排气净化装置转让专利

申请号 : CN201680033633.X

文献号 : CN107636269A

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 尾崎祐树井上直树大桥保日高谦吾川添浩幸林田大冈野俊二伊贺达介

申请人 : 株式会社久保田

摘要 :

本发明提供一种排气净化装置,该排气净化装置的制造成本便宜,且能够获得高的排气净化性能。该排气净化装置具有排气通路1和配置于该排气通路1的排气净化部件2,排气净化部件2是不锈钢制,不锈钢材料的表面没有被具有催化剂成分的催化剂涂层覆盖,不锈钢材料的表面和排气25接触。排气净化部件2使用析出硬化型不锈钢和/或奥氏体型不锈钢。

权利要求 :

1.一种排气净化装置,具有排气通路(1)和配置于该排气通路(1)的排气净化部件(2),所述排气净化装置的特征在于,排气净化部件(2)是不锈钢制,不锈钢材料的表面没有被包含催化剂成分的催化剂涂层覆盖,不锈钢材料的表面与排气(25)接触。

2.如权利要求1所述的排气净化装置,其特征在于,排气净化部件(2)使用析出硬化型不锈钢和/或奥氏体型不锈钢。

3.如权利要求1或2所述的排气净化装置,其特征在于,排气净化部件(2)具有在排气通路(1)的通路形成方向上保持规定间隔的多张不锈钢制的板部件(2a、2b、2c),各板部件(2a、2b、2c)均具有排气通过孔(28)。

4.如权利要求3所述的排气净化装置,其特征在于,最靠排气上游侧的板部件(2a)形成为,其壁厚大于排气下游侧的规定的板部件(2b)的壁厚。

5.如权利要求3或4所述的排气净化装置,其特征在于,最靠排气下游侧的板部件(2c)形成为,其壁厚大于排气上游侧的规定的板部件(2b)的壁厚。

6.如权利要求3~5中任一项所述的排气净化装置,其特征在于,最靠排气上游侧的板部件(2a)使用析出硬化型不锈钢。

7.如权利要求3~6中任一项所述的排气净化装置,其特征在于,最靠排气下游侧的板部件(2c)使用析出硬化型不锈钢。

8.如权利要求3~7中任一项所述的排气净化装置,其特征在于,排气下游侧的规定的板部件(2b)使用奥氏体型不锈钢。

9.如权利要求1或2所述的排气净化装置,其特征在于,排气净化部件(2)具有填充至排气通路(1)的不锈钢制的线部件(2d)。

10.如权利要求9所述的排气净化装置,其特征在于,线部件(2d)被卷绕成线圈形状。

11.如权利要求9或10所述的排气净化装置,其特征在于,排气净化部件(2)具有多张不锈钢制的板部件(2a、2b、2c)和不锈钢制的线部件(2d),各板部件(2a、2b、2c)沿排气通路(1)的通路形成方向保持规定间隔来配置,各板部件(2a、

2b、2c)均具有排气通过孔(28),相邻的板部件(2a、2b、2c)之间填充有线部件(2d)。

12.如权利要求1或2所述的排气净化装置,其特征在于,排气净化部件(2)具有不锈钢制的螺旋卷状的板部件(2j),该螺旋卷状的板部件(2j)在排气通路(1)的通路形成方向上具有中心轴线(2i),在螺旋卷状的板部件(2j)内形成有沿板部件(2j)的表面的螺旋卷状的排气通过间隙(2k)。

13.如权利要求12所述的排气净化装置,其特征在于,在螺旋卷状的板部件(2j)上设置有贯穿板厚方向的排气通过孔(30)。

14.如权利要求12或13所述的排气净化装置,其特征在于,在螺旋卷状的板部件(2j)上设置有从表面突出的间隔突起(31),通过该间隔突起(31)保持排气通过间隙(2k)。

15.如权利要求14所述的排气净化装置,其特征在于,间隔突起(31)具有排气通过口(32)。

16.如权利要求1~15中任一项所述的排气净化装置,其特征在于,具有发动机的排气歧管(27)和保持架(3),构成排气通路(1)的排气歧管(27)具有集合部(4)和多个分支部(5、6),集合部(4)是筒体,且在顶端部分开口有排气出口(8),多个分支部(5、6)从集合部(4)的靠近基端的周壁(9)导出,保持架(3)具有筒部(3a),筒部(3a)配置在排气歧管(27)的集合部(4)内,在筒部(3a)的周壁上开口有从多个分支部(5、6)导入排气的排气入口(12),排气净化部件(2)配置在保持架(3)的筒部(3a)内。

17.如权利要求16所述的排气净化装置,其特征在于,在集合部(4)的基端部分(4b)开口有保持架插入口(7),保持架(3)具有设置于筒部(3a)的基端侧的凸缘部(3b),安装有排气净化部件(2)的保持架(3)的筒部(3a)从集合部(4)的保持架插入口(7)插入,保持架(3)的凸缘部(3b)固定于集合部(4)的基端部分(4b)。

18.如权利要求17所述的排气净化装置,其特征在于,保持架(3)的凸缘部(3b)可拆卸地安装于集合部(4)的基端部分(4b)。

19.如权利要求17或18所述的排气净化装置,其特征在于,凸缘部(3b)由设置在保持架(3)的基端侧的盖部(11)的周缘部分构成,用盖部(11)封闭保持架插入口(7)。

20.如权利要求16~19中任一项所述的排气净化装置,其特征在于,排气净化部件(2)的周壁内嵌于集合部(4)的顶端部分(4a),在发动机运转中,排气净化部件(2)的周壁利用排气净化部件(2)的周壁的热膨胀按压至集合部(4)的顶端部分(4a)的周壁。

21.如权利要求16~20中任一项所述的排气净化装置,其特征在于,保持架(3)的筒部(3a)是不锈钢制,不锈钢材料的表面没有被包含催化剂成分的催化剂涂层覆盖,不锈钢材料的表面与排气(25)接触。

说明书 :

排气净化装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种排气净化装置,具体来说,涉及一种用制造成本便宜且能够获得高的排气净化性能的排气净化装置。

背景技术

[0002] 以往,具有一种排气净化装置,该排气净化装置具有排气通路和配置于该排气通路的排气净化部件(例如,参照专利文献1)。
[0003] 根据此种排气净化装置,存在如下优点,即,用排气净化部件净化排气,从而能够防止周围环境的污染。
[0004] 在专利文献1的排气净化装置中,排气净化部件的基材表面被包含催化剂成分的催化剂涂层覆盖,作为催化剂成分,使用了白金、钯、铑等贵金属。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2012-217937号公报(参照图1、图4)

发明内容

[0008] 发明要解决的问题
[0009] 《问题点》制造成本高。
[0010] 在专利文献1的排气净化装置中,由于基材的表面被包含催化剂成分的催化剂涂层覆盖,因此,形成催化剂涂层需要时间和劳力。另外,由于使用贵金属来作为催化剂成分,因此,原材料费用高。由于这些原因,制造成本高。
[0011] 本发明的课题是,提供一种排气净化装置,该排气净化装置的制造成本便宜,且能够获得高的排气净化性能。
[0012] 研究的结果,本发明的发明者们发现,若排气净化部件为不锈钢制,且不锈钢材料的表面没有被包含催化剂成分的催化剂涂层覆盖,而不锈钢材料的表面与排气接触,能够利用不锈钢材料的表面净化排气,从而完成了该发明。
[0013] 在现有的排气净化部件中,基材的表面被包含催化剂成分的催化剂涂层覆盖是常识,即使基材使用不锈钢的情况下,催化剂涂层也介于不锈钢材料的表面和排气之间,妨碍相互的接触,根本没有产生由不锈钢材料的表面净化排气的构思的余地。
[0014] 解决问题的手段
[0015] 技术方案1的发明的技术特征如下。
[0016] 一种排气净化装置,如图1(B)、图3(A)(B)、图4(A)(B)(D)所示,具有排气通路(1)和配置于该排气通路(1)的排气净化部件(2),所述排气净化装置的特征在于,[0017] 排气净化部件(2)是不锈钢制,不锈钢材料的表面没有被包含催化剂成分的催化剂涂层覆盖,不锈钢材料的表面与排气(25)接触。
[0018] 发明效果
[0019] (技术方案1的发明)
[0020] 技术方案1的发明具有如下效果。
[0021] 《效果》制造成本便宜。
[0022] 如图1(B)、图3(A)(B)、图4(A)(B)(D)所示,排气净化部件(2)是不锈钢制,不锈钢材料的表面没有被包含催化剂成分的催化剂涂层覆盖,因此,能够节省形成催化剂涂层所需的时间和劳力。另外,由于不需要使用贵金属来作为催化剂成分,因此,降低了原材料费用。基于这些理由,制造成本便宜。
[0023] 《效果》能够获得高的排气净化性能。
[0024] 由于不锈钢材料的表面与排气(25)接触,因此,能够获得高的排气净化性能。
[0025] 其原因被推定如下。
[0026] 即,排气中的HC(碳化氢)因高温的排气热在不锈钢材料的表面燃烧,从而能够使排气中的HC的含量减少。
[0027] 另外,不锈钢材料的表面作为还原催化剂发挥作用,排气中的NOx(氮氧化物)因高温的排气(25)在不锈钢材料的表面被还原成氮成分。
[0028] (技术方案2的发明)
[0029] 技术方案2的发明不仅具有技术方案1的发明的效果,还具有如下效果。
[0030] 《效果》能够获得高的排气净化性能。
[0031] 排气净化部件(2)使用了析出硬化型不锈钢和/或奥氏体型不锈钢,由于该种类的不锈钢的排气净化功能高,因此,能够获得高的排气净化性能。
[0032] (技术方案3的发明)
[0033] 技术方案3的发明不仅具有技术方案1或技术方案2的发明的效果,还具有如下效果。
[0034] 《效果》能够获得高的排气净化性能。
[0035] 如图1(B)、图3(B)所示,排气净化部件(2)由在排气通路(1)的通路形成方向上保持规定间隔的多张板部件(2a、2b、2c)构成,如图1(D)所示,由于各板部件(2a、2b、2c)均具有排气通过孔(28),因此,在通过排气通过孔(28)的排气(25)中产生乱流,从而促进排气(25)与排气下游侧的板部件(2b、2c)的接触,因此,能够获得高的排气净化性能。
[0036] 《效果》能够使排气音衰减。
[0037] 因通过图1(D)所示的排气通过孔(28)的排气(25)的扩散和相互干扰,能够使排气音衰减。
[0038] (技术方案4的发明)
[0039] 技术方案4的发明不仅具有技术方案3的发明的效果,还具有如下效果。
[0040] 《效果》能够防止碎片进入排气净化部件的排气上游侧。
[0041] 如图1(B)所示,由于最靠排气上游侧的板部件(2a)形成为,其壁厚大于排气下游侧的规定的板部件(2b)的壁厚,因此,刚性高,不易破损,万一排气下游侧的板部件(2b)破损,也能阻止其碎片,从而能够防止碎片进入排气净化部件(2)的排气上游侧。
[0042] (技术方案5的发明)
[0043] 技术方案5的发明不仅具有技术方案3或技术方案4的发明的效果,还具有如下效果。
[0044] 《效果》能够防止碎片进入排气净化部件的排气下游侧。
[0045] 如图1(B)所示,由于最靠排气下游侧的板部件(2c)形成为,其壁厚大于排气上游侧的板部件(2b)的壁厚,因此,刚性高,不易破损,万一排气上游侧的板部件(2b)破损,也能阻止其碎片,从而能够防止碎片进入排气净化部件(2)的排气下游侧。
[0046] (技术方案6的发明)
[0047] 技术方案6的发明不仅具有技术方案3~技术方案5中任一项发明的效果,还具有如下效果。
[0048] 《效果》能够防止碎片进入排气净化部件的排气上游侧。
[0049] 如图1(B)所示,最靠排气上游侧的板部件(2a)使用了析出硬化型不锈钢,由于该种类的不锈钢的刚性高,因此,不易破损,万一排气下游侧的板部件(2b)破损,也能阻止其碎片,从而能够防止碎片进入排气净化部件(2)的排气上游侧。
[0050] 《效果》能够获得高的排气净化性能。
[0051] 如图1(B)所示,最靠排气上游侧的板部件(2a)使用了析出硬化型不锈钢,但该种类的不锈钢的排气净化功能高,且最靠排气上游侧的板部件(2a)与净化前的浓度较高的碳化氢、NOx接触,因此,能够获得高的排气净化性能。
[0052] (技术方案7的发明)
[0053] 技术方案7的发明不仅具有技术方案3~技术方案6中任一项发明的效果,还具有如下效果。
[0054] 《效果》能够防止碎片进入排气净化部件的排气下游侧。
[0055] 如图1(B)所示,最靠排气下游侧的板部件(2c)使用了析出硬化型不锈钢,由于该种类的不锈钢的刚性高,因此,不易破损,万一排气上游侧的板部件(2b)破损,也能阻止其碎片,从而能够防止碎片进入排气净化部件(2)的排气下游侧。
[0056] 《效果》能够获得高的排气净化性能。
[0057] 如图1(B)所示,最靠排气下游侧的板部件(2c)使用了析出硬化型不锈钢,该种类的不锈钢的排气净化功能高,因上游侧的HC的燃烧热而升温的高温的排气(25)与最靠排气下游侧的板部件(2c)接触,因此,能够获得高的排气净化性能。
[0058] (技术方案8的发明)
[0059] 技术方案8的发明不仅具有技术方案3~技术方案7中任一项发明的效果,还具有如下效果。
[0060] 《效果》能够获得高的排气净化性能。
[0061] 如图1(B)、图3(B)所示,排气下游侧的规定的板部件(2b)使用了奥氏体型不锈钢,该种类的不锈钢的排气净化功能高,因此,在通过了排气上游侧的板部件(2a)或板部件(2b)的排气通过孔(28)的排气(25)中产生乱流,从而促进排气(25)与排气下游侧的板部件(2b)接触,因此,能够获得高的排气净化性能。
[0062] (技术方案9的发明)
[0063] 技术方案9的发明不仅具有技术方案1或技术方案2的发明的效果,还具有如下效果。
[0064] 《效果》能够获得高的排气净化性能。
[0065] 如图1(B)、图3(A)(B)所示,由于排气净化部件(2)具有填充至排气通路(1)的线部件(2d),因此,能够增大排气净化部件(2)的表面积,从而排气(25)与排气净化部件(2)的接触面积增大,因此,能够获得高的排气净化性能。
[0066] 《效果》能够使排气音衰减。
[0067] 通过图1(B)、图3(A)(B)所示的线部件(2d)的消音作用,能够使排气音衰减。
[0068] (技术方案10的发明)
[0069] 技术方案10的发明不仅具有技术方案9的发明的效果,还具有如下效果。
[0070] 《效果》能够抑制背压的上升。
[0071] 如图1(B)、图3(A)(B)所示,由于线部件(2d)被卷绕成线圈状,因此,排气(25)能顺畅地通过线圈状的线部件(2d)的内部,因此,能够减小排气(25)的通过阻力,从而能够抑制背压的上升。
[0072] (技术方案11的发明)
[0073] 技术方案11的发明不仅具有技术方案9或技术方案10的发明的效果,还具有如下效果。
[0074] 《效果》能够获得高的排气净化性能。
[0075] 如图1(B)、图3(B)所示,排气净化部件(2)具有多张不锈钢制的板部件(2a、2b、2c)和不锈钢制的线部件(2d),各板部件(2a、2b、2c)在排气通路(1)的通路形成方向上保持规定间隔来配置,如图1(D)所示,各板部件(2a、2b、2c)均具有排气通过孔(28),且在相邻的板部件(2a、2b、2c)之间填充有线部件(2d),因此,能够增大排气净化部件(2)的表面积,因此,排气(25)与排气净化部件(2)的接触面积增大,从而能够获得高的排气净化性能。
[0076] 《效果》能够使排气音衰减。
[0077] 基于通过了图1(D)所示的排气通过孔(28)的排气(25)的扩散和相互干扰,另外,基于线部件(2d)的消音作用,能够使排气音衰减。
[0078] (技术方案12的发明)
[0079] 技术方案12的发明不仅具有技术方案1或技术方案2的发明的效果,还具有如下效果。
[0080] 《效果》能够获得高的排气净化性能。
[0081] 如图4(A)(B)(D)所示,排气净化部件(2)具有不锈钢制的螺旋卷状板部件(2j),该螺旋卷状板部件(2j)在排气通路(1)的通路形成方向上具有中心轴线(2i),如图4(B)(D)所示,在螺旋卷状板部件(2j)内形成有沿板部件(2j)的表面的螺旋卷状的排气通过间隙(2k),因此,能够增大排气净化部件(2)的表面积,因此,排气(25)与排气净化部件(2)的接触面积增大,从而能够获得高的排气净化性能。
[0082] (技术方案13的发明)
[0083] 技术方案13的发明不仅具有技术方案12的发明的效果,还具有如下效果。
[0084] 《效果》能够获得高的排气净化性能。
[0085] 如图4(A)所示,由于在螺旋卷状板部件(2j)上设置有贯穿板厚方向的排气通过孔(30),因此,在通过了排气通过孔(30)的排气(25)中产生乱流,从而促进排气(25)与排气下游侧的板部件(2j)表面的接触,因此,能够获得高的排气净化性能。
[0086] 《效果》能够使排气音衰减。
[0087] 基于通过了排气通过孔(30)的排气(25)的扩散和相互干扰,能够使排气音衰减。
[0088] (技术方案14的发明)
[0089] 技术方案14的发明不仅具有技术方案13的发明的效果,还具有如下效果。
[0090] 《效果》能够维持高的排气净化性能。
[0091] 如图4(D)所示,在螺旋卷状板部件(2j)上设置有从表面突出的间隔突起(31),通过该间隔突起(31)保持排气通过间隙(2k),因此,即使对螺旋卷状的板部件(2j)施加热负荷,排气通过间隙(2k)也能维持恒定的形状,从而排气(25)能够顺畅地通过,因此,能够维持高的排气净化性能。
[0092] (技术方案15的发明)
[0093] 技术方案15的发明不仅具有技术方案14的发明的效果,还具有如下效果。
[0094] 《效果》能够获得高的排气净化性能。
[0095] 如图4(E)(F)所示,由于间隔突起(31)具有排气通过口(32),因此,通过螺旋卷状的板部件(2j)的排气通过间隙(2k)的排气(25)经由排气通过口(32)向径向相邻侧的排气通过间隙(2k)扩散,从而促进其与板部件(2j)表面的接触,因此,能够获得高的排气净化性能。
[0096] 《效果》能够使排气音衰减。
[0097] 基于通过了图4(E)(F)所示的排气通过口(32)的排气(25)的扩散和相互干扰,能够使排气音衰减。
[0098] (技术方案16的发明)
[0099] 技术方案16的发明不仅具有技术方案1~技术方案15中任一项发明的效果,还具有如下效果。
[0100] 《效果》能够在保持架的筒部内将排气一并净化。
[0101] 如图1(A)(B)、图3(A)(B)、图4(A)所示,保持架(3)具有筒部(3a),在筒部(3a)的周壁上开口有从多个分支部(5、6)导入排气的排气入口(12),排气净化部件(2)配置在保持架(3)的筒部(3a)内,因此,可将从多个分支部(5、6)导入的排气(23、24)在保持架(3)的筒部(3a)内一并净化。
[0102] 《效果》能够提高排气净化部件的排气净化效率。
[0103] 如图1(A)(B)、图3(A)(B)、图4(A)所示,保持架(3)具有筒部(3a),筒部(3a)配置在排气歧管(27)的集合部(4)内,排气净化部件(2)配置在保持架(3)的筒部(3a)内,因此,通过集合部(4)和保持架(3)的筒部(3a)的双层筒结构,使得通过排气净化部件(2)的排气(25)的温度难以降低,从而能够提高排气净化部件(2)的排气净化效率。
[0104] (技术方案17的发明的效果)
[0105] 技术方案17的发明不仅具有技术方案16的发明的效果,还具有如下效果。
[0106] 《效果》排气处理部件被牢固地支撑。
[0107] 如图1(A)(B)、图3(A)(B)、图4(A)所示,由于保持架(3)的凸缘部(3b)固定于集合部(4)的基端部分(4b),因此,排气净化部件(2)所承受的排气(25)的压力经由保持架(3)的凸缘部(3b)被集合部(4)的基端部分(4b)阻挡,从而排气净化部件(2)被牢固地支撑于集合部(4)。
[0108] (技术方案18的发明的效果)
[0109] 技术方案18的发明不仅具有技术方案17的发明的效果,还具有如下效果。
[0110] 《效果》排气净化部件的维护和更换变得容易。
[0111] 如图1(A)(B)、图3(A)(B)、图4(A)所示,由于保持架(3)的凸缘部(3b)可拆卸地安装于集合部(4)的基端部分(4b),因此,能够简单地将排气净化部件(2)和保持架(3)一起从集合部(4)拔出,或者,能够将排气净化部件(2)和保持架(3)一起插入至集合部(4),从而排气净化部件(2)的维护和更换变得容易。
[0112] (技术方案19的发明)
[0113] 技术方案19的发明不仅具有技术方案17或技术方案18的发明的效果,还具有如下效果。
[0114] 《效果》能够同时进行盖部对保持架插入口的封闭和保持架向集合部的安装。
[0115] 如图1(A)(B)、图3(A)(B)、图4(A)所示,凸缘部(3b)由设置在保持架(3)的基端侧的盖部(11)的周缘部分构成,用盖部(11)封闭保持架插入口(7),因此,能够同时进行盖部(11)对保持架插入口(7)的封闭和保持架(3)向集合部(4)的安装。
[0116] (技术方案20的发明)
[0117] 技术方案20的发明不仅具有技术方案16~技术方案19中的任一项发明的效果,还具有如下效果。
[0118] 《效果》排气处理部件被牢固地支撑。
[0119] 如图1(A)(B)、图3(A)(B)、图4(A)所示,排气净化部件(2)的周壁内嵌于集合部(4)的顶端部分(4a),在发动机运转中,排气净化部件(2)的周壁利用排气净化部件(2)的周壁的热膨胀按压至集合部(4)的顶端部分(4a)的周壁,因此,排气净化部件(2)所承受的排气(25)的压力经由排气净化部件(2)的周壁被集合部(4)的顶端部分(4a)阻挡,从而排气净化部件(2)被牢固地支撑。
[0120] (技术方案21的发明)
[0121] 技术方案21的发明不仅具有技术方案16~技术方案20中任一项发明的效果,还具有如下效果。
[0122] 《效果》能够获得高的排气净化性能。
[0123] 由于不锈钢材料的表面与排气(25)接触,因此,能够获得高的排气净化性能。
[0124] 其原因被推定如下。
[0125] 即,排气中的HC(碳化氢)因高温的排气热在不锈钢材料的表面燃烧,从而能够使排气中的HC的含量减少。
[0126] 另外,不锈钢材料的表面作为还原催化剂发挥作用,排气中的NOx(氮氧化物)因高温的排气(25)在不锈钢材料的表面被还原成氮成分。

附图说明

[0127] 图1是说明具有本发明的第一实施方式的排气净化装置的发动机的图,图1(A)是排气歧管的侧视图,图1(B)是图1(A)的纵剖侧视图,图1(C)是从集合部的基端侧观察的盖的后视图,图1(D)是板部件的主视图。
[0128] 图2是具有本发明的第一实施方式的排气净化装置的发动机的纵剖主视图。
[0129] 图3是说明具有本发明第二、第三实施方式的排气净化装置的发动机的图,图3(A)是相当于第二实施方式的图1(B)的图,图3(B)是相当于第三实施方式的图1(B)的图。
[0130] 图4是说明具有本发明的第四、第五实施方式的排气净化装置的发动机的图,图4(A)是相当于第四实施方式的图1(B)的图,图4(B)是从顶端侧观察第四实施方式中使用的内嵌于顶端侧筒部的螺旋卷状的板部件的图,图4(C)是相当于第四实施方式的图1(C)的图,图4(D)是相当于第五实施方式的图4(B)的图,图4(E)是将第五实施方式中使用的螺旋卷状的板部件展开的俯视放大图,图4(F)是图4(E)的板部件的截面放大图。
[0131] 图5是表示能够适用于本发明的实施方式的排气净化部件中的不锈钢的成分和组成的表。
[0132] 图6是表示用于本发明的实施例1、实施例2-1~2-3、比较例1、2的排气净化部件的主要部分的不锈钢和实验结果的表。
[0133] 图7是表示用于本发明的实施例3-1~3-4的排气净化部件的主要部分的不锈钢和实验结果的表。
[0134] 图8是表示用于本发明的实施例3-5~3-8的排气净化部件的主要部分的不锈钢和实验结果的表。
[0135] 图9是表示本发明的实验例的试验方法的表。

具体实施方式

[0136] 图1、图2是说明具有本发明第一实施方式的排气净化装置的发动机的图,图3是说明具有本发明第二、第三实施方式的排气净化装置的发动机的图,图4是说明具有本发明第四、第五实施方式的排气净化装置的发动机的图,在各个实施方式中,对具有排气净化装置的水冷立式直列双气缸火花点火式发动机进行说明。
[0137] 说明图1、图2所示的第一实施方式。
[0138] 该发动机的概要如下所述。
[0139] 如图2所示,在气缸体(15)的上部组装有气缸盖(16),在气缸盖(16)的上部组装有气缸盖罩(17),在气缸体(15)的下部组装有油底壳(18)。
[0140] 在气缸盖(16)的横向一侧组装有节气门体(19),在横向另一侧组装有排气歧管(24)。在节气门体(19)上安装有燃料喷射器(20),从燃料喷射器(20)向气缸盖(16)内的吸气口(21)喷射燃料(22)。燃料(22)是汽油。
[0141] 排气净化装置的结构如下所述。
[0142] 如图1(A)(B)所示,排气净化装置具有发动机的排气歧管(27)和保持架(3),构成排气通路(1)的排气歧管(27)具有集合部(4)和多个(两个)分支部(5、6),集合部(4)是筒体,在顶端部分开口有排气出口(8),多个(两个)分支部(5、6)从靠近集合部(4)的基端的周壁(9)导出。
[0143] 保持架(3)具有筒部(3a),筒部(3a)配置在排气歧管(27)的集合部(4)内,在筒部(3a)的周壁上开口有排气入口(12),该排气入口(12)用于从多个分支部(5、6)导入排气。
[0144] 在排气净化部件(2)中,靠近保持架(3)的一部分配置在保持架(3)的筒部(3a)内。
[0145] 这样,由于保持架(3)具有筒部(3a),在筒部(3a)的周壁上开口有用于从多个分支部(5、6)导入排气的排气入口(12),排气净化部件(2)配置在保持架(3)的筒部(3a)内,因此,能够将从多个分支部(5、6)导入的排气(23、24)在保持架(3)的筒部(3a)内一并净化。
[0146] 另外,由于保持架(3)具有筒部(3a),筒部(3a)内嵌于排气歧管(27)的集合部(4),排气净化部件(2)的一部分配置在保持架(3)的筒部(3a)内,因此,通过集合部(4)和保持架(3)的筒部(3a)的双层筒结构,使得通过排气净化部件(2)的排气(25)的温度难以降低,从而能够提高排气净化部件(2)的排气净化效率。
[0147] 如图1(A)(B)所示,在集合部(4)的基端部分(4b)开口有保持架插入口(7),保持架(3)具有设置在筒部(3a)的基端侧的凸缘部(3b)。
[0148] 安装有排气净化部件(2)的保持架(3)的筒部(3a)从集合部(4)的保持架插入口(7)被插入,保持架(3)的凸缘部(3b)固定于集合部(4)的基端部分(4b)。因此,排气净化部件(2)承受的排气(25)的压力,经由凸缘部(3b)被集合部(4)的基端部分(4b)阻挡,排气净化部件(2)被牢固地支撑于集合部(4)。
[0149] 如图1(A)(B)所示,保持架(3)的凸缘部(3b)可拆卸地安装于集合部(4)的基端部分(4b)。因此,能够容易地将排气净化部件(2)和保持架(3)一起从集合部(4)拔出,或者能够将排气净化部件(2)和保持架(3)一起插入集合部(4),从而排气净化部件(2)的维护和更换变得容易。
[0150] 凸缘部(3b)由设置在保持架(3)的基端侧的盖部(11)的周缘部分构成,用盖部(11)封闭保持架插入口(7)。因此,能够用盖部(11)同时进行保持架插入口(7)的封闭和向集合部(4)的安装。
[0151] 如图1(A)(B)所示,排气歧管(27)的集合部(4)和保持架(3)的筒部(3a)均是笔直的圆筒形筒体。排气歧管(27)和盖部(11)是铸铁的铸造物。盖部(11)通过3根螺栓(26)固定于集合部(4)的基端部(4b)。
[0152] 如图1(B)所示,排气净化部件(2)的周壁内嵌于集合部(4)的顶端部分(4a),在发动机运转中,因排气净化部件(2)的周壁的热膨胀,使得排气净化部件(2)的周壁被按压在集合部(4)的顶端部分(4a)的周壁上。因此,排气净化部件(2)承受的排气(25)的压力,经由排气净化部件(2)的周壁被集合部(4)的顶端部分(4a)阻挡,从而排气净化部件(2)被牢固地支撑于集合部(4)。
[0153] 如图1(A)所示,相邻的分支部(5、6)在靠近集合部(4)的同时被融合,在沿与各分支部(5、6)的入口开口中心轴线(5a、6a)中的任意一个平行的方向观察时,在相邻的分支部(5、6)的融合部分(14),各分支部(5、6)的融合部分中心轴线(5b、6b)弯曲,并被定向为越靠近集合部(4)越接近相互平行的方向。因此,排气净化部件(2)的排气净化性能高。其理由推定如下。即,从相邻的分支部(5、6)朝向集合部(4)的排气(23、24)在分支部(5、6)的融合部分(14)缓慢汇合,能够抑制因排气(23、24)之间的激烈碰撞发生乱流而导致背压上升的问题,从而使通过排气净化部件(2)的排气(25)的流动顺畅。
[0154] 如图1(A)所示,在沿与各分支部(5、6)的入口开口中心轴线(5a、6a)平行的方向观察时,多个(2个)分支部(5、6)中最靠近排气净化部件(2)的分支部(5)的靠近入口部分(5c)具有笔直的靠近入口中心轴线(5d),设想该靠近入口中心轴线(5d)笔直地延长至集合部(4)的延长中心轴线(5e)。
[0155] 延长中心轴线(5e)和集合部(4)的中心轴线(4c)的交叉部分的交叉角度中,位于靠近排气净化部件(2)且靠近分支部(5、6)的交叉角度(Θ)被设定为45°。该交叉角度(Θ)优选设定在35°~55°的范围内。
[0156] 当各分支部(5、6)的入口开口中心轴线(5a、6a)相互不平行的情况下,在沿与其中的任一平行的方向观察,设想延长中心轴线(5e)。
[0157] 在上述那样设定的情况下,排气净化部件(2)的排气净化性能高。
[0158] 其理由推定如下。即,当交叉角度(Θ)小于35°时,在从最靠近排气净化部件(2)的分支部(5)向集合部(4)流入的排气(23)的向量成分中,沿着集合部(4)的中心轴线(4c)远离排气净化部件(2)的方向上的向量成分过大,妨碍从另一个分支部(6)向集合部(4)的排气(24)流入,从而提高背压,由此,使通过排气净化部件(2)的排气(25)的流动停滞,从而使排气净化部件(2)的排气净化性能降低。
[0159] 另一方面,当交叉角度(Θ)超过55°时,在上述排气(23)的向量成分中,沿着集合部(4)的径向远离分支部(5)的方向的向量成分过大,从而从分支部(5)离开的部位偏向流入排气净化部件(2),由此,通过排气净化部件(2)的排气(25)的通过面积变窄,从而使排气净化部件(2)的排气净化性能降低。
[0160] 排气净化部件(2)的结构如下所述。
[0161] 如图1(B)所示,排气净化部件(2)由筒部件(2e)、多张板部件(2a、2b、2c)、线部件(2d)构成。筒部件(2e)是笔直的圆筒形筒体。在筒部件(2e)内,多张板部件(2a、2b、2c)在筒部件(2e)的中心轴线方向上保持规定间隔来配置。筒部件(2e)的中心轴线沿着排气通路(1)的通路形成方向即集合部(4)的中心轴线(4c)方向,多张板部件(2a、2b、2c)在排气通路(1)的通路形成方向上保持规定间隔。如图1(D)所示,各板部件(2a、2b、2c)均具有排气通过孔(28)。线部件(2d)在多张板部件(2a、2b、2c)之间沿着筒部件(2e)的内周面配置。线部件(2d)被卷绕成线圈形状。该线部件(2d)可通过将笔直的不锈钢线部件(2d)成型为线圈形状而获得。
[0162] 如图1(B)所示,最靠排气上游侧的板部件(2a)被焊接固定于筒部件(2e),其他的板部件(2b、2c)通过隔离环部件(2f)与上游侧的板部件(2a、2b)分开。各板部件(2a、2b、2c)和各隔离环部件(2f)通过一连串插通所述各板部件(2a、2b、2c)和各隔离环部件(2f)的安装螺栓(2g)和与安装螺栓(2g)的顶端部螺接的安装螺母(2h)的紧固连接,固定于筒部件(2e)。
[0163] 多个板部件(2a、2b、2c)由最靠排气上游侧的板部件(2a)、最靠排气下游侧的板部件(2c)以及位于中间的板部件(2b)构成,位于中间的板部件(2b)的张数可自由设定。
[0164] 图1(D)示出最靠排气上游侧的板部件(2a)的主视图,该板部件(2a)在中心具有供安装螺栓(2g)插通的螺栓插通孔(29),在该螺栓插通孔(29)的周围具有4个小径的排气通过孔(28),在外周侧具有8个大径的排气通过孔(28)。最靠排气下游侧的板部件(2c)与位于中间的板部件(2b)的主视图是相同的形状。各板部件(2a、2b、2c)均是圆板形状。
[0165] 如图1(B)所示,最靠排气上游侧的板部件(2a)形成为,其壁厚大于排气下游侧的中间的板部件(2b)的壁厚。而且,最靠排气下游侧的板部件(2c)形成为,其壁厚大于排气上游侧的中间的板部件(2b)的壁厚。
[0166] 最靠排气上游侧的板部件(2a)和最靠排气下游侧的板部件(2c)形成为相同的厚度。
[0167] 图1(B)所示的排气净化部件(2)的结构部件即筒部件(2e)、多张板部件(2a、2b、2c)、线部件(2d)以及保持架(3)的筒部(3a)均为不锈钢制,不锈钢材料的表面没有被包含催化剂成分(白金,钯,铑等贵金属等)的催化剂涂层覆盖,不锈钢材料的表面与排气(25)接触。即,排气净化部件(2)以及保持架(3)的筒部(3a)的不锈钢材料的表面在排气通路(1)中露出,从而不锈钢材料的表面与排气(25)接触。
[0168] 在筒部件(2e)内支撑多张板部件(2a、2b、2c)的隔离环部件(2f)、安装螺栓(2g)、安装螺母(2h)由耐热钢构成。
[0169] 从成本和耐热性的观点出发,针对图1(B)所示的排气净化部件(2)的结构部件即筒部件(2e)以及保持架(3)的筒部(3a),优选使用铁素体型不锈钢。在这些部件中,也能够使用析出硬化型、奥氏体型、马氏体型的各种不锈钢。
[0170] 针对多张板部件(2a、2b、2c)和线部件(2d),从排气净化功能高的方面考虑,优选使用析出硬化型、奥氏体型的各种不锈钢。
[0171] 在这些部件中,也能够使用马氏体型、铁素体型的各种不锈钢。
[0172] 筒部件(2e)以及保持架(3)的筒部(3a)使用铁素体型不锈钢。
[0173] 最靠排气上游侧和最靠排气下游侧的板部件(2a、2c)使用析出硬化型不锈钢,中间的板部件(2b)和线部件(2d)使用奥氏体型不锈钢。
[0174] 筒部件(2e)以及保持架(3)的筒部(3a)的双方或其中一方能够使用析出硬化型、奥氏体型、马氏体型、铁素体型的各种不锈钢。
[0175] 最靠排气上游侧和最靠排气下游侧的板部件(2a、2c)的双方或其中一方能够使用析出硬化型、奥氏体型、马氏体型、铁素体型的各种不锈钢。
[0176] 另外,中间的板部件(2b)的全部或一部分、线部件(2d)的全部或一部分,能够使用析出硬化型、奥氏体型、马氏体型、铁素体型的各种不锈钢。
[0177] 下面,说明图3(A)所示的第二实施方式。
[0178] 在该第二实施方式中,排气净化部件(2)的结构部件是筒部件(2e)和线部件(2d),该线部件(2d)容纳在插入于排气歧管(27)的集合部(4)中的保持架(3)的筒部(3a)。该线部件(2d)被卷绕成线圈形状。该线部件(2d)可将笔直的不锈钢线部件(2d)成型为线圈形状而获得。该排气净化部件(2)的筒部件(2e)和线部件(2d)以及保持架(3)的筒部(3a)也构成为,不锈钢材料的表面没有被包含催化剂成分的催化剂涂层覆盖,不锈钢材料的表面与排气(25)接触。即,排气净化部件(2)以及保持架(3)的筒部(3a)的不锈钢材料的表面在排气通路(1)中露出,从而不锈钢材料的表面与排气(25)接触。
[0179] 从排气净化功能高的方面考虑,线部件(2d)优选使用析出硬化型、奥氏体型的各种不锈钢。
[0180] 线部件(2d)也能够使用马氏体型、铁素体型的各种不锈钢。
[0181] 线部件(2d)使用析出硬化型不锈钢。
[0182] 线部件(2d)的全部或一部分能够使用析出硬化型、奥氏体型、马氏体型、铁素体型的各种不锈钢。
[0183] 其他的结构和图1(A)~(C)所示的第一实施方式相同,在图3(A)中,对与第一实施方式相同的构件赋予与图1(A)~(C)相同的附图标记。
[0184] 下面,说明图3(B)所示的第三实施方式。
[0185] 在该第三实施方式中,排气净化部件(2)的结构部件由筒部件(2e)、相同壁厚的3张板部件(2a、2b、2c)以及线部件(2d)构成,3张板部件(2a、2b、2c)在保持架(3)的筒部(3a)内沿集合部(4)的中心轴线方向保持规定间隔来配置,线部件(2d)填充在相邻的板部件(2a、2b、2c)之间、最上游侧的板部件(2a)与盖部(11)之间、最下游侧的板部件(2c)的下游侧。该线部件(2d)被卷绕成线圈形状。在该线部件(2d)中使用切削不锈钢时得到的切屑。
[0186] 该排气净化部件(2)的筒部件(2e)、3张板部件(2a、2b、2c)、线部件(2d)以及保持架(3)的筒部(3a)也是不锈钢制,不锈钢材料的表面没有被包含催化剂成分的催化剂涂层覆盖,不锈钢材料的表面与排气(25)接触。即,排气净化部件(2)以及保持架(3)的筒部(3a)的不锈钢材料的表面在排气通路(1)中露出,从而不锈钢材料的表面与排气(25)接触。
[0187] 从排气净化功能高的方面考虑,3张板部件(2a、2b、2c)和线部件(2d)优选使用析出硬化型、奥氏体型的各种不锈钢。
[0188] 3张板部件(2a、2b、2c)和线部件(2d)也能够使用马氏体型、铁素体型的各种不锈钢。
[0189] 3张板部件(2a、2b、2c)和线部件(2d)使用析出硬化型不锈钢。
[0190] 3张板部件(2a、2b、2c)的全部或一部分能够使用析出硬化型、奥氏体型、马氏体型、铁素体型的各种不锈钢。
[0191] 另外,线部件(2d)的全部或一部分能够使用析出硬化型、奥氏体型、马氏体型、铁素体型的各种不锈钢。
[0192] 其他的结构与图1(A)~(D)所示的第一实施方式相同,在图3(B)中,对与第一实施方式相同的构件赋予与图1(A)~(D)相同的附图标记。
[0193] 下面,说明图4(A)(B)(C)所示的第四实施方式。
[0194] 如图4(A)所示,在该第四实施方式中,排气净化部件(2)由筒部件(2e)、螺旋卷状的板部件(2j)以及芯部件(2n)构成。螺旋卷状的板部件(2j)在保持架(3)的筒部(3a)内沿其中心轴线方向配置。保持架(3)的筒部(3a)和筒部件(2e)沿着排气通路(1)的通路形成方向即集合部(4)的中心轴线(4c),螺旋卷状板部件(2j)的中心轴线(2i)朝向排气通路(1)的通路形成方向。如图4(B)所示,在螺旋卷状的板部件(2j)内形成有沿着板部件(2j)表面的螺旋卷状的排气通过间隙(2k)。如图4(A)所示,在螺旋卷状的板部件(2j)上设置有贯穿板厚方向的排气通过孔(30)。在螺旋卷状的板部件(2j)的中心部配置有芯部件(2n)。
[0195] 该排气净化部件(2)的筒部件(2e)、螺旋卷状的板部件(2j)、芯部件(2n)以及保持架(3)的筒部(3a)也是不锈钢制,不锈钢材料的表面没有被包含催化剂成分的催化剂涂层覆盖,不锈钢材料的表面与排气(25)接触。即,排气净化部件(2)以及保持架(3)的筒部(3a)的不锈钢材料的表面在排气通路(1)中露出,从而不锈钢材料的表面与排气(25)接触。
[0196] 从排气净化功能高的方面看,螺旋卷状的板部件(2j)和芯部件(2n)优选使用奥氏体型、析出硬化型的各种不锈钢。
[0197] 螺旋卷状的板部件(2j)和芯部件(2n)也能够使用马氏体型、铁素体型的各种不锈钢。
[0198] 螺旋卷状的板部件(2j)和芯部件(2n)使用奥氏体型不锈钢。芯部件(2n)也可以使用铁素体型不锈钢。其他的结构与图1(A)~(C)所示的第一实施方式相同,在图4(A)~(C)中,对与第一实施方式相同的构件赋予与图1(A)~(C)相同的附图标记。
[0199] 下面,说明图4(D)所示的第五实施方式。
[0200] 如图4(D)所示,在螺旋卷状的板部件(2j)上设置有从表面突出的间隔突起(31),通过该间隔突起(31)保持排气通过间隙(2k)。
[0201] 如图4(E)所示,间隔突起(31)通过压花加工纵横地配置在板部件(2j)上。
[0202] 如图4(E)(F)所示,间隔突起(31)具有排气通过口(32)。间隔突起(31)是三角锥形状,内设有排气通过口(32),将在板部件(2j)的卷轴长方向上排列的间隔突起(31)的列沿卷周向配置多列,通过调节各列的间隔尺寸,在辊径向上使间隔突起(31)相互不重合。
[0203] 排气通过口(32)朝向板部件(2j)的卷周向进行开口。排气通过口(32)可以朝向卷轴长方向开口,也可以一部分朝向卷周向开口,剩余部分朝向卷轴长方向开口,也可以全部或一部分朝向卷周向与卷轴长方向之间的方向开口。
[0204] 其他的结构与图4(A)(B)(C)所示的第四实施方式相同,在图4(D)(E)(F)中,对与第四实施方式相同的构件赋予与图4(A)(B)(C)相同的附图标记。
[0205] 在第五实施方式中,由于将排气通过口(32)作为第四实施方式的排气通过孔(30)的替代部,因此,没有设置排气通过孔(30),但在第五实施方式中,也可以在没有间隔突起(31)的部位设置第四实施方式的排气通过孔(30),使排气通过口(32)和排气通过孔(30)共存。
[0206] 作为能够适用各实施方式一~五的排气净化部件(2)的结构部件以及保持架(3)的筒部(3a)的不锈钢的具体例子,有以JIS标准(日本工业标准)规定的下述不锈钢。
[0207] 析出硬化型不锈钢具有SUS630、SUS631。
[0208] 奥氏体型不锈钢具有SUS316、SUS316L、SUS304、SUS31803、SUS310S。
[0209] 马氏体型不锈钢具有SUS440C。
[0210] 铁素体型不锈钢具有SUS430。
[0211] 这些不锈钢的成分和组成如图5所示的表。
[0212] 排气净化部件(2)以及保持架(3)的筒部(3a)的结构部件也能够使用其他的不锈钢。
[0213] 下面,说明本发明的实施例、比较例、实验例。
[0214] (实施例1)
[0215] 实施例1是图1所示的第一实施方式的具体例。
[0216] 保持架(3)的筒部(3a)的板厚是1.2mm,内周的直径是45.0mm,轴长尺寸是125mm。
[0217] 排气净化部件(2)的筒部件(2e)的板厚是1.2mm,内周的直径是42.6mm,轴长尺寸是61mm。
[0218] 中间的板部件(2b)的张数是7张。最靠排气上游侧和最靠排气下游侧的板部件(2a、2c)的板厚是5mm,中间的板部件(2b)的板厚是2mm,各板部件(2a、2b、2c)是圆板形状,直径是42mm,相邻的板部件(2a、2b、2c)的间隔距离是4mm。排气通过孔(28)是圆形,小径的排气通过孔(28)的直径是5mm,大径的排气通过孔(28)的直径是6mm。
[0219] 线部件(2d)的直径是1mm,线圈的直径是6mm,线圈的间距是2mm。在筒部件(2e)的径向上层叠的线部件(2d)的径向的厚度是2.5mm。
[0220] 保持架(3)的筒部(3a)和排气净化部件(2)的筒部件(2e)使用了铁素体型的SUS436L。
[0221] 最靠排气上游侧和最靠排气下游侧的板部件(2a、2c)使用了析出硬化型的SUS630,中间的板部件(2b)使用了奥氏体型的SUS316。
[0222] 线部件(2d)使用了奥氏体型的SUS316。
[0223] 隔离环部件(2f)、安装螺栓(2g)、安装螺母(2h)使用了耐热钢的SUH660。
[0224] (实施例2-1~实施例2-3)
[0225] 实施例2-1~实施例2-3是图3(A)所示的第二实施方式的具体例。
[0226] 保持架(3)的筒部(3a)和排气净化部件(2)的筒部件(2e)使用了与第一实施方式相同的材料。
[0227] 线部件(2d)的直径是1mm,线圈的直径是6mm,线圈的间距是2mm。填充在保持架(3)的筒部(3a)和排气净化部件(2)的筒部件(2e)中的线部件(2d)的填充宽度,在筒部(3a)的轴长方向上是110mm。
[0228] 如图5所示,在实施例2-1中,线部件(2d)使用了析出硬化型的SUS631。
[0229] 在实施例2-2中,线部件(2d)使用了奥氏体型的SUS316。
[0230] 在实施例2-3中,线部件(2d)使用了奥氏体型的SUS316L。
[0231] (实施例3-1~实施例3-8)
[0232] 实施例3-1~实施例3-8是图3(B)所示的第三实施方式的具体例。
[0233] 保持架(3)的筒部(3a)和排气净化部件(2)的筒部件(2e)使用了与第一实施方式相同的材料。
[0234] 相同板厚的3张板部件(2a、2b、2c)的板厚是1mm,相邻的板部件(2a、2b、2c)之间的间隔距离是40mm。各板部件(2a、2b、2c)是圆板形状,直径是42mm,排气通过孔(28)是圆形,设置20个直径3mm的排气通过孔(28)。线部件(2d)的宽度为5mm,厚度为0.3mm左右,线圈直径为3mm左右,线圈的间距为10mm左右。
[0235] 最上游侧的板部件(2a)和盖部(11)之间的间隔距离是40mm。填充在最下游侧的板部件(2c)的下游侧的线部件(2d)的宽度是40mm。
[0236] 3张板部件(2a、2b、2c)使用奥氏体型的SUS316。
[0237] 如图7所示,在实施例3-1中,线部件(2d)使用了析出硬化型的SUS630。
[0238] 在实施例3-2中,线部件(2d)使用了马氏体型的SUS440C。在实施例3-3中,线部件(2d)使用了奥氏体型的SUS316L。在实施例3-4中,线部件(2d)使用了奥氏体型的SUS304。
[0239] 如图8所示,在实施例3-5中,线部件(2d)使用了铁素体型的SUS430。
[0240] 在实施例3-6中,线部件(2d)使用了奥氏体型的SUS316。
[0241] 在实施例3-7中,线部件(2d)使用了奥氏体型的SUS31803。
[0242] 在实施例3-8中,线部件(2d)使用了奥氏体型的SUS310S。
[0243] (实施例4)
[0244] 实施例4是图4(A)~(C)所示的第四实施方式的具体例。
[0245] 螺旋卷状板部件(2j)的板厚是0.5mm,匝数是5匝,最外直径是45mm,轴长尺寸是144mm,排气通过间隙(2k)的间隙尺寸是4mm,排气通过孔的直径是2mm,排气通过孔(20)的分布是板部件(2j)的每25平方毫米(mm2)面积为3个。芯部件(2n)的直径是6mm,轴长尺寸是
155mm。
[0246] 保持架(3)的筒部(3a)和排气净化部件(2)的筒部件(2e)使用了与第一实施方式相同的材料。
[0247] 螺旋卷状的板部件(2j)和芯部件(2n)使用了奥氏体型的SUS316。芯部件(2n)也可以使用铁素体型的SUS430。
[0248] (实施例5-1~实施例5-3)
[0249] 实施例5-1~实施例5-3是图4(D)~(F)所示的第五实施方式的具体例。
[0250] 螺旋卷状的板部件(2j)的外形尺寸和匝数、排气通过间隙(2k)的间隙尺寸、排气通过孔(20)的直径和分布、芯部件(2n)的外形尺寸与实施例4相同。保持架(3)的筒部(3a)和排气净化部件(2)的筒部件(2e)使用了与第一实施方式相同的材料。
[0251] 在实施例5-1中,板部件(2j)和芯部件(2n)使用了奥氏体型的SUS316。芯部件(2n)也可以使用铁素体型的SUS430。
[0252] 在实施例5-2中,板部件(2j)使用了奥氏体型的SUS316L。芯部件(2n)使用了奥氏体型的SUS316。芯部件(2n)也可以使用铁素体型的SUS430。
[0253] 在实施例5-3中,板部件(2j)使用了析出硬化型的SUS630。芯部件(2n)使用了奥氏体型的SUS316。芯部件(2n)也可以使用铁素体型的SUS430。
[0254] (比较例1、2)
[0255] 如图6所示,比较例1是从实施例1中卸下保持架(3)的筒部(3a)和排气净化部件(2)的例子。
[0256] 比较例2是通过催化剂涂层将实施例1的排气净化部件(2)和保持架(3)的筒部(3a)的表面覆盖的例子,催化剂涂层包含作为催化剂成分的Pt、Pd、Rh。
[0257] 实验例和实验结果如下所述。
[0258] (实验例)
[0259] 按照下述条件使排气通过各实施例和各比较例的排气净化装置,并评价了基于排气净化装置排气的净化性能。
[0260] 作为水冷立式直列双气缸火花点火式发动机,使用排气量514cc,额定输出9.5kW/3600rpm,额定转速3600rpm的发动机,根据一般社团法人日本陆用内燃机协会小型通用火花点火式发动机排出气体自主限制(3次)规定书的子部分F即试验法,实施由图9的6模式构成的离散模式试验,测定在各模式下的排气成分浓度,根据规则的权重系数对每个模式的测定值进行加权运算来计算排气排出物的总量,从而确认基于各实施例和各比较例的排气净化装置排气的净化性能。
[0261] 排气的净化性能通过从排气净化装置排出的HC(碳化氢)、NOx(氮氧化物)、HC+NOx(碳化氢和氮氧化物的混合)、CO(一氧化碳)的量来评价。图6~图8示出实验结果。
[0262] HC、NOx、HC+NOx、CO的单位是g/kWh。
[0263] (实验结果)
[0264] 如图6~图8所示,在实施例1、实施例2-1~2~3、实施例3-1~3-8中,与不具有排气净化部件、保持架的筒部的比较例1相比,能得到有效的排气净化性能。另外,在这些实施例中,能得到可以作为具有被催化剂涂层覆盖的排气净化部件、保持架的筒部的比较例2的代替品的排气净化性能。
[0265] 如图6所示,在实施例2-1~2~3中,实施例2-1的排气净化性能最优良,实施例2-2、2-3的排气净化性能依次递减。
[0266] 如图7、图8所示,在实施例3-1~3-8中,实施例3-1的排气净化性能最优良,实施例3-2、3-3、3-4、3-5、3-6、3-7、3-8的排气净化性能依次递减。
[0267] 就实施例4和实施例5-1~实施例5-3的排气净化性能而言,也能得到不差于实施例1、实施例2-1~2~3、实施例3-1~3-8的有效的结果。
[0268] 从这些结果可知,若排气净化部件(2)和保持架(3)的筒部(3a)由不锈钢制,不锈钢材料的表面没有被包含催化剂成分的催化剂涂层覆盖,不锈钢材料的表面与排气(25)接触,则制造成本便宜,且能够获得高的排气净化性能。
[0269] 另外,在不锈钢中,析出硬化型不锈钢、奥氏体型不锈钢的排气净化性能优异,如果用多张板部件(2a、2b、2c)、线部件(2d)、螺旋卷状板部件(2j)构成排气净化部件(2)、保持架(3)的筒部(3a),则能够获得高的排气净化性能。
[0270] 本发明的实施方式和实施例等的说明如上所述,但本发明并非限定于此。
[0271] 例如,排气处理部件可以是不锈钢制的金属蜂窝状物,也可以是将不锈钢制的线部件编织或缠绕成立体网格状的钢丝棉。
[0272] 另外,排气处理装置并不限于发动机的排气处理,也可用于锅炉等的排气处理。
[0273] 附图标记的说明:
[0274] (1)排气通路
[0275] (2)排气净化部件
[0276] (2a)板部件
[0277] (2b)板部件
[0278] (2c)板部件
[0279] (2d)线部件
[0280] (2i)中心轴线
[0281] (2j)旋涡辊状的板部件
[0282] (2k)旋涡辊状的空隙
[0283] (3)保持架
[0284] (3a)筒部
[0285] (3b)凸缘部
[0286] (4)集合部
[0287] (4a)顶端部分
[0288] (4b)基端部分
[0289] (11)盖部
[0290] (27)排气歧管
[0291] (28)排气通过孔
[0292] (30)排气通过孔
[0293] (31)间隔突起
[0294] (32)排气通过口