JP6158506B2 - 排ガス浄化装置 - Google Patents
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Description
[1.第1実施形態]
図1に示す排ガス浄化装置1は、自動車の内燃機関(例えばガソリンエンジン)から排出された排ガスを浄化するためのものであり、流路部材2と、触媒3と、阻害部材10と、を備える。
第3の管部2Cは、第1の管部2Aと同軸の直線状の円管部である。ただし、第3の管部2Cは、第1の管部2Aの内径よりも外径が大きい円柱状の触媒3を収容するために、第1の管部2Aよりも内径が大きく形成されている。このため、第1の管部2Aと第3の管部2Cとは、排ガス流路の内径を徐々に拡大するための拡径流路を形成する円錐台状の円管部である第2の管部2Bによって、なだらかに連結されている。
触媒3は、例えばセラミック製の担体に白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属を担持したもので、排ガス中のHC,CO,NOx等を、酸化反応又は酸化・還元反応により浄化する周知の三元触媒である。
遮蔽部11は、円形の傘状の部分であり、触媒3に対向する側(図3(B)でいう左側、図3(C)でいう上側)の面が、概略円錐状に凹んだ形状、つまり、凹部11Aを有する形状である。詳細には、本実施形態の凹部11Aは、厳密な円錐面よりも若干内側へ膨らんでおり、円錐の頂点に相当する部分には丸みが形成されている。
固定部12Aは、図3(A)に示すように、遮蔽部11の外縁よりも一回り大きい円に沿って円弧状に形成されている。具体的には、固定部12Aは、第3の管部2Cの内径に対応した(例えば第3の管部2Cの内径と同じ又はやや小さい寸法の)外径の円弧状に設計されており、第3の管部2Cにおける内周面に溶接等で固定される。
[A1]排ガス流路における触媒3の下流側に設けられた阻害部材10が、触媒3から流出した排ガスの流れの一部を阻害することによって、触媒3へ流入する排ガスの流速分布の偏りを軽減させる。具体的には、触媒3における流出面中央部から流出した排ガスが衝突する位置に遮蔽部11が設けられているため、触媒3における流出面中央部から流出した排ガスの流れが阻害される(抵抗が生じる)。こうして、触媒3の中央部を通り抜ける排ガスの流れが阻害されることで、触媒3の手前での排ガスの滞留時間が長くなり、流れの少なかった外周部の流れが促進される。その結果、触媒3における流入面中央部への排ガスの流入が相対的に抑制され、触媒3へ流入する排ガスの流速分布の偏りが軽減される(一様性が向上する)。
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であり、前述した阻害部材10に代えて、図5(A)〜(C)に示す阻害部材20が用いられている点が異なる。その他、第1実施形態と共通する構成については、同一符号を用いて説明を省略する。なお、図5(A)は、阻害部材20を触媒3側(排ガス流路における上流側)から見た斜視図である。また、図5(B)は、阻害部材20を排ガス流路の軸方向かつ下流側から見た図(背面図)であり、図5(C)は、図5(B)のVC−VC断面図である。
遮蔽部21は、円形の傘状の部分であり、触媒3に対向する側(図5(C)でいう左側)の面が、概略円錐状に凹んだ形状、つまり、凹部21Aを有する形状である。詳細には、第2実施形態の凹部21Aも、第1実施形態と同様、厳密な円錐面よりも若干内側へ膨らんでいる。
固定部22Aは、図5(B)に示すように、遮蔽部21の外縁よりも一回り大きい円に沿って円弧状に形成されている。具体的には、固定部22Aは、第3の管部2Cの内径に対応した外径の円弧状に設計されており、第3の管部2Cにおける内周面に溶接等で固定される。
[3.第3実施形態]
第3実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であり、前述した阻害部材10に代えて、図6(A)〜(D)に示す阻害部材30が用いられている点が異なる。その他、第1実施形態と共通する構成については、同一符号を用いて説明を省略する。なお、図6(A)は、阻害部材30を触媒3側(排ガス流路における上流側)から見た斜視図である。また、図6(B)は、阻害部材30を排ガス流路の軸方向かつ上流側から見た図(正面図)である。また、図6(C)は、阻害部材30を側方(排ガス流路の軸方向と直交する方向)から見た図(側面図)である。また、図6(D)は、図6(B)のVID−VID断面図である。
遮蔽部31は、円形の傘状の部分であり、触媒3に対向する側(図6(D)でいう上側)の面が、概略円錐状に凹んだ形状、つまり、凹部31Aを有する形状である。詳細には、第3実施形態の凹部31Aも、第1実施形態と同様、厳密な円錐面よりも若干内側へ膨らんでおり、円錐の頂点に相当する部分には丸みが形成されている。
以上詳述した第3実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
第4実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であり、前述した阻害部材10に代えて、図7(A)〜(D)に示す阻害部材40が用いられている点が異なる。その他、第1実施形態と共通する構成については、同一符号を用いて説明を省略する。なお、図7(A)は、阻害部材40を触媒3側(排ガス流路における上流側)から見た斜視図である。また、図7(B)は、阻害部材40を排ガス流路の軸方向かつ上流側から見た図(正面図)である。また、図7(C)は、阻害部材40を側方(排ガス流路の軸方向と直交する方向)から見た図(側面図)である。また、図7(D)は、図7(B)のVIID−VIID断面図である。
以上詳述した第4実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
[B6]本発明の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。
Claims (7)
- 排ガス流路に設けられた触媒と、
前記排ガス流路における前記触媒の下流側に設けられ、前記触媒から流出した排ガスの流れの一部を阻害することによって、前記触媒へ流入する排ガスの流速分布の偏りを軽減させる阻害部材と、
を備え、
前記阻害部材は、前記触媒に対向する側が凹んでおり貫通孔が形成されていない凹部を備え、前記触媒の上流側には設けられず、下流側にのみ設けられ、
前記凹部は、前記触媒の下流側端面における一部と対向する位置に支持される
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項1に記載の排ガス浄化装置であって、
前記凹部は、前記排ガス流路の下流側へ向かって徐々に小さくなる形状である
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の排ガス浄化装置であって、
前記凹部の外縁部には、前記触媒側へ立ち上がるように屈曲した端部が形成されている
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項1から請求項3に記載の排ガス浄化装置であって、
前記凹部を形成する面における外縁部には、残りの面と比較して、前記触媒の中心軸に沿った直線に対する角度が小さい立ち上がり面が形成されている
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の排ガス浄化装置であって、
前記阻害部材は、
前記凹部を有する遮蔽部と、
前記排ガス流路に固定される固定部と、
前記遮蔽部と前記固定部とを連結する連結部と、
を備えることを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の排ガス浄化装置であって、
前記凹部は、前記触媒の下流側端面における中心からずれた部分と対向する位置に設けられる
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の排ガス浄化装置であって、
前記阻害部材は、前記排ガス流路を形成する流路部材とは別部材である
ことを特徴とする排ガス浄化装置。
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