(57)【要約】【課題】触媒を短時間で昇温させることをことのできる排出ガス浄化装置を提供する。【解決手段】ハウジング１１には、触媒担体１２の上流側に位置する排出ガス流路１１ａから下方に向かって分岐し、触媒担体１２の下流側に位置する排出ガス流路１１ａにおいて合流するバイパス流路１１ｄが設けられ、バイパス流路１１ｄには、触媒担体１２の上流側に位置する排出ガス流路において生じた水分を吸着する吸水部材１３が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから排出された排出ガスを触媒に接触させることによって排出ガス中の有害物質を除去する排出ガス浄化装置であって、
排出ガスが流通する排出ガス流路が設けられた浄化装置本体と、
排出ガス流路に設けられ、触媒を担持した触媒担体と、を備え、
浄化装置本体には、触媒担体の排出ガスの流通方向上流側に位置する排出ガス流路から下方に向かって分岐し、触媒担体の排出ガスの流通方向下流側に位置する排出ガス流路において合流するバイパス流路が設けられ、
バイパス流路には、触媒担体の排出ガスの流通方向上流側に位置する排出ガス流路において生じた水分を吸収する吸水部材が設けられている
ことを特徴とする排出ガス浄化装置。
【請求項２】
吸水部材には、触媒担体から放出される熱が伝達される
ことを特徴とする請求項１に記載の排出ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両のエンジンから排出される排出ガスを浄化する排出ガス浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、排出ガス浄化装置としては、エンジンから排出される排出ガスが流通する排出ガス流路に、触媒を担持した触媒担体を設け、排出ガスを触媒に接触させることによって大気中に排出される有害物質の排出量を低減するようにしたものが知られている。
【０００３】
前記排出ガス浄化装置では、必要な排出ガスの浄化性能を発揮させるために、触媒を所定の温度（例えば、３００℃）以上の状態にする必要がある。
【０００４】
前記排出ガス浄化装置において、エンジンの始動時には、触媒が排出ガスによって所定の温度まで加熱されていない。
【０００５】
また、前記排出ガス浄化装置において、エンジンの駆動中には、燃料の燃焼によって水分が生じるため、排出ガスには水分が含まれている。これにより、前記排出ガス浄化装置では、エンジンの駆動が停止して冷却されると排出ガス流路が結露して水分が生じる。
【０００６】
前記排出ガス浄化装置において、エンジンの始動直後は、触媒が所定の温度よりも低く、さらに排出ガス流路に滞留する水分が触媒に付着し、付着した水分の蒸発潜熱によって触媒の熱が奪われる。このため、前記排出ガス浄化装置では、エンジンの始動後、触媒を所定の温度に加熱するまでに長時間を要し、触媒が所定の温度まで加熱されるまでの間、有害物質の排出量が十分に低減されないまま排出ガスが大気中に排出されてしまう。
【０００７】
そこで、前記排出ガス浄化装置において、排出ガス流路の触媒担体の排出ガスの流通方向上流側に吸水部材を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。排出ガス流路に吸水部材を設けた排出ガス浄化装置では、エンジンの始動直後に水分を吸水部材に吸収させ、エンジンが始動して排出ガスの温度が所定温度以上になると、吸水部材が吸収した水分を排出ガスの熱によって蒸発させている。これにより、排出ガス流路に吸水部材を設けた排出ガス浄化装置では、触媒担体に水分が直接付着することを防止し、触媒の昇温を促進している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１４３９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、排出ガス流路に吸水部材を設けた排出ガス浄化装置では、水分が蒸発するときの蒸発潜熱によって排出ガスが冷却される。このため、排出ガス流路に吸水部材を設けた排出ガス浄化装置では、冷却された排出ガスによって触媒を所定の温度に加熱しなければならず、エンジンの始動後、触媒を所定の温度に加熱するまでに依然として長時間を要する。また、排出ガス流路に吸水部材を設けた排出ガス浄化装置では、排出ガス流路内の水分量が多い場合に、吸水部材ですべての水分を吸収することができず、水分が触媒担体に付着し、触媒の昇温を妨げるおそれがある。
【００１０】
本発明の目的とするところは、触媒を短時間で昇温させることをことのできる排出ガス浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記目的を達成するために、エンジンから排出された排出ガスを触媒に接触させることによって排出ガス中の有害物質を除去する排出ガス浄化装置であって、排出ガスが流通する排出ガス流路が設けられた浄化装置本体と、排出ガス流路に設けられ、触媒を担持した触媒担体と、を備え、浄化装置本体には、触媒担体の排出ガスの流通方向上流側に位置する排出ガス流路から下方に向かって分岐し、触媒担体の排出ガスの流通方向下流側に位置する排出ガス流路において合流するバイパス流路が設けられ、バイパス流路には、触媒担体の排出ガスの流通方向上流側に位置する排出ガス流路において生じた水分を吸収する吸水部材が設けられている。
【００１２】
これにより、触媒担体の排出ガスの流通方向上流側に位置する排出ガス流路において生じた水分がバイパス流路に設けられた吸水部材に吸収され、吸水部材に吸収された水分が触媒担体の排出ガスの流通方向下流側に位置する排出ガス流路に放出されることから、触媒担体の排出ガスの流通方向上流側に位置する排出ガス流路において生じた水分が触媒担体に付着することや、水分の蒸発潜熱によって冷却された排出ガスが触媒担体に接触することがない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、触媒担体の排出ガスの流通方向上流側に位置する排出ガス流路において生じた水分が触媒担体に付着することや、水分の蒸発潜熱によって冷却された排出ガスが触媒担体に接触することがないので、エンジンの始動時において触媒を短時間で昇温させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示す排気系の概略構成図である。
【図２】排出ガス浄化装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１および図２は、本発明の一実施形態を示すものである。
【００１６】
本発明の排出ガス浄化装置は、図１に示すように、車両の排気系１に設けられている。排気系１は、エンジン２の燃焼室から排出される排出ガスを、有害物質を排出ガス浄化装置１０において低減し、消音器３において発生する音を低減して大気中に排出している。ここで、排出ガス浄化装置１０によって排出量を低下させる対象の有害物質は、例えば、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）である。
【００１７】
排出ガス浄化装置１０は、図２に示すように、排出ガスを流通させるための浄化装置本体としてのハウジング１１と、ハウジング１１内を流通する排出ガス中に含まれる有害物質を低減するための触媒担体１２と、ハウジング１１内において生じる水分を吸収するための吸水部材１３と、を備えている。
【００１８】
ハウジング１１は、略円筒状に形成された部材からなり、内側にエンジン２から排出された排出ガスが流通する排出ガス流路１１ａが形成されている。排出ガス流路１１ａの排出ガスの流通方向略中央部には、触媒担体１２が固定されている。また、ハウジング１１には、一端側開口１１ｂが排出ガス流路１１ａの触媒担体１２の上流側と連通し、他端側開口１１ｃが排出ガス流路１１ａの触媒担体１２の下流側と連通するバイパス流路１１ｄが設けられている。
【００１９】
バイパス流路１１ｄは、ハウジング１１の下面から下方に張り出すように形成されている。一端側開口１１ｂは、排出ガス流路１１ａの最も低い部分に設けられている。排出ガス流路１１ａ内で生じる水分は、一端側開口１１ｂを介してバイパス流路１１ｄに流入する。また、排出ガス流路１１ａとバイパス流路１１ｄとは、仕切部材１１ｅを介して隣接しており、バイパス流路１１ｄを流通する排出ガスとバイパス流路１１ｄを流通する水分とが互いに熱交換する。
【００２０】
触媒担体１２は、ステンレス等の金属またはセラミックからなるハニカム構造の部材からなり、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等からなる触媒を担持している。触媒担体１２は、ハウジング１１の内径と略同一の寸法の外径寸法を有する円柱状に形成され、前述のように、排出ガス流路１１ａ内に固定されている。
【００２１】
吸水部材１３は、例えば、ゼオライト等の多孔質構造の部材からなる。吸水部材１３は、水分を吸着可能であるとともに、加熱することによって吸着した水分を放出させることが可能である。吸水部材１３は、バイパス流路１１ｄ内に充填されている。
【００２２】
以上のように構成された排出ガス浄化装置において、エンジン２から排出される排出ガスには水蒸気が含まれている。このため、エンジン２の駆動を停止すると、ハウジング１１内において水蒸気が凝縮することによって水分が生じる。
【００２３】
停止しているエンジン２を再び始動すると、ハウジング１１内の触媒担体１２の排出ガスの流通方向上流側に生じた水分は、エンジンから排出される排出ガスによって排出ガスの流通方向下流側に押し流され、自重によって一端側開口１１ｂからバイパス流路１１ｄに流入し、吸水部材１３に吸収される。このため、ハウジング１１内の触媒担体１２の排出ガスの流通方向上流側に生じた水分は、触媒担体１２が担持した触媒に付着することがない。
【００２４】
また、エンジン２の再始動後、エンジン２の運転を継続すると、吸水部材１３が吸収した水分は、仕切部材１１ｅを介して所定の温度となった触媒担体１２と熱交換して吸熱するとともに排出ガスの熱を吸熱する。これにより、吸水部材１３が吸収した水分は、蒸発して他端側開口１１ｃから排出ガス流路１１ａに流入する。
【００２５】
このように、本実施形態の排出ガス浄化装置によれば、ハウジング１１には、触媒担体１２の上流側に位置する排出ガス流路１１ａから下方に向かって分岐し、触媒担体１２の下流側に位置する排出ガス流路１１ａにおいて合流するバイパス流路１１ｄが設けられ、バイパス流路１１ｄには、触媒担体１２の上流側に位置する排出ガス流路において生じた水分を吸着する吸水部材１３が設けられている。
これにより、ハウジング１１内の触媒担体１２の排出ガスの流通方向上流側に生じた水分が触媒担体１２に付着することや、水分の蒸発潜熱によって冷却された排出ガスが触媒担体１２に接触することがないので、エンジン２の始動時において触媒を短時間で昇温させることが可能となる。
【００２６】
また、吸水部材１３には、所定の温度となった触媒担体１２から放出される熱が仕切部材１１ｅを介して伝達される。
これにより、吸水部材１３が吸収した水分を、触媒担体１２の熱によって蒸発させることができるので、効率的に吸水部材１３が吸収した水分を排出ガス流路１１ａに放出させることが可能となる。
【００２７】
なお、前記実施形態では、触媒担体１２と吸水部材１３とを熱交換させることで、吸水部材１３が吸収した水分を排出ガス流路１１ａに放出させるようにしたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、バイパス流路１１ｄを流通する排出ガスのみで吸水部材１３が吸収した水分を放出させることができる場合には、触媒担体１２と吸水部材１３とを熱交換させなくてもよい。ただし、この場合においても、触媒担体１２と吸水部材１３とを熱交換させることによって、効率的に吸水部材１３が吸収した水分を排出ガス流路１１ａに放出することが可能となる。
【００２８】
また、前記実施形態では、バイパス流路１１ｄをハウジング１１の下面から下方に張り出すように形成したものを示したが、これに限られるものではない。排出ガス流路１１ａで生じる水分をバイパス流路１１ｄに流入させることができるものであれば、ハウジング１１の下面から張り出す形状でなく、例えば、断面円形状のハウジングの下部側にバイパス流路を形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
２…エンジン、１０…排出ガス浄化装置、１１…ハウジング、１１ａ…排出ガス流路、１１ｂ…一端側開口、１１ｃ…他端側開口、１１ｄ…バイパス流路、１１ｅ…仕切部材、１２…触媒担体、１３…吸水部材。
【図１】
2014194206.tif 000003
【図２】
2014194206.tif 000004