JP2003230818A - 排気ガス用脱臭機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気ガス脱臭機において、酸化燃焼触媒を加
熱する触媒ヒータのエネルギー効率を改善すること。 【解決手段】 酸化燃焼触媒３０の平板状面と平行な面
上に、触媒ヒータ４０の発熱チューブ４１を配置し、触
媒ヒータ４０の、酸化燃焼触媒３０を向いた側と反対の
側に輻射熱を酸化燃焼触媒３０の方へ反射する反射部材
６０を設け、脱臭運転中、酸化燃焼触媒３０の平板状面
の温度が略全域にわたって排気ガスの温度よりも高くな
るように、かつ、酸化燃焼反応としての適正温度範囲と
なるように触媒ヒータ４０及び反射部材６０を構成す
る。反射部材６０には、酸化燃焼触媒３０の平板状面に
おける触媒ヒータ４０の発熱チューブ４１間の部分に対
向する面部へ輻射熱を反射する形状に形成された輻射面
部６４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス用脱臭機
に関し、特に、生ごみ処理や屎尿処理等の廃棄物処理に
おける排気ガス用脱臭機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の排気ガスを酸化燃焼触媒に接触さ
せて脱臭する触媒燃焼方式の排気ガス脱臭機として、例
えば、特開２００１−２５９００４号公報の図９〜１１
に記載されたものが知られている。

【０００３】この排気ガス用脱臭機では、下方から上方
へ流れる排気ガス流中に、酸化燃焼触媒が所定寸法隔て
て複数段に配置されている。また、各段の酸化燃焼触媒
の下方には酸化燃焼触媒を加熱するシーズヒータが配置
されている。そして、最下段のシーズヒータの下方には
金属板からなる反射部材が配置されている。この反射部
材は、シーズヒータから下方に輻射された輻射熱を使っ
て酸化燃焼触媒を加熱するとともに、この反射部材に触
れる排気ガスを予熱している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者ら
は、触媒燃焼方式の脱臭に関し、酸化燃焼触媒は全体的
に適切な温度に維持されていることが重要であるが、排
気ガスの温度は酸化燃焼触媒の温度を不適切な温度領域
に低下させない程度に予熱されていれば良く、酸化燃焼
触媒の温度より低くする方が熱エネルギー効率上好まし
いことを解明した。

【０００５】ところで、上記従来の排気ガス用脱臭機
は、それ以前のものでは、ヒータで排気ガスを加熱して
いたため、熱エネルギーの損失が大きくなっていること
に注目してなされたものであって、ヒータから酸化燃焼
触媒の反対側に放射される輻射熱を反射部材で酸化燃焼
触媒側に反射し、酸化燃焼触媒を加熱するようにしてい
る。しかながら、上記本発明者らのような緻密な分析は
なされていない。したがって、排気ガスの温度と酸化燃
焼触媒の温度との関係までは追求されていない。なお、
エネルギー効率の改善の目的のためには、酸化燃焼触媒
の一部分の温度が排気ガスの温度よりも高いということ
では不充分であり、酸化燃焼触媒各部の温度が排気ガス
の温度よりも高くなければ、熱エネルギー効率を十分に
改善することができない。

【０００６】本発明は、上記のような従来技術の問題点
に基づき成されたものであって、酸化燃焼触媒を加熱す
る触媒ヒータのエネルギー効率を改善することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、第１の解決手段に係る排気ガス用脱臭機
は、排気ガスの流れと略直交するように配置された、平
板状の酸化燃焼触媒と、酸化燃焼触媒の平板状面と平行
な面上に発熱チューブが配置された触媒ヒータと、触媒
ヒータの、酸化燃焼触媒を向いた側と反対の側に配置さ
れた、輻射熱を酸化燃焼触媒の方へ反射する反射部材と
を備え、脱臭運転中、前記酸化燃焼触媒の平板状面の温
度が略全域にわたって排気ガスの温度よりも高くなるよ
うに、かつ、酸化燃焼反応としての適正温度範囲となる
ように前記触媒ヒータ及び反射部材を構成したことを特
徴とする。

【０００８】この構成によれば、触媒ヒータから酸化燃
焼触媒と反対側へ輻射される輻射熱を、酸化燃焼触媒の
平板状面へ反射して酸化燃焼触媒の加熱に有効に活用さ
れる。また、排気ガスを酸化燃焼触媒より高温にすると
いう無駄な加熱が回避され、触媒ヒータの消費電力を低
減することができ、エネルギー効率を向上させることが
できる。

【０００９】また、第２の解決手段に係る排気ガス用脱
臭機は、排気ガスの流れと略直交する平板状に形成され
た酸化燃焼触媒と、酸化燃焼触媒の平板状面と平行な面
上に発熱チューブが配置された触媒ヒータと、触媒ヒー
タの、酸化燃焼触媒を向いた側と反対の側に配置され
た、輻射熱を酸化燃焼触媒の方へ反射する反射部材とを
備え、前記反射部材は、酸化燃焼触媒の平板状面におけ
る触媒ヒータの発熱チューブ間の部位に対向する面部
に、輻射熱を反射するような形状に形成された輻射面部
を備えていることを特徴とする。

【００１０】この構成によれば、触媒ヒータから酸化燃
焼触媒の方へ直接輻射される輻射熱が、酸化燃焼触媒に
おける触媒ヒータの発熱チューブに対向する面部を直接
加熱し、発熱チューブから酸化燃焼触媒の反対側へ輻射
された輻射熱が、反射部材で反射されて、酸化燃焼触媒
における触媒ヒータの発熱チューブ間の部位に対向する
面部を加熱する。これにより、酸化燃焼触媒の平板状面
部が平均的に加熱され、触媒ヒータの出力を適切に設定
することにより、酸化燃焼触媒の平板状面における各部
の温度を排気ガスの温度よりも高く維持することができ
る。したがって、排気ガスを酸化燃焼触媒より高温にす
るという無駄な加熱が確実に回避され、触媒ヒータの消
費電力を確実に低減することができ、エネルギー効率を
確実に向上させることができる。

【００１１】また、上記第１及び第２の課題解決手段に
係る排気ガス用脱臭機において、前記触媒ヒータを複数
のシーズヒータで構成してもよい。このように構成する
と、触媒ヒータの構成を簡素化できる。また、触媒ヒー
タを構成するシーズヒータの発熱チューブが直線状であ
ることで、酸化燃焼触媒における発熱チューブ間の部位
に対向する面部が一定幅の直線状となる。したがって、
触媒ヒータから酸化燃焼触媒の反対側に放射される輻射
熱をこの一定幅の直線状の傾斜面部に集める反射部材の
形状を、発熱チューブに平行な一定幅の直線状の傾斜面
部とすることができ、反射部材の構成を簡素化すること
ができる。

【００１２】また、上記第１及び第２の課題解決手段に
係る排気ガス用脱臭機において、前記酸化燃焼触媒、前
記触媒ヒータ及び前記反射部材を下方から上方へ流れる
排気ガス流中に配置するとともに、前記触媒ヒータを前
記酸化燃焼触媒の下方に配置し、前記反射部材を前記触
媒ヒータの下方に配置してもよい。このように構成する
と、排気ガスの流れは、触媒ヒータで加熱された排気ガ
スの上昇気流を利用することになり、触媒ヒータからの
発熱を下流側に容易に供給することができるとともに、
送風機の動力を低減することができる。

【００１３】また、前記酸化燃焼触媒を上下方向に所定
寸法隔てて複数段に配置し、前記触媒ヒータを各段の酸
化燃焼触媒の下方にそれぞれ配置し、前記反射部材を最
下段の触媒ヒータの下方のみに配置してもよい。このよ
うに構成すると、酸化燃焼触媒を１段に纏めて配置する
場合に比し、酸化燃焼触媒の厚さを薄くすることができ
る。この結果、各段の酸化燃焼触媒における排気ガスの
流通抵抗が減少し、酸化燃焼触媒の周縁部からの排気ガ
スのバイパス量を減少させることができる。また、排気
ガスのバイパス量が減少することにより、脱臭効率を向
上させることができる。また、酸化燃焼触媒の厚さが薄
くなることにより、各段の酸化燃焼触媒における厚さ方
向の温度分布が表面及び内部で均一化され、脱臭効果が
向上する。

【００１４】また、最下段の触媒ヒータと酸化燃焼触媒
との間隔を、他の段の触媒ヒータと酸化燃焼触媒との間
隔よりも小さく設定してもよい。最下段の酸化燃焼触媒
に流れてくる排気ガスは、他段の酸化燃焼触媒に流れて
くる排気ガスと比較し、触媒ヒータで加熱されていない
ことから温度が低い。また、平板状酸化燃焼触媒の温度
は、触媒ヒータの温度が同一の場合、酸化燃焼触媒と触
媒ヒータとの距離を小さくするほど高くすることができ
る。ただし、この場合、シーズヒータのような発熱チュ
ーブを用いたものでは、発熱部が面発熱体でないため、
発熱チューブに面する面部だけが高くなるが、発熱チュ
ーブ間の部位に面している面部では、触媒ヒータからの
直接輻射熱量が減少することにより温度が上昇しないと
いう現象が生じ、平板状面の温度が不均一になるという
問題が生じる。しかしながら、本発明のように最下段の
酸化燃焼触媒が前記構成の反射部材により加熱されてい
る場合には、触媒ヒータの出力を小さくしながら、平板
状面における温度の不均一を低減することができるの
で、酸化燃焼触媒と触媒ヒータとの距離を小さくするこ
とにより、発熱チューブの温度を低くすることができ
る。したがって、下段における酸化燃焼触媒とこの酸化
燃焼触媒を加熱する触媒ヒータとの距離を一定にしてい
る場合に比し、下段の触媒ヒータの出力を小さくし、消
費エネルギーを減少させることができる。

【００１５】また、前記酸化燃焼触媒を上下方向に所定
寸法隔てて複数段に配置し、酸化燃焼触媒の下面側平板
状面を加熱する前記触媒ヒータ及び前記反射部材を各段
の酸化燃焼触媒の下方に配置し、更に、酸化燃焼触媒の
上面側を加熱する触媒ヒータ及び反射部材を、少なくと
も最下段の酸化燃焼触媒の上方に配置するようにしても
よい。このように構成すると、各段の酸化燃焼触媒に反
射部材を設けることにより、最下段の酸化燃焼触媒にの
み反射部材を設置する場合に比し、各段の酸化燃焼触媒
における平板状面の温度分布をより均一にすることがで
きる。また、最下段の酸化燃焼触媒に流れてくる排気ガ
スの温度が他段の酸化燃焼触媒に流れてくる排気ガスの
温度に比し低いため、最下段の酸化燃焼触媒における平
板状面の温度分布が悪くなりやすいが、上記構成のよう
に酸化燃焼触媒の上下両側から触媒ヒータ及び反射部材
で加熱されるため、平板状面における温度のバラツキが
緩和される。

【００１６】また、隣接する段の触媒ヒータが、通風方
向に見て、相互に重ならないように配置されているよう
にしてもよい。このように構成すると、２段目以降の酸
化燃焼触媒に流れる排気ガスは、排気ガスの流路断面に
おける各部での加熱が均一化され、排気ガスの温度分布
が良好になる。これにより、２段目以降の酸化燃焼触媒
の平板状面における温度分布がより良好になる。

【００１７】また、前記反射部材は、触媒ヒータの各発
熱チューブに対し１個の反射板を対応させたものであっ
て、各反射板は、発熱チューブに対向する部分に通風口
を有し、この通風口の両側部分が所定幅の平板状部とさ
れ、この平板状部の両側に各発熱チューブ側に所定角度
折り曲げられた傾斜面部を有するものとしてもよい。こ
のように構成すると、排気ガスを発熱チューブの周りに
多く流すことにより、発熱チューブ間の部位に対応する
面部へ低い温度の排気ガスが流れることを防止し、酸化
燃焼触媒の平板状面における温度分布が良好になる。

【００１８】また、前記反射部材を、複数の反射板が一
体に結合された構造としてもよい。このように構成する
と、反射部材の本体ケーシングへの取付け、取外しなど
の取り扱いが容易になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明の実
施の形態１を、図１〜図７を参照しながら説明する。な
お、図１は本発明の実施の形態１に係る脱臭機を用いた
システムの概略構成図であり、図２は本実施の形態に係
る排気ガス用脱臭機の側断面図であり、図３は同排気ガ
ス用脱臭機の正面断面図であり、図４は同排気ガス用脱
臭機における、酸化燃焼触媒を収納する枠体の分解斜視
図であり、図５は同排気ガス用脱臭機における、反射部
材周りの構造説明図であり、図６は同排気ガス用脱臭機
における反射部材の平面図であり、図７は同排気ガス用
脱臭機における反射部材の正面図である。なお、図１、
図２、及び図３における実線矢印、並びに図５における
破線矢印は、排気ガスの流れを示し、図５における実線
矢印は触媒ヒータの輻射熱線を示す。

【００２０】排気ガス用脱臭機１は、図１のシステムの
概略構成図に示されるように、生ごみ処理装置や屎尿処
理装置等の廃棄物処理槽２の排気ガス経路２ａ中に接続
される。また、排気ガス用脱臭機１と廃棄物処理槽２と
の間には、塵埃を除去するためのフィルター３、排気ガ
スを送風するための送風機４が設けられている。したが
って、廃棄物処理槽２の臭気は、塵埃を除去した排気ガ
スとして排気ガス用脱臭機１に送られてくる。この排気
ガスは、３重構造の排気筒５のガス導入路５１、５２か
ら脱臭機１の本体ケーシング１０に導入され、酸化燃焼
触媒３０で脱臭された後、排気筒５のガス排出路５３か
ら大気に放出されている。なお、排気筒５がこのように
３重構造の排気筒として形成されているのは、排気ガス
の熱回収を行うためである。

【００２１】排気ガス用脱臭機１の本体ケーシング１０
は、図１〜図３に示されるように、排気筒５から排出さ
れる排気ガスの熱を回収して熱効率を向上させるため、
上面部及び側面部において概ね二重ケーシングに構成さ
れている。すなわち、本体ケーシング１０は、四角形箱
状をなす外壁１１内に、この外壁１１よりやや小型で、
かつ底部を開放した四角形箱状の内壁１２が配置されて
いる。これにより、外壁１１、内壁１２間の側面部及び
上面部に一定寸法の間隙が形成されている。

【００２２】この間隙は、排気筒５の下向きに排気ガス
を流通させるガス導入路５２から排気ガスを取り入れ、
この排気ガスを内壁１２の内部空間へ流通させる外側通
風路１３を形成している。外側通風路１３は、内壁１２
の各側壁に形成された切欠１４を介して内壁１２の内部
空間に連通している。内壁１２の内部空間は、排気ガス
を脱臭し、脱臭した排気ガスを排気筒５のガス排出路５
３に導く内側通風路１６を形成している。

【００２３】本体ケーシング１０が上記のように二重ケ
ーシングに形成されている理由は、外側通風路１３を流
通する排気ガスと内側通風路１６を流通する排気ガスと
を熱交換させて、排気筒５から排出される排気ガスの熱
を回収し、本体ケーシング１０に導入される排気ガスを
予熱するためである。なお、この熱回収効率を向上させ
るために、内壁１２の上面部の内外表面部に熱交換用フ
ィン１２１、１２２が形成され、内壁１２の側面上部の
内外表面部には、熱交換用フィン１２３、１２４が形成
されている。

【００２４】本体ケーシング１０の内側通風路１６の下
方部には、矩形平板状体に形成した酸化燃焼触媒３０が
上下２段に水平面上に設けられている。各酸化燃焼触媒
３０の下方部には、酸化燃焼触媒３０を加熱するための
触媒ヒータ４０が設けられている。また、下段の触媒ヒ
ータ４０の下方部には、反射部材６０が取り付けられて
いる。

【００２５】酸化燃焼触媒３０は、外観が矩形平板状体
に形成されたネット状セラミックス立体構造体の表面
に、白金を担持させたものである。なお、酸化燃焼触媒
３０としては、多孔質のセラミックスや多孔質の金属体
に白金系触媒やマンガン系触媒を担持させた他のものも
使用することができる。

【００２６】各酸化燃焼触媒３０は、内側通風路１６内
（つまり、内壁１２の内部空間）の下部において、上下
方向２段に支持された枠体２１内に収納されている（図
４参照）。また、酸化燃焼触媒３０は、枠体２１内の周
辺部に隙間を残すことのないような大きさ及び形状とさ
れている。

【００２７】枠体２１は、酸化燃焼触媒３０における平
板状体の平面部が水平方向となるように、すなわち、平
板状体の平面部が排気ガスの流れと略直交するように支
持されている。また、枠体２１は、両側部でガイド部材
２２上をスライドするように支持され、本体ケーシング
１０の前面部に設けられたサービス開口部７０（図２参
照）から取り出し可能に設けられている。なお、図２に
おいて、７１はサービス開口部７０を開閉する開閉蓋、
７２は開閉蓋７１を前面から覆うカバー７２である。

【００２８】枠体２１は、浅い箱形の、上部開口の枠部
材２３と、枠部材２３内の上面を閉蓋するためのカバー
部材２４とから構成されている（図４参照）。なお、酸
化燃焼触媒３０は、カバー部材２４で枠部材２３を閉蓋
する前に収納される。枠部材２３は、底面部に、周辺部
を残した開口部２３ａを有している。また、この開口部
２３ａは、前後方向における中央部で補強部材２３ｂに
より２分割されている。カバー部材２４は、矩形平板状
であって、周辺部を残して開口部２４ａが形成されたも
のである。

【００２９】枠部材２３の開口部２３ａは、排気ガスを
酸化燃焼触媒３０へ流通させるとともに、触媒ヒータ４
０及び反射部材６０からの輻射熱を酸化燃焼触媒３０へ
通過させるものである。また、カバー部材２４の開口部
２４ａは、排気ガスを流通させるものである。

【００３０】酸化燃焼触媒３０を加熱するための触媒ヒ
ータ４０は、発熱チューブ４１をＵ字形に折り曲げたシ
ーズヒータである。各段の触媒ヒータ４０は、３本のシ
ーズヒータから構成されている。各段の全ての発熱チュ
ーブ４１は、酸化燃焼触媒３０と平行な所定水平面上に
位置し、かつ、等ピッチとなるように配置されている。
なお、隣接する各段の触媒ヒータ４０は、通風方向に見
て、相互に重ならないように配置されている（図３参
照）。

【００３１】また、触媒ヒータ４０は、リード線が導出
されている発熱チューブ４１の端部側がサービス開口部
７０を開閉する開閉蓋７１に固定され、さらに、Ｕ字管
部が内壁１２に取り付けられた支持台２６上に載置さ
れ、上方への移動が前記枠体２１の補強部材２３ｂの下
端部で規制されるように取り付けられている（図２参
照）。

【００３２】最下段の触媒ヒータ４０の下方に設けられ
た反射部材６０は、触媒ヒータ４０の構成と相俟って、
酸化燃焼触媒２０の下面の温度が略全域にわたって排気
ガスの温度よりも高くなるように構成されたものであ
る。このようにするために、反射部材６０は、最下段の
触媒ヒータ４０から酸化燃焼触媒３０の反対側の方向に
放射された輻射熱を、最下段の酸化燃焼触媒３０の下面
側平板状面に反射させることにより、酸化燃焼触媒３０
の平板状面を効率よく均一に加熱している。また、触媒
ヒータ４０に関しては、発熱チューブ４１の表面温度、
発熱チューブ４１のピッチ、発熱チューブ４１と酸化燃
焼触媒３０との距離などが実験的裏付けをとりながら最
適に設計されている。

【００３３】反射部材６０の構成を具体的に述べる。反
射部材６０は、図５に示すように、複数の反射板６１か
ら構成されている。反射板６１は、発熱チューブ４１に
対応する位置を中心とする所定幅の平板状部６２と、平
板状部６２の両側に形成された傾斜面部６３とから構成
されている。傾斜面部６３は、図５に図示するように、
触媒ヒータ４０から輻射された輻射線を、酸化燃焼触媒
３０における発熱チューブ４１間の部位に対向する面部
に反射させるように、水平面に対し所定角度θで折り曲
げられている。傾斜面部６３における上面部が本発明に
おける輻射面部６４を形成している。また、平板状部６
２の中央部分（発熱チューブ４１の直下部分）には、排
気ガスの通風口６５が形成されている。

【００３４】また、反射部材６０は、複数の反射板６１
を、発熱チューブ４１と同一方向に、かつ隣接する傾斜
面部６３の端部同士が接触する程度に近接させ、前後に
配置した連結板６６、６７上に並べてスポット溶接し、
一体的に結合している。このように反射板６１を一体的
に結合した反射部材６０は、下段のガイド部材２２の下
辺の上に固定されている。

【００３５】酸化燃焼触媒３０の上方、つまり内側通風
路１６の上部には、邪魔板部材１７が取付台２７上に取
り付けられている。この邪魔板部材１７は、酸化燃焼触
媒３０で脱臭された高温の排気ガスを内壁１２に沿わせ
てガス排出路５３へ導くためのものである。邪魔板部材
１７は、本実施の形態においては、四角形の６壁面を備
えた箱型に形成され、側面及び上面において内壁１２と
の間に所定寸法の間隙を形成する大きさ、及び形状とさ
れている。そして、この邪魔板部材１７は、内壁１２に
取り付けられた取付台２７上に固定されている。

【００３６】次に、上記のように構成された排気ガス用
脱臭機１の脱臭運転時の動作について説明する。脱臭運
転は、送風機４を駆動し、触媒ヒータ４０を通電して発
熱させることにより行われる。廃棄物処理槽２内で発生
した排気ガスは、フィルター３を通過して塵埃が除去さ
れて送風機４に吸入され、送風機４から排気ガス用脱臭
機１へ送られる。

【００３７】排気ガス用脱臭機１へ送られた排気ガス
は、排気筒５のガス導入路５１、５２に導入される。ガ
ス導入路５１、５２を流通する排気ガスは、ガス排出路
５３を流通する排気ガスにより予熱され、熱回収が行わ
れる。このようにして、排気筒５で熱回収が行われるこ
とにより、触媒ヒータ４０の消費電力を低減することが
できる。

【００３８】ガス導入路５１、５２で予熱された排気ガ
スは、本体ケーシング１０の外側通風路１３に導入され
る。外側通風路１３に導入された排気ガスは、外側通風
路１３において上方から下方へ流通し、内壁１２の下端
部に設けられた切欠１４を通って内壁１２の内部空間、
すなわち、内側通風路１６に流入する。この間、外側通
風路１３を流通する排気ガスは、内壁１２の上面部及び
側面部において内壁１２及び熱交換用フィン１２１、１
２２、１２３、１２４を介して、内側通風路１６を流通
する排気ガスと熱交換して予熱される。このようにし
て、内側通風路１６から排出される排気ガスから熱回収
が効率よく行われ、触媒ヒータ４０の消費電力の低減を
行うことができる。

【００３９】外側通風路１３で加熱された排気ガスは、
内側通風路１６に流入後、内側通風路１６を、下方から
上方へ流通する。その間に、酸化燃焼触媒３０及び排気
ガスは、各段の触媒ヒータ４０で所定温度までさらに加
熱される。なお、最下段の酸化燃焼触媒３０は、触媒ヒ
ータ４０から直接放射される輻射熱及び反射部材６０か
ら反射される輻射熱により加熱される。本実施の形態に
おいては、酸化燃焼触媒３０は、酸化燃焼触媒３０を通
過する排気ガスの温度よりも高温の適性温度まで加熱さ
れる。排気ガスは、各段の酸化燃焼触媒３０を通過して
触媒と接触することにより、排気ガス中の臭気成分（例
えばアンモニア、トリメチルアミン、硫化水素等）が酸
化分解され脱臭される。

【００４０】上下２段の酸化燃焼触媒３０を通過して脱
臭された排気ガスは、内側通風路１６の上部に配置され
た邪魔板部材１７により、内壁１２の内表面に接触する
ように強制されながら内側通風路１６を通り、排気筒５
のガス排出路５３を通って外部に排気される。なお、排
気ガスは、ガス排出路５３を通過している間にガス導入
路５２を通過する排気ガスと熱交換して熱回収される。

【００４１】上記のように構成された本実施の形態に係
る脱臭機によれば、次の効果を奏する。触媒ヒータ４０
から酸化燃焼触媒３０と反対側へ輻射される輻射熱を、
酸化燃焼触媒３０の平板状面へ反射して酸化燃焼触媒３
０を加熱し、酸化燃焼触媒３０の平板状面の温度を略全
域にわたり排気ガスの温度よりも高くなるように、か
つ、酸化燃焼反応としての適正温度範囲となるように触
媒ヒータ４０及び反射部材６０を構成しているので、排
気ガスを酸化燃焼触媒３０より高温にするという無駄な
加熱が回避され、触媒ヒータ４０の消費電力を低減する
ことができ、エネルギー効率を向上させることができ
る。

【００４２】また、触媒ヒータ４０から酸化燃焼触媒３
０の方へ直接輻射される輻射熱が、酸化燃焼触媒３０に
おける触媒ヒータ４０の発熱チューブ４１に対向する面
部を直接加熱し、発熱チューブ４１から酸化燃焼触媒３
０の反対側へ輻射された輻射熱が、反射部材６０で反射
されて、酸化燃焼触媒３０における触媒ヒータ４０の発
熱チューブ４１間の部位を加熱する。これにより、酸化
燃焼触媒３０の平板状面部が平均的に加熱され、触媒ヒ
ータ４０の出力などを適切に設定することにより、酸化
燃焼触媒３０の平板状面の温度を略全域にわたり排気ガ
スの温度よりも高く、かつ酸化燃焼反応における適正温
度範囲に維持することができる。したがって、排気ガス
を酸化燃焼触媒３０より高温にするという無駄な加熱が
確実に回避され、触媒ヒータの消費電力を確実に低減す
ることができ、エネルギー効率を確実に向上させること
ができる。

【００４３】また、触媒ヒータ４０が複数のシーズヒー
タで構成されているので、触媒ヒータ４０の構成を簡素
化することができる。また、触媒ヒータ４０を構成する
シーズヒータの発熱チューブ４１が直線状であること
で、酸化燃焼触媒３０における発熱チューブ４１間の部
位に対向する面部が一定幅の直線状となる。したがっ
て、触媒ヒータ４０から酸化燃焼触媒３０の反対側に放
射される輻射熱をこの一定幅の直線状の面部に集める反
射部材６０の形状を、発熱チューブ４１に平行な一定幅
の直線状の傾斜面部とすることができ、反射部材６０の
構成を簡素化することができる。

【００４４】また、酸化燃焼触媒３０、触媒ヒータ４０
及び反射部材６０が下方から上方へ流れる排気ガス流中
に配置されるとともに、触媒ヒータ４０が酸化燃焼触媒
３０の下方に配置され、反射部材６０が触媒ヒータ４０
の下方に配置されているので、排気ガスの流れは、触媒
ヒータ４０で加熱された排気ガスの上昇気流を利用する
ことになる。したがって、触媒ヒータ４０からの発熱を
下流側に容易に供給することができるとともに、送風機
４の動力を低減することができる。

【００４５】また、酸化燃焼触媒３０が上下方向に所定
寸法隔てて２段に配置され、触媒ヒータ４０が各段の酸
化燃焼触媒３０の下方にそれぞれ配置されたので、酸化
燃焼触媒３０を１段に纏めて配置されている場合に比
し、酸化燃焼触媒３０の厚さが薄くなる。この結果、各
段の酸化燃焼触媒３０における排気ガスの流通抵抗が減
少し、酸化燃焼触媒３０の周縁部からの排気ガスのバイ
パス量が減少する。また、排気ガスのバイパス量が減少
することにより、脱臭効率が向上する。また、酸化燃焼
触媒３０の厚さが薄くなることにより、各段の酸化燃焼
触媒３０における厚さ方向の温度分布が厚さ方向に均一
化され、脱臭効果が向上する。

【００４６】また、隣接する段の触媒ヒータ４０が、通
風方向に見て、相互に重ならないように配置されている
ので、２段目の酸化燃焼触媒３０に流れる排気ガスは、
排気ガスの流路断面における各部での加熱が均一化さ
れ、排気ガスの温度分布が良好になる。これにより、２
段目の酸化燃焼触媒３０の平板状面における温度分布が
より良好になる。

【００４７】また、反射部材６０は、触媒ヒータ４０の
各発熱チューブ４１に対し１個の反射板６１を対応させ
たものであって、各反射板６１は、発熱チューブ４１に
対向する部分に通風口６５を有し、この通風口６５の両
側部分が所定幅の平板状部６２とされ、この平板状部６
２の両側に各発熱チューブ側に所定角度折り曲げられた
傾斜面部６３を有するので、排気ガスを発熱チューブ４
１の周りに多く流すことにより、発熱チューブ４１間の
部位に対応する面部へ低い温度の排気ガスが流れること
を防止し、酸化燃焼触媒３０の平板状面における温度分
布が良好になる。

【００４８】また、反射部材６０が複数の反射板６１を
一体に結合した構造とされているので、反射部材６０の
本体ケーシング１０への取付け、取外しなどの取り扱い
が容易になる。

【００４９】実施の形態２．次に実施の形態２について
図８に基づき説明する。なお、図８は、実施の形態２に
係る排気ガス用脱臭機の要部構成図であり、実施の形態
１と同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略す
る。上記実施の形態１では、各段の触媒ヒータ４０と酸
化燃焼触媒３０との間隔が略等しく設定されていたのに
対し、実施の形態２は、下段の触媒ヒータ４０と酸化燃
焼触媒３０との間隔Ｌ₁が、他の段の触媒ヒータ４０と
酸化燃焼触媒３０との間隔Ｌ₂よりも小さく設定されて
いる。なお、その他の構成は実施の形態１と同様であ
る。

【００５０】一般的に、下段の酸化燃焼触媒３０に流れ
てくる排気ガスは、上段の酸化燃焼触媒３０に流れてく
る排気ガスと比較し、触媒ヒータ４０で加熱されていな
いことから温度が低い。また、平板状酸化燃焼触媒３０
の温度は、触媒ヒータ４０の温度が同一の場合、酸化燃
焼触媒３０と触媒ヒータ４０との距離を小さくするほど
高くすることができる。ただし、この場合、シーズヒー
タのような発熱チューブ４１を用いたものでは、発熱部
が面発熱体でないため、発熱チューブ４１に面する面部
だけが高くなるが、発熱チューブ４１間の部位に面して
いる面部では、触媒ヒータ４０からの直接輻射熱量が減
少することにより温度が上昇しないという現象が生じ、
平板状面の温度が不均一になるという問題が生じる。し
かしながら、この実施の形態２においては、下段の酸化
燃焼触媒３０は前記構成の反射部材６０により加熱され
ているので、酸化燃焼触媒３０と触媒ヒータ４０との距
離を小さくして、発熱チューブ４１の温度を低くするこ
とができる。つまり触媒ヒータ４０の出力を小さくしな
がら、平板状面における温度の不均一を低減することが
できる。したがって、下段における酸化燃焼触媒３０と
この酸化燃焼触媒３０を加熱する触媒ヒータ４０との距
離を一定にしている場合に比し、下段の触媒ヒータ４０
の出力を小さくし、消費エネルギーを減少させることが
できる。

【００５１】実施の形態３．次に、実施の形態３につい
て図９に基づき説明する。なお、図９は、実施の形態３
に係る排気ガス用脱臭機の要部構成図であり、実施の形
態１と同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略
する。上記実施の形態１では、各段の酸化燃焼触媒３０
の下方に触媒ヒータ４０が配置され、下段の触媒ヒータ
４０の下方にのみ反射部材６０が配置されていたに対
し、実施の形態３は、各段の酸化燃焼触媒３０の下方に
酸化燃焼触媒３０を加熱する触媒ヒータ４０及び反射部
材６０が配置され、更に、下段の酸化燃焼触媒３０の上
方にこの酸化燃焼触媒３０の上面側を加熱する触媒ヒー
タ４０及び反射部材６０が配置されている。なお、その
他の構成は実施の形態１と同様である。

【００５２】また、この実施の形態３においては、前述
の実施の形態１や実施の形態２と異なり、触媒ヒータ４
０が分散配置されるため、各触媒ヒータ４０の出力は小
さく設定され、各触媒ヒータ４０と酸化燃焼触媒３０と
の間隔Ｌ₃も、実施の形態２における上段の触媒ヒータ
４０と酸化燃焼触媒３０との間隔Ｌ₂に比して小さく設
定されている。

【００５３】上記のように構成される実施の形態３によ
れば、各段の酸化燃焼触媒３０に反射部材６０を設ける
ことにより、下段の酸化燃焼触媒３０にのみ反射部材６
０を設置する場合に比し、各段の酸化燃焼触媒３０にお
ける平板状面の温度分布をより均一にすることができ
る。また、下段の酸化燃焼触媒３０に流れてくる排気ガ
スの温度が上段の酸化燃焼触媒３０に流れてくる排気ガ
スの温度に比し低いため、下段の酸化燃焼触媒３０にお
ける平板状面の温度分布が悪くなりやすいが、上記のよ
うに下段の酸化燃焼触媒３０の上下両側から触媒ヒータ
４０及び反射部材６０で加熱されるため、平板状面にお
ける温度のバラツキが緩和される。

【００５４】以下に、上記各実施の形態に対する変形例
を述べる。 （１） 上記各実施の形態では、本体ケーシング１０内
の内側通風路１６において排気ガスが下方から上方へ流
すように構成していたが、本体ケーシング１０内の排気
ガスの流通方向はこのような方向に限定されるものでは
ない。例えば、本体ケーシング１０内の排気ガスの流通
方向を横方向とし、上記実施の形態と同様に平板状体の
酸化燃焼触媒３０を排気ガスの流れ方向に２段に配置
し、触媒ヒータ４０を各段の酸化燃焼触媒３０の上流側
に設けた構成とすることもできる。 （２） 各実施の形態においては、酸化燃焼触媒３０が
２段に分散配置されているが、３段以上に分散配置され
てもよい。この場合、実施の形態１及び２に関して酸化
燃焼触媒３０を３段以上に分散配置する場合は、反射部
材６０は、最下段にのみ設けられる。また、実施の形態
３に関する変形例の場合は、少なくとも最下段の酸化燃
焼触媒３０に関してのみ、上下に触媒ヒータ４０及び反
射部材６０が設けられる。 （３） なお、実施の形態３において、上段の酸化燃焼
触媒３０の上方に触媒ヒータ４０及び反射部材６０を設
けるようにすることもできる。実施の形態３において、
上段の酸化燃焼触媒３０の上面側を加熱する触媒ヒータ
４０及び反射部材６０を設けていないのは、上段の酸化
燃焼触媒３０へは元々ヒータ熱量が供給されやすく、比
較的均一に加熱されやすいためであるが、これに限られ
るものではない。

【００５５】

【発明の効果】本発明に係る排気ガス用脱臭機によれ
ば、触媒ヒータから酸化燃焼触媒と反対側へ輻射される
輻射熱を、反射部材の作用により酸化燃焼触媒の平板状
面へ反射して酸化燃焼触媒を加熱し、前記酸化燃焼触媒
の平板状面の温度が略全域にわたって排気ガスの温度よ
りも高くなるように、かつ、酸化燃焼反応としての適正
温度範囲となるように触媒ヒータ及び反射部材を構成し
ているので、排気ガスを酸化燃焼触媒より高温にすると
いう無駄な加熱が回避され、触媒ヒータの消費電力を低
減することができ、エネルギー効率を向上させることが
できる。

【００５６】また、本発明によれば、触媒ヒータから酸
化燃焼触媒の方へ直接輻射される輻射熱が、酸化燃焼触
媒における触媒ヒータの発熱チューブに対向する面部を
直接加熱し、発熱チューブから酸化燃焼触媒の反対側へ
輻射された輻射熱が、反射部材で反射されて、酸化燃焼
触媒における触媒ヒータの発熱チューブ間の部位に対向
する面部を加熱するように構成することにより、酸化燃
焼触媒の平板状面部が平均的に加熱される。また、触媒
ヒータの出力などを適切に設定することにより、酸化燃
焼触媒の平板状面の温度が略全域にわたって排気ガスの
温度よりも高くなるように、かつ、酸化燃焼反応として
の適正温度範囲となるよう維持することができる。した
がって、この場合には、排気ガスを酸化燃焼触媒より高
温にするという無駄な加熱が確実に回避され、触媒ヒー
タの消費電力を確実に低減することができ、エネルギー
効率を確実に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る排気ガス用脱臭機
を用いたシステムの概略構成図である。

【図２】同排気ガス用脱臭機の側断面図である。

【図３】同排気ガス用脱臭機の正面断面図である。

【図４】同排気ガス用脱臭機における、酸化燃焼触媒を
収納する枠体の分解斜視図である。

【図５】同排気ガス用脱臭機における反射部材周りの構
造説明図である。

【図６】同排気ガス用脱臭機における反射部材の平面図
である。

【図７】同排気ガス用脱臭機における反射部材の正面図
である。

【図８】本発明の実施の形態２に係る排気ガス用脱臭機
の要部構成図である。

【図９】本発明の実施の形態３に係る排気ガス用脱臭機
の要部構成図である。

【符号の説明】

１ 排気ガス用脱臭機 ２ 廃棄物処理槽 １０ 本体ケーシング ３０ （平板状）酸化燃焼触媒 ４０ 触媒ヒータ ４１ 発熱チューブ ６０ 反射部材 ６１ 反射板 ６２ 平板状部 ６３ 傾斜面部 ６４ 輻射面部 ６５ 通風口 ６６ 連結板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 敏之 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 武内 伸勝 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 Ｆターム(参考） 3K078 DA25 DA26 4D048 AA22 AB01 BA10X BA28X BA30X BA41X BB03 BB07 BB18 CC32 CC38 CC53 CC57 CD08 CD10 DA01 DA13

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気ガスの流れと略直交するように配置
   された、平板状の酸化燃焼触媒と、酸化燃焼触媒の平板
   状面と平行な面上に発熱チューブが配置された触媒ヒー
   タと、触媒ヒータの、酸化燃焼触媒を向いた側と反対の
   側に配置された、輻射熱を酸化燃焼触媒の方へ反射する
   反射部材とを備え、脱臭運転中、前記酸化燃焼触媒の平
   板状面の温度が略全域にわたって排気ガスの温度よりも
   高くなるように、かつ、酸化燃焼反応としての適正温度
   範囲となるように前記触媒ヒータ及び反射部材を構成し
   た排気ガス用脱臭機。
2. 【請求項２】 排気ガスの流れと略直交する平板状に形
   成された酸化燃焼触媒と、酸化燃焼触媒の平板状面と平
   行な面上に発熱チューブが配置された触媒ヒータと、触
   媒ヒータの、酸化燃焼触媒を向いた側と反対の側に配置
   された、輻射熱を酸化燃焼触媒の方へ反射する反射部材
   とを備え、前記反射部材は、酸化燃焼触媒の平板状面に
   おける触媒ヒータの発熱チューブ間の部分に対向する面
   部に、輻射熱を反射するような形状に形成された輻射面
   部を備えている排気ガス用脱臭機。
3. 【請求項３】 前記触媒ヒータは、複数のシーズヒータ
   からなる請求項１又は２記載の排気ガス用脱臭機。
4. 【請求項４】 前記酸化燃焼触媒、前記触媒ヒータ及び
   前記反射部材は、下方から上方へ流れる排気ガス流中に
   配置されるとともに、前記触媒ヒータは前記酸化燃焼触
   媒の下方に配置され、前記反射部材は前記触媒ヒータの
   下方に配置されている請求項１〜３の何れか１項に記載
   の排気ガス用脱臭機。
5. 【請求項５】 前記酸化燃焼触媒は上下方向に所定寸法
   隔てて複数段に配置され、前記触媒ヒータは各段の酸化
   燃焼触媒の下方にそれぞれ配置され、前記反射部材は最
   下段の触媒ヒータの下方のみに配置されている請求項４
   記載の排気ガス用脱臭機。
6. 【請求項６】 最下段の触媒ヒータと酸化燃焼触媒との
   間隔を、他の段の触媒ヒータと酸化燃焼触媒との間隔よ
   りも小さく設定した請求項５記載の排気ガス用脱臭機。
7. 【請求項７】 前記酸化燃焼触媒が上下方向に所定寸法
   隔てて複数段に配置され、酸化燃焼触媒の下面側平板状
   面を加熱する前記触媒ヒータ及び前記反射部材が各段の
   酸化燃焼触媒の下方に配置され、更に、酸化燃焼触媒の
   上面側を加熱する触媒ヒータ及び反射部材が、少なくと
   も最下段の酸化燃焼触媒の上方に配置されている請求項
   ４記載の排気ガス用脱臭機。
8. 【請求項８】 隣接する段の触媒ヒータは、通風方向に
   見て、相互に重ならないように配置されている請求項５
   〜７の何れか１項に記載の排気ガス用脱臭機。
9. 【請求項９】 前記反射部材は、触媒ヒータの各発熱チ
   ューブに対し１個の反射板を対応させたものであって、
   各反射板は、発熱チューブに対向する部分に通風口を有
   し、この通風口の両側部分が所定幅の平板状部とされ、
   この平板状部の両側に各発熱チューブ側に所定角度折り
   曲げられた傾斜面部を有する請求項１〜８の何れか１項
   に記載の排気ガス用脱臭機。
10. 【請求項１０】 前記反射部材は、複数の反射板が一体
    に結合された構造である請求項５〜９の何れか１項に記
    載の排気ガス用脱臭機。