JPH068722U - 内燃機関の触媒装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の排気通路に介装される触媒装置に
おいて、暖機時の排気エミッションを改善するため、極
めて簡単な構成により触媒の早期活性化を実現する。 【構成】 触媒８を上流側８ａの体積が下流側８ｂの体
積よりも小さく、かつ排気の流れとほぼ直角な平面で分
割すると共に、これらを同じケース７内で間に所定の断
熱空間９を介在させて直列に収装する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は内燃機関の触媒装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関の排気対策のひとつとして排気通路に触媒装置を設けることがよく知 られている。このうち、暖機時の排気エミッションを改善するため、メイン触媒 の上流側で排気通路を迂回するバイパス通路を形成し、その通路途中に熱容量の 小さいサブ触媒を介装すると共に、排気通路とバイパス通路を選択的に開閉する 切換バルブを設け、メインの触媒温度が所定値（活性化温度）以下のときに切換 バルブを介してバイパス通路に排気を導き、サブ触媒からメイン触媒を通して下 流側へと排出させるようにしたもの、また排気通路の触媒前面に絞りを設け、触 媒温度が低いときに絞りを効かせて触媒の中心部のみに、触媒温度が高くなると 絞りを緩めて触媒の全体に排気を流すようにしたものが提案されている（実開昭 ６３ー８７２１２号公報、実開平３ー１２３９３２号公報）。

【０００３】 なお、触媒の早期活性化を促進する技術内容ではないが、触媒担体の熱膨張を 吸収するため、ケース内で２つの触媒を所定の空間を介して直列に配置すると共 に、これらの触媒をそれぞれ対向する端面と反対側の端部外周にてケースに固着 したものがある（実開平２ー８５８１５号公報、実開平２ー８３３２０号公報） 。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来例（暖機時の排気対策）にあっては、前者の場 合についてはバイパス通路やサブ触媒など排気通路への付設部品が多く、また後 者の場合にはついては触媒前面の絞りをうまく機能するように構成するのが技術 的に難しく、いずれにしても切換バルブまたは絞りの制御手段を含めて構造がか なり複雑化するため、コストの大幅な上昇を招くという問題があった。

【０００５】 この考案は暖機時の排気エミッションを改善するため、極めて簡単な構成によ り触媒の早期活性化を実現することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

そのため、この考案は内燃機関の排気通路に介装される触媒装置において、触 媒を上流側の体積が下流側の体積よりも小さく、かつ排気の流れとほぼ直角な平 面で分割すると共に、これらを同じケース内で間に所定の断熱空間を介在させて 直列に収装する。

【０００７】

【作用】

これによれば、上流側の触媒部分が排気の熱量で早く暖まり、断熱空間により 下流側の触媒部分への伝熱が抑制されるため、短時間で活性化温度に上昇する。 暖機はアイドル回転で行われるため排気量が少なく、したがって触媒体積（容量 ）が小さくても十分な浄化率が得られる。また、上流側が活性化すると触媒の反 応熱により下流側への排気温度が高温化するので、下流側の加熱が促進される結 果、触媒全体の温度上昇も早くなる。

【０００８】

【実施例】

図１において、１はメタノールを燃料とするエンジンで、その燃焼室には圧縮 行程の上死点付近で燃料を噴射するインジェクタ２と、燃料噴霧の着火を補助す る点火プラグ３が設けられる。

【０００９】 エンジン排気通路４にはマフラ５の直上流で排気中の未燃成分（アルデヒドお よび未燃メタノール）を酸化処理する触媒装置６が介装される。触媒装置６は図 ２，図３のように楕円筒型のケース７内に２つのモノリス触媒８をパラレルに収 装したもので、各触媒８は上流側の体積が下流側の体積よりも小さく、かつ排気 の流れと直角な平面で２分割される。

【００１０】 各触媒８の上流側８ａと下流側８ｂは所定の断熱空間９を介在させて直列に配 置され、これらの外周を一体的に覆うインタラムマット１０と、その前後を抑え る枠状の金網マット１１によりケース７内で固定的に支持される。

【００１１】 なお、ケース７内の前後には排気の導入空間１２と導出空間１３が設けられ、 これらの空間１２，１３を各触媒８の前後面に開口する穴付きの隔壁（図示せず ）が形成される。１４はケース７の入口１５を上流側の排気通路４に接続するた めの、１６は同じく出口１７を下流側の排気通路４に接続するためのフランジを 示す。

【００１２】 このような構成により、エンジン１からの排気は触媒装置６内の導入空間１２ から各触媒８の全体を通して導出空間１３へと流れてマフラ５から外部に排出さ れるのであり、エンジン始動時には図４のように各触媒８の上流側８ａが体積も 小さく排気の熱量で早く暖まり、断熱空間９により下流側８ｂへの伝熱が抑制さ れるため、短時間で活性化温度に上昇する。暖機はアイドル回転で行われるため 排気のガス量が少なく、上流側８ａの触媒容量のみで十分な浄化率が得られる。 また、上流側８ａが活性化すると触媒の反応熱により下流側８ｂへの排気温度が 高温化するので、下流側８ｂの加熱が促進される結果、触媒８全体の温度上昇も 速くなる。

【００１３】 したがって、ケース７内の各触媒８を上流側８ａの体積が下流側８ｂの体積よ りも小さく、かつ排気の流れと直角な平面で２分割すると共に、これらを所定の 断熱空間９を介在させて直列に配置するだけのいたって単純な構成により、暖機 中の排気エミッションを効果的に改善できることになる。

【００１４】 なお、この実施例ではケース７内でパラレルのモノリス触媒８について説明し たが、この考案は触媒装置の種類や型式に関係なく、触媒の早期活性化を実現す る技術として広く適用可能である。

【００１５】

【考案の効果】

以上要するにこの考案によれば、内燃機関の排気通路に介装される触媒装置に おいて、触媒を上流側の体積が下流側の体積よりも小さく、かつ排気の流れとほ ぼ直角な平面で分割すると共に、これらを同じケース内で間に所定の断熱空間を 介在させて直列に収装したので、機関始動時に上流側の触媒部分が早く活性化す るため、いたって簡単な構成により暖機中の排気エミッションを効果的に改善で きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジン排気系の構成図である。

【図２】触媒装置の一部切欠斜視図である。

【図３】同じく概略断面図である。

【図４】触媒装置の効果を表す説明図である。

【符号の説明】

４ エンジン排気通路 ６ 触媒装置 ７ ケース ８ モノリス触媒 ８ａ 上流側の触媒部分 ８ｂ 下流側の触媒部分 ９ 断熱空間

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路に介装される触媒装
   置において、触媒を上流側の体積が下流側の体積よりも
   小さく、かつ排気の流れとほぼ直角な平面で分割すると
   共に、これらを同じケース内で間に所定の断熱空間を介
   在させて直列に収装したことを特徴とする内燃機関の触
   媒装置。