TWI612214B - 機車引擎廢氣流道之觸媒載體配置結構 - Google Patents

Description

機車引擎廢氣流道之觸媒載體配置結構

本發明涉及觸媒載體的配置技術，特別有關一種機車引擎廢氣流道之觸媒載體的配置結構。

為了符合日趨嚴格的廢氣排放標準，坊間業者都會在機車引擎之廢氣流道中設置用以淨化廢氣的觸媒載體，如圖1所示，該觸媒載體1是由一金屬製的筒件10內設置金屬蕊板所構成，該金屬蕊板表面披覆有觸媒，該觸媒通常含有Pd(鈀)、Pt(鉑)、Rh(銠)等貴金屬元素，其中Pd及Pt元素有利於將機車引擎所排放之有害廢氣中所含的CO及HC氧化成無害的CO₂及H₂O，且Rh元素有利於將引有害廢氣中所含的NOx(氮氧化物)還原成無害的N₂及O₂，據以使有害廢氣淨化為無害廢氣，進而減輕引擎廢氣對外界大氣的污染。

進一步的說，所述金屬蕊板包含一平板材21及一波浪板材22，該平板材21及波浪板材22是以焊接的方式結合為一體，並捲繞成渦捲狀後植入於筒件10內，該平板材21及波浪板22材在結合為一體後，上述二者之間形成有多條導引廢氣流動的氣流通道23。

由於機車引擎所排放之有害廢氣經由廢氣流道進入觸媒載體1的氣流通道23內，能藉由平板材21及波浪板材22表面所披覆的觸媒將有害廢氣淨化為無害廢氣，因此有害廢氣通過氣流通道23的時間越長，淨化有害廢氣的效果越好。

然而，如果以增加觸媒載體1之高度H的方式， 雖能增加金屬蕊板的佈設面積而能增加觸媒的披覆量，並且有效的延遲有害廢氣通過氣流通道23與觸媒接觸的時間，但卻容易使增量觸媒與廢氣的反應溫度過高，進而影響觸媒載體1的耐久壽命，因此，如何在不增加金屬蕊板的佈設面積、也不增加觸媒披覆量的情況下，有效延遲有害廢氣通過氣流通道23的時間，便成為一項有待克服的技術課題。

有鑑於此，本發明之目的，旨在改善傳統觸媒載體為延遲有害廢氣通過氣流通道的時間而增加觸媒載體之高度(即增加金屬蕊板的佈設面積)及增加觸媒披覆量，所易造成觸媒載體反應溫度過高而降低耐久壽命的問題。

為實現上述目的並解決問題，本發明提供一種機車引擎廢氣流道之觸媒載體的配置結構，其技術手段包括：二觸媒載體，串接於一機車引擎之廢氣流道內，所述二觸媒載體各自包含一筒件內配置披覆觸媒用的一平板材及一波浪板材，該平板材及波浪板材相互焊接結合並捲繞而呈渦捲狀，該平板材及波浪板材之間形成有多條導引廢氣流動的氣流通道；其中，所述二觸媒載體內相對連通的氣流通道係相互交錯。

在進一步實施中，所述二觸媒載體內之氣流通道的分佈密度相同。

在進一步實施中，所述二觸媒載體內之氣流通道的分佈密度不同。

在進一步實施中，所述二觸媒載體分別經由筒件間隔串接於廢氣流道內，使所述二觸媒載體之間形成有一間隙。

在進一步實施中，所述二觸媒載體分別經由筒件緊密貼合的串接於廢氣流道內，使所述二觸媒載體之間不存在間隙。

根據上述技術手段，本發明所能產生的技術效果在於：藉由二觸媒載體內之氣流通道相互交錯，可以在不增加金屬蕊板的佈設面積、也不增加觸媒披覆量的情況下，對通過觸媒載體的有害廢氣造成阻流作用，有效的延遲有害廢氣通過觸媒載體的時間，進而維持觸媒載體的耐久使用壽命。

以上所述技術手段及其產生效能的具體實施細節，請參照下列實施例及圖式加以說明。

1、1a、1b‧‧‧觸媒載體

10、10a、10b‧‧‧筒件

21、21a、21b‧‧‧平板材

22、22a、22b‧‧‧波浪板材

221‧‧‧波峰

23、23a、23b‧‧‧氣流通道

30‧‧‧廢氣流道

H、h1、h2‧‧‧高度

L‧‧‧間隙

θ‧‧‧夾角

圖1是傳統觸媒載體之構造示意圖；圖2是本發明之第一種實施例的配置示意圖；圖3及圖4分別是所述二觸媒載體內的氣流通道之不同實施例的構造示意圖；圖5是圖2中有害廢氣通過所述二觸媒載體之氣流通道時的示意圖；圖6是本發明之第二種實施例的配置示意圖。

首先，請參閱圖2，揭露本發明之第一種實施例的態樣，說明本發明所提供機車引擎廢氣流道之觸媒載體的配置結構，包括二觸媒載體1a、1b；其中：所述二觸媒載體1a、1b在實施上是以串接的方式配置於機車引擎之廢氣流道30內，也就是說機車引擎所排放之有害廢氣會沿廢氣流道30依序通過觸媒載體1a及觸媒載體1b。進一步的說，所述觸媒載體1a的高度為h1，所述觸媒載體1b的高度為h2，所述二觸媒載體1a、1b之高度和(h1+h2)是小於或等於圖1中傳統觸媒載體1的高度H，藉此可免除所述二觸媒載體1a、1b會增加金屬蕊板的佈設面積或增加觸媒披覆量的疑慮。

請參閱圖3，說明所述觸媒載體1a、1b在實施上 包含一筒件10a、10b，該筒件10a、10b為耐高溫的金屬製成，該筒件10a、10b可依照使用需求而設計成圓形、圓錐形、橢圓形、矩形或多邊形等多種形狀。該筒件10a、10b內在實施上配置有金屬蕊板，該金屬蕊板包含一平板材21a、21b及一波浪板材22a、22b，該平板材21a、21b及波浪板材22a、22b在實施上是以焊接的方式結合為一體，並捲繞成渦捲狀後植入於筒件10a、10b內。進一步的說，該平板材21a、21b及波浪板材22a、22b結合為一體後，上述二者之間形成有多條導引廢氣流動的氣流通道23a、23b。

請再次參閱圖3，揭露令所述二觸媒載體1a、1b之波浪板材22a、22b彼此之間的波形分佈密度相同，而使相對連通之氣流通道23a、23b的分佈密度相同且必須相互交錯。為了使二觸媒載體1a、1b內之氣流通道23a、23b相互交錯，實施時，可將觸媒載體1a或觸媒載體1b的其中之一相對旋轉一特定角度，該特定角度必須大於0並小於一夾角θ，所述夾角θ是指任一波浪板材22a或22b之兩相鄰波峰221之間所構成的夾角，藉此使二觸媒載體1a、1b內之氣流通道23a、23b相互交錯。

請參閱圖4，揭露令所述二觸媒載體1a、1b內之波浪板材22a、22b彼此之間的波形分佈密度不相同，而使得相對連通之氣流通道23a、23b的分佈密度也不同，乃至於營造出氣流通道23a、23b相互交錯的實施態樣。在此實施下，所述二觸媒載體1a、1b的其中之一可以不用旋轉上述特定角度。

請合併參閱圖2及圖5，說明所述二觸媒載體1a、1b在實施上可以是分別經由筒件10a、10b間隔串接於機車引擎之廢氣流道30內，也就是所述二筒件10a、10b之間具有一間隙L。該廢氣流道30內的有害廢氣在通過觸媒載體1a內之氣流通道23a之後，進入所述二觸媒載體1a、1b之間 的間隙L時，有害廢氣會在該間隙L的區域內四處流動，因此降低了有害廢氣的流速，且由於所述二觸媒載體1a、1b內之氣流通道23a、23b相互交錯，能進一步提升對有害廢氣的阻流作用，延遲有害廢氣通過觸媒載體1a、1b的時間，進而提升淨化有害廢氣的效果。

請參閱圖6，說明所述二觸媒載體1a、1b在實施上可以是分別經由筒件10a、10b緊密貼合的串接於機車引擎之廢氣流道30內，也就是所述二筒件10a、10b之間沒有存在上述的間隙L。廢氣流道30內的有害廢氣在通過觸媒載體1a內之氣流通道23a之後，進入觸媒載體1b內之氣流通道23b，由於所述二觸媒載體1a、1b內之氣流通道23a、23b是相互交錯，因此能提升對有害廢氣的阻流作用，進而降低了有害廢氣的流速，增加有害廢氣通過觸媒載體1a、1b的時間，進而提升淨化有害廢氣的效果。

以上實施例僅為表達了本發明的較佳實施方式，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。因此，本發明應以申請專利範圍中限定的請求項內容為準。

1a、1b‧‧‧觸媒載體

30‧‧‧廢氣流道

h1、h2‧‧‧高度

L‧‧‧間隙

Claims (3)

1. 一種機車引擎廢氣流道之觸媒載體的配置結構，包括：二觸媒載體，串接於一機車引擎之廢氣流道內，所述二觸媒載體各自包含於一筒件內配置披覆觸媒用的一平板材及一波浪板材，該平板材及波浪板材相互焊接結合並捲繞而呈渦捲狀，該平板材及波浪板材之間形成有多條導引廢氣流動的氣流通道；其中，所述二觸媒載體內相對連通的氣流通道的分佈密度相同且相互交錯，且所述二觸媒載體內之波浪板材相鄰對應的一波峰之間相對交錯形成一夾角θ。
2. 如申請專利範圍第1項所述機車引擎廢氣流道之觸媒載體的配置結構，其中所述二觸媒載體分別經由筒件間隔串接於廢氣流道內，使所述二觸媒載體之間形成有一間隙。
3. 如申請專利範圍第1項所述機車引擎廢氣流道之觸媒載體的配置結構，其中所述二觸媒載體分別經由筒件緊密貼合的串接於廢氣流道內，使所述二觸媒載體之間不存在間隙。