JP2008240525A - Exhaust emission control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン(内燃機関)から排出される排気ガスを浄化する排気浄化装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement of an exhaust purification device that purifies exhaust gas discharged from an engine (internal combustion engine).
従来、エンジンの排気ガスを浄化し、エミッションを向上させるための排気浄化装置が種々提案されている。これらの排気浄化装置のなかにはエンジンの始動時に触媒を早期に温めること、保温性の向上を目的とした提案、例えば、特許文献1の提案がなされている。特許文献1には、以下のような排気浄化装置が開示されている。特許文献1に開示された排気浄化装置は、外管内に内管を挿入して、外管と内管との間に通路を形成すると共に、内管内に触媒を担持した担体を配置し、前記通路に排気を通すことによって、触媒の保温性を向上させる構成となっている。
Conventionally, various exhaust purification apparatuses for purifying engine exhaust gas and improving emission have been proposed. Among these exhaust purification apparatuses, there are proposals aimed at prematurely warming the catalyst at the start of the engine and improving the heat retention, for example,
ここで、特許文献1の提案をはじめ、従来、一般的に採用されている排気管と、排気浄化触媒の位置関係、内管と外管との配置の関係を図4及び図5を参照しつつ説明する。
Here, referring to FIG. 4 and FIG. 5, the positional relationship between the exhaust pipe and the exhaust purification catalyst, which has been generally adopted conventionally, as well as the proposal of
排気浄化装置100における排気浄化触媒101は、排気管102の内部に装着されている。排気管102は、排気浄化触媒101を装着した周囲に保温容器103が装着されている。この保温容器103は容器の側方に排気管102の導入口103a及び導出口103bが設けられている。すなわち、導入口103a及び導出口103bはいずれもいわゆる側方開口となっている。このような保温容器103に対し、排気管102は水平に近い状態で側方から導入され、そのままほぼ水平状態を保ったまま導出された形態となっている。導入口103a、導出口103bに対応する排気管102の位置にはセラミックハニカム製の保温シールド104が配設されている。
An
このような構成の排気浄化装置100における導入口103a及び導出口103b近傍の熱の移動について図5を参照しつつ説明する。通常、熱の分布は天地方向、上下方向に沿った温度勾配が形成される。従って、排気浄化装置100においても、排気管102内において天側に高温部が形成され地側に低温部が形成される。このように保温容器103に収容された排気管102内に着目すると温度勾配が形成されている。一方、排気管102の内部の温度を保温容器103の内側と外側とで比較してみると、当然、保温容器103の外側の方が、温度が低くなっている。
The heat transfer in the vicinity of the
このような状態における熱の移動は、図5中、Aで示した箇所で盛んに行われる。すなわち、熱の移動は、温度差が大きい箇所ほど盛んに行われる。熱の移動が起こると空気の密度が変わることとなり、密度の異なる空気が存在していると対流発生の原因となる。一旦、対流が発生すると熱の移動が活発化し、温度の低下はますます進行する。同様の現象は導出口103b側でも生じる。
The heat transfer in such a state is actively performed at a position indicated by A in FIG. In other words, the heat transfer is performed more actively as the temperature difference is larger. When heat transfer occurs, the density of the air changes, and the presence of air having a different density causes convection. Once convection occurs, heat transfer becomes active, and the temperature decreases more and more. A similar phenomenon occurs on the
以上、説明したように、従来の排気浄化装置では保温容器を備えた構造としても導入口及び導出口における熱の移動に起因して保温容器内の温度の低下がみられる。保温容器内の温度が低下すると、排気浄化触媒の活性温度への到達が遅れ、環境性能のさらなる向上を図ることが困難となる。 As described above, in the conventional exhaust purification apparatus, even if the structure is provided with the heat insulation container, the temperature in the heat insulation container is lowered due to the movement of heat at the inlet and the outlet. When the temperature in the heat retaining container is lowered, it is difficult to achieve further improvement in environmental performance because the exhaust purification catalyst reaches the activation temperature later.
そこで、本発明は、冷間始動時に排気浄化触媒が早期に活性温度に到達するように保温容器の保温性能を向上させた排気浄化装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an exhaust emission control device in which the heat insulation performance of the heat insulation container is improved so that the exhaust emission purification catalyst reaches the activation temperature early at the time of cold start.
かかる課題を解決するための、本発明の排気浄化装置は、排気管と、当該排気管内に装着された排気浄化触媒と、当該排気浄化触媒の装着位置を覆う、保温容器と、を備え、当該保温容器の前記排気管の導入口及び導出口を下向き開口としたことを特徴とする(請求項1)。例えば、前記導入口及び導出口を前記保温容器の下面側に設けた構成とすることができる(請求項2)。このような構成とすると、導入口及び導出口における排気管内に形成される温度勾配によっても保温容器内の温度の低下が起こり難くなる。すなわち、温度勾配の低温となる部分が保温容器の外部と接するようになるため、該部における温度差が小さく、熱移動量を少なくすることができる。これにより、保温容器の保温性を向上させることができる。 In order to solve such a problem, an exhaust purification device of the present invention includes an exhaust pipe, an exhaust purification catalyst mounted in the exhaust pipe, and a heat insulation container covering a mounting position of the exhaust purification catalyst, The introduction port and the discharge port of the exhaust pipe of the heat insulation container are downwardly opened (Claim 1). For example, it can be set as the structure which provided the said inlet and the outlet in the lower surface side of the said heat retention container (Claim 2). With such a configuration, it is difficult for the temperature in the heat insulating container to decrease due to a temperature gradient formed in the exhaust pipe at the inlet and outlet. That is, since the portion where the temperature gradient is low comes into contact with the outside of the heat insulating container, the temperature difference in the portion is small and the amount of heat transfer can be reduced. Thereby, the heat retention of a heat retention container can be improved.
このような排気浄化装置では、前記排気浄化触媒の装着箇所の周囲に保温手段を配設した構成とすることができる(請求項3)。さらに、前記導入口及び/又は導出口の近傍に保温シールドを配置した構成とすることができる(請求項4)。このような構成とすることにより、保温容器の導入口及び導出口の配置、開口向きと相俟って排気触媒の保温性を向上させることができる。 In such an exhaust purification device, it is possible to adopt a configuration in which a heat retaining means is provided around the place where the exhaust purification catalyst is mounted (Claim 3). Furthermore, it can be set as the structure which has arrange | positioned the heat insulation shield in the vicinity of the said inlet and / or outlet. By adopting such a configuration, it is possible to improve the heat retention of the exhaust catalyst in combination with the arrangement of the inlet and outlet of the heat retaining container and the opening direction.
本発明の排気浄化装置によれば、排気浄化触媒を覆う保温容器の排気管の導入口及び導出口を下向き開口としたので、排気管内に形成される温度勾配の低温部分が保温容器の外部と接するようになるため、該部における温度差が小さく、熱移動量を少なくすることができる。これにより、保温容器の保温性を向上させることができる。 According to the exhaust purification apparatus of the present invention, since the inlet and outlet of the heat insulation container covering the exhaust purification catalyst are opened downward, the low temperature portion of the temperature gradient formed in the exhaust pipe is connected to the outside of the heat insulation container. Since it comes into contact, the temperature difference in the part is small, and the amount of heat transfer can be reduced. Thereby, the heat retention of a heat retention container can be improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の排気浄化装置1の概略構成を示した模式図である。排気浄化装置1における排気浄化触媒2は、Pt(プラチナ)/ゼオライトからなり、排気管3の内部に装着されている。排気浄化触媒2は、他のCu(銅)/ゼオライトを用いることもできる。排気管3は、排気浄化触媒2を装着した周囲に本発明における保温手段に相当する蓄熱材5が装着されている。蓄熱材5は、NaF−SnF2やNaOH−NaNO2、NaOH−NaNO3、LiNO3、SnF2等を適宜用いることができる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an exhaust
さらに、排気管3は、排気浄化触媒2を装着した周囲に保温容器4が装着されている。この保温容器4は下向き開口とした導入口4a及び導出口4bが設けられている。すなわち、導入口4a及び導出口4bは容器の下面側に設けられている。このような保温容器4に対し、排気管3は導入口4aから垂直方向に導入され、また、導出口4bから垂直方向に導出されている。保温容器4の導入口4a、導出口4bに対応する排気管3の位置にはセラミックハニカム製の保温シールド6が配設されている。なお、排気浄化触媒2が装着された部分はほぼ水平状態を保っている。
Further, the
このような構成の排気浄化装置1における導入口4a及び導出口4b近傍の熱の移動について図2を参照しつつ説明する。なお、導入口4aの近傍と導出口4bの近傍とでは、同様の状態となるので、図2において導入口4aの近傍を拡大して示して導入口4a近傍の熱の移動について説明することとする。通常、熱の分布は天地方向、上下方向に沿った温度勾配が形成される。従って、排気浄化装置1においても、排気管3内において天側に高温部が形成され地側に低温部が形成される。すなわち、図2中、A点が最も温度が高く、B点、C点、D点、E点と上下方向の位置が下方となるのに従って温度が低下し、F点が最も低温となっている。図2には、各地点の温度と保温時間との関係も示しているが、当然、保温容器4の中心に近いA点の保温性が高い。
The heat transfer in the vicinity of the
また、保温容器4の外部と接するのは温度の低い層となる。このため、排気管3内の空気は保温容器4の外部との温度差が最も小さい温度層で接することになる。この結果、熱の移動量が少なくなる。また、導入口4a近傍において対流が生じにくくなっているため保温容器4内からの熱の移動を抑制することができ、保温性が向上している。
In addition, a layer having a low temperature contacts the outside of the
このように排気浄化装置1は、保温性が向上しており、エンジンを停止した後も保温容器4内の温度を長時間に渡って保つことができる。この結果、エンジン再始動時においても排気浄化触媒2を即座に活性温度へ昇温させることができ、エミッションの悪化を抑制することができる。
As described above, the
ここで、本実施例の排気浄化装置1の保温効果について従来の例と比較して説明する。比較対象としたのは、蓄熱材等、排気浄化触媒の保温手段を何ら設けていない排気浄化装置、蓄熱材を備えた排気浄化装置である。この蓄熱材を備えた排気浄化装置は保温容器を備えているが、導入口及び導出口は容器の側方に設けられている。
Here, the heat retention effect of the exhaust
保温手段を何ら設けていない排気浄化装置は、時間の経過と共に急速に触媒の温度が低下する。これと比較して蓄熱材を備えた排気浄化装置では、蓄熱材が機能する温度で一旦温度の低下は止まる。その後、蓄熱材の相変化が終了し蓄熱材としての機能を発揮することができなくなるとそこから徐々に温度が低下する。これと比較して、本実施例の排気浄化装置1は、蓄熱材5が機能する温度までの温度低下が緩やかであり、長時間保温性が維持されているのが確認できる。このように本実施例の排気浄化装置1は高い保温性を有している。
In an exhaust gas purification apparatus that does not have any heat retaining means, the temperature of the catalyst rapidly decreases with time. In comparison with this, in the exhaust emission control device provided with the heat storage material, the temperature decrease once stops at the temperature at which the heat storage material functions. Thereafter, when the phase change of the heat storage material is completed and the function as the heat storage material cannot be exhibited, the temperature gradually decreases therefrom. In comparison with this, it can be confirmed that the exhaust
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。 The above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention, and the present invention is not limited thereto. Various modifications of these embodiments are within the scope of the present invention. It is apparent from the above description that various other embodiments are possible within the scope.
1 排気浄化装置
2 排気浄化触媒
3 排気管
4 保温容器
5 蓄熱材
6 保温シールド
DESCRIPTION OF
Claims (4)
当該排気管内に装着された排気浄化触媒と、
当該排気浄化触媒の装着位置を覆う、保温容器と、
を備え、
当該保温容器の前記排気管の導入口及び導出口を下向き開口としたことを特徴とする排気浄化装置。 An exhaust pipe,
An exhaust purification catalyst mounted in the exhaust pipe;
A heat retaining container covering the mounting position of the exhaust purification catalyst;
With
An exhaust emission control device characterized in that the inlet and outlet of the exhaust pipe of the heat retaining container are downwardly opened.
前記導入口及び導出口を前記保温容器の下面側に設けたことを特徴とする排気浄化装置。 The exhaust emission control device according to claim 1,
An exhaust emission control device, wherein the introduction port and the discharge port are provided on a lower surface side of the heat insulating container.
前記排気浄化触媒の装着箇所の周囲に保温手段を配設したことを特徴とした排気浄化装置。 The exhaust emission control device according to claim 1,
An exhaust emission control device, characterized in that a heat retaining means is disposed around a place where the exhaust purification catalyst is mounted.
前記導入口及び/又は導出口の近傍に保温シールドを配置したことを特徴とした排気浄化装置。 The exhaust emission control device according to claim 1,
An exhaust emission control device, wherein a heat insulation shield is disposed in the vicinity of the inlet and / or outlet.
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JP2007077855A JP2008240525A (en) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | Exhaust emission control device |
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Cited By (1)
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CN108884740A (en) * | 2016-03-03 | 2018-11-23 | 五十铃自动车株式会社 | The emission-control equipment of internal combustion engine |
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2007
- 2007-03-23 JP JP2007077855A patent/JP2008240525A/en active Pending
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