JP2003214600A - 多孔質体に対する流体通過方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多孔質体の流れ抵抗減少と化学反応促進等を
同時に実現する。 【解決手段】 流体２の流路３ａ、３ｂに多孔質体６を
介在させて、流体が多孔質体６を通過するる多孔質体に
対する流体通過方法である。そして、多孔質体６に流入
する流体２に予め定められた一つ又は複数の所定周波数
域の音波を印加して、流体の多孔質体に対する通過を促
進する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体を多孔質体内
を通過させることによって、この流体に化学反応、熱交
換等を生じさせる多孔質体に対する流体通過方法、及び
多孔質体に対する流体通過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】化学工場等においては、化学反応を促進
するために触媒が用いられる。この触媒は、自らは変化
することなく他の物質の化学反応を促進する機能を有す
る。この化学反応が生じる物資が流体の場合、一般に、
この触媒を流体が通流する導管の途中位置に挿入して、
流体をこの触媒の表面に沿って流通させる。この場合、
触媒の流体に接する表面積をできるだけ大きくするため
に、触媒を多孔質体で形成するようにしている。

【０００３】なお、多孔質体とは、１つ又は複数の部材
から構成され、孔又は孔とみなせる隙間の連結路（以下
擬似孔）を多数備えた構造体を意味する。多孔質体を構
成する個々の部材としては、ハニカム状部材、コルゲー
ト状部材、ブロック状部材、ボール状部材、小片状部
材、その他ナゲット状部材、海綿状部材と種々の形態の
部材がある。

【０００４】例えば、ハニカム状部材やコルゲート状部
材は、それ自体に、多数の孔が形成されており多孔質体
を構成する。ハニカム状部材やコルゲート状部材の孔は
多孔質体の長手方向に貫通しており、その断面形状は例
えば、四角形、三角形、六角形等がある。また、ボール
状部材は、ボール状部材が集合してなる多孔質体であ
り、ボール状部材相互間の隙間の空間連結により擬似孔
が形成される。

【０００５】このような多孔質体で形成された触媒は、
上述した化学工場における種々の化学物質の化学反応の
促進に使用されるのみならず、自動車や焼却炉から出力
される排気ガスに含まれるスス、ＮＯｘ等の有害成分の
無害成分への化学反応の促進、蓄熱式熱交換機のハニカ
ム構造蓄熱体等の多孔質体での蓄熱に使用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような流体が通流
する導管内に触媒を介在させて、この触媒にて化学反応
を促進させる手法においてもまだ解消すべき次のような
課題があった。

【０００７】すなわち、この触媒による化学反応促進の
性能を向上させるには触媒の量を増加する必要がある。
さらに、有害成分等の流体を触媒内を効率的に通過させ
るためには、導管内の多孔質体の上流位置で流体を多孔
質体内を通すための圧力を印加する必要がある。この圧
力のエネルギーを少なくするには、触媒を構成する多孔
質体の量を少なくするか、多孔質体内における流体が通
過する隙間を大きくして多孔質体の流体抵抗を低減させ
る必要がある。特に、自動車に搭載されたエンジン（内
燃機関）からの排気ガスの導管に触媒としての多孔質体
を挿入した場合、多孔質体の流体抵抗が大きいとエンジ
ン出力の低下を招く問題がある。

【０００８】しかし、多孔質体内における流体の通過す
る隙間を大きく設定すると、流体に対する接触面積が減
少し、化学反応を促進する触媒性能が低下する。このよ
うに、触媒を構成する多孔質体の流体抵抗の低減と触媒
性能の向上とは互いに相反する性質を有する。

【０００９】このような不都合を解消するためには、少
ない接触面積であっても、高い触媒効果が得られる高価
な材料を多孔質体として採用すれがよいが、装置全体が
高価格化する懸念がある。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、少ない費用で、従来の触媒としての多孔質
体の構造や多孔質体の材料を変更することなく、結果的
に流入される流体に対する流体抵抗を減少でき、かつ流
体の化学反応の促進を図ることができる多孔質体に対す
る流体通過方法、及び多孔質体に対する流体通過装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】発明者は、上記の課題を
解決するために行った検討の結果、多孔質体に流入する
流体に音波を印加することによって、流体抵抗の低減又
は化学反応の促進、あるいはの両方の効果を同時実現可
能とすることを見出した。

【００１２】そこで、本発明は、流体の流路に多孔質体
を介在させて、流体が多孔質体を通過する過程で化学反
応、熱交換等を生じさせる多孔質体に対する流体通過方
法において、多孔質体に流入する流体に予め定められた
一つ又は複数の所定周波数域の音波を印加することによ
って、化学反応、熱交換等、及び流体の多孔質体に対す
る通過を促進する。

【００１３】このように構成された多孔質体に対する流
体通過方法においては、多孔質体に流入される流体に音
波を印加することによって、この流体が、印加された音
波の周波数に応じて多孔質体の表面で微小振動により、
微細な渦などの乱れを生起する。この乱れが、多孔質体
の隙間を層流となって流れる流体と多孔質体の表面との
間に入ることで、粘性抵抗又は摺動抵抗が低下し、流体
が円滑に多孔質体の隙間内を通過する。

【００１４】その結果、多孔質体の流体に対する流体抵
抗が低下すると考えられる。つまり、流体が多孔質体の
隙間のように狭い空間を流れる場合には、この流体は層
流となり流体抵抗が大きくなるが、この流体に音波を印
加することで多孔質体の表面に微小な渦のような乱れが
生じ、乱流に相当する抵抗に低下することが考えられ
る。なお、一般に、乱流状態時の流体抵抗は、乱流が発
生していない通常の流体の流れである層流状態時の流体
抵抗に比較して格段に小さい。

【００１５】さらに、流体に印加された音波の周波数に
応じて多孔質体の表面で微小振動により微細な渦などの
乱れが生じ、流体と多孔質体の表面との接触が増大し、
さらに、層流となって流れる流体と渦などの乱れとの間
での熱と物質の移動が促進されると考えられる。

【００１６】さらに、流体が音波の周波数で振動するこ
とによって、微細な流れを増幅し、通常の流体の流れで
ある層流より多くの分子が主流と微細な流れ渦によっ
て、多孔質体の表面に接触する量が増加し、流体の化学
反応がより促進されると考えられる。

【００１７】また、別の発明は、上述した発明の多孔質
体に対する流体通過方法において、流体に印加する音波
の周波数は１ｋHz以下に設定している。上述した、流体
に音波を印加することによる流体抵抗低減効果と化学反
応促進効果の程度は音波の全ての周波数に亘って均一で
はなくて、周波数に応じて変動する。発明者の試験結果
より、流体に印加する音波の周波数は１ｋHz以下の場合
に比較的高い効果を奏することが確認できた。

【００１８】さらに別の発明は、上述した発明の多孔質
体に対する流体通過方法において、多孔質体に流入する
流体に騒音として印加されている音波のうち流体の多孔
質体に対する通過を阻害する音波を検出して、この検出
した音波の位相を反転した音波を、多孔質体に流入する
流体に印加して、流体の多孔質体に対する通過を阻害す
る音波と相殺する。

【００１９】多孔質体に流入する流体には、既に、この
流体の流路の周囲から発生する種々の騒音が印加されて
いる。この各騒音は種々の周波数を有する。この騒音の
中には流体の多孔質体に対する通過に悪影響を与える音
波が存在することが発明者によって実験的に確認され
た。

【００２０】したがって、この悪影響を与える音波を除
去すればよいが、本発明においては、この悪影響を与え
る音波を除去する手法として、この悪影響を与える音波
を検出して、この音波と逆位相の音波を印加することに
よって、悪影響を与える音波を相殺している。

【００２１】また、別の発明の多孔質体に対する流体通
過装置においては、一方端から流入された流体を他方端
へ通流させる導管と、この導管における他方端又は中途
位置に設けられ、流体が通過することによってこの流体
に化学反応を生じさせる多孔質体が収納された容器と、
導管内において、容器に収納された多孔質体に流入する
流体に予め定められた一つ又は複数の所定周波数域の音
波を印加する音波印加手段とを備え、化学反応及び流体
の多孔質体に対する通過を促進するようにしている。

【００２２】また、別の発明は、上記発明の多孔質体に
対する流体通過装置において、流体に印加する音波の周
波数は１ｋHz以下に設定している。

【００２３】さらに、別の発明は、上記発明の多孔質体
に対する流体通過装置において、多孔質体に流入する流
体に騒音として印加されている音波を検出する騒音検出
器と、この騒音検出器で検出された音波のうち流体の多
孔質体に対する通過を阻害する音波を抽出する阻害音波
抽出器と、この阻害音波抽出器で抽出した音波の位相を
反転した音波を、多孔質体に流入する流体に印加して、
流体の多孔質体に対する通過を阻害する音波と相殺する
音波相殺手段とを備えている。

【００２４】このように構成された各多孔質体に対する
流体通過装置においても、上述した各多孔質体に対する
流体通方法とほぼ同様の作用効果を奏することができ
る。

【００２５】さらに、別の発明は、上記発明の多孔質体
に対する流体通過装置において、多孔質体に流入する流
体に騒音として印加されている音波を検出する騒音検出
器と、騒音検出器で検出された音波のうち流体の多孔質
体に対する通過を阻害する音波を抽出する阻害音波抽出
器と、一端が導管に開口した１／４波長消音器と、１／
４波長消音器の消音波長を阻害音波抽出器で抽出した音
波の波長に一致させる１／４波長消音器の駆動機構と、
騒音検出器で検出された音波のうち流体の多孔質体に対
する通過を促進する音波を抽出する促進音波抽出器と、
一端が導管に開口したヘルムホルツ共鳴器と、ヘルムホ
ルツ共鳴器の共鳴音波長を促進音波抽出器で抽出した音
波の波長に一致させるヘルムホルツ共鳴器の駆動機構と
を備えている。

【００２６】多孔質体に流入する流体には、既にこの流
体の流路の周囲から発生する種々の騒音が印加されてい
る。この各騒音は種々の周波数を有する。この騒音の中
には、前述した流体の多孔質体に対する通過に悪影響を
与える音波の他に、流体の多孔質体に対する通過に好影
響を与える音波が存在することが発明者によって実験的
に確認された。

【００２７】したがって、この悪影響を与える音波を除
去し、好影響を与える音波を追加すればよいが、本発明
においては、悪影響を与える音波を除去する手法とし
て、この悪影響を与える音波を検出して、１／４波長消
音器でこの音波を消音している。さらに、好影響を与え
る音波を付加する手法として、この好影響を与える音波
を検出して、ヘルムホルツ共鳴器でこの音波を共鳴させ
て、結果的に、好影響を与える音波を付加している。

【００２８】よって、たとえ多孔質体に流入する流体に
騒音が印加されている場合においても、効率的に、流入
される流体に対する流体抵抗を減少でき、かつ流体の化
学反応の促進を図ることができる。

【００２９】さらに、別の発明は、上記発明の多孔質体
に対する流体通過装置において、多孔質体を通過した流
体に含まれる未反応成分を検出するガス検出器と、一端
が導管に開口した１／４波長消音器と、一端が導管に開
口したヘルムホルツ共鳴器と、ガス検出器で検出された
未反応成分が最小になるように、１／４波長消音器の消
音波長及びヘルムホルツ共鳴器の共鳴音波長をそれぞれ
制御する制御部とを備えている。

【００３０】このように構成された多孔質体に対する流
体通過装置においては、多孔質体を通過した流体に含ま
れる未反応成分を検出するガス検出器を設け、このガス
検出器で検出された未反応成分が最小になるように、１
／４波長消音器の消音波長及びヘルムホルツ共鳴器の共
鳴音波長が制御される。

【００３１】ここでいう流体は、例えば、自動車触媒で
の排ガス、化学反応触媒の排ガス／排液など考えられ
が、しかし、単一の気体成分又は液体成分だけではな
い。例えば、排ガスの場合は、水分等の液体成分、ス
ス、微粒子等の固体成分、あるいはその両方を含んだ状
態を含む。一方、排液の場合は、微細な気体成分、微粒
子等の固体成分、又はその両方を含んだ状態を含む。こ
のように流体は、気、液、気液、固液、固気、気固液の
各相状態を取り得る。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
を用いて説明する。 （第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態の多孔質
体に対する流体通過方法が適用される多孔質体に対する
流体通過装置の概略構成を示す模式図である。この第１
実施形態装置においては、自動車に搭載されているエン
ジン（内燃機関）から排出される流体としての排ガスに
含まれるスス、ＮＯｘ等の有害成分を触媒を用いて無害
成分に化学変化させる（有害ガスを低減させる）場合を
例にして説明する。

【００３３】車載エンジン１から排出された排ガス２
は、導管３ａ内を触媒５が収納された容器４内へ流入す
る。排ガス２は容器４に収納された、例えば、図２に示
す白金系金属材料で多孔質体６に形成された触媒５内を
通過する過程で、排ガス２に含まれるＮＯｘ等の有害成
分の一部が低減される。有害成分が低減された排ガス２
は、触媒５の容器４から流出して、再度、導管３ｂを経
て消音器（マフラー）７へ導かれ、この消音器（マフラ
ー）７で消音されて、大気中へ放出される。その結果、
ＮＯｘ等の有害ガスの放出量が低減される。

【００３４】容器４内に収納された白金系金属材料で多
孔質体６は、図２（ａ）に示すように、円柱形状に形成
されたハニカム構造を有している。ハニカム構造におけ
る一つの孔は四角形断面を有し、一つの孔の一辺ｄは
１．２ｍｍであり、円柱形状に形成されたハニカム構造
の直径Ｄは９２ｍｍであり、ハニカム構造の長さＬは、
１０１．５ｍｍである。

【００３５】なお、容器４内に収納された円柱形状の多
孔質体６は、図２（ａ）に示すハニカム構造の他に、図
２（ｂ）に示す粒子（ボール）構造、図２（ｃ）に示す
海綿構造を採用することが可能である。

【００３６】導管３ａにおける触媒５の容器４の流入口
の近傍位置には、枝管８の一端が固定されている。この
枝管８の一端は導管３ａ内に開口しており、他端は閉じ
ている。この枝管８内の他端近傍には、導管３ａ内を触
媒５の容器４方向へ通流する排ガス２へ音波を印加する
スピーカ９が収納されている。スピーカ９の前面と裏面
とに印加される圧力を同一にして、圧力差に起因してス
ピーカ９が損傷することを防止するために、スピーカ９
の前面領域と裏面領域とを連通する連通管１０が設けら
れている。

【００３７】また、スピーカ９は連通管１０の上流と下
流からの急激な圧力変動にも損傷防止できる位置に設置
される。さらに、スピーカ９における音波を発生する膜
は、十分、耐水、耐熱加工されている。

【００３８】スピーカ９には、信号発生器１１から増幅
器１２を介して音波信号１３が印加されている。この音
波信号１３の周波数Ｆｂ及び信号レベルは制御部１４で
指定される。したがって、スピーカ９から枝管８を介し
て排ガス２へ印加される音波の周波数Ｆｂ及び音圧レベ
ルは制御部１４で指定される。

【００３９】この排ガス２へ印加する音波の周波数Ｆｂ
は、排ガス２等の流体としての気体の種類、触媒５を構
成する多孔質体６の種類、多孔質体６の大きさ、多孔質
体６の穴径、多孔質体６の密度、多孔質体６の材質によ
って最適周波数域（周波数範囲）が異なるが、この第１
実施形態装置においては、図２（ａ）に示す白金系金属
材料でハニカム構造の多孔質体６を採用して実験的に求
めた１ｋＨｚ以下である１３０Ｈｚ（＝Ｆｂ）に設定さ
れている。

【００４０】具体的には、図１０に示す印加する音波の
周波数Ｆと触媒５通過後の排ガス２に含まれる有害ガス
であるＮＯｘの濃度との関係、図１１（ａ）、（ｂ）に
示す印加する音波の周波数Ｆと多孔質体６の流れ抵抗係
数Ｋとの関係、図１２（ａ）、（ｂ）に示す印加する音
波の周波数Ｆと多孔質体６の流量Ｑとの関係において、
共通して高い特性を発揮できる周波数Ｆｂである１３０
Ｈｚに設定した。

【００４１】このように構成された第１実施形態の多孔
質体に対する流体通過装置においては、車載エンジン１
から導管３ａ内へ出力された排ガス２は、容器４内に収
納された多孔質体６で構成された触媒５内を通過する過
程で、排ガス２内に含まれるＮＯｘ等の有害ガスの量は
低減化され、消音器７で消音されて、大気中へ排出され
る。

【００４２】この場合、導管３ａから触媒５へ流入され
る直前の排ガス２に対してスピーカ９から周波数Ｆｂ＝
１３０Ｈｚの音波が印加される。その結果、前述したよ
うに、排ガス２が多孔質体６で構成された触媒５を通過
するときの流れ抵抗係数Ｋが低下するので、結果的に、
車載エンジン１の出力を上昇できる。さらに、触媒５を
通過した排ガス２のＮＯｘ濃度を、音波を全く印加しな
い場合に比較して大幅に低下できる。

【００４３】（第２実施形態）図３は本発明の第２実施
形態に係わる多孔質体に対する流体通過方法が適用され
る多孔質体に対する流体通過装置の概略構成を示す模式
図である。図１に示す第１実施形態の多孔質体に対する
流体通過装置と同一部分には同一符号を付して重複する
部分の詳細説明を省略する。

【００４４】この第２実施形態の多孔質体に対する流体
通過装置においては、導管３ａにおける音波印加用の枝
管８の設置位置のさらに上流側位置に、音波相殺用の音
波を導管３ａ内を通流する排ガス２に印加するための別
の枝管１５が取付られている。先の枝管８と同様に、こ
の枝管１５の一端は導管３ａ内に開口しており、他端は
閉じている。この枝管１５内の他端近傍にはスピーカ１
６が収納されている。さらに、スピーカ１６の前面領域
と裏面領域とを連通する連通管１７が設けられている。

【００４５】導管３ａにおける枝管１５の取付位置の隣
接位置に、この導管３ａを通流する排ガス２に含まれる
エンジン音や車体振動音等の広い周波数帯域を有する騒
音を検出する騒音検出器としてのマイク１８が取付けら
れている。このマイク１８で検出された騒音信号１９は
増幅器２０で増幅された後、ＦＦＴ（高速フーリエ変
換）解析器２１及び信号抽出器２２へ入力される。

【００４６】ＦＦＴ解析器２１は、増幅器２０で増幅さ
れた騒音信号１９を実時間で周波数部分析を行い、その
周波数部分析結果（周波数スペクトラム）を制御部２３
へ送出する。制御部２３は、周波数スペクトラム結果か
ら、排ガス２の触媒５に対する通過に悪影響を与える
（阻害する）音波の周波数Ｆａを特定して、ＦＦＴ解析
器２１を介して信号抽出器２２へ指示する。

【００４７】この悪影響を与える周波数Ｆａは、排ガス
２等の流体の種類、触媒５を構成する多孔質体６の種
類、多孔質体６の大きさ、多孔質体６の穴径、多孔質体
６の密度、多孔質体６の材質によって異なるが、この第
２実施形態装置においては、図２（ａ）に示す白金系金
属材料でハニカム構造の多孔質体６を採用して実験的に
求めた２０Ｈｚに設定されている。

【００４８】例えば、バンドパス・フィルタで構成され
た信号抽出器２２は、マイク１８で検出されて増幅器２
０で増幅された騒音信号１９のうち、悪影響を与える周
波数Ｆａ（＝２０Ｈｚ）の音波信号を抽出して、位相反
転器２４へ送出する。位相反転器２４は、入力された音
波信号の位相を１８０°反転して増幅器２５へ送出す
る。

【００４９】増幅器２５は、入力され位相反転された音
波信号の信号レベルをマイク１８で検出された騒音信号
１９の信号レベルに調整して、スピーカ１６へ送出す
る。スピーカ１６は、入力され位相反転された周波数Ｆ
ａの音波信号を音波に変換して枝管１５を介して導管３
ａ内を触媒５の容器４方向へ通流する排ガス２に印加す
る。

【００５０】その結果、排ガス２に印加されている騒音
に含まれる触媒５に対する通過に悪影響を与える音波
は、スピーカ１６から印加された１８０°位相反転され
た音波と相殺される。

【００５１】次に、触媒５に対する通過に悪影響を与え
る音波について、図４を用いて説明する。図１１
（ａ）、（ｂ）に示す印加する音波の周波数Ｆと多孔質
体６の流れ抵抗係数Ｋとの関係において、周波数Ｆ＝０
は、音波を全く印加していない状態を示す。ここで、注
目すべきことは、前述した、ＮＯｘ濃度の低下や流れ抵
抗係数Ｋの低下に顕著な効果を示す１３０Ｈｚの周波数
Ｆｂの他に、音波を印加することによって流れ抵抗係数
Ｋの増加を招く２０Ｈｚの低周波の周波数Ｆａが存在す
ることである。

【００５２】なお、音波を印加することによって流れ抵
抗係数Ｋの低下を招く５５Ｈｚの低周波の周波数Ｆｃも
存在する。

【００５３】図４（ａ）に示す抵抗特性は図１１
（ａ）、（ｂ）に示す流れ抵抗係数Ｋの模式特性であ
る。音波を印加する前の排ガス２に印加されている騒音
が図４（ｂ）に示すように周波数Ｆａを含む広い周波数
帯域を有する場合、スピーカ１６から、図４（ｃ）に示
すように、騒音中の周波数Ｆａの音波の１８０°位相反
転した音波を排ガス２に印加する。すると、図４（ｄ）
に示すように、排ガス２に印加されている騒音における
周波数Ｆａの成分が相殺されて除去される。なお、図４
（ｅ）はスピーカ９から排ガス２に印加される周波数Ｆ
ｂ＝１３０Ｈｚの音波を示す。

【００５４】このように構成された第２実施形態の多孔
質体に対する流体通過装置においては、先に説明した第
１実施形態の流体通過装置と同様に、導管３ａから触媒
５へ流入される直前の排ガス２に対してスピーカ９から
周波数Ｆｂ＝１３０Ｈｚの音波が印加される。その結
果、多孔質体６で構成された触媒５を排ガス２が通過す
るときの流れ抵抗係数Ｋが低下し、かつ触媒５を通過し
た排ガス２のＮＯｘ濃度を大幅に低下できる。

【００５５】また、Ｆｂ＝１３０Ｈｚと異なる有効な周
波数の音波を同時に印加することも可能である。さら
に、排ガス２に印加されている騒音に含まれる流れ抵抗
係数Ｋの増加を招く周波数Ｆａ＝２０Ｈｚの成分が除去
されるので、上述した流れ抵抗係数Ｋの低下効果をより
一層向上できる。

【００５６】（第３実施形態）図５は本発明の第３実施
形態に係わる多孔質体に対する流体通過装置の概略構成
を示す模式図である。図３に示す第２実施形態の多孔質
体に対する流体通過装置と同一部分には同一符号を付し
て重複する部分の詳細説明を省略する。

【００５７】この第３実施形の多孔質体に対する流体通
過装置においては、図３に示す第２実施形態と同様に、
導管３ａの搭載エンジン１の近傍位置に、この導管３ａ
を通流する排ガス２に含まれる騒音を検出するマイク１
８が取付けられている。このマイク１８で検出された騒
音信号１９は増幅器２０で増幅された後、ＦＦＴ解析器
２１及び信号抽出器２２へ入力される。

【００５８】ＦＦＴ解析器２１は、増幅器２０で増幅さ
れた騒音信号１９を実時間で周波数部分析を行い、その
周波数部分析結果（周波数スペクトラム）を制御部２３
へ送出する。制御部２３は、周波数スペクトラム結果か
ら、排ガス２の触媒５に対する通過に悪影響を与える
（阻害する）音波の周波数Ｆａと好影響を与える（促進
する）音波の周波数Ｆｃとを特定して、ＦＦＴ解析器２
１を介して信号抽出器２２ａへ指示する。

【００５９】この悪影響を与える周波数Ｆａ及び好影響
を与える周波数Ｆｃは、排ガス２等の流体の種類、触媒
５を構成する多孔質体６の種類、多孔質体６の大きさ、
多孔質体６の穴径、多孔質体６の密度、多孔質体６の材
質によって異なるが、この第３実施形態装置において
は、図２（ａ）に示す白金系金属材料でハニカム構造の
多孔質体６を採用して実験的に求めた２０Ｈｚ（＝Ｆ
ａ）、及び５５Ｈｚ（＝Ｆｃ）に設定されている。具体
的には、前述した図１１（ａ）（ｂ）の流れ抵抗係数Ｋ
の実験結果より求めた。

【００６０】導管３ａにおけるマイク１８の下流側位置
に、この導管３ａ内に開口する１／４波長消音器４０が
取付れている。この１／４波長消音器４０は、一端が導
管３ａ内に開口した配管４１ａと、この配管４１ａの他
端に設けられた可動ピストン４１ｂとで構成されてい
る。この可動ピストン４１ｂの位置は駆動機構４２にて
制御される。

【００６１】この１／４波長消音器４０の動作原理を図
６（ａ）を用いて説明する。１／４波長消音器４０は、
導管３ａ内を伝搬される各音波のうち、配管４１ａの長
さＭ ₀の４倍の波長λ（＝４Ｍ_0）の音波を消音する機能
を有する。この配管４１ａの長さＭ₀を可動ピストン４
１ｂで可変できる。

【００６２】信号抽出器２２ａは、制御部２３からＦＦ
Ｔ解析器２１を介して受信した排ガス２の触媒５に対す
る通過に悪影響を与える（阻害する）音波の周波数Ｆａ
を１／４波長消音器４０の駆動機構４２へ印加する。駆
動機構４２は、配管４１ａの長さＭ₀が周波数Ｆａに対
応する波長λaの１／４倍（Ｍ₀＝λa／４）になるよう
に可動ピストン４１ｂの位置を設定する。

【００６３】その結果、導管３ａ内を通流する排ガス２
に騒音として印加されている音波のうち、排ガス２の触
媒５に対する通過に悪影響を与える（阻害する）音波が
選択されて消音される。

【００６４】さらに、導管３ａにおける１／４波長消音
器４０の下流側位置に、この導管３ａ内に開口するヘル
ムホルツ共鳴器４３が取付れている。このヘルムホルツ
共鳴器４３は、一端が導管３ａ内に開口した小径配管４
４ａと、この小径配管４４ａの他端に連通する大径配管
４４ｂと、この大径配管４４ｂの他端に設けられた可動
ピストン４４ｃとで構成されている。この可動ピストン
４４ｃの位置は駆動機構４６にて制御される。

【００６５】このヘルムホルツ共鳴器４３の動作原理を
図６（ｂ）を用いて説明する。小径配管４４ａの断面積
をＳ₁、長さをＭ₁とし、大径配管４４ｂの断面積を
Ｓ₂、長さをＭ₂とし、音速をｃとすると、この小径配管
４４ａと大径配管４４ｂとで形成される空間で生じる共
鳴音の周波数（共鳴周波数、共鳴振動数）Ｆ₀は下式で
求まる。

【００６６】 Ｆ₀＝（ｃ／２π）［Ｓ₁／（Ｍ₁・Ｍ₂・Ｓ₂）］^1/2 したがって、可動ピストン４４ｃの位置を変更して、大
径配管４４ｂの長さＭ ₂を調節することによって、ヘル
ムホルツ共鳴器４３の共鳴音の周波数（共鳴周波数）Ｆ
₀を任意の値に設定可能である。

【００６７】その結果、導管３ａ内を伝搬する音波のう
ち、ヘルムホルツ共鳴器４３の共鳴周波数Ｆ₀の音波の
みが、ヘルムホルツ共鳴器４３内で共鳴して、大きなレ
ベルの共鳴音として、導管３ａ内に印加される。

【００６８】信号抽出器２２ａは、制御部２３からＦＦ
Ｔ解析器２１を介して受信した排ガス２の触媒５に対す
る通過に好影響を与える（促進する）音波の周波数Ｆｃ
をヘルムホルツ共鳴器４３の駆動機構４６へ印加する。
駆動機構４６は、共鳴周波数Ｆ₀が周波数Ｆｃに一致
（Ｆ₀＝Ｆｃ）するように可動ピストン４４ｃの位置を
設定する。

【００６９】その結果、導管３ａ内を通流する排ガス２
に騒音として印加されている音波のうち、排ガス２の触
媒５に対する通過に好影響を与える（促進する）音波が
選択され、増幅されて共鳴音として、導管３ａ内に印加
される。

【００７０】このように構成された第３実施形態の多孔
質体に対する流体通過装置においては、先に説明した第
１実施形態の流体通過装置と同様に、導管３ａから触媒
５へ流入される直前の排ガス２に対してスピーカ９から
周波数Ｆｂ＝１３０Ｈｚの音波が印加される。その結
果、多孔質体６で構成された触媒５を排ガス２が通過す
るときの流れ抵抗係数Ｋが低下し、かつ触媒５を通過し
た排ガス２のＮＯｘ濃度を大幅に低下できる。

【００７１】さらに、排ガス２に印加されている騒音に
含まれる流れ抵抗係数Ｋの増加を招く周波数Ｆａ＝２０
Ｈｚの成分が１／４波長消音器４０で除去されるので、
上述した流れ抵抗係数Ｋの低下効果をより一層向上でき
る。

【００７２】さらに、排ガス２に印加されている騒音に
含まれる流れ抵抗係数Ｋの減少を招く周波数Ｆｃ＝５５
Ｈｚの成分がヘルムホルツ共鳴器４１で増幅されるの
で、上述した流れ抵抗係数Ｋの低下効果をより一層向上
できる。

【００７３】（第４実施形態）図７は本発明の第４実施
形態に係わる多孔質体に対する流体通過装置の概略構成
を示す模式図である。図５に示す第３実施形態の多孔質
体に対する流体通過装置と同一部分には同一符号を付し
て重複する部分の詳細説明を省略する。

【００７４】この第４実施形の多孔質体に対する流体通
過装置においては、図５に示す第３実施形態装置と同様
に、導管３ａに対して、１／４波長消音器４０とヘルム
ホルツ共鳴器４３とが取付けられ、各駆動機構４２、４
６が設けられているが、マイク１８は取付けられていな
い。

【００７５】しかし、この第４実施形装置においては、
多孔質体６からなる触媒５を収納した容器４に、多孔質
体６を通過した排ガス２に含まれる有害ガスであるＮＯ
ｘの濃度を検出するガス検出器４８が組込まれている。
このガス検出器４８で検出されたＮＯｘ濃度は、制御部
４７へ送信される。

【００７６】制御部４７は、ガス検出器４８で検出され
た未反応成分としてのＮＯｘの濃度が最小になるよう
に、各駆動機構４２、４６を介して、１／４波長消音器
４０の消音波長及びヘルムホルツ共鳴器４３の共鳴周波
数Ｆ₀をそれぞれ制御する。

【００７７】このように構成された第４実施形態の多孔
質体に対する流体通過装置においては、多孔質体６を通
過した排ガス２に含まれるＮＯｘの濃度が最小になるよ
うに、導管３ａを通流する排ガス２に印加される雑音に
含まれる特定の音波が消音されたたり、特定の音波が増
幅される。

【００７８】したがって、図５に示す第３実施形態の多
孔質体に対する流体通過装置とほぼ同様の効果を得るこ
とができる。

【００７９】（第５実施形態）図８は本発明の第５実施
形態に係わる多孔質体に対する流体通過装置の概略構成
を示す模式図である。

【００８０】鋼材５１を溶融する炉５０に対して一端が
開口する一対の導管５８ａ、５８ｂの途中位置に多孔質
体であるハニカム構造蓄熱体５５ａ、５５ｂを収納した
容器５４ａ、５４ｂが介挿されている。この一対の導管
５８ａ、５８ｂの他端は切替弁５９に接続されている。
この切替弁５９はこの一対の導管５８ａ、５８ｂの他端
を一定周期で排気口６１又は吸気口６０に切換接続す
る。ハニカム構造蓄熱体５５ａ、５５ｂを収納した各容
器５４ａ、５４ｂの入口及び出口は、中途位置にスピー
カ５７ａ、５７ｂが介挿された連通管５６ａ、５６ｂで
連通されている。また、各導管５８ａ、５８ｂにおける
炉５０の近傍位置には、この炉５０内へ燃料を供給する
燃料管５２ａ、５２ｂが開口している。

【００８１】このような構成の多孔質体に対する流体通
過装置において、先ず、図８に示すように、切替弁５９
が、一方のハニカム構造蓄熱体５５ａから導管５８ａを
経由した排ガスを排気口６１から排出し、吸気口６０か
ら空気を吸気して導管５８ｂを介して他方のハニカム構
造蓄熱体５５ｂへ供給する位置にある状態を検証する。

【００８２】この場合、容器５４ｂ内に収納されたハニ
カム構造蓄熱体５５ｂを通過してこのハニカム構造蓄熱
体５５ｂで加熱された空気が、炉５０の入口で燃料管５
２ｂから供給される燃料と混合され、混合ガスがバーナ
５４ｂとして炉５０内で燃焼する。なお、この場合、他
方の燃料管５２ａから燃料は供給されない。炉５０内の
燃焼で発生した排ガスは、導管５８ａを経由して、容器
５４ａ内のハニカム構造蓄熱体５５ａを通過して、導管
５８ａ、切替弁５９を経て排気口６１より排出される。
この時、炉５０内で高温であった排ガスは、ハニカム構
造蓄熱体５５ａで熱交換されるので、このハニカム構造
蓄熱体５５ａは高温となる。

【００８３】次に、一定時間経過後、切替弁５９が切換
られて、他方のハニカム構造蓄熱体５５ｂから導管５８
ｂを経由した排ガスが排気口６１から排出し、吸気口６
０から空気を吸気して導管５８ａを介して一方のハニカ
ム構造蓄熱帯５５ａへ供給する位置にある状態を検証す
る。

【００８４】この場合、容器５４ａ内に収納されたハニ
カム構造蓄熱体５５ａを通過してこのハニカム構造蓄熱
体５５ａで加熱された空気が、炉５０の入口で燃料管５
２ａから供給される燃料と混合され、混合ガスがバーナ
５４ａとして炉５０内で燃焼する。なお、この場合、他
方の燃料管５２ｂから燃料は供給されない。炉５０内の
燃焼で発生した排ガスは、導管５８ｂを経由して、容器
５４ｂ内のハニカム構造蓄熱体５５ｂを通過して、導管
５８ｂ、切替弁５９を経て排気口６１より排出される。
この時、炉５０内で高温であった排ガスは、ハニカム構
造蓄熱体５５ｂで熱交換されるので、このハニカム構造
蓄熱体５５ｂは高温となる。

【００８５】このように、一定時間経過（一定周期）す
る毎に、切替弁５９及び燃料を炉５０内へ供給する燃料
管５２ａ、５２ｂを切換操作することにより、排ガスの
排熱を有効に利用し、吸入口６０から吸気された燃焼用
の空気の予熱（加熱）が可能となる。

【００８６】ハニカム構造蓄熱体５５ｂの容器５４ｂの
入口及び出口には、スピーカ５７ｂからの連通管５６ｂ
が接続され、スピーカ５７ｂには、信号発生器６４ｂか
ら増幅器６３ｂを介して音波信号６６ｂが印加されてい
る。この音波信号６６ｂの周波数Ｆｚ及び信号レベルは
制御部６５ｂで指定される。この空気へ印加する音波の
周波数Ｆｚは、流体（空気）の種類、温度、ハニカム構
造蓄熱体５５ｂの孔径、材質、密度によって最適周波数
域が設定される。このように、多孔質体（ハニカム構造
蓄熱体５５ｂ）での通気抵抗が低下することにより、空
気の通過が促進される。さらに、熱交換が促進される。

【００８７】同様に、他方のハニカム構造蓄熱体５５ａ
の容器５４ａの入口及び出口には、スピーカ５７ａから
の連通管５６ａが接続され、スピーカ５７ａには、信号
発生器６４ａから増幅器６３ａを介して音波信号６６ａ
が印加されている。この音波信号６６ｂの周波数Ｆｚ及
び信号レベルは制御部６５ａで指定される。この排ガス
へ印加する音波の周波数Ｆｚは、流体（排ガス）の種
類、温度、ハニカム構造蓄熱体５５ａの孔径、材質、密
度によって最適周波数域が設定される。このように、多
孔質体（ハニカム構造蓄熱体５５ａ）での熱交換が促進
され、多孔質体（ハニカム構造蓄熱体５５ａ）による蓄
熱が促進される。さらに、排ガスの通過が促進される。

【００８８】なお、切替弁５９を切換えても、同様な作
用効果を奏する事が可能である。

【００８９】（確認試験）発明者は、上述した各実施形
態の効果を確認するために、実際の自動車を用いて排ガ
スの浄化試験を実施した。

【００９０】図９は試験装置の模式図である。図１に示
した第１実施形態装置と同一部分には同一符号が付して
ある。したがって、重複する部分の詳細説明は省略す
る。

【００９１】乗用車３０に搭載された車載エンジン（ガ
ソリン・エンジン）１の排ガス２を導管3ａで車外へ導
く。導管3ａで車外へ導かれた排ガス２は導管3ａに接続
された容器４内に収納された図２（ａ）で示した多孔質
体６からなる触媒５内を通過して、再度、導管３ｂを経
て、消音器７で消音された後、大気中へ放出される。

【００９２】導管3ａの途中位置には、枝管８の一端が
取付けられ、枝管８の他端近傍にはスピーカ９が収納さ
れている。枝管８の他端と導管3ａとの間には、連通管
１０が設けられている。

【００９３】導管３ａの途中位置には、排ガス２の流量
Ｑを測定するオリフィス流量計３１が取付けられてい
る。さらに、多孔質体６からなる触媒５を収納した容器
４の前後には、それぞれ排ガス２の圧力Ｐａ、Ｐｂを測
定する圧力計３３ａ、３３ｂが取付られている。また、
枝管８内の排ガス温度、及び導管３ａ内のスピーカ温度
を測定する温度計３２ａ、３２ｂが取付られている。

【００９４】さらに、消音器７から大気中に放出される
排ガス２に含まれる有害ガスのＮＯｘの濃度は、サンプ
リング容器３４ａで排ガス２がサンプリングされて、Ｎ
Ｏｘ測定器３４で測定される。測定制御装置３５は発振
器３６を制御して、導管３ａ内を通流する排ガス２に対
して印加する音波の周波数Ｆを可聴領域である２０Ｈｚ
から２０ｋＨｚまで連続して変化させていく。

【００９５】このような試験装置において、（Ａ）ＮＯ
ｘ測定試験と（Ｂ）流れ抵抗係数／流量測定試験とを実
施した。 （Ａ）ＮＯｘ測定試験 乗用車３０の車載エンジン１を起動して、エンジン回転
数を９３３〜９９３ｒｐｍのアイドリング状態に一定時
間制御した状態で、導管３ａ内を通流する排ガス２に対
して印加する音波の周波数Ｆを０Ｈｚ（音波を印加しな
い状態）と２０Ｈｚから１０ｋＨｚまで順番に変化させ
ていったときの各ＮＯｘ濃度を測定するアイドリング時
の試験と、エンジン回転数を２０００ｐｍの通常走行状
態に一定時間制御した状態で、導管３ａ内を通流する排
ガス２に対して印加する音波の周波数Ｆを０Ｈｚ（音波
を印加しない状態）と２０Ｈｚから１３０Ｈｚまで順番
に変化させていったときの各ＮＯｘ濃度を測定する走行
時の試験とを実施した。なお、測定精度を確認するため
に、各周波数においてそれそれ２回測定を実施した。

【００９６】表１及び図１０にアイドリング時の試験結
果を示す。

【００９７】

【表１】

【００９８】表１及び図１０に示す試験結果でも明らか
なように、音波を全く排ガス２に印加しない状態（周波
数Ｆ＝０）のＮＯｘ濃度（ｐｐｍ）よりも、１ｋＨｚ以
下である周波数１３０Ｈｚ（＝Ｆｂ）の音波を印加して
いる状態のＮＯｘ濃度（ｐｐｍ）のほうが約８％低下す
ることが確認できた。

【００９９】また、周波数が４００Ｈｚを越える領域に
おいては、音波を全く排ガス２に印加しない状態と同等
か若干増加する傾向が確認できた。

【０１００】表２及び図１０に走行状態の試験結果を示
す。

【０１０１】

【表２】

【０１０２】表２及び図１０に示す試験結果でも明らか
なように、音波を全く排ガス２に印加しない状態（周波
数Ｆ＝０）のＮＯｘ濃度（ｐｐｍ）よりも、周波数１３
０Ｈｚ（＝Ｆｂ）の音波を印加している状態のＮＯｘ濃
度（ｐｐｍ）のほうが約１６％低下することが確認でき
た。

【０１０３】（Ｂ）流れ抵抗係数／流量測定試験 エンジン回転数を２０００ｐｍの通常走行状態に一定時
間制御した状態で、導管３ａ内を通流する排ガス２に対
して印加する音波の周波数Ｆを０Ｈｚ（音波を印加しな
い状態）と２０Ｈｚから２０ｋＨｚまで順番に変化させ
ていったときのオリフィス流量計３１、各圧力計３３
ａ、３３ｂの各測定値から、多孔質体６からなる触媒５
の排ガス２に対する流れ抵抗係数Ｋ、この触媒５を通過
する排ガス２の単位時間当たりの流量Ｑ、排ガス２にお
ける触媒５前後の圧力差ΔＰを算出した。

【０１０４】図１１（ａ）に流れ抵抗係数Ｋの測定結果
を示す。なお、図１１（ａ）中、点線は音波を全く印加
していない状態（Ｆ＝０）の流れ抵抗係数Ｋの測定レベ
ルを示す。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の特性におけ
る周波数０〜２００Ｈｚまでの部分の拡大図である。こ
の図１１（ａ）、（ｂ）の測定結果でも理解できるよう
に、５５Ｈｚ（＝Ｆｃ）、１００Ｈｚ、１３０Ｈｚ（＝
Ｆｂ）で流れ抵抗係数Ｋが、音波を印加していない状態
に比較して大きく低下する。

【０１０５】逆に、第２、第３実施形態装置で採用した
２０Ｈｚ（＝Ｆａ）で流れ抵抗係数Ｋが、音波を印加し
ていない状態に比較して増加している。これにより、２
０Ｈｚ（＝Ｆａ）の音波を排ガス２に印加すると、流れ
抵抗係数Ｋが増加する悪影響が生じることが確認でき
た。

【０１０６】同様に、第３実施形態装置で採用した５５
Ｈｚ（＝Ｆｃ）の音波を排ガス２に印加すると、流れ抵
抗係数Ｋが低下する好影響が生じることが確認できた。

【０１０７】図１２（ａ）に流量Ｑ及び圧力差ΔＰの測
定結果を示す。なお、図１２（ａ）中、点線は音波を全
く印加していない状態（Ｆ＝０）の流量Ｑ及び圧力差Δ
Ｐの測定レベルを示す。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）
の特性における周波数０〜２００Ｈｚまでの部分の拡大
図である。この図１２（ａ）、（ｂ）の測定結果でも理
解できるように、５５Ｈｚ（＝Ｆｃ）、８０Ｈｚ、１０
０Ｈｚ、１３０Ｈｚ（＝Ｆｂ）で流量Ｑが、音波を印加
していない状態に比較して大きく上昇する。

【０１０８】以上、図１０、図１１、図１２の実験結果
に基づいて、１ｋＨｚ以下である周波数Ｆｂ＝１３０Ｈ
ｚの音波を導管３ａ内を多孔質体６からなる触媒５へ流
入する排ガス２に印加し、かつ、排ガス２に既に印加さ
れている騒音のうち周波数Ｆａ＝２０Ｈｚの成分を抽出
して、位相反転して、再度、排ガス２に印加することに
よって、排ガス２に含まれる有害ガスであるＮＯｘ成分
の量をより効果的に低減でき、かつ、排ガス２がより一
層、多孔質体６からなる触媒５を通過しやすくなること
が実証された。

【０１０９】また、排ガス２に既に印加されている騒音
のうち周波数Ｆａ＝２０Ｈｚの成分を１／４波長消音器
４０で消音し、かつ騒音のうち周波数Ｆｃ＝５５Ｈｚの
成分をヘルムホルツ共鳴器４３で増幅することによっ
て、排ガス２に含まれる有害ガスであるＮＯｘ成分の量
をより効果的に低減でき、かつ、排ガス２がより一層、
多孔質体６からなる触媒５を通過しやすくなることが実
証された。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の多孔質体
に対する流体通過方法及び多孔質体に対する流体通過装
置においては、多孔質体に流入する流体に予め定められ
た一つ又は複数の所定周波数域の音波を印加している。

【０１１１】したがって、少ない費用で、従来の触媒と
しての多孔質体の構造や多孔質体の材料を変更すること
なく、結果的に流入される流体に対する流体抵抗を減少
でき、かつ流体の化学反応の促進を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の多孔質体に対する流体
通過方法が適用される多孔質体に対する流体通過装置の
概略構成を示す模式図

【図２】同第１実施形態の多孔質体に対する流体通過装
置に触媒として採用される多孔質体の斜視図

【図３】本発明の第２実施形態の多孔質体に対する流体
通過方法が適用される多孔質体に対する流体通過装置の
概略構成を示す模式図

【図４】同第２実施形態の多孔質体に対する流体通過装
置の動作を説明するための周波数特性図

【図５】本発明の第３実施形態の多孔質体に対する流体
通過装置の概略構成を示す模式図

【図６】同第３実施形態の流体通過装置に組込まれたλ
／４消音器及びヘルムホルツ共鳴器の動作原理を説明す
るための図

【図７】本発明の第４実施形態の多孔質体に対する流体
通過装置の概略構成を示す模式図

【図８】本発明の第５実施形態の多孔質体に対する流体
通過装置の概略構成を示す模式図

【図９】本発明の効果を確認するための試験装置の概略
構成を示す模式図

【図１０】排気ガスに印加する音波の周波数と排気ガス
のＮＯｘ濃度との関係を実験的に求めた図

【図１１】排気ガスに印加する音波の周波数と触媒の流
れ抵抗係数との関係を実験的に求めた図

【図１２】排気ガスに印加する音波の周波数と排気ガス
の流量及び圧力差との関係を実験的に求めた図

【符号の説明】

１…車載エンジン ２…排ガス ３ａ、３ｂ、５８ａ、５８ｂ…導管 ４、５４ａ、５４ｂ…容器 ５…触媒 ６…多孔質体 ７…消音器 ８、１５…枝管 ９、１６…スピーカ １０、１７…連通管 １１…信号発生器 １２、２０、２５…増幅器 １４、２３、４７…制御部 １８…マイク ２１…ＦＦＴ解析器 ２２、２２ａ…信号抽出器 ２４…位相反転器 ３１…オリフス流量計 ３２ａ、３２ｂ…温度計 ３３ａ、３３ｂ…圧力計 ３４…ＮＯｘ測定器 ３６…発振器 ４０…１／４波長消音器 ４３…ヘルムホルツ共鳴器 ４８…ガス検出器 ５０…炉 ５５ａ、５５ｂ…ハニカム構造蓄熱体 ５９…切換弁

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１７Ｄ 5/06 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｂ Ｆターム(参考） 3J071 AA02 BB15 CC24 CC25 DD14 EE28 EE31 FF15 4D048 CC21 EA03 EA10 4G075 AA70 BD14 CA23 DA01 DA04 EC30

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の流路に多孔質体を介在させて、前
   記流体が前記多孔質体を通過する流体通過方法におい
   て、 前記多孔質体に流入する流体に予め定められた一つ又は
   複数の所定周波数域の音波を印加して、前記流体の前記
   多孔質体に対する通過を促進することを特徴とする多孔
   質体に対する流体通過方法。
2. 【請求項２】 前記流体に印加する音波の周波数は１ｋ
   Hz以下であることを特徴とする請求項１記載の多孔質体
   に対する流体通過方法。
3. 【請求項３】 前記多孔質体に流入する流体に騒音とし
   て印加されている音波のうち前記流体の前記多孔質体に
   対する通過を阻害する音波を検出して、この検出した音
   波の位相を反転した音波を、前記多孔質体に流入する流
   体に印加して、前記流体の前記多孔質体に対する通過を
   阻害する音波と相殺することを特徴とする請求項１又は
   ２記載の多孔質体に対する流体通過方法。
4. 【請求項４】 一方端から流入された流体を他方端へ通
   流させる導管と、 この導管における他方端又は中途位置に設けられ、前記
   流体が通過する多孔質体が収納された容器と、 前記導管内において、前記容器に収納された多孔質体に
   流入する流体に予め定められた一つ又は複数の所定周波
   数域の音波を印加する音波印加手段とを備え、前記流体
   の前記多孔質体に対する通過を促進することを特徴とす
   る多孔質体に対する流体通過装置。
5. 【請求項５】 前記流体に印加する音波の周波数は１ｋ
   Hz以下であることを特徴とする請求項４記載の多孔質体
   に対する流体通過装置。
6. 【請求項６】 前記多孔質体に流入する流体に騒音とし
   て印加されている音波を検出する騒音検出器と、 この騒音検出器で検出された音波のうち前記流体の前記
   多孔質体に対する通過を阻害する音波を抽出する阻害音
   波抽出器と、 この阻害音波抽出器で抽出した音波の位相を反転した音
   波を、前記多孔質体に流入する流体に印加して、前記流
   体の前記多孔質体に対する通過を阻害する音波と相殺す
   る音波相殺手段とを備えたことを特徴とする請求項４又
   は５記載の多孔質体に対する流体通過装置。
7. 【請求項７】 前記多孔質体に流入する流体に騒音とし
   て印加されている音波を検出する騒音検出器と、 この騒音検出器で検出された音波のうち前記流体の前記
   多孔質体に対する通過を阻害する音波を抽出する阻害音
   波抽出器と、 一端が前記導管に開口した１／４波長消音器と、 この１／４波長消音器の消音波長を前記阻害音波抽出器
   で抽出した音波の波長に一致させる１／４波長消音器の
   駆動機構と、 前記騒音検出器で検出された音波のうち前記流体の前記
   多孔質体に対する通過を促進する音波を抽出する促進音
   波抽出器と、 一端が前記導管に開口したヘルムホルツ共鳴器と、 このヘルムホルツ共鳴器の共鳴音波長を促進音波抽出器
   で抽出した音波の波長に一致させるヘルムホルツ共鳴器
   の駆動機構とを備えたことを特徴とする請求項４又は５
   記載の多孔質体に対する流体通過装置。
8. 【請求項８】 前記多孔質体を通過した流体に含まれる
   未反応成分を検出するガス検出器と、 一端が前記導管に開口した１／４波長消音器と、 一端が前記導管に開口したヘルムホルツ共鳴器と、 前記ガス検出器で検出された未反応成分が最小になるよ
   うに、前記１／４波長消音器の消音波長及び前記ヘルム
   ホルツ共鳴器の共鳴音波長をそれぞれ制御する制御部と
   を備えたことを特徴とする請求項４又は５記載の多孔質
   体に対する流体通過装置。