WO2014115534A1 - 触媒反応器 - Google Patents

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WO2014115534A1
WO2014115534A1 PCT/JP2014/000272 JP2014000272W WO2014115534A1 WO 2014115534 A1 WO2014115534 A1 WO 2014115534A1 JP 2014000272 W JP2014000272 W JP 2014000272W WO 2014115534 A1 WO2014115534 A1 WO 2014115534A1
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corrugated fin
corrugated
fin
fins
catalyst
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PCT/JP2014/000272
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章裕 田辺
直樹 樫
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住友精密工業株式会社
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Definitions

  • the technology disclosed herein relates to a catalyst reactor, and more particularly to a catalyst reactor having a structure in which a catalyst carrier is inserted into each channel partitioned by corrugated fins.
  • Patent Document 1 in a heat exchanger of an air conditioner having a plurality of fins stacked at a predetermined interval, the fins are divided into a plurality of rows in the flow direction, and the divided fin groups are shifted from each other by a half pitch in the stacking direction. Describes that the flow between fins is turbulent to improve heat exchange efficiency.
  • Patent Document 2 describes that, in a plate fin type heat exchanger configured by stacking a tube plate and a corrugated fin, the corrugated fin is a so-called serrate fin to increase the heat exchange efficiency.
  • Patent Document 3 describes a catalytic reactor using a plate fin type heat exchanger structure.
  • this catalyst reactor has a core formed by arranging corrugated fins in a passage partitioned by a tube plate, and a rod-shaped catalyst carrier is inserted into each of a plurality of channels partitioned by the corrugated fins. And the catalytic reaction takes place as the fluid flows through the channel.
  • JP-A-3-236565 Japanese Utility Model Publication No. 6-14772 JP 2011-62618 A
  • the catalyst carrier inserted into each channel cannot be fixed. Therefore, according to the study by the inventors of the present application, the catalyst carrier moves in the flow direction of the fluid in the channel while the catalyst reactor is being transported. In a use environment such as on board a ship, the position of the catalyst carrier may shift as the catalyst reactor moves.
  • the technology disclosed herein has been made in view of such a point, and the object of the technology is a catalytic reaction configured by inserting a catalyst carrier into each of a plurality of channels partitioned by corrugated fins. In the reactor, the catalyst carrier is prevented from moving in the channel, and the deterioration of the performance of the catalyst reactor is avoided.
  • the distributor fin provided in the core of the catalyst reactor is constituted by a substantially triangular corrugated fin, and the boundary between the distributor fin and the corrugated fin into which the catalyst carrier is inserted is relative to the fluid flow direction. Provided diagonally. Therefore, it is conceivable to insert the catalyst carrier into each channel so that the end face of the catalyst carrier contacts the slanted boundary. By doing so, the position of the catalyst carrier is regulated by the boundary with the distributor fin provided obliquely.
  • the inventors of the present application have realized that with such a configuration, the end of the catalyst carrier may block the opening of each channel in the distributor fin.
  • the length of the catalyst carrier inserted into each channel is also different among the plurality of channels, and as a result, It has been found that drift can occur in the fluid passing through the core. The drift in the catalytic reactor leads to a decrease in performance.
  • the inventors of the present application do not position the catalyst carrier at the boundary between the corrugated fin and the distributor fin, but instead of the corrugated fin, the first catalyst insertion region in which the catalyst carrier is inserted and arranged is configured.
  • the first corrugated fin and the second corrugated fin that is disposed so as to face the first corrugated fin and that constitutes the non-catalyst insertion region adjacent to the catalyst insertion region.
  • the technology disclosed herein relates to a catalytic reactor, and the catalytic reactor is disposed in a passage through which a fluid flows, and a side wall that divides the passage into a plurality of channels has a flow direction of the fluid.
  • Corrugated fins that are arranged at a predetermined pitch in a direction orthogonal to each other, and a catalyst that is inserted into each of the plurality of channels partitioned by the corrugated fins and that extends in the fluid flow direction A support.
  • the corrugated fin is disposed so as to abut against the first corrugated fin constituting a predetermined catalyst insertion region in which the catalyst carrier is inserted and disposed, and adjacent to the catalyst insertion region. And a second corrugated fin that constitutes a non-catalyst insertion region, and when the second corrugated fin side is viewed from the first corrugated fin side along the channel, the first corrugated fin At the abutting end face between the corrugated fin and the second corrugated fin, at least a part of the side wall of the second corrugated fin is positioned between adjacent side walls of the first corrugated fin. Yes.
  • the catalyst carrier is inserted into each of the plurality of channels defined by the first corrugated fins, and a catalytic reaction is performed when the fluid flows in the channels.
  • the first corrugated fin and the second corrugated fin arranged to face the first corrugated fin are such that at least a part of the side wall of the second corrugated fin is between adjacent side walls of the first corrugated fin. Configured to be located. In other words, at least a part of the side wall of the second corrugated fin is positioned relative to the opening of each channel that is partitioned by the first corrugated fin and into which the catalyst carrier is inserted. Become.
  • the length of the catalyst carrier inserted into each channel is restricted. It is possible to set the lengths to the same length. This suppresses a difference in pressure loss between the plurality of channels and suppresses the occurrence of drift.
  • the catalytic reactor described above avoids the performance degradation by suppressing the occurrence of drift while improving the catalytic reaction.
  • the arrangement position of the catalyst carrier can be regulated. It is not necessary to arrange the whole and the second corrugated fin so as to face each other.
  • the second corrugated fin can be disposed so as to extend obliquely with respect to the first corrugated fin.
  • the catalyst reactor may have a configuration in which two passages sandwiching a tube plate are provided, and a catalyst carrier is inserted into each of a plurality of channels partitioned by corrugated fins arranged in the passages.
  • the positioning of the catalyst carrier at the end face of the first corrugated fin and the second corrugated fin is relative to the relative distance of the catalyst carrier between the adjacent passages with the tube plate interposed therebetween. Since the displacement can be prevented, it is possible to prevent the performance of the catalytic reactor from deteriorating by suppressing the degradation of the catalytic reaction.
  • the second corrugated fin is configured to have a pitch smaller than the pitch of the side wall of the first corrugated fin, and each side wall of the second corrugated fin includes the first corrugated fin and the second corrugated fin.
  • the butt end face with the corrugated fin may be arranged so as to be shifted in the arrangement direction with respect to the side wall of the first corrugated fin.
  • the pitch of the second corrugated fin is smaller than the pitch of the first corrugated fin, when the first corrugated fin and the second corrugated fin are arranged to face each other, the first corrugated fin
  • the side wall of the second corrugated fin is positioned between the side walls.
  • the catalyst carrier inserted into each channel of the first corrugated fin interferes with the side wall of the second corrugated fin.
  • the second corrugated fin is configured to have the same pitch as that of the side wall of the first corrugated fin, and each side wall of the second corrugated fin includes the first corrugated fin and the second corrugated fin.
  • the end face of the first corrugated fin with respect to the first corrugated fin may be arranged so as to be shifted in phase with respect to the side wall of the first corrugated fin in the arrangement direction.
  • the second corrugated fins having the same pitch as the first corrugated fins are arranged out of phase with respect to the first corrugated fins, and therefore between the side walls of the first corrugated fins.
  • the side wall of the second corrugated fin is positioned.
  • the catalyst carrier inserted into each channel of the first corrugated fin interferes with the side wall of the second corrugated fin.
  • both side walls are inclined with respect to the arrangement direction so that the cross section of each channel is trapezoidal or inverted trapezoidal, and the second corrugated fin May be arranged so that the front and back are opposite to the first corrugated fin.
  • the inclined side wall of the first corrugated fin and the inclined side wall of the second corrugated fin intersect at the abutting end surface of the first corrugated fin and the second corrugated fin. Therefore, a part of the side wall of the second corrugated fin is positioned between the side walls of the first corrugated fin. As a result, the catalyst carrier inserted into each channel of the first corrugated fin interferes with the side wall of the second corrugated fin.
  • the first corrugated fin and the first corrugated fin are positioned such that at least a part of the side wall of the second corrugated fin is located between the adjacent side walls of the first corrugated fin.
  • FIG. 2 is a transverse cross-sectional view (corresponding to II-II cross section in FIG. 1) showing a configuration of a butted end face of the first corrugated fin and the second corrugated fin.
  • FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 2 and showing a configuration of a butted end surface of the first corrugated fin and the second corrugated fin, which has a configuration different from FIG.
  • FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 2 showing a configuration of a butted end surface of the first corrugated fin and the second corrugated fin, which has a configuration different from that of FIGS. 2 and 3. It is a figure which shows another structural example regarding matching with the 1st corrugated fin and the 2nd corrugated fin.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration of a catalytic reactor 1 according to the embodiment
  • FIG. 2 shows a part of a II-II cross section of FIG.
  • the vertical direction in FIG. 1 is referred to as the X direction
  • the horizontal direction is referred to as the Z direction
  • the direction orthogonal to the paper surface is referred to as the Y direction.
  • “upper” and “lower” in the following description may not correspond to the upper and lower in an actual catalytic reactor.
  • the catalytic reactor 1 basically has a core 2 having the same structure as a plate fin type heat exchanger. As shown in part in FIG. 2, the core 2 includes a plurality of first passages 21 through which the first fluid flows and a plurality of second passages 22 through which the second fluid flows, while interposing the tube plate 23. It is configured by alternately laminating in the direction (in FIG. 2, only one first passage 21 and one second passage 22 are shown).
  • the first fluid flows into the first passage 21 from the upper end surface of the core 2 and flows downward in the core 2 as indicated by solid arrows in FIG. It is configured to flow out in the direction.
  • the second fluid flows from the lower end surface of the core 2 and flows upward in the core 2, and then flows out from the side surface at the upper end portion of the core 2 in the Z direction.
  • the core 2 is configured in a counterflow type in which the first fluid and the second fluid flow in the X direction.
  • the configuration of the core 2 is not limited to this, and may be a parallel flow type in which the flow directions of the first fluid and the second fluid are set in parallel with each other, or the flow directions of the first fluid and the second fluid may be different. It is good also as a crossflow type
  • Corrugated fins 211 are disposed in each first passage 21 in the core 2 as shown in FIG.
  • the corrugated fins 211 divide the first passages 21 into a plurality of channels that are aligned in the Z direction and extend in the X direction.
  • corrugated fins 221 are also arranged in each second passage 22, and each second passage 22 is also lined up in the Z direction and partitioned into a plurality of channels extending in the X direction by the corrugated fins 221. Has been.
  • the corrugated fins 211 and 221 arranged in the first passage 21 and the second passage 22 are upper walls 2111, 2112, and lower walls 2112, 2212 that are in contact with the tube plate 23, upper walls 2111, 2111, and lower walls 2112, Side walls 2113 and 2213 extending straight in the Y direction are configured to connect 2212 to each other.
  • each channel defined by the upper walls 2111, 2112, or the lower walls 2112, 2212, the two side walls 2113, 2213, and the tube plate 23 has a substantially rectangular cross-sectional shape. Have.
  • the cross-sectional shape of the channel is not limited to this shape.
  • a distributor fin 212 cut out in a triangular shape is disposed on the outflow side corresponding to the lower end of the core 2, as conceptually shown in FIG.
  • the distributor fin 212 changes the flow direction in the first passage 21 from downward in the X direction to horizontal in the Z direction (leftward in FIG. 1).
  • a triangular distributor fin 222 is disposed on the outflow side corresponding to the upper end portion of the core 2, so that the flow direction in the second passage 22 is X The direction is changed from the upward direction to the horizontal direction in the Z direction (rightward direction in FIG. 1).
  • the upper end surface of the core 2 becomes the first fluid inflow surface 31, and the side surface in the lower portion of the core 2 becomes the first fluid outflow surface 32.
  • the lower end surface of the core 2 becomes the inflow surface 33 of the second fluid, and the side surface in the upper part of the core 2 becomes the outflow surface 34 of the second fluid.
  • the inflow header tank 41 for distributing and flowing the first fluid to each channel of each first passage 21 is attached to the inflow surface 31 of the first fluid with respect to the core 2.
  • An inflow nozzle 411 through which the first fluid flows is attached to the inflow header tank 41.
  • an outflow header tank 42 is attached for collecting and outflowing the first fluid that has passed through each channel of each first passage 21.
  • An outflow nozzle 421 through which the first fluid flows out is attached to the outflow header tank 42.
  • An inflow header tank 43 is attached to the inflow surface 33 of the second fluid, and an outflow header tank 44 is attached to the outflow surface 34 of the second fluid.
  • the inflow header tank 43 and the outflow header tank 44 for the second fluid have the same configuration as the inflow header tank 41 and the outflow header tank 42 for the first fluid, and the inflow nozzle 431 and the outflow nozzle 441 are attached to the second fluid inflow header tank 43 and the outflow header tank 44, respectively.
  • the first corrugated fin 211 in the first passage 21 is configured such that the upper end and the lower end thereof are orthogonal to the fluid flow direction (that is, the X direction).
  • a second corrugated fin 213 is arranged between the first corrugated fin 211 and the distributor fin 212.
  • the second corrugated fin 213 is a fin cut out in a triangular shape, and, like the first corrugated fin 211, the first passage 21 is formed into a plurality of channels arranged in the Z direction. It is configured to partition.
  • the second corrugated fin 213 is referred to as a triangular fin 213.
  • the channels in the first passage 21 are continuous in the X direction. As shown in FIG.
  • the triangular fin 213 is configured to include an upper wall 2131, a lower wall 2132, and a side wall 2133, while the pitch of the first corrugated fins 211 (the pitch here is the side wall 2113). 2113 (corresponding to the distance between 2113). Specifically, in the illustrated example, the pitch of the triangular fins 213 is set to 1 ⁇ 4 of the pitch of the first corrugated fins 211. As a result, as shown in FIG. 2, when the triangular fin 213 side is viewed from the first corrugated fin 211 side along the channel, the end face of the first corrugated fin 211 and the triangular fin 213 meets each other. In the illustrated example, three side walls 2133 of the second corrugated fin are positioned between the adjacent side walls 2113 and 2113 of the first corrugated fin 211.
  • first corrugated fin 221 in the second passage 22 is also configured such that the upper end and the lower end thereof are orthogonal to the fluid flow direction (that is, the X direction), and the first corrugated fin 221.
  • the distributor fins 222 triangular fins 223 cut out in a triangular shape are disposed (see also FIG. 1).
  • the triangular fins 223, like the first corrugated fins 221, have an upper wall 2231, a lower wall so as to divide the second passage 22 into a plurality of channels arranged in the Z direction. 2232 and a side wall 2233.
  • the pitch of the triangular fins 223 is set to 1 ⁇ 4 of the pitch of the first corrugated fins 221.
  • a catalyst carrier 215 is inserted into each channel in the first passage 21.
  • the catalyst carrier 215 has a rectangular bar shape extending in the X direction and having a cross section corresponding to the cross section shape of the channel, from one end of the first corrugated fin 211. It extends over the entire area up to the other end (refer to “Catalyst insertion region of the first passage” in FIG. 1. In FIG. 1, only one catalyst carrier 215 is shown for easy understanding. Yes.)
  • a rectangular bar-shaped catalyst carrier 225 extending in the X direction is inserted into each channel (see FIG. 2).
  • the catalyst carrier 225 extends over the entire region from one end to the other end of the first corrugated fin 221 (see “catalyst insertion region of the second passage” in FIG. 1). In the region where the catalyst insertion region of the first passage 21 and the catalyst insertion region of the second passage 22 overlap, interaction of two catalytic reactions can be expected.
  • the core 2 can be formed by laminating the tube plate 23 and the corrugated fins 211, 212, 213, 221, 222, and 223 in a predetermined order and brazing.
  • Each of the header tanks 41, 42, 43, 44 is attached to the core 2 by welding.
  • the catalyst carrier 215 in the first passage 21 is a channel that opens to the inflow surface 31 in a state where the inflow surface 31 of the first fluid that is the upper end surface of the core 2 is exposed before the header tank 41 is attached. Inserted one by one.
  • the catalyst carrier 215 has the side wall 2133 of the triangular fin 213 positioned between the side walls 2113 and 2113 of the first corrugated fin 211 at the abutting end surface of the first corrugated fin 211 and the triangular fin 213. Therefore, it comes to interfere with the end face of the inserted catalyst carrier 215, and the catalyst carrier 215 is positioned (see also FIG. 2).
  • the catalyst carrier 225 in the second passage 22 opens to the inflow surface 33 in a state where the inflow surface 33 of the second fluid that is the lower end surface of the core 2 is exposed before the header tank 43 is attached. Inserted into each channel.
  • the catalyst carrier 225 also positions the catalyst carrier 225 by interfering with the side wall 2233 of the triangular fin 223 at the abutting end surface of the first corrugated fin 221 and the triangular fin 223.
  • the positions of the catalyst carriers 215 and 225 disposed in the channel are regulated in each of the first passage 21 and the second passage 22, for example, during transportation or in use. Further, the catalyst carriers 215 and 225 are prevented from moving in the channel. In addition, since the catalyst carriers 215 and 225 are not fixed in the channel, the header tanks 41 and 43 attached to the core 2 are removed, and the inflow surface 31 and the inflow surface 33 of the core 2 are exposed to facilitate replacement. Can be done.
  • the catalyst carriers 215 and 225 are positioned at the abutting end surfaces of the first corrugated fins 211 and 221 and the triangular fins 213 and 223, the lengths of the catalyst carriers 215 and 225 inserted into the respective channels. Can be the same. This suppresses the occurrence of a pressure loss difference between the plurality of channels, and the occurrence of drift is suppressed.
  • the corrugated fins having the same pitch as the first corrugated fins 221 may be used as the triangular fins 223 of the second passage 22.
  • the first corrugated fins 221 and the triangular fins 223 may be integrated.
  • the pitch of the triangular fins 213 and 223 only needs to be smaller than the pitch of the first corrugated fins 211 and 221, and the pitch of the triangular fins 213 and 223 is, for example, 1 of the pitch of the first corrugated fins 211 and 221. You may set to / 2 or 1/3.
  • FIG. 3 shows a modification of the second corrugated fin (that is, a triangular fin).
  • second corrugated fins 216 and 226 having upper walls 2161 and 2261, lower walls 2162 and 2262, and side walls 2163 and 2263, respectively, disposed in the first passage 21 and the second passage 22, respectively. While the first corrugated fins 211 and 221 are set to have the same pitch, the second corrugated fins 216 and 226 are arranged out of phase with respect to the first corrugated fins 211 and 221.
  • “arranged in phase” means the positions of the side walls 2113 and 2213 of the first corrugated fins 211 and 221 arranged in abutment and the positions of the side walls 2163 and 2263 of the second corrugated fins 216 and 226. Means that they are arranged so as to be displaced in the Z direction.
  • the side walls 2163 and 2263 of the second corrugated fins 216 and 226 at the abutting end surfaces of the first corrugated fins 211 and 221 and the second corrugated fins 216 and 226 are the first corrugated fins 211 and 221.
  • the second corrugated fins 216 and 226 are disposed so as to be positioned at the center between the side walls 2113 and 2213 of the first side.
  • the amount of deviation is not limited to this.
  • the end surfaces of the catalyst carriers 215 and 225 inserted into the channels come into contact with the side walls 2113 and 2213 of the second corrugated fins 216 and 226, and the catalyst carriers 215 and 225 can be positioned.
  • the first modification has an advantage that the first corrugated fins 211 and 221 and the second corrugated fins 216 and 226 can be configured by the same corrugated fin.
  • FIG. 4 shows a modification of the first and second corrugated fins.
  • the first corrugated fins 217 and 227 and the second corrugated fins (that is, triangular fins) 218 and 228 arranged in the first passage 21 and the second passage 22 are the side walls 2173 and 2273, respectively.
  • 2183, 2283 is configured to be inclined with respect to the Y direction, upper wall 2171, 2271, 2181, 2281, lower wall 2172, 2272, 2182, 2282, side wall 2173, 2273, 2183, 2283, and tube
  • the cross section of each channel partitioned by the plate 23 is configured to be trapezoidal or inverted trapezoidal.
  • the triangular fins 218 and 228 are arranged with the front and back reversed with respect to the first corrugated fins 217 and 227. This is equivalent to shifting the phase of the second corrugated fins 218 and 228 relative to the first corrugated fins 217 and 227 as in the first modification. Accordingly, as is apparent from FIG.
  • the side walls 2183 and 2283 of the second corrugated fins 218 and 228 intersect with each other, and a part of the side walls 2183 and 2283 of the second corrugated fins 218 and 228 is connected to the side walls 2173 and 2273 is located between the two.
  • the cross-sectional shape of the catalyst carrier 219, 229 is trapezoidal so as to correspond to the channel shape, but the cross-sectional shape of the catalyst carrier 219, 229 in Modification 4 is limited to this. Is not to be done. Also in this modification, the first corrugated fins 217 and 227 and the second corrugated fins 218 and 228 can be configured by the same corrugated fin.
  • Modification 3 is a modification regarding the arrangement of the corrugated fins. As shown in FIG. 5, the first corrugated fin 211 in the first passage 21 is made shorter than the example of FIG. Further, another corrugated fin 214 is disposed between the one corrugated fin 211 and the triangular triangular fin 213, and the butted end surfaces of the first corrugated fin 211 and the corrugated fin 214 are connected to the catalyst carriers 215 and 225. Is set to positioning. That is, in Modification 3, the corrugated fin 214 corresponds to the second corrugated fin. In the illustrated example, the second corrugated fins 214 are constituted by fins having a smaller pitch than the first corrugated fins 211.
  • the configuration of the first modification or the configuration of the second modification described above can be applied.
  • illustration is abbreviate
  • the triangular fin 213 and the second corrugated fin 214 are integrated with each other without forming the triangular fin 213 and the second corrugated fin 214 separately, and the trapezoidal corrugated fin as a whole. May be disposed between the first corrugated fins 211 and the distributor fins 212.
  • FIGS. 1 and 2 The embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the first modification shown in FIG. 3, the second modification shown in FIG. 4, and the third modification shown in FIG. 5 may be combined in a possible range.
  • the configuration of the catalytic reactor described above is an example, and the present invention is not limited to this configuration.
  • the catalyst reactor disclosed here suppresses the movement of the catalyst carrier inserted into the plurality of channels in the channels, and maintains the catalytic reaction well, while preventing the occurrence of drift. Since it can suppress, it is useful as a catalytic reactor utilized for various processes.

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Abstract

　コルゲートフィンによって区画された複数のチャンネルのそれぞれに、触媒担持体を挿入して構成された触媒反応器において、コルゲートフィンは、第１のコルゲートフィンと、第１のコルゲートフィンに突き合わせて配置される第２のコルゲートフィンと、を含んでいる。第１のコルゲートフィン側から第２のコルゲートフィン側を、チャンネルに沿って見たときに、第１のコルゲートフィンと第２のコルゲートフィンとの突き合わせ端面において、第１のコルゲートフィンの隣り合う側壁同士の間に、第２のコルゲートフィンの側壁の少なくとも一部が位置する。

Description

触媒反応器
　ここに開示する技術は、触媒反応器に関し、特にコルゲートフィンによって区画された各チャンネル内に触媒担持体が挿入された構造の触媒反応器に関する。
　特許文献１には、所定の間隔で積層した複数のフィンを有する空調装置の熱交換器において、フィンを流れ方向に複数列に分割すると共に、分割したフィン郡を積層方向に互いに半ピッチずらすことによってフィン間を流れる流れを乱流化し、熱交換効率を向上させることが記載されている。
　特許文献２には、チューブプレートとコルゲートフィンとを積層して構成したプレートフィン型の熱交換器において、コルゲートフィンを、いわゆるセレートフィンとすることによって、熱交換効率を高めることが記載されている。
　また、特許文献３には、プレートフィン型の熱交換器の構造を利用した触媒反応器が記載されている。つまり、この触媒反応器は、チューブプレートによって区画した通路内にコルゲートフィンを配置してコアを構成すると共に、コルゲートフィンによって区画された複数のチャンネルのそれぞれに、棒状の触媒担持体を挿入して構成されており、流体がチャンネル内を流れる際に触媒反応が行われる。
特開平３－２３６５６５号公報 実開平６－１４７７２号公報 特開２０１１－６２６１８号公報
　特許文献３に記載されているような触媒反応器は、触媒担持体が性能低下したときに交換を可能にするため、各チャンネル内に挿入した触媒担持体は固定をすることができない。そのため、本願発明者らの検討によれば、触媒反応器を輸送している最中に、触媒担持体がチャンネル内で流体の流れ方向に動いて位置がずれたり、その使用中に、チャンネル内を流れる流体力によって動いたり、例えば船上等の使用環境においては、触媒反応器が動くことに伴い触媒担持体の位置がずれたりする場合がある。
　触媒反応器において触媒担持体の位置がずれてしまうと、意図しない箇所において触媒反応が起こってしまったり、また触媒反応器が、チューブプレートを挟んで隣り合う通路内のそれぞれに触媒担持体を配置するような構成であれば、そのチューブプレートを挟んで隣り合う通路同士において触媒担持体の位置が相対的にずれてしまうことで、触媒反応が低下したりする虞がある。
　尚、特許文献１や特許文献２に記載されている技術は、熱交換器の熱交換効率に鑑みてフィン間の流れを制御するためにフィンの配置を工夫するものであり、触媒反応器における触媒担持体の配置とは無関係である。
　ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コルゲートフィンによって区画された複数のチャンネルのそれぞれに、触媒担持体を挿入して構成された触媒反応器において、触媒担持体がチャンネル内で移動してしまうことを防止して、触媒反応器の性能低下を回避することにある。
　本願発明者らは、前記の課題を解決すべく、様々な構造についての検討を行った。例えば触媒反応器のコア内に設けられるディストリビュータフィンは、概略三角形状のコルゲートフィンによって構成され、このディストリビュータフィンと、触媒担持体が挿入されるコルゲートフィンとの境界は、流体の流れ方向に対して斜めに設けられる。そこで、この斜めになった境界に、触媒担持体の端面が当接するように、各チャンネル内に触媒担持体を挿入することが考えられる。こうすることで、触媒担持体の位置は、斜めに設けられたディストリビュータフィンとの境界によって規制されるようになる。ところがこのような構成では、ディストリビュータフィンにおける各チャンネルの開口を触媒担持体の端部が塞いでしまう場合が起こり得ることに、本願発明者らは気づいた。また、コルゲートフィンとディストリビュータフィンとの斜めの境界において、触媒担持体の位置決めを行うときには、各チャンネルに挿入する触媒担持体の長さが、複数のチャンネル間で異なることにもなり、その結果、コアを通過する流体に偏流が生じ得ることが判った。触媒反応器における偏流は、性能の低下を招く。
　そこで、本願発明者らは、コルゲートフィンとディストリビュータフィンとの境界で触媒担持体の位置決めを行うのではなく、コルゲートフィンを、触媒担持体が挿入配置される所定の触媒挿入領域を構成する第１のコルゲートフィンと、第１のコルゲートフィンに突き合わせて配置されかつ、触媒挿入領域に隣接する触媒非挿入領域を構成する第２のコルゲートフィンとを含むようにし、その第１のコルゲートフィンと第２のコルゲートフィンとの配置構成を工夫することにより、第１のコルゲートフィンと第２のコルゲートフィンとの突き合せ端面において、第１のコルゲートフィンによって区画される各チャンネル内に挿入した触媒担持体の位置決めを行うようにした。
　具体的にここに開示する技術は、触媒反応器に係り、この触媒反応器は、流体が流れる通路内に配設されかつ、当該通路を複数のチャンネルに区画する側壁が、前記流体の流れ方向に直交する並び方向に所定ピッチで配置されて構成されたコルゲートフィンと、前記コルゲートフィンによって区画された複数の前記チャンネルのそれぞれに挿入されかつ、前記流体の流れ方向に延びるように構成された触媒担持体と、を備える。
　そして、前記コルゲートフィンは、前記触媒担持体が挿入配置される所定の触媒挿入領域を構成する第１のコルゲートフィンと、当該第１のコルゲートフィンに突き合わせて配置されかつ、前記触媒挿入領域に隣接する触媒非挿入領域を構成する第２のコルゲートフィンと、を含んでおり、前記第１のコルゲートフィン側から第２のコルゲートフィン側を、前記チャンネルに沿って見たときに、前記第１のコルゲートフィンと前記第２のコルゲートフィンとの突き合わせ端面において、前記第１のコルゲートフィンの隣り合う側壁同士の間に、前記第２のコルゲートフィンの側壁の少なくとも一部が位置するように構成されている。
　この構成によると、触媒担持体は、第１のコルゲートフィンによって区画される複数のチャンネルのそれぞれに挿入され、チャンネル内を流体が流れる際に触媒反応が行われる。そうして、第１のコルゲートフィンと、これに突き合わせて配置する第２のコルゲートフィンとは、第１のコルゲートフィンの隣り合う側壁同士の間に第２のコルゲートフィンの側壁の少なくとも一部が位置するように構成されている。このことを言い換えると、第１のコルゲートフィンによって区画されかつ、触媒担持体が挿入された各チャンネルの開口に対して、第２のコルゲートフィンの側壁の少なくとも一部が相対して位置することになる。そのため、触媒担持体が流体の流れ方向に移動をしようとしても、触媒担持体の端面と第２のコルゲートフィンの側壁とが干渉し合う。その結果、触媒担持体が、各チャンネルの開口を通じて移動をしてしまうことが回避される。触媒担持体は、所定の触媒挿入領域に確実に位置付けられ、そこから移動することが規制されるから、触媒反応が良好になる。
　また、この構成では、第１のコルゲートフィンと、これに突き合わした第２のコルゲートフィンとの端面で、触媒担持体の配置位置を規制するから、各チャンネル内に挿入する触媒担持体の長さを互いに同じ長さに設定することが可能になる。このことは、複数のチャンネル間で圧力損失に差が生じることを抑制して、偏流の発生を抑制する。
　こうして、前記の触媒反応器は、触媒反応を良好にしつつ、偏流の発生を抑制することで、性能低下が回避される。
　尚、前記の構成は、第１のコルゲートフィンの端面と、第２のコルゲートフィンとの端面同士が突き合わされていれば触媒担持体の配置位置を規制することができ、第１のコルゲートフィンの全体と、第２のコルゲートフィンの全体とを正対するように配置する必要はない。例えば第２のコルゲートフィンの形状如何によっては、第１のコルゲートフィンに対し、斜め方向に延びるよう第２のコルゲートフィンを配置することも可能である。
　ここで、触媒反応器は、チューブプレートを挟んだ２つの通路を設け、その各通路に配設したコルゲートフィンにより区画される複数のチャンネルのそれぞれに、触媒担持体を挿入した構成としてもよい。このような構成において、第１のコルゲートフィンと第２のコルゲートフィンとの突き合わせ端面において触媒担持体の位置決めを行うことは、チューブプレートを挟んで隣り合う通路間において、触媒担持体の相対的な位置ずれの防止が可能になるから、触媒反応の低下を抑制して、触媒反応器の性能が低下することを回避し得る。
　前記第２のコルゲートフィンは、前記第１のコルゲートフィンの側壁のピッチよりも小さいピッチに構成されており、前記第２のコルゲートフィンの各側壁は、前記第１のコルゲートフィンと前記第２のコルゲートフィンとの突き合わせ端面において、前記第１のコルゲートフィンの側壁に対し、前記並び方向にずれて配置されている、としてもよい。
　こうすることで、第２のコルゲートフィンのピッチが、第１のコルゲートフィンのピッチよりも小さいため、第１のコルゲートフィンと第２のコルゲートフィンとを突き合わせて配置したときには、第１のコルゲートフィンの側壁同士の間に、第２のコルゲートフィンの側壁が位置するようになる。その結果、第１のコルゲートフィンの各チャンネルに挿入された触媒担持体は、第２のコルゲートフィンの側壁と干渉するようになる。
　前記第２のコルゲートフィンは、前記第１のコルゲートフィンの側壁のピッチと同じピッチに構成されており、前記第２のコルゲートフィンは、その各側壁が、前記第１のコルゲートフィンと前記第２のコルゲートフィンとの突き合わせ端面において、前記第１のコルゲートフィンの側壁に対し前記並び方向にずれるように、前記第１のコルゲートフィンに対し位相をずらして配置されている、としてもよい。
　こうすることで、第１のコルゲートフィンと同ピッチの第２のコルゲートフィンは、第１のコルゲートフィンに対して位相をずらして配置しているため、第１のコルゲートフィンの側壁同士の間に、第２のコルゲートフィンの側壁が位置するようになる。その結果、第１のコルゲートフィンの各チャンネルに挿入された触媒担持体は、第２のコルゲートフィンの側壁と干渉するようになる。
　前記第１のコルゲートフィン及び第２のコルゲートフィンは共に、各チャンネルの横断面が台形又は逆台形となるように、各側壁が前記並び方向に対して傾斜しており、前記第２のコルゲートフィンは、前記第１のコルゲートフィンに対して表裏が逆向きになるように配置されている、としてもよい。
　こうすることで、第１のコルゲートフィンの傾斜した側壁と、第２のコルゲートフィンの逆向きに傾斜した側壁とが、第１のコルゲートフィンと第２のコルゲートフィンとの突合せ端面において、交差するように配置されるから、第１のコルゲートフィンの側壁同士の間に、第２のコルゲートフィンの側壁の一部が位置するようになる。その結果、第１のコルゲートフィンの各チャンネルに挿入された触媒担持体は、第２のコルゲートフィンの側壁と干渉するようになる。
　以上説明したように、前記の触媒反応器によると、第１のコルゲートフィンの隣り合う側壁同士の間に第２のコルゲートフィンの側壁の少なくとも一部が位置するように、第１のコルゲートフィンと第２のコルゲートフィンとを突き合わせると共に、その第１のコルゲートフィンによって区画される各チャンネルに触媒担持体を挿入することによって、触媒担持体が動いてしまうことを回避して触媒反応を良好にしつつ、各チャンネルに挿入される触媒担持体の長さを等しくすることが可能になって、複数のチャンネル間で圧力損失差が発生することが抑制されるから、偏流の発生と、触媒反応器の性能低下とが抑制される。
触媒反応器の構成を概略的に示す一部破断の正面図である。 第１のコルゲートフィンと第２のコルゲートフィンとの突き合わせ端面の構成を示す横断面図（図１のII－II断面相当図）である。 図２とは異なる構成の、第１のコルゲートフィンと第２のコルゲートフィンとの突き合わせ端面の構成を示す図２対応図である。 図２及び図３とは異なる構成の、第１のコルゲートフィンと第２のコルゲートフィンとの突き合わせ端面の構成を示す図２対応図である。 第１のコルゲートフィンと第２のコルゲートフィンとの突き合わせに関する別の構成例を示す図である。
　以下、触媒反応器の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は例示である。図１は、実施形態に係る触媒反応器１の構成を概略的に示しており、図２は、図１のII－II断面の一部を示している。尚、説明の便宜上、図１における紙面上下方向をＸ方向、左右方向をＺ方向、紙面に直交する方向をＹ方向と呼ぶと共に、各図において、紙面における上側を上、下側を下と呼ぶ場合がある。但し、以下の説明における「上」や「下」が、実際の触媒反応器における上や下に対応しないこともある。
　この触媒反応器１は、基本的にはプレートフィン型の熱交換器と同じ構造のコア２を有している。コア２は、図２にその一部を示すように、第１流体が流れる複数の第１通路２１と第２流体が流れる複数の第２通路２２とを、チューブプレート２３を介在しつつ、Ｙ方向に交互に積層することで構成されている（尚、図２においては、一つの第１通路２１と、一つの第２通路２２とだけを図示している）。
　第１流体は、図１に実線の矢印で示すように、コア２の上端面から第１通路２１内に流入してコア２内を下向きに流れた後、コア２の下端部における側面からＺ方向に流出するように構成されている。第２流体は、図１に白抜きの矢印で示すように、コア２の下端面から流入してコア２内を上向きに流れた後、コア２の上端部における側面からＺ方向に流出するように構成されている。このように、コア２は、第１流体と第２流体とがＸ方向に対向して流れる対向流型に構成されている。但し、コア２の構成はこれに限らず、第１流体と第２流体との流れ方向が互いに並行に設定された並行流型としてもよいし、第１流体と第２流体との流れ方向が互いに直交する直交流型としてもよい。
　コア２における各第１通路２１内には、図２に示すように、コルゲートフィン２１１が配設されている。このコルゲートフィン２１１によって、各第１通路２１は、Ｚ方向に並ぶと共に、それぞれＸ方向に延びる複数のチャンネルに区画されている。また、各第２通路２２内にも、コルゲートフィン２２１が配設されており、このコルゲートフィン２２１によって各第２通路２２もまた、Ｚ方向に並ぶと共に、それぞれＸ方向に延びる複数のチャンネルに区画されている。第１通路２１及び第２通路２２内に配置されるコルゲートフィン２１１、２２１は、チューブプレート２３に当接する上壁２１１１、２２１１及び下壁２１１２、２２１２と、上壁２１１１、２２１１及び下壁２１１２、２２１２を互いに連結するように、Ｙ方向に真っ直ぐに延びる側壁２１１３、２２１３とを有して構成されている。第１通路２１及び第２通路２２において、上壁２１１１、２２１１又は下壁２１１２、２２１２、２つの側壁２１１３、２２１３、及びチューブプレート２３によって区画される各チャンネルは、ほぼ長方形状の横断面形状を有している。尚、チャンネルの横断面形状は、この形状に限定されるものではない。
　各第１通路２１内にはまた、図１に概念的に示すように、コア２の下端部に対応する流出側に、三角形状に切り出されたディストリビュータフィン２１２が配設されている。ディストリビュータフィン２１２は、第１通路２１内の流れ方向を、Ｘ方向の下向きからＺ方向の水平向き（図１の紙面左向き）へと変更する。また、各第２通路２２内にも、コア２の上端部に対応する流出側に、三角形状のディストリビュータフィン２２２が配設されており、これによって、第２通路２２内の流れ方向が、Ｘ方向の上向きから、Ｚ方向の水平向き（図１の紙面右向き）へと変更されている。こうしてコア２の上端面が第１流体の流入面３１になると共に、コア２の下部における側面が第１流体の流出面３２になる。一方、コア２の下端面が第２流体の流入面３３になると共に、コア２の上部における側面が第２流体の流出面３４になる。
　コア２に対し、第１流体の流入面３１には、第１流体を各第１通路２１の各チャンネルに分配して流入させるための、流入ヘッダータンク４１が取り付けられている。流入ヘッダータンク４１には、第１流体が流入する流入ノズル４１１が取り付けられている。一方、コア２における、第１流体の流出面３２には、各第１通路２１の各チャンネルを通過した第１流体を集合させて流出させるための、流出ヘッダータンク４２が取り付けられている。流出ヘッダータンク４２には、第１流体が流出する流出ノズル４２１が取り付けられている。また、第２流体の流入面３３には流入ヘッダータンク４３が取り付けられると共に、第２流体の流出面３４には流出ヘッダータンク４４が取り付けられる。第２流体の流入ヘッダータンク４３及び流出ヘッダータンク４４は、第１流体の流入ヘッダータンク４１及び流出ヘッダータンク４２と同じ構成であり、それぞれ、流入ノズル４３１及び流出ノズル４４１が取り付けられている。
　第１通路２１内の第１のコルゲートフィン２１１は、その上端及び下端がそれぞれ、流体の流れ方向（つまり、Ｘ方向）に直交するように構成されている。この第１のコルゲートフィン２１１と、ディストリビュータフィン２１２との間には、第２のコルゲートフィン２１３が配設されている。
　第２のコルゲートフィン２１３は、ディストリビュータフィン２１２と同様に、三角形状に切り出されたフィンであると共に、第１のコルゲートフィン２１１と同様に、第１通路２１を、Ｚ方向に並ぶ複数のチャンネルに区画するように構成されている。以下において第２のコルゲートフィン２１３を、三角フィン２１３と呼ぶ。この三角フィン２１３を第１のコルゲートフィン２１１に対して突き合わせて配置することにより、第１通路２１内の各チャンネルがＸ方向に連続する。三角フィン２１３はまた、図２に示すように、上壁２１３１、下壁２１３２及び側壁２１３３を有して構成される一方で、第１のコルゲートフィン２１１のピッチ（ここでのピッチは、側壁２１１３、２１１３間の距離に相当する）よりも小さいピッチに設定されている。具体的に図例では、三角フィン２１３のピッチは、第１のコルゲートフィン２１１のピッチの１／４に設定されている。このことにより、図２に示すように、第１のコルゲートフィン２１１側から三角フィン２１３側を、チャンネルに沿って見たときに、第１のコルゲートフィン２１１と三角フィン２１３との突き合わせ端面において、第１のコルゲートフィン２１１の隣り合う側壁２１１３、２１１３同士の間に、第２のコルゲートフィンの側壁２１３３が、図例では３つ位置するようになる。
　また、第２通路２２内の第１のコルゲートフィン２２１も、その上端及び下端がそれぞれ、流体の流れ方向（つまり、Ｘ方向）に直交するように構成されていると共に、第１のコルゲートフィン２２１、ディストリビュータフィン２２２との間には、三角形状に切り出された三角フィン２２３が配設されている（図１も参照）。
　三角フィン２２３は、図２に仮想的に示すように、第１のコルゲートフィン２２１と同様に、第２通路２２を、Ｚ方向に並ぶ複数のチャンネルに区画するように、上壁２２３１、下壁２２３２、及び側壁２２３３を含んで構成されている。また、三角フィン２２３のピッチは、第１のコルゲートフィン２２１のピッチの１／４に設定されている。これにより、三角フィン２２３を第１のコルゲートフィン２２１に対して突き合わせて配置することにより、第２通路２２内の各チャンネルがＸ方向に連続すると共に、第１のコルゲートフィン２２１側から三角フィン２２３側を、チャンネルに沿って見たときに、第１のコルゲートフィン２２１と三角フィン２２３との突き合わせ端面において、第１のコルゲートフィン２２１の隣り合う側壁２２１３、２２１３同士の間に、三角フィン２２３の側壁２２３３が、３つ位置するようになる。
　そうして、この触媒反応器１においては、第１通路２１内の各チャンネル内に、触媒担持体２１５が挿入されている。触媒担持体２１５は、図１、２に概念的に示すように、Ｘ方向に延びると共に、チャンネルの横断面形状に対応する横断面を有する角棒状であり、第１のコルゲートフィン２１１の一端から他端までの全域に亘って延びている（図１の「第１通路の触媒挿入領域」参照。尚、図１においては、理解容易のために、一つの触媒担持体２１５のみを図示している。）。また、第２通路２２内でも同様に、各チャンネル内に、Ｘ方向に延びる角棒状の触媒担持体２２５が挿入されている（図２参照）。第２通路２２内においても、触媒担持体２２５は、第１のコルゲートフィン２２１の一端から他端までの全域に亘って延びており（図１の「第２通路の触媒挿入領域」参照）、第１通路２１の触媒挿入領域と第２通路２２の触媒挿入領域とが重複する領域で、２つの触媒反応の相互作用が期待できる。
　コア２は、チューブプレート２３とコルゲートフィン２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、２２３を所定の順番で積層して、ろう付けすることによって作成可能である。ヘッダータンク４１、４２、４３、４４はそれぞれ、コア２に対し溶接により取り付けられる。第１通路２１内の触媒担持体２１５は、ヘッダータンク４１を取り付ける前の、コア２の上端面である第１流体の流入面３１が露出した状態で、当該流入面３１に開口するチャンネルの一つ一つに挿入される。触媒担持体２１５は、第１のコルゲートフィン２１１と三角フィン２１３との突き合わせ端面において、前述の通り、三角フィン２１３の側壁２１３３が、第１のコルゲートフィン２１１の側壁２１１３、２１１３同士の間に位置しているため、挿入された触媒担持体２１５の端面と干渉するようになり、触媒担持体２１５の位置決めが行われる（図２も参照）。同様に、第２通路２２内の触媒担持体２２５は、ヘッダータンク４３を取り付ける前の、コア２の下端面である第２流体の流入面３３が露出した状態で、当該流入面３３に開口するチャンネルの一つ一つに挿入される。この触媒担持体２２５も、第１のコルゲートフィン２２１と三角フィン２２３との突き合わせ端面において、三角フィン２２３の側壁２２３３と干渉することで、触媒担持体２２５の位置決めが行われる。
　こうして、この構成の触媒反応器１においては、第１通路２１及び第２通路２２のそれぞれにおいて、チャンネル内に配置した触媒担持体２１５、２２５の位置が規制されるため、例えば輸送中や使用中に、触媒担持体２１５、２２５がチャンネル内で移動してしまうことが防止される。しかも、各触媒担持体２１５、２２５はチャンネル内で固定しないため、コア２に取り付けたヘッダータンク４１、４３を取り外して、コア２の流入面３１及び流入面３３を露出することによって、交換を容易に行うことが可能である。
　また、触媒担持体２１５、２２５の位置決めを、第１のコルゲートフィン２１１、２２１と、三角フィン２１３、２２３との突き合わせ端面において行うため、各チャンネルに挿入される触媒担持体２１５、２２５の長さを同じにすることが可能である。このことは、複数のチャンネル間で圧力損失差が発生することを抑制し、偏流の発生が抑制される。
　こうして、チャンネル内での触媒担持体２１５、２２５の移動を防止して触媒反応を良好にしつつ、偏流の発生を抑制することによって、触媒反応器１の性能低下を回避することができる。
　尚、触媒反応器１の用途によっては、第２通路２２には触媒担持体を挿入しない構成もあり得る。その場合、第２通路２２の三角フィン２２３は、第１のコルゲートフィン２２１と同じピッチのコルゲートフィンを用いるようにしてもよい。また、同じピッチのコルゲートフィンを用いる場合は、第１のコルゲートフィン２２１と三角フィン２２３とを一体化してもよい。
　また、三角フィン２１３、２２３のピッチは、第１のコルゲートフィン２１１、２２１のピッチよりも小さければよく、三角フィン２１３、２２３のピッチを、第１のコルゲートフィン２１１、２２１のピッチの、例えば１／２や１／３に設定してもよい。
　（変形例１）
　図３は、第２のコルゲートフィン（つまり、三角フィン）についての変形例を示している。この変形例では、上壁２１６１、２２６１、下壁２１６２、２２６２及び側壁２１６３、２２６３を有しかつ、それぞれ第１通路２１及び第２通路２２内に配置される第２のコルゲートフィン２１６、２２６が、第１のコルゲートフィン２１１、２２１と同じピッチに設定されている一方で、第２のコルゲートフィン２１６、２２６は、第１のコルゲートフィン２１１、２２１に対して位相をずらして配置されている。ここで「位相をずらして配置」とは、突き合わせて配設された第１のコルゲートフィン２１１、２２１の側壁２１１３、２２１３の位置と、第２のコルゲートフィン２１６、２２６の側壁２１６３、２２６３の位置とが、Ｚ方向にずれるように配置することを意味する。図例では、第１のコルゲートフィン２１１、２２１と第２のコルゲートフィン２１６、２２６との突き合わせ端面において、第２のコルゲートフィン２１６、２２６の側壁２１６３、２２６３が、第１のコルゲートフィン２１１、２２１の側壁２１１３、２２１３同士の中央に位置するよう、第２のコルゲートフィン２１６、２２６を配設している。但し、ずれ量はこれに限らない。このことにより、各チャンネル内に挿入した触媒担持体２１５、２２５の端面が、第２のコルゲートフィン２１６、２２６の側壁２１１３、２２１３に当接するようになり、触媒担持体２１５、２２５の位置決めが可能になる。この変形例１では、第１のコルゲートフィン２１１、２２１と第２のコルゲートフィン２１６、２２６とを同じコルゲートフィンによって構成することが可能になるという利点がある。
　（変形例２）
　図４は、第１及び第２コルゲートフィンの変形例を示している。この例では、第１通路２１及び第２通路２２内に配置される第１のコルゲートフィン２１７、２２７及び第２のコルゲートフィン（つまり、三角フィン）２１８、２２８はそれぞれ、その側壁２１７３，２２７３、２１８３，２２８３がＹ方向に対して傾斜するように構成されており、上壁２１７１、２２７１、２１８１、２２８１、下壁２１７２、２２７２、２１８２、２２８２、及び側壁２１７３，２２７３、２１８３，２２８３と、チューブプレート２３とによって区画される各チャンネルの横断面は台形又は逆台形となるように構成されている。
　そうして、この変形例２では、第１のコルゲートフィン２１７、２２７に対し、三角フィン２１８、２２８を、表裏を逆にして配置している。これは、変形例１と同様に、第２のコルゲートフィン２１８、２２８を、第１のコルゲートフィン２１７、２２７に対し位相をずらすことと等価である。このことにより、図４から明らかなように、第１のコルゲートフィン２１７、２２７と第２のコルゲートフィン２１８、２２８との突き合わせ端面において、第１のコルゲートフィン２１７、２２７の側壁２１７３、２２７３と第２のコルゲートフィン２１８、２２８の側壁２１８３、２２８３とが交差するようになり、第２のコルゲートフィン２１８、２２８の側壁２１８３、２２８３の一部が、第１のコルゲートフィン２１７、２２７の側壁２１７３、２２７３同士の間に位置するようになる。こうして、この変形例においても、各チャンネルに挿入した触媒担持体２１９、２２９の位置決めが可能になる。尚、図例では、触媒担持体２１９、２２９の横断面形状を、チャンネル形状に対応するように台形状としているが、変形例４における触媒担持体２１９、２２９の横断面形状は、これに限定されるものではない。この変形例でも、第１のコルゲートフィン２１７、２２７と第２のコルゲートフィン２１８、２２８とを同じコルゲートフィンによって構成することが可能である。
　（変形例３）
　変形例３は、コルゲートフィンの配置に関する変形例であり、図５に示すように、第１通路２１における第１のコルゲートフィン２１１の長さを、図１の例よりも短くした上で、第１のコルゲートフィン２１１と、三角形状の三角フィン２１３との間に、さらに別のコルゲートフィン２１４を配置し、第１のコルゲートフィン２１１とコルゲートフィン２１４との突き合わせ端面を、触媒担持体２１５、２２５の位置決めに設定している。つまり、変形例３では、このコルゲートフィン２１４が、第２のコルゲートフィンに対応する。図例では、第２のコルゲートフィン２１４を、第１のコルゲートフィン２１１よりもピッチの小さいフィンによって構成している。但し、こうした第２のコルゲートフィンについては、前述した変形例１の構成や、変形例２の構成を適用することも可能である。尚、図示は省略するが、第２通路２２についても、第１通路２１と同様の構成を採用すればよい。
　また、この変形例においては、三角フィン２１３と第２のコルゲートフィン２１４とを別体にしなくても、三角フィン２１３と第２のコルゲートフィン２１４とを一体にして、全体として台形状のコルゲートフィンを、第１のコルゲートフィン２１１とディストリビュータフィン２１２との間に配置してもよい。
　尚、前述した図１、２に示す実施形態、図３に示す変形例１、図４に示す変形例２及び、図５に示す変形例３は、可能な範囲で組み合わせてもよい。
　また、前述した触媒反応器の構成は一例であり、この構成に限定されるものではない。
　以上説明したように、ここに開示した触媒反応器は、複数のチャンネル内に挿入した触媒担持体がチャンネル内で動いてしまうことを抑制して触媒反応を良好に維持しつつ、偏流の発生を抑制することができるから、各種のプロセスに利用される触媒反応器として有用である。
１　　触媒反応器
２１　第１通路
２２　第２通路
２１１　第１のコルゲートフィン
２１１３　側壁
２１３　三角フィン（第２のコルゲートフィン）
２１３３　側壁
２１４　第２のコルゲートフィン
２１５　触媒担持体
２１６　第２のコルゲートフィン
２１６３　側壁
２１７　第１のコルゲートフィン
２１７３　側壁
２１８　第２のコルゲートフィン
２１８３　側壁
２１９　触媒担持体
２２１　第１のコルゲートフィン
２２１３　側壁
２２３　三角フィン（第２のコルゲートフィン）
２２３３　側壁
２２５　触媒担持体
２２６　第２のコルゲートフィン
２２６３　側壁
２２７　第１のコルゲートフィン
２２７３　側壁
２２８　第２のコルゲートフィン
２２８３　側壁
２２９　触媒担持体

Claims (4)

  1. 　流体が流れる通路内に配設されかつ、当該通路を複数のチャンネルに区画する側壁が、前記流体の流れ方向に直交する並び方向に所定ピッチで配置されて構成されたコルゲートフィンと、
    　前記コルゲートフィンによって区画された複数の前記チャンネルのそれぞれに挿入されかつ、前記流体の流れ方向に延びるように構成された触媒担持体と、を備え、
    　前記コルゲートフィンは、前記触媒担持体が挿入配置される所定の触媒挿入領域を構成する第１のコルゲートフィンと、当該第１のコルゲートフィンに突き合わせて配置されかつ、前記触媒挿入領域に隣接する触媒非挿入領域を構成する第２のコルゲートフィンと、を含んでおり、
    　前記第１のコルゲートフィン側から第２のコルゲートフィン側を、前記チャンネルに沿って見たときに、前記第１のコルゲートフィンと前記第２のコルゲートフィンとの突き合わせ端面において、前記第１のコルゲートフィンの隣り合う側壁同士の間に、前記第２のコルゲートフィンの側壁の少なくとも一部が位置するように構成されている触媒反応器。
  2. 　請求項１に記載の触媒反応器において、
    　前記第２のコルゲートフィンは、前記第１のコルゲートフィンの側壁のピッチよりも小さいピッチに構成されており、
    　前記第２のコルゲートフィンの各側壁は、前記第１のコルゲートフィンと前記第２のコルゲートフィンとの突き合わせ端面において、前記第１のコルゲートフィンの側壁に対し、前記並び方向にずれて配置されている触媒反応器。
  3. 　請求項１に記載の触媒反応器において、
    　前記第２のコルゲートフィンは、前記第１のコルゲートフィンの側壁のピッチと同じピッチに構成されており、
    　前記第２のコルゲートフィンは、その各側壁が、前記第１のコルゲートフィンと前記第２のコルゲートフィンとの突き合わせ端面において、前記第１のコルゲートフィンの側壁に対し前記並び方向にずれるように、前記第１のコルゲートフィンに対し位相をずらして配置されている触媒反応器。
  4. 　請求項１に記載の触媒反応器において、
    　前記第１のコルゲートフィン及び第２のコルゲートフィンは共に、各チャンネルの横断面が台形又は逆台形となるように、各側壁が前記並び方向に対して傾斜しており、
    　前記第２のコルゲートフィンは、前記第１のコルゲートフィンに対して表裏が逆向きになるように配置されている触媒反応器。
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