JP2871963B2 - エンジンの排気ガス浄化装置 - Google Patents

エンジンの排気ガス浄化装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンから排出され
た排気ガスを触媒によって浄化するエンジンの排気ガス
浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジンから排出された排気ガス
を触媒によって浄化する排気ガス浄化装置としては、エ
ンジン始動直後に触媒温度を可及的早く昇温させて浄化
効率を高めるために触媒の上流側に加熱された空気を導
入する構造のものがある。エンジン始動直後で触媒温度
が低く浄化効率の低いときに排気管中に加熱された空気
が導入されると、その導入された加熱空気によって触媒
が加熱されると共に、排気ガス中のＨＣ，ＣＯの酸化反
応が触媒で促進されることになり、触媒温度が速やかに
上昇することになる。
【０００３】この種の従来の排気ガス浄化装置を図４お
よび図５よって説明する。図４は従来のエンジンの排気
ガス浄化装置を示す構成図、図５は排気管に導入される
空気の流量を示すグラフである。
【０００４】図４において、１はエンジン、２はこのエ
ンジン１のトランスミッション、３は吸気管である。こ
の吸気管３によって形成された吸気通路の上流側はエア
クリーナ４を介して大気に連通されている。
【０００５】５はエンジン１に吸入される空気量を制御
するスロットル弁である。なお、このエンジン１では不
図示のインジェクタによって燃料が供給される構造とさ
れている。６は排気管で、この排気管６の下流側には排
気ガスを化学反応によって浄化する触媒７が設けられて
いる。
【０００６】８は前記排気管６に空気を導入するための
エアポンプである。このエアポンプ８は、エンジン１に
よって駆動される機械式のものが使用されており、その
空気吐出口は、上流側空気導入管９，制御バルブ１０，
逆止弁１１および加熱器１２および下流側空気導入管１
３等を介して排気管６における触媒７の上流側となる部
分に連通されている。また、エアポンプ８の空気吸込口
は大気中に開口されたり、吸気通路に連通されていた。
【０００７】前記制御バルブ１０はエアポンプ８の空気
吐出口に連通する空気通路を開閉する構造とされ、後述
する制御装置１４によって開閉動作が制御されるように
構成されている。逆止弁１１は、エアポンプ８側から排
気管６側へのみ空気を通す構造とされており、排気ガス
が排気管６からエアポンプ８側へ漏れるのを防いでい
る。また、加熱器１２は通電されることによって発熱す
る加熱器エレメント（図示せず）を備え、前記空気通路
中を流れる空気を加熱する構造とされている。この加熱
器１２の通電制御は前記制御バルブ１０と同様に制御装
置１４によって行われる。
【０００８】制御装置１４は、エンジン１の不図示の始
動スイッチがＯＮ操作されたときに前記制御バルブ１０
を開動作させると共に前記加熱器１２に通電するように
構成されている。
【０００９】このように構成された排気ガス浄化装置で
は、エンジン１が始動すると、エアポンプ８が作動を開
始すると共に制御バルブ１０が開くことになり、空気が
エアポンプ８から上流側空気導入管９，制御バルブ１
０，逆止弁１１，加熱器１２および下流側空気導入管を
通って排気管６内における触媒７の上流側に導入される
ようになる。導入空気量の変化を図５に示す。なお、図
５中Ａはエンジン始動時期を示す。同図に示したよう
に、排気管６に導入される空気量は、エンジン始動後は
エンジン回転数が一定であれば略一定となる。
【００１０】また、エンジン１が始動すると加熱器１２
が制御装置１４によって通電されるので、エアポンプ８
から吐出された空気はこの加熱器１２で加熱されてから
排気管６に導入される。
【００１１】排気管６内に導入された加熱空気は排気管
６内で排気ガスと混合されて触媒７へ流れ込む。このよ
うに触媒７に排気ガスと加熱空気とが流れ込むと、加熱
空気によって触媒７が加熱されると共に、排気ガス中の
ＨＣ，ＣＯが加熱空気中のＯ2によって酸化されてＨ
2Ｏ，ＣＯ2 に転化される。すなわち、加熱空気の熱と
反応熱とを利用してエンジン始動後の早期に触媒７を昇
温させることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成された排気ガス浄化装置を使用したとしても車
両が走行すると排気ガスの浄化効率が低下してしまうと
いう問題があった。これは、車両が走行するときの走行
風によって加熱器１２や下流側空気導入管１３等が冷却
されてしまい、排気管６に導入される加熱空気の温度が
低下してしまうからであった。
【００１３】本発明はこのような不具合を解消するため
になされたもので、走行時に加熱空気の温度が低下する
ことのないエンジンの排気ガス浄化装置を得ることを目
的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るエンジンの
排気ガス浄化装置は、電気式ヒータと、加熱空気が流さ
れる空気導入管との外周部に、それらの部材を覆う筒状
の防風カバーをそれぞれ設け、ヒータを覆う防風カバー
は、両端をヒータに全周にわたって固着するとともに、
ヒータの電源端子に接続するコネクタを通す開口部を下
端部に形成し、前記空気導入管を覆う防風カバーは、走
行風が流れる方向の上流側の一端を全周にわたって空気
導入管に固着し、下流側の他端を開放させたものであ
る。
【００１５】
【作用】本発明によれば、防風カバーが走行風を遮るか
ら、ヒータおよび空気導入管には走行風が吹き付けられ
なくなる。また、ヒータに雨水や先行車が跳上げた水な
どがかかるのを防風カバーで阻止することができるとと
もに、防風カバーの内側に前記水が浸入したとしてもこ
の水をコネクタ用の開口部から排出することができる。
すなわち、専ら水抜き用として機能する穴を形成するこ
となく水抜きを実施することができるから、ヒータ用防
風カバーに形成する開口を可及的少なくすることができ
る。 さらに、空気導入管の周囲を防風カバーで覆う構造
でもこの防風カバーの内側に水が溜まることはないし、
水を排出するための開放部分に走行風が吹込んで空気導
入管が冷却されてしまうこともない。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係るエンジンの
排気ガス浄化装置に使用する加熱器の断面図、図２は加
熱器の電源端子部分を示す正面図で、同図は図１におけ
るＡ矢視図である。図３は本発明に係るエンジンの排気
ガス浄化装置に使用する空気導入管を示す断面図であ
る。
【００１７】本発明に係るエンジンの排気ガス浄化装置
は、加熱器と、この加熱器より導入空気の下流側に位置
する空気導入管の構造が異なる以外は前記図４に示した
従来の排気ガス浄化装置と同等に構成されているので、
本実施例では加熱器および空気導入管の構成について詳
細に説明する。
【００１８】図１〜図３において、符号２１は本発明に
係るヒータとしての加熱器である。この加熱器２１は、
筒状に形成された加熱器外筒２２内に加熱器エレメント
２３を嵌入固着させて構成されている。そして、この加
熱器２１は、前記加熱器外筒２２の両端に接続用フラン
ジ２４，２５が設けられ、フランジ２４を逆止弁側に接
続すると共に、フランジ２５を後述する空気導入管に接
続して排気ガス浄化装置に組込まれている。
【００１９】なお、本発明に係る排気ガス浄化装置で
は、走行風の流れる方向が図１中矢印Ｂで示す方向とな
るように、言い換えれば加熱器２１の長手方向に沿って
走行風が流れるように加熱器２１の取付け向きが設定さ
れている。また、図１中矢印Ｃは不図示のエアポンプか
ら吐出された導入空気の流れ方向を示す。
【００２０】前記加熱器エレメント２３は、その内部に
空気通路が設けられており、通電されることによって発
熱して空気通路中の空気を加熱するように構成されてい
る。２６および２７は加熱器エレメント２３の電源端子
で、加熱器外筒２２の外周部であって導入空気の流れ方
向上流側と下流側とに固定されている。なお、これらの
電源端子２６，２７は、接続方向が加熱器外筒２２の径
方向になるように装着されている。すなわち、この電源
端子２６，２７を介して加熱器エレメント２３が制御装
置に接続されることになる。
【００２１】２８は前記加熱器２１を覆う防風カバーで
ある。この防風カバー２８は、加熱器外筒２２の外周部
を全周にわたって覆うように筒状に形成され、前記フラ
ンジ２４，２５に固着されている。防風カバー２８の長
手方向両端部とフランジ２４，２５との連結構造は、本
実施例では防風カバー２８の開口縁を全周にわたってフ
ランジ２４，２５に密着させる構造とされている。この
ようにすると、走行風が防風カバー２８と加熱器外筒２
２との間に流れ込み難くなる。
【００２２】また、防風カバー２８における前記電源端
子２６，２７と対応する部分には、電源端子２６，２７
に制御装置側コネクタ（図示せず）を接続するための開
口部２９，３０が形成されている。本実施例では、一方
の電源端子２７を加熱器２１における走行風の流れ方向
下流側であって下端部に位置づけたため、その電源端子
２７と対向する開口部３０を、防風カバー２８内に浸入
した水等を排出するための排水口として機能させること
ができる。
【００２３】図３において３１は前記加熱器２１と排気
管との間に介装される空気導入管である。この空気導入
管３１の一端には加熱器２１のフランジ２５に接続され
るフランジ３２が設けられ、他端には排気管にねじ込ま
れる接続ねじ３３が装着されている。
【００２４】３４は前記空気導入管３１の外周部を覆う
防風カバーで、この防風カバー３４も筒状に形成され、
一方の（走行風の流れ方向上流側の）開口縁部が前記フ
ランジ３２に固着され、他方の（走行風の流れ方向下流
側の）が開放されている。そして、防風カバー３４とフ
ランジ３２との連結構造は、加熱器２１での場合と同様
にして防風カバー３４の開口縁を全周にわたってフラン
ジ３２に密着させる構造とされている。すなわち、走行
風が防風カバー３４と空気導入管３１との間に入り難い
ような構造とされている。
【００２５】上述したように構成された加熱器２１と空
気導入管３１を備えた排気ガス浄化装置では、エアポン
プから吐出された空気は、図１中矢印Ｃで示す方向に流
されて加熱器２１に送られ、そこで所定温度に加熱され
空気導入管３１を通って排気管に導入される。加熱器２
１に通電されると、加熱器２１内の空気の一部が加熱器
外筒２２に触れているために加熱器外筒２２にも熱が伝
えられる。同様にして空気導入管３１にも熱が伝えられ
る。
【００２６】そして、車両が走行すると、走行風は矢印
Ｂで示すように加熱器２１および空気導入管３１の長手
方向に沿って流れるようになる。このとき、加熱器外筒
２２の外周面および空気導入管３１の外周面はそれぞれ
防風カバー２８，３４によって覆われている関係から、
走行風は防風カバー２８，３４によって遮られて加熱器
外筒２２，空気導入管３１の外周面に触れ難くなる。
【００２７】したがって、加熱器外筒２２および空気導
入管３１が走行風によって冷却されるのを防ぐことがで
きる。
【００２８】また、加熱器２１に雨水や先行車が跳上げ
た水などがかかるのを防風カバー２８で阻止することが
できるとともに、防風カバー２８の内側に前記水が浸入
したとしてもこの水をコネクタ用の開口部３０から排出
することができる。すなわち、専ら水抜き用として機能
する穴を形成することなく水抜きを実施することができ
るから、防風カバー２８に形成する開口を可及的少なく
することができ、加熱器２１の温度が低下するのを防ぐ
ことができる。
【００２９】さらに、空気導入管３１の周囲を防風カバ
ー３４で覆う構造でも防風カバー３４の内側に水が溜ま
ることはないし、水を排出するための開放部分に走行風
が吹込んで空気導入管３１が冷却されてしまうこともな
い。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るエンジ
ンの排気ガス浄化装置は、電気式ヒータと、加熱空気が
流される空気導入管との外周部に、それらの部材を覆う
筒状の防風カバーをそれぞれ設け、ヒータを覆う防風カ
バーは、両端をヒータに全周にわたって固着するととも
に、ヒータの電源端子に接続するコネクタを通す開口部
を下端部に形成し、前記空気導入管を覆う防風カバー
は、走行風が流れる方向の上流側の一端を全周にわたっ
て空気導入管に固着し、下流側の他端を開放させたた
め、防風カバーが走行風を遮るから、ヒータおよび空気
導入管には走行風が吹き付けられなくなる。
【００３１】また、ヒータに雨水や先行車が跳上げた水
などがかかるのを防風カバーで阻止することができると
ともに、防風カバーの内側に前記水が浸入したとしても
この水をコネクタ用の開口部から排出することができ
る。すなわち、専ら水抜き用として機能する穴を形成す
ることなく水抜きを実施することができるから、ヒータ
用防風カバーに形成する開口を可及的少なくすることが
できる。このため、ヒータ用防風カバーに形成する開口
を可及的少なくすることができ、ヒータの温度が低下す
るのを防ぐことができる。 さらに、空気導入管の周囲を
防風カバーで覆う構造でもこの防風カバーの内側に水が
溜まることはないし、水を排出するための開放部分に走
行風が吹込んで空気導入管が冷却されてしまうこともな
い。
【００３２】したがって、ヒータおよび空気導入管が走
行風や雨水などによって冷却されることがないから、排
気管に導入される加熱空気の温度は走行時であっても低
下するようなことがない。このため、導入空気の温度を
所定の温度に維持できるようになり、排気ガスの浄化を
安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るエンジンの排気ガス浄化装置に
使用する加熱器の断面図である。
【図２】 加熱器の電源端子部分を示す正面図で、同図
は図１におけるＡ矢視図である。
【図３】 本発明に係るエンジンの排気ガス浄化装置に
使用する空気導入管を示す断面図である。
【図４】 従来のエンジンの排気ガス浄化装置を示す構
成図である。
【図５】 排気管に導入される空気の流量を示すグラフ
である。
【符号の説明】
２１…加熱器、２２…加熱器外筒、２３…加熱器エレメ
ント、２８…防風カバー、３０…開口部、３１…空気導
入管、３４…防風カバー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01N 3/30 F01N 3/34 F01N 7/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気式ヒータによって加熱した空気を排
    気管内の触媒上流側に導入するエンジンの排気ガス浄化
    装置において、前記ヒータと、加熱空気が流される空気
    導入管との外周部に、それらの部材を覆う筒状の防風カ
    バーをそれぞれ設け、ヒータを覆う防風カバーは、両端
    をヒータに全周にわたって固着するとともに、ヒータの
    電源端子に接続するコネクタを通す開口部を下端部に形
    成し、前記空気導入管を覆う防風カバーは、走行風が流
    れる方向の上流側の一端を全周にわたって空気導入管に
    固着し、下流側の他端を開放させたことを特徴とするエ
    ンジンの排気ガス浄化装置。
JP4208897A 1992-08-05 1992-08-05 エンジンの排気ガス浄化装置 Expired - Fee Related JP2871963B2 (ja)

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DE4326372A DE4326372C2 (de) 1992-08-05 1993-08-05 Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
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