JPH0622515U - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は排ガス熱をうけて活性化される主触
媒と、電気エネルギをうけて活性化される副触媒の併用
により排ガス中の有害成分を効率よく浄化するようにし
た内燃機関の排気浄化装置を提供する。 【構成】 機関本体１に連なる排気系Ｅｘの上流側から
下流側に順に、排ガス熱をうけて活性化される主触媒
６、電流エネルギをうけて活性化される自己発熱型副触
媒７および消音器５を直列に接続する。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は、機関本体の排気系に接続される触媒により排ガス中のＮｏｘ、Ｃｏ 等の有害成分を酸化および還元浄化するようにした内燃機関の排気浄化装置に関 するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来排ガス熱を受けて活性化される主触媒と、電流負荷により活性化される自 己発熱型副触媒との併用による排気浄化装置として図３に示すものが知られてい る。
【０００３】 ところでこのものでは、機関本体０１の排気ポートに接続される排気系Ｅｘ′ には、その上流側から下流側に順に電流負荷により活性化される自己発熱型の副 触媒０７、排ガス熱を受けて活性化される主触媒０６および消音器０５が接続さ れている。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】
ところで排ガス熱を受けて活性化される通常の触媒を、早期に活性化するには 、これを機関本体の近傍に配置して高温の排ガス熱にさらされるようにすること が必要であるが、一方外部からの電流エネルギにより活性化される自己発熱型の 触媒は高温の排ガスに依存することなしに活性温度維持が可能であり、前記従来 のもののようにこの自己発熱型の触媒を、機関本体近くの、排気系の上流側に配 置すると、むしろ高温の排ガス熱をうけて早期に熱劣化してしまい、触媒として の所期の機能を失い単なるヒータとなってしまうという課題がある。
【０００５】 本考案はかかる実情にかんがみてなされたもので、自己発熱型触媒の熱劣化を 抑制しつつ、通常の触媒と前記自己発熱型触媒の組み合わせによる排ガス浄化作 用を一層高めるようにした新規な内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的 とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本請求項１の考案の特徴とするところは、機関本体に 連なる排気系に、排ガス熱を受けて活性化される主触媒と、電流負荷により活性 化される自己発熱型副触媒と、消音器とを接続してなる内燃機関の排気浄化装置 において、前記排気系の上流側から下流側に順に、主触媒、副触媒および消音器 を直列に接続したことにある。
【０００７】 また上記目的達成のため本請求項２の考案の特徴とするところは、前記主触媒 は、第一主触媒と第二主触媒とよりなり、それらは排気系の上流側から下流側に 順に直列に接続したことにある。
【０００８】
【実施例】
以下、図１を参照して本考案の第一実施例について説明する。
【０００９】 図１は本考案の第一実施例の全体側面図であり、この図において機関本体１の 排気ポート２に、該機関本体１から排出される排ガスを大気に放出するための排 気系Ｅｘが接続される。この排気系Ｅｘは前記排気ポート２に接続される排気マ ニホールド３と、その下流端に接続される排気管４と、その下流端に接続される 消音器５とより構成されている。
【００１０】 前記排気管４は、上流側排気管４ｕと下流側排気管４ｄと二分割して構成され 、それら両管４ｕ，４ｄ間には、高温の排ガス熱により活性化される通常の主触 媒６が接続され、さらに下流側排気管４ｄの下流端と前記消音器５の上流端との 間には、電気エネルギにより活性化される自己発熱型触媒７（ＥＨＣ）が接続さ れる。この触媒７は金属担体７1 に活性材料をバインダーにより被覆結着して構 成されており、金属担体７1 はバッテリー８にスイッチ９を介して接続されてお り、前記スイッチ９が閉じれば、前記金属担体７1 はその電流を負荷して直接加 熱されて活性化されるようになっている。而してこの副触媒７は機関の始動時の 如く排ガス温度が低く前記主触媒６が未だ活性化されない時のみ、前記スイッチ ９がＯＮして電流負荷により加熱される。
【００１１】 次にこの第一実施例の作用について説明する。
【００１２】 いま機関本体１が運転されると、排ガスは排気ポート２より排気系Ｅｘを通っ て大気に放出される。すなわち排ガスは排気マニホールド３、上流側排気管４ｕ を通って主触媒６に導かれ、ここで一次的に浄化されたのち、下流側排気管４ｄ に導かれて、ここで二次的に浄化され、さらに消音器５を通って大気に放出され る。
【００１３】 ところで自己発熱型の副触媒７は機関本体１の始動時の如き排ガス温度が未だ 低いうちでもバッテリ８からの電流を負荷して加熱され十分に活性化されるので 、主触媒６が未活性化状態にあり浄化機能を発揮する以前でも未燃成分の多い排 ガスを有効に浄化することができる。機関本体１の運転継続により主触媒６が活 性化されるに至れば、副触媒７への通電が絶たれてこれが通常の触媒として機能 する。而してこの主触媒６は排気系Ｅｘの上流側にあって高温の排ガスにさらさ れて比較的早期に活性化されるため前記従来のものに較べて前記副触媒７への通 電時間を短くすることができ、また前記副触媒７は排気系Ｅｘの下流側にあって 前記従来のものに較べてそこに流入する排ガスの温度は低くなるため、この副触 媒７はその熱劣化が可及的に抑制されて長期にわたり所期の浄化機能が発揮され る。
【００１４】 次に図２により本考案の第二実施例について説明する。
【００１５】 図２は本考案の第二実施例の全体側面図である。この実施例では主触媒６とし て第一主触媒６1 と、第二主触媒６2 とを使用した場合で、排気マニホールド３ の下流端と、上流側排気管４ｕの上流端との間に第一主触媒６1 が接続され、ま た上流側排気管４ｕの下流端と、下流側排気管４ｄの上流端との間には第二主触 媒６2 が接続される。
【００１６】 下流側排気管４ｄへの副触媒７および消音器５の取付構造は前記第一実施例の ものと同じである。
【００１７】 次にこの第二実施例の作用について説明すると、いま機関が運転されると、排 ガスは排気マニホールド３より第一主触媒６1 を通り、さらに上流側排気管４ｕ を通って第二主触媒６2 に導かれ、これら両主触媒６1 ，６2 により段階的に一 次浄化されたのち、下流側排気管４ｄを通って副触媒７に導かれ、ここで二次的 に浄化され、さらに消音器５を通って大気に放出される。
【００１８】 ところでこの第二実施例の場合も前記第一実施例と同じく、前記第一および第 二主触媒６1 ，６2 は排気系Ｅｘの上流側にあって高温の排ガスに順次にさらさ れて早期に活性化エネルギが与えられ、特に第一主触媒６1 は機関本体１の近傍 にあって一層の早期活性化がなされて、副触媒７への通電時間が一層短縮されて 該副触媒７での消費電力の節減を図ることができる。
【００１９】 以上本考案の一実施例について説明したが、本考案はその実施例に限定される ことなく、本考案の範囲内で種々の実施例が可能である。たとえば機関本体は多 気筒でも単気筒であってもよく、また主触媒および副触媒は従来公知のものの使 用が可能である。
【００２０】
【考案の効果】
以上のように本請求項１の考案によれば、機関本体に連なる排気系に、排ガス 熱を受けて活性化される主触媒と、電流負荷により活性化される自己発熱型副触 媒と、消音器とを接続してなる内燃機関の排気浄化装置において、前記排気系の 上流側から下流側に順に、主触媒、副触媒および消音器を直列に接続したので、 前記主触媒は高温の排ガス熱をうけて早期に活性化されて浄化機能を高めるこ とができ、一方前記副触媒は、排ガス熱による熱劣化を可及的に抑制しつつ活性 化温度に維持することができるとともに前記主触媒の早期活性化にともないその 通電時間を短縮することができ消費電力の節減に寄与することができ、全体とし て前記主触媒と副触媒との併用による排ガスの浄化をより効率よく行うことがで きる。
【００２１】 また本請求項２の考案によれば、前記主触媒は、第一主触媒と第二主触媒とよ りなり、それらは排気系の上流側から下流側に順に直列に接続したので、主触媒 、特に機関本体の近傍にある第一主触媒の一層の早期活性化が図られ、副触媒へ の通電時間の短縮が可能となり、消費電力の一層の節電が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の第一実施例の全体側面図
【図２】本考案の第二実施例の全体側面図
【図３】従来の内燃機関の排気浄化装置の全体側面図
【符号の説明】
１ 機関本体 ５ 消音器 ６ 主触媒 ６1 主触媒 ６2 主触媒 ７ 副触媒 Ｅｘ 排気系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 西田 俊之 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 機関本体（１）に連なる排気系（Ｅｘ）
    に、排ガス熱を受けて活性化される主触媒（６）と、電
    流負荷により活性化される自己発熱型副触媒（７）と、
    消音器（５）とを接続してなる内燃機関の排気浄化装置
    において、前記排気系（Ｅｘ）の上流側から下流側に順
    に、主触媒（６）、副触媒（７）および消音器（５）を
    直列に接続したことを特徴とする内燃機関の排気浄化装
    置。
  2. 【請求項２】 前記主触媒（６）は、第一主触媒
    （６1 ）と第二主触媒（６ 2 ）とよりなり、それらを排
    気系（Ｅｘ）の上流側から下流側に順に直列に接続した
    ことを特徴とする前記請求項１記載の内燃機関の排気浄
    化装置。
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