WO2010021016A1 - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

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加藤　和彦
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加藤 博子
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification device.
  • Unburned CO, HC, etc. from internal combustion engines such as two-stroke engines used for brush cutters, chainsaws, small ships, motorcycles, and diesel engines used in automobiles, light trucks, trucks, medium and large ships, locomotives, etc.
  • Exhaust gas containing a large amount of gas, nitrogen oxides, and particulate matter (hereinafter referred to as PM) is discharged.
  • exhaust gas purification devices suitable for purifying such exhaust gas are known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • FIG. 15 is a view for explaining the exhaust gas purifying device 800 described in Patent Document 1.
  • the exhaust gas purification device 800 described in Patent Document 1 includes a first expansion chamber 830 having an exhaust gas introduction hole 820 and a second expansion chamber 850 having an exhaust gas discharge hole 860.
  • the first expansion chamber 830 and the second expansion chamber 850 are partitioned by a partition plate 840.
  • the first expansion chamber 830 is provided with a first catalyst device 870 made of a stainless steel base body having a plurality of vent holes 874 formed in a concave surface 872 coated with a platinum catalyst 876 and the like.
  • a honeycomb-shaped first electrode in which a platinum substrate or the like is coated on a stainless steel base formed by collecting a large number of cylindrical holes.
  • a two-catalyst device 880 is provided.
  • the first catalyst device 870 heated by the exhaust gas can efficiently remove unburned gases such as HC and CO and nitrogen oxides. It becomes possible. Furthermore, the honeycomb-shaped second catalyst device 880 can efficiently remove unburned gases such as HC and CO, nitrogen oxides, and PM.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the exhaust gas purifying apparatus 900 described in Patent Document 2.
  • 16A is a perspective view of the exhaust gas purifying apparatus 900
  • FIG. 16B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 16A.
  • the exhaust gas purification apparatus 900 described in Patent Document 2 includes a laminated member 910 having a plurality of through holes 912 that are laminated in the longitudinal direction so that the through holes 912 overlap with each other. It has a honeycomb structure in which either one of the end portions B1 and B2 is sealed.
  • Each laminated member 910 is made of metal, porous ceramics, and inorganic fibers, and each laminated member 910 carries a platinum catalyst or the like.
  • an object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying apparatus capable of efficiently removing a large amount of unburned liquid components contained in exhaust gas.
  • the exhaust gas purifying apparatus of the present invention includes a housing, an exhaust gas introducing portion for introducing exhaust gas into the housing, and an exhaust gas disposed in the housing and introduced from the exhaust gas introducing portion.
  • a secondary combustion device that performs secondary combustion, an exhaust gas discharge unit that discharges exhaust gas secondary-combusted in the secondary combustion device from the housing, and an upstream side of the secondary combustion device,
  • An outside air introduction section for introducing outside air into the secondary combustion apparatus, a premixing chamber that exists in an exhaust gas passage between the exhaust gas introduction section and the secondary combustion apparatus, and mixes the exhaust gas and the outside air;
  • the secondary combustion device is present in an exhaust gas passage between the secondary combustion device and the exhaust gas discharge unit, and the secondary combustion device is heated by the heat of exhaust gas secondary-combusted by the secondary combustion device.
  • a discharge path configured to surround the secondary combustion device A gas purification device, wherein the secondary combustion device includes a plurality of catalytic reaction metal bodies each having a plurality of exhaust gas passage holes arranged in series with a predetermined gap along the flow direction of the exhaust gas. And a catalyst device for secondary combustion of the unburned liquid component contained in the exhaust gas.
  • the exhaust gas purifying apparatus of the present invention the exhaust gas in a state of being mixed with the outside air in the premixing chamber in the “secondary combustion apparatus in a high temperature state by the heat of the exhaust gas that has been subjected to secondary combustion”. "Will be subjected to secondary combustion. For this reason, the unburned liquid component contained in the exhaust gas is mixed with the outside air and then subjected to secondary combustion in the catalyst device in the secondary combustion device in a high temperature state.
  • the exhaust gas purification apparatus of the present invention is an exhaust gas purification apparatus that can efficiently remove a large amount of unburned liquid components contained in the exhaust gas.
  • the plurality of catalytic reaction metal bodies having a plurality of exhaust gas passage holes are simply arranged in series along the exhaust gas flow direction with a predetermined gap therebetween. Therefore, the heat capacity is relatively small, and the catalyst performance can be rapidly increased at the start of use.
  • a plurality of catalytic reaction metal bodies having a plurality of exhaust gas passage holes are arranged in series with a predetermined gap along the flow direction of the exhaust gas. Since it has a simple structure only provided, pressure loss can be reduced.
  • the plurality of catalytic reaction metal bodies arranged in series along the exhaust gas flow direction function as a sound absorbing member, so that the exhaust gas passes through the secondary combustion apparatus. It is also possible to reduce the sound pressure level when performing.
  • the catalytic reaction metal body is composed of a catalytic reaction metal plate having a plurality of exhaust gas passage holes, and each exhaust gas passage hole in the catalytic reaction metal plate is The shape, size, and arrangement position are preferably determined so that the exhaust gas flows while swirling.
  • the formation patterns of the plurality of exhaust gas passage holes in the plurality of catalytic reaction metal plates each have rotational symmetry, and the plurality of catalytic reaction metal plates Of the plurality of exhaust gas passage holes formed in the catalytic reaction metal plate disposed on the downstream side when attention is paid to two catalytic reaction metal plates adjacent to each other in the exhaust gas flow direction
  • the pattern is preferably configured to be shifted by a predetermined angle along the rotational direction with reference to the formation pattern of the plurality of exhaust gas passage holes formed in the catalytic reaction metal plate disposed on the upstream side.
  • each catalytic reaction metal plate is preferably arranged with a gap of 1.0 mm to 50 mm, and is arranged with a gap of 1.0 mm to 30 mm. More preferably, the gaps of 1.5 mm to 10 mm are spaced apart.
  • the exhaust gas passage hole can be formed by a known processing method such as press processing, cutting processing or etching processing.
  • each catalytic reaction metal body is preferably composed of a catalytic reaction metal net.
  • the “metal mesh” includes not only a metal mesh obtained by knitting metal wires, but also a metal mesh shape that has a mesh-like shape by cutting and extending a metal plate. Expanded metal is also included.
  • each catalytic reaction metal body includes two metal mesh sandwiching perforated plates having a plurality of exhaust gas passage holes and the two metal mesh sandwiching perforated plates. It is preferable to have a metal network for catalytic reaction sandwiched between.
  • the thickness of the metal mesh in the catalytic reaction metal mesh is preferably in the range of 0.3 mm to 3.0 mm, and the mesh of the catalytic reaction metal mesh is rough.
  • the thickness is preferably in the range of 200 to 400 mesh per square inch.
  • the catalyst device has a structure in which each catalytic reaction metal body is disposed in a state where a spacer having an exhaust gas passage opening is interposed at the center. It is preferable.
  • the exhaust gas can surely pass through the catalyst device, and such a state can be realized relatively easily.
  • the secondary combustion device is disposed upstream of the catalyst device, has a plurality of exhaust gas passage holes, and is an unburned liquid component contained in the exhaust gas It is preferable to further have a vaporizing perforated plate for vaporizing.
  • the exhaust gas purification apparatus of the present invention is an exhaust gas purification apparatus that can more efficiently remove a large amount of unburned liquid components contained in the exhaust gas.
  • the secondary combustion device has two vaporizing porous plates as the vaporizing porous plate and is sandwiched between the two vaporizing porous plates. It is preferable to further have a two-catalyst metal network.
  • the unburned liquid component contained in the exhaust gas is secondarily burned also by the second catalytic reaction metal network, so a large amount of unburned liquid component contained in the exhaust gas. Can be more efficiently removed.
  • the catalyst performance can be quickly increased at the start of use.
  • the thickness of the vaporizing porous plate is preferably in the range of 0.3 mm to 3 mm, and the aperture ratio of the vaporizing porous plate is 10% to 60%. It is preferable to be within the range.
  • the thickness of the metal mesh in the second catalyst reaction metal mesh is preferably in the range of 0.3 mm to 0.5 mm, and the mesh size of the second catalyst reaction metal mesh is 1 square inch. It is preferably in the range of 200 to 400 mesh per unit.
  • the secondary combustion device is disposed on the downstream side of the catalyst device, and has a sound deadening perforated plate having a plurality of exhaust gas passage holes, and the sound deadening perforated plate It is preferable to further have a collision plate disposed on the downstream side.
  • the exhaust gas that has passed through the catalytic device repeats irregular multiple reflections between the sound deadening perforated plate and the collision plate, thereby producing a muffler effect. It is possible to further reduce the sound pressure level when passing through the secondary combustion device.
  • the thickness of the sound deadening porous plate is preferably in the range of 0.3 mm to 3 mm, and the aperture ratio of the sound deadening porous plate is 10% to 60%. It is preferable to be within the range.
  • the sound deadening perforated plate has two or more sound deadening perforated plates arranged in series with a predetermined gap in the exhaust gas flow direction. It is preferable.
  • the muffler effect can be achieved more effectively, and the sound pressure level when exhaust gas passes through the secondary combustion device can be further reduced.
  • each sound deadening perforated plate is preferably disposed with a gap of 1.0 mm to 30 mm, more preferably with a gap of 1.5 mm to 20 mm, More preferably, they are arranged with a gap of 2.0 mm to 10 mm.
  • a plate is preferably attached.
  • the outside air introduction section is composed of an outside air introduction pipe, and the outside air introduction pipe penetrates the wall of the exhaust gas introduction pipe and is inside the pipe of the exhaust gas introduction pipe. It is preferable that it is comprised so that it may protrude.
  • the outside air introduction section includes an outside air introduction pipe, and the outside air introduction pipe penetrates the wall of the housing and protrudes into the preliminary mixing chamber. It is preferable to be configured.
  • the outside air introduction pipe has a throttle portion.
  • the outside air introduction pipe one having a cross-sectional area of 1/100 to 1/400 of the cross-sectional area of the exhaust gas introduction pipe can be preferably used.
  • the exhaust gas passage hole in the catalytic reaction metal plate is exhausted even when a 0.5 mm mathematical expansion treatment is applied to the catalytic reaction metal plate. It is preferable that the gas passage hole has a size that does not disappear.
  • 0.5 mm mathematical expansion treatment means a treatment for virtually expanding the metal plate for catalytic reaction by 0.5 mm three-dimensionally. That is, if the exhaust gas passage hole is a circular hole having a diameter of 1 mm or less, the exhaust gas passage hole disappears by subjecting the exhaust gas passage hole to a mathematical expansion treatment of 0.5 mm. On the other hand, if the exhaust gas passage hole is a circular hole having a diameter exceeding 1 mm, the exhaust gas passage hole can be obtained by subjecting the exhaust gas passage hole to a mathematical expansion treatment of 0.5 mm. Does not disappear.
  • the exhaust gas passage hole has a size that does not disappear even when the catalytic reaction metal plate is subjected to a 0.5 mm mathematical expansion treatment.
  • the exhaust gas passage hole is relatively large. Even in that case, the surface area of the catalytic reaction metal plate is not so small. For this reason, according to the exhaust gas purification apparatus of the present invention, it is possible to reduce the pressure loss of the catalyst apparatus without lowering the catalytic combustion efficiency, and it is possible to efficiently process a large amount of exhaust gas.
  • the exhaust gas purifying apparatus of the present invention since the exhaust gas passage hole is relatively large, clogging of unburned liquid components and PM clogging can be sufficiently prevented.
  • the exhaust gas passage hole in the catalytic reaction metal plate does not disappear even when the catalytic reaction metal plate is subjected to a 1.0 mm mathematical expansion treatment. More preferably, the exhaust gas passage hole does not disappear even when a mathematical expansion treatment of 1.5 mm is performed.
  • the catalytic reaction metal plate includes, in addition to the plurality of exhaust gas passage holes, one or a plurality of spare exhaust gas passage holes having an opening area smaller than the exhaust gas passage hole, You may have a fixing hole for fixing the metal plate for catalytic reactions to a housing
  • the thickness of the catalytic reaction metal plate is preferably in the range of 0.3 mm to 3 mm.
  • the thickness of the metal plate for catalytic reaction is 0.3 mm or more, the mechanical strength of the metal plate for catalytic reaction can be sufficiently increased, and even when a large amount of exhaust gas is processed. It is possible to prevent the catalytic reaction metal plate from being deformed and deteriorated by the flow of the exhaust gas. Further, when the thickness of the metal plate for catalytic reaction is 3 mm or less, the heat capacity becomes relatively small, and it becomes easier to quickly increase the catalyst performance at the start of use.
  • the opening ratio of the catalytic reaction metal plate is preferably in the range of 10% to 40%.
  • the opening ratio of the metal plate for catalytic reaction is 10% or more, the pressure loss of the catalytic device can be reduced.
  • the opening ratio of the catalytic reaction metal plate is 40% or less, the exhaust gas can be brought into contact with the surface of the catalytic reaction metal plate having a relatively large area, and the catalytic combustion efficiency is kept high. It becomes possible. From these viewpoints, the aperture ratio of the catalytic reaction metal plate is more preferably in the range of 15% to 35%.
  • the catalytic reaction metal plate includes an Al—Fe—Cr base alloy metal plate having a plurality of through holes corresponding to the plurality of exhaust gas passage holes, and An Al 2 O 3 coating layer formed on the surface of the Al—Fe—Cr base alloy metal plate by heat-treating the Al—Fe—Cr base alloy metal plate, and supported on the Al 2 O 3 coating layer It is preferable to have a platinum group catalyst.
  • the exhaust gas is efficiently catalytically combusted and purified by the catalytic action of the Al 2 O 3 coating layer and the catalytic action of the platinum group catalyst when passing through the catalytic reaction metal plate. .
  • the Al—Fe—Cr based alloy metal plate preferably contains 3 wt% to 7 wt% Al.
  • a sufficiently high catalyst support is provided on the surface of the Al—Fe—Cr based alloy metal plate by heat-treating the Al—Fe—Cr based alloy metal plate (eg, 600 ° C. to 850 ° C.). It becomes possible to form a porous Al 2 O 3 coating layer having a function.
  • the Al—Fe—Cr based alloy metal plate is an Al—Fe—Cr based alloy metal plate containing 0.02 wt% to 0.07 wt% La.
  • it may be an Al—Fe—Cr based alloy metal plate containing 0.05 wt% to 0.10 wt% of another rare earth noble metal element (Hf, Sc, Y, or Ce).
  • Hf, Sc, Y, or Ce another rare earth noble metal element
  • Al 2 O 3 coating layer contains at least a gamma-Al 2 O 3 and alpha-Al 2 O 3, the Al 2 O 3 Al- ⁇ 2 in the coating layer O 3
  • the content is preferably larger than the content of ⁇ -Al 2 O 3 in the Al 2 O 3 coating layer.
  • the metal plate for catalytic reaction includes an Al—Fe—Cr based alloy metal plate having a plurality of through holes corresponding to the plurality of exhaust gas passage holes, It is preferable to have an Al 2 O 3 coating layer formed on the surface of the Al—Fe—Cr base alloy metal plate by heat-treating the Al—Fe—Cr base alloy metal plate.
  • the exhaust gas is efficiently catalytically combusted and purified by the catalytic action of the Al 2 O 3 coating layer when passing through the catalytic reaction metal plate.
  • the exhaust gas purifying apparatus of the present invention since the outside air is previously introduced into the exhaust gas, the exhaust gas is sufficiently catalytically combusted and purified even when the platinum group catalyst is not supported. .
  • the metal plate for catalytic reaction is coated with an iron-based oxide having a nanocomposite crystal structure obtained by adding an alkaline earth metal to an iron-based oxide. It is preferable to have a metal plate and a platinum group catalyst supported on the iron-based oxide.
  • the exhaust gas is efficiently catalytically combusted and purified by the catalytic action of the iron-based oxide and the catalytic action of the platinum group catalyst when passing through the catalytic reaction metal plate.
  • the metal plate for catalytic reaction is coated with an iron-based oxide having a nanocomposite crystal structure obtained by adding an alkaline earth metal to an iron-based oxide. It is preferable to have a metal plate.
  • the exhaust gas is efficiently catalytically combusted and purified by the catalytic action of the iron-based oxide having a nanocomposite crystal structure when passing through the catalytic reaction metal plate.
  • the exhaust gas purifying apparatus of the present invention since the outside air is previously introduced into the exhaust gas, the exhaust gas is sufficiently catalytically combusted and purified even when the platinum group catalyst is not supported. .
  • the metal network for catalytic reaction is obtained by subjecting the metal network made of Al—Fe—Cr base alloy and the metal mesh made of Al—Fe—Cr base alloy to heat treatment. It is preferable to have an Al 2 O 3 coating layer formed on the surface of the metal network made of the Al—Fe—Cr base alloy, and a platinum group catalyst supported on the Al 2 O 3 coating layer.
  • the exhaust gas is efficiently catalytically burned and purified by the catalytic action of the Al 2 O 3 coating layer and the catalytic action of the platinum group catalyst when passing through the catalytic reaction metal network.
  • the catalytic reaction metal mesh is formed by subjecting an Al—Fe—Cr based alloy metal mesh and the Al—Fe—Cr based alloy metal mesh to a heat treatment. It is preferable to have an Al 2 O 3 coating layer formed on the surface of the metal network made of the Al—Fe—Cr base alloy.
  • the exhaust gas is efficiently catalytically combusted and purified by the catalytic action of the Al 2 O 3 coating layer when passing through the catalytic reaction metal network.
  • the exhaust gas purifying apparatus of the present invention since the outside air is previously introduced into the exhaust gas, the exhaust gas is sufficiently catalytically combusted and purified even when the platinum group catalyst is not supported. .
  • the vaporizing perforated plate includes an Al—Fe—Cr based alloy metal plate having a plurality of through holes corresponding to the plurality of exhaust gas passage holes, and the Al An Al 2 O 3 coating layer formed on the surface of the Al—Fe—Cr base alloy metal plate by heat-treating the metal plate made of —Fe—Cr base alloy and supported on the Al 2 O 3 coating layer It is preferable to have a platinum group catalyst.
  • the perforated plate for vaporization includes an Al—Fe—Cr based alloy metal plate having a plurality of through holes corresponding to the plurality of exhaust gas passage holes, and the Al It is preferable to have an Al 2 O 3 coating layer formed on the surface of the Al—Fe—Cr base alloy metal plate by heat-treating the —Fe—Cr base alloy metal plate.
  • the unburned liquid component contained in the exhaust gas is secondarily burned also by the perforated plate for vaporization, a large amount of unburned liquid component contained in the exhaust gas is further improved in efficiency. It can be removed well.
  • the exhaust gas purifying apparatus of the present invention since the outside air is previously introduced into the exhaust gas, the exhaust gas is sufficiently catalytically combusted and purified even when the platinum group catalyst is not supported. .
  • the second catalytic reaction metal mesh is heat-treated to an Al—Fe—Cr based alloy metal mesh and the Al—Fe—Cr based alloy metal mesh. Accordingly, it is preferable to have an Al 2 O 3 coating layer formed on the surface of the metal network made of the Al—Fe—Cr base alloy and a platinum group catalyst supported on the Al 2 O 3 coating layer.
  • the unburned liquid component contained in the exhaust gas is efficiently subjected to secondary combustion also by the above-described second catalytic reaction metal network. It becomes possible to remove the unburned liquid component more efficiently.
  • the second catalytic reaction metal mesh is subjected to heat treatment on the Al—Fe—Cr based alloy metal mesh and the Al—Fe—Cr based alloy metal mesh.
  • the unburned liquid component contained in the exhaust gas is efficiently subjected to secondary combustion also by the above-described second catalytic reaction metal network. It becomes possible to remove the unburned liquid component more efficiently.
  • the exhaust gas purifying apparatus of the present invention since the outside air is previously introduced into the exhaust gas, the exhaust gas is sufficiently catalytically combusted and purified even when the platinum group catalyst is not supported. .
  • FIG. 3 is a view for explaining the flow of exhaust gas G in the exhaust gas purification apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure shown in order to demonstrate the spacer 260 and the spacer 274.
  • FIG. It is a top view of the porous plate 160 for vaporization. It is a top view of the sound deadening perforated plate 240. It is a figure shown in order to demonstrate the metal plate 180 for catalytic reaction.
  • FIG. 6 is a view for explaining the catalytic reaction metal plates 180 to 230. It is a figure shown in order to demonstrate the magnitude
  • FIG. FIG. 6 is a view for explaining an outside air introduction pipe 134 in an exhaust gas purification apparatus 102 according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a view for explaining a catalytic reaction metal plate 180a in an exhaust gas purification apparatus 104 according to Embodiment 3. It is a figure shown in order to demonstrate the exhaust-gas purification apparatus 106 which concerns on Embodiment 4.
  • FIG. 7 is a view for explaining an exhaust gas purifying device according to a fifth embodiment. It is a figure shown in order to demonstrate the exhaust-gas purification apparatus 800 of patent document 1. As shown in FIG. It is a figure shown in order to demonstrate the exhaust-gas purification apparatus 900 of patent document 2. As shown in FIG.
  • FIG. 1 is a view for explaining an exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 1A is a perspective view of the exhaust gas purification apparatus 100
  • FIG. 1B is a perspective view of the exhaust gas purification apparatus 100 when viewed from an angle different from that in FIG.
  • the casing 110 is shown translucent in order to facilitate understanding of the internal structure of the exhaust gas purification device 100.
  • FIG. 2 is a view for explaining the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment.
  • 2A is a cross-sectional view of the exhaust gas purification apparatus 100
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the exhaust gas purification apparatus 100 in a cross section different from that in FIG.
  • the upper casing 114 of the casing 110 is not shown.
  • the exhaust gas passage holes in the vaporizing porous plate 160, the catalytic reaction porous plates 180 to 230, and the silencing porous plates 2242 and 244 are not shown. The same applies to FIG. 3, FIG. 11, FIG. 13 and FIG.
  • FIG. 3 is a view for explaining the flow of the exhaust gas G in the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment.
  • 3A is a view showing the flow of the exhaust gas G in the cross section of FIG. 2A
  • FIG. 3B is a view showing the flow of the exhaust gas G in the cross section of FIG. 2B.
  • FIG. 4 is a view for explaining the spacer 260 and the spacer 274.
  • 4A is a plan view of the spacer 260
  • FIG. 4B is a plan view of the spacer 274.
  • FIG. 5 is a plan view of the vaporizing porous plate 160.
  • FIG. 6 is a plan view of the sound deadening porous plate 240.
  • FIG. 7 is a view for explaining the catalytic reaction metal plate 180.
  • FIG. 7A is a plan view of the catalytic reaction metal plate 180, and
  • FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view of a portion indicated by reference numeral D in FIG. 7A.
  • FIG. 8 is a diagram showing the results of X-ray diffraction analysis (XRD) on the surface of the Al 2 O 3 coating layer 185.
  • the horizontal axis is the reflection angle 2 ⁇ (degrees), and the vertical axis is the reflection intensity (arbitrary unit).
  • FIG. 9 is a view for explaining the catalytic reaction metal plates 180 to 230.
  • FIG. 9A to 9F are plan views of the catalytic reaction metal plates 180 to 230.
  • an exhaust gas purification device 100 according to Embodiment 1 is an exhaust gas purification device for purifying exhaust gas discharged from a brush cutter.
  • an exhaust gas purification apparatus 100 according to Embodiment 1 includes a housing 110, an exhaust gas introduction pipe (exhaust gas introduction portion) 120 for introducing exhaust gas G into the housing 110, and a housing.
  • exhaust gas discharge pipe exhaust gas discharge part
  • outside air introduction pipe outside air introduction part 130 which is disposed upstream of the secondary combustion apparatus 150 and introduces the outside air into the secondary combustion apparatus 150
  • exhaust The premixing chamber 140 that exists in the exhaust gas passage between the gas introduction pipe 120 and the secondary combustion apparatus 150 and mixes the exhaust gas G and the outside air, and the secondary combustion apparatus 150 and the exhaust gas discharge pipe 290 In the exhaust gas passage between Mashimashi, and a composed discharge path 280 so as to surround the secondary combustion unit to heat the secondary combustion system 150 by the heat of exhaust gas G secondary combustion in the secondary combustor 150.
  • the secondary combustion device 150 is disposed on the downstream side of the premixing chamber 140, has a plurality of exhaust gas passage holes, and a perforated plate 160 for vaporizing the unburned liquid component contained in the exhaust gas G.
  • the sound-absorbing porous plates 240, 242, and 244 having a plurality of exhaust gas passage holes and the impingement plate 250 disposed on the downstream side of the sound-absorbing porous plates 240, 242, and 244 are provided.
  • the shape, size and arrangement of the fluid passage holes 181 to 231 in the catalytic reaction metal plates 180 to 230 are determined so that the exhaust gas G flows while swirling. ing.
  • the formation patterns of the plurality of fluid passage holes 181 to 231 formed in the catalytic reaction metal plates 180 to 230 have rotational symmetry as shown in FIG.
  • the formation pattern of the plurality of fluid passage holes 191 formed in the catalyst reaction metal plate 190 arranged is based on the formation pattern of the plurality of fluid passage holes 181 formed in the catalyst reaction metal plate 180 arranged upstream. Are shifted by an angle ⁇ 1 along the rotation direction.
  • a plurality of fluid passages formed in the catalytic reaction metal plate disposed downstream are passed.
  • the hole formation pattern is shifted by an angle ⁇ 1 along the rotation direction with reference to the formation pattern of the plurality of fluid passage holes formed in the catalytic reaction metal plate arranged upstream.
  • the catalytic reaction metal plates 180 to 230 are disposed with a gap of 1.0 mm to 50 mm.
  • the catalyst device 170 includes six catalytic reaction metal plates 180-230. As shown in FIG. 2, the catalytic device 170 has six catalytic reaction metal plates 180 to 230 with a spacer 260 (see FIG. 4) having an exhaust gas passage opening 262 in the center. It has an arranged structure. Reference numeral 264 denotes a fixed hole.
  • the catalytic reaction metal plate 180 includes a plurality of exhaust gas passage holes 181 and a plurality of preliminary exhaust gas passage holes 182 disposed inside the plurality of exhaust gas passage holes 181. And fixed holes 183 arranged in the vicinity of the four corners of the catalytic reaction metal plate 180.
  • the perforated plate 160 for vaporization has a plurality of exhaust gas passage holes 161 and is a perforated plate for vaporizing unburned liquid components contained in the exhaust gas G.
  • the vaporization porous plate 160 is made of, for example, a stainless steel plate having a thickness of 0.3 mm.
  • the sound deadening porous plates 240, 242, and 244 have a plurality of exhaust gas passage holes 241, 243, and 245, and are porous plates for exhibiting a muffler effect.
  • the sound deadening porous plates 240, 242, and 246 are made of, for example, a stainless steel plate having a thickness of 0.3 mm.
  • the sound deadening perforated plates 240, 242, and 244 are arranged in series with a predetermined gap along the flow direction of the exhaust gas G.
  • a guide plate 246 for guiding at least a part of the exhaust gas G discharged from the secondary combustion device 150 to the discharge path 270 is attached between the catalyst device 170 and the collision plate 250. Specifically, it is attached to the upstream side of the sound deadening perforated plate 242. Note that the sound deadening porous plate 240 and the sound deadening porous plate 242 are attached to each other through a gap by a spacer 274 (see FIG. 4B). As a result, the exhaust gas G from the secondary combustion device 150 passes through the gap between the sound deadening porous plate 240 and the sound deadening porous plate 242 and is further guided to the guide plate 246 to be guided to the exhaust path.
  • the outside air introduction unit is composed of an outside air introduction pipe 130. As shown in FIGS. 2 and 3, the outside air introduction pipe 130 is configured to protrude through the pipe wall of the exhaust gas introduction pipe 120 into the exhaust gas introduction pipe 120.
  • the inside diameter of the outside air introduction tube 130 is 1.0 mm.
  • the outside air introduction pipe 130 has a throttle portion 132.
  • the exhaust gas passage holes 181 to 231 in the catalytic reaction metal plates 180 to 230 have such a size that the exhaust gas passage holes do not disappear even when the catalytic reaction metal plates 180 to 230 are subjected to a mathematical expansion treatment of 0.5 mm. Have The contents of the mathematical expansion process will be described later.
  • the catalytic reaction metal plate 180 includes an Al—Fe—Cr based alloy metal plate 184 having a plurality of through holes corresponding to the plurality of exhaust gas passage holes 181, and an Al—Fe. and Al 2 O 3 coating layer 185 formed on the surface of the Al-Fe-Cr-based alloy metal plate 184 by heat treatment to -Cr-based alloy metal plate 184 is supported on Al 2 O 3 coating layer 185 Platinum group catalyst 186.
  • the size of the catalytic reaction metal plate 180 is, for example, 50 mm ⁇ .
  • the thickness of the catalytic reaction metal plate 180 is, for example, 0.3 mm.
  • the aperture ratio of the catalytic reaction metal plate 180 is set to 10% to 40%.
  • the exhaust gas passage hole 181, the preliminary exhaust gas passage hole 182 and the fixed hole 183 are formed by, for example, press working.
  • the Al—Fe—Cr-based alloy metal plate 184 contains 3 to 7% by weight of Al and 0.02 to 0.07% by weight of La.
  • the Al 2 O 3 coating layer 185 contains at least ⁇ -Al 2 O 3 and ⁇ -Al 2 O 3, and the content of ⁇ -Al 2 O 3 in the Al 2 O 3 coating layer 185 is Al 2 O 3. It is larger than the content of ⁇ -Al 2 O 3 in the coating layer 135.
  • the reflection intensity from ⁇ -Al 2 O 3 is larger than the reflection intensity from ⁇ -Al 2 O 3 as shown in FIG. Therefore, Al 2 O 3 content of ⁇ -Al 2 O 3 in the coating layer 185, Al 2 O 3 it is found greater than the content of the ⁇ -Al 2 O 3 in the coating layer 185.
  • the platinum group catalyst 186 contains, for example, a palladium catalyst.
  • the plurality of preliminary exhaust gas passage holes 182 are arranged at the center of the catalytic reaction metal plate 180 and have an opening area smaller than that of the exhaust gas passage holes 181 as shown in FIG.
  • the fixing holes 183 are disposed in the vicinity of the four corners of the catalytic reaction metal plate 180 and are used for integrating the catalytic reaction metal plates 180 to 230 using the spacers 260.
  • catalytic reaction metal plates 190 to 230 have the same configuration as the catalytic reaction metal plate 180 (see FIGS. 9A to 9F).
  • the catalytic reaction metal plates 180 to 230 are arranged, for example, at intervals of 2 mm.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the size of the fluid passage hole 181.
  • FIG. 10 (a0) to FIG. 10 (a2) show that the metal plate for catalytic reaction 180 in the first embodiment is (1) when mathematical expansion treatment is not performed, and (2) is subjected to 0.5 mm mathematical expansion treatment.
  • (3) is a plan view of the fluid passage hole 181 when a mathematical expansion treatment of 1.0 mm is performed, and FIGS. 10 (b0) to 10 (b2) are catalytic reactions in the comparative example of the first embodiment.
  • For metal plate 180b (1) When mathematical expansion treatment is not performed, (2) When 0.5 mm mathematical expansion treatment is performed, (3) When 1.0 mm mathematical expansion treatment is performed It is a top view of the fluid passage hole 181b.
  • the catalytic reaction metal plate 180b in the comparative example has a configuration similar to that of the catalytic reaction metal plate 180 in the first embodiment (the aperture ratio is also the same), although the description by illustration is omitted here. However, as can be seen from FIGS. 10 (a0) and 10 (b0), the sizes of the exhaust gas passage holes are different.
  • the size of the exhaust gas passage hole 181b is small, and when the catalytic reaction metal plate 180b is subjected to a mathematical expansion treatment of 0.5 mm, the exhaust gas passage hole 181b. Disappears (see FIG. 10B1).
  • the size of the fluid passage hole 181 is relatively large, and when the catalytic reaction metal plate is subjected to a mathematical expansion treatment of 1.0 mm. Also, the exhaust gas passage hole 181 does not disappear (see FIG. 10 (a2)). That is, it can be said that the size of the exhaust gas passage hole 181 in the first embodiment is relatively large.
  • the sizes of the fluid passage holes 191 to 231 in the other catalytic reaction metal plates 190 to 230 are the same as the fluid passage holes 181 in the catalytic reaction metal plate 180 described above.
  • the exhaust gas purification apparatus 100 according to Embodiment 1 is a high temperature by the heat of the "secondary combustion exhaust gas G "Exhaust gas G mixed with outside air in the premixing chamber 140" is subjected to secondary combustion in the secondary combustion device 150 "in a fresh state. For this reason, the unburned liquid component contained in the exhaust gas G is mixed with the outside air and then subjected to secondary combustion in the catalyst device 170 in the secondary combustion device 150 in a high temperature state.
  • the exhaust gas purification apparatus 100 according to Embodiment 1 is an exhaust gas purification apparatus that can efficiently remove a large amount of unburned liquid components contained in the exhaust gas G.
  • the plurality of catalytic reaction metal plates 180 to 230 having the plurality of exhaust gas passage holes 181 to 231 have predetermined gaps along the flow direction of the exhaust gas G. Therefore, the heat capacity is relatively small, and the catalyst performance can be quickly increased at the start of use.
  • the plurality of catalytic reaction metal plates 180 to 230 having the plurality of exhaust gas passage holes 181 to 231 are arranged in the flow direction of the exhaust gas G. Since it has a simple structure that is simply arranged in series with a predetermined gap along, pressure loss can be reduced.
  • the plurality of catalytic reaction metal plates 180 to 230 arranged in series along the flow direction of the exhaust gas G function as sound absorbing members. It is also possible to reduce the sound pressure level when passing through the secondary combustion device.
  • the exhaust gas passage holes 181 to 231 in the catalytic reaction metal plates 180 to 230 are shaped and large so that the exhaust gas G flows while swirling. Since the arrangement position is determined, even when a large amount of exhaust gas G is processed, the exhaust gas G and the metal plate for catalytic reaction are maintained while maintaining a smooth flow of the exhaust gas G. The reaction cross-sectional area can be increased, and the catalytic combustion efficiency can be maintained high.
  • the formation patterns of the plurality of exhaust gas passage holes 181 to 231 in the plurality of catalytic reaction metal plates 180 to 230 have rotational symmetry, respectively.
  • the catalytic reaction metal plates are formed on the downstream side of the catalytic reaction metal plate.
  • the formation pattern of the plurality of exhaust gas passage holes is deviated by a predetermined angle along the rotation direction with reference to the formation pattern of the plurality of exhaust gas passage holes formed in the catalytic reaction metal plate disposed on the upstream side.
  • the catalytic device 170 has a state in which each of the catalytic reaction metal plates 180 to 230 has a spacer 260 having an exhaust gas passage opening 262 at the center. Therefore, the exhaust gas G can surely pass through the catalyst device, and such a state can be realized relatively easily.
  • each catalytic reaction metal plate is disposed with a gap of 1.0 mm to 50 mm, so that when passing through the catalyst device, the exhaust gas G It is possible to easily realize such a state that flows while swirling.
  • the secondary combustion apparatus 150 is disposed upstream of the catalyst apparatus 170, has a plurality of exhaust gas passage holes, and is not contained in the exhaust gas. Since the vaporizing porous plate 160 for vaporizing the combustion liquid component is further provided, the unburned liquid component contained in the exhaust gas G is sufficiently vaporized by the vaporizing porous plate 160 in the secondary combustion device 150 in a high temperature state. Then, secondary combustion is performed in the catalyst device 170 of the secondary combustion device 150 in a high temperature state.
  • the exhaust gas purification apparatus of the present invention is an exhaust gas purification apparatus that can more efficiently remove a large amount of unburned liquid components contained in the exhaust gas.
  • the secondary combustion apparatus 150 is disposed on the downstream side of the catalyst apparatus 170 and has a plurality of sound deadening perforated plates 242 and 244 having a plurality of exhaust gas passage holes,
  • the exhaust gas G that has passed through the catalyst device 150 is interposed between the silencer porous plates 242 and 244 and the collision plate 250. While repeating irregular multiple reflections, a muffler effect is produced, and the sound pressure level when the exhaust gas G passes through the secondary combustion device 150 can be further reduced.
  • the sound deadening porous plate two or more sound deadening porous plates arranged in series with a predetermined gap along the flow direction of the exhaust gas G are provided. Since the plates 242 and 244 are provided, the muffler effect is more effectively achieved, and the sound pressure level when the exhaust gas G passes through the secondary combustion device can be further reduced.
  • the exhaust gas purification apparatus 100 in the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment, at least a part of the exhaust gas G discharged from the secondary combustion apparatus 150 is guided to the discharge path 270 between the catalyst apparatus 150 and the collision plate 250. Since the guide plate 246 is attached, at least a part of the exhaust gas G discharged from the secondary combustion device 150 can be smoothly guided to the discharge path 280.
  • the outside air introduction unit includes the outside air introduction pipe 130, and the outside air introduction pipe 130 penetrates the tube wall of the exhaust gas introduction pipe 120. Since it is configured to protrude into the pipe 210, it is possible to introduce an amount of outside air corresponding to the amount of exhaust gas G introduced into the premixing chamber 140 through the exhaust gas introduction pipe 120.
  • the outside air introduction pipe has the throttle portion 132, so that the amount of outside air introduced can be controlled by using a throttle portion having an appropriate throttle amount. It becomes.
  • the exhaust gas passage holes 181 to 231 in the catalytic reaction metal plates 180 to 230 have a mathematical expansion of 0.5 mm in the catalytic reaction metal plates 180 to 230. Since the exhaust gas passage holes 181 to 231 have a size that does not disappear even when the treatment is performed, the exhaust gas passage holes are relatively large. Even in that case, the surface area of the catalytic reaction metal plate is not so small. For this reason, it is possible to reduce the pressure loss of the catalyst device without lowering the catalytic combustion efficiency, and it is possible to efficiently process a large amount of exhaust gas G. Further, according to the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment, since the exhaust gas passage hole is relatively large, it is possible to sufficiently prevent clogging of unburned liquid components and PM clogging. It becomes.
  • the catalytic reaction metal plates 180 to 230 have an Al—Fe—Cr base having a plurality of through holes corresponding to the plurality of exhaust gas passage holes 181 to 231.
  • the platinum group catalyst 186 supported by the Al 2 O 3 coating layer 185, the exhaust gas G passes through the catalytic reaction metal plates 180 to 230, and the catalytic action of the Al 2 O 3 coating layer 185 and The catalytic action of the platinum group catalyst 186 allows efficient catalytic combustion and purification.
  • FIG. 11 is a view for explaining the outside air introduction pipe 134 in the exhaust gas purification apparatus 102 according to the second embodiment.
  • the exhaust gas purification device 102 according to the second embodiment (the exhaust gas purification device 102 itself is not shown) has basically the same configuration as the exhaust gas purification device 100 according to the first embodiment, but introduces outside air.
  • the configuration of the part is different from that of the exhaust gas purifying apparatus 100 according to the first embodiment. That is, in the exhaust gas purifying apparatus 102 according to the second embodiment, as shown in FIG. 11, the outside air introduction part is composed of an outside air introduction pipe 134 having an inner diameter of, for example, 1.0 mm. It is configured to penetrate the wall and protrude into the premixing chamber 140.
  • the exhaust gas purification apparatus 102 according to the second embodiment is different from the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment in the configuration of the outside air introduction unit, but the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the first embodiment is performed.
  • the exhaust gas purification apparatus is capable of efficiently removing a large amount of unburned liquid components contained in the exhaust gas G.
  • the exhaust gas purification apparatus 102 according to the second embodiment is different from the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment in the configuration of the outside air introduction unit, but the first embodiment is different from the configuration of the outside air introduction unit. Since the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment has the same configuration, the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment has a corresponding effect.
  • FIG. 12 is a view for explaining the catalytic reaction metal plate 180a in the exhaust gas purifying apparatus 104 according to the third embodiment.
  • 12A is a plan view of the catalytic reaction metal plate 180a
  • FIG. 12B is an enlarged cross-sectional view of a portion indicated by reference sign D in FIG. 12A.
  • the exhaust gas purification device 104 according to the third embodiment (the exhaust gas purification device 104 itself is not shown) has basically the same configuration as the exhaust gas purification device 100 according to the first embodiment, but has a catalytic reaction.
  • the structure of the metal plate for use is different from that of the exhaust gas purifying apparatus 100 according to the first embodiment. That is, in the exhaust gas purification apparatus 104 according to the third embodiment, as shown in FIG. 12B, the platinum group catalyst is not supported on the Al 2 O 3 coating layer 185 in the catalytic reaction metal plate 180a.
  • the exhaust gas purification apparatus 104 according to the third embodiment differs from the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment in the configuration of the catalytic reaction metal plate, but the exhaust gas purification apparatus according to the first embodiment.
  • the unburned liquid component contained in the exhaust gas G is mixed with the outside air and then subjected to secondary combustion in the catalyst device 170 in the secondary combustion device 150 brought to a high temperature state.
  • the exhaust gas purification apparatus is capable of efficiently removing a large amount of unburned liquid components contained in the exhaust gas G.
  • the exhaust gas purification apparatus 104 it is possible to efficiently remove the unburned liquid component contained in the exhaust gas G without using a platinum group catalyst. It becomes an exhaust gas purification device.
  • the exhaust gas purification apparatus 104 according to the third embodiment has the same configuration as that of the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment except for the configuration of the catalytic reaction metal plate.
  • the exhaust gas purifying apparatus 100 has a corresponding effect among the effects.
  • FIG. 13 is a view for explaining the exhaust gas purifying device 106 according to the fourth embodiment.
  • the exhaust gas purification device 106 according to the fourth embodiment has basically the same configuration as the exhaust gas purification device 100 according to the first embodiment, but the configuration of the secondary combustion device is the exhaust gas purification according to the first embodiment. Different from the case of the apparatus 100. That is, in the exhaust gas purifying device 106 according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 13, the secondary combustion device 152 includes two vaporizing porous plates 160 and two vaporizing porous plates 160. A second catalytic reaction metal mesh 162 is further provided.
  • the second catalytic reaction metal mesh 162 includes an Al—Fe—Cr base alloy metal mesh and an Al—Fe—Cr base alloy metal mesh by heat-treating the Al—Fe—Cr base alloy metal mesh.
  • An Al 2 O 3 coating layer formed on the surface of the substrate and a platinum group catalyst supported on the Al 2 O 3 coating layer.
  • the exhaust gas purification apparatus 106 according to the fourth embodiment is different from the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment in the configuration of the secondary combustion apparatus, but the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the unburned liquid component contained in the exhaust gas G is mixed with the outside air and then subjected to secondary combustion in the catalyst device in the secondary combustion device brought to a high temperature state.
  • the exhaust gas purifying apparatus 100 capable of efficiently removing a large amount of unburned liquid components contained in the exhaust gas G.
  • the unburned liquid component contained in the exhaust gas G is also secondarily burned by the second catalytic reaction metal mesh 162.
  • a large amount of unburned liquid components contained in the gas can be more efficiently removed.
  • the catalyst performance can be quickly increased at the start of use.
  • the thickness of the vaporizing porous plate 160 is in the range of 0.3 mm to 3 mm, and the aperture ratio of the vaporizing porous plate 160 is 10% to 60%. Is in range.
  • the thickness of the metal mesh in the second catalyst reaction metal mesh 162 is in the range of 0.3 mm to 0.5 mm, and the mesh size of the second catalyst reaction metal mesh 162 is per square inch. It is in the range of 200-400 mesh.
  • the exhaust gas purification device 106 according to the fourth embodiment has the same configuration as that of the exhaust gas purification device 100 according to the first embodiment except for the configuration of the secondary combustion device. It has a corresponding effect among the effects of the exhaust gas purification apparatus 100.
  • FIG. 14 is a view for explaining the exhaust gas purifying device 108 according to the fifth embodiment.
  • the exhaust gas purification apparatus 108 according to the fifth embodiment has basically the same configuration as the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment, but the configuration of the catalytic reaction metal body is the exhaust gas according to the first embodiment. This is different from the case of the purification device 100. That is, in the exhaust gas purifying apparatus 108 according to the fifth embodiment, as shown in FIG. 14, each catalytic reaction metal body 300, 310, 320 is used for sandwiching two metal nets having a plurality of exhaust gas passage holes. There are perforated plates 302, 312, 322 and catalytic metal meshes 304, 314, 324 sandwiched between two metal mesh sandwiching perforated plates 302, 312, 322.
  • the catalytic reaction metal meshes 304, 314, 324 are made of an Al—Fe—Cr base alloy by heat-treating the Al—Fe—Cr base alloy metal mesh and the Al—Fe—Cr base alloy metal mesh.
  • the metal net sandwiching perforated plates 302, 312, and 322 have the same shape as the vaporizing perforated plate (see FIG. 5) in the exhaust gas purifying apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the exhaust gas purification apparatus 108 according to the fifth embodiment is different from the exhaust gas purification apparatus 100 according to the first embodiment in the configuration of the catalytic reaction metal body, but the exhaust gas purification apparatus according to the first embodiment.
  • the exhaust gas purification apparatus is capable of efficiently removing a large amount of unburned liquid components contained in the exhaust gas G.
  • the thickness of the metal net sandwiching perforated plates 302, 312, 322 is in the range of 0.3 mm to 3 mm.
  • the aperture ratio of 322 is in the range of 10% to 60%.
  • the thickness of the metal mesh in the catalyst reaction metal mesh 304, 314, 324 is in the range of 0.3 mm to 0.5 mm. It is in the range of 200 to 400 mesh per square inch.
  • the exhaust gas purification device 108 according to the fifth embodiment has the same configuration as that of the exhaust gas purification device 100 according to the first embodiment except for the configuration of the catalytic reaction metal body.
  • the exhaust gas purifying apparatus 100 has a corresponding effect among the effects.
  • Test Example 1 The exhaust gas purification apparatus 100 according to Embodiment 1 was used as the exhaust gas purification apparatus according to Test Example 1.
  • Test Example 2 The exhaust gas purification device 102 according to the second embodiment is an exhaust gas purification device according to Test Example 2.
  • Test Example 3 The exhaust gas purification device 104 according to Embodiment 3 was used as the exhaust gas purification device according to Test Example 3.
  • Test Example 4 The exhaust gas purification device 106 according to the fourth embodiment is an exhaust gas purification device according to Test Example 4.
  • Test Example 5 The exhaust gas purification device 108 according to Embodiment 5 was used as the exhaust gas purification device according to Test Example 5.
  • Comparative Example 1 Instead of the six catalytic reaction metal plates 180 to 230 in the exhaust gas purifying apparatus 100 according to Embodiment 1, an Al—Fe—Cr based alloy metal plate having a plurality of through holes is used. The exhaust gas purification device according to Comparative Example 1 was used. (7) Comparative Example 2: Exhaust gas was discharged from the brush cutter as it was without using an exhaust gas purification device.
  • the exhaust gas purification performance evaluation (HC) is performed by operating the brush cutter at 10,000 revolutions with the exhaust gas introduction pipe of the exhaust gas purification apparatus connected to the discharge part of the brush cutter.
  • the concentration of HC in the exhaust gas discharged was measured by using an automobile exhaust gas tester (RI-803AD manufactured by Sanko Co., Ltd.).
  • the exhaust gas purification performance evaluation (PM) is performed by injecting exhaust gas discharged from the exhaust gas purification device onto a white cloth for 30 seconds and visually observing the amount of PM adhering to the white cloth. It was. In this case, an evaluation of “X” is given when the amount of PM attached to the white cloth is large, and an evaluation of “O” is given when the amount of PM attached to the white cloth is small, and the amount of PM attached to the white cloth. When there was almost no, the evaluation of “ ⁇ ⁇ ” was given.
  • the exhaust gas purification performance (unburned liquid component) is evaluated by injecting exhaust gas discharged from the exhaust gas purifier toward a white cloth for 30 seconds and visually checking the amount of unburned liquid component attached to the white cloth. It was done by observing. In this case, an evaluation of “X” is given when the amount of unburned liquid component adhering to the white cloth is large, and an evaluation of “O” is given when the amount of unburned liquid component adhering to the white cloth is small. An evaluation of “ ⁇ ” was given when there was almost no amount of unburned liquid component adhering to the cloth.
  • the noise reduction performance was evaluated by measuring the sound pressure level of the noise when the exhaust gas purification device was installed using a sound level meter (manufactured by Rion Corporation, ordinary noise level meter, NA-24). Specifically, the sound pressure level of noise at a position about 1 m away from the exhaust gas purification device was measured outdoors.
  • Table 1 is a table showing the results.
  • the HC concentration in Test Example 1 is significantly lower than in Comparative Examples 1 and 2. Yes.
  • the adhesion amount of PM in Test Example 1 is significantly reduced as compared with Comparative Examples 1 and 2.
  • the adhesion amount of the unburned liquid component in Test Example 1 is significantly reduced as compared with Comparative Examples 1 and 2. That is, according to the exhaust gas purification apparatus 100 according to Test Example 1, it was found that the HC concentration, the PM adhesion amount, and the unburned liquid component adhesion amount can be significantly reduced.
  • the HC concentration in Test Example 2 is significantly lower than in Comparative Examples 1 and 2. Yes.
  • the adhesion amount of PM in Test Example 2 is significantly reduced as compared with Comparative Examples 1 and 2.
  • the adhesion amount of the unburned liquid component in Test Example 2 is significantly reduced as compared with Comparative Examples 1 and 2. That is, according to the exhaust gas purification apparatus 102 according to Test Example 2, it was found that the HC concentration, the PM adhesion amount, and the unburned liquid component adhesion amount can be significantly reduced.
  • the HC concentration in Test Example 3 is significantly lower than in Comparative Examples 1 and 2. Yes.
  • the adhesion amount of PM in Test Example 3 is significantly reduced as compared with Comparative Examples 1 and 2.
  • the adhesion amount of the unburned liquid component in Test Example 3 is significantly reduced as compared with Comparative Examples 1 and 2. That is, according to the exhaust gas purification apparatus 104 according to Test Example 3, it was found that the HC concentration, the PM adhesion amount, and the unburned liquid component adhesion amount can be significantly reduced.
  • the HC concentration in Test Example 4 is significantly lower than in Comparative Examples 1 and 2. Yes. Further, the amount of PM deposited in Test Example 4 is greatly reduced as compared with Comparative Examples 1 and 2. Further, the adhesion amount of the unburned liquid component in Test Example 4 is significantly reduced as compared with Comparative Examples 1 and 2. That is, according to the exhaust gas purification apparatus 106 according to Test Example 4, it was found that the HC concentration, the PM adhesion amount, and the unburned liquid component adhesion amount can be significantly reduced.
  • the HC concentration in Test Example 5 is significantly lower than in Comparative Examples 1 and 2. Yes.
  • the adhesion amount of PM in Test Example 5 is significantly reduced as compared with Comparative Examples 1 and 2.
  • the adhesion amount of the unburned liquid component in Test Example 5 is significantly reduced as compared with Comparative Examples 1 and 2. That is, according to the exhaust gas purification apparatus 108 according to Test Example 5, it was found that the HC concentration, the PM adhesion amount, and the unburned liquid component adhesion amount can be significantly reduced.
  • the noise reduction performance of the exhaust gas purifying apparatuses 100 to 108 according to Test Examples 1 to 5 is 22 compared with that of Comparative Example 2. It is also reduced by ⁇ 24 dB. That is, it was found that any of the exhaust gas purification apparatuses 100 to 108 according to Test Examples 1 to 5 can significantly reduce noise.
  • the exhaust gas purification apparatuses 100 to 108 according to Test Examples 1 to 5 have excellent exhaust gas purification performance and excellent noise reduction performance.
  • an Al—Fe—Cr-based alloy metal plate containing La is used, but the present invention is not limited to this.
  • an Al—Fe—Cr based alloy metal plate containing another rare earth noble metal element (Hf, Sc, Y, or Ce) may be used.
  • the exhaust gas passage hole in the metal plate for catalytic reaction is formed by pressing, but the present invention is not limited to this.
  • it may be formed by a known processing method such as cutting or etching.
  • a palladium catalyst is used as the platinum group catalyst, but the present invention is not limited to this.
  • a platinum catalyst may be used.
  • a photocatalyst such as titanium oxide may be used instead of the platinum group catalyst.
  • the vaporizing porous plate 160 is configured using a stainless steel plate having a plurality of exhaust gas passage holes 161, but the present invention is not limited to this.
  • a metal plate for catalytic reaction having a platinum group catalyst supported on the Al 2 O 3 coating layer or a metal plate made of Al—Fe—Cr base alloy and a metal plate made of Al—Fe—Cr base alloy.
  • the vaporizing porous plate can also be constituted by using a metal plate for catalytic reaction having an Al 2 O 3 coating layer formed on the surface of the metal plate made of an Al—Fe—Cr base alloy.
  • the unburned liquid component contained in the exhaust gas is vaporized using the two perforated plates 160 for vaporization and the second metal network 162 for catalytic reaction.
  • the unburned liquid component contained in the exhaust gas may be vaporized using only the second catalytic reaction metal network.
  • the catalyst device is configured using the metal network 304, 314, 324 for catalytic reaction in which the platinum group catalyst is supported on the Al 2 O 3 coating layer.
  • the present invention is limited to this. Is not to be done.
  • the catalyst device can also be configured using a metal network for catalytic reaction in which a platinum group catalyst is not supported on the Al 2 O 3 coating layer.
  • the surface of the Al—Fe—Cr base alloy metal plate and the Al—Fe—Cr base alloy metal plate are subjected to heat treatment by heat treatment.
  • Al 2 O 3 coating layer formed has been constituting the catalyst system using the catalysts reactions metal plate having a platinum group catalyst supported on Al 2 O 3 coating layer, the present invention is not limited thereto It is not something.
  • a catalytic device is configured using a metal plate for catalytic reaction having a metal plate or a metal plate coated with an iron-based oxide having a nanocomposite crystal structure obtained by adding an alkaline earth metal to an iron-based oxide. You can also.
  • the exhaust gas purification device of the present invention has been described using the exhaust gas purification device for a brush cutter, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention can also be applied to exhaust gas purifying apparatuses for chainsaws, small ships, motorcycles, light trucks, trucks, medium and large ships, and locomotives.
  • preliminary exhaust gas passage holes 183, 264 ... fixing hole, 184 ... Al-Fe-Cr-based alloy metal plate, 185 ... Al 2 O 3 coating layer, 186 ... platinum group catalyst, 240, 242, 244 ... sound-absorbing perforated plate, 2 6 ... guide plate, 250 ... collision plate, 260, 274 ... spacer, 262 ... opening for exhaust gas passage, 270 ... bolt, 272 ... nut, 280 ... discharge path, 290 ... exhaust gas discharge part, 300, 310, 320 ... Metal body for catalytic reaction, 302, 312, 322 ... Porous plate for sandwiching metal mesh, 304, 314, 324 ... Metal mesh for catalytic reaction, 810 ... Housing, 820 ...
  • Exhaust gas introduction hole 830 ... First expansion chamber, 840 ... Partition plate, 850 ... Second expansion chamber, 860 ... Exhaust gas exhaust hole, 870 ... First exhaust gas purifier, 872 ... Concave surface, 874 ... Vent hole, 880 ... Second exhaust gas purifier, 910 ... Laminate member 912, through holes, B1, B2, one end of the through holes 922, G, exhaust gas

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Abstract

　本発明の排気ガス浄化装置１００は、筺体１１０と、排気ガス導入管１２０と、二次燃焼装置１５０と、排気ガス排出管２９０と、外気導入部１３０と、予備混合室１４０と、二次燃焼装置１５０で二次燃焼された排気ガスの熱により二次燃焼装置１５０を加熱すべく二次燃焼装置を取り囲むように構成される排出経路２８０とを備える排気ガス浄化装置である。二次燃焼装置１５０は、各々が複数の排気ガス通過孔１８１～２３１を有する複数の触媒反応用金属板１８０～２３０が排気ガスＧの流れ方向に沿って所定の空隙を隔てて直列に配設された構造を有し、排気ガスＧに含まれる未燃焼液体成分を二次燃焼させる触媒装置１７０を有する。 　本発明の排気ガス浄化装置１００によれば、排気ガスに含まれる未燃焼液体成分を効率よく除去することが可能となる。

Description

排気ガス浄化装置
　本発明は、排気ガス浄化装置に関する。
　刈払機、チェーンソー、小型船舶、自動二輪車などに用いる２ストロークエンジンや、自動車、軽トラック、トラック、中大型船舶、機関車などに用いるディーゼルエンジンなどの内燃機関からは、ＣＯ、ＨＣ等の未燃焼ガス、窒素酸化物、パティキュレートマター（以下、ＰＭという。）を多く含む排気ガスが排出されている。従来、このような排気ガスを浄化するのに適した排気ガス浄化装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照。） 。
　図１５は、特許文献１に記載された排気ガス浄化装置８００を説明するために示す図である。特許文献１に記載された排気ガス浄化装置８００は、図１５に示すように、排気ガス導入孔８２０を有する第１拡張室８３０と、排気ガス排出孔８６０を有する第２拡張室８５０とを備える。第１拡張室８３０と、第２拡張室８５０とは、仕切り板８４０により仕切られている。第１拡張室８３０には、白金触媒８７６等がコーティングされた凹面８７２に複数の通気孔８７４が穿設されたステンレス製の基体からなる第１触媒装置８７０が配設されている。また、第１拡張室８３０と第２拡張室８５０との間の排気ガス通過経路には、多数の筒孔を集合させて形成したステンレス製の基体に白金触媒等がコーティングされたハニカム状の第２触媒装置８８０が配設されている。
　このため、特許文献１に記載の排気ガス浄化装置８００によれば、排気ガスで加熱された第１触媒装置８７０によって、ＨＣ、ＣＯなどの未燃焼ガス及び窒素酸化物を効率よく除去することが可能となる。さらには、ハニカム状の第２触媒装置８８０によって、ＨＣ、ＣＯなどの未燃焼ガス及び窒素酸化物並びにＰＭを効率よく除去することが可能となる。
　図１６は、特許文献２に記載された排気ガス浄化装置９００を説明するために示す図である。図１６（ａ）は排気ガス浄化装置９００の斜視図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＡ－Ａ断面図である。特許文献２に記載された排気ガス浄化装置９００は、図１６に示すように、複数の貫通孔９１２を有する積層部材９１０が、貫通孔９１２が重なり合うように長手方向に積層され、貫通孔９１２の両端部のうちいずれか一方の端部Ｂ１，Ｂ２が目封じされたハニカム状の構造を有する。各積層部材９１０は、金属、多孔質セラミックス、無機繊維からなり、各積層部材９１０には、白金触媒等が担持されている。
　このため、特許文献２に記載の排気ガス浄化装置９００によれば、貫通孔９１２の両端部のうちいずれか一方の端部Ｂ１，Ｂ２が目封じされた構造を有するため、ＰＭの捕集率が高く、排気ガス中に含まれるＰＭを効率よく除去することが可能となる。
特開２０００－０１８０２８号公報 国際公開第ＷＯ２００５／００５０１８号パンフレット
　しかしながら、特許文献１に記載の排気ガス浄化装置８００及び特許文献２に記載の排気ガス浄化装置９００においては、排気ガス中にＨＣや潤滑油からなる多量の未燃焼液体成分が含まれる場合には、これらの未燃焼液体成分を効率よく除去することが困難であるという問題があった。
　そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、排気ガスに含まれる多量の未燃焼液体成分を効率よく除去することが可能な排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
（１）本発明の排気ガス浄化装置は、筺体と、前記筺体内に排気ガスを導入する排気ガス導入部と、前記筺体内に配設され、前記排気ガス導入部から導入された排気ガスを二次燃焼する二次燃焼装置と、前記二次燃焼装置で二次燃焼された排気ガスを前記筺体内から排出する排気ガス排出部と、前記二次燃焼装置の上流側に配設され、前記二次燃焼装置に外気を導入する外気導入部と、前記排気ガス導入部と前記二次燃焼装置との間の排気ガス通過経路に存在し、排気ガスと外気とを混合する予備混合室と、前記二次燃焼装置と前記排気ガス排出部との間の排気ガス通過経路に存在し、前記二次燃焼装置で二次燃焼された排気ガスの熱により前記二次燃焼装置を加熱すべく前記二次燃焼装置を取り囲むように構成される排出経路とを備える排気ガス浄化装置であって、前記二次燃焼装置は、各々が複数の排気ガス通過孔を有する複数の触媒反応用金属体が排気ガスの流れ方向に沿って所定の空隙を隔てて直列に配設された構造を有し、排気ガスに含まれる未燃焼液体成分を二次燃焼させる触媒装置を有することを特徴とする。
　本発明の排気ガス浄化装置によれば、「二次燃焼された排気ガスの熱により高温状態とされた状態の二次燃焼装置」中で「予備混合室で外気と混合された状態の排気ガス」が二次燃焼されることとなる。このため、排気ガスに含まれる未燃焼液体成分は、外気と混合された後、高温状態とされた二次燃焼装置における触媒装置中で二次燃焼される。その結果、本発明の排気ガス浄化装置は、排気ガスに含まれる多量の未燃焼液体成分を効率よく除去することが可能な排気ガス浄化装置となる。
　また、本発明の排気ガス浄化装置によれば、複数の排気ガス通過孔を有する複数の触媒反応用金属体が排気ガスの流れ方向に沿って所定の空隙を隔てて直列に配設されただけの単純な構造を有するものであるため、熱容量が比較的小さなものとなり、使用開始時に触媒性能を迅速に高くすることが可能となる。
　また、本発明の排気ガス浄化装置によれば、上記したように、複数の排気ガス通過孔を有する複数の触媒反応用金属体が排気ガスの流れ方向に沿って所定の空隙を隔てて直列に配設されただけの単純な構造を有するものであるため、圧力損失を低くすることが可能となる。
　また、本発明の排気ガス浄化装置によれば、排気ガスの流れ方向に沿って直列に配置される複数の触媒反応用金属体が吸音部材として機能するため、排気ガスが二次燃焼装置を通過する際の音圧レベルを低減することも可能となる。
（２）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記触媒反応用金属体は、複数の排気ガス通過孔を有する触媒反応用金属板からなり、前記触媒反応用金属板における各排気ガス通過孔は、排気ガスが渦を巻きながら流れるように、形状、大きさ及び配置位置が決定されていることが好ましい。
　このような構成とすることにより、多量の排気ガスを処理する場合であっても、排気ガスの流れをスムーズなものに維持しながら、排気ガスと触媒反応用金属板との反応断面積を高くすることができ、触媒燃焼効率を高く維持することが可能となる。
（３）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記複数の触媒反応用金属板における前記複数の排気ガス通過孔の形成パターンは、それぞれ回転対称性を有し、前記複数の触媒反応用金属板のうち排気ガスの流れ方向に沿って隣接する２つの触媒反応用金属板に着目したとき、下流側に配設される前記触媒反応用金属板に形成される前記複数の排気ガス通過孔の形成パターンは、上流側に配設される前記触媒反応用金属板に形成される前記複数の排気ガス通過孔の形成パターンを基準として回転方向に沿って所定角度だけずれて構成されていることが好ましい
　このように構成することにより、触媒装置を通過する際に排気ガスが渦を巻きながら流れるような状態を容易に実現することができる。
　本発明の排気ガス浄化装置においては、各触媒反応用金属板は、１．０ｍｍ～５０ｍｍの空隙を隔てて配設されることが好ましく、１．０ｍｍ～３０ｍｍの空隙を隔てて配設されることがより好ましく、１．５ｍｍ～１０ｍｍの空隙を隔てて配設されることがさらに好ましい。
　このような構成とすることにより、触媒装置を通過する際に排気ガスが渦を巻きながら流れるような状態を容易に実現することができる。
　本発明の排気ガス浄化装置においては、排気ガス通過孔は、プレス加工、切削加工、エッチング加工などの公知の加工方法によって形成することができる。
（４）本発明の排気ガス浄化装置においては、各触媒反応用金属体は、触媒反応用金属網からなることが好ましい。
　このような構成とすることによっても、多量の排気ガスを処理する場合であっても、排気ガスの流れをスムーズなものに維持しながら、排気ガスと触媒反応用金属板との反応断面積を高くすることができ、触媒燃焼効率を高く維持することが可能となる。
　なお、本明細書において、「金属網」には、金属線を網状に編んだ金属網のみならず、金属板に切れ目をつけて，引っ張って延ばすことにより網目のような形状にした金網状のエクスパンドメタルも含まれる。
（５）本発明の排気ガス浄化装置においては、各触媒反応用金属体は、複数の排気ガス通過孔を有する２枚の金属網挟持用多孔板と、前記２枚の金属網挟持用多孔板によって挟持された触媒反応用金属網を有することが好ましい。
　このような構成とすることによっても、多量の排気ガスを処理する場合であっても、排気ガスの流れをスムーズなものに維持しながら、排気ガスと触媒反応用金属板との反応断面積を高くすることができ、触媒燃焼効率を高く維持することが可能となる。また、触媒反応用金属網が比較的薄い場合であっても、必要な機械的強度を維持することが可能となる。
　なお、本発明の排気ガス浄化装置においては、触媒反応用金属網における金属網の太さは、０．３ｍｍ～３．０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、触媒反応用金属網の目の粗さは、１平方インチ当たり２００～４００メッシュの範囲内にあることが好ましい。
（６）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記触媒装置は、各触媒反応用金属体が、中央部に排気ガス通過用の開口を有するスペーサを介在した状態で配設された構造を有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスが確実に触媒装置を通過するようになり、また、このような状態を比較的に容易に実現できるようになる。
（７）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記二次燃焼装置は、前記触媒装置の上流側に配設され、複数の排気ガス通過孔を有し、排気ガスに含まれる未燃焼液体成分を気化するための気化用多孔板をさらに有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスに含まれる未燃焼液体成分は、高温状態とされた二次燃焼装置における気化用多孔板で十分に気化され、その後、高温状態とされた二次燃焼装置における触媒装置中で二次燃焼されることとなる。その結果、本発明の排気ガス浄化装置は、排気ガスに含まれる多量の未燃焼液体成分をさらに効率よく除去することが可能な排気ガス浄化装置となる。
（８）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記二次燃焼装置は、前記気化用多孔板として２枚の気化用多孔板を有するとともに、前記２枚の気化用多孔板に挟持された第２触媒反応用金属網をさらに有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスに含まれる未燃焼液体成分は、第２触媒反応用金属網によっても二次燃焼されることとなるため、排気ガスに含まれる多量の未燃焼液体成分をさらに効率よく除去することが可能となる。また、使用開始時に触媒性能を迅速に高くすることが可能となる。
　なお、本発明の排気ガス浄化装置においては、気化用多孔板の厚さは、０．３ｍｍ～３ｍｍの範囲内にあることが好ましく、気化用多孔板の開口率は、１０％～６０％の範囲内にあることが好ましい。また、第２触媒反応用金属網における金属網の太さは、０．３ｍｍ～０．５ｍｍの範囲内にあることが好ましく、第２触媒反応用金属網の目の粗さは、１平方インチ当たり２００～４００メッシュの範囲内にあることが好ましい。
（９）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記二次燃焼装置は、前記触媒装置の下流側に配設され、複数の排気ガス通過孔を有する消音用多孔板と、前記消音用多孔板の下流側に配設される衝突板とをさらに有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、触媒装置を通過した排気ガスが、消音用多孔板と衝突板との間で不規則な多重反射を繰り返すうちに、マフラー効果を奏するようになり、排気ガスが二次燃焼装置を通過する際の音圧レベルをさらに低減することが可能となる。
　なお、本発明の排気ガス浄化装置においては、消音用多孔板の厚さは、０．３ｍｍ～３ｍｍの範囲内にあることが好ましく、消音用多孔板の開口率は、１０％～６０％の範囲内にあることが好ましい。
（１０）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記消音用多孔板として、排気ガスの流れ方向に沿って所定の空隙を隔てて直列に配設された２枚以上の消音用多孔板を有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、より効果的にマフラー効果を奏するようになり、排気ガスが二次燃焼装置を通過する際の音圧レベルをさらに低減することが可能となる。
　この観点から言えば、各消音用多孔板は、１．０ｍｍ～３０ｍｍの空隙を隔てて配設されることが好ましく、１．５ｍｍ～２０ｍｍの空隙を隔てて配設されることがより好ましく、２．０ｍｍ～１０ｍｍの空隙を隔てて配設されることがさらに好ましい。
（１１）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記触媒装置と前記衝突板との間には、前記二次燃焼装置から排出される排気ガスの少なくとも一部を前記排出経路に導くための案内板が取り付けられていることが好ましい。
　このような構成とすることにより、二次燃焼装置から排出される排気ガスの少なくとも一部を円滑に排出経路に導くことが可能となる。
（１２）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記外気導入部は、外気導入管からなり、前記外気導入管は、前記排気ガス導入管の管壁を貫通して前記排気ガス導入管の管内に突出するように構成されていることが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスの導入量に応じた量の外気を排気ガス導入管を介して予備混合室に導入することが可能となる。
（１３）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記外気導入部は、外気導入管からなり、前記外気導入管は、前記筺体の壁を貫通して前記予備混合室の内部に突出するように構成されていることが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスの導入量に応じた量の外気を直接予備混合室に導入することが可能となる。
（１４）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記外気導入管は、絞り部を有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、適切な絞り量の絞り部を用いることによって、外気の導入量を制御することが可能となる。
　なお、外気導入管としては、排気ガス導入管の断面積の１／１００～１／４００の断面積を有するものを好ましく用いることができる。
（１５）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記触媒反応用金属板における前記排気ガス通過孔は、前記触媒反応用金属板に０．５ｍｍの数学的膨張処理を施したときにも前記排気ガス通過孔が消失しない大きさを有することが好ましい。
　この明細書において「０．５ｍｍの数学的膨張処理」とは、触媒反応用金属板を仮想的に３次元的に０．５ｍｍだけ膨張させる処理のことをいう。すなわち、仮に排気ガス通過孔が１ｍｍ以下の直径を有する円形孔であった場合には、当該排気ガス通過孔に０．５ｍｍの数学的膨張処理を施すことにより当該排気ガス通過孔は消失する。その一方において、仮に排気ガス通過孔が１ｍｍを超える直径を有する円形孔であった場合には、当該排気ガス通過孔に０．５ｍｍの数学的膨張処理を施すことによっても当該排気ガス通過孔は消失しない。
　本発明の排気ガス浄化装置によれば、排気ガス通過孔が、触媒反応用金属板に０．５ｍｍの数学的膨張処理を施したときにも排気ガス通過孔が消失しない大きさを有するため、排気ガス通過孔が比較的大きなものとなる。また、その場合であっても触媒反応用金属板の表面積はそれ程小さくはならない。このため、本発明の排気ガス浄化装置によれば、触媒燃焼効率を低くすることなく触媒装置の圧力損失を低減することが可能となり、多量の排気ガスを効率良く処理することが可能となる。
　また、本発明の排気ガス浄化装置によれば、排気ガス通過孔が比較的大きなものであることから、未燃焼液体成分の目詰まりやＰＭの目詰まりを十分に防止することも可能となる。
　上記の観点から言えば、前記触媒反応用金属板における前記排気ガス通過孔は、前記触媒反応用金属板に１．０ｍｍの数学的膨張処理を施したときにも前記排気ガス通過孔が消失しない大きさを有することがより好ましく、１．５ｍｍの数学的膨張処理を施したときにも前記排気ガス通過孔が消失しない大きさを有することがさらに好ましい。
　なお、本発明の排気ガス浄化装置を用いた場合、１００，０００－１以上という高いＳＶ値（空間速度値）を得ることが可能である。
　本発明の排気ガス浄化装置においては、触媒反応用金属板は、複数の排気ガス通過孔に加えて、排気ガス通過孔よりも小さな開口面積を有する１又は複数の予備の排気ガス通過孔や、触媒反応用金属板を筐体に固定するための固定孔や、排気ガス浄化装置をエンジンの排気ガス排出部に固定するための固定孔を有していてもよい。
　また、本発明の排気ガス浄化装置においては、触媒反応用金属板の厚さは、０．３ｍｍ～３ｍｍの範囲内にあることが好ましい。
　触媒反応用金属板の厚さが０．３ｍｍ以上である場合には、触媒反応用金属板の機械的強度を十分に高くすることが可能となり、多量の排気ガスを処理する場合であっても、排気ガスの流れによって触媒反応用金属板が変形して劣化するのを抑制することが可能となる。また、触媒反応用金属板の厚さが３ｍｍ以下である場合には、熱容量が比較的小さなものとなり、使用開始時に触媒性能を迅速に高くすることがさらに容易となる。
　また、本発明の排気ガス浄化装置においては、触媒反応用金属板の開口率は、１０％～４０％の範囲内にあることが好ましい。
　触媒反応用金属板の開口率が１０％以上である場合には、触媒装置の圧力損失を低減することが可能となる。また、触媒反応用金属板の開口率が４０％以下である場合には、比較的大きな面積の触媒反応用金属板の表面に排気ガスを接触させることが可能となり、触媒燃焼効率を高く維持することが可能となる。これらの観点から言えば、触媒反応用金属板の開口率は、１５％～３５％の範囲内にあることがより好ましい。
（１６）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記触媒反応用金属板は、前記複数の排気ガス通過孔に対応する複数の貫通孔を有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層と、前記Ａｌ２Ｏ３被膜層に担持される白金族触媒とを有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスは、触媒反応用金属板を通過する際に、Ａｌ２Ｏ３被覆層の触媒作用及び白金族触媒の触媒作用により、効率良く触媒燃焼され浄化される。
　本発明の排気ガス浄化装置においては、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板は、３重量％～７重量％のＡｌを含有することが好ましい。このように構成することにより、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板に熱処理（例えば６００℃～８５０℃）を施すことにより、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板の表面に十分高い触媒担持能を有するポーラスなＡｌ２Ｏ３被覆層を形成することが可能となる。
　本発明の排気ガス浄化装置においては、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板は、０．０２重量％～０．０７重量％のＬａを含有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板であってもよいし、０．０５重量％～０．１０重量％の他の希土類貴金属元素（Ｈｆ、Ｓｃ、Ｙ又はＣｅ）を含有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板であってもよい。このように構成することによっても、白金族触媒の担持性能の良好な、γ－Ａｌ２Ｏ３の含有量が高いＡｌ２Ｏ３被覆層を形成することが可能となる。
　本発明の排気ガス浄化装置においては、Ａｌ２Ｏ３被覆層は、少なくともγ－Ａｌ２Ｏ３及びα－Ａｌ２Ｏ３を含有し、Ａｌ２Ｏ３被覆層におけるγ－Ａｌ２Ｏ３の含有率は、Ａｌ２Ｏ３被覆層におけるα－Ａｌ２Ｏ３の含有率よりも大きいことが好ましい。
　このように構成することにより、白金族触媒の担持性能の良好なＡｌ２Ｏ３被覆層を形成することが可能となる。
（１７）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記触媒反応用金属板は、前記複数の排気ガス通過孔に対応する複数の貫通孔を有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層とを有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスは、触媒反応用金属板を通過する際に、Ａｌ２Ｏ３被覆層の触媒作用により効率良く触媒燃焼され浄化される。なお、本発明の排気ガス浄化装置においては、排気ガスには予め外気が導入されているため、白金族触媒が担持されていない場合であっても、排気ガスは十分に触媒燃焼され浄化される。
（１８）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記触媒反応用金属板は、鉄系酸化物にアルカリ土類金属を添加して得られるナノ複合結晶組織を有する鉄系酸化物が被覆された金属板と、前記鉄系酸化物に担持される白金族触媒とを有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスは、触媒反応用金属板を通過する際に、鉄系酸化物の触媒作用及び白金族触媒の触媒作用により効率良く触媒燃焼され浄化される。
（１９）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記触媒反応用金属板は、鉄系酸化物にアルカリ土類金属を添加して得られるナノ複合結晶組織を有する鉄系酸化物が被覆された金属板を有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスは、触媒反応用金属板を通過する際に、ナノ複合結晶組織を有する鉄系酸化物の触媒作用により効率良く触媒燃焼され浄化される。なお、本発明の排気ガス浄化装置においては、排気ガスには予め外気が導入されているため、白金族触媒が担持されていない場合であっても、排気ガスは十分に触媒燃焼され浄化される。
（２０）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記触媒反応用金属網は、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層と、前記Ａｌ２Ｏ３被膜層に担持される白金族触媒とを有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスは、触媒反応用金属網を通過する際に、Ａｌ２Ｏ３被覆層の触媒作用及び白金族触媒の触媒作用により、効率良く触媒燃焼され浄化される。
（２１）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記触媒反応用金属網は、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層とを有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスは、触媒反応用金属網を通過する際に、Ａｌ２Ｏ３被覆層の触媒作用により効率良く触媒燃焼され浄化される。なお、本発明の排気ガス浄化装置においては、排気ガスには予め外気が導入されているため、白金族触媒が担持されていない場合であっても、排気ガスは十分に触媒燃焼され浄化される。
（２２）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記気化用多孔板は、前記複数の排気ガス通過孔に対応する複数の貫通孔を有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層と、前記Ａｌ２Ｏ３被膜層に担持される白金族触媒とを有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスに含まれる未燃焼液体成分は、気化用多孔板によっても二次燃焼されることとなるため、排気ガスに含まれる多量の未燃焼液体成分をさらに効率よく除去することが可能となる。
（２３）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記気化用多孔板は、前記複数の排気ガス通過孔に対応する複数の貫通孔を有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層とを有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスに含まれる未燃焼液体成分は、気化用多孔板によっても二次燃焼されることとなるため、排気ガスに含まれる多量の未燃焼液体成分をさらに効率よく除去することが可能となる。なお、本発明の排気ガス浄化装置においては、排気ガスには予め外気が導入されているため、白金族触媒が担持されていない場合であっても、排気ガスは十分に触媒燃焼され浄化される。
（２４）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記第２触媒反応用金属網は、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層と、前記Ａｌ２Ｏ３被膜層に担持される白金族触媒とを有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスに含まれる未燃焼液体成分は、上記した第２触媒反応用金属網によっても効率よく二次燃焼されることとなるため、排気ガスに含まれる多量の未燃焼液体成分をさらに効率よく除去することが可能となる。
（２５）本発明の排気ガス浄化装置においては、前記第２触媒反応用金属網は、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層とを有することが好ましい。
　このような構成とすることにより、排気ガスに含まれる未燃焼液体成分は、上記した第２触媒反応用金属網によっても効率よく二次燃焼されることとなるため、排気ガスに含まれる多量の未燃焼液体成分をさらに効率よく除去することが可能となる。なお、本発明の排気ガス浄化装置においては、排気ガスには予め外気が導入されているため、白金族触媒が担持されていない場合であっても、排気ガスは十分に触媒燃焼され浄化される。
実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００を説明するために示す図である。 実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００を説明するために示す図である。 実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００における排気ガスＧの流れを説明するために示す図である。 スペーサ２６０及びスペーサ２７４を説明するために示す図である。 気化用多孔板１６０の平面図である。 消音用多孔板２４０の平面図である。 触媒反応用金属板１８０を説明するために示す図である。 Ａｌ２Ｏ３被覆層１８５の表面についてＸ線回析分析（ＸＲＤ）した結果を示す図である。 触媒反応用金属板１８０～２３０を説明するために示す図である。 排気ガス通過孔１８１の大きさを説明するために示す図である。 実施形態２に係る排気ガス浄化装置１０２における外気導入管１３４を説明するために示す図である。 実施形態３に係る排気ガス浄化装置１０４における触媒反応用金属板１８０ａを説明するために示す図である。 実施形態４に係る排気ガス浄化装置１０６を説明するために示す図である。 実施形態５に係る排気ガス浄化装置１０８を説明するために示す図である。 特許文献１に記載の排気ガス浄化装置８００を説明するために示す図である。 特許文献２に記載の排気ガス浄化装置９００を説明するために示す図である。
　以下、本発明の排気ガス浄化装置を、図に示す実施の形態に基づいてさらに詳細に説明する。
［実施形態１］
　図１は、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００を説明するために示す図である。図１（ａ）は排気ガス浄化装置１００の斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）とは異なる角度から見たときの排気ガス浄化装置１００の斜視図である。なお、図１においては、排気ガス浄化装置１００の内部構造を理解し易くするために筺体１１０を半透明にして示してある。
　図２は、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００を説明するために示す図である。図２（ａ）は排気ガス浄化装置１００の断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）とは異なる断面における排気ガス浄化装置１００の断面図である。なお、図２においては、筺体１１０のうち上筺体１１４の図示を省略している。また、図２においては、気化用多孔板１６０、触媒反応用多孔板１８０～２３０及び消音用多孔板２２４２，２４４における排気ガス通過孔の図示は省略している。図３、図１１、図１３及び図１４においても同様である。
　図３は、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００における排気ガスＧの流れを説明するために示す図である。図３（ａ）は図２（ａ）の断面における排気ガスＧの流れを示す図であり、図３（ｂ）は図２（ｂ）の断面における排気ガスＧの流れを示す図である。
　図４は、スペーサ２６０及びスペーサ２７４を説明するために示す図である。図４（ａ）はスペーサ２６０の平面図であり、図４（ｂ）はスペーサ２７４の平面図である。
　図５は、気化用多孔板１６０の平面図である。
　図６は、消音用多孔板２４０の平面図である。
　図７は、触媒反応用金属板１８０を説明するために示す図である。図７（ａ）は触媒反応用金属板１８０の平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の符号Ｄで示す部分の拡大断面図である。
　図８は、Ａｌ２Ｏ３被覆層１８５の表面についてＸ線回析分析（ＸＲＤ）した結果を示す図である。横軸は反射角２θ（度）であり、縦軸は反射強度（任意単位）である。
　図９は、触媒反応用金属板１８０～２３０を説明するために示す図である。図９（ａ）～図９（ｆ）は各触媒反応用金属板１８０～２３０の平面図である。
１．実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の構成
　実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００は、刈払機から排出される排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置である。実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００は、図１～図３に示すように、筺体１１０と、筺体１１０内に排気ガスＧを導入する排気ガス導入管（排気ガス導入部）１２０と、筺体１１０内に配設され、排気ガス導入管１２０から導入された排気ガスＧを二次燃焼する二次燃焼装置１５０と、二次燃焼装置１５０で二次燃焼された排気ガスＧを筺体１１０内から排出する排気ガス排出管（排気ガス排出部）２９０と、二次燃焼装置１５０の上流側に配設され、二次燃焼装置１５０に外気を導入する外気導入管（外気導入部）１３０と、排気ガス導入管１２０と二次燃焼装置１５０との間の排気ガス通過経路に存在し、排気ガスＧと外気とを混合する予備混合室１４０と、二次燃焼装置１５０と排気ガス排出管２９０との間の排気ガス通過経路に存在し、二次燃焼装置１５０で二次燃焼された排気ガスＧの熱により二次燃焼装置１５０を加熱すべく二次燃焼装置を取り囲むように構成される排出経路２８０とを備える。
　二次燃焼装置１５０は、予備混合室１４０の下流側に配設され、複数の排気ガス通過孔を有し、排気ガスＧに含まれる未燃焼液体成分を気化するための気化用多孔板１６０と、気化用多孔板１６０の下流側に配設され、各々が複数の排気ガス通過孔１８１～２３１（図９参照。）を有する複数の触媒反応用金属板（触媒反応用金属体）１８０～２３０が排気ガスＧの流れ方向に沿って所定の空隙を隔てて直列に配設された構造を有し、未燃焼液体成分を二次燃焼させる触媒装置１７０と、触媒装置１７０の下流側に配設され、複数の排気ガス通過孔を有する消音用多孔板２４０，２４２，２４４と、消音用多孔板２４０，２４２，２４４の下流側に配設される衝突板２５０とを有する。
　実施形態１に係る触媒装置１００においては、触媒反応用金属板１８０～２３０における各流体通過孔１８１～２３１は、排気ガスＧが渦を巻きながら流れるように、形状、大きさ及び配置が決定されている。
　具体的には、触媒反応用金属板１８０～２３０に形成された複数の流体通過孔１８１～２３１の形成パターンは、図９に示すように、それぞれ回転対称性を有し、６枚の触媒反応用金属板１８０～２３０のうち、例えば隣接して配置される２つの触媒反応用金属板１８０，１９０に着目したとき、図９（ａ）及び図９（ｂ）からもわかるように、下流に配置される触媒反応用金属板１９０に形成された複数の流体通過孔１９１の形成パターンは、上流に配置される触媒反応用金属板１８０に形成された複数の流体通過孔１８１の形成パターンを基準として回転方向に沿って角度θ１だけずれて構成されている。他の触媒反応用金属板１９０～２３０についても同様に、図９（ｂ）～図９（ｆ）からもわかるように、下流に配置される触媒反応用金属板に形成された複数の流体通過孔の形成パターンは、上流に配置される触媒反応用金属板に形成された複数の流体通過孔の形成パターンを基準として回転方向に沿って角度θ１だけずれて構成されている。
　各触媒反応用金属板１８０～２３０は、１．０ｍｍ～５０ｍｍの空隙を隔てて配設されている。
　触媒装置１７０は、図２、図３及び図９に示すように、６枚の触媒反応用金属板１８０～２３０を備える。触媒装置１７０は、図２に示すように、６枚の触媒反応用金属板１８０～２３０が、中央部に排気ガス通過用の開口２６２を有するスペーサ２６０（図４参照。）を介在した状態で配設された構造を有する。なお、符号２６４は、固定孔である。
　触媒反応用金属板１８０は、図７（ａ）に示すように、複数の排気ガス通過孔１８１と、複数の排気ガス通過孔１８１の内側に配置される複数の予備排気ガス通過孔１８２と、触媒反応用金属板１８０の四隅近傍に配置される固定孔１８３とを有する。
　気化用多孔板１６０は、図５に示すように、複数の排気ガス通過孔１６１を有し、排気ガスＧに含まれる未燃焼液体成分を気化するため多孔板である。気化用多孔板１６０は、例えば、厚さ０．３ｍｍのステンレス製の板からなる。
　消音用多孔板２４０，２４２，２４４は、図６に示すように、複数の排気ガス通過孔２４１，２４３，２４５を有し、マフラー効果を発揮させるための多孔板である。消音用多孔板２４０，２４２，２４６は、例えば、厚さ０．３ｍｍのステンレス製の板からなる。
　消音用多孔板２４０，２４２，２４４は、排気ガスＧの流れ方向に沿って所定の空隙を隔てて直列に配設されている。
　触媒装置１７０と衝突板２５０との間には、二次燃焼装置１５０から排出される排気ガスＧの少なくとも一部を排出経路２７０に導くための案内板２４６が取り付けられている。具体的には、消音用多孔板２４２の上流側に取り付けられている。なお、消音用多孔板２４０と消音用多孔板２４２とは、スペーサ２７４（図４（ｂ）参照。）によって空隙を介した状態で取り付けられている。これによって、二次燃焼装置１５０からの排気ガスＧは、消音用多孔板２４０と消音用多孔板２４２との空隙を通り、さらには案内板２４６に導かれて排気経路へと案内される。
　外気導入部は、外気導入管１３０からなる。外気導入管１３０は、図２及び図３に示すように、排気ガス導入管１２０の管壁を貫通して排気ガス導入管１２０の管内に突出するように構成されている。外気導入管１３０の内径は、１．０ｍｍである。外気導入管１３０は、絞り部１３２を有する。
　触媒反応用金属板１８０～２３０における排気ガス通過孔１８１～２３１は、触媒反応用金属板１８０～２３０に０．５ｍｍの数学的膨張処理を施したときにも排気ガス通過孔が消失しない大きさを有する。数学的膨張処理の内容については、後述する。
　触媒反応用金属板１８０は、図７（ｂ）に示すように、複数の排気ガス通過孔１８１に対応する複数の貫通孔を有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板１８４と、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板１８４に熱処理を施すことによりＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板１８４の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層１８５と、Ａｌ２Ｏ３被膜層１８５に担持される白金族触媒１８６とを有する。触媒反応用金属板１８０の大きさは、例えば、５０ｍｍ□である。触媒反応用金属板１８０の厚さは、例えば、０．３ｍｍである。触媒反応用金属板１８０の開口率は、１０％～４０％に設定されている。
　排気ガス通過孔１８１、予備排気ガス通過孔１８２及び固定孔１８３は、例えば、プレス加工によって形成されている。
　Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板１８４は、３重量％～７重量％のＡｌを含有し、０．０２重量％～０．０７重量％のＬａを含有する。
　Ａｌ２Ｏ３被覆層１８５は、少なくともγ－Ａｌ２Ｏ３及びα－Ａｌ２Ｏ３を含有し、Ａｌ２Ｏ３被覆層１８５におけるγ－Ａｌ２Ｏ３の含有率は、Ａｌ２Ｏ３被覆層１３５におけるα－Ａｌ２Ｏ３の含有率よりも大きい。
　γ－Ａｌ２Ｏ３からの反射強度は、図８に示すように、α－Ａｌ２Ｏ３からの反射強度よりも大きい。このことから、Ａｌ２Ｏ３被覆層１８５におけるγ－Ａｌ２Ｏ３の含有率は、Ａｌ２Ｏ３被覆層１８５におけるα－Ａｌ２Ｏ３の含有率よりも大きいことがわかる。
　白金族触媒１８６は、例えば、パラジウム触媒を含有する。
　複数の予備排気ガス通過孔１８２は、図７（ａ）に示すように、触媒反応用金属板１８０の中央部に配置され、排気ガス通過孔１８１よりも小さな開口面積を有する。固定孔１８３は、触媒反応用金属板１８０の四隅近傍に配置され、各触媒反応用金属板１８０～２３０をスペーサ２６０を用いて一体化するために用いる孔である。
　他の触媒反応用金属板１９０～２３０も、触媒反応用金属板１８０と同様の構成を有する（図９（ａ）～図９（ｆ）参照。）。
　各触媒反応用金属板１８０～２３０は、例えば、２ｍｍの間隔で配置されている。
　ここで、各触媒反応用金属板１８０～２３０の流体通過孔１８１～２３１の大きさについて、図１０を用いて詳細に説明する。
　図１０は、流体通過孔１８１の大きさを説明するために示す図である。図１０（ａ０）～図１０（ａ２）は実施形態１における触媒反応用金属板１８０について、（１）数学的膨張処理を施していない場合、（２）０．５ｍｍの数学的膨張処理を施した場合、（３）１．０ｍｍの数学的膨張処理を施した場合の流体通過孔１８１の平面図であり、図１０（ｂ０）～図１０（ｂ２）は実施形態１の比較例における触媒反応用金属板１８０ｂについて、（１）数学的膨張処理を施していない場合、（２）０．５ｍｍの数学的膨張処理を施した場合、（３）１．０ｍｍの数学的膨張処理を施した場合の流体通過孔１８１ｂの平面図である。
　比較例における触媒反応用金属板１８０ｂは、ここでは図示による説明を省略するが、基本的には実施形態１における触媒反応用金属板１８０と同様の構成（開口率も同じである。）を有するが、図１０（ａ０）及び図１０（ｂ０）からもわかるように、排気ガス通過孔の大きさが異なる。
　すなわち、比較例における触媒反応用金属板１８０ｂの場合、排気ガス通過孔１８１ｂのサイズが小さなものであり、触媒反応用金属板１８０ｂに０．５ｍｍの数学的膨張処理を施すと排気ガス通過孔１８１ｂが消失する（図１０（ｂ１）参照。）。
　これに対し、実施形態１における触媒反応用金属板１８０の場合、流体通過孔１８１のサイズは比較的大きなものであり、触媒反応用金属板に１．０ｍｍの数学的膨張処理を施したときにも排気ガス通過孔１８１が消失しない（図１０（ａ２）参照。）。つまり、実施形態１における排気ガス通過孔１８１の大きさは、比較的大きなものであるといえる。
　他の触媒反応用金属板１９０～２３０における流体通過孔１９１～２３１の大きさも、上記した触媒反応用金属板１８０における流体通過孔１８１と同じである。
２．実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の効果
　以上のように構成された、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、「二次燃焼された排気ガスＧの熱により高温状態とされた状態の二次燃焼装置１５０」中で「予備混合室１４０で外気と混合された状態の排気ガスＧ」が二次燃焼されることとなる。このため、排気ガスＧに含まれる未燃焼液体成分は、外気と混合された後、高温状態とされた二次燃焼装置１５０における触媒装置１７０中で二次燃焼される。その結果、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００は、排気ガスＧに含まれる多量の未燃焼液体成分を効率よく除去することが可能な排気ガス浄化装置となる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、複数の排気ガス通過孔１８１～２３１を有する複数の触媒反応用金属板１８０～２３０が排気ガスＧの流れ方向に沿って所定の空隙を隔てて直列に配設されただけの単純な構造を有するものであるため、熱容量が比較的小さなものとなり、使用開始時に触媒性能を迅速に高くすることが可能となる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、上記したように、複数の排気ガス通過孔１８１～２３１を有する複数の触媒反応用金属板１８０～２３０が排気ガスＧの流れ方向に沿って所定の空隙を隔てて直列に配設されただけの単純な構造を有するものであるため、圧力損失を低くすることが可能となる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、排気ガスＧの流れ方向に沿って直列に配置される複数の触媒反応用金属板１８０～２３０が吸音部材として機能するため、排気ガスが二次燃焼装置を通過する際の音圧レベルを低減することも可能となる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、触媒反応用金属板１８０～２３０における各排気ガス通過孔１８１～２３１は、排気ガスＧが渦を巻きながら流れるように、形状、大きさ及び配置位置が決定されているため、多量の排気ガスＧを処理する場合であっても、排気ガスＧの流れをスムーズなものに維持しながら、排気ガスＧと触媒反応用金属板との反応断面積を高くすることができ、触媒燃焼効率を高く維持することが可能となる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、複数の触媒反応用金属板１８０～２３０における複数の排気ガス通過孔１８１～２３１の形成パターンは、それぞれ回転対称性を有し、複数の触媒反応用金属板１８０～２３０のうち排気ガスＧの流れ方向に沿って隣接する２つの触媒反応用金属板に着目したとき、下流側に配設される触媒反応用金属板に形成される複数の排気ガス通過孔の形成パターンは、上流側に配設される触媒反応用金属板に形成される複数の排気ガス通過孔の形成パターンを基準として回転方向に沿って所定角度だけずれて構成されているため、触媒装置を通過する際に排気ガスＧが渦を巻きながら流れるような状態を容易に実現することができる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、触媒装置１７０は、各触媒反応用金属板１８０～２３０が、中央部に排気ガス通過用の開口２６２を有するスペーサ２６０を介在した状態で配設された構造を有するため、排気ガスＧが確実に触媒装置を通過するようになり、また、このような状態を比較的に容易に実現できるようになる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、各触媒反応用金属板は、１．０ｍｍ～５０ｍｍの空隙を隔てて配設されるため、触媒装置を通過する際に排気ガスＧが渦を巻きながら流れるような状態を容易に実現することができる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、二次燃焼装置１５０は、触媒装置１７０の上流側に配設され、複数の排気ガス通過孔を有し、排気ガスに含まれる未燃焼液体成分を気化するための気化用多孔板１６０をさらに有するため、排気ガスＧに含まれる未燃焼液体成分は、高温状態とされた二次燃焼装置１５０における気化用多孔板１６０で十分に気化され、その後、高温状態とされた二次燃焼装置１５０における触媒装置１７０中で二次燃焼されることとなる。その結果、本発明の排気ガス浄化装置は、排気ガスに含まれる多量の未燃焼液体成分をさらに効率よく除去することが可能な排気ガス浄化装置となる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００においては、二次燃焼装置１５０は、触媒装置１７０の下流側に配設され、複数の排気ガス通過孔を有する消音用多孔板２４２，２４４と、消音用多孔板２４２，２４４の下流側に配設される衝突板２５０とをさらに有するため、触媒装置１５０を通過した排気ガスＧが、消音用多孔板２４２，２４４と衝突板２５０との間で不規則な多重反射を繰り返すうちに、マフラー効果を奏するようになり、排気ガスＧが二次燃焼装置１５０を通過する際の音圧レベルをさらに低減することが可能となる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、消音用多孔板として、排気ガスＧの流れ方向に沿って所定の空隙を隔てて直列に配設された２枚以上の消音用多孔板２４２，２４４を有するため、より効果的にマフラー効果を奏するようになり、排気ガスＧが二次燃焼装置を通過する際の音圧レベルをさらに低減することが可能となる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００においては、触媒装置１５０と衝突板２５０との間には、二次燃焼装置１５０から排出される排気ガスＧの少なくとも一部を排出経路２７０に導くための案内板２４６が取り付けられているため、二次燃焼装置１５０から排出される排気ガスＧの少なくとも一部を円滑に排出経路２８０に導くことが可能となる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、外気導入部は、外気導入管１３０からなり、外気導入管１３０は、排気ガス導入管１２０の管壁を貫通して排気ガス導入管２１０の管内に突出するように構成されているため、排気ガスＧの導入量に応じた量の外気を排気ガス導入管１２０を介して予備混合室１４０に導入することが可能となる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、外気導入管は、絞り部１３２を有するため、適切な絞り量の絞り部を用いることによって、外気の導入量を制御することが可能となる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、触媒反応用金属板１８０～２３０における排気ガス通過孔１８１～２３１は、触媒反応用金属板１８０～２３０に０．５ｍｍの数学的膨張処理を施したときにも排気ガス通過孔１８１～２３１が消失しない大きさを有するため、排気ガス通過孔が比較的大きなものとなる。また、その場合であっても触媒反応用金属板の表面積はそれ程小さくはならない。このため、触媒燃焼効率を低くすることなく触媒装置の圧力損失を低減することが可能となり、多量の排気ガスＧを効率良く処理することが可能となる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、排気ガス通過孔が比較的大きなものであることから、未燃焼液体成分の目詰まりやＰＭの目詰まりを十分に防止することも可能となる。
　また、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、触媒反応用金属板１８０～２３０は、複数の排気ガス通過孔１８１～２３１に対応する複数の貫通孔を有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板１８４と、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板１８４に熱処理を施すことによりＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板１８４の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層１８５と、Ａｌ２Ｏ３被膜層１８５に担持される白金族触媒１８６とを有するため、排気ガスＧは、触媒反応用金属板１８０～２３０を通過する際に、Ａｌ２Ｏ３被覆層１８５の触媒作用及び白金族触媒１８６の触媒作用により、効率良く触媒燃焼され浄化される。
［実施形態２］
　図１１は、実施形態２に係る排気ガス浄化装置１０２における外気導入管１３４を説明するために示す図である。
　実施形態２に係る排気ガス浄化装置１０２（排気ガス浄化装置１０２自体は図示せず。）は、基本的には実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００とほぼ同一の構成を有するが、外気導入部の構成が実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と異なる。
　すなわち、実施形態２に係る排気ガス浄化装置１０２においては、図１１に示すように、外気導入部は、内径が例えば１．０ｍｍの外気導入管１３４からなり、外気導入管１３４は、筺体１１２の壁を貫通して予備混合室１４０の内部に突出するように構成されている。
　このように、実施形態２に係る排気ガス浄化装置１０２は、外気導入部の構成が実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合とは異なるが、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と同様に、排気ガスＧに含まれる未燃焼液体成分は、外気と混合された後、高温状態とされた二次燃焼装置１５０における触媒装置１７０中で二次燃焼されるため、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と同様に、排気ガスＧに含まれる多量の未燃焼液体成分を効率よく除去することが可能な排気ガス浄化装置となる。
　なお、実施形態２に係る排気ガス浄化装置１０２は、外気導入部の構成が実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合とは異なるが、外気導入部の構成以外の点については実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と同様の構成を有するため、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００が有する効果のうち該当する効果を有する。
［実施形態３］
　図１２は、実施形態３に係る排気ガス浄化装置１０４における触媒反応用金属板１８０ａを説明するために示す図である。図１２（ａ）は触媒反応用金属板１８０ａの平面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の符号Ｄで示す部分の拡大断面図である。
　実施形態３に係る排気ガス浄化装置１０４（排気ガス浄化装置１０４自体は図示せず。）は、基本的には実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００とほぼ同一の構成を有するが、触媒反応用金属板の構成が実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と異なる。
　すなわち、実施形態３に係る排気ガス浄化装置１０４においては、図１２（ｂ）に示すように、触媒反応用金属板１８０ａにおけるＡｌ２Ｏ３被膜層１８５には白金族触媒が担持されていない。
　このように、実施形態３に係る排気ガス浄化装置１０４は、触媒反応用金属板の構成が実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合とは異なるが、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と同様に、排気ガスＧに含まれる未燃焼液体成分は、外気と混合された後、高温状態とされた二次燃焼装置１５０における触媒装置１７０中で二次燃焼されるため、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と同様に、排気ガスＧに含まれる多量の未燃焼液体成分を効率よく除去することが可能な排気ガス浄化装置となる。
　また、実施形態３に係る排気ガス浄化装置１０４によれば、白金族触媒を使用しなくとも、排気ガスＧに含まれる未燃焼液体成分を効率よく除去することが可能となるため、低コストの排気ガス浄化装置となる。
　なお、実施形態３に係る排気ガス浄化装置１０４は、触媒反応用金属板の構成以外の点については実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と同様の構成を有するため、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００が有する効果のうち該当する効果を有する。
［実施形態４］
　図１３は、実施形態４に係る排気ガス浄化装置１０６を説明するために示す図である。
　実施形態４に係る排気ガス浄化装置１０６は、基本的には実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００とほぼ同一の構成を有するが、二次燃焼装置の構成が実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と異なる。
　すなわち、実施形態４に係る排気ガス浄化装置１０６においては、図１３に示すように、二次燃焼装置１５２は、２枚の気化用多孔板１６０を有するとともに、２枚の気化用多孔板１６０に挟持された第２触媒反応用金属網１６２をさらに有する。そして、第２触媒反応用金属網１６２は、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網と、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網に熱処理を施すことによりＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層と、Ａｌ２Ｏ３被膜層に担持される白金族触媒とを有する。
　このように、実施形態４に係る排気ガス浄化装置１０６は、二次燃焼装置の構成が実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合とは異なるが、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と同様に、排気ガスＧに含まれる未燃焼液体成分は、外気と混合された後、高温状態とされた二次燃焼装置における触媒装置中で二次燃焼されるため、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と同様に、排気ガスＧに含まれる多量の未燃焼液体成分を効率よく除去することが可能な排気ガス浄化装置となる。
　また、実施形態４に係る排気ガス浄化装置１０６によれば、排気ガスＧに含まれる未燃焼液体成分が上記した第２触媒反応用金属網１６２によっても二次燃焼されることとなるため、排気ガスに含まれる多量の未燃焼液体成分をさらに効率よく除去することが可能となる。また、使用開始時に触媒性能を迅速に高くすることが可能となる。
　実施形態４に係る排気ガス浄化装置１０６においては、気化用多孔板１６０の厚さは、０．３ｍｍ～３ｍｍの範囲内にあり、気化用多孔板１６０の開口率は、１０％～６０％の範囲内にある。また、第２触媒反応用金属網１６２における金属網の太さは、０．３ｍｍ～０．５ｍｍの範囲内にあり、第２触媒反応用金属網１６２の目の粗さは、１平方インチ当たり２００～４００メッシュの範囲内にある。
　なお、実施形態４に係る排気ガス浄化装置１０６は、二次燃焼装置の構成以外の点については実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と同様の構成を有するため、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００が有する効果のうち該当する効果を有する。
［実施形態５］
　図１４は、実施形態５に係る排気ガス浄化装置１０８を説明するために示す図である。
　実施形態５に係る排気ガス浄化装置１０８は、基本的には実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００とほぼ同一の構成を有するが、触媒反応用金属体の構成が実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と異なる。
　すなわち、実施形態５に係る排気ガス浄化装置１０８においては、図１４に示すように、各触媒反応用金属体３００，３１０，３２０は、複数の排気ガス通過孔を有する２枚の金属網挟持用多孔板３０２，３１２，３２２と、２枚の金属網挟持用多孔板３０２，３１２，３２２によって挟持された触媒反応用金属網３０４，３１４，３２４を有する。そして、触媒反応用金属網３０４，３１４，３２４は、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網と、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網に熱処理を施すことによりＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層と、Ａｌ２Ｏ３被膜層に担持される白金族触媒とを有する。なお、金属網挟持用多孔板３０２，３１２，３２２は、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００における気化用多孔板（図５参照。）と同様の形状を有する。
　このように、実施形態５に係る排気ガス浄化装置１０８は、触媒反応用金属体の構成が実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合とは異なるが、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と同様に、排気ガスＧに含まれる未燃焼液体成分は、外気と混合された後、高温状態とされた二次燃焼装置における触媒装置中で二次燃焼されるため、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と同様に、排気ガスＧに含まれる多量の未燃焼液体成分を効率よく除去することが可能な排気ガス浄化装置となる。
　実施形態５に係る排気ガス浄化装置１０８においては、金属網挟持用多孔板３０２，３１２，３２２の厚さは、０．３ｍｍ～３ｍｍの範囲内にあり、金属網挟持用多孔板３０２，３１２，３２２の開口率は、１０％～６０％の範囲内にある。また、触媒反応用金属網３０４，３１４，３２４における金属網の太さは、０．３ｍｍ～０．５ｍｍの範囲内にあり、触媒反応用金属網３０４，３１４，３２４の目の粗さは、１平方インチ当たり２００～４００メッシュの範囲内にある。
　なお、実施形態５に係る排気ガス浄化装置１０８は、触媒反応用金属体の構成以外の点については実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００の場合と同様の構成を有するため、実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００が有する効果のうち該当する効果を有する。
［試験例］
　以下の排気ガス浄化装置を用いて、排気ガスの浄化性能及び消音性能を評価した。
（１）試験例１：実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００を、試験例１に係る排気ガス浄化装置とした。
（２）試験例２：実施形態２に係る排気ガス浄化装置１０２を、試験例２に係る排気ガス浄化装置とした。
（３）試験例３：実施形態３に係る排気ガス浄化装置１０４を、試験例３に係る排気ガス浄化装置とした。
（４）試験例４：実施形態４に係る排気ガス浄化装置１０６を、試験例４に係る排気ガス浄化装置とした。
（５）試験例５：実施形態５に係る排気ガス浄化装置１０８を、試験例５に係る排気ガス浄化装置とした。
（６）比較例１：実施形態１に係る排気ガス浄化装置１００における６枚の触媒反応用金属板１８０～２３０の代わりに、複数の貫通孔を有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板を用いたものを、比較例１に係る排気ガス浄化装置とした。
（７）比較例２：排気ガス浄化装置を用いることなく、刈払機から排気ガスをそのまま排出した。
　排気ガスの浄化性能の評価（ＨＣ）は、排気ガス浄化装置の排気ガス導入管を刈払機の排出部に接続した状態で１００００回転にて刈払機を作動し、そのときに排気ガス浄化装置から排出される排気ガス中のＨＣの濃度を自動車排気ガステスタ（株式会社サンコー製、ＲＩ－８０３ＡＤ）を用いて測定することにより行った。
　また、排気ガスの浄化性能の評価（ＰＭ）は、排気ガス浄化装置から排出される排気ガスを白い布に向けて３０秒間噴射し、白い布に対するＰＭの付着量を目視で観測することにより行った。この場合、白い布に対するＰＭの付着量が多い場合には「×」の評価を与え、白い布に対するＰＭの付着量が少ない場合には「○」の評価を与え、白い布に対するＰＭの付着量がほとんどない場合には「◎」の評価を与えた。
　また、排気ガスの浄化性能の評価（未燃焼液体成分）は、排気ガス浄化装置から排出される排気ガスを白い布に向けて３０秒間噴射し、白い布に対する未燃焼液体成分の付着量を目視で観測することにより行った。この場合、白い布に対する未燃焼液体成分の付着量が多い場合には「×」の評価を与え、白い布に対する未燃焼液体成分の付着量が少ない場合には「○」の評価を与え、白い布に対する未燃焼液体成分の付着量がほとんどない場合には「◎」の評価を与えた。
　また、消音性能の評価は、排気ガス浄化装置を設置した場合における騒音の音圧レベルを騒音計（リオン株式会社製、普通騒音計、ＮＡ－２４）を用いて測定することにより行った。具体的には、屋外において、排気ガス浄化装置から約１ｍ離れた位置での騒音の音圧レベルを測定した。
　表１は、その結果を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　試験例１に係る排気ガス浄化装置１００の排気ガスの浄化性能についてみると、表１からも明らかなように、試験例１におけるＨＣ濃度は、比較例１，２に比べて大幅に低下している。また、試験例１におけるＰＭの付着量は、比較例１，２に比べて大幅に減少している。また、試験例１における未燃焼液体成分の付着量は、比較例１，２に比べて大幅に減少している。
すなわち、試験例１に係る排気ガス浄化装置１００によれば、ＨＣ濃度、ＰＭ付着量及び未燃焼液体成分付着量を大幅に低減できることがわかった。
　試験例２に係る排気ガス浄化装置１０２の排気ガスの浄化性能についてみると、表１からも明らかなように、試験例２におけるＨＣ濃度は、比較例１，２に比べて大幅に低下している。また、試験例２におけるＰＭの付着量は、比較例１，２に比べて大幅に減少している。また、試験例２における未燃焼液体成分の付着量は、比較例１，２に比べて大幅に減少している。すなわち、試験例２に係る排気ガス浄化装置１０２によれば、ＨＣ濃度、ＰＭ付着量及び未燃焼液体成分付着量を大幅に低減できることがわかった。
　試験例３に係る排気ガス浄化装置１０４の排気ガスの浄化性能についてみると、表１からも明らかなように、試験例３におけるＨＣ濃度は、比較例１，２に比べて有意に低下している。また、試験例３におけるＰＭの付着量は、比較例１，２に比べて有意に減少している。また、試験例３における未燃焼液体成分の付着量は、比較例１，２に比べて有意に減少している。すなわち、試験例３に係る排気ガス浄化装置１０４によれば、ＨＣ濃度、ＰＭ付着量及び未燃焼液体成分付着量を有意に低減できることがわかった。
　試験例４に係る排気ガス浄化装置１０６の排気ガスの浄化性能についてみると、表１からも明らかなように、試験例４におけるＨＣ濃度は、比較例１，２に比べて大幅に低下している。また、試験例４におけるＰＭの付着量は、比較例１，２に比べて大幅に減少している。また、試験例４における未燃焼液体成分の付着量は、比較例１，２に比べて大幅に減少している。すなわち、試験例４に係る排気ガス浄化装置１０６によれば、ＨＣ濃度、ＰＭ付着量及び未燃焼液体成分付着量を大幅に低減できることがわかった。
　試験例５に係る排気ガス浄化装置１０８の排気ガスの浄化性能についてみると、表１からも明らかなように、試験例５におけるＨＣ濃度は、比較例１，２に比べて大幅に低下している。また、試験例５におけるＰＭの付着量は、比較例１，２に比べて大幅に減少している。また、試験例５における未燃焼液体成分の付着量は、比較例１，２に比べて大幅に減少している。すなわち、試験例５に係る排気ガス浄化装置１０８によれば、ＨＣ濃度、ＰＭ付着量及び未燃焼液体成分付着量を大幅に低減させることができることがわかった。
　また、試験例１～５に係る排気ガス浄化装置１００～１０８の消音性能についてみると、表１からも明らかなように、試験例１～５における音圧レベルは、比較例２に比べて２２～２４ｄＢも低下している。すなわち、試験例１～５に係る排気ガス浄化装置１００～１０８のいずれによっても、騒音を大幅に低減できることがわかった。
　以上より、試験例１～５に係る排気ガス浄化装置１００～１０８は、優れた排気ガスの浄化性能及び優れた消音性能を有することが確認された。
　以上、本発明の排気ガス浄化装置を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
（１）上記実施形態１においては、Ｌａを含有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、他の希土類貴金属元素（Ｈｆ、Ｓｃ、Ｙ又はＣｅ）を含有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板を用いてもよい。
（２）上記実施形態１においては、触媒反応用金属板における排気ガス通過孔をプレス加工によって形成しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、切削加工、エッチング加工などの公知の加工方法によって形成してもよい。
（３）上記実施形態１においては、白金族触媒としてパラジウム触媒を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、白金触媒を用いてもよい。また、白金族触媒の代わりに酸化チタン等の光触媒を用いてもよい。
（４）上記実施形態１においては、複数の排気ガス通過孔１６１を有するステンレス製の板を用いて気化用多孔板１６０を構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板と、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板に熱処理を施すことによりＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層と、Ａｌ２Ｏ３被膜層に担持される白金族触媒とを有する触媒反応用金属板、又はＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板と、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板に熱処理を施すことによりＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層とを有する触媒反応用金属板を用いて気化用多孔板を構成することもできる。
（５）上記実施形態４においては、２枚の気化用多孔板１６０と第２触媒反応用金属網１６２とを用いて排気ガスに含まれる未燃焼液体成分を気化させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。第２触媒反応用金属網のみを用いて排気ガスに含まれる未燃焼液体成分を気化させることとしてもよい。この場合、第２触媒反応用金属網の機械的強度を維持するために、第２触媒反応用金属網を構成する金属線として比較的太い金属線を用いることが好ましい。
（６）上記実施形態５においては、Ａｌ２Ｏ３被膜層に白金族触媒が担持された触媒反応用金属網３０４，３１４，３２４を用いて触媒装置を構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。Ａｌ２Ｏ３被膜層に白金族触媒が担持されていない触媒反応用金属網を用いて触媒装置を構成することもできる。
（７）上記実施形態１においては、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板と、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板に熱処理を施すことによりＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層と、Ａｌ２Ｏ３被膜層に担持される白金族触媒とを有する触媒反応用金属板を用いて触媒装置を構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。鉄系酸化物にアルカリ土類金属を添加して得られるナノ複合結晶組織を有する鉄系酸化物が被覆された金属板と、鉄系酸化物に担持される白金族触媒とを有する触媒反応用金属板、又は鉄系酸化物にアルカリ土類金属を添加して得られるナノ複合結晶組織を有する鉄系酸化物が被覆された金属板を有する触媒反応用金属板を用いて触媒装置を構成することもできる。
（８）上記各実施形態においては、刈払機用の排気ガス浄化装置を用いて本発明の排気ガス浄化装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、チェーンソー用、小型船舶用、自動二輪車用、軽トラック用、トラック用、中大型船舶用、機関車用の排気ガス浄化装置に本発明を適用することもできる。
符号の説明
１００，１０６，１０８，８００，９００…排気ガス浄化装置、１１０…筺体、１１２…下筺体、１１４…上筺体、１２０…排気ガス導入管、１３０，１３４…外気導入管、１３２，１３６…絞り部、１４０…予備混合室、１５０，１５２，１５４…二次燃焼室、１６０…気化用多孔板、１６１…排気ガス通過孔、１６２…第２触媒反応用金属網、１７０，１７２…触媒装置、１８０，１８０ａ，１９０，２００，２１０，２２０，２３０…触媒反応用金属板、１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１，２４１…排気ガス通過孔、１８２…予備排気ガス通過孔、１８３，２６４…固定孔、１８４…Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板、１８５…Ａｌ２Ｏ３被覆層、１８６…白金族触媒、２４０，２４２，２４４…消音用多孔板、２４６…案内板、２５０…衝突板、２６０，２７４…スペーサ、２６２…排気ガス通過用の開口、２７０…ボルト、２７２…ナット、２８０…排出経路、２９０…排気ガス排出部、３００，３１０，３２０…触媒反応用金属体、３０２，３１２，３２２…金属網挟持用多孔板、３０４，３１４，３２４…触媒反応用金属網、８１０…筺体、８２０…排気ガス導入孔、８３０…第１拡張室、８４０…仕切り板、８５０…第２拡張室、８６０…排気ガス排出孔、８７０…第１排気ガス浄化器、８７２…凹面、８７４…通気孔、８８０…第２排気ガス浄化器、９１０…積層部材、９１２…貫通孔、Ｂ１，Ｂ２…貫通孔９２２の両端部のうち一方の端部、Ｇ…排気ガス

Claims (25)

  1. 　筺体と、
    　前記筺体内に排気ガスを導入する排気ガス導入部と、
    　前記筺体内に配設され、前記排気ガス導入部から導入された排気ガスを二次燃焼する二次燃焼装置と、
    　前記二次燃焼装置で二次燃焼された排気ガスを前記筺体内から排出する排気ガス排出部と、
    　前記二次燃焼装置の上流側に配設され、前記二次燃焼装置に外気を導入する外気導入部と、
    　前記排気ガス導入部と前記二次燃焼装置との間の排気ガス通過経路に存在し、排気ガスと外気とを混合する予備混合室と、
    　前記二次燃焼装置と前記排気ガス排出部との間の排気ガス通過経路に存在し、前記二次燃焼装置で二次燃焼された排気ガスの熱により前記二次燃焼装置を加熱すべく前記二次燃焼装置を取り囲むように構成される排出経路とを備える排気ガス浄化装置であって、
    　前記二次燃焼装置は、各々が複数の排気ガス通過孔を有する複数の触媒反応用金属体が排気ガスの流れ方向に沿って所定の空隙を隔てて直列に配設された構造を有し、排気ガスに含まれる未燃焼液体成分を二次燃焼させる触媒装置を有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  2. 　請求項１に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記触媒反応用金属体は、複数の排気ガス通過孔を有する触媒反応用金属板からなり、
    　前記触媒反応用金属板における各排気ガス通過孔は、排気ガスが渦を巻きながら流れるように、形状、大きさ及び配置位置が決定されていることを特徴とする排気ガス浄化装置。
  3. 　請求項２に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記複数の触媒反応用金属板における前記複数の排気ガス通過孔の形成パターンは、それぞれ回転対称性を有し、
    　前記複数の触媒反応用金属板のうち排気ガスの流れ方向に沿って隣接する２つの触媒反応用金属板に着目したとき、下流側に配設される前記触媒反応用金属板に形成される前記複数の排気ガス通過孔の形成パターンは、上流側に配設される前記触媒反応用金属板に形成される前記複数の排気ガス通過孔の形成パターンを基準として回転方向に沿って所定角度だけずれて構成されていることを特徴とする排気ガス浄化装置。
  4. 　請求項１に記載の排気ガス浄化装置において、
    　各触媒反応用金属体は、触媒反応用金属網からなることを特徴とする排気ガス浄化装置。
  5. 　請求項１に記載の排気ガス浄化装置において、
    　各触媒反応用金属体は、複数の排気ガス通過孔を有する２枚の金属網挟持用多孔板と、前記２枚の金属網挟持用多孔板によって挟持された触媒反応用金属網を有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  6. 　請求項１～５のいずれかに記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記触媒装置は、各触媒反応用金属体が、中央部に排気ガス通過用の開口を有するスペーサを介在した状態で配設された構造を有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  7. 　請求項１～６のいずれかに記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記二次燃焼装置は、前記触媒装置の上流側に配設され、複数の排気ガス通過孔を有し、排気ガスに含まれる未燃焼液体成分を気化するための気化用多孔板をさらに有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  8. 　請求項７に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記二次燃焼装置は、前記気化用多孔板として２枚の気化用多孔板を有するとともに、前記２枚の気化用多孔板に挟持された第２触媒反応用金属網をさらに有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  9. 　請求項１～８のいずれかに記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記二次燃焼装置は、
    　前記触媒装置の下流側に配設され、複数の排気ガス通過孔を有する消音用多孔板と、
    　前記消音用多孔板の下流側に配設される衝突板とをさらに有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  10. 　請求項９に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記消音用多孔板として、排気ガスの流れ方向に沿って所定の空隙を隔てて直列に配設された２枚以上の消音用多孔板を有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  11. 　請求項９又は１０に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記触媒装置と前記衝突板との間には、前記二次燃焼装置から排出される排気ガスの少なくとも一部を前記排出経路に導くための案内板が取り付けられていることを特徴とする排気ガス浄化装置。
  12. 　請求項１～１１のいずれかに記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記外気導入部は、外気導入管からなり、
    　前記外気導入管は、前記排気ガス導入管の管壁を貫通して前記排気ガス導入管の管内に突出するように構成されていることを特徴とする排気ガス浄化装置。
  13. 　請求項１～１１のいずれかに記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記外気導入部は、外気導入管からなり、
    　前記外気導入管は、前記筺体の壁を貫通して前記予備混合室の内部に突出するように構成されていることを特徴とする排気ガス浄化装置。
  14. 　請求項１２又は１３に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記外気導入管は、絞り部を有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  15. 　請求項２又は３に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記触媒反応用金属板における前記排気ガス通過孔は、前記触媒反応用金属板に０．５ｍｍの数学的膨張処理を施したときにも前記排気ガス通過孔が消失しない大きさを有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  16. 　請求項２又は３に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記触媒反応用金属板は、前記複数の排気ガス通過孔に対応する複数の貫通孔を有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層と、前記Ａｌ２Ｏ３被膜層に担持される白金族触媒とを有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  17. 　請求項２又は３に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記触媒反応用金属板は、前記複数の排気ガス通過孔に対応する複数の貫通孔を有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層とを有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  18. 　請求項２又は３に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記触媒反応用金属板は、鉄系酸化物にアルカリ土類金属を添加して得られるナノ複合結晶組織を有する鉄系酸化物が被覆された金属板と、前記鉄系酸化物に担持される白金族触媒とを有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  19. 　請求項２又は３に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記触媒反応用金属板は、鉄系酸化物にアルカリ土類金属を添加して得られるナノ複合結晶組織を有する鉄系酸化物が被覆された金属板を有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  20. 　請求項４又は５に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記触媒反応用金属網は、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層と、前記Ａｌ２Ｏ３被膜層に担持される白金族触媒とを有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  21. 　請求項４又は５に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記触媒反応用金属網は、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層とを有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  22. 　請求項７又は８に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記気化用多孔板は、前記複数の排気ガス通過孔に対応する複数の貫通孔を有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層と、前記Ａｌ２Ｏ３被膜層に担持される白金族触媒とを有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  23. 　請求項７又は８に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記気化用多孔板は、前記複数の排気ガス通過孔に対応する複数の貫通孔を有するＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属板の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層とを有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  24. 　請求項８に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記第２触媒反応用金属網は、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層と、前記Ａｌ２Ｏ３被膜層に担持される白金族触媒とを有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
  25. 　請求項８に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記第２触媒反応用金属網は、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網と、前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網に熱処理を施すことにより前記Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｒ基合金製金属網の表面に形成されるＡｌ２Ｏ３被膜層とを有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
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