【手続補正書】
【提出日】平成18年4月5日(2006.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  流れる反応気体混合物を用いる、連続高温反応に使用するための触媒反応器であって、該反応器は以下：
ａ）長手軸を規定する管状壁により規定される、反応チャンバ；
ｂ）該反応チャンバ内に配置されるモノリシック触媒構造体であって、該触媒構造体は、外周表面および多数の長手軸方向に配置されたチャネルを有し、ここで該チャネルは、高温反応で発生した熱に曝すと膨張する薄い金属基板壁によって形成され、該チャネルは、該流れる反応気体混合物が通過するための入口端部および出口端部を有する、モノリシック触媒構造体；ならびに
ｃ）該反応チャンバ内に配置されたモノリシックオープンセル支持構造体であって、該支持構造体は、外周および多数の長手軸方向に配置された通路を有し、ここで該通路は、高温耐性金属またはセラミック材料のストリップにより形成され、該セルは、該触媒構造体の該チャネルの該出口端部と流体連絡する開口部を有し、該支持構造体は、その外周上で、長手軸に沿った移動を制限するために、該反応チャンバの該壁に固定され、該触媒構造体の該出口端部で、これに当接して位置され、その結果、該支持構造体は該触媒構造体の該出口端部を本質的に覆い、該触媒構造体は、その長手軸に垂直な方向で取った断面積が該反応チャンバの断面積より小さいような大きさにされ、その結果、環状の空間が、該触媒構造体の外周と該反応チャンバの該壁との間に形成される、モノリシックオープンセル支持構造体、
を備え、
該環状空間は、該反応チャンバ壁を押すことによる該触媒構造体の圧縮または変形が起こることなく、該高温反応の間に起こる該触媒構造体の熱膨張を可能にするような寸法にされる、
触媒反応器。
【請求項２】  流れる反応気体混合物を用いる、連続高温反応に使用するための触媒反応器であって、該反応器は以下：
ａ）長手軸を規定する管状壁により規定される、反応チャンバ；
ｂ）該反応チャンバ内に配置されるモノリシック触媒構造体であって、該触媒構造体は、外周表面および多数の長手軸方向に配置されたチャネルを有し、ここで該チャネルは、高温反応で発生した熱に曝すと膨張する薄い金属基板壁によって形成され、該チャネルは、該流れる反応気体混合物が通過するための入口端部および出口端部を有し、該触媒構造体は、その長手軸に垂直な方向で取った断面積が該反応チャンバの断面積より小さいような大きさにされ、その結果、環状空間が、該触媒構造体の外周と該反応チャンバの該壁との間に形成される、モノリシック触媒構造体；
ｃ）該反応チャンバ内に配置されたモノリシックオープンセル支持構造体であって、該支持構造体は、外周および多数の長手軸方向に配置された通路を有し、ここで該通路は、高温耐性金属またはセラミック材料のストリップにより形成され、該セルは、該触媒構造体の該チャネルの該出口端部と流体連絡する開口部を有し、該支持構造体は、その外周上で、長手軸に沿った移動を制限するために、該反応チャンバの該壁に固定され、該触媒構造体の該出口端部で、そしてこれに当接して位置され、その結果、該支持構造体は該触媒構造体の該出口端部を本質的に覆う、モノリシックオープンセル支持構造体；ならびに
ｄ）複数の接合スプラインおよび支柱であって、該複数の接合スプラインおよび支柱は、該反応チャンバの該壁の内表面に隣接した該支持構造体の外周上、および／または該触媒構造体の周囲表面上に装着され、該対応する接合スプラインまたは支柱は、該支持構造体および／または該触媒構造体上の該スプラインまたは支柱と反対の該反応チャンバ壁の内表面上に装着され、該支柱は、該触媒構造体の円周回転運動を抑制するために該スプライン中に形成された溝に配置され、ここで該スプライン中の該溝の深さおよび／または該支柱の高さは、該触媒構造体および／または支持構造体を、該反応チャンバ内の半径の中心位置に保持したままにしながら、高温反応中に起こる該支持構造体および／または該触媒構造体の熱膨張を可能にするような寸法にされ、その結果、該触媒構造体の外周と該反応チャンバの内表面との間の該環状空間が、該触媒構造体の全周囲の周りで実質的に等しくなる、複数の接合スプラインおよび支柱、
を備える、触媒反応器。
【請求項３】  流れる反応気体混合物を用いる、連続高温反応に使用するための触媒反応器であって、該反応器は以下：
ａ）長手軸を規定する管状壁により規定される、反応チャンバ；
ｂ）該反応チャンバ内に配置されるモノリシック触媒構造体であって、該触媒構造体は、外周表面および多数の長手軸方向に配置されたチャネルを有し、該チャネルは、該流れる反応気体混合物が通過するための入口端部および出口端部を有する、モノリシック触媒構造体；
ｃ）該反応チャンバ内に配置された入口および出口モノリシックオープンセル支持構造体であって、該入り口および出口支持構造体は、外周および多数の長手軸方向に配置された通路を有し、ここで該通路は、高温耐性金属またはセラミック材料のストリップにより形成され、該セルは、該触媒構造体の該チャネルと流体連絡する開口部を有し、該入口および出口支持構造体は、それらの外周上で長手軸に沿った移動を制限するために、該反応チャンバの該壁に固定され、該入口支持構造体は、該触媒構造体の入口端部に隣接して位置され、該出口支持構造体は、該触媒構造体の該出口端部に隣接しかつ当接して位置され、該触媒構造体の出口端部の端に当接し、その結果、該支持構造体は、該触媒構造体の該出口端部を本質的に覆う、入口および出口モノリシックオープンセル支持構造体；ならびに
ｄ）複数の可撓性フランジであって、該フランジは、該触媒構造体の該外周表面から反応チャンバの管状壁の内表面まで伸長し、該環状空間を通る反応気体混合物の流れを実質的に妨げ、該フランジは、該触媒構造体が熱膨張を受けた場合、曲げを可能にし、かつ該触媒構造体の局所的な変形を防止するのに十分に可撓性であり、該フランジは該触媒構造体と接触する、可撓性フランジ、
を備える、触媒反応器。
【請求項４】  流れる反応気体混合物を用いる、連続高温反応に使用するための触媒反応器であって、該反応器は以下：
ａ）長手軸を規定する管状壁により規定される、反応チャンバ；
ｂ）該反応チャンバ内に配置されるモノリシック触媒構造体であって、該触媒構造体は、多数の長手軸方向に配置されたチャネルを有し、ここで該チャネルは、高温反応で発生した熱に曝すと膨張する薄い金属基板壁によって形成され、該チャネルは、該流れる反応気体混合物が通過するための入口端部および出口端部を有する、モノリシック触媒構造体；
ｃ）該反応チャンバ内に配置されたモノリシックオープンセル支持構造体であって、該支持構造体は、外周および多数の長手軸方向に配置された通路を有し、ここで該通路は、高温耐性金属またはセラミック材料のストリップにより形成され、該セルは、該触媒構造体の該チャネルの該出口端部と流体連絡する開口部を有し、該支持構造体は、該支持構造体の周囲に結合された高温耐性金属の外部バンドを有し、ここで、該外部バンドは、該セルの壁厚より大きい厚さを有し、該外部バンドは、その中に形成されたスロットを有し、高温反応の間に起こる該セル壁の熱膨張を、該オープンセル構造体とそこに結合された金属バンドとの間の熱膨張の差が原因で該オープンセル支持構造体の変形が起こることなく、吸収するのに十分な可撓性を、該外部金属バンドに提供する、モノリシックオープンセル支持構造体、
を備える、触媒反応器。
【請求項５】  請求項１に記載の触媒反応器であって、ここで、前記触媒構造体の外周と前記反応チャンバ壁の内表面との間で形成される環状空間を通る反応気体混合物の流れが、１つ以上の可撓性金属フランジによって妨害され、該フランジは、該触媒構造体の外周表面または該反応チャンバ壁の内表面のいずれかと接続され、そして該フランジは、該触媒構造体の外周表面から該反応チャンバ壁の内表面まで伸長して該反応気体混合物の流れを実質的に妨げ、該反応気体混合物はそうでなければ該触媒構造体をバイパスし、該金属フランジは、十分に可撓性であり、該金属フランジは、該触媒構造体が熱膨張を受けた場合、該金属フランジが該触媒構造体壁と接触する位置にて、該触媒構造体の局所的な変形を起こすのに十分な応力を該触媒構造体に与えることなく曲がる、触媒反応器。
【請求項６】  請求項５に記載の触媒反応器であって、ここで、前記触媒構造体および該触媒構造体に当接する前記オープンセル支持構造体は、２つ以上の接合された放射状スプラインおよび支柱によって前記反応チャンバ内の安定位置にセンタリングされ、その結果、前記触媒構造体の外周と前記反応チャンバの内表面との間の前記環状空間が、該触媒構造体の全周囲の周りで実質的に等しくなり、該スプラインおよび支柱は、該反応チャンバの内壁表面に隣接したオープンセル支持構造体の周囲面上、および／または該触媒構造体の周囲面上に配置され、対応する接合するラインまたは支柱は、該支持構造体および／または該触媒構造体上のスプラインまたは支柱と反対側の反応チャンバ壁の内表面上に装着され、該支柱は、該スプラインによって形成された溝に噛み合って該触媒構造体を適所に保持し、該スプライン中の該溝の深さおよび／または該支柱の高さは、該触媒構造体の中心位置を該反応チャンバに保持したまま、前記高温反応の間に起こる該オープンセル支持構造体および／または該触媒構造体の熱膨張を可能にするような寸法にされる、触媒反応器。
【請求項７】  請求項６に記載の触媒反応器であって、ここで、前記オープンセル支持構造体は、中心支持部材によって前記流れる反応気体混合物が通過する間に、前記触媒構造体の長手軸に対して平行な方向の前記支持構造体の面上に及ぼされる軸方向の負荷により引き起こされる変形に対して安定であり、該中心支持部材は、出口側の支持構造体の端面の中央に固定され、そしてそこから該触媒構造体の中心を通って入口側の支持構造体の端面の中心まで、長手軸方向に伸長し、該中心支持部材はまた、該入口側の支持構造体の端面の中心に固定され、それにより、該流れる反応気体混合物によって該出口側の支持構造体に及ぼされる力は、該中心支持部材を介して該入口側の支持構造体に伝達される、触媒反応器。
【請求項８】  請求項６に記載の触媒反応器であって、ここで、前記オープンセル支持構造体の周囲面に結合された固体の高温耐性金属バンドによって、さらなる構造の完全性が、前記触媒構造体の入口および出口端部に設置された該オープンセル支持構造体に提供され、該金属バンドは、オープンセル支持構造体のセル壁を構成する高温耐性金属またはセラミック材料のストリップより幅が厚く、そして該金属バンドは、その外周部分に切り込みを入れられたスロットを有し、高温反応の間に起こるより薄い該オープンセル構造体の熱膨張を、該オープンセル構造体とそこに接合された該金属バンドとの熱膨張の差が原因で該オープンセル支持構造体の変形が起こることなく吸収するのに十分な可撓性を、該金属バンドに提供する、触媒反応器。
【請求項９】  連続高温反応に使用するための触媒反応器において、該触媒反応器は、支持構造体によって反応チャンバ内に固定された、流れる反応気体混合物が通過するための入口および出口端部を有する長手軸方向に配置された多数のチャネルから構成されるモノリシック触媒構造体を備え、該支持構造体はモノリシックオープンセル構造体を備え、ここで該セルの壁は、該触媒構造体中のチャネルの入口端部および出口端部と流体連絡したセル開口部を有する、高温耐性金属またはセラミック材料のストリップにより形成され、該オープンセル支持構造体は、該触媒構造体の入口および出口端部に位置され、該触媒構造体の端部に当接し、そして該オープンセル支持構造体は、該触媒構造体の端面を本質的に覆う断面を有し、改良点は以下：
ａ）該触媒構造体が、該触媒構造体の長手軸に対して垂直な方向で取った断面積が、該反応チャンバの断面積と比較して小さいように該触媒構造体をサイズ決めし、その結果、該反応チャンバ壁によって規定されるように、環状空間が、該触媒構造体の外周と該反応チャンバの内表面との間に形成され、該環状空間は、該反応チャンバ壁を押すことによる該触媒構造体の圧縮および変形が起こることなく、高温反応の間に起こる該触媒構造体の熱膨張を可能にするような寸法にされる点；
ｂ）１つ以上の可撓性金属フランジを挿入することによって、該触媒構造体の外周と該反応チャンバ壁の内表面との間に形成された該環状空間を通る反応気体混合物の流れを妨げ、該可撓性フランジは、該触媒構造体の外周表面から該反応チャンバ壁の内表面へと伸長して該反応気体混合物の流れを実質的に妨げ、該反応気体混合物はそうでなければ、該触媒構造体をバイパスし、該金属フランジは、該触媒構造体が熱膨張を受けた場合、該触媒構造体壁と接触する位置で、該触媒構造体の局所的な変形を起こすのに十分な応力を該触媒構造体に及ぼすことなく、該金属フランジが曲がるのに十分に可撓性である点；
ｃ）該触媒構造体の外周と該反応チャンバの内表面との間の該環状空間が、該触媒構造体の全外周の周りで実質的に等しくなるように、３つ以上の放射状に接合されたスプラインおよび支柱を用いて、該触媒構造体および該反応チャンバ内の安定位置にある該触媒構造体に当接している該オープンセル支持構造体をセンタリングし、該スプラインおよび支柱は、該反応チャンバの内壁面に隣接した該オープンセル支持構造体の外周表面上、および／または該触媒構造体の外周表面上に装着され、該対応する接合スプラインまたは支柱は、該支持構造体および／または該触媒構造体上のスプラインまたは支柱と反対側の該反応チャンバ壁の内表面に装着され、該支柱は、該スプラインによって形成された溝にかみ合わされて該触媒構造体を適所に保持し、該スプライン内の溝の深さおよび／または該支柱の高さは、該触媒構造体の中心位置を該反応チャンバ内に保持したまま、該高温反応の間に起こる該オープンセル支持構造体および／または該触媒構造体の熱膨張を可能にするような寸法にされる点；
ｄ）該流れる反応気体混合物が通過している間、中心支持部材によって、該触媒構造体の長手軸に対して平行な方向の該支持構造体の面に及ぼされる軸方向の負荷により引き起こされる変形に対して、該オープンセル支持構造体を安定化し、該中心支持部材は、出口側の支持構造体の端面の中央に固定され、そしてそこから該触媒構造体の中心を通って入口側の支持構造体の端面の中心まで、長手軸方向に伸長し、該中心支持部材はまた、該入口側の支持構造体の端面の中心に固定され、それにより、該流れる反応気体混合物によって該出口側の支持構造体に及ぼされる力は、該中心支持部材を介して該入口側の支持構造体に伝達される点；ならびに
ｅ）該オープンセル支持構造体の周囲面に結合された固体の高温耐性金属バンドによって、さらなる構造の一体性を、該触媒構造体の入口および出口端部に設置された該オープンセル支持構造体に提供し、該金属バンドは、該オープンセル支持構造体のセル壁を構成する高温耐性金属またはセラミック材料のストリップより幅が厚く、そして該金属バンドは、その外周部分に切り込みを入れられたスロットを有し、高温反応の間に起こるより薄い該オープンセル構造体の熱膨張を、該オープンセル構造体とそこに接合された該金属バンドとの間の熱膨張の差が原因で該オープンセル支持構造体の変形が起こることなく吸収するのに十分な可撓性を、該金属バンドに提供する点、
を包含する、触媒反応器。