JPH07222912A - 車両用排ガス浄化装置 - Google Patents
車両用排ガス浄化装置Info
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- JPH07222912A JPH07222912A JP6040354A JP4035494A JPH07222912A JP H07222912 A JPH07222912 A JP H07222912A JP 6040354 A JP6040354 A JP 6040354A JP 4035494 A JP4035494 A JP 4035494A JP H07222912 A JPH07222912 A JP H07222912A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
- F01N3/202—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means using microwaves
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エンジン始動時にマイクロ波加熱を利用し
て、排ガス浄化体の触媒を短時間で活性化温度まで上昇
させることができる車両用排ガス浄化装置を提供する。 【構成】 マイクロ波供給手段２０は、エンジン始動時
に、加熱室１４内に配置された第１排ガス浄化体１５に
マイクロ波を供給する。第１排ガス浄化体１５はセラミ
ック製のハニカム１５ａとその表面に担持された触媒お
よびマイクロ波吸収発熱材料を有しており、このマイク
ロ波吸収発熱材料がマイクロ波を吸収して発熱し、触媒
を加熱する。この第１排ガス浄化体１５の触媒により、
エンジン始動時の排ガス処理を行う。加熱室１４の下流
に配置された第２排ガス浄化体１６のハニカム１６ａは
ステンレス製であり、その上流側の面がマイクロ波反射
面１６ｘとして提供される。上記マイクロ波はこの反射
面１６ｘで反射されるため、第２排ガス浄化体１６の触
媒に供給されない。
て、排ガス浄化体の触媒を短時間で活性化温度まで上昇
させることができる車両用排ガス浄化装置を提供する。 【構成】 マイクロ波供給手段２０は、エンジン始動時
に、加熱室１４内に配置された第１排ガス浄化体１５に
マイクロ波を供給する。第１排ガス浄化体１５はセラミ
ック製のハニカム１５ａとその表面に担持された触媒お
よびマイクロ波吸収発熱材料を有しており、このマイク
ロ波吸収発熱材料がマイクロ波を吸収して発熱し、触媒
を加熱する。この第１排ガス浄化体１５の触媒により、
エンジン始動時の排ガス処理を行う。加熱室１４の下流
に配置された第２排ガス浄化体１６のハニカム１６ａは
ステンレス製であり、その上流側の面がマイクロ波反射
面１６ｘとして提供される。上記マイクロ波はこの反射
面１６ｘで反射されるため、第２排ガス浄化体１６の触
媒に供給されない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の排ガスを浄化す
る装置に関する。
る装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の排ガスを浄化するための排ガス
浄化装置は、従来、表面に触媒を担持してなる触媒担持
体とこれを収容する容器からなり、排ガスが導かれるよ
うに排気管に接続されている。ところで、上記触媒は所
定温度（例えば約３５０〜４００°Ｃ）以上にならない
と活性化しないため、エンジン始動後、排ガスにより加
熱されて所定温度に達するまでの数分間は浄化能力がな
く、ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等の有害成分を多く含んだ排ガ
スが未処理のまま排出されてしまう。
浄化装置は、従来、表面に触媒を担持してなる触媒担持
体とこれを収容する容器からなり、排ガスが導かれるよ
うに排気管に接続されている。ところで、上記触媒は所
定温度（例えば約３５０〜４００°Ｃ）以上にならない
と活性化しないため、エンジン始動後、排ガスにより加
熱されて所定温度に達するまでの数分間は浄化能力がな
く、ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等の有害成分を多く含んだ排ガ
スが未処理のまま排出されてしまう。
【０００３】これを避けるため、触媒活性化温度まで触
媒を加熱するための電熱線を設け、自動車の冷間始動時
などに通電して触媒を加熱し、これによりエンジンの冷
間始動時に排ガスを浄化する排ガス浄化装置が提案され
ている。（特開平３ー３１５１０号公報）。しかし、こ
のような電熱線による加熱、そして金属ハニカムへの通
電加熱等の電気加熱では、三元触媒を活性化温度まで昇
温させるために、熱容量の大きなハニカムも含めた３元
触媒担持体全体を触媒活性化温度まで加熱しなければな
らず、これには極めて大きな消費電力が必要であった。
媒を加熱するための電熱線を設け、自動車の冷間始動時
などに通電して触媒を加熱し、これによりエンジンの冷
間始動時に排ガスを浄化する排ガス浄化装置が提案され
ている。（特開平３ー３１５１０号公報）。しかし、こ
のような電熱線による加熱、そして金属ハニカムへの通
電加熱等の電気加熱では、三元触媒を活性化温度まで昇
温させるために、熱容量の大きなハニカムも含めた３元
触媒担持体全体を触媒活性化温度まで加熱しなければな
らず、これには極めて大きな消費電力が必要であった。
【０００４】そこで、特開平４ー７１６２０号，特開平
４ー７８４２２号公報に開示されているように、マイク
ロ波加熱を用いて比較的少ない電力で、急速に加熱する
装置が提案されている。詳述すると、排ガス浄化体のセ
ラミックハニカムの表面には、上記触媒の他にマイクロ
波吸収発熱材料を担持させる。この排ガス浄化体にマイ
クロ波を照射させると、マイクロ波吸収材料がマイクロ
波を吸収して自己発熱し、これにより触媒を活性化温度
まで上昇させる。しかし、この排ガス浄化装置では、排
ガス浄化体の表面に担持されたすべての触媒を加熱する
ため、必要とするマイクロ波の供給エネルギーが多くな
り、消費電力が大きいとともに、活性化温度まで上昇さ
せる時間を十分に短くできなかった。
４ー７８４２２号公報に開示されているように、マイク
ロ波加熱を用いて比較的少ない電力で、急速に加熱する
装置が提案されている。詳述すると、排ガス浄化体のセ
ラミックハニカムの表面には、上記触媒の他にマイクロ
波吸収発熱材料を担持させる。この排ガス浄化体にマイ
クロ波を照射させると、マイクロ波吸収材料がマイクロ
波を吸収して自己発熱し、これにより触媒を活性化温度
まで上昇させる。しかし、この排ガス浄化装置では、排
ガス浄化体の表面に担持されたすべての触媒を加熱する
ため、必要とするマイクロ波の供給エネルギーが多くな
り、消費電力が大きいとともに、活性化温度まで上昇さ
せる時間を十分に短くできなかった。
【０００５】そこで、特開平４ー７１６２０号，特開平
４ー７８４２２号公報に開示されているように、マイク
ロ波加熱式の排ガス浄化装置に工夫が加えられた。この
排ガス浄化装置では、エンジン始動時のアイドリング状
態では排ガス量が少ないことに着目して、排ガス浄化体
を第１，第２の排ガス浄化体に分けたのである。そし
て、エンジン始動時の排ガスを第１排ガス浄化体だけで
処理し、通常時の排ガスを第１，第２の排ガス浄化体で
処理するようにした。
４ー７８４２２号公報に開示されているように、マイク
ロ波加熱式の排ガス浄化装置に工夫が加えられた。この
排ガス浄化装置では、エンジン始動時のアイドリング状
態では排ガス量が少ないことに着目して、排ガス浄化体
を第１，第２の排ガス浄化体に分けたのである。そし
て、エンジン始動時の排ガスを第１排ガス浄化体だけで
処理し、通常時の排ガスを第１，第２の排ガス浄化体で
処理するようにした。
【０００６】以下、図６を参照しながら詳細に説明す
る。エンジンからの排ガスが通る容器１内に、排ガス通
過可能な一対のマイクロ波反射板２，３を設置して、こ
れら反射板で仕切られた加熱室４を形成し、この加熱室
４に上流側から順に第１排ガス浄化体５，第２排ガス浄
化体６を収容している。第１排ガス浄化体５のセラミッ
クハニカムの表面には、上記触媒の他にマイクロ波吸収
発熱材料を担持させる。第２排ガス浄化体６には、マイ
クロ波吸収発熱材料を担持させず、マイクロ波吸収発熱
機能を持たない触媒を担持させる。
る。エンジンからの排ガスが通る容器１内に、排ガス通
過可能な一対のマイクロ波反射板２，３を設置して、こ
れら反射板で仕切られた加熱室４を形成し、この加熱室
４に上流側から順に第１排ガス浄化体５，第２排ガス浄
化体６を収容している。第１排ガス浄化体５のセラミッ
クハニカムの表面には、上記触媒の他にマイクロ波吸収
発熱材料を担持させる。第２排ガス浄化体６には、マイ
クロ波吸収発熱材料を担持させず、マイクロ波吸収発熱
機能を持たない触媒を担持させる。
【０００７】上記構成において、エンジン始動時に加熱
室４にマイクロ波を供給する。このマイクロ波は、第１
排ガス浄化体５のマイクロ波吸収発熱材料に集中して吸
収され、これにより第１排ガス浄化体５の触媒の加熱を
効率的に行い、活性化温度まで即座に上昇させる。これ
により、エンジン始動時の排ガスを第１排ガス浄化体５
で処理することができる。そして、通常の運転状態で
は、第１，第２排ガス浄化体５，６で排ガスを処理す
る。なお、マイクロ波を供給する手段７は、加熱室を囲
む周壁に一端が接続された導波管８と、この導波管の他
端に取り付けられたマイクロ波発振器９とを備えてい
る。
室４にマイクロ波を供給する。このマイクロ波は、第１
排ガス浄化体５のマイクロ波吸収発熱材料に集中して吸
収され、これにより第１排ガス浄化体５の触媒の加熱を
効率的に行い、活性化温度まで即座に上昇させる。これ
により、エンジン始動時の排ガスを第１排ガス浄化体５
で処理することができる。そして、通常の運転状態で
は、第１，第２排ガス浄化体５，６で排ガスを処理す
る。なお、マイクロ波を供給する手段７は、加熱室を囲
む周壁に一端が接続された導波管８と、この導波管の他
端に取り付けられたマイクロ波発振器９とを備えてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のマイク
ロ波加熱式排ガス浄化装置では、第２排ガス浄化体６の
ウオッシュコート層あるいは貴金属層がマイクロ波を吸
収するために、第１排ガス浄化体の触媒温度が上記活性
化温度に達する時間を、期待どおり短くできなかった。
Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ等の貴金属等で構成される触媒がなぜ
マイクロ波を吸収するのかは明らかではないが、マイク
ロ波を照射した際、触媒粒と触媒粒との接触点に電流が
発生し、抵抗加熱あるいは誘導加熱が起こっている可能
性が考えられる。また、触媒添加剤として使われるＣｅ
Ｏ2，ウオッシュコート層に使われるγーＡｌ2Ｏ3等の
材料がマイクロ波を吸収することも確認した。
ロ波加熱式排ガス浄化装置では、第２排ガス浄化体６の
ウオッシュコート層あるいは貴金属層がマイクロ波を吸
収するために、第１排ガス浄化体の触媒温度が上記活性
化温度に達する時間を、期待どおり短くできなかった。
Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ等の貴金属等で構成される触媒がなぜ
マイクロ波を吸収するのかは明らかではないが、マイク
ロ波を照射した際、触媒粒と触媒粒との接触点に電流が
発生し、抵抗加熱あるいは誘導加熱が起こっている可能
性が考えられる。また、触媒添加剤として使われるＣｅ
Ｏ2，ウオッシュコート層に使われるγーＡｌ2Ｏ3等の
材料がマイクロ波を吸収することも確認した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明では、排ガスが通る筒状容器と、こ
の容器に収容され排ガスの流れ方向に沿うようにして配
置された第１，第２の排ガス浄化体と、この容器内にマ
イクロ波を供給するマイクロ波供給手段とを備えた車両
用排ガス浄化装置において、上記第１排ガス浄化体はセ
ラミック製担体とその表面に担持された触媒およびマイ
クロ波吸収発熱材料を有し、上記第２排ガス浄化体は金
属製担体とその表面に担持された触媒とを有しており、
第１排ガス浄化体を向く面がマイクロ波反射面として提
供され、上記容器の内部空間の少なくとも一部が、上記
第２排ガス浄化体のマイクロ波反射面と、このマイクロ
波反射面に対峙して配置された排ガス透過性のマイクロ
波反射板と、で仕切られた加熱室として提供され、この
加熱室内に上記第１排ガス浄化体が配置されるととも
に、上記マイクロ供給手段からのマイクロ波が供給され
ることを特徴とする。請求項２の発明では、排ガスが通
る筒状容器と、この容器に収容され排ガスの流れ方向に
沿うようにして配置された第１，第２の排ガス浄化体
と、この容器内にマイクロ波を供給するマイクロ波供給
手段とを備えた車両用排ガス浄化装置において、上記第
１排ガス浄化体はセラミック製担体とその表面に担持さ
れた触媒およびマイクロ波吸収発熱材料を有し、上記第
２排ガス浄化体は金属製担体とその表面に担持された触
媒とを有し、さらに、金属製担体とその表面に担持され
た触媒とを有する第３排ガス浄化体が、上記容器内にお
いて上記第２排ガス浄化体から排ガスの流れ方向に離れ
て収容され、第２，第３排ガス浄化体の互いに対向する
面がマイクロ波反射面として提供され、上記容器の内部
空間の少なくとも一部が、上記第２，第３排ガス浄化体
の一対のマイクロ波反射面で仕切られた加熱室として提
供され、この加熱室内に上記第１排ガス浄化体が配置さ
れるとともに、上記マイクロ供給手段からのマイクロ波
が供給されることを特徴とする。
め、請求項１の発明では、排ガスが通る筒状容器と、こ
の容器に収容され排ガスの流れ方向に沿うようにして配
置された第１，第２の排ガス浄化体と、この容器内にマ
イクロ波を供給するマイクロ波供給手段とを備えた車両
用排ガス浄化装置において、上記第１排ガス浄化体はセ
ラミック製担体とその表面に担持された触媒およびマイ
クロ波吸収発熱材料を有し、上記第２排ガス浄化体は金
属製担体とその表面に担持された触媒とを有しており、
第１排ガス浄化体を向く面がマイクロ波反射面として提
供され、上記容器の内部空間の少なくとも一部が、上記
第２排ガス浄化体のマイクロ波反射面と、このマイクロ
波反射面に対峙して配置された排ガス透過性のマイクロ
波反射板と、で仕切られた加熱室として提供され、この
加熱室内に上記第１排ガス浄化体が配置されるととも
に、上記マイクロ供給手段からのマイクロ波が供給され
ることを特徴とする。請求項２の発明では、排ガスが通
る筒状容器と、この容器に収容され排ガスの流れ方向に
沿うようにして配置された第１，第２の排ガス浄化体
と、この容器内にマイクロ波を供給するマイクロ波供給
手段とを備えた車両用排ガス浄化装置において、上記第
１排ガス浄化体はセラミック製担体とその表面に担持さ
れた触媒およびマイクロ波吸収発熱材料を有し、上記第
２排ガス浄化体は金属製担体とその表面に担持された触
媒とを有し、さらに、金属製担体とその表面に担持され
た触媒とを有する第３排ガス浄化体が、上記容器内にお
いて上記第２排ガス浄化体から排ガスの流れ方向に離れ
て収容され、第２，第３排ガス浄化体の互いに対向する
面がマイクロ波反射面として提供され、上記容器の内部
空間の少なくとも一部が、上記第２，第３排ガス浄化体
の一対のマイクロ波反射面で仕切られた加熱室として提
供され、この加熱室内に上記第１排ガス浄化体が配置さ
れるとともに、上記マイクロ供給手段からのマイクロ波
が供給されることを特徴とする。
【００１０】
【作用】請求項１の排ガス浄化装置では、エンジン始動
の際に、マイクロ波反射板と第２排ガス浄化体のマイク
ロ波反射面とで仕切られた加熱室にマイクロ波を供給す
ると、第１排ガス浄化体のマイクロ波吸収発熱材料がマ
イクロ波を吸収して発熱し、その結果、第１排ガス浄化
体の触媒が活性化温度まで上昇して排ガス処理を行う。
この際、第２排ガス浄化体は金属製の担体で構成されて
いるので、その端面が反射面となってマイクロ波を反射
し、その金属製の担体に保持された触媒によりマイクロ
波が吸収されることがない。その結果、マイクロ波は専
ら第１排ガス浄化体の触媒を加熱するためにだけ費やさ
れ、この第１排ガス浄化体の触媒を極めて短時間で活性
化温度にすることができ、しかも消費電力を少なくでき
る。請求項２の排ガス浄化装置では、上記マイクロ波反
射板のマイクロ反射機能を、第３排ガス浄化体のマイク
ロ波反射面が代わって担う。
の際に、マイクロ波反射板と第２排ガス浄化体のマイク
ロ波反射面とで仕切られた加熱室にマイクロ波を供給す
ると、第１排ガス浄化体のマイクロ波吸収発熱材料がマ
イクロ波を吸収して発熱し、その結果、第１排ガス浄化
体の触媒が活性化温度まで上昇して排ガス処理を行う。
この際、第２排ガス浄化体は金属製の担体で構成されて
いるので、その端面が反射面となってマイクロ波を反射
し、その金属製の担体に保持された触媒によりマイクロ
波が吸収されることがない。その結果、マイクロ波は専
ら第１排ガス浄化体の触媒を加熱するためにだけ費やさ
れ、この第１排ガス浄化体の触媒を極めて短時間で活性
化温度にすることができ、しかも消費電力を少なくでき
る。請求項２の排ガス浄化装置では、上記マイクロ波反
射板のマイクロ反射機能を、第３排ガス浄化体のマイク
ロ波反射面が代わって担う。
【００１１】
【実施例】以下、本発明に係わる排ガス浄化装置の第１
実施例を図１を参照して説明する。図１において、符号
Ａは車両に搭載されたエンジンからの排気を導く排気管
Ａである。この排気管Ａの途中に、排ガス浄化装置１０
が接続されている。排ガス浄化装置１０は、排ガスＡに
接続された筒状の容器１１を有している。この容器１１
には、金属製の排ガス透過性のマイクロ波反射板１２
と、第１排ガス浄化体１５と、第２排ガス浄化体１６が
上流側から順に配置されている。この第１排ガス浄化体
１５はコーディエライト等からなるセラミック製ハニカ
ム（担体）１５ａと、このハニカム１５ａの表面に担持
されたペロブスカイト型酸化物からなるマイクロ波吸収
発熱材料と、さらにその上に担持されたＰｔ，Ｐｄ，Ｒ
ｈ等の貴金属からなる触媒とを備えている。第２排ガス
浄化体１６はステンレス製（金属製）のハニカム（担
体）１６ａと、このハニカム１６ａの表面に担持された
Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ等の貴金属からなる触媒とを備えてい
る。
実施例を図１を参照して説明する。図１において、符号
Ａは車両に搭載されたエンジンからの排気を導く排気管
Ａである。この排気管Ａの途中に、排ガス浄化装置１０
が接続されている。排ガス浄化装置１０は、排ガスＡに
接続された筒状の容器１１を有している。この容器１１
には、金属製の排ガス透過性のマイクロ波反射板１２
と、第１排ガス浄化体１５と、第２排ガス浄化体１６が
上流側から順に配置されている。この第１排ガス浄化体
１５はコーディエライト等からなるセラミック製ハニカ
ム（担体）１５ａと、このハニカム１５ａの表面に担持
されたペロブスカイト型酸化物からなるマイクロ波吸収
発熱材料と、さらにその上に担持されたＰｔ，Ｐｄ，Ｒ
ｈ等の貴金属からなる触媒とを備えている。第２排ガス
浄化体１６はステンレス製（金属製）のハニカム（担
体）１６ａと、このハニカム１６ａの表面に担持された
Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ等の貴金属からなる触媒とを備えてい
る。
【００１２】上記第２排ガス浄化体１６の担体１６ａが
ステンレス製であるので、その上流側の面、すなわちマ
イクロ波反射板１１および第１排ガス浄化体１５を向く
面は、マイクロ波反射面１６ｘとして提供される。その
結果、容器１１の周壁と反射板１２と反射面１６ｘによ
り、マイクロ波用の空洞共振器となる加熱室１４が形成
される。
ステンレス製であるので、その上流側の面、すなわちマ
イクロ波反射板１１および第１排ガス浄化体１５を向く
面は、マイクロ波反射面１６ｘとして提供される。その
結果、容器１１の周壁と反射板１２と反射面１６ｘによ
り、マイクロ波用の空洞共振器となる加熱室１４が形成
される。
【００１３】本装置は、さらにマイクロ波供給手段２０
を備えている。このマイクロ波供給手段２０は、容器１
１から離れて設置されたマグネトロン２１（マイクロ波
発振手段）と、加熱室１４を囲む周壁を貫通して支持さ
れるとともに導波管あるいは同軸ケーブル２２を介して
マグネトロン２１に接続されたアンテナ２３（マイクロ
波照射手段）とを備えている。
を備えている。このマイクロ波供給手段２０は、容器１
１から離れて設置されたマグネトロン２１（マイクロ波
発振手段）と、加熱室１４を囲む周壁を貫通して支持さ
れるとともに導波管あるいは同軸ケーブル２２を介して
マグネトロン２１に接続されたアンテナ２３（マイクロ
波照射手段）とを備えている。
【００１４】上記構成において、通常運転時に、エンジ
ンからの排ガス中の成分ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘは、第１排
ガス浄化体１５および第２排ガス浄化体１６を通過する
過程で、触媒により酸化または還元されて、無公害のＣ
Ｏ2，Ｈ2Ｏ，Ｎ2になる。通常運転時には、第１，第２
浄化体１５，１６の触媒は排ガスにより活性化温度以上
に加熱されており、上記排ガス処理を良好に実行するこ
とができる。
ンからの排ガス中の成分ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘは、第１排
ガス浄化体１５および第２排ガス浄化体１６を通過する
過程で、触媒により酸化または還元されて、無公害のＣ
Ｏ2，Ｈ2Ｏ，Ｎ2になる。通常運転時には、第１，第２
浄化体１５，１６の触媒は排ガスにより活性化温度以上
に加熱されており、上記排ガス処理を良好に実行するこ
とができる。
【００１５】エンジン始動時には、マイクロ波加熱を利
用して第１排ガス浄化体１５の触媒を活性化温度以上に
する。すなわち、マグネトロン１１を駆動してマイクロ
波を発振させる。このマイクロ波は、同軸ケーブル１２
を関してアンテナ１３に至り、ここから加熱室１４内に
照射される。加熱室１４ではマイクロ波の共振が行われ
るとともに、第１排ガス浄化体１５のマイクロ波吸収発
熱材料がマイクロ波を吸収して自己発熱し、この熱によ
り第１排ガス浄化体１５の触媒が活性化温度以上にな
る。この際、第２排ガス浄化体１６のハニカム１６ａは
ステンレス製であり、マイクロ波を反射面１６ｘで反射
するため、マイクロ波が第２排ガス浄化体１６の触媒に
よって吸収されることがない。その結果、マイクロ波は
第１排ガス浄化体１５にのみ集中して吸収され、第１排
ガス浄化体１５の触媒を極めて短時間で活性化温度以上
にすることができる。エンジン始動時の比較的少量の排
ガスは、この第１排ガス浄化体１５だけで処理できる。
用して第１排ガス浄化体１５の触媒を活性化温度以上に
する。すなわち、マグネトロン１１を駆動してマイクロ
波を発振させる。このマイクロ波は、同軸ケーブル１２
を関してアンテナ１３に至り、ここから加熱室１４内に
照射される。加熱室１４ではマイクロ波の共振が行われ
るとともに、第１排ガス浄化体１５のマイクロ波吸収発
熱材料がマイクロ波を吸収して自己発熱し、この熱によ
り第１排ガス浄化体１５の触媒が活性化温度以上にな
る。この際、第２排ガス浄化体１６のハニカム１６ａは
ステンレス製であり、マイクロ波を反射面１６ｘで反射
するため、マイクロ波が第２排ガス浄化体１６の触媒に
よって吸収されることがない。その結果、マイクロ波は
第１排ガス浄化体１５にのみ集中して吸収され、第１排
ガス浄化体１５の触媒を極めて短時間で活性化温度以上
にすることができる。エンジン始動時の比較的少量の排
ガスは、この第１排ガス浄化体１５だけで処理できる。
【００１６】図２は、排ガス浄化装置の第２実施例を示
す。この実施例では、セラミック製の第１排ガス浄化体
１５をマイクロ波反射板１２に近付けて配置し、その下
流側にアンテナ２３を配置している。すなわち、第１排
ガス浄化体１５とアンテナ２３の位置が、図１の第１実
施例とは逆になっている。
す。この実施例では、セラミック製の第１排ガス浄化体
１５をマイクロ波反射板１２に近付けて配置し、その下
流側にアンテナ２３を配置している。すなわち、第１排
ガス浄化体１５とアンテナ２３の位置が、図１の第１実
施例とは逆になっている。
【００１７】図３は、排ガス浄化装置の第３実施例を示
す。この実施例では、上流側から順に、金属製の第２排
ガス浄化体１６，アンテナ２３，セラミック製の第１排
ガス浄化体１５，マイクロ波反射板１２が配置されてい
る。すなわち、第２排ガス浄化体１６とマイクロ波反射
板１２の位置が、図１の第１実施例とは逆になってい
る。この場合、第２排ガス浄化体１６の下流側の面がマ
イクロ波反射面１６ｘとして提供される。
す。この実施例では、上流側から順に、金属製の第２排
ガス浄化体１６，アンテナ２３，セラミック製の第１排
ガス浄化体１５，マイクロ波反射板１２が配置されてい
る。すなわち、第２排ガス浄化体１６とマイクロ波反射
板１２の位置が、図１の第１実施例とは逆になってい
る。この場合、第２排ガス浄化体１６の下流側の面がマ
イクロ波反射面１６ｘとして提供される。
【００１８】図４は、排ガス浄化装置の第４実施例を示
す。この実施例は、第３図の第３実施例と似ているが、
第１排ガス浄化体１５とアンテナ２３の位置が、第３実
施例とは逆になっている。
す。この実施例は、第３図の第３実施例と似ているが、
第１排ガス浄化体１５とアンテナ２３の位置が、第３実
施例とは逆になっている。
【００１９】図５は、排ガス浄化装置の第５実施例を示
す。この実施例では、第１〜第４実施例で装備されてい
たマイクロ波反射板１２を持たず、その代わりに、第３
排ガス浄化体１６’を持っている。この第３排ガス浄化
体１６’は第２排ガス浄化体１６と似た構成であり、ス
テンレス製（金属製）のハニカム（担体）１６ａ’と、
このハニカム１６ａ’の表面に担持されたＰｔ，Ｐｄ，
Ｒｈ等の貴金属からなる触媒とを備えている。第３排ガ
ス浄化体１６’は、容器１１内において、第２排ガス浄
化体１６に対して排ガスの流れ方向に離れて配置されて
いる。これら第２，第３排ガス浄化体１６，１６’の互
いに対峙する面は、それぞれマイクロ波反射面１６ｘ，
１６ｘ’として提供されている。このマイクロ波反射面
１６ｘ，１６ｘ’間に、加熱室１４が形成され、この加
熱室１４内に、第１排ガス浄化体１５とアンテナ２３が
配置される。この第５実施例では、マイクロ波を反射面
１６ｘ，１６ｘ’で反射するので、第２，第３排ガス浄
化体１６ｘ，１６ｘ’がマイクロ波を吸収することがな
い。
す。この実施例では、第１〜第４実施例で装備されてい
たマイクロ波反射板１２を持たず、その代わりに、第３
排ガス浄化体１６’を持っている。この第３排ガス浄化
体１６’は第２排ガス浄化体１６と似た構成であり、ス
テンレス製（金属製）のハニカム（担体）１６ａ’と、
このハニカム１６ａ’の表面に担持されたＰｔ，Ｐｄ，
Ｒｈ等の貴金属からなる触媒とを備えている。第３排ガ
ス浄化体１６’は、容器１１内において、第２排ガス浄
化体１６に対して排ガスの流れ方向に離れて配置されて
いる。これら第２，第３排ガス浄化体１６，１６’の互
いに対峙する面は、それぞれマイクロ波反射面１６ｘ，
１６ｘ’として提供されている。このマイクロ波反射面
１６ｘ，１６ｘ’間に、加熱室１４が形成され、この加
熱室１４内に、第１排ガス浄化体１５とアンテナ２３が
配置される。この第５実施例では、マイクロ波を反射面
１６ｘ，１６ｘ’で反射するので、第２，第３排ガス浄
化体１６ｘ，１６ｘ’がマイクロ波を吸収することがな
い。
【００２０】本発明は上記実施例に制約されず種々の態
様が可能である。例えば、第１排ガス浄化体には、セラ
ミックハニカムにマイクロ波吸収発熱機能を持つ触媒例
えばペロブスカイト型酸化物だけを担持させてもよい。
これは、請求の範囲の「第１排ガス浄化体の担体の表面
に担持された触媒およびマイクロ波吸収発熱材料」を構
成する。
様が可能である。例えば、第１排ガス浄化体には、セラ
ミックハニカムにマイクロ波吸収発熱機能を持つ触媒例
えばペロブスカイト型酸化物だけを担持させてもよい。
これは、請求の範囲の「第１排ガス浄化体の担体の表面
に担持された触媒およびマイクロ波吸収発熱材料」を構
成する。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように請求項１排ガス浄化
装置では、エンジン始動の際に供給されるマイクロ波
が、第２排ガス浄化体によって吸収されず、専ら第１排
ガス浄化体に吸収されるので、この第１排ガス浄化体の
触媒を極めて短時間で活性化温度にすることができ、エ
ンジン始動時の排ガス処理を良好に行えるとともに、消
費電力を少なくできる。しかも、第２排ガス浄化体の担
体が金属製であり、その端面がマイクロ波反射面となる
ので、第１排ガス浄化体のためのマイクロ波加熱室を仕
切るのに２枚の反射板を必要とせず、１枚で済むので、
装置の構成を簡略化することができる。請求項２の排ガ
ス浄化装置では、第１排ガス浄化体でのみマイクロ波を
吸収でき、しかも金属製の第２，第３の排ガス浄化装置
を用いるため、反射板を１枚も使わなくて済み、装置の
構成を簡略化できる。
装置では、エンジン始動の際に供給されるマイクロ波
が、第２排ガス浄化体によって吸収されず、専ら第１排
ガス浄化体に吸収されるので、この第１排ガス浄化体の
触媒を極めて短時間で活性化温度にすることができ、エ
ンジン始動時の排ガス処理を良好に行えるとともに、消
費電力を少なくできる。しかも、第２排ガス浄化体の担
体が金属製であり、その端面がマイクロ波反射面となる
ので、第１排ガス浄化体のためのマイクロ波加熱室を仕
切るのに２枚の反射板を必要とせず、１枚で済むので、
装置の構成を簡略化することができる。請求項２の排ガ
ス浄化装置では、第１排ガス浄化体でのみマイクロ波を
吸収でき、しかも金属製の第２，第３の排ガス浄化装置
を用いるため、反射板を１枚も使わなくて済み、装置の
構成を簡略化できる。
【図１】本発明に係わる排ガス浄化装置の第１実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】本発明に係わる排ガス浄化装置の第２実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】本発明に係わる排ガス浄化装置の第３実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】本発明に係わる排ガス浄化装置の第４実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】本発明に係わる排ガス浄化装置の第５実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】従来の排ガス浄化装置の断面図である。
１１ … 容器 １２ … マイクロ波反射板 １４ … 加熱室 １５ … 第１排ガス浄化体 １５ａ … セラミックス製の担体 １６ … 第２排ガス浄化体 １６’ … 第３排ガス浄化体 １６ａ，１６ａ’ … 金属製の担体 １６ｘ，１６ｘ’ … マイクロ波反射面 ２０ … マイクロ波供給手段
フロントページの続き (72)発明者 笠谷 昌史 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 排ガスが通る筒状容器と、この容器に収
容され排ガスの流れ方向に沿うようにして配置された第
１，第２の排ガス浄化体と、この容器内にマイクロ波を
供給するマイクロ波供給手段とを備えた車両用排ガス浄
化装置において、 上記第１排ガス浄化体はセラミック製担体とその表面に
担持された触媒およびマイクロ波吸収発熱材料を有し、 上記第２排ガス浄化体は金属製担体とその表面に担持さ
れた触媒とを有しており、第１排ガス浄化体を向く面が
マイクロ波反射面として提供され、 上記容器の内部空間の少なくとも一部が、上記第２排ガ
ス浄化体のマイクロ波反射面と、このマイクロ波反射面
に対峙して配置された排ガス透過性のマイクロ波反射板
と、で仕切られた加熱室として提供され、 この加熱室内に上記第１排ガス浄化体が配置されるとと
もに、上記マイクロ供給手段からのマイクロ波が供給さ
れることを特徴とする車両用排ガス浄化装置。 - 【請求項２】 排ガスが通る筒状容器と、この容器に収
容され排ガスの流れ方向に沿うようにして配置された第
１，第２の排ガス浄化体と、この容器内にマイクロ波を
供給するマイクロ波供給手段とを備えた車両用排ガス浄
化装置において、 上記第１排ガス浄化体はセラミック製担体とその表面に
担持された触媒およびマイクロ波吸収発熱材料を有し、 上記第２排ガス浄化体は金属製担体とその表面に担持さ
れた触媒とを有し、 さらに、金属製担体とその表面に担持された触媒とを有
する第３排ガス浄化体が、上記容器内において上記第２
排ガス浄化体から排ガスの流れ方向に離れて収容され、 第２，第３排ガス浄化体の互いに対向する面がマイクロ
波反射面として提供され、 上記容器の内部空間の少なくとも一部が、上記第２，第
３排ガス浄化体の一対のマイクロ波反射面で仕切られた
加熱室として提供され、 この加熱室内に上記第１排ガス浄化体が配置されるとと
もに、上記マイクロ供給手段からのマイクロ波が供給さ
れることを特徴とする車両用排ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6040354A JPH07222912A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 車両用排ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6040354A JPH07222912A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 車両用排ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07222912A true JPH07222912A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=12578305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6040354A Pending JPH07222912A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 車両用排ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07222912A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100454427B1 (ko) * | 2001-06-15 | 2004-10-26 | 주식회사제4기한국 | 마이크로웨이브를 이용한 고효율 유해가스 정화장치 및 그 정화방법 |
| US6854261B2 (en) * | 2002-07-22 | 2005-02-15 | General Motors Corporation | Self-mode-stirred microwave heating for a particulate trap |
| KR100951693B1 (ko) * | 2009-05-20 | 2010-04-07 | 신라대학교 산학협력단 | 고온 발열 및 촉매 활성화와 마이크로파를 이용한 유해가스 정화장치 |
| KR101378172B1 (ko) * | 2013-06-26 | 2014-03-27 | 이연수 | 마이크로 웨이브를 이용한 공기정화 장치 |
| CN103878009A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-06-25 | 湖南东展科技发展有限公司 | 一种空气净化用触媒的生产方法 |
| JP2017002785A (ja) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化システム |
Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0471620A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波加熱排ガス浄化装置 |
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| JPH05222924A (ja) * | 1991-10-17 | 1993-08-31 | Toyota Motor Corp | 触媒コンバータ |
| JPH05231139A (ja) * | 1992-02-26 | 1993-09-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 内燃機関用排気ガス浄化装置とその浄化方法 |
| JPH0617643A (ja) * | 1992-07-02 | 1994-01-25 | Mitsubishi Materials Corp | 排ガス浄化装置 |
-
1994
- 1994-02-15 JP JP6040354A patent/JPH07222912A/ja active Pending
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| WO2014208893A1 (ko) * | 2013-06-26 | 2014-12-31 | Lee Yeon-Su | 마이크로 웨이브를 이용한 공기정화 장치 |
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| CN103878009A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-06-25 | 湖南东展科技发展有限公司 | 一种空气净化用触媒的生产方法 |
| JP2017002785A (ja) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化システム |
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