JP2021071050A - 排気浄化構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】排気の流通面積は排気管の開放端部の開口径はそのままで、圧損を小さくすることと流通面積を広く確保することが両立できる排気浄化構造を提供する。【解決手段】本発明の排気浄化構造は、複数枚の金網が積層されて焼結された多孔体、あるいは単層の金網素材を焼結した多孔体、に触媒を担持させた触媒担持体１を筒状とし、軸方向の一端部を排気管２の開放端部に接続し、他端部に閉塞部３を設けた構成とした。【選択図】図１
Description
本発明は、内燃機関の排気を効率良く浄化することができる排気浄化構造に関するものである。
例えば、特許文献１には、内燃機関の各燃焼室とマニホールドの各枝管との間に介装するガスケットに、前記枝管に挿入する筒部を設け、この筒部の内外面に触媒層を設ける構成が開示されている。
上記特許文献１の構成では、スラスト方向において排気の流通開口面積を広く確保できるので、圧力損失（以下、圧損という）は小さくすることができるものの、触媒層が排気の流れ方向と平行な面（内周）に設けられているため、該触媒層に接触する排気は浄化されるとしても、排気流路における筒部の中央部を流れる排気は該触媒層に接触せず、結果として浄化されない排気が生じるので、排気量全体から見た浄化効率が悪いという問題があった。
また、圧損を小さくしようとすれば、排気の流通面積を大きくすればよいが、機器のサイズの制約もあって無制限に大きくできず、圧損を小さくすることは排気管構成における浄化装置構造の大型化を招くといった問題があった。
本発明が解決しようとする問題は、特許文献１は触媒層が排気の流れ方向と平行な面に設けられているため、排気流路の中央部を流れる排気は浄化されず、排気浄化効率が悪いこと、また、浄化装置の構造上、圧損を小さくしようとしても排気の流通面積を際限なく大きく確保することができないこと、である。
本発明は、上記課題を解決するために、複数枚の金網が積層された多孔体、あるいは単層の金網素材を焼結した多孔体、に触媒を担持させた触媒担持体を筒状とし、軸方向の一端部を排気管の開放端部に接続し、他端部に閉塞部を設けることを主要な特徴とした。
本発明では、排気管の開放端部に多孔体で筒状の触媒担持体を接続したので、排気の流通面積は排気管の開放端部の開口径はそのままで筒状の触媒担持体の周面全域に確保できるので、圧損を小さくすることと流通面積を広く確保することが両立できる。
また、筒状の触媒担持体の排気管と接続された側と反対の端部（他端部）に閉塞部を設けていることで、排気が筒状の触媒担持体の軸方向へ抜けることはなく、筒状の触媒担持体の周面を通過するので、排気浄化効率が向上する。
本発明は、圧損を小さくすることと排気の流通面積を広く確保すること、及び排気の浄化効率を向上させること、並びにこれらを実現するに際して構造が大型化しないこと、という目的を、多孔体でなる触媒担持体を筒状とし、軸方向の一端部を排気の上流管の開放端部に接続し、他端部に閉塞部を設けることで達成した。
また、本発明は、上記構成において、触媒担持体と閉塞部とは、積層部分を有して嵌合すると共に、該触媒担持体の端部とは接触しない構成を採用してもよい。こうすることで、例えば内燃機関の比較的近くの高温状況下にあっても筒状の触媒担持体の熱膨張を吸収することができる。
以下、本発明の排気浄化構造の具体的な実施例について図面を参照して説明する。本発明の排気浄化構造は、複数枚の金網が積層された素材、あるいは単層の金網素材を焼結した多孔体に、触媒物質を担持させた筒状の触媒担持体１を用いる。
触媒担持体１は、軸方向の一端部を排気管２の開放端部に外嵌して接続し、他端部に閉塞部３を設ける。そして、排気管２の開放端部は、触媒担持体１（の一端部）を接続した状態で、該排気管２より大径の接続管４に内嵌接続する。
本発明の排気浄化構造は、触媒担持体１を通過する排気の流通方向を排気管２のスラスト方向からラジアル方向に変更することで、排気の流通面積を広く確保して圧損を小さくすると共に、触媒担持体１と排気の接触面積も広く確保して浄化効率を向上させるものである。
本実施例においては、触媒担持体１の一端部を排気管２の開放端部に外嵌させて溶接して取り付けている。なお、排気管２と触媒担持体１の取り付けに関しては、触媒担持体１の取り付け位置に応じて適宜、簡便、確実な手法を採用すればよい。
閉塞部３は、筒状の触媒担持体１の他端部に設けて、スラスト方向の排気の流通を阻止して該触媒担持体１のラジアル方向へ流路を変更するためのものである。したがって、最も簡便な構成としては筒状の触媒担持体１の他端部を通気性の無い板状の部材（後述する底部３ａ）で閉塞すればよい。
本実施例における閉塞部３は、次の構成を採用した。閉塞部３は、一方端が開放され、他方端に底部３ａを有した、深さの浅い筒状の本体３Ａの周面に接続管４の内面に対して該本体３Ａを取り付けるための固定腕部３ｂが設けられている。
閉塞部３は、本体３Ａの底部３Ａの内面と、触媒担持体１の他端部とは接触しておらず、触媒担持体１の収縮を吸収できる隙間があると共に該本体３Ａの内周面と該触媒担持体１の他端部の外周面とが積層した状態、つまり触媒担持体１を内筒として外嵌する構成とされている。
こうすることで、触媒担持体１の他端部の熱膨張による軸方向の伸長が許容され、また、該触媒担持体１の他端部が排気管２及び接続管４内でぶれることなく固定することができる。さらに、排気の接触面積を広く確保するために、触媒担持体１の軸方向寸法を長尺化しても接続管４内で確実に固定することができる。
なお、排気管２と接続管４の接続は、特に限定しないが、接続管４内において排気管２方向に排気が逆流したり外部に漏出したりすることがないことは当然として、この他に、接続管４は排気管２及び筒状の触媒担持体１の径より若干でも大きいことが要求される。
また、本発明の排気浄化構造は、排気流通経路上で下流に接続管４が存在しない排気管２の開放末端に触媒担持体１を大気開放状態で設けることとすれば、内燃機関の構造の外部から容易に排気浄化のための構成を取り付けることができる。
１ 触媒担持体
２ 排気管
３ 閉塞部
３ａ 底部
４ 接続管
２ 排気管
３ 閉塞部
３ａ 底部
４ 接続管
Claims (2)
- 複数枚の金網が積層されて焼結された多孔体、あるいは単層の金網素材を焼結した多孔体、に触媒を担持させた触媒担持体を筒状とし、軸方向の一端部を排気管の開放端部に接続し、他端部に閉塞部を設けたことを特徴とする排気浄化構造。
- 触媒担持体と閉塞部とは、積層部分を有して嵌合すると共に、該触媒担持体の端部とは接触しないことを特徴とする請求項１記載の排気浄化構造。
Priority Applications (2)
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| JP2018035167A JP2021071050A (ja) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 排気浄化構造 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018035167A JP2021071050A (ja) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 排気浄化構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021071050A true JP2021071050A (ja) | 2021-05-06 |
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ID=67805504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018035167A Pending JP2021071050A (ja) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 排気浄化構造 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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- 2018-02-28 JP JP2018035167A patent/JP2021071050A/ja active Pending
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2019
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Also Published As
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| WO2019168017A1 (ja) | 2019-09-06 |
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