(57)【要約】      （修正有）【課題】排出ガスの固形物の影響を受けずに、排出ガスを処理する気体処理装置を提供する。【解決手段】気体処理装置１は、略円筒状の本体部１０及び複数の板状部材２０ａ〜２０ｅを有する。板状部材２０ａ〜２０ｅは、放射線照射手段であり、放射性物質が固定されている。本体部１０及び板状部材２０ａ〜２０ｅの保持基板は、例えば、アルミニウム合金で形成されている。気体処理装置１は、外部から空気を取り入れて、放射線の照射により空気中の分子を活性化し、活性化した分子を排出ガスの通路へ流入させるようになっている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
気体が通過可能に構成されている気体処理装置であって、
前記気体に放射線を照射して、活性化するための放射線照射手段と、
排出ガスの通路への連絡通路と、
を有し、
前記放射線照射手段によって活性化した前記気体が前記連絡通路を経由して前記排出ガスの通路へ流入することによって、前記排出ガスを処理するようになっている気体処理装置。
【請求項２】
前記放射線照射手段は、α線を放射するα線放射体で構成される請求項１に記載の気体処理装置。
【請求項３】
放射線照射手段は、α線放射体が表面に付された板状部材であり、
前記板状部材の主面は、前記処理用気体の流れ方向と平行に配置される請求項２に記載の気体処理装置。
【請求項４】
前記放射線照射手段は、α線放射体が表面に付された網状部材であり、前記網状部材の網目の寸法は前記α線の飛翔距離によって規定される請求項２に記載の気体処理装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、内燃機関などの燃焼装置における排出ガスを処理する排出ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、触媒を用いて排出ガスを浄化する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特許第５１９３９２２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の技術は、排出ガス中の固形物が通電発熱用ハニカム体に付着すると、効率が悪くなるという問題がある。
【０００４】
本考案はかかる問題の解決を試みたものであり、排出ガスの固形物の影響を受けずに、排出ガスを処理する排出ガス処理装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第一の考案は、  気体が通過可能に構成されている気体処理装置であって、
前記気体に放射線を照射して、活性化するための放射線照射手段と、
排出ガスの通路への連絡通路と、
を有し、
前記放射線照射手段によって活性化した前記気体が前記連絡通路を経由して前記排出ガスの通路へ流入することによって、前記排出ガスを処理するようになっている気体処理装置である。
【０００６】
第一の考案の構成によれば、気体処理装置は、活性化した気体を排出ガスの通路へ流入させることによって、排出ガスを処理する。すなわち、気体処理装置は、活性化した気体を介して排出ガスを処理するようになっている。このため、排出ガスの固形物の影響を受けずに、排出ガスを処理することができる。
【０００７】
第二の考案は、第一の考案の構成において、前記放射線照射手段は、α線を放射するα線放射体で構成される気体処理装置である。
【０００８】
第三の考案は、第二の考案の構成において、放射線照射手段は、α線放射体が表面に付された板状部材であり、前記板状部材の主面は、前記処理用気体の流れ方向と平行に配置される気体処理装置である。
【０００９】
第四の考案は、第二の考案の構成において、前記放射線照射手段は、α線放射体が表面に付された網状部材であり、前記網状部材の網目の寸法は前記α線の飛翔距離によって規定される気体処理装置である。
【考案の効果】
【００１０】
以上のように、本考案によれば、排出ガスの固形物の影響を受けずに、排出ガスを処理する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一の実施形態の気体処理装置１の概略斜視図である。
【図２】気体処理装置１の概略側面図、平面図及び底面図である。
【図３】板状部材の一部を拡大して示す概略図である。
【図４】板状部材の一部を拡大して示す概略図である。
【図５】気体処理装置１の内部を示す概略図である。
【図６】気体処理装置１の使用例を示す概略図である。
【図７】気体処理装置１の使用例を示す概略図である。
【図８】第三の実施形態の放射線照射手段の一例を示す概略図である。
【図９】放射線照射手段の一例を示す概略図である。
【図１０】第四の実施形態の気体処理装置１の概略斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
本考案の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、当業者が適宜実施できる構成については説明を省略し、本考案の基本的な構成についてのみ説明する。
【００１３】
＜第一の実施形態＞
図１及び図２に示すように、気体処理装置１は、略円筒状の本体部１０及び複数の板状部材２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ）を有する。
板状部材２０は、放射線照射手段の一例であり、放射性物質が固定されている。本体部１０及び板状部材２０の保持基板は、例えば、アルミニウム合金で形成されている。気体処理装置１は、外部から空気を取り入れて、放射線の照射により空気中の分子を活性化し、活性化した分子を排出ガスの通路へ流入させるようになっている。
【００１４】
図２（ａ）は気体処理装置１の側面図、図２（ｂ）は気体処理装置１を図１の矢印Ｚ１方向から見た平面図、図２（ｃ）は気体処理装置１を図１の矢印Ｚ１方向とは逆方向から見た底面図である。図２（ｃ）に示すように、板状部材２０は、本体部１０の長さの略５０％の長さを有し、板状部材２０が存在しない部分は、排出ガスの通路への連絡通路１０ａとなっている。複数の板状部材２０の間の空間は、気体が通過可能になっている。
【００１５】
気体処理装置１における気体の通路は、複数の板状部材２０によって、気体の流れ方向に分割されている。本実施形態では、板状部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ及び２０ｅによって、空間が分割されている。分割された各空間が、気体の通路となる。
【００１６】
図３は、板状部材２０ａの一部を拡大して示す図である。板状部材２０ａの中心部材である保持基板２０ａｃは、アルミニウム合金等で形成されており、両側に無機質耐熱性接着剤の固定層２０ａｄ及び２０ａｅが形成されている。接着剤は、例えば、スリーボンドファインケミカル株式会社の無機系耐熱接着剤ＴＢ３７３２である。なお、図３に示す構成は、他の板状部材２０ｂ等についても同様である。
【００１７】
板状部材２０ａの主面２２ａａ及び２２ｂｂには、α線を放射する放射体である酸化トリウムを主体とする多数の微細な粉体（粒状体、非粒状体を含む）が固定層２０ａｄ及び２０ａｅに固定されている。本実施形態の酸化トリウムの構成は、個々の粉体の直径が、９μｍ（マイクロメートル）以上１０μｍが約８０重量％（パーセント）であり、１μｍ以上９μｍ以下が約１５％であり、１０μｍ以上１２μｍ以下が約５％である。酸化トリウムの純度は、９９．９９９９％である。燃焼用空気は、板状部材２０ａを通過する間、継続的にα線の照射を受けることができる。
【００１８】
粉体５０及び５２は、粉体の形状を模擬的に示したものである。矢印Ｚ１として示す主面２２ａと垂直な方向における高さを、粉体５０及び５２の高さｈ１とする。
【００１９】
図４に示すように、粉体５０は、全体の高さｈ１の一部である高さｈ２だけ、固定層２０ａｄに接しつつ埋没し、固定されている。本実施形態において、粉体全体の５０重量％（パーセント）以上について、個々の粒体または粉体の固定層２０ａｄに埋没している部分の高さｈ２の粉体の高さｈ１に対する比率Ｈ１（ｈ２／ｈ１）は、０．０８以上０．７０以下である。本考案の考案者は、比率Ｈ１が上記の数値範囲にあるとき、各粉体を固定層に固定でき、しかも、固定層から露出する部分が大きいから、効果的にα線を照射できることを見出した。粉体の固定を確実にしつつ、α線を効果的に照射する観点では、比率Ｈ１は、０．１０以上０．６０以下、さらに、０．１０以上０．３０以下であることが望ましい。
【００２０】
比率Ｈ１を上述の数値範囲にするために、本考案の考案者は、施行錯誤を繰り返した結果、接着剤の硬化が完了する前、約３０秒乃至６０秒の間に、接着剤上に粉体を配置することで、高さｈ２を調整でき、比率Ｈ１の数値範囲を調整できることを見出した。高さｈ２の調整は、例えば、ローラーで加圧するなどで実施することができる。接着剤の硬化があまり進行していない段階で粉体を接着剤上に配置すると、粒体や粉体の全部または大部分が接着剤中に埋没してしまい、放射線を外部に照射できない。一方、接着剤の硬化が進行し過ぎた後に、粒体や粉体を接着剤上に配置すると、粉体を接着剤上に十分に固定できない。
【００２１】
図５の矢印Ｘ１及びＸ２に示す方向が、空気が気体処理装置１を流れる方向である。板状部材２０の主面（面積の最も大きい面）は、空気が通路を流れる流れ方向と平行に配置されている。空気は、矢印Ｘ１に示す方向から気体処理装置１に流入し、気体処理装置１の内部で活性化され、矢印Ｘ２に示す方向に流出する。
【００２２】
図６は、気体処理装置１の使用例を示す図である。図６では、自動車のエンジンから排出される排気ガスの通路１００に気体処理装置１が２つ配置されている。排気ガスの通路１００の一方の端部１００ａから排出ガスが流入し、他方の端部１００ｂから気体処理装置１の作用を受けた排出ガスが流出するようになっている。
【００２３】
排気ガスの通路１００には、切欠き部１００ｃが設けられ、気体処理装置１の連絡通路１０ａと対応するようになっている。排気ガスは、通路１００を矢印Ｙ１に示す方向で流入する。一方、空気は矢印Ｘ１に示す方向で気体処理装置１に流入し、かつ、α線の照射を受けて、活性化される。活性化された空気が矢印Ｘ２に示すように、連絡通路１０ａ及び切り欠き部１００ｃを通って通路１００に流入し、排気ガスと交わる。このとき、排気ガス中には、窒素酸化物ＮＯｘが含まれている。活性化された空気の分子の影響を受けて、排気ガス中のＮＯｘから酸素や窒素を生成する反応が促進される。
【００２４】
以上のように、窒素酸化物から酸素や窒素を生成する反応を促進することによって、窒素酸化物は低減する。排気ガスは、エンジンから遠ざかるにしたがって、温度が低下する。本考案の考案者は、温度が低下した環境において、上記の反応を促進するために、活性化の利用が有効であることを見出した。ここで、本考案の考案者は、排気ガスを直接的に活性化すると、排気ガスによってα線放射体の表面に固形物が堆積するという問題があるから、排気ガスの通路とは別の通路から空気を取り入れて、その空気を活性化して、排気ガスの通路へ流入させることによって、上記の反応を促進することを見出した。
【００２５】
図７は、気体処理装置１の別の使用例を示す図であり、煙突２００に気体処理装置１を適用した例である。煙突２００には、矢印Ｙ１に示す方向に、ボイラーなどからの排出ガスが流入する。一方、気体処理装置１によって、矢印Ｘ１に示す方向から外部の空気を取り入れ、活性化して、矢印Ｘ２に示すように煙突２００内に流入させる。煙突２００に流入した排出ガス中の窒素酸化物について、矢印Ｘ２に示すように流入した活性化された空気中の分子によって、無害な酸素や窒素を生成する反応が促進される。
【００２６】
＜第二の実施形態＞
第二の実施形態が第一の実施形態と異なる点は、酸化トリウムの粉末が、板状部材２０ａの中心部材である保持基板２０ａｃに焼き付けられて固定されている点である。具体的には、保持基板２０ａｃをステンレス鋼製などの金属で形成し、その表面に、酸化トリウムの粉末にシリカ、酸化カルシウムなどを含む無機媒溶材粉末を加えたもの混合して被覆し、４００ ℃以上、１０００℃以下に加熱保持して、酸化トリウムと無機溶剤の混合物を焼結させ、ステンレス網製の網の表面に固定する。
【００２７】
＜第三の実施形態＞
第三の実施形態が第一の実施形態と異なる点は、板状部材２０は網状部材であり、例えば、図８に示すように、略菱形の空間を有する網で構成される点である。この網は、放射線照射を照射する材料が表面に付されている。網の格子の大きさは、α線の飛程距離（２５ｍｍ程度）よりも小さくなるように規定される。具体的には、当該距離は、４〜２５ｍｍ程度が望ましく、本実施形態においては、図９に示すように、各編目は、編目の幅ｗ１が１０ｍｍ（ミリメートル）、高さｈ１が７ｍｍである。これにより、外周が輪部材１０ａ等を通過する補助気体である、例えば、空気を構成する分子である窒素、酸素及び水に、α線が確実に照射されるようになっている。なお、編目を構成する線の幅ｗ２は、１ｍｍである。
【００２８】
この場合、板状部材は、例えば、アルミニウム合金等の金属を心材とし、その上に、炭素を主成分とするポリマー等で構成される固着剤を塗布し、その固着剤にα線を放射する放射体（酸化トリウム）を固着して加熱焼成して形成する。このような構造の一例については、例えば、特許第４９３８５０８号に記載されている。
【００２９】
＜第四の実施形態＞
第四の実施形態が第一の実施形態と異なる点は、第三の実施形態の網状部材が気体の通路方向と直交する方向に配置されている点である。すなわち、図１０に示すように、網状部材３０が、本体部１０の入り口近傍と、連絡通路１０ａの近傍に配置されている。
【００３０】
以上のように、本実施形態の構成は、α線の照射による活性化を効果的に実施するとともに、排出ガスを間接的に処理するようになっている。また、気体処理装置は、気体を通過させるだけであるから、装置の構成は簡潔である。このため、自動車などの移動体に搭載することができる。
【００３１】
なお、本考案の気体処理装置１は、上記実施形態に限らず、本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  気体処理装置
１０  本体部
２０  板状部材
【図１】
0003205487.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003205487.tif 000008
【図７】
0003205487.tif 000009
【図８】
0003205487.tif 000010
【図９】
0003205487.tif 000011
【図１０】
0003205487.tif 000012