JPH0561418U - 排気ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この考案はエンジンから排出される排気ガスの
温度が低下しても、良好に浄化することができるように
した排気ガス処理装置を提供することにある。 【構成】エンジン１からの排気ガスを排出する排気管３
と、筒状の第１の触媒６および外周が断熱材８によって
覆われ第１の触媒の中空部内に挿入された第２の触媒７
を有し上記排気管３に第１の触媒を連通させて設けられ
た触媒コンバ−タ４と、一端を排気管に連通させ他端を
第２の触媒に連通させて設けられたバイパス管９と、排
気管を流れる排気ガスの温度を検出する温度センサ１２
と、排気管のバイパス管の一端よりも下流側に設けられ
温度センサが検出する排気ガスの温度に応じて開度が制
御される制御弁１１とを具備したことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はエンジンからの排気ガスを浄化するための触媒コンバ−タを備えた 排気ガス処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

たとえば、デイ−ゼルエンジンからの排気ガス中には炭素を主体とする微粒子 であるパテイキュレ−ト、窒素酸化物（ＮＯ_X ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水 素（ＨＣ）などの成分が含有されている。デイ−ゼルエンジンからの排気ガス中 にはとくにＮＯ_X の含有量が多いので、デイ−ゼルエンジンからの排気ガスの通 路に主にＮＯ_X 成分をＮ₂ およびＯ₂ に分解するゼオライト系の還元触媒を内蔵 した触媒コンバ−タを設けるようにしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、触媒コンバ−タに用いられる触媒には活性温度域があり、その温度 域を外れると、ＮＯ_X の分解作用が大きく低減するということが知られている。

【０００４】 図４は触媒の温度（排気ガスの温度）と、その触媒による排気ガス中の有害ガ ス成分の転化率との関係を示すものである。この図から分かるように触媒の温度 が所定の活性温度域ＴL 〜ＴH の範囲内にあるときには、排気ガス中の有害ガス 成分を無害の成分に有効に転化させることができる。したがって、ＮＯ_X 浄化用 の触媒を有効に機能させるためには、触媒を上記活性温度域ＴL 〜ＴH の範囲内 に保持することが要求される。

【０００５】 従来の排気ガス処理装置は、エンジンからの排気ガスを排出する排気通路に、 ケ−スの内部に触媒が保持された触媒コンバ−タを設け、この触媒コンバ−タに 排気ガスを通すことで、この排気ガス中の有害ガス成分を無害の成分に転化させ るようになっている。

【０００６】 しかしながら、このような構成によると、エンジンの回転数が低く、しかも負 荷があまり掛からない状態での走行時、たとえば下り坂を走行する場合などには 、排気ガスの温度が触媒の活性温度域の下限温度ＴL よりも低くなることがある 。そのため、そのような場合には触媒の温度も下がってしまうから、触媒が有効 に機能しなくなり、排気ガスの浄化が良好に行えなくなるということがある。

【０００７】 この考案は上記事情にもとずきなされたもので、その目的とするところは、排 気ガスの温度が低下した場合でも、排気ガスを有効に浄化することができるよう にした排気ガス処理装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案は、エンジンからの排気ガスを排出する排気通路と、筒状の第１の触 媒および外周が断熱材によって覆われ上記第１の触媒の中空部内に挿入された第 ２の触媒を有し上記排気通路に上記第１の触媒を連通させて設けられた触媒コン バ−タと、一端を上記排気通路に連通させ他端を上記第２の触媒に連通させて設 けられたバイパス通路と、上記排気通路を流れる排気ガスの温度を検出する温度 センサと、上記排気通路の上記バイパス通路の一端よりも下流側に設けられ上記 温度センサが検出する排気ガスの温度に応じて開度が制御される制御弁とを具備 したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

上記構成によれば、排気ガスの温度が所定温度よりも低下した場合、制御弁を 閉じることで、排気ガスは断熱材によって保温された第２の触媒に流すことがで きるから、この第２の触媒によって排気ガスを浄化することができる。

【００１０】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図１乃至図３を参照して説明する。

【００１１】 図１において、１はたとえば直噴式のデイ−ゼルエンジンである。このエンジ ン１には排気マニホ−ルド２が接続され、この排気マニホ−ルド２には排気通路 を形成する排気管３が接続されている。この排気管３の中途部には触媒コンバ− タ４が接続されている。この触媒コンバ−タ４は一端を上記排気管３に連通させ たケ−ス５を有する。このケ−ス５内には第１の触媒６と、第２の触媒７とが設 けられている。これら触媒６、７はセラミックス製のモノリスハニカムにゼオラ イト系などのＮＯ_x 分解触媒を担持させてなるもので、上記第１の触媒６は円筒 状に形成されている。この第１の触媒６の中空部内には、外周面が断熱材８によ って覆われた円柱状の上記第２の触媒７が挿入保持されている。上記断熱材８と しては、セラミックファイバなどの耐熱性に優れたものが適する。

【００１２】 上記排気管３にはバイパス管９の一端が接続されている。このバイパス管９の 他端は上記第２の触媒７の一端面に連通している。つまり、第２の触媒７には上 記バイパス管９を通った排気ガスだけが流通し、上記第１の触媒６には上記排気 管３から上記バイパス管９を通らずにケ−ス５に流入した排気ガスだけが流通す るようになっている。

【００１３】 上記排気管３の上記バイパス管９の一端よりも下流側、つまりケ−ス１の流入 端には制御弁１１が設けられ、この制御弁１１よりも上流側には排気ガスの温度 Ｔを検出する温度センサ１２が設けられている。この温度センサ１２からの検出 信号はコントロ−ラ１３に入力される。このコントロ−ラ１３は図３に示すよう に上記検出信号が入力される入力部１４と、この入力部１４に入力された検出信 号と設定部１５に設定された設定値とを比較する比較部１６と、この比較部１６ での比較に基づいて上記制御弁１１に駆動信号を出力する出力部１７とを備えて いる。

【００１４】 上記設定部１５には設定値としてゼオライト系の還元触媒の活性温度領域の下 限温度ＴL が設定されている。上記比較部１６は、上記下限温度ＴL と、上記温 度センサ１２が検出する排気ガスの温度Ｔとを比較し、排気ガスの温度Ｔが上記 下限温度ＴL よりも高いときには制御弁１１を開く駆動信号を上記出力部１７か ら出力させ、低いときには閉じる駆動信号を出力させるようになっている。

【００１５】 つぎに、上記構成の排気ガス処理装置の作用について説明する。エンジン１が 通常の状態で運転され、このエンジン１から排出される排気ガスの温度Ｔが第１ 、第２の触媒６、７の活性温度域の下限温度ＴL 以上である場合には、温度セン サ１２からの検出信号がコントロ−ラ１３に入力されると、このコントロ−ラ１ ３の出力部１７から制御弁１１に駆動信号が出力され、それによって制御弁１１ が開放される。制御弁１１が開放されれば、エンジン１からの排気ガスは排気管 ３から触媒コンバ−タ４のケ−ス５内に流入し、第１の触媒６を通って浄化され る。また、排気ガスは排気管３からバイパス管９にも流れるから、このバイパス 管９に流れた排気ガスは第２の触媒７を通って浄化されることになる。つまり、 エンジン１が通常の運転状態のときには、排気ガスは第１の触媒６と第２の触媒 ７とに流れて浄化される。

【００１６】 このように、高い温度の排気ガス（下限温度ＴL 以上）が第２の触媒７を流れ ることで、この第２の触媒７の温度が上昇するとともに、断熱材８によってその 温度が低下しずらい状態に維持される。

【００１７】 下り坂を走行する場合などのように、上記エンジン１の回転数や負荷が低いと 、排気ガスの温度Ｔが第１、第２の触媒６、７の活性温度域の下限温度ＴL より も低くなる。そのような場合には、温度センサ１２からの検出信号によって制御 弁１１が閉じられるから、排気ガスはケ−ス５内から第１の触媒６を通るのが阻 止され、バイパス管９を通って第２の触媒７を流れる。

【００１８】 上記ケ−ス５内に設けられた第１の触媒６はケ−ス５への熱伝導等によって温 度が低下し易いものの、第１の触媒６の内部に外周が断熱材８で覆われた状態で 設けられた第２の触媒７は第１の触媒６に比べて温度が低下しずらく、高い温度 に維持されている。そのため、排気ガスの温度が、たとえば下り坂を走行する所 定時間の間、活性温度域の下限温度ＴL 以下になっても、その排気ガスは上記第 ２の触媒７によって良好に浄化されることになる。 なお、この考案は上記一実施例に限られず、その要旨を逸脱しない範囲で種々 変形可能である。

【００１９】

【考案の効果】

以上述べたようにこの考案は、触媒コンバ−タ内に、筒状の第１の触媒と、外 周が断熱材によって覆われ上記第１の触媒の中空部内に挿入された第２の触媒と を設け、排気ガスの温度が所定温度よりも高い場合にはその排気ガスを上記第１ の触媒と第２の触媒とに通して浄化し、低い場合には第２の触媒に通すようにし た。

【００２０】 上記第２の触媒は断熱材によって覆われているから、温度が低下しずらい。そ のため、上記第２の触媒に所定温度以上の排気ガスが流れたのち、温度の低い排 気ガスが流れても、第２の触媒は、上記断熱材の断熱効果により、所定温度以上 に維持されているから、排気ガスを良好に浄化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例の全体構成図。

【図２】触媒コンバ−タの縦断面図。

【図３】同じくコントロ−ラの構成図。

【図４】触媒の温度と有害ガス成分の転化率との関係の
グラフ。

【符号の説明】

１…デイ−ゼルエンジン、３…排気管（排気通路）、４
…触媒コンバ−タ、６…第１の触媒、７…第２の触媒、
８…断熱材、９…バイパス管、１１…制御弁、１２…温
度センサ、１３…コントロ−ラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｈ 9150−3Ｇ (72)考案者 椎野 始郎 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンからの排気ガスを排出する排気
   通路と、筒状の第１の触媒および外周が断熱材によって
   覆われ上記第１の触媒の中空部内に挿入された第２の触
   媒を有し上記排気通路に上記第１の触媒を連通させて設
   けられた触媒コンバ−タと、一端を上記排気通路に連通
   させ他端を上記第２の触媒に連通させて設けられたバイ
   パス通路と、上記排気通路を流れる排気ガスの温度を検
   出する温度センサと、上記排気通路の上記バイパス通路
   の一端よりも下流側に設けられ上記温度センサが検出す
   る排気ガスの温度に応じて開度が制御される制御弁とを
   具備したことを特徴とする排気ガス処理装置。