JPH0447113A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気浄化装置Info
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- JPH0447113A JPH0447113A JP2154292A JP15429290A JPH0447113A JP H0447113 A JPH0447113 A JP H0447113A JP 2154292 A JP2154292 A JP 2154292A JP 15429290 A JP15429290 A JP 15429290A JP H0447113 A JPH0447113 A JP H0447113A
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- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 64
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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
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- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
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-
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-
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-
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- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/30—Honeycomb supports characterised by their structural details
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明はエンジンの排気浄化装置、特にハニカム触媒
を用いるものに関する。
を用いるものに関する。
(従来の技術)
第8図に示すように、ハニカム触媒2は、薄肉状の壁を
隔てて互いに平行にのびる多数のセル2Aをメタルやセ
ラミックで形成し、セル2Aの壁表面に触媒をコーティ
ングしたものである。
隔てて互いに平行にのびる多数のセル2Aをメタルやセ
ラミックで形成し、セル2Aの壁表面に触媒をコーティ
ングしたものである。
ディーゼルエンジンでは、このノ)ニカム触媒2が排気
通路1に設けられ、エンジンからの排気がセル2Aに導
かれると、主に排気中の5OF(有暇可溶成分の二とで
、未燃燃料成分やオイル分からなる)が壁表面の触媒と
反応して燃焼される(特開昭63 36841.同63
−36843、特開平1−53011号公報参照)7 (発明が解決しようとする課題) ところで、触媒により酸化される側のSOFにはガス状
成分のものとミスト状成分のものがあり、ミスト状成分
については、ガス状成分よりもどうしても酸化効率が低
くなってしまう。
通路1に設けられ、エンジンからの排気がセル2Aに導
かれると、主に排気中の5OF(有暇可溶成分の二とで
、未燃燃料成分やオイル分からなる)が壁表面の触媒と
反応して燃焼される(特開昭63 36841.同63
−36843、特開平1−53011号公報参照)7 (発明が解決しようとする課題) ところで、触媒により酸化される側のSOFにはガス状
成分のものとミスト状成分のものがあり、ミスト状成分
については、ガス状成分よりもどうしても酸化効率が低
くなってしまう。
この発明はこのような従来の課題に着目してなされたも
ので、ミスト状成分についても、酸化効率を高めるよう
にした装置を提供することを目的とする。
ので、ミスト状成分についても、酸化効率を高めるよう
にした装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
第1の発明は、薄肉状の壁を隔てて互いに平行にのびる
多数のセルを形成し、前記壁表面に触媒をコーティング
した一対のハニカム触媒を、あいだに空間をおいて排気
流れに対し直列に配置し、かつ前記一対のハニカム触媒
のセルの方向が互いに所定の角度をもって交差するよう
にした。
多数のセルを形成し、前記壁表面に触媒をコーティング
した一対のハニカム触媒を、あいだに空間をおいて排気
流れに対し直列に配置し、かつ前記一対のハニカム触媒
のセルの方向が互いに所定の角度をもって交差するよう
にした。
第2の発明は、前記ハニカム触媒の前面にヒータを設け
た。
た。
WS3の発明は、同じく前記ハニカム触媒の前面にカー
ボン粒子を捕集するフィルタとヒータを設けた。
ボン粒子を捕集するフィルタとヒータを設けた。
(作用)
t!J1の発明では、隣り合うハニカム触媒のセルの方
向が交差していると、ガス流れが下流側のセル壁面に衝
突し、かつ隣り合うノ)ニカム触媒のあいだの空間部に
よりガス流れがかく乱される。また、流路長さも長くな
る。
向が交差していると、ガス流れが下流側のセル壁面に衝
突し、かつ隣り合うノ)ニカム触媒のあいだの空間部に
よりガス流れがかく乱される。また、流路長さも長くな
る。
一方、低速時にカーボン粒子が多く排出されると、ハニ
カム触媒の入口部に堆積し、目詰まりを生ずる。
カム触媒の入口部に堆積し、目詰まりを生ずる。
この場合に、第2の発明のようにハニカム触媒の前面に
ヒータが設けられると、このヒータにより排気温度を上
昇させることができ、堆積したカーボン粒子を再燃焼さ
せることができる。
ヒータが設けられると、このヒータにより排気温度を上
昇させることができ、堆積したカーボン粒子を再燃焼さ
せることができる。
第3の発明では、フィルタにより低速時に限らず発生す
るカーボン粒子が捕集され、かつヒータにより加熱を行
うと、フィルタに堆積したカーボン粒子が再燃焼される
。
るカーボン粒子が捕集され、かつヒータにより加熱を行
うと、フィルタに堆積したカーボン粒子が再燃焼される
。
(実施例)
第1図はtJSlの発明の一実施例の縦断面図である。
ケース内11には複数個のハニカム触媒12〜17が一
定幅の空間部18〜22をあいだにおいて軸方向(図で
左右方向)に直列に配られる。
定幅の空間部18〜22をあいだにおいて軸方向(図で
左右方向)に直列に配られる。
いずれのハニカム触媒12〜17も薄肉状の壁を隔てで
互いに平行にのびる多数のセルがメタル薄板で形成され
ている。
互いに平行にのびる多数のセルがメタル薄板で形成され
ている。
ただし、隣り合うハニカム触媒は、そのセルがたがいに
所定の角度(90°が望ましい)をもって交差するよう
にセルの方向が決められている。
所定の角度(90°が望ましい)をもって交差するよう
にセルの方向が決められている。
ここで、この例の作用を説明する。
各ハニカム触媒12〜17に導かれるガス流れは、その
セルの方向によって規制される。
セルの方向によって規制される。
たとえば、第1図のA部を拡大して第2図に示すと、ハ
ニカム触媒13のセル13Aにより斜め上方に方向づけ
られたがス流れは、セル13Aを出た瞬間には乱れがな
くても、隣のハニカム触媒14のセル14Aの壁面と衝
突し、隣り合う2つのハニカム触媒13.14にはさま
れた空間部19へとはね返され渦巻く。この渦巻く流れ
にセル13Aを出たガス流れがさらに衝突する。こうし
た挙動により空間部19ではガス流れが強くかく乱され
、乱れの大きな流れとなって、隣りのハニカム触媒】4
のセル14Aに流入していく。なお、第2図の矢印は流
れの方向を示している。
ニカム触媒13のセル13Aにより斜め上方に方向づけ
られたがス流れは、セル13Aを出た瞬間には乱れがな
くても、隣のハニカム触媒14のセル14Aの壁面と衝
突し、隣り合う2つのハニカム触媒13.14にはさま
れた空間部19へとはね返され渦巻く。この渦巻く流れ
にセル13Aを出たガス流れがさらに衝突する。こうし
た挙動により空間部19ではガス流れが強くかく乱され
、乱れの大きな流れとなって、隣りのハニカム触媒】4
のセル14Aに流入していく。なお、第2図の矢印は流
れの方向を示している。
このはげしい乱れによりセルを通り抜けるまでの時間(
滞在時間)が長くなり、かつセルの方向が文旦に交差す
るように決められているとガス流路の長さが全体として
増すことから、触媒壁(セル壁)への接触効率が向上す
るので、ガス状成分だけでなくミスト状成分についても
触媒に上る酸化頻度が高くなる。
滞在時間)が長くなり、かつセルの方向が文旦に交差す
るように決められているとガス流路の長さが全体として
増すことから、触媒壁(セル壁)への接触効率が向上す
るので、ガス状成分だけでなくミスト状成分についても
触媒に上る酸化頻度が高くなる。
こうした効果は、基本的にはセルの方向が交差する一対
のハニカム触媒とそのあいだにはさまれる空間部との構
成から得られるのであり、第1図のように、基本的構成
が排気の流れる方向に繰り返されていると、ミスト状成
分を一段と酸化低減することができるのである。
のハニカム触媒とそのあいだにはさまれる空間部との構
成から得られるのであり、第1図のように、基本的構成
が排気の流れる方向に繰り返されていると、ミスト状成
分を一段と酸化低減することができるのである。
なお、第8図に示したハニカム触媒2でも、セル壁面に
突起や凹部等を設けたり、セル壁を多孔質(たとえばセ
ラミック)で形成しても、触媒との接触効率を向上させ
ることができる。しかしながら、こうした構成であると
、セル壁の突起や多孔質のセル壁がカーボン粒子等の粒
子状物質の捕集効率をも高めでしまうため、これらにカ
ーボン粒子が堆積して目詰まりする可能性が新たに生ず
る。
突起や凹部等を設けたり、セル壁を多孔質(たとえばセ
ラミック)で形成しても、触媒との接触効率を向上させ
ることができる。しかしながら、こうした構成であると
、セル壁の突起や多孔質のセル壁がカーボン粒子等の粒
子状物質の捕集効率をも高めでしまうため、これらにカ
ーボン粒子が堆積して目詰まりする可能性が新たに生ず
る。
これに対して、この実施例では接触効率のみを高めであ
るため目詰まりの心配がなく、さらに実施例のように各
ハニカム触媒をメタル薄板で形成し、これをケース内に
組み込むことのほうが製作が容易である点で、実施例の
ほうが信頼性は高いのである。
るため目詰まりの心配がなく、さらに実施例のように各
ハニカム触媒をメタル薄板で形成し、これをケース内に
組み込むことのほうが製作が容易である点で、実施例の
ほうが信頼性は高いのである。
第3図は第2の発明の一実施例の縦断面図で、この例は
特に低速時にカーボン粒子の排出量の多いエンジンを考
直するものである。
特に低速時にカーボン粒子の排出量の多いエンジンを考
直するものである。
たとえば、ハニカム触媒とフィルタ(主にカーボン粒子
を捕集する)を並列に設けでおき、低速時は排気の全量
をハニカム触媒に流し、中高速時になると、排気の流れ
を切り換えてフィルタに流す場合で考えると、低速時に
多く排出されるカーボン粒子が、ハニカム触媒の入口部
に堆積し、これをほおっておくと目詰まりしてしまう。
を捕集する)を並列に設けでおき、低速時は排気の全量
をハニカム触媒に流し、中高速時になると、排気の流れ
を切り換えてフィルタに流す場合で考えると、低速時に
多く排出されるカーボン粒子が、ハニカム触媒の入口部
に堆積し、これをほおっておくと目詰まりしてしまう。
そこで、カーボン粒子が良く堆積する上流側のハニカム
触媒の前面にヒータを設け、このヒータにより排気温度
を上昇させてやると堆積したカーボン粒子を再燃焼させ
ることができる。
触媒の前面にヒータを設け、このヒータにより排気温度
を上昇させてやると堆積したカーボン粒子を再燃焼させ
ることができる。
このヒータは、たとえば最上流に位置するノ)二カム触
媒32の前面に1@だけ設けるほか、第3図のように隣
り合うハニカム触媒にはさまれた複数(図では2つ)の
空間部36と38にヒータ39゜40を配し、これらヒ
ータ39,40に、第5図に示すところにより順次通電
することもできる。
媒32の前面に1@だけ設けるほか、第3図のように隣
り合うハニカム触媒にはさまれた複数(図では2つ)の
空間部36と38にヒータ39゜40を配し、これらヒ
ータ39,40に、第5図に示すところにより順次通電
することもできる。
ヒータを複数設けると、ヒータ1つ当たりに要求される
熱容量が小さくて済むので、各ヒータに流す電流も小さ
くて足り、かつノAニカム触媒にはされまれでいると輻
射効果も生ずる。
熱容量が小さくて済むので、各ヒータに流す電流も小さ
くて足り、かつノAニカム触媒にはされまれでいると輻
射効果も生ずる。
なお、第4図は第3図のA部拡大図である。第5図のル
ーチンは所定の積算走行距離(たとえば1100k程度
)ごとあるいは所定の積算回転数(たとえば2〜3万回
程度)ごとに行なわせる。第5図においてTAとTBは
それぞれヒータ39,40をONtてからの経過時間、
TOはあらかじめ定める通電時間である。
ーチンは所定の積算走行距離(たとえば1100k程度
)ごとあるいは所定の積算回転数(たとえば2〜3万回
程度)ごとに行なわせる。第5図においてTAとTBは
それぞれヒータ39,40をONtてからの経過時間、
TOはあらかじめ定める通電時間である。
第6図は第3の発明の一実施例の縦断面図で、これは低
速時に限らずカーボン粒子の排出量の多いエンジンに対
して、より低減効果を上げるため、ハニカム触媒42〜
46の列のほぼ中央位置にフィルタ47を設けて、この
フィルタ47でカーボン粒子を捕集するとともに、フィ
ルタ47の前面に設けたヒータ48により加熱を行って
フィルタ47に堆積したカーボン粒子を再燃焼させるよ
うにしたものである。
速時に限らずカーボン粒子の排出量の多いエンジンに対
して、より低減効果を上げるため、ハニカム触媒42〜
46の列のほぼ中央位置にフィルタ47を設けて、この
フィルタ47でカーボン粒子を捕集するとともに、フィ
ルタ47の前面に設けたヒータ48により加熱を行って
フィルタ47に堆積したカーボン粒子を再燃焼させるよ
うにしたものである。
フィルタ47は最上流のハニカム触媒42の前に設ける
こともできるが、第6図のようにフィルタ47とヒータ
48からなるセットの上流に1つでもハニカム触媒をお
くと、ヒータ48がその上流のハニカム触媒42.43
により保温されるので、高い効率で排気を加熱すること
ができる。
こともできるが、第6図のようにフィルタ47とヒータ
48からなるセットの上流に1つでもハニカム触媒をお
くと、ヒータ48がその上流のハニカム触媒42.43
により保温されるので、高い効率で排気を加熱すること
ができる。
なお、第7図にヒータ48への通電のためのルーチンを
示す。
示す。
(発明の効果)
第1の発明は、薄肉状の壁を隔てて互いに平行にのびる
多数のセルを形成し、前記壁表面に触媒をコーティング
した一対のハニカム触媒を、あいだに空間をおいて排気
流れに対し直列に配置し、かつ前記一対のハニカム触媒
のセルの方向が互いに又差するようにしたため、SOF
のうちミスト状成分についても、酸化効率を高めること
ができる。 第2の発明は前記ハニカム触媒の前面にヒ
ータな設けたため、特に低速時にカーボン粒子の多く排
出されるエンジンであっても、ハニカム触媒に目詰まり
を生じさせることがない。
多数のセルを形成し、前記壁表面に触媒をコーティング
した一対のハニカム触媒を、あいだに空間をおいて排気
流れに対し直列に配置し、かつ前記一対のハニカム触媒
のセルの方向が互いに又差するようにしたため、SOF
のうちミスト状成分についても、酸化効率を高めること
ができる。 第2の発明は前記ハニカム触媒の前面にヒ
ータな設けたため、特に低速時にカーボン粒子の多く排
出されるエンジンであっても、ハニカム触媒に目詰まり
を生じさせることがない。
第3の発明は同じく前記ハニカム触媒の前面にカーボン
粒子を捕集するフィルタとヒータを設けたため、カーボ
ン粒子の多く排出されるエンジンであっても、カーボン
粒子についても浄化することができる。
粒子を捕集するフィルタとヒータを設けたため、カーボ
ン粒子の多く排出されるエンジンであっても、カーボン
粒子についても浄化することができる。
第1図は第1の発明の一実施例の縦断面図、第2図は第
1図のA部拡大図、第3図は第2の発明の一実施例の縦
断面図、第4図は第3図のA部拡大図、fJIJ5図は
二の実施例のヒータ通電のための制御動作を説明するた
めの流れ図、第6図は第3の発明の一実施例の縦断面図
、第7図はこの実施例のヒータ通電のための制御動作を
説明するための流れ図、第8図は従来のシステム図であ
る。 11・・・ケース、12〜17・−・ハニカム触媒、1
3 A、1 4A・・・セル、 〜 2 2・・・空間部、 〜35・・・ハニカム触媒、 6〜3 8・・・空間部、 9f40・・・ヒータ、 〜46・・・ハニカム触媒、 47・・・フィルタ、 48・・−ヒータ。 第 図 第−2図 第 図 第 図 第 図
1図のA部拡大図、第3図は第2の発明の一実施例の縦
断面図、第4図は第3図のA部拡大図、fJIJ5図は
二の実施例のヒータ通電のための制御動作を説明するた
めの流れ図、第6図は第3の発明の一実施例の縦断面図
、第7図はこの実施例のヒータ通電のための制御動作を
説明するための流れ図、第8図は従来のシステム図であ
る。 11・・・ケース、12〜17・−・ハニカム触媒、1
3 A、1 4A・・・セル、 〜 2 2・・・空間部、 〜35・・・ハニカム触媒、 6〜3 8・・・空間部、 9f40・・・ヒータ、 〜46・・・ハニカム触媒、 47・・・フィルタ、 48・・−ヒータ。 第 図 第−2図 第 図 第 図 第 図
Claims (3)
- 1.薄肉状の壁を隔てて互いに平行にのびる多数のセル
を形成し、前記壁表面に触媒をコーティングした一対の
ハニカム触媒を、あいだに空間をおいて排気流れに対し
直列に配置し、かつ前記一対のハニカム触媒のセルの方
向が互いに所定の角度をもって交差するようにしたこと
を特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 2.ハニカム触媒の前面にヒータを設けたことを特徴と
する請求項1記載のエンジンの排気浄化装置。 - 3.ハニカム触媒の前面にカーボン粒子を捕集するフィ
ルタとヒータを設けたことを特徴とする請求項1記載の
エンジンの排気浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15429290A JP2591260B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | エンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15429290A JP2591260B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | エンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0447113A true JPH0447113A (ja) | 1992-02-17 |
JP2591260B2 JP2591260B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=15580953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15429290A Expired - Lifetime JP2591260B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | エンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2591260B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05184873A (ja) * | 1992-01-10 | 1993-07-27 | Tdk Corp | 脱臭装置 |
WO2005026506A1 (ja) * | 2003-09-11 | 2005-03-24 | Hino Motors, Ltd. | 排気浄化装置 |
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