JP2000328932A - 触媒コンバータ - Google Patents
触媒コンバータInfo
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- JP2000328932A JP2000328932A JP11141326A JP14132699A JP2000328932A JP 2000328932 A JP2000328932 A JP 2000328932A JP 11141326 A JP11141326 A JP 11141326A JP 14132699 A JP14132699 A JP 14132699A JP 2000328932 A JP2000328932 A JP 2000328932A
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- JP
- Japan
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- casing
- wire net
- catalyst carrier
- catalytic converter
- carrier
- 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
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-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 触媒担体を保持するワイヤネットのずれを効
果的に防止する触媒コンバータを提供する。 【解決手段】 排気ガスの流に対して下流側のケーシン
グ３に絞り部３ａを設けることによって、ワイヤネット
５をケーシング絞り部３ａと触媒担体２とで強固に挟持
し、ワイヤネットのずれを防止する。
果的に防止する触媒コンバータを提供する。 【解決手段】 排気ガスの流に対して下流側のケーシン
グ３に絞り部３ａを設けることによって、ワイヤネット
５をケーシング絞り部３ａと触媒担体２とで強固に挟持
し、ワイヤネットのずれを防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、排気ガスを浄化
する触媒担体外周とケーシング内周の間にワイヤーネッ
トを配設し、触媒担体を保持する装置に関する。
する触媒担体外周とケーシング内周の間にワイヤーネッ
トを配設し、触媒担体を保持する装置に関する。
【０００２】
【従来技術】自動車の排気系には、排気ガス中の炭化水
素、一酸化炭素、窒素酸化物等を無害化するために触媒
コンバータが設けられる。触媒コンバータは、通常、金
属製のケーシングと、ケーシング内に配置される触媒
（たとえば、Ｐｔ、Ｐｄ等）を担持した触媒担体（例え
ば、Ａｌ2 Ｏ3から構成されている）と、ケーシングと
触媒担体との間に設けられるシールマットとを有する。
シールマットは、触媒担体に一重に巻きつけられ、巻き
方向両端を突き合わせた状態で装着され、シェルから弾
性作用をもって触媒担体を支持するとともに、シェルと
触媒担体間の隙間をシールする。また、特開平７−８３
０４２号公報に記載されているように、最近では触媒担
体の保持を強化するために、エンジンからの排気ガスの
流に対してシールマット下流側にワイヤネットを配設し
て触媒担体のずれを防止すると共に、弾性的に保持する
作用を奏すものが考案されている。
素、一酸化炭素、窒素酸化物等を無害化するために触媒
コンバータが設けられる。触媒コンバータは、通常、金
属製のケーシングと、ケーシング内に配置される触媒
（たとえば、Ｐｔ、Ｐｄ等）を担持した触媒担体（例え
ば、Ａｌ2 Ｏ3から構成されている）と、ケーシングと
触媒担体との間に設けられるシールマットとを有する。
シールマットは、触媒担体に一重に巻きつけられ、巻き
方向両端を突き合わせた状態で装着され、シェルから弾
性作用をもって触媒担体を支持するとともに、シェルと
触媒担体間の隙間をシールする。また、特開平７−８３
０４２号公報に記載されているように、最近では触媒担
体の保持を強化するために、エンジンからの排気ガスの
流に対してシールマット下流側にワイヤネットを配設し
て触媒担体のずれを防止すると共に、弾性的に保持する
作用を奏すものが考案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来技術
にあっては、単にケーシングと触媒担体の隙間にワイヤ
ーネットを介在させているために、大きな車両振動等が
生じたとき、または、触媒コンバータを地面に対して垂
直に搭載した場合などはワイヤーネットにずれが生じ、
触媒担体を強固に保持できないことがあった。また、最
近ではエミッション低減等の要求で排気ガス温度が上昇
するなかで、高温に耐えられる非膨張性のアルミナマッ
トをシールマットとして使用することがままある。その
場合、ワイヤーネットが負担する分担荷重は更に大きな
ものになり、ワイヤネットのずれの発生が生じ易くなる
ことが予期される。本発明は、こうした実情に鑑みてな
されたものであり、ワイヤネットのずれを効果的に防止
する触媒コンバータを構成することを目的とする。
にあっては、単にケーシングと触媒担体の隙間にワイヤ
ーネットを介在させているために、大きな車両振動等が
生じたとき、または、触媒コンバータを地面に対して垂
直に搭載した場合などはワイヤーネットにずれが生じ、
触媒担体を強固に保持できないことがあった。また、最
近ではエミッション低減等の要求で排気ガス温度が上昇
するなかで、高温に耐えられる非膨張性のアルミナマッ
トをシールマットとして使用することがままある。その
場合、ワイヤーネットが負担する分担荷重は更に大きな
ものになり、ワイヤネットのずれの発生が生じ易くなる
ことが予期される。本発明は、こうした実情に鑑みてな
されたものであり、ワイヤネットのずれを効果的に防止
する触媒コンバータを構成することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、ケーシング内部に触媒
担体を設置し、前記触媒担体と前記ケーシングとの間に
ワイヤネットを配設した触媒コンバータにおいて、前記
触媒担体と前記ケーシングとに囲まれた空間における前
記ワイヤネットの占有密度を部分的に増大させたことを
特徴とする。上記構成によれば、占有密度を部分的に増
大させることにより、ケーシングと触媒担体によってワ
イヤネットを圧縮する力が増大し、ワイヤネットへの挟
持力を増大させることができるため、ワイヤネットがず
れることを回避でき、その結果触媒担体を強固に保持す
ることができる。請求項２に記載の発明は、排気ガスの
流に対して下流側に位置する前記ワイヤネット後端部に
当接する前記ケーシングの内径を縮小させたことを特徴
とする。上記構成によれば、ワイヤネット後端に当接す
るケーシングの内径を縮小させることによって、ワイヤ
ネットを圧縮する力が増大するため、ワイヤネット後端
部がケーシングと触媒担体とに強固に挟持され、ワイヤ
ーネットのずれを効果的に防止することができる。ま
た、ワイヤネット等を装着した触媒担体を圧入方式でケ
ーシングに組み込む方式の場合、圧入する際に内径縮小
部がワイヤネットと強固に当接してストッパとなるた
め、位値決めが極めて容易にでき、高精度に位置決めを
するための機器が不要となり製造コストを低減すること
もできる。
めに、請求項１に記載の発明は、ケーシング内部に触媒
担体を設置し、前記触媒担体と前記ケーシングとの間に
ワイヤネットを配設した触媒コンバータにおいて、前記
触媒担体と前記ケーシングとに囲まれた空間における前
記ワイヤネットの占有密度を部分的に増大させたことを
特徴とする。上記構成によれば、占有密度を部分的に増
大させることにより、ケーシングと触媒担体によってワ
イヤネットを圧縮する力が増大し、ワイヤネットへの挟
持力を増大させることができるため、ワイヤネットがず
れることを回避でき、その結果触媒担体を強固に保持す
ることができる。請求項２に記載の発明は、排気ガスの
流に対して下流側に位置する前記ワイヤネット後端部に
当接する前記ケーシングの内径を縮小させたことを特徴
とする。上記構成によれば、ワイヤネット後端に当接す
るケーシングの内径を縮小させることによって、ワイヤ
ネットを圧縮する力が増大するため、ワイヤネット後端
部がケーシングと触媒担体とに強固に挟持され、ワイヤ
ーネットのずれを効果的に防止することができる。ま
た、ワイヤネット等を装着した触媒担体を圧入方式でケ
ーシングに組み込む方式の場合、圧入する際に内径縮小
部がワイヤネットと強固に当接してストッパとなるた
め、位値決めが極めて容易にでき、高精度に位置決めを
するための機器が不要となり製造コストを低減すること
もできる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る触媒コンバー
タの実施の形態について図面を参照して説明する。図１
はこの発明による自動車用排ガス浄化装置としての触媒
コンバータ１を示すもので、図において２はモノリス触
媒担体であり、ケーシング３にシール部材であるアルミ
ナマット４及びワイヤネット５を介して支持されてい
る。アルミナマット４は排気ガスが前記モノリス触媒２
の外側を通って吹き抜けることを防止するためのもので
あって、ケーシング３における排気ガス流れ方向の上流
部位に設けられている。アルミナマット４はアルミナ
（８０．３±０．６ｗｔ％）、シリカ（１９．５±０．
５ｗｔ％）、ムライト（６ｗｔ％以上）の成分で構成さ
れており、室温で静水圧２ｋｇｆ／ｃｍ２の圧をかけ
て、その後、１０００℃で１０分間保持し、平均面圧
０．８０３ｋｇｆ／ｃｍ２を保持したマットを形成す
る。アルミナマット４はシール作用以外にもモノリス触
媒２の保持作用を有している。ワイヤネット５はクッシ
ョンでありモノリス触媒２をケーシング３に弾性的に支
持し、その振動による損傷を防止するためのものであっ
て、アルミナマット４よりも排気ガスの流に対して下流
側に設けられている。ワイヤネット５においても弾性作
用の他にモノリス触媒担体２の位置を保持する作用も有
している。また、本実施の形態ではワイヤネット５の材
料としてインコネルを用いた。ここで、アルミナマット
４とワイヤネット５のモノリス触媒担体保持に対する分
担荷重は５３．５：４６．５としている。アルミナマッ
ト４のモノリス触媒担体保持力をあげようとするとアル
ミナマット４の密度（面圧）を大きくしなければいけな
い。しかしながら、アルミナマット４の密度を大きくす
ることはコストアップ等の問題より限界がある。通常、
非膨張性のアルミナ性のマットではなく、膨張性のセラ
ミックスマットを使用することも考案されているが、今
後、エミッション低減等で排気ガスが更に上昇すること
が予期される中、熱に弱い膨張性のセラミックスマット
を使用することは不向きとなる。よって、シール部材と
してアルミナ性マットを使用することが好ましく、その
ためにはアルミナマット４とワイヤネット５のモノリス
触媒担体２保持に対する分担荷重は５３．５：４６．５
とするようにワイヤネット５の分担荷重を大きくする構
成とし、最適化している。なお、白抜き矢印は排気ガス
の流れ方向を示している。図２に本実施の形態における
触媒コンバータ１の部分拡大図を示す。ワイヤーネット
５後端部、すなわち排気ガスの流方向の下流側でワイヤ
ネット５と当接するケーシング３の内径をモノリス触媒
担体２を収容している本体部内径より小さく絞りを入た
ケーシング絞り部３ａを設けている。ケーシング３本体
部とモノリス触媒担体２のギャップは４ｍｍであり、ケ
ーシング絞り部３ａとモノリス触媒担体２のギャップは
２ｍｍとしている。以上のようにケーシング３最下流に
ケーシング絞り部３ａを設けることによって、ケーシン
グ絞り部３ａとモノリス触媒担体２とに囲まれた空間に
おけるワイヤネット５の占有密度が増大するため、ワイ
ヤネット５がケーシング絞り部３ａとモノリス触媒担体
２とによって強固に挟持される。よって、車両に大きな
振動が生じたときや、触媒コンバータ１の縦置きによる
ワイヤネット５の後退を回避することができ、モノリス
触媒担体２の保持に対する分担荷重を大きくすることが
できる。上記のような構成の触媒コンバータ１の後退防
止効果がどの程度になるのか明確にするため、触媒担体
押出し試験を行なった。触媒担体押出し試験とは触媒担
体変位が２．５ｍｍとなる時の軸方向の押出し荷重を測
定する方法である。その結果、本実施の形態の触媒コン
バータ１においては、押圧荷重が１９０ｋｇｆの時に担
体変位が２．５ｍｍとなり、車両搭載上必要とされる１
９ｋｇｆを大きく上まる結果を得ている。また、触媒コ
ンバータは通常クラムシェル型と呼ばれる、ケーシング
を半割りにして、その一方の半割り体にシールマット及
びワイヤネット等を装着した触媒担体を搭載し、もう一
方の半割り体を触媒担体を搭載した半割りのケーシング
に被せ、両者を溶接等で結合させるものが一般的であ
る。しかし、図３に示すように、最近では製造工程の簡
易化のため、本実施の形態の触媒コンバータ１のよう
に、アルミナマット４とワイヤネット５を装着したモノ
リス触媒担体２を円筒状のケーシング３に圧入する圧入
方式を採用することが多くなってきている。図３におい
て、ケーシング３の両端は排気管と接続するため開口し
ている。その開口部の排気ガスの流方向上流側を内径が
拡大するようにテーパ状のテーパ部３ｂを形成する。そ
して、そのテーパ部３ｂからアルミナマット４とワイヤ
ネット５を装置したモノリス触媒担体２を圧入し、圧入
が完了したらそのテーパ部３ｂの内径を絞って排気ガス
方向上流側の排気管に接続する。この圧入過程で、前記
したシェル絞り部３ａにモノリス触媒担体２に配設され
たワイヤーネット５後端部が当接した後、モノリス触媒
担体２の後退がケーシング絞り部３ａによって阻止され
るため、モノリス触媒担体２の位置決めが容易となり、
位置決めを行なう精密な機械等が不要となり、製造コス
トを低く抑えることができる。
タの実施の形態について図面を参照して説明する。図１
はこの発明による自動車用排ガス浄化装置としての触媒
コンバータ１を示すもので、図において２はモノリス触
媒担体であり、ケーシング３にシール部材であるアルミ
ナマット４及びワイヤネット５を介して支持されてい
る。アルミナマット４は排気ガスが前記モノリス触媒２
の外側を通って吹き抜けることを防止するためのもので
あって、ケーシング３における排気ガス流れ方向の上流
部位に設けられている。アルミナマット４はアルミナ
（８０．３±０．６ｗｔ％）、シリカ（１９．５±０．
５ｗｔ％）、ムライト（６ｗｔ％以上）の成分で構成さ
れており、室温で静水圧２ｋｇｆ／ｃｍ２の圧をかけ
て、その後、１０００℃で１０分間保持し、平均面圧
０．８０３ｋｇｆ／ｃｍ２を保持したマットを形成す
る。アルミナマット４はシール作用以外にもモノリス触
媒２の保持作用を有している。ワイヤネット５はクッシ
ョンでありモノリス触媒２をケーシング３に弾性的に支
持し、その振動による損傷を防止するためのものであっ
て、アルミナマット４よりも排気ガスの流に対して下流
側に設けられている。ワイヤネット５においても弾性作
用の他にモノリス触媒担体２の位置を保持する作用も有
している。また、本実施の形態ではワイヤネット５の材
料としてインコネルを用いた。ここで、アルミナマット
４とワイヤネット５のモノリス触媒担体保持に対する分
担荷重は５３．５：４６．５としている。アルミナマッ
ト４のモノリス触媒担体保持力をあげようとするとアル
ミナマット４の密度（面圧）を大きくしなければいけな
い。しかしながら、アルミナマット４の密度を大きくす
ることはコストアップ等の問題より限界がある。通常、
非膨張性のアルミナ性のマットではなく、膨張性のセラ
ミックスマットを使用することも考案されているが、今
後、エミッション低減等で排気ガスが更に上昇すること
が予期される中、熱に弱い膨張性のセラミックスマット
を使用することは不向きとなる。よって、シール部材と
してアルミナ性マットを使用することが好ましく、その
ためにはアルミナマット４とワイヤネット５のモノリス
触媒担体２保持に対する分担荷重は５３．５：４６．５
とするようにワイヤネット５の分担荷重を大きくする構
成とし、最適化している。なお、白抜き矢印は排気ガス
の流れ方向を示している。図２に本実施の形態における
触媒コンバータ１の部分拡大図を示す。ワイヤーネット
５後端部、すなわち排気ガスの流方向の下流側でワイヤ
ネット５と当接するケーシング３の内径をモノリス触媒
担体２を収容している本体部内径より小さく絞りを入た
ケーシング絞り部３ａを設けている。ケーシング３本体
部とモノリス触媒担体２のギャップは４ｍｍであり、ケ
ーシング絞り部３ａとモノリス触媒担体２のギャップは
２ｍｍとしている。以上のようにケーシング３最下流に
ケーシング絞り部３ａを設けることによって、ケーシン
グ絞り部３ａとモノリス触媒担体２とに囲まれた空間に
おけるワイヤネット５の占有密度が増大するため、ワイ
ヤネット５がケーシング絞り部３ａとモノリス触媒担体
２とによって強固に挟持される。よって、車両に大きな
振動が生じたときや、触媒コンバータ１の縦置きによる
ワイヤネット５の後退を回避することができ、モノリス
触媒担体２の保持に対する分担荷重を大きくすることが
できる。上記のような構成の触媒コンバータ１の後退防
止効果がどの程度になるのか明確にするため、触媒担体
押出し試験を行なった。触媒担体押出し試験とは触媒担
体変位が２．５ｍｍとなる時の軸方向の押出し荷重を測
定する方法である。その結果、本実施の形態の触媒コン
バータ１においては、押圧荷重が１９０ｋｇｆの時に担
体変位が２．５ｍｍとなり、車両搭載上必要とされる１
９ｋｇｆを大きく上まる結果を得ている。また、触媒コ
ンバータは通常クラムシェル型と呼ばれる、ケーシング
を半割りにして、その一方の半割り体にシールマット及
びワイヤネット等を装着した触媒担体を搭載し、もう一
方の半割り体を触媒担体を搭載した半割りのケーシング
に被せ、両者を溶接等で結合させるものが一般的であ
る。しかし、図３に示すように、最近では製造工程の簡
易化のため、本実施の形態の触媒コンバータ１のよう
に、アルミナマット４とワイヤネット５を装着したモノ
リス触媒担体２を円筒状のケーシング３に圧入する圧入
方式を採用することが多くなってきている。図３におい
て、ケーシング３の両端は排気管と接続するため開口し
ている。その開口部の排気ガスの流方向上流側を内径が
拡大するようにテーパ状のテーパ部３ｂを形成する。そ
して、そのテーパ部３ｂからアルミナマット４とワイヤ
ネット５を装置したモノリス触媒担体２を圧入し、圧入
が完了したらそのテーパ部３ｂの内径を絞って排気ガス
方向上流側の排気管に接続する。この圧入過程で、前記
したシェル絞り部３ａにモノリス触媒担体２に配設され
たワイヤーネット５後端部が当接した後、モノリス触媒
担体２の後退がケーシング絞り部３ａによって阻止され
るため、モノリス触媒担体２の位置決めが容易となり、
位置決めを行なう精密な機械等が不要となり、製造コス
トを低く抑えることができる。
【０００６】
【発明の効果】ケーシング内部に触媒担体を挿入し、触
媒担体とケーシングとの間にワイヤネットを配設した触
媒コンバータにおいて、ワイヤネット後端部と当接する
ケーシングの内径を縮小させたため、ワイヤネット後端
部がケーシングと触媒担体とに強固に挟持され、ワイヤ
ネットがずれることを回避でき、その結果触媒担体を強
固に保持することができる。また、触媒担体とワイヤネ
ットを圧入方式でケーシングに組み込む方式の触媒コン
バータにおいては、圧入する際に内径縮小部がストッパ
となるため、位値決めが極めて容易にでき、製造コスト
を低減することもできる。
媒担体とケーシングとの間にワイヤネットを配設した触
媒コンバータにおいて、ワイヤネット後端部と当接する
ケーシングの内径を縮小させたため、ワイヤネット後端
部がケーシングと触媒担体とに強固に挟持され、ワイヤ
ネットがずれることを回避でき、その結果触媒担体を強
固に保持することができる。また、触媒担体とワイヤネ
ットを圧入方式でケーシングに組み込む方式の触媒コン
バータにおいては、圧入する際に内径縮小部がストッパ
となるため、位値決めが極めて容易にでき、製造コスト
を低減することもできる。
【図１】本発明の実施の形態における触媒コンバータの
断面図。
断面図。
【図２】本発明の実施の形態における触媒コンバータの
拡大図。
拡大図。
【図３】本発明の実施の形態における触媒コンバータの
組付け態様図。
組付け態様図。
１…触媒コンバータ、２…モノリス触媒担体、３…シェ
ル、３ａ…シェル絞り部、３ｂ…テーパ部、４…アルミ
ナマット、５…ワイヤネット
ル、３ａ…シェル絞り部、３ｂ…テーパ部、４…アルミ
ナマット、５…ワイヤネット
Claims (2)
- 【請求項１】 ケーシング内部に触媒担体を設置し、前
記触媒担体と前記ケーシングとの間にワイヤネットを配
設した触媒コンバータにおいて、前記触媒担体と前記ケ
ーシングとに囲まれた空間における前記ワイヤネットの
占有密度を部分的に増大させたことを特徴とする触媒コ
ンバータ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の触媒コンバータにおい
て、排気ガスの流に対して下流側に位置する前記ワイヤ
ネットの後端部に当接する前記ケーシングの内径を縮小
させたことを特徴とする触媒コンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11141326A JP2000328932A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 触媒コンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11141326A JP2000328932A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 触媒コンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000328932A true JP2000328932A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15289342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11141326A Pending JP2000328932A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 触媒コンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000328932A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003020938A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-24 | Three M Innovative Properties Co | 触媒担体保持材及び触媒コンバータ |
-
1999
- 1999-05-21 JP JP11141326A patent/JP2000328932A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003020938A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-24 | Three M Innovative Properties Co | 触媒担体保持材及び触媒コンバータ |
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