JPS58222910A - エンジンの排気熱回収方法及び装置 - Google Patents
エンジンの排気熱回収方法及び装置Info
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- JPS58222910A JPS58222910A JP57063688A JP6368882A JPS58222910A JP S58222910 A JPS58222910 A JP S58222910A JP 57063688 A JP57063688 A JP 57063688A JP 6368882 A JP6368882 A JP 6368882A JP S58222910 A JPS58222910 A JP S58222910A
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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
- 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
- F01N3/24—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 constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2882—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
- F01N3/2889—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices with heat exchangers in a single housing
-
- 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
- F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
- F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、エンジンｊ排気中の未燃成分を触媒を用いて
再燃焼させて、排気の浄化を図るとともに、再燃焼によ
って一層高温となった排気の熱エネルギーを水等の液体
又は気体などに効率よく吸収させ−Ｃ回収するようにし
た排気熱回収装置に関する。
再燃焼させて、排気の浄化を図るとともに、再燃焼によ
って一層高温となった排気の熱エネルギーを水等の液体
又は気体などに効率よく吸収させ−Ｃ回収するようにし
た排気熱回収装置に関する。
排気熱回収装置の一例として、触媒の周囲に熱交換用の
液体を直接流動させて排熱を吸収するようにしたものが
あるが、こうしたものでは、熱交換器で冷却された排気
ガス中の水分が、カーボン混りの凝縮水となって外部に
放出されて周囲を汚損する。
液体を直接流動させて排熱を吸収するようにしたものが
あるが、こうしたものでは、熱交換器で冷却された排気
ガス中の水分が、カーボン混りの凝縮水となって外部に
放出されて周囲を汚損する。
また、触媒の温度が低いエンジンの冷始動時に、熱交換
用の液体で触媒が冷却されるので触媒が充分に働く高温
になるまでにかなりの時間を要し、その間の排気ガスは
未処理の′１１放出されてしまうという問題がある。
用の液体で触媒が冷却されるので触媒が充分に働く高温
になるまでにかなりの時間を要し、その間の排気ガスは
未処理の′１１放出されてしまうという問題がある。
そこで、触媒と熱交換用の液体との間に断熱空間を形成
して触媒の昇温時間を短かくすることが考えられるが、
この場合、稼動運転時に触媒が高温になり過ぎて触媒を
支持している支持材が焼損破壊して触媒がガタつき、エ
ンジンの振動テ触媒がこわれ、耐久性に劣るという問題
があった。
して触媒の昇温時間を短かくすることが考えられるが、
この場合、稼動運転時に触媒が高温になり過ぎて触媒を
支持している支持材が焼損破壊して触媒がガタつき、エ
ンジンの振動テ触媒がこわれ、耐久性に劣るという問題
があった。
本発明は、上記問題点を解消するために提案されたもの
で、触媒の温度が低いときは触媒の周囲に熱交換器から
の排気ガスを吹きつけて熱伝導体を介して触媒を加温Ｌ
１触媒が速やかに昇温できるようにしながらも、触媒が
高温の時には熱交換器で冷却された排気ガスで熱伝導体
を介して触媒及び触媒支持具を冷却し、触媒及び触媒支
持具の熱破壊を防止するようにした排気熱回収方法及び
装置を提供するものである。
で、触媒の温度が低いときは触媒の周囲に熱交換器から
の排気ガスを吹きつけて熱伝導体を介して触媒を加温Ｌ
１触媒が速やかに昇温できるようにしながらも、触媒が
高温の時には熱交換器で冷却された排気ガスで熱伝導体
を介して触媒及び触媒支持具を冷却し、触媒及び触媒支
持具の熱破壊を防止するようにした排気熱回収方法及び
装置を提供するものである。
以下、本発明の実施例を図面に基き説明する。
第１図はエンジンを動力源及び熱源としたヒートポンプ
システムの概略系統図であって、２サイクルエンジン１
によって冷房系２の冷ｆｌＸ コｙ ７” ｖフサ５を
駆動するとともに、エンジン冷却水を暖房並びに給湯用
の貯湯槽４ｖｃ導いて熱交換し、又、 １．。
システムの概略系統図であって、２サイクルエンジン１
によって冷房系２の冷ｆｌＸ コｙ ７” ｖフサ５を
駆動するとともに、エンジン冷却水を暖房並びに給湯用
の貯湯槽４ｖｃ導いて熱交換し、又、 １．。
エンジン排気を触媒筒５内で再燃焼処理するとともに、
エンジン冷却水を触媒筒５に組込捷れた熱交換器Ｒに導
いて排気熱を回収するようにしだ後マフラＭで消音され
て外部へ放出される。
エンジン冷却水を触媒筒５に組込捷れた熱交換器Ｒに導
いて排気熱を回収するようにしだ後マフラＭで消音され
て外部へ放出される。
第２図は、排気熱回収装置６としての熱交換型細
触媒筒５の詳瘤ヲ示すものであって、触媒筒本体７を内
筒８、中筒９、外筒１０、の３つの有底筒体を３重に挿
嵌して形成してあり、内筒８にはその底部に排気人口１
１が開口し１内方に触媒室１２と排気出口１！１とが形
成しである。
筒８、中筒９、外筒１０、の３つの有底筒体を３重に挿
嵌して形成してあり、内筒８にはその底部に排気人口１
１が開口し１内方に触媒室１２と排気出口１！１とが形
成しである。
触媒室１２には２個の触媒１４が触媒支持具１５を介し
て触媒室１２を仕切る状態で設けてあり、触媒支持具１
５はエンジン１の振動で触媒が振動するのを抑えるとと
もに、触媒１４を内筒８内に固定するものである。
て触媒室１２を仕切る状態で設けてあり、触媒支持具１
５はエンジン１の振動で触媒が振動するのを抑えるとと
もに、触媒１４を内筒８内に固定するものである。
このように形成した内筒８は中筒９の内部に形成された
断熱室１６内に挿入されると内筒８の周囲には断熱空間
が形成される。
断熱室１６内に挿入されると内筒８の周囲には断熱空間
が形成される。
そして、内筒８の排気人口１１と中筒９の底部との間の
断熱室１６には箱状の排気放出−０１７が排気人口１１
に向けて開口させてあり、この排気放出口１７は外筒１
０及び中筒９を貫通させて固着した支持管１８の上端と
、中筒９がら垂下した保温管１９の下端との間ＫＮ着支
持され、支持管１８の内部には排気導管２０が挿着しで
ある。この排気導管２０は排気管２１及び排気ポート２
２を介して燃焼室２′５に連通させである。
断熱室１６には箱状の排気放出−０１７が排気人口１１
に向けて開口させてあり、この排気放出口１７は外筒１
０及び中筒９を貫通させて固着した支持管１８の上端と
、中筒９がら垂下した保温管１９の下端との間ＫＮ着支
持され、支持管１８の内部には排気導管２０が挿着しで
ある。この排気導管２０は排気管２１及び排気ポート２
２を介して燃焼室２′５に連通させである。
また、中筒９の内面には排気遮断板２４及び中間熱伝導
体２５が取付けてあり、排気遮断板２４の遊端部２４ａ
が内筒８の排気人口１１近傍の外周面８ａに接当し、中
間熱伝導体２５の左右の両遊端部２５ａが触媒１４を設
けである内筒８の外周部分８ｂにそれぞれ接当して内筒
８を内筒内に支持させである。
体２５が取付けてあり、排気遮断板２４の遊端部２４ａ
が内筒８の排気人口１１近傍の外周面８ａに接当し、中
間熱伝導体２５の左右の両遊端部２５ａが触媒１４を設
けである内筒８の外周部分８ｂにそれぞれ接当して内筒
８を内筒内に支持させである。
尚、中間熱伝導体２５は、これが接当する内筒８及び中
筒９の接当部分８１：ｌ・９ａとで熱伝導体Ｔを構成す
る。
筒９の接当部分８１：ｌ・９ａとで熱伝導体Ｔを構成す
る。
内筒８を内装した中筒９は周囲を外筒１０で覆われ、中
筒９と外筒１０との間に冷却室２６が形成される。この
冷却室２６は後述の熱交換器Ｒがら放出される排気ガス
を流入させるための冷却室人口２７が形成されており、
外筒１０の底部にげ大気放出口２８が設けである。
筒９と外筒１０との間に冷却室２６が形成される。この
冷却室２６は後述の熱交換器Ｒがら放出される排気ガス
を流入させるための冷却室人口２７が形成されており、
外筒１０の底部にげ大気放出口２８が設けである。
この冷却室入口２７は、内筒８を中筒９に固定する中間
熱伝導体２５が接当する中筒部分９ａの直上の外筒１０
に形成してあり、外筒１０の下部には小孔で形成した排
水口２９が設けである。
熱伝導体２５が接当する中筒部分９ａの直上の外筒１０
に形成してあり、外筒１０の下部には小孔で形成した排
水口２９が設けである。
これら、内筒８、中筒９、外筒１０は排気出口１！１側
にそれぞれ形成した鍔部５６を熱交換器Ｒの鍔部６４と
ともにボルト′５５で締結して組付けられ熱交換形マフ
ラ５が組立てられる。
にそれぞれ形成した鍔部５６を熱交換器Ｒの鍔部６４と
ともにボルト′５５で締結して組付けられ熱交換形マフ
ラ５が組立てられる。
熱交換器Ｒｉエンジン１の冷却水を流入口５６から導入
して排出口′５７から流出するジャケット状に形成され
た熱交換ケース５８の内部（Ｃ１熱交換用の細管６９群
で接続された一対のヘッドタンク４０・４１が収容され
、排気導入側のヘッドタック４０から連設した排気導入
管４２がフランジ基板４５に連結されるとともに、排出
側のへッドタノク４１からは排気管４４が外部に向けて
形成しである。
して排出口′５７から流出するジャケット状に形成され
た熱交換ケース５８の内部（Ｃ１熱交換用の細管６９群
で接続された一対のヘッドタンク４０・４１が収容され
、排気導入側のヘッドタック４０から連設した排気導入
管４２がフランジ基板４５に連結されるとともに、排出
側のへッドタノク４１からは排気管４４が外部に向けて
形成しである。
そして、この排気管４４と上述の外筒１０に設けた冷却
室人口２７とが連結管４５で連通させである。
室人口２７とが連結管４５で連通させである。
以上のように構成した排気回収装置６の作用を次に説明
する。
する。
先ス、エンジン１の冷始動時のように、排気熱回収装置
６が冷めたいときには、熱交換器Ｒの排気管４４から放
出された比較的暖かい排気ガスを連結管４５で案内して
外筒１０内の冷却室２６に吹き込み、中筒９の外周から
中間熱伝導体２５及び触媒支持具１５を介して触媒１４
を暖めるとともに、触媒１４の熱放散を防ぐので触媒１
４はエンジン１から供給される高温の排気ガスで即座に
高温になり、速やかに排気ガスを再燃焼処理するように
なる。
６が冷めたいときには、熱交換器Ｒの排気管４４から放
出された比較的暖かい排気ガスを連結管４５で案内して
外筒１０内の冷却室２６に吹き込み、中筒９の外周から
中間熱伝導体２５及び触媒支持具１５を介して触媒１４
を暖めるとともに、触媒１４の熱放散を防ぐので触媒１
４はエンジン１から供給される高温の排気ガスで即座に
高温になり、速やかに排気ガスを再燃焼処理するように
なる。
次に、エンジン１の稼動運転時のように排気熱回収装置
６が高温である時には、触媒１４で再燃焼処理されて高
温になった排気ガスが熱交換器Ｒで熱交換されて触媒１
４の温度より格段に低くなり外筒１０内の冷却室２６に
連結管４５を通じて送られるので、この比較的低温の排
気ガスで中間熱伝導体２５及び触媒支持具１５を介して
触媒１４を冷却し、触媒１４及び触媒支持具１５が異常
高温になるのを防止する。
６が高温である時には、触媒１４で再燃焼処理されて高
温になった排気ガスが熱交換器Ｒで熱交換されて触媒１
４の温度より格段に低くなり外筒１０内の冷却室２６に
連結管４５を通じて送られるので、この比較的低温の排
気ガスで中間熱伝導体２５及び触媒支持具１５を介して
触媒１４を冷却し、触媒１４及び触媒支持具１５が異常
高温になるのを防止する。
本発明は、以上に述べたように構成され作用するので次
の効果を奏する。
の効果を奏する。
即ち、本発明方法によれば、エンジンの冷始動時のよう
に触媒の温度が低い場合、熱交換器からの排気ガスが熱
伝導体を介して触媒を暖めるので、触媒がエンジンの始
動俊速やかに昇温し、排気ガスを速やかに再燃焼処理で
きるようになる。また、エンジンの運転中に、再燃焼処
理で高温になった排気ガスが熱交換器で熱吸収されて低
温になり、この低温の排気ガスが熱伝導体を介して触媒
及び触媒支持具を冷却するので触媒の異常昇温による触
媒支持具の焼損を防止でき、触媒支持具の焼損で触媒が
エンジン振動でガタつき損壊するのヲ防いでその耐久性
を高められる。
に触媒の温度が低い場合、熱交換器からの排気ガスが熱
伝導体を介して触媒を暖めるので、触媒がエンジンの始
動俊速やかに昇温し、排気ガスを速やかに再燃焼処理で
きるようになる。また、エンジンの運転中に、再燃焼処
理で高温になった排気ガスが熱交換器で熱吸収されて低
温になり、この低温の排気ガスが熱伝導体を介して触媒
及び触媒支持具を冷却するので触媒の異常昇温による触
媒支持具の焼損を防止でき、触媒支持具の焼損で触媒が
エンジン振動でガタつき損壊するのヲ防いでその耐久性
を高められる。
加えて、本発明装置によれば、熱交換器で冷却され冷却
室に送られる排気ガス中に凝縮水が形成されても、この
凝縮水が触媒の高熱で再び蒸発するので凝縮水の放出に
よる周囲の汚染を防止することができる。
室に送られる排気ガス中に凝縮水が形成されても、この
凝縮水が触媒の高熱で再び蒸発するので凝縮水の放出に
よる周囲の汚染を防止することができる。
また、上記効果を奏するための構造は、触媒の周囲に形
成した冷却室に熱交換器の排気管から放出される排気ガ
スを流入させるだけの簡単な構造で済み安価に実施する
ことができる。
成した冷却室に熱交換器の排気管から放出される排気ガ
スを流入させるだけの簡単な構造で済み安価に実施する
ことができる。
第１図はエンジンを動力源及び熱源としたヒートポンプ
システムの概略系統図であり、第２図は熱交換型マフラ
の縦断面図である。 １・・エンジン、８・・内筒、８ｂ・・８の部分、９・
・中筒、９ａ・・９の部分、１０・・外筒、１１・・排
気入口、１２・・触媒室、１５・・排気出口、１４・・
触媒、１５・・触媒支持具、１６・・断熱室、２２・・
排気ポート、２３・・燃焼室、２５・・中間熱伝導体、
２６・・冷却室、２７・・冷却室入口、Ｒ・・熱交換器
、Ｔ・・熱伝導体。
システムの概略系統図であり、第２図は熱交換型マフラ
の縦断面図である。 １・・エンジン、８・・内筒、８ｂ・・８の部分、９・
・中筒、９ａ・・９の部分、１０・・外筒、１１・・排
気入口、１２・・触媒室、１５・・排気出口、１４・・
触媒、１５・・触媒支持具、１６・・断熱室、２２・・
排気ポート、２３・・燃焼室、２５・・中間熱伝導体、
２６・・冷却室、２７・・冷却室入口、Ｒ・・熱交換器
、Ｔ・・熱伝導体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、次の工程（イ）乃至（ハ）をとるエンジンの排気熱
回収方法 （イ）エンジン１の燃焼室２５から排出される排気ガス
を、触媒室１２内で触媒１４に接触させて未燃分を燃焼
処理し、 （ロ）未燃分を燃焼処理した排ガスを熱交換器Ｒに通し
て、その排気熱を熱交換器Ｒで回収し、（ハ）熱交換に
より冷却された排気ガスを熱伝導体Ｔに接触させて、触
媒１４の外周部を支持する触媒支持具１５を排気ガスで
熱伝導体Ｔを介して冷却するイ ２、内筒８、中筒９、外筒１０を内外３重に挿嵌し、内
筒８内に触媒室１２、中筒９内に断熱室１６、外筒１０
内に冷却室２６を形成し、触媒室１２の排気人口１１を
エンジン１の燃焼室２３に排気ポート２２を介１−て連
通し、触媒室１２に触媒１４を収容し、触媒１４の外周
部を触媒支持具１５を介して内筒８に支持させ、触媒室
１２の出口１５を熱交換器Ｒを介して冷却室２６の入口
２７に連通し、内筒８の触媒支持具１５の接当部８ｂと
中筒９とにわたって中間熱伝導体２５を接醇させ、この
中間熱伝導体２５とこれに接触する内筒部分８ｂ及び中
筒部分９ａとで熱伝導体Ｔｉ構成したことを特徴とする
エンジンの排気熱回収装置 ３、特許請求の範囲第２項に記載した排気熱回収装置に
おいて、熱伝導体Ｔｉ構成する中筒部分９ａに冷却室２
６の入口２７を臨ませたもの ４、特許請求の範囲第３項に記載した排気熱回収装置に
おいて、外筒１０の冷却室入口２７の下側位置に排気中
の凝縮水の排出口２９を明けたもの
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57063688A JPS58222910A (ja) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | エンジンの排気熱回収方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57063688A JPS58222910A (ja) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | エンジンの排気熱回収方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58222910A true JPS58222910A (ja) | 1983-12-24 |
| JPS6227245B2 JPS6227245B2 (ja) | 1987-06-13 |
Family
ID=13236560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57063688A Granted JPS58222910A (ja) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | エンジンの排気熱回収方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58222910A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1033481A1 (en) * | 1999-03-04 | 2000-09-06 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | An exhaust heat exchanger with catalyst |
-
1982
- 1982-04-15 JP JP57063688A patent/JPS58222910A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1033481A1 (en) * | 1999-03-04 | 2000-09-06 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | An exhaust heat exchanger with catalyst |
| US6730274B1 (en) | 1999-03-04 | 2004-05-04 | Honda Giken Koygo Kabushiki Kaisha | Exhaust heat exchanger with catalyst |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6227245B2 (ja) | 1987-06-13 |
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