JPH05125929A - 触媒の早期活性化装置 - Google Patents
触媒の早期活性化装置Info
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- JPH05125929A JPH05125929A JP3284833A JP28483391A JPH05125929A JP H05125929 A JPH05125929 A JP H05125929A JP 3284833 A JP3284833 A JP 3284833A JP 28483391 A JP28483391 A JP 28483391A JP H05125929 A JPH05125929 A JP H05125929A
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- hydrogen
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- hydrogen storage
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- 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
-
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- F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/04—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrogen
-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ヒータや高周波を用いることなく、水素吸蔵
合金の反応熱によって触媒を早期に活性化できる触媒の
早期活性化装置を提供する。 【構成】 エンジン１の排気管２に設けた触媒４の周囲
にこの触媒４を加熱する水素吸蔵合金５を設ける。一
方、水素ボンベ６から水素配管７を介して水素吸蔵合金
５に水素を供給し、この水素吸蔵合金５に水素反応を起
こして反応熱を発生させて前記触媒４を活性化する。そ
して、エンジン１を始動後、触媒の温度が上昇するまで
に多くのＨＣ，ＣＯが大気中に放出されてしまうという
公害問題を解消する。
合金の反応熱によって触媒を早期に活性化できる触媒の
早期活性化装置を提供する。 【構成】 エンジン１の排気管２に設けた触媒４の周囲
にこの触媒４を加熱する水素吸蔵合金５を設ける。一
方、水素ボンベ６から水素配管７を介して水素吸蔵合金
５に水素を供給し、この水素吸蔵合金５に水素反応を起
こして反応熱を発生させて前記触媒４を活性化する。そ
して、エンジン１を始動後、触媒の温度が上昇するまで
に多くのＨＣ，ＣＯが大気中に放出されてしまうという
公害問題を解消する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車エンジンの排
気経路に設けられる触媒を早期に活性化する触媒の早期
活性化装置に関する。
気経路に設けられる触媒を早期に活性化する触媒の早期
活性化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガソリン・エンジンを燃焼して走行する
自動車の排気ガスは、ＨＣとＣＯの酸化還元反応を３元
触媒によって行うことによってエミッションを低減して
いる。しかし、３元触媒は高温度域で活性化して触媒と
しての働きを行うために、冷間始動時にはその役目を果
たさない。
自動車の排気ガスは、ＨＣとＣＯの酸化還元反応を３元
触媒によって行うことによってエミッションを低減して
いる。しかし、３元触媒は高温度域で活性化して触媒と
しての働きを行うために、冷間始動時にはその役目を果
たさない。
【０００３】すなわち、エンジンの停止中は３元触媒は
常温であり、触媒としての働きをしないが、エンジンを
始動すると、エンジンから排気される排気ガスによって
触媒が加熱され、約３５０℃に達すると、触媒がＨＣと
ＣＯの酸化還元反応を行うが、その温度まで上昇するの
に約３分の時間が必要である。
常温であり、触媒としての働きをしないが、エンジンを
始動すると、エンジンから排気される排気ガスによって
触媒が加熱され、約３５０℃に達すると、触媒がＨＣと
ＣＯの酸化還元反応を行うが、その温度まで上昇するの
に約３分の時間が必要である。
【０００４】したがって、エンジンを始動後、触媒の温
度が上昇するまでに多くのＨＣ，ＣＯが大気中に放出さ
れてしまうという問題があり、触媒の早期活性化が要望
されている。
度が上昇するまでに多くのＨＣ，ＣＯが大気中に放出さ
れてしまうという問題があり、触媒の早期活性化が要望
されている。
【０００５】触媒を加熱する手段として従来はヒータを
用いたり、高周波を用いることが知られているが、触媒
を早期に高温に加熱するためには、約７００Ａという大
電流が必要となり、実用化が難しい。
用いたり、高周波を用いることが知られているが、触媒
を早期に高温に加熱するためには、約７００Ａという大
電流が必要となり、実用化が難しい。
【０００６】また、最近では、水素ガスと反応性に富む
合金として水素吸蔵合金の反応熱を利用してエンジンの
冷却水、オイルあるいは吸気等を加熱する加熱装置が知
られている。
合金として水素吸蔵合金の反応熱を利用してエンジンの
冷却水、オイルあるいは吸気等を加熱する加熱装置が知
られている。
【０００７】この加熱装置は、例えば特開昭６３−１９
８７１４号公報に示すように、水素吸蔵合金を収容した
加熱器と、水素ガスを貯蔵した水素タンクと、この加熱
器と水素タンクとを連通する制御弁を有するガス通路と
から構成されている。
８７１４号公報に示すように、水素吸蔵合金を収容した
加熱器と、水素ガスを貯蔵した水素タンクと、この加熱
器と水素タンクとを連通する制御弁を有するガス通路と
から構成されている。
【０００８】そして、冷寒始動時などにおいてエンジン
の排気ガスで水素タンクを加熱すると、水素ガスが放出
され、加熱器の内部の水素吸蔵合金が水素ガスを吸蔵し
て加熱し、その熱でエンジンの冷却水を加熱するととも
に、水素吸蔵合金に吸蔵された水素ガスを解離させて水
素タンク内に戻すヒートポンプシステムである。
の排気ガスで水素タンクを加熱すると、水素ガスが放出
され、加熱器の内部の水素吸蔵合金が水素ガスを吸蔵し
て加熱し、その熱でエンジンの冷却水を加熱するととも
に、水素吸蔵合金に吸蔵された水素ガスを解離させて水
素タンク内に戻すヒートポンプシステムである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように水素吸蔵合
金の反応熱を利用することにより、電力を使用すること
なく、エンジンの冷却水、オイルあるいは吸気等を加熱
する加熱装置は公知であるが、エンジンを始動後、触媒
の温度が上昇するまでに多くのＨＣ，ＣＯが大気中に放
出されてしまうという問題を解決したものはないのが現
状である。
金の反応熱を利用することにより、電力を使用すること
なく、エンジンの冷却水、オイルあるいは吸気等を加熱
する加熱装置は公知であるが、エンジンを始動後、触媒
の温度が上昇するまでに多くのＨＣ，ＣＯが大気中に放
出されてしまうという問題を解決したものはないのが現
状である。
【００１０】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、電力を使用すること
なく、エンジンを始動後、触媒の温度を早期に上昇さ
せ、触媒の活性化を図ることができる触媒の早期活性化
装置を提供することにある。
もので、その目的とするところは、電力を使用すること
なく、エンジンを始動後、触媒の温度を早期に上昇さ
せ、触媒の活性化を図ることができる触媒の早期活性化
装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、エンジンの排気経路に設けた触媒と、
この触媒を加熱する水素吸蔵合金と、この水素吸蔵合金
に水素を供給し、この水素吸蔵合金に水素反応を起こし
て反応熱を発生させて前記触媒を活性化する水素ガス供
給手段とを具備したことにある。
達成するために、エンジンの排気経路に設けた触媒と、
この触媒を加熱する水素吸蔵合金と、この水素吸蔵合金
に水素を供給し、この水素吸蔵合金に水素反応を起こし
て反応熱を発生させて前記触媒を活性化する水素ガス供
給手段とを具備したことにある。
【００１２】
【作用】エンジンの始動信号等によって水素を水素吸蔵
合金に供給すると、水素吸蔵合金は化学変化し、その際
に反応熱を発生する。この反応熱によって触媒が加熱さ
れ、早期に活性化される。
合金に供給すると、水素吸蔵合金は化学変化し、その際
に反応熱を発生する。この反応熱によって触媒が加熱さ
れ、早期に活性化される。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１４】図１および図２に示す、１は自動車のガソ
リン・エンジンであり、２はエンジン１から排気される
排気ガスを排出する排気経路としての排気管である。排
気管２の途中にはケース３が設けられ、このケース３の
内部には３元触媒４が設けられている。さらに、このケ
ース３の外側には水素吸蔵合金５が設けられている。
リン・エンジンであり、２はエンジン１から排気される
排気ガスを排出する排気経路としての排気管である。排
気管２の途中にはケース３が設けられ、このケース３の
内部には３元触媒４が設けられている。さらに、このケ
ース３の外側には水素吸蔵合金５が設けられている。
【００１５】また、６は水素供給手段としての水素ボン
ベであり、この水素ボンベ６は水素配管７を介して前記
水素吸蔵合金５に連通している。水素配管７の途中には
電磁開閉弁８が設けられ、この電磁開閉弁８は自動車の
運転席に設けられるエンジンキー９を介してバッテリー
１０に電気的に接続されている。
ベであり、この水素ボンベ６は水素配管７を介して前記
水素吸蔵合金５に連通している。水素配管７の途中には
電磁開閉弁８が設けられ、この電磁開閉弁８は自動車の
運転席に設けられるエンジンキー９を介してバッテリー
１０に電気的に接続されている。
【００１６】前記エンジンキー９はＯＦＦ，ＡＣＣ，Ｏ
Ｎ，ＩＧＮの端子を有しており、可動接点９ａが前記Ｏ
Ｎ端子９ｂに接したとき、つまりＩＧＮスイッチがＯＮ
する前に電磁開閉弁８に開弁信号が入力されるようにな
っている。
Ｎ，ＩＧＮの端子を有しており、可動接点９ａが前記Ｏ
Ｎ端子９ｂに接したとき、つまりＩＧＮスイッチがＯＮ
する前に電磁開閉弁８に開弁信号が入力されるようにな
っている。
【００１７】前記ケース３の内部に設けられた３元触媒
４は、図３および図４に示すように、下半分が金網１１
ａによって包囲され、上半分が銅材からなる伝熱アダプ
ター１１ｂよって包囲されている。
４は、図３および図４に示すように、下半分が金網１１
ａによって包囲され、上半分が銅材からなる伝熱アダプ
ター１１ｂよって包囲されている。
【００１８】この伝熱アダプター１１ｂが設けられたケ
ース３の上半分の外周にはケース３の上半分を覆うよう
に圧力ケース１２が溶接固定されている。この圧力ケー
ス１２の内部には周方向に所定間隔を存して複数の縦方
向仕切り板１３が設けられているともに、軸方向に所定
間隔を存して複数の横方向仕切り板１４が設けられてい
る。したがって、圧力ケース１２の内部は複数の部屋に
区画され、この区画された部屋の内部には前記水素吸蔵
合金５が収容されている。
ース３の上半分の外周にはケース３の上半分を覆うよう
に圧力ケース１２が溶接固定されている。この圧力ケー
ス１２の内部には周方向に所定間隔を存して複数の縦方
向仕切り板１３が設けられているともに、軸方向に所定
間隔を存して複数の横方向仕切り板１４が設けられてい
る。したがって、圧力ケース１２の内部は複数の部屋に
区画され、この区画された部屋の内部には前記水素吸蔵
合金５が収容されている。
【００１９】さらに、前記圧力ケース１２の内部で、し
かも縦方向仕切り板１３，１３間には複数本のパイプ１
５が貫通して設けられ、これらパイプ１５には前記横方
向仕切り板１４間の各部屋に開口する透孔１６が穿設さ
れている。そして、このパイプ１５の基端部が前記水素
配管７と接続されている。
かも縦方向仕切り板１３，１３間には複数本のパイプ１
５が貫通して設けられ、これらパイプ１５には前記横方
向仕切り板１４間の各部屋に開口する透孔１６が穿設さ
れている。そして、このパイプ１５の基端部が前記水素
配管７と接続されている。
【００２０】次に、前述のように構成された触媒の早期
活性化装置の作用について説明する。まず、エンジンの
停止中においては、３元触媒４の温度が図５に示すよう
に、Ｔａであるとすると、水素吸蔵合金５が水素を吸蔵
するのに必要な最低圧力がＰａとなる。ここで、エンジ
ン１を始動するためにエンジンキー９を入力し、可動接
点９ａがＯＮ端子９ｂに接触すると、電磁開閉弁８が開
弁する。
活性化装置の作用について説明する。まず、エンジンの
停止中においては、３元触媒４の温度が図５に示すよう
に、Ｔａであるとすると、水素吸蔵合金５が水素を吸蔵
するのに必要な最低圧力がＰａとなる。ここで、エンジ
ン１を始動するためにエンジンキー９を入力し、可動接
点９ａがＯＮ端子９ｂに接触すると、電磁開閉弁８が開
弁する。
【００２１】電磁開閉弁８が開弁すると、水素ボンベ６
から圧力がＰａ以上に加圧された水素ガスが水素配管７
を介して圧力ケース１２の内部の水素吸蔵合金５に供給
される。
から圧力がＰａ以上に加圧された水素ガスが水素配管７
を介して圧力ケース１２の内部の水素吸蔵合金５に供給
される。
【００２２】水素吸蔵合金５に水素ガスが供給される
と、図１，図３および図４に示すように、水素吸蔵合金
５は水素ガスを取り込んで化学変化し、その際に反応熱
を発生する。この反応熱はケース３および伝熱用アダプ
ター１１ｂを介して３元触媒４が加熱されて触媒が早期
に活性化される。
と、図１，図３および図４に示すように、水素吸蔵合金
５は水素ガスを取り込んで化学変化し、その際に反応熱
を発生する。この反応熱はケース３および伝熱用アダプ
ター１１ｂを介して３元触媒４が加熱されて触媒が早期
に活性化される。
【００２３】ここで、水素吸蔵合金５が、Ｚｒ・Ｔｉ・
Ｆｅ・Ｖ・Ｃｒ系の場合、７．６ｋｃａｌ／ｍｏｌＨ2
であり、３元触媒４が活性化する温度３５０℃まで上昇
するために必要な熱量３０ｋｃａｌは約２０ｇの合金反
応で賄うことができる。
Ｆｅ・Ｖ・Ｃｒ系の場合、７．６ｋｃａｌ／ｍｏｌＨ2
であり、３元触媒４が活性化する温度３５０℃まで上昇
するために必要な熱量３０ｋｃａｌは約２０ｇの合金反
応で賄うことができる。
【００２４】３元触媒４が活性化し、エンジン１等の暖
気が終了して定常運転が可能になると、図２に示すよう
に、今度はエンジン１から排気される排気ガスの熱によ
って触媒温度はＴｂとなり、水素吸蔵合金５内に吸蔵さ
れた水素ガスがＰｂの圧力になるまで放出され、水素配
管７を介して水素ボンベ６に戻る。
気が終了して定常運転が可能になると、図２に示すよう
に、今度はエンジン１から排気される排気ガスの熱によ
って触媒温度はＴｂとなり、水素吸蔵合金５内に吸蔵さ
れた水素ガスがＰｂの圧力になるまで放出され、水素配
管７を介して水素ボンベ６に戻る。
【００２５】ここで、電磁開閉弁８を閉弁すると、水素
ボンベ６の内部には次に水素吸蔵合金５に反応を行わせ
るのに十分な圧力を持った水素ガスが貯蔵される。した
がって、ヒータや高周波を用いることなく、水素吸蔵合
金５の反応熱によって３元触媒４を早期に活性化でき
る。
ボンベ６の内部には次に水素吸蔵合金５に反応を行わせ
るのに十分な圧力を持った水素ガスが貯蔵される。した
がって、ヒータや高周波を用いることなく、水素吸蔵合
金５の反応熱によって３元触媒４を早期に活性化でき
る。
【００２６】なお、前記一実施例においては、３元触媒
４を収容するケース３の上半分に圧力ケース１２を設
け、この圧力ケース１２の内部に水素吸蔵合金５を収容
したが、３元触媒４を収容するケース３の全周に水素吸
蔵合金５を収容する圧力ケースを設けてもよい。
４を収容するケース３の上半分に圧力ケース１２を設
け、この圧力ケース１２の内部に水素吸蔵合金５を収容
したが、３元触媒４を収容するケース３の全周に水素吸
蔵合金５を収容する圧力ケースを設けてもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、エンジンの排気経路に設けた触媒を加熱する水素吸
蔵合金を設け、この水素吸蔵合金に水素を供給し、この
水素吸蔵合金に水素反応を起こして反応熱を発生させて
前記触媒を活性化することにより、ヒータや高周波を用
いることなく、水素吸蔵合金の反応熱によって触媒を早
期に活性化できる。したがって、エンジンを始動後、触
媒の温度が上昇するまでに多くのＨＣ，ＣＯが大気中に
放出されてしまうという公害問題を解決することができ
る。
ば、エンジンの排気経路に設けた触媒を加熱する水素吸
蔵合金を設け、この水素吸蔵合金に水素を供給し、この
水素吸蔵合金に水素反応を起こして反応熱を発生させて
前記触媒を活性化することにより、ヒータや高周波を用
いることなく、水素吸蔵合金の反応熱によって触媒を早
期に活性化できる。したがって、エンジンを始動後、触
媒の温度が上昇するまでに多くのＨＣ，ＣＯが大気中に
放出されてしまうという公害問題を解決することができ
る。
【図１】この発明の一実施例に係わる触媒の早期活性化
装置における水素ガスの供給時の全体の構成図。
装置における水素ガスの供給時の全体の構成図。
【図２】同実施例の触媒の早期活性化装置における水素
ガスの放出時の全体の構成図。
ガスの放出時の全体の構成図。
【図３】同実施例のケース部分の拡大した縦断側面図。
【図４】図３のａ−ａ線に沿う断面図。
【図５】同実施例のグラフ図。
４…３元触媒、５…水素吸蔵合金、６…水素ボンベ。
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジンの排気経路に設けた触媒と、こ
の触媒を加熱する水素吸蔵合金と、この水素吸蔵合金に
水素を供給し、この水素吸蔵合金に水素反応を起こして
反応熱を発生させて前記触媒を活性化する水素ガス供給
手段とを具備したことを特徴とする触媒の早期活性化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3284833A JPH05125929A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 触媒の早期活性化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3284833A JPH05125929A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 触媒の早期活性化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05125929A true JPH05125929A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=17683605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3284833A Pending JPH05125929A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 触媒の早期活性化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05125929A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2014500425A (ja) * | 2010-10-25 | 2014-01-09 | アークイス アンド アークイス エス アー | 自動車の排ガス中のＮＯｘ量低減システム |
| CN104145096A (zh) * | 2012-03-02 | 2014-11-12 | 排放技术有限公司 | 用于操作加热催化器的方法 |
| WO2014192555A1 (ja) * | 2013-05-28 | 2014-12-04 | 株式会社豊田自動織機 | 化学蓄熱装置 |
| JP2015052442A (ja) * | 2013-09-09 | 2015-03-19 | 株式会社豊田自動織機 | 化学蓄熱装置 |
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| ITUA20163109A1 (it) * | 2016-05-03 | 2017-11-03 | Fpt Motorenforschung Ag | Sistema di gestione termica di un sistema di post trattamento dei gas esausti (ats) |
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-
1991
- 1991-10-30 JP JP3284833A patent/JPH05125929A/ja active Pending
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