JP3509708B2

JP3509708B2 - 触媒ユニット

Info

Publication number: JP3509708B2
Application number: JP2000218565A
Authority: JP
Inventors: 勝長峰
Original assignee: Nagamine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nagamine Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2004-03-22
Anticipated expiration: 2020-07-19
Also published as: JP2002028448A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、触媒ユニットに関
する。さらに詳しくは、活性炭やケイ藻土等の触媒担体
に、白金やパラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニ
ウム、金等の貴金属を担持させた触媒が内部に配設さ
れ、アンモニア、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド
およびメチルメリカブタン等の悪臭ガスや内燃機関の排
ガスに含まれる窒素酸化物や炭化水素、硫黄酸化物等の
有害ガスを無害な二酸化炭素や水等に分解する触媒ユニ
ットに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の触媒ユニット100 の縦断面
図である。図８は従来の触媒ユニット100 の横断面図で
ある。図７および図８において符号110 は、従来の触媒
ユニット100 のユニットケースである。このユニットケ
ース110 は、アウターケース111 と、アウターケース11
1 内部に設けられた中空のインナーケース112 とからな
り、アウターケース111 の内面とインナーケース112 の
外面との間は、断熱材130 によって埋められている。ユ
ニットケース110 の後端には、供給ガスをインナーケー
ス112 の内部に供給するための吸気筒113 が設けられて
いる。

【０００３】ユニットケース110 のインナーケース112
の内部には、中空で両端が開放端となった排気部114 が
配設されている。この排気部114 の後端は、ユニットケ
ース110 の後端から突出している。

【０００４】この排気部114 の前部は、加熱部115 とな
っており、その外周面は、断熱材131 によって覆われて
いる。

【０００５】この加熱部115 の内部には、ヒータ117 が
配設されており、このヒータ117 の後方には、白金やパ
ラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、金等が
坦持されたハニカム触媒120 が取り付けられている。こ
のハニカム触媒120 は、窒素酸化物や炭化水素等の酸化
還元反応を促進するものであり、約100 〜400 ℃の活性
化温度で活性化する。

【０００６】また、排気部114 の後部は、伝熱部116 と
なっており、その外周面には、熱交換用フィン116fが形
成されている。

【０００７】したがって、吸気筒114 から供給された供
給ガスは、インナーケース112 の内面と排気部114 の外
周面との間を通り、インナーケース112 の前端まで流れ
る。そして、インナーケース112 の前端で折り返して、
排気部114 の前端の開口部から排気部114 内に流入す
る。

【０００８】排気部114 内に流入した供給ガスは、加熱
部115 において、ヒータ117 によって温められながら後
方に流れ、ハニカム触媒120 を通過する。供給ガスはヒ
ータ117 によって約100 〜400 ℃の加熱温度まで温めら
れているので、供給ガスによってハニカム触媒120 は、
前記活性化温度まで加熱され、活性化する。

【０００９】すると、ハニカム触媒120 を通過するとき
に、排ガス内の窒素酸化物や炭化水素の酸化還元反応が
促進され、窒素酸化物等は、二酸化炭素や水に分解さ
れ、供給ガスが浄化される。この浄化された供給ガス
（以下、浄化ガスという）は、排気部114 の伝熱部116
内を後方に流れる。浄化ガスは、伝熱部116 において、
その熱を熱交換用フィン116fを介して供給ガスに与えて
温度が低下した後、排気部114 の後端から、外気に放出
される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の触媒
ユニット100 には、以下の(1) 〜(3) に示す問題があ
る。 (1) 供給ガスの温度を加熱温度まで高くするために、供
給ガスとヒータ117 との接触時間を長くとる必要があ
り、ヒータ117 を、供給ガスが流れる方向に沿って長く
している。ヒータ117 は、加熱部115 の内部に配設され
るので、ヒータ117 が長くなると、触媒ユニット100 の
加熱部115 が長くなってしまい、触媒ユニット100 をコ
ンパクトにできない。かと云って、排気部114 の伝熱部
116 を短くすれば、排気部114 が短くなるので、触媒ユ
ニット100 を短くすることはできるが、浄化ガスから供
給ガスへの熱伝達が不十分になり、排気部114 の後端か
ら、外気に放出される浄化ガスの温度が高くなり、熱効
率が悪くなる。したがって、高い熱効率を維持したま
ま、ユニットケース110 をコンパクトにすることはでき
ない。 (2) ハニカム触媒120 の温度が活性化温度より低くなっ
たり、供給ガスの温度が加熱温度より低くなれば、供給
ガスの触媒反応の反応速度が遅くなり、十分に供給ガス
を浄化できない。よって、ハニカム触媒120 や供給ガス
を保温して適切な温度に保つために、加熱部115 の周囲
に断熱材130 を取り付けている。したがって、ユニット
ケース110 の製造コストが高くなるという問題がある。 (3) 断熱材131 が供給ガスと接触すると、供給ガス中の
タール分等の物質が断熱材131 に付着し、断熱材131 が
汚損するので、断熱材131 によるハニカム触媒120 や供
給ガスの保温効果が低下し、触媒ユニット100 の性能が
低下してしまうという問題がある。

【００１１】本発明はかかる事情に鑑み、高い熱効率を
維持しつつコンパクトな構成とすることができ、触媒を
保温する断熱材が不用であり、長期間使用しても性能の
劣化が少ない触媒ユニットを提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の触媒ユニット
は、中空の胴部を有し、胴部を挟む前後両端が閉じたユ
ニットケースと、該ユニットケースの胴部の内部に配設
された中空な吸気筒と、該吸気筒内に配設されたヒータ
と、前記吸気筒と前記胴部の内面との間に設けられた触
媒とからなり、前記ユニットケースの一端に、排気口が
形成され、前記ユニットケースの一端に、前記吸気筒の
一端が取り付けられ、該一端に供給ガスが供給される吸
気口が形成され、前記ユニットケースの他端内面との間
に間隔をもって、前記吸気筒の他端が配設され、該他端
に供給ガスを前記ユニットケースの他端側の内部に排出
する排出口が形成され、前記触媒が、前記吸気筒の他端
部に設けられ、供給ガスを浄化し浄化ガスとするもので
あり、前記ユニットケースの一端と前記触媒との間にお
ける吸気筒が、浄化ガスの熱を供給ガスに伝達する伝熱
部となったことを特徴とする。請求項２の触媒ユニット
は、中空の胴部を有し、胴部を挟む前後の両端が閉じた
ユニットケースと、該ユニットケースの胴部の内部に配
設された中空な吸気筒と、前記吸気筒と前記胴部の内面
との間に設けられた触媒と、前記吸気筒外周面と、前記
触媒との間に設けられたヒータとからなり、前記ユニッ
トケースの一端に、排気口が形成され、前記ユニットケ
ースの一端に、前記吸気筒の一端が取り付けられ、該一
端に供給ガスが供給される吸気口が形成され、前記ユニ
ットケースの他端内面との間に間隔をもって、前記吸気
筒の他端が配設され、該他端に供給ガスを前記ユニット
ケースの他端側の内部に排出する排出口が形成され、前
記触媒が、前記吸気筒の他端部に設けられ、供給ガスを
浄化し浄化ガスとするものであり、前記ユニットケース
の一端と前記触媒との間における吸気筒が、浄化ガスの
熱を供給ガスに伝達する伝熱部となったことを特徴とす
る。請求項３の触媒ユニットは、請求項１または２記載
の発明において、前記ユニットケースの一端と前記触媒
との間における前記吸気筒の外周面に、熱交換手段を設
けたことを特徴とする。請求項４の触媒ユニットは、請
求項２記載の発明において、前記ヒータが、セラミック
ス発熱体からなり、該セラミックス発熱体を、前記触媒
と一体に触媒担体として成形したことを特徴とする。請
求項５の触媒ユニットは、請求項４記載の発明におい
て、前記セラミックス発熱体が、PTC セラミックスであ
ることを特徴とする。請求項６の触媒ユニットは、請求
項２、４または５記載の発明において、前記吸気筒内面
に、伝熱手段を設けたことを特徴とする。

【００１３】請求項１の発明によれば、吸気口から供給
された供給ガスは、吸気筒内を通過するときにヒータに
よって温められた後、排出口からユニットケースの他端
側の内部に排出され、ユニットケースの他端側内部の空
間で折り返して、触媒に流入する。すると、触媒におけ
る触媒反応によって、供給ガスは浄化され、無害な浄化
ガスとなる。この浄化ガスが、伝熱部を通過するとき
に、伝熱部によって、その熱が供給ガスに伝達される。
このため、浄化ガスの熱によって、吸気筒内の供給ガス
を加熱することができ、その上、浄化ガス温度を低下さ
せて、外気に排出する熱量を小さくすることができるの
で、高い熱効率を維持できる。しかも、吸気筒内に供給
ガスを加熱するヒータを配設しているので、高い熱効率
を維持したまま、ユニットケースをコンパクトな構成と
することができる。また、吸気筒は、浄化ガスや触媒に
よって包囲されており、浄化ガスや触媒が、供給ガスを
保温するので、ヒータによって温められた供給ガスを保
温するために、吸気筒の外周に特別な断熱材を設ける必
要がない。さらに、断熱材が必要ないから、断熱材の汚
損がなく、長期間使用しても性能の劣化を少なくでき
る。請求項２の発明によれば、吸気口から供給された供
給ガスは、吸気筒を通過して、排出口からユニットケー
スの他端側の内部に排出され、ユニットケースの他端側
内部の空間で折り返して、触媒に流入する。すると、触
媒における触媒反応によって、供給ガスは浄化され、無
害な浄化ガスとなる。この浄化ガスが、伝熱部を通過す
るときに、伝熱部によって、その熱が供給ガスに伝達さ
れる。このため、浄化ガスの熱によって、吸気筒内の供
給ガスを加熱することができ、その上、浄化ガス温度を
低下させて、外気に排出する熱量を小さくすることがで
きるので、高い熱効率を維持できる。しかも、ヒータは
吸気筒外周面と触媒との間に配置されているので、高い
熱効率を維持したまま、ユニットケースをコンパクトな
構成とすることができる。また、ヒータを囲む触媒自体
が断熱材としても機能するので、触媒の周囲に断熱材を
設けなくても、ヒータの熱が外部に逃げることを防ぐこ
とができる。さらに、断熱材が必要ないから、断熱材の
汚損がなく、長期間使用しても性能の劣化を少なくでき
る。請求項３の発明によれば、伝熱部において、浄化ガ
スの熱を、熱交換手段によって吸気筒に効率良く伝達す
ることができる。このため、吸気筒に伝達された浄化ガ
スの熱によって、吸気筒内の供給ガスを加熱することが
でき、その上、浄化ガス温度を低下させて、外気に排出
する熱量を小さくするので、ユニットの熱効率をさらに
高めることができる。請求項４の発明によれば、セラミ
ック発熱体を、触媒と一体に成形し、しかも、セラミッ
クス発熱体を触媒担体として成形している。したがっ
て、ヒータの部分も触媒として使用できるので、触媒を
小型化でき、ユニットケースをコンパクトにすることが
できる。請求項５の発明によれば、触媒の温度が高くな
ると、PTC セラミックスの温度も上昇し、その電気抵抗
が大きくなり、発熱量が自動的に下がるので、触媒やヒ
ータが過熱することを防ぐことができ、安全である。し
かも、触媒やヒータ、ユニットケースの温度を計測し
て、ヒータの発熱量を制御するための装置が必要ないの
で、構造を簡単にできる。請求項６の発明によれば、浄
化ガスから吸気筒に伝達された熱を、伝熱手段によっ
て、吸気筒内の供給ガスに効率良く伝達することができ
るので、供給ガスの温度が高くなる。このため、供給ガ
スによっても触媒の加熱を行うことができるので、エネ
ルギ効率を高くすることができる。しかも、供給ガスか
ら触媒に与える熱量分だけ、ヒータの発熱量を低く抑え
ることができるので、省エネルギ効果が得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。図１は第１実施形態の触媒ユニット
１０の縦断面図である。図２は図１のII−II線矢視図で
ある。図３(A) は図１のIIIa−IIIa線断面矢視図であ
り、図３(B)は図１のIIIb−IIIb線断面矢視図である。
図１〜図３に示すように、第１実施形態の触媒ユニット
10A は、ユニットケース11A 、吸気筒１４、ヒータ１５
および触媒20A から基本構成されたものである。

【００１５】まず、ユニットケース11A を説明する。ユ
ニットケース11A は、胴部12A と蓋13A とから構成され
たものである。胴部12A は、一面が開いた箱状の容器で
あり、その後端は底板によって閉じられている。この胴
部12A の前端には、気密に蓋13A が取り付けられてい
る。この蓋13A によって、胴部12A の内部が閉じられて
いる。この蓋13A の一端には、排気口13e が形成されて
いる。なお、前記胴部12A は中空であればよく、その断
面視形状は、四角形だけでなく円形等でもよく、特に限
定されない。

【００１６】つぎに、吸気筒１４を説明する。前記ユニ
ットケース11A の胴部12A の内部には、吸気筒１４が配
設されている。この吸気筒１４は、円筒であり、内部は
中空である。この吸気筒１４の前端部は、蓋13A の外方
に突出しており、その外周が蓋13A に気密に取り付けら
れている。この吸気筒１４の前端は、吸気筒１４内に供
給ガスを供給するための吸気口14ａとなっている。一
方、吸気筒１４の後端部は、胴部12A の内部に設けられ
ており、吸気筒１４の後端は、前記ユニットケース11A
の胴部12A の後端内面との間に間隔をもって配設されて
いる。この吸気筒１４の後端は、吸気筒１４内の供給ガ
スを、胴部12A の後端側の内部に排出するための排出口
14b となっている。このため、吸気口14a から供給ガス
が吸気筒１４内に供給されると、供給ガスは吸気筒１４
の内部を通って、排出口14b から出て胴部12A の後端側
の内部に送り出されるのである。

【００１７】なお、吸気筒１４は円筒に限らず、その両
端から供給ガスの供給および排出ができればよい。例え
ば、両端が閉じた円筒等において、その両端に多数の孔
を形成したものでもよい。

【００１８】つぎに、ヒータ１５を説明する。前記吸気
筒１４の内部には、Ｕ字状の電気式のヒータ１５が挿入
されている。このヒータ１５によって、吸気口14a から
吸気筒１４内に供給されたの供給ガスを、100 〜400 ℃
の加熱温度まで温めることができる。符号15f は、ヒー
タ１５から供給ガスへの熱伝達の効率を高めるための伝
熱用フィンであるが、この伝熱用フィン15f は設けなく
てもよい。なお、ヒータ１５は、気体を加熱できるもの
であれば、電気式でなくてもよく、他にガス式や油式等
でもよい。さらになお、ヒータ１５の形状はＵ字状でな
くてもよく、直管状や面状でもよい。

【００１９】つぎに、触媒20A を説明する。図１および
図３に示すように、触媒20A は、触媒本体21A と触媒外
郭22A とから構成されている。この触媒本体21A は、前
記吸気筒１４の後端部において、前記吸気筒１４の外周
面と前記ユニットケース11A の胴部12A の内面との間に
設けられている。この触媒本体21A は、ハニカム構造で
あり、内部にガス流路となる柱状の空間を有している。
このため、この柱状の空間が断熱層として機能し、吸気
筒１４内の供給ガスの熱が外部に逃げることを防いでい
る。なお、触媒本体21A の構造は、ハニカム構造に限ら
ず、その内部に例えば微細孔等のガス流路となる空間を
有する構造であればよい。

【００２０】触媒本体21A は、白金やパラジウム、ロジ
ウム、イリジウム、ルテニウム、金等が担持された公知
のハニカム触媒であり、約100 〜400 ℃の活性化温度で
活性化する。このため、触媒本体21A によって、例えば
悪臭ガスや排ガスに含まれる有害ガス等の酸化還元を促
進することによって、供給ガスを浄化し、浄化ガスとす
ることができる。

【００２１】触媒本体21A の外周面と胴部12A の内面と
の間および触媒本体21A よりも後端側の胴部12A の内部
全面には、触媒外郭22A が取り付けられている。この触
媒外郭22A は、触媒本体21A と一体に成形されている。
このため、排出口14b から出た供給ガスが触媒外郭22A
より外に漏れることがないので、触媒外郭22A によって
供給ガスを触媒本体21A に確実に導くことができる。し
かも、触媒外郭22A の外周面と胴部12A の後端部の内面
との間には、供給ガスの漏れを防ぐためのシール材等を
設ける必要がないので、胴部12A をよりコンパクトにで
きる。

【００２２】前記触媒20A の触媒本体21A の前端と、ユ
ニットケース11A の蓋13A の内面との間における吸気筒
１４の外周には、熱交換用フィン14f が設けられてい
る。この熱交換用フィン14f は、ドーナツ状の板材であ
って、その内端縁が吸気筒１４の外周面に取り付けられ
ている。また、熱交換用フィン14f の外周端縁が、ユニ
ットケース11A の胴部12A の内面と間隔をもって配設さ
れている。この熱交換用フィン14f と前記吸気筒１４と
が伝熱部１６を構成している。よって、伝熱部１６によ
れば、熱交換用フィン14f によって洗浄ガスの熱を奪
い、その熱を吸気筒１４に伝え、吸気筒１４内の供給ガ
スを加熱することができる。

【００２３】また、前述したように、ユニットケース11
A の蓋13A には、排気口13e が形成されており、この排
気口13e から、浄化ガスが外気に排出される。

【００２４】触媒ユニット10A は上記のごとき構成であ
るので、吸気口14a から供給された供給ガスは、吸気口
14a →ヒータ１５→排出口14b →触媒外郭22A →触媒本
体21A の順で流れ、触媒本体21A によって浄化され浄化
ガスとなった後、熱交換用フィン14f →排気口13e の順
で流れて、外気に排出されるのである。

【００２５】つぎに、第１実施形態の触媒ユニット10A
の作用効果を説明する。吸気筒１４の吸気口14a から、
悪臭ガスや排ガス等の供給ガスを供給すると、この供給
ガスは、吸気筒１４内において、ヒータ１５によって、
約100 〜400 ℃の加熱温度まで加熱される。

【００２６】加熱された供給ガスは、吸気筒１４の排出
口14b から、触媒20A の触媒外郭22A の内部に排出さ
れ、触媒外郭22A の内部で折り返して、触媒本体21A の
後端から触媒本体21A 内に流入する。

【００２７】供給ガスは100 〜400 ℃の温度での場合
は、触媒本体21A の触媒反応によって、供給ガス中の有
害な悪臭ガスか排ガスに含まれる有害ガス等は、その酸
化還元反応が促進され、無害な水や二酸化炭素に分解さ
れ、浄化ガスとなる。

【００２８】この浄化ガスは、前記伝熱部１６と前記ユ
ニットケース11A の胴部12A の内面との間を通過する。
このとき、浄化ガスは、熱交換用フィン14ｆと接触する
ので、熱交換用フィン14ｆによって熱が奪われ、温度が
低下する。一方、熱交換用フィン14ｆが浄化ガスから奪
った熱は、吸気筒１４に伝えられ、吸気筒１４から吸気
筒１４内の供給ガスに伝達される。よって、浄化ガスの
熱を供給ガスの加熱に有効に利用することができるの
で、ユニットの熱効率を高くできる。しかも、浄化ガス
温度が低くなるので、外気に排出する熱量が小さくな
り、ユニットの熱効率をさらに高めることができる。

【００２９】温度が低下した浄化ガスは、排気口13e か
ら外気に排出される。

【００３０】上記のごとく、第１実施形態の触媒ユニッ
ト10A によれば、浄化ガスの熱によって、吸気筒１４内
の供給ガスを加熱することができ、その上、浄化ガス温
度を低下させて、外気に排出する熱量を小さくすること
ができる。

【００３１】しかも、吸気筒１４内に供給ガスを加熱す
るヒータ１５を配設しているので、高い熱効率を維持し
たまま、ユニットケース10A をコンパクトな構成とする
ことができる。

【００３２】また、吸気筒１４は、浄化ガスや触媒20A
によって包囲されており、浄化ガスや触媒２０が、供給
ガスを保温するので、ヒータ１５によって温められた供
給ガスを保温するために、吸気筒１４の外周に特別な断
熱材を設ける必要がない。

【００３３】さらに、断熱材が必要ないから、断熱材の
汚損がなく、長期間使用しても性能の劣化を少なくでき
る。

【００３４】つぎに、第２実施形態の触媒ユニット10B
を説明する。図４は第２実施形態の触媒ユニット10B の
縦断面図である。図５(A) は、図４のVa −Va 線断面矢
視図であり、図５(B) は、図４のVb −Vb 線断面矢視図
である。図４および図５に示すように、第２実施形態の
触媒ユニット10B は、ユニットケース11B 、吸気筒１
４、触媒20B およびセラミックヒータ２５から基本構成
されたものである。この第２実施形態の触媒ユニット10
B は、第１実施形態の触媒ユニット10A と異なり、吸気
筒１４内にヒータ１５を設けておらず、その代わりに、
セラミックヒータ２５を、ハニカム触媒20B の触媒本体
21B と吸気筒１４の外周との間に配置しており、このセ
ラミックヒータ２５によって、供給ガスだけでなく触媒
本体21B も直接加熱する点が特徴である。

【００３５】そこで、セラミックヒータ２５を説明す
る。図４および図５に示すように、触媒本体21B と前記
吸気筒１４の外周面との間には、セラミックヒータ２５
が設けられている。このセラミックヒータ２５は、前記
触媒本体21B と一体に、触媒担体として成形されてい
る。このため、セラミックヒータ２５の部分も触媒本体
21B の一部として使用できるので、触媒本体21B を小型
化でき、ユニットケース11B をコンパクトにすることが
できる。しかも、セラミックヒータ２５を囲む触媒本体
21B 自体が断熱材としても機能するので、セラミックヒ
ータ２５の周囲に断熱材を設けなくても、セラミックヒ
ータ２５の熱が外部に逃げることを防ぐことができる。

【００３６】セラミックヒータ２５の素材は、セラミッ
ク発熱体であり、例えば、正の抵抗温度特性を有するPT
C セラミックのチタン酸バリウム（BaTiO３）である。
このため、セラミックヒータ２５によって、触媒本体21
B を直接加熱して、触媒本体21B を100 〜400 ℃の活性
化温度まで上昇させることができる。

【００３７】さらに、セラミックヒータ２５はPTC セラ
ミックなので、常温では電気抵抗が低く、高温になる
と、一定の温度付近で急激に電気抵抗値が上昇する。こ
のため、触媒本体21B やセラミックヒータ２５の温度が
高くなり、セラミックヒータ２５が一定の温度を越える
と、PTC セラミックの電気抵抗が大きくなり、セラミッ
クヒータ２５の発熱量が自動的に下がり、セラミックヒ
ータ２５の温度を低下させる。よって、セラミックヒー
タ２５が自己温度制御機能を有しているので、触媒本体
21B やセラミックヒータ２５が過熱することを防ぐこと
ができ、安全である。しかも、触媒本体21B やセラミッ
クヒータ２５の温度を計測する計測器や、セラミックヒ
ータ２５の発熱量を制御するための制御装置が必要ない
ので、構造を簡単にできる。

【００３８】また、図６に示すように、触媒ユニット10
B の吸気筒１４の内周面に、内側フィン14c を設けても
よい。この場合、浄化ガスから吸気筒１４に伝達された
熱を、内側フィン14C によって、吸気筒内の供給ガスに
効率良く伝達することができるので、供給ガスの温度が
高くなる。このため、供給ガスによっても触媒20B の加
熱を行うことができるので、エネルギ効率を高くするこ
とができる。しかも、供給ガスから触媒20B に与える熱
量分だけ、セラミックヒータ２５の発熱量を低く抑える
ことができるので、省エネルギ効果が得られる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、高い熱効率を
維持したまま、ユニットケースをコンパクトな構成とす
ることができ、しかも供給ガスを保温するために特別な
断熱材を設ける必要がなく、長期間使用しても性能の劣
化を少なくできる。請求項２の発明によれば、高い熱効
率を維持したまま、ユニットケースをコンパクトな構成
とすることができ、ヒータの熱が外部に逃げることを防
ぐために断熱材を設ける必要がなく、長期間使用しても
性能の劣化を少なくできる。請求項３の発明によれば、
浄化ガスの熱によって、吸気筒内の供給ガスを加熱する
ことができ、外気に排出する熱量が小さくできるので、
ユニットの熱効率をさらに高めることができる。請求項
４の発明によれば、触媒を小型化でき、ユニットケース
をコンパクトにすることができる。請求項５の発明によ
れば、触媒やヒータが過熱することを防ぐことができ、
安全であり、しかも、ヒータの発熱量を制御するための
装置が必要なく、構造を簡単にできる。請求項６の発明
によれば、エネルギ効率を高くすることができ、しか
も、ヒータの発熱量を低く抑え、省エネルギ効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の触媒ユニット10A の縦断面図で
ある。

【図２】図１のII−II線矢視図である。

【図３】(A) は、図１のIIIa−IIIa線断面矢視図であ
り、(B) は、図１のIIIb−IIIb線断面矢視図である。

【図４】第２実施形態の触媒ユニット10B の縦断面図で
ある。

【図５】(A) は、図４のVa −Va 線断面矢視図であり、
(B) は、図４のVb −Vb 線断面矢視図である。

【図６】吸気筒１４の内面に吸気筒14C を設けた第２実
施形態の触媒ユニット10B の縦断面図である。

【図７】従来の触媒ユニット100 の縦断面図である。

【図８】従来の触媒ユニット100 の横断面図である。

【符号の説明】

１０触媒ユニット１１ユニットケース１２胴部１３ｅ排気口１４吸気筒１４ａ吸気口１４ｂ排出口１４ｆ熱交換用フィン１５ヒータ１６伝熱部２０触媒２５ヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 53/86 B01J 35/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中空の胴部を有し、胴部を挟む前後両端が
閉じたユニットケースと、該ユニットケースの胴部の内
部に配設された中空な吸気筒と、該吸気筒内に配設され
たヒータと、前記吸気筒と前記胴部の内面との間に設け
られた触媒とからなり、前記ユニットケースの一端に、
排気口が形成され、前記ユニットケースの一端に、前記
吸気筒の一端が取り付けられ、該一端に供給ガスが供給
される吸気口が形成され、前記ユニットケースの他端内
面との間に間隔をもって、前記吸気筒の他端が配設さ
れ、該他端に供給ガスを前記ユニットケースの他端側の
内部に排出する排出口が形成され、前記触媒が、前記吸
気筒の他端部に設けられ、供給ガスを浄化し浄化ガスと
するものであり、前記ユニットケースの一端と前記触媒
との間における吸気筒が、浄化ガスの熱を供給ガスに伝
達する伝熱部となったことを特徴とする触媒ユニット。
【請求項２】中空の胴部を有し、胴部を挟む前後の両端
が閉じたユニットケースと、該ユニットケースの胴部の
内部に配設された中空な吸気筒と、前記吸気筒と前記胴
部の内面との間に設けられた触媒と、前記吸気筒外周面
と、前記触媒との間に設けられたヒータとからなり、前
記ユニットケースの一端に、排気口が形成され、前記ユ
ニットケースの一端に、前記吸気筒の一端が取り付けら
れ、該一端に供給ガスが供給される吸気口が形成され、
前記ユニットケースの他端内面との間に間隔をもって、
前記吸気筒の他端が配設され、該他端に供給ガスを前記
ユニットケースの他端側の内部に排出する排出口が形成
され、前記触媒が、前記吸気筒の他端部に設けられ、供
給ガスを浄化し浄化ガスとするものであり、前記ユニッ
トケースの一端と前記触媒との間における吸気筒が、浄
化ガスの熱を供給ガスに伝達する伝熱部となったことを
特徴とする触媒ユニット。
【請求項３】前記伝熱部における前記吸気筒の外周面
に、熱交換手段を設けたことを特徴とする請求項１また
は２記載の触媒ユニット。
【請求項４】前記ヒータが、セラミックス発熱体からな
り、該セラミックス発熱体を、前記触媒と一体に触媒担
体として成形したことを特徴とする請求項２記載の触媒
ユニット。
【請求項５】前記セラミックス発熱体が、PTC セラミッ
クスであることを特徴とする請求項４記載の触媒ユニッ
ト。
【請求項６】前記吸気筒内面に、伝熱手段を設けたこと
を特徴とする請求項２、３、４または５記載の触媒ユニ
ット。