JP3199125U - 触媒コンバーター - Google Patents

Abstract

【課題】排気ガスの浄化効率の向上、強いてはエンジンの良好な出力性能を得ることができる触媒コンバーターを提供する。【解決手段】排気ガスが流通され、ケーシング内に触媒３ａを設けた触媒コンバーターであって、この触媒３ａはケーシングの内壁構造に密接させるため円柱状をしており、その内側（コア部分）を高密度部４とし、その高密度部４を取り囲む外側（外層）を低密度部５とした構成となっている。かかる構成によって、排気ガスはエンジンの回転数による流速によって適した部位、高密度部４か低密度部５かを通過する。その各々の部位における流量に差が生じることで、排気ガスの浄化効率は向上する。【選択図】図１

Description

本考案は触媒コンバーターに関し、自動車、船舶、飛行機等のエンジン側からの排気ガスを通過させ、その排気ガス中のＨＣ、ＣＯ等の酸化、又はＮＯ_ｘの還元を行なって浄化し、大気中に排出させるための触媒コンバーターの改良に関する。

一般的に、触媒コンバーター、特に自動車用の触媒コンバーター１は図６として示す構造となっている。この図６はケーシング２の一部を破断して内部の触媒（キャタライザー）３を示す一部破断斜視図である。

この触媒コンバーター１は管状としたケーシング２内に触媒３を、ケーシング２の内壁面と密な状態で配置しており、この触媒３としては格子状、ハニカム状としたセラミックや薄い金属箔に活性アルミナ、貴金属等の触媒物質を担持した構成とされ、通過する排気ガスとの接触面積を大きく確保している。

この触媒コンバーター１とケーシング２の上流側には、排気ガスを収集するエキゾーストマニホールドが接続され、下流側にはサイレンサーが接続される。サイレンサーを通過した排気ガスは排気管から大気中へ排出される。

ここで、特に自動車に搭載されるエンジンの使用回転数は一定のものではなく、速度即ち、アクセルペダルの踏み込み度合によって上下に変化する。この変化するエンジンの回転数によって好適な触媒の密度、つまり、排気ガスの通行抵抗値は異なり、排気ガスの浄化効率も異なるもので、これはエンジン出力の性能にも影響する。

しかしながら、従来の触媒コンバーター１における触媒３は均一な密度の構成となっており、エンジンの回転数に応じた最適な密度（排気ガスの通行抵抗値）を常に得ることは困難なものとなっている。

出願人は、本願考案に関し、先行する技術文献を調査したが、格別に本願考案と関連し、類似すると思われる文献は発見できなかった。

本考案が解決しようとする問題点は、従来の触媒コンバーターにおける触媒の構造は密度が均一となっており、エンジンの回転数に適合した最良の触媒密度を得ることは困難で、排気ガスの浄化効率、強いてはエンジンの良好な出力性能を得ることも難しかったという点である。

上記した問題点を解決するために、本考案に係る触媒コンバーターは、排気ガスが流通され、ケーシング内に触媒を設けた触媒コンバーターであって、前記した触媒を内側と外側で密度を異ならしめてあることを特徴としている。

また、本考案に係る触媒コンバーターは、前記した触媒の内側と外側での密度の差は徐々に変化させてあることを特徴としている。

さらに、本考案に係る触媒コンバーターは、前記した触媒の密度は外側を低く、内側を高くしてあることを特徴とし、前記した触媒の密度は外側を高く、内側を低くしてあることを特徴としている。

そして、本考案に係る触媒コンバーターは、前記した触媒は、筒状とし、内側を空洞として密度をゼロとしてあることを特徴とし、前記した触媒は、筒状とし、内側を閉塞してあることを特徴とし、前記した触媒は柱状として、前記したケーシングの長手方向に沿った中央位置に支持部材で支持されていることを特徴としている。

本考案に係る触媒コンバーターは、上記のように構成されている。そのため、ケーシング内に設置された触媒の内側と外側、即ち、排気ガスの流通方向を軸とした内側と外側では密度が異なり、エンジンの回転数に適合した排気ガスの浄化効率を良好なものとし、それに伴ってエンジンの出力性能も向上させることができ、省エネルギーとなって、燃費を抑えることもできるものとなっている。

第一実施例の触媒端面図である。 第二実施例の触媒端面図である。 第三実施例の触媒端面図である。 第四実施例の触媒端面図である。 第五実施例の触媒端面図である。 従来例を示す一部破断斜視図である。

図面として示し、実施例で説明したように構成したことで実現した。

次に、本考案の好ましい第一実施例を図１を参照して説明する。この図１にあって３ａはケーシング２内に配置される触媒を示している。この触媒３ａはケーシング２の内壁構造に密接させるため円柱状をしており、その内側（コア部分）を高密度部４とし、その高密度部４を取り囲む外側（外層）を低密度部５とした構成となっている。

かかる構成によって、排気ガスはエンジンの回転数による流速によって適した部位、高密度部４か低密度部５かを通過する。この通過は勿論分散されることもあり、その各々の部位における流量に差が生じることで、排気ガスの浄化効率は向上する。この効能は、後述する他の実施例でも同様となる。

また、図２として示す第二実施例の触媒３ｂは、第一実施例における触媒３ａと構成を逆にしてあるもので、内側（コア部分）を低密度部５とし、その低密度部５を取り囲む外側（外層）を高密度部４としている。

さらに、図３として示す第三実施例の場合は、円筒状とした触媒３ｃとなっており、その内側中心コア部分は空洞部６となっており、密度０％、つまり排気ガスの流通抵抗値を０としている。この場合、円筒状とした触媒３ｃの密度自体は、高密度とするか、低密度とするか必要と状況に応じて選択することができる。

また、図４として示す第四実施例の場合は、第三実施例と同様に円筒状とした触媒３ｄとなっているが、この第四実施例では円筒状とした触媒３ｄの中心コア部分には閉塞材７を設け、この内側を閉じた状態としてあり、密度は１００％とし、排気ガスの通行は不可としている。この閉塞材７は、触媒３ｄの中心コア部全体を閉塞するものでも、例えば、上流側のみ、あるいは上流側と下流側を施蓋するように設定されるものであってよい。

そして、図５として示す第五実施例の場合は、触媒３ｅは、ケーシング２の軸芯方向に沿った長さを有する円柱状のものとしてあり、この触媒３ｅ自体の密度は必要と状況に応じて選択することができる。

この円柱状とした触媒３ｅは、その中心軸から放射状に設定される複数の支持材８、８‥によって外面をケーシング２の内面に支持され、ケーシング２の長手方向に沿った中心部分に位置決め支持されている。この支持材８、８‥はバー状のもの、板状のものが想定され、板状の場合、フラットなもの、あるいはメッシュ状のもの等が選択できる。この触媒３ｅとケーシング２との間は空洞部６となっている。

本実施例に係る触媒コンバーターは上記のように構成されている。この実施例ではケーシング２となる管の内壁面構造に合わせて触媒３ａ〜３ｅは断面的に円形を基礎としているが、これに限定されるものではなく、必要に応じて楕円形や多角形等の形状とすることもできる。

また、本考案に係る触媒コンバーターにおける触媒の密度分布は実施例のように、明確に高密度部と低密度部を区別しなくても、内側中心から外側にかけて、徐々に密度が変化していく形態でもよく、高密度部と低密度部を多層として積層する形態でもよい。また、高密度部と低密度部の分布は、必要に応じ、排気ガスの流通方向に沿って、上下、あるいは左右に区分することも可能である。

さらに、触媒に形成される空洞部や閉塞部は、必要に応じて触媒の複数箇所に形成することもでき、その断面形状も円形のみならず、変形させた円や雫形、その他異形のものとすることも可能である。

本考案に係る触媒コンバーターは上記のように構成され、自動車用のほか、船舶、飛行機、自動二輪車等の乗り物に対応でき、エンジンを利用した簡易発電機等にも応用実施することができる。

１ 触媒コンバーター
２ ケーシング
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ 触媒
４ 高密度部
５ 低密度部
６ 空洞部
７ 閉塞部

Claims (7)

1. 排気ガスが流通され、ケーシング内に触媒を設けた触媒コンバーターであって、前記した触媒を内側と外側で密度を異ならしめてあることを特徴とする触媒コンバーター。
2. 前記した触媒の内側と外側での密度の差は徐々に変化させてあることを特徴とする請求項１に記載の触媒コンバーター。
3. 前記した触媒の密度は外側を低く、内側を高くしてあることを特徴とする請求項１に記載の触媒コンバーター。
4. 前記した触媒の密度は外側を高く、内側を低くしてあることを特徴とする請求項１に記載の触媒コンバーター。
5. 前記した触媒は、筒状とし、内側を空洞として密度をゼロとしてあることを特徴とする請求項１に記載の触媒コンバーター。
6. 前記した触媒は、筒状とし、内側を閉塞してあることを特徴とする請求項１に記載の触媒コンバーター。
7. 前記した触媒は柱状として、前記したケーシングの長手方向に沿った中央位置に支持部材で支持されていることを特徴とする請求項１に記載の触媒コンバーター。

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