(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の触媒エレメント21が隣り合うもの同し側面を接するように並べられている触媒群11と、触媒群11を周囲から取り囲む垂直筒状枠壁31および触媒群11の下方に位置させられた触媒脱落防止用格子状リテーナ33を有する収納枠12を備えており、枠壁31による締付けにより常温時の触媒エレメント21の落下を阻止しうるようになされているモジュール化触媒において、
触媒使用時の収納枠12熱膨張に基づく触媒エレメント21落下を阻止しうる阻止手段を備えており、
阻止手段が、リテーナ33に直立状に設けられた板ばね41によって構成されており、板ばね41の上部にエラ状小突起42が切起しにより設けられ、板ばね41の下部にエラ状大突起43が切起しにより設けられ、板ばね41の上部が、収納枠枠壁31内面と触媒エレメント21側面間および／または隣り合う触媒エレメント21側面間に介在させられており、板ばね41の下部が、触媒エレメント21の下方に位置させられており、触媒使用時の収納枠12熱膨張に基づく収納枠枠壁31内面と触媒エレメント21側面間および／または隣り合う触媒エレメント21側面間の間隙変化にともなって小突起42が起伏するようになされているモジュール化触媒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、窒素酸化物（ＮＯｘ）の接触還元用触媒やＮＯｘの吸収除去剤として使用されるハニカム形状の触媒、詳しくは、平板と波板を１枚置きに交互に配してなる平板・波板多層構造の担体に触媒金属が担持されてなる触媒エレメントを収納枠に多数収納したもので、触媒をモジュール化することにより取扱いの簡便性を指向したモジュール化触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のモジュール化触媒としては、例えば、特開平６−２６９６７９号公報に開示されているように、複数の触媒エレメントが隣り合うもの同し側面を接するように並べられている触媒群と、触媒群を周囲から取り囲む垂直筒状枠壁および触媒群の下方に位置させられた触媒脱落防止用格子状リテーナを有する収納枠とを備えており、枠壁による締付けにより常温時の触媒エレメントの落下を阻止しうるようになされているものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
排ガス浄化時はモジュール化触媒の温度が４００℃以上の高温となる。触媒エレメントはセラミックペーパによってつくられ、収納枠は鋼によって作られている。セラミックペーパの熱膨脹係数と比較して、鋼の熱膨張係数は遥かに大である。そのため、排ガス浄化時に、モジュール化触媒は殆ど熱膨張しないが、収納枠が大きく膨脹して枠壁による締付け力が低下する。その結果、運転機器および流体起振の振動によって触媒エレメントがずれ落ち、リテーナと触媒エレメントが接触して、触媒エレメントの磨耗削れが起こることになる。
【０００４】
この発明の目的は、触媒エレメントの磨耗削れを防止することができるモジュール化触媒を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明によるモジュール化触媒は、複数の触媒エレメントが隣り合うもの同し側面を接するように並べられている触媒群と、触媒群を周囲から取り囲む垂直筒状枠壁および触媒群の下方に位置させられた触媒脱落防止用格子状リテーナを有する収納枠を備えており、枠壁による締付けにより常温時の触媒エレメントの落下を阻止しうるようになされているモジュール化触媒において、触媒使用時の収納枠熱膨張に基づく触媒エレメント落下を阻止しうる阻止手段を備えており、阻止手段が、リテーナに直立状に設けられた板ばねによって構成されており、板ばねの上部にエラ状小突起が切起しにより設けられ、板ばねの下部にエラ状大突起が切起しにより設けられ、板ばねの上部が、収納枠枠壁内面と触媒エレメント側面間および／または隣り合う触媒エレメント側面間に介在させられており、板ばねの下部が、触媒エレメントの下方に位置させられており、触媒使用時の収納枠熱膨張に基づく収納枠枠壁内面と触媒エレメント側面間および／または隣り合う触媒エレメント側面間の間隙変化にともなって小突起が起伏するようになされているものである。
【０００６】
この発明によるモジュール化触媒には、触媒使用時の収納枠熱膨張に基づく触媒エレメント落下を阻止しうる阻止手段が備わっているから、触媒エレメントがずり落ちてリテーナと触媒エレメントが接触する心配がない。したがって、触媒エレメントの磨耗削れを防止することができる。
【０００７】
さらに、触媒エレメントの摩耗削れを防止できることに加えて、隣り合う触媒エレメント側面間に隙間が生じても、小突起の弾性力によって触媒エレメントが支持されるため、触媒エレメントは落下する心配が無く、触媒エレメントが落下したとしても、落下する触媒エレメントは大突起で受け止められるため、下リテーナと接触するところまで触媒エレメントが落下することを防止でき
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【０００９】
図１を参照すると、モジュール化触媒は、触媒群11と、触媒群11を収容している収容枠12と、触媒群11外側面と収容枠12内面間に介在させられているセラミックウール製緩衝材34とを備えている。
【００１０】
触媒群11は、８つの触媒エレメント21によって構成されている。８つの触媒エレメント21は、左右方向に４つ、前後方向に２つずつ（図示しない）、隣り合うもの同し側面を接するように並べられている。
【００１１】
各触媒エレメント21は、図２に詳しく示すように、１つ置きに交互に配された複数の平板24および波板25と、これらを取囲んでいる垂直角筒状外筒22とによって構成された縦長直方体ブロックに、触媒金属を担持させたものである。平板24、波板25および外筒22は、いずれもセラミックペーパ製である。
【００１２】
収容枠12は、水平断面左右に長い方形の垂直角筒状枠壁31と、枠壁31の上下端開口にそれぞれ設けられている上下触媒脱落防止用リテーナ32，33とを備えている。枠壁31およびリテーナ32，33は、いずれも鋼製である。
【００１３】
枠壁31は、図示しないが、４隅において、ヒンジによって連結解除自在に連結されている。
【００１４】
上リテーナ32は、格子状のもので、枠壁31上端開口に左右方向に渡されている並列状縦材35と、これら縦材35の下面に前後方向に渡されている並列状横材36とよりなる。下リテーナ33は、上リテーナ32と同様に、格子状のもので、枠壁31下端開口に左右方向に渡されている並列状縦材37と、これら縦材37の上面に前後方向に渡されている並列状横材38とよりなる。
【００１５】
そして、下リテーナ33上面の複数適所には、締付け圧調整用ばね板41が直立状に設けられている。幾つかのばね板41の上部は、緩衝材34内面とこれと相対する触媒エレメント21側面間に挟み入れられ、残りのばね板41の上部は隣り合う触媒エレメント21側面間に挟み入れられている。
【００１６】
図３に詳しく示すように、ばね板41の上部にはエラ状小突起42が横一列に並んで形成されるとともに、ばね板41の下部にはエラ状大突起43が同じように横一列に並んで形成されている。小突起42および大突起43の形成は、切起しによるものである。切り起し方向は、１つ置きに逆になっている。
【００１７】
モジュール化触媒の製造に際しては、図４に示すように、ばね板41の小突起42のある部分を隣り合う触媒エレメント21側面間に介在させた状態で（緩衝材34内面と触媒エレメント21側面間も同様に）、触媒群11に緩衝材34を巻き付け、さらにその上から、あらかじめ１つのヒンジを連結解除しておいた枠壁31を巻き付けて締付け、連結解除してあったヒンジを連結して、枠壁31によって触媒群11を締付ける。そうすると、緩衝材34が圧縮されるとともに、小突起42が倒されて隣り合う触媒エレメント21同しがほぼ接する状態となる。この状態で、枠壁34に上下リテーナ32，33をリベットまたはボルト等によって固定し、枠壁31によって触媒群11を締付けた状態に保持する。枠壁31の締付け力によって触媒群11は落下することなく、下リテーナ32から浮いた状態に保持される。この場合、小突起42の元の起立姿勢に戻ろうとする弾性力は、枠壁31の締付け力に抗するように作用するため、枠壁31の締付け力は、冒頭で説明した従来のモジュール化触媒の枠壁の締付け力より小さくて良い。
【００１８】
モジュール化触媒を使用する場合、モジュール化触媒は４００℃以上の高温状態にさらされて、枠壁31は熱膨張するが、触媒エレメント21は殆ど熱膨張せず、この膨脹の変位が緩衝材34の復元変位よりも大きくなる。これにより、図５に示すように、隣り合う触媒エレメント21側面間に隙間が生じる。そうすると、生じた隙間に相当する分だけ小突起42が立上がることになるが、立上がった小突起42には弾性力が残存しており、この弾性力によって触媒エレメント21が支持されるため、触媒エレメント21は落下する心配がない。もし仮に、触媒エレメント21が落下したとしたも、落下する触媒エレメント21は大突起43で受け止められるため、下リテーナ33と接触するところまで触媒エレメント21は落下しない（図５に鎖線で示す）。
【００１９】
モジュール化触媒を使用を中断すると、モジュール化触媒の温度は常温まで低下する。そうすると、枠壁31は収縮して枠壁31によって再び触媒群11が締付けられ、図４に示すように、小突起42が倒され、隣り合う触媒エレメント21側面間に生じていた隙間がなくなる。小突起42が倒されることにより、触媒エレメント21に無理な力が加わらず、触媒エレメント21の破損の心配がない。
【００２０】
【発明の効果】
この発明によれば、触媒エレメントがずり落ちてリテーナと触媒エレメントが接触する心配がないから、触媒エレメントの磨耗削れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明によるモジュール化触媒の垂直縦断面図である。
【図２】  同モジュール化触媒を構成する触媒エレメントの斜視図である。
【図３】  同モジュール化触媒のばね板の詳細を示す斜視図である。
【図４】  同ばね板の動作を示す説明図である。
【図５】  同ばね板の別の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
11  触媒群
12  収納枠
21  触媒エレメント
31  枠壁
33  リテーナ
41  板ばね
42  突起
51  圧縮コイルばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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