JPH0716429A - 排ガス浄化用触媒コンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、触媒の排ガス浄化機能を回復できる
排ガス浄化用触媒コンバータを提供することを目的とす
るものである。 【構成】本発明の排ガス浄化用触媒コンバータ１は、排
ガス導入口２０および導出口６０をもつハウジング２、
４、６と、ハウジング４内に保持された触媒５と、ハウ
ジング２、４、６内で触媒５の導入口２０側および導出
口６０側の少なくとも一方に設けられ、触媒５の表面に
付着した付着物を除去する圧力流体を触媒５に噴き付け
る圧力流体噴出部３とからなることを特徴とする排ガス
浄化用触媒コンバータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排ガス浄化用触媒コン
バータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、大型で定置式の排ガス浄化用触媒
コンバータ（以下、触媒コンバ−タと称す）は、例え
ば、大型発電装置を駆動するガスエンジンや、ボイラ等
からの固定発生源からの多量の排ガスを浄化するため、
それ等の排ガス系統に設置されて用いられている。

【０００３】ところで、前記排ガスには、例えば、潤滑
油の燃焼に伴い生成する灰などの成分が含まれている。
この灰などの成分は、触媒コンバ−タに組み込まれた触
媒に付着して、触媒の排ガス浄化機能を低下させる。こ
のため従来用いられている対策としては、例えば、前記
付着物による触媒の排ガス浄化機能の低下に伴う排ガス
の触媒通過抵抗の増加（触媒コンバ−タ内の背圧の上
昇）が検出された時点で、前記固定発生源の運転を停止
して触媒コンバ−タを分解しあるいは点検孔を開けて確
認し、圧縮空気や掃除機を用いて触媒を清掃している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の場合のよう
に触媒の清掃を行うには、触媒容器を分解するか、点検
孔を開けなければ清掃作業ができないため、固定発生源
の運転を停止することや、触媒コンバ−タ全体を冷却し
たり、触媒コンバ−タに用いられている保温材などの付
属部材を除去したりするための多大な時間が必要とな
る。

【０００５】本発明は、前記問題点を解消した排ガス浄
化用触媒コンバ−タを提供することを目的とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の排ガス浄化用触
媒コンバータは、排ガス導入口および導出口をもつハウ
ジングと、該ハウジング内に保持された触媒と、該ハウ
ジング内で該触媒の該導入口側および該導出口側の少な
くとも一方に設けられ、該触媒の表面に付着した付着物
を除去する圧力流体を該触媒に噴き付ける圧力流体噴出
部とからなることを特徴とする。

【０００７】圧力流体噴出部は、排ガスに含まれる灰な
どの成分が触媒に付着し、付着物として蓄積し触媒の排
ガス浄化機能が低下する場合に、圧力流体を触媒に向け
て噴き付けて、前記付着物を払拭、除去することによっ
て、触媒の排ガス浄化機能を回復させるものである。圧
力流体噴出部により圧力流体を噴出させ、かつ噴き付け
るタイミングとしては、付着物による触媒の排ガス浄化
機能の低下に伴う排ガスの触媒通過抵抗の増加（触媒コ
ンバ−タ内の背圧の上昇）時や、排ガスを浄化した後の
浄化ガスに含まれるＮ０ｘの量が所定の値にまで増加し
た時や、触媒コンバータを所定の時間使用した後、など
を目安とすることができる。

【０００８】圧力流体噴出部は、ハウジング内で圧力流
体を噴出させるための噴出口を、複数個もつものが用い
られる。複数個の噴出口は、少なくとも一列に配列され
たものを用いることが好ましい。複数個の噴出口の大き
さは、種々設定することができる。圧力流体としては、
例えば所定の圧力に加圧されたエア、水蒸気、水などの
気体および液体を用いることができる。前記所定の圧力
としては、例えば、圧力流体が加圧エアである場合、そ
の元圧が４Ｋｇ／ｃｍ² 以上であることが好ましい。

【０００９】

【作用および効果】本発明の排ガス浄化用触媒コンバ−
タは、ハウジング内で触媒の導入口側および導出口側の
少なくとも一方に設けられ、該触媒の表面に付着した付
着物を除去する圧力流体を該触媒に噴き付ける圧力流体
噴出部を備えている。このため、触媒コンバ−タが長期
間使用され、ハウジング内で排ガス中の成分が触媒の表
面に付着し、その付着量が次第に増して触媒による排ガ
ス浄化機能が低下した場合には、圧力流体噴出部より圧
力流体を触媒に向けて噴出させて噴き付ける。すると、
触媒の表面に付着していた付着物は、圧力流体によって
払拭、除去され、かつ触媒の表面は瞬時の内に清浄化さ
れて排ガス浄化機能が回復する。

【００１０】従って本発明の排ガス浄化用触媒コンバ−
タは、ハウジングを分解することなく、触媒の表面に付
着した付着物を除去でき、触媒の排ガス浄化機能を回復
させ得るため、その作業コストを大幅に低減することが
できる。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）本発明の排ガス浄化用触媒コンバータの実
施例１を図１〜図３に基づいて説明する。実施例１の排
ガス浄化用触媒コンバータ（以下、触媒コンバータと称
す）１は、圧力流体噴出部３を設置した入口ハウジング
２と、複数個の触媒５を設置した触媒ハウジング４と、
出口ハウジング６とにより構成される。

【００１２】入口ハウジング２は、円筒形の排ガス入口
２０および前記排ガス入口２０に連設された断面四角形
の室２２を形成する外周壁部２３と、排ガスの導入方向
Ｐ１に沿う外周壁部２３の両端に形成され、それぞれボ
ルト孔ａをもつ取り付け用のフランジ部２４および２５
よりなる（図１参照）。圧力流体噴出部３は、入口ハウ
ジング２の外周壁部２３に、それぞれ両端が保持され前
記室２２に平行に配置された３本の垂直支柱３０と、各
支柱３０に直交する方向に保持され互いに平行に配置さ
れた８本のエアブローパイプ３１と、入口ハウジング２
の外部よりその外周壁部２３を貫通し前記各エアブロー
パイプ３１の一端に接続する８本のジョイントパイプ３
３と、入口ハウジング２の外部で前記各ジョイントパイ
プ３３に取り付けられ圧力流体の流量を調整する調整バ
ルブ３４とよりなる。

【００１３】前記各エアブローパイプ３１には、触媒ハ
ウジング４に設置された触媒５に対向する方向に開口す
る直径約５ｍｍの複数個のエア噴出口３２（図２参照）
が形成され、かつ３列に配設されている。また前記調整
バルブ３４の他端側には、図略の圧力流体供給源に接続
する図略の供給パイプに接続される。なお、エアブロー
パイプ３０とジョイントパイプ３３とは、一定の期間経
過後、入口ハウジング２９より取り外し、新しい物に交
換することができる。

【００１４】触媒ハウジング４は、断面四角形状の筒状
空間を形成する外周壁部４０と、外周壁部４０に囲まれ
た内部空間に縦横十文字状に配設され、断面四角形状の
貫通孔よりなる多数の触媒充填室４１を区画する内部隔
壁４２と、前記外周壁部４０に一体的に形成され触媒充
填室４１の入口側（排ガスの導入側）および出口側（浄
化ガスの導出側）の両端に形成され、それぞれボルト孔
ａをもつ取り付け用のフランジ部４３および４４とより
なる。

【００１５】複数個の触媒５は、前記触媒ハウジング４
の各触媒充填室４１に充填され排ガスを浄化するもの
で、触媒充填室４１の断面形状と同じ四角形で長さＬが
７５ｍｍの筒状体である。各触媒５は、多数の孔通路５
０をもつセラミック製のモノリス触媒担体５１と、前記
多数の孔５０の表面に形成された図略の触媒層とからな
る。各触媒５は、前記触媒充填室４１に充填できる外径
に設定されている。

【００１６】出口ハウジング６は、前記入口ハウジング
２とほぼ対称形状をなしたもので、円筒形の浄化ガス出
口６０および前記浄化ガス出口６０に連設された断面四
角形の室６１を形成する外周壁部６２と、排ガスの導出
方向Ｐ２に沿う外周壁部６２の両端に形成され、それぞ
れボルト孔ａをもつ取り付け用のフランジ部６３および
６４よりなる。

【００１７】実施例１の触媒コンバータ１は、前記圧力
流体噴出部３を設置した入口ハウジング２と、メタルパ
ッキン７２と、触媒５を設置した触媒ハウジング４と、
メタルパッキン７３と、出口ハウジング６とが直線上に
並べられ、ボルト７０、ナット７１により締め付けられ
て一体的に連結されることにより構成される。すなわ
ち、入口ハウジング２のフランジ部２５と触媒ハウジン
グ４のフランジ部４３とがメタルパッキン７２を介在
し、触媒ハウジング４のフランジ部４４と出口ハウジン
グ６のフランジ部６３とがメタルパッキン７３を介在し
て、それぞれのボルト孔ａに挿通されたボルト７０に、
ナット７１が螺着され一体的に連結される。

【００１８】このように構成された触媒コンバータ１
は、図３に示されるように、エンジン８の排ガス系統８
０を形成する第１排ガス通路８１と廃熱を回収する熱交
換器８７とその後に消音器（マフラー）８５をもつ第２
排ガス通路８３との間に配置されて用いられる。なお、
入口ハウジング２のフランジ部２４は、前記第１排ガス
通路８１のフランジ部８２に図略のボルト、ナットによ
り連結され、出口ハウジング６のフランジ部６４は、第
２排ガス通路８３のフランジ部８４に図略のボルト、ナ
ットにより連結される。

【００１９】この触媒コンバータ１には、エンジン８か
ら発生し排出された多量の排ガスが第１排ガス通路８１
より、入口ハウジング２を介して触媒ハウジング４に導
入し、各触媒５の孔通路５０を通過時（図５参照）に図
略の触媒層に接触し触媒反応によって浄化される。浄化
された後の浄化ガスは、触媒ハウジング４より 出口ハ
ウジング６を介して第２排ガス通路８３に導入し、熱交
換器８７により一部の廃熱を回収された後、かつ消音器
８５を介して排出口８６より外部に排出される（図３参
照）。

【００２０】次いで、この触媒コンバータ１は、長期間
用いられ排ガス浄化機能が低下すると、その内部の背圧
が高くなり、かつ触媒５の排ガス浄化機能を再生する必
要があると認められた時点で、触媒５の表面に付着した
付着物を取り除くための清掃操作が行われる。すなわ
ち、触媒の清掃が必要な場合には、図略の加圧エア源に
接続する各制御バルブ３４を操作し、ジョイントパイプ
３３よりエアブローパイプ３１に加圧エア（元圧５Ｋｇ
／ｃｍ² ）を送出する。すると加圧エアは、各エアブロ
ーパイプ３１の各噴出孔３２より触媒５に向かって噴出
し、かつ噴き付けられる。加圧エアの噴出時間は、約５
〜１０秒である。この加圧エアの噴出によって、触媒５
の表面に付着していた付着物は、ほぼ払拭、除去され、
触媒５の表面の排ガス浄化機能が回復される。

【００２１】この効果を確認するための実験として、触
媒コンバータを排ガスに対し２０００時間触媒浄化に用
い、その背圧が１００ｍｍＡｑより１５０ｍｍＡｑに上
昇した使用後において、圧力噴出部を作動させ、元圧５
Ｋｇ／ｃｍ² の圧力エアを１０秒間、噴出させ噴き付け
ることによって、触媒５の排ガス入口領域の表面に付着
していた付着物（灰）の９０％が除去されることを確認
できた。

【００２２】従って実施例１の触媒コンバ−タ１は、入
口ハウジング２と、触媒ハウジング４と、出口ハウジン
グ６とを分解することなく、触媒５の表面に付着した付
着物を除去でき、触媒５の排ガス浄化機能を回復させ得
るため、その作業コストを大幅に低減することができ
る。なお、前記実施例１では、圧力流体噴出部３を入口
ハウジング２に設置した場合に適用して説明したが、こ
れに限定されるものではなく、圧力流体噴出部３を入口
ハウジング２の代わりに出口ハウジング６に設置して用
いることおよび入口ハウジング２と出口ハウジング６の
両方に設置して用いることもできる。

【００２３】（実施例２）実施例２の排気ガス浄化用触
媒コンバータ（（以下、触媒コンバータと称す）１Ａ
は、圧力流体噴出部３を、入口ハウジング２内に設置す
る代わりに、図４に示されるように、入口ハウジング２
と触媒ハウジング４との間に連接される中間ハウジング
９内に設置した以外は、前記実施例１の構成と同じであ
る。

【００２４】中間ハウジング９は、断面四角形状の筒状
の室９０を形成する外周壁部９１と、排ガスの導入方向
Ｐ１に沿う外周壁部９１の両端に形成され、それぞれボ
ルト孔ａをもつ取り付け用のフランジ部９２および９３
よりなる。また圧力流体噴出部３は、中間ハウジング９
の外周壁部９１に、それぞれ両端が保持され前記室９０
に平行に配置された３本の垂直支柱３０と、各支柱３０
に直交する方向に保持され互いに平行に配置された８本
のエアブローパイプ３１と、中間ハウジング９の外部よ
りその外周壁部９１を貫通し前記各エアブローパイプ３
１の一端に接続する８本のジョイントパイプ３３と、中
間ハウジング９の外部で前記各ジョイントパイプ３３に
取り付けられ圧力流体の流量を調整する調整バルブ３４
とよりなる以外は、前記実施例１の構成と同じである。

【００２５】実施例２の触媒コンバータ１Ａは、入口ハ
ウジング２と、メタルパッキン７２と、前記圧力流体噴
出部３を設置した中間ハウジング９と、触媒５を設置し
た触媒ハウジング４と、メタルパッキン７３と、出口ハ
ウジング６とが直線上に並べられ、ボルト７０、ナット
７１により締め付けられて一体的に連結されることによ
り構成される。

【００２６】すなわち、触媒コンバータ１Ａは、中間ハ
ウジング９のフランジ部９２がメタルパッキン７２を介
在して入口ハウジング２のフランジ部２５に、中間ハウ
ジング９のフランジ部９２が触媒ハウジング４のフラン
ジ部４３に、それぞれのボルト孔ａに挿通されたボルト
７０に、ナット７１が螺着され一体的に連結される以外
は実施例１の触媒コンバータ１と同じである。

【００２７】実施例２の触媒コンバータ１Ａは、圧力流
体噴出部３が中間ハウジング９内に設置されユニット化
されているため、耐久期間経過した圧力流体噴出部３
は、予め準備された別の新しい圧力流体噴出部３を備え
た中間ハウジング９に取り替えるのみでよく、入口ハウ
ジング２と排ガス系統８との連結部分を分解せずに済
む。さらに圧力流体噴出部３を備えた中間ハウジング９
を、図略の既設の排気ガス浄化用触媒コンバータのハウ
ジング内で触媒の導入口側あるいは導出口側の一方に組
入れ使用することができる。

【００２８】なお、前記実施例２では、圧力流体噴出部
３を備えた中間ハウジング９を、入口ハウジング２と触
媒ハウジング４との間に組入れた場合に適用して説明し
たが、これに限定されるものではなく、前記中間ハウジ
ング９を入口ハウジング２と触媒ハウジング４との間に
組入れる代わりに、触媒ハウジング４と出口ハウジング
６との間に組入れて用いることおよび前記前者と後者の
両方に組入れて用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の排ガス浄化用触媒コンバータの使用
例を分解して示す斜視図である。

【図２】図１における要部を示す正面図である。

【図３】本実施例の排ガス浄化用触媒コンバータの使用
例を示す側面図である。図２の一部を拡大して示す斜視
図である。

【図４】実施例２の排ガス浄化用触媒コンバータの使用
例を分解して示す斜視図である。

【符号の説明】

１…排ガス浄化用触媒コンバータ ２…入口ハウジング ２０…排ガス入口 ２１…
断面四角形の室 ２２…周壁部 ３…圧力流体噴出部 ３０…垂直支柱 ３１…
エアブローパイプ ３２…噴出孔 ３３…ジョイントパイプ ３４
…調整バルブ ４…触媒ハウジング ５…触媒 ６…
出口ハウジング ６０…浄化ガス出口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排ガス導入口および導出口をもつハウジン
   グと、 該ハウジング内に保持された触媒と、 該ハウジング内で該触媒の該導入口側および該導出口側
   の少なくとも一方に設けられ、該触媒の表面に付着した
   付着物を除去する圧力流体を該触媒に噴き付ける圧力流
   体噴出部とからなることを特徴とする排ガス浄化用触媒
   コンバータ。