(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部（１１ｅ）と流入口（１１ｃ）と流出口（１１ｄ）とが形成される燃焼ケース（１１）と、
前記燃焼ケース（１１）の前記本体部（１１ｅ）に収容され触媒層が担持される主触媒担体（１５）と、
前記燃焼ケース（１１）の前記流入口（１１ｃ）に配置され触媒層が担持される副触媒担体（１９）と、
前記副触媒担体（１９）に配置され前記副触媒担体（１９）を加熱する電気ヒータ（２１）と、
前記燃焼ケース（１１）の前記流入口（１１ｃ）側に配置され、空気と燃料とからなる混合燃料を前記副触媒担体（１９）を介して前記燃焼ケース（１１）内に供給する混合燃料供給手段（２３）と、
前記主触媒担体（１５）の温度を検出し検出した温度に対応する値の主触媒温度信号（５９）を出力する主触媒温度検出手段（３７）と、
一側を前記燃焼ケース（１１）における前記主触媒担体（１５）の流出側に開口し、他側を前記副触媒担体（１９）の流入側に開口する還流管（４１）と、
前記還流管（４１）に介装され高温気流を還流する還流手段（４３）と、
前記電気ヒータ（２１）に所定電流を供給するとともに、前記主触媒温度検出手段（３７）から前記主触媒温度信号（５９）を入力し、前記主触媒温度信号（５９）の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達していない時に、前記混合燃料供給手段（２３）に燃料供給信号（５７）を出力し前記燃焼ケース（１１）内に所定量の前記混合燃料を供給し、前記主触媒温度信号（５９）の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達している時に、前記混合燃料供給手段（２３）に増量信号（６１）を出力し前記燃焼ケース（１１）内に供給される前記混合燃料の供給量を増量し、前記主触媒温度検出手段（３７）から入力される前記主触媒温度信号（５９）の値が前記予め設定されている触媒活性温度の値に達していない時に、前記還流手段（４３）に停止信号（５３）を出力し、前記予め設定されている触媒活性温度の値に達している時に、前記還流手段（４３）に還流信号（６３）を出力し前記電気ヒータ（２１）への電流の供給を停止する制御手段（４５）と、
を備えてなることを特徴とする触媒燃焼器。
【請求項２】
請求項１に記載の触媒燃焼器において、
前記副触媒担体（１９）の温度を検出し検出した温度に対応する値の副触媒温度信号（５５）を出力する副触媒温度検出手段（３９）を備え、
前記制御手段（４５）は、前記副触媒温度検出手段（３９）から前記副触媒温度信号（５５）を入力し、前記副触媒温度信号（５５）の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達していない時に、前記電気ヒータ（２１）に電流を供給し、前記副触媒温度信号（５５）の値が前記予め設定されている触媒活性温度の値に達している時に、前記電気ヒータ（２１）への電流の供給を停止することを特徴とする触媒燃焼器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気と燃料とからなる混合燃料を触媒燃焼させて高温気流を発生するための触媒燃焼器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、オフィスビル，店舗ビル等には、重油，軽油，灯油，天然ガス等の燃料を燃焼して給湯または暖房等に用いられるボイラーやヒータが設置されている。
また、一部自動車には、軽油，ガソリン等の燃料を燃焼して急速に暖房を達成する急速暖房装置が設置されている。
【０００３】
このようなボイラーには、空気と燃料とからなる混合燃料を触媒燃焼させて高温気流を発生するために、図３に示すような触媒燃焼器が広く用いられている。この触媒燃焼器では、燃焼ケース１内に触媒担体２と熱交換器３が間隔を置いて対向して配置されている。
【０００４】
燃焼ケース１の触媒担体２側には、始端から拡径されるコーン形状の拡散部１ａが形成されている。
この拡散部１ａの始端部近傍には、放電電極４が挿通されており、また、拡散部の始端上流側は、筒形状の流入口１ｂが形成されている。
流入口１ｂの拡散部１ａ側には、電気気化器５が収容されており、流入口１ｂの上流側端部には、燃料噴射器６が配置されている。
【０００５】
そして、この燃料ケース１には、その流入口１ｂの上流側に燃焼ケース１に空気を送風する送風器７が取り付けられている。
この触媒燃焼器では、点火始動時に、触媒の作用が活性化される触媒活性温度以下に冷えている触媒担体２を加熱するために、燃料噴射器６と送風器７から混合燃料が供給され、電気気化器５で気化された後、放電電極４に電気スパークを発生させて気化された混合燃料を火炎燃焼し、これにより発生する火炎燃焼熱により触媒担体２が加熱される。
【０００６】
放電電極４に代えてグロープラグにより混合燃料と火炎燃焼してもよい。
この時に供給される混合燃料の供給量は、触媒担体２を触媒活性温度にするのに必要な供給量とされ、触媒燃焼器が定常運転される時に供給される供給量よりも少量とされている。
そして、触媒担体２の温度が触媒活性温度に達し触媒燃焼器を定常運転する準備が整った時に、混合燃料の供給量が増量され、電気気化器５で気化された混合燃料は燃焼ケース１に送られ、ここで火炎燃焼される。この際、未燃焼混合ガスおよび不完全燃焼ガス（ＣＯ等）成分が発生するが、これらは燃焼ガスとともに触媒担体２を通過する時に、触媒熱と触媒により化学反応して触媒燃焼し熱交換器３に高温気流が供給される。同時に、窒素酸化物，一酸化炭素等の有害成分が浄化された排気を外界に排出することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した触媒燃焼器では、点火始動時に、触媒の作用が活性化される触媒活性温度以下に冷えている触媒担体２を加熱するために、燃料噴射器６と送風器７から供給される混合燃料を電気気化器５で気化した後、放電電極４に電気スパークを発生させて火炎燃焼し、この火炎燃焼熱により触媒担体２を加熱するようにしているため、火炎燃焼により発生する有害成分が触媒活性温度に達していない未活性状態の触媒担体２を通過して大気中に排出され、大気を汚染し環境を損なうという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、点火始動時から定常運転時に亘り常に清浄な高温気流を発生することができ、従来よりも確実に大気の汚染を防止することができる触媒燃焼器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の触媒燃焼器は、本体部と流入口と流出口とが形成される燃焼ケースと、燃焼ケースの本体部に収容され触媒層が担持される主触媒担体と、燃焼ケースの流入口に配置され触媒層が担持される副触媒担体と、副触媒担体に配置され副触媒担体を加熱する電気ヒータと、燃焼ケースの流入口側に配置され、空気と燃料とからなる混合燃料を副触媒担体を介して燃焼ケース内に供給する混合燃料供給手段と、主触媒担体の温度を検出し検出した温度に対応する値の主触媒温度信号を出力する主触媒温度検出手段と、一側を燃焼ケースにおける主触媒担体の流出側に開口し、他側を副触媒担体の流入側に開口する還流管と、還流管に介装され高温気流を還流する還流手段と、電気ヒータに所定電流を供給するとともに、主触媒温度検出手段から主触媒温度信号を入力し、主触媒温度信号の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達していない時に、混合燃料供給手段に燃料供給信号を出力し燃焼ケース内に所定量の混合燃料を供給し、主触媒温度信号の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達している時に、混合燃料供給手段に増量信号を出力し燃焼ケース内に供給される混合燃料の供給量を増量し、主触媒温度検出手段から入力される主触媒温度信号の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達していない時に、還流手段に停止信号を出力し、予め設定されている触媒活性温度の値に達している時に、還流手段に還流信号を出力し電気ヒータへの電流の供給を停止する制御手段と、を備えてなることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の触媒燃焼器は、請求項１に記載の触媒燃焼器において、副触媒担体の温度を検出し検出した温度に対応する値の副触媒温度信号を出力する副触媒温度検出手段を備え、制御手段は、副触媒温度検出手段から副触媒温度信号を入力し、副触媒温度信号の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達していない時に、電気ヒータに電流を供給し、副触媒温度信号の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達している時に、電気ヒータへの電流の供給を停止することを特徴とする。
【００１２】
（作用）
請求項１に記載の触媒燃焼器では、主触媒温度検出手段から制御手段に入力される主触媒温度信号の値が、予め設定されている触媒活性温度の値に達していない時に、混合燃料供給手段から混合燃料が、電気ヒータにより加熱され触媒活性温度に達している副触媒担体を介して燃焼ケースに供給される。
【００１３】
この時に混合燃料は、副触媒担体を通過する間に、副触媒担体により気化するとともに、副触媒担体の触媒により触媒燃焼し、この触媒燃焼の燃焼熱により副触媒担体および主触媒担体が加熱される。
そして、主触媒温度検出手段から制御手段に入力される主触媒温度信号の値が、予め設定されている触媒活性温度の値に達し定常運転をする準備が整った時に、混合燃料供給手段から燃焼ケースに供給される混合燃料が増量され、副触媒担体で気化され不完全燃焼による生ガス成分を多量に含有する不完全燃焼ガスが主触媒担体を通過する間に、触媒により触媒燃焼し完全燃焼した高温気流が排出される。
【００１４】
また、請求項１に記載の触媒燃焼器では、主触媒温度検出手段から制御手段に入力される主触媒温度信号の値が、予め設定されている触媒活性温度の値に達していない時に、制御手段から還流手段に停止信号が出力され、主触媒担体の流出側から副触媒担体の流入側へと還流する高温気流の還流が停止する。
そして、主触媒温度検出手段から制御手段に入力される主触媒温度信号の値が、予め設定されている触媒活性温度の値に達した時に、制御手段から還流手段に還流信号が出力され、主触媒担体の流出側と副触媒担体の流入側とが連通して高温気流が還流し、電気ヒータへの電流の供給が停止される。
【００１５】
すなわち、混合燃料供給手段から供給される混合燃料を気化，触媒燃焼させる副触媒担体は、還流管を介して主触媒担体の流出側から副触媒担体の流入側に還流される高温気流により加熱される。
請求項２に記載の触媒燃焼器では、副触媒温度検出手段から制御手段に入力される副触媒温度信号の値が、予め設定されている触媒活性温度の値に達していない時に、制御手段から電気ヒータに電流が供給され、活性温度の値に達している時に、制御手段から電気ヒータへの電流の供給が停止される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施形態について説明する。
図１は、本発明の触媒燃焼器の請求項１および請求項２に対応する一実施形態を示すもので、図において符号１１は、燃焼ケースを示している。
この燃焼ケース１１は、耐熱性に優れた円筒形状の金属材からなり、後述する主触媒担体１５および熱交換器１７などを収納する本体部１１ｅと、この本体部１１ｅの両端にそれぞれ連結する始端から後流方向に拡径されるコーン形状の拡散部１１ａ（図の左側）と始端から後流方向に縮径するコーン形状の集合部１１ｂ（図の右側）とを備えている。
【００１７】
さらに、この燃焼ケース１は、その拡散部１１ａの先端には、拡散部１１ａの短径寸法に対応する円筒形状の流入口１１ｃが形成されている。
また、その集合部１１ｂの始端に、集合部１１ｂの短径寸法に対応する円筒形状の流出口１１ｄが形成されている。
流入口１１ｃと流出口１１ｄの端部には、それぞれ金属材からなる円環形状のフランジ１３Ａ，１３Ｂが取り付けられ、溶接により固定されている。
【００１８】
燃焼ケース１１の本体部１１ｅには、触媒層が担持されている主触媒担体１５が収容されており、この主触媒担体１５は、燃焼ケース１１の拡散部１１ａ側に配置されている。
また、燃焼ケース１１の本体部１１ｅには、熱交換器１７が収容されており、この熱交換器１７は、燃焼ケース１１の集合部１１ｂ側に主触媒担体１５と間隔を置いて対向して配置されている。
【００１９】
燃焼ケース１１の流入口１１ｃには、触媒層が担持されている副触媒担体１９が収容されており、この副触媒担体１９は、燃焼ケース１１の拡散部１１ａ側に配置されている。
副触媒担体１９には、後述する制御手段４５から供給される電流により副触媒担体１９を加熱する電気ヒータ２１が内蔵されている。
【００２０】
燃焼ケース１１の流入口１１ｃには、副触媒担体１９の上流側に混合燃料供給手段２３が配置されている。
この混合燃料供給手段２３は、軽油等の燃料を噴射する燃料噴射器２５と空気を送風する送風器２７とを有している。
送風器２７には、電動モータ２９により回転駆動されるファン３１が金属材からなる送風器ケース３３内に収容されている。
【００２１】
送風器ケース３３には、電動モータ２９と反対側にファン３１の軸長方向に開口する風入口３３ａが形成されている。
また、送風ケース３３には、ファン３１の円周方向に燃焼ケース１１の流入口１１ｃ側に開口する円筒形状の風出口３３ｂが形成されている。
【００２２】
この風出口３３ｂの先端には、金属材からなる円環形状のフランジ３５が取り付けられており、溶接により固定されている。
燃焼ケース１１の流入口１１ｃ側のフランジ１３Ａと送風器２７のフランジ３５とは、突き合わされて配置されている。
そして、送風器２７は、これ等のフランジ１３Ａ，３５の円周上に挿通される図示しない複数のボルトにナットが螺合されることにより、燃焼ケース１１の流入口１１ｃの先端に固定されている。
【００２３】
燃焼ケース１１の流入口１１ｃには、送風器２７と副触媒担体１９との間に燃料噴射器２５が配置されており、この燃料噴射器２５の噴射ノズル２５ａは、流入口１１ｃ内に挿通されている。
燃焼ケース１１の主触媒担体１５と熱交換器１７との間には、熱伝対型温度センサからなる主触媒温度検出手段３７が配置されている。
【００２４】
この主触媒温度検出手段３７の温度検出部３７ａは、燃焼ケース１１内に挿通されており、主触媒担体１５に当接されている。
燃焼ケース１１の主触媒担体１５と副触媒担体１９との間には、熱伝対型温度センサからなる副触媒温度検出手段３９が配置されている（請求項２に対応）。
副触媒温度検出手段３９の温度検出部３９ａは、燃焼ケース１１の拡散部１１ａ内に挿通されており、副触媒担体１９に当接されている。
【００２５】
燃焼ケース１１の外側には、燃焼ケース１１の軸長方向に沿って金属パイプ材からなる還流管４１が配置されている（請求項１に対応）。
この還流管４１は、燃焼ケース１１の流出口１１ｄ側が燃焼ケース１１に向けて屈曲されており、先端が燃焼ケース１１を挿通して主触媒担体１５と熱交換器１７との間に位置されている。
【００２６】
また、還流管４１は、燃焼ケース１１の流入口１１ｃ側が燃焼ケース１１側に屈曲されており、先端が燃焼ケース１１の流入口１１ｃを挿通して燃料噴射器２５の噴射ノズル２５ａ近傍に位置されている。
還流管４１には、高温気流を還流する還流手段４３が介装されており、この実施形態では、還流手段４３は、電動型開閉バルブが内蔵されているバルブ内蔵型ポンプとされている（請求項１に対応）。
【００２７】
上述した混合燃料供給手段２３，電気ヒータ２１，主触媒温度検出手段３７，副触媒温度検出手段３９、および、還流手段４３は、制御手段４５に電気的に接続されている。
この制御手段４５は、ＭＰＵ４７（マイクロプロセッシングユニット）と電流供給回路４９からなる。
【００２８】
電流供給回路４９は、ＭＰＵ４７から電流供給信号が入力されると所定の電流を出力し、電気ヒータ２１は、この電流供給回路４９を介してＭＰＵ４７に接続されている。
この実施形態では、ＭＰＵ４７は、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部４７ａを有するワンチップマイコンとされている。
【００２９】
ＭＰＵ４７のＡ／Ｄ変換部４７ａには、主触媒温度検出手段３７と副触媒温度検出手段３９とが接続されている。
そして、ＭＰＵ４７には、運転開始時に運転開始信号を出力する運転スイッチ５１が接続されている。
図２は、上述した触媒燃焼器の動作を示すフローチャートである。
【００３０】
運転スイッチ５１が運転開始状態に手動操作され、ＭＰＵ４７に運転開始信号が入力されると、触媒燃焼器を点火始動するために、電流供給回路４９に電流供給信号が出力される（ステップＳ１）。
これにより、電気ヒータ２１に電流供給回路４９から所定の電流が供給され、副触媒担体１９が加熱される。
【００３１】
次に、還流手段４３に停止信号５３が出力される（ステップＳ２）。
これにより、還流手段４３の電動型開閉バルブが閉じられて、還流管４１が閉鎖され、還流は停止する。
次に、副触媒温度検出手段３９から副触媒温度信号５５が入力される（ステップＳ３）。
【００３２】
次に、ステップＳ３で入力された副触媒温度信号５５がＡ／Ｄ変換部４７ａでアナログ信号からディジタル信号にＡ／Ｄ変換される（ステップＳ４）。
次に、副触媒温度信号５５の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達しているか否かが判断される（ステップＳ５）。
この実施形態では、触媒活性温度は、予め摂氏４００度に設定されている。
【００３３】
そして、副触媒温度信号５５の値が触媒活性温度の値に達していないと判断された時には、副触媒担体１９が活性化する状態まで加熱されていないため、処理がステップＳ３に戻される。
一方、副触媒温度信号５５の値が触媒活性温度の値に達していると判断された時には、副触媒担体１９が触媒活性温度まで加熱され、副触媒担体１９が触媒燃焼するための状態に達しているため、混合燃料供給手段２３に燃料供給信号５７が出力される（ステップＳ６）。
【００３４】
これにより、混合燃料供給手段２３から燃焼ケース１１内に供給される混合燃料が副触媒担体１９で気化されると同時に触媒燃焼され、この燃焼熱により副触媒担体１９および主触媒担体１５が加熱される。
この時の混合燃料の供給量は、副触媒担体１９で完全燃焼することが出来る供給量とされている。
【００３５】
すなわち、触媒活性温度に達していない未活性状態の主触媒担体１５には、完全燃焼された清浄な燃焼ガスが供給される。
この実施形態では、燃焼熱の気流温度は、摂氏５００度となる。
次に、主触媒温度検出手段３７から主触媒温度信号５９が入力される（ステップＳ７）。
【００３６】
次に、ステップＳ７で入力された主触媒温度信号５９がＡ／Ｄ変換部４７ａでアナログ信号からディジタル信号にＡ／Ｄ変換される（ステップＳ８）。
次に、主触媒温度信号５９の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達しているか否かが判断される（ステップＳ９）。
この実施形態では、触媒活性温度は、予め摂氏４００度に設定されている。
【００３７】
そして、主触媒温度信号５９の値が触媒活性温度の値に達していないと判断された時には、主触媒担体１５が活性化する状態まで加熱されていないため、処理がステップＳ７に戻される。
一方、主触媒温度信号５９の値が触媒活性温度の値に達していると判断された時には、主触媒担体１５が活性化され触媒燃焼するための状態が整い、定常運転を行なうために、混合燃料供給手段２３に増量信号６１が出力される（ステップＳ１０）。
【００３８】
これにより、混合燃料供給手段２３から燃焼ケース１１内に供給される混合燃料が増量され、副触媒担体１９で気化，触媒燃焼され、副触媒担体１９の燃焼能力を上回った分の混合燃料が不完全燃焼し、生ガス成分を多量に含有する不完全燃焼ガスが主触媒担体１５に流入される。
この不完全燃焼ガスは、主触媒担体１５を通過する間に、触媒熱と触媒により触媒燃焼し完全燃焼した高温気流が熱交換器１７に供給される。
【００３９】
この実施形態では、この時の高温気流の温度は、摂氏１０００度となる。
次に、還流手段４３に還流信号６３が出力され、還流管４１が開口され高温気流が還流される（ステップＳ１１）。
【００４０】
これにより、主触媒担体１５で触媒燃焼した高温気流が副触媒担体１９の流入側に供給され、副触媒担体１９は、高温気流により加熱される。
また、混合燃料の気化も促進する。
次に、電流供給回路４９への電流供給信号の出力を停止する（ステップＳ１２）。
これにより、電流供給回路４９から電気ヒータ２１への電流の供給が停止され、電気ヒータ２１での副触媒担体１９の加熱が停止される。
【００４１】
すなわち、ステップＳ１１とステップＳ１２の処理により、副触媒担体１９の加熱が電気ヒータ２１による加熱から高温気流による加熱へ切り換えられ、電気ヒータ２１の電力消費が停止される。
次に、副触媒温度検出手段３９から副触媒温度信号５５が入力される（ステップＳ１３）。
【００４２】
次に、ステップＳ１３で入力された副触媒温度信号５５がＡ／Ｄ変換部４７ａでアナログ信号からディジタル信号にＡ／Ｄ変換される（ステップＳ１４）。
次に、副触媒温度信号５５の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達しているか否かが判断される（ステップＳ１５）。
そして、副触媒温度信号５５の値が触媒活性温度の値に達していないと判断された時には、高温気流による副触媒担体１９の加熱が不充分であり、電気ヒータ２１による加熱が必要であるため、電流供給回路４９に電流供給信号が出力され、処理がステップＳ１５に戻される（ステップＳ１６）。
【００４３】
一方、副触媒温度信号５５の値が触媒活性温度の値に達していると判断された時には、副触媒担体１９が高温気流により充分に加熱され、副触媒担体１９が活性化しているので、引き続きこの状態での燃焼が継続され、運転スイッチ５１が運転停止状態に手動操作されると制御手段が停止される。
以上のように構成された触媒燃焼器では、燃焼ケース１１の流入口１１ｃと流出口１１ｄとの間に主触媒担体１５を収容するとともに、燃焼ケース１１の流入口１１ｃに電気ヒータ２１で加熱される副触媒担体１９を配置し、燃焼ケース１１の流入口１１ｃ側に副触媒担体１９を介して燃焼ケース１１内に混合燃料を供給する混合燃料供給手段２３を配置して、主触媒担体１５の温度を検出し検出した温度に対応する値の主触媒温度信号５９を出力する主触媒温度検出手段３７を備え、電気ヒータ２１に所定電流を供給するとともに、主触媒温度検出手段３７から主触媒温度信号５９を入力し、主触媒温度信号５９の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達していない時に、混合燃料供給手段２３に燃料供給信号５７を出力し燃焼ケース１１内に所定量の混合燃料を供給し、主触媒温度信号５９の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達している時に、混合燃料供給手段２３に増量信号６１を出力し燃焼ケース１１内に供給される混合燃料の供給量を増量する制御手段４５を備え、未活性状態の主触媒担体１５を副触媒担体１９での触媒燃焼熱により加熱するようにしたので、点火始動時から定常運転時に亘り常に清浄な高温気流を発生することができ、従来よりも確実に大気の汚染を防止することができる。
【００４４】
また、上述した触媒燃焼器では、燃焼ケース１１における主触媒担体１５の流出側と副触媒担体１９の流入側とを連通する還流管４１と、この還流管４１に介装され、高温気流を還流する還流手段４３とを備え、主触媒温度検出手段３７から制御手段４５に、予め設定されている触媒活性温度の値に達していな値の主触媒温度信号５９を入力した時に、還流手段４３に停止信号５３を出力し、触媒活性温度の値に達している値の主触媒温度信号５９を入力した時に、還流手段４３に還流信号６３を出力し電気ヒータ２１への電流の供給を停止するようにしたので、混合燃料供給手段２３から供給される混合燃料を気化，触媒燃焼させる副触媒担体１９が、主触媒担体１５で触媒燃焼された高温気流により加熱され、電気ヒータ２１への供給電流を確実に低減することができ、電力消費量を従来よりも大幅に少なくし電力エネルギーを有効に活用することができる。
【００４５】
さらに、上述した触媒燃焼器では、副触媒担体１９の温度を検出し検出した温度に対応する値の副触媒温度信号５５を出力する副触媒温度検出手段３９を備え、この副触媒温度検出手段３９から制御手段４５に、予め設定されている触媒活性温度の値に達していない値の副触媒温度信号５５を入力した時に、電気ヒータ２１に電流を供給し、触媒活性温度の値に達している値の副触媒温度信号５５を入力した時に、電気ヒータ２１への電流の供給を停止するようにしたので、副触媒担体１９の温度が常時触媒活性温度に維持され、混合燃料を常時安定して確実に触媒燃焼させることができ、大気の汚染を防止し環境を確実に保護することができる。
【００４６】
なお、上述した実施形態では、燃料噴射器２５と送風器２７からなる混合燃料供給手段２３を配置し、燃焼ケース１１内に送風器２７により燃焼ケース１１内に空気を供給した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、燃焼ケース１１内にコンプレッサからの圧縮空気を供給することもできる。
【００４７】
この場合には、瞬時に大量の空気を供給することができ、混合燃料の供給量を確実に制御することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の触媒燃焼器では、燃焼ケースの流入口と流出口との間に主触媒担体を収容するとともに、燃焼ケースの流入口に電気ヒータで加熱される副触媒担体を配置し、燃焼ケースの流入口側に副触媒担体を介して燃焼ケース内に混合燃料を供給する混合燃料供給手段を配置して、主触媒担体の温度を検出し検出した温度に対応する値の主触媒温度信号を出力する主触媒温度検出手段を備え、電気ヒータに所定電流を供給するとともに、主触媒温度検出手段から主触媒温度信号を入力し、主触媒温度信号の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達していない時に、混合燃料供給手段に燃料供給信号を出力し燃焼ケース内に所定量の混合燃料を供給し、主触媒温度信号の値が予め設定されている触媒活性温度の値に達している時に、混合燃料供給手段に増量信号を出力し燃焼ケース内に供給される混合燃料の供給量を増量する制御手段を備え、未活性状態の主触媒担体を副触媒担体での触媒燃焼熱により加熱するようにしたので、点火始動時から定常運転時に亘り常に清浄な高温気流を発生することができ、従来よりも確実に大気の汚染を防止することができる。
【００４９】
また、請求項１に記載の触媒燃焼器では、燃焼ケースにおける主触媒担体の流出側と副触媒担体の流入側とを連通する還流管と、この還流管に介装され、高温気流を還流する還流手段とを備え、主触媒温度検出手段から制御手段に、予め設定されている触媒活性温度の値に達していな値の主触媒温度信号を入力した時に、還流手段に停止信号を出力し、触媒活性温度の値に達している値の主触媒温度信号を入力した時に、還流手段に還流信号を出力し電気ヒータへの電流の供給を停止するようにしたので、混合燃料供給手段から供給される混合燃料を気化，触媒燃焼させる副触媒担体が、主触媒担体で触媒燃焼された高温気流により加熱され、電気ヒータへの供給電流を確実に低減することができ、電力消費量を従来よりも大幅に少なくし電力エネルギーを有効に活用することができる。
【００５０】
請求項２に記載の触媒燃焼器では、副触媒担体の温度を検出し検出した温度に対応する値の副触媒温度信号を出力する副触媒温度検出手段を備え、この副触媒温度検出手段から制御手段に、予め設定されている触媒活性温度の値に達していない値の副触媒温度信号を入力した時に、電気ヒータに電流を供給し、触媒活性温度の値に達している値の副触媒温度信号を入力した時に、電気ヒータへの電流の供給を停止するようにしたので、副触媒担体の温度が常時触媒活性温度に維持され、混合燃料を常時安定して確実に触媒燃焼させることができ、大気の汚染を防止し環境を確実に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の触媒燃焼器の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の触媒燃焼器の動作を示すフローチャートである。
【図３】従来の触媒燃焼器を示す断面図である。
【符号の説明】
１１  燃焼ケース
１１ｃ  流入口
１１ｄ  流出口
１５  主触媒担体
１９  副触媒担体
２１  電気ヒータ
２３  混合燃料供給手段
３７  主触媒温度検出手段
３９  副触媒温度検出手段
４１  還流管
４３  還流手段
４５  制御手段
５３  停止信号
５５  副触媒温度信号
５７  燃料供給信号
５９  主触媒温度信号
６１  増量信号
６３  還流信号
【図１】
0003762532.tif 000002
【図２】
0003762532.tif 000003
【図３】
0003762532.tif 000004