(57)【要約】【課題】容易に触媒の交換が可能なガス浄化装置を提供する。【解決手段】複数の直列に配置された触媒ケーシングに触媒を収容し、触媒ケーシングのユニット交換が可能な構造とした。これにより触媒の交換・メンテナンス作業が容易となる。また、触媒ケーシングの直列配置により、異種の触媒の混在が可能となる。さらに、触媒ケーシングの着脱方向を重力方向とし、触媒ケーシングの自重によって流路管と触媒ケーシングとの接続部分が容易にシールされるよう構成した。また、触媒ケーシングに流入するガスが流れる部位と触媒ケーシングから排出されるガスが流れる部位とが当接している構成とした。これにより、触媒反応が一旦はじまれば、触媒に流入するガスの温度を上げることができ、触媒反応に必要な温度に上昇させるためのヒータの使用を抑えることが可能となる。【選択図】図２
2011085353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス浄化装置であって、
触媒を収容する複数個の触媒ケーシングがガスの進行に沿って直列に配置され、
それぞれの触媒ケーシングが着脱可能である
ことを特徴とするガス浄化装置。
【請求項２】
前記触媒ケーシングは、前記触媒にガスを導入するケーシング導入口および前記触媒を通過したガスを排出するケーシング排出口を共にその底部に有し、
前記触媒ケーシングの着脱方向が重力方向である
ことを特徴とする請求項１記載のガス浄化装置。
【請求項３】
最後の前記触媒ケーシングから排出されるガスの流路管および／または各前記触媒ケーシング間を接続するためのガスの流路管が、最初の前記触媒ケーシングにガスを流入させるための流路管と熱交換可能に当接している
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のガス浄化装置。
【請求項４】
触媒によって流路管を流れるガスを浄化するガス浄化装置において、
触媒を収納する複数の触媒ケーシングをガスの進行に沿って直列に配置し、
前記流路管は、内部を流れるガスを前記触媒ケーシング側に排出する流路管排出口と、前記触媒ケーシングから排出されたガスを内部に導入する流路管導入口とが、前記触媒ケーシングの数に応じて当該流路管の上面に形成され、
前記触媒ケーシングは、前記流路管排出口から内部にガスを導入するためのケーシング導入口と、内部を通過したガスを前記流路管導入口に排出するためのケーシング排出口とを底部に有し、前記流路管排出口と前記ケーシング導入口とを対向させ、更に、前記流路管導入口と前記ケーシング排出口とを対向させて、前記流路管上に着脱可能に載置される、
ことを特徴とするガス浄化装置。
【請求項５】
前記触媒ケーシングから排出されたガスが流れる浄化ガス通路部と、前記触媒ケーシングに導入されるガスが流れる流入ガス通路部とが熱交換可能に当接している
ことを特徴とする請求項４に記載のガス浄化装置。
【請求項６】
前記触媒ケーシングは、前記触媒ケーシングの内部を前記ケーシング導入口と連通する側の空間と前記ケーシング排出口と連通する側の空間とに区切ると共に、２つの前記空間同士を当該触媒ケーシング内の上部においてのみ連通させる
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか記載のガス浄化装置。
【請求項７】
前記触媒ケーシングに導入されるガスを昇温させるヒータと、
前記触媒に導入されるガスの温度を検出する導入側温度センサと、
前記ヒータの制御を行うヒータ制御部と、を更に備え、
前記ヒータ制御部は、前記導入側温度センサによる検出結果が設定温度以上となった場合に、前記ヒータをオフにするよう制御する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか記載のガス浄化装置。
【請求項８】
前記触媒として粒状セラミックスが用いられる
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか記載のガス浄化装置。
【請求項９】
ガスの流入及び排出を促進するための吸込ファンを、ガス流路終端部近傍に備える
ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか記載のガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒によってガスを浄化するガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生ゴミ処理装置や焼成炉などで発生したガスを触媒中に通すことによってガスの浄化や脱臭を行うことを目的とする装置は存在する。そして、これら装置において触媒の寿命を延ばすための技術もいくつか開示されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、排ガス加熱室に対して並設された触媒層に、当該触媒層に触媒毒を吸着する触媒毒吸着フィルタを交換可能に装着する構成の装置が記載されている。
また、特許文献２には、ガスの流路管に取り付けられた触媒の機能低下を防止するために、触媒の表面に生成される触媒被毒物質を除去するための溶媒をガスの流路内に噴出する構成の装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２３８７４１号公報
【特許文献２】特開２００６−１０２６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の装置では、触媒寿命を延ばすための工夫が行われているものの、触媒の寿命が延びたとしても、触媒の交換作業が不可欠であることには変わりがない。そして、触媒の配置構造については考慮されておらず、触媒の交換作業が困難であるといった問題があった。また、触媒の一部のみを交換することも不可能であった。
さらに、従来の装置においては、触媒反応により得られる熱の効率的な利用がなされていなかった。
【０００６】
そこで本発明はこのような問題点に鑑み、容易に一部または全部の触媒の交換が可能なガス浄化装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、触媒反応熱を有効に利用できる装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明は、ガス浄化装置であって、触媒を収容する複数個の触媒ケーシングがガスの進行に沿って直列に配置され、それぞれの触媒ケーシングが着脱可能であることを特徴とするものである。
本発明における触媒ケーシングとは、上記のように、着脱可能なユニットとして構成され、内部に触媒を収容するものをいう。
【０００８】
触媒をケーシングに収納し、当該ケーシングを着脱可能とすることにより、容易に触媒のユニット交換が可能なガス浄化装置の提供が可能となる。
また、触媒ケーシングを直列に配置し、それらをガスが順に通過するよう構成することで、直列に配置された触媒ケーシングについてはその全てをガスが通過することとなる。このため、触媒ケーシングの内容をそれぞれ異なるものとしたり、前後の触媒ケーシングを入れ替えて触媒の劣化の均等化を図ったりすることが可能となる。なお、本発明の構成は、触媒ケーシングの一部を並列に配置することを排除するものではない。
【０００９】
前記触媒ケーシングは、前記触媒にガスを導入するケーシング導入口および前記触媒を通過したガスを排出するケーシング排出口を共にその底部に有し、前記触媒ケーシングの着脱方向が重力方向であることが望ましい。
これにより触媒ケーシングのケーシング導入口およびケーシング排出口が、触媒ケーシングの自重によって流路管排出口および導入口と密着することになるため、ガスの漏れを防止するためシール等が容易となる。
【００１０】
さらに、最後の前記触媒ケーシングから排出されるガスの流路管および／または各前記触媒ケーシング間を接続するためのガスの流路管が、最初の前記触媒ケーシングにガスを流入させるための流路管と熱交換可能に当接していることが望ましい。
すなわち、最初の触媒ケーシングにガスを流入させるためのガス流路管と最後の触媒ケーシングからガスを排出するためのガス流路管とが熱交換可能に当接しているか、最初の触媒ケーシングにガスを流入させるためのガス流路管と、各触媒ケーシング間を接続するためのガス流路管が熱交換可能に当接しているか、あるいはその双方であることが望ましい。
ここにおいて、最初の触媒ケーシングとは、直列に配置された触媒ケーシングのうち、最初にガスが通過する触媒ケーシングを指し、最後の触媒ケーシングとは、直列に配置された触媒ケーシングのうち、最後にガスが通過する触媒ケーシングを指す。
【００１１】
触媒反応のためには、流入するガスがある程度高温であることが必要であるが、上記構成を採用することにより、触媒反応が一旦はじまれば、触媒反応熱によって昇温されたガスの熱が触媒ケーシングに流入するガスに熱交換により伝達され、触媒に流入するガスの温度を上げることができる。触媒反応に必要な温度に上昇させるためにヒータを用いている場合には、その使用を抑えることが可能となる。
【００１２】
また、本発明のガス浄化装置は、触媒によって流路管を流れるガスを浄化するガス浄化装置において、触媒を収納する複数の触媒ケーシングをガスの進行に沿って直列に配置し、前記流路管は、内部を流れるガスを前記触媒ケーシング側に排出する流路管排出口と、前記触媒ケーシングから排出されたガスを内部に導入する流路管導入口とが、前記触媒ケーシングの数に応じて当該流路管の上面に形成され、  前記触媒ケーシングは、前記流路管排出口から内部にガスを導入するためのケーシング導入口と、内部を通過したガスを前記流路管導入口に排出するためのケーシング排出口とを底部に有し、前記流路管排出口と前記ケーシング導入口とを対向させ、更に、前記流路管導入口と前記ケーシング排出口とを対向させて、前記流路管上に着脱可能に載置される。
【００１３】
触媒を収容する触媒ケーシングを流路管上に着脱可能に載置することによって流路管と触媒ケーシングとが接続され、流路管を流れるガスは流路管排出口からケーシング導入口を通って触媒に導かれ、触媒によってガスが浄化・脱臭された後、ケーシング排出口、流路管導入口を通って流路管に導かれる。
このように触媒ケーシングが流路管上に着脱可能に載置されていることにより、触媒ケーシングの交換作業、すなわち触媒の交換作業が容易となる。また、触媒ケーシングの自重によって流路管と触媒ケーシングとが密着するため、触媒ケーシングと流路管の接続部でのガス漏れ防止が容易になる。
また、触媒ケーシングをガスの進行に沿って直列に配置することで、直列に配置された触媒ケーシングについてはその全てをガスが通過することとなる。このため、触媒ケーシングの内容をそれぞれ異なるものとしたり、前後の触媒ケーシングを入れ替えて触媒の劣化の均等化を図ったりすることが可能となる。なお、当該構成は、触媒ケーシングの一部を並列に配置することを排除するものではない。
【００１４】
また、前記触媒ケーシングから排出されたガスが流れる浄化ガス通路部と、前記触媒ケーシングに導入されるガスが流れる流入ガス通路部とは熱交換可能に当接していることが好ましい。
これにより、触媒反応が一旦はじまれば、触媒反応熱によって昇温されたガスの熱が触媒ケーシングに流入するガスに熱交換により伝達され、触媒に流入するガスの温度を上げることができる。触媒反応に必要な温度に上昇させるためのヒータを使用している場合には、その使用を抑えることが可能となる。
【００１５】
また、前記触媒ケーシングは、前記触媒ケーシングの内部を前記ケーシング導入口と連通する側の空間と前記ケーシング排出口と連通する側の空間とに区切ると共に、２つの前記空間同士を当該触媒ケーシング内の上部においてのみ連通させることが好ましい。
これにより、ケーシング導入口から触媒ケーシング内に導入されたガスは、ケーシング導入口と連通する側の空間内にある触媒内を上方向に進みながら通り、その後、他方側（ケーシング排出口と連通する側の空間内）の触媒内を下方向に進みながら通って、ケーシング排出口から流路管へ排出される。このように触媒ケーシング内に区切られた空間を形成し、かつ触媒ケーシング内におけるガスが上下（重力）方向に流れるようにすることにより、堆積させる触媒の量を多くした場合でも少なくした場合でも、ガスは触媒の堆積高に応じた分については触媒内部を通過することとなる（触媒を通らずに通過するガスは無い）ため、触媒ケーシング内の触媒の量を調節する（堆積量を変える）ことが可能となる。
【００１６】
さらに、前記触媒ケーシングに導入されるガスを昇温させるヒータと、前記触媒に導入されるガスの温度を検出する導入側温度センサと、前記ヒータの制御を行うヒータ制御部とを備え、前記ヒータ制御部は、前記導入側温度センサによる検出結果が設定温度以上となった場合に、前記ヒータをオフにするよう制御することが望ましい。
触媒反応のためには、流入するガスがある程度高温であることが必要であり、ヒータ加熱等が必要となる。しかし、温度が一定以上に上昇している間は、ヒータによる加熱は不要となる。そこで、ヒータ制御を行うことにより、エネルギーないしコストの削減を図ることが可能となる。
【００１７】
また、触媒としては粒状のセラミックスが用いられることが好ましい。
粒状セラミックスを用いることにより、触媒量の調整や異なる種類の触媒の混合がさらに容易となる。
【００１８】
また、ガスの流入及び排出を促進するための吸込ファンを、ガス流路終端部近傍に備えることが好ましい。
これにより、吸込ファンには触媒によって浄化された後のガスが流入するため、吸込ファンの汚れ等を防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、触媒の交換作業が容易となり、異なる数種類の触媒を使用することが可能となり、触媒ケーシングの自重によって触媒ケーシングと流路管とを確実に接続することができ、また、エネルギー効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態におけるガス浄化装置の斜視図である。
【図２】ガス浄化装置の断面を示す図である。
【図３】ガス浄化装置の断面を示す図である。
【図４】触媒ケーシングと触媒側ガス通路部との接続構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態を説明する。なお、本実施形態において、同一構成要素には同一番号を付して説明を省略する。
【００２２】
図１は、ガス浄化装置１の斜視図である。ガス浄化装置１は、浄化が必要なガスが発生するガス発生部２のガス排出部に接続される。ガス浄化装置１は、ガスの浄化を行う本体部１０と、ガス発生部２と接続されると共にガス発生部２から本体部１０内にガスを導入するためのガス流入口２０と、ガス流入口２０から本体部１０内にガスを導入し、本体部１０で浄化されたガスを排気口３１から外部へ排出するための吸込ファン３０と、を含んで構成される。なお、ガス発生部２として、生ゴミ処理機や焼成炉、低温熱分解ガス化装置、マイクロ波加熱炉、廃銅線処理装置などがあるが、これらには限られない。なお、ガスの浄化とは、ガスの脱臭も含む。
【００２３】
本体部１０は、上部が開口する箱状に形成され、本体部１０内に触媒ケーシング５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃが並べて配置されている。以下、触媒ケーシング５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを総称して触媒ケーシング５０とも表記する。触媒ケーシング５０は、本体部１０の上方から挿入可能であり、本体部１０の内部に着脱可能に載置される。触媒ケーシング５０内には、ガスの浄化を行う触媒５１（図２等参照）が収容されている。
【００２４】
次に、ガス浄化装置１の内部構造について説明する。図２は、ガス浄化装置１の内部構造を示す断面図である。なお、図２において、ガスの進行方向を矢印で示す。また、図３（ａ）は、図２におけるＡ−Ａ部断面図であり、図３（ｂ）は、図２におけるＢ−Ｂ部断面図である。ガス浄化装置１は、ガスの通路として、本体部１０の下部に形成されて横方向に延びる下段側流入ガス通路部１１と、下段側流入ガス通路部１１の上側に重ねて形成されて横方向に延びる浄化ガス通路部１５と、浄化ガス通路部１５の上側に重ねて形成されて横方向に延びる上段側流入ガス通路部１２と、を含んで構成されている。
【００２５】
下段側流入ガス通路部１１は、本体部１０内にガスを導入するガス流入口２０と接続され、導入されたガスを横方向（図２中の左方向）に進行させて上段側流入ガス通路部１２に送る。導入されたガスは、上段側流入ガス通路部１２を下段側流入ガス通路部１１の進行方向とは逆方向（図２中の右方向）に進行する。
【００２６】
上段側流入ガス通路部１２の上方には、３つの触媒ケーシング５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃが配置されている。なお、触媒ケーシング５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃはそれぞれ同様の構造となっており、図２においては、触媒ケーシング５０Ｂのみ内部構造を図示し、触媒ケーシング５０Ａ、５０Ｃについては図示を省略してある。上段側流入ガス通路部１２の終端は、触媒ケーシング５０Ｃのケーシング導入口と対向し、上段側流入ガス通路部１２を流れるガスを流路管排出口から触媒ケーシング５０Ｃのケーシング導入口に導入する。
【００２７】
触媒ケーシング５０Ｃに導入されたガスは、触媒ケーシング５０Ｃ内の触媒５１によって浄化され、触媒側ガス通路部１３を通って触媒ケーシング５０Ｂに導入される。更に、触媒ケーシング５０Ｂ内に導入されたガスは、触媒ケーシング５０Ｂ内の触媒５１によって浄化され、触媒側ガス通路部１３を通って触媒ケーシング５０Ａに導入される。
【００２８】
触媒ケーシング５０Ａの下方側には、触媒ケーシング５０Ａのケーシング排出口と浄化ガス通路部１５の流路管導入口とを連結する連結部１４が形成されている。触媒ケーシング５０Ａ内に導入されたガスは、触媒ケーシング５０Ａ内の触媒５１によって浄化され、連結部１４を通って浄化ガス通路部１５へ導入される。なお、連結部１４は、縦方向に延びる複数の管より構成され、上段側流入ガス通路部１２内において横方向のガスの進行を可能とするとともに、触媒側ガス通路部１３から浄化ガス通路部１５への縦方向のガスの進行を可能としている。なお、下段側流入ガス通路部１１、上段側流入ガス通路部１２、触媒側ガス通路部１３、連結部１４、浄化ガス通路部１５が、特許請求の範囲における「流路管」に対応する。また、浄化ガス通路部１５は特許請求の範囲における「最後の触媒ケーシングから排出されるガスの流路管」、上段側および下段側流入ガス通路部１１、１２は「最初の触媒ケーシングにガスを流入させるための流路管」、触媒側ガス通路部１３のうち触媒ケーシング５０Ｃ、５０Ｂ間、および触媒ケーシング５０Ｂ、５０Ａ間の部分が「各触媒ケーシング間を接続するためのガスの流路管」に対応する。
【００２９】
触媒ケーシング５０によって浄化され、浄化ガス通路部１５へ導入されたガスは、横方向（図２中の右方向）に進行して吸込ファン３０によって吸い込まれ、排気口３１からガス浄化装置１の外部へ排出される。
【００３０】
触媒ケーシング５０によって浄化されたガスは、触媒反応熱によって高温となっている。したがって、触媒５１に導入される前のガスが通る下段側流入ガス通路部１１および上段側流入ガス通路部１２と、触媒反応熱により高温となった触媒側ガス通路部１３および浄化ガス通路部１５を重層構造として当接させる構成を採用することにより、触媒反応によって昇温された触媒側ガス通路部１３および浄化ガス通路部１５を流れるガスと、下段側流入ガス通路部１１および上段側流入ガス通路部１２を流れるガスとで熱交換が行われ、触媒５１に導入される前のガスの昇温が可能とされている。
【００３１】
次に、触媒ケーシング５０の詳細、および触媒ケーシング５０と触媒側ガス通路部１３との接続構造の詳細について説明する。図４は、触媒ケーシング５０Ｂ周りの構造を示す図である。なお、触媒ケーシング５０Ａ、５０Ｃの構造は、触媒ケーシング５０Ｂと同様であり、説明を省略する。触媒ケーシング５０Ｂは、底面が開口した箱状の筐体５３と、筐体５３内部の空間を横方向に２分割する触媒仕切板５４と、筐体５３を天板側の空間と開口側の空間とに分割するパンチングメタル５５と、筐体５３内部の触媒仕切板５４によって２分割された空間内にそれぞれ収容された触媒５１と、筐体５３の開口部を覆う２枚のパンチングメタル５６と、を含んで構成されている。また、筐体５３の天板外面には、触媒ケーシング５０Ｂの着脱や持ち運びを容易とするケーシング取手５２が取り付けられている。
【００３２】
筐体５３、パンチングメタル５５、触媒仕切板５４は、溶接などによって固定されている。パンチングメタル５６は、筐体５３の開口側の端部近傍の内側に設けられたフランジ５３ａとボルト５９によって固定されている。ボルト５９によってパンチングメタル５６と筐体５３とを固定する構成としたので、ボルト５９を着脱することによって、触媒５１の交換を容易に行うことができる。パンチングメタル５５、５６は、多数の穴が設けられた板であり、容易にガスが通過できるものである。
なお、当該実施例においてはパンチングメタル５５は水平方向に戴置され、触媒ケーシングの上部に空間を形成しているが、そのかわりに触媒仕切板５４の上端に続けて垂直に戴置して独立した上部空間をなくし、触媒を上部まで充填可能としてもよい。
【００３３】
触媒５１は、粒状セラミックスが望ましいが、そのほかにも、成型されたストレートフロー構造のハニカム体を用いることができる。また、ＰｔやＰｄなど、様々な材料によって形成された触媒を用いることができる。
更に、触媒ケーシング５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ内に収容される触媒を、それぞれ異なるものとすることもできる。触媒ケーシング５０Ｃ、５０Ｂ、５０Ａが順にガスの進行に沿って直列に配置されているため、ガスは当該触媒ケーシングの全てを通過することとなる。このため、触媒ケーシングの内容をそれぞれ異なるものとしたり、前後の触媒ケーシングを入れ替えて触媒の劣化の均等化を図ったりすることが可能となるものである。なお、当該構成は、触媒ケーシングの一部を並列に配置することを排除するものではない。
【００３４】
筐体５３の開口側において、筐体５３と触媒仕切板５４とによって区切られる一方の開口部が、触媒側ガス通路部１３から触媒ケーシング５０Ｂ内にガスを導入するケーシング導入口５７となり、他方の開口が、触媒ケーシング５０Ｂ内から触媒側ガス通路部１３へガスを排出するケーシング排出口５８となる。
【００３５】
触媒ケーシング５０Ｂが載置される触媒側ガス通路部１３の上面には、触媒ケーシング５０Ｂのケーシング導入口５７と対向する位置に流路管排出口１７が形成され、更に触媒ケーシング５０Ｂのケーシング排出口５８と対向する位置に流路管導入口１８が形成されている。また、触媒側ガス通路部１３の上面には、流路管排出口１７および流路管導入口１８の周囲に触媒ケーシング５０Ｂを支持する支持部１６が形成されている。支持部１６の上面にはパッキン４０が取り付けられている。これにより、触媒ケーシング５０Ｂを触媒側ガス通路部１３上に載置した際に、触媒ケーシング５０Ｂの下側端部および触媒仕切板５４の下側端部と、触媒側ガス通路部１３の支持部１６とを流路管排出口１７を挟んで密着させることができる。
このように、触媒ケーシング５０Ｂの着脱方向が重力方向であるため触媒ケーシングの自重によりシールが強化される。換言すれば、触媒ケーシング５０Ｂは、その自重によりシールが強化される方向に戴置されるよう構成されている。
【００３６】
触媒側ガス通路部１３の流路管排出口１７からケーシング導入口５７を通って触媒ケーシング５０Ｂ内に導入されたガスは、触媒仕切板５４によって分割された一方の空間（図４中の右側空間）に収容された触媒５１中を上方向に進行し、パンチングメタル５５と筐体５３の天板との間の空間に到達する。そして、ガスは、パンチングメタル５５と筐体５３の天板との間の空間から、触媒仕切板５４によって分割された他方の空間（図４中の左側空間）に収容された触媒５１中を下方向に進行し、ケーシング排出口５８から流路管導入口１８を介して触媒側ガス通路部１３へ排出される。触媒ケーシング５０内に導入されたガスが触媒５１中を通る際に、触媒反応によって浄化される。
このような構造のため、たとえば触媒としての粒状セラミック触媒の量を減らしても、ガスは必ず上下方向に移動する際に粒状セラミック触媒の中を通過することとなる。したがって、触媒の量を必要に応じて加減することが可能となる。
【００３７】
以上のように、上段側流入ガス通路部１２から触媒ケーシング５０へ導入されたガスが、触媒ケーシング５０Ｃ、５０Ｂ、５０Ａの順に上下方向に蛇行しながら触媒５１中を通ることにより、触媒反応によって浄化される。
【００３８】
次に、各通路部を流れるガスの温度を制御する構成について説明する。
【００３９】
図１、図２に示すようにガス浄化装置１は、下段側流入ガス通路部１１を流れるガスの温度を検出する温度センサ６１と、上段側流入ガス通路部１２を流れるガスの温度を検出する温度センサ６２と、触媒ケーシング５０Ｂから排出されたガスの温度を検出する温度センサ６３と、触媒ケーシング５０Ａから排出されたガスの温度を検出する温度センサ６４と、を更に備える。また、ガス浄化装置１は、上段側流入ガス通路部１２を流れるガスを昇温させるヒータ８０と、上段側流入ガス通路部１２内に外気を取り込むための外気吸入バルブ７１と、触媒ケーシング５０Ｂから排出されたガスが流れる触媒側ガス通路部１３に外気を取り込む外気吸入バルブ７２と、を更に備える。なお、温度センサ６１、６２が、特許請求の範囲における「導入側温度センサ」に対応する。
【００４０】
また、ガス浄化装置１は、特に図１に示すように、温度センサ６１〜６４、外気吸入バルブ７１、７２、ヒータ８０と電気的に接続された制御ユニット１００を備えている。なお、図１では、図示簡略化のため、温度センサ６２、外気吸入バルブ７２、ヒータ８０の一部のみと制御ユニット１００とを接続した様子を示してあるが、実際には温度センサ６１〜６４、外気吸入バルブ７１、７２、ヒータ８０のすべてと制御ユニット１００とが電気的に接続されている。
【００４１】
制御ユニット１００は、温度センサ６１〜６４の検出結果に基づいて、ヒータ８０の作動の制御を行うヒータ制御部１０１と、温度センサ６１〜６４の検出結果に基づいて、外気吸入バルブ７１、７２を作動させて通路部内に導入する外気の量を制御するバルブ制御部１０２とを備える。制御ユニット１００は、電気回路によって構成され、本体部１０の外面など所定の位置に設置されているものである。
【００４２】
次に、ヒータ制御部１０１によるヒータ８０の制御の詳細について説明する。ガス発生部２から排出されるガスの温度は、触媒反応に適した温度（例えば、触媒５１が粒状セラミックである場合において３００℃前後）より通常は低い温度であることが多く、触媒ケーシング５０にガスが導入される前にガスを昇温させておくことが好ましい。そこで、ガス浄化装置１はヒータ８０を備え、触媒ケーシングに導入されるガスを昇温させる。ヒータ制御部１０１は、触媒ケーシング５０に導入される直前のガスの温度を検出する温度センサ６２が、３００℃（特許請求の範囲における「設定温度」に対応する。）以上を検出するまではヒータ８０をオン状態とし、同温度以上となったことを検出した場合には、これをオフ状態とする。
【００４３】
次に、バルブ制御部１０２による外気吸入バルブ７１、７２の制御の詳細について説明する。ガス発生部２からのガスの発生量が多い場合、触媒反応によって触媒５１が想定した温度よりも高温になることがある。ここで、ガスの発生量が多い場合とは、例えば、ガス発生部２として低温熱分解ガス化装置を用いたときに、有機物分解においてＣＯガスが５万ｐｐｍとなった場合などを指す。このような高温状態が続くと、触媒５１の劣化を招く恐れがあり、好ましくない。また、触媒ケーシング５０におけるガスの導入側よりも、ガスの流れ方向の中間部、更にはガスの排出側において、特に高い温度領域が発生する。
【００４４】
そこで、バルブ制御部１０２は、触媒ケーシング５０から排出されたガスの温度を検出する温度センサ６４によって、例えば６００℃以上の温度が検出された場合、外気吸入バルブ７２を作動（開放状態）させて触媒側ガス通路部１３内に外気を取り込む。高温のガスに、低い温度の外気が混合することにより、触媒５１の温度を瞬時に低下させることができ、触媒５１を保護することが可能となる。特に、外気を取り込む外気吸入バルブ７２を、触媒ケーシング５０のガスの流れ方向の中間部に設けたことにより、特に高温状態となりやすい触媒５１の保護を行うことができる。
【００４５】
また、バルブ制御部１０２は、触媒ケーシング５０Ｂから排出されたガスの温度を検出する温度センサ６３によって、例えば６００℃以上の温度が検出されていた場合、外気吸入バルブ７１を作動（開放状態）させて上段側流入ガス通路部１２内に外気を取り込む。ガス発生部２から上段側流入ガス通路部１２に導入されたガスに外気を混合することにより、ガスが希釈化され、触媒５１による反応温度を低下させることができる。すなわち、外気吸入バルブ７１は、ガスを外気によって希釈化する効果を持つ。
【００４６】
また、バルブ制御部１０２は、ガス発生部２からガス浄化装置１内に導入されたガスの温度を検出する温度センサ６１によって、一定以上の温度（たとえば５５０℃）が検出された場合、外気吸入バルブ７１を作動（開放状態）させて上段側流入ガス通路部１２内に外気を取り込む。これによって、触媒ケーシング５０に導入するガスの温度を、触媒５１による触媒反応に適した温度とすることができる。
【００４７】
次に、触媒ケーシング５０の着脱方法について説明する。触媒５１は、長期使用によって劣化するため定期的な交換作業や、目詰まり等のメンテナンスを行う必要がある。このような場合、作業者は触媒ケーシング５０のケーシング取手５２を上方に引き上げることにより、ガス浄化装置１から触媒ケーシング５０を取り外すことができる。また、触媒ケーシング５０の設置時は、触媒側ガス通路部１３の支持部１６上に触媒ケーシング５０を載置するだけで、触媒ケーシング５０の自重によって触媒側ガス通路部１３と触媒ケーシング５０との当接部分がパッキン４０を介してシールされ、触媒ケーシング５０と触媒側ガス通路部１３とを確実に接続することができる。
もちろん、さらなる確実性を期すためロック機構等を設けたり、ボルト等で固定したりしてもよい。
【００４８】
本実施形態は以上のように構成され、触媒ケーシング５０を触媒側ガス通路部１３上に載置することによって触媒側ガス通路部１３と触媒ケーシング５０とを接続する構成としたので、触媒ケーシング５０を引き上げるだけで触媒ケーシング５０の取り外しができる。また、触媒ケーシング５０を触媒側ガス通路部１３の支持部１６上に載置するだけで、触媒ケーシング５０の自重によって触媒側ガス通路部１３と触媒ケーシング５０との接続部分がシールされ、ガスの漏れを防止することができる。このような構成を採用することで、触媒ケーシング５０を交換することにより、容易に触媒の交換・メンテナンスが可能となった。
【００４９】
また、流入ガス通路部１１、１２、触媒側ガス通路部１３、浄化ガス通路部１５につき、それらの一部または全部が重層構造とされている。すなわち、浄化ガス通路部１５が、下段側流入ガス通路部１１と上段側流入ガス通路部１２の間に配置されていることにより、触媒５１の触媒反応によって昇温されたガスの熱が、下段側流入ガス通路部１１および上段側流入ガス通路部１２を流れるガスに伝達される。かつ、上段側流入ガス通路部１２が、触媒側ガス通路部１３と浄化ガス通路部１５の間に重ねて配置されていることにより、触媒５１の触媒反応によって昇温されたガスの熱が、上段側流入ガス通路部１２を流れるガスに伝達される。これにより、触媒ケーシング５０に導入されるガスを昇温させることができる。
このように昇温されたガスが触媒に導入されることにより、ヒータ８０の作動時間を短くすることができ、電力消費量を抑えることができる。
【００５０】
ガスの温度が低いとき、特に稼働初期段階においては、ヒータ制御部１０１がヒータ８０を作動させてガスを昇温させる。
【００５１】
また温度センサ６１〜６４が所定の高い温度を検出している場合に、バルブ制御部１０２は外気吸入バルブ７１、７２を作動させてガス通路部内に外気を取り入れる構成としたので、ガスの温度を低下させたり、触媒５１の温度を低下させることができる。よって、ガスの温度を触媒反応に適した温度に保つことができ、また、過度な触媒反応が抑えられることにより触媒５１の温度を触媒反応に適した温度に保つことができ、触媒反応をより促進させることができる。
【００５２】
また、触媒ケーシング５０内を流れるガスの流れ方向と重力方向とが同じであるため、触媒仕切板５４によって区切られた筐体５３内の空間に堆積させる触媒５１の量を調節するだけで、ガスが触媒５１を通過する距離を変化させることができ、ガスの触媒反応の制御を容易に行うことができる。
【００５３】
また、触媒５１として粒状のセラミックスを用いることにより、筐体５３内に収容する触媒５１の量を容易に調節することができ、触媒反応の制御が容易となる。
【００５４】
また、吸込ファン３０に、触媒５１によって浄化された後のガスが流入する構成としたので、吸込ファン３０の汚れ等を防止することができる。
【００５５】
また、ガスの進行方向に沿って触媒ケーシング５０Ｃ、５０Ｂ、５０Ａを配置することにより、一つの触媒ケーシングの触媒量ではまかないきれない量のガスを段階的に処理することができる。また、例えば、ガスの浄化工程の前半部分と後半部分とで内部に収容する触媒が異なる触媒ケーシングを配置するなど、ガスの種類などに応じた触媒の配置を容易に行うことができる。さらには、触媒ケーシングの場所を入れ替えることも可能となるため、触媒を万遍なく使用することも容易に可能となる。
【００５６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００５７】
例えば、触媒の種類は、上述した材質や構成に限定されることなく、浄化するガスの種類に応じて適宜選択することができる。また、触媒ケーシング５０（５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ）についても、３個に限定されるものではなく、適宜の数を選択することができる。
【００５８】
また、触媒側ガス通路部１３、上段側流入ガス通路部１２、浄化ガス通路部１５、および下段側流入ガス通路部１１が上から順に重ねられる構成としたが、熱交換が可能な構成であれば、これ以外の種々の構成を選択することができる。また、上記通路部を全て重層することが必須でもない。例えば、浄化ガス通路部１５と上段側ガス通路部１２とを横方向に並べて配置するなどの構成が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・ガス浄化装置、
２・・・ガス発生部
１１・・・下段側流入ガス通路部
１２・・・上段側流入ガス通路部
１３・・・触媒側ガス通路部
１５・・・浄化ガス通路部
１６・・・支持部
１７・・・流路管排出口
１８・・・流路管導入口
３０・・・吸込ファン
４０・・・パッキン
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ・・・触媒ケーシング
５１・・・触媒
５４・・・触媒仕切板
５７・・・ケーシング導入口
５８・・・ケーシング排出口
６１、６２、６３、６４・・・温度センサ
７１、７２・・・外気吸入バルブ
８０・・・ヒータ
１０１・・・ヒータ制御部
１０２・・・バルブ制御部
【図１】
2011085353.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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