WO2023032857A1 - 排ガス浄化装置及びその製造方法 - Google Patents
排ガス浄化装置及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023032857A1 WO2023032857A1 PCT/JP2022/032251 JP2022032251W WO2023032857A1 WO 2023032857 A1 WO2023032857 A1 WO 2023032857A1 JP 2022032251 W JP2022032251 W JP 2022032251W WO 2023032857 A1 WO2023032857 A1 WO 2023032857A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- exhaust gas
- catalyst structure
- laminate
- papermaking
- reinforcing member
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 197
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 49
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 29
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 23
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 22
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 21
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 92
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 13
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 238000002910 structure generation Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/88—Handling or mounting catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
-
- B01J35/56—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
触媒構造体の軽量化を図ることができるとともに、角柱形状の触媒構造体であってもクラックの発生を抑制することができる排ガス浄化装置及びその製造方法を提供する。 排ガスを流通可能な触媒構造体２と、触媒構造体２に担持され、当該触媒構造体２を流通する排ガスと反応して浄化し得る金属触媒３と、触媒構造体２を収容するとともに、排ガスが流通する排ガス流路に取り付け可能な収容ケース４とを具備した排ガス浄化装置であって、触媒構造体２は、波型形状に折り曲げられた抄造シートが複数段に積層された積層体Ｅを有するとともに、収容ケース４の内周面の形状に倣った角柱形状に形成され、且つ、角柱形状の側面のうち少なくとも抄造シートＥ１、Ｅ２の積層方向Ｇに位置する積層方向側面αに切り欠きＡが形成されたものである。
Description
本発明は、排ガスを流通可能な触媒構造体と、触媒構造体に担持され、当該触媒構造体を流通する排ガスと反応して浄化し得る金属触媒と、触媒構造体を収容するとともに、排ガスが流通する排ガス流路に取り付け可能な収容ケースとを具備した排ガス浄化装置及びその製造方法に関するものである。
薪ストーブは、金属製の密閉された箱型の本体内で薪を燃焼させて放熱させることにより室内を暖めるための暖房器から成り、輻射熱と室内空気の対流との相乗効果により、穏やかな暖かさの室内空間を作り出すことができるとされている。この薪ストーブは、通常、屋外まで延設された煙突を具備するとともに、薪の燃焼空間と煙突との間の排ガス流路には、排ガス浄化装置が配設されている。
従来の排ガス浄化装置は、薪の燃焼により発生する排ガスを浄化するもので、排ガスを流通可能な触媒構造体と、触媒構造体に担持され、例えば灰の微粒子であるＰＭ（Particulate Matter）や不完全燃焼により生じるＣＯ（一酸化炭素）と反応して浄化し得る金属触媒と、触媒構造体を収容するとともに、排ガスが流通する排ガス流路に取り付け可能な収容ケースとを有している。なお、特許文献１に薪ストーブの一般的構造について開示されている。
上記従来の排ガス浄化装置においては、金属触媒を担持するハニカム構造（触媒構造体）が比較的重くなってしまい、装置全体の軽量化を図るのが困難となっていた。そこで、本出願人は、例えば湿式抄造法によって得られた抄造シートを波型形状に折り曲げ、その折り曲げられた抄造シートを複数段に積層して積層体を構成するとともに、当該積層体を乾燥及び焼成することにより、軽量化された触媒構造体を得ることを検討するに至った。
しかるに、排ガス流路の形状に応じて排ガス浄化装置の触媒構造体を角柱形状とした場合、角柱形状の側面のうち抄造シートの積層方向に位置する積層方向側面にクラックが発生してしまう虞があった。すなわち、角柱形状（断面矩形状）の触媒構造体は、角部より中心部の方が排ガスを通過させ易いため、中心部と角部との間で大きな温度差が生じ、熱応力による熱衝撃によって角部にクラック（亀裂）が生じ易くなっているのである。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、触媒構造体の軽量化を図ることができるとともに、角柱形状の触媒構造体であってもクラックの発生を抑制することができる排ガス浄化装置及びその製造方法を提供することにある。
請求項１記載の発明は、排ガスを流通可能な触媒構造体と、前記触媒構造体に担持され、当該触媒構造体を流通する前記排ガスと反応して浄化し得る金属触媒と、前記触媒構造体を収容するとともに、排ガスが流通する排ガス流路に取り付け可能な収容ケースとを具備した排ガス浄化装置であって、前記触媒構造体は、波型形状に折り曲げられた抄造シートが複数段に積層された積層体を有するとともに、前記収容ケースの内周面の形状に倣った角柱形状に形成され、且つ、前記角柱形状の側面のうち少なくとも前記抄造シートの積層方向に位置する積層方向側面に切り欠きが形成されたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の排ガス浄化装置において、前記触媒構造体は、断面が長辺及び短辺を有した長方形とされるとともに、前記積層方向側面は当該長方形の長辺に位置することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の排ガス浄化装置において、前記切り欠きは、前記長辺の中央の位置に形成されたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１～３の何れか１つに記載の排ガス浄化装置において、前記積層体の外周面には、前記収容ケースの内周面に沿って延設された補強部材が形成されるとともに、当該補強部材に前記切り欠きが形成されたことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の排ガス浄化装置において、前記補強部材は、前記触媒構造体における前記角柱形状の側面に沿った複数のシート状部材で構成され、当該シート状部材のうち前記積層方向側面に位置するシート状部材に前記切り欠きが形成されたことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１～５の何れか１つに記載の排ガス浄化装置において、薪を燃焼させて放熱可能とされるとともに当該薪の燃焼により発生する排ガスを外部に排出可能な薪ストーブに取り付けられることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、排ガスを流通可能な触媒構造体と、前記触媒構造体に担持され、当該触媒構造体を流通する前記排ガスと反応して浄化し得る金属触媒と、前記触媒構造体を収容するとともに、排ガスが流通する排ガス流路に取り付け可能な収容ケースとを具備した排ガス浄化装置の製造方法であって、前記触媒構造体は、波型形状に折り曲げられた抄造シートが複数段に積層された積層体を有するとともに、前記収容ケースの内周面の形状に倣った角柱形状に形成され、且つ、前記角柱形状の側面のうち少なくとも前記抄造シートの積層方向に位置する積層方向側面に切り欠きを形成することを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項７記載の排ガス浄化装置の製造方法において、前記触媒構造体は、断面が長辺及び短辺を有した長方形とされるとともに、前記積層方向側面は当該長方形の長辺に位置することを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項８記載の排ガス浄化装置の製造方法において、前記切り欠きは、前記長辺の中央の位置に形成されたことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項７～９の何れか１つに記載の排ガス浄化装置の製造方法において、抄造法により抄造シートを生成する抄造シート生成工程と、前記抄造シート生成工程で生成された抄造シートを波型形状に折り曲げるとともに、その波型形状に折り曲げられた抄造シートを複数段に積層して積層体を得る積層体生成工程と、前記抄造シート生成工程で生成された抄造シートにコート材を塗布して焼成することにより補強部材を得る補強部材生成工程と、前記積層体生成工程で得られた前記積層体の外周面に前記補強部材生成工程で得られた前記補強部材を取り付けた状態として焼成することにより前記触媒構造体を得る触媒構造体生成工程と、前記触媒構造体生成工程で得られた前記触媒構造体に前記金属触媒を担持させる担持工程とを有することを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の排ガス浄化装置の製造方法において、前記補強部材生成工程で得られる補強部材は、焼成により消滅する連結部材により連結されて成り、前記触媒構造体生成工程における焼成により前記連結部材が消滅して前記切り欠きが形成されることを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の排ガス浄化装置の製造方法において、前記触媒構造体生成工程は、前記積層体生成工程で得られた前記積層体の外周面に前記補強部材生成工程で得られた前記補強部材を取り付けるとともに、当該補強部材の外周面に前記抄造シート生成工程で得られた抄造シートを巻き付けて固定した状態で焼成されることを特徴とする。
請求項１、７の発明によれば、触媒構造体は、波型形状に折り曲げられた抄造シートが複数段に積層された積層体を有するとともに、収容ケースの内周面の形状に倣った角柱形状に形成され、且つ、角柱形状の側面のうち少なくとも抄造シートの積層方向に位置する積層方向側面に切り欠きが形成されたので、触媒構造体の軽量化を図ることができるとともに、角柱形状の触媒構造体であってもクラックの発生を抑制することができる。
請求項２、８の発明によれば、触媒構造体は、断面が長辺及び短辺を有した長方形とされるとともに、積層方向側面は当該長方形の長辺に位置するので、積層体における抄造シートの積層段数を低減させることができ、製造過程の作業性を向上させることができる。
請求項３、９の発明によれば、切り欠きは、長辺の中央の位置に形成されたので、断面が長辺及び短辺を有した長方形の積層体におけるクラックの発生をより効果的に抑制することができる。
請求項４の発明によれば、積層体の外周面には、収容ケースの内周面に沿って延設された補強部材が形成されるとともに、当該補強部材に切り欠きが形成されたので、補強部材により製造過程における積層体の変形を防止することができるとともに、その補強部材に形成された切り欠きによりクラックの発生を抑制することができる。
請求項５の発明によれば、補強部材は、触媒構造体における角柱形状の側面に沿った複数のシート状部材で構成され、当該シート状部材のうち積層方向側面に位置するシート状部材に切り欠きが形成されたので、収容ケースが排ガス流路の形状に倣った矩形形状（長方形等）であっても、触媒構造体を収容ケースの内周面に合致させて収容することができるとともに、補強部材に形成された切り欠きによりクラックの発生を抑制することができる。
請求項６の発明によれば、薪を燃焼させて放熱可能とされるとともに当該薪の燃焼により発生する排ガスを外部に排出可能な薪ストーブに取り付けられるので、薪ストーブから排出される排ガスを確実に浄化することができる。
請求項１０の発明によれば、抄造法により抄造シートを生成する抄造シート生成工程と、抄造シート生成工程で生成された抄造シートを波型形状に折り曲げるとともに、その波型形状に折り曲げられた抄造シートを複数段に積層して積層体を得る積層体生成工程と、抄造シート生成工程で生成された抄造シートにコート材を塗布して焼成することにより補強部材を得る補強部材生成工程と、積層体生成工程で得られた積層体の外周面に補強部材生成工程で得られた補強部材を取り付けた状態として焼成することにより前記触媒構造体を得る触媒構造体生成工程と、触媒構造体生成工程で得られた前記触媒構造体に前記金属触媒を担持させる担持工程とを有するので、焼成工程時のクラックの発生を抑制し、且つ、積層体の変形を確実に防止しつつ軽量化された排ガス浄化装置を円滑に製造することができる。
請求項１１の発明によれば、補強部材生成工程で得られる補強部材は、焼成により消滅する連結部材により連結されて成り、触媒構造体生成工程における焼成により連結部材が消滅して切り欠きが形成されるので、補強部材が連結部材で連結されて仮止めされることにより製造過程における作業性を向上することができるとともに、焼成により連結部材が消滅することにより切り欠きを容易且つ確実に形成することができる。
請求項１２の発明によれば、触媒構造体生成工程は、積層体生成工程で得られた積層体の外周面に補強部材生成工程で得られた補強部材を取り付けるとともに、当該補強部材の外周面に抄造シート生成工程で得られた抄造シートを巻き付けて固定した状態で焼成されるので、焼成前の製造過程における作業性をより一層向上させることができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る排ガス浄化装置は、薪を燃焼させて放熱可能とされるとともに当該薪の燃焼により発生する排ガスを外部に排出可能な薪ストーブに取り付けられ、排ガスを浄化するための薪ストーブ用排ガス浄化装置に適用されたものである。
本実施形態に係る排ガス浄化装置は、薪を燃焼させて放熱可能とされるとともに当該薪の燃焼により発生する排ガスを外部に排出可能な薪ストーブに取り付けられ、排ガスを浄化するための薪ストーブ用排ガス浄化装置に適用されたものである。
本実施形態に適用される薪ストーブＷは、図１４に示すように、薪Ｍを燃焼させて放熱可能な燃焼室Ｗ２が形成された箱型の金属製本体Ｗ１と、薪Ｍの燃焼により発生した排ガスを外部に排出可能な煙突Ｗ３とを有して構成されており、金属製本体Ｗ１の前面には、燃焼室Ｗ２に薪Ｍを投入又は燃焼室Ｗ２内の灰を回収する際に開閉可能なガラス製の前扉Ｄが取り付けられている。
また、燃焼室Ｗ２と煙突Ｗ３との間には、燃焼室Ｗ２で発生した排ガスを流通させ得る２つの排ガス流路Ｎ１、Ｎ２が形成されている。一方の排ガス流路Ｎ１は、本排ガス浄化装置１が取り付けられるとともに、他方の排ガス流路Ｎ２は、流路を開閉可能なダンパＢが取り付けられている。ダンパＢは、操作者が任意に操作可能とされており、排ガス流路Ｎ２を任意タイミングで開閉可能とされている。
そして、薪Ｍを燃焼させて排ガスの温度が低いとき、ダンパＢを閉状態とすることにより、排ガスａが他方の排ガス流路Ｎ２を流通して煙突Ｗ３から外部に排出されるとともに、排ガスの温度が高くなると、ダンパＢを閉状態とすることにより、排ガスｂが一方の排ガス流路Ｎ１を流通する過程で排ガス浄化装置１にて浄化され、煙突Ｗ３から外部に排出されることとなる。
排ガス浄化装置１は、薪ストーブＷの排ガス流路Ｎ１に取り付け可能とされたもので、図１～３に示すように、排ガスを流通可能な触媒構造体２と、触媒構造体２に担持され、当該触媒構造体２を流通する排ガスと反応して浄化し得る金属触媒３と、触媒構造体２を収容するとともに、排ガスが流通する排ガス流路Ｎ１に取り付け可能な収容ケース４と、触媒構造体２と収容ケース４との間に介装されて収容ケース４に触媒構造体２を保持させる保持部材５とを有して構成されている。
本実施形態に係る触媒構造体２は、図５、６に示すように、波型形状に折り曲げられた抄造シートＥ１及び抄造シートＥ２が複数段に積層された積層体Ｅを有するものである。抄造シートＥ１及び抄造シートＥ２は、湿式抄造法（抄紙法）により得られた無機質材料を主材とするシート状部材（可撓性ペーパー状部材）から成り、図５に示すように、抄造シートＥ１は、折り曲げ加工により波型形状に折り曲げられるとともに、抄造シートＥ２は、両端部が屈曲形成されている。
そして、抄造シートＥ２の表面に抄造シートＥ１を重ね合わせることにより、図５で示す抄造シート対を得るとともに、この抄造シート対を複数段に積層することにより、図６に示す積層体Ｅが構成されている。これにより、波型形状に折り曲げられた抄造シートＥ１とシート状の抄造シートＥ２との間が所謂ハニカム形状となり、排ガスを流通し得るようになっている。
また、本実施形態に係る触媒構造体２は、図７～９に示すように、積層体Ｅの外周面に補強部材Ｆ１、Ｆ２が取り付けられている。かかる補強部材Ｆ１、Ｆ２は、収容ケース４の内周面に沿って延設されたシート状の部材から成り、積層体Ｅを構成する抄造シート（Ｅ１、Ｅ２）と同一材質から成るとともに、少なくとも積層体Ｅを構成する抄造シート（Ｅ１、Ｅ２）より大きい厚さ寸法のシート状部材から成る。
より具体的には、補強部材Ｆ１、Ｆ２は、積層体Ｅを構成する抄造シート（Ｅ１、Ｅ２）より大きい厚さ寸法の抄造シートから成り、コート材を含侵させた後、乾燥及び焼成することにより硬化された剛性の高い部材とされている。コート材は、積層体Ｅを焼成する前に塗布される液体状塗布剤から成り、乾燥及び焼成により硬化する性質を有するものとされている。
このように、本実施形態に係る触媒構造体２は、積層体Ｅ及び補強部材Ｆ１、Ｆ２にて構成されており、全体形状が収容ケース４の内周面の形状に倣った角柱形状（断面矩形のブロック形状）に形成されている。このように、補強部材Ｆ１、Ｆ２は、触媒構造体２における角柱形状の側面に沿った複数のシート状部材で構成されており、それぞれの表面が角柱形状の側面（α、β）を成している。
すなわち、本実施形態に係る触媒構造体２は、図７に示すように、積層体Ｅの外周面に複数の補強部材Ｆ１、Ｆ２が取り付けられることによって、抄造シート（積層体Ｅを構成する抄造シートＥ１、Ｅ２）の積層方向Ｇに位置する積層方向側面α（図７の上下の面）と、その他の側面β（図７の左右の面）とを有した角柱形状（ブロック形状）とされている。また、本実施形態に係る触媒構造体２の角柱形状は、断面が長辺及び短辺を有した長方形とされており、積層方向側面αが長方形の長辺に位置するとともに、その他の側面βが長方形の短辺に位置するようになっている。
さらに、本実施形態に係る触媒構造体２は、図７に示すように、積層方向側面αに切り欠きＡが形成されている。かかる切り欠きＡは、触媒構造体２の断面形状（長方形）のうち長辺の中央の位置に形成されており、本実施形態においては、隣接する補強部材Ｆ１の間に形成された隙間から成る。なお、切り欠きＡの寸法は、触媒構造体２の形状及び大きさによって種々設定されるものであり、所謂スリットと称されるものも含む。
またさらに、触媒構造体２は、図１０に示すように、補強部材Ｆ１、Ｆ２の外周面に抄造シートＥ３が巻き付けられている。この抄造シートＥ３は、積層体Ｅを構成する抄造シートＥ１、Ｅ２と同一材質から成るとともに、積層体Ｅを構成する抄造シートＥ１、Ｅ２より小さい厚さ寸法のシート状部材とされており、補強部材Ｆ１、Ｆ２の外周に巻き付けられて、製造過程において、これら補強部材Ｆ１、Ｆ２を積層体Ｅに固定可能とされている。
上記の如く抄造シートＥ３が外周面に巻き付けられた触媒構造体２は、図１１に示すように、当該抄造シートＥ３のさらに外周面に対して保持部材５が巻き付けられている。この保持部材５は、アルミナ繊維から成るシート状部材から成り、図２～４に示すように、触媒構造体２と収容ケース４との間に介装されて収容ケース４に触媒構造体２を保持させるものである。
より具体的には、保持部材５は、Ａｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２が重量比で７２：２８とされた結晶質アルミナ繊維から成り、熱膨張し難い材質とされている。また、本実施形態に係る保持部材５は、図１２で示すように、一端が端面５ａ、５ｂを有した段形状とされるとともに他端が端面５ｃ、５ｄを有した段形状とされており、端面５ａと端面５ｃ、及び端面５ｂと端面５ｄをそれぞれ合致させて触媒構造体２の外周面に巻き付けられるようになっている。
収容ケース４は、触媒構造体２を収容するとともに、薪ストーブＷに形成された排ガス流路Ｎ１（図１４参照）に取り付け可能な金属製プレス加工部品から成り、図１３に示すように、触媒構造体２を収容する収容空間４ａと、補強のため開口縁部に形成された折り返し部４ｂとを有して構成されている。すなわち、触媒構造体２は、収容ケース４の内周面の形状に倣った角柱形状に形成されており、本実施形態においては、収容ケース４内に複数（２つ）隣接して収容されるとともに、それぞれの触媒構造体２の外周面に保持部材５が形成されている。
しかるに、本実施形態に係る収容ケース４は、既述の如く開口縁部に補強のための折り返し部４ｂが形成されており、当該折り返し部４ｂにて保持部材５を抜け止め可能とされている。具体的には、触媒構造体２を収容ケース４に収容した状態において、図３に示すように、保持部材５は、触媒構造体２と収容ケース４の内周面との間に介装するとともに、側面が折り返し部４ｂと対峙して抜け止めされているのである。
金属触媒３は、触媒構造体２の積層体Ｅに担持された金属（図６の符号３にて模式的に示す金属）から成り、本実施形態においては、金属触媒３として、銀（Ａｇ）及びパラジウム（Ｐｄ）を有している。一方、触媒構造体２（抄造シートＥ１、Ｅ２の材質）は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及びジルコニア（ＺｒＯ２）から成るとともに、ジルコニア（ＺｒＯ２）に対する前記アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の重量比率が６０～９０％とされている。
ここで、本実施形態に係る金属触媒３は、パラジウム（Ｐｄ）に対する銀（Ａｇ）の重量比率が５０～８０％とされている。以下に、パラジウム（Ｐｄ）に対する銀（Ａｇ）の重量比率（Ａｇ比（％））が５０～８０％であることによる技術的優位性について、表１及び図２０のグラフに基づいて説明する。
セリウム（Ｃｅ）及びジルコニア（ＺｒＯ２）が５：５及び８：２の重量比率で構成される触媒構造体２、及びアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及びジルコニア（ＺｒＯ２）が５：５、６：４、７：３、８：２、９：１の重量比率で構成される触媒構造体２の２種類を用意した。そして、セリウム（Ｃｅ）及びジルコニア（ＺｒＯ２）が５：５及び８：２の重量比率で構成される触媒構造体２においては、金属触媒３としてパラジウム（Ｐｄ）に対する銀（Ａｇ）の重量比率（Ａｇ比）が１００％（銀のみ）、８０％、７０％、６０％、５０％、２０％、０％（パラジウムのみ）で担持されたものを用意した。
同様に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及びジルコニア（ＺｒＯ２）が８：２の重量比率で構成される触媒構造体２において、金属触媒３としてパラジウム（Ｐｄ）に対する銀（Ａｇ）の重量比率（Ａｇ比）が１００％（銀のみ）、８０％、７０％、６０％、５０％、２０％、０％（パラジウムのみ）で担持されたものを複数用意した。これら触媒構造体２をそれぞれ加熱して反応開始温度（℃）（金属触媒３が反応して排ガスを浄化可能な温度）を計測したところ、表１で示すような結果となった。
しかるに、表１で示される結果について、図２０に示すように、横軸をＡｇ比（％）、縦軸を反応開始温度（℃）としたグラフにプロットしたところ、同図中符号Ｈで示す範囲のものについて、反応開始温度（℃）が低く、浄化性能が高いことが分かった。すなわち、触媒構造体２がアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及びジルコニア（ＺｒＯ２）から成るとともに、触媒構造体２に担持される金属触媒がパラジウム（Ｐｄ）に対する銀（Ａｇ）の重量比率が５０～８０％とされたものは浄化性能が高く、そのうち、ジルコニア（ＺｒＯ２）に対するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の重量比率が６０～９０％とされた触媒構造体２とすれば、浄化性能が特に高く好ましい。
次に、本実施形態に係る薪ストーブ用排ガス浄化装置１の製造方法について、図１５のフローチャートを用いて説明する。
本実施形態に係る薪ストーブ用排ガス浄化装置１は、抄造法により抄造シートを生成する抄造シート生成工程Ｓ１と、抄造シート生成工程Ｓ１で生成された抄造シートを波型形状に折り曲げるとともに、その波型形状に折り曲げられた抄造シートを複数段に積層して積層体Ｅを得る積層体生成工程Ｓ２と、抄造シート生成工程Ｓ１で生成された抄造シートにコート材を塗布して焼成することにより補強部材Ｆ１、Ｆ２を得る補強部材生成工程Ｓ３と、積層体生成工程Ｓ２で得られた積層体Ｅの外周面に補強部材生成工程Ｓ３で得られた補強部材Ｆ１、Ｆ２を取り付けた状態として焼成することにより触媒構造体２を得る触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）と、触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）で得られた触媒構造体２に金属触媒３を担持させる担持工程Ｓ８とを経ることにより製造される。
本実施形態に係る薪ストーブ用排ガス浄化装置１は、抄造法により抄造シートを生成する抄造シート生成工程Ｓ１と、抄造シート生成工程Ｓ１で生成された抄造シートを波型形状に折り曲げるとともに、その波型形状に折り曲げられた抄造シートを複数段に積層して積層体Ｅを得る積層体生成工程Ｓ２と、抄造シート生成工程Ｓ１で生成された抄造シートにコート材を塗布して焼成することにより補強部材Ｆ１、Ｆ２を得る補強部材生成工程Ｓ３と、積層体生成工程Ｓ２で得られた積層体Ｅの外周面に補強部材生成工程Ｓ３で得られた補強部材Ｆ１、Ｆ２を取り付けた状態として焼成することにより触媒構造体２を得る触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）と、触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）で得られた触媒構造体２に金属触媒３を担持させる担持工程Ｓ８とを経ることにより製造される。
より具体的には、先ず、抄造シートを抄造法により生成する（抄造シート生成工程Ｓ１）。本実施形態に適用される抄造法は、湿式抄造法とされており、例えば所定量の水に対してアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やジルコニア（ＺｒＯ２）等を含む所定量の繊維及び無機バインダ等を投入して水溶液を作製し、これら含有物を均一に分散させたスラリーの作製、及びそのスラリーに凝集剤を添加したフロックの生成を経た後、当該フロックを抄紙してペーパー状の抄造シートＥ１、Ｅ２を得る。
また、抄造シート生成工程Ｓ１においては、抄造シートＥ１、Ｅ２に加え、これら抄造シートＥ１、Ｅ２より大きい厚さ寸法の抄造シート（補強部材Ｆ１、Ｆ２）、及び抄造シートＥ１、Ｅ２より小さい厚さ寸法の抄造シートＥ３を生成する。そして、抄造シートＥ１を折り曲げ加工した後、抄造シートＥ２を組み合わせ、図５で示す波型形状に折り曲げられた抄造シートを形成するとともに、これら波型形状に折り曲げられた抄造シートを複数段に積層し、図６に示す積層体Ｅを生成する（積層体生成工程Ｓ２）。
一方、抄造シート生成工程Ｓ１で生成された抄造シートＥ１、Ｅ２より大きい厚さ寸法の抄造シートは、液体状塗布剤から成るコート材が含侵された後、乾燥及び焼成することにより硬化された剛性の高い補強部材Ｆ１、Ｆ２とされる（補強部材生成工程Ｓ３）。かかる補強部材生成工程Ｓ３においては、例えばコート材に抄造シートを浸漬させつつ減圧することにより、抄造シートの表面に加え内部にまでコート材を含侵させることができる。なお、コート材は、粘着性を有するとともに、焼成により硬化する材質とされている。
ここで、本実施形態において、補強部材生成工程Ｓ３で得られる補強部材Ｆ１は、図１６、１７に示すように、焼成工程Ｓ７の焼成により消滅する連結部材６により連結されて成り、触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）における焼成（焼成工程Ｓ７の焼成）により連結部材６が消滅して切り欠きＡ（図７参照）が形成されるようになっている。かかる連結部材６は、図１７に示すように、隣接する補強部材Ｆ１の対向する端面間に介在する切り欠き形成シール６ａと、この切り欠き形成シール６ａを含む範囲に貼着されて隣接する２枚の補強部材Ｆ１を連結する連結シール６ｂとを有して構成されており、焼成により、これら切り欠き形成シール６ａ及び連結シール６ｂが消失するとともに、切り欠き形成シール６ａの消失により、切り欠きＡが形成されるのである。
その後、図７に示すように、積層体Ｅの外周面に補強部材Ｆ１、Ｆ２を取り付けるとともに、図１０に示すように、抄造シートＥ３を外周面に巻き付けて固定することにより組付けた後、その組付けた全体をＳ３で用いたものと同様のコート材に浸漬することにより当該コート材を含侵させる（組付・全体コート工程Ｓ４）。具体的には、図１８に示すように、連結部材６で連結された補強部材Ｆ１を底面に設置するとともに、その両端に補強部材Ｆ２をそれぞれ設置した状態とし、これら補強部材Ｆ１、Ｆ２の内部空間に波型形状に折り曲げられた抄造シートＥ１、Ｅ２を所定段に積層して積層体Ｅを構成する。
こうして積層体Ｅが構成された後、上面に連結部材６で連結された補強部材Ｆ１を取り付けることにより、図７に示すように、補強部材Ｆ１、Ｆ２が取り付けられた積層体Ｅを得ることができる。そして、抄造シートＥ３を外周面に巻き付けて固定した状態の積層体Ｅをコート材に浸漬して含侵させることにより、組付・全体コート工程Ｓ４が行われることとなる。
そして、コート材が含侵された積層体Ｅに対して、乾燥工程Ｓ５及び脱脂工程Ｓ６（低温加熱工程）を施した後、所定温度で焼成（高温加熱による焼成）することにより硬化した触媒構造体２を得ることができる。なお、組付・全体コート工程Ｓ４、乾燥工程Ｓ５、脱脂工程Ｓ６及び焼成工程Ｓ７は、本発明の触媒構造体生成工程を構成する各工程とされている。
その後、上記焼成工程Ｓ７を経て得られた触媒構造体２に金属触媒３としての銀（Ａｇ）及びパラジウム（Ｐｄ）を担持させた後、再びコート材を含侵させ、乾燥工程Ｓ５と同様の乾燥、脱脂工程Ｓ６と同様の脱脂、及び焼成工程Ｓ７と同様の焼成を施すことにより、金属触媒３を担持した触媒構造体２を得ることができる（担持工程Ｓ８）。次に、このようにして得られた触媒構造体２の外周面に保持部材５を巻き付けて取り付ける（保持部材取付工程Ｓ９）とともに、保持部材５が巻き付けられた触媒構造体２を収容ケース４内に収容して組み立てることにより、薪ストーブ用排ガス浄化装置１を得ることができる（組立て工程Ｓ１０）。組立て工程Ｓ１０においては、触媒構造体２と収容ケース４との間に保持部材５を介装して組付け、収容ケース４に触媒構造体２を保持させるようになっている。
本実施形態によれば、金属触媒３は、銀（Ａｇ）及びパラジウム（Ｐｄ）を有するので、白金（Ｐｔ）等の高価な貴金属に代えて安価な銀（Ａｇ）とすることができ、安価な金属を金属触媒として用いることにより製造コストを低下させることができるとともに、金属触媒３の反応開始温度を低下させることができる。
また、本実施形態に係る触媒構造体２は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及びジルコニア（ＺｒＯ２）から成るとともに、触媒構造体２に担持される金属触媒３は、パラジウム（Ｐｄ）に対する銀（Ａｇ）の重量比率が５０～８０％とされたので、金属触媒３の反応開始温度をより低下させつつ浄化性能を向上させることができる。特に、ジルコニア（ＺｒＯ２）に対するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の重量比率が６０～９０％の触媒構造体２を用いることにより、金属触媒３の反応開始温度をより一層低下させつつ浄化性能を向上させることができる。
さらに、本実施形態に係る触媒構造体２は、波型形状に折り曲げられた抄造シートＥ１、Ｅ２が複数段に積層された積層体Ｅを有するので、触媒構造体２の軽量化を図りつつ浄化性能を維持することができる。しかるに、本実施形態によれば、薪ストーブＷの排ガス流路Ｎ１に合致させて排ガス浄化装置１を取り付けることができ、排ガスの流通漏れを防止して効果的に排ガスの浄化を図ることができる。
またさらに、抄造法により抄造シートを生成する抄造シート生成工程Ｓ１と、抄造シート生成工程Ｓ１で生成された抄造シートを波型形状に折り曲げるとともに、その波型形状に折り曲げられた抄造シートを複数段に積層して積層体Ｅを得る積層体生成工程Ｓ２と、積層体生成工程Ｓ２で得られた積層体Ｅを焼成して触媒構造体２を得る触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）と、触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）で得られた触媒構造体２に金属触媒３としての銀（Ａｇ）及びパラジウム（Ｐｄ）を担持させる担持工程Ｓ８とを有するので、製造コストの低下及び金属触媒３の反応開始温度の低下を図りつつ軽量化された排ガス浄化装置を円滑に製造することができる。
加えて、本実施形態によれば、触媒構造体２は、波型形状に折り曲げられた抄造シートＥ１、Ｅ２が複数段に積層された積層体Ｅを有するとともに、積層体Ｅの外周面には、収容ケース４の内周面に沿って延設された補強部材Ｆ１、Ｆ２が形成されたので、触媒構造体２の軽量化を図ることができるとともに、製造過程における積層体Ｅの変形を防止して触媒構造体２と収容ケース４との間に隙間が生じてしまうのを抑制することができる。
また、触媒構造体２は、収容ケース４の内周面の形状に倣った角柱形状に形成され、且つ、補強部材Ｆ１、Ｆ２は、触媒構造体２における角柱形状の側面に沿った複数のシート状部材で構成されたので、収容ケース４が排ガス流路Ｎ１の形状に倣った矩形形状（長方形等）であっても、触媒構造体２を収容ケース４の内周面に合致させて収容することができる。
さらに、補強部材Ｆ１、Ｆ２は、積層体Ｅを構成する抄造シートＥ１、Ｅ２と同一材質から成るとともに、少なくとも積層体Ｅを構成する抄造シートＥ１、Ｅ２より大きい厚さ寸法のシート状部材から成るので、厚さ寸法が異なる抄造シートを積層体Ｅ及び補強部材Ｆ１、Ｆ２のそれぞれに流用することができるとともに、厚さ寸法が大きく剛性が高い補強部材Ｆ１、Ｆ２によって、製造過程における積層体Ｅの変形を確実に防止することができる。
しかるに、薪を燃焼させて放熱可能とされるとともに当該薪の燃焼により発生する排ガスを外部に排出可能な薪ストーブＷに取り付けられるので、薪ストーブＷから排出される排ガスを確実に浄化することができる。
またさらに、抄造法により抄造シートを生成する抄造シート生成工程Ｓ１と、抄造シート生成工程Ｓ１で生成された抄造シートを波型形状に折り曲げるとともに、その波型形状に折り曲げられた抄造シートを複数段に積層して積層体Ｅを得る積層体生成工程Ｓ２と、抄造シート生成工程Ｓ１で生成された抄造シートにコート材を塗布して焼成することにより補強部材Ｆ１、Ｆ２を得る補強部材生成工程Ｓ３と、積層体生成工程Ｓ２で得られた積層体Ｅの外周面に補強部材生成工程Ｓ３で得られた補強部材Ｆ１、Ｆ２を取り付けた状態として焼成することにより触媒構造体２を得る触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）と、触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）で得られた触媒構造体２に金属触媒３を担持させる担持工程Ｓ８とを有するので、製造過程における積層体Ｅの変形を確実に防止しつつ軽量化された排ガス浄化装置１を円滑に製造することができる。
加えて、触媒構造体２は、波型形状に折り曲げられた抄造シートＥ１、Ｅ２が複数段に積層された積層体Ｅを有するとともに、収容ケース４の内周面の形状に倣った角柱形状に形成され、且つ、角柱形状の側面のうち少なくとも抄造シートＥ１、Ｅ２の積層方向Ｇに位置する積層方向側面αに切り欠きＡが形成されたので、触媒構造体２の軽量化を図ることができるとともに、角柱形状の触媒構造体２であってもクラックの発生を抑制することができる。
また、触媒構造体２は、断面が長辺及び短辺を有した長方形とされるとともに、積層方向側面αは当該長方形の長辺に位置するので、積層体Ｅにおける抄造シートＥ１、Ｅ２の積層段数を低減させることができ、製造過程の作業性を向上させることができる。特に、切り欠きＡは、長辺の中央の位置に形成されたので、断面が長辺及び短辺を有した長方形の積層体Ｅにおけるクラックの発生をより効果的に抑制することができる。
さらに、積層体Ｅの外周面には、収容ケース４の内周面に沿って延設された補強部材Ｆ１、Ｆ２が形成されるとともに、当該補強部材Ｆ１に切り欠きが形成されたので、補強部材Ｆ１、Ｆ２により製造過程における積層体Ｅの変形を防止することができるとともに、その補強部材Ｆ１に形成された切り欠きＡによりクラックの発生を抑制することができる。
特に、補強部材Ｆ１、Ｆ２は、触媒構造体２における角柱形状の側面に沿った複数のシート状部材で構成され、当該シート状部材のうち積層方向側面αに位置するシート状部材に切り欠きＡが形成されたので、収容ケース４が排ガス流路Ｎ１の形状に倣った矩形形状（長方形等）であっても、触媒構造体２を収容ケース４の内周面に合致させて収容することができるとともに、補強部材Ｆ１に形成された切り欠きＡによりクラックの発生を抑制することができる。
また、抄造法により抄造シートを生成する抄造シート生成工程Ｓ１と、抄造シート生成工程Ｓ１で生成された抄造シートを波型形状に折り曲げるとともに、その波型形状に折り曲げられた抄造シートを複数段に積層して積層体Ｅを得る積層体生成工程Ｓ２と、抄造シート生成工程Ｓ１で生成された抄造シートにコート材を塗布して焼成することにより補強部材Ｆ１、Ｆ２を得る補強部材生成工程Ｓ３と、積層体生成工程Ｓ２で得られた積層体Ｅの外周面に補強部材生成工程Ｓ３で得られた補強部材Ｆ１、Ｆ２を取り付けた状態として焼成することにより触媒構造体２を得る触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）と、触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）で得られた触媒構造体２に金属触媒３を担持させる担持工程Ｓ８とを有するので、焼成工程Ｓ７時のクラックの発生を抑制し、且つ、積層体Ｅの変形を確実に防止しつつ軽量化された排ガス浄化装置１を円滑に製造することができる。
さらに、補強部材生成工程Ｓ３で得られる補強部材Ｆ１は、焼成により消滅する連結部材６により連結されて成り、触媒構造体生成工程（焼成工程Ｓ７）における焼成により連結部材６が消滅して切り欠きＡが形成されるので、補強部材Ｆ１が連結部材６で連結されて仮止めされることにより製造過程における作業性を向上することができるとともに、焼成により連結部材６が消滅することにより切り欠きＡを容易且つ確実に形成することができる。
またさらに、触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）は、積層体生成工程Ｓ２で得られた積層体Ｅの外周面に補強部材生成工程Ｓ３で得られた補強部材Ｆ１、Ｆ２を取り付けるとともに、当該補強部材Ｆ１、Ｆ２の外周面に抄造シート生成工程Ｓ１で得られた抄造シートＥ３を巻き付けて固定した状態で焼成されるので、焼成前の製造過程における作業性をより一層向上させることができる。
加えて、本実施形態によれば、アルミナ繊維から成るシート状部材から成り、触媒構造体２と収容ケース４との間に介装されて収容ケース４に触媒構造体２を保持させる保持部材５を具備し、収容ケース４は、開口縁部に補強のための折り返し部４ｂが形成されるとともに、当該折り返し部４ｂにて保持部材５を抜け止め可能とされたので、保持部材５の熱膨張による折り返し部４ｂの変形を防止することができ、折り返し部４ｂによる収容ケース４の補強機能及び保持部材５の抜け止め機能を維持することができる。
また、触媒構造体２は、収容ケース４内に複数（本実施形態においては２つ）隣接して収容されるとともに、それぞれの触媒構造体２の外周面に保持部材５が形成されたので、収容ケース４に隣接して収容された触媒構造体２の保持部材５がそれぞれ熱膨張して互いに押し合い、それぞれの触媒構造体２を変形又は破損させてしまうのを防止することができる。
さらに、抄造法により抄造シートを生成する抄造シート生成工程Ｓ１と、抄造シート生成工程Ｓ１で生成された抄造シートを波型形状に折り曲げるとともに、その波型形状に折り曲げられた抄造シートを複数段に積層して積層体Ｅを得る積層体生成工程Ｓ２と、抄造シート生成工程Ｓ１で生成された抄造シートにコート材を塗布して焼成することにより補強部材Ｆ１、Ｆ２を得る補強部材生成工程Ｓ３と、積層体生成工程Ｓ２で得られた積層体Ｅの外周面に補強部材生成工程Ｓ３で得られた補強部材Ｆ１、Ｆ２を取り付けた状態として焼成することにより触媒構造体２を得る触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）と、触媒構造体生成工程（Ｓ４～Ｓ７）で得られた触媒構造体２に金属触媒３を担持させる担持工程Ｓ８と、触媒構造体２と収容ケース４との間に保持部材５を介装して組付け、収容ケース４に触媒構造体２を保持させる組立て工程Ｓ１０とを有するので、保持部材５の側面と収容ケース４の折り返し部４ｂとを確実に対峙させた状態とすることができ、保持部材５の熱膨張による折り返し部４ｂの変形を防止することができるとともに、軽量化された排ガス浄化装置１を円滑に製造することができる。
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば積層体Ｅの外周面に補強部材Ｆ１、Ｆ２が取り付けられず、抄造シートＥ３による巻き付け固定がなされないもの、他の金属触媒が担持されたもの、他の材料から成る保持部材５を具備したもの等であってもよい。また、薪ストーブＷに適用されるものに限定されず、排ガスを排出する他の器具等に適用するものであってもよい。なお、触媒構造体２は、断面矩形の角柱形状の他、円柱形状等、他の形状であってもよい。
触媒構造体は、波型形状に折り曲げられた抄造シートが複数段に積層された積層体を有するとともに、収容ケースの内周面の形状に倣った角柱形状に形成され、且つ、角柱形状の側面のうち少なくとも抄造シートの積層方向に位置する積層方向側面に切り欠きが形成された排ガス浄化装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。
１ 排ガス浄化装置
２ 触媒構造体
３ 金属触媒
４ 収容ケース
４ａ 収容空間
４ｂ 折り返し部
５ 保持部材
６ 連結部材
６ａ 切り欠き形成シール
６ｂ 連結シール
Ｗ 薪ストーブ
Ｗ１ 金属製本体
Ｗ２ 燃焼室
Ｗ３ 煙突
Ｎ１ 排ガス流路
Ｎ２ 排ガス流路
Ｂ ダンパ
Ｍ 薪
Ｄ 前扉
Ｅ 積層体
Ｅ１ 抄造シート
Ｅ２ 抄造シート
Ｅ３ 抄造シート
Ｆ１ 補強部材
Ｆ２ 補強部材
Ａ 切り欠き
α 積層方向側面
β その他の側面
Ｇ 積層方向
２ 触媒構造体
３ 金属触媒
４ 収容ケース
４ａ 収容空間
４ｂ 折り返し部
５ 保持部材
６ 連結部材
６ａ 切り欠き形成シール
６ｂ 連結シール
Ｗ 薪ストーブ
Ｗ１ 金属製本体
Ｗ２ 燃焼室
Ｗ３ 煙突
Ｎ１ 排ガス流路
Ｎ２ 排ガス流路
Ｂ ダンパ
Ｍ 薪
Ｄ 前扉
Ｅ 積層体
Ｅ１ 抄造シート
Ｅ２ 抄造シート
Ｅ３ 抄造シート
Ｆ１ 補強部材
Ｆ２ 補強部材
Ａ 切り欠き
α 積層方向側面
β その他の側面
Ｇ 積層方向
Claims (12)
- 排ガスを流通可能な触媒構造体と、
前記触媒構造体に担持され、当該触媒構造体を流通する前記排ガスと反応して浄化し得る金属触媒と、
前記触媒構造体を収容するとともに、排ガスが流通する排ガス流路に取り付け可能な収容ケースと、
を具備した排ガス浄化装置であって、
前記触媒構造体は、波型形状に折り曲げられた抄造シートが複数段に積層された積層体を有するとともに、前記収容ケースの内周面の形状に倣った角柱形状に形成され、且つ、前記角柱形状の側面のうち少なくとも前記抄造シートの積層方向に位置する積層方向側面に切り欠きが形成されたことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 前記触媒構造体は、断面が長辺及び短辺を有した長方形とされるとともに、前記積層方向側面は当該長方形の長辺に位置することを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化装置。
- 前記切り欠きは、前記長辺の中央の位置に形成されたことを特徴とする請求項２記載の排ガス浄化装置。
- 前記積層体の外周面には、前記収容ケースの内周面に沿って延設された補強部材が形成されるとともに、当該補強部材に前記切り欠きが形成されたことを特徴とする請求項１～３の何れか１つに記載の排ガス浄化装置。
- 前記補強部材は、前記触媒構造体における前記角柱形状の側面に沿った複数のシート状部材で構成され、当該シート状部材のうち前記積層方向側面に位置するシート状部材に前記切り欠きが形成されたことを特徴とする請求項４記載の排ガス浄化装置。
- 薪を燃焼させて放熱可能とされるとともに当該薪の燃焼により発生する排ガスを外部に排出可能な薪ストーブに取り付けられることを特徴とする請求項１～５の何れか１つに記載の排ガス浄化装置。
- 排ガスを流通可能な触媒構造体と、
前記触媒構造体に担持され、当該触媒構造体を流通する前記排ガスと反応して浄化し得る金属触媒と、
前記触媒構造体を収容するとともに、排ガスが流通する排ガス流路に取り付け可能な収容ケースと、
を具備した排ガス浄化装置の製造方法であって、
前記触媒構造体は、波型形状に折り曲げられた抄造シートが複数段に積層された積層体を有するとともに、前記収容ケースの内周面の形状に倣った角柱形状に形成され、且つ、前記角柱形状の側面のうち少なくとも前記抄造シートの積層方向に位置する積層方向側面に切り欠きを形成することを特徴とする排ガス浄化装置の製造方法。 - 前記触媒構造体は、断面が長辺及び短辺を有した長方形とされるとともに、前記積層方向側面は当該長方形の長辺に位置することを特徴とする請求項７記載の排ガス浄化装置の製造方法。
- 前記切り欠きは、前記長辺の中央の位置に形成されたことを特徴とする請求項８記載の排ガス浄化装置の製造方法。
- 抄造法により抄造シートを生成する抄造シート生成工程と、
前記抄造シート生成工程で生成された抄造シートを波型形状に折り曲げるとともに、その波型形状に折り曲げられた抄造シートを複数段に積層して積層体を得る積層体生成工程と、
前記抄造シート生成工程で生成された抄造シートにコート材を塗布して焼成することにより補強部材を得る補強部材生成工程と、
前記積層体生成工程で得られた前記積層体の外周面に前記補強部材生成工程で得られた前記補強部材を取り付けた状態として焼成することにより前記触媒構造体を得る触媒構造体生成工程と、
前記触媒構造体生成工程で得られた前記触媒構造体に前記金属触媒を担持させる担持工程と、
を有することを特徴とする請求項７～９の何れか１つに記載の排ガス浄化装置の製造方法。 - 前記補強部材生成工程で得られる補強部材は、焼成により消滅する連結部材により連結されて成り、前記触媒構造体生成工程における焼成により前記連結部材が消滅して前記切り欠きが形成されることを特徴とする請求項１０記載の排ガス浄化装置の製造方法。
- 前記触媒構造体生成工程は、前記積層体生成工程で得られた前記積層体の外周面に前記補強部材生成工程で得られた前記補強部材を取り付けるとともに、当該補強部材の外周面に前記抄造シート生成工程で得られた抄造シートを巻き付けて固定した状態で焼成されることを特徴とする請求項１１記載の排ガス浄化装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021141215A JP2023034799A (ja) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | 排ガス浄化装置及びその製造方法 |
| JP2021-141215 | 2021-08-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023032857A1 true WO2023032857A1 (ja) | 2023-03-09 |
Family
ID=85412714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/032251 WO2023032857A1 (ja) | 2021-08-31 | 2022-08-26 | 排ガス浄化装置及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023034799A (ja) |
| WO (1) | WO2023032857A1 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0263556A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 排気ガス浄化用構造物 |
| JPH04260446A (ja) * | 1991-02-15 | 1992-09-16 | Toyota Motor Corp | ハニカム状触媒担体 |
| JPH11508816A (ja) * | 1995-07-05 | 1999-08-03 | カタートル アクチボラゲット | 触媒反応方法および装置 |
| JP2013212446A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Ngk Insulators Ltd | 複合ハニカム構造体 |
| JP2014020573A (ja) * | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Okamoto Co Ltd | 薪ストーブ |
| JP2019026547A (ja) * | 2017-08-03 | 2019-02-21 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体の製造方法 |
-
2021
- 2021-08-31 JP JP2021141215A patent/JP2023034799A/ja active Pending
-
2022
- 2022-08-26 WO PCT/JP2022/032251 patent/WO2023032857A1/ja unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0263556A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 排気ガス浄化用構造物 |
| JPH04260446A (ja) * | 1991-02-15 | 1992-09-16 | Toyota Motor Corp | ハニカム状触媒担体 |
| JPH11508816A (ja) * | 1995-07-05 | 1999-08-03 | カタートル アクチボラゲット | 触媒反応方法および装置 |
| JP2013212446A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Ngk Insulators Ltd | 複合ハニカム構造体 |
| JP2014020573A (ja) * | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Okamoto Co Ltd | 薪ストーブ |
| JP2019026547A (ja) * | 2017-08-03 | 2019-02-21 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023034799A (ja) | 2023-03-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4827530B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
| US5026273A (en) | High temperature combuster | |
| US20160017784A1 (en) | Mounting mat for exhaust gas treatment device | |
| EP1719881A3 (en) | Honeycomb filter for exhaust gas decontamination, adhesive, coating material and process for producing honeycomb filter for exhaust gas decontamination | |
| JP4166832B2 (ja) | 特に排気ガス触媒用の断熱体付きハニカム体 | |
| RU2000120921A (ru) | Сотовая конструкция с промежуточным слоем, содержащим по меньшей мере один лист металлической фольги | |
| US8460611B2 (en) | Pollution control devices, reinforced mat material for use therein and methods of making same | |
| JPH02294514A (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| WO2023032857A1 (ja) | 排ガス浄化装置及びその製造方法 | |
| WO2023032856A1 (ja) | 排ガス浄化装置及びその製造方法 | |
| WO2023032858A1 (ja) | 薪ストーブ用排ガス浄化装置及びその製造方法 | |
| WO2023032855A1 (ja) | 薪ストーブ用排ガス浄化装置及びその製造方法 | |
| JP2009167058A (ja) | スペーサー付ハニカムセグメント、及びハニカム構造体 | |
| JPS5973053A (ja) | 触媒担体 | |
| JPH06154622A (ja) | 積層コルゲート触媒担体 | |
| CN114909932A (zh) | 热交换部件、热交换器及热传导部件 | |
| JP3694150B2 (ja) | ハニカム状蓄熱体 | |
| JP4452484B2 (ja) | 無機多孔質脱臭フィルターおよびその製造方法 | |
| JPS61230746A (ja) | 排ガス浄化用触媒担体 | |
| JPH11294962A (ja) | 炉の構造 | |
| JPH04145946A (ja) | 排ガス浄化触媒体 | |
| JPH04171014A (ja) | 濾過素子 | |
| JPS61173926A (ja) | 多孔セラミツク構造物 | |
| JPH02164455A (ja) | 排ガス浄化触媒体 | |
| JPH10259906A (ja) | 表面燃焼バーナ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22864441 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |