JPH05240030A - 触媒コンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、外気温度が高くなった場合の触媒
体の温度上昇を防止し、触媒コンバータの排気浄化性能
を確実に維持するとともに、排気熱によって触媒体の早
期活性化を図り、外気温度が低い場合の排気浄化性能を
向上させることを目的としている。 【構成】 このため、触媒体を収容するコンバータケー
ス外周に断熱材を配設するとともに断熱材の外周に遮熱
カバーを配設して触媒コンバータを形成し、コンバータ
ケースと遮熱カバー間に触媒コンバータの上流側から下
流側に延び且つ外気に連絡される冷却風通路を設け、冷
却風通路の上流開口部には触媒コンバータの雰囲気温度
に応じて開閉し外気と冷却風通路とを連絡すべく動作す
る開閉手段を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は触媒コンバータに係
り、特に内燃機関の排気通路途中に設けられるととも
に、排気浄化を行う触媒体を有する触媒コンバータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の内燃機関においては、内燃機関か
らの有害排気を所定の気体構成、温度条件のもとで触媒
物質の作用によって無害排気に変換するために、排気通
路途中に触媒コンバータを設けている。

【０００３】前記触媒コンバータは、一般に排気と反応
する触媒を担体に保持させて構成した触媒体と、この触
媒体を保持するコンバータケースと、コンバータケース
と触媒体に介設する介在体であるサポータとを有してい
る。

【０００４】前記内燃機関は、図５に示す如く、吸気通
路１３２が内燃機関１３４の吸気ポート１３６に連通さ
れており、この吸気ポート１３６は、吸気弁１３８を介
して燃焼室１４０に連通されている。この燃焼室１４０
は、排気弁１４２を介して排気通路１０２に連通されて
いる。この排気通路１０２は、上流側の第１排気通路１
０２−１と下流側の第２排気通路１０２−２とからな
り、この第１、第２排気通路間１０２−１、１０２−２
には、触媒コンバータ１０４が配設されている。前記触
媒コンバータ１０４は、前記内燃機関１３４から排出さ
れる排気の清浄化を行うものである。

【０００５】また、ハニカム触媒コンバータとしては、
実開昭６０−１４９８１６号公報に開示される如く、断
熱緩衝材で覆ったハニカム触媒を容器に内蔵したハニカ
ム触媒コンバータにおいて、断熱緩衝材と容器との間に
摩擦抵抗の小さいシート材を全体または部分的に介在し
たものがあった。

【０００６】更に、他の触媒コンバータとしては、実開
昭６２−１３７３２４号公報に開示される如く、触媒体
を収容する第１ケーシング外周面に耐熱及び耐腐食性の
優れたコーティング材を塗布するとともに、コーティン
グ材の外周に多数の隙間を有する断熱材を介して第２ケ
ーシングを配設したものがあった。

【０００７】更にまた、その他の触媒コンバータとして
は、円筒状に成型したハニカム触媒の前後端部に所定の
板厚を持つリング状キャップを固着し、ハニカム触媒の
外側に断熱マットを巻き付けるとともに、このハニカム
触媒を収装するハウジングを上下に分割して形成し、ハ
ウジングに各キャップに係合する環状凹部を形成したも
のがあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の触媒
コンバータには、触媒体の早期活性化を行って外気温度
が低温となった時の排気浄化を向上すべくヒータ付き酸
素センサを使用してフィードバック制御を早めに開始さ
せるものや、触媒体にヒータを設けて触媒体の温度を強
制的に所定温度まで高くさせるものがあった。

【０００９】しかし、外気温度が低温となった時の触媒
体の早期活性化のためにヒータを使用すると製造コスト
の増加を招き、経済的に不利であるとともに、ヒータ使
用時に電気負荷がかかってしまい、実用上不利であると
いう不都合があった。

【００１０】上述不都合を回避するために、触媒体の外
周部位にグラスウール等からなる断熱材を設け、排気熱
によって外気温度が低温となった時の触媒体の早期活性
化を行う方策もあるが、このような触媒コンバータにお
いては、例えば夏場等の外気温度が高温となった時に前
記触媒体の温度が上昇し過ぎてしまい、触媒体に溶損が
生じ、前記触媒体を劣化させ、触媒コンバータの排気浄
化性能を悪化させる惧れがあり、実用上不利であるとい
う不都合が考えられる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、内燃機関の排気通路途中に
設けられた排気浄化を行う触媒体を有する触媒コンバー
タにおいて、触媒体を収容するコンバータケース外周に
断熱材を配設するとともにこの断熱材の外周に遮熱カバ
ーを配設して前記触媒コンバータを形成し、前記コンバ
ータケースと遮熱カバー間に触媒コンバータの上流側か
ら下流側に延び且つ外気に連絡される冷却風通路を設
け、この冷却風通路の上流開口部には前記触媒コンバー
タの雰囲気温度に応じて開閉し外気と冷却風通路とを連
絡すべく動作する開閉手段を設けたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】上述の如く発明したことにより、外気温度が低
い場合は、断熱材と遮熱カバーとが排気熱の外気への伝
導を減少し、触媒体の温度を排気熱によって所定温度ま
で上昇させているとともに、外気温度が高くなった場合
は、開閉手段がコンバータケースと遮熱カバー間に設け
られた冷却風通路の冷却風通路の上流開口部を開放し、
冷却風通路と外気とを連絡して外気を冷却風通路に導入
している。

【００１３】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１４】図１〜図３はこの発明の実施例を示すもの
である。図３において、２は内燃機関（図示せず）に上
流端部位が連絡された排気通路である。この排気通路２
は、上流側の第１排気通路２−１と下流側の第２排気通
路（図示せず）とにより形成され、この第１、第２排気
通路２−１、（図示せず）間には、触媒コンバータ４が
配設されている。

【００１５】前記触媒コンバータ４は、触媒体６とサポ
ータ８とコンバータケース１０とを有している。この触
媒体６は、介在体であるサポータ８により抱持され、前
記コンバータケース１０内に収容されている。

【００１６】また、前記触媒体６を収容するコンバータ
ケース１０外周に断熱材１２を配設するとともに、この
断熱材１２の外周に遮熱カバー１４を配設して前記触媒
コンバータ４を形成し、前記コンバータケース１０と遮
熱カバー１４間に前記触媒コンバータ４の上流側から下
流側に延び且つ外気に連絡される冷却風通路１６を設
け、この冷却風通路１６の上流開口部１６Ａには、前記
触媒コンバータ４の雰囲気温度に応じて開閉し外気と前
記冷却風通路１６とを連絡すべく動作する開閉手段、例
えば開閉弁１８を設けている。

【００１７】詳述すれば、前記冷却風通路１６をコンバ
ータケース１０外周と遮熱カバー１４内周間に円周等間
隔に複数個、例えば４個形成すべく、コンバータケース
１０外周と遮熱カバー１４内周間に複数個、例えば４個
の断熱材１２を円周等間隔に配設し、各断熱材１２の端
面部位とコンバータケース１０外周面部位と遮熱カバー
１４内周面部位によって前記触媒コンバータ４の上流側
から下流側に延びる４個の冷却風通路１６を形成してい
る。

【００１８】また、前記冷却風通路１６の上流開口部１
６Ａに設けられた開閉弁１８は、バイメタル等の感温部
材によって形成され、雰囲気温度、例えば外気温度が高
くなるに連れて前記冷却風通路１６の上流開口部１６Ａ
の開放方向に動作するとともに、外気温度が低くなるに
連れて前記冷却風通路１６の上流開口部１６Ａの閉鎖方
向に動作する開閉機能を有している。

【００１９】次に作用について説明する。

【００２０】外気温度が低い場合には、開閉弁１８がコ
ンバータケース１０と遮熱カバー１４間に設けられた冷
却風通路１６の上流開口部１６Ａを閉鎖しているととも
に、断熱材１２と遮熱カバー１４とが排気熱の外気への
伝導を減少させ、触媒体６の温度を排気熱によって所定
温度まで上昇させている。

【００２１】また、外気温度が高くなった場合には、開
閉弁１８がコンバータケース１０と遮熱カバー１４間に
設けられた冷却風通路１６の上流開口部１６Ａを開放
し、前記冷却風通路１６と外気とを連絡して外気をこの
冷却風通路１６に導入し、触媒体６を冷却している。

【００２２】これにより、外気温度が高くなった場合の
前記触媒体６の温度上昇を防止でき、触媒コンバータ４
の排気浄化性能を確実に維持し得て、実用上有利であ
る。

【００２３】また、断熱材１２と遮熱カバー１４を設け
たことによって排気熱の外気への伝導を減少でき、排気
熱によって前記触媒体６を早期活性化でき、外気温度が
低い場合の排気浄化性能を向上し得て、実用上有利であ
る。

【００２４】なお、この発明は上述実施例に限定される
ものではなく、種々の応用改変が可能である。

【００２５】例えば、この発明の実施例においては、開
閉手段をバイメタルからなる開閉弁１８のみで構成する
とともに、この開閉弁１８が外気温度に応じて冷却風通
路１６の上流開口部１６Ａを開閉すべく動作する構成と
したが、開閉手段を弁体２２と駆動部２４と制御部２６
と排気温度センサ２８とにより形成することも可能であ
る。

【００２６】詳述すれば、図４に示す如く、冷却風通路
１６の上流開口部１６Ａに弁体２２を設け、この弁体２
２を駆動部２４に連絡し、この駆動部２４を触媒体温度
を検出する触媒体温度センサ２８が連絡された制御部２
６に連絡し、この触媒体温度センサ２８が検出する触媒
体温度によって前記制御部２６が弁体２２を開閉制御さ
せる構成とすることも可能である。

【００２７】更に、開閉手段を弁体とサーモワックス等
の感温駆動部とにより形成し、感温駆動部によって前記
弁体を開閉させる構成とすることも可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、触媒体を収容するコンバータケース外周に断熱材を
配設するとともに断熱材の外周に遮熱カバーを配設して
触媒コンバータを形成し、コンバータケースと遮熱カバ
ー間に触媒コンバータの上流側から下流側に延び且つ外
気に連絡される冷却風通路を設け、冷却風通路の上流開
口部には触媒コンバータの雰囲気温度に応じて開閉し外
気と冷却風通路とを連絡すべく動作する開閉手段を設け
たので、外気温度が高くなった場合の触媒体の温度上昇
を防止でき、触媒コンバータの排気浄化性能を確実に維
持し得て、実用上有利である。また、断熱材と遮熱カバ
ーを設けたことによって排気熱の外気への伝導を減少で
き、排気熱によって触媒体を早期活性化でき、外気温度
が低い場合の排気浄化性能を向上し得て、実用上有利で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す触媒コンバータの要部
断面図である。

【図２】触媒コンバータの縦断面図である。

【図３】触媒コンバータの横断面図である。

【図４】この発明の他の実施例を示す触媒コンバータの
要部断面図である。

【図５】この発明の従来の技術を示す内燃機関の概略構
成説明図である。

【符号の説明】

２ 排気通路 ４ 触媒コンバータ ６ 触媒体 ８ サポータ １０ コンバータケース １２ 断熱材 １４ 遮熱カバー １６ 冷却風通路 １８ 開閉弁

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【手続補正書】

【提出日】平成４年５月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路途中に設けられた排
   気浄化を行う触媒体を有する触媒コンバータにおいて、
   触媒体を収容するコンバータケース外周に断熱材を配設
   するとともにこの断熱材の外周に遮熱カバーを配設して
   前記触媒コンバータを形成し、前記コンバータケースと
   遮熱カバー間に触媒コンバータの上流側から下流側に延
   び且つ外気に連絡される冷却風通路を設け、この冷却風
   通路の上流開口部には前記触媒コンバータの雰囲気温度
   に応じて開閉し外気と冷却風通路とを連絡すべく動作す
   る開閉手段を設けたことを特徴とする触媒コンバータ。