JP2984436B2 - 触媒マフラ - Google Patents

触媒マフラ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエンジン用の触媒マフラ
に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来のエンジン用の触媒マフラの
一例の縦断面図である。マフラ本体1の内部に触媒層2
を保持し、本体での排気ガス流路の上流に入口3、下流
に出口4が設けられている。エンジンの排気ガスは排気
ポートから入口3へ流入し、蜂の巣状の細孔を多数まと
めて軸方向に形成した触媒層2で酸化及び/または還元
され、出口4から消音器部へ流出する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかるエンジンにおい
ては、エンジンの排気ガスを浄化する触媒が効果的に機
能するためには、一定の温度以上の高温に保つ必要があ
るが、高温過ぎると触媒自身が劣化してしまうので、触
媒の温度が約300℃から約900℃の範囲に維持され
るように設計されている。然るに、上記エンジンにあっ
ては、エンジンの排気ガスの温度は運転条件によって変
化し、アイドリング時の約300℃からスロットル弁全
開時には約900℃以上にも達する上、排気ガス中に未
燃焼の炭化水素や一酸化炭素が含まれ、また酸素が比較
的多い場合には触媒の作用による発熱もあることから、
触媒の温度は上記よりも更に高温となる。
【0004】かかる従来の触媒マフラにあっては、触媒
マフラの触媒部における熱バランスでは、排気ガスから
の受熱と触媒部での発熱とはマフラ本体の外殻部への放
熱で失われることになるが、触媒の熱伝導率は一般に低
いので、運転条件によっては触媒層中央部が極めて高温
になるという問題点があった。
【0005】本発明の目的は前記問題点を解消し、触媒
マフラ本体の外周壁面からの放熱に加えて、触媒の中央
部を通って本体を貫通する管内に冷却用空気を流動さ
せ、触媒部を積極的に冷却することにより触媒の過熱を
防止する触媒マフラを提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の触媒マフラは、
ハニカム状の細孔が軸方向に形成されるとともに金属系
担持体をそなえ中央部に放熱用空胴部2aを有するモノ
リス型の触媒2と、該空胴部2aに内接せしめられると
ともに、マフラ本体1の全長にわたって貫設され内部を
冷却用空気が貫流する空気貫流管7と、前記触媒2を介
してマフラ本体1を仕切って形成された第1室1a及び
第2室1bと、該第1室1aに開口しその出口側に多数
の小孔8aが穿設された入口管8と、前記空気貫流管7
の出口端7bの外周と前記第2室の出口側本体の端面と
の間で環状の絞り部4を形成する排気ガスの出口管9と
を有してなることを特徴としている。
【0007】
【作用】本発明は前記のような構成としたので次のよう
に作用する。排気ガス出口の環状の絞り部4におけるエ
ジェクタ効果によって生ずる負圧によって、触媒層中央
部に設けられた空気貫流管内を通って空気が高速で吸い
出される。この空気流動によって貫流管の内壁面が冷却
され触媒部の過熱が防止される。なお入口管8の小孔及
び触媒層2の細孔を介して排気ガスが急膨張するためマ
フラ効果が期待できる。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例について図1を参照して説
明する。図1において1は筒状の本体で内部に触媒層2
が設けられている。該触媒層2は公知のモノリス型の触
媒層であり、金属等担持体をそなえ、中央部に放熱用空
胴部2aを有している。また、前記触媒層2は後述する
空気貫流管7の外周に平板と波形とを交互に重ね巻きと
した構成で、その外周はマフラ本体1の内壁面に密着し
て接合されている。そして前記本体1内は該触媒層2に
よって第1室1aと第2室1bとに仕切られている。8
は前記第1室1aに開口された入口管でこれに多数穿孔
された小孔8aが該第1室1aに臨んで開口している。
3は該入口管の入口である。
【0009】7は前記本体1内の中央部を貫設された空
気貫流管で、前記触媒層2の空胴部2aに内接してい
る。9は出口管で、前記本体1の該空気貫流管出口部7
bの外側部位を外側に曲げて形成され、該出口管9の内
周と前記空気貫流管出口部7bの外周との間で環状の絞
り部4を形成し、前記出口管9の端部と空気貫流管出口
部7bの端部とはほぼ同長の位置に形成して排気ガスの
流出によるエジェクタ効果が生成されるようにしてい
る。
【0010】かかる構成からなる触媒マフラにおいて、
エンジンの排気ポートから排出された排気ガスは、入口
3からは多数の小孔8aが設けられている入口管8を経
由して触媒マフラの本体1の第1室1bに流入し、該第
1室1a内で膨張した後、本体1内に配設された触媒層
2を通過する間に酸化及び/または還元されて第2室1
bに入り、ここで再膨張して消音されてから絞り部4を
通って大気中に排出される。
【0011】一方、前記のように本体1の中央部には排
気ガスの流れる方向に触媒層2の中央の空胴部2aを貫
いて空気貫流管7が設けられており、該空気貫流管7内
を貫流する空気により、管壁を介して触媒層2の触媒を
冷却しその過熱を防止する。ここで排気ガスの出口管9
は、その内側にある空気貫流管出口部7bとの間が環状
の絞り部4となるように形成され、かつ、空気貫流管出
口部7bは出口管9の端部とほぼ同長の位置になるよう
に形成されているので、排気ガスが絞り部4から流出さ
れるときのエジェクタ効果によって空気貫流管7内の空
気が吸引され該空気貫流管7内に高速流が形成されて、
これの外周に接している触媒層を冷却する。
【0012】
【発明の効果】本発明では前記のような構成としたの
で、触媒マフラ本体の外周壁面からの放熱に加えて、絞
り部のエジェクタ効果によって空気貫流管内を高速で流
動する冷却空気によって触媒層の中央部が積極的に冷却
される。これにより触媒の過熱を防止でき、簡易な構造
で耐久性のある触媒マフラを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わる触媒マフラの縦断面
図。
【図2】従来の触媒マフラの縦断面図。
【符号の説明】
1…(マフラ)本体、2…触媒層、3…(排気ガス)入
口、4…絞り部、1a…第1室、1b…第2室、7…空
気貫流管、7b…空気貫流管出口部、8…入口管、8a
…小孔、9…出口管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01N 3/28 F01N 3/28 N (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01N 3/24 F01N 1/08 F01N 3/20 F01N 3/28

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン用の触媒マフラにおいて、ハニ
    カム状の細孔が軸方向に形成されるとともに金属系担持
    体をそなえ中央部に放熱用空胴部(2a)を有するモ
    ノリス型の触媒(2)と、該空胴部(2a)に内接せし
    められるとともにマフラ本体(1)の全長にわたって貫
    設され、内部を冷却用空気が貫流する空気貫流管(7)
    と、前記触媒(2)を介してマフラ本体(1)を仕切っ
    て形成された第1室(1a)、及び第2室(1b)と、
    該第1室(1a)に開口しその出口側に多数の小孔(8
    a)が穿設された入口管(8)と、前記空気貫流管
    (7)の出口端(7b)の外周と前記第2室(1b)
    出口側本体の端面との間で環状の絞り部(4)を形成す
    排気ガスの出口管(9)とを有してなる触媒マフラ。
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