JPH08109824A - 内燃機関用の未燃焼炭化水素の吸着装置 - Google Patents

内燃機関用の未燃焼炭化水素の吸着装置

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JPH08109824A
JPH08109824A JP6246207A JP24620794A JPH08109824A JP H08109824 A JPH08109824 A JP H08109824A JP 6246207 A JP6246207 A JP 6246207A JP 24620794 A JP24620794 A JP 24620794A JP H08109824 A JPH08109824 A JP H08109824A
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信悟 森島
Jun Yamada
潤 山田
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賢治 金原
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融 吉永
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの始動時に排出されるＨＣを排気ガ
ス中の水分による阻害を排除して効率よく吸着する。 【構成】 ＨＣ吸着剤２の上流側に物理学的な水分の分
離、除去手段、この例ではサイクロン式の水分除去器１
を配置して、排気ガス中に含まれる水分を遠心力によっ
て分離し、ＨＣ吸着剤２をバイパスさせて排出する。高
温に曝される位置に水分吸収剤等を使用しないので、安
定性や耐久性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関（エンジン）
の起動直後に比較的多量に排出される未燃焼炭化水素
（ＨＣ）を一時的に吸着剤によって吸着するためのＨＣ
吸着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】排気管の途中にゼオライト系等のＨＣ吸
着剤を装着し、排気ガス浄化装置の触媒が未だ活性化し
ていない冷間始動時に浄化されないで排出されるＨＣを
一時的に吸着するシステムがある。ところが、モルデナ
イトやゼオライト系のようなＨＣ吸着剤は、図２に示す
ように排気ガス中に含まれている水分によってＨＣ吸着
能力が大きく低下するという欠点がある。その対策とし
て、ＨＣ吸着剤とは別に水分吸収剤を設けて、ＨＣ吸着
剤へ流入する排気ガス中の水分を吸着するという方法も
考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＨＣ吸着剤へ流入する
内燃機関の排気ガスを、水分吸収剤内を通過させて水分
を吸着させることによって除去するという方法によれ
ば、水分吸収剤自体の通気抵抗だけでなく、ＨＣ吸着剤
と水分吸収剤との境界に挿入される多孔質の隔壁の通気
抵抗によって排気ガスの流れが妨げられるために、エン
ジンの背圧の上昇と、出力及び効率の低下を招くという
問題がある。
【０００４】また、エンジンの定常運転中は高温の排気
ガスに常時曝される水分吸収剤には、熱劣化や被毒、汚
れによる性能低下があるため、耐久性や信頼性という点
でも不安があり、長期間にわたって安定に水分吸着性能
を維持し得る実用的な水分吸収材料が現実にあるとは考
えられない。本発明は、水分吸収剤のような問題のある
手段を利用しないで、長期間にわたって安定に水分の分
離除去作用を維持することができ、しかもエンジンの排
気抵抗を高めることのない手段を用いることによって、
ＨＣ吸着剤に流入する排気ガス中から確実に水分を分
離、除去し、それによってＨＣ吸着剤の性能を最大限に
発揮させる新規な手段を提供することを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために、エンジンの排気通路に配置され、前記エ
ンジンの起動時に排出される未燃焼炭化水素を一時的に
吸着するＨＣ吸着剤と、前記ＨＣ吸着剤の上流側に設置
され、物理学的な作用によって排気中の水分を分離して
除去する水分除去手段とを備えた吸着装置を提供する。
【０００６】
【作用】図２に示したように、ＨＣの吸着前にＨＣ吸着
剤に水分が吸着してしまうと、ＨＣ吸着量が大きく低下
することから、これを抑制しなければならない。本発明
においては、ＨＣ吸着剤の上流側に物理学的な水分除去
手段を設けて、水分を分離し除去するので、ＨＣ吸着剤
に流入する排気ガスから水分が除去され、ＨＣ吸着剤の
吸着能力が最大限に発揮される。
【０００７】通常、エンジン起動時の排気管が冷えてい
る状態では、排気管の下流部分にＨＣ吸着剤を設置した
場合、水分は水滴の形でＨＣ吸着剤に到達する。また、
排気管の上流部分にＨＣ吸着剤を設置した場合、水分は
水蒸気としてＨＣ吸着剤に到達する。従って、水滴とし
てＨＣ吸着剤へ到達する水分については、物理学的な水
分の分離方法の中でも排気ガスを旋回させて遠心力によ
り水滴をガスから分離除去するのが好適である。また、
水蒸気としてＨＣ吸着剤へ到達する水分については、物
理学的な水分の分離方法の中でも、排気ガスを熱交換手
段によって冷却し、水分を凝結することによって除去す
るのが好適である。
【０００８】本発明の手段によれば、エンジン始動時
に、吸着剤に到達する水分を物理学的な手段によって効
果的に分離して除去することができるため、ＨＣ吸着剤
の性能低下を確実に防止することができる。しかも、本
発明による水分除去手段は、水分吸収剤等のように、高
温の排気にさらされても、熱劣化、被毒、汚れによる性
能低下が殆どないため、長期にわたり、効果を維持する
ことができる。また、本発明においては、遠心分離や冷
却による凝縮というような物理学的な分離手段によって
水分を分離、除去するので、水分除去手段によってエン
ジンの排気抵抗が大きく増加することがなく、エンジン
の出力や効率の低下を招くおそれもない。
【０００９】
【実施例】図１に本発明に係る第１実施例の構成を示
す。本装置は、全体が縦の円筒状をなし、内部の壁面に
沿った溝形の液膜カッター１１と、側面から接線方向に
排気ガスを流入させるインレット１２と、上面に開口す
るアウトレット１３とを有するサイクロン式の水分除去
器１と、この水分除去器１の下流側に接続され、全体が
縦の円筒状をなし、インレット２１がアウトレット２２
に対して上方になるように設置された中空の容器に収容
されているゼオライト系のＨＣ吸着剤２と、水分除去器
１内の液膜カッター１１とＨＣ吸着剤アウトレット２２
とを接続するドレーンパイプ３より構成される。
【００１０】第１実施例の装置の作動を以下に説明す
る。エンジン始動時に、水滴を含んだ排気ガスは、水分
除去器１のインレット１２より導入され、矢印で示すよ
うな旋回流となり、上昇してアウトレット１３から排出
される。この時、排気ガス中に含まれていた水滴は、遠
心力によりガスから分離されて水分除去器１の内壁に液
膜となって付着し、水分除去器１内を上昇する排気ガス
の旋回流に誘引されて除去器１内を上方へ移動する。そ
の後、液膜状の水は、周壁に形成された溝である液膜カ
ッター１１内に落ち込んで捕捉され、ＨＣ吸着剤２によ
る排気ガスの圧力損失によって生じる圧力差により、ド
レーンパイプ３を通って、吸着剤２の下流側へ排出され
る。
【００１１】またＨＣ吸着剤２の容器はインレット２１
がアウトレット２２に対して上方に設置されているた
め、インレット２１及びＨＣ吸着剤の内部に水が溜まる
ことがない。したがって、エンジン再始動の際に、これ
らの部分に溜まった水分が大量に吸着剤２に流入して吸
着能力を低下させる恐れがない。以上の作動によって、
排気ガス中の水分を効率的に除去することができ、ＨＣ
吸着剤２の能力向上が可能となる。
【００１２】図３に本発明の第２実施例を示す。本実施
例においては、水分除去器として、吸着剤２の上流側の
排気ガス通路に厚さ５０ミクロン程度のステンレス箔等
の金属から成るメタルハニカム４を設けている。メタル
ハニカム４は図４に示すように、平板４１と波板４２を
交互に重ね合わせたものを、うず巻き状に巻きつけるこ
とによって成形される。
【００１３】本実施例の作用を図５に示す特性図を用い
て説明する。エンジン始動時にメタルハニカム４に流入
する排気ガスの温度は、メタルハニカム４の温度が排気
ガスの温度よりもはるかに低いこと、メタルハニカム４
は熱伝達あるいは熱伝導性が良いこと、というような理
由によりメタルハニカム４の表面に接触した時に急速に
低下する。この時、排気ガス中の水蒸気量は、排気ガス
の温度が５０℃以上の場合は約１２ vol％（燃料がすべ
てＣＯ2 とＨ2 Ｏに酸化されたものと仮定）、５０℃以
下の場合は、各温度における飽和水蒸気濃度となる。そ
のため、図５の斜線部として示した領域に対応する排気
ガス中の水蒸気濃度の低下分が、凝縮水としてメタルハ
ニカム４の表面上にトラップされるため、吸着剤２へ到
達する排気ガス中の水分が著しく減少することになる。
【００１４】その結果、吸着剤２によるエンジンの始動
直後に排出されるＨＣの吸着能力が向上し、図５に示す
ように、始動直後のＨＣ排出量を低減することができ
る。セル上にトラップされた水分は、排気ガスの温度の
上昇とともに気化して排気されるため、脱水のための特
別な手段を必要としない。
【００１５】図６に本発明の第３実施例を示す。本実施
例は第２実施例におけるメタルハニカム４の成形におい
て、図７に示すように波板の一部を削除すると共に、平
板４１上の波板４２を削除した平板４１の一部を半円状
に切り起こしてルーバ４３を設けたことを特徴とする。
本実施例によれば、図８に示すように排気が器壁方向へ
拡散するため、器壁による排気の冷却効果が得られ、排
気中の水分の凝縮効率を向上させることができる。
【００１６】以下、第４実施例及び第５実施例として、
前述の第２実施例及び第３実施例において説明したメタ
ルハニカムの、排気ガス浄化システムへの応用例につい
て説明する。図９に本発明の第４実施例を示す。この実
施例は、通常インライン方式と呼ばれているところの、
吸着剤と触媒とが直列に配置されたシステムへの応用例
を示したものである。システムの構成と作動について以
下に説明する。エンジン５の排気通路６には、上流側か
らメタルハニカム４、吸着剤２、電気的加熱手段付きＨ
Ｃ触媒（ＥＨＣ）８、触媒コンバータ９が直列に設置さ
れている。さらに、ＥＨＣ８と触媒コンバータ９の内部
の温度はそれぞれ温度センサ１４，１５によって計測さ
れ、制御ユニット７へ温度データが送られる。
【００１７】第４実施例のシステムの作動について説明
する。冷間始動時にエンジン５より排気された水蒸気お
よび未燃分のＨＣを含む排気ガスは、メタルハニカム４
を通過する時に、ハニカム４による冷却効果により水分
がハニカムセル上に凝縮して捕捉されるため、排気の水
蒸気濃度が減少し、ＨＣが効率よく吸着剤２によって吸
着される。さらに、ＥＨＣ８はエンジン始動と同時に通
電されており、その下流側に設置された触媒コンバータ
９が浄化温度に達するか、またはＥＨＣ８内が浄化温度
に達するまで、制御ユニット７を通して通電して加熱さ
れる。このため、吸着剤２がＨＣの脱離を開始する時に
はＥＨＣ８が暖機されており、排出されたＨＣを低減す
ることができるとともに、触媒コンバータ９の暖機時、
例えば、エンジンの再始動時には、ＥＨＣ８に通電され
ることがない。この間の各部の温度の変化が図１０に示
されている。
【００１８】図１１に本発明の第５実施例を示す。エン
ジン５の排気通路６は、バルブ１９の切換えにより上流
側からメタルハニカム４、吸着剤２を経由するバイパス
１８側と、ストレートに触媒コンバータ９へ通じるメイ
ン通路に分けられている。吸着剤２および触媒コンバー
タ９には、それぞれ温度センサ１６，１７が取り付けら
れており、それらが検出する温度データは制御ユニット
７へ送られる。
【００１９】第５実施例のシステムの作動について説明
する。バルブ１９に関して、排気ガスがバイパス１８側
を通過するバルブ位置を、Ａ側とするとともに、排気ガ
スがメイン通路を通過する時のバルブ位置をＢ側とす
る。エンジン５の冷間始動時にバルブ１９はＡ側になっ
ており、エンジン５より排出された水蒸気および未燃分
のＨＣを含む排気ガスは、ハニカム４の冷却効果によ
り、水分がハニカム４上に凝縮して捕捉され、水蒸気濃
度が減少するため、ＨＣが効率よく吸着剤２によって吸
着される。
【００２０】そして、吸着剤２が排気ガスによって加熱
されて温度上昇し、ＨＣの脱離温度に達すると、制御ユ
ニット７によりバルブがＢ側へ切り換えられ、ＨＣの排
出が抑制されると同時に、触媒コンバータ９が排気ガス
によって暖機される。触媒コンバータ９が浄化温度に達
すると、バルブ１９はＡ側に切り換えられ、排気ガスは
バイパス通路１８側を流れる。このため吸着剤２が排気
ガスによって昇温し、吸着剤２からＨＣが脱離し始め
る。そして脱離したＨＣは下流側の触媒コンバータ９に
よって浄化される。ＨＣの脱離完了は吸着剤２の温度よ
り判断され、制御ユニット７によってバルブ１９がＢ側
へ切り換えられる。これにより吸着剤２の過昇温が防止
され、吸着剤２の性能劣化が抑制される。この間の各部
分の温度の変化が図１２に示されている。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、エンジンの始動時に、
吸着剤に到達する水分を物理学的な手段によって低減さ
せることができるため、吸着剤の性能低下を防止して効
率よくＨＣを吸着し、触媒が暖機されるまでの間ＨＣの
排出を防止することができる。しかも、本発明による水
分除去装置は、高温の排気にさらされても水分吸収剤等
のように熱劣化、被毒、汚れによる性能低下がほとんど
ないため、長期にわたり、効果を維持することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のシステム構成図である。
【図２】排気ガス中の水蒸気濃度と吸着剤のＨＣ吸着量
との関係を示す線図である。
【図３】第２実施例の要部を示す断面図である。
【図４】第２実施例におけるメタルハニカムの斜視図で
ある。
【図５】第２実施例の作用を示す特性線図である。
【図６】第３実施例におけるメタルハニカムの斜視図で
ある。
【図７】第３実施例におけるメタルハニカムの詳細構造
を示す斜視図である。
【図８】第３実施例の作用を示す模式図である。
【図９】第４実施例のシステム構成図である。
【図１０】第４実施例の作用を示す特性線図である。
【図１１】第５実施例のシステム構成図である。
【図１２】第５実施例の作用を示す特性線図である。
【符号の説明】
１…サイクロン式水分除去器 ２…ＨＣ吸着剤 ３…ドレーンパイプ ４…メタルハニカム ５…エンジン ６…排気通路 ７…制御ユニット ８…ＥＨＣ ９…触媒コンバータ １１…液膜カッター １２…水分除去器のインレット １３…水分除去器のアウトレット １４，１５，１６，１７…温度センサ １８…バイパス通路 １９…バルブ ２１…吸着剤容器のインレット ２２…吸着剤容器のアウトレット ４１…平板 ４２…波板 ４３…ルーバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉永 融 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路に吸着剤が配置さ
    れ、前記内燃機関の起動時に排出される未燃焼炭化水素
    を一時的に前記吸着剤に吸着させて保持する装置におい
    て、前記吸着剤の上流側で、かつ前記内燃機関の下流側
    に、排気ガス中の水分を物理学的に分離して除去する水
    分除去手段を備えた吸着装置。
  2. 【請求項２】 前記水分除去手段が、排気ガスを旋回さ
    せて遠心力によって排気ガス中の水分を分離、除去し、
    除去した水分を吸着剤の下流へ排出する機能を有するも
    のであることを特徴とする、請求項１に記載の吸着装
    置。
  3. 【請求項３】 前記水分除去手段が、排気ガスを冷却面
    によって冷却することにより、分離して前記冷却面上に
    凝縮した水分を捕集する機能を有するものであることを
    特徴とする請求項１に記載の吸着装置。
JP6246207A 1994-10-12 1994-10-12 内燃機関用の未燃焼炭化水素の吸着装置 Withdrawn JPH08109824A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6955713B2 (en) 2002-09-26 2005-10-18 DRäGER AEROSPACE GMBH Device for enriching air with oxygen
JP2007032484A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Toyota Motor Corp 排気装置及び内燃機関
WO2016059864A1 (ja) * 2014-10-16 2016-04-21 シャープ株式会社 除湿装置

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6235254B1 (en) * 1997-07-01 2001-05-22 Lynntech, Inc. Hybrid catalyst heating system with water removal for enhanced emissions control
US6464854B2 (en) 1997-12-16 2002-10-15 Lynntech, Inc. Water sources for automotive electrolyzers
JP4011184B2 (ja) * 1998-03-12 2007-11-21 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE10048286A1 (de) * 2000-09-29 2002-04-11 Audi Ag Abgasreinigungsvorrichtung
DE10118327A1 (de) * 2001-04-12 2002-10-17 Emitec Emissionstechnologie Abgassystem
JP4117120B2 (ja) * 2001-07-13 2008-07-16 株式会社日立製作所 内燃機関の制御装置
DE20117659U1 (de) * 2001-10-29 2002-01-10 Emitec Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH, 53797 Lohmar Offener Partikelfilter mit Heizelement
JP2003343334A (ja) * 2002-01-22 2003-12-03 Hitachi Ltd 内燃機関用排ガス浄化装置の水分除去装置及び方法
DE10205968A1 (de) * 2002-02-14 2003-08-21 Bosch Gmbh Robert Diagnose eines Wasser-Adsorbers im Abgas eines Verbrennungsmotors
US6659049B2 (en) 2002-02-22 2003-12-09 Proton Energy Systems Hydrogen generation apparatus for internal combustion engines and method thereof
US20040094035A1 (en) * 2002-11-20 2004-05-20 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus to improve catalyzed hydrocarbon trap efficiency
JP2005221202A (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Denso Corp 触媒燃焼装置
DE102007057755A1 (de) * 2006-12-13 2008-06-19 Hyundai Motor Company Zylinderkopf und Abgassystem eines Mehrzylindermotors
JP2008190364A (ja) * 2007-02-01 2008-08-21 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
US8043394B2 (en) * 2008-03-21 2011-10-25 GM Global Technology Operations LLC Particulate matter filter assembly with a flow device
DE102009012718B4 (de) 2008-03-21 2019-02-14 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Partikelmaterial-Filteranordnung mit einer Strömungsvorrichtung sowie Verfahren zum Filtern von Partikelmaterial
US8475573B2 (en) * 2009-08-25 2013-07-02 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. System and method for protection of SCR catalyst
EP2453113B1 (en) * 2010-11-10 2015-03-11 Volvo Car Corporation Exhaust-gas aftertreatment device
JP6079582B2 (ja) * 2013-11-22 2017-02-15 トヨタ自動車株式会社 排気処理装置
US11802502B1 (en) * 2023-01-30 2023-10-31 GM Global Technology Operations LLC Hydrocarbon adsorption and desorption control in vehicle exhaust systems using H2O traps

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2612745A (en) * 1947-12-24 1952-10-07 Veechio Luigi Apparatus for eliminating toxic gases from exhaust fumes
US3421315A (en) * 1966-02-01 1969-01-14 Katashi Aoki Exhaust gas purifier for automobile
DE2717159A1 (de) * 1977-04-19 1978-11-02 Volkswagenwerk Ag Waermetauscher, insbesondere abgaswaermetauscher
JPH05231134A (ja) * 1992-02-17 1993-09-07 Hitachi Ltd エンジン排気浄化システム

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6955713B2 (en) 2002-09-26 2005-10-18 DRäGER AEROSPACE GMBH Device for enriching air with oxygen
JP2007032484A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Toyota Motor Corp 排気装置及び内燃機関
JP4687306B2 (ja) * 2005-07-28 2011-05-25 トヨタ自動車株式会社 排気装置及び内燃機関
WO2016059864A1 (ja) * 2014-10-16 2016-04-21 シャープ株式会社 除湿装置
JP2016077968A (ja) * 2014-10-16 2016-05-16 シャープ株式会社 除湿装置

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US5678403A (en) 1997-10-21

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