(57)【要約】      （修正有）【課題】触媒を入れるための金属キャリアにある複数の通し穴を、曲線状のエア通路にして、そのエア通路に廃棄ガスが膨脹するのに供するための空間を設けて、それにより、廃棄ガス流速を遅らせ、廃棄ガスがキャリア内に留まる時間を延ばすようにして、触媒による廃棄ガスへの浄化効率を向上させようとすること。【解決手段】触媒を入れるための金属キャリアは、廃棄ガスチャンネルの上流側と下流側の間に設けられており、キャリアの上に間隔が置かれた吸気側と排気側があり、吸気側は、上流側の廃棄ガスをキャリア内へと導入するようにし、排気側はキャリア内の廃棄ガスを下流側に排出するようにする。また、少なくとも一膨脹室は、キャリアの吸気側と排気側の間に設けられて、キャリアの吸気側と排気側の間にある廃棄ガス通路をつなぎ、吸気側の廃棄ガスを、キャリア内と膨脹室との間を迂流させるように設けられる触媒装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒を入れるための金属キャリアは、廃棄ガスチャンネルの上流側と下流側の間に設けられており、キャリアの上に間隔が置かれた吸気側と排気側があり、吸気側は、上流側の廃棄ガスをキャリア内へと導入するようにし、排気側はキャリア内の廃棄ガスを下流側に排出するようにする。また、少なくとも一膨脹室は、キャリアの吸気側と排気側の間に設けられて、キャリアの吸気側と排気側の間にある廃棄ガス通路をつなぎ、吸気側の廃棄ガスを、キャリア内と膨脹室との間を迂流させるように設けられる触媒装置である。
【請求項２】
金属キャリアは、円筒内に少なくとも一板材を設けるように作られたものであり、触媒は少なくとも板材に覆われるようにすることを特徴とする、請求項１に記載の触媒装置である。
【請求項３】
吸気側と排気側との間は、少なくとも板材で隔てられるように設けられて、吸気側と排気側を、それぞれ廃棄ガスを導くための通し穴にすることを特徴とする、請求項２に記載の触媒装置である。
【請求項４】
板材は、平板又は波形板で巻かれて作られたものであることを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載の触媒装置である。
【請求項５】
板材は、平板又は波形板で巻かれて作られたものであることを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載の触媒装置である。
【請求項６】
廃棄ガスチャンネルは、消音室内で形成されたものであることを特徴とする、請求項１に記載の触媒装置である。
【請求項７】
消音室内には、第一隔板が上流側と下流側との間を隔てるように設けられ、第二隔板は上流側と膨脹室との間を、第三隔板は膨脹室と下流側との間を隔てるように設けられることを特徴とする、請求項６に記載の触媒装置である。
【請求項８】
膨脹室は、第一膨脹室と第二膨脹室に分かれることができ、消音室内にあっては、第一隔板は上流側と第二膨脹室との間を、第二隔板は第二膨脹室と下流側との間を、第三隔板は上流側と第一膨脹室との間を、第四隔板は第一膨脹室と下流側との間を隔てるように設けられることを特徴とする、請求項６に記載の触媒装置である。
【請求項９】
上流側は、消音室の廃棄ガス入口とキャリアの吸気側の間にある前置集圧室であり、下流側は、キャリアの排気側と消音室の廃棄ガス出口の間にある後置集圧室であることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の触媒装置である。
【請求項１０】
第一膨脹室と第二膨脹室は、それぞれの内部に少なくとも、キャリアの端部と消音室の内壁との間を隔てるための多孔板が設けられることを特徴とする請求項８に記載の触媒装置である。
【請求項１１】
前スリーブと後スリーブからできた、触媒を入れるための金属キャリアは、廃棄ガスチャンネルの上流側と下流側の間に設けられており、キャリアの上に間隔が置かれた吸気側と排気側があり、吸気側は、上流側の廃棄ガスをキャリア内へと導入するようにし、排気側はキャリア内の廃棄ガスを下流側に排出するようにする。第一膨脹室は、後スリーブ内で形成されるものであり、キャリアにより吸気側とつながるようになって、吸気側の廃棄ガスをキャリア内と第一膨脹室との間を迂流させるようにする。第二膨脹室は、前スリーブ内で形成されるものであり、キャリアにより第一膨脹室と排気側との間をつなぐようにして、キャリア内と第一膨脹室との間を迂流している廃棄ガスを、第二膨脹室、キャリアと排気側との間を再度迂流させるようにするために設けられる触媒装置である。
【請求項１２】
金属キャリアは、更に前、後スリーブとの間に少なくとも一板材を設けるように作られたものであり、触媒は少なくとも板材に覆われるようにすることを特徴とする、請求項１１に記載の触媒装置である。
【請求項１３】
吸気側と排気側との間は、少なくとも板材で隔てられるように設けられて、吸気側と排気側を、それぞれ廃棄ガスを導くための通し穴にすることを特徴とする、請求項１２に記載の触媒装置である。
【請求項１４】
板材は、平板又は波形板で巻かれて作られたものであることを特徴とする、請求項１２、請求項１３に記載の触媒装置である。
【請求項１５】
板材は、平板又は波形板で巻かれて作られたものであることを特徴とする、請求項１２、請求項１３に記載の触媒装置である。
【請求項１６】
廃棄ガスチャンネルは、排気管内で形成されたものであることを特徴とする、請求項１１に記載の触媒装置である。
【請求項１７】
廃棄ガスチャンネルは、消音室内で形成されたことを特徴とする、請求項１１に記載の触媒装置である。
【請求項１８】
消音室内には、少なくとも上流側と下流側との間を隔てるための一隔板があり、そして、キャリアは隔板を貫通してそのうえに設けられることを特徴とする、請求項１７に記載の触媒装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄ガスを浄化するための触媒装置に関わり、特にエンジンの廃棄ガスを排出するチャンネルに設ける触媒キャリアであり、前記キャリアの廃棄ガスの吸気側と排気側との間に少なくとも一膨脹室が設けられるものである。
【背景技術】
【０００２】
廃棄ガス排出基準がだんだん厳しくなってきたが、それに対応するため、業者たちは、例えば、自動車、バイク又は草刈機のエンジンの廃棄ガス排出チャンネルに触媒を入れるための金属キャリアを設ける。前記触媒は通常、パラジウム（Ｐｄ）、プラチナ（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属が含まれるものであり、その中に、ＰｄとＰｔは、廃棄ガスに害があるＣＯ、ＨＣを、無害のＣＯ２、Ｈ２Ｏに酸化し、また、Ｒｈは、廃棄ガスに害があるＮＯＸ（窒素酸化物）を無害のＮ２、Ｏ２に還元するのに役立つものであり、それにより、エンジンからの廃棄ガスを浄化して、更に、廃棄ガスが外界の空気の品質へのマイナス影響を低減することができる。
【０００３】
そして、従来の技術で見られた金属キャリアは、円筒内に少なくとも一板材を設けて作られたものであり、前記板材は、平板又は（／及び）波形板で巻かれ作られたものであり、前記触媒は板材の上に覆われ、板材は円筒の両側にそれぞれ廃棄ガスを導くための複数の通し穴が形成される。前記エンジンの廃棄ガスチャンネルは、排気管と消音器があり、金属キャリアは排気管又は消音器の中に設けてもよいし、或いは、排気管と消音器の内に設けてもよいが、それにより、エンジンの廃棄ガスを、キャリアの複数の通し穴を通らせて、触媒との酸化、還元作用を果たさせるようにするする。
【０００４】
しかし、従来の金属キャリアにある通し穴は、すべて直線状のエア通路であり、廃棄ガスがキャリアの通し穴を通ってから、あまり阻害がなくてキャリアの外に素早く排出されるようになり、ガスと触媒との接触時間が足りないという問題点を解決しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、触媒装置を提供し、特に触媒を入れるための金属キャリアにある複数の通し穴を、曲線状のエア通路にして、そのエア通路に廃棄ガスが膨脹するのに供するための空間を設けて、それにより、廃棄ガス流速を遅らせ、廃棄ガスがキャリア内に留まる時間を延ばすようにして、触媒による廃棄ガスへの浄化効率を向上させようとすること。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の触媒装置は、廃棄ガスチャンネルの上流側と下流側の間に設けられており、キャリアの上に間隔が置かれた吸気側と排気側があり、吸気側は、上流側の廃棄ガスをキャリア内へと導入するようにし、排気側はキャリア内の廃棄ガスを下流側に排出するようにする。
【０００７】
少なくとも一膨脹室は、キャリアの吸気側と排気側の間に設けられており、キャリアの吸気側と排気側の間にある廃棄ガス通路をつなぎ、吸気側の廃棄ガスを、キャリア内と膨脹室との間を迂流させるように設けられる触媒装置である。
【０００８】
そのほかに、本発明は前スリーブと後スリーブからできた、触媒を入れるための金属キャリアは、廃棄ガスチャンネルの上流側と下流側の間に設けられている。
【０００９】
前記膨脹室は複数があり、第一膨脹室と第二膨脹室が設けられる。前記第一膨脹室は、後スリーブ内で形成されるものであり、キャリアにより吸気側とつながるようになって、吸気側の廃棄ガスをキャリア内と第一膨脹室との間を迂流させるようにする。
【００１０】
前記第二膨脹室は、前スリーブ内で形成されるものであり、キャリアにより第一膨脹室と排気側との間をつなぐようにして、キャリア内と第一膨脹室との間を迂流している廃棄ガスを、第二膨脹室、キャリアと排気側との間を再度迂流させるようにするために設けられる触媒装置でもある。
【００１１】
本発明について詳しく述べるために、以下のように好適な実施例を挙げて、図面を参照しながら詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の第一実施例の断面図を示し、本発明の触媒装置を説明するものであり、触媒を入れるための金属キャリア１は、廃棄ガスチャンネル５の上流側５１と下流側５２の間に設けられ、キャリア１の上に間隔が置かれた吸気側２１と排気側２２があり、吸気側２１は、上流側５１の廃棄ガスをキャリア１内へと導入するようにし、排気側２２はキャリア１内の廃棄ガスを下流側５２に排出するようにする。
【００１３】
少なくとも一膨脹室３は、キャリア１の吸気側２１と排気側２２の間に設けられて、キャリア１の吸気側２１と排気側２２の間にある廃棄ガス通路をつなぎ、吸気側２１の廃棄ガスを、キャリア１内と膨脹室３との間を迂流させるように設けられる触媒装置である。
【００１４】
より具体的な実施例にあっては、前記金属キャリア１は、円筒１０内に少なくとも一板材２を設けるように作られたものであり、前記板材２は、平板２７（図７）又は波形板２８（図３）で巻かれて作られたものであり、あるいは、平板２７と波形板２８で巻かれて作られた（図８）ものである。前記触媒は、パラジウム（Ｐｄ）、プラチナ（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属元素であり、触媒は少なくとも板材２に覆われるように設けられ、又は、板材２と円筒１０の内壁壁に覆われてもよい。前記吸気側２１と排気側２２との間は、少なくとも板材２で隔てられて、吸気側２１と排気側２２は、それぞれ廃棄ガスを導くための複数の通し穴４１、４２になる。
【００１５】
前記吸気側２１と排気側２２は、板材２の尻尾部２ｂに設けており、前記膨脹室３は、板材２の先端部２ａにつながっており、前記廃棄ガスチャンネル５は、消音器６の消音室６０内で形成されるものであり、上流側５１は、消音室６０の廃棄ガス入口６１とキャリア１の吸気側２１の間にある前置集圧室６２であり、下流側５２は、キャリア１の排気側２２と消音室６０の廃棄ガス出口６４の間にある後置集圧室６３である。
【００１６】
前記消音室６０内には、第一隔板７１、第二隔板７２と第三隔板７３が設けられており、第一隔板７１は前置集圧室６２と後置集圧室６３との間を、第二隔板７２は前置集圧室６２と膨脹室３との間を、第三隔板７３は膨脹室３と後置集圧室６３との間を隔てるように設けられる。そして、廃棄ガス入口６１はエンジンの廃棄ガスの排出側とつながり、廃棄ガス出口６４は外界の大気と通じている。
【００１７】
上述の組み合わせは、本発明の実施の形態として使われるようになり、特にエンジンが運転したとき、エンジンから発生された廃棄ガスは、消音室６０の廃棄ガス入口６１及び前置集圧室６２を経て、キャリア１の吸気側２１（図１）へと導入されて、複数の通し穴４１を通って、キャリア１内の板材２，へと入るように導かれて、廃棄ガスを、板材２の触媒との酸化、還元を行わせるようにし、廃棄ガスを浄化する。また、廃棄ガスは、複数の通し穴４１を経て、膨脹室３内へと導入され、廃棄ガスが膨脹室３内で再混合し、更に複数の通し穴４２を経て、キャリア１内の板材２を再度通らせて、廃棄ガスを板材２上の触媒との酸化、還元を再度行わせるようにして、廃棄ガスをより一層浄化する。その後、廃棄ガスは、複数の通し穴４２の導きに従って、排気側２２へと流れ、後置集圧室６３を経て、廃棄ガス出口６４へと流れ、外界の大気へ排出される。このように、キャリア１の複数の通し穴４１と４２を曲線状エア通路にし、そのエア通路に廃棄ガスが膨脹するのに供するための膨脹室３を設けて、それにより、廃棄ガス流速を遅らせ、廃棄ガスがキャリア１内に留まる時間を延ばすようにして、触媒による廃棄ガスへの浄化効率を向上させようとする。
【００１８】
図２は本発明の第二実施例図が示され、複数となる前記膨脹室３は、第一膨脹室３１と第二膨脹室３２があり、キャリア１の吸気側２３と排気側２４との間に設けられ、廃棄ガス通路とつながっており、吸気側２３の廃棄ガスを、キャリア１内、第一、第二膨脹室３１、３２との間を迂流させるようにするもの。前記吸気側２３と第二膨脹室３２は板材２の尻尾部２ｂに、前記排気側２４と第一膨脹室３１は板材２の先端部２ａに設けられており、そして、第一膨脹室３１は吸気側２３と第二膨脹室３２に対応し、第二膨脹室３２は第一膨脹室３１と排気側２４に対応する。前記消音室内に第一隔板７４、第二隔板７５、第三隔板７６及び第四隔板７７が設けられる。第一隔板７４は前置集圧室６５と第二膨脹室３２との間を、第二隔板７５は第二膨脹室３２と後置集圧室６６との間を、第三隔板７６は前置集圧室６５と第一膨脹室３１との間を、第四隔板７７は第一膨脹室３１と後置集圧室６６との間を隔てるように設けられる。第一膨脹室３１と第二膨脹室３２の内部にそれぞれ少なくとも、キャリア１の端部と消音室６０の内壁との間を隔てるための多孔板８、８０が設けられており、その他の部品構成は上述の第一実施例と同様である。
【００１９】
上述の組み合わせにより、エンジンが運転したとき、発生された廃棄ガスは、廃棄ガス入口６１と前置集圧室６５を経て、キャリア１の吸気側２３（図１）へ導入され、複数の通し穴４３を通って、キャリア１内の板材２へと入るように導かれて、廃棄ガスを、板材２の触媒との酸化、還元を行わせるようにし、廃棄ガスを浄化する。また、廃棄ガスは、複数の通し穴４３を経て、第一膨脹室３１内へと導入され、廃棄ガスが第一膨脹室３１内で再混合し、その間、多孔板８からの遮断により、廃棄ガスの流速が遅くなり、そして、廃棄ガスは、多孔板８の複数の気孔８１から、複数の通し穴４４を経て、キャリア１内の板材２を再度通らせて、廃棄ガスを板材２上の触媒との酸化、還元を再度行わせるようにして、廃棄ガスをより一層浄化する。その後、廃棄ガスは、複数の通し穴４４の導きに従って、第二膨脹室３２内へと流れて、廃棄ガスを第二膨脹室３２内で再混合するようにし、その間、再度多孔板８０からの遮断により、廃棄ガスの流速が遅くなり、そして、廃棄ガスは、多孔板８０の複数の気孔８２から、複数の通し穴４５を経て、キャリア１内の板材２をもう一度通らせて、廃棄ガスを板材２の触媒との酸化、還元をもう一度行わせるようにして、廃棄ガスをより一層浄化すると同時に、廃棄ガスが複数の通し穴４５を経て、排気側２４へと導入され、後置集圧室６６と廃棄ガス出口６４を経てから外界へ排出される。
【００２０】
図３は、本発明の第三実施例の立体分解図だが、図４と併せて示されるように、前記円筒１０で作られた前スリーブ１１と後スリーブ１２を組み合わせて、触媒を入れるための前記金属キャリア１ａとなり、前記キャリア１ａは、前・後スリーブ１１、１２の間に少なくとも一板材２が設けられている。前記吸気側２５は、板材２の先端部２ａに、排気側２６は板材２の尻尾部２ｂに設けられる。前スリーブ１１内に前容置槽１３（図４ａ参照）が形成され、後スリーブ１２内には、前容置槽１３とつながる後容置槽１４（図４ｂ参照）が形成されており、前記板材２は前容置槽１３と後容置槽１４内に設けられている。
【００２１】
前記第一膨脹室３３は後スリーブ１２内で形成され、後容置槽１４とつながっており、そして第一膨脹室３３がキャリア１ａを経て、吸気側２５とつながるようになり、吸気側２５の廃棄ガスを、キャリア１ａ内と第一膨脹室３３の間を迂流させるように導く。第二膨脹室３４は前スリーブ１１内で形成され、前容置槽１３とつながっており、そして第二膨脹室３４がキャリア１ａを経て、第一膨脹室３３と排気側２６との間につながるようになり、キャリア１ａ内と第一膨脹室３３の間を迂流している廃棄ガスを、第二膨脹室３４、キャリア１ａと排気側２６との間へと再度迂流させるように導く。
【００２２】
前記後スリーブ１２に排気側２６の位置に対応する排気口１６が設けられ、前スリーブ１１の上に吸気側２５の位置に対応する吸気口１５が設けられている。前スリーブ１１と後スリーブ１２との結合面の間に、相互嵌め合わせるくさび形凸部１７及びくさび形凹部１８（図３、図４ａと図４ｂに示すように）が設けられている。
【００２３】
前記廃棄ガスチャンネル５は、排気管９内（図５）で形成されるものであり、上流側５３は、エンジンの廃棄ガスの排出側とキャリア１ａの吸気側２５をつながるための排気管９の前半部９１であり、下流側５４は、キャリア１ａの排気側２６と消音器と外界の大気をつながるための排気管９の後半部９２であり、その他の部品構成は、上述の第二実施例と同様である。
【００２４】
上述の組み合わせにより、エンジンが運転したとき、発生された廃棄ガスは、排気管９の前半部９１を経て、吸気側２５（図５）へと導入され、複数の通し穴４３を経て、キャリア１内の板材２を通ってから、廃棄ガスを板材２の触媒との酸化、還元を行わせるようにし、廃棄ガスを浄化する。また、廃棄ガスは、複数の通し穴４３を経て、第一膨脹室３３内へ導入されて、廃棄ガスを、第一膨脹室３３内で再混合し、複数の通し穴４４の導きに従って、キャリア１内の板材２を再度通って、廃棄ガスを板材２の触媒との酸化、還元を再度行わせるようにして、廃棄ガスを再度浄化する。その後、廃棄ガスが複数の通し穴４４を経て、第二膨脹室３４内へと導かれ、廃棄ガスを、第二膨脹室３４内で再混合し、複数の通し穴４５の導きによって、キャリア１内の板材２をもう一度通って、廃棄ガスを、板材２の触媒との酸化、還元をもう一度行わせるようにし、廃棄ガスをより一層浄化すると同時に、廃棄ガスが複数の通し穴４５を経て、排気側２６と排気管９の後半部９２へと導かれ、消音器を経て、外界へ排出される。
【００２５】
図６は本発明の第四実施例の断面図が示されており、前記キャリア１ａの廃棄ガスチャンネル５は、消音器６ｂの消音室６０ｂ内で形成されるものであり、消音室６０ｂ内に上流側５５と下流側５６の間を隔てるための隔板７が少なくとも一つあり、前記キャリア１ａは、隔板７を貫通してその上に設けられている。上流側５５は、消音室６０ｂの廃棄ガス入口６１ｂとキャリア１ａの吸気側２５の間にある前置集圧室６２ｂであり、下流側５６は、キャリア１ａの排気側２６と消音室６０ｂの廃棄ガス出口６４ｂの間にある後置集圧室６３ｂである。前記廃棄ガス入口６１ｂはエンジンの廃棄ガスの排出側とつながり、廃棄ガス出口６４ｂは、外界の大気と通じており、その他の部品構成は、上述の第三実施例と同様である。
【００２６】
上述は、本発明の好適な実施例による説明に使われるのみであり、それを以って、本発明の請求範囲を制限してはならず、本発明に掲示されたコンセプトや考えに基づいて、その改造、変更を行って作られたものは、すべて後述の請求範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第一実施例の断面図
【図２】本発明の第二実施例の断面図
【図３】本発明の第三実施例の立体分解図
【図４】本発明の第三実施例の断面図
【図４ａ】本発明の前スリーブの断面図
【図４ｂ】本発明の後スリーブの断面図
【図５】図４の一つの実施形態図
【図６】図４のもう一つの実施形態図
【図７】本発明の円筒の断面図
【図８】本発明のもう一つの円筒の断面図
【符号の説明】
【００２８】
１      キャリア
１ａ    キャリア
１０    円筒
１１    前スリーブ
１２    後スリーブ
１３    前容置槽
１４    後容置槽
１５    吸気口
１６    排気口
１７    凸部
１８    凹部
２      板材
２ａ    先端部
２ｂ    尻尾部
２１    吸気側
２２    排気側
２３    吸気側
２４    排気側
２５    吸気側
２６    排気側
２７    平板
２８    波形板
３      膨脹室
３１    第１膨脹室
３２    第２膨脹室
３３    第１膨脹室
３４    第２膨脹室
４１    通し穴
４２    通し穴
４３    通し穴
４４    通し穴
４５    通し穴
５      廃棄ガスチャンネル
５１    上流側
５２    下流側
５３    上流側
５４    下流側
５５    上流側
５６    下流側
６      消音器
６ｂ    消音器
６０    消音室
６０ｂ  消音室
６１    廃棄ガス入口
６１ｂ  廃棄ガス入口
６２    前置集圧室
６２ｂ  前置集圧室
６３    後置集圧室
６３ｂ  後置集圧室
６４    廃棄ガス出口
６４ｂ  廃棄ガス出口
６５    前置集圧室
６６    後置集圧室
７      隔板
７１    第一隔板
７２    第二隔板
７３    第三隔板
７４    第一隔板
７５    第二隔板
７６    第三隔板
７７    第四隔板
８      多孔板
８０    多孔板
８１    気孔
８２    気孔
９      排気管
９１    前半部
９２    後半部
【図１】
2008286184.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008286184.tif 000006
【図４ａ】
2008286184.tif 000007
【図４ｂ】
2008286184.tif 000008
【図５】
2008286184.tif 000009
【図６】
2008286184.tif 000010
【図７】
2008286184.tif 000011
【図８】
2008286184.tif 000012