JPH03160209A - 排ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、石油やガスなどを燃料とする各種燃焼機器，
ガスオープン，オーブンレンジなどの調理器から排出さ
れる未燃焼の炭化水素．一酸化炭素を完全燃焼させ、炭
酸ガスと水に分解する排ガス浄化装置に関するものであ
る。

従来の技術 従来のこの種の排ガス浄化装置は、第２図（ａ），（ｂ
）に示すようにコーディエライトなどの高密度のセラご
ンクハニカム構造体１の表面に表面積を大きくするため
にアルよナなどの微粒子２をコーティングし、その上に
白金，ロジウム，パラジウムなどの貴金属触媒、最近で
はペロブスカイト型複合酸化物など３を担持した排ガス
浄化触媒体４を固定枠５（上蓋は省略）に配置し、シー
ズヒータなどの加熱手段６を前記排ガス浄化触媒体４の
外周もしくは排ガス７の前流に配置し、未燃焼の炭化水
素，一酸化炭素を完全燃焼して炭酸ガスと水８に分解す
るようにしていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構戒では、次のような課題を
有していた。

（１）排ガスの処理量が多い場合には、排ガス浄化触媒
体を大きくして負荷を小さくするか、排ガス浄化触媒体
の温度を高くしないと十分な触媒活性が得られない。

（２）　　コーティング層と触媒は密着性に劣り、使用
中にこれらが脱落して触媒能が低下する。

（３）高密度のハニカム構造体は熱容量が大きいので、
俳ガス触媒体全体を必要な温度にまで加熱するのに時間
がかかるとともに、加熱に必要なエネルギーが多くなる
。

本発明は、このような従来の課題を解決するもので、単
位体積あたりの処理量が多く、触媒の密着性が高く、熱
容量の小さい排ガス浄化装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の排ガス浄化装置は、
セラミノク繊維担体に無機質ハインダーを接着材として
酸化触媒を担持した複数枚の一定間隙で平行に配置され
た触媒プレートと、前記複数枚の触媒プレートを保持す
る排ガス通気口を備えた固定枠と、前記複数枚の触媒プ
レートの内部を貫通ずるように配置した加熱手段とを有
するものである。

作用 未燃焼ガスや一酸化炭素を含む排ガス気流中に配置され
た本発明の排ガス浄化装置は、加熱手段により触媒とし
て機能する温度まで加熱される。

加熱された複数枚の触媒プレー１・を通過ずる排ガス中
の未燃焼ガスや一酸化炭素は、触媒プレート中に存在す
る酸化触媒の表面で酸素と接触し、酸化反応により炭酸
ガスと水ｆ気に変挨される。

この時、酸化触媒は触媒プレートの表面だけでなく、触
媒プレートの骨格となっているセラミンク繊維間の空隙
にも存在し、かつ触媒プレートが多孔質となっているの
で排ガスがその内部一・も拡敗することができ、表面に
存在する酸化触媒のみならず内部に存在する酸化触媒も
触媒として機能する。すなわち、本発明の触媒ブ１／一
トは触媒として機能する表面積が大きくなり、高い触媒
活性が得られる。

また酸化触媒はセラミック噛維とからみあった形で存在
するので、触媒の脱落が防止され、密着性に優れた触媒
プレートを得ることができる。

また加熱手段は、複数枚の触媒プレートをその厚み方向
に通過するように、すなわち平行に並べられた複数枚の
触媒プレートの見掛けの容積内に配置さ把ているので、
加熱手段から触媒プレートへの熱伝達がよくなる。さら
に触媒プレートが多孔質であるので、その熱容量を小さ
くすることができる。したがって複数枚の触媒プレート
を必要な温度まで上昇させる時間が短くなるとともに、
加熱に必要なエネルギーを少なくすることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第１図（ａ）において、９は触媒プレートであり、
この触媒プレート９が一定の間隔をおいて複数枚厚み方
向に平行に配置されている。この複数枚の触媒プレート
９は排ガス７が通過できるように排ガス通気口１０を備
えた固定枠１１（上蓋は省略）によって保持されている
。さらに、一定間隔で平行に配置された複数枚の触媒プ
レート９の内部を貫通して加熱手段１２が取り付けられ
ている。

第１図（ｂ）は触媒プレート９の拡大断面図であり、こ
の触媒プレート９はセラミック繊維１３と酸化触媒１４
と無機質ハインダー１５より構戒され、酸化触媒１４は
セラミノク繊維１３間の空隙に無機質ハインダー１５に
よって保持されている。

触媒プレート９は一例として以下の方法によって造られ
る。まずセラミソク繊維１３と有機質バインダーを十分
に混合し、さらに溶媒を加えて適当な粘度に調整したス
ラリーを作製する。このスラリーから抄紙法によりセラ
ミック生シートを作製（抄造）し、乾燥する。乾燥した
セラｉソク生シートにパンチングなどの方法によりシー
ズヒータなどの加熱千段１２を通す貫通穴を開ける。そ
の後貫通穴を有するセラミノク生シートを有機質ハイン
ダーが分解する温度で焼威しセラミックシ一トを作製す
る。次に酸化触媒１４と無機質ハインダー１５を十分に
混合し、水を加えて適当な粘度に調整した混合スラリー
を作製する。この混合スラリーをセラミックシ一トを＋
１戒ずるセラミソク繊維１３の表面およびセラミソク繊
維１３間の空隙に、はけローラー，浸漬などの方法で付
着させ乾燥する。

そしてこれを焼或することにより触媒プレート９を得る
ことができる。

次に、この一実施例の構戒における作用を説明する。排
ガス浄化装置は燃焼機器，調理器などから排出される未
燃焼ガスや一酸化炭素を含む排ガス気流中に配置される
。そしてシーズヒータなどの加熱手段１２によって触媒
プレート９が触媒として機能する温度まで上げられる。

排ガス中の未燃焼ガス，一酸化炭素は排ガス浄化装置を
通過する際、触媒プレート９に存在する酸化触媒１４と
接触する。そして酸化触媒１４と接触した未燃焼ガス一
酸化炭素は触媒の酸化反応により、炭酸ガスと水蒸気８
に変換され、排ガス浄化装置より排出される。

酸化触媒１４は触媒プレート９の表面だけでなく、触媒
プレート９の骨格をなすセラミック繊維１３間の空隙に
も存在する。一方、排ガスは触媒プレート９が多孔質の
構造であるのでその内部へも拡散する。その結果、触媒
による酸化反応は触媒プレート９の表面だけでなく、触
媒プレート９の内部でも起こることになる。すなわち、
触媒として機能する面積が大きくなり、高い触媒活性が
得られる。

また酸化触媒１４はセラミンク繊維１３とからみあった
状態で、しかも無機質バインダー１５によって接着され
ているので密着性に優れている。したがって酸化触媒の
脱落による触媒性能の低下が防止される。

また加熱手段１２が触媒プレート９の内部を貫通するよ
うに配置されている。すなわち加熱千段ｌ２は排ガス浄
化装置の中心に位置し、かつ触媒プレート９と接触して
いるので、加熱千段１２から触媒プレート９への熱伝達
がよくなる。さらに触媒プレート９が多孔賞であるので
その熱容量が小さくなる。その結果、触媒プレート９を
必要な温度まで上げる時間が短縮されるとともに、加熱
に必要なエネルギーが少なくなる。

発明の効果 以上のように本発明は、酸化触媒が触媒プレートの表面
だけでなく、触媒プレートの骨格をなすセラミック繊維
間の空隙にも存在し、かつ触媒プレートが多孔譬構造で
あるので排ガスがその内部へも拡散することができ、触
媒による酸化反応は触媒プレートの表面だけでなくその
内部でも起こる。その結果、触媒として機能する面積が
大きくなり、触媒性能の優れた排ガス浄化装置が得られ
る。

また酸化触媒はセラミノク繊維とからみあった状態で、
しかも無機質バインダーによって接着された状態にある
ので、酸化触媒の脱落による触媒性能の低下を防止する
ことができる。

また加熱手段が触媒プレートの内部を貫通するように配
置されているので、加熱手段から触媒プレートへの熱伝
達がよくなるとともに、触媒プレートが多孔質であるの
で、その熱容量が小さくなる。その結果、触媒プレート
を必要な温度まで上げる時間が短縮されるとともに、加
熱に必要なエネルギーを少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）．　（ｂ）は本発明の一実施例である排ガ
ス浄化装置の斜視図と同装置における触媒プレートの拡
大断面図、第２図（ａ），　（ｂｌは従来の排ガス浄化
装置の斜視図と同装置における触媒体の拡大断面図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミック繊維担体に無機質バインダーを接着材として
   酸化触媒を担持した複数枚の一定間隔で平行に配置され
   た触媒プレートと、前記複数枚の触媒プレートを保持す
   る排ガス通気口を備えた固定枠と、前記複数枚の触媒プ
   レートの内部を貫通するように配置した加熱手段とを有
   する排ガス浄化装置。