JPS62168916A - 排ガス浄化装置の温度制御機構 - Google Patents
排ガス浄化装置の温度制御機構Info
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- JPS62168916A JPS62168916A JP61010846A JP1084686A JPS62168916A JP S62168916 A JPS62168916 A JP S62168916A JP 61010846 A JP61010846 A JP 61010846A JP 1084686 A JP1084686 A JP 1084686A JP S62168916 A JPS62168916 A JP S62168916A
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- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
- F01N3/2046—Periodically cooling catalytic reactors
-
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-
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- F01N2240/02—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 exchanger
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、触媒を使用した排ガス浄化装置において、
当該触媒が過熱した際に自動的に外気を取入れて冷却し
、適正温度域に達した時点で外気の導入を遮断するよう
構成した温度制御機構に関する。
当該触媒が過熱した際に自動的に外気を取入れて冷却し
、適正温度域に達した時点で外気の導入を遮断するよう
構成した温度制御機構に関する。
従来技術
自動車エンジン等の内燃機関から排出される排ガス中に
は、Co、NOx等の有害物質が含有されており、これ
が大気汚染公害の要因となっている。
は、Co、NOx等の有害物質が含有されており、これ
が大気汚染公害の要因となっている。
そこで自動車には排ガス規制の見地から、これら有害物
質を処理して排ガスを清浄化する排ガス浄化装置の設置
が義務付けられている。この排ガス浄化装置は内燃機関
に接続する排ガス管路系中に配設され、その浄化手段と
しては多くの場合に触媒が使用されている。
質を処理して排ガスを清浄化する排ガス浄化装置の設置
が義務付けられている。この排ガス浄化装置は内燃機関
に接続する排ガス管路系中に配設され、その浄化手段と
しては多くの場合に触媒が使用されている。
第1図に例示する排ガス浄化装置は、内燃機関(図示せ
ず)の排気管12およびマフラー等の排気管18に夫々
連通接続する内筒14と、この内筒14を囲繞被覆する
外筒16とから基本的に構成され、前記内筒14中に白
金系金属をハニカム状の通気性セラミック構造体に付着
させてなる触媒10が充填されている。そして排気管1
2から内筒14に送り込まれた排ガスは、前記触媒10
と接触燃焼してGo、NOx等の有害物質が酸化除去さ
れ、清浄化された状態で排気管18を介して外気中に放
出される。
ず)の排気管12およびマフラー等の排気管18に夫々
連通接続する内筒14と、この内筒14を囲繞被覆する
外筒16とから基本的に構成され、前記内筒14中に白
金系金属をハニカム状の通気性セラミック構造体に付着
させてなる触媒10が充填されている。そして排気管1
2から内筒14に送り込まれた排ガスは、前記触媒10
と接触燃焼してGo、NOx等の有害物質が酸化除去さ
れ、清浄化された状態で排気管18を介して外気中に放
出される。
発明が解決しようとする問題点
前述した排ガス浄化装置において、有害物質の酸化燃焼
による浄化を有効に行なうためには、触媒自体を一定温
度以上に昇温させる必要があるが。
による浄化を有効に行なうためには、触媒自体を一定温
度以上に昇温させる必要があるが。
長時間の運転により触媒温度が上昇し過ぎても、触媒に
よる浄化活動が抑制される不都合を生ずる。
よる浄化活動が抑制される不都合を生ずる。
また触媒の過熱によって、自動車火災の原因となる可能
性も指摘される。
性も指摘される。
そこでこれに対処する手段として、サーミスタの如き感
熱素子を排ガス浄化装置に配設し、触媒が過熱した際に
これを前記感熱素子により検知して、運転席の計器盤上
でランプ点灯により表示する手段が一部採用されている
。しかしこのように触媒が一旦過熱した以上は、エンジ
ンの運転を停止して排ガス供給を中止し、触媒温度が自
然低下するのを待つ外ないが、その間は自動車を走行し
得ないために極めて不便である。また排ガス浄化装置に
外気導入口を開設し、この導入口をモータ駆動のダンパ
により開閉可能に構成し、前記感熱素子により触媒温度
の過熱を検知してモータに電気的指令を送り、当該ダン
パを開放することも手段としては考えられる。しかし過
熱部位に近接して、モータ等を含む複雑な機構を組込む
ことは、製作コストおよび耐久性その他信頼性の見地か
ら採用は困難である。
熱素子を排ガス浄化装置に配設し、触媒が過熱した際に
これを前記感熱素子により検知して、運転席の計器盤上
でランプ点灯により表示する手段が一部採用されている
。しかしこのように触媒が一旦過熱した以上は、エンジ
ンの運転を停止して排ガス供給を中止し、触媒温度が自
然低下するのを待つ外ないが、その間は自動車を走行し
得ないために極めて不便である。また排ガス浄化装置に
外気導入口を開設し、この導入口をモータ駆動のダンパ
により開閉可能に構成し、前記感熱素子により触媒温度
の過熱を検知してモータに電気的指令を送り、当該ダン
パを開放することも手段としては考えられる。しかし過
熱部位に近接して、モータ等を含む複雑な機構を組込む
ことは、製作コストおよび耐久性その他信頼性の見地か
ら採用は困難である。
発明の目的
本発明は、触媒を使用した排ガス浄化装置に内在してい
る前記欠点に鑑み、これを良好に解決するべく提案され
たものであって、極めて簡単な構成でありながら確実に
自動的に動作して、触媒の過熱を防止し当該触媒を適正
反応温度域に維持することのできる温度制御装置を提供
することを目的としている。
る前記欠点に鑑み、これを良好に解決するべく提案され
たものであって、極めて簡単な構成でありながら確実に
自動的に動作して、触媒の過熱を防止し当該触媒を適正
反応温度域に維持することのできる温度制御装置を提供
することを目的としている。
問題点を解決するための手段
前記問題点を解決するため本発明は、内燃機関の排気管
に連通接続され内部に触媒を充填した内筒と、この内筒
を囲繞被覆する外筒とからなる排ガス浄化装置において
、前記外筒に外気導入口を開設すると共にこの外気導入
口にダンパを開閉自在に配設し、前記ダンパに常には該
ダンパを閉成するべく付勢するバイアスばねと、前記触
媒の過熱時に前記バイアスばねの弾力に抗してダンパを
開放させるべく付勢する形状記憶合金からなるアクチュ
エータとを関係的に配設したことを特徴とする。
に連通接続され内部に触媒を充填した内筒と、この内筒
を囲繞被覆する外筒とからなる排ガス浄化装置において
、前記外筒に外気導入口を開設すると共にこの外気導入
口にダンパを開閉自在に配設し、前記ダンパに常には該
ダンパを閉成するべく付勢するバイアスばねと、前記触
媒の過熱時に前記バイアスばねの弾力に抗してダンパを
開放させるべく付勢する形状記憶合金からなるアクチュ
エータとを関係的に配設したことを特徴とする。
実施例
次に本発明に係る排ガス浄化装置の温度制御機構につき
、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下
説明する。なお排ガス浄化装置自体は、第1図に関連し
て説明した構成と同一であるので、本発明の要旨となる
ダンパ開閉機構に関して特に説明する。
、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下
説明する。なお排ガス浄化装置自体は、第1図に関連し
て説明した構成と同一であるので、本発明の要旨となる
ダンパ開閉機構に関して特に説明する。
排ガス浄化装置の前記外筒16には、所定寸法の外気導
入口20が開設され、この外気導入口20にはピン22
により蝶番軸支したダンパ24が、開閉自在に配設され
ている。前記ピン22には、捩りばねからなるバイアス
ばね26が巻装されて、前記ダンパ24を常には外気導
入口20を閉成する方向に弾力付勢している。
入口20が開設され、この外気導入口20にはピン22
により蝶番軸支したダンパ24が、開閉自在に配設され
ている。前記ピン22には、捩りばねからなるバイアス
ばね26が巻装されて、前記ダンパ24を常には外気導
入口20を閉成する方向に弾力付勢している。
またダンパ24と外筒16との間には、後述する「形状
記憶合金」を材質とするコイルばね形状をしたアクチュ
エータ28が介装されている。このアクチュエータ28
は、前記内筒14中の触媒10が過熱して触媒の適正反
応温度以上の温度に達した際に動作して、ダンパ24を
前記バイアスばね26の弾力に抗して外気導入口20を
開放する方向に付勢するものである。アクチュエータ2
8の構成材質となる形状記憶合金は、新たな機能性素材
の1つであって、例えばニッケルとチタンとの合金から
なり、該合金に所要の形状を付与した後に所定温度以上
に加熱する形状記憶処理を施すことにより、その熱処理
前に与えられた形状を金属組織的に記憶する特異な性質
を有する金属材料である。このため所定の応力範囲内で
変形が与えられても、その変形時の温度より僅かに高い
温度に加熱するだけで、元の形状に瞬時に回復する。
記憶合金」を材質とするコイルばね形状をしたアクチュ
エータ28が介装されている。このアクチュエータ28
は、前記内筒14中の触媒10が過熱して触媒の適正反
応温度以上の温度に達した際に動作して、ダンパ24を
前記バイアスばね26の弾力に抗して外気導入口20を
開放する方向に付勢するものである。アクチュエータ2
8の構成材質となる形状記憶合金は、新たな機能性素材
の1つであって、例えばニッケルとチタンとの合金から
なり、該合金に所要の形状を付与した後に所定温度以上
に加熱する形状記憶処理を施すことにより、その熱処理
前に与えられた形状を金属組織的に記憶する特異な性質
を有する金属材料である。このため所定の応力範囲内で
変形が与えられても、その変形時の温度より僅かに高い
温度に加熱するだけで、元の形状に瞬時に回復する。
そしてこのアクチュエータ28では、予め縮んだ状態で
形状記憶が付与されている。すなわち触媒10の温度が
所要値に達するまでは、当該アクチュエータ28の剛性
よりも前記バイアスばね26の弾力が優勢し、触媒1o
が過熱してアクチュエータ28の温度が所要値を越える
と、該アクチュエータ28が縮む方向に作動してバイア
スばね26に抗しつつダンパ24を開放するよう、予め
形状記憶合金の逆変態温度を、触媒の過熱温度に合致さ
せる形状記憶処理が施されている。
形状記憶が付与されている。すなわち触媒10の温度が
所要値に達するまでは、当該アクチュエータ28の剛性
よりも前記バイアスばね26の弾力が優勢し、触媒1o
が過熱してアクチュエータ28の温度が所要値を越える
と、該アクチュエータ28が縮む方向に作動してバイア
スばね26に抗しつつダンパ24を開放するよう、予め
形状記憶合金の逆変態温度を、触媒の過熱温度に合致さ
せる形状記憶処理が施されている。
このように構成したことによって本発明では、アクチュ
エータ28の受熱温度が触媒の過熱温度以下の場合は、
バイアスばね26の弾力が優越して、ダンパ24を外気
導入口20に対して開成保持している。しかるにエンジ
ンの運転が長時間に亘ったり、炎熱条件下で運転されて
前記触媒10が過熱されると、アクチュエータ2Gは元
の縮んだ状態での形状記憶を回復して、第3図に示すよ
うに縮むに到る。このときの駆動力は前記バイアスばね
26の弾力より優勢となるよう設定しであるので、ダン
パ24は外気導入口20を強制的に開放、し、内筒14
中に外気を導入して触媒10を放熱冷却させる。
エータ28の受熱温度が触媒の過熱温度以下の場合は、
バイアスばね26の弾力が優越して、ダンパ24を外気
導入口20に対して開成保持している。しかるにエンジ
ンの運転が長時間に亘ったり、炎熱条件下で運転されて
前記触媒10が過熱されると、アクチュエータ2Gは元
の縮んだ状態での形状記憶を回復して、第3図に示すよ
うに縮むに到る。このときの駆動力は前記バイアスばね
26の弾力より優勢となるよう設定しであるので、ダン
パ24は外気導入口20を強制的に開放、し、内筒14
中に外気を導入して触媒10を放熱冷却させる。
その後触媒10の温度が低下して触媒反応の進行に適切
な温度域にまで達すると、アクチュエータ28は縮小状
態での剛性を喪失し、再びバイアスばね26の弾力が優
勢になって、前記ダンパ24を外気導入口20に対して
閉成する。以後ニーの動作が反復される。
な温度域にまで達すると、アクチュエータ28は縮小状
態での剛性を喪失し、再びバイアスばね26の弾力が優
勢になって、前記ダンパ24を外気導入口20に対して
閉成する。以後ニーの動作が反復される。
発明の効果
以上に説明した如く、本発明に係る排ガス浄化装置の温
度制御機構によれば、排ガス浄化装置中に設置した触媒
の過熱は未然に有効に防止され、しかもエンジンの運転
を停止する必要もなくなる。
度制御機構によれば、排ガス浄化装置中に設置した触媒
の過熱は未然に有効に防止され、しかもエンジンの運転
を停止する必要もなくなる。
また形状記憶合金をアクチュエータとするものであるか
ら、モータ等によるダンパ駆動機構や給電系統その他感
熱素子等を全く必要としないので、コンパクトな構成を
達成することができ、併せて製造コストを低廉に抑える
ことができる。
ら、モータ等によるダンパ駆動機構や給電系統その他感
熱素子等を全く必要としないので、コンパクトな構成を
達成することができ、併せて製造コストを低廉に抑える
ことができる。
なお触媒過熱時に前記アクチュエータが機械的に動作す
ることから、この動作を積極的に利用して、例えばマイ
クロスイッチ等を付勢し、運転席に触媒が過熱したため
ダンパが開放した旨の情報を光その他音声により表示す
るよう構成してもよし)。
ることから、この動作を積極的に利用して、例えばマイ
クロスイッチ等を付勢し、運転席に触媒が過熱したため
ダンパが開放した旨の情報を光その他音声により表示す
るよう構成してもよし)。
第1図は排ガス浄化装置の概略構成を示す縦断面図、第
2図は第1図に示す装置に開設した外気導入口をダンパ
が閉成している状態で示す説明図。 第3図はアクチュエータが作動して外気導入口に対して
ダンパを開放した状態で示す説明図である。 1o・・・触媒 12・・・排気管14・・
・内筒 16・・・外筒18・・・排気管
20・・・外気導入口22・・・ピン
24・・・ダンパ26・・・バイアスばね 28・
・・アクチュエータ特許出願人 大同特殊鋼
株式会社FIG、1 FIG、2 FIG、3
2図は第1図に示す装置に開設した外気導入口をダンパ
が閉成している状態で示す説明図。 第3図はアクチュエータが作動して外気導入口に対して
ダンパを開放した状態で示す説明図である。 1o・・・触媒 12・・・排気管14・・
・内筒 16・・・外筒18・・・排気管
20・・・外気導入口22・・・ピン
24・・・ダンパ26・・・バイアスばね 28・
・・アクチュエータ特許出願人 大同特殊鋼
株式会社FIG、1 FIG、2 FIG、3
Claims (1)
- 内燃機関の排気管に連通接続され内部に触媒を充填した
内筒と、この内筒を囲繞被覆する外筒とからなる排ガス
浄化装置において、前記外筒に外気導入口を開設すると
共にこの外気導入口にダンパを開閉自在に配設し、前記
ダンパに常には該ダンパを閉成するべく付勢するバイア
スばねと、前記触媒の過熱時に前記バイアスばねの弾力
に抗してダンパを開放させるべく付勢する形状記憶合金
からなるアクチュエータとを配設したことを特徴とする
排ガス浄化装置の温度制御機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61010846A JPS62168916A (ja) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | 排ガス浄化装置の温度制御機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61010846A JPS62168916A (ja) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | 排ガス浄化装置の温度制御機構 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62168916A true JPS62168916A (ja) | 1987-07-25 |
Family
ID=11761715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61010846A Pending JPS62168916A (ja) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | 排ガス浄化装置の温度制御機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62168916A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0327822U (ja) * | 1989-07-26 | 1991-03-20 | ||
JPH0374644A (ja) * | 1989-08-11 | 1991-03-29 | Izumi Denki Toyama Seisakusho:Kk | 形状記憶合金ばね |
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