JPH062533A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 導電性触媒５と、これを収容する外筒４とを
備えた排気ガス浄化装置１で、導電性触媒５の下流側
に、排気ガス温度が所定温度未満では、導電性触媒５と
離間し、所定温度以上では、導電性触媒５に当接し、当
接面が絶縁性を有する保持部材９が設けられている。 【効果】 保持部材９は、排気ガス温度および圧力が高
くなって、導電性触媒５が、排気ガス圧力により、下流
側に押しやられるおそれが大きい状態にのみ、導電性触
媒５に当接して、これを支持するから、当接面に絶縁材
が被覆されている場合に、これが剥離するおそれを大幅
に減少させることが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス浄化装置に関
するものであり、さらに詳細には、エンジン始動時に、
導電性モノリス触媒に通電して、触媒温度を、すみやか
に活性温度にまで上昇させることのできる排気ガス浄化
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】排気管内に設けられた排気ガス浄化装置
で、排気ガスの温度が低いエンジンの始動時に、導電性
を有する導電性モノリス触媒に通電して、すみやかに、
触媒温度を活性温度にまで上昇させ、排気ガスを浄化す
ることのできる排気ガス浄化装置が知られている（たと
えば、実開昭６３−６７６０９号など）。

【０００３】かかる排気ガス浄化装置においては、導電
性モノリス触媒および導電性モノリス触媒に通電する一
対の電極を備えているが、導電性モノリス触媒が、排気
ガスの圧力により、所定の位置から下流側に押しやられ
るのを防止するために、導電性モノリス触媒の下流側
に、導電性モノリス触媒に当接するように、排気ガスが
通過可能で、ケーシングに固定された保持部材を設け、
さらに、保持部材と導電性モノリス触媒との間を絶縁す
るために、保持部材の導電性モノリス触媒側表面に、絶
縁体をコーティングするのが一般であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
排気ガス浄化装置においては、保持部材と導電性モノリ
ス触媒が常時当接しており、保持部材はケーシングに固
定されているが、導電性モノリス触媒は、ケーシングに
固定されていないので、排気ガスの圧力により、保持部
材と導電性モノリス触媒との間に相対運動が生じ、その
結果、時間経過とともに、保持部材の導電性モノリス触
媒側表面にコーティングされた絶縁体が剥離して、ショ
ートし、導電性モノリス触媒への通電がなされなくな
り、導電性モノリス触媒による排気ガスの浄化機能が著
しく低下するという問題があった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、導電性を有する導電性モノリ
ス触媒と、該導電性モノリス触媒を収容する筒状部材
と、該筒状部材と排気管の内面との間に配置され、前記
筒状部材を支持する支持部材と、前記導電性モノリス触
媒に通電可能な一対の電極と、前記導電性モノリス触媒
の下流側に設けられ、前記導電性モノリス触媒および／
または前記筒状部材に当接可能で、少なくとも前記導電
性モノリス触媒および／または前記筒状部材に当接する
面が絶縁性を有する保持部材とを備えた排気ガス浄化装
置において、導電性モノリス触媒による排気ガスの浄化
機能の経時的な低下を防止することのできる排気ガス浄
化装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【発明の構成】本発明のかかる目的は、前記保持部材
が、排気ガス温度が所定温度未満では、前記導電性モノ
リス触媒および前記筒状部材と離間し、排気ガス温度が
所定温度以上では、前記導電性モノリス触媒および／ま
たは前記筒状部材に当接するように構成されることによ
って達成される。

【０００７】本発明の好ましい実施態様においては、前
記筒状部材が、前記導電性モノリス触媒の下流側で、前
記排気管径方向に対して、外方に、前記支持部材の後方
にまで延び、前記保持部材が、排気ガス温度が所定温度
未満では、前記導電性モノリス触媒および前記筒状部材
と離間し、排気ガス温度が所定温度以上では、前記筒状
部材に当接するように構成されている。

【０００８】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記保持部材が、バイメタルにより構成されてい
る。

【０００９】

【発明の作用】本発明によれば、排気ガス温度が所定温
度未満の状態、すなわち、冷間始動時など、排気ガスの
圧力が低い状態では、保持部材が、導電性モノリス触媒
および筒状部材と離間しており、排気ガス温度が高くな
り、排気ガスの圧力が高い状態になると、保持部材が、
導電性モノリス触媒および／または筒状部材に当接する
ように構成されており、保持部材により、導電性モノリ
ス触媒および筒状部材が下流側に押しやられるのを防止
すべき状態においてのみ、保持部材が、導電性モノリス
触媒および／または筒状部材に当接して、導電性モノリ
ス触媒および／または筒状部材を所定位置に保持してい
るから、絶縁体を保持部材の導電性モノリス触媒側表面
にコーティングしているときにも、絶縁体が剥離するお
それを大幅に減少させることができ、したがって、導電
性モノリス触媒に、つねに、所定の通電をおこなうこと
が可能になり、導電性モノリス触媒による排気ガスの浄
化機能の経時的な低下を確実に防止することができる。

【００１０】本発明の好ましい実施態様によれば、筒状
部材が、導電性モノリス触媒の下流側で、排気管径方向
に対して、外方に、支持部材の後方にまで延びるように
配置されているので、支持部材が、排気ガスの圧力によ
り、下流側に押しやられることもまた、効果的に防止す
ることが可能になる。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例
につき、詳細に説明を加える。図１は、排気ガスの温度
が所定温度未満の状態における本発明の実施例に係る排
気ガス浄化装置の略縦断面図である。図１において、排
気ガス浄化装置１は、排気管２の大径部内に設けられ、
排気管２の大径部は、排気ガス浄化装置１のケーシング
３を形成している。

【００１２】排気ガス浄化装置１は、ケーシング３内
に、絶縁材料からなる外筒４と、その中に収容された導
電性を有する導電性モノリス触媒５を備えている。外筒
４とケーシング３との間には、外筒４および導電性モノ
リス触媒５を、ケーシング３に支持する中空円筒状のセ
ラミックからなる支持部材６が配置されている。さら
に、ケーシング３、支持部材６および外筒４を貫通し、
周知の方法によって、ケーシング３から絶縁された一対
の電極７、８が、導電性モノリス触媒５に取付けられて
いる。

【００１３】図２は、導電性モノリス触媒５および外筒
４の略横断面図であり、図２に示されるように、触媒を
担持した箔状のを、互いに対向する箔面間の距離がラン
ダムになるように、巻くことにより、導電性モノリス触
媒５は円筒状に形成され、その外側は、外筒４によって
カバーされている。ここに、導電性モノリス触媒５が、
このような形状に形成されているのは、その表面積を大
きくして、排気ガスと触媒とが接触する機会を増大させ
るためである。

【００１４】導電性モノリス触媒５、外筒４および支持
部材６の下流側の排気管２には、バイメタルからなる保
持部材９が取付けられている。この保持部材９は、図１
に示された所定温度未満の状態では、排気管２の内面に
対して、ほぼ直角に、排気管２の中央部に向かって延び
る円環状の突出部１０を備えており、この状態では、突
出部１０は、導電性モノリス触媒５および外筒４と離間
している。また、保持部材９の上流側の面には、セラミ
ックからなる絶縁体１１が取付けられている。

【００１５】図３は、排気ガスの温度が所定温度以上の
状態における本発明の実施例に係る排気ガス浄化装置の
略縦断面図である。図３においては、排気ガスの温度が
所定温度以上になり、その結果、バイメタルからなる保
持部材９の突出部１０は、導電性モノリス触媒５側に曲
がり、その表面に取付けられた絶縁体１１が、導電性モ
ノリス触媒５に当接して、導電性モノリス触媒５が、排
気ガスの圧力により、下流側に、押しやられるのを防止
している。

【００１６】本実施例によれば、保持部材９は、バイメ
タルからなり、排気ガスの圧力が高い排気ガス温度が高
い状態においてのみ、その突出部１０が曲がり、導電性
モノリス触媒５に当接して、導電性モノリス触媒５を保
持し、排気ガスの圧力が低い排気ガス温度が低い状態で
は、突出部１０は、排気管２の内面に対して、ほぼ直角
に、排気管２の中央部に向かって延び、上流側の面に取
付けられた絶縁体１１は、導電性モノリス触媒５から離
間しているので、経時的に、絶縁体１１が、保持部材９
から剥離するおそれを大幅に低下させることができ、し
たがって、時間が経過しても、エンジンの始動時に、所
望のように、導電性モノリス触媒５に通電して、導電性
モノリス触媒５の温度をすみやかに活性温度にまで上昇
させて、排気ガスを浄化することが可能になる。

【００１７】図４は、本発明の他の実施例に係る排気ガ
ス浄化装置の略縦断面図である。図４に示された実施例
においては、外筒４が、導電性モノリス触媒５を収容し
ている部分では、中空円筒状をなしているが、さらに、
導電性モノリス触媒５の下流側で、排気管２の径方向に
対して、外方に、支持部材６の後方にまで延び、排気ガ
ス温度が所定温度未満の状態では、バイメタルからなる
保持部材９の突出部１０は、この外筒４の後端部のさら
に後方に位置しており、排気ガス温度が所定温度以上に
なって初めて、突出部１０が、上流側に曲がって、絶縁
体１１が、外筒４の後端部と当接するように構成されて
いる。

【００１８】本実施例によれば、外筒４が、支持部材６
の後方にまで延びているので、さらに、支持部材６が、
排気ガスの圧力により、下流側に押しやられることを効
果的に防止することが可能になる。本発明は、以上の実
施例に限定されることなく特許請求の範囲に記載された
発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発
明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもな
い。

【００１９】たとえば、前記実施例においては、導電性
モノリス触媒５は、円筒状に形成されているが、筒状を
なしていればよく、円筒状に限定されるものではなく、
同様に、外筒４も、導電性モノリス触媒５を収容し得る
形状をなしていればよく、前記実施例の形状に限定され
るものではない。また、前記実施例においては、絶縁体
１１は、セラミックにより形成されているが、他の絶縁
材料を用いることもできる。

【００２０】さらに、前記実施例においては、セラミッ
クからなる支持部材６を用いて、導電性モノリス触媒５
および外筒４を支持しているが、支持部材６を、セラミ
ック以外の絶縁材料により形成してもよく、さらには、
電極７、８のまわりを絶縁材料によりカバーするように
すれば、支持部材６を絶縁材料で形成することは必要で
ない。

【００２１】さらに、前記実施例においては、外筒４
は、絶縁材料により形成しているが、これを導体により
形成し、外筒４の内面と導電性モノリス触媒５との間
に、絶縁材料を配置するとともに、電極７、８と外筒４
とを絶縁するようにしてもよい。また、前記実施例にお
いては、保持部材６を、バイメタルにより形成している
が、保持部材６を、排気ガスの温度を検出して、排気ガ
ス温度が所定温度以上になったときに、機械的に、導電
性モノリス触媒５および／または外筒４に当接するよう
に構成することもできる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、導電性モノリス触媒
と、該導電性モノリス触媒を収容する筒状部材と、該筒
状部材と排気管の内面との間に配置され、前記筒状部材
をしじする支持部材と、前記導電性モノリス触媒に通電
可能な一対の電極と、前記導電性モノリス触媒の下流側
に設けられ、前記導電性モノリス触媒および／または前
記筒状部材に当接可能で、少なくとも前記導電性モノリ
ス触媒および／または前記筒状部材に当接する面が絶縁
性を有する保持部材とを備えた排気ガス浄化装置におい
て、導電性モノリス触媒による排気ガスの浄化機能の経
時的な低下を防止することのできる排気ガス浄化装置を
提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、排気ガス温度が所定温度未満の状態に
おける本発明の実施例に係る排気ガス浄化装置の略縦断
面図である。

【図２】図２は、導電性モノリス触媒および外筒の略横
断面図である。

【図３】図３は、排気ガス温度が所定温度以上の状態に
おける本発明の実施例に係る排気ガス浄化装置の略縦断
面図である。

【図４】図４は、本発明の他の実施例に係る排気ガス浄
化装置の略縦断面図である。

【符号の説明】

１ 排気ガス浄化装置 ２ 排気管 ３ ケーシング ４ 外筒 ５ 導電性モノリス触媒 ６ 支持部材 ７、８ 電極 ９ 保持部材 １０ 突出部 １１ 絶縁体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性を有する導電性モノリス触媒と、
   該導電性モノリス触媒を収容する筒状部材と、該筒状部
   材と排気管の内面との間に配置され、前記筒状部材を支
   持する支持部材と、前記導電性モノリス触媒に通電可能
   な一対の電極と、前記導電性モノリス触媒の下流側に設
   けられ、前記導電性モノリス触媒および／または前記筒
   状部材に当接可能で、少なくとも前記導電性モノリス触
   媒および／または前記筒状部材に当接する面が絶縁性を
   有する保持部材とを備えた排気ガス浄化装置において、
   前記保持部材が、排気ガス温度が所定温度未満では、前
   記導電性モノリス触媒および前記筒状部材と離間し、排
   気ガス温度が所定温度以上では、前記導電性モノリス触
   媒および／または前記筒状部材に当接するように構成さ
   れたことを特徴とする排気ガス浄化装置。
2. 【請求項２】 前記筒状部材が、前記導電性モノリス触
   媒の下流側で、前記排気管径方向に対して、外方に、前
   記支持部材の後方にまで延び、前記保持部材が、排気ガ
   ス温度が所定温度未満では、前記導電性モノリス触媒お
   よび前記筒状部材と離間し、排気ガス温度が所定温度以
   上では、前記筒状部材に当接するように構成されたこと
   を特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
3. 【請求項３】 前記保持部材が、バイメタルにより構成
   されたことを特徴とする請求項１または２に記載の排気
   ガス浄化装置。