JP2984436B2 - 触媒マフラ - Google Patents
触媒マフラInfo
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- JP2984436B2 JP2984436B2 JP3280298A JP28029891A JP2984436B2 JP 2984436 B2 JP2984436 B2 JP 2984436B2 JP 3280298 A JP3280298 A JP 3280298A JP 28029891 A JP28029891 A JP 28029891A JP 2984436 B2 JP2984436 B2 JP 2984436B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
- F01N3/2046—Periodically cooling catalytic reactors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2882—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
- F01N3/2885—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices with exhaust silencers in a single housing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
- F01N2260/02—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device
- F01N2260/022—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device using air
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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１】本発明の実施例に係わる触媒マフラの縦断面
図。
図。
【図２】従来の触媒マフラの縦断面図。
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。
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)
- 【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）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）とを有してなる触媒マフラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3280298A JP2984436B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 触媒マフラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3280298A JP2984436B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 触媒マフラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598957A JPH0598957A (ja) | 1993-04-20 |
| JP2984436B2 true JP2984436B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=17623039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3280298A Expired - Fee Related JP2984436B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 触媒マフラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2984436B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2811015B1 (fr) * | 2000-06-30 | 2003-02-21 | Ecia Equip Composants Ind Auto | Volume d'echappement et dispositif d'echappement le comportant |
| DE102005049690A1 (de) * | 2005-10-14 | 2007-04-19 | Robert Bosch Gmbh | Temperaturvergleichmässigender Innenkanal für ein Filterelement und Filter zur Abgasnachbehandlung |
| JP2013204439A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Isuzu Motors Ltd | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
| JP6574693B2 (ja) * | 2015-12-11 | 2019-09-11 | 川崎重工業株式会社 | エンジンのマフラ |
-
1991
- 1991-10-02 JP JP3280298A patent/JP2984436B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0598957A (ja) | 1993-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990824 |
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