JPH04500257A - 触媒装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 迂回可能な触媒、特に遮断可能な始動用触媒この発明は、触媒が排気ガスにより 貫流されるケース内に配置され、その際ケース内には補助的に排気ガスのための 迂回路が設けられているような触媒に関する。流れ案内要素により選択的に排気 ガスが触媒中を貫流するか又は迂回することができるこの種の触媒は、ドイツ連 邦共和国特許出願公開第３３２８２０５号公報から知られている０例えば触媒に 対して適していない燃料を使用するときに、前記公報では人手による切り換えが 行われる。

排気ガスの流路が温度に関係して、特にまた自動車の冷態始動期における触媒の 応答特性にも関係して、案内要素により変更できることが種々の文献から知られ ている。この種の処置及び相応の装置は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開 第２０４０５８４号、同第２２４７９４７号、同第３６２９９４５号公報又はア メリカ合衆国特許第３９７２６８５号明細書に記載されている。

これらの公知の装置は比較的複雑なケースを必要とし、また流れ案内要素のため の高価な操作装置を必要とする。

この発明の課題は、触媒が排気ガスの温度が低い場合には排気ガスにより貫流さ れ温度が高い場合には迂回されるようなケース内の触媒において、特にエンジン 近傍に組み込むためのコンパクトかつ簡単に構成された装置を提供することにあ る。この装置を流れ案内要素のための分岐管路及び複雑な操作機構無しに済ませ ようとするものである。

この課題はこの発明に基づき、排気ガスにより貫流されるケース内に配置された 内燃機関付き自動車用触媒特に始動用触媒であって、ケースが少なくとも一つの 入口と少なくとも一つの出口とを有し、触媒がケース断面の一部だけを満たし、 それにより触媒の傍らを通り過ぎる排気ガス用迂回路が形成され、ケースが調節 可能な少なくとも一つの流れ案内要素を備え、この流れ案内要素がその位置に関 係し７て排気ガスを触媒を通って又は迂回路を通って導くようにしたものにおい て、 ａ）流れ案内要素が温度の影響のもとに位置を変える弁体、特にバイメタル製弁 体であり、 ｂ）弁体が例λば７００〜９００″Ｃを超える高温度の場合に、少なくとも部分 域において触媒と迂回路との間の隔壁を形成することにより解決される。

流れ案内要素のこの発明に基づく装置は、例えば７００″Ｃ以上とすることがで きる所定の運転温度以上では触媒にはもはや排気ガスが直接流入及び貫流せず、 排気ガスが迂回路を通って導かれるということをもたらす。このことｊユ特にエ ンジン近傍に組み込まれる触媒を過熱から保護し２、その際隔壁として働（弁体 が流れ案内ばかりでなく高温の排気ガスに対する触媒の熱遮蔽にも役立つ。冷状 態において弁体は実際上すべての排気ガスを触媒を通って導くような位置を取る 。それにより触媒は速やかに作動温度に達し触媒反応を始める。これにより有害 な排気ガスが冷態始動期でも著しく低減され、更に後置接続された主触媒が比較 的早く働き始める。主触媒が働きエンジンが高温の排気ガスを排出するとＩちに 、前！接続された触媒はもはや必要でないばかりでなく場合によっては過熱によ り損なわれるおそれがある。このおそれは、弁体が温度の上昇と共に迂回路の断 面を漸次開放し最後に触媒を完全に遮断することにより防止することができる。

このことは特に簡単な方法でバイメタル製弁体により実現できるが、温度の影響 のもとに自動的に働く他の操作装置を、ヒンジにより又は曲げやすく取り付けら れた弁体に組み合わせて用いることもできる。

カバー筒を備えた金属製触媒の場合には、弁体を直接カバー筒に取り付けるか望 ましくは溶接するのが有利であることが判明している。この種の金属製触媒支持 体は個人ば欧州特許出願公開第０１３６５１５号、同第０１５９４６８号、同第 ０２２０４６８号、同第０２４５７３７号及び同第０２４５７３８号公報に記載 されている。この発明に基づく用途に対しては特に円形でない断面形が適してい る。なぜならばこの形によればケース内の触媒及び迂回路の所望の配置を最も容 易に実現できるからである。

完全に開放さねた迂回路にもかかわらずなお触媒を貫流する排気ガスの僅かな部 分流でさえも触媒の過熱を招くおそれがあるので、流れをできるだけ完全に迂回 させることが特に重要である。ここで弁体がその終端位置において後ろへ潜り込 むことができるようなケースの成形部が非常に有利となり得る。このことは特に 高温度の際の終端位置の領域におけるケース及び弁体の適切なデザインに対して 当てはまる。

触媒を通る排気ガスの残留流れは、触媒の流入側ばかりでなく流出側も弁体によ り迂回路に対して遮断されることにより、場合によっては更に低減することがで きる。このことは第２の弁体によるか又は両側に向かって延びほぼその中央で固 定された弁体により達成することができる。しかしどんな場合にも触媒の前側の 遮蔽が重要であり、この遮蔽は流れに対し逆向きの弁体により最も容易に達成す ることができる。

図面により詳細に説明するように、弁体を取り付けられた触媒を交換可能にケー ス内に特に鋳造ケース内に取り付けることができるので有利である。むろん全体 を溶接で作られ一側面内部に触媒を取り付けられたケースは、同様に製作技術的 に有利となり得るので前記は一実施例にすぎない。

この発明の一実施例が図面に、しかも温度に関係して迂回可能な触媒を備久るこ の発明に基づく装置の長手断面図として示されている。

図面は入口１７、出口１８及び両端部のフランジ２．３を備える中太のケース１ を示す、ケース１の中太部分の自由断面４は部分的にだけ触媒５により満たされ 、一方残りの断面は迂回路１９として利用される。触媒５は保持板１１に取り付 けられカバー筒１２を有する。ケース１はその上側領域に触媒５の形に相応する 開口を有し、この開口は保持板１１により蓋のように閉鎖されている。保持板１ １は固定装置１３．１４ｉこよりケース１に対し固定されている、触媒５のカバ ー筒１２には保持部１０によりバイメタル製弁体６が取り付りらね、この弁体は 異なる熱膨張係数を有する少なくとも二つの金属層７．８から成り、場合によっ ては更に熱絶縁層９を備える。このバイメタル製弁体６は冷状態において図示の 位置にあるので、弁体はケース１の成形部１６と協働して矢印により示された流 入排気ガスを触媒の方へ偏向させる。従って冷状態において触媒５を大部分の排 気ガスが貫流する。しかしながらバイメタル製弁体６が温まると、弁体は矢印に より暗示されたように破線で示された位置６′へ移動する。そしてケースの入口 側の成形部１５と協働して触媒５が高温の排気ガスからほぼ遮蔽され、排気ガス は迂回路１９を通って流れる。触媒５はバイメタル製弁体６と共に容易に交換可 能である。この発明に基づく装置は特にエンジン近傍に組み込まれる前１触媒に 適している。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．排気ガスにより貫流されるケース（１）内に配置された内燃機関付き自動車 用触媒（５）特に始動用触媒であって、ケース（１）が少なくとも一つの入口（ １７）と少なくとも一つの出口（１８）とを有し、触媒（５）がケース断面の一 部だけを満たし、それにより触媒の傍らを通りすぎる排気ガス用迂回路（１９） が形成され、ケース（１）が位置調節可能な少なくとも一つの流れ案内要素（６ ）を備え、この流れ案内要素がその位置（６、６′）に関係して排気ガスを触媒 （５）を通って又は迂回路（１９）を通って導くようにしたものにおいて、 ａ）流れ案内要素（６）が温度の影響のもとに位置を変える弁体、特にバイメタ ル製弁体（７、８）であり、 ｂ）弁体（６）が例えば７００〜９００°Ｃを超える高温度の場合に、少なくと も部分域において触媒（５）と迂回路（１０）との間の隔壁を形成することを特 徴とする触媒。 ２．触媒（５）がカバー（１２）を有し、このカバーに弁体（６）が取り付けら れている（１０）ことを特徴とする請求項１記載の触媒。 ３．弁体（６）の長さと温度に起因する位置調節行程とは、弁体が特に高温度の 場合の位置（６′）においてケース（１）の流入域内の相応に形成された成形部 （１５、１６）の後ろに潜り込むことができるように、寸法を選択されているこ とを特徴とする請求項１又は２記載の触媒。 ４．弁体（６）が排気ガス流に対向するように取り付けられていることを特徴と する請求項１ないし３の一つに記載の触媒。 ５．両側で働く弁体又は二つの弁体（６）により、触媒（５）が高温度の場合に 流入側（１７）並びに流出側（１８）で迂回路（１９）から遮断されることを特 徴とする請求項１ないし３の一つに記載の触媒。 ６．触媒（５）及び弁体（６）を一緒にケース（１）から取り外すことができる ことを特徴とする請求項２記載の触媒。