JPH06248936A - 燃焼排ガス浄化装置 - Google Patents
燃焼排ガス浄化装置Info
- Publication number
- JPH06248936A JPH06248936A JP5061111A JP6111193A JPH06248936A JP H06248936 A JPH06248936 A JP H06248936A JP 5061111 A JP5061111 A JP 5061111A JP 6111193 A JP6111193 A JP 6111193A JP H06248936 A JPH06248936 A JP H06248936A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- internal combustion
- combustion engine
- preheater
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
- F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
- F01N3/202—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means using microwaves
-
- 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
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｆｅ3 Ｏ4 やγ−Ｆｅ2 Ｏ3 のような酸化鉄
をマイクロ波吸収発熱材料として用いた排ガス浄化装置
において、発熱材の高温による特性劣化を防止し、又は
発熱材の劣化を検出してこれを容易に交換できるように
する。 【構成】 排ガス管１は分岐管３及び９に分枝し、一方
の分岐管３にはチャンバー７が設けられ、そこにはγ−
Ｆｅ2 Ｏ3 をマイクロ波吸収発熱材として用いたプレヒ
ータ５が収容される。分岐管３，９は下流で合流して、
排ガス浄化触媒成型体１３を収容したチャンバー１５に
連結される。内燃機関の冷間始動時、切換弁１９，２１
によって排ガスはチャンバー７に導かれ、プレヒータ５
によって加熱されてチャンバー１５へ送られ、ここで浄
化される。内燃機関が暖まり排ガス温度が３５０℃〜４
５０℃程度になると、切換弁１９，２１によって排ガス
はバイパス分岐管９へ導かれ、チャンバー１５へ直接送
り込まれる。
をマイクロ波吸収発熱材料として用いた排ガス浄化装置
において、発熱材の高温による特性劣化を防止し、又は
発熱材の劣化を検出してこれを容易に交換できるように
する。 【構成】 排ガス管１は分岐管３及び９に分枝し、一方
の分岐管３にはチャンバー７が設けられ、そこにはγ−
Ｆｅ2 Ｏ3 をマイクロ波吸収発熱材として用いたプレヒ
ータ５が収容される。分岐管３，９は下流で合流して、
排ガス浄化触媒成型体１３を収容したチャンバー１５に
連結される。内燃機関の冷間始動時、切換弁１９，２１
によって排ガスはチャンバー７に導かれ、プレヒータ５
によって加熱されてチャンバー１５へ送られ、ここで浄
化される。内燃機関が暖まり排ガス温度が３５０℃〜４
５０℃程度になると、切換弁１９，２１によって排ガス
はバイパス分岐管９へ導かれ、チャンバー１５へ直接送
り込まれる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃焼排ガス
浄化装置に関わり、特に、冷間始動時に浄化触媒が有効
に働く温度にまで排ガスを加熱するための技術に関す
る。
浄化装置に関わり、特に、冷間始動時に浄化触媒が有効
に働く温度にまで排ガスを加熱するための技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の燃焼排ガスを排気管内で適当
な触媒と接触させることにより有害成分を浄化する技術
は周知である。この場合、触媒は排ガスの熱によってそ
の浄化性能を有効に発揮できる温度域（約３５０〜４５
０℃）まで加熱される。しかし、冷間始動直後は排ガス
温度が低いため、上記温度域に達するまでに５〜１０分
程度の時間がかかり、その間の排ガス浄化が不十分とな
る。
な触媒と接触させることにより有害成分を浄化する技術
は周知である。この場合、触媒は排ガスの熱によってそ
の浄化性能を有効に発揮できる温度域（約３５０〜４５
０℃）まで加熱される。しかし、冷間始動直後は排ガス
温度が低いため、上記温度域に達するまでに５〜１０分
程度の時間がかかり、その間の排ガス浄化が不十分とな
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の問題を解決する
ために、本発明の発明者らは、特願平３−２７００１１
号、特願平３−２７００１２号、特願平３−３５３２７
０号、特願平３５５０１９号等において、冷間始動直後
に、マイクロ波加熱を利用して急速加熱を行う技術を提
供した。なお、それらの技術はいずれも、本願出願時点
において、未だ公知ではない。
ために、本発明の発明者らは、特願平３−２７００１１
号、特願平３−２７００１２号、特願平３−３５３２７
０号、特願平３５５０１９号等において、冷間始動直後
に、マイクロ波加熱を利用して急速加熱を行う技術を提
供した。なお、それらの技術はいずれも、本願出願時点
において、未だ公知ではない。
【０００４】この非公知技術の要点は、マイクロ波を良
く吸収して急速に自己発熱する材料を浄化触媒又は排ガ
スの加熱に用いることである。ここで用いる発熱材料と
しては、ランタン及び／又はストロンチウム・コバルト
系ペロブスカイト型複合酸化物、酸化鉄、酸化マンガ
ン、酸化コバルト等の金属酸化物が挙げられる。
く吸収して急速に自己発熱する材料を浄化触媒又は排ガ
スの加熱に用いることである。ここで用いる発熱材料と
しては、ランタン及び／又はストロンチウム・コバルト
系ペロブスカイト型複合酸化物、酸化鉄、酸化マンガ
ン、酸化コバルト等の金属酸化物が挙げられる。
【０００５】これらの材料中、ペロブスカイト型複合酸
化物は天然には存在せず、人工的に合成しなければなら
ず、これにはランタンのような希土類元素を使用する。
これに対し、酸化鉄はマグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）、マ
グヘマイト（γ−Ｆｅ2 Ｏ3）、ヘマタイト（α−Ｆｅ
2 Ｏ3 ）として天然に存在し、かつ精製も工業的に確立
している。従って、コスト面から見て、酸化鉄を使用す
ることが望ましい。
化物は天然には存在せず、人工的に合成しなければなら
ず、これにはランタンのような希土類元素を使用する。
これに対し、酸化鉄はマグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）、マ
グヘマイト（γ−Ｆｅ2 Ｏ3）、ヘマタイト（α−Ｆｅ
2 Ｏ3 ）として天然に存在し、かつ精製も工業的に確立
している。従って、コスト面から見て、酸化鉄を使用す
ることが望ましい。
【０００６】しかしながら、Ｆｅ3 Ｏ4 及びγ−Ｆｅ2
Ｏ3 は良好な発熱特性を示すが、Ｆｅ3 Ｏ4 は一度発熱
するとα−Ｆｅ2 Ｏ3 に変態し、また、γ−Ｆｅ2 Ｏ3
は一度６００℃以上に発熱するとやはりα−Ｆｅ2 Ｏ3
に変態し、その結果、発熱特性が劣化するという欠点が
ある。
Ｏ3 は良好な発熱特性を示すが、Ｆｅ3 Ｏ4 は一度発熱
するとα−Ｆｅ2 Ｏ3 に変態し、また、γ−Ｆｅ2 Ｏ3
は一度６００℃以上に発熱するとやはりα−Ｆｅ2 Ｏ3
に変態し、その結果、発熱特性が劣化するという欠点が
ある。
【０００７】これら発熱材料の変態による特性劣化は、
材料の自己発熱の場合だけでなく、６００℃以上の温度
の排ガスに曝された場合にも生じる。
材料の自己発熱の場合だけでなく、６００℃以上の温度
の排ガスに曝された場合にも生じる。
【０００８】従って、本発明の目的はＦｅ3 Ｏ4 やγ−
Ｆｅ2 Ｏ3 のような酸化鉄をマイクロ波吸収発熱材料と
して用いた排ガス浄化装置において、発熱材の高温によ
る特性劣化を防止し、又は発熱材の劣化を検出してこれ
を容易に交換できるようにすることにある。
Ｆｅ2 Ｏ3 のような酸化鉄をマイクロ波吸収発熱材料と
して用いた排ガス浄化装置において、発熱材の高温によ
る特性劣化を防止し、又は発熱材の劣化を検出してこれ
を容易に交換できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
内燃機関からの燃焼排ガスを大気中へ導く管路と、管路
中に設けられ、排ガス浄化触媒を用いた排ガス浄化部
と、管路中の排ガス浄化部の上流に配置され、所定の酸
化鉄をマイクロ波吸収発熱材として用いたプレヒータと
マイクロ波発生器とを有する排ガス加熱部と、排ガス加
熱部を通さずに内燃機関からの排ガスを排ガス浄化部へ
導くバイパス管路と、管路中の排ガス加熱部の上流に配
置された温度検出器と、内燃機関からの排ガスを排ガス
加熱部へ導くか、バイパス管路へ導くかの切換を行う切
換弁と、温度検出器の出力を受け、内燃機関からの排ガ
ス温度が触媒の有効作用温度域より低いときに、切換弁
を制御して内燃機関からの排ガスを排ガス加熱部へ導く
と共に、マイクロ波発生器を駆動するコントローラとを
有する燃焼排ガス浄化装置を提供する。
内燃機関からの燃焼排ガスを大気中へ導く管路と、管路
中に設けられ、排ガス浄化触媒を用いた排ガス浄化部
と、管路中の排ガス浄化部の上流に配置され、所定の酸
化鉄をマイクロ波吸収発熱材として用いたプレヒータと
マイクロ波発生器とを有する排ガス加熱部と、排ガス加
熱部を通さずに内燃機関からの排ガスを排ガス浄化部へ
導くバイパス管路と、管路中の排ガス加熱部の上流に配
置された温度検出器と、内燃機関からの排ガスを排ガス
加熱部へ導くか、バイパス管路へ導くかの切換を行う切
換弁と、温度検出器の出力を受け、内燃機関からの排ガ
ス温度が触媒の有効作用温度域より低いときに、切換弁
を制御して内燃機関からの排ガスを排ガス加熱部へ導く
と共に、マイクロ波発生器を駆動するコントローラとを
有する燃焼排ガス浄化装置を提供する。
【００１０】また、第２の発明は、内燃機関からの燃焼
排ガスを大気中へ導く管路と、管路中に設けられた、排
ガス浄化触媒を用いた排ガス浄化部と、管路中の前記排
ガス浄化部の上流に配置された、所定の酸化鉄をマイク
ロ波吸収発熱材として用いたプレヒータとマイクロ波発
生器とを有する排ガス加熱部と、管路中の排ガス加熱部
の上流に配置された温度検出器と、温度検出器の出力を
受け、内燃機関からの排ガス温度が触媒の有効作用温度
域より低いときにマイクロ波発生器を駆動するコントロ
ーラとを有し、プレヒータは排ガス加熱部から取り外し
可能である燃焼排ガス浄化装置を提供する。
排ガスを大気中へ導く管路と、管路中に設けられた、排
ガス浄化触媒を用いた排ガス浄化部と、管路中の前記排
ガス浄化部の上流に配置された、所定の酸化鉄をマイク
ロ波吸収発熱材として用いたプレヒータとマイクロ波発
生器とを有する排ガス加熱部と、管路中の排ガス加熱部
の上流に配置された温度検出器と、温度検出器の出力を
受け、内燃機関からの排ガス温度が触媒の有効作用温度
域より低いときにマイクロ波発生器を駆動するコントロ
ーラとを有し、プレヒータは排ガス加熱部から取り外し
可能である燃焼排ガス浄化装置を提供する。
【００１１】
【作用】第１の発明は、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 を発熱材として
用いた場合に好適である。内燃機関の冷間始動時、内燃
機関からの排ガスは加熱部に導かれて加熱され、浄化部
へ送られる。内燃機関が暖まり排ガス温度が高まると、
排ガスは加熱部をバイパスして浄化部へ送られる。よっ
て、プレヒータが高温の排ガスに曝されることがなく、
プレヒータの発熱特性の劣化が防止できる。
用いた場合に好適である。内燃機関の冷間始動時、内燃
機関からの排ガスは加熱部に導かれて加熱され、浄化部
へ送られる。内燃機関が暖まり排ガス温度が高まると、
排ガスは加熱部をバイパスして浄化部へ送られる。よっ
て、プレヒータが高温の排ガスに曝されることがなく、
プレヒータの発熱特性の劣化が防止できる。
【００１２】第２の発明は、Ｆｅ3 Ｏ4 を発熱材として
用いた場合に好適である。プレヒータは使用に伴って徐
々に劣化するが、劣化したプレヒータは取り外して新し
いものと交換できる。
用いた場合に好適である。プレヒータは使用に伴って徐
々に劣化するが、劣化したプレヒータは取り外して新し
いものと交換できる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明に係わる燃焼排ガス浄化装置の
一実施例の断面構造を示す。
一実施例の断面構造を示す。
【００１４】この実施例は、発熱材料にγ−Ｆｅ2 Ｏ3
を用いたものである。図示しない内燃機関の排ガス口か
ら導出された排気管１は２手に分枝し、一方の分岐管３
はプレヒータ５を収容したチャンバー７が途中に設けら
れている。プレヒータ５にはγ−Ｆｅ2 Ｏ3 が充填され
ている。他方の分岐管９は直通管路である。両分岐管
３，９はその下流端で合流して排気管１１に連結し、排
気管１１は排ガス浄化触媒成形体１３を収容したチャン
バー１５に結合し、そしてチャンバー１５の下流は排気
管１７を介して大気中へ連なる。
を用いたものである。図示しない内燃機関の排ガス口か
ら導出された排気管１は２手に分枝し、一方の分岐管３
はプレヒータ５を収容したチャンバー７が途中に設けら
れている。プレヒータ５にはγ−Ｆｅ2 Ｏ3 が充填され
ている。他方の分岐管９は直通管路である。両分岐管
３，９はその下流端で合流して排気管１１に連結し、排
気管１１は排ガス浄化触媒成形体１３を収容したチャン
バー１５に結合し、そしてチャンバー１５の下流は排気
管１７を介して大気中へ連なる。
【００１５】分岐管３，９の分枝点及び合流点にはそれ
ぞれ切換弁１９，２１が設けられている。この切換弁１
９，２１はコントローラ２３によって連動的に切換駆動
されて、分岐管３，９のいずれか一方のみへ排ガスを導
く。
ぞれ切換弁１９，２１が設けられている。この切換弁１
９，２１はコントローラ２３によって連動的に切換駆動
されて、分岐管３，９のいずれか一方のみへ排ガスを導
く。
【００１６】分枝点の切換弁１９の上流側近傍には、内
燃機関からの排ガス温度を検出する温度検出器２５が排
気管１に設けられ、この温度検出器２５の出力信号はコ
ントローラ２３へ入力される。またプレヒータ５を収容
したチャンバー７には導波管２９を介して電磁波発生器
２７が係合されている。電磁波発生器２７はコントロー
ラ２３によって駆動されてマイクロ波を発生する。この
マイクロ波はチャンバー７内に導かれて、プレヒータ５
内に充填されているγ−Ｆｅ2 Ｏ3 に吸収されてこれを
自己発熱させる。
燃機関からの排ガス温度を検出する温度検出器２５が排
気管１に設けられ、この温度検出器２５の出力信号はコ
ントローラ２３へ入力される。またプレヒータ５を収容
したチャンバー７には導波管２９を介して電磁波発生器
２７が係合されている。電磁波発生器２７はコントロー
ラ２３によって駆動されてマイクロ波を発生する。この
マイクロ波はチャンバー７内に導かれて、プレヒータ５
内に充填されているγ−Ｆｅ2 Ｏ3 に吸収されてこれを
自己発熱させる。
【００１７】図２はプレヒータ５の断面構造を示す。
【００１８】コージェライトセラミックスのようなマイ
クロ波を消費しない材料より成るハニカム構造体３１の
両端面間を貫通する多数の孔３３のうち、一部の貫通孔
３３に酸化鉄（この実施例ではγ−Ｆｅ2 Ｏ3 ）３５の
粉体又は粒体が充填されている。酸化鉄３５が充填され
た貫通孔３３の両端はプラグ３７，３９で閉塞されてい
る。
クロ波を消費しない材料より成るハニカム構造体３１の
両端面間を貫通する多数の孔３３のうち、一部の貫通孔
３３に酸化鉄（この実施例ではγ−Ｆｅ2 Ｏ3 ）３５の
粉体又は粒体が充填されている。酸化鉄３５が充填され
た貫通孔３３の両端はプラグ３７，３９で閉塞されてい
る。
【００１９】ハニカム構造体３１は、押出し成型法によ
るセラミック又はメタルハニカム、或いはセラミックシ
ート又はメタルシートの波板と平板とを交互に積層した
ものを巻回したコルゲートハニカムを採用できる。ハニ
カム構造体３１の外周面（図中ａ，ｂ面）は、セラミッ
ク系の断熱材やワイヤーメッシュ金属のクッション材で
被覆されていることが好ましい。
るセラミック又はメタルハニカム、或いはセラミックシ
ート又はメタルシートの波板と平板とを交互に積層した
ものを巻回したコルゲートハニカムを採用できる。ハニ
カム構造体３１の外周面（図中ａ，ｂ面）は、セラミッ
ク系の断熱材やワイヤーメッシュ金属のクッション材で
被覆されていることが好ましい。
【００２０】プラグ３７，３９は、ハニカム構造体３１
と同材質のようなマイクロ波エネルギーを消費しない材
質で、かつ、充填粉体又は粒体を保持できるような材料
で作られる。プラグ３７，３９の形状は、ハニカム構造
体の貫通孔３３の断面形状や酸化鉄の充填量に対応して
適当なものが選ばれる。両端のプラグ３７，３９のう
ち、少なくとも一方は取り外し可能であり、また、他方
のプラグはハニカム構造体３１の形成時にその一部分と
して形成されても良い。
と同材質のようなマイクロ波エネルギーを消費しない材
質で、かつ、充填粉体又は粒体を保持できるような材料
で作られる。プラグ３７，３９の形状は、ハニカム構造
体の貫通孔３３の断面形状や酸化鉄の充填量に対応して
適当なものが選ばれる。両端のプラグ３７，３９のう
ち、少なくとも一方は取り外し可能であり、また、他方
のプラグはハニカム構造体３１の形成時にその一部分と
して形成されても良い。
【００２１】図２では酸化鉄３５は貫通孔３３内の一端
から他端迄の全領域に完全に充填されているが、十分な
加熱能力が得られるならば図３，４のように貫通孔３３
内の一部分の領域にだけ充填されていてもよい。この場
合、最初に充填されていた酸化鉄が劣化した場合、これ
を取り出すことなく、貫通孔３３の残りの部分に新たな
酸化鉄を充填すれば再び使用できるという利点がある。
から他端迄の全領域に完全に充填されているが、十分な
加熱能力が得られるならば図３，４のように貫通孔３３
内の一部分の領域にだけ充填されていてもよい。この場
合、最初に充填されていた酸化鉄が劣化した場合、これ
を取り出すことなく、貫通孔３３の残りの部分に新たな
酸化鉄を充填すれば再び使用できるという利点がある。
【００２２】このように構成された排ガス浄化装置にお
いて、内燃機関冷間始動時は、コントローラ２３によ
り、切換弁１９，２１がそれぞれ直通分岐管９を閉じ、
かつプレヒータ収容分岐管３を開く位置にセットされ
る。そして、プレヒータ５が３５０℃〜４５０℃程度に
自己発熱するように適切に設定された発振出力及び発振
時間内で、電磁波発生器２７がコントローラ２３により
駆動されて、導波管２９を通じてプレヒータ５にマイク
ロ波エネルギーを照射する。
いて、内燃機関冷間始動時は、コントローラ２３によ
り、切換弁１９，２１がそれぞれ直通分岐管９を閉じ、
かつプレヒータ収容分岐管３を開く位置にセットされ
る。そして、プレヒータ５が３５０℃〜４５０℃程度に
自己発熱するように適切に設定された発振出力及び発振
時間内で、電磁波発生器２７がコントローラ２３により
駆動されて、導波管２９を通じてプレヒータ５にマイク
ロ波エネルギーを照射する。
【００２３】これにより、内燃機関から排出された低温
の排ガスはチャンバー７内に導かれて、プレヒータ５内
を通過する際に排ガス浄化触媒が効果的に働く温度（３
５０℃〜４５０℃程度）にまで加熱され、そして、排ガ
ス浄化触媒成型体１３を収容したチャンバー１５に流入
して有害成分を浄化され、大気中へ放出される。
の排ガスはチャンバー７内に導かれて、プレヒータ５内
を通過する際に排ガス浄化触媒が効果的に働く温度（３
５０℃〜４５０℃程度）にまで加熱され、そして、排ガ
ス浄化触媒成型体１３を収容したチャンバー１５に流入
して有害成分を浄化され、大気中へ放出される。
【００２４】この後、内燃機関が十分暖まり、排ガス温
度が３５０℃〜４５０℃程度に達すると、温度検出器２
５の出力からコントローラ２３がこれを検知して、切換
弁１９，２１を直通分岐管９を開き且つプレヒータ収容
分岐管３を閉じる位置へ切り換えると共に、電磁波発生
器２７の駆動を停止する。
度が３５０℃〜４５０℃程度に達すると、温度検出器２
５の出力からコントローラ２３がこれを検知して、切換
弁１９，２１を直通分岐管９を開き且つプレヒータ収容
分岐管３を閉じる位置へ切り換えると共に、電磁波発生
器２７の駆動を停止する。
【００２５】これにより、内燃機関からの高温の排ガス
は、直通分岐管９を通じて、排ガス浄化触媒成型体１３
を収容したチャンバー１５に直接流入し、浄化される。
この場合、内燃機関からの排ガス温度が６００℃以上と
なっても、プレヒータ５は排ガスに曝されないので、プ
レヒータ５内のγ−Ｆｅ2 Ｏ3 がα−Ｆｅ2 Ｏ3 に変態
し発熱特性が劣化することがない。
は、直通分岐管９を通じて、排ガス浄化触媒成型体１３
を収容したチャンバー１５に直接流入し、浄化される。
この場合、内燃機関からの排ガス温度が６００℃以上と
なっても、プレヒータ５は排ガスに曝されないので、プ
レヒータ５内のγ−Ｆｅ2 Ｏ3 がα−Ｆｅ2 Ｏ3 に変態
し発熱特性が劣化することがない。
【００２６】図５は、Ｆｅ3 Ｏ4 を発熱材料として用い
た実施例の断面構造を示す。なお、図１の実施例と同等
物には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
た実施例の断面構造を示す。なお、図１の実施例と同等
物には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２７】この実施例の一つの特徴は、Ｆｅ3 Ｏ4 を
発熱材料に用いたプレヒータ４１が交換可能となってい
る点である。即ち、触媒成型体１３を収容したチャンバ
ー１５の上流側に設けられたチャンバー４７内に、バネ
つめ４９のような適当な固定手段によってプレヒータ４
１が着脱自在に固定され、このプレヒータ４１をチャン
バー４７内から取り出せるように、チャンバー４７の外
筒の一部分は取り外し可能な蓋５１となっている。
発熱材料に用いたプレヒータ４１が交換可能となってい
る点である。即ち、触媒成型体１３を収容したチャンバ
ー１５の上流側に設けられたチャンバー４７内に、バネ
つめ４９のような適当な固定手段によってプレヒータ４
１が着脱自在に固定され、このプレヒータ４１をチャン
バー４７内から取り出せるように、チャンバー４７の外
筒の一部分は取り外し可能な蓋５１となっている。
【００２８】このチャンバー４７の上流側の排気管１に
は内燃機関からの排ガス温度を検出する温度検出器２５
が設けられると共に、このプレヒータ収容のチャンバー
４７と触媒成型体収容のチャンバー１５との間の連結管
１１又は触媒成型体収容チャンバー１５の少なくとも一
方にも、温度検出器５３又は５５が設けられる。これら
温度検出器２５，５３，５５の出力はコントローラ５７
に入力される。このコントローラ５７は、電磁波発生器
２７及び表示器５９を制御する。
は内燃機関からの排ガス温度を検出する温度検出器２５
が設けられると共に、このプレヒータ収容のチャンバー
４７と触媒成型体収容のチャンバー１５との間の連結管
１１又は触媒成型体収容チャンバー１５の少なくとも一
方にも、温度検出器５３又は５５が設けられる。これら
温度検出器２５，５３，５５の出力はコントローラ５７
に入力される。このコントローラ５７は、電磁波発生器
２７及び表示器５９を制御する。
【００２９】なお、プレヒータ４１の構造は、図２，
３，４を参照して説明したとおりである。
３，４を参照して説明したとおりである。
【００３０】このような構成において、内燃機関冷間始
動時は、電磁波発生器２７は、コントローラ５７によっ
て、プレヒータ４１が３５０℃〜４５０℃程度に自己発
熱するように適切に設定された発振出力及び発振時間で
駆動される。
動時は、電磁波発生器２７は、コントローラ５７によっ
て、プレヒータ４１が３５０℃〜４５０℃程度に自己発
熱するように適切に設定された発振出力及び発振時間で
駆動される。
【００３１】それにより、プレヒータ４１に流入した低
温の排ガスは３５０℃〜４５０℃程度に加熱され、排ガ
ス浄化触媒成型体収容チャンバー１５に流入して有害成
分を浄化され、大気中に放出される。
温の排ガスは３５０℃〜４５０℃程度に加熱され、排ガ
ス浄化触媒成型体収容チャンバー１５に流入して有害成
分を浄化され、大気中に放出される。
【００３２】この後、内燃機関が十分暖まり、排ガス温
度が３５０℃〜４５０℃程度に達すると、温度検出器２
５からの信号によりコントローラ５７がこれを検知し
て、電磁波発生器２７の駆動を止める。
度が３５０℃〜４５０℃程度に達すると、温度検出器２
５からの信号によりコントローラ５７がこれを検知し
て、電磁波発生器２７の駆動を止める。
【００３３】本装置は発熱材料としてＦｅ3 Ｏ4 を使用
しているため、使用によりプレヒータ４１の発熱特性は
徐々に劣化していく。この発熱特性の劣化は、冷間始動
時における温度検出器５３又は５５の検出温度によりコ
ントローラ５７が認識する。この検出温度が予め設定し
た条件（マイクロ波照射時間とその時の到達温度）を満
たさない場合、コントローラ５７はプレヒータ４１の交
換を運転者に促すための表示を表示器５９に出力する。
しているため、使用によりプレヒータ４１の発熱特性は
徐々に劣化していく。この発熱特性の劣化は、冷間始動
時における温度検出器５３又は５５の検出温度によりコ
ントローラ５７が認識する。この検出温度が予め設定し
た条件（マイクロ波照射時間とその時の到達温度）を満
たさない場合、コントローラ５７はプレヒータ４１の交
換を運転者に促すための表示を表示器５９に出力する。
【００３４】この表示を受けてプレヒータ４１を交換す
れば、引き続き本浄化装置を使用できる。回収したプレ
ヒータ４１は、プラグを取り外してα−Ｆｅ2 Ｏ3 に変
態した酸化鉄粉を取り出し、空になったハニカム構造体
の孔にＦｅ3 Ｏ4 を再充填すれば、プレヒータとして再
使用できる。また、取り出した酸化鉄粉（α−Ｆｅ2Ｏ
3 ）は、顔料、研磨材などの別用途に使用したり、高温
処理を施してＦｅ3 Ｏ4 に変態させて、再度、ハニカム
構造体に充填してプレヒータとして使用するなど、リサ
イクルが可能であり、省資源及び廃棄物低減に貢献でき
る。
れば、引き続き本浄化装置を使用できる。回収したプレ
ヒータ４１は、プラグを取り外してα−Ｆｅ2 Ｏ3 に変
態した酸化鉄粉を取り出し、空になったハニカム構造体
の孔にＦｅ3 Ｏ4 を再充填すれば、プレヒータとして再
使用できる。また、取り出した酸化鉄粉（α−Ｆｅ2Ｏ
3 ）は、顔料、研磨材などの別用途に使用したり、高温
処理を施してＦｅ3 Ｏ4 に変態させて、再度、ハニカム
構造体に充填してプレヒータとして使用するなど、リサ
イクルが可能であり、省資源及び廃棄物低減に貢献でき
る。
【００３５】図６は図５の実施例の変形を示すもので、
単一のチャンバー６１内にプレヒータ４１と触媒成型体
１３とが収容される。他の部分は基本的に図５の実施例
と同様である。
単一のチャンバー６１内にプレヒータ４１と触媒成型体
１３とが収容される。他の部分は基本的に図５の実施例
と同様である。
【００３６】以上、本発明の幾つかの好適な実施例を説
明したが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるも
のではなく、他にも種々の態様で実施できる。例えば、
図１の実施例において、図５と同様にプレヒータ５を取
り外し可能にしてもよい。その場合、本浄化装置を搭載
した車両が廃車になった場合、プレヒータをチャンバー
から取り出せば、ハニカム構造体内のγ−Ｆｅ2 Ｏ3 は
再使用できる。
明したが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるも
のではなく、他にも種々の態様で実施できる。例えば、
図１の実施例において、図５と同様にプレヒータ５を取
り外し可能にしてもよい。その場合、本浄化装置を搭載
した車両が廃車になった場合、プレヒータをチャンバー
から取り出せば、ハニカム構造体内のγ−Ｆｅ2 Ｏ3 は
再使用できる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
浄化触媒の有効作用に適した温度域まで燃焼排ガスを加
熱するためのマイクロ波吸収発熱材として酸化鉄を使用
すると共に、この酸化鉄の特性劣化防止、又は劣化した
酸化鉄の交換を容易に行え、それにより排ガス浄化装置
のコスト低減が図れると共に、省資源及びリサイクルに
よる環境保全にも貢献できる。
浄化触媒の有効作用に適した温度域まで燃焼排ガスを加
熱するためのマイクロ波吸収発熱材として酸化鉄を使用
すると共に、この酸化鉄の特性劣化防止、又は劣化した
酸化鉄の交換を容易に行え、それにより排ガス浄化装置
のコスト低減が図れると共に、省資源及びリサイクルに
よる環境保全にも貢献できる。
【図１】本発明に係る排ガス浄化装置のγ−Ｆｅ2 Ｏ3
を発熱材に使用した一実施例の断面構造図。
を発熱材に使用した一実施例の断面構造図。
【図２】プレヒータの一例の断面構造図。
【図３】図２の変形例の断面構造図。
【図４】図２の更なる変形例の断面構造図。
【図５】本発明に係る排ガス浄化装置のＦｅ3 Ｏ4 を発
熱材に使用した一実施例の断面構造図。
熱材に使用した一実施例の断面構造図。
【図６】図５の実施例の変形例の断面構造図。
３，９ 分岐管 ５，４１ プレヒータ ７，４７，６１ チャンバー １３ 排ガス浄化触媒成型体 １５ チャンバー １９，２１ 切換弁 ２３，５７ コントローラ ２５，５３，５５ 温度検出器 ３１ ハニカム構造体 ３５ 酸化鉄 ３７，３９ プラグ ５１ 取り外し可能蓋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松江 晃洋 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関からの燃焼排ガスを大気中へ導
く管路と、 前記管路中に設けられ、排ガス浄化触媒を用いた排ガス
浄化部と、 前記管路中の前記排ガス浄化部の上流に配置され、所定
の酸化鉄をマイクロ波吸収発熱材として用いたプレヒー
タと、このプレヒータに照射するマイクロ波を発生する
マイクロ波発生器とを有する排ガス加熱部と、 前記排ガス加熱部を通さずに前記内燃機関からの排ガス
を前記排ガス浄化部へ導くバイパス管路と、 前記管路中の前記排ガス加熱部の上流に配置された温度
検出器と、 前記内燃機関からの排ガスを前記排ガス加熱部へ導く
か、前記バイパス管路へ導くかの切換を行う切換弁と、 前記温度検出器の出力を受け、前記内燃機関からの排ガ
ス温度が前記触媒の有効作用温度域より低いときに、前
記切換弁を制御して前記内燃機関からの排ガスを前記排
ガス加熱部へ導くと共に、前記マイクロ波発生器を駆動
するコントローラとを有することを特徴とする燃焼排ガ
ス浄化装置。 - 【請求項２】 内燃機関からの燃焼排ガスを大気中へ導
く管路と、 前記管路中に設けられた、排ガス浄化触媒を用いた排ガ
ス浄化部と、 前記管路中の前記排ガス浄化部の上流に配置された、所
定の酸化鉄をマイクロ波吸収発熱材として用いたプレヒ
ータと、このプレヒータに照射するマイクロ波を発生す
るマイクロ波発生器とを有する排ガス加熱部と、 前記管路中の前記排ガス加熱部の上流に配置された温度
検出器と、 前記温度検出器の出力を受け、前記内燃機関からの排ガ
ス温度が前記触媒の有効作用温度域より低いときに、前
記マイクロ波発生器を駆動するコントローラとを有し、
前記プレヒータは前記排ガス加熱部から取り外し可能で
あることを特徴とする燃焼排ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5061111A JPH06248936A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 燃焼排ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5061111A JPH06248936A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 燃焼排ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06248936A true JPH06248936A (ja) | 1994-09-06 |
Family
ID=13161650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5061111A Pending JPH06248936A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 燃焼排ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06248936A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6357226B2 (en) * | 1998-10-22 | 2002-03-19 | Chrysler Corporation | Control system for lean air-fuel ratio NOx catalyst system |
| KR100448735B1 (ko) * | 1997-10-29 | 2005-01-17 | 현대자동차주식회사 | 촉매 활성화 촉진장치 |
| JP2008196333A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2018053897A (ja) * | 2013-03-22 | 2018-04-05 | 日本碍子株式会社 | 還元剤噴射装置、排ガス処理装置及び排ガス処理方法 |
| CN110671710A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-01-10 | 深圳麦格米特电气股份有限公司 | 一种微波催化燃烧处理装置及其处理方法 |
-
1993
- 1993-02-25 JP JP5061111A patent/JPH06248936A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100448735B1 (ko) * | 1997-10-29 | 2005-01-17 | 현대자동차주식회사 | 촉매 활성화 촉진장치 |
| US6357226B2 (en) * | 1998-10-22 | 2002-03-19 | Chrysler Corporation | Control system for lean air-fuel ratio NOx catalyst system |
| JP2008196333A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2018053897A (ja) * | 2013-03-22 | 2018-04-05 | 日本碍子株式会社 | 還元剤噴射装置、排ガス処理装置及び排ガス処理方法 |
| CN110671710A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-01-10 | 深圳麦格米特电气股份有限公司 | 一种微波催化燃烧处理装置及其处理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10207222B2 (en) | Apparatus and method for gaseous emissions treatment with induction heating of loop conductors | |
| CN106640292B (zh) | 采用导向感应加热的气态排放物处理装置和方法 | |
| US10918994B2 (en) | Induction heating apparatus and methods | |
| Kuwahara et al. | Pilot-scale aftertreatment using nonthermal plasma reduction of adsorbed NOx in marine diesel-engine exhaust gas | |
| US10226738B2 (en) | Apparatus and method for gaseous emissions treatment using front end induction heating | |
| EP3534674B1 (en) | Induction heating apparatus and methods | |
| JPH06248936A (ja) | 燃焼排ガス浄化装置 | |
| US10975747B2 (en) | Gaseous emissions treatment structures | |
| US10941686B2 (en) | Gaseous emissions treatment structure and method for induction heating | |
| JP3377617B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| US10760462B2 (en) | Apparatus and method for gaseous emissions treatment using induction heating with movable heat profile | |
| JPH0559933A (ja) | 還元剤改質リアクターおよび排ガス浄化装置 | |
| JP2689722B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP6070402B2 (ja) | 化学蓄熱装置 | |
| JP2910373B2 (ja) | 内燃機関用排気ガス浄化装置 | |
| JP3109092B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2819848B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| US6318076B1 (en) | Apparatus for treating the exhaust gas of an internal combustion engine | |
| JP2785656B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JPH04353208A (ja) | 内燃機関用排気ガス浄化装置 | |
| JP2827554B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JPH062535A (ja) | 内燃機関用排気ガス浄化装置 | |
| JP2833270B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2830562B2 (ja) | 高周波発熱体 | |
| JPH04259619A (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置およびその再生制御方法 |