TW515868B - Exhaust gas purifying apparatus - Google Patents

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exhaust gas
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Junya Shirahata
Masayasu Sato
Teruhiko Ozawa
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Cataler Corp
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Description

515868 五、發明說明π) 發明背景 發明領域 本發明係關於廢氣淨化裝置,廢氣淨化裝置包含排氣 管以形成與引擎的排氣埠連通的排氣流道,以及在排氣流 道中放置觸媒以淨化廢氣。 習知技藝之描述 已知,在像是摩托車引擎之小尺寸引擎,使用圓筒形 觸媒轉換器去淨化從摩托車引擎之排氣埠釋放到排氣管之 排氣流道的廢氣。該圓筒形觸媒轉換器包含具有中心孔之 多孔管(punching tube)及在該多孔管上保留觸媒物 質。放置該圓筒形觸媒轉換器以覆蓋排氣流道的内壁表面 而獲得引擎輸出充分性。在膨脹速率中此圓筒形觸媒轉才I 器是高的因此抑止壓力流失以確保該引擎輸出。此圓筒形 觸媒轉換器,然而,是小區域接觸該廢氣,代表低純化速 率。所以,在該排氣流道的圓筒形觸媒轉換器之下游中此 圓筒形觸媒轉換器有時須求該蜂巢觸媒以改進淨化能力。 再者,在下列(1 )至(5 )中專利公告揭露一些具有 該圓筒形觸媒轉換器之廢氣淨化裝置,在多孔管上該圓筒 形觸媒轉換器獲得觸媒物質。 (1 )日本未審查專利公告(公開)第1 0 - 2 9 94 6 9號 ( 1 9 9 8 )揭露具有該圓筒形觸媒轉換器之廢氣淨化裝置, 其中在多孔管的向外周圍表面及向内周圍表面上獲得觸媒 物質,多孔管能夠在座落於二行程循環引擎的消音器
)15868 五、發明說明(2) ((::道的幅射方向之中心區域中搖擺 Η斿浐以活化兮 以’在该消曰器中將該觸媒管移動到
上游知U活化该觸媒反應,當在該、 ^ J 引擎閒置(⑷lng)期間。當在 器:::㈡= 候二該,中將該觸媒管移動到下 的n:裝置中,該觸媒管的數目是僅為一。媒 Π 9 9 3 )揭^審查專利公告(公開)第5一312〇3〇號 獲得觸媒物;,淨化裝置,其中圓筒形觸媒轉換器 形…盤:裝具有碟 脹孔以釋放廢氣。 兮σ 、置在忒固疋盤中具有膨 剩餘的廢氣不细榀^廢氣跑進圓筒形觸媒轉換器。 在此裝置巾,媒物質而經由固定盤的膨脹孔跑掉。: (3 )曰。亥,媒官的數目是僅為一。 (1995)揭露專利公告(公開)第7-54642號 擎的排氣,,而且廢;;Γ音含氣管連接該弓I 置具有共軸敌置的嗲圓言^排氣管的下游。此裝 的;壁“。當驅動%丨擎二件以覆蓋該排氣管 化廢氣。“,在引擎 =:❿主要觸媒構件去淨 構件時,是無 1 β田完全加熱該主要觸嬋 媒構件給此裳置,觸媒構件。然後,提供-次觸 管中該引擎的排氣料該觸媒物質,在該排= 氣璋,早點-熱該次觸化由於接近該引擎的排 __ 件以活化該引擎啟動期間。如 1 6頁 515868 五、發明說明(3) 刚所$,在引擎啟動期間改善該淨化速率。 (1 9 9 5 ) I ί未審查專利公告(公開)第7 — 2 6 9 33 1號 孔管及变二^種廢氣淨化裝置,包含具有觸媒物質之多 礼s及後盖該共軸排氣管的内部表面。 n ;曰f未審查專利公告(公開)第5-8 6843號 於H , j路^種廢氣淨化裝置,其中該主要觸媒1 0 0用 游浐由妨=接該排氣管200的主體21〇的排氣流道22 0的下 媒二〇的置、,,氣。如圖1〇所示的該裝置具有在該主要觸 外、私端中放置之預-觸媒3 0 0。在預一觸媒3〇〇之向 、議二Λ排氣流道2 2 0的内壁表面之間去形成膨脹通 =而由^有該觸媒物質之宪蜂巢載體3〇1形成預-觸媒 〇〇,而且在外部套管30 2中固定藉由用於避免 的該曼,巢載體301損壞之汽墊(cushion)。座【n 氣管2 0 0的幅射方向之中心區域中以支撐構件33〇 / 度,n t”厚度)放置該預—觸媒3〇〇。如圖1〇所示 ^ 具有一關閉盤(cl0sing plate ) 212以反映該廢氣在該 主體210中於該主要觸媒1〇〇之下游端間隔,,u"距/ 放^ 置邊關閉盤2 1 2以面對該廢氣的流動。 發明概述 上述公告的廢氣淨化裝置具有複雜的結構;因此,他 們須要改進為簡單的架構以提昇廢氣的淨化速率不會減少 引,輸出。另外,根據在習知技藝中使用的圓筒形^媒轉 換益,由於形成在該多孔管上保留觸媒物質,廢氣的接觸
第7頁 515868 五、發明說明(4) 區域疋小的’而且淨化速率是不夠的。 再者,根據在日本未審查專利公告(公開)第 5-8 6 8 4 3號(1 9 9 3 )揭露之該裝置(如圖1〇&n所示 在廢氣淨化中代表是高速率的,使用該蜂巢觸媒 -觸媒30。取代在廢氣淨化中代表是低速率的該多孔Π 而,根據由保有該觸媒物質之曼蜂巢載體3〇ι形成預_ = 3 0 0,廢氣反應區域是大於該多孔管的反應區域;所以,μ 匕速率是高於該多孔管的。該曼蜂巢載體3〇ι,然而, 该廢氣的阻止及壓力流失是高的。 :前所述’ 士。圖以⑽所示的裝置加強阻止及壓力流 氣釋放到排氣流道22〇。結果,正當破保廢氣淨 所5 :二::1】?:所示的裝置大量地降低引擎的輸出。 預-觸媒inn a 1 土增加膨脹通道4〇 0的面積。當放置在該: :;候Λ =周圍表面中之膨脹 氣的,:ϊ! Γ經由該膨脹通道40 0跑出,藉以降低廢 地=系地,當該膨脹通道的面積是過量 出大置地降低引擎的輸出。 、 的排觸媒形成之預—觸媒3 0 0是靠近該引擎 觸媒3。°的熱問題,是在高溫中。 目的是提# 上述狀况的描述。因此本發明的一個 時其藉由簡單的架構抑止該引擎輸出的降低 根據本發明的一個現象
lilil 说城丄〜一去k升引擎的淨化能力。 一種廢氣淨化裝置包括一排
iiSliSll
第8頁 515868 五、發明說明(5) 氣管,用以形成與引擎的排氣埠連通的排氣流道連^的排 氣流道,以及一觸媒,放置在排氣流道中以淨彳b廢氣, 該改進包括: 該排氣管的該排氣流道具有第一固定位置及第二固定 位置,第二固定位置被放置在相對於第一固定位置之下流 端;
S亥觸媒具有第一蜂巢式觸媒轉換器及第二蜂巢式觸媒 轉換器;第一蜂巢式觸媒轉換器放置在該排氣流道的第一 固定位置中,第二蜂巢式觸媒轉換器放置在該排氣流道的 第一固定位置中,第一蜂巢式觸媒轉換器具有向外周圍表 面以该排氣管的向内周圍表面去形成膨脹通道而且包含具 有一金屬第一載體’沿著該排氣管的該排氣流道的長度方 向金屬第一載體具有複數個孔(hou),第二蜂巢式觸‘ 轉換為包含具有一金屬第二載體,沿著該排氣管的該排氣 流道的長度方向該金屬第二載體具有複數個孔;以及 其中在第一蜂巢式觸媒轉換器的該觸媒區域中之該幅 射通過段地區被設定在相對於流動通路之幅射通過段地區 的1 / 5至2 / 3範圍,以被去除第一蜂巢式觸媒轉換器,在排 氣流逼中放置的第一固定位置之内壁表面去定義流動通
路0 根據本發明的第一現象,在第一蜂巢式觸媒轉換器的 該觸媒區域中之該幅射通過段地區被設定在相對於流動通 路之幅射通過段地區的1/5至2/3範圍,以被去除第一蜂巢 式觸媒轉換器,在排氣流道中放置的第一固定位置之内壁
515868 五、發明說明(6) 表面去定義流動通路。因此,正當抑止該引擎輸出的降低 時可能去提昇廢氣的淨化能力。 發明效果 _ 根據本發明的廢氣淨化裝置,該觸媒具有:(1 )第 * 一蜂巢式觸媒轉換器放置在該排氣流道的第一固定位置 _ 中;以及(2 )第二蜂巢式觸媒轉換器放置在該排氣流道 的第二固定位置中。第一蜂巢式觸媒轉換器具有向外周圍 表面以該排氣管的向内周圍表面去形成膨脹通道而且包含 具有一金屬第一載體,沿著該排氣管的該排氣流道的長度 φ 方向金屬第一載體具有複數個孔。第二蜂巢式觸媒轉換器 包含具有一金屬第二載體,沿著該排氣管的該排氣流道的 長度方向該金屬第二載體具有複數個孔。在第一蜂巢式‘ 媒轉換器的該觸媒區域中之該幅射通過段地區被設定在相 對於流動通路之幅射通過段地區的1 / 5至2 / 3範圍,以被去 除第一蜂巢式觸媒轉換器,在排氣流道中放置的第一固定 位置之内壁表面去定義流動通路。 如前所述,可以在第一蜂巢式觸媒轉換器與第二蜂巢 式觸媒轉換器二者中淨化從引擎排氣埠中釋放的廢氣;所 以,該淨化速率是較高的。將從引擎排氣珲中釋放的廢氣 ® 區分為:(1 ) 一個流動經由膨脹通道跑到第二蜂巢式觸 媒轉換器而跑到第一蜂巢式觸媒轉換器之孔;以及(2 ) 另一個流動經由第一蜂巢式觸媒轉換器之孔跑到第二蜂巢 式觸媒轉換器。可以藉由膨脹通道確保廢氣的流動數量以 .
第10頁 515868 五、發明說明(7) 抑止該引擎 轉換器之向 第二蜂巢式 相較於 金屬形成, 動面積。可 蜂巢式觸媒 於避免壓力 該廢氣 巢式觸媒轉 蜂巢式觸媒 率。再者, 的排氣埠, 是由金屬形 輸出的 外周圍 觸媒轉 陶載體 可以增 以減少 轉換器 流失而 ,具有 換器跑 轉換器 第一蜂 將是在 成以改 轉換器的載體可以 於抑止第一蜂巢式 相較於 器是遠離該 器中將減低 器中藉由觸 氣跑到第二 溫中是有利 藉以提升在 如前所 第一蜂 引擎的 該廢氣 媒反應 蜂巢式 於該廢 第二蜂 述,根 降低。因 表面中的 換器,可 ,第一蜂 加與廢氣 該廢氣的 是靠近該 去改進該 高溫,經 開、。如前 具有小的 巢式觸媒 高溫中: 良熱傳導 有助於增 觸媒轉換 巢式觸媒 排氣埠。 的溫度。 去加熱該 觸媒轉換 氣流到第 巢式觸媒 據本發明 為廢氣 膨脹通 以石雀保 巢式觸 的反應 通道阻 引擎排 引擎輸 由靠近 所述, 反應面 轉換器 第一蜂 數量。 加熱傳 器的熱 轉換器 所以, 然而, 廢氣的 器之孔 二蜂巢 轉換器 的廢氣 經由在第 道跑到放 淨化能力 媒轉換器 面積而石窗 力。還有 氣槔的狀 出。 該引擎排 雖然由於 積,可以 的載體, 巢式觸媒 所以,第 導數量到 損壞。 ,第二蜂 在第二蜂 在第一蜂 溫度’而 的入口中 式觸媒轉 中廢氣的 淨化裝置 一蜂巢式觸媒 置在下游中的 〇 的載體,是由 保在孔中的流 ,甚至在第一 況中可以有助 氣埠的第一蜂 膨脹通道第一 破保淨化速 是靠近該引擎 轉換器的載ti 一蜂巢式觸媒 該排氣管以至 巢式觸媒轉換 巢式觸媒轉換 巢式觸媒轉換 且該加熱的廢 。所以,在高 換器之入口, 淨化速率。 正當抑止該引
II
515868 五、發明說明(8) 擎輸出的降低時可能去提昇廢氣的淨化能力。 發明的適用模式 根據本發明,第一蜂巢式觸媒轉換器的該觸媒區域之 幅射通過段地區代表該觸媒區域之幅射通過段地區沿著第 一蜂巢式觸媒轉換器的幅射方向,代表第一蜂巢式觸媒轉 換器的入口。 換言之,以將被去除之第一蜂巢式觸媒轉換器,在排 氣流道中的第一固定位置之内壁表面去定義流動通路, n Stπ (附加在末端t :全部)代表該流動通路的幅射通過 段地區。n Scπ (附加在末端c :觸媒)代表在第一蜂巢式 觸媒轉換器之觸媒區域中之幅射通過段地區。Sc/St的比 率設定為在1/5至2/3範圍中,即,在0.2至0.67範圍中/ 在2 0 %至6 7 %範圍中。 為何Sc/St的比率設定為在1/5至2/3範圍中的理由說 明如下:如圖8所示,當Sc/St的比率小於1/5時,廢氣的 淨化速率是明顯下降。如圖7所示,當Sc/St的比率超過 2/3時,引擎輸出是明顯減少。 根據本發明在廢氣系統中使用的廢氣淨化裝置用來釋 放該引擎的廢氣。該引擎,舉例來說,二行程循環引擎或 四行程循環引擎等等。再者,可用於摩托車的引擎或四輪 交通工具的引擎。 根據本發明的適用模式,該排氣管的該排氣流道可以 包含一小管徑部分與一大管徑部分,小管徑部分具有第一 § 画_1_!1
«II 第12頁 515868 五、發明說明(9) 固定位置,第 大管徑部分具 放置在該排氣 區域是小於大 流動通路之區 管徑部分的流 管徑部分中放 中放置第二蜂 第一蜂巢 每平方英吋40 該第一蜂巢式 40巢室時,該 是不夠的,而 當該第一蜂巢 於2 0 0巢室時 失故降低引擎 表第一蜂巢式 每平方英吋巢 度時,本發明 第一蜂巢 媒轉換器之直 換為之車由長度 媒轉換器之觸 5玄弟一蜂巢气 管徑部分的流動通路 域可以是1 · 1至6倍, 動通路之區域。不限 置第一蜂巢式觸媒轉 巢式觸媒轉換器。 口疋位置放置在該排氣流道的上游端中, 有第二固定位置,在相對於該小管徑部分, 流逼的下游端中。小管徑部分的流動通路之 之區域。大管徑部分的 例如是1 · 2至4倍,之小 於這些放大值。在該小 換器及在該大管徑部分 式觸媒轉換器之該孔的密度最好是設定為在 至2 0 0巢室(cel丨)範圍中。理由如下:當 觸媒轉換裔之孔的密度在每平方英吋是小於 第一蜂巢式觸媒轉換器之觸媒反應區域將會 且觸媒能力及觸媒的結構強度亦是不夠的。C 式觸媒轉換器之孔的密度在每平方英吋是大 ,在第一蜂巢式觸媒轉換器中增加了壓力流 輸出。當σ1 (單位:每平方英吋巢室)代 觸媒轉換器之該孔的密度時,σ 2 (單位: 室)代表第二蜂巢式觸媒轉換器之該孔的资 允許各σΐ与σ2,σ1<σ2,及σ1>σ2。山 式觸媒轉換為之軸長度最好為第一蜂巢 徑的0 · 5至一倍長。當該第一蜂巢式觸媒"’ 小於0· 5倍時,由於廢氣膨脹第一蜂巢式‘ 媒反應區域是不能夠去降低該淨化能力。Υ 觸媒轉換器之軸
515868 五、發明說明(ίο) 巢式觸媒轉換器中增加了壓力流失故降低引擎輸出。還 有,當其具有外部套管(S 1 eeve )時,第一蜂巢式觸媒轉 換器之直徑包含外部套管。 根據本發明的廢氣淨化裝置之適用模式,膨脹通道可 以是以第一支撐構件(例如支架(s tay ))形成的空間用 來在大管徑部分中支撐第一蜂巢式觸媒轉換器。廢氣跑到 通過第一蜂巢式觸媒轉換器將會被淨化,剩餘的廢氣跑到 穿過在第一蜂巢式觸媒轉換器的向外端形成之膨服通道 中 。 根據本發明的廢氣淨化裝置之適用模式,在該排氣流 道的第一固定位置中,以放置在該排氣流道的内壁表面與 第一蜂巢式觸媒轉換器的該向外周圍表面之間的第一支撐 構件,去裝置第一蜂巢式觸媒轉換器。第一支撐構件可能 是薄的構件(例如支架)以減少廢氣的通道阻力。 根據本發明的廢氣淨化裝置之適用模式,在該排氣流 道的第二固定位置中,以放置在該排氣流道的内壁表面與 第二蜂巢式觸媒轉換器的該向外周圍表面之間的第二支撐 構件,去裝置第二蜂巢式觸媒轉換器。第二支撐構件可能 是實質的接近在該排氣管的内壁表面與第二蜂巢式觸媒轉 換器的該向外周圍表面之間的空間。因此,可以有效避免 至少沒有以第一蜂巢式觸媒轉換器或第二蜂巢式觸媒轉換 器去淨化廢氣;藉以確保廢氣的淨化速率。 根據本發明的廢氣淨化裝置之適用模式,第二支撐構 件可以在該排氣管的該排氣流道的該内壁表面與第二蜂巢
第14頁 515868
515868 五、發明說明(12) "' 間^化=力中第二蜂巢式觸媒轉換器是大於第一蜂巢式觸 媒^ f為二所以’第二蜂巢式觸媒轉換器可能是主要觸媒 及第含蜂f式觸媒轉換器可能是預—觸媒。 ^ ^ ^ 蜂巢式觸媒轉換器的觸媒區域中"S cπ (附 加在末=C .觸媒)代表幅射通過段地區時,及,,S b"(附 加在末^ b :膨脹)代表該膨脹通道的流動通路之區域, SyjY的比率設定在〇· 25-0· 26範圍中。Sc/Sb的比率最好 疋5又定在〇·25-〇·26範圍中。此狀況是有助益於正當抑止 該引擎知出的降低時確保廢氣的淨化能力。Sc/Sb的比率 不限於上述範圍中。 較佳實施例之發明詳述 將在下文中描述實施例1、2、3、4、及5作為參考。: 實施例1 圖1,明實施例1的廢氣淨化裝置1A。廢氣淨化裝置1A 應用於摩托車之二行程循環引擎9 〇。廢氣淨化裝置丨A具有 排氣管2a ’第一蜂巢式觸媒轉換器3&及第二蜂巢式觸媒轉 換器4a。排氣管2a形成與二行程循環引擎9〇的排氣埠93連 通的排氣流运2。在由該排氣流道2的上游端形成之小管徑 部分(第一觸媒區域)21a的第一固定位置2f中放置第一 蜂巢式觸媒轉換為、3 a。在排氣管2 a之長度方向” p ”中從小 管徑部分2 1 a去分開預定距離由下游端形成之大管徑部分 (第二觸媒區域)22a的第二固定位置2S中放置第二蜂巢
第16頁 515868 五、發明說明(13) 式觸媒轉換器4 a。 那就是說,排氣管2a的排氣流道2具有小管徑部分2 1 a 及大管徑部分22a,與二行程循環引擎90的排氣槔93連 通。小管徑部分2.1a具有第一蜂巢式觸媒轉換器3a。大管 徑部分22a具有第二蜂巢式觸媒轉換器4a。還有,小管徑 部分2 la的位置π ΜΑΠ具有50mm之内部直徑。在位置"MA", 第一蜂巢式觸媒轉換器3a的入口中調節小管徑部分21 a的 直徑。大管徑部分22a具有90mm之内部直徑。如前所述, 大管徑部分2 2 a之流動通路的通過段地區大約為小管徑部 分2 1 a之流動通路的通過段地區的三倍。 第一蜂巢式觸媒轉換器3a,包含第一外部套管34,具 有3 0 m m之外部直徑。以下描述第一蜂巢式觸媒轉換器3 a的 形成:在旋風中心形狀中以繞金屬波浪板3 1與金屬電極平 板30去形成該迴旋主體以在軸方向中產生載體3k其具有一 些孔32 (蜂巢孔)開口。該平板30及波浪板31是由金屬箔 製成的。將第一外部套管34附加到載體3k的向外周圍。在 具有2 0 mm長度之載體3k上覆膜(coat)燃燒物質。之後, 在真空氣壓中以1 2 0 (TC X 1小時之條件去加熱載體3 k而在 燃燒處理中去聯結該平板3 0及波浪板3 1。金屬箔可以是具 有熱阻抗與腐蝕阻抗之鋼,像是不鏽鋼。 之後,在陶泥漿(c e r a m i c s 1 u r r y )中以持續預定時 間浸泡具有第一外部套管34之該載體3k,在該平板30及波 浪板31之表面上覆膜明馨 (alumina)陶層。再者,在大 約為4 8 0至5 2 0 °C的點火溫度中點火該明礬陶層。之後,在
第17頁 ―、發明說明(14) ______ 匕含觸媒物、、六、 " " . " ί營34之該载體::::持續預定時間浸泡具有第-外部 至於所;^該明m陶層中保留該觸媒物質以 9 5亥觸媒物質可能主要是鉑(Ρΐ 還有,由於遮罩(masking 至於形成 (Rh )、另, to 及鈀(Pd 觸媒層未覆 铑 面 盍弟 處理 外邛套管34之軸端表面與向外周圍表 如圖1所 部分2la中放:二在:?排氣流道2的上游端形成之小管徑 支架§工作作弟手巢式觸媒轉換器3 a。如圖2所示,」 中固定繁—^為第一支撐構件的凹陷條件在小管徑部分21 a 器3a之第:巢式觸媒轉換器3a。在第-蜂巢式觸媒轉換 内壁外部套管34的外部周圍表面34f與排氣管〜之、 8二a之間放置支架8。具有熱阻抗之金屬製成支架 文木8疋㈣構件(厚度:Te)製成的以降低廢氣的通 #。支架8具有第一部分8 1、第二部分8 2及第三部分 ^。藉由焊接使第一部分8丨與第一蜂巢式觸媒轉換器仏之 弟 外ΰ卩套管3 4的外部周圍表面3 4 f接觸。藉由焊接使第 二部分82與排氣管2a的内壁表面20a接觸。第三部分83與 弟一部分81及第二部分82連接;。如前所述,以在第一蜂巢 式觸媒轉換器3a之第一外部套管34與排氣管2a之内壁表面 2 0 a之間放置支架8去形成廢氣的膨脹通道2 〇 〇。 以 根據本發明的實施例,” S cn代表在第一蜂巢式觸媒轉 換器3a之觸媒區域中之幅射通過段地區。因為n Scn是第一 蜂巢式觸媒轉換器3a之觸媒區域之幅射通過段地區,n Scπ 代表由第一蜂巢式觸媒轉換器3&之第—外部套管34的内部
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五、發明說明(15) 周圍表面34i所圍繞的區域。在第一蜂巢式觸媒轉換器3a 的入口之位置π M Aπ中調節” S cn ,n S c ”沒有包含第一外部套 管3 4的幅射通過段地區’而且” Sc ”包含第一蜂巢式觸媒轉 換器3 a之孔3 2的流動通路之幅射通過段地區。具體地說, 當"DM表示為第一外部套管34的内部周圍表面34i之直經 時’在第一蜂巢式觸媒轉換器3a是在套管形狀之狀況中, 主要疋以(IID2) /4去表示第一蜂巢式觸媒轉換器3a之 S c "的幅射通過段地區。
根據本發明的實施例,"Stn (附加在末端t:全部) 代表被去除第一蜂巢式觸媒轉換器3 a,以離開排氣流道2 的小管徑部分2 1 a之第一固定位置2 f的内壁表面2 0 a所定義 之流動通路的幅射通過段地區。在第一蜂巢式觸媒轉換器 3 a的入口中,在位置”—”(如圖1所示)中調節”以”,: "St"及"St” 。
Sc/St的比率設定為在1/5至2/3範圍中,即,在〇·2至 〇·67範圍中,在2〇%至67%範圍中。還有,如圖2可了解 到因為支架8的通過段地區比起” st" 、11 Scn ,或” Sbn的通 過段地區算是相當地小,故可以忽略。舉例來說,支架8 的厚度是1.5至3mm (2mm),而支架8的通過段地區是小於 1 5 %之n S c"的通過段地區。 為何Sc/St的比率設定為在1/5至2/3範圍中理由如 下:圖8說明當S c / S t的比率小於1 / 5時,廢氣的淨化速率 明顯降低。圖7說明當Sc/St的比率大於2/3時,引擎輸出 是明顯減少。
第19頁 515868 五、發明說明(16) 此外,第一蜂巢式觸媒轉換器3a之該孔32的密度是設 定為在每平方英吁j 〇至2 巢室範圍中,具體為每平方英 吋1 00巢室。當該第一蜂巢式觸媒轉換器3a之孔32的密度 在每平方英吋是小於40臬室時,該第一蜂巢式觸媒轉換器 3 a的活化表現與結構強度是不夠的。當該第一蜂巢式觸媒 轉換器3a之孔Μ的在度在母平方英时是大於2〇〇巢官3士 '、 在第一蜂巢式觸媒轉換器3a中增加了壓力流失而且降引 擎輸出。 沿著廢氣流動方向第一蜂巢式觸媒轉換器3a之 為包含第一外部套管34的第一蜂巢彳網冰綠认π 仅没 的0.5至一倍長。 ♦巢式觸媒轉換器3a之直徑 蜂巢蜂巢式觸媒轉換器4a具有咖之外部直徑。第二 3a的‘:媒轉換广的形成是類似第-蜂巢式觸媒轉換矣 旋=成,以下描述第二蜂巢式觸媒轉換器“的形Ϊ ; 體以在軸方向中產生載⑽其具有一;=形 ”果孔)開口。載體4k具有5〇m 二子“2 母平方英吋丨00巢室。 長度且孔的密度為 介巧阿山 俊在載腥4k上覆膜該燃燒物質。户古 工軋壓中以1 2 0 0 1 x :初貝在真 處理中㈣結料㈣地二,。加熱載體在燃燒 套管5 ί兮ΐ::漿中以持續預定時間浸泡具有第二外部 再者,在;:火::=載體4k之表面上覆膜明礬陶層。 ”、、占Λ /皿度中點火該明礬陶層。
第20頁 515868 五、發明說明(ρ) 觸媒i ϊ ϊ度方向τ中在小管#部分仏中從第—蜂巢式 邱μ 、為3a的出口去分開2〇〇mm由下游端形成之大管徑 口丨刀中放置第二蜂巢式觸媒轉換器4a。 =3所示,在大管徑部分22a ^以工作作為第一支撐 … 〕具有環形之隔板(partmg plate ) 1〇κ固定第二蜂 觸媒轉換器4a。在排氣流道2的内壁表面2 〇 a與第二蜂 4果ΓγπΓ媒轉換器耗的向外周圍表面之間放置隔板10K。隔 板1 0Κ接近或實質的接近在排氣管^的排氣流道2的内壁表 面2〇a與第二蜂巢式觸媒轉換器4a的第二外部套管“的向 外周圍表面4 4 f之間的空間。 廢氣淨化裝置1 A是應用於從摩托車之二行程循環引擎 90之排氣埠93釋放廢氣到排氣管2a的排氣流道2。如圖1所 了解,從排氣流道2之排氣埠93導入廢氣,依序跑到小管: 徑部分21a及大管徑部分22a。
那就是說,將從引擎90之排氣埠93所釋放的廢氣區分 為一種流動及另一種流動。一種流動跑到小管徑部分2丄a 之第一蜂巢式觸媒轉換器3 a的一些孔3 2。另一種流動跑到 放置在第一蜂巢式觸媒轉換器3 a的向外周圍端的膨脹通道 2 0 0。在第一蜂巢式觸媒轉換器3 a中,將從引擎9 〇之排氣 埠9 3所釋放的廢氣導入到孔3 2以和將被觸媒反應加熱的第 一蜂巢式觸媒轉換器3 a反應。所以,高溫廢氣跑到第二蜂 巢式觸媒轉換器4a,而且第二蜂巢式觸媒轉換器4a有助益 於轉保淨化能力。即,有助益於使得第二蜂巢式觸媒轉換 器4a之廢氣在咼溫度中。
第21頁 515868 五、發明說明(18) ' — --- 氣體,跑刻放置在第一蜂巢式觸媒轉拖哭q ,, π a的向夕卜固 圍表面的膨脹通道2 0 0,沒有完全被第~洛留 +果式觸媒艎拖 器:3 a淨化。此氣體,然而,由於跑到第二 ”褥兴 器4a的孔42 ,被第二蜂巢式觸媒轉換器4a淨化二^,轉換 述,在改進觸媒反應的條件中,該氣體放=二^前所 蜂巢式觸媒轉換器4a中被有效地淨化。 存的第二 根據本實施例,從引擎9〇之 2,該氣體,被第-蜂巢式觸媒轉Λ 3盘釋流道 媒轉換w淨化所以增加了淨化速率。前γ —蜂果式尸觸 迢2的上游端形成之小管徑 φ。义 置在排軋流 中從小管經邻八9彳,φ 刀a 後者放置在下游端 仏砟分2 1 a的出口在長声"p u φ八 之大管徑部分^长度P中刀每隹預定距離形成 9 ^ r ^ ^ U 此外,膨脹通道2 0 0,放置在排汽、、亡、蓄 、、、/有授部分2la,可以抑止該引擎輸出之減少。十〜 代表;一蜂Ϊ Ϊ實施例1的廢氣淨化裝置1A,Sc/St的比率 區的比例,第L 2 : ^器的觸媒區域之幅射通過段地 的小管炉啤八^ + 觸媒轉換器h係相對於排氣流道2 二行程二=射通過段地區韻t的比㈣^ 輸出及淨化速率。如前户^ 化合物:hydr〇Carb〇n)之 圍中變化。 ⑴所述,Sc/St的比率在1/5至2/3範 管徑===管經部分22a及小管徑部分21a,大 流動區域。如圖1: 動區域,小管徑部分21a具有小的 在大管徑部分:丄當第二蜂巢式觸媒轉換器4a放置 a 弟~蜂巢式觸媒轉換器3 a放置在小管
五、發明說明(19) I部分21a時,在安茫圖 中,由於^ 中接近引擎90。在摩托車夕 τ 由於在小空間中移 ^子化早之個案 徑部分21a小於大管徑τ部八&設。在幅射通過段地區中小營 中放置陶蜂巢載體之&蜂^ 22a。也考慮在小管徑部分2丨: 巢是比金屬載體3k較厚,^觸媒轉換器。然而,由於陶蜂 域是較小及廢氣之通道P且,狀況引起蜂巢孔的流動通路區 由於以繞由金屬荡製成較高之問題。根據本實施例, 一蜂巢式觸媒轉換器3a之=極平板30與波浪板3 1去形成第 θ ll <α 栽體3k,載體3k的蜂巢之牌泻 疋比陶蜂杲載體較薄 啤臬之牆厚度
jrr^ 吓以’孑L 3 2的流動通路區K hh ^ ^ j且力下降,以改進廢氣之淨化能力。 ^第:蜂巢式觸媒轉換器3a,接近引擎90之排氣埠93, 傾向在高溫中。然而,第一蜂巢式觸媒轉換器3a係由厪 載體製成的,藉以增加對排氣管2 a之熱導性。雖然第—< 巢式觸媒轉換器3a接近引擎90之排氣埠93,此有助於第二 蜂巢式觸媒轉換器3a的金屬載體3k避免因熱受傷。
Sc/St =1代表以第一蜂巢式觸媒轉換器仏覆蓋小管經 部分2 1 a的流動通路之狀況。在本實施例中由於在第一蜂 巢式觸媒轉換器3 a的向外周圍端形成膨脹通道2 〇 〇,相較 於Sc/St =1之狀況以第一蜂巢式觸媒轉換器3a接收的熱數 量被抑止。在此意義中,雖然第^蜂巢式觸媒轉換器3 a接 近引擎9 0之排氣埠9 3,第一蜂巢式觸媒轉換器3 a的金屬載 體3k有助於避免因熱受傷。 實施例2
515868 五、發明說明(20) 汕在架構、功$及效果上實施例2是與實施例1實質相同 地。以下將描述其中的差昱。〜日日杏仏y,〇 、^ 狀罢]D , /U壯 ,、图1 δ兄明只施例2的廢氣淨化 衣置1 Β。廢氣矛化裝置1 β呈有蚶气 咏 棘拖哭π β Μ -硌…4 排虱官 弟一蜂巢式觸媒 轉換心及弟-蜂果式觸媒轉換器4b。排氣管_成盘二 =程循環引擎90的排氣淳93連通的排氣流道2。在由成該排 氣流道2的上游端形成之小;I;彳& & γ γ # .J &杈部分(笫一觸媒區域)21b # ί固疋位 放置第一蜂巢式觸媒轉換器3b。在排 乳官2a之長度方向” P"中從小營 ^ :而形成之大管徑部分(第二觸媒區域)2 2 b的第二 口疋位置2 s中放置第二蜂巢式觸媒轉換器4 b。 邻八在排/管^的前端中排氣流道2的小管徑 ^ 2lb具有45_之内部直徑。在小管徑部分加中 8 (如圖2所示)@定第一蜂巢式觸媒轉換器3b具有35觀之 <(卜。卩直徑,20_的長度及每平方英吋1〇〇巢室。在第一蜂 =觸媒轉換器3b與排氣管2&之内壁表面2Qa之間去形成 月多脹逆道2 0 0。 八在排氣管2a之後端中所放置的排氣流道2的大管徑部 fb > α-具有9〇_之内部Ϊ徑。在離第一蜂巢式觸媒轉換器 -,二,1〇〇mmt的大官徑部分22b中以隔板10Κ (如圖3所 ;4h固定第:蜂巢式觸媒轉換器4b。第二蜂巢式觸媒轉換 ::手声包f第二外部套管44,具有75mm之外部直徑,50_ 白勺長度及每平方英吋40巢室。 實施例3
第24頁 五、發明說明(21) 在架構、功能及吟s — 地。以下將描述其中二 貫施例3是與實施例1實質相同 化裝置1C。|氣淨化铲:。圖1也說明實施例3的廢氣淨 媒轉換器3c及第二终具有排氣管2a,第一蜂巢式觸 二行程循環引擎9〇 :觸媒轉換器4c。排氣管2a形成與 排氣流道2的上妒//氣埠9 3連通的排氣流道2。在由該 21c的第-固定:::f之小管徑部☆(第-觸媒區域) 在排氣管放置第一蜂巢式觸媒轉換器3c。 開預定二=向T中從小管徑部撕的出口去分 22c的第二固定办子糕形成之大管徑部分(第二觸媒區域) 排氣流道2的'^中放置第二蜂巢式觸媒轉換器4c。 小管徑部分21C中以部分21e*#6Gmm之内部直徑。在 2·)固定第—Π形隔板m (如圖:所示,厚度: ,Λ .. Q , +果式觸媒轉換器3 C。第一蜂巢式觸媒轉: 狭·為d C ’ 包楚 . 20-的長度及每套管34,具有—之外部直徑’ 換器3c與排巢室。在第一蜂巢式觸媒轉 ΟΛΑ 之内壁表面20a之間去形成膨脹通道 z 0 0 °
★ ^排氣:道2的大管徑部分2 2 c具有9 0 mm之内部直徑。在 離第、蜂3式觸媒轉換器3 c之出口約1 0 0mm的大管徑部分 22c中^以%形隔板1〇κ (如圖3所示)固定第二蜂巢式觸媒 轉換^4c。第二蜂巢式觸媒轉換器紅,包含第二外部套管 44 ’具有7〇mm之外部直徑,50mm的長度及每平方英吋100 巢室。
第25頁 ------ 五、發明說明(22) 實施例4 在架構、功_ β 4 $ 地。以下將描述=效果上實施例4是與實施例1實質相同 化裝置1 D。廢^二中的差異。圖1也說明實施例4的廢氣淨 媒轉換器3 d及第:^ ^置丨D具有排氣管2 a,第一蜂巢式觸 二行程循環敬^巢式觸媒轉換器4d。排氣管2a形成與 排氣流道2的上手^⑴的排氣埠93連通的排氣流道2。在由該 2 Id的第一固—端形成之小管徑部分(第一觸媒區域) 在排氣管2a /VI置2f中放置第一蜂巢式觸媒轉換器3d。 開預定距離向”… 2 2 d的第二固定下位\=成之大管徑部 > (第二觸媒區域) 排 、 置s中放置第二蜂巢式觸媒轉換器4d。 丨总: /"逼2的小管徑部分2 Id具有60mm之内部直徑。在 =部分2ld中以支架8 (如圖2所示)固定第-蜂巢式 觸媒轉換器3d。第一蜂息七銘讲絲说奸〜 μ人+東式 套管34,呈乐手巢式觸媒轉換裔3d,包含第一外部 1〇Q ,、 _之外部直徑,20mm的長度及每平方英吋 本心〇至。在弟—蜂巢式觸媒轉換器3d與排氣管2a之内辟 表面…之間去形成膨脹通道2 0 0。 土 =乳,這2的大管徑部分22(1具有9〇_之内部直徑。在 二弟一蜂巢式觸媒轉換器3d之出口約2 0 0mm的大管經部八 轉)奐中哭以u環形隔板m (如圖3所示)固定第二蜂巢式觸^ 。弟一蜂巢式觸媒轉換器4d具有7 0 mm之外部直 ^ 5〇_的長度及每平方英吋200巢室。 實施例5
第26頁 五、發明說明(23) 地。以下將描ί :Ϊ二貫施例5是與實施例1實質相同 化裝置1E。廢氣淨化裝置也心實施例5的廢氣淨 媒轉換器3e及第二蜂巢 排氣e2a,弟—蜂巢式觸 二行程循環引擎90的排氣物:::46。排氣管2a形成與 ^^^^,,„„„^ " 21e的第一固定位置2(中放署二P刀(弟一觸媒區域) 在排氣管+中置弟一蜂巢式觸媒轉換器3e。 Ϊ: Lit 向π中從小管徑部撕的出口去分 2^e的第Λ ^⑼形成之大管徑部分(第二觸媒區域) /:固疋位置2S '中放置第二蜂巢式觸媒轉換器4e。 在貫施例5中,排氣流道2的小管徑部分2U具有6〇丽 之内部直徑。在小管徑部分21e中以支架8 (如圖2所示) 固定第一蜂巢式觸媒轉換器3e。第一蜂巢式觸媒轉換器: 3e,包含第一外部套管34,具有35_之外部直徑,2〇_的 長度,,平方英吋100巢室。在第一蜂巢式觸媒轉換器化 與排氣官2 a之内壁表面2 〇 a之間去形成膨脹通道2 〇 〇。 排氣流道2的大管徑部分22e具有9〇mm之内部直徑。在 離第一蜂巢式觸媒轉換器3e之出口約1〇〇1[1111的大管徑部分 2 2 e中,以支架8 K (如圖5所示),工作作為第二支撐構 件,、固定第二蜂巢式觸媒轉換器4e。支架8K是由薄板構件 形成的以降低廢氣的通道阻力。支架8 κ具有第一部分Μ、 第=部分87及第三部分88。藉由焊接使第一部分86與第二 蜂巢式觸媒轉換器4 e之第二外部套管4 4的外部周圍表面 44f接觸。藉由焊接使第二部分87與排氣管。的内壁表面
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第28頁 515868 五、發明說明(25) 支架81(固定第二蜂巢式觸媒轉換器4a,藉以在其中的向外 周圍端中去形成第二膨脹通道201。Sc/St的比率設定為在 1 / 5至2 / 3範圍中。有時,可能以,工作作為第二支撐構 件’隔板1 0 K (如圖3所示)去固定第二蜂巢式觸媒轉換器 原始計算值 表1說明關於實施例1至5的Sc,St,Sc/St及Sc/Sb的 結果。 粗略計算,” S c"的值,其包含第一 3 a之第一外 略第一外部 5 , Sc/St 的 %範圍中。 當抑止減少 還有, 2 · 0 6範圍中 ” Sc”代示第 段地區’即 區域。"S b " 區〇 蜂巢式觸媒轉換i 部套管34的通過段地區。然而,實際上可以^ 套管34的通過段地區。根據表1說明實施例 比率設=在1/5至2/3範圍中,即,在2〇%至6 所以’貫施例1至5可以接戽获与 引擎輸出。 速率』 根f實施例1至5,Sc/Sb的比率設定在0.25至 一 P :在25 %至2 0 6 %範圍中。如上 , 一蜂巢式觸媒轉換器3& 处, ,以第-外部套管34的内的幅射^ 代表膨脹通道2〇〇 ° :周圍表面所定義知 、的"動通路之幅射通過段地 表1
515868 範例1 根據實施例1,本發明使用與實施例1相關的廢氣淨化 裝置1A去變化Sc/St 的比率。在實施例1中,本發明使用
第30頁 五、發明說明(26) 原始計算值
Sc (mm2 ) St ( mm2 ) Sc/St Sc/Sb 實施例1 707 1963 0. 36 0. 56 實施例2 962 1590 0. 61 1. 53 實施例3 962 2 82 6 0. 34 0.52 實施例4 962 2 8 2 6 0. 34 0. 52 實施例5 962 282 6 0. 34 0. 52 表2 L ( mm ) D ( mm ) L/D 實施例1 20 30 0.67 實施例2 20 35 0. 57 實施例3 20 35 0.57 實施例4 20 35 0. 57 實施例5 20 35 0. 57 "L"代表第一蜂巢式觸媒轉換器3a的長度,及n Dn 代 表包含第一外部套管34的第一蜂巢式觸媒轉換器3a的長 度,表2說明nL" ,nD",以及nL/Dn 。 515868 五、發明說明(27) 摩托車的二行程循環引擎去評量在引擎輸出與HC (碳氫化 合物:h y d r 〇 c a r b ο η )淨化速率之間的關係。圖7與圖8說 明結果。 (1 )關於二行程循環引擎(測試條件)之輸出評量(如 圖7所示) 摩托車·· 120 cc具有二行程循環引擎的摩托車 測量條件:在80 OOrpm中完全的節汽閥控制器 (throttle)與馬力 規格:在排氣管前端中,具有5 0 in in内部直徑的排氣流道中 放置具有2 0 m m軸長度的第一蜂巢式觸媒轉換為3 a。然後, 變化第一蜂巢式觸媒轉換器3a的直徑所以Sc/St的比率可 能在0 %至1 0 0 %中變化。0 %代表未放置第一蜂巢式觸媒ζ 轉換器3a的條件。1 〇 〇 %是代表以第一蜂巢式觸媒轉換器 3 a接近小管徑部分2 1 a的流動通路之全部區域的條件。在 從第一蜂巢式觸媒轉換器3a的出口離開20 0m的後端中放置 第二蜂巢式觸媒轉換器4a。第二蜂巢式觸媒轉換器4a具有 ?〇mm的外部直徑,50 mm長度,及每平方英吋1〇〇巢室。 C 2 )關於HC淨化速率(如圖8所示) 摩托車:1 2 0 cc具有二行程循環引擎的摩托車 測量條件:ISO標準646 0 ( ISO :國際標準組織) 規格·在排氣管前端中,具有4 5 m m内部直徑的排氣流道中 放置具有2 0mm軸長度的第一蜂巢式觸媒轉換器3 a。然後,
、發明說明(28) 3第—蜂巢式觸媒轉換器3&的直徑所以sc/h的比率可 :二Γ至1 〇〇 % t變化。*從第一蜂巢式觸媒轉換器3a的 的後端中放置第二蜂巢式觸媒轉換器化。第 为::式觸媒轉換态4a具有70mm的外部直徑,5〇 及母平方英吋丨00巢室。 又 ^的軸長度說明相對於不包含第一蜂巢式觸媒轉換 為3a之小管徑部分21a的流動通路之全部區域在第一蜂 ^觸媒轉換器3a的該觸媒區域中之幅射通過段地區比例。 ,言;^,圖7的水平軸,以被去除第-蜂巢式觸媒轉換 姦。兒明在第一蜂巢式觸媒轉換器3 a的該觸媒區域之幅射 通過段地區與小管徑部分21a的流動通路之全部區域之間 的比率。如前所述,圖7的水平軸說明Sc/St的比率。圖7 的垂直軸說明引擎9 〇的馬力輸出。如圖7所示的特徵線,: 當Sc/St的比率超過23% (約67% )時引擎的馬力迅速減 〇
圖8的轴長度說明相對於小管徑部分2丨a的流動通路之 全部區if在第一蜂巢式觸媒轉換器3 a的該觸媒區域中之幅 射通過&地區比例。即,圖8的水平軸說明s c / s七的比率。 圖8的垂直軸說明HC的淨化速率。如圖8所示的特徵線,當 Sc/Si:的比率小於1/5 (20 % )時淨化速率迅速下降。從圖 7與圖8的測試結果中判斷,Sc/St的比率最好在1/5至2/3 辈巳圍中’即在〇·2至〇·67範圍中,20 %至67 %範圍中,正 當抑土邊引擎輪出的降低時用來去提昇廢氣的淨化速率。
515868 五、發明說明(29) 範例2 本發明確認與實施例1至3相關的廢氣淨化裝置1 A、1 B 與1 C的廢氣淨化速率效果。圖9說明該結果。還有,本發 明同樣確認與比較範例1相關的廢氣淨化裝置。與比較範 例1相關的廢氣淨化裝置具有排氣管2 a (如圖1所示),排 氣管2a具有在實施例1、2與3中使用的排氣流道2,而且在 排氣流道2的幅射方向中於中心放置圓筒形觸媒轉換器。 與比較範例1相關的圓筒形觸媒轉換器包含觸媒層及具有 35mm外部直徑、33mm内部直徑、150mm長度、與1.0MM厚度 之套管。套管有一些具有3 m m直徑及6 m m螺距的鑽孔。鑽孔 與其中的内部周圍表面與外部周圍表面連通。評量執行如 下: 引擎:50cc,二行程循環引擎 : 評量模式:ISO標準646 0 如圖9所示,比較範例1說明HC的淨化速率小於5 0 %以 及C0的淨化速率是約為5 0 % —不滿足能力。同時,實施例 1至3說明HC的淨化速率超過60 %以及C0的淨化速率是超過 6 0 % —滿足能力。 其他範例 根據實施例1,在大管徑部分2 2a中放置第二蜂巢式觸 媒轉換器4a,及在小管徑部分21a中放置第一蜂巢式觸媒 轉換器3 a —本發明並不限於此架構。例如,可能有時在大 管徑部分2 2a中放置第一蜂巢式觸媒轉換器3a與第二蜂巢
第33頁 515868 五、發明說明(30) 式觸媒轉換器4 a二者。另外,本發明並不限於圖示中說明 的上述實施例。雖然本發明已以特定實施例揭露如上,然 其並非用以限定本發明,任何熟習此項技藝者,在不脫離 本發明之精神和範圍内,當可作更動與潤飾,因此本發明 之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
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圖示簡單說明 茶考附圖去詳細描述本發明,附圖係在於使熟習本技 術者可更進一步了解本發明的這些目的與優势,且構成說 明書的一部份,以說明本發明之原理。 圖1概括說明沿著廢氣流動方向之戴面圖解釋與貫施例1 一 4 相關的廢氣淨化裝置之條件; 圖2說明在圖1中沿著][j j ][線的截面圖; 圖3說明在圖丄中沿著m_In線的截二圖; 圖4概括說明截面圖解釋廢氣淨化裝置之條件; 圖5說明在圖4中沿著v-v線的截面圖; 圖6概括說明沿著廢氣流動方向之戴面圖解择與實施例6相 關的廢氣淨化裝置之條件; 回 c 圖7說明與實施例1相關的圖解釋在引擎輸出i馬力與比率 之間的關係,而且比率代表第一蜂巢式觸媒轉換器之觸媒 區域佔據的通過段地區,相對於所有排氣流道之小管徑部 分的通過段地區; 域佔據的通過段地區式觸媒轉換器之觸媒區 的通過段地區; 相對於所有排氣流道之小管徑部分 、3及比較範例1的He之淨化速率 圖9說明關於實施例1、 圖; 圖10概括說明沿著廢氣流動 515868 圖式簡單說明 相關的廢氣淨化裝置;以及 圖1 1說明沿著廢氣流動方向之截面圖解釋與習知技藝相當 的廢氣淨化裝置之預-觸媒。 廢氣淨化裝置 排氣流道 排氣管 第一固定位置 第二固定位置 第一蜂巢式觸媒轉換器 第二蜂巢式觸媒轉換器 載體 支架 隔板 内壁表面 小管徑部分 大管徑部分 平板 波浪板 第一外部套管 内部周圍表面 平板 波浪板
圖示元件符號 ΙΑ 、 1B 、 1C 、 1D 2 ^ 220 2 a 2f 2s 3a 、 3b 、 3c 、 3d 、 3e 4a 、 4b 、 4c 、 4d 、 4e 3k 、 4k 、 301 8
10K 20a 21a 、21b 、21c 、21d 、21e 22a 、 22b 、 22c 、 22d 、 21e 30 31 34 34i 40 41
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圖式簡單說明 42 子L 44 第二外部套管 44f 向外周圍表面 81 第一部分 82 第二部分 83 第三部分 86 第一部分 87 第二部分 88 第三部分 90 引擎 93 排氣埠 100 觸媒轉換器 200 、 400 膨脹通道 201 第二膨脹通道 210 主體 212 關閉盤 220 排氣流道 300 預-觸媒轉換器 301 瓷蜂巢載體 302 外部套管 330 支撐構件
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Claims (1)

  1. 515868 六、申請專利範圍 1、一種廢氣淨化裝置包括一排氣管,以形成與 氣埠連通的排氣流道連通的排氣流道,以及一觸擎的排 在排氣流道中以淨化廢氣; 某放置 該改進包括: 上述排氣管的上述棑氣流道具有第一固定位置及〜一 位置,第二固定位置被放置在相對於第一固定位=二固定 端;以及 复之下流 戎觸媒具有第一蜂巢式觸媒轉換器及第二蜂巢 器;第一蜂巢式觸媒轉換器放置在±述排氣流^ ^轉換 定位置中,第二蜂巢式觸媒轉換器放置在上述二第一固 第二固定位置中,上述第一蜂巢式觸媒轉換器氣=流道的 圍表面以上述排氣管的向内周圍表面去形成腠胳有向外周 包含具有一金屬第一載體’沿著上述排氣管的χ通道而且 道的長度方向金屬第一載體具有複數個孔,吨排氣流 觸媒包含具有一金屬第二載體,沿著上述排^第二蜂巢 氣流道的長度方向金屬第二載體 s的上述排 在第-蜂巢式觸媒轉換器的該觸媒其中 區被設定在相對於流動通路之幅射-1 =射通過段地 範圍,以被去除第一蜂巢式觸媒:广:二1/5至2/: 置的第位置之㈣表面去定心動if逼中 述排氣管申的’Λ:广氣圍5 Π f I i氣淨化裝置’其中上 分,小管徑部分ϋ K、+、& g徑部分與一大管徑部 具有上述弟一固定位置,第一固定位置放
    第38頁 515868 六、申請專利範圍 置在上述排氣流道的上游端中,大管徑部分具有上述第二 固定位置,在相對於上述小管徑部分,放置在上述排氣流 道的下游端中;以及其中 在上述小管徑部分中放置上述第一蜂巢式觸媒轉換器及在 上述大管徑部分中放置上述第二蜂巢式觸媒轉換器。 3、 根據申請專利範圍第1項所述的廢氣淨化裝置,其中上 述第一蜂巢式觸媒轉換器之上述孔的密度是設定為在每平 方英吋40至2 0 0巢室範圍中。
    4、 根據申請專利範圍第1項所述的廢氣淨化裝置,其中上 述第一蜂巢式觸媒轉換器之轴長度為上述第一蜂巢式觸媒 轉換器之直徑的0· 5至一倍長。 : 5、 根據申請專利範圍第1項所述的廢氣淨化裝置,其中在 上述排氣流道的上述第一固定位置中,以放置在上述排氣 流道的内壁表面與上述第一蜂巢式觸媒轉換器的上述向外 周圍表面之間的第一支撐構件,裝置上述第一蜂巢式觸媒 轉換器。
    6、 根據申請專利範圍第1項所述的廢氣淨化裝置,其中在 上述排氣管的上述排氣流道之幅射方向中將上述第一蜂巢 式觸媒轉換器與上述第二蜂巢式觸媒轉換器放置在中心區 域中。
    第39頁 515868 六、申請專利範圍 7、根據申請專利範圍第1項所述的廢氣淨化裝置,其中在 上述排氣流道的上述第二固定位置中,以放置在上述排氣 流道的内壁表面與上述第二蜂巢式觸媒轉換器的上述向外 周圍表面之間的第二支撐構件,裝置上述第二蜂巢式觸媒 轉換器。 第 圍 範 利 專 請 Ψ 據 根 第 述 上上 中的 其管 , 氣 置排 裝述 化上 淨在 氣近 廢接 勺 Λν /Η AO 述質 所實 項或 近 接 更 是 件 構 撐 支 式 巢 蜂 二 第 述。 上間 與空 面的 表間 壁之 内面 的表 置圍 位周 定外 固向 二述 第上 勺勺 道器 流換 氣轉 排媒 述觸 第 圍 範 利 專 請 申 據 艮 才 在:表 中壁 其内 ,述 置上 裝的 化置 淨位 氣定 廢固 的二 述第 所的 項道 流 氣 Lbr 述 上 的 管 氣 tb-r 述 上 間 之 面 表 圍 周。 外道 向通 述脹 上膨 的二 器第 換的 轉氣 媒廢 觸成 式形 巢件 蜂構 二樓 第支 述二 上第 與述 面上 第 屬 金 述 上 含 包 器 τ -1 第換 圍轉 範媒 利觸 專式 請巢 申蜂 據一 根第 、述 10上 中 其 置 裝 化 淨 氣 廢 的 述 所 項 留 保 其 體 外 向 的 體 載 1 第 屬 金 述 上 有 握 以 管 套 部中 外其 一及 第以 及; 質面 物表 媒圍 觸周 媒圍 觸周 留外 保向 其的 ,體 體載 載二 二第 第屬 屬金 金述 述上 上有 含握 包以 媒管 觸套 巢部 蜂外 二二 第第 述及。 上質面 物表 1
    第40頁 515868 六、申請專利範圍 1 1、根據申請專利範圍第1 0項所述的廢氣淨化裝置,其中 以具有燃燒物質的聯結迴旋主體去形成上述第一蜂巢式觸 媒轉換器的上述金屬第一載體,在旋風中心形狀中以繞金 屬波浪板與金屬電極平板去形成上述迴旋主體;以及其中 以具有燃燒物質的聯結迴旋主體去形成上述第二蜂巢式觸 媒轉換器的上述金屬第二載體,在旋風中心形狀中以繞金 屬波浪板與金屬電極板去形成上述迴旋主體。 1 2、根據申請專利範圍第1項所述的廢氣淨化裝置,其中 當在上述第一蜂巢式觸媒轉換器的觸媒區域中n Scπ代表幅 射通過段地區時,及n Sbπ代表上述膨脹通道的流動通路之 區域,將Sc/Sb的比率設定為在0. 2 5 - 0. 2 6範圍中。 1 3、根據申請專利範圍第1項所述的廢氣淨化裝置,其中 在每單位時間淨化能力中上述第二蜂巢式觸媒轉換器是大 於上述第一蜂巢式觸媒轉換器。 1 4、根據申請專利範圍第1項所述的廢氣淨化裝置,其中 其被使用作為摩托車之引擎的廢氣系統。
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