JPH07224641A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH07224641A JPH07224641A JP1913194A JP1913194A JPH07224641A JP H07224641 A JPH07224641 A JP H07224641A JP 1913194 A JP1913194 A JP 1913194A JP 1913194 A JP1913194 A JP 1913194A JP H07224641 A JPH07224641 A JP H07224641A
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- 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
- F01N3/2053—By-passing catalytic reactors, e.g. to prevent overheating
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- 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
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
- F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
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Abstract
(57)【要約】
【構成】複数の触媒９に共通のケースの内部に前段の触
媒の迂回流路１３と迂回流路１３の上流に設けた排気切
り換えをする弁１を具備した排気浄化装置。 【効果】リーンＮＯｘ触媒と三元触媒を使用した排気浄
化装置で両者の使い分けにより効果的な排気浄化が可能
となる。
媒の迂回流路１３と迂回流路１３の上流に設けた排気切
り換えをする弁１を具備した排気浄化装置。 【効果】リーンＮＯｘ触媒と三元触媒を使用した排気浄
化装置で両者の使い分けにより効果的な排気浄化が可能
となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関からの排気を排
気系に触媒を設けて浄化する排気浄化装置並びに浄化方
法に係り、特に、複数の触媒を用い、排気の組成，温度
等の条件によりこれらの触媒を使い分けるに好適な排気
浄化装置に関する。
気系に触媒を設けて浄化する排気浄化装置並びに浄化方
法に係り、特に、複数の触媒を用い、排気の組成，温度
等の条件によりこれらの触媒を使い分けるに好適な排気
浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、自動車の内燃機関からの排気の浄
化には三元触媒が使われ、理論空燃比付近で燃焼させて
生成する排ガスを浄化している。しかし、自動車には地
球環境問題への対応もあり燃費の向上，排ガスの一層の
クリーン化等の新たな要求が発生これらの技術課題に対
応する新技術の開発が進められている。このような動き
の中で触媒を用いた排気浄化技術に関しても三元触媒の
みの使用で対応できず複数の触媒を使い分ける技術が必
要となってきている。例えば、燃費の改善とそれによる
炭酸ガスの排出量削減を目的に稀薄燃焼自動車の開発が
進められている。この車では排ガス中の酸素濃度が高い
ため三元触媒で排ガス中の窒素酸化物を浄化することが
できない。そこで、高濃度の酸素共存下でも窒素酸化物
を浄化できる新たな触媒、いわゆる、リーンＮＯｘ触媒
の開発が進められており、例えば、特開平2−149317 号
や特開昭63−100919号公報に開示されている。
化には三元触媒が使われ、理論空燃比付近で燃焼させて
生成する排ガスを浄化している。しかし、自動車には地
球環境問題への対応もあり燃費の向上，排ガスの一層の
クリーン化等の新たな要求が発生これらの技術課題に対
応する新技術の開発が進められている。このような動き
の中で触媒を用いた排気浄化技術に関しても三元触媒の
みの使用で対応できず複数の触媒を使い分ける技術が必
要となってきている。例えば、燃費の改善とそれによる
炭酸ガスの排出量削減を目的に稀薄燃焼自動車の開発が
進められている。この車では排ガス中の酸素濃度が高い
ため三元触媒で排ガス中の窒素酸化物を浄化することが
できない。そこで、高濃度の酸素共存下でも窒素酸化物
を浄化できる新たな触媒、いわゆる、リーンＮＯｘ触媒
の開発が進められており、例えば、特開平2−149317 号
や特開昭63−100919号公報に開示されている。
【０００３】ところで、稀薄燃焼ガソリンエンジン車
は、常時、稀薄燃焼（リーンバーン）方式で運転される
わけではなく、高いエンジントルクが要求される場合等
には理論空燃比かリッチ空燃比で運転されることがあ
る。また、リーンＮＯｘ触媒は窒素酸化物の浄化には有
効であるが炭化水素や一酸化炭素の酸化浄化には必ずし
も充分に有効ではない。従って、稀薄燃焼自動車の排気
浄化は一種の触媒では充分ではなく、複数種の触媒を使
用することが必要となる。この場合、エンジンの運転状
態等に応じて使用する触媒種を換える必要が即ち排ガス
の流路を切り替える必要が生じ、そのため触媒を用いた
排気浄化装置および方法に工夫が必要となる。
は、常時、稀薄燃焼（リーンバーン）方式で運転される
わけではなく、高いエンジントルクが要求される場合等
には理論空燃比かリッチ空燃比で運転されることがあ
る。また、リーンＮＯｘ触媒は窒素酸化物の浄化には有
効であるが炭化水素や一酸化炭素の酸化浄化には必ずし
も充分に有効ではない。従って、稀薄燃焼自動車の排気
浄化は一種の触媒では充分ではなく、複数種の触媒を使
用することが必要となる。この場合、エンジンの運転状
態等に応じて使用する触媒種を換える必要が即ち排ガス
の流路を切り替える必要が生じ、そのため触媒を用いた
排気浄化装置および方法に工夫が必要となる。
【０００４】そこで、例えば、空燃比が理論量論比域で
ある場合とリーン域である場合の全てに対応すべく三元
触媒とリーンＮＯｘ触媒とを組み合わせた装置及び方法
が特開平4−166607 号公報に示されている。また、特開
平4−94410号公報には酸化触媒とリーンＮＯｘ触媒を組
み合わせた装置及び方法が示されている。
ある場合とリーン域である場合の全てに対応すべく三元
触媒とリーンＮＯｘ触媒とを組み合わせた装置及び方法
が特開平4−166607 号公報に示されている。また、特開
平4−94410号公報には酸化触媒とリーンＮＯｘ触媒を組
み合わせた装置及び方法が示されている。
【０００５】前者は排ガスの流れにたいして直列にリー
ンＮＯｘ触媒と三元触媒を設け、さらに前段の触媒をバ
イパスする流路を設けて、リーンＮＯｘ触媒続いて三元
触媒の順となる排気流通方式と三元触媒のみを流通する
排気流通方式の２種を実現している。後者は、前段に酸
化触媒を後段にリーンＮＯｘ触媒の順で配し、やはり前
段にバイパスを設けて、酸化触媒続いてリーンＮＯｘ触
媒の順となる排気流通方式とリーンＮＯｘ触媒のみを流
通する排気流通方式の２種を実現している。
ンＮＯｘ触媒と三元触媒を設け、さらに前段の触媒をバ
イパスする流路を設けて、リーンＮＯｘ触媒続いて三元
触媒の順となる排気流通方式と三元触媒のみを流通する
排気流通方式の２種を実現している。後者は、前段に酸
化触媒を後段にリーンＮＯｘ触媒の順で配し、やはり前
段にバイパスを設けて、酸化触媒続いてリーンＮＯｘ触
媒の順となる排気流通方式とリーンＮＯｘ触媒のみを流
通する排気流通方式の２種を実現している。
【０００６】ところで、これらの排気浄化装置では、設
置場所の制約からできるだけコンパクトで、構造が簡単
で堅牢，操作が容易であること、しかも、運転上排気に
よる振動，騒音の発生がなく触媒担体からの触媒剥離を
起こさせない装置であることが必要である。
置場所の制約からできるだけコンパクトで、構造が簡単
で堅牢，操作が容易であること、しかも、運転上排気に
よる振動，騒音の発生がなく触媒担体からの触媒剥離を
起こさせない装置であることが必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複数
種の触媒を設け排気の性状等により排気流を切り替えて
触媒を使い分ける排気浄化装置で、排気通路の切り替え
によって生じる排気流乱れに基づく騒音や振動さらには
それに伴う触媒担体からの触媒の剥離流等を抑制し、か
つ複数種の触媒をコンパクトに納めた簡易な排気浄化装
置を提供するものである。
種の触媒を設け排気の性状等により排気流を切り替えて
触媒を使い分ける排気浄化装置で、排気通路の切り替え
によって生じる排気流乱れに基づく騒音や振動さらには
それに伴う触媒担体からの触媒の剥離流等を抑制し、か
つ複数種の触媒をコンパクトに納めた簡易な排気浄化装
置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、内燃機関の排気系に直列に複数種の触媒
を設けてなる排気浄化装置で、前段の触媒を迂回して後
段の触媒へ直接流通する通路を設けるにあたり、複数の
触媒に共通のケースの前部の一部を利用して迂回通路側
を形成し、前段の触媒と迂回流路との間でガス流を切り
替える手段として、前記共通のケース内の前段の触媒と
迂回通路の分岐する位置に弁を設けて、前記弁を操作し
て通路の切り替えを行うものである。
め、本発明は、内燃機関の排気系に直列に複数種の触媒
を設けてなる排気浄化装置で、前段の触媒を迂回して後
段の触媒へ直接流通する通路を設けるにあたり、複数の
触媒に共通のケースの前部の一部を利用して迂回通路側
を形成し、前段の触媒と迂回流路との間でガス流を切り
替える手段として、前記共通のケース内の前段の触媒と
迂回通路の分岐する位置に弁を設けて、前記弁を操作し
て通路の切り替えを行うものである。
【０００９】また、本発明では、前記迂回通路の分岐す
る位置にＬ形状板弁を設けて、前記弁を操作して通路の
切り替えを行うことを特徴とする。さらに、切り替える
手段として、切り替え部の通路に半円形状板に操作軸を
設けた、かつ、半円形状板の上流面には直線的あるいは
曲線的に外周部側を厚拡し排気を案内する構造の補助板
を設けた耐熱性材による弁。もしくは一体形の弁を設け
て、前記弁を操作して、通路の切り替えを行うことも本
発明の他の特徴である。
る位置にＬ形状板弁を設けて、前記弁を操作して通路の
切り替えを行うことを特徴とする。さらに、切り替える
手段として、切り替え部の通路に半円形状板に操作軸を
設けた、かつ、半円形状板の上流面には直線的あるいは
曲線的に外周部側を厚拡し排気を案内する構造の補助板
を設けた耐熱性材による弁。もしくは一体形の弁を設け
て、前記弁を操作して、通路の切り替えを行うことも本
発明の他の特徴である。
【００１０】さらに、本発明では前述のケース内部に迂
回通路を形成する方法の一つとして前段の触媒を貫通し
て後段の触媒に達する迂回通路を設け、前段の触媒と迂
回通路との間で排気の流通を選択的に切り替える手段と
して、迂回通路入口に操作軸を設けた耐熱性材の弁を設
け、前記弁を操作して通路の切り替えを行うことをも特
徴とする。
回通路を形成する方法の一つとして前段の触媒を貫通し
て後段の触媒に達する迂回通路を設け、前段の触媒と迂
回通路との間で排気の流通を選択的に切り替える手段と
して、迂回通路入口に操作軸を設けた耐熱性材の弁を設
け、前記弁を操作して通路の切り替えを行うことをも特
徴とする。
【００１１】また、本発明は、上記の装置構成及び方法
に基づいて前段にリーンＮＯｘ触媒を、後段に三元触媒
を設けた排気浄化装置を構成し、エンジンが理論空燃比
で運転されているときは三元触媒側に排気を流通させリ
ーン状態で運転されているときはリーンＮＯｘ触媒側に
続いて三元触媒に排気を流通させて稀薄燃焼自動車排ガ
スの浄化を行う方法である。
に基づいて前段にリーンＮＯｘ触媒を、後段に三元触媒
を設けた排気浄化装置を構成し、エンジンが理論空燃比
で運転されているときは三元触媒側に排気を流通させリ
ーン状態で運転されているときはリーンＮＯｘ触媒側に
続いて三元触媒に排気を流通させて稀薄燃焼自動車排ガ
スの浄化を行う方法である。
【００１２】
【作用】上記本発明の装置および方法では、複数種の触
媒を用いたコンパクトで簡易な排気浄化装置および浄化
方法が実現し、たとえば、稀薄燃焼自動車排ガスの浄化
にあたり、前段にリーンＮＯｘ触媒を設け、後段に三元
触媒を設け、エンジンが理論空燃比域で運転されている
とき排気を三元触媒に通じ、リーン空燃比域で運転され
ているときリーンＮＯｘ触媒続いて三元触媒に通じる
に、本装置によれば、切り替え弁構造が排気の流通衝撃
を抑制するので排気による振動，騒音の発生が抑えられ
る。
媒を用いたコンパクトで簡易な排気浄化装置および浄化
方法が実現し、たとえば、稀薄燃焼自動車排ガスの浄化
にあたり、前段にリーンＮＯｘ触媒を設け、後段に三元
触媒を設け、エンジンが理論空燃比域で運転されている
とき排気を三元触媒に通じ、リーン空燃比域で運転され
ているときリーンＮＯｘ触媒続いて三元触媒に通じる
に、本装置によれば、切り替え弁構造が排気の流通衝撃
を抑制するので排気による振動，騒音の発生が抑えられ
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の排気浄化装置の実施例を説明
する。
する。
【００１４】〔実施例１〕図１は排気浄化装置の説明図
である。図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。図１
で、内燃機関の排気系に配置される排気浄化装置１２に
は上流からリーンＮＯｘ触媒９，下流に三元触媒１０が
もうけられている。かつ、装置内部には上流の触媒を迂
回して下流の触媒に直接流通する通路１３がリーンＮＯ
ｘ触媒を隔てた仕切り部材６により形成されている。排
気は上流側触媒と迂回路１３との間での流通を制御部か
らの指示により切り替え弁１によって、選択的に切り替
えられるようにしてある。
である。図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。図１
で、内燃機関の排気系に配置される排気浄化装置１２に
は上流からリーンＮＯｘ触媒９，下流に三元触媒１０が
もうけられている。かつ、装置内部には上流の触媒を迂
回して下流の触媒に直接流通する通路１３がリーンＮＯ
ｘ触媒を隔てた仕切り部材６により形成されている。排
気は上流側触媒と迂回路１３との間での流通を制御部か
らの指示により切り替え弁１によって、選択的に切り替
えられるようにしてある。
【００１５】切り替え弁１の構造は耐熱性金属，セラミ
ック材料等で構成したＬ形状をした可動部材が装置上流
の通路を分岐する位置に設けてある。可動部材は閉塞部
を形成するため端面は装置の内壁曲面と一致する形状と
なっている。また、装置内壁には可動部材の受け止めと
閉塞をする部材５が内壁面に沿ってリング状に装着して
ある。
ック材料等で構成したＬ形状をした可動部材が装置上流
の通路を分岐する位置に設けてある。可動部材は閉塞部
を形成するため端面は装置の内壁曲面と一致する形状と
なっている。また、装置内壁には可動部材の受け止めと
閉塞をする部材５が内壁面に沿ってリング状に装着して
ある。
【００１６】可動部材の中央位置には軸２が設けてあ
り、軸２は装置の上下に設けた軸受３に挿嵌してある。
本実施例の可動部材は軸を９０°回転あるいは反転する
ことによって可動部材の一方側が部材５に達しリーンＮ
Ｏｘ触媒９への通路を閉じ、他方側は三元触媒１０への
通路を開く、一体形材による二通路の切り替えができる
構造の弁である。また、図では楕円型装置を例として示
したが、装置形状には制約されなく、装置形状が変わっ
ても可動部の形状を装置に対応させて作ることができ
る。本切り替え弁は、必要に応じて、通路を完全閉塞を
させるものではなく、大方の排気の切り替えができるも
のであっても良い。本実施例の可動部材は、構造が簡易
な一体形であり、一方の通路を閉塞するにつれて他方は
必ずそれにつれて開放するようになっており、両通路の
同時閉塞がおこらない。また、切り替え時、排ガス流方
向に対しＬ字形状が先端部を上流に向けた矢印状態とな
り、排気流を滑らかに変化させることができ、切り替え
時における排気流の脈動及び騒音の発生を抑制でき、高
温に曝されている触媒に対し剥離流失の悪影響を及ぼさ
ない。しかも、ケース内で切り替えができる簡易な構造
で自動車の床下設置が容易となる特徴を持つ。
り、軸２は装置の上下に設けた軸受３に挿嵌してある。
本実施例の可動部材は軸を９０°回転あるいは反転する
ことによって可動部材の一方側が部材５に達しリーンＮ
Ｏｘ触媒９への通路を閉じ、他方側は三元触媒１０への
通路を開く、一体形材による二通路の切り替えができる
構造の弁である。また、図では楕円型装置を例として示
したが、装置形状には制約されなく、装置形状が変わっ
ても可動部の形状を装置に対応させて作ることができ
る。本切り替え弁は、必要に応じて、通路を完全閉塞を
させるものではなく、大方の排気の切り替えができるも
のであっても良い。本実施例の可動部材は、構造が簡易
な一体形であり、一方の通路を閉塞するにつれて他方は
必ずそれにつれて開放するようになっており、両通路の
同時閉塞がおこらない。また、切り替え時、排ガス流方
向に対しＬ字形状が先端部を上流に向けた矢印状態とな
り、排気流を滑らかに変化させることができ、切り替え
時における排気流の脈動及び騒音の発生を抑制でき、高
温に曝されている触媒に対し剥離流失の悪影響を及ぼさ
ない。しかも、ケース内で切り替えができる簡易な構造
で自動車の床下設置が容易となる特徴を持つ。
【００１７】図１は排気がリーンＮＯｘ触媒に続いて三
元触媒を流通している状態をしめしてある。ここでは、
リーンＮＯｘ触媒が主に機能して排気の浄化をしてい
る。
元触媒を流通している状態をしめしてある。ここでは、
リーンＮＯｘ触媒が主に機能して排気の浄化をしてい
る。
【００１８】次に、理論空燃比運転では、可動部材はリ
ーンＮＯｘ触媒側の入口を閉塞し迂回通路の入口を開放
して三元触媒側へ排気を流通し浄化する。
ーンＮＯｘ触媒側の入口を閉塞し迂回通路の入口を開放
して三元触媒側へ排気を流通し浄化する。
【００１９】この切り替え弁の操作は排気温度及びガス
性状等の検知により制御部からの指示によつてモータ，
シリンダー等の簡易な駆動手段により弁軸を操作して行
うことができる。また、運転停止時には、始動前の状態
に制御部からの指示で通路は切り替わり次の運転に待機
する。
性状等の検知により制御部からの指示によつてモータ，
シリンダー等の簡易な駆動手段により弁軸を操作して行
うことができる。また、運転停止時には、始動前の状態
に制御部からの指示で通路は切り替わり次の運転に待機
する。
【００２０】〔実施例２〕図３及び図４に第二の実施例
を示す。図３は排気浄化装置の説明図である。図４は図
３のＡ−Ａ矢視断面図である。図３で、排気系の上流側
から順にリーンＮＯｘ触媒９，下流側に三元触媒１０が
設けられている。装置内部にはリーンＮＯｘ触媒を隔て
た仕切り部材６により前述と同様に迂回通路１３が形成
してある。
を示す。図３は排気浄化装置の説明図である。図４は図
３のＡ−Ａ矢視断面図である。図３で、排気系の上流側
から順にリーンＮＯｘ触媒９，下流側に三元触媒１０が
設けられている。装置内部にはリーンＮＯｘ触媒を隔て
た仕切り部材６により前述と同様に迂回通路１３が形成
してある。
【００２１】排気の流通は上流側触媒と迂回通路を制御
部からの指示により切り替え弁７によって、選択的に切
り替えられる。
部からの指示により切り替え弁７によって、選択的に切
り替えられる。
【００２２】切り替え弁７の構造は半円状板の耐熱性材
の可動部材７が通路を分岐する位置に設けてある。半円
状板の外縁部は装置の内周面に沿って回転できる形状で
あって、かつ、半円状板の上流側面には直線的あるいは
曲線的に外周部側を厚くして排気の案内をする補助板７
−１を設けて排気を通路口へ案内するようになってい
る。もしくは一体形で構成してある。半円状板の可動部
材には操作用の軸８が取付けてあって、軸の一方側は軸
受３に挿嵌してある。装置内部には半円状板の可動部材
と組み合うて２通路の入口部を構成する部材５が設けて
ある。部材５は部材を装置の内周面に固定して、かつ、
通路を２分割する位置に半円状板を受け止める支持部が
設けてある。支持部の中心には可動部材７の軸８の一端
が嵌合する軸受孔５ー１が設けてある。構造は半円可動
部材７の外縁の部分が部材５と重なり合うようになって
いて、１８０°回転あるいは反転させ通路を開閉して通
路の切り替えができる。本切り替え弁は、必要に応じ
て、通路を完全に閉塞する構造のものではなく、大方の
排気の切り替えができれるものであっても良い。本切り
替え弁は一方の通路を閉塞するにつれ他方は必ず開放す
るようになっており、両通路の同時閉塞がなく、かつ、
半円状板面に排気の案内を設けたことにより排気を案内
に沿って滑らかに流すことができるので通路の切り替え
で、排気流通による弁板上での排気流の乱れが小さく通
路の脈動及び騒音の発生をさせない特徴を持つ。
の可動部材７が通路を分岐する位置に設けてある。半円
状板の外縁部は装置の内周面に沿って回転できる形状で
あって、かつ、半円状板の上流側面には直線的あるいは
曲線的に外周部側を厚くして排気の案内をする補助板７
−１を設けて排気を通路口へ案内するようになってい
る。もしくは一体形で構成してある。半円状板の可動部
材には操作用の軸８が取付けてあって、軸の一方側は軸
受３に挿嵌してある。装置内部には半円状板の可動部材
と組み合うて２通路の入口部を構成する部材５が設けて
ある。部材５は部材を装置の内周面に固定して、かつ、
通路を２分割する位置に半円状板を受け止める支持部が
設けてある。支持部の中心には可動部材７の軸８の一端
が嵌合する軸受孔５ー１が設けてある。構造は半円可動
部材７の外縁の部分が部材５と重なり合うようになって
いて、１８０°回転あるいは反転させ通路を開閉して通
路の切り替えができる。本切り替え弁は、必要に応じ
て、通路を完全に閉塞する構造のものではなく、大方の
排気の切り替えができれるものであっても良い。本切り
替え弁は一方の通路を閉塞するにつれ他方は必ず開放す
るようになっており、両通路の同時閉塞がなく、かつ、
半円状板面に排気の案内を設けたことにより排気を案内
に沿って滑らかに流すことができるので通路の切り替え
で、排気流通による弁板上での排気流の乱れが小さく通
路の脈動及び騒音の発生をさせない特徴を持つ。
【００２３】図３は排気がリーンＮＯｘ触媒続いて、三
元触媒を流通している状態である。理論空燃比状態に排
気が変わったときの切り替え弁の操作は前例と同様に制
御部からの指示により弁操作により行われる。
元触媒を流通している状態である。理論空燃比状態に排
気が変わったときの切り替え弁の操作は前例と同様に制
御部からの指示により弁操作により行われる。
【００２４】〔実施例３〕図５及び図６，図７に第三の
実施例を示す。図５は排気浄化装置の斜視図、図６，図
７は図５のＡ−Ａ断面の状態を示したものである。通路
の排気浄化装置１２にリーンＮＯｘ触媒９とその後流に
三元触媒１０が設けられている。また、リーンＮＯｘ触
媒を貫通した管材よりなる迂回通路１３が設けられてい
る。迂回通路管は装置１２へ支持材１６で固定してあっ
て、外周にリーンＮＯｘ触媒が嵌合する構造をしてい
る。かつ、迂回通路管径は装置の排気流通管径以下にな
っている。迂回通路管の上流部は切り替え弁の操作部と
して、リーンＮＯｘ触媒より一段突出している。
実施例を示す。図５は排気浄化装置の斜視図、図６，図
７は図５のＡ−Ａ断面の状態を示したものである。通路
の排気浄化装置１２にリーンＮＯｘ触媒９とその後流に
三元触媒１０が設けられている。また、リーンＮＯｘ触
媒を貫通した管材よりなる迂回通路１３が設けられてい
る。迂回通路管は装置１２へ支持材１６で固定してあっ
て、外周にリーンＮＯｘ触媒が嵌合する構造をしてい
る。かつ、迂回通路管径は装置の排気流通管径以下にな
っている。迂回通路管の上流部は切り替え弁の操作部と
して、リーンＮＯｘ触媒より一段突出している。
【００２５】本実施例では排ガスは常時リーンＮＯｘ触
媒から三元触媒へ流れており、特に、排ガスを三元触媒
で処理が必要な場合のみ迂回通路を開放して、直接三元
触媒への流通を多くし排ガス浄化効率を向上させるよう
にしてある。
媒から三元触媒へ流れており、特に、排ガスを三元触媒
で処理が必要な場合のみ迂回通路を開放して、直接三元
触媒への流通を多くし排ガス浄化効率を向上させるよう
にしてある。
【００２６】本実施例では、排気流の中央部に迂回流路
が設けてあり流路切り替えにおける排気流れ方向の変更
が小さいため、排気による振動，騒音の発生が抑制され
る。切り替え弁１５の構造は迂回通路にバタフライ型の
弁を構成する円板状部材が設けてある。円板状部材には
操作用軸が具備してあって、軸を９０°回転または反転
することにより迂回通路を閉塞または開放する。
が設けてあり流路切り替えにおける排気流れ方向の変更
が小さいため、排気による振動，騒音の発生が抑制され
る。切り替え弁１５の構造は迂回通路にバタフライ型の
弁を構成する円板状部材が設けてある。円板状部材には
操作用軸が具備してあって、軸を９０°回転または反転
することにより迂回通路を閉塞または開放する。
【００２７】図６は切り替え弁が迂回通路１３を閉じて
あり、排気はリーンＮＯｘ触媒９，三元触媒１０の順で
流通しリーンバーン状態での排気を主に浄化するように
してある。図７は迂回通路を開放して、リーンバーン以
外の排気の浄化の時使うようにしたものである。
あり、排気はリーンＮＯｘ触媒９，三元触媒１０の順で
流通しリーンバーン状態での排気を主に浄化するように
してある。図７は迂回通路を開放して、リーンバーン以
外の排気の浄化の時使うようにしたものである。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、複数の触媒を排気の性
状等により使い分けるコンパクトな排気浄化装置が成立
する。また、各触媒に排気を流通させるにあたっての排
気流切り替えで排気流の乱れが抑制され、その結果、騒
音，振動が抑制されて触媒の剥離流失が防止でき、内燃
機関からの排気を長期にわたり効果的に浄化できる。
状等により使い分けるコンパクトな排気浄化装置が成立
する。また、各触媒に排気を流通させるにあたっての排
気流切り替えで排気流の乱れが抑制され、その結果、騒
音，振動が抑制されて触媒の剥離流失が防止でき、内燃
機関からの排気を長期にわたり効果的に浄化できる。
【図１】本発明の排気浄化装置の説明図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図。
【図３】本発明の排気浄化装置の説明図。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視断面図。
【図５】本発明の排気浄化装置の説明図。
【図６】迂回通路を閉にした図５のＡ−Ａ矢視図。
【図７】迂回通路を開にした図５のＡ−Ａ矢視図。
１…切り替え弁、２…軸、３…軸受部、５…部材、６…
仕切り部材、７…切り替え弁、７−１…補助板、８…
軸、９…リーンＮＯｘ触媒、１０…三元触媒、１２…排
気浄化装置、１３…迂回通路、１５…弁、１６…支持部
材。
仕切り部材、７…切り替え弁、７−１…補助板、８…
軸、９…リーンＮＯｘ触媒、１０…三元触媒、１２…排
気浄化装置、１３…迂回通路、１５…弁、１６…支持部
材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舘 隆広 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 渡辺 紀子 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 飯塚 秀宏 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 加藤 明 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 北原 雄一 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内
Claims (5)
- 【請求項１】内燃機関の排気系に直列に複数種の触媒を
設けた排気浄化装置において、前段の触媒を迂回して後
段の触媒へ直接流通する通路を設けるにあたり、前記複
数の触媒に共通のケースの一部を利用して迂回通路を形
成し、前記前段の触媒と前記迂回流路との間でガス流を
切り替える手段として、前記共通のケース内の前記前段
の触媒と前記迂回通路の分岐する位置に弁を設けて、前
記弁を操作して通路の切り替えを行うことを特徴とする
内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記迂回通路の分岐す
る位置に通路の一方を開放すると他方は閉塞する一体形
構造のＬ形状の板弁を設け、前記板弁を操作して通路の
切り替えを行う内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】請求項１において、ガス流を切り替える手
段として、切り替え部の通路に通路の一方を開放すると
他方を閉塞する半円形状板であり、前記半円形状板の上
流面には直線的あるいは曲線的に外周部側を厚拡し排気
を流通口へ案内する補助板を設けてある構造、もしくは
一体形の半円形状板弁で、通路の切り替えを行う内燃機
関の排気浄化装置。 - 【請求項４】請求項１において、前記前段の触媒を貫通
して前記後段の触媒に達する迂回通路を設けて、前記前
段の触媒と前記迂回通路との間で排気の流通を選択的に
切り替える手段として、前記迂回通路入口に操作軸を設
けた弁を設け、前記弁を操作して通路の切り替えを行う
内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】請求項１，２，３または４において、前段
にリーンＮＯｘ触媒を、後段に三元触媒を設け、前記迂
回通路の形成方法および排気切り替え方法を用いて排気
の性状、温度状態等を検知して、理論空燃比で運転され
ているときに排気を三元触媒に直接流通させ、リーン状
態で運転されているときはリーンＮＯｘ触媒に続いて三
元触媒に流通させて浄化をするようにした稀薄燃焼自動
車排ガスの浄化を行う内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1913194A JPH07224641A (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1913194A JPH07224641A (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07224641A true JPH07224641A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=11990921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1913194A Pending JPH07224641A (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07224641A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1431532A1 (en) * | 2002-12-19 | 2004-06-23 | Ford Global Technologies, Inc. | A catalytic converter device |
| JP2010156213A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Futaba Industrial Co Ltd | 排気浄化装置 |
| JP2011047297A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| AT516110A1 (de) * | 2014-07-21 | 2016-02-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | Abgasnachbehandlungseinrichtung |
| US9771892B2 (en) | 2014-05-20 | 2017-09-26 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | Method of starting up a thermoreactor |
| CN109611181A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-12 | 联合汽车电子有限公司 | 一种可分区加热的三元催化器、分区加热系统及方法 |
| US10801381B2 (en) | 2015-09-04 | 2020-10-13 | Innio Jenbacher Gmbh & Co Og | Exhaust gas after treatment device |
-
1994
- 1994-02-16 JP JP1913194A patent/JPH07224641A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1431532A1 (en) * | 2002-12-19 | 2004-06-23 | Ford Global Technologies, Inc. | A catalytic converter device |
| JP2010156213A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Futaba Industrial Co Ltd | 排気浄化装置 |
| JP2011047297A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US9771892B2 (en) | 2014-05-20 | 2017-09-26 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | Method of starting up a thermoreactor |
| AT516110A1 (de) * | 2014-07-21 | 2016-02-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | Abgasnachbehandlungseinrichtung |
| AT516110B1 (de) * | 2014-07-21 | 2016-08-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | Abgasnachbehandlungseinrichtung |
| US10458299B2 (en) | 2014-07-21 | 2019-10-29 | Innio Jenbacher Gmbh & Co Og | Exhaust gas aftertreatment apparatus |
| US10801381B2 (en) | 2015-09-04 | 2020-10-13 | Innio Jenbacher Gmbh & Co Og | Exhaust gas after treatment device |
| CN109611181A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-12 | 联合汽车电子有限公司 | 一种可分区加热的三元催化器、分区加热系统及方法 |
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