combustion passage to 50%, preferably 35% or less is clear from FIG. It is difficult to use a catalyst having an opening degree of 100% for a long period of time in a region exceeding the adiabatic combustion temperature of 950 ° C. at any linear velocity. This is because it is necessary to consider the required life of the fan heater. On the other hand, as a result of adjusting the opening degree of the catalytic combustion passage to 50% and 35%, it can be seen that combustion in a high temperature region becomes possible as compared with the opening degree of the catalytic combustion passage of 100%. Considering the region where the catalyst is damaged and deteriorated and the region where carbon monoxide CO is generated, in the case of the opening degree of 50%, the area surrounded by the lines (C) and (D) in the drawing, the opening degree of 35% In the case of%, it can be used in the area surrounded by the lines (A) and (B) in the figure. In addition, the use of the combustion catalyst of the present invention enables long-term stable use. The “Current fan heater operating range” in the figure
Indicates an operation range for achieving the amount of generated heat required for the conventional burner type fan heater. Therefore,
It can be seen that in order for a fan heater using a combustion catalyst to meet this condition, operating conditions in this region must be ensured.

【0010】請求項2記載の発明に係る燃焼触媒体の製
法は、素材フォイルの組成、ウオッシュコートの組成そ
して触媒の組成を特定したものである。即ち、耐熱合金
製の素材フォイルの組成がFe−20%Cr−5%Al
−0.08%Laであり、ウオッシュコートの組成がS
iO2 −ZrO2 であり、触媒としての貴金属成分がP
dであるようにした。このような3種類の特定された組
成を組み合わせることにより、燃焼触媒体の耐久性を向
上できる。特にPdとZrO2 を組み合わせると、Pd
とウオッシュコート間の反応が抑制され触媒機能が劣化
しないという効果がある。
In the method for producing a combustion catalyst according to the second aspect of the present invention, the composition of the material foil, the composition of the washcoat and the composition of the catalyst are specified. That is, the composition of the material foil made of a heat-resistant alloy is Fe-20% Cr-5% Al
-0.08% La and the wash coat composition is S
iO 2 —ZrO 2 , and the noble metal component as a catalyst is P
d. By combining these three types of specified compositions, the durability of the combustion catalyst can be improved. Especially when Pd and ZrO 2 are combined, Pd
Thus, there is an effect that the reaction between the catalyst and the wash coat is suppressed and the catalyst function is not deteriorated.

【0011】請求項3記載の発明に係る燃焼触媒体の製
法は、耐熱合金製の素材フォイルの全体に前後の波形部
の間へ広幅の平坦部を配し且つそれを繰り返し展開した
形状を付与し、熱処理して表面に酸化アルミニウムを生
成させた波形フォイルとし、次いでその片面全体にウオ
ッシュコートを施し、更に触媒としての貴金属成分を含
む溶液を塗布してから熱処理して貴金属成分を担持させ
た第2の触媒フォイルをスペーサーとして、上記の触媒
フォイルに組合せ、且つ両触媒フォイルの貴金属成分を
担持させた片面同士を向かい合う状態にして巻き込むも
のなので、両触媒フォイル間で燃焼エアが触媒に十分接
触して燃焼し易くなると共にスペーサーとしての第2の
触媒フォイルを巻き込んだ状態で重ね合わせるので、触
媒のある通路と触媒の無い通路との間で更に効率の良い
熱交換をおこなうことができ、しかもスペーサーにより
開口度調整がし易いものである。
According to a third aspect of the invention, there is provided a method for producing a combustion catalyst, wherein a wide flat portion is disposed between the front and rear corrugated portions on the entire material foil made of a heat-resistant alloy, and a shape obtained by repeatedly developing the flat portion is provided. Then, a heat treatment was performed to form a corrugated foil on which aluminum oxide was generated on the surface, then a wash coat was applied to one entire surface thereof, and a solution containing a noble metal component as a catalyst was applied, followed by heat treatment to support the noble metal component. Since the second catalyst foil is used as a spacer and combined with the above-mentioned catalyst foil, and the two catalyst foils are rolled in such a manner that one side supporting the noble metal component faces each other, the combustion air sufficiently contacts the catalyst between the two catalyst foils. To facilitate combustion and overlap with the second catalyst foil as a spacer in a rolled-up state. Furthermore between the no path can be performed with good heat exchange efficiency, yet those liable to the opening degree adjustment by a spacer.

【0012】請求項4記載の発明に係る燃焼触媒体は、
組成がFe−20%Cr−5%Al−0.08%Laで
ある耐熱合金製の素材フォイルの全体にヘリンボーン形
状を付与し、熱処理して表面に酸化アルミニウムを生成
させた波形フォイルとし、次いでその片面全体に組成が
SiO2 −ZrO2 であるウオッシュコートを施し更に
重ねて触媒としてのPd貴金属成分を含む溶液を塗布し
てから熱処理して貴金属成分を担持させた触媒フォイル
とし、この触媒フォイルを巻き込んで筒状ケースに収
め、筒状ケースの内部に触媒フォイルの存在する1次側
の触媒燃焼通路と触媒通路の存在しない2次側の気相燃
焼通路とを連続して設け、更に1次側入口開口部の全体
面積に対する上記触媒燃焼通路の開口度を50%以下好
ましくは35%以下に調整して成るものとした。このよ
うな内容の燃焼触媒体は前述したような多くの効果が期
待できる。
[0012] The combustion catalyst according to the fourth aspect of the present invention,
A heat-resistant alloy material foil having a composition of Fe-20% Cr-5% Al-0.08% La is provided with a herringbone shape over the entire material foil, heat-treated to form a corrugated foil having aluminum oxide formed on the surface, and then A wash coat having a composition of SiO 2 —ZrO 2 is applied to one entire surface thereof, and a solution containing a Pd noble metal component as a catalyst is further applied thereon, followed by heat treatment to obtain a catalyst foil carrying a noble metal component. And a primary-side catalytic combustion passage having a catalyst foil and a secondary-side gas-phase combustion passage having no catalytic passage are continuously provided inside the cylindrical case. The opening degree of the catalytic combustion passage with respect to the entire area of the secondary inlet opening is adjusted to 50% or less, preferably 35% or less. The combustion catalyst having such contents can expect many effects as described above.

【0013】更に請求項5記載の発明に係る燃焼触媒体
は、耐熱合金製の素材フォイルの全体に前後の波形部の
間へ広幅の平坦部を配し且つそれを繰り返し展開した形
状を付与し、熱処理して表面に酸化アルミニウムを生成
させた波形フォイルとし、次いでその片面全体にウオッ
シュコートを施し、更に触媒としての貴金属成分を含む
溶液を塗布してから熱処理して貴金属成分を担持させた
第2の触媒フォイルをスペーサーとして、上記の触媒フ
ォイルに組合せ、且つ両触媒フォイルの貴金属成分を担
持させた片面同士を向かい合う状態にして巻き込むもの
としたので、両触媒フォイル間で燃焼エアが触媒に十分
接触して触媒燃焼が良く行なわれ且つ触媒のある通路と
触媒の無い通路との間では、前後の波形部と広幅の平坦
部を有するスペーサーとしての第2の触媒フォイルを介
し更に効率の良い熱交換と開口度調整とをおこなうこと
ができる。
[0013] Further, the combustion catalyzer according to the fifth aspect of the present invention is provided with a wide flat portion between the front and rear corrugated portions on the entire material foil made of a heat-resistant alloy, and a shape obtained by repeatedly developing the flat portion. A heat treatment was performed to form a corrugated foil on the surface of which aluminum oxide was generated, then a washcoat was applied to the entire surface, a solution containing a noble metal component as a catalyst was applied, and then heat treatment was performed to support the noble metal component. The catalyst foil of No. 2 was used as a spacer and combined with the above-mentioned catalyst foil, and the two catalyst foils were loaded with noble metal components facing each other. A space having a corrugated portion in front and behind and a wide flat portion is provided between the passage having the catalyst and the passage having no catalyst in contact with each other and performing catalytic combustion well. It is possible to perform a second good heat exchange with more efficient through the catalyst foil and opening degree adjustment as chromatography.

【0014】請求項6記載の発明に係るファンヒータ
は、請求項4または5記載の燃焼触媒体を、通常ファン
ヒータに備えてある燃焼バーナーに代えて搭載し、燃料
気化室に臨ませたものとした。ファンヒータは、燃料と
して灯油を使用することが多く、この灯油はあまりにも
燃えやすく高温化し易いものであり、そこに燃焼触媒体
を臨ませると触媒が劣化してしまうが、請求項4又は5
記載の燃焼触媒体であればヘリンボーン形状を利用した
高熱交換機能と触媒燃焼通路の面積調整との相乗作用に
より灯油の燃焼に対し触媒の過熱制御を十分に行なうこ
とができて、燃焼触媒体を長時間にわたり使用すること
ができるようになる。そして、ファンヒータの消化時に
出やすい灯油につきものの臭いは2次側の気相燃焼通路
での燃焼により完全に払拭されるので、室内のヒータと
してこのファンヒータは好適なものとなる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a fan heater in which the combustion catalyzer according to the fourth or fifth aspect is mounted in place of a combustion burner normally provided in a fan heater and faces a fuel vaporization chamber. And Fan heaters often use kerosene as fuel, and this kerosene is too flammable and easily rises in temperature, and the catalyst deteriorates when exposed to a combustion catalyst.
In the case of the combustion catalyst described above, the synergistic effect of the high heat exchange function using the herringbone shape and the area adjustment of the catalyst combustion passage can sufficiently control the overheating of the catalyst for the combustion of kerosene, It can be used for a long time. Then, the odor of kerosene which is likely to be emitted when the fan heater is digested is completely wiped off by combustion in the gas phase combustion passage on the secondary side, so that the fan heater is suitable as an indoor heater.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】請求項1記載の発明では、先ず耐
熱合金製の素材フォイルの全体にヘリンボーン形状を付
与し、熱処理して表面に酸化アルミニウムを生成させた
波形フォイルを得る。耐熱合金製の素材フォイルとして
は熱処理により表面に酸化アルミニウムが生成できるも
のであれば各種組成のものを選択することが可能であ
り、好ましくは請求項3記載の発明のように素材フォイ
ルの組成をFe−20%Cr−5%Al−0.08%L
aとする。そして、この素材フォイルの全体にヘリンボ
ーン形状を付与するには、成形ロールやプレス装置等を
使用し、長い素材フォイルに効率よく同じヘリンボーン
形状を繰り返し形成して波形フォイルとするものであ
る。そして、請求項3記載の発明では耐熱合金製の素材
フォイルの全体に前後の波形部の間へ広幅の平坦部を配
し且つそれを繰り返し展開した形状を付与し、熱処理し
て表面に酸化アルミニウムを生成させた波形フォイルと
し、次いでその片面全体にウオッシュコートを施し、更
に触媒としての貴金属成分を含む溶液を塗布してから熱
処理して貴金属成分を担持させた第2の触媒フォイルを
スペーサーとして、上記の触媒フォイルに組合せ、且つ
両触媒フォイルの貴金属成分を担持させた片面同士を向
かい合う状態にして巻き込むものである。熱処理は酸化
アルミニウムのひげ(ウイスカー)を波形フォイルの表
面に生やし、後述するウオッシュコートおよび貴金属成
分の定着性を良くするための下地処理的要素を含むもの
である。このウイスカー生成条件は900°Cで15時
間位で良い。
According to the first aspect of the present invention, a corrugated foil is obtained by first applying a herringbone shape to the entire material foil made of a heat-resistant alloy and performing a heat treatment to produce aluminum oxide on the surface. As the material foil made of a heat-resistant alloy, it is possible to select a material foil having various compositions as long as aluminum oxide can be generated on the surface by heat treatment. Fe-20% Cr-5% Al-0.08% L
a. In order to impart a herringbone shape to the entire material foil, a corrugated foil is formed by efficiently forming the same herringbone shape on a long material foil using a forming roll, a pressing device, or the like. According to the third aspect of the present invention, a wide flat portion is disposed between the front and rear corrugated portions, and a shape obtained by repeatedly developing the flat portion is imparted to the entire material foil made of a heat-resistant alloy. A corrugated foil was generated, and then a wash coat was applied to one entire surface of the corrugated foil, and a solution containing a noble metal component as a catalyst was further applied, followed by heat treatment to support a noble metal component as a second catalyst foil as a spacer. In combination with the above-mentioned catalyst foils, the two foils are rolled in such a manner that one side supporting the noble metal component of each catalyst foil faces each other. In the heat treatment, whiskers of aluminum oxide are formed on the surface of the corrugated foil, and include a wash coat described later and a base treatment element for improving the fixability of the noble metal component. This whisker formation condition may be about 900 ° C. for about 15 hours.

【0016】なお、以上及び以下の説明に於いて、素材
フォイル、波形フォイル及び触媒フォイルに使用するフ
ォイルという用語は、一般に言う箔という概念で使用し
たものではなく、メタルフォイル、メタルシート、メタ
ルフィルム、金属薄板、金属薄片、金属帯状体等の概念
を広く包含するものであり、渦巻き状に巻き込まれた未
加工のコイル状態の素材フォイルを巻きほぐし(アンコ
イル)、帯状に延ばした状態で種々の加工を施し波形フ
ォイルから触媒フォイルとし、更には任意長さに切断し
て再び巻き込んで筒状ケースに収め燃焼触媒体とするも
のであるが、その形態がフォイル状に巻き込まれた場合
そして帯状に延ばされた場合の双方を含む広い概念のも
のとして使用されるものである。
In the above and the following description, the term foil used for the material foil, corrugated foil and catalyst foil is not used in general terms of foil, but is used for metal foil, metal sheet, metal film and the like. The concept encompasses the concept of a thin metal plate, a thin metal sheet, a metal strip, etc., and unwinds (uncoils) a material foil in the form of a coil wound in a spiral shape, and applies various shapes in a state of being stretched in a strip shape. It is processed to make a catalyst foil from a corrugated foil, and further cut into arbitrary lengths and rolled up again and put in a cylindrical case to make a combustion catalyst, but when the form is rolled up in a foil shape and in a band shape It is intended to be used as a broad concept, including both when extended.

【0017】次に、その片面全体にウオッシュコートを
施し、更に重ねて触媒としての貴金属成分を含む溶液を
塗布してから熱処理して貴金属成分を担持させた触媒フ
ォイルとする。ウオッシュコートの組成も種々のものを
使用できるが、好ましくは請求項2の発明で記載したよ
うに組成をSiO2 −ZrO2 の組み合わせとし、Si
2 95%、ZrO2 5%とするのが良い。塗布手段と
してはスプレーコートを使用する。ウオッシュコート
は、触媒に対する担体としての機能と、触媒活性物質分
散度を高める機能とを担うものであり、触媒の機能を十
分に発揮させるためのものである。
Next, a wash coat is applied to the entire surface, and a solution containing a noble metal component as a catalyst is further applied thereon, followed by heat treatment to obtain a catalyst foil carrying the noble metal component. Although various compositions can be used for the washcoat, preferably, the composition is a combination of SiO 2 -ZrO 2 as described in the invention of claim 2,
O 2 95%, is good and ZrO 2 5%. A spray coat is used as a coating means. The wash coat has a function as a carrier for the catalyst and a function to increase the degree of dispersion of the catalytically active substance, and is to exert the function of the catalyst sufficiently.

【0018】触媒としての貴金属成分には各種のものが
使用可能であるけれども、好ましくは請求項2の発明で
記載したPdの使用が良く、適量のPdを含む錯体を液
状でスプレーコートするか、あるいは上記ウオッシュコ
ートに混ぜて一緒にスプレーコートすることになる。熱
処理は水分を除去し、ウオッシュコート(例えばSiO
2 −ZrO2 )と貴金属(例えばPd)を波形フォイル
の片側面に定着して担持させるものであり、約80°C
から90°C位の温度で乾燥後、1050℃でいわゆる
オーブンに通して処理し、触媒フォイルとする。
Although various kinds of noble metal components can be used as the catalyst, it is preferable to use Pd described in the second aspect of the present invention. The complex containing an appropriate amount of Pd may be spray-coated in a liquid form, Alternatively, it is mixed with the above-mentioned wash coat and spray-coated together. The heat treatment removes moisture, and a wash coat (eg, SiO 2
2- ZrO 2 ) and a noble metal (for example, Pd) are fixedly supported on one side of the corrugated foil, and are supported at about 80 ° C.
After drying at a temperature of about 90 ° C. to about 50 ° C., it is processed at 1050 ° C. through a so-called oven to obtain a catalyst foil.

【0019】第2の触媒フォイルは、形状が異なるのみ
で、加工の仕方は前記した触媒フォイルと同様である。
従って、この重複説明は省略する。
The second catalyst foil differs only in shape, and is processed in the same manner as the above-mentioned catalyst foil.
Therefore, the overlapping description will be omitted.

【0020】次に、この触媒フォイルを巻き込んで又は
スペーサーとしての第2の触媒フォイルを組み合わせて
巻き込み筒状ケースに収め、筒状ケースの内部に触媒フ
ォイルの存在する1次側の触媒燃焼通路と触媒通路の存
在しない2次側の気相燃焼通路とを連続して設ける。触
媒燃焼通路と気相燃焼通路は直列的に連続した配置状態
とされ、触媒燃焼通路は前方燃焼室となり、そして気相
燃焼通路は後方燃焼室となる。そして、更に1次側入口
開口部の全体面積に対する上記触媒燃焼通路の開口度を
50%以下好ましくは35%以下に調整するものであ
る。
Next, the catalyst foil is rolled up or combined with a second catalyst foil as a spacer, and the rolled-up roll is put in a tubular case. The primary-side catalytic combustion passage in which the catalyst foil is present is located inside the tubular case. A secondary-side gas-phase combustion passage having no catalyst passage is continuously provided. The catalytic combustion passage and the gas-phase combustion passage are arranged in series and continuous, the catalytic combustion passage becomes a front combustion chamber, and the gas-phase combustion passage becomes a rear combustion chamber. Further, the degree of opening of the catalytic combustion passage with respect to the entire area of the primary inlet opening is adjusted to 50% or less, preferably 35% or less.

【0021】[0021]

【実施例】以下図面を参照して燃焼触媒体を組み込んだ
ファンヒータの好適な一実施例を説明する。このファン
ヒータ1は下部に燃焼ファン2、上部裏面側に対流ファ
ン3を備える。中央には従来のファンヒータのバーナー
相当位置にバーナーに代えて燃焼触媒体4が搭載してあ
る。燃焼触媒体4の入口5は燃料気化室6に臨ませてあ
り、出口7はエア混合室8に向けて開口してある。燃料
気化室6には燃焼ファン2から供給される燃焼エア9の
噴出口と図示せぬタンクから燃料としての灯油10を霧
化して供給するノズル11が設けてあり、燃焼エア9と
灯油10とが予混合されそして燃焼が始まれば、この燃
料気化室6は予熱される。なお、燃料気化室6には予熱
ヒーター29が付設してあり、着火開始時の燃料気化室
6に対する予熱処理は、この予熱ヒーターを作動させる
ことで行うようにしてある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a fan heater incorporating a combustion catalyst will be described below with reference to the drawings. The fan heater 1 includes a combustion fan 2 at a lower portion and a convection fan 3 at an upper back surface. At the center, a combustion catalyst 4 is mounted at a position corresponding to the burner of the conventional fan heater instead of the burner. The inlet 5 of the combustion catalyst 4 faces the fuel vaporization chamber 6, and the outlet 7 opens to the air mixing chamber 8. The fuel vaporization chamber 6 is provided with an ejection port for combustion air 9 supplied from the combustion fan 2 and a nozzle 11 for supplying and atomizing kerosene 10 as fuel from a tank (not shown). Is premixed and combustion begins, the fuel vaporization chamber 6 is preheated. The fuel vaporization chamber 6 is provided with a preheater 29, and the preheat treatment of the fuel vaporization chamber 6 at the start of ignition is performed by operating the preheater.

【0022】燃焼触媒体4は筒状ケース12内に、巻き
込んだ触媒フォイル13が収納され、1次側には触媒フ
ォイル13の部分に触媒燃焼通路14が、そして、その
後方の2次側には気相燃焼通路15が、直列的に連続し
て設けられている。16は点火プラグであり着火処理を
行なう。筒状ケース12の外側は対流ファン3にて導入
されるエア17の通路18となっており、各通路18は
上記のエア混合室8に接続しているため、ここでエア1
7は燃焼触媒体4を通過してくる燃焼エア19と混合さ
れ、吹き出し口20から温風21として吹き出すことに
なる。
The combustion catalyst body 4 contains a wound catalyst foil 13 in a cylindrical case 12, a catalyst combustion passage 14 at a portion of the catalyst foil 13 on the primary side, and a secondary side at a rear side thereof. The gas-phase combustion passage 15 is provided continuously in series. Reference numeral 16 denotes an ignition plug for performing an ignition process. Outside of the cylindrical case 12 is a passage 18 for air 17 introduced by the convection fan 3, and since each passage 18 is connected to the air mixing chamber 8, the air 1
7 is mixed with the combustion air 19 passing through the combustion catalyst 4 and is blown out from the blowout port 20 as hot air 21.

【0023】燃焼触媒体4の内容は、図4で示されてい
る。図4の実施例では、触媒フォイル22は、Fe−2
0%Cr−5%Al−0.08%Laの組成からなる素
材フォイルにヘリンボーン形状が付与され且つ表面に酸
化アルミニウムを生成させた波形フォイルにした上で、
そのフォイル片側面にSiO2 −ZrO2 組成のウオッ
シュコートが塗装され且つPdが触媒として担持されて
いる。23は第2の触媒フォイルであり、スペーサーと
して前記の触媒フォイルであり、ここに組み合わされて
いる。この第2の触媒フォイル23は、ヘリンボーン形
状でなく、いわばストレート形状としてあるが、開口度
の調整機能、触媒の過剰制御機能を十分発揮できるよ
う、幅サイズの大きな平坦分24とその前後(図4では
左右)の波形部25を基本形状にして、それを交互に全
面に展開したものとしてある。両触媒フォイル22、2
3の各々の片側面に施されたウオッシュコートとPd触
媒の層26は、両触媒フォイル22、23を巻き込む際
に、触媒を施した片面同士が向かい合うように配置され
ているものであり、このため両触媒フォイル22、23
の間には触媒燃焼路27と層26の存在しない非触媒燃
焼路28とが図4の上下方向あるいは図3における触媒
フォイル13の放射方向で交互に配置され触媒燃焼路2
7と非触媒燃焼路28間で熱交換による触媒の過熱制御
が行なわれるようにしてある。
The contents of the combustion catalyst 4 are shown in FIG. In the embodiment of FIG. 4, the catalyst foil 22 is made of Fe-2.
A material foil having a composition of 0% Cr-5% Al-0.08% La was provided with a herringbone shape and formed into a corrugated foil having aluminum oxide formed on the surface.
One side of the foil is coated with a wash coat of SiO 2 —ZrO 2 composition, and Pd is carried as a catalyst. Reference numeral 23 denotes a second catalyst foil, which is the above-mentioned catalyst foil as a spacer, and is combined therewith. The second catalyst foil 23 has a so-called straight shape, not a herringbone shape, but has a large flat portion 24 and its front and rear portions (see FIG. 4) so as to sufficiently exhibit the function of adjusting the opening degree and the function of excessively controlling the catalyst. In FIG. 4, the left and right corrugated portions 25 have a basic shape and are alternately developed over the entire surface. Both catalyst foils 22, 2
The washcoat and Pd catalyst layer 26 applied to one side surface of each of No. 3 are arranged such that the catalyzed one surfaces face each other when the two catalyst foils 22 and 23 are involved. Therefore, both catalyst foils 22, 23
The catalyst combustion passages 27 and the non-catalytic combustion passages 28 without the layer 26 are alternately arranged in the vertical direction in FIG. 4 or in the radial direction of the catalyst foil 13 in FIG.
7 and the non-catalytic combustion passage 28 are controlled to overheat the catalyst by heat exchange.

【0024】さらに燃料気化室6に望ませてある燃焼触
媒体4の入口5は、1次側入口開口部の全体面積に対す
る触媒燃焼通路27の開口度、即ち触媒フォイル13の
図3における横断面方向で見た場合における巻き込まれ
た両触媒フォイル22、23間に形成された各触媒燃焼
路27の全体開口度、を35%以下に調整している。
Further, the desired entrance 5 of the combustion catalyst 4 to the fuel vaporization chamber 6 is the opening degree of the catalytic combustion passage 27 with respect to the total area of the primary inlet opening, that is, the cross section of the catalyst foil 13 in FIG. The overall opening degree of each catalyst combustion passage 27 formed between the entrained catalyst foils 22 and 23 when viewed in the direction is adjusted to 35% or less.

【0025】ファンヒータ1の使用状態を説明すると、
図3あるいは図4に示すような断面構造にした触媒フォ
イル13を筒状ケース12へ組み込んだ燃焼触媒体4に
は、燃料気化室6に供給された燃焼エア9と灯油10の
混合ガスが供給される。混合ガスは予熱ヒーター29に
よる気化処理に加えて、点火プラグ16による着火処理
で燃焼し始め、燃焼状態は後方の気相燃焼通路15から
1次側の触媒燃焼通路14に移行し、触媒燃焼は灯油1
0の供給が続く間は継続して行なわれる。そして、この
燃焼により燃料気化室6が熱せられ、混同ガスはますま
す燃焼し易い状態で燃焼触媒体4に供給されてゆく。
The state of use of the fan heater 1 will be described.
A mixed gas of combustion air 9 and kerosene 10 supplied to a fuel vaporization chamber 6 is supplied to a combustion catalyst 4 in which a catalyst foil 13 having a sectional structure as shown in FIG. Is done. The mixed gas starts to burn by the ignition process by the ignition plug 16 in addition to the vaporization process by the preheater 29, and the combustion state shifts from the rear gas phase combustion passage 15 to the primary catalyst combustion passage 14, and the catalytic combustion is started. Kerosene 1
It is performed continuously while the supply of 0 continues. The fuel vaporization chamber 6 is heated by this combustion, and the mixed gas is supplied to the combustion catalyst 4 in a state where it is more easily combusted.

【0026】そして、1次側入口開口部の全体面積に対
する上記触媒燃焼通路14の開口度、具体的には両触媒
フォイル22、23間に形成されている各触媒燃焼路2
7の全体開口度を35%以下に調整していることと、更
に特殊な形のスペーサー兼用の第2の触媒フォイル23
を活用した各触媒燃焼路27と非触媒燃焼路28との間
で熱交換を積極的に行なうことにより、触媒の過熱制御
が効率良く行なわれるのである。
The opening degree of the catalyst combustion passage 14 with respect to the entire area of the primary inlet opening, specifically, each catalyst combustion passage 2 formed between the two catalyst foils 22 and 23.
7 is adjusted to 35% or less, and the second catalyst foil 23 serving as a specially shaped spacer is also used.
By positively performing heat exchange between each of the catalytic combustion passages 27 and the non-catalytic combustion passages 28 utilizing the above, the overheating control of the catalyst is efficiently performed.

【0027】[0027]

【発明の効果】この発明は、以上説明してきた如き内容
のもので、多くの効果がある。先ず請求項1ないし3に
記載した燃焼触媒体の製法によれば、表面に酸化アルミ
ニウムを生成させてから、そこに施すウオッシュコート
を介して触媒を担持するため波形フォイルへの触媒の定
着性が良く、ウオッシュコートによる触媒の活性向上を
図ることができる。そして触媒フォイルを巻き込んで筒
状ケースに収めた状態においてヘリンボーン形状による
燃焼エアと触媒の接触による燃焼が十分に行なえる。し
かも、前後の波形部に広幅の平坦部を組み合わせた特殊
な形状にした第2の触媒フォイルをスペーサー兼用にし
て前記触媒フォイルに組合せ一緒に巻き込んだ状態で
は、大小サイズの波形が交互に重ね合わさって隣接する
ことになるから、触媒の存在する通路と触媒の存在しな
い通路間の熱交換効率の良い燃焼触媒体の構造が形成で
きる。
The present invention has the contents as described above and has many effects. First, according to the method for producing a combustion catalyst body according to claims 1 to 3, since aluminum oxide is generated on the surface, and the catalyst is supported via a wash coat applied thereto, the fixability of the catalyst to the corrugated foil is improved. In addition, the activity of the catalyst can be improved by the wash coat. Then, in a state where the catalyst foil is wound and housed in the cylindrical case, combustion by the contact between the catalyst and the combustion air in the herringbone shape can be sufficiently performed. In addition, in a state in which the second catalyst foil having a special shape in which the front and rear corrugated portions are combined with a wide flat portion also serves as a spacer and is wound around the catalyst foil together, large and small size waveforms are alternately superimposed. Therefore, the structure of the combustion catalyst having good heat exchange efficiency between the passage where the catalyst exists and the passage where the catalyst does not exist can be formed.

【0028】更に、燃焼空気の流れる方向において、1
次側に触媒燃焼通路をまた2次側に気相燃焼通路を連続
して設けることにより燃焼効率が良くなる。結果とし
て、以上のような利点をもって、単位容積当りの燃焼触
媒体のサイズを小さく設計して製造することが可能であ
り、比較的小さいファンヒータの如き燃焼機器への搭載
が楽になるという効果が期待できる。そして、更に上記
ヘリンボーン形状を利用した熱交換機能の向上に加え
て、特殊な形状の第2の触媒フォイルの組合せで1次側
入口開口部の全体面積に対する触媒燃焼通路の開口度を
50%以下、好ましくは35%以下に調整することで、
相乗的な温度制御機能が期待できるから、この燃焼触媒
体を燃焼機器に組み込むための全体設計が容易になる。
Further, in the direction in which the combustion air flows, 1
Combustion efficiency is improved by continuously providing a catalytic combustion passage on the secondary side and a gas phase combustion passage on the secondary side. As a result, with the above advantages, it is possible to design and manufacture the combustion catalyst body per unit volume in a small size, and it is easy to mount the combustion catalyst in a combustion device such as a relatively small fan heater. Can be expected. Further, in addition to the improvement of the heat exchange function utilizing the herringbone shape, the degree of opening of the catalytic combustion passage with respect to the entire area of the primary-side inlet opening is reduced to 50% or less by the combination of the specially shaped second catalyst foil. , Preferably adjusted to 35% or less,
Since a synergistic temperature control function can be expected, the overall design for incorporating this combustion catalyst into a combustion device becomes easy.

【0029】また、耐熱合金製の素材フォイルの組成が
Fe−20%Cr−5%Al−0.08%Laであり、
ウオッシュコートの組成がSiO2 −ZrO2 であり、
触媒としての貴金属成分がPdであるようにすると、燃
焼触媒体の耐久性を向上できる。特にPdとZrO2
組み合わせると、Pdとウオッシュコート間の反応が抑
制され触媒機能が劣化しないという効果がある。
The composition of the material foil made of a heat-resistant alloy is Fe-20% Cr-5% Al-0.08% La,
The composition of the washcoat is SiO 2 —ZrO 2 ,
When the noble metal component as the catalyst is Pd, the durability of the combustion catalyst can be improved. In particular, when Pd and ZrO 2 are combined, there is an effect that the reaction between Pd and the washcoat is suppressed and the catalytic function is not deteriorated.

【0030】請求項4および5記載の発明に係る燃焼触
媒体は前述したような多くの効果が期待できる。
The combustion catalyst according to the fourth and fifth aspects of the invention can be expected to have many effects as described above.

【0031】請求項6記載の発明に係るファンヒータ
は、燃料として灯油を使用することが多く、この灯油は
あまりにも燃えやすく高温化し易いものであり、そこに
燃焼触媒体を臨ませると過熱により触媒が劣化してしま
うが、上記請求項4または5記載の燃焼触媒体であれば
ヘリンボーン形状を利用して、優れた熱交換機能と触媒
燃焼通路の面積調整との相乗作用により、灯油の燃焼に
対し、触媒の過熱制御を十分に行なうことができ、燃焼
触媒体を長時間にわたり使用することができるようにな
る。そして、灯油の燃焼につきものの臭いは完全に払拭
が可能であり、中でも消火時に臭いが出ない点に大きな
特色を有し、室内のヒータとして、このファンヒータは
好適なものとなる。
The fan heater according to the sixth aspect of the present invention often uses kerosene as a fuel, and this kerosene is too flammable and easily rises to a high temperature. Although the catalyst is deteriorated, the combustion catalyst according to claim 4 or 5, utilizing the herringbone shape, synergizes the excellent heat exchange function and the area adjustment of the catalyst combustion passage to combust kerosene. On the other hand, the overheating control of the catalyst can be sufficiently performed, and the combustion catalyst can be used for a long time. The odor associated with the burning of kerosene can be completely wiped off, and it has a great feature in that it does not emit odor when extinguishing a fire. This fan heater is suitable as an indoor heater.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】混合気線速と混合気の断熱燃焼温度との関係を
表したグラフ。
FIG. 1 is a graph showing a relationship between a linear velocity of an air-fuel mixture and an adiabatic combustion temperature of the air-fuel mixture.

【図2】この発明に係るファンヒータの一実施例を示す
概略縦断面図。
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing one embodiment of a fan heater according to the present invention.

【図3】図2の燃焼触媒体を拡大して示す一部破断の斜
視図。
FIG. 3 is a partially broken perspective view showing the combustion catalyst body of FIG. 2 in an enlarged manner.

【図4】触媒フォイルの部分拡大斜視図。FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of a catalyst foil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ファンヒータ 2 燃焼ファン 3 対流ファン 4 燃焼触媒体 6 燃料気化室 9 燃焼エア 10 灯油 13、22、23 触媒フォイル 24 平坦部 25 前後の波形部 26 ウオッシュコートと触媒層 27 触媒燃焼路 28 非触媒燃焼路 29 予備加熱ヒーター DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fan heater 2 Combustion fan 3 Convection fan 4 Combustion catalyst 6 Fuel vaporization chamber 9 Combustion air 10 Kerosene 13, 22, 23 Catalyst foil 24 Flat part 25 Front and rear corrugations 26 Wash coat and catalyst layer 27 Catalyst combustion path 28 Non-catalyst Combustion path 29 Preheating heater

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────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年5月26日[Submission date] May 26, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0007】この燃焼触媒体の製法によれば、表面に酸
化アルミニウムを生成させてからそこに施すウオッシュ
コートを介して触媒を担持するため、波形フォイルへの
触媒の定着性が良く、触媒フォイルを巻き込んで筒状ケ
ースに収めた状態においてヘリンボーン形状によるいわ
ば曲がりくねった通路となる波形が交互に重ね合わさっ
て隣接することになるから、触媒の存在する通路では燃
焼ガスが触媒と十分に接触して燃焼し、それと共に触媒
の熱は触媒の存在しない通路との間の効率の良い熱交換
によって放散され触媒の過熱制御が行なわれる。
[0007] According to this method for producing a combustion catalyst, the catalyst is carried via the wash coat applied to the surface after aluminum oxide is formed on the surface, so that the catalyst has good fixation to the corrugated foil, and the catalyst foil can be used. In the state of being wound up and housed in a cylindrical case, the waveform that becomes a so-called winding path due to the herringbone shape is alternately superimposed and adjacent, so that in the passage where the catalyst is present, the combustion gas sufficiently contacts the catalyst and burns At the same time, the heat of the catalyst is dissipated by efficient heat exchange with the passage in which no catalyst is present, and the overheating of the catalyst is controlled.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0013】更に請求項5記載の発明に係る燃焼触媒体
は、耐熱合金製の素材フォイルの全体に前後の波形部の
間へ広幅の平坦部を配し且つそれを繰り返し展開した形
状を付与し、熱処理して表面に酸化アルミニウムを生成
させた波形フォイルとし、次いでその片面全体にウオッ
シュコートを施し、更に触媒としての貴金属成分を含む
溶液を塗布してから熱処理して貴金属成分を担持させた
第2の触媒フォイルをスペーサーとして、上記の触媒フ
ォイルに組合せ、且つ両触媒フォイルの貴金属成分を担
持させた片面同士を向かい合う状態にして巻き込むもの
としたので、両触媒フォイル間で燃焼ガスが触媒に十分
接触して触媒燃焼が良く行なわれ且つ触媒のある通路と
触媒の無い通路との間では、前後の波形部と広幅の平坦
部を有するスペーサーとしての第2の触媒フォイルを介
し更に効率の良い熱交換と開口度調整とをおこなうこと
ができる。
[0013] Further, the combustion catalyzer according to the fifth aspect of the present invention is provided with a wide flat portion between the front and rear corrugated portions on the entire material foil made of a heat-resistant alloy, and a shape obtained by repeatedly developing the flat portion. A heat treatment was performed to form a corrugated foil on the surface of which aluminum oxide was generated, then a washcoat was applied to the entire surface, a solution containing a noble metal component as a catalyst was applied, and then heat treatment was performed to support the noble metal component. The catalyst foil of No. 2 was used as a spacer and combined with the above-mentioned catalyst foil, and the two catalyst foils were loaded with the noble metal component on one side facing each other, so that the combustion gas between the two catalyst foils was sufficient for the catalyst. A space having a corrugated portion in front and behind and a wide flat portion is provided between the passage having the catalyst and the passage having no catalyst in contact with each other and performing catalytic combustion well. It is possible to perform a second good heat exchange with more efficient through the catalyst foil and opening degree adjustment as chromatography.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0014】請求項6記載の発明に係るファンヒータ
は、請求項4または5記載の燃焼触媒体を、通常ファン
ヒータに備えてある燃焼バーナーに代えて搭載し、燃料
気化室に臨ませたものとした。ファンヒータは、燃料と
して灯油を使用することが多く、この灯油はあまりにも
燃えやすく高温化し易いものであり、そこに燃焼触媒体
を臨ませると触媒が劣化してしまうが、請求項4又は5
記載の燃焼触媒体であればヘリンボーン形状を利用した
高熱交換機能と触媒燃焼通路の開口度調整との相乗作用
により灯油の燃焼に対し触媒の過熱制御を十分に行なう
ことができて、燃焼触媒体を長時間にわたり使用するこ
とができるようになる。そして、ファンヒータの消化時
に出やすい灯油につきものの臭いは2次側の気相燃焼通
路での燃焼により完全に払拭されるので、室内のヒータ
としてこのファンヒータは好適なものとなる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a fan heater in which the combustion catalyzer according to the fourth or fifth aspect is mounted in place of a combustion burner normally provided in a fan heater and faces a fuel vaporization chamber. And Fan heaters often use kerosene as fuel, and this kerosene is too flammable and easily rises in temperature, and the catalyst deteriorates when exposed to a combustion catalyst.
With the combustion catalyst described, the synergistic effect of the high heat exchange function using the herringbone shape and the adjustment of the opening degree of the catalyst combustion passage can sufficiently control overheating of the catalyst for the combustion of kerosene, and the combustion catalyst Can be used for a long time. Then, the odor of kerosene which is likely to be emitted when the fan heater is digested is completely wiped off by combustion in the gas phase combustion passage on the secondary side, so that the fan heater is suitable as an indoor heater.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0021】[0021]

【実施例】以下図面を参照して燃焼触媒体を組み込んだ
ファンヒータの好適な一実施例を説明する。このファン
ヒータ1は下部に燃焼ファン2、上部裏面側に対流ファ
ン3を備える。中央には従来のファンヒータのバーナー
相当位置にバーナーに代えて燃焼触媒体4が搭載してあ
る。燃焼触媒体4の入口5は燃料気化室6に臨ませてあ
り、出口7はエア混合室8に向けて開口してある。燃料
気化室6には燃焼ファン2から供給される燃焼用エア9
の噴出口と図示せぬタンクから燃料としての灯油10を
霧化して供給するノズル11が設けてあり、燃焼用エア
9と灯油10とが予混合されそして燃焼が始まれば、こ
の燃料気化室6は予熱される。なお、燃料気化室6には
予熱ヒーター29が付設してあり、着火開始時の燃料気
化室6に対する予熱処理は、この予熱ヒーターを作動さ
せることで行うようにしてある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a fan heater incorporating a combustion catalyst will be described below with reference to the drawings. The fan heater 1 includes a combustion fan 2 at a lower portion and a convection fan 3 at an upper back surface. At the center, a combustion catalyst 4 is mounted at a position corresponding to the burner of the conventional fan heater instead of the burner. The inlet 5 of the combustion catalyst 4 faces the fuel vaporization chamber 6, and the outlet 7 opens to the air mixing chamber 8. The combustion air 9 supplied from the combustion fan 2 is supplied to the fuel vaporization chamber 6.
A nozzle 11 is provided for atomizing and supplying kerosene 10 as fuel from a jet port and a tank (not shown). When the combustion air 9 and the kerosene 10 are premixed and combustion starts, the fuel vaporization chamber 6 is opened. Is preheated. The fuel vaporization chamber 6 is provided with a preheater 29, and the preheat treatment of the fuel vaporization chamber 6 at the start of ignition is performed by operating the preheater.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Correction target item name] 0022

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0022】燃焼触媒体4は筒状ケース12内に、巻き
込んだ触媒フォイル13が収納され、1次側には触媒フ
ォイル13の部分に触媒燃焼通路14が、そして、その
後方の2次側には気相燃焼通路15が、直列的に連続し
て設けられている。16は点火プラグであり着火処理を
行なう。筒状ケース12の外側は対流ファン3にて導入
されるエア17の通路18となっており、各通路18は
上記のエア混合室8に接続しているため、ここでエア1
7は燃焼触媒体4を通過してくる高温エア19と混合さ
れ、吹き出し口20から温風21として吹き出すことに
なる。
The combustion catalyst body 4 contains a wound catalyst foil 13 in a cylindrical case 12, a catalyst combustion passage 14 at a portion of the catalyst foil 13 on the primary side, and a secondary side at a rear side thereof. The gas-phase combustion passage 15 is provided continuously in series. Reference numeral 16 denotes an ignition plug for performing an ignition process. Outside of the cylindrical case 12 is a passage 18 for air 17 introduced by the convection fan 3, and since each passage 18 is connected to the air mixing chamber 8, the air 1
7 is mixed with the high-temperature air 19 passing through the combustion catalyst 4, and is blown out from the blow-out port 20 as hot air 21.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0025[Correction target item name] 0025

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0025】ファンヒータ1の使用状態を説明すると、
図3あるいは図4に示すような断面構造にした触媒フォ
イル13を筒状ケース12へ組み込んだ燃焼触媒体4に
は、燃料気化室6に供給された燃焼用エア9と灯油10
の混合気が供給される。混合気は予熱ヒーター29によ
る気化処理に加えて、点火プラグ16による着火処理で
燃焼し始め、燃焼状態は後方の気相燃焼通路15から1
次側の触媒燃焼通路14に移行し、触媒燃焼は灯油10
の供給が続く間は継続して行なわれる。そして、この燃
焼により燃料気化室6が熱せられ、混合気はますます燃
焼し易い状態で燃焼触媒体4に供給されてゆく。
The state of use of the fan heater 1 will be described.
A combustion catalyst 4 in which a catalyst foil 13 having a sectional structure as shown in FIG. 3 or 4 is incorporated in a cylindrical case 12 is provided with combustion air 9 supplied to a fuel vaporization chamber 6 and kerosene 10.
Is supplied. The air-fuel mixture starts to burn by the ignition process by the spark plug 16 in addition to the vaporization process by the preheater 29, and the combustion state is changed from the rear gas-phase combustion passage 15 by one.
The process proceeds to the catalyst combustion passage 14 on the next side, and the catalytic combustion proceeds to kerosene 10.
Is continued as long as the supply of is continued. Then, the fuel vaporization chamber 6 is heated by this combustion, and the air-fuel mixture is supplied to the combustion catalyst 4 in a state where it is more easily combusted.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0028[Correction target item name] 0028

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0028】更に、燃焼ガスの流れる方向において、1
次側に触媒燃焼通路をまた2次側に気相燃焼通路を連続
して設けることにより燃焼効率が良くなる。結果とし
て、以上のような利点をもって、単位容積当りの燃焼触
媒体のサイズを小さく設計して製造することが可能であ
り、比較的小さいファンヒータの如き燃焼機器への搭載
が楽になるという効果が期待できる。そして、更に上記
ヘリンボーン形状を利用した熱交換機能の向上に加え
て、特殊な形状の第2の触媒フォイルの組合せで1次側
入口開口部の全体面積に対する触媒燃焼通路の開口度を
50%以下、好ましくは35%以下に調整することで、
相乗的な温度制御機能が期待できるから、この燃焼触媒
体を燃焼機器に組み込むための全体設計が容易になる。
Further, in the direction in which the combustion gas flows, 1
Combustion efficiency is improved by continuously providing a catalytic combustion passage on the secondary side and a gas phase combustion passage on the secondary side. As a result, with the above advantages, it is possible to design and manufacture the combustion catalyst body per unit volume in a small size, and it is easy to mount the combustion catalyst in a combustion device such as a relatively small fan heater. Can be expected. Further, in addition to the improvement of the heat exchange function utilizing the herringbone shape, the degree of opening of the catalytic combustion passage with respect to the entire area of the primary-side inlet opening is reduced to 50% or less by the combination of the specially shaped second catalyst foil. , Preferably adjusted to 35% or less,
Since a synergistic temperature control function can be expected, the overall design for incorporating this combustion catalyst into a combustion device becomes easy.

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Correction target item name] Brief description of drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】燃料とガスの混合気の線速とその混合気の断熱
燃焼温度との関係を表したグラフ。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the linear velocity of an air-fuel mixture and the adiabatic combustion temperature of the air-fuel mixture.

【図2】この発明に係るファンヒータの一実施例を示す
概略縦断面図。
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing one embodiment of a fan heater according to the present invention.

【図3】図2の燃焼触媒体を拡大して示す一部破断の斜
視図。
FIG. 3 is a partially broken perspective view showing the combustion catalyst body of FIG. 2 in an enlarged manner.

【図4】触媒フォイルの部分拡大斜視図。FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of a catalyst foil.

【手続補正9】[Procedure amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of sign

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【符号の説明】 1 ファンヒータ 2 燃焼ファン 3 対流ファン 4 燃焼触媒体 6 燃料気化室 9 燃焼用エア 10 灯油 13、22、23 触媒フォイル 24 平坦部 25 前後の波形部 26 ウオッシュコートと触媒層 27 触媒燃焼路 28 非触媒燃焼路 29 予備加熱ヒーター ─────────────────────────────────────────────────────
[Description of Signs] 1 Fan heater 2 Combustion fan 3 Convection fan 4 Combustion catalyst 6 Fuel vaporization chamber 9 Combustion air 10 Kerosene 13, 22, 23 Catalyst foil 24 Flat portion 25 Corrugated portion around 26 26 Wash coat and catalyst layer 27 Catalytic combustion path 28 Non-catalytic combustion path 29 Preheating heater ────────────────────────────────────── ───────────────

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年8月4日[Submission date] August 4, 1997

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Correction target item name] Brief description of drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】燃料とエアの混合気の線速とその混合気の断熱
燃焼温度との関係を表したグラフ。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the linear velocity of a mixture of fuel and air and the adiabatic combustion temperature of the mixture.

【図2】この発明に係るファンヒータの一実施例を示す
概略縦断面図。
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing one embodiment of a fan heater according to the present invention.

【図3】図2の燃焼触媒体を拡大して示す一部破断の斜
視図。
FIG. 3 is a partially broken perspective view showing the combustion catalyst body of FIG. 2 in an enlarged manner.

【図4】触媒フォイルの部分拡大斜視図。FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of a catalyst foil.

【符号の説明】 1 ファンヒータ 2 燃焼ファン 3 対流ファン 4 燃焼触媒体 6 燃料気化室 9 燃焼用エア 10 灯油 13、22、23 触媒フォイル 24 平坦部 25 前後の波形部 26 ウオッシュコートと触媒層 27 触媒燃焼路 28 非触媒燃焼路 29 予備加熱ヒーターDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fan heater 2 Combustion fan 3 Convection fan 4 Combustion catalyst 6 Fuel vaporization chamber 9 Combustion air 10 Kerosene 13, 22, 23 Catalyst foil 24 Flat portion 25 Corrugated portion around 26 26 Wash coat and catalyst layer 27 Catalytic combustion path 28 Non-catalytic combustion path 29 Preheating heater

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F24H 3/04 301 F24H 3/04 301 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F24H 3/04 301 F24H 3/04 301

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 耐熱合金製の素材フォイルの全体にヘリ
ンボーン形状を付与し、熱処理して表面に酸化アルミニ
ウムを生成させた波形フォイルとし、次いでその片面全
体にウオッシュコートを施し、更に触媒としての貴金属
成分を含む溶液を塗布してから熱処理して貴金属成分を
担持させた触媒フォイルとし、この触媒フォイルを巻き
込んで筒状ケースに収め、筒状ケースの内部に触媒フォ
イルの存在する1次側の触媒燃焼通路と触媒通路の存在
しない2次側の気相燃焼通路とを連続して設け、更に1
次側入口開口部の全体面積に対する上記触媒燃焼通路の
開口度を50%以下好ましくは35%以下に調整するも
のである燃焼触媒体の製法。
1. A heat-resistant alloy material foil is given a whole herringbone shape, heat-treated to form a corrugated foil having aluminum oxide formed on its surface, and then a washcoat is applied on one entire surface thereof. A catalyst foil supporting the noble metal component is formed by applying a solution containing the components and then heat-treating the catalyst foil. The catalyst foil is rolled up and placed in a cylindrical case, and the primary-side catalyst in which the catalyst foil is present inside the cylindrical case A combustion passage and a secondary-side gas-phase combustion passage having no catalyst passage are continuously provided;
A method for producing a combustion catalyst, wherein the degree of opening of the catalytic combustion passage relative to the entire area of the secondary inlet opening is adjusted to 50% or less, preferably 35% or less.
【請求項2】 耐熱合金製の素材フォイルの組成がFe
−20%Cr−5%Al−0.08%Laであり、ウオ
ッシュコートの組成がSiO2 −ZrO2 であり、触媒
としての貴金属成分がPdである、請求項1に記載の燃
焼触媒体の製法。
2. The composition of a material foil made of a heat-resistant alloy is Fe.
2. The combustion catalyst according to claim 1, wherein the composition of the wash coat is -20% Cr-5% Al-0.08% La, the composition of the washcoat is SiO 2 —ZrO 2 , and the noble metal component as a catalyst is Pd. Manufacturing method.
【請求項3】 耐熱合金製の素材フォイルの全体に前後
の波形部の間へ広幅の平坦部を配し且つそれを繰り返し
展開した形状を付与し、熱処理して表面に酸化アルミニ
ウムを生成させた波形フォイルとし、次いでその片面全
体にウオッシュコートを施し、更に触媒としての貴金属
成分を含む溶液を塗布してから熱処理して貴金属成分を
担持させた第2の触媒フォイルをスペーサーとして、上
記の触媒フォイルに組合せ、且つ両触媒フォイルの貴金
属成分を担持させた片面同士を向かい合う状態にして巻
き込むものである請求項1又は2の何れかに記載の燃焼
触媒体の製法。
3. A material foil made of a heat-resistant alloy is provided with a wide flat portion between the front and rear corrugated portions and a shape obtained by repeatedly developing the flat portion, and heat-treated to produce aluminum oxide on the surface. The above-mentioned catalyst foil was formed by applying a solution containing a noble metal component as a catalyst to a corrugated foil, applying a solution containing a noble metal component as a catalyst, and then heat-treating the second catalyst foil carrying a noble metal component as a spacer. 3. The method for producing a combustion catalyst according to claim 1, wherein the two catalyst foils are combined, and the two surfaces are rolled in such a manner that one side supporting the noble metal component of the two catalyst foils faces each other.
【請求項4】 組成がFe−20%Cr−5%Al−
0.08%Laである耐熱合金製の素材フォイルの全体
にヘリンボーン形状を付与し、熱処理して表面に酸化ア
ルミニウムを生成させた波形フォイルとし、次いでその
片面全体に組成がSiO2 −ZrO2 であるウオッシュ
コートを施し、更に触媒としてのPd貴金属成分を含む
溶液を塗布してから熱処理して貴金属成分を担持させた
触媒フォイルとし、この触媒フォイルを巻き込んで筒状
ケースに収め、筒状ケースの内部に触媒フォイルの存在
する1次側の触媒燃焼通路と触媒通路の存在しない2次
側の気相燃焼通路とを連続して設け、更に1次側入口開
口部の全体面積に対する上記触媒燃焼通路の開口度を5
0%以下好ましくは35%以下に調整してなる燃焼触媒
体。
4. The composition having a composition of Fe-20% Cr-5% Al-
A herringbone shape is applied to the entire material foil made of a heat-resistant alloy of 0.08% La, and a heat treatment is performed to form a corrugated foil having aluminum oxide formed on the surface. Then, the entire surface is made of SiO 2 —ZrO 2 . A certain wash coat is applied, a solution containing a Pd noble metal component as a catalyst is further applied, and then a heat treatment is performed to form a catalyst foil carrying the noble metal component, and the catalyst foil is rolled up and placed in a cylindrical case. A primary-side catalytic combustion passage in which a catalyst foil is present and a secondary-side gas-phase combustion passage in which no catalytic passage is present are provided continuously, and the above-mentioned catalytic combustion passage with respect to the entire area of the primary-side inlet opening is provided The aperture of 5
A combustion catalyst body adjusted to 0% or less, preferably 35% or less.
【請求項5】 耐熱合金製の素材フォイルの全体に前後
の波形部の間へ広幅の平坦部を配し、且つそれを繰り返
し展開した形状を付与し、熱処理して表面に酸化アルミ
ニウムを生成させた波形フォイルとし、次いでその片面
全体にウオッシュコートを施し、更に触媒としての貴金
属成分を含む溶液を塗布してから熱処理して貴金属成分
を担持させた第2の触媒フォイルをスペーサーとして、
上記の触媒フォイルに組合せ、且つ両触媒フォイルの貴
金属成分を担持させた片面同士を向かい合う状態にして
巻き込むものである請求項4記載の燃焼触媒体。
5. A heat-resistant alloy material foil is provided with a wide flat portion between the front and rear corrugations, and a shape obtained by repeatedly developing the flat portion, and heat-treated to form aluminum oxide on the surface. As a spacer, a second catalyst foil carrying a noble metal component as a spacer by applying a solution containing a noble metal component as a catalyst and then applying a solution containing a noble metal component as a catalyst as a spacer,
5. The combustion catalyst body according to claim 4, wherein said catalyst foil is combined with said catalyst foil and rolled in such a manner that one side of said two catalyst foils supporting the noble metal component faces each other.
【請求項6】 請求項4または5記載の燃焼触媒体を搭
載し燃料気化室に臨ませたものであるファンヒータ。
6. A fan heater equipped with the combustion catalyst according to claim 4 and facing a fuel vaporization chamber.
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WO2000037854A1 (en) * 1998-12-18 2000-06-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Catalyst combustion device
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