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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-22
(45)【発行日】2024-04-01
(54)【発明の名称】触媒容器及び当該触媒容器に用いられる風向制御部材
(51)【国際特許分類】
C01B 3/38 20060101AFI20240325BHJP
C01B 3/48 20060101ALI20240325BHJP
B01J 8/02 20060101ALI20240325BHJP
【ＦＩ】
C01B3/38
C01B3/48
B01J8/02 E
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2020024588
(22)【出願日】2020-02-17
(65)【公開番号】P2020131191
(43)【公開日】2020-08-31
【審査請求日】2022-12-16
(31)【優先権主張番号】P 2019027658
(32)【優先日】2019-02-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000000284
【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ
(72)【発明者】
【氏名】松本 明
(72)【発明者】
【氏名】桝本 幸嗣
【審査官】中村 泰三
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５７－１４０３１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公昭４９－０１１１４３（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】実開昭５９－１０８１９３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭５６－０４２６３４（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平１０－０４３５５１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０１Ｂ ３／００－５８
Ｂ０１Ｊ ８／００－４６
Ｈ０１Ｍ ８／０６－０６６８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
粒状の触媒が収容され、処理対象ガスが通流可能な触媒容器であって、前記処理対象ガスが下方から上方に向かって通流する容器本体と、
前記容器本体の下面に接続され、前記処理対象ガスを前記容器本体に供給する供給流路とを備え、
前記容器本体は、
前記供給流路が一部に接続され、前記処理対象ガスが導入される導入部と、
前記導入部に対して上方に位置し、前記粒状の触媒を収容する触媒収容部と、
前記導入部と前記触媒収容部とを区画する仕切り体とを有し、
前記仕切り体は、前記粒状の触媒の前記導入部への落下を阻止するとともに、前記処理対象ガスを前記導入部から前記触媒収容部へと通過させる複数の開口部を有しており、
前記供給流路は、前記導入部の長手方向のうち中央部に対して一方側の前記導入部の下面に連通接続されており、
上面が水平に形成された前記導入部において、前記長手方向のうち前記一方側に対して反対側である他方側から前記仕切り体の下面に沿う水平面方向に吹き出す前記処理対象ガスの吹き出し方向の空間長さが、前記導入部の上面から前記仕切り体までの空間長さよりも大きい、触媒容器。
【請求項2】
前記供給流路は、上端部が前記導入部に挿入されており、前記供給流路から前記導入部への前記処理対象ガスの吹き出し方向が、前記仕切り体の下面に沿う水平面方向となるように前記処理対象ガスを誘導する、請求項１に記載の触媒容器。
【請求項3】
前記供給流路は上下方向に延びており、前記導入部に挿入された前記供給流路の上端部には、前記水平面方向に向かって開口する吹出開口が形成されている、請求項２に記載の触媒容器。
【請求項4】
前記供給流路は上下方向に延びており、前記導入部に挿入された前記供給流路の上端部には、前記上下方向に対して斜めに切り欠かれた切欠開口が形成されている、請求項２に記載の触媒容器。
【請求項5】
前記導入部に挿入された前記供給流路の上端部は、上下方向に延びた上下部分と、前記上下部分に連続して前記水平面方向に延び、前記処理対象ガスを前記水平面方向に吹き出す水平部分とを有している、請求項２に記載の触媒容器。
【請求項6】
前記供給流路は、上下方向に延びている上端部が前記導入部に挿入されており、前記供給流路の上端開口部に取り付け可能であり、少なくとも一部が前記導入部に挿入可能である風向制御部材を備え、
前記風向制御部材は、前記上端開口部に取り付けられた状態で、前記上端開口部に対して上方に位置する水平面である上面部と、前記上面部から前記上端開口部に向かって前記上下方向に延びる側面部とを有し、
前記側面部には、前記処理対象ガスを前記仕切り体の下面に沿う水平面方向に吹き出す吹出開口が形成されている、請求項１に記載の触媒容器。
【請求項7】
前記側面部は、前記上端開口部に挿入され、前記上端開口部の内面に係止する係止部を有する、請求項６に記載の触媒容器。
【請求項8】
前記側面部は、前記風向制御部材が前記上端開口部に取り付けられた状態で、前記上端開口部の外側に位置し、前記吹出開口と対向する対向面部を有する、請求項７に記載の触媒容器。
【請求項9】
前記係止部の上下方向の長さは、前記対向面部の上下方向の長さよりも長い、請求項８に記載の触媒容器。
【請求項10】
前記風向制御部材は、前記供給流路を通過可能な大きさである、請求項６～９のいずれか１項に記載の触媒容器。
【請求項11】
前記風向制御部材は、弾性変形可能な板バネから形成されている、請求項６～１０のいずれか１項に記載の触媒容器。
【請求項12】
請求項６～１１のいずれか１項に記載の触媒容器に用いられる、前記供給流路の上端開口部に取り付け可能であり、少なくとも一部が前記導入部に挿入可能である風向制御部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、触媒容器及び当該触媒容器に用いられる風向制御部材に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、燃料電池に供給する燃料ガスを生成する燃料改質システムが開示されている。燃料改質システムは、原燃料である処理対象ガスの供給を受け、触媒を用いて当該処理対象ガスに所定の処理を施すガス処理装置を有している。触媒はガス処理装置に収容されているが、装置の起動及び停止の繰り返しによって、触媒が収容された空間を形成する部材が膨張収縮し、当該空間に収容された粒状の触媒が圧壊して細分化する。細分化した細分化触媒が粒状の触媒の隙間に溜まると、処理対象ガスの通流が妨げられる。
【0003】
そこで、特許文献１のガス処理装置では、触媒収容空間を、粒状の触媒を収容する上方の触媒収容部分と、細分化触媒を収容する下方の細分化触媒収容部分とに分離する。そして、触媒収容空間への処理対象ガスの供給を停止した状態で、加振手段により触媒収容空間の触媒を振動させる。これにより、処理対象ガスの流れにのって下流側に細分化触媒が流動するのを防止しつつ、粒状の触媒間に溜まっている細分化触媒を細分化触媒収容部分にふるい落とすことができる。よって、触媒収容空間を通流する処理対象ガスに偏流が生じるのを十分に抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第６３８１４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１のガス処理装置では、細分化触媒を下方の細分化触媒収容部分にふるい落とすことができるものの、ガス処理装置の下方に接続された処理対象ガスが通流する流路が、細分化触媒等によって閉塞する可能性がある。よって、処理対象ガスを触媒収容空間に通流させることができず、触媒による処理に供することができない場合がある。
【0006】
そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、触媒収容空間に処理対象ガスを供給する流路の閉塞を抑制可能な触媒容器及び当該触媒容器に用いられる風向制御部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る触媒容器の特徴構成は、
粒状の触媒が収容され、処理対象ガスが通流可能な触媒容器であって、
前記処理対象ガスが下方から上方に向かって通流する容器本体と、
前記容器本体の下面に接続され、前記処理対象ガスを前記容器本体に供給する供給流路とを備え、
前記容器本体は、
前記供給流路が一部に接続され、前記処理対象ガスが導入される導入部と、
前記導入部に対して上方に位置し、前記粒状の触媒を収容する触媒収容部と、
前記導入部と前記触媒収容部とを区画する仕切り体とを有し、
前記仕切り体は、前記粒状の触媒の前記導入部への落下を阻止するとともに、前記処理対象ガスを前記導入部から前記触媒収容部へと通過させる複数の開口部を有しており、
前記供給流路は、前記導入部の長手方向のうち中央部に対して一方側の前記導入部の下面に連通接続されており、
上面が水平に形成された前記導入部において、前記長手方向のうち前記一方側に対して反対側である他方側から前記仕切り体の下面に沿う水平面方向に吹き出す前記処理対象ガスの吹き出し方向の空間長さが、前記導入部の上面から前記仕切り体までの空間長さよりも大きい点にある。
粒状の触媒が収容され、処理対象ガスが通流可能な触媒容器であって、
前記処理対象ガスが下方から上方に向かって通流する容器本体と、
前記容器本体の下面に接続され、前記処理対象ガスを前記容器本体に供給する供給流路とを備え、
前記容器本体は、
前記供給流路が一部に接続され、前記処理対象ガスが導入される導入部と、
前記導入部に対して上方に位置し、前記粒状の触媒を収容する触媒収容部と、
前記導入部と前記触媒収容部とを区画する仕切り体とを有し、
前記仕切り体は、前記粒状の触媒の前記導入部への落下を阻止するとともに、前記処理対象ガスを前記導入部から前記触媒収容部へと通過させる複数の開口部を有しており、
前記供給流路は、前記導入部の長手方向のうち中央部に対して一方側の前記導入部の下面に連通接続されており、
上面が水平に形成された前記導入部において、前記長手方向のうち前記一方側に対して反対側である他方側から前記仕切り体の下面に沿う水平面方向に吹き出す前記処理対象ガスの吹き出し方向の空間長さが、前記導入部の上面から前記仕切り体までの空間長さよりも大きい点にある。
【0008】
処理対象ガスは、供給流路を介して容器本体の下面から導入部に導入される。導入部に導入された処理対象ガスは、仕切り体の複数の開口部を通過して触媒収容部へと導入され、触媒により所定の処理を施される。このように処理対象ガスは、供給流路から導入部及び触媒収容部へと導入されるが、仕切り体との接触及び導入部の内壁との接触により導入部内で処理対象ガスの旋回流が発生する場合がある。発生した旋回流が、仕切り体の複数の開口部を通過して触媒収容部に導入されると、粉粒が巻き上がり、仕切り体の複数の開口部を介して導入部に落下し、供給流路を閉塞させる。粉粒としては、触媒が細分化した細分化触媒、及び粒状の触媒と処理対象ガスとの反応物等が挙げられる。なお、触媒容器が備えられた装置の起動及び停止等により触媒容器に膨張及び収縮の力が加わるが、これにより触媒収容部に収容された触媒が圧壊して細分化し、細分化触媒となる。
【0009】
上記特徴構成によれば、供給流路は、導入部の長手方向のうち中央部に対して一方側の導入部の下面に連通接続されている。さらに、上面が水平に形成された導入部において、導入部の長手方向のうち一方側に対して反対側である他方側から仕切り体の下面に沿う水平方向に吹き出す処理対象ガスの吹き出し方向の空間長さが、導入部の上面から仕切り体までの空間長さよりも大きく形成されている。これにより、供給流路から導入部に吹き出された処理対象ガスの吹き出し方向の空間長さを、吹き出し方向以外よりもある程度確保することができる。そして、処理対象ガスはある程度長い空間長さの中で、吹出方向の先端に向かって流速が低下していく。よって、処理対象ガスの流速は、仕切り体及び導入部等と接触するときに低下しているため、当該接触による旋回流の発生を抑制できる。これにより、旋回流によって触媒収容部内の粉粒（細分化触媒及び反応物等）が巻き上げられ、導入部に落下するのを抑制でき、粉粒が供給流路に導入されて供給流路が閉塞するのを抑制できる。
【0015】
本発明に係る触媒容器の更なる特徴構成は、
前記供給流路は、上端部が前記導入部に挿入されており、前記供給流路から前記導入部への前記処理対象ガスの吹き出し方向が、前記仕切り体の下面に沿う水平面方向となるように前記処理対象ガスを誘導する点にある。
前記供給流路は、上端部が前記導入部に挿入されており、前記供給流路から前記導入部への前記処理対象ガスの吹き出し方向が、前記仕切り体の下面に沿う水平面方向となるように前記処理対象ガスを誘導する点にある。
【0016】
上記特徴構成によれば、処理対象ガスは、導入部に挿入されている供給流路の上端部を介して、仕切り体の下面に沿う水平面方向に吹き出される。つまり、供給流路から導入部を介して仕切り体に向かう処理対象ガスは、仕切り体の下面に向かうように吹き出される訳ではない。
また、導入部において、処理対象ガスの吹き出し方向の空間長さが、吹き出し方向以外の空間長さの少なくとも一部よりも大きく構成されている。つまり、処理対象ガスの吹き出し方向である水平面方向の空間長さが、吹き出し方向以外の空間長さの少なくとも一部よりも大きく構成されている。
また、導入部において、処理対象ガスの吹き出し方向の空間長さが、吹き出し方向以外の空間長さの少なくとも一部よりも大きく構成されている。つまり、処理対象ガスの吹き出し方向である水平面方向の空間長さが、吹き出し方向以外の空間長さの少なくとも一部よりも大きく構成されている。
【0017】
これらにより、処理対象ガスの吹き出し方向である水平面方向の空間長さを、吹き出し方向以外よりもある程度確保することができる。よって、処理対象ガスが仕切り体及び導入部等と接触するときには、その流速が低下しており、当該接触による旋回流の発生を抑制できる。これにより、旋回流の触媒収容部への導入を抑制し、触媒収容部から粉粒が導入部に落下することによって供給流路が閉塞するのを抑制できる。
【0018】
本発明に係る触媒容器の更なる特徴構成は、
前記供給流路は上下方向に延びており、前記導入部に挿入された前記供給流路の上端部には、前記水平面方向に向かって開口する吹出開口が形成されている点にある。
前記供給流路は上下方向に延びており、前記導入部に挿入された前記供給流路の上端部には、前記水平面方向に向かって開口する吹出開口が形成されている点にある。
【0019】
上記特徴構成によれば、導入部に挿入された供給流路の上端部において、水平面方向に向かって開口する吹出開口が形成されている。よって、処理対象ガスは、吹出開口を介して仕切り体の下面に沿う水平面方向に吹き出される。これにより、処理対象ガスが仕切り体及び導入部等と接触するときの流速を低下させ、旋回流の発生の抑制、さらには、粉粒が導入部に落下することによる供給流路の閉塞を抑制できる。
【0020】
本発明に係る触媒容器の更なる特徴構成は、
前記供給流路は上下方向に延びており、前記導入部に挿入された前記供給流路の上端部には、前記上下方向に対して斜めに切り欠かれた切欠開口が形成されている点にある。
前記供給流路は上下方向に延びており、前記導入部に挿入された前記供給流路の上端部には、前記上下方向に対して斜めに切り欠かれた切欠開口が形成されている点にある。
【0021】
上記特徴構成によれば、上下方向に延びた供給流路の上端部は斜めに切り欠かれている。よって、処理対象ガスは、供給流路から上下方向に吹き出されるだけでなく、斜めに切り欠かれた切欠開口から仕切り体の下面に沿う水平面方向にも吹き出される。これにより、処理対象ガスが仕切り体及び導入部等と接触するときの流速を低下させ、旋回流の発生の抑制、さらには、粉粒が導入部に落下することによる供給流路の閉塞を抑制できる。
【0022】
本発明に係る触媒容器の更なる特徴構成は、
前記導入部に挿入された前記供給流路の上端部は、上下方向に延びた上下部分と、前記上下部分に連続して前記水平面方向に延び、前記処理対象ガスを前記水平面方向に吹き出す水平部分とを有している点にある。
前記導入部に挿入された前記供給流路の上端部は、上下方向に延びた上下部分と、前記上下部分に連続して前記水平面方向に延び、前記処理対象ガスを前記水平面方向に吹き出す水平部分とを有している点にある。
【0023】
上記特徴構成によれば、供給流路の端部は、上下部分及び水平部分から形成されており、水平部分に形成された開口から処理対象ガスが仕切り体の下面に沿う水平面方向に吹き出される。これにより、処理対象ガスが仕切り体及び導入部等と接触するときの流速を低下させ、旋回流の発生の抑制、さらには、粉粒が導入部に落下することによる供給流路の閉塞を抑制できる。
【0024】
本発明に係る触媒容器の更なる特徴構成は、
前記供給流路は、上下方向に延びている上端部が前記導入部に挿入されており、
前記供給流路の上端開口部に取り付け可能であり、少なくとも一部が前記導入部に挿入可能である風向制御部材を備え、
前記風向制御部材は、前記上端開口部に取り付けられた状態で、前記上端開口部に対して上方に位置する水平面である上面部と、前記上面部から前記上端開口部に向かって前記上下方向に延びる側面部とを有し、
前記側面部には、前記処理対象ガスを前記仕切り体の下面に沿う水平面方向に吹き出す吹出開口が形成されている点にある。
前記供給流路は、上下方向に延びている上端部が前記導入部に挿入されており、
前記供給流路の上端開口部に取り付け可能であり、少なくとも一部が前記導入部に挿入可能である風向制御部材を備え、
前記風向制御部材は、前記上端開口部に取り付けられた状態で、前記上端開口部に対して上方に位置する水平面である上面部と、前記上面部から前記上端開口部に向かって前記上下方向に延びる側面部とを有し、
前記側面部には、前記処理対象ガスを前記仕切り体の下面に沿う水平面方向に吹き出す吹出開口が形成されている点にある。
【0025】
上記特徴構成によれば、風向制御部材は、少なくとも一部が導入部に位置するように供給流路の上端開口部に取り付けられる。風向制御部材は、上端開口部の上方の上面部と、上面部から上端開口部に向かって下方に延びる側面部とを有しているため、供給流路の上端開口部をキャップ状に覆うように配置できる。そして、側面部には、水平面方向に向かって開口する吹出開口が形成されている。よって、少なくとも一部が導入部に位置する風向制御部材が供給流路の上端開口部に取り付けられることで、処理対象ガスが仕切り体の下面に沿う水平面方向に吹き出される。これにより、処理対象ガスが仕切り体及び導入部等と接触するときの流速を低下させ、旋回流の発生の抑制、さらには、粉粒が導入部に落下することによる供給流路の閉塞を抑制できる。
【0026】
本発明に係る触媒容器の更なる特徴構成は、
前記側面部は、前記上端開口部に挿入され、前記上端開口部の内面に係止する係止部を有する点にある。
前記側面部は、前記上端開口部に挿入され、前記上端開口部の内面に係止する係止部を有する点にある。
【0027】
上記特徴構成によれば、上下方向に延びる側面部は、上端開口部の内面に係止する係止部を有している。よって、係止部を上端開口部の内面に係止することで、供給流路の上端開口部に容易に風向制御部材を取り付けることができる。
【0028】
本発明に係る触媒容器の更なる特徴構成は、
前記側面部は、前記風向制御部材が前記上端開口部に取り付けられた状態で、前記上端開口部の外側に位置し、前記吹出開口と対向する対向面部を有する点にある。
前記側面部は、前記風向制御部材が前記上端開口部に取り付けられた状態で、前記上端開口部の外側に位置し、前記吹出開口と対向する対向面部を有する点にある。
【0029】
上記特徴構成によれば、側面部は、吹出開口と対向する対向面部を有しており、対向面部は、上端開口部の外側に位置する。つまり、風向制御部材は、係止部によって上端開口部の内面に係止するとともに、対向面部が上端開口部の外側に位置するため、風向制御部材の上端開口部の内部への落下を阻止できる。
【0030】
本発明に係る触媒容器の更なる特徴構成は、前記係止部の上下方向の長さは、前記対向面部の上下方向の長さよりも長い点にある。
【0031】
上記特徴構成によれば、係止部の上下方向の長さが、対向面部の上下方向の長さよりも長い。よって、上面部を上流側に向けて供給流路の内部を風向制御部材を通過させ、上端開口部まで到達させた場合に、係止部よりも先に対向面部が上端開口部を抜けて供給流路の外側に位置する。これにより、風向制御部材は、係止部によって上端開口部の内面に係止するとともに、対向面部が上端開口部の外側に位置するため、風向制御部材の上端開口部の内部への落下を阻止できる。
【0032】
本発明に係る触媒容器の更なる特徴構成は、前記風向制御部材は、前記供給流路を通過可能な大きさである点にある。
【0033】
上記特徴構成によれば、風向制御部材を供給流路内を通過させて上端開口部に配置できる。よって、供給流路を導入部から取り外すことなく、供給流路の上端開口部に風向制御部材を配置できるため、風向制御部材の取り付けが容易である。
【0034】
本発明に係る触媒容器の更なる特徴構成は、前記風向制御部材は、弾性変形可能な板バネから形成されている点にある。
【0035】
上記特徴構成によれば、風向制御部材は板バネから形成されているため、折り曲げ加工が容易である。また、弾性変形を利用して供給流路内に風向制御部材を通過させ、供給流路の上端開口部に容易に配置できる。例えば供給流路が屈曲している場合には、風向制御部材を弾性変形させて屈曲部を通過させることができる。よって、風向制御部材の取り付けが容易である。
また、係止部を板バネの弾性力を利用して供給流路の内面側に向かって付勢させ、風向制御部材を供給流路に係止できる。
また、係止部を板バネの弾性力を利用して供給流路の内面側に向かって付勢させ、風向制御部材を供給流路に係止できる。
【0036】
本発明に係る風向制御部材の特徴構成は、上記の触媒容器に用いられ、供給流路の上端開口部に取り付け可能であり、少なくとも一部が導入部に挿入可能である点にある。
風向制御部材を触媒容器の供給流路に適用することで、処理対象ガスが仕切り体及び導入部等と接触するときの流速を低下させ、旋回流の発生の抑制、さらには、粉粒が導入部に落下することによる供給流路の閉塞を抑制できる。
風向制御部材を触媒容器の供給流路に適用することで、処理対象ガスが仕切り体及び導入部等と接触するときの流速を低下させ、旋回流の発生の抑制、さらには、粉粒が導入部に落下することによる供給流路の閉塞を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】ガス処理装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】触媒容器の全体構成を示す斜視図である。
【図3】＋Ｘ及び－Ｘ方向からの触媒容器の側面図である。
【図4】＋Ｘ及び－Ｘ方向からの別の触媒容器の側面図である。
【図5】仕切り体の構成図である。
【図6】仕切り体の構成図である。
【図7A】仕切り体の構成図である。
【図7B】仕切り体の構成図である。
【図8】供給流路の構成図である。
【図9】供給流路の構成図である。
【図10】供給流路の構成図である。
【図11】供給流路に取り付けられた風向制御部材の構成図である。
【図12】供給流路に取り付けられた風向制御部材の構成図である。
【図13】風向制御部材の構成図である。
【図14】風向制御部材の展開図である。
【図15】風向制御部材の供給流路への取り付けを示す流れ図である。
【図16】従来の触媒容器の全体構成を示す斜視図である。
【図17】従来の触媒容器に異なる流速で処理対象ガスを導入した場合の温度分布の違いを示す説明図である。
【図18】従来の触媒容器に異なる流速で処理対象ガスを導入した場合の速度ベクトルの違いを示す説明図である。
【図19】従来の触媒容器に異なる流速で処理対象ガスを導入した場合の流跡線の違いを示す説明図である。
【図20】仕切り体の傾斜角度が異なる触媒容器に処理対象ガスを導入した場合の流跡線の違いを示す説明図である。
【図21】仕切り体の高さ位置が異なる触媒容器に処理対象ガスを導入した場合の流跡線の違いを示す説明図である。
【図22】風向制御部材が取り付けられていない供給流路の閉塞状態を示す説明図である。
【図23】風向制御部材が取り付けられている供給流路の状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
〔実施形態〕
以下、図面に基づいて、本発明に係る触媒容器を水素含有ガス（燃料ガス）生成用のガス処理装置に適用した場合の実施形態を説明する。
以下、図面に基づいて、本発明に係る触媒容器を水素含有ガス（燃料ガス）生成用のガス処理装置に適用した場合の実施形態を説明する。
【0039】
（１）ガス処理装置の全体構成
ガス処理装置１０の全体構成について図１を用いて説明する。図１に示すように、水素含有ガス生成用のガス処理装置１０は、処理対象ガスに所定の処理を施す処理部として、炭化水素系の原燃料ガス（例えば、１３Ａ等の天然ガスベースの都市ガス）に対して脱硫処理を施す脱硫器１１と、脱硫器１１から供給される脱硫後の原燃料ガスを改質して改質ガスを生成する改質器１３と、改質ガス中の一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスに変成するＣＯ変成器１５と、改質済みの改質ガスに含まれる一酸化炭素ガスを選択的に酸化するＣＯ選択酸化反応器１７とを備えている。
なお、本実施形態では、原燃料ガスに硫黄が含まれる場合を例示しており、原燃料ガスを脱硫処理するために脱硫器１１が設けられている。
ガス処理装置１０の全体構成について図１を用いて説明する。図１に示すように、水素含有ガス生成用のガス処理装置１０は、処理対象ガスに所定の処理を施す処理部として、炭化水素系の原燃料ガス（例えば、１３Ａ等の天然ガスベースの都市ガス）に対して脱硫処理を施す脱硫器１１と、脱硫器１１から供給される脱硫後の原燃料ガスを改質して改質ガスを生成する改質器１３と、改質ガス中の一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスに変成するＣＯ変成器１５と、改質済みの改質ガスに含まれる一酸化炭素ガスを選択的に酸化するＣＯ選択酸化反応器１７とを備えている。
なお、本実施形態では、原燃料ガスに硫黄が含まれる場合を例示しており、原燃料ガスを脱硫処理するために脱硫器１１が設けられている。
【0040】
脱硫器１１、改質器１３、ＣＯ変成器１５及びＣＯ選択酸化反応器１７は、通流する各ガスに処理を施すための触媒を収容する触媒収容部Ｒｕを有する触媒容器３０（図２等）から構成されている。触媒容器３０の構成については後述する。なお、図１における脱硫器１１、改質器１３、ＣＯ変成器１５及びＣＯ選択酸化反応器１７の接続配管の構成は、簡略化して記載している。
【0041】
脱硫器１１の触媒収容部Ｒｕには、脱硫処理用の脱硫触媒１１ｃが収容されている。
そして、脱硫器１１は、脱硫触媒１１ｃを所定の脱硫処理用の脱硫処理温度（例えば２００～２７０℃）に昇温させた状態で、原燃料ガスを脱硫する。この場合、改質器１３を経た改質ガスの一部をリサイクルガスとして脱硫器１１に供給してもよい。これにより、リサイクルガス中の水素ガスにより原燃料ガス中の硫黄化合物が水素化されると共に、脱硫触媒１１ｃがその水素化物を吸着して脱硫する。なお、脱硫触媒１１ｃは、例えば、ニッケル、コバルト、モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、クロム等の触媒作用させる物質をセラミック製等の多孔質粒状体に担持させて構成される。
そして、脱硫器１１は、脱硫触媒１１ｃを所定の脱硫処理用の脱硫処理温度（例えば２００～２７０℃）に昇温させた状態で、原燃料ガスを脱硫する。この場合、改質器１３を経た改質ガスの一部をリサイクルガスとして脱硫器１１に供給してもよい。これにより、リサイクルガス中の水素ガスにより原燃料ガス中の硫黄化合物が水素化されると共に、脱硫触媒１１ｃがその水素化物を吸着して脱硫する。なお、脱硫触媒１１ｃは、例えば、ニッケル、コバルト、モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、クロム等の触媒作用させる物質をセラミック製等の多孔質粒状体に担持させて構成される。
【0042】
改質器１３の触媒収容部Ｒｕには、改質処理用の改質触媒１３ｃが収容されている。
改質器１３には、脱硫器１１により脱硫後の原燃料ガスが供給されるとともに、水蒸気化された改質水が供給される。改質器１３は、改質触媒１３ｃを所定の改質処理用の改質処理温度（例えば６００～７００℃の範囲）に昇温させた状態で、脱硫後の原燃料ガスを水蒸気改質する。
原燃料ガスがメタンガスを主成分とする天然ガスである場合、改質器１３は、下記の反応式によりメタンガスを水蒸気と反応させて改質処理することで改質ガスを生成する。下記反応式では、改質ガスには、水素ガス、一酸化炭素ガス及び二酸化炭素ガスが含まれる。なお、改質触媒１３ｃは、ルテニウム、ニッケル、白金等の触媒作用させる物質をセラミック製等の多孔質粒状体に担持させて構成される。
改質器１３には、脱硫器１１により脱硫後の原燃料ガスが供給されるとともに、水蒸気化された改質水が供給される。改質器１３は、改質触媒１３ｃを所定の改質処理用の改質処理温度（例えば６００～７００℃の範囲）に昇温させた状態で、脱硫後の原燃料ガスを水蒸気改質する。
原燃料ガスがメタンガスを主成分とする天然ガスである場合、改質器１３は、下記の反応式によりメタンガスを水蒸気と反応させて改質処理することで改質ガスを生成する。下記反応式では、改質ガスには、水素ガス、一酸化炭素ガス及び二酸化炭素ガスが含まれる。なお、改質触媒１３ｃは、ルテニウム、ニッケル、白金等の触媒作用させる物質をセラミック製等の多孔質粒状体に担持させて構成される。
【0043】
ＣＨ４＋２Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋４Ｈ２
ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ２
ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ２
【0044】
ＣＯ変成器１５の触媒収容部Ｒｕには、変成処理用の変成触媒１５ｃが収容されている。
ＣＯ変成器１５は、変成触媒１５ｃを所定の変成処理用の変成処理温度（例えば１５０～２５０℃の範囲）に昇温させた状態で、下記の反応式にて改質ガス中の一酸化炭素ガスを水蒸気と反応させて、二酸化炭素ガスに変成させる。なお、変成触媒１５ｃは、白金、ルテニウム、ロジウム等の触媒作用させる物質をセラミック製等の多孔質粒状体に担持させて構成される。
ＣＯ変成器１５は、変成触媒１５ｃを所定の変成処理用の変成処理温度（例えば１５０～２５０℃の範囲）に昇温させた状態で、下記の反応式にて改質ガス中の一酸化炭素ガスを水蒸気と反応させて、二酸化炭素ガスに変成させる。なお、変成触媒１５ｃは、白金、ルテニウム、ロジウム等の触媒作用させる物質をセラミック製等の多孔質粒状体に担持させて構成される。
【0045】
ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋Ｈ２
【0046】
ＣＯ選択酸化反応器１７の触媒収容部Ｒｕには、選択酸化処理用の選択酸化触媒１７ｃが収容されている。
ＣＯ選択酸化反応器１７は、選択酸化触媒１７ｃを所定の選択酸化処理用の選択酸化処理温度（例えば、８０～１００℃の範囲）に昇温させた状態で、変成処理後の改質ガス中に残っている一酸化炭素ガスを選択酸化させる。これにより、ＣＯ選択酸化反応器１７は、燃料電池２０に供給可能な水素含有ガス（燃料ガス）を生成する。水素含有ガスは、一酸化炭素ガス濃度の低い（例えば１０ｐｐｍ以下）水素リッチな水素含有ガスとして生成される。なお、選択酸化触媒１７ｃは、白金、ルテニウム、ロジウム等の触媒作用させる物質をセラミック製等の多孔質粒状体に担持させて構成される。
ＣＯ選択酸化反応器１７は、選択酸化触媒１７ｃを所定の選択酸化処理用の選択酸化処理温度（例えば、８０～１００℃の範囲）に昇温させた状態で、変成処理後の改質ガス中に残っている一酸化炭素ガスを選択酸化させる。これにより、ＣＯ選択酸化反応器１７は、燃料電池２０に供給可能な水素含有ガス（燃料ガス）を生成する。水素含有ガスは、一酸化炭素ガス濃度の低い（例えば１０ｐｐｍ以下）水素リッチな水素含有ガスとして生成される。なお、選択酸化触媒１７ｃは、白金、ルテニウム、ロジウム等の触媒作用させる物質をセラミック製等の多孔質粒状体に担持させて構成される。
【0047】
ＣＯ選択酸化反応器１７を出た水素含有ガスは、燃料電池２０に供給される。燃料電池２０は、供給された水素含有ガスと空気を反応させて発電する。燃料電池２０は、水素含有ガスを燃料ガスとして発電できる装置であれば特に限定されず、例えば固体高分子膜からなる電解質層をアノードとカソードで挟持したセルを積層して構成される固体高分子形燃料電池である。
【0048】
（２）触媒容器
次に、触媒容器３０について説明する。上述の通り脱硫器１１、改質器１３、ＣＯ変成器１５及びＣＯ選択酸化反応器１７の各処理部は、それぞれ触媒容器３０を有しており、各処理部で所定の処理を行うために所定の触媒１１ｃ、１３ｃ、１５ｃ、１７ｃが収容されている。触媒容器３０の構成は各処理部で構成が同様であるため、以下では脱硫器１１の触媒容器３０を例に挙げて説明する。
次に、触媒容器３０について説明する。上述の通り脱硫器１１、改質器１３、ＣＯ変成器１５及びＣＯ選択酸化反応器１７の各処理部は、それぞれ触媒容器３０を有しており、各処理部で所定の処理を行うために所定の触媒１１ｃ、１３ｃ、１５ｃ、１７ｃが収容されている。触媒容器３０の構成は各処理部で構成が同様であるため、以下では脱硫器１１の触媒容器３０を例に挙げて説明する。
【0049】
図２、図３に示すように、脱硫器１１の触媒容器３０は、処理対象ガスが下方から上方に向かって通流する容器本体Ｒと、容器本体Ｒの下面に接続され、処理対象ガスを容器本体に供給する供給流路３１とを備えている。触媒容器３０には、さらに触媒により所定の処理が施された処理済みの処理対象ガスが排出される排出流路３９が容器本体Ｒの上面に接続されていてもよい。
【0050】
本実施形態では、容器本体Ｒは直方体状である。容器本体Ｒは、図２、図３等の＋Ｘ及び－Ｘ方向（以下、幅方向という場合もある）が長手方向であり、長手方向の長さはＬ４である。また、＋Ｙ及び－Ｙ方向（以下、奥行方向という場合もある）が短手方向であり、短手方向の長さはＷ１（Ｌ４＞Ｗ１）である。また、＋Ｚ及び－Ｚ方向（以下、上下方向という場合もある）が高さ方向である。以下では、＋Ｘ及び－Ｘ方向と＋Ｙ及び－Ｙ方向が含まれる平面を水平面とし、水平面に沿う方向を水平面方向という。そして、水平面方向における容器本体Ｒの形状は概ね長方形状である。
【0051】
容器本体Ｒは、容器本体Ｒ内の空間を上下に区画する仕切り体４１と、仕切り体４１よりも上側の直方体状の空間であり、粒状の触媒である脱硫触媒１１ｃを収容する触媒収容部Ｒｕと、仕切り体４１よりも下側の直方体状の空間であり、供給流路３１が接続される導入部Ｒｂとを備えている。触媒収容部Ｒｕは、長手方向である＋Ｘ及び－Ｘ方向の長さがＬ４であり、短手方向である＋Ｙ及び－Ｙ方向の長さがＷ１（Ｌ４＞Ｗ１）であり、高さは任意であり、例えばＬ４及びＷ１よりも大きい。導入部Ｒｂは、長手方向の長さがＬ４であり、短手方向の長さがＷ１（Ｌ４＞Ｗ１）であり、高さがＬ４よりも小さい。触媒収容部Ｒｕは導入部Ｒｂよりも広い空間に形成されており、より多くの触媒を収容可能となっている。
【0052】
仕切り体４１は、板状部材から形成されており、複数の孔（開口部の一例）４３を有している。複数の孔４３は、触媒収容部Ｒｕに収容された粒状の触媒が導入部Ｒｂに落下するのを阻止するとともに、処理対象ガスが導入部Ｒｂから触媒収容部Ｒｕに通過可能な大きさに形成されている。
【0053】
供給流路３１は、筒状部材であり、導入部Ｒｂと接続部分を介して連通している。また、供給流路３１は、少なくとも導入部Ｒｂとの接続部分の近傍においては、＋Ｚ及び－Ｚ方向（上下方向）に延びている。そして、供給流路３１は、供給流路３１の下方から導入された処理対象ガスを導入部Ｒｂに向かって上方向に吹き出すように導入部Ｒｂに接続されている。
【0054】
供給流路３１は、導入部Ｒｂの下面のうち周縁に近い位置に接続されている。本実施形態では、供給流路３１は、導入部Ｒｂの＋Ｘ及び－Ｘ方向（幅方向）のうち、中央部よりも－Ｘ方向側に接続されている。また、本実施形態では、図３に示すように、導入部Ｒｂの下面は、－Ｙから＋Ｙ方向に向かって同一の高さの水平面である。しかし、図４に示すように、導入部Ｒｂの下面は、－Ｙから＋Ｙ方向に向かって高さが高くなるように傾斜していてもよい。これにより、供給流路３１を導入部Ｒｂの下面に溶接等により接続することが容易である。
【0055】
本実施形態では、導入部Ｒｂには、導入部Ｒｂの下面に接続された上下方向に延びる供給流路３１から、下方から上方に向かって処理対象ガスが吹き出される。このような構成において、導入部Ｒｂにおいて、処理対象ガスの吹き出し方向の空間長さが、吹き出し方向以外の空間長さの少なくとも一部よりも大きくなるように、仕切り体４１、供給流路３１及び導入部Ｒｂ等が設計されている。
【0056】
ここで、処理対象ガスは、供給流路３１から導入部Ｒｂ及び触媒収容部Ｒｕへと導入されるが、仕切り体４１との接触及び導入部Ｒｂの内壁との接触により導入部Ｒｂ内で処理対象ガスの旋回流が発生する場合がある。そして、流速がある程度速い状態で処理対象ガスが仕切り体４１及び導入部Ｒｂの内壁等と接触することで、旋回流は発生し易くなる。発生した旋回流が、仕切り体４１の複数の孔４３を通過して触媒収容部Ｒｕに導入されると、粉粒が巻き上がり、仕切り体４１の複数の孔４３を介して導入部Ｒｂに落下し、供給流路３１を閉塞させる。粉粒としては、触媒が細分化した細分化触媒、及び粒状の触媒と処理対象ガスとの反応物等が挙げられる。脱硫器１１の場合、反応物として硫化銅が生じる。
なお、触媒容器３０が備えられた装置の起動及び停止等により触媒容器３０に膨張及び収縮の力が加わるが、これにより触媒収容部Ｒｕに収容された触媒が圧壊して細分化し、細分化触媒となる。
なお、触媒容器３０が備えられた装置の起動及び停止等により触媒容器３０に膨張及び収縮の力が加わるが、これにより触媒収容部Ｒｕに収容された触媒が圧壊して細分化し、細分化触媒となる。
【0057】
上記のように導入部Ｒｂにおいて、処理対象ガスの吹き出し方向の空間長さが、吹き出し方向以外の空間長さの少なくとも一部よりも大きくなるように、仕切り体４１、供給流路３１及び導入部Ｒｂ等が設計される。これにより、供給流路３１から導入部Ｒｂに吹き出された処理対象ガスの吹き出し方向の空間長さを、吹き出し方向以外よりもある程度確保することができる。そして、処理対象ガスはある程度長い空間長さの中で、吹出方向の先端に向かって流速が低下していく。よって、処理対象ガスの流速は、仕切り体４１及び導入部Ｒｂ等と接触するときに低下しているため、当該接触による旋回流の発生を抑制できる。これにより、旋回流によって触媒収容部Ｒｕ内の粉粒（細分化触媒及び反応物等）が巻き上げられ、導入部Ｒｂに落下するのを抑制でき、粉粒が供給流路３１に導入されて供給流路３１が閉塞するのを抑制できる。
【0058】
以下に、処理対象ガスの吹き出し方向の空間長さが、吹き出し方向以外の空間長さの少なくとも一部よりも大きくなる構成の具体例についてさらに説明する。
具体例としては、例えば仕切り体４１の検討例、供給流路３１の検討例及び風向制御部材５０（図１１等）の検討例が挙げられる。以下に、それぞれについて説明する。
具体例としては、例えば仕切り体４１の検討例、供給流路３１の検討例及び風向制御部材５０（図１１等）の検討例が挙げられる。以下に、それぞれについて説明する。
【0059】
（２－１）仕切り体の検討例
図５～図７は図２に示す＋Ｙ方向視であるが、図５～図７に示すように、供給流路３１は上下方向に延びており、水平面である仕切り体４１の下面と交差している。図５～図７では、供給流路３１の上端部は容器本体Ｒの下面に接続されて、導入部Ｒｂと連通している。つまり、供給流路３１の上端部は導入部Ｒｂ内に入り込んでおらず、導入部Ｒｂの下面で連結されている。
そして、仕切り体４１の下面と、仕切り体４１の下面と対向する導入部Ｒｂ内の上面との上下方向の高さにおいて、供給流路３１が接続された部分の上方に対応する第１部分が、第１部分を除く第２部分よりも高くなるように設計されている。
図５～図７は図２に示す＋Ｙ方向視であるが、図５～図７に示すように、供給流路３１は上下方向に延びており、水平面である仕切り体４１の下面と交差している。図５～図７では、供給流路３１の上端部は容器本体Ｒの下面に接続されて、導入部Ｒｂと連通している。つまり、供給流路３１の上端部は導入部Ｒｂ内に入り込んでおらず、導入部Ｒｂの下面で連結されている。
そして、仕切り体４１の下面と、仕切り体４１の下面と対向する導入部Ｒｂ内の上面との上下方向の高さにおいて、供給流路３１が接続された部分の上方に対応する第１部分が、第１部分を除く第２部分よりも高くなるように設計されている。
【0060】
図５では、仕切り体４１は、水平面である導入部Ｒｂの上面に対して、位置４１ｃから位置４１ｂに向かって一方向に傾斜している。供給流路３１は、導入部Ｒｂの＋Ｘ及び－Ｘ方向（幅方向）のうち、中央部よりも－Ｘ方向側に接続されている。よって、仕切り体４１は、供給流路３１が接続されている－Ｘ方向側が、＋Ｘ方向側よりも高くなるように傾斜している。より具体的には、供給流路３１が導入部Ｒｂに接続された部分の上方の仕切り体４１の下面の位置４１ａ（第１部分に含まれる）と、導入部Ｒｂの上面との高さをＬ１とする。また、供給流路３１から離れた＋Ｘ方向側において仕切り体４１が触媒容器３０と接触する部分の下面の位置４１ｂ（第２部分に含まれる）と、導入部Ｒｂの上面との高さをＬ２とする。この場合、Ｌ１はＬ２よりも大きい（Ｌ１＞Ｌ２）。そして、仕切り体４１が一方向に傾斜していることから、－Ｘ方向側において仕切り体４１が触媒容器３０と接触する部分の下面の位置４１ｃから、＋Ｘ方向側の位置４１ｂに向かって高さは徐々に小さくなる。
【0061】
図６では、仕切り体４１は、水平面である導入部Ｒｂの上面に対して二方向に傾斜している。仕切り体４１は、供給流路３１が接続された部分の上方の下面が、－Ｘ方向側及び＋Ｘ方向側よりも高くなるように傾斜している。より具体的には、供給流路３１が導入部Ｒｂに接続された部分の上方の仕切り体４１の下面の位置４１ａ（第１部分に含まれる）と、導入部Ｒｂの上面との高さをＬ１とする。また、供給流路３１から離れた＋Ｘ方向側において仕切り体４１が触媒容器３０と接触する部分の下面の位置４１ｂ（第２部分に含まれる）と、導入部Ｒｂの上面との高さをＬ２とする。また、供給流路３１から離れた－Ｘ方向側において仕切り体４１が触媒容器３０と接触する部分の下面の位置４１ｃ（第２部分に含まれる）と、導入部Ｒｂの上面との高さをＬ３とする。この場合、Ｌ１は、Ｌ２よりも大きく、かつＬ３よりも大きい（Ｌ１＞Ｌ２、Ｌ１＞Ｌ３）。そして、仕切り体４１が二方向に傾斜していることから、供給流路３１が導入部Ｒｂに接続された部分の上方の仕切り体４１の下面の位置４１ａから、＋Ｘ方向側の位置４１ｂ及び－Ｘ方向側の位置４１ｃに向かって高さは徐々に小さくなる。
なお、仕切り体４１は、図５及び図６に示すような＋Ｘ及び－Ｘ方向での一方向の傾斜及び二方向の傾斜に限定されず、＋Ｙ及び－Ｙ方向（奥行方向）にも傾斜していてもよい。
なお、仕切り体４１は、図５及び図６に示すような＋Ｘ及び－Ｘ方向での一方向の傾斜及び二方向の傾斜に限定されず、＋Ｙ及び－Ｙ方向（奥行方向）にも傾斜していてもよい。
【0062】
図７Ａでは、仕切り体４１は、水平面である導入部Ｒｂの上面に対して２段の階段状に形成されている。仕切り体４１は、供給流路３１が接続された部分の上方の下面が、＋Ｘ方向側よりも高い。より具体的には、供給流路３１が導入部Ｒｂに接続された部分の上方の仕切り体４１の下面の位置４１ａ，４１ｃ（４１ａ及び４１ｃを含む面であり、第１部分に含まれる）と、導入部Ｒｂの上面との高さをＬ１とする。下面の位置４１ａ，４１ｃに対して＋Ｘ方向側に連続する下面の位置４１ｅ，４１ｂ（４１ｅ及び４１ｂを含む面であり、第２部分に含まれる）と、導入部Ｒｂの上面との高さをＬ２とする。この場合、Ｌ１、Ｌ２の順に小さくなる（Ｌ１＞Ｌ２）。
【0063】
図７Ｂでは、仕切り体４１は、図７Ａよりもさらに、水平面である導入部Ｒｂの上面に対して３段の階段状に形成されている。仕切り体４１は、供給流路３１が接続された部分の上方の下面が、＋Ｘ方向側よりも高い。より具体的には、供給流路３１が導入部Ｒｂに接続された部分の上方の仕切り体４１の下面の位置４１ａ，４１ｃ（４１ａ及び４１ｃを含む面であり、第１部分に含まれる）と、導入部Ｒｂの上面との高さをＬ１とする。下面の位置４１ａ，４１ｃに対して＋Ｘ方向側に連続する下面の位置４１ｅ，４１ｄ（４１ｅ及び４１ｄを含む面であり、第２部分に含まれる）と、導入部Ｒｂの上面との高さをＬ２とする。下面の位置４１ｅ，４１ｄに対して＋Ｘ方向側に連続する下面の位置４１ｆ，４１ｂ（４１ｆ及び４１ｂを含む面であり、第２部分に含まれる）と、導入部Ｒｂの上面との高さをＬ３とする。この場合、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の順に小さくなる（Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３）。
【0064】
なお、図７Ａでは仕切り体４１は２段の階段状となっており、図７Ｂでは仕切り体４１は３段の階段状となっているが、段数はこれに限定されない。また、図７Ａ、図７Ｂでは、仕切り体４１は＋Ｘ及び－Ｘ方向において一方向に向かって下る階段状となっているが、二方向に向かって下る階段状であってもよいし、さらには＋Ｙ及び－Ｙ方向（奥行方向）にも傾斜していてもよい。
【0065】
図５～図７Ｂに示すように、供給流路３１は、導入部Ｒｂと面する仕切り体４１の下面と交差する＋Ｚ及び－Ｚ方向（上下方向）に延びている。よって、供給流路３１から導入部Ｒｂへの処理対象ガスの吹き出し方向が、仕切り体４１の下面と交差する上下方向となる。つまり、処理対象ガスは、導入部Ｒｂにおいて供給流路３１から上下方向に沿って仕切り体４１の下面に向かって吹き出される。
【0066】
上記図５～図７Ｂ等の構成によれば、仕切り体４１の下面と導入部Ｒｂの上面との上下方向の高さが、供給流路３１の上方に対応する部分（第１部分）において、その他の部分（第２部分）よりも大きくなっている。そのため、処理対象ガスの吹き出し方向である上下方向の空間長さを、吹き出し方向以外よりもある程度確保することができ、導入部Ｒｂでの旋回流の発生を抑制できる。よって、旋回流の触媒収容部Ｒｕへの導入を抑制し、触媒収容部Ｒｕから粉粒が導入部Ｒｂに落下することによって供給流路３１が閉塞するのを抑制できる。
なお、図５～図７ＢにおけるＬ１、Ｌ２、Ｌ３等の寸法は各図で独立に用いられており、例えば図５のＬ１と図６のＬ１とは別個の長さである。
なお、図５～図７ＢにおけるＬ１、Ｌ２、Ｌ３等の寸法は各図で独立に用いられており、例えば図５のＬ１と図６のＬ１とは別個の長さである。
【0067】
（２－２）供給流路の検討例
図８～図１０は図２に示す＋Ｙ方向視であるが、図８～図１０に示すように、供給流路３１は、＋Ｚ及び－Ｚ方向（上下方向）に延びており、上端部が導入部Ｒｂに挿入されている。ここで、供給流路３１は、供給流路３１から導入部Ｒｂへの処理対象ガスの吹き出し方向が、導入部Ｒｂと面する仕切り体４１の下面に沿う水平面方向（＋Ｘ及び－Ｘ方向と＋Ｙ及び－Ｙ方向が含まれる平面）となるように処理対象ガスを誘導する構成となっている。本実施形態の場合、処理対象ガスの吹き出し方向が＋Ｘ方向となるように供給流路３１が設計されている。
図８～図１０は図２に示す＋Ｙ方向視であるが、図８～図１０に示すように、供給流路３１は、＋Ｚ及び－Ｚ方向（上下方向）に延びており、上端部が導入部Ｒｂに挿入されている。ここで、供給流路３１は、供給流路３１から導入部Ｒｂへの処理対象ガスの吹き出し方向が、導入部Ｒｂと面する仕切り体４１の下面に沿う水平面方向（＋Ｘ及び－Ｘ方向と＋Ｙ及び－Ｙ方向が含まれる平面）となるように処理対象ガスを誘導する構成となっている。本実施形態の場合、処理対象ガスの吹き出し方向が＋Ｘ方向となるように供給流路３１が設計されている。
【0068】
図８に示すように、供給流路３１は、導入部Ｒｂの＋Ｘ及び－Ｘ方向のうち、中央部よりも－Ｘ方向側に接続されている。つまり、＋Ｘ及び－Ｘ方向において、導入部ＲｂはＬ４の長さがあり、供給流路３１は、－Ｘ方向側の端部から長さＬ５の位置に、かつ＋Ｘ方向側の端部から長さＬ６の位置において導入部Ｒｂに接続されている。Ｌ６はＬ５より大きい（Ｌ６＞Ｌ５）。また、仕切り体４１は水平面方向に沿って配置されており、導入部Ｒｂの上面と対向している。そして、Ｌ６の長さは、導入部Ｒｂの下面から仕切り体４１の上面までの長さＬ７よりも長い（Ｌ６＞Ｌ７）。
【0069】
このような構成において、図８では、導入部Ｒｂに挿入された供給流路３１の上端部には、＋Ｚ及び－Ｚ方向（上下方向）に沿った外周面に、供給流路３１内に連通する吹出開口３１ａが水平面方向のうち＋Ｘ方向側に向いて形成されている。よって、供給流路３１は上端部が閉じられており、＋Ｘ方向側が吹出開口３１ａにより開口している。処理対象ガスは、導入部Ｒｂ内において、吹出開口３１ａから＋Ｘ方向側に向かって水平面方向に沿って吹き出される。
【0070】
図９では、図８と同様に、供給流路３１は、導入部Ｒｂの＋Ｘ及び－Ｘ方向のうち、中央部よりも－Ｘ方向側に接続されており、Ｌ６はＬ５より大きい（Ｌ６＞Ｌ５）。また、仕切り体４１は水平面方向に沿って配置されている。そして、Ｌ６の長さはＬ７よりも長い（Ｌ６＞Ｌ７）。
【0071】
このような構成において、図９では、導入部Ｒｂに挿入された供給流路３１の上端部には、切欠開口３１ｂが形成されている。切欠開口３１ｂは、供給流路３１が延びる上下方向に対して斜めに切り欠かれており、＋Ｘ方向側に向いて開口している。よって、処理対象ガスは、導入部Ｒｂ内において、供給流路３１から上方向に吹き出されるだけでなく、斜めに切り欠かれた切欠開口３１ｂから仕切り体４１の下面に沿って＋Ｘ方向側に向かって水平面方向に沿って吹き出される。
【0072】
なお、切欠開口３１ｂの切欠角度θａは、ＸＺ面内における＋Ｚ及び－Ｚ方向（上下方向）に対して鋭角を成しており、処理対象ガスの少なくとも一部を水平面方向に吹き出すことができれば限定されないが、例えば１５°～６０°である。
【0073】
図１０では、図８と同様に、供給流路３１は、導入部Ｒｂの＋Ｘ及び－Ｘ方向のうち、中央部よりも－Ｘ方向側に接続されており、Ｌ６はＬ５より大きい（Ｌ６＞Ｌ５）。また、仕切り体４１は水平面方向に沿って配置されている。そして、Ｌ６の長さはＬ７よりも長い（Ｌ６＞Ｌ７）。
【0074】
このような構成において、図１０では、導入部Ｒｂに挿入された供給流路３１の上端部は、上下方向に延びた上下部分３１ｃと、水平部分３１ｄとを有している。水平部分３１ｄは、上下部分３１ｃに連続しており、かつ、＋Ｘ方向側に向いて水平面方向に沿って延びて終端において開口している。よって、処理対象ガスは、導入部Ｒｂ内において、水平部分３１ｄから＋Ｘ方向側に向かって水平面方向に沿って吹き出される。
【0075】
図８～図１０に示すように、処理対象ガスは、導入部Ｒｂに挿入されている供給流路３１の端部を介して、仕切り体４１の下面に沿う水平面方向に沿って吹き出される。つまり、供給流路３１から導入部Ｒｂを介して仕切り体４１に向かう処理対象ガスは、仕切り体４１の下面に向かうように吹き出される訳ではない。
【0076】
また、供給流路３１は、Ｌ６＞Ｌ５となるように、導入部Ｒｂの＋Ｘ及び－Ｘ方向のうち、中央部よりも－Ｘ方向側に接続されている。また、導入部Ｒｂにおける処理対象ガスの吹き出し方向は、＋Ｘ及び－Ｘ方向（幅方向）の長さが長いＬ６側、つまり、＋Ｘ方向側である。さらに、Ｌ６の長さはＬ７よりも長い（Ｌ６＞Ｌ７）。よって、導入部Ｒｂにおいて、処理対象ガスの吹き出し方向である水平面方向の空間長さ（Ｌ６）が、吹き出し方向以外の空間長さの少なくとも一部（例えばＬ５、Ｌ７）よりも大きく構成されている。
【0077】
これらにより、処理対象ガスの吹き出し方向である水平面方向の空間長さを、吹き出し方向以外よりもある程度確保することができる。よって、処理対象ガスが仕切り体４１及び導入部Ｒｂ等と接触するときには、その流速が低下しており、当該接触による旋回流の発生を抑制できる。これにより、旋回流の触媒収容部Ｒｕへの導入を抑制し、触媒収容部Ｒｕから粉粒が導入部Ｒｂに落下することによって供給流路３１が閉塞するのを抑制できる。
【0078】
（２－３）風向制御部材の検討例
図１１、図１２は図２に示す＋Ｙ方向視であるが、図１１、図１２に示すように、供給流路３１は、導入部Ｒｂと接続される近傍において上下方向に延びており、水平面である仕切り体４１の下面と交差している。また、図１１、図１２では、供給流路３１は、上下方向だけでなく、水平面方向に沿って延びている延長部分３５も有している構成を例示している。図１１、図１２に示すように、供給流路３１は、図８と同様に、導入部Ｒｂの＋Ｘ及び－Ｘ方向のうち、中央部よりも－Ｘ方向側に接続されており、Ｌ６はＬ５より大きい（Ｌ６＞Ｌ５）。ここで、触媒容器３０は、供給流路３１の上端開口部３３に取り付け可能な風向制御部材５０を備えている。風向制御部材５０は、少なくとも一部が導入部Ｒｂに挿入可能であり、処理対象ガスを＋Ｘ方向側に向かって水平面方向に沿って吹き出すように構成されている。なお、Ｌ６の長さは、導入部Ｒｂの下面から仕切り体４１の上面までの長さＬ７よりも長い（Ｌ６＞Ｌ７）。
図１１、図１２は図２に示す＋Ｙ方向視であるが、図１１、図１２に示すように、供給流路３１は、導入部Ｒｂと接続される近傍において上下方向に延びており、水平面である仕切り体４１の下面と交差している。また、図１１、図１２では、供給流路３１は、上下方向だけでなく、水平面方向に沿って延びている延長部分３５も有している構成を例示している。図１１、図１２に示すように、供給流路３１は、図８と同様に、導入部Ｒｂの＋Ｘ及び－Ｘ方向のうち、中央部よりも－Ｘ方向側に接続されており、Ｌ６はＬ５より大きい（Ｌ６＞Ｌ５）。ここで、触媒容器３０は、供給流路３１の上端開口部３３に取り付け可能な風向制御部材５０を備えている。風向制御部材５０は、少なくとも一部が導入部Ｒｂに挿入可能であり、処理対象ガスを＋Ｘ方向側に向かって水平面方向に沿って吹き出すように構成されている。なお、Ｌ６の長さは、導入部Ｒｂの下面から仕切り体４１の上面までの長さＬ７よりも長い（Ｌ６＞Ｌ７）。
【0079】
図１１では、供給流路３１は導入部Ｒｂ内に突出しておらず、供給流路３１と導入部Ｒｂとの接続部分である上端開口部３３に風向制御部材５０が配置されている。この場合、風向制御部材５０は、供給流路３１の上端部に支持されるとともに、導入部Ｒｂの上面に支持されている。
図１２では、供給流路３１は導入部Ｒｂ内に突出しており、供給流路３１の上端開口部３３に、風向制御部材５０が配置されている。この場合、風向制御部材５０は、供給流路３１の上端部により支持されている。
図１２では、供給流路３１は導入部Ｒｂ内に突出しており、供給流路３１の上端開口部３３に、風向制御部材５０が配置されている。この場合、風向制御部材５０は、供給流路３１の上端部により支持されている。
【0080】
風向制御部材５０についてさらに説明する。
図１３に示すように、風向制御部材５０は、水平面である上面部５１と、上面部５１から下方に延びる側面部５３とを有する。側面部５３は、上端開口部３３の内面に係止する一対の係止部５３ａ、５３ｂと、対向面部５３ｃとを有する。一対の係止部５３ａ、５３ｂは互いに離隔して形成されており、一対の係止部５３ａ、５３ｂとの間に＋Ｘ方向に向かって開口する吹出開口５４が形成されている。対向面部５３ｃは、一対の係止部５３ａ、５３ｂとの間において、吹出開口５４と対向するように形成されている。また、風向制御部材５０は、供給流路３１内を挿入棒６５によって押し込まれる際に、挿入棒６５と嵌合する嵌合部５１ａを有していてもよい。また、嵌合部５１ａは、貫通孔であってもよいし、凹部であってもよい。これにより、風向制御部材５０は、供給流路３１内を上端開口部３３まで安定に押し出される。
図１３に示すように、風向制御部材５０は、水平面である上面部５１と、上面部５１から下方に延びる側面部５３とを有する。側面部５３は、上端開口部３３の内面に係止する一対の係止部５３ａ、５３ｂと、対向面部５３ｃとを有する。一対の係止部５３ａ、５３ｂは互いに離隔して形成されており、一対の係止部５３ａ、５３ｂとの間に＋Ｘ方向に向かって開口する吹出開口５４が形成されている。対向面部５３ｃは、一対の係止部５３ａ、５３ｂとの間において、吹出開口５４と対向するように形成されている。また、風向制御部材５０は、供給流路３１内を挿入棒６５によって押し込まれる際に、挿入棒６５と嵌合する嵌合部５１ａを有していてもよい。また、嵌合部５１ａは、貫通孔であってもよいし、凹部であってもよい。これにより、風向制御部材５０は、供給流路３１内を上端開口部３３まで安定に押し出される。
【0081】
このような風向制御部材５０は、図１４の展開図に示すような板状の弾性部材、いわゆる板バネを折り曲げ加工することにより形成されている。
図１４の展開図において、一対の係止部５３ａ、５３ｂは、四角形状の上面部５１を中心に、一対の対向する辺それぞれから延びて形成されている。対向面部５３ｃは、四角形状の上面部５１の残りの一対の辺のうち一方から延びており、扇形形状に形成されている。嵌合部５１ａは、上面部５１の中央部を切り抜くことで形成されており、その形状は特に限定されないが、図１４では正三角形状の切り抜きにより形成されている。
四角形状の上面部５１の各辺で係止部５３ａ、５３ｂ及び対向面部５３ｃを折り曲げることで、図１３に示す風向制御部材５０が形成される。
図１４の展開図において、一対の係止部５３ａ、５３ｂは、四角形状の上面部５１を中心に、一対の対向する辺それぞれから延びて形成されている。対向面部５３ｃは、四角形状の上面部５１の残りの一対の辺のうち一方から延びており、扇形形状に形成されている。嵌合部５１ａは、上面部５１の中央部を切り抜くことで形成されており、その形状は特に限定されないが、図１４では正三角形状の切り抜きにより形成されている。
四角形状の上面部５１の各辺で係止部５３ａ、５３ｂ及び対向面部５３ｃを折り曲げることで、図１３に示す風向制御部材５０が形成される。
【0082】
一例であるが、図１４に示す風向制御部材５０は、Ｌａ，Ｌｃ＝１０ｍｍ、Ｌｂ，Ｌｄ＝４ｍｍ、Ｌｅ＝６．５ｍｍ、Ｌｇ＝１．５ｍｍ、θｈ＝６０°に設計されている。係止部５３ａ、５３ｂのＬａ，Ｌｃ（図１３のように組み立てた場合の上下方向の長さ）は、対向面部５３ｃのＬｅ（図１３のように組み立てた場合の上下方向の長さ）よりも大きくなるように設計されている。風向制御部材５０をこのように小型に形成することで、供給流路３１内を通過させることができる。よって、供給流路３１を導入部Ｒｂから取り外すことなく、供給流路３１の上端開口部３３に風向制御部材５０を配置できるため、風向制御部材５０の取り付けが容易である。
【0083】
図１５を用いて風向制御部材５０を供給流路３１の上端開口部３３に取り付ける方法について説明する。風向制御部材５０を供給流路３１内を通過させる際に支持する挿入棒６５を用意する。挿入棒６５の先端には、嵌合部５１ａと嵌合する突出部６５ａが形成されている。本実施形態では、突出部６５ａは、正三角形状の嵌合部５１ａに対応して、正三角形状に突出して形成されている。
【0084】
まず、挿入棒６５の先端の突出部６５ａに風向制御部材５０の嵌合部５１ａを嵌め込む。
次に、風向制御部材５０を挿入棒６５の先端に嵌め込んだ状態で、供給流路３１内に押し込み、上端開口部３３まで風向制御部材５０を運ぶ。
次に、上端開口部３３において、係止部５３ａ、５３ｂは供給流路３１の内面に係止させた状態で、対向面部５３ｃは上端開口部３３の外側に位置するように、挿入棒６５により風向制御部材５０の位置を調整する。
次に、風向制御部材５０を挿入棒６５の先端に嵌め込んだ状態で、供給流路３１内に押し込み、上端開口部３３まで風向制御部材５０を運ぶ。
次に、上端開口部３３において、係止部５３ａ、５３ｂは供給流路３１の内面に係止させた状態で、対向面部５３ｃは上端開口部３３の外側に位置するように、挿入棒６５により風向制御部材５０の位置を調整する。
【0085】
次に、挿入棒６５を引き抜く。これにより、風向制御部材５０が供給流路３１の上端開口部３３をキャップ状に覆うように取り付けられる。この状態において、上面部５１は、上端開口部３３に対して上方に位置している。また、側面部５３は、上端開口部３３に向かって下方に延びている。特に、係止部５３ａ、５３ｂは、その弾性力により外側に向けて付勢されており、上端開口部３３の内面を押圧することで上端開口部３３の内面に係止している。これにより、供給流路３１の上端開口部３３に容易に風向制御部材５０を取り付けることができる。
【0086】
また、係止部５３ａ、５３ｂの上下方向の長さＬａ，Ｌｃは対向面部５３ｃの上下方向の長さＬｅよりも大きいため、風向制御部材５０の位置を調整することで、上記の通り、係止部５３ａ、５３ｂを上端開口部３３の内面に係止させた状態で、外側への付勢力により対向面部５３ｃを上端開口部３３の外側に位置させることができる。つまり、風向制御部材５０を上端開口部３３まで到達させた場合に、係止部５３ａ、５３ｂよりも先に対向面部５３ｃが上端開口部３３を抜けて供給流路３１の外側に位置する。これにより、風向制御部材５０が上端開口部３３に取り付けられた後も、風向制御部材５０の上端開口部３３の内部への落下を阻止できる。
【0087】
そして、係止部５３ａ、５３ｂの間に、かつ対向面部５３ｃに対向する位置に吹出開口５４が形成される。
風向制御部材５０は、図１１、図１２、図１５に示すように、＋Ｘ方向側に吹出開口５４が向くように配置される。よって、対向面部５３ｃは－Ｘ方向側に面しており、係止部５３ａ、５３ｂはそれぞれ＋Ｙ及び－Ｙ方向において対向する。
風向制御部材５０は、図１１、図１２、図１５に示すように、＋Ｘ方向側に吹出開口５４が向くように配置される。よって、対向面部５３ｃは－Ｘ方向側に面しており、係止部５３ａ、５３ｂはそれぞれ＋Ｙ及び－Ｙ方向において対向する。
【0088】
このような構成により、風向制御部材５０は、図１１、図１２、図１５等に示すように、供給流路３１の下方から上方に向かって流れた処理対象ガスは、上面部５１、係止部５３ａ、５３ｂ、対向面部５３ｃが無い部分、つまり吹出開口５４から吹き出すように誘導される。よって、処理対象ガスは、吹出開口５４から、＋Ｘ及び－Ｘ方向（幅方向）の長さが長いＬ６側、つまり、＋Ｘ方向側に向かって水平面方向に沿って吹き出す。このように処理対象ガスは、仕切り体４１の下面に向かうように吹き出される訳ではなく、水平面方向に吹き出され、処理対象ガスの吹き出し方向である水平面方向の空間長さ（Ｌ６）が、吹き出し方向以外の空間長さの少なくとも一部（例えばＬ５、Ｌ７）よりも大きく構成されている。これにより、処理対象ガスが仕切り体４１及び導入部Ｒｂ等と接触するときの流速を低下させ、旋回流の発生の抑制、さらには、粉粒が導入部Ｒｂに落下することによる供給流路３１の閉塞を抑制できる。
【0089】
また、風向制御部材５０は板バネから形成されているため、折り曲げ加工が容易である。また、弾性変形を利用して供給流路３１内に風向制御部材５０を通過させ、供給流路３１の上端開口部３３に容易に配置できる。例えば図１１、図１２に示すように、延長部分３５を有するように供給流路３１が屈曲している場合には、風向制御部材５０を弾性変形させて屈曲部を通過させることができる。よって、風向制御部材５０の取り付けが容易である。
なお、上記では、風向制御部材５０は、供給流路３１内を通過させて上端開口部３３の下方から取り付ける。しかし、風向制御部材５０は、上端開口部３３の上方から供給流路３１に取り付けることもできる。また、風向制御部材５０の上面部５１は、仕切り体４１に接触していてもよい。
なお、上記では、風向制御部材５０は、供給流路３１内を通過させて上端開口部３３の下方から取り付ける。しかし、風向制御部材５０は、上端開口部３３の上方から供給流路３１に取り付けることもできる。また、風向制御部材５０の上面部５１は、仕切り体４１に接触していてもよい。
【0090】
（３）実験結果
（３－１）旋回流の発生及び影響の抑制
（ａ）旋回流の発生の抑制
旋回流は、供給流路３１から導入部Ｒｂに導入された処理対象ガスが、ある程度流速の速い状態で仕切り体４１及び導入部Ｒｂの内壁等と接触することにより生じ易い。そこで、本実施形態では、上述の通り、仕切り体４１及び導入部Ｒｂの内壁等と接触する際の処理対象ガスの流速を低下させる構成を採用した。流速を低下させることにより旋回流の発生を抑制できる点について以下に実験結果を示して説明する。
（３－１）旋回流の発生及び影響の抑制
（ａ）旋回流の発生の抑制
旋回流は、供給流路３１から導入部Ｒｂに導入された処理対象ガスが、ある程度流速の速い状態で仕切り体４１及び導入部Ｒｂの内壁等と接触することにより生じ易い。そこで、本実施形態では、上述の通り、仕切り体４１及び導入部Ｒｂの内壁等と接触する際の処理対象ガスの流速を低下させる構成を採用した。流速を低下させることにより旋回流の発生を抑制できる点について以下に実験結果を示して説明する。
【0091】
図１６は、従来の脱硫器１１の触媒容器６０の構成を示すものである。従来の触媒容器６０は、本実施形態の触媒容器３０と同様に、複数の孔７３を有する仕切り体７１と、脱硫触媒１１ｃを収容する触媒収容部Ｒｕと、導入部Ｒｂと、供給流路６１と、排出流路６９とを備える。従来の触媒容器６０では、供給流路６１は上下方向に延びた状態で、－Ｘ方向側において導入部Ｒｂと接続されている。また、仕切り体７１は、水平面に沿って形成されており、仕切り体７１の下面と導入部Ｒｂの上面との間の高さは一定である。
【0092】
図１７は、図１６の従来の触媒容器６０の正面図において、ガス流量２．６５Ｌ／ｍｉｎ及びガス流量１．０Ｌ／ｍｉｎそれぞれで供給流路６１から導入部Ｒｂ及び触媒収容部Ｒｕに処理対象ガスを導入した場合の温度分布を示している。触媒容器６０内の触媒は、所定の処理温度に加熱されており、供給流路６１からは低温の処理対象ガスが導入部Ｒｂ及び触媒収容部Ｒｕに導入される。
【0093】
図１７に示すように、ガス流量２．６５Ｌ／ｍｉｎで供給流路６１から導入部Ｒｂ及び触媒収容部Ｒｕに処理対象ガスを導入した場合の方が、ガス流量１．０Ｌ／ｍｉｎの場合よりも低温の温度分布の広がりが大きいことが分かる。つまり、流量が大きいほど、触媒収容部Ｒｕに流速が大きい状態で処理対象ガスが導入され、処理対象ガスと仕切り体４１及び導入部Ｒｂとの接触抵抗が大きく、旋回流が発生する可能性が高いことが分かる。
【0094】
図１８は、図３の触媒容器の側面図において、ガス流量２．６５Ｌ／ｍｉｎ及びガス流量１．０Ｌ／ｍｉｎそれぞれで供給流路６１から導入部Ｒｂ及び触媒収容部Ｒｕに処理対象ガスを導入した場合の速度ベクトルを示している。
供給流路６１から処理対象ガスが導入部Ｒｂに導入されているが、ガス流量２．６５Ｌ／ｍｉｎの場合には、流速の速い領域Ａの部分が仕切り体７１に向かって勢いよく衝突し、領域Ｂ及びＣにおいて旋回流が生じている。一方、ガス流量１．０Ｌ／ｍｉｎの場合には、領域Ａの処理対象ガスが仕切り体７１に向かっているものの、流速が遅いため仕切り体７１との衝突の大きさが小さい。よって、領域Ｂ及びＣにおいて旋回流はほとんど生じていない。
供給流路６１から処理対象ガスが導入部Ｒｂに導入されているが、ガス流量２．６５Ｌ／ｍｉｎの場合には、流速の速い領域Ａの部分が仕切り体７１に向かって勢いよく衝突し、領域Ｂ及びＣにおいて旋回流が生じている。一方、ガス流量１．０Ｌ／ｍｉｎの場合には、領域Ａの処理対象ガスが仕切り体７１に向かっているものの、流速が遅いため仕切り体７１との衝突の大きさが小さい。よって、領域Ｂ及びＣにおいて旋回流はほとんど生じていない。
【0095】
図１９は、図１６の従来の触媒容器６０の正面図において、ガス流量２．６５Ｌ／ｍｉｎ及びガス流量１．０Ｌ／ｍｉｎそれぞれで供給流路６１から導入部Ｒｂ及び触媒収容部Ｒｕに処理対象ガスを導入した場合の流跡線を示している。
供給流路６１から処理対象ガスが導入部Ｒｂに導入されているが、ガス流量２．６５Ｌ／ｍｉｎの場合には、流速の速い領域Ａの部分が仕切り体７１に向かって勢いよく衝突し、領域Ｄにおいて旋回流が生じている。なお、領域Ｅは、導入部Ｒｂの空間が領域Ｄよりも＋Ｘ及び－Ｘ方向において広く、処理対象ガスと導入部Ｒｂとの接触抵抗が小さい。よって、領域Ｅでは旋回流は生じていない。
供給流路６１から処理対象ガスが導入部Ｒｂに導入されているが、ガス流量２．６５Ｌ／ｍｉｎの場合には、流速の速い領域Ａの部分が仕切り体７１に向かって勢いよく衝突し、領域Ｄにおいて旋回流が生じている。なお、領域Ｅは、導入部Ｒｂの空間が領域Ｄよりも＋Ｘ及び－Ｘ方向において広く、処理対象ガスと導入部Ｒｂとの接触抵抗が小さい。よって、領域Ｅでは旋回流は生じていない。
【0096】
一方、ガス流量１．０Ｌ／ｍｉｎの場合には、領域Ａの処理対象ガスが仕切り体７１に向かっているものの、流速が遅いため仕切り体７１との衝突の大きさが小さい。よって、領域Ｄにおいて旋回流はほとんど生じていない。領域Ｄよりも空間が広い領域Ｅでも旋回流はほとんど生じていない。
【0097】
以上の実験結果から、仕切り体４１及び導入部Ｒｂの内壁等と接触する際の処理対象ガスの流速を低下させる本実施形態の構成（仕切り体４１の検討例、供給流路３１の検討例及び風向制御部材５０の検討例等）を採用することで、旋回流の発生を抑制できることが分かった。
【0098】
（ｂ）旋回流の影響の抑制
（ｂ１）図５の例
次に、図５の例における触媒容器３０について、各部の寸法及び仕切り体４１の傾斜角度の一例についてさらに説明する。
図５の例において、仕切り体４１は、前述の通り、位置４１ｃから位置４１ｂに向かって一方向に傾斜しており、傾斜角度θ＝３０°である。このような傾斜角度を有するように仕切り体４１が配置される導入部Ｒｂは、Ｌ１＝１１２ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２００ｍｍである。また、導入部Ｒｂにおいて、－Ｘ方向側の端部からの長さをＬ５とするとＬ５＝４０ｍｍであり、Ｌ６＝Ｌ４－Ｌ５＝１６０ｍｍである。
なお、容器本体Ｒ（触媒収容部Ｒｕ及び導入部Ｒｂが含まれる）の＋Ｙ及び－Ｙ方向（奥行方向）の長さをＷとすると、Ｗ＝２０ｍｍである。また、仕切り体４１の開口率＝２３％である。
（ｂ１）図５の例
次に、図５の例における触媒容器３０について、各部の寸法及び仕切り体４１の傾斜角度の一例についてさらに説明する。
図５の例において、仕切り体４１は、前述の通り、位置４１ｃから位置４１ｂに向かって一方向に傾斜しており、傾斜角度θ＝３０°である。このような傾斜角度を有するように仕切り体４１が配置される導入部Ｒｂは、Ｌ１＝１１２ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２００ｍｍである。また、導入部Ｒｂにおいて、－Ｘ方向側の端部からの長さをＬ５とするとＬ５＝４０ｍｍであり、Ｌ６＝Ｌ４－Ｌ５＝１６０ｍｍである。
なお、容器本体Ｒ（触媒収容部Ｒｕ及び導入部Ｒｂが含まれる）の＋Ｙ及び－Ｙ方向（奥行方向）の長さをＷとすると、Ｗ＝２０ｍｍである。また、仕切り体４１の開口率＝２３％である。
【0099】
上記の形状の触媒容器３０（仕切り体４１の傾斜角度θ＝３０°）を本実施形態の構成として旋回流の状態を確認する実験を行った。また、比較例として、仕切り体４１の傾斜角度θ＝１５°、Ｌ１＝６３ｍｍとした触媒容器を準備し、旋回流の状態を確認する実験を行った。比較例のその他の構成、例えばＬ２＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２００ｍｍ、Ｌ５＝４０ｍｍ、Ｌ６＝１６０ｍｍ、Ｗ＝２０ｍｍ、開口率＝２３％は、上記図５の本実施形態の構成と同様である。
【0100】
図２０は、触媒容器の正面方向視であり、図５の本実施形態の触媒容器３０（仕切り体４１の傾斜角度θ＝３０°）、及び、比較例の触媒容器（仕切り体４１の傾斜角度θ＝１５°）それぞれにおける、処理対象ガスの流跡線が示されている。いずれの触媒容器においても、処理対象ガスはガス流量２．６５Ｌ／ｍｉｎで供給流路３１から導入されている。
【0101】
図２０に示すように、図５の本実施形態の触媒容器３０では、－Ｘ方向に向かうほど仕切り体４１が傾斜角度θ＝３０°で上がり傾斜となっている。よって、供給流路３１に対して＋Ｘ方向側の領域Ｆよりも－Ｘ方向側の領域Ｇの方が、供給流路３１の上方の空間がかなり広くなっている。これにより、領域Ｇでは旋回流が発生しているものの、旋回流は仕切り体４１に衝突していないか、あるいは、旋回流は流速が低下した状態で仕切り体４１に向かっている。図２０においては、図５の本実施形態の触媒容器３０（仕切り体４１の傾斜角度θ＝３０°）内の処理対象ガスの流速は、仕切り体４１及び導入部Ｒｂ等と接触するときに低下している。そのため、旋回流の＋Ｚ方向の先端であるＧａは仕切り体４１に対して－Ｚ方向側にあり、仕切り体４１に接触していない。これにより、旋回流によって触媒収容部Ｒｕ内の粉粒（細分化触媒及び反応物等）が巻き上げられ、導入部Ｒｂに落下するのを抑制でき、粉粒が供給流路３１に導入されて供給流路３１が閉塞するのを抑制できる。
【0102】
比較例の触媒容器では、－Ｘ方向に向かうほど仕切り体４１が傾斜角度θ＝１５°で上がり傾斜となっているが、図５の本実施形態の触媒容器３０に比べて上がり傾斜の程度は小さい。よって、供給流路３１に対して＋Ｘ方向側の領域Ｆよりも－Ｘ方向側の領域Ｇの方が、供給流路３１の上方の空間が広いものの、当該空間を広く確保できていない。よって、領域Ｇで発生している旋回流が仕切り体４１に衝突している。図２０においては、旋回流の＋Ｚ方向の先端であるＧｂは仕切り体４１に接触している。そのため、旋回流によって触媒収容部Ｒｕ内の粉粒（細分化触媒及び反応物等）が巻き上げられて導入部Ｒｂに落下し、粉粒が供給流路３１を閉塞すると考えられる。
以上の結果から、仕切り体４１の傾斜角度θは２０°～４５°であるのが好ましい。
以上の結果から、仕切り体４１の傾斜角度θは２０°～４５°であるのが好ましい。
【0103】
（ｂ２）図６の例
次に、図６の例における触媒容器３０について、各部の寸法及び仕切り体４１の傾斜角度の一例についてさらに説明する。
図６の例では、仕切り体４１が水平面である導入部Ｒｂの上面に対して二方向に傾斜している点が図５の例と異なる。仕切り体４１の傾斜角度θ＝３０°、Ｌ１＝１１２ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２００ｍｍ、Ｌ５＝４０ｍｍ、Ｌ６＝１６０ｍｍ、Ｗ＝２０ｍｍ、開口率＝２３％で図５の例と同じである。なお、Ｌ３は、１１２ｍｍ未満の任意の値であり、例えば１００ｍｍとした。
次に、図６の例における触媒容器３０について、各部の寸法及び仕切り体４１の傾斜角度の一例についてさらに説明する。
図６の例では、仕切り体４１が水平面である導入部Ｒｂの上面に対して二方向に傾斜している点が図５の例と異なる。仕切り体４１の傾斜角度θ＝３０°、Ｌ１＝１１２ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍ、Ｌ４＝２００ｍｍ、Ｌ５＝４０ｍｍ、Ｌ６＝１６０ｍｍ、Ｗ＝２０ｍｍ、開口率＝２３％で図５の例と同じである。なお、Ｌ３は、１１２ｍｍ未満の任意の値であり、例えば１００ｍｍとした。
【0104】
図６の例では、図５の例と同様に、処理対象ガスの旋回流は仕切り体４１に衝突していないか、あるいは、旋回流は流速が低下した状態で仕切り体４１に向かうと考えられる。よって、旋回流によって触媒収容部Ｒｕ内の粉粒（細分化触媒及び反応物等）が巻き上げられ、導入部Ｒｂに落下するのを抑制でき、粉粒が供給流路３１に導入されて供給流路３１が閉塞するのを抑制できる。
【0105】
（ｂ３）図７の例
（ｂ３－１）図７Ａの例
次に、図７Ａの例における触媒容器３０及び仕切り体４１について説明する。図７Ａの例では、仕切り体４１は、水平面である導入部Ｒｂの上面に対して２段の階段状に形成されている。Ｌ１／Ｌ２＝３．０以上であり、Ｌ１は触媒容器３０の＋Ｚ及び－Ｚ方向の長さ未満である。例えば、Ｌ１－Ｌ２＝８０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。一例として、Ｌ１－Ｌ２＝１００ｍｍであり、Ｌ２＝２０ｍｍとすると、Ｌ１は１２０ｍｍである。図７Ａのその他の構成、例えばＬ４＝２００ｍｍ、Ｌ５＝４０ｍｍ、Ｌ６＝１６０ｍｍ、Ｗ＝２０ｍｍ、開口率＝２３％は、上記図５の本実施形態の構成と同様である。
（ｂ３－１）図７Ａの例
次に、図７Ａの例における触媒容器３０及び仕切り体４１について説明する。図７Ａの例では、仕切り体４１は、水平面である導入部Ｒｂの上面に対して２段の階段状に形成されている。Ｌ１／Ｌ２＝３．０以上であり、Ｌ１は触媒容器３０の＋Ｚ及び－Ｚ方向の長さ未満である。例えば、Ｌ１－Ｌ２＝８０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。一例として、Ｌ１－Ｌ２＝１００ｍｍであり、Ｌ２＝２０ｍｍとすると、Ｌ１は１２０ｍｍである。図７Ａのその他の構成、例えばＬ４＝２００ｍｍ、Ｌ５＝４０ｍｍ、Ｌ６＝１６０ｍｍ、Ｗ＝２０ｍｍ、開口率＝２３％は、上記図５の本実施形態の構成と同様である。
【0106】
上記の形状の触媒容器３０（Ｌ１－Ｌ２＝１００ｍｍ、Ｌ１＝１２０ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍ）を本実施形態の構成として旋回流の状態を確認する実験を行った。また、比較例として、Ｌ１－Ｌ２＝５０ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍ、Ｌ１＝７０ｍｍとした触媒容器を準備し、旋回流の状態を確認する実験を行った。比較例のその他の構成、例えばＬ４＝２００ｍｍ、Ｌ５＝４０ｍｍ、Ｌ６＝１６０ｍｍ、Ｗ＝２０ｍｍ、開口率＝２３％は、上記図７Ａの本実施形態の構成と同様である。
【0107】
図２１は、触媒容器の正面方向視であり、図７Ａの本実施形態の触媒容器３０（Ｌ１－Ｌ２＝１００ｍｍ、Ｌ１＝１２０ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍ）、及び、比較例の触媒容器（Ｌ１－Ｌ２＝５０ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍ、Ｌ１＝７０ｍｍ）それぞれにおける、処理対象ガスの流跡線が示されている。いずれの触媒容器においても、処理対象ガスはガス流量２．６５Ｌ／ｍｉｎで供給流路３１から導入されている。
【0108】
図７Ａの本実施形態の触媒容器３０では、－Ｘ方向側の位置４１ａ，４１ｃを含む仕切り体４１の下面は、＋Ｘ方向側の位置４１ｅ，４１ｂを含む仕切り体４１の下面に対して＋Ｚ方向に１００ｍｍ上方に位置した状態で供給流路３１の上方に位置している。よって、供給流路３１に対して＋Ｘ方向側の領域Ｊよりも－Ｘ方向側の領域Ｈの方が、供給流路３１の上方の空間がかなり広くなっている。これにより、領域Ｈでは旋回流が発生しているものの、旋回流は仕切り体４１に衝突していないか、あるいは、旋回流は流速が低下した状態で仕切り体４１に向かっている。図２１においては、図７Ａの本実施形態の触媒容器３０（Ｌ１－Ｌ２＝１００ｍｍ、Ｌ１＝１２０ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍ）では、処理対象ガスの流速は、仕切り体４１及び導入部Ｒｂ等と接触するときに低下している。そのため、旋回流の＋Ｚ方向の先端であるＨａは仕切り体４１に対して－Ｚ方向側にあり、仕切り体４１に接触していない。これにより、旋回流によって触媒収容部Ｒｕ内の粉粒（細分化触媒及び反応物等）が巻き上げられ、導入部Ｒｂに落下するのを抑制でき、粉粒が供給流路３１に導入されて供給流路３１が閉塞するのを抑制できる。
【0109】
比較例の触媒容器では、－Ｘ方向側の位置４１ａ，４１ｃを含む仕切り体４１の下面は、＋Ｘ方向側の位置４１ｅ，４１ｂを含む仕切り体４１の下面に対して＋Ｚ方向に５０ｍｍ上方に位置した状態で供給流路３１の上方に位置している。よって、比較例の触媒容器では、供給流路３１に対して＋Ｘ方向側の領域Ｊよりも－Ｘ方向側の領域Ｈの方が広いものの、供給流路３１の上方の空間である領域Ｈの空間は、図７Ａの本実施形態の触媒容器３０の場合に比べて狭くなっている。よって、供給流路３１の上方の空間を広く確保できていない。そのため、領域Ｈで発生している旋回流が仕切り体４１に衝突している。図２１においては、旋回流の＋Ｚ方向の先端であるＨｂは仕切り体４１に接触している。よって、旋回流によって触媒収容部Ｒｕ内の粉粒（細分化触媒及び反応物等）が巻き上げられて導入部Ｒｂに落下し、粉粒が供給流路３１を閉塞すると考えられる。
【0110】
以上の結果から、触媒容器３０において、Ｌ１／Ｌ２＝３．０以上であり、Ｌ１は触媒容器３０の＋Ｚ及び－Ｚ方向の長さ未満であることが好ましい。また、Ｌ１－Ｌ２＝０ｍｍ以上８０ｍｍ未満の場合は、供給流路３１の上方である領域Ｈの空間が狭く旋回流が仕切り体４１に接触するので、Ｌ１－Ｌ２＝８０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることが好ましい。
【0111】
（ｂ３－２）図７Ｂの例
図７Ｂの例では、仕切り体４１は、水平面である導入部Ｒｂの上面に対して３段の階段状に形成されている。この例において、例えばＬ１－Ｌ２＝２０ｍｍ以上、Ｌ２－Ｌ３＝２０ｍｍ以上であることが好ましい。この場合、－方向側から、供給流路３１が設けられている－Ｘ方向側にむかうほど、導入部Ｒｂの空間が広くなる。結果として、供給流路３１の上方の空間を広く確保でき、上述の図７Ａと同様に、粉粒が供給流路３１に導入されて供給流路３１が閉塞するのを抑制できる。
なお、図７Ａの場合と同様に、Ｌ１／Ｌ２＝３．０以上であり、Ｌ１は触媒容器３０の＋Ｚ及び－Ｚ方向の長さ未満であることが好ましい。また、Ｌ１－Ｌ２＝８０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることが好ましい。
図７Ｂの例では、仕切り体４１は、水平面である導入部Ｒｂの上面に対して３段の階段状に形成されている。この例において、例えばＬ１－Ｌ２＝２０ｍｍ以上、Ｌ２－Ｌ３＝２０ｍｍ以上であることが好ましい。この場合、－方向側から、供給流路３１が設けられている－Ｘ方向側にむかうほど、導入部Ｒｂの空間が広くなる。結果として、供給流路３１の上方の空間を広く確保でき、上述の図７Ａと同様に、粉粒が供給流路３１に導入されて供給流路３１が閉塞するのを抑制できる。
なお、図７Ａの場合と同様に、Ｌ１／Ｌ２＝３．０以上であり、Ｌ１は触媒容器３０の＋Ｚ及び－Ｚ方向の長さ未満であることが好ましい。また、Ｌ１－Ｌ２＝８０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることが好ましい。
【0112】
（３－２）風向制御部材の取り付けによる供給流路の閉塞抑制
次に、脱硫器１１の供給流路３１の上端開口部３３に風向制御部材５０を採用した場合、供給流路３１の閉塞が抑制される点について実験結果を示して説明する。
図２２、図２３は、供給流路３１側から導入部Ｒｂ及び仕切り体４１を見た場合の写真である。図２２の供給流路３１には風向制御部材５０が取り付けられていない。一方、図２３の供給流路３１には風向制御部材５０が取り付けられている。
次に、脱硫器１１の供給流路３１の上端開口部３３に風向制御部材５０を採用した場合、供給流路３１の閉塞が抑制される点について実験結果を示して説明する。
図２２、図２３は、供給流路３１側から導入部Ｒｂ及び仕切り体４１を見た場合の写真である。図２２の供給流路３１には風向制御部材５０が取り付けられていない。一方、図２３の供給流路３１には風向制御部材５０が取り付けられている。
【0113】
図２２、図２３は、粉粒である異物αを除去した後に脱硫器１１を稼働した時の供給流路３１の状態を時間経過とともに示している。供給流路３１に風向制御部材５０が取り付けられていない場合は、図２２に示すように時間の経過とともに、細分化触媒及び硫化銅などの異物αが供給流路３１の内壁に付着し、閉塞していく様子が分かる。一方、供給流路３１に風向制御部材５０が取り付けられている場合は、図２３に示すように時間が経過しても異物が供給流路３１の内壁に付着するのが抑制されているのが分かる。
よって、供給流路３１に風向制御部材５０が取り付けられることにより、供給流路３１の閉塞を抑制できていることが分かった。
よって、供給流路３１に風向制御部材５０が取り付けられることにより、供給流路３１の閉塞を抑制できていることが分かった。
【0114】
〔他の実施形態〕
なお上述の実施形態（他の実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
なお上述の実施形態（他の実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【0115】
（１）上記実施形態では、脱硫器１１、改質器１３、ＣＯ変成器１５及びＣＯ選択酸化反応器１７の各処理部の触媒容器３０が同様の構成であると説明した。しかし、脱硫器１１、改質器１３、ＣＯ変成器１５及びＣＯ選択酸化反応器１７の触媒容器３０の少なくとも１つが上記実施形態で説明した構成を採用していればよい。
【0116】
（２）上記実施形態では、触媒容器３０は直方体状であるが、供給流路３１から導入部Ｒｂに吹き出された処理対象ガスの吹き出し方向の空間長さを、吹出方向以外よりもある程度確保することができれば、触媒容器３０の形状はこれに限定されない。例えば、触媒容器３０は、正方形状、円筒形状及び楕円形状等であってもよい。
【0117】
また、上記実施形態では、供給流路３１は、導入部Ｒｂの下面のうち周縁に近い位置に接続されている。しかし、供給流路３１から導入部Ｒｂに吹き出された処理対象ガスの吹き出し方向の空間長さをある程度確保することができればよく、供給流路３１の接続位置はこれに限定されない。例えば、供給流路３１は、導入部Ｒｂの下面の中央部等、導入部Ｒｂの下面のうちいずれかの位置に接続されていればよい。
【0118】
また、上記実施形態では、排出流路３９は、触媒容器３０の上面に接続されている。しかし、触媒容器３０で所定の処理が施されたガスを排出できればよく、排出流路３９の接続位置はこれに限定されない。例えば、排出流路３９は、触媒容器３０の上部の側面等に接続されていてもよい。
【0119】
（３）上記実施形態では、風向制御部材５０は、一対の係止部５３ａ、５３ｂを有している。しかし、風向制御部材５０を供給流路３１の上端開口部３３に係止できればよく、係止部５３ａ、５３ｂは一対でなくてもよく、１の係止部から形成されていてもよい。さらに、係止部５３ａ、５３ｂの数は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。
【0120】
また、上記実施形態において、対向面部５３ｃの上下方向の長さは、一対の係止部５３ａ、５３ｂよりも短い。しかし、対向面部５３ｃの上下方向の長さは一対の係止部５３ａ、５３ｂと同程度であってもよいし、長くてもよい。この場合、一対の係止部５３ａ、５３ｂ及び対向面部５３ｃは互いに分離されておらず一体の側面部５３を構成していてもよい。そして、側面部５３が全て供給流路３１の上端開口部３３の内面に係止されるように構成されていてもよい。
また、上面部５１の形状は四角形状に限られず、例えば円形状であってもよい。
また、上面部５１の形状は四角形状に限られず、例えば円形状であってもよい。
【0121】
（４）上記実施形態では、燃料電池として固体高分子形燃料電池を例に挙げた。しかし、燃料電池２０は、ジルコニア系及びセレン系等のセラミックス膜をアノードとカソードで挟持したセルを積層して構成される固体酸化物形燃料電池であってもよい。
【0122】
（５）上記実施形態では、脱硫器１１を設けている。しかし、原燃料として硫黄を含まない、例えばプロパン等の炭化水素系ガスやアルコールなどが用いられる場合には、ガス処理装置１０から脱硫器１１を省略してもよい。よって、上記実施形態において、ガス処理装置１０の処理部を、改質器１３、ＣＯ変成器１５及びＣＯ選択酸化反応器１７から構成することもできる。
【0123】
さらに、水蒸気改質後の改質ガス中に含まれる一酸化炭素濃度が低い場合には、ガス処理装置１０からＣＯ変成器１５を省略してもよい。よって、上記実施形態において、ガス処理装置１０の処理部を、改質器１３及びＣＯ選択酸化反応器１７から構成することもできる。
【0124】
（６）上記実施形態のガス処理装置１０には、ＣＯ変成器１５とＣＯ選択酸化反応器１７との間に水蒸気凝縮分離器（図示せず）が設けられていてもよい。水蒸気凝縮分離器は、改質器１３で水蒸気改質された改質ガスに含まれる水蒸気を凝縮分離して除去する。水蒸気を除去することで、各処理部を接続するラインの閉塞を抑制できる。
【0125】
また、水蒸気凝縮分離器を経て水蒸気が除去された改質ガスの一部を原燃料ガスに混合してもよい。また、改質器１３を経て改質された改質ガスの一部を原燃料ガスに混合してもよい。また、ＣＯ変成器１５を経たガスの一部を原燃料ガスに混合してもよい。さらには、ＣＯ選択酸化反応器１７を経たガスの一部を原燃料ガスに混合してもよい。
【0126】
（７）上記実施形態のガス処理装置１０で用いる原燃料ガスが気体であり、圧縮が必要な場合は、脱硫器１１の上流側に圧縮機が設けられてもよい。
【符号の説明】
【0127】
１１ｃ～１７ｃ ：触媒
３０ ：触媒容器
３１ ：供給流路
３１ａ ：吹出開口
３１ｂ ：切欠開口
３１ｃ ：上下部分
３１ｄ ：水平部分
３３ ：上端開口部
４１ ：仕切り体
４３ ：孔
５０ ：風向制御部材
５１ ：上面部
５３ ：側面部
５３ａ、５３ｂ ：係止部
５３ｃ ：対向面部
５４ ：吹出開口
Ｒｂ ：導入部
Ｒｕ ：触媒収容部
３０ ：触媒容器
３１ ：供給流路
３１ａ ：吹出開口
３１ｂ ：切欠開口
３１ｃ ：上下部分
３１ｄ ：水平部分
３３ ：上端開口部
４１ ：仕切り体
４３ ：孔
５０ ：風向制御部材
５１ ：上面部
５３ ：側面部
５３ａ、５３ｂ ：係止部
５３ｃ ：対向面部
５４ ：吹出開口
Ｒｂ ：導入部
Ｒｕ ：触媒収容部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
