JPH0685877B2 - 触 媒 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸音機能を有する触媒
に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】近年、環
境問題に対する社会的な関心が高まる中、排気ガス処理
装置や防音装置等が必要不可欠なものとなってきてい
る。

【０００３】即ち、排気ガスに対する排出規制を満足す
るために排気ガス処理装置を設置するとともに、防音装
置としての消音装置を設置する必要があるが、その一方
でこれら装置の設置場所の確保や、これら装置を用いる
ことによるコストの増大が大きな問題となっている。そ
のため、これら装置はいずれもコンパクト化が望まれて
いる。

【０００４】一方、触媒の構造は、触媒能力を高めるこ
とを目的として改良がなされてきた。そのため常に触媒
と流体の接触を増加させることに重点がおかれる傾向に
あった。

【０００５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、触媒に騒音低減の機能を持たせることにより、消
音装置の負荷を小さくし、コンパクト化とコストの低減
化が図れる触媒を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、触媒を担持したシートで構成されガス流れ
方向に貫通する複数の流路を形成した３次元構造体であ
って、前記複数の流路の内の少なくともガス流入側の開
口をその開口率が２０〜９０％となるように塞ぎ、該塞
がれた流路内を空気層として触媒を構成した。

【０００７】また本発明は、前記空気層内に多孔質吸音
材を充填して触媒を構成した。

【０００８】

【作用】上記の如く構成した触媒１を、例えば排気管の
途中に該排気管を塞ぐように取り付けた場合、該触媒１
内に導入される排気ガスは、その入口で急縮小し、また
その出口で急拡大する。これによって騒音の減少が図れ
る。

【０００９】さらに空気層６内に進入した音は、空気層
６の共鳴効果や、他の壁面から進入した音との相互作用
によって、騒音の減少が図れる。

【００１０】また空気層６内に多孔質吸音材８を充填す
れば、空気層６内に進入した音が吸音され、その減音効
果は増大する。

【００１１】

【実施例】騒音の減音効果を得るためには一般的に、流
路の断面積を急激に縮小、拡大することや共鳴室を設け
ることが有効である。そこで本発明は、流路の一部を塞
ぎ、触媒中の流路の断面積を急激に縮小、拡大せしめる
こと及び空気層を設けること、さらにその空気層に多孔
質吸音材を充填することによって、該触媒自体に減音効
果を持たせることとした。

【００１２】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１３】図１は本発明にかかる触媒１の１実施例を
示す斜視図である。また図２は該触媒１の分解斜視図で
ある。両図に示すようにこの触媒１は、外壁シート１０
内に２枚の凹凸シート１１，１１とこれを仕切る仕切シ
ート５を挿入して固定し、また該外壁シート１０の両端
面２，３に、それぞれ遮へい板４，４を取り付けて構成
されている。

【００１４】ここで外壁シート１０と凹凸シート１１，
１１と仕切シート５は、同一のシート材料、例えばセラ
ミック繊維（ガラス繊維を含む）からなるシートで構成
され、そのシート全体には触媒が混入され或いは成型後
シート表面に触媒を担持せしめられている。ここで外壁
シート１０の両端面２，３は開口している。また両凹凸
シート１１，１１はいずれも４角形の凹凸を繰り返すよ
うに波状に折り曲げられている。

【００１５】そしてこれら凹凸シート１１，１１は仕切
シート５を挾み込んだ状態で外壁シート１０内に挿入さ
れ相互に結合固定される。このように触媒を担持したシ
ートを結合することによって、端面２から端面３に向か
って１２個の流路７が形成される。なおこの流路７の横
断面は４角形状である。

【００１６】一方遮へい板４，４は、例えばセラミック
繊維からなるシートで構成され、前記各流路７の横断面
とほぼ同一形状の板部４１を交互に６枚連結した形状を
有している。

【００１７】そしてこの遮へい板４，４を外壁シート１
０の両端面２，３に取り付けると、図１に示すように、
前記１２個の流路７の内の半分の流路７の両端を閉じる
ことになる。即ちこのとき触媒１の端面２，３の開口率
は約５０％である。なおこの遮へい板４，４によって閉
じられた流路７の部分が空気層６となる。

【００１８】次にこの触媒１の作用について説明する。

【００１９】ここで図３は図１に示す触媒１のＡ−Ａ線
上断面図、図４はＢ−Ｂ線上断面図である。なお図示し
ないが、この触媒１は流体を流す管（例えば排気管）の
途中に、該管を塞ぐように取り付けられているものとす
る。

【００２０】図１，図３，図４に示すように、触媒１に
流入する流体（例えば排気ガス）は、その入口部分（端
面２）で遮へい板４によって急縮小される。そして遮へ
い板４によって遮へいされていない流路７内に流入した
流体は、該流路７内を通過していくばかりか、仕切シー
ト５及び凹凸シート１１を透過して空気層６内にも侵入
して共鳴作用或いは他の透過音との相互作用を生じる。
そして該流体は触媒１の出口部分（端面３）から放出さ
れるが、このとき該流体は急拡大する。つまりこの流路
における流体の急縮小と急拡大，共鳴作用，相互作用に
よって、騒音の減音効果が得られる。

【００２１】一方流体は、流路７を通過する間に、凹凸
シート１１，１１と仕切シート５と外壁シート１０に担
持された触媒と接触し化学反応を起こし、脱硝・脱硫等
が行われることとなる。

【００２２】ここで図５は本発明の他の実施例を示す図
（図４と同一の部分の切断図）であり、図１乃至図４に
示すと同一構造の触媒１の空気層６内に、多孔質吸音材
８を充填したものである。このように構成すれば、空気
層６内に流入した音波が吸収され、その減音効果が増大
する。

【００２３】次に図６（ａ）乃至（ｄ）は本発明のさら
に他の実施例を示す斜視図である。同図（ａ）に示す実
施例においては、前記図１に示す凹凸シート１１を仕切
シート５を介して４段積み重ね、１段おきに２枚の遮へ
い板４，４によって両端面２，３を塞いだ構造としてい
る。この場合も端面２，３の開口率は約５０％である。

【００２４】同図（ｂ）に示す実施例においては、凹凸
シート１１を仕切シート５を介して６段積み重ね、上か
ら２段目と下から２段目の部分を遮へい板４，４によっ
て塞いだ構造としている。この場合の開口率は約６７％
である。

【００２５】同図（ｃ），（ｄ）に示す実施例において
は、流路断面形状が三角形となるように凹凸シート１
１，１１の凹凸を三角形状に折り曲げ、これらを仕切シ
ート５を介して重ね合わせて結合した構造となってい
る。ここで同図（ｃ）に示す実施例の場合は流路７を１
つおきに塞ぐように、また同図（ｄ）に示す実施例の場
合は１段おきに塞ぐように、遮へい板４が取り付けられ
ている。この場合の開口率はいずれも約５０％である。

【００２６】次に上記本発明の実施例を用いて脱硝試験
を行なったときの、減音効果の状態を図７に、ＳＶ値
（＝排気ガス処理風量／触媒容積）と脱硝率の関係を図
８に示す。

【００２７】図７からわかるように、触媒１内の空気層
６の割合が大きくなればなるほど、即ち開口率が小さく
なればなるほど減音量も大きくなる。しかしながら図８
からわかるように、触媒の脱硝率（排気ガス処理能力）
は触媒１内の空気層６の割合が大きくなればなるほど、
即ち開口率が小さくなればなるほど悪くなり、開口率が
２０％未満になるとコスト上実用的でなくなる。

【００２８】なお図７に示すように、端面の開口率が９
０％より大きくなると、触媒１出入口での流体の急縮
小、急拡大による減音効果が減少してしまう。

【００２９】従って、減音と排気ガス処理能力の関係
上、触媒１の端面の開口率は、２０〜９０％にする必要
がある。

【００３０】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば以下のような変形が可能である。

【００３１】上記実施例においては、流路７はその全
周囲を触媒を担持したシートで囲んだが、本発明はこれ
に限られず、例えば該流路７の周囲壁の一部が金属等の
他の材料で構成されていてもよい。

【００３２】上記実施例においては、流路７のガス流
入側の開口とガス流出側の開口のいずれをも遮へい板
４，４で塞いで空気層６を構成したが、該遮へい板は流
路７のガス流入側の開口のみに取り付けて空気層６を構
成してもよく、この場合も上記実施例と同様の効果を生
じる。なお上記実施例のように流路７の両側を塞いで空
気層６を構成したほうが騒音低減効果の程度は大きい。

【００３３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る触媒によれば、従来別々の装置によって行われていた
騒音低減と、排気ガス処理の２つの処理を１つの触媒内
で行うことが可能となる。

【００３４】また本発明により従来騒音の低減にあまり
寄与していなかった触媒に減音効果を持たせることがで
きたので、従来と同程度のシステムにこの触媒を用いれ
ば、その減音効果が増加する。

【００３５】さらに、触媒が減音効果を持つことで、消
音器の負荷が小さくなり、その小型化が可能となり、省
スペース化、省コスト化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる触媒１の１実施例を示す斜視図
である。

【図２】触媒１の分解斜視図である。

【図３】図１に示す触媒１のＡ−Ａ線上断面図である。

【図４】図１に示す触媒１のＢ−Ｂ線上断面図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例を示す斜視図であ
る。

【図７】本発明の実施例を用いて脱硝試験を行なったと
きの減音効果の状態を示す図である。

【図８】本発明の実施例を用いて脱硝試験を行なったと
きのＳＶ値と脱硝率の関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 触媒 ２，３ 端面 ４ 遮へい板 ５ 仕切シート ６ 空気層 ７ 流路 ８ 多孔質吸音材 １０ 外壁シート １１，１１ 凹凸シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲辻 忠夫 大阪府堺市戎島町５丁１番地 堺化学工業 株式会社内 (72)発明者 清水 宏益 大阪府堺市戎島町５丁１番地 堺化学工業 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガス流れ方向に貫通する複数の流路を形成
   した３次元構造体であって、前記複数の流路の内の少な
   くともガス流入側の開口をその開口率が２０〜９０％と
   なるように塞ぎ、該塞がれた流路内を空気層としたこと
   を特徴とする触媒。
2. 【請求項２】前記空気層内に多孔質吸音材を充填したこ
   とを特徴とする請求項１記載の触媒。