JPS59208118A - 触媒暖機装置 - Google Patents
触媒暖機装置Info
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- JPS59208118A JPS59208118A JP58082119A JP8211983A JPS59208118A JP S59208118 A JPS59208118 A JP S59208118A JP 58082119 A JP58082119 A JP 58082119A JP 8211983 A JP8211983 A JP 8211983A JP S59208118 A JPS59208118 A JP S59208118A
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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
- F01N3/24—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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
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- 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
-
- 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
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/10—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat accumulator
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、エンジンの冷間始動時に、排気ガス浄化装置
である触媒を急速加熱して、活性化温度になるまでの時
間を短縮するようにした触媒暖機装置に関するものであ
る。
である触媒を急速加熱して、活性化温度になるまでの時
間を短縮するようにした触媒暖機装置に関するものであ
る。
第１図は自動車のエンジンの排気管構造の分解斜視図で
、排気管は、エンジンルームから車両下部に排気ガスを
送るフロントパイプ１と、該フロントパイプ１に接続さ
れかつ排気ガスを浄化する触媒２と、該触媒２に接続さ
れるテールパイプ３と、排気音を減少させるサブマフラ
４、メインマフ２５などによｐ構成されている。
、排気管は、エンジンルームから車両下部に排気ガスを
送るフロントパイプ１と、該フロントパイプ１に接続さ
れかつ排気ガスを浄化する触媒２と、該触媒２に接続さ
れるテールパイプ３と、排気音を減少させるサブマフラ
４、メインマフ２５などによｐ構成されている。
今、前記触媒２の詳細を第２図を用いて説明するに、該
触媒２は、触媒活性化作用をもつ触媒セラミック部６と
、該触媒セラミック部６を保護するアクタシェルフと、
前記触媒セラミック部６の周囲に配設されたメタルメツ
シュ８と、触媒過熱防止のためにアウタシェルフ上に配
設された温度セ／ザ９等によ、！ｌ） １？４成され、
エンジンからの排気ガス１０を浄化し、放出するように
なっている。
触媒２は、触媒活性化作用をもつ触媒セラミック部６と
、該触媒セラミック部６を保護するアクタシェルフと、
前記触媒セラミック部６の周囲に配設されたメタルメツ
シュ８と、触媒過熱防止のためにアウタシェルフ上に配
設された温度セ／ザ９等によ、！ｌ） １？４成され、
エンジンからの排気ガス１０を浄化し、放出するように
なっている。
しかるに、以上のような従来構造においては、エンジン
冷間始動時に、排気ガス浄化装置である触媒２は、単に
排気ガスで加熱されるだけであるため、活性化温度にな
るまでの時間が長くかかり、したがって、排気ガス浄化
が十分に行なわれないという問題があった。
冷間始動時に、排気ガス浄化装置である触媒２は、単に
排気ガスで加熱されるだけであるため、活性化温度にな
るまでの時間が長くかかり、したがって、排気ガス浄化
が十分に行なわれないという問題があった。
本発明の目的は上述した問題点に鑑みなされたもので、
触媒の暖機時間の短縮化を図り、効率よく排気ガス汐化
を行なうことができるようにした触媒暖機装置を提供す
るにある。
触媒の暖機時間の短縮化を図り、効率よく排気ガス汐化
を行なうことができるようにした触媒暖機装置を提供す
るにある。
このような目的を達成するために、本発明は、一端にフ
ロントパイプと接合する排気ガス導入口部を有すると共
に他端にテールパイプと接合する排気ガス導出部を有す
るアウタシェルと、該アラクシエル内に配置され、エン
ジンにより排出された排気ガスを浄化する触媒セラミッ
ク部と、該触媒セラミック部の周囲に位置すると共に前
記アウタシェルに保持される化学反応蓄熱装置とを有し
、該化学反応蓄熱装置は、蓄熱物質と、冷間時蓄熱物質
を発熱させるための水を供給する導水管部と、暖機後回
逆反応を起こさせ、反応復水を水蒸気とし外部へ排出す
る蒸気排出口部とから成る構成としたものである。
ロントパイプと接合する排気ガス導入口部を有すると共
に他端にテールパイプと接合する排気ガス導出部を有す
るアウタシェルと、該アラクシエル内に配置され、エン
ジンにより排出された排気ガスを浄化する触媒セラミッ
ク部と、該触媒セラミック部の周囲に位置すると共に前
記アウタシェルに保持される化学反応蓄熱装置とを有し
、該化学反応蓄熱装置は、蓄熱物質と、冷間時蓄熱物質
を発熱させるための水を供給する導水管部と、暖機後回
逆反応を起こさせ、反応復水を水蒸気とし外部へ排出す
る蒸気排出口部とから成る構成としたものである。
以下、図に示す実施例を用いて本発明の詳細な説明する
。
。
第３図は本発明に係る触媒暖機装置の一実施例を示す断
面図である。触媒暖機装置は、一端にエンジンのフロン
トパイプと接合する排気ガス導入口部１１ａｉ有すると
共に他端にエンジンのテールパイプと接合する排気ガス
導出口部１ ｌｂ’ｉ有−ｊる７ウタシエル１１と、該
アウタシェル１１内に配置され、エンジンより排出され
た排気ガス１２を浄化して、清浄な排気ガス１３にする
触媒セラミック部１４と、該触媒セラミック部１４の周
囲に位置する如く配置されかつ前記アウタシエ／１．１
１によって保持された化学反応蓄熱装置１５を（＃ｎえ
た構造と外っている。今、この化学反応蓄熱装置１５の
構造を詳細に説明するに、化学反応蓄熱装置１５は、前
記アウタシェル１１に保持される筐体部１６内に内蔵さ
れた蓄熱物質１７（本実施例においてはＣａＯを使用し
ている）と、冷間時蓄熱物質１７を発熱させるため水１
８を供給するための導水管部１９と、前記筐体部１６に
設けられかつ暖機後回逆反応を起こさせ、（Ｃａ（ＯＨ
）２＋６３．５ＫＪ−＋ＣａＯ＋ＨｚＯ）、反応後、水
を水蒸気２０として外部へ放出する蒸気排出口２１とか
ら構成されている。
面図である。触媒暖機装置は、一端にエンジンのフロン
トパイプと接合する排気ガス導入口部１１ａｉ有すると
共に他端にエンジンのテールパイプと接合する排気ガス
導出口部１ ｌｂ’ｉ有−ｊる７ウタシエル１１と、該
アウタシェル１１内に配置され、エンジンより排出され
た排気ガス１２を浄化して、清浄な排気ガス１３にする
触媒セラミック部１４と、該触媒セラミック部１４の周
囲に位置する如く配置されかつ前記アウタシエ／１．１
１によって保持された化学反応蓄熱装置１５を（＃ｎえ
た構造と外っている。今、この化学反応蓄熱装置１５の
構造を詳細に説明するに、化学反応蓄熱装置１５は、前
記アウタシェル１１に保持される筐体部１６内に内蔵さ
れた蓄熱物質１７（本実施例においてはＣａＯを使用し
ている）と、冷間時蓄熱物質１７を発熱させるため水１
８を供給するための導水管部１９と、前記筐体部１６に
設けられかつ暖機後回逆反応を起こさせ、（Ｃａ（ＯＨ
）２＋６３．５ＫＪ−＋ＣａＯ＋ＨｚＯ）、反応後、水
を水蒸気２０として外部へ放出する蒸気排出口２１とか
ら構成されている。
次に、以上のように構成された触媒暖機装置の作用につ
いて説明する。一般走行時のエンジン暖機時に、前記蓄
熱物質１７は排気ガス１２の熱を吸収し、蓄熱が行なわ
れることになる。今、Ｃａ０（酸化カルシウム）を用い
た場合、Ｃａ（ＯＨ）ｚ＋６３．５ＫＪ→Ｃａ Ｏ＋Ｈ
２０の反応が進み、全てＣａＯで存在し、発生した水（
Ｈ２Ｏ）は、さらに加熱されて水蒸気２０となって蒸気
排出口部２１から放出される。
いて説明する。一般走行時のエンジン暖機時に、前記蓄
熱物質１７は排気ガス１２の熱を吸収し、蓄熱が行なわ
れることになる。今、Ｃａ０（酸化カルシウム）を用い
た場合、Ｃａ（ＯＨ）ｚ＋６３．５ＫＪ→Ｃａ Ｏ＋Ｈ
２０の反応が進み、全てＣａＯで存在し、発生した水（
Ｈ２Ｏ）は、さらに加熱されて水蒸気２０となって蒸気
排出口部２１から放出される。
一方、エンジンの冷間始動時においては、導水管部１９
に水（Ｈ２Ｏ）を通水し、該導水管部１９の先端の多数
の孔１９ａよシ散水して蓄熱物質１７と水との発熱反応
を行なわせる。
に水（Ｈ２Ｏ）を通水し、該導水管部１９の先端の多数
の孔１９ａよシ散水して蓄熱物質１７と水との発熱反応
を行なわせる。
つ１す、ＣａＯ＋ＨｚＯ＋Ｃａ （０Ｈ）２＋ ６３．
５ Ｋ Ｊの反応を行なわせる。しかるに、該化学反応
蓄熱装置１５は、触媒セラミックス部１４と接した状態
で配設されているため、発熱反応時、熱伝導により該触
媒セラミック部１４を急速に加熱し、活性化温度にする
。そして、発熱反応が十分に行なわれ、触媒セラミック
部１４が暖機後は、導水管部１９−の通水を停止し、逆
に排気ガスの熱を蓄熱する吸熱反応（Ｃａ（ＯＨ）２＋
６３−５ＫＪ−＋ＣａＯ＋Ｈ２０）を行なわせる。
５ Ｋ Ｊの反応を行なわせる。しかるに、該化学反応
蓄熱装置１５は、触媒セラミックス部１４と接した状態
で配設されているため、発熱反応時、熱伝導により該触
媒セラミック部１４を急速に加熱し、活性化温度にする
。そして、発熱反応が十分に行なわれ、触媒セラミック
部１４が暖機後は、導水管部１９−の通水を停止し、逆
に排気ガスの熱を蓄熱する吸熱反応（Ｃａ（ＯＨ）２＋
６３−５ＫＪ−＋ＣａＯ＋Ｈ２０）を行なわせる。
つｉｐ、触媒温間時には、Ｃａ（ＯＨ）２＋６３．５Ｋ
Ｊ−＋ＣａＯ＋Ｈ２０の反応を行なわせ、また触媒冷間
時にはＣａＯ＋Ｈ２Ｃ）＋Ｃａ （０Ｈ）２ ＋６３．
５ Ｋ Ｊの反応を行なわせ、これによって常に触媒セ
ラミック部］４の温度を活性化温度に保ち、触媒浄化作
用を最適にする。
Ｊ−＋ＣａＯ＋Ｈ２０の反応を行なわせ、また触媒冷間
時にはＣａＯ＋Ｈ２Ｃ）＋Ｃａ （０Ｈ）２ ＋６３．
５ Ｋ Ｊの反応を行なわせ、これによって常に触媒セ
ラミック部］４の温度を活性化温度に保ち、触媒浄化作
用を最適にする。
なお、本実施例においては、蓄熱物質１７に与える水の
檄を制御する弁２２を導水管部１９に設け、これによっ
て反応発熱量を制御し、触媒セラミック部１４の加熱量
を変化させて適切な一定温度を保持するようにしている
。
檄を制御する弁２２を導水管部１９に設け、これによっ
て反応発熱量を制御し、触媒セラミック部１４の加熱量
を変化させて適切な一定温度を保持するようにしている
。
今、冷間始動孝女の触媒温度を第４図に、筐た排気ガス
浄化率を第５図に示した。第４図から明らかなように化
学反応蓄熱装置１５を用いた場合は、実線２３で示す如
く触媒が急速に加熱され、化学反応蓄熱装置１５を用い
ていない従来の場合（点線２４で示す）と比較して、活
性化温度２５になる址での時間がＴ、たけ短縮される。
浄化率を第５図に示した。第４図から明らかなように化
学反応蓄熱装置１５を用いた場合は、実線２３で示す如
く触媒が急速に加熱され、化学反応蓄熱装置１５を用い
ていない従来の場合（点線２４で示す）と比較して、活
性化温度２５になる址での時間がＴ、たけ短縮される。
これによって第５図に示すように、排気ガス浄化率が１
００係に達するまでの時間が、触媒を何ら用いない場合
（点線２６で示す）から、触媒を用いた場合（実線２７
で示す）の差分だけ短縮されることになり、斜線部２８
に相当する排気ガス中の青物が浄化されることになる。
００係に達するまでの時間が、触媒を何ら用いない場合
（点線２６で示す）から、触媒を用いた場合（実線２７
で示す）の差分だけ短縮されることになり、斜線部２８
に相当する排気ガス中の青物が浄化されることになる。
また、第６図に、蓄熱物質１７に与える水量を制御して
、触媒の過熱による溶解、破壊を防止する触媒過熱防止
制御を示した。即ち、触媒は活性化温度（符号２９で示
す）以上である必要があるが、触媒溶解温度（符号３０
で示す）以上であると破壊し、その機能を失うことにな
る。そこで、蓄熱物質１７の発熱期間Ｔ２にＣａＯを与
える水量を制御し、これによって大量発熱による過熱（
点線３１で示す）を防止して、触媒が溶解せず、しかも
活性化をもつに適切な温度（実線３２で示す。）に保持
することができる。
、触媒の過熱による溶解、破壊を防止する触媒過熱防止
制御を示した。即ち、触媒は活性化温度（符号２９で示
す）以上である必要があるが、触媒溶解温度（符号３０
で示す）以上であると破壊し、その機能を失うことにな
る。そこで、蓄熱物質１７の発熱期間Ｔ２にＣａＯを与
える水量を制御し、これによって大量発熱による過熱（
点線３１で示す）を防止して、触媒が溶解せず、しかも
活性化をもつに適切な温度（実線３２で示す。）に保持
することができる。
な’１６、上述した実施例では蓄熱物質１７としてＣａ
Ｏを用いているが、これに限定されるものではな（Ｍｇ
Ｏを用いてもよい。
Ｏを用いているが、これに限定されるものではな（Ｍｇ
Ｏを用いてもよい。
以上説明したように本発明に係わる触媒暖機装置によれ
ば、通常走行時にエンジンの排気熱を化学反応蓄熱装置
に蓄熱し、蓄熱エネルギ全エンジン冷間始動時に放出し
て触媒を急速に加熱するようにしたから、冷間時、触媒
は活性化温度に達する−までのよ“・間を大幅に短縮す
ることができるようになり、これによって排気ガス浄化
能力を高めることかできるという優れた効果を奏する。
ば、通常走行時にエンジンの排気熱を化学反応蓄熱装置
に蓄熱し、蓄熱エネルギ全エンジン冷間始動時に放出し
て触媒を急速に加熱するようにしたから、冷間時、触媒
は活性化温度に達する−までのよ“・間を大幅に短縮す
ることができるようになり、これによって排気ガス浄化
能力を高めることかできるという優れた効果を奏する。
−また、’ ％ｈ ｔｑは排気ガスの不要な熱エネルギ
を利用するものであるため、余分力燃料を必要とせず経
済的であるという利点もイ１する。
を利用するものであるため、余分力燃料を必要とせず経
済的であるという利点もイ１する。
第３１２：１は不発明に係る触媒暖機装置の一実施例を
示す断Ｕ１＋１図、第４図（ｄ触媒温度と冷間始動後触
媒温度との関係を示す図、第５図は排気ガス浄化率と冷
間始動後排気カン浄化率との関係を示す図、第６図は触
媒過熱防止制御を説明するための図である。 」］・・・アウタシェル、ｌｌａ・・・排気ガス導入口
部、Ｉｌｂ・・排気ガス樽出部、１４・・・触媒セラミ
ック部、１５・・・化学反応蓄熱装置、１７・・・蓄熱
物価、１９・・・導水管部、２１・・・蒸気排出口部。 代理人 鵜 沼 辰 之 （ほか１名） 第１図 第２図
示す断Ｕ１＋１図、第４図（ｄ触媒温度と冷間始動後触
媒温度との関係を示す図、第５図は排気ガス浄化率と冷
間始動後排気カン浄化率との関係を示す図、第６図は触
媒過熱防止制御を説明するための図である。 」］・・・アウタシェル、ｌｌａ・・・排気ガス導入口
部、Ｉｌｂ・・排気ガス樽出部、１４・・・触媒セラミ
ック部、１５・・・化学反応蓄熱装置、１７・・・蓄熱
物価、１９・・・導水管部、２１・・・蒸気排出口部。 代理人 鵜 沼 辰 之 （ほか１名） 第１図 第２図
Claims (3)
- （１） 一端にフロントパイプと接合する排気ガス導
入口部を有すると共に他端にテールパイプと接合する排
気ガス導出部を有するアウタシェルと、該アウタシェル
内に配置され、エンジンにより排出された排気ガスを浄
化する触媒セラミック部と、該触媒セラミック部の周囲
に位置すると共に前記アウタシェルに保持される化学反
応蓄熱装置とを有し、該化学反応蓄熱装置は、蓄熱物質
と、冷間時蓄熱物質を発熱させるための水を供給する導
水管部と、暖機後回逆反応を起こさせ、反応抜水を水蒸
気とし外部へ排出する蒸気排出口部とから構成されてい
ることを特徴とする触媒暖機装置。 - （２） 前記蓄熱物質として酸化カルシウムを用いて
なる特許請求の範囲第１項記載の触媒暖機装置。 - （３） 化学反応蓄熱装置の導水管部に、蓄熱物質に
与える水の量を制御する弁を設けた特許請求の範囲第１
項記載の触媒暖機装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082119A JPS59208118A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 触媒暖機装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082119A JPS59208118A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 触媒暖機装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208118A true JPS59208118A (ja) | 1984-11-26 |
Family
ID=13765522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58082119A Pending JPS59208118A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 触媒暖機装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59208118A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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