JP2002070543A

JP2002070543A - 排気装置

Info

Publication number: JP2002070543A
Application number: JP2000257807A
Authority: JP
Inventors: Junya Shirahata; 潤也白畑; Masayasu Sato; 眞康佐藤; Teruhiko Ozawa; 照彦尾澤
Original assignee: Cataler Corp
Current assignee: Cataler Corp
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2002-03-08
Anticipated expiration: 2020-08-28
Also published as: JP4722268B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、簡素な構成でエンジン出力を低下す
ることなく、排ガスの浄化率を高めることができる排気
装置を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の排気装置１Ａは、エンジンＥの排
気ポートｅ１に連通する排気通路２を形成する排気管２
ｅと、排気通路２内に設置され排ガスを浄化する触媒を
備え、前記触媒は、前記排気通路２を区画する前記排気
管２ａの内壁面２０ａより隔てられた排気通路２の中央
部に排気管２ａの軸方向Ｐに沿って配置され外周面が排
気管２ａの内壁面２０との間に排ガスの吹抜け通路２０
０を形成し、軸方向Ｐに沿う多数の通孔３２を有する第
１ハニカム触媒部３ａと、第１ハニカム触媒部３ａに対
し排気管２ａの軸方向Ｐに沿って所定の間隔を隔て配置
され排気管２ａの軸方向Ｐに沿う多数の通孔４２を有す
る第２ハニカム触媒部４ａと、を備えた排気装置であっ
て、前記第１ハニカム触媒部３ａは、触媒機能する領域
の径方向の断面積が前記吹抜け通路２００の断面積の１
／５〜２／３であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気ポ
ートに連通する排気通路を形成する排気管と、排気通路
内に設置され排ガスを浄化する触媒を備えた排気装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】（１）従来、小型エンジン例えば、２輪
車のエンジンの排気ポートから排気管の排気通路に排出
された排ガスを浄化する手段として、排気管の排気通路
に配置された筒状触媒（パンチングチューブ）が用いら
れている。この筒状触媒は、エンジン出力を充分に発揮
できるように、排ガスの吹き抜け率を高く設定して圧力
損失を抑えているため、排ガスの浄化率は低い。

【０００３】この筒状触媒の浄化機能を補うために、筒
状触媒の後方側にハニカム触媒を配置し用いることが一
般的である。

【０００４】また、筒状触媒（パンチングチューブ）
や、触媒を担持したパンチングメタルを用いた排気装置
が以下に示すように、提供されている。すなわち、（２）特開平１０ー２９９４６９号公開公報には、２サ
イクルエンジンのマフラー内に設けた触媒パイプ（パン
チングパイプに触媒を担持させたもの）をマフラー内の
温度が低いときにマフラーの上流側位置に移動し、マフ
ラー内の温度が高いときに下流側位置とに移動する構成
の排ガス浄化装置が開示されている。（３）特開平５ー３１２０３０号公開公報には、マフラ
ー筒内に触媒体を収容した触媒筒を保持板を介して取付
け、保持板に通気孔を設けると共に、触媒筒の後側に連
結した導出パイプにバイパス孔を設け、一部の排気ガス
を触媒体を通さずにバイパス孔に流す構成の小型エンジ
ンの排ガス浄化装置が開示されている。（４）特開平７ー５４６４２号公開公報には、エンジン
の排気ポートに接続されるエキゾーストパイプと、上記
エキゾーストパイプの下流側に繋がる排気マフラとを備
え、エキゾーストパイプ内に主触媒部材が設けられたエ
ンジンの排気装置において、エキゾーストパイプの排気
ポート接続部に、上記排気ポート内に突出する補助触媒
部材（それぞれ触媒成分を担持した円筒形スリーブ部及
びプレート部）を設けた排気装置が開示されている。（５）特開平７ー２６９３３１号公開公報には、排気管
内及びマフラー内に触媒を担持させたパンチングプレー
トや、パンチングメタルを配置した排ガス浄化装置が開
示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、（１）前記各公開公報に開示された排ガス浄化装置は、
いずれも、複雑な構成のものである。ここにおいて簡素
な構成でエンジン出力を低下することなく、排ガスの浄
化率を高めるための改良余地がある。（２）また、前記パンチングチューブの代わりにハニカ
ム触媒を排気管の前方側の排気通路に配置し、着火性及
び浄化率を高めることが考えられる。ところがこの場合
には、排ガスの流れの抵抗（圧力損失）が大きくなりエ
ンジン出力が低下することや、触媒温度の上がりすぎに
よる構造的問題や溶損等が発生する。また、ハニカム触
媒をエンジン出力の低下に影響の無い後方側位置（排気
通路径大部）に配置すると入ガス温度が低くなり、着火
できなくなる。このため、浄化不足やオイルミストによ
るセル詰まりなどを発生させる。

【０００６】そこで、パンチングチューブ及びハニカム
触媒を所定間隔を隔てて直列に配置して用いることによ
り、定常走行時におけるエンジン出力を保持しつつ、前
記パンチングチューブのみを用いた場合よりも浄化率を
向上し得るものの、冷機時におけるパンチングチューブ
の触媒低温活性を向上させるための改善が必要である。
この場合には、パンチングチューブに担持させる触媒層
に、貴金属を多量に使用する必要があり、コスト面で不
利になる。（３）また、従来、着火性を向上させるために排気管の
前方側の内壁面を触媒塗布する方法や、パンチングチュ
ーブを排気管の前方側に配置し、後方側にハニカム触媒
を配置する構造が一般的であったが、一般のＳＵＳ材に
触媒を塗布する場合には基材の酸化の問題、パンチング
チューブについては、搭載性の問題（長さにより搭載位
置が制限される）等があった。（４）ここで、特開平５ー８６８４３号公開公報に開示
されているように、エキゾースト系ボデーの排ガスの流
れの下流側に排ガスを浄化するメイン触媒が配置され、
メイン触媒の上流側に排ガス温度を上昇させるプレ触媒
（ハニカム触媒）がエキゾースト系ボデーの直径方向中
央位置に配置された構成の場合には、排気管の内壁面と
の間に形成される吹き抜け通路からの排ガスの吹き抜け
量が多いと、浄化性能が低下するため改善が必要とな
り、前記場合とは逆に排ガスの吹き抜け量が少ないと、
エンジン出力の低下を発生させるため改善が必要とな
る。

【０００７】ここにおいて、本願発明者は、複数個のハ
ニカム触媒を従来にない特異な組み合わせでかつ上流側
のハニカム触媒において触媒機能する領域の径方向の断
面積が吹抜け通路の断面積の１／５〜２／３である構成
を創出するに至った。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、簡素な構成でエンジン出力を低下することな
く、浄化率を高めることができる排気装置を提供するこ
とを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の排気装置は、エ
ンジンの排気ポートに連通する排気通路を形成する排気
管と、該排気通路内に設置され排ガスを浄化する触媒を
備え、前記触媒は、前記排気通路を区画する前記排気管
の内壁面より隔てられた該排気通路の中央部に該排気管
の軸方向に沿って配置され外周面が該排気管の該内壁面
との間に排ガスの吹抜け通路を形成し、該軸方向に沿う
多数の通孔を有する金属製の第１ハニカム触媒部と、該
第１ハニカム触媒部に対し該排気管の軸方向に沿って所
定の間隔を隔て配置され該排気管の軸方向に沿う多数の
通孔を有する金属製の第２ハニカム触媒部と、を備えた
排気装置であって、前記第１ハニカム触媒部は、触媒機
能する領域の径方向の断面積が前記吹抜け通路の断面積
の１／５〜２／３であることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の排気装置は、例えば、２
サイクルエンジンや、４サイクルエンジンなどの排気系
統に用いることができる。また、本発明の排気装置は、
排ガス中にオイルミストが含まれている場合であって
も、排ガスを浄化する機能を備えているため、この観点
から、２サイクルエンジンの排気系統に用いることがよ
り好ましい。

【００１１】前記第１ハニカム触媒部は、触媒機能する
領域の径方向の断面積が前記吹抜け通路の断面積の１／
５〜２／３の範囲である。前記値、１／５〜２／３とす
る理由としては、１／５に満たない場合には、図８に示
すように浄化性能不足となり、前記２／３を超過した場
合には、図７に示すようにエンジン出力低下の原因とな
るからである。

【００１２】前記排気管の前記排気通路は、上流側に形
成された小径部と小径部より軸方向に所定の間隔を隔て
た下流側に形成された大径部とを備え、小径部に前記第
１ハニカム触媒部が配置され、大径部に前記第２ハニカ
ム触媒部が配置されている構成を用いることができる。

【００１３】前記第１ハニカム触媒部は、前記通孔の数
が４０〜２００セル／平方インチである。前記値、４０
〜２００セル／平方インチとする理由としては、４０セ
ル／平方インチに満たない場合には、触媒の着火不足
や、構造的強度不足となり、２００セル／平方インチを
超過した場合には、エンジン出力低下の原因となるから
である。

【００１４】前記第１ハニカム触媒部は、軸方向の長さ
が径の１／２〜１倍である構成を用いることができる。
前記値、１／２倍に満たない場合には、排ガスの吹き抜
けにより浄化性能不足となり、１倍を超過した場合に
は、エンジン出力低下の原因となるからである。

【００１５】前記前記吹抜け通路は、前記第１ハニカム
触媒部を前記排気管の前記上流側小径部の前記外周部に
固定保持する板状保持部材（ステーイ）により形成され
た空間とすることができる。

【００１６】前記前記吹抜け通路は、前記第１ハニカム
触媒部を前記排気管の前記上流側小径部の前記外周部に
固定保持するリング状部材の周方向に配列され、第１ハ
ニカム触媒部の軸方向に沿って開口する複数の孔により
形成された空間とすることなど、複数の方法が考えられ
る。

【００１７】ハニカム触媒部は、例えば、金属箔からな
る平板と、金属箔からなる波板とを交互に巻回した後、
一体的にロウ付けして筒状とし、その両端側に貫通する
ほぼ平行な多数の通孔（いわゆるハニカム孔）を形成
し、通孔を区画する壁面（孔壁）に排ガス浄化機能をも
つ触媒層を担持させ、外周部に外筒を装着することによ
って形成できる。。

【００１８】

【実施例】本発明の排気装置の実施例１、２、３、４、
５を以下に説明する。

【００１９】（実施例１）図１に示す実施例１の排気装
置１Ａは、２サイクルエンジンＥの排気ポートｅ１に連
通する排気通路２を形成する排気管２ａと、排気通路２
の上流側に形成された小径部（第１触媒配置領域）２１
ａに配置された第１ハニカム触媒部３ａと、前記小径部
２１ａから軸方向Ｐに所定の間隔を隔てた下流側に形成
された大径部（第２触媒配置領域）２２ａに配置された
第２ハニカム触媒部４ａとよりなる。

【００２０】排気管２ａの排気通路２は、２サイクルエ
ンジンＥの排気ポートｅ１に連通するとともに、後方に
伸びる途中に形成された小径部２１ａ及び大径部２２ａ
に、第１ハニカム触媒部３ａ及び第２ハニカム触媒部４
ａが配置される。なお小径部２１ａは、内径５０ｍｍで
ある。大径部２２ａは、内径９０ｍｍである。

【００２１】第１ハニカム触媒部３ａは、外径が３０ｍ
ｍのものであり、金属箔からなる平板３０と、金属箔か
らなる波板３１とを交互に巻回して筒状とし、その両端
側に貫通するほぼ平行な多数の通孔（いわゆるハニカム
孔）３２をもつハニカム箔〔長さが２０ｍｍ、通孔３２
の数（１００セル／平方インチ）〕として形成した後、
その外周に外筒３４を装着した後、全体をろう塗布し、
１２００℃×１ｈで真空処理し、アルミナ＋セリウム＋
ジルコニア、希土類、Ｐｔ＋Ｒｈ、Ｐｄなどを触媒層
（図示せず）として担持することによって形成したもの
である。

【００２２】第１ハニカム触媒部３ａは、図１に示す排
気通路２の上流側に形成された小径部２１ａ位置で図２
に示されるように、外筒３４の外周側と、排気管２ａの
内壁面２０ａとの間に介置したステーイＫ（図２参照）
によって中空状態に固定保持されて配置される。

【００２３】従って、第１ハニカム触媒部３ａの外筒３
４と、排気管２ａの内壁面２０ａとの間には、ステーイ
Ｋにより周方向に区画された排ガスの吹き抜け通路２０
０が形成される。

【００２４】なお、前記ステーイＫの代わりに、その変
形例として図３に示すリング状フランジＫ１を用いるこ
とができる。リング状フランジＫ１は、排ガスの吹き抜
け通路２００ａとして周方向に等間隔に形成された複数
個の円形貫通孔を備え、ステーイＫと同じように、第１
ハニカム触媒部３ａの外筒３４と、排気管２ａの内壁面
２０ａとの間に介置することによって第１ハニカム触媒
部３ａを中空状態に固定保持することができる。

【００２５】前記第１ハニカム触媒部３ａは、触媒機能
する領域の径方向の断面積が排ガスの吹き抜け通路２０
０あるいは２００ａの断面積の１／５〜２／３の範囲で
ある。前記値、１／５〜２／３とする理由としては、１
／５に満たない場合には、図８に示すように浄化性能不
足となり、前記２／３を超過した場合には、図７に示す
ようにエンジン出力低下の原因となるからである。

【００２６】また、第１ハニカム触媒部３ａは、通孔３
２の数が４０〜２００セル／平方インチであり、また、
軸方向Ｐの長さが径の１／２〜１倍であるように設定さ
れている。

【００２７】前記第１ハニカム触媒部３ａの通孔３２の
数を前記値、４０〜２００セル／平方インチに設定した
理由としては、４０セル／平方インチに満たない場合に
は、触媒の着火不足や、構造的強度不足となり、２００
セル／平方インチを超過した場合には、エンジン出力低
下の原因となるからである。

【００２８】前記第１ハニカム触媒部３ａの軸方向Ｐの
長さを前記値、径の１／２〜１倍に設定した理由として
は、１／２倍に満たない場合には、排ガスの吹き抜けに
より浄化性能不足となり、１倍を超過した場合には、エ
ンジン出力低下の原因となるからである。

【００２９】第２ハニカム触媒部４ａは、外径が７０ｍ
ｍのものであり、金属箔からなる平板４０と、金属箔か
らなる波板４１とを交互に巻回して筒状とし、その両端
側に貫通するほぼ平行な多数の通孔（いわゆるハニカム
孔）４２をもつハニカム箔〔長さが５０ｍｍ、通孔４２
の数（１００セル／平方インチ）〕として形成した後、
その外周に外筒４４を装着した後、全体をろう塗布し、
１２００℃×１ｈで真空処理し、アルミナ＋セリウム＋
ジルコニア、希土類、Ｐｔ＋Ｒｈ、Ｐｄなどを触媒層
（図示せず）として担持することによって形成したもの
である。

【００３０】第２ハニカム触媒部４ａは、図１に示す排
気通路２の小径部２１ａに配置された第１ハニカム触媒
部３ａから軸方向Ｐに約２００ｍｍ後方の下流側でかつ
大径部２２ａ位置でリング状仕切り板Ｋ１０（図４参
照）により固定保持されて配置される。

【００３１】従って、第１ハニカム触媒部４ａの外筒４
４と、排気管２ａの内壁面２０ａとの間には、ステーイ
Ｋにより周方向に区画された排ガスの吹き抜け通路２０
１が形成される。

【００３２】前記のように構成された排気装置１Ａは、
２サイクルエンジンＥの排気ポートｅ１から排気管２ａ
の排気通路２に排出され排ガスを浄化するために用いら
れる。排気ポートｅ１から排気通路２に導入した排ガス
は、排気通路２の小径部２１ａ、大径部２２ａの順に流
通する流れを形成する。

【００３３】すなわち、排出ガスは、小径部２１ａの第
１ハニカム触媒部３ａの多数の通孔３２（ハニカム孔）
内に導入する流れと、吹き抜け通路２００あるいは２０
０ａを吹き抜ける流れとなる。

【００３４】第１ハニカム触媒部３ａでは、排気ポート
ｅ１から排出された直後の排気ガスを多数の通孔３２内
に導入し、かつ排気ガスの高温により触媒反応を向上し
た状態で効率良く排ガスを浄化できる。

【００３５】吹き抜け通路２００あるいは２００ａを吹
き抜けた排ガスは、第２ハニカム触媒部４ａへの入ガス
温度を、触媒機能を高めることができる値を保持した状
態で直接、大径部２２ａの第２ハニカム触媒部４ａの多
数の通孔４２（ハニカム孔）内に導入する流れとなる。
第２ハニカム触媒部４ａでは、前方側の第１ハニカム触
媒部３ａの外周側の吹き抜け通路２００あるいは２００
ａから吹き抜けた排ガスが直接、多数の通孔４２内に導
入し、触媒機能を充分に発揮し得る高さの入ガス温度を
保持できる。このため、後方側の第２ハニカム触媒部４
ａにおいても、触媒反応を向上した状態で効率良く浄化
できる。

【００３６】このようにして、排気ポートｅ１から排気
通路２に導入した排ガスは、排気通路２の上流側に形成
された小径部２１ａに配置された第１ハニカム触媒部３
ａと、前記小径部２１ａから軸方向Ｐに所定の間隔を隔
てた下流側に形成された大径部２２ａに配置された第２
ハニカム触媒部４ａとの２つにより浄化されて浄化率を
向上し得るとともに、排気通路２の小径部２１ａに形成
された吹き抜け通路２００によってエンジン出力を低下
させずにすむ。

【００３７】なお、実施例１の排気装置１Ａによれば、
排気通路２の小径部２１ａの断面積を占める第１ハニカ
ム触媒部３ａの多数の通孔３２の断面積の割合は、２サ
イクルエンジンＥの出力及びＨＣ浄化率に影響を与える
ため、目的とする２サイクルエンジンＥの出力及びＨＣ
浄化率が得られるように、予め、触媒機能する領域の径
方向の断面積が排ガスの吹き抜け通路２００あるいは２
００ａの断面積の１／５〜２／３の範囲で種々設定する
ことができる。

【００３８】なお、小径部２１ａの断面積を占める第１
ハニカム触媒部３ａの多数の通孔３２の断面積の割合
と、２サイクルエンジンの出力及びＨＣ浄化率との関係
を実車での評価テストを行い、その評価結果を図７及び
図８に示す。

【００３９】（１）図７に示す２サイクルエンジンの出
力評価テストについて（評価テスト条件）車両：２サイクル１２０ｃｃオートバイ。

【００４０】測定条件：フルスロットル、８０００ｒｐ
ｍ時の吸収馬力を計測。

【００４１】仕様：排気管の前方側の内径５０ｍｍの排
気通路に断面積が０〜１００（％）の割合となるよう
に、長さ２０ｍｍの第１ハニカム触媒を配置。

【００４２】第２ハニカム触媒として第１ハニカム触媒
の後方２００ｍｍ位置に外径７０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、
１００セル／平方インチを配置。

【００４３】（２）図８に示すＨＣ浄化率評価テストに
ついて（評価テスト条件）車両：２サイクル１２０ｃｃオートバイ。

【００４４】測定条件：ＩＳＯ６４６０。

【００４５】仕様：排気管の前方側の内径４５ｍｍの排
気通路に断面積が０〜１００（％）の割合となるよう
に、長さ２０ｍｍの第１ハニカム触媒を配置。

【００４６】第２ハニカム触媒として第１ハニカム触媒
の後方２００ｍｍ位置に外径７０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、
１００セル／平方インチを配置。

【００４７】（実施例２）図１に示す実施例２の排気装
置１Ｂは、２サイクルエンジンＥの排気ポートｅ１に連
通する排気通路２を形成する排気管２ａと、排気通路２
の上流側に形成された小径部（第１触媒配置領域）２１
ｂに配置された第１ハニカム触媒部３ｂと、前記小径部
２１ｂから軸方向Ｐに所定の間隔を隔てた下流側に形成
された大径部（第２触媒配置領域）２２に配置された第
２ハニカム触媒部４ｂとよりなる。

【００４８】すなわち、実施例２の場合には、排気管２
ａの前方側の排気通路２の小径部２１ｂは、内径４５ｍ
ｍであり、小径部２１ｂにステーイＫ（図２参照）ある
いはステーイＫ１（図３参照）で保持された第１ハニカ
ム触媒３ｂは、外径３５ｍｍ、長さ２０ｍｍ、１００セ
ル／平方インチであり、排気管２ａの内壁面２０ａとの
間に吹き抜け通路２００あるいは２００ａを形成する。

【００４９】排気管２ａの後方側の排気通路２の大径部
２２ｂは、内径９０ｍｍであり、第１ハニカム触媒部３
ｂの約１００ｍｍ後方側で大径部２２ｂにリング状仕切
り板Ｋ１０（図４参照）で保持された第２ハニカム触媒
４ｂは、第１ハニカム触媒部３ｂの約１００ｍｍ後方に
外径７５ｍｍ、長さ５０ｍｍ、４０セル／平方インチで
ある。

【００５０】前記以外は、実施例１の場合と同じ構成で
あり、同じ構成部分には同じ符号を付し、その説明は省
略する。

【００５１】（実施例３）図１に示す実施例３の排気装
置１Ｃは、２サイクルエンジンＥの排気ポートｅ１に連
通する排気通路２を形成する排気管２ａと、排気通路２
の上流側に形成された小径部（第１触媒配置領域）２１
ｃに配置された第１ハニカム触媒部３ｃと、前記小径部
２１ｃから軸方向Ｐに所定の間隔を隔てた下流側に形成
された大径部（第２触媒配置領域）２２ｃに配置された
第２ハニカム触媒部４ｂとよりなる。

【００５２】すなわち、実施例３の場合には、排気管２
ａの前方側の排気通路２の小径部２１ｃは、内径６０ｍ
ｍであり、小径部２１ｃにステーイＫ（図２参照）ある
いはステーイＫ１（図３参照）で保持された第１ハニカ
ム触媒３ｃは、外径３５ｍｍ、長さ２０ｍｍ、２００セ
ル／平方インチであり、排気管２ａの内壁面２０ａとの
間に吹き抜け通路２００あるいは２００ａを形成する。

【００５３】排気管２ａの後方側の排気通路２の大径部
２２ｃは、内径９０ｍｍであり、第１ハニカム触媒部３
ｃの約１００ｍｍ後方側で大径部２２ｃにリング状仕切
り板Ｋ１０で保持された第２ハニカム触媒４ｃは、外径
７０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、１００セル／平方インチであ
る。

【００５４】前記以外は、実施例１の場合と同じ構成で
あり、同じ構成部分には同じ符号を付し、その説明は省
略する。

【００５５】（実施例４）図１に示す実施例４の排気装
置１Ｄは、２サイクルエンジンＥの排気ポートｅ１に連
通する排気通路２を形成する排気管２ａと、排気通路２
の上流側に形成された小径部（第１触媒配置領域）２１
ｄに配置された第１ハニカム触媒部３ｄと、前記小径部
２１ｄから軸方向Ｐに所定の間隔を隔てた下流側に形成
された大径部（第２触媒配置領域）２２ｄに配置された
第２ハニカム触媒部４ｄとよりなる。

【００５６】すなわち、実施例４の場合には、排気管２
ａの前方側の排気通路２の小径部２１ｄは、内径６０ｍ
ｍであり、小径部２１ｄにステーイＫ（図２参照）ある
いはステーイＫ１（図３参照）で保持された第１ハニカ
ム触媒３ｄは、外径３５ｍｍ、長さ２０ｍｍ、１００セ
ル／平方インチであり、排気管２ａの内壁面２０ａとの
間に吹き抜け通路２００あるいは２００ａを形成する。

【００５７】排気管２ａの後方側の排気通路２の大径部
２２ｄは、内径９０ｍｍであり、第１ハニカム触媒部３
ｄの約２００ｍｍ後方側で大径部２２ｄにリング状仕切
り板Ｋ１０（図４参照）で保持された第２ハニカム触媒
４ｄは、外径７０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、２００セル／平
方インチである。

【００５８】前記以外は、実施例１の場合と同じ構成で
あり、同じ構成部分には同じ符号を付し、その説明は省
略する。

【００５９】（実施例５）図５に示す実施例５の排気装
置１Ｅは、２サイクルエンジンＥの排気ポートｅ１に連
通する排気通路２を形成する排気管２ａと、排気通路２
の上流側に形成された小径部（第１触媒配置領域）２１
ｅに配置された第１ハニカム触媒部３ｅと、前記小径部
２１ｅから軸方向Ｐに所定の間隔を隔てた下流側に形成
された大径部（第２触媒配置領域）２２ｅに配置された
第２ハニカム触媒部４ｅとよりなる。

【００６０】すなわち、実施例５の場合には、排気管２
ａの前方側の排気通路２の小径部２１ｅは、内径６０ｍ
ｍであり、小径部２１ｅにステーイＫ（図２参照）ある
いはステーイＫ１（図３参照）で保持された第１ハニカ
ム触媒３ｅは、外径３５ｍｍ、長さ２０ｍｍ、１００セ
ル／平方インチであり、排気管２ａの内壁面２０ａとの
間に吹き抜け通路２００あるいは２００ａを形成する。

【００６１】排気管２ａの後方側の排気通路２の大径部
２２ｅは、内径９０ｍｍであり、第１ハニカム触媒部３
ｅの約１００ｍｍ後方側で大径部２２ｅにステーイＫ２
（図６参照）で保持された第２ハニカム触媒４ｅは、外
径７０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、２００セル／平方インチで
あり、排気管２ａの内壁面２０ａとの間に吹き抜け通路
２０１を形成する。

【００６２】前記以外は、実施例１の場合と同じ構成で
あり、同じ構成部分には同じ符号を付し、その説明は省
略する。

【００６３】（排ガスの浄化率の評価テスト）前記実施
例１〜３における排気装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃの効果を確
認するため、比較例１ともに同じ、排ガスの浄化率の評
価テストを施し、その結果を図９に比較して示した。

【００６４】なお、比較例１の排気装置は、実施例１、
２、３で用いた排気管２ａ（図１参照）と、排気管２ａ
の排気通路２と同じ位置に、排気管２ａの内壁面２０ａ
より隔てられた排気通路２０の中央部に排気管２ａの軸
方向Ｐに沿って配置された所定長さの筒状触媒（図示せ
ず、以下同じ）とからなる。

【００６５】比較例１で用いた筒状触媒（パンチングチ
ューブ）は、外径３５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１．
０ｍｍ、筒状周壁部に形成され筒状周壁部の内周側と外
周側とを連通する多数の連絡孔（パンチング孔）の孔径
３ｍｍ、孔径のピッチ６ｍｍに設定された筒状体に、実
施例１、２、３の場合と同じ触媒層を担持し触媒化した
ものである。

【００６６】（評価テスト条件）エンジン：５０ｃｃ、２サイクル評価モ−ド：ＩＳ０６４６０（評価テストの結果）図９に示されるように、実施例
１、２、３の場合には、いずれも排ガス中のＨＣ及びＣ
Ｏの浄化率が６０％を越え、比較例１のＨＣ浄化率が５
０％、ＣＯの浄化率が４５％の場合よりも優れることが
判明した。

【００６７】

【発明の効果】本発明の排気装置によれば、排気通路を
区画する排気管の内壁面より隔てられた排気通路の中央
部に排気管の軸方向に沿って配置され外周面が排気管の
内壁面との間に排ガスの吹抜け通路を形成し、軸方向に
沿う多数の通孔を有する金属製の第１ハニカム触媒部
と、第１ハニカム触媒部に対し排気管の軸方向に沿って
所定の間隔を隔て配置され排気管の軸方向に沿う多数の
通孔を有する金属製の第２ハニカム触媒部と、を備えた
排気装置であって、前記第１ハニカム触媒部は、触媒機
能する領域の径方向の断面積が前記吹抜け通路の断面積
の１／５〜２／３であることを特徴とする。

【００６８】このため、エンジンの排気ポートから排出
された直後の排気ガスは、吹き抜け通路から直接、第２
ハニカム触媒部に向かう吹き抜け流と、第１ハニカム触
媒部に導入する流れとの２つの流れを形成する。

【００６９】そして、排ガスの吹き抜け量を吹き抜け通
路によってエンジン出力が低下しないものに保持しなが
ら、第１ハニカム触媒部では、エンジンの排気ポートか
ら排出された直後の排気ガスの高温により触媒反応を向
上した状態で効率良く排ガスを浄化できる。

【００７０】さらに第２ハニカム触媒部では、前方側の
第１ハニカム触媒部の外周側の吹き抜け通路から吹き抜
けた排ガスが直接導入し、触媒機能を充分に発揮し得る
高さの入ガス温度を保持できる。このため、後方側の第
２ハニカム触媒部においても、触媒反応を向上した状態
で効率良く浄化できる。

【００７１】従って、本発明の排気装置は、簡素な構成
によりエンジン出力を低下することなく、浄化率を高め
ることができ、小型エンジンに連結して用いる場合に、
優れた機能を発揮し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１〜４の排気装置の使用例を示す断面側
面図。

【図２】図１におけるＡ、Ａ線断面矢視拡大図。

【図３】実施例１の変形例におけるＡ、Ａ線断面矢視拡
大図。

【図４】図１におけるＢ、Ｂ線断面矢視拡大図。

【図５】実施例５の排気装置の使用例を示す断面側面
図。

【図６】図５におけるＢ１、Ｂ１線断面矢視拡大図。

【図７】実施例１の第１ハニカム触媒部が配置された排
気通路の上流側小径部における第１ハニカム触媒部が占
める断面積の割合と、エンジン出力との関係を示す図。

【図８】実施例１の第１ハニカム触媒部が配置された排
気通路の上流側小径部における第１ハニカム触媒部が占
める断面積の割合と、ＨＣ浄化率との関係を示す図。

【図９】実施例１、２、３、４、５及び比較例１、２の
排ガス浄化率を比較して示す比較図。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ…排気装置２ａ…排気管２０ａ…排気管の内壁面２…排気通路２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１
ｅ…小径部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ…大径部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ…第１ハニカム触媒部３０…平板、３１…波板３２…通孔（ハニカム孔）
３４…外筒４…第１ハニカム触媒部４０…平板、４１…波板４２…通孔（ハニカム孔）
４４…外筒

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０１Ｎ 7/08 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＢ (72)発明者尾澤照彦静岡県小笠郡大東町千浜7800番地株式会社キャタラー内Ｆターム(参考） 3G004 AA02 BA06 DA04 DA11 DA14 DA21 FA04 FA07 3G091 AA03 AA15 AA27 AB01 BA03 BA38 CA12 FA02 FA04 FB02 FC05 FC07 GA08 GA19 GB01W GB01X GB04W GB05W GB06W GB07W GB10W GB16W HA08 HA27 HA31 HA47 HB01 HB03 4D048 BA39X BB02 CA07 CC32 CC45

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの排気ポートに連通する排気通路
を形成する排気管と、該排気通路内に設置され排ガスを
浄化する触媒を備え、前記触媒は、前記排気通路を区画する前記排気管の内壁
面より隔てられた該排気通路の中央部に該排気管の軸方
向に沿って配置され外周面が該排気管の該内壁面との間
に排ガスの吹抜け通路を形成し、該軸方向に沿う多数の
通孔を有する金属製の第１ハニカム触媒部と、該第１ハ
ニカム触媒部に対し該排気管の軸方向に沿って所定の間
隔を隔て配置され該排気管の軸方向に沿う多数の通孔を
有する金属製の第２ハニカム触媒部と、を備えた排気装
置であって、前記第１ハニカム触媒部は、触媒機能する領域の径方向
の断面積が前記吹抜け通路の断面積の１／５〜２／３で
あることを特徴とする排気装置。
【請求項２】前記排気管の前記排気通路は、上流側に形
成された小径部と該小径部より軸方向に所定の間隔を隔
てた下流側に形成された大径部とを備え、該小径部に前
記第１ハニカム触媒部が配置され、該大径部に前記第２
ハニカム触媒部が配置されている請求項１記載の排気装
置。
【請求項３】前記第１ハニカム触媒部は、前記通孔の数
が４０〜２００セル／平方インチである請求項１記載の
排気装置。
【請求項４】前記第１ハニカム触媒部は、軸方向の長さ
が径の１／２〜１倍である請求項１記載の排気装置。