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JPH0598957A - 触媒マフラ - Google Patents

触媒マフラ

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Publication number
JPH0598957A
JPH0598957A JP3280298A JP28029891A JPH0598957A JP H0598957 A JPH0598957 A JP H0598957A JP 3280298 A JP3280298 A JP 3280298A JP 28029891 A JP28029891 A JP 28029891A JP H0598957 A JPH0598957 A JP H0598957A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
pipe
muffler
exhaust gas
main body
Prior art date
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Granted
Application number
JP3280298A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2984436B2 (ja
Inventor
Yoshitaka Kawahara
芳隆 河原
Masaaki Nakachi
正明 中地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP3280298A priority Critical patent/JP2984436B2/ja
Publication of JPH0598957A publication Critical patent/JPH0598957A/ja
Application granted granted Critical
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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
    • F01N3/18—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
    • F01N3/2046—Periodically cooling catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • 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
    • F01N3/2885—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices with exhaust silencers 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
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/02—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device
    • F01N2260/022—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device using air
    • 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
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、エンジンの運転条件によっ
ては、触媒が劣化する原因となるほどの高温になる触媒
層を積極的に冷却することによって、触媒の過熱を防止
でき、構造簡易で耐久性のある触媒マフラを提供するに
ある。 【構成】 本発明の触媒マフラは本体１の内部に配設し
た触媒層２の中央部を放熱用の空胴部とし、該空胴部に
内接し且つマフラ本体の全長にわたってその内部を冷却
用空気が貫流する空気貫流管７と、排気ガスの下流側本
体の端面において該空気貫流管の出口端７ｂ外周との間
で環状の絞り部４が形成される排気ガスの出口管９とを
有してなることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジン用の触媒マフラ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のエンジン用の触媒マフラの
一例の縦断面図である。マフラ本体１の内部に触媒層２
を保持し、本体での排気ガス流路の上流に入口３、下流
に出口４が設けられている。エンジンの排気ガスは排気
ポートから入口３へ流入し、蜂の巣状の細孔を多数まと
めて軸方向に形成した触媒層２で酸化及び／または還元
され、出口４から消音器部へ流出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】エンジンの排気ガスを
浄化する触媒が効果的に機能するためには、一定の温度
以上の高温に保つ必要があるが、高温過ぎると触媒自身
が劣化してしまうので、触媒の温度が約３００℃から約
９００℃の範囲に維持されるように設計されている。エ
ンジンの排気ガスの温度は運転条件によって変化し、ア
イドリング時の約３００℃からスロットル弁全開時には
約９００℃以上にも達するし、排気ガス中に未燃焼の炭
化水素や一酸化炭素が含まれ、また酸素が比較的多い場
合には触媒の作用による発熱もあるので、触媒は更に高
温になる。
【０００４】従来の触媒マフラの触媒部における熱バラ
ンスでは、排気ガスからの受熱と触媒部での発熱とはマ
フラ本体の外殻部への放熱で失われることになるが、触
媒の熱伝導率は一般に低いので運転条件によっては触媒
層中央部が極めて高温になるという問題点があった。
【０００５】本発明の目的は前記問題点を解消し、触媒
マフラ本体の外周壁面からの放熱に加えて、触媒の中央
部を通って本体を貫通する管内に冷却用空気を流動さ
せ、触媒部を積極的に冷却することにより触媒の過熱を
防止する触媒マフラを提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の触媒マフラは、
ハニカム状の細孔が軸方向に形成され金属系担持体をそ
なえその中央部に放熱用空胴部を有するモノリス型の触
媒（２）と、該空胴部に内接し且つマフラ本体の全長に
わたりその内部を冷却用空気が貫流する空気貫流管
（７）と、前記触媒を介してマフラ本体を仕切って形成
された第１室（５）、及び第２室（６）と、該第１室に
開口しその出口側に多数の小孔を設けた管で形成された
入口管（８）と、前記空気貫流管の出口端７ｂの外周と
前記第２室の出口側本体の端面の間で環状の絞り部
（４）が形成された排気ガスの出口管（９）とを有して
なることを特徴としている。
【０００７】
【作用】本発明は前記のような構成としたので次のよう
に作用する。排気ガス出口の環状の絞り部分４における
エジェクタ効果によって生ずる負圧によって、触媒層中
央部に設けた空気貫流管内を通って空気が吸い出され
る。この空気流動によって貫流管の内壁面が冷却され触
媒部の過熱が防止される。なお入口管８の小孔及び触媒
層２の細孔を介して排気ガスが急膨張するためマフラ効
果が期待できる。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例について図１を参照して説
明する。エンジンの排気ポートから排出された排気ガス
は入口３から本体内の出口側には多数の小孔が設けられ
ている入口管８を経由して触媒マフラの本体１に流入
し、本体１内に配設された触媒層２を通過する間に酸化
及び／または還元され、出口４から大気中に排出され
る。
【０００９】本体１の中央部には排気ガスの流れる方向
に触媒層２の中央空胴部を貫いて空気貫流管７が設けら
れており、管内を貫流する空気により管壁を介して触媒
を冷却し過熱を防止する。排気ガスの出口管９は空気貫
流管７との間が環状の絞り部４となるように形成され、
出口部での空気貫流管７の端部７ｂは出口管９の端部と
ほぼ同長の位置とし、この部分で有効なエジェクタ効果
を得ている。
【００１０】触媒層２は空気貫流管７の外周に平板と波
形とを交互に重ね巻きとした構成で、その外周はマフラ
本体１の内壁面に密着して接合されている。
【００１１】
【発明の効果】本発明では前記のような構成としたの
で、触媒マフラ本体の外周壁面からの放熱に加えて、空
気貫流管内を流動する冷却空気によって触媒層の中央部
が積極的に冷却されることで触媒の過熱を防止でき、簡
易な構造で耐久性のある触媒マフラを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係わる触媒マフラの縦断面図
【図２】従来の触媒マフラの縦断面図
【符号の説明】
１…（マフラ）本体、２…触媒層、３…（排気ガス）入
口、４…絞り部（出口）、５…第１室、６…第２室、７
…空気貫流管、７ｂ…空気貫流管出口部、８…（排気ガ
ス）入口管、９…（排気ガス）出口管。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン用の触媒マフラにおいて、ハニ
    カム状の細孔が軸方向に形成され、金属系担持体をそな
    えその中央部に放熱用空胴部を有するモノリス型の触媒
    （２）と、該空胴部に内接し且つマフラ本体の全長にわ
    たりその内部を冷却用空気が貫流する空気貫流管（７）
    と、前記触媒を介してマフラ本体を仕切って形成された
    第１室（５）、及び第２室（６）と、該第１室に開口し
    その出口側に多数の小孔を設けた管で形成された入口管
    （８）と、前記空気貫流管の出口端（７ｂ）の外周と前
    記第２室の出口側本体の端面の間で環状の絞り部（４）
    が形成された排気ガスの出口管（９）とを有してなる触
    媒マフラ。
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