JPH11182236A - Exhaust emission control device - Google Patents

Exhaust emission control device

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JPH11182236A
JPH11182236A JP34656397A JP34656397A JPH11182236A JP H11182236 A JPH11182236 A JP H11182236A JP 34656397 A JP34656397 A JP 34656397A JP 34656397 A JP34656397 A JP 34656397A JP H11182236 A JPH11182236 A JP H11182236A
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catalyst
temperature
exhaust
exhaust gas
low
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Tokuaki Ono
徳昭 小野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control device of simple structure purifying exhaust gas from a low temperature area to a high temperature area using a plurality of catalyst different in activation temperature. SOLUTION: An exhaust emission control device is provided with a catalyst unit 11 having a low temperature catalyst 12 and a high temperature catalyst 13, and a case member 17 having space for accommodating the catalyst unit 11 inside, an exhaust lead-in port 17c and an exhaust lead-out port 17d on one end face 17a side, an intermediate outlet 17k and an intermediate inlet 17m on the other end face 17b side, and a U-pipe 17e communicating the intermediate outlet 17k and intermediate inlet 17m with each other so that exhaust flowing in from the exhaust lead-in port 17c flows through catalysts in the catalyst unit 11 successively in series. The exhaust emission control device is further provided with a motor M1 changing the relative position of the catalyst unit 11 to the case member 17 so as to switch the layout position of each catalyst to an exhaust passage Ex, a catalyst temperature detecting sensor Se for discriminating the temperature state of the catalysts, and a control unit C1 for controlling the operation of the motor M1 according to the temperature state of the catalysts discriminated by the catalyst temperature detecting sensor Se.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に関する。
The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の排気浄化装置においては、排
気ガスが高温になってもSO2が発生しにくい高温活性
型触媒が使用されている。しかしながら、高温活性型触
媒は、エンジン始動時や排気ガス温度が低くなった時な
ど、当該触媒における最適な活性化温度以下の状態にあ
る場合、HCやCOを有効に低減させることが困難であ
り、一部、未処理の排気ガスを放出してしまう不都合が
ある。このような不都合を回避するため、実開平3−8
3316号のように、高温活性型のメイン触媒の前段に
低温活性型のプリ触媒を設ける構成の排気浄化装置が知
られている。当該排気浄化装置によれば、メイン触媒が
活性化されていない状況でも低温活性型のプリ触媒がH
CやCOを低減させることができる。
In the exhaust purifying apparatus of an internal combustion engine is less exhaust gas is SO 2 may be hot generated hot active catalyst is used. However, it is difficult for a high-temperature activated catalyst to effectively reduce HC and CO when the catalyst is at or below an optimum activation temperature, such as when the engine is started or when the exhaust gas temperature is lowered. However, there is a disadvantage that untreated exhaust gas is released. In order to avoid such inconvenience, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 3-8
As disclosed in Japanese Patent No. 3316, there is known an exhaust gas purification apparatus having a configuration in which a low-temperature active pre-catalyst is provided before a high-temperature active main catalyst. According to the exhaust gas purifying apparatus, even if the main catalyst is not activated, the low-temperature activation type pre-catalyst is H
C and CO can be reduced.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな低温活性型のプリ触媒を備える排気浄化装置におい
ては、エンジンが暖機状態となると、メイン触媒よりも
排気通路の上流側、すなわち、排気温度が高い位置に配
設されたプリ触媒の温度が高くなりすぎてしまい、プリ
触媒においてSO2が発生するという不具合があった。
By the way, in the exhaust gas purifying apparatus provided with the above-mentioned low-temperature activation type pre-catalyst, when the engine is warmed up, the exhaust gas is located upstream of the main catalyst in the exhaust passage, that is, the exhaust gas is exhausted. The temperature of the pre-catalyst disposed at the position where the temperature is high becomes too high, and there is a problem that SO 2 is generated in the pre-catalyst.

【0004】また、前記不具合をなくすために、例え
ば、特開平4−330317号に示すような、高温触媒
槽と低温触媒槽とを有し、排気ガス温度が高く、高温触
媒が活性化温度に達しているとき、高温触媒槽側に排気
ガスを流し、排気ガス温度が中・低温度域であり、低温
触媒のみが活性状態にあるとき低温触媒槽側に排気ガス
を流す切換弁が設けられている構成の排気浄化装置が提
案されている。しかしながら、この態様においては、複
数の触媒の数だけ排気通路および切換弁が必要となるの
で装置が大型化するとともに複雑化する不具合がある。
In order to eliminate the above-mentioned problem, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-330317, a high temperature catalyst tank and a low temperature catalyst tank are provided, and the exhaust gas temperature is high and the high temperature catalyst falls to the activation temperature. When the exhaust gas temperature reaches the high-temperature catalyst tank side, the exhaust gas temperature is in the middle and low temperature range, and when only the low-temperature catalyst is in the active state, a switching valve for flowing the exhaust gas to the low-temperature catalyst tank side is provided. An exhaust gas purifying device having such a configuration has been proposed. However, in this embodiment, the exhaust passages and the switching valves are required by the number of the plurality of catalysts, so that there is a problem that the apparatus becomes large and complicated.

【0005】本発明は、排気浄化装置における上記問題
を解決し、活性化温度の異なる複数の触媒を用いて低温
域から高温域にわたり排気ガスを浄化することができる
構造が簡単な排気浄化装置を提供することを目的とす
る。
The present invention solves the above-mentioned problems in the exhaust gas purifying apparatus, and provides an exhaust gas purifying apparatus having a simple structure capable of purifying exhaust gas from a low temperature range to a high temperature range using a plurality of catalysts having different activation temperatures. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の排気浄化装置は、活性化温度の異なる複数
の触媒を触媒ユニット内に並設し、当該触媒ユニットを
ケース部材内において排気流方向に沿う軸を中心に回動
するように配設している。そして、前記触媒の温度状態
を判別することにより最適な活性状態となっている触媒
を選択して、当該触媒が入口側に位置するようにケース
部材に対する触媒ユニットの相対位置を変化させること
により触媒の配設位置の切り換えが行われる。このよう
に、触媒ユニットの回転だけで最適な触媒を選択するこ
とができる。しかも、本発明の排気浄化装置において
は、ケース部材の一端側に入口部と出口部が設けられ、
他端側の中間出口と中間入口が連通部により連通されて
おり、排気ガスが、入口部より導入され、入口側の触媒
を通過したのち、連通部を介して出口側の触媒に導入さ
れ、出口部より導出される。このため、排気ガスが、ケ
ース部材内の2つの触媒を順次直列的に流れるので、入
口部側に低温活性型の触媒、出口部側に高温活性型の触
媒が位置する場合、低温活性型の触媒を通過した排気ガ
スにより高温活性型の触媒の暖機を行うことができる。
一方、入口部側に高温活性型の触媒、出口部側に低温活
性型の触媒が位置する場合、高温活性型の触媒を通過し
た排気ガスを更に低温活性型の触媒で浄化処理すること
ができる。
In order to achieve the above object, an exhaust gas purification apparatus according to the present invention comprises a plurality of catalysts having different activation temperatures arranged in a catalyst unit, and the catalyst unit is exhausted in a case member. It is arranged to rotate about an axis along the flow direction. Then, by selecting the catalyst in the optimum active state by determining the temperature state of the catalyst, the relative position of the catalyst unit with respect to the case member is changed so that the catalyst is located on the inlet side, and thereby the catalyst is changed. Is switched. Thus, the optimum catalyst can be selected only by the rotation of the catalyst unit. Moreover, in the exhaust gas purification apparatus of the present invention, an inlet and an outlet are provided at one end of the case member,
The intermediate outlet and the intermediate inlet at the other end are communicated with each other by a communication portion, and the exhaust gas is introduced from the inlet portion, passes through the catalyst at the inlet side, and is then introduced into the catalyst at the outlet side through the communication portion, It is derived from the exit. For this reason, since the exhaust gas flows through the two catalysts in the case member in series, the low-temperature active catalyst is located at the inlet and the high-temperature active catalyst is located at the outlet. The exhaust gas that has passed through the catalyst can warm up the high-temperature activation type catalyst.
On the other hand, when a high-temperature activation type catalyst is located on the inlet side and a low-temperature activation type catalyst is located on the exit side, the exhaust gas passing through the high-temperature activation catalyst can be further purified by the low-temperature activation catalyst. .

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施態様を図1乃
至図6に基づいて説明する。本発明に係る排気浄化装置
1は、内燃機関(ディーゼルエンジン)の排気通路、す
なわちエギゾーストマニホールドの下流の排気管EX
途中に配設され、低温活性型触媒(以下、低温触媒とい
う)12と高温活性型触媒(以下、高温触媒という)1
3とを保持する触媒ユニット11が、ケース部材17内
に回動可能に収容されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Exhaust gas purification device 1 according to the present invention, an exhaust passage of an internal combustion engine (diesel engine), i.e. disposed in the middle of the downstream exhaust pipe E X of the exhaust manifold, low-temperature active catalyst (hereinafter, referred to as low-temperature catalyst) 12 and High temperature activated catalyst (hereinafter referred to as high temperature catalyst) 1
3 is rotatably accommodated in the case member 17.

【0008】触媒ユニット11は、図2,3に示すよう
に、円筒状の外殻部材14の内側に保持プレート15を
介して低温触媒12と高温触媒13とが、それぞれの排
気ガスの流れ方向が互いに平行に、且つ、流れが逆行す
るように保持固定されており、全体的に短寸円柱状をな
している。低温触媒12は、断面円形の柱状をなし、一
端面12aから他端面12bにかけて、ストレートに多
数の細路(セル)12cが設けられているハニカム構造
を有している。この低温触媒12としては、メタル担体
またはセラミックス担体に比較的低い温度で活性化する
活性化温度の低い触媒層が担持されているものであれば
格別限定されるものではなく、従来より使われているも
のを用いることができる。ここで、低温触媒の使用温度
域(活性化温度域)は、例えば、150℃〜250℃で
ある。尚、低温触媒においては、サイズを小さめにして
全体の熱容量を小さくしているので、触媒温度が上がり
やすく、短時間で活性化温度に到達する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the catalyst unit 11 includes a low-temperature catalyst 12 and a high-temperature catalyst 13 inside a cylindrical outer shell member 14 via a holding plate 15 in a flow direction of each exhaust gas. Are held and fixed so as to be parallel to each other and the flow is reversed, and have a short cylindrical shape as a whole. The low temperature catalyst 12 has a columnar shape with a circular cross section, and has a honeycomb structure in which a large number of narrow paths (cells) 12c are provided straight from one end face 12a to the other end face 12b. The low-temperature catalyst 12 is not particularly limited as long as a metal carrier or a ceramic carrier carries a catalyst layer having a low activation temperature that activates at a relatively low temperature. Can be used. Here, the use temperature range (activation temperature range) of the low-temperature catalyst is, for example, 150 ° C. to 250 ° C. In the case of a low-temperature catalyst, since its size is made smaller and the overall heat capacity is made smaller, the catalyst temperature easily rises and reaches the activation temperature in a short time.

【0009】一方、高温触媒13は、断面略楕円形の柱
状をなし、低温触媒12と同様に、一端面13aから他
端面13bにかけて、ストレートに多数の細路(セル)
13cが設けられているハニカム構造を有している。こ
の高温触媒13としては、メタル担体またはセラミック
ス担体に上記低温触媒より高い温度で活性化する活性化
温度の高い触媒層が担持されているものであれば格別限
定されるものではなく、従来より使われているものを用
いることができる。ここで、高温触媒の使用温度域は、
例えば250℃〜325℃である。
On the other hand, the high-temperature catalyst 13 has a columnar shape with a substantially elliptical cross section, and similarly to the low-temperature catalyst 12, a large number of narrow paths (cells) extend straight from one end face 13a to the other end face 13b.
13c is provided with a honeycomb structure. The high-temperature catalyst 13 is not particularly limited as long as a catalyst layer having a high activation temperature that activates at a higher temperature than the low-temperature catalyst is supported on a metal carrier or a ceramic carrier. You can use what has been done. Here, the operating temperature range of the high-temperature catalyst is
For example, it is 250 ° C. to 325 ° C.

【0010】保持プレート15は、平面視円形状の一対
の板材であり、外周部が外殻部材14の内周面に適合し
ており、その板面の左右両側の所定位置に低温触媒およ
び高温触媒の外形に適合する孔15a,15bが設けら
れている。この保持プレート15は、低温触媒12と高
温触媒13の一端面12a,13a側よび他端面12
b,13b側に、各触媒の端面と保持プレートの板面と
が面一となるように1枚ずつ嵌合され、さらに、外殻部
材14の内周部14aに嵌合される。これにより、低温
触媒12と高温触媒13とを並設した触媒ユニット11
が得られる。このように、保持プレート15は、触媒ユ
ニット11の上端面と下端面とを形成するとともに、低
温触媒12と高温触媒13とを保持固定する働きをす
る。
The holding plate 15 is a pair of plate members having a circular shape in a plan view. The outer peripheral portion of the holding plate 15 is adapted to the inner peripheral surface of the outer shell member 14. Holes 15a and 15b are provided that match the outer shape of the catalyst. The holding plate 15 is provided on one end faces 12a, 13a side of the low-temperature catalyst 12 and the high-temperature catalyst 13 and on the other end face 12a.
b and 13b are fitted one by one so that the end face of each catalyst and the plate face of the holding plate are flush with each other, and further fitted to the inner peripheral portion 14a of the outer shell member 14. As a result, the catalyst unit 11 having the low-temperature catalyst 12 and the high-temperature catalyst 13 juxtaposed.
Is obtained. As described above, the holding plate 15 forms the upper end surface and the lower end surface of the catalyst unit 11 and also functions to hold and fix the low-temperature catalyst 12 and the high-temperature catalyst 13.

【0011】ここで、触媒ユニット11には、その外周
壁の略中間高さ位置にリングギヤ14bが配設されてお
り、また、その軸中心において回転軸16が貫通して固
設されている。ケース部材17は、図1に示すように、
内部に触媒ユニット11が収められるスペースを備えた
円柱状をなしている。ケース部材17の内径は、触媒ユ
ニット11の外径とほぼ同寸法であり、高さは、触媒ユ
ニット11の高さ寸法より大きい寸法に設定されてい
る。これにより、触媒ユニット11を収めた際、触媒ユ
ニット11の周縁はケース部材の内周面に適合し、触媒
ユニット11の上下には所定容積の空間が形成される。
The catalyst unit 11 is provided with a ring gear 14b at a substantially intermediate height of an outer peripheral wall thereof, and a rotating shaft 16 is fixedly provided at the center of the shaft. The case member 17 is, as shown in FIG.
It has a cylindrical shape with a space for accommodating the catalyst unit 11 therein. The inner diameter of the case member 17 is substantially the same as the outer diameter of the catalyst unit 11, and the height is set to be larger than the height of the catalyst unit 11. Thereby, when the catalyst unit 11 is housed, the peripheral edge of the catalyst unit 11 is adapted to the inner peripheral surface of the case member, and a space having a predetermined volume is formed above and below the catalyst unit 11.

【0012】ケース部材17においては、その一端面1
7aの内側と他端面17bの内側に、ケース部材17の
軸心を通り、両端がケース部材の内周面に到達するよう
に仕切板18,18が配設されている。この仕切板1
8,18は、先端がそれぞれ触媒ユニットの上端面11
a、下端面11bに接するように配設されている。これ
により、触媒ユニット11の上下の空間が、仕切板1
8,18により左側と右側とに区分けされている。つま
り、触媒ユニット11の上部空間は仕切板18により入
口側空間17gと出口側空間17hとに画成され、触媒
ユニット11の下部空間は仕切板18により左側空間1
7i(入口側空間17gに対応)と右側空間17j(出
口側空間17hに対応)とに画成されている。
The case member 17 has one end face 1 thereof.
Partition plates 18, 18 are arranged inside the inside 7 a and inside the other end face 17 b so that both ends reach the inner peripheral surface of the case member 17 through the axis of the case member 17. This partition plate 1
8, 18 are the upper ends 11 of the catalyst units, respectively.
a, it is disposed so as to be in contact with the lower end surface 11b. Thereby, the space above and below the catalyst unit 11 is
It is divided into left and right sides by 8, 18. That is, the upper space of the catalyst unit 11 is defined by the partition plate 18 into the inlet space 17 g and the outlet space 17 h, and the lower space of the catalyst unit 11 is partitioned by the partition plate 18 into the left space 1.
7i (corresponding to the entrance side space 17g) and a right side space 17j (corresponding to the exit side space 17h).

【0013】ここで、ケース部材17の一端面17aに
おいては、排気マニホールドからの上流排気管E1が取
り付けられる排気導入口17cが入口側空間17gに設
けられ、マフラーへ続く下流排気管E2が取り付けられ
る排気導出口17dが出口側空間17hに設けられてい
る。このとき、ケース部材17においては、排気導入口
17cが設けられている図1中左側を上流側領域、排気
導出口17dが設けられている図1中右側を下流側領域
ということとする。また、ケース部材17の他端面17
bにおいては、左側空間17iに設けられた中間出口1
7kと右側空間17jに設けられた中間入口17mとを
連通する連通部としてのU字管17eが配設されてい
る。このU字管17eの外側には、U字管17eを冷や
す冷却ファンF1が配設されている。この冷却ファンF1
はU字管17eを冷やすことにより、U字管17e内を
流れる排気ガスを冷やす働きをする。
Here, on one end face 17a of the case member 17, an exhaust inlet 17c to which an upstream exhaust pipe E1 from the exhaust manifold is attached is provided in the inlet space 17g, and a downstream exhaust pipe E2 leading to the muffler is attached. An exhaust outlet 17d is provided in the outlet space 17h. At this time, in the case member 17, the left side in FIG. 1 where the exhaust inlet 17c is provided is referred to as an upstream region, and the right side in FIG. 1 where the exhaust outlet 17d is provided is referred to as a downstream region. Also, the other end surface 17 of the case member 17
b, the intermediate outlet 1 provided in the left space 17i
A U-shaped pipe 17e is provided as a communicating part that communicates 7k with the intermediate entrance 17m provided in the right space 17j. Outside the U-shaped tube 17e, a cooling fan F1 for cooling the U-shaped tube 17e is provided. This cooling fan F1
Serves to cool the exhaust gas flowing in the U-shaped tube 17e by cooling the U-shaped tube 17e.

【0014】更に、ケース部材17内においては、その
軸心部に仕切板18,18と一体化した形で、触媒ユニ
ット11の回転軸16を軸支する軸受け18a,18a
が配設されている。触媒ユニット11は、回転軸16が
軸受け18a,18aに軸支されることによりケース部
材17内において回動可能となる。このとき、ケース部
材17の側面における触媒ユニット11のリングギヤ1
4bに対向する位置には、膨出部17fが設けられてお
り、膨出部17f内部にはリングギヤ14bとかみ合う
駆動ギヤ部19が配設されている。そして、駆動ギヤ部
19は、気密性を保った状態で駆動軸19aが外部に延
出しており、その駆動軸19aの先に切換手段としての
モータM1が取り付けられている。このモータM1は、制
御手段としてのコントロールユニットC1により駆動制
御される。コントロールユニットC1は、触媒の温度状
態を判別する判別手段としてケース部材17の側面の所
定位置に配設された触媒温度センサSeからの触媒の温
度信号、および、必要に応じて排気温度センサやエンジ
ン冷却水の水温センサの情報信号を取り込み、これによ
り判別された触媒の温度状態に応じてモータM1を駆動
し、触媒ユニット11を回転させる。ここで、触媒の温
度状態を判別する態様としては、上述した触媒温度セン
サを用いるもののほか、触媒温度と関連する触媒近傍の
排気ガス温度を検出することにより触媒の温度状態を判
別する、あるいは、エンジン始動直後、渋滞時、高速走
行時などの運転状況を把握し、これにより触媒の温度状
態を判別する態様等を採用してもよい。尚、コントロー
ルユニットC1は、冷却ファンF1の駆動も制御する。
Further, in the case member 17, bearings 18a, 18a supporting the rotating shaft 16 of the catalyst unit 11 are formed integrally with the partition plates 18, 18 at the shaft center thereof.
Are arranged. The catalyst unit 11 is rotatable in the case member 17 by the rotation shaft 16 being pivotally supported by the bearings 18a. At this time, the ring gear 1 of the catalyst unit 11 on the side surface of the case member 17
A bulging portion 17f is provided at a position opposed to 4b, and a driving gear portion 19 that meshes with the ring gear 14b is provided inside the bulging portion 17f. In the drive gear portion 19, a drive shaft 19a extends to the outside in a state where airtightness is maintained, and a motor M1 as a switching means is attached to the end of the drive shaft 19a. The drive of the motor M1 is controlled by a control unit C1 as control means. The control unit C1 includes a catalyst temperature signal from a catalyst temperature sensor Se disposed at a predetermined position on the side surface of the case member 17 as a determination unit for determining the temperature state of the catalyst, and an exhaust temperature sensor and an engine as required. The information signal of the cooling water temperature sensor is taken in, the motor M1 is driven in accordance with the temperature state of the catalyst determined thereby, and the catalyst unit 11 is rotated. Here, as a mode for determining the temperature state of the catalyst, in addition to using the above-described catalyst temperature sensor, the temperature state of the catalyst is determined by detecting the exhaust gas temperature near the catalyst related to the catalyst temperature, or A mode may be adopted in which the operating conditions such as immediately after the start of the engine, during traffic congestion, and during high-speed running are grasped, and the temperature state of the catalyst is thereby determined. The control unit C1 also controls the driving of the cooling fan F1.

【0015】以上のような構成の排気浄化装置1におい
ては、エンジンから排出される排気ガスは、排気マニホ
ールドを通り、排気導入口17cよりケース部材17の
上流側領域に導入される。そして、上流側領域に位置す
る触媒を通過し、その過程で1回目の浄化が行われる。
その後、上流側領域の触媒を通過した排気ガスは、U字
管17eを通り、下流側領域に到達する。そして、下流
側領域の触媒を通過する過程で2回目の浄化が行われた
のち、排気導出口17dよりマフラーへ続く下流排気管
E2に排出される。すなわち、排気ガスは矢印Aに示す
ような経路で流れる。このように、排気浄化装置1で
は、排気ガスがケース部材17内の2つの触媒を順次直
列的に通過していく。この排気浄化装置1においては、
運転途中に触媒の温度状態に応じて上流側領域に位置す
る触媒を切り換えることができる。ここで、触媒の切換
動作について以下に説明する。
In the exhaust gas purifying apparatus 1 having the above-described structure, the exhaust gas discharged from the engine passes through the exhaust manifold and is introduced into the upstream region of the case member 17 from the exhaust inlet 17c. Then, it passes through a catalyst located in the upstream region, and in the process, first purification is performed.
Thereafter, the exhaust gas that has passed through the catalyst in the upstream region passes through the U-shaped tube 17e and reaches the downstream region. Then, after the second purification in the process of passing through the catalyst in the downstream region, the exhaust gas is discharged from the exhaust outlet 17d to the downstream exhaust pipe E2 leading to the muffler. That is, the exhaust gas flows along a path shown by arrow A. As described above, in the exhaust gas purification apparatus 1, the exhaust gas sequentially passes through the two catalysts in the case member 17 in series. In this exhaust gas purification device 1,
During the operation, the catalyst located in the upstream region can be switched according to the temperature state of the catalyst. Here, the switching operation of the catalyst will be described below.

【0016】図4(a)に示すように、まず、エンジン
始動時の初期状態として、排気導入口17c側に低温触
媒12が位置し、排気導出口17d側に高温触媒13が
位置している場合、モータM1を駆動することにより、
駆動ギヤ部19のギヤ19bより触媒ユニットのリング
ギヤ14bに動力が伝わり、触媒ユニット11が矢印D
方向に回転する。尚、図4中において、点線で示した1
7c,17dは、それぞれ、排気導入口および排気導出
口の位置を示している。
As shown in FIG. 4A, first, as an initial state when the engine is started, the low temperature catalyst 12 is located on the exhaust inlet 17c side, and the high temperature catalyst 13 is located on the exhaust outlet 17d side. In this case, by driving the motor M1,
Power is transmitted from the gear 19b of the drive gear unit 19 to the ring gear 14b of the catalyst unit, and the catalyst unit 11
Rotate in the direction. It should be noted that in FIG.
Reference numerals 7c and 17d denote the positions of the exhaust inlet and the exhaust outlet, respectively.

【0017】次に図4(b)に示すように、切り換え途
中においては、仕切板18が低温触媒12および高温触
媒13にかかるとき、排気ガスは、上流側領域に位置す
る低温触媒12の一部12dと高温触媒13の一部13
dの両方を通過したのち、U字管を介して、下流側領域
に位置する低温触媒12の他部12eと高温触媒13の
他部13eの両方を通過して、排気導出口17dより導
出されていく。このとき、触媒ユニットの回転に要する
時間は短いので、上述した切り換え途中のような過渡的
な状態は数秒程度であり、実質的な不具合は生じない。
そして、更に回転が続き、図4(c)に示すように、上
流側領域に高温触媒13が位置するようになり、触媒の
切換が完了する。
Next, as shown in FIG. 4 (b), when the partition plate 18 hits the low-temperature catalyst 12 and the high-temperature catalyst 13 during the switching, the exhaust gas is supplied to the low-temperature catalyst 12 located in the upstream region. Part 12d and part 13 of the high temperature catalyst 13
d, after passing through both the other part 12e of the low-temperature catalyst 12 and the other part 13e of the high-temperature catalyst 13 located in the downstream region via the U-shaped tube, the air is led out from the exhaust outlet 17d. To go. At this time, since the time required for the rotation of the catalyst unit is short, the above-mentioned transitional state during the switching is about several seconds, and no substantial trouble occurs.
Then, the rotation continues further, and as shown in FIG. 4C, the high-temperature catalyst 13 comes to be located in the upstream area, and the switching of the catalyst is completed.

【0018】このように、排気浄化装置1においては、
排気ガスの浄化処理に際し、触媒の温度状態を判別し、
その温度状態に応じて、最適な触媒を上流側に切り換え
ることができ、排気ガスの浄化効率を高めることができ
る。ついで、触媒ユニットを回動させ、低温触媒と高温
触媒の配設位置を切り換える際の制御方法について以下
に説明する。
As described above, in the exhaust gas purification device 1,
At the time of exhaust gas purification processing, the temperature state of the catalyst is determined,
The optimum catalyst can be switched to the upstream side according to the temperature state, and the purification efficiency of the exhaust gas can be increased. Next, a control method when the catalyst unit is rotated and the arrangement positions of the low-temperature catalyst and the high-temperature catalyst are switched will be described below.

【0019】まず、低温触媒と高温触媒との排気ガスの
浄化性能を図5に示す。図5から明らかなように、比較
的低温な領域、すなわち、低温触媒のみが活性化される
範囲では、低温触媒によるCO、HCの浄化率は高い
が、高温触媒は活性化されていないので、高温触媒によ
るCO、HCの浄化率は低くなっている。一方、比較的
高温な領域、すなわち、高温触媒が活性化される範囲で
は、低温触媒および高温触媒ともに活性化されCO、H
Cの浄化率が共に高くなっているが、低温触媒からSO
2が発生する不都合が起こり始める。このようなことか
ら、低温触媒よりSO2が発生し始める温度TLを低温触
媒使用温度域の上限とし、この温度TLから高温触媒よ
りSO2が発生し始める温度THまでを高温触媒使用温度
域とする。そして、低温触媒と高温触媒とをそれぞれの
使用温度域で有効に使用できるように、触媒温度Tが温
度TLより高いか低いかを判断し、それにより上流側領
域に配置する触媒を切り換える制御を行う。
First, the performance of purifying the exhaust gas of the low temperature catalyst and the high temperature catalyst is shown in FIG. As is clear from FIG. 5, in a relatively low temperature region, that is, in a range where only the low temperature catalyst is activated, the purification rate of CO and HC by the low temperature catalyst is high, but the high temperature catalyst is not activated. The purification rate of CO and HC by the high-temperature catalyst is low. On the other hand, in a relatively high temperature region, that is, in a range where the high temperature catalyst is activated, both the low temperature catalyst and the high temperature catalyst are activated and CO, H
Although the purification rate of C is both high, SO
The inconvenience of 2 begins to occur. For this reason, the temperature T L of SO 2 from the low-temperature catalyst starts to occur as the upper limit of the low-temperature catalyst operating temperature range, high temperature catalyst using the temperature T L to a temperature T H which SO 2 starts to occur at higher temperatures the catalyst Temperature range. Then, it is determined whether or not the catalyst temperature T is higher or lower than the temperature TL so that the low-temperature catalyst and the high-temperature catalyst can be effectively used in the respective operating temperature ranges. I do.

【0020】前記制御について、図6のフローチャート
をもとにより詳しく説明する。まず、ステップS1に
て、触媒温度センサSeからの温度信号を取り込み、触
媒温度Tを検出する。次に、ステップS2にて触媒温度
Tが低温触媒使用温度域の上限温度TL以上であるか否
かを判断する。このステップS2の判定が否定の場合、
触媒温度Tは温度TLより低く、低温触媒の使用温度域
にあることになるので、上流側には低温触媒12が配設
されるべきであると判定する(ステップS3)。このよ
うに判定したときに低温触媒12が上流側に位置してい
ない場合には、モータM1に駆動信号を発信し、低温触
媒12が上流側領域に位置するようにする。そして、ス
テップS4にて、冷却ファン停止信号を発信し、冷却フ
ァンF1を停止状態とする。このように、エンジン始動
時などで、排気ガス温度が低く、触媒温度が低い場合
は、低温でも活性化する低温触媒を上流側領域に配置す
ることにより、有効に排ガス中のCO、HCを浄化する
ことができる。このとき、冷却ファンは停止しているの
で、上流側領域の低温触媒12を通過した排気ガスが、
U字管17eの部分で冷やされることなく、下流側領域
の高温触媒13に流れていくので、当該排気ガスによ
り、高温触媒13の活性化を短時間で行える。このた
め、次に高温触媒を上流側領域に切り換えたとき、すぐ
に排気ガスの浄化処理が行える。また、下流側領域の高
温触媒13は、活性化状態になっていないとはいえ、あ
る程度は排気ガスを浄化できるので、低温触媒12を通
過してきた排気ガスは高温触媒13でも浄化されること
になり浄化率を向上させることができる。
The above control will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. First, at step S1, the temperature signal from the catalyst temperature sensor Se is taken in, and the catalyst temperature T is detected. Next, in step S2, it is determined whether or not the catalyst temperature T is equal to or higher than the upper limit temperature TL of the low temperature catalyst use temperature range. If the determination in step S2 is negative,
Since the catalyst temperature T is lower than the temperature TL and is within the operating temperature range of the low-temperature catalyst, it is determined that the low-temperature catalyst 12 should be provided on the upstream side (step S3). If the low temperature catalyst 12 is not located on the upstream side when the determination is made in this manner, a drive signal is transmitted to the motor M1 so that the low temperature catalyst 12 is located in the upstream region. Then, in step S4, a cooling fan stop signal is transmitted to stop the cooling fan F1. As described above, when the exhaust gas temperature is low and the catalyst temperature is low, for example, when the engine is started, a low-temperature catalyst that is activated even at a low temperature is disposed in the upstream region, thereby effectively purifying CO and HC in the exhaust gas. can do. At this time, since the cooling fan is stopped, the exhaust gas that has passed through the low-temperature catalyst 12 in the upstream region is
Since the gas flows into the high temperature catalyst 13 in the downstream region without being cooled in the U-shaped tube 17e, the high temperature catalyst 13 can be activated in a short time by the exhaust gas. Therefore, the next time the high temperature catalyst is switched to the upstream region, the exhaust gas can be purified immediately. Further, although the high-temperature catalyst 13 in the downstream region is not activated, the exhaust gas can be purified to some extent, so that the exhaust gas passing through the low-temperature catalyst 12 is also purified by the high-temperature catalyst 13. The purification rate can be improved.

【0021】一方、ステップS2での判定が肯定の場
合、触媒温度Tは温度TL以上であり、高温触媒13の
使用温度域にあることになるので、上流側には高温触媒
13が配設されるべきであると判定する(ステップS
5)。このように判定したときも高温触媒13が上流側
に位置していない場合には、モータM1に駆動信号を発
信し、高温触媒13が上流側領域に位置するようにす
る。そして、ステップS6にて、冷却ファン駆動信号を
発信し、冷却ファンF1を駆動する。このように、排気
ガス温度が高くなり、触媒温度も高くなってきた場合
は、上流側領域に位置する触媒を低温触媒12から高温
触媒13に切り換えることにより、SO2の発生を抑制
しながらCO、HCを十分浄化することができる。この
とき、冷却ファンF1を駆動することにより、高温触媒
13を通過してきた排気ガスをU字管17eの部分で冷
やすことができ、温度が下がった排気ガスが下流側領域
に位置する低温触媒12に導入される。これにより、低
温触媒12は、SO2が発生しない温度域での浄化を行
うことができる。このように、高温触媒13を通過して
きた排気ガスは、低温触媒12で再度浄化処理されるの
で、より浄化率が高められる。
On the other hand, if the determination in step S2 is affirmative, the catalyst temperature T is equal to or higher than the temperature TL and is within the operating temperature range of the high-temperature catalyst 13, so that the high-temperature catalyst 13 is disposed on the upstream side. (Step S)
Five). When the high temperature catalyst 13 is not located on the upstream side even when the determination is made in this way, a drive signal is transmitted to the motor M1 so that the high temperature catalyst 13 is located in the upstream region. Then, in step S6, a cooling fan drive signal is transmitted to drive the cooling fan F1. As described above, when the exhaust gas temperature increases and the catalyst temperature also increases, the catalyst located in the upstream region is switched from the low-temperature catalyst 12 to the high-temperature catalyst 13, thereby suppressing the generation of CO 2 while suppressing the generation of SO 2. , HC can be sufficiently purified. At this time, by driving the cooling fan F1, the exhaust gas that has passed through the high-temperature catalyst 13 can be cooled in the portion of the U-shaped tube 17e, and the exhaust gas whose temperature has decreased can be cooled by the low-temperature catalyst 12 located in the downstream region. Will be introduced. Thus, the low-temperature catalyst 12, can be purified in a temperature range of SO 2 is not generated. As described above, the exhaust gas that has passed through the high-temperature catalyst 13 is purified again by the low-temperature catalyst 12, so that the purification rate is further increased.

【0022】尚、本発明の排気浄化装置においては、過
酷な走行条件となっても触媒の温度が高温触媒使用温度
域の上限THを超えないような触媒容量、触媒位置に設
計すれば、高温触媒からのSO2の発生を極力抑えるこ
とができる。本発明の第2の実施態様を図7をもとに説
明する。本発明に係る排気浄化装置2は、切換手段とし
てのモータM2を触媒ユニット21の回転軸26に連結
していることを除いては第1の実施態様である排気浄化
装置1と同様であるので、対応する部分については対応
する符号を付して詳しい説明は省略する。
[0022] Incidentally, in the exhaust purification system of the present invention, catalyst volume that does not exceed the upper limit T H also becomes severe driving conditions the temperature of the catalyst is a high temperature catalyst operating temperature range, by designing the catalyst position, Generation of SO 2 from the high-temperature catalyst can be suppressed as much as possible. A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The exhaust gas purifying apparatus 2 according to the present invention is the same as the exhaust gas purifying apparatus 1 according to the first embodiment except that the motor M2 as a switching means is connected to the rotating shaft 26 of the catalyst unit 21. Corresponding parts are denoted by corresponding reference numerals, and detailed description is omitted.

【0023】排気浄化装置2においては、触媒ユニット
21の回転軸26が、触媒ユニット21のU字管27e
側の端面27bより外部に延出しており、当該延出部分
に切換手段としてのモータM2が連結されている。この
ため、このモータM2を駆動することにより、触媒ユニ
ット21を直接回動させることができる。そして、この
ような構成の排気浄化装置2において、排気浄化装置1
の場合と同様に、触媒の温度状態に応じて、触媒ユニッ
ト21を回動させ、低温触媒22と高温触媒23の位置
を切り換える制御を行う。なお、触媒ユニット21の回
転軸26は、触媒ユニット21の排気導入口27c、導
出口27dが設けられている側の端面から延出させ、当
該延出部にモータを連結してもよい。
In the exhaust gas purification apparatus 2, the rotating shaft 26 of the catalyst unit 21 is connected to the U-shaped tube 27e of the catalyst unit 21.
A motor M2 as a switching means is connected to the extended portion from the side end surface 27b. Therefore, by driving the motor M2, the catalyst unit 21 can be directly rotated. In the exhaust gas purification device 2 having such a configuration, the exhaust gas purification device 1
As in the case of (1), control is performed to switch the position of the low-temperature catalyst 22 and the high-temperature catalyst 23 by rotating the catalyst unit 21 according to the temperature state of the catalyst. The rotating shaft 26 of the catalyst unit 21 may be extended from the end face of the catalyst unit 21 on the side where the exhaust inlet 27c and the outlet 27d are provided, and a motor may be connected to the extended portion.

【0024】ここで、本発明に係る排気浄化装置におい
ては、図8に示すように、触媒ユニット31の上部空間
および下部空間に円錐状ガイド30a,30gおよびテ
ーパ部を備えたリング状ガイド30b,30hを設ける
と、排気導入口37cから導入された排気ガスは、これ
らのガイドに案内され、触媒へ導入されやすくなり、排
気導出口37d側では、触媒を通過してきた排気ガス
は、これらガイド30に案内されて排気導出口37dよ
り下流排気管E2へ導出されやすくなる。一方、U字管
37e側においても、これらガイドにより、触媒に対す
る排気ガスの導入、導出がスムーズに行われやすくな
る。
Here, in the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 8, conical guides 30a and 30g and ring-shaped guides 30b having tapered portions are provided in the upper space and the lower space of the catalyst unit 31. When 30h is provided, the exhaust gas introduced from the exhaust introduction port 37c is guided by these guides, and is easily introduced into the catalyst. On the exhaust outlet 37d side, the exhaust gas that has passed through the catalyst is discharged by these guides 30c. And the air is easily led out from the exhaust outlet 37d to the downstream exhaust pipe E2. On the other hand, also on the side of the U-shaped tube 37e, these guides facilitate the smooth introduction and discharge of exhaust gas to and from the catalyst.

【0025】尚、以上の説明においては、触媒ユニット
に保持される触媒の数は2個であったが、本発明は、こ
れに限定されるものではなく、2個以上触媒を設けても
よい。ここで、例えば、低温触媒、高温触媒のほかに低
温触媒と高温触媒の中間の温度域で活性化する中温活性
型触媒(以下、中温触媒という)を備える触媒ユニット
40について図9乃至図11をもとに説明する。
In the above description, the number of catalysts held in the catalyst unit is two, but the present invention is not limited to this, and two or more catalysts may be provided. . Here, for example, a catalyst unit 40 including a low-temperature catalyst, a high-temperature catalyst, and a medium-temperature active catalyst (hereinafter, referred to as a medium-temperature catalyst) activated in a temperature range between the low-temperature catalyst and the high-temperature catalyst will be described with reference to FIGS. It will be explained based on.

【0026】触媒を3個備える触媒ユニット40は、排
気浄化装置1等に用いられている触媒ユニットと基本的
な構造を同じくしており、図9に示すように、保持プレ
ート45を3等分した領域にそれぞれ低温触媒41、中
温触媒42、高温触媒43が位置している。そして、こ
の触媒ユニット40は保持ケース内に回転可能に収容さ
れる。ここで、図9中において点線で示した47c,4
7dは、保持ケースの一端側に設けられた排気導入口
(47c)と排気導出口(47d)の位置を示してい
る。尚、当該保持ケースの他端側においては、排気導入
口47cに対応する箇所に中間出口、排気導出口47d
に対応する箇所に中間入口が形成されており、これら中
間出口と中間入口は連通部としてのU字管により連通さ
れている。また、ケース部材内において、触媒ユニット
40の上部空間および下部空間に設けられる仕切板4
8,48は、図9,10に示すように、ケース部材の中
心から三方へのびるように配設される。すなわち、仕切
板48は、触媒ユニット40の上部,下部のそれぞれの
空間を120度ずつ均等に3分割するようにケース部材
の内側に固設されている。これにより、ケース部材内の
領域は3分割される。このとき、ケース部材内におい
て、3分割された領域のうち、排気導入口47cが位置
する領域を上流側領域47n、排気導出口47dが位置
する領域を下流側領域47p、残りの一つの領域をサブ
領域47qとする。
The catalyst unit 40 provided with three catalysts has the same basic structure as the catalyst unit used in the exhaust gas purifying apparatus 1 and the like, and as shown in FIG. The low-temperature catalyst 41, the medium-temperature catalyst 42, and the high-temperature catalyst 43 are located in the respective areas. The catalyst unit 40 is rotatably accommodated in the holding case. Here, 47c and 4 shown by dotted lines in FIG.
7d indicates the positions of the exhaust inlet (47c) and the exhaust outlet (47d) provided at one end of the holding case. At the other end of the holding case, an intermediate outlet and an exhaust outlet 47d are provided at locations corresponding to the exhaust inlet 47c.
An intermediate inlet is formed at a location corresponding to the above, and these intermediate outlets and the intermediate inlet are connected by a U-shaped tube as a communication part. Further, in the case member, the partition plates 4 provided in the upper space and the lower space of the catalyst unit 40 are provided.
8, 48 are arranged so as to extend in three directions from the center of the case member, as shown in FIGS. That is, the partition plate 48 is fixed inside the case member so as to equally divide each of the upper and lower spaces of the catalyst unit 40 into 120 degrees each. Thereby, the area in the case member is divided into three. At this time, in the case member, of the three divided regions, the region where the exhaust inlet 47c is located is the upstream region 47n, the region where the exhaust outlet 47d is located is the downstream region 47p, and the remaining one is the region Let it be a sub area 47q.

【0027】以上のような構成の触媒ユニット40は、
触媒の温度状態に応じて回転させられ、触媒の配設位置
の切換が行われる。すなわち、触媒温度が低温触媒使用
温度域にある場合は、上流側領域47nに低温触媒41
が位置するようにし、触媒温度が中温触媒使用温度域に
ある場合は、上流側領域47nに中温触媒42が位置す
るようにし、触媒温度が高温触媒使用温度域にある場合
は、上流側領域47nに高温触媒43が位置するように
する(図11参照)。エンジンから排出された排気ガス
は、図10中の矢印Eで示すように、排気導入口47c
から保持ケース内に導入され、上流側領域47nの触媒
を通過したのち、矢印Fで示すように、U字管を通り、
下流側領域47pの触媒に導入される。そして、下流側
領域47pの触媒を通過した排気ガスは、矢印Gで示す
ように、排気導出口47dより下流排気管に排出され
る。このとき、下流側領域47pに位置する触媒が、上
流側領域47nに位置する触媒よりも使用温度域が高い
触媒である場合、上流側領域47nに位置する触媒を通
過した排気ガスにより下流側領域47pに位置する触媒
の暖機が行われる。逆に、下流側領域47pに位置する
触媒が、上流側領域47nに位置する触媒よりも使用温
度域が低い触媒である場合、U字管の部分に配設された
冷却ファン46を駆動することにより、U字管を通過す
る排気ガスを冷やし、温度が下がった排気ガスを下流側
領域47pに位置する触媒に導入させる。これにより、
下流側領域47pに位置する触媒は、SO2が発生しな
い温度域での浄化を行うことができる。尚、以上の態様
においては、サブ領域47qに位置する触媒には、排気
ガスは導入させないが、排気ガスの浄化率をより高める
ために、サブ領域47qに位置する触媒にも排気ガスを
導入させてもよい。つまり、U字管を二股に分岐させ当
該分岐管をサブ領域47qの下端に設けた中間入口に接
続することにより、図10中の点線矢印Hに示すよう
に、サブ領域47qに排気ガスを導入させて、当該領域
に位置する触媒に排気ガスを通過させる。そして、サブ
領域47qの上端に設けた排気導出口と、下流側領域4
7pの排気導出口47dに接続されている下流排気管と
の間に連通管を接続し、点線矢印Iで示すように、サブ
領域47qに位置する触媒を通過した排気ガスを、下流
排気管に排出する。ここで、サブ領域47qに位置する
触媒が、上流側領域47nに位置する触媒よりも使用温
度域が低い触媒である場合は、U字管の分岐管の部分に
配設された冷却ファン49を駆動することにより、分岐
管を通過する排気ガスを冷やし、温度が下がった排気ガ
スをサブ領域47qに位置する触媒に導入させる。
The catalyst unit 40 having the above structure is
The catalyst is rotated according to the temperature state of the catalyst, and the position at which the catalyst is disposed is switched. That is, when the catalyst temperature is in the low-temperature catalyst use temperature range, the low-temperature catalyst 41
Is located, and when the catalyst temperature is in the middle-temperature catalyst use temperature range, the middle-temperature catalyst 42 is located in the upstream region 47n. When the catalyst temperature is in the high-temperature catalyst use temperature range, the upstream-side region 47n is used. The high temperature catalyst 43 is located at the position (see FIG. 11). Exhaust gas discharged from the engine is supplied to an exhaust inlet 47c as shown by an arrow E in FIG.
After passing through the catalyst in the upstream region 47n, and passing through the U-shaped tube as shown by the arrow F,
It is introduced into the catalyst in the downstream region 47p. Then, the exhaust gas that has passed through the catalyst in the downstream region 47p is discharged from the exhaust outlet 47d to the downstream exhaust pipe as indicated by the arrow G. At this time, when the catalyst located in the downstream region 47p has a higher operating temperature range than the catalyst located in the upstream region 47n, the exhaust gas passing through the catalyst located in the upstream region 47n causes the downstream region The catalyst located at 47p is warmed up. Conversely, when the catalyst located in the downstream area 47p has a lower operating temperature range than the catalyst located in the upstream area 47n, the cooling fan 46 disposed in the U-tube portion is driven. As a result, the exhaust gas passing through the U-shaped tube is cooled, and the exhaust gas whose temperature has decreased is introduced into the catalyst located in the downstream region 47p. This allows
Catalyst located downstream region 47p can perform purification in a temperature range of SO 2 is not generated. In the above embodiment, the exhaust gas is not introduced into the catalyst located in the sub region 47q. However, in order to further increase the purification rate of the exhaust gas, the exhaust gas is introduced into the catalyst located in the sub region 47q. You may. That is, by branching the U-shaped pipe into two branches and connecting the branched pipe to an intermediate inlet provided at the lower end of the sub-region 47q, exhaust gas is introduced into the sub-region 47q as shown by a dotted arrow H in FIG. This allows the exhaust gas to pass through the catalyst located in the area. The exhaust outlet provided at the upper end of the sub area 47q and the downstream area 4
A communication pipe is connected between the exhaust pipe 47d and the downstream exhaust pipe connected to the exhaust outlet 47d of 7p, and the exhaust gas passing through the catalyst located in the sub-region 47q is transferred to the downstream exhaust pipe as indicated by a dotted arrow I. Discharge. Here, when the catalyst located in the sub-region 47q is a catalyst whose operating temperature range is lower than the catalyst located in the upstream region 47n, the cooling fan 49 provided in the branch pipe portion of the U-shaped pipe is activated. By driving, the exhaust gas passing through the branch pipe is cooled, and the exhaust gas whose temperature has decreased is introduced into the catalyst located in the sub-region 47q.

【0028】以上のように、3個の触媒を備える触媒ユ
ニットを採用する場合、触媒の温度状態の変化にきめ細
かく対応することができ、排気ガスの浄化効率の向上に
寄与する。
As described above, when a catalyst unit having three catalysts is employed, it is possible to precisely respond to changes in the temperature state of the catalyst, which contributes to an improvement in exhaust gas purification efficiency.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の排気浄化装置は、活性化温度の
異なる複数の触媒を有する触媒ユニットを回転させるだ
けで、触媒の温度状態に応じた最適な触媒を切換選択す
ることができる。このため、装置の小型化および簡素化
が図れる。更に、本発明の排気浄化装置においては、ケ
ース部材の一端側に入口部と出口部が設けられ、他端側
の中間出口と中間入口とが連通部により連通されてお
り、排気ガスが、入口部より導入され、入口側の触媒を
通過したのち、連通部を介して出口側の触媒に導入さ
れ、出口部より導出されるので、排気ガスが、ケース部
材内で複数の触媒を順次直列的に通過する。このため、
上流側に低温活性型の触媒があるときには、下流側の高
温活性型の触媒の暖機を行うことができ、その後、上流
側に高温活性型の触媒が移動した時には高温活性型の触
媒は既に暖機状態(活性化状態)にあり排気ガスの浄化
率の低下を防止することができる。逆に、上流側に高温
活性型の触媒がある時には、低温活性型触媒が更に排気
ガスを浄化するので、浄化率の向上が図れる。
According to the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the optimum catalyst can be switched and selected according to the temperature state of the catalyst only by rotating the catalyst unit having a plurality of catalysts having different activation temperatures. Therefore, the device can be reduced in size and simplified. Further, in the exhaust gas purification apparatus of the present invention, an inlet portion and an outlet portion are provided at one end side of the case member, and an intermediate outlet and an intermediate inlet at the other end side are communicated with each other by a communication portion. After passing through the catalyst on the inlet side and passing through the catalyst on the inlet side, it is introduced into the catalyst on the outlet side through the communicating part and is led out from the outlet part, so that the exhaust gas is sequentially connected to the plurality of catalysts in the case member in series. Pass through. For this reason,
When there is a low-temperature active catalyst on the upstream side, the high-temperature active catalyst on the downstream side can be warmed up, and then when the high-temperature active catalyst moves to the upstream side, the high-temperature active catalyst is already In the warm-up state (activated state), it is possible to prevent a decrease in the purification rate of exhaust gas. Conversely, when there is a high temperature active type catalyst on the upstream side, the low temperature active type catalyst further purifies the exhaust gas, so that the purification rate can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施態様に係る排気浄化装置の
構成を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an exhaust gas purification device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】触媒ユニットの正面図である。FIG. 2 is a front view of a catalyst unit.

【図3】図2のIII-III線に沿う断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG. 2;

【図4】触媒の切換手順を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a procedure for switching a catalyst.

【図5】触媒排ガス浄化性能を表すグラフである。FIG. 5 is a graph showing catalytic exhaust gas purification performance.

【図6】触媒を切り換える手順を示したフローチャート
である。
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for switching a catalyst.

【図7】第2の実施態様に係る排気浄化装置の構成を示
す概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of an exhaust gas purification device according to a second embodiment.

【図8】ガイドを備えた排気浄化装置の要部の構成を示
す概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a main part of an exhaust gas purification device provided with a guide.

【図9】触媒を3個備えている触媒ユニットの構成を示
す正面図である。
FIG. 9 is a front view showing a configuration of a catalyst unit including three catalysts.

【図10】触媒を3個備えている触媒ユニットの要部の
構成を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view illustrating a configuration of a main part of a catalyst unit including three catalysts.

【図11】触媒排ガス浄化性能を表すグラフである。FIG. 11 is a graph showing catalytic exhaust gas purification performance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 排気浄化装置 11 触媒ユニット 12 低温触媒 13 高温触媒 17 ケース部材 17a 一端面 17b 他端面 17c 排気導入口 17d 排気導出口 17e U字管 17k 中間出口 17m 中間入口 C1 コントロールユニット Ex 排気通路 M1 モータ Se 触媒温度検出センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust purification device 11 Catalyst unit 12 Low temperature catalyst 13 High temperature catalyst 17 Case member 17a One end face 17b Other end face 17c Exhaust inlet 17d Exhaust outlet 17e U-shaped pipe 17k Middle outlet 17m Middle inlet C1 Control unit Ex exhaust passage M1 motor Se catalyst Temperature detection sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 45/00 ZAB F02D 45/00 ZAB 360 360C ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 45/00 ZAB F02D 45/00 ZAB 360 360C

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気通路に排気流方向に沿っ
て並設される活性化温度の異なる複数の触媒を有する触
媒ユニットと、内部に前記触媒ユニットを収容する空間
を有するとともに、一端面側に入口部と出口部とを有
し、他端面側に前記入口部に対応する中間出口と前記出
口部に対応する中間入口が設けられ、これら中間出口と
中間入口とを連通させる連通部を有し、入口部から流入
する排気が前記触媒ユニット内の触媒を順次直列的に流
れるケース部材と、前記ケース部材に対する前記触媒ユ
ニットの相対位置を変化させて排気通路に対する前記各
触媒の配設位置を切り換える切換手段と、前記触媒の温
度状態を判別する判別手段と、前記判別手段により判別
された触媒の温度状態により前記切換手段の作動を制御
する制御手段とを備えていることを特徴とする排気浄化
装置。
1. A catalyst unit having a plurality of catalysts having different activation temperatures and arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine along an exhaust flow direction, and a space for accommodating the catalyst unit therein, and one end face thereof. Side has an inlet portion and an outlet portion, an intermediate outlet corresponding to the inlet portion and an intermediate inlet corresponding to the outlet portion are provided on the other end surface side, and a communication portion for communicating these intermediate outlets and the intermediate inlet is provided. And a case member in which exhaust gas flowing from an inlet portion flows through the catalyst in the catalyst unit in series, and an arrangement position of each catalyst with respect to an exhaust passage by changing a relative position of the catalyst unit with respect to the case member. Switching means for switching the temperature of the catalyst, determining means for determining the temperature state of the catalyst, and control means for controlling the operation of the switching means based on the temperature state of the catalyst determined by the determining means. An exhaust gas purification device characterized by the following.
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