JP2003262117A - 内燃機関用排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関用排気浄化装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 保持マットの耐久性を向上でき、保持マット
巻き付け担体のケースへの挿入も容易な、内燃機関の排
気浄化装置の提供。 【解決手段】 （１）無機繊維を含む保持マット３を担
体２の外周面に巻き付け圧縮した状態で保持マット３を
介して担体２をケース４内に保持した内燃機関の排気浄
化装置１において、保持マット３に、排気浄化装置軸方
向の少なくとも１箇所において周方向全周にわたって、
他の部分である一般部３ｂよりも密度を高くした高密度
部分３ａを部分的に設けた内燃機関の排気浄化装置１。
（２）保持マットの高密度部分３ａは保持マットの排気
浄化装置軸方向端部から所定距離離れている。（３）保
持マット３の高密度部分３ａと一般部３ｂとは互いに一
体に成形されている。
巻き付け担体のケースへの挿入も容易な、内燃機関の排
気浄化装置の提供。 【解決手段】 （１）無機繊維を含む保持マット３を担
体２の外周面に巻き付け圧縮した状態で保持マット３を
介して担体２をケース４内に保持した内燃機関の排気浄
化装置１において、保持マット３に、排気浄化装置軸方
向の少なくとも１箇所において周方向全周にわたって、
他の部分である一般部３ｂよりも密度を高くした高密度
部分３ａを部分的に設けた内燃機関の排気浄化装置１。
（２）保持マットの高密度部分３ａは保持マットの排気
浄化装置軸方向端部から所定距離離れている。（３）保
持マット３の高密度部分３ａと一般部３ｂとは互いに一
体に成形されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に関する。
化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気系には、触媒コンバータ
やディーゼルパティキュレート捕捉装置やＮＯｘ吸蔵・
浄化装置などの排気浄化装置が配置される。特開２００
０−３４９１８は、従来の触媒コンバータを開示してお
り、そこでは、無機繊維を含む保持マットを担体の外周
面に巻き付け、保持マットを厚さ方向に圧縮した状態で
保持マットを介して担体をケース内に保持している。従
来の内燃機関の排気浄化装置１１では、排気ガスの背圧
や振動などにより、担体が排気ガス流れ方向後方に位置
ずれを起こさないように、図５、図６に示すように、保
持マット１３を巻き付けた担体１２をケース１４に圧入
した後、ケース１４の担体の上流側、下流側部分をスピ
ニング加工により絞ってコーン部１５、１６を形成する
ときに、ケース１４の担体軸方向端部に対応する部分を
外周からスピニング加工により絞って段差部１７、１８
を形成し、保持マット１３の担体軸方向端部に対応する
部分を、担体軸方向に部分的に圧縮して他の一般部１３
ｂより高密度化した高密度部１３ａを形成して、保持力
を上げる対策をとる場合があった。通常、マット厚さは
自由状態で２５ｍｍであったものをケース圧入前にバイ
ンダを混合して８ｍｍにし、それをケースに圧入して約
４ｍｍにするが、段差部１７、１８形成後は段差部１
７、１８内周部位で約２ｍｍに圧縮される。
やディーゼルパティキュレート捕捉装置やＮＯｘ吸蔵・
浄化装置などの排気浄化装置が配置される。特開２００
０−３４９１８は、従来の触媒コンバータを開示してお
り、そこでは、無機繊維を含む保持マットを担体の外周
面に巻き付け、保持マットを厚さ方向に圧縮した状態で
保持マットを介して担体をケース内に保持している。従
来の内燃機関の排気浄化装置１１では、排気ガスの背圧
や振動などにより、担体が排気ガス流れ方向後方に位置
ずれを起こさないように、図５、図６に示すように、保
持マット１３を巻き付けた担体１２をケース１４に圧入
した後、ケース１４の担体の上流側、下流側部分をスピ
ニング加工により絞ってコーン部１５、１６を形成する
ときに、ケース１４の担体軸方向端部に対応する部分を
外周からスピニング加工により絞って段差部１７、１８
を形成し、保持マット１３の担体軸方向端部に対応する
部分を、担体軸方向に部分的に圧縮して他の一般部１３
ｂより高密度化した高密度部１３ａを形成して、保持力
を上げる対策をとる場合があった。通常、マット厚さは
自由状態で２５ｍｍであったものをケース圧入前にバイ
ンダを混合して８ｍｍにし、それをケースに圧入して約
４ｍｍにするが、段差部１７、１８形成後は段差部１
７、１８内周部位で約２ｍｍに圧縮される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図５、図６の
保持力増加対策では、挿入後ケースに段差部を形成する
ので、組み付け時の担体位置のばらつきにより、狙いと
するマットの高密度位置を出しにくい。とくに、複数担
体を軸方向に直列配置したタンデム型排気浄化装置では
問題となる。また、圧入後の段差部形成を無くすため
に、圧入時に既に全体が高密度化されている保持マット
を使用すると、ケースへの圧入が困難となる、担体のエ
ッジ欠けまたは割れが生じる、マット材料が多く必要に
なってコストアップを招く、等の問題を生じる。本発明
の目的は、保持マット巻き付け担体のケースへの挿入が
容易な、内燃機関の排気浄化装置を提供することにあ
る。
保持力増加対策では、挿入後ケースに段差部を形成する
ので、組み付け時の担体位置のばらつきにより、狙いと
するマットの高密度位置を出しにくい。とくに、複数担
体を軸方向に直列配置したタンデム型排気浄化装置では
問題となる。また、圧入後の段差部形成を無くすため
に、圧入時に既に全体が高密度化されている保持マット
を使用すると、ケースへの圧入が困難となる、担体のエ
ッジ欠けまたは割れが生じる、マット材料が多く必要に
なってコストアップを招く、等の問題を生じる。本発明
の目的は、保持マット巻き付け担体のケースへの挿入が
容易な、内燃機関の排気浄化装置を提供することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。 （１） 無機繊維を含む保持マットを担体の外周面に巻
き付け前記保持マットを厚さ方向に圧縮した状態で前記
保持マットを介して前記担体をケース内に保持した内燃
機関の排気浄化装置において、前記保持マットに、前記
排気浄化装置軸方向の少なくとも１箇所において周方向
全周にわたって、他の部分である一般部よりも密度を高
くした高密度部分を部分的に設けたことを特徴とする内
燃機関の排気浄化装置。 （２） 前記ケースのうち前記担体を保持している部分
は前記排気浄化装置軸方向にストレート形状を有する
（１）記載の内燃機関の排気浄化装置。 （３） 前記高密度部分の密度は前記一般部の密度の
１．５〜３倍の密度とされている（１）記載の内燃機関
の排気浄化装置。 （４） 前記保持マットの前記高密度部分は前記保持マ
ットの排気浄化装置軸方向端部から所定距離離れている
（１）記載の内燃機関の排気浄化装置。 （５） 前記保持マットの前記高密度部分と前記一般部
とは互いに一体に成形されている（１）または（４）記
載の内燃機関の排気浄化装置。 （６） 前記内燃機関の排気浄化装置は、前記担体が前
記ケース内に排気浄化装置軸方向に複数配置されたタン
デム型排気浄化装置である（１）記載の内燃機関の排気
浄化装置。 （７） 前記タンデム型排気浄化装置の複数の前記担体
は、上流側の担体と下流側の担体とが、排気浄化装置軸
芯まわり方向に４５°±２５°の範囲内の所定角度だ
け、担体のハニカムの目の方向を互いにずらされている
（６）記載の内燃機関の排気浄化装置。
明はつぎの通りである。 （１） 無機繊維を含む保持マットを担体の外周面に巻
き付け前記保持マットを厚さ方向に圧縮した状態で前記
保持マットを介して前記担体をケース内に保持した内燃
機関の排気浄化装置において、前記保持マットに、前記
排気浄化装置軸方向の少なくとも１箇所において周方向
全周にわたって、他の部分である一般部よりも密度を高
くした高密度部分を部分的に設けたことを特徴とする内
燃機関の排気浄化装置。 （２） 前記ケースのうち前記担体を保持している部分
は前記排気浄化装置軸方向にストレート形状を有する
（１）記載の内燃機関の排気浄化装置。 （３） 前記高密度部分の密度は前記一般部の密度の
１．５〜３倍の密度とされている（１）記載の内燃機関
の排気浄化装置。 （４） 前記保持マットの前記高密度部分は前記保持マ
ットの排気浄化装置軸方向端部から所定距離離れている
（１）記載の内燃機関の排気浄化装置。 （５） 前記保持マットの前記高密度部分と前記一般部
とは互いに一体に成形されている（１）または（４）記
載の内燃機関の排気浄化装置。 （６） 前記内燃機関の排気浄化装置は、前記担体が前
記ケース内に排気浄化装置軸方向に複数配置されたタン
デム型排気浄化装置である（１）記載の内燃機関の排気
浄化装置。 （７） 前記タンデム型排気浄化装置の複数の前記担体
は、上流側の担体と下流側の担体とが、排気浄化装置軸
芯まわり方向に４５°±２５°の範囲内の所定角度だ
け、担体のハニカムの目の方向を互いにずらされている
（６）記載の内燃機関の排気浄化装置。
【０００５】上記（１）〜（３）の内燃機関の排気浄化
装置では、保持マットが部分的に高密度部分を有するの
で、マットの繊維の粉化により面圧が低下した時でも高
密度部分で担体を保持でき、担体の排気ガス流れ方向後
方への移動を阻止できる。上記（２）の内燃機関の排気
浄化装置では、ケースの担体保持部分がストレート形状
を有したままのため、担体圧入後スピニングで縮径段差
部を形成する従来の場合のような工程の追加・精密管理
が不要である。上記（３）の内燃機関の排気浄化装置で
は、高密度部分の密度が一般部の密度の１．５倍以上の
ため担体保持効果が保たれ、３倍以下とされているので
高密度部分形成時の繊維の破損を少なくできマットの耐
久性が保たれる。上記（４）の内燃機関の排気浄化装置
では、高密度部分が保持マットの排気浄化装置軸方向端
部から所定距離離れているので、保持マットを巻き付け
た担体をケースに圧入するときの挿入性が従来の高密度
部分をもたないマットと同程度に良好に維持される。上
記（５）の内燃機関の排気浄化装置では、保持マット
の、高密度部分と一般部とが互いに一体に成形されるの
で、製造、取扱いが容易である。上記（６）の内燃機関
の排気浄化装置は、タンデム型排気浄化装置の場合であ
るが、担体に対する高密度部分の位置が巻付け時から出
ているので、挿入後にケースを部分的に位置を狙って縮
径して高密度部分を作成する場合に比べて、高密度部分
の位置が安定しかつ精度が出ている。上記（７）の内燃
機関の排気浄化装置は、上流側の担体と下流側の担体と
が、排気浄化装置軸芯まわり方向に４５°±２５°の範
囲内の所定角度だけ、担体のハニカムの目の方向を互い
にずらされているので、上流側の担体を出た排気ガスが
下流側の担体に流入する時の流れ抵抗が増え、ミキシン
グが良くなり、排気浄化性能向上に寄与できる。
装置では、保持マットが部分的に高密度部分を有するの
で、マットの繊維の粉化により面圧が低下した時でも高
密度部分で担体を保持でき、担体の排気ガス流れ方向後
方への移動を阻止できる。上記（２）の内燃機関の排気
浄化装置では、ケースの担体保持部分がストレート形状
を有したままのため、担体圧入後スピニングで縮径段差
部を形成する従来の場合のような工程の追加・精密管理
が不要である。上記（３）の内燃機関の排気浄化装置で
は、高密度部分の密度が一般部の密度の１．５倍以上の
ため担体保持効果が保たれ、３倍以下とされているので
高密度部分形成時の繊維の破損を少なくできマットの耐
久性が保たれる。上記（４）の内燃機関の排気浄化装置
では、高密度部分が保持マットの排気浄化装置軸方向端
部から所定距離離れているので、保持マットを巻き付け
た担体をケースに圧入するときの挿入性が従来の高密度
部分をもたないマットと同程度に良好に維持される。上
記（５）の内燃機関の排気浄化装置では、保持マット
の、高密度部分と一般部とが互いに一体に成形されるの
で、製造、取扱いが容易である。上記（６）の内燃機関
の排気浄化装置は、タンデム型排気浄化装置の場合であ
るが、担体に対する高密度部分の位置が巻付け時から出
ているので、挿入後にケースを部分的に位置を狙って縮
径して高密度部分を作成する場合に比べて、高密度部分
の位置が安定しかつ精度が出ている。上記（７）の内燃
機関の排気浄化装置は、上流側の担体と下流側の担体と
が、排気浄化装置軸芯まわり方向に４５°±２５°の範
囲内の所定角度だけ、担体のハニカムの目の方向を互い
にずらされているので、上流側の担体を出た排気ガスが
下流側の担体に流入する時の流れ抵抗が増え、ミキシン
グが良くなり、排気浄化性能向上に寄与できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の内燃機関の排気
浄化装置を図１〜図４を参照して、説明する。本発明の
内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気系に配置さ
れた、触媒コンバータやディーゼルパティキュレート捕
捉装置やＮＯｘ吸蔵・浄化装置などの何れかの排気浄化
装置からなる。
浄化装置を図１〜図４を参照して、説明する。本発明の
内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気系に配置さ
れた、触媒コンバータやディーゼルパティキュレート捕
捉装置やＮＯｘ吸蔵・浄化装置などの何れかの排気浄化
装置からなる。
【０００７】本発明の内燃機関の排気浄化装置１は、ケ
ース４と、ケース４内に配置された担体２と、担体２の
外周に巻き付けられて担体２とともにケース１内に圧入
され担体２をケース４から支持する保持マット３と、を
有する。ケース４は、円筒型でマット巻き担体を圧入す
るタイプのもの、半割りのクラムシェルタイプのもの、
マット巻き担体のまわりにケースを巻き付けて形成する
ターニキットタイプのもの、の何れであってもよい。図
示例は円筒状ストレトケースの場合を示す。
ース４と、ケース４内に配置された担体２と、担体２の
外周に巻き付けられて担体２とともにケース１内に圧入
され担体２をケース４から支持する保持マット３と、を
有する。ケース４は、円筒型でマット巻き担体を圧入す
るタイプのもの、半割りのクラムシェルタイプのもの、
マット巻き担体のまわりにケースを巻き付けて形成する
ターニキットタイプのもの、の何れであってもよい。図
示例は円筒状ストレトケースの場合を示す。
【０００８】ケース４のうち内側に担体２を保持してい
る部分は排気浄化装置１の軸方向（担体２の軸方向と同
じ）にストレート形状を有する。したがって、ケース４
は、従来のような、マット巻き付け担体を圧入した後に
スピニングにより縮径されたマット圧縮用の段差部（図
５の１７、１８）を持たない。ケース４の排気ガス流れ
方向上流側にコーン部５が位置し、ケース４の排気ガス
流れ方向下流側にコーン部６が位置する。コーン部５、
コーン部６は担体をケースに挿入後スピニングによりテ
ーパ状に成形されてもよいし、あるいは予めコーン状に
形成しておいたテーパ管を、マット巻き付け担体を圧入
した後のケースに溶接付けしてもよい。図１の例では、
ケース４からコーン部５、６への移行部を縮径している
が、この縮径部は、マット３から外れた位置での縮径で
あって、従来のマット圧縮用の段差部（図５の１７、１
８）ではなく、あっても無くてもよい。
る部分は排気浄化装置１の軸方向（担体２の軸方向と同
じ）にストレート形状を有する。したがって、ケース４
は、従来のような、マット巻き付け担体を圧入した後に
スピニングにより縮径されたマット圧縮用の段差部（図
５の１７、１８）を持たない。ケース４の排気ガス流れ
方向上流側にコーン部５が位置し、ケース４の排気ガス
流れ方向下流側にコーン部６が位置する。コーン部５、
コーン部６は担体をケースに挿入後スピニングによりテ
ーパ状に成形されてもよいし、あるいは予めコーン状に
形成しておいたテーパ管を、マット巻き付け担体を圧入
した後のケースに溶接付けしてもよい。図１の例では、
ケース４からコーン部５、６への移行部を縮径している
が、この縮径部は、マット３から外れた位置での縮径で
あって、従来のマット圧縮用の段差部（図５の１７、１
８）ではなく、あっても無くてもよい。
【０００９】保持マット３には、図１およびマット展開
図である図２に示すように、マットの排気浄化装置軸方
向の少なくとも１箇所においてマットの周方向全周にわ
たって、他の部分である一般部３ｂよりも密度を高くし
た高密度部分３ａが、排気浄化装置軸方向に部分的に設
けられている。図１の例では、高密度部分３ａが２本設
けられている場合を示す。２本の高密度部分３ａのうち
１本は担体の軸方向上流側端部の近傍に設けられてお
り、他の１本は担体の軸方向下流側端部の近傍に設けら
れており、２本の高密度部分３ａの間の部分と２本の高
密度部分３ａより軸方向外側の部分は一般部３ｂとなっ
ている。保持マット３の排気浄化装置軸方向長さは、た
とえば約１００〜１５０ｍｍであり、高密度部分３ａの
排気浄化装置軸方向長さ（幅）は１本あたり約１０〜３
５ｍｍである。
図である図２に示すように、マットの排気浄化装置軸方
向の少なくとも１箇所においてマットの周方向全周にわ
たって、他の部分である一般部３ｂよりも密度を高くし
た高密度部分３ａが、排気浄化装置軸方向に部分的に設
けられている。図１の例では、高密度部分３ａが２本設
けられている場合を示す。２本の高密度部分３ａのうち
１本は担体の軸方向上流側端部の近傍に設けられてお
り、他の１本は担体の軸方向下流側端部の近傍に設けら
れており、２本の高密度部分３ａの間の部分と２本の高
密度部分３ａより軸方向外側の部分は一般部３ｂとなっ
ている。保持マット３の排気浄化装置軸方向長さは、た
とえば約１００〜１５０ｍｍであり、高密度部分３ａの
排気浄化装置軸方向長さ（幅）は１本あたり約１０〜３
５ｍｍである。
【００１０】マットはアルミナ・シリカ系の複合マット
で、アルミナ・シリカ系繊維が約３０％、マイカが約６
０％、残り約１０％がバインダーのマットである。アル
ミナ・シリカ系マットは、繊維が折れやすく、面圧を大
きく設定できないので、担体圧入後にケースに縮径部を
作ってマットを圧縮することは精密な管理が必要であ
る。縮径部を作らない場合、ケース内に担体を止めにく
い。そのため、圧入前に部分的に高密度部分３ａを作っ
ておいてそれを繊維を折らないようにケースに圧入し
て、従来（図５）と同程度にケース内に担体を止める。
この場合、マット全体を高密度にしないで、疎密をつけ
ることによって、触媒保持面圧に疎密ができ、保持性能
が向上し、排気ガスの背圧、脈動、車両の振動による担
体の後退が阻止されるとともに、排気ガスのマット内吹
き抜け防止、シール性向上がはかられる。
で、アルミナ・シリカ系繊維が約３０％、マイカが約６
０％、残り約１０％がバインダーのマットである。アル
ミナ・シリカ系マットは、繊維が折れやすく、面圧を大
きく設定できないので、担体圧入後にケースに縮径部を
作ってマットを圧縮することは精密な管理が必要であ
る。縮径部を作らない場合、ケース内に担体を止めにく
い。そのため、圧入前に部分的に高密度部分３ａを作っ
ておいてそれを繊維を折らないようにケースに圧入し
て、従来（図５）と同程度にケース内に担体を止める。
この場合、マット全体を高密度にしないで、疎密をつけ
ることによって、触媒保持面圧に疎密ができ、保持性能
が向上し、排気ガスの背圧、脈動、車両の振動による担
体の後退が阻止されるとともに、排気ガスのマット内吹
き抜け防止、シール性向上がはかられる。
【００１１】高密度部分３ａの密度は一般部３ｂの密度
の１．５〜３倍の密度とされている。一般部３ｂの密度
γb は、図５の従来の、ケース段差部１７、１８で圧縮
された部分の間の、ケース段差部１７、１８で圧縮され
ていないマット部分の密度程度である。高密度部分３ａ
の密度γa は、一般部３ｂの密度γb の１．５〜３倍の
密度、さらに望ましくは、一般部３ｂの密度γb の１．
５〜２倍の密度とされている。「１．５倍」の根拠はそ
れより小だと疎密効果による担体保持作用増加が多く望
めなくなることであり、「３倍」の根拠はそれより大だ
と密度増加時にマットの繊維が破損するおそれがあるこ
とであり、「２倍」の根拠はそれ以下だと密度増加時に
マットの繊維が破損しないことである。
の１．５〜３倍の密度とされている。一般部３ｂの密度
γb は、図５の従来の、ケース段差部１７、１８で圧縮
された部分の間の、ケース段差部１７、１８で圧縮され
ていないマット部分の密度程度である。高密度部分３ａ
の密度γa は、一般部３ｂの密度γb の１．５〜３倍の
密度、さらに望ましくは、一般部３ｂの密度γb の１．
５〜２倍の密度とされている。「１．５倍」の根拠はそ
れより小だと疎密効果による担体保持作用増加が多く望
めなくなることであり、「３倍」の根拠はそれより大だ
と密度増加時にマットの繊維が破損するおそれがあるこ
とであり、「２倍」の根拠はそれ以下だと密度増加時に
マットの繊維が破損しないことである。
【００１２】図２に示すように、保持マット３の高密度
部分３ａは保持マット３の排気浄化装置軸方向端部から
所定距離ａ離れている。所定距離ａは２ｍｍ以上であ
る。したがって、マット端部から軸方向に２ｍｍ以上内
側に入った部位から密度アップする。これによって、保
持マット３を巻き付けた担体をケース４に圧入するとき
の挿入性が向上する。具体的には、マット圧入初期は一
般部３ｂの密度γb のため、円筒状ストレートケース４
に問題なく挿入できる。その後に高密度部分３ａが来て
も、一般部３ｂから高密度部分３ａに円滑に移行でき、
高密度部分３ａの圧入には支障をきたさない。一般部３
ｂから高密度部分３ａに円滑に移行できるように、保持
マット３の高密度部分３ａと一般部３ｂとは互いに一体
に成形されていることが望ましい。
部分３ａは保持マット３の排気浄化装置軸方向端部から
所定距離ａ離れている。所定距離ａは２ｍｍ以上であ
る。したがって、マット端部から軸方向に２ｍｍ以上内
側に入った部位から密度アップする。これによって、保
持マット３を巻き付けた担体をケース４に圧入するとき
の挿入性が向上する。具体的には、マット圧入初期は一
般部３ｂの密度γb のため、円筒状ストレートケース４
に問題なく挿入できる。その後に高密度部分３ａが来て
も、一般部３ｂから高密度部分３ａに円滑に移行でき、
高密度部分３ａの圧入には支障をきたさない。一般部３
ｂから高密度部分３ａに円滑に移行できるように、保持
マット３の高密度部分３ａと一般部３ｂとは互いに一体
に成形されていることが望ましい。
【００１３】ケース４がクラムシェルタイプケースやタ
ーニキットタイプケースの場合は、圧入の必要がないの
で、高密度部分３ａを保持マット３の排気浄化装置軸方
向端部から所定距離ａ離す構造はとらなくてもよく、高
密度部分３ａを保持マット３の排気浄化装置軸方向端部
に位置させてもよい。また、保持マット３の高密度部分
３ａと一般部３ｂとは互いに一体に成形しなくてもよ
く、高密度部分３ａと一般部３ｂと別々に形成して隣接
して配置してもよい。
ーニキットタイプケースの場合は、圧入の必要がないの
で、高密度部分３ａを保持マット３の排気浄化装置軸方
向端部から所定距離ａ離す構造はとらなくてもよく、高
密度部分３ａを保持マット３の排気浄化装置軸方向端部
に位置させてもよい。また、保持マット３の高密度部分
３ａと一般部３ｂとは互いに一体に成形しなくてもよ
く、高密度部分３ａと一般部３ｂと別々に形成して隣接
して配置してもよい。
【００１４】図３は、本発明の内燃機関の排気浄化装置
１を担体２がケース４内に排気浄化装置軸方向に複数配
置されたタンデム型排気浄化装置に適用した場合を示し
ている。複数の担体は互いに同種の担体、たとえば触媒
担体であってもよいし、あるいは異種の担体、たとえば
上流側担体がＮＯｘ吸収材、下流側担体が三元触媒担体
であってもよい。タンデム型排気浄化装置において、各
担体２の外周面に巻付けられた各保持マット３に高密度
部分３ａと一般部３ｂとを形成し、各担体２のケース４
内後退を防止する。各保持マット３の排気浄化装置軸方
向長さは、たとえば約１００〜１５０ｍｍであり、高密
度部分３ａの排気浄化装置軸方向長さ（幅）は１本あた
り約１０〜３５ｍｍである。隣接担体間にはスペースを
設けてガスのミキシングをはかることが望ましい。この
スペースの排気浄化装置軸方向長さ（幅）は約２０ｍｍ
である。このスペース対応部にケース４に酸素センサな
どを設けることができる。
１を担体２がケース４内に排気浄化装置軸方向に複数配
置されたタンデム型排気浄化装置に適用した場合を示し
ている。複数の担体は互いに同種の担体、たとえば触媒
担体であってもよいし、あるいは異種の担体、たとえば
上流側担体がＮＯｘ吸収材、下流側担体が三元触媒担体
であってもよい。タンデム型排気浄化装置において、各
担体２の外周面に巻付けられた各保持マット３に高密度
部分３ａと一般部３ｂとを形成し、各担体２のケース４
内後退を防止する。各保持マット３の排気浄化装置軸方
向長さは、たとえば約１００〜１５０ｍｍであり、高密
度部分３ａの排気浄化装置軸方向長さ（幅）は１本あた
り約１０〜３５ｍｍである。隣接担体間にはスペースを
設けてガスのミキシングをはかることが望ましい。この
スペースの排気浄化装置軸方向長さ（幅）は約２０ｍｍ
である。このスペース対応部にケース４に酸素センサな
どを設けることができる。
【００１５】図４（図３のＡ視とＢ視を並べて表示した
図）に示すように、タンデム型排気浄化装置において、
複数の担体２の隣接担体において、上流側の担体と下流
側の担体とが、排気浄化装置軸芯まわり方向に４５°±
２５°（２０°〜７０°）の範囲内の所定角度だけ、担
体のハニカムの目の方向を互いにずらされている。図示
例はハニカムの目の形状が四角形の場合を示したが、ハ
ニカムの目の形状は四角形に限るものではなく、たとえ
ば六角形であってもよい。担体のハニカムの目の方向を
互いにずらすことによって、上流側の担体を流出した排
気ガスが下流側の担体にそのまま流入しにくくなり、抵
抗が増えるので、スペースにおける排気ガスのミキシン
グが良好になる。これによって、スペースに酸素センサ
を配置して排気浄化コントロールをする場合に、制御精
度が向上する。
図）に示すように、タンデム型排気浄化装置において、
複数の担体２の隣接担体において、上流側の担体と下流
側の担体とが、排気浄化装置軸芯まわり方向に４５°±
２５°（２０°〜７０°）の範囲内の所定角度だけ、担
体のハニカムの目の方向を互いにずらされている。図示
例はハニカムの目の形状が四角形の場合を示したが、ハ
ニカムの目の形状は四角形に限るものではなく、たとえ
ば六角形であってもよい。担体のハニカムの目の方向を
互いにずらすことによって、上流側の担体を流出した排
気ガスが下流側の担体にそのまま流入しにくくなり、抵
抗が増えるので、スペースにおける排気ガスのミキシン
グが良好になる。これによって、スペースに酸素センサ
を配置して排気浄化コントロールをする場合に、制御精
度が向上する。
【００１６】
【発明の効果】請求項１〜３の内燃機関の排気浄化装置
によれば、保持マットが部分的に高密度部分を有するの
で、マットの繊維の粉化により面圧が低下した時でも高
密度部分で担体を保持でき、担体の排気ガス流れ方向後
方への移動を阻止でき、さらに、排気ガスの保持マット
吹き抜けを防止することができる。請求項２の内燃機関
の排気浄化装置によれば、ケースの担体保持部分がスト
レート形状を有しているので、担体圧入後スピニングで
縮径段差部を形成する従来の場合のように段差形成の工
程、精密管理が不要となり、生産性が向上する。請求項
３の内燃機関の排気浄化装置によれば、高密度部分の密
度が一般部の密度の１．５倍以上のため担体保持効果が
保たれ、３倍以下とされているので高密度部分形成時の
繊維の破損を少なくできマットの耐久性を維持できる。
請求項４の内燃機関の排気浄化装置によれば、高密度部
分が保持マットの排気浄化装置軸方向端部から所定距離
離れているので、保持マットを巻き付けた担体をケース
に圧入するときの挿入性を、従来の高密度部分をもたな
いマットと同程度に、良好に維持できる。請求項５の内
燃機関の排気浄化装置によれば、保持マットの、高密度
部分と一般部とが互いに一体に成形されるので、製造、
取扱いが容易である。請求項６の内燃機関の排気浄化装
置によれば、タンデム型排気浄化装置に適用すると、担
体に対する高密度部分の位置がマット巻付け時から出て
いるので、挿入後にケースを部分的に位置を狙って縮径
して高密度部分を作成していた従来の場合に比べて、高
密度部分の位置が安定しかつ精度が出ている。請求項７
の内燃機関の排気浄化装置によれば、上流側の担体と下
流側の担体とが、排気浄化装置軸芯まわり方向に４５°
±２５°の範囲内の所定角度だけ、担体のハニカムの目
の方向を互いにずらされているので、上流側の担体を出
た排気ガスが下流側の担体に流入する時の流れ抵抗が増
え、ミキシングが良くなり、排気浄化性能向上に寄与で
きる。
によれば、保持マットが部分的に高密度部分を有するの
で、マットの繊維の粉化により面圧が低下した時でも高
密度部分で担体を保持でき、担体の排気ガス流れ方向後
方への移動を阻止でき、さらに、排気ガスの保持マット
吹き抜けを防止することができる。請求項２の内燃機関
の排気浄化装置によれば、ケースの担体保持部分がスト
レート形状を有しているので、担体圧入後スピニングで
縮径段差部を形成する従来の場合のように段差形成の工
程、精密管理が不要となり、生産性が向上する。請求項
３の内燃機関の排気浄化装置によれば、高密度部分の密
度が一般部の密度の１．５倍以上のため担体保持効果が
保たれ、３倍以下とされているので高密度部分形成時の
繊維の破損を少なくできマットの耐久性を維持できる。
請求項４の内燃機関の排気浄化装置によれば、高密度部
分が保持マットの排気浄化装置軸方向端部から所定距離
離れているので、保持マットを巻き付けた担体をケース
に圧入するときの挿入性を、従来の高密度部分をもたな
いマットと同程度に、良好に維持できる。請求項５の内
燃機関の排気浄化装置によれば、保持マットの、高密度
部分と一般部とが互いに一体に成形されるので、製造、
取扱いが容易である。請求項６の内燃機関の排気浄化装
置によれば、タンデム型排気浄化装置に適用すると、担
体に対する高密度部分の位置がマット巻付け時から出て
いるので、挿入後にケースを部分的に位置を狙って縮径
して高密度部分を作成していた従来の場合に比べて、高
密度部分の位置が安定しかつ精度が出ている。請求項７
の内燃機関の排気浄化装置によれば、上流側の担体と下
流側の担体とが、排気浄化装置軸芯まわり方向に４５°
±２５°の範囲内の所定角度だけ、担体のハニカムの目
の方向を互いにずらされているので、上流側の担体を出
た排気ガスが下流側の担体に流入する時の流れ抵抗が増
え、ミキシングが良くなり、排気浄化性能向上に寄与で
きる。
【図１】本発明実施例の内燃機関の排気浄化装置の断面
図である。
図である。
【図２】図１の内燃機関の排気浄化装置の保持マットの
展開図である。
展開図である。
【図３】本発明を適用したタンデム型の内燃機関の排気
浄化装置の断面図である。
浄化装置の断面図である。
【図４】図３のＡ視とＢ視を並べて示した担体の正面図
である。
である。
【図５】従来の内燃機関の排気浄化装置の断面図であ
る。
る。
【図６】図５の内燃機関の排気浄化装置の保持マットの
展開図である。
展開図である。
１ 内燃機関の排気浄化装置
２ 担体
３ 保持マット
３ａ 高密度部
３ｂ 一般部
４ ケース
５、６ コーン部
Claims (7)
- 【請求項１】 無機繊維を含む保持マットを担体の外周
面に巻き付け前記保持マットを厚さ方向に圧縮した状態
で前記保持マットを介して前記担体をケース内に保持し
た内燃機関の排気浄化装置において、前記保持マット
に、前記排気浄化装置軸方向の少なくとも１箇所におい
て周方向全周にわたって、他の部分である一般部よりも
密度を高くした高密度部分を部分的に設けたことを特徴
とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 前記ケースのうち前記担体を保持してい
る部分は前記排気浄化装置軸方向にストレート形状を有
する請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】 前記高密度部分の密度は前記一般部の密
度の１．５〜３倍の密度とされている請求項１記載の内
燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】 前記保持マットの前記高密度部分は前記
保持マットの排気浄化装置軸方向端部から所定距離離れ
ている請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】 前記保持マットの前記高密度部分と前記
一般部とは互いに一体に成形されている請求項１または
請求項４記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項６】 前記内燃機関の排気浄化装置は、前記担
体が前記ケース内に排気浄化装置軸方向に複数配置され
たタンデム型排気浄化装置である請求項１記載の内燃機
関の排気浄化装置。 - 【請求項７】 前記タンデム型排気浄化装置の複数の前
記担体は、上流側の担体と下流側の担体とが、排気浄化
装置軸芯まわり方向に４５°±２５°の範囲内の所定角
度だけ、担体のハニカムの目の方向を互いにずらされて
いる請求項６記載の内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002063589A JP4178817B2 (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | 内燃機関用排気浄化装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002063589A JP4178817B2 (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | 内燃機関用排気浄化装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003262117A true JP2003262117A (ja) | 2003-09-19 |
| JP4178817B2 JP4178817B2 (ja) | 2008-11-12 |
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| JP (1) | JP4178817B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007278162A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Hino Motors Ltd | ディーゼルエンジンの排ガス浄化装置 |
| US7306773B2 (en) | 2002-09-30 | 2007-12-11 | Nichias Corporation | Holding material for catalytic converter |
| GB2451756A (en) * | 2007-08-09 | 2009-02-11 | Nichias Corp | Holding material for a catalytic converter having high density sites |
| EP2143902A1 (en) * | 2008-07-10 | 2010-01-13 | Ibiden Co., Ltd. | Holding sealing material, exhaust gas purifying apparatus and method for manufacturing exhaust gas purifying apparatus |
| JP2014058908A (ja) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Yutaka Giken Co Ltd | 排ガス浄化装置の製造方法及び排ガス浄化装置 |
| JP2016075289A (ja) * | 2011-01-06 | 2016-05-12 | イビデン株式会社 | 排ガス処理装置 |
| JP2016094942A (ja) * | 2016-01-18 | 2016-05-26 | 株式会社ユタカ技研 | 排ガス浄化装置 |
| US9611775B2 (en) | 2011-07-25 | 2017-04-04 | Nichias Corporation | Catalytic converter holding material |
-
2002
- 2002-03-08 JP JP2002063589A patent/JP4178817B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7306773B2 (en) | 2002-09-30 | 2007-12-11 | Nichias Corporation | Holding material for catalytic converter |
| JP2007278162A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Hino Motors Ltd | ディーゼルエンジンの排ガス浄化装置 |
| GB2451756A (en) * | 2007-08-09 | 2009-02-11 | Nichias Corp | Holding material for a catalytic converter having high density sites |
| JP2009041468A (ja) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Nichias Corp | 触媒コンバーター、触媒コンバーター用保持材及びその製造方法 |
| GB2451756B (en) * | 2007-08-09 | 2012-02-29 | Nichias Corp | Catalytic converter, holding material for catalytic converter and production method thereof |
| US8197766B2 (en) | 2007-08-09 | 2012-06-12 | Nichias Corporation | Catalytic converter, holding material for catalytic converter and production method thereof |
| EP2143902A1 (en) * | 2008-07-10 | 2010-01-13 | Ibiden Co., Ltd. | Holding sealing material, exhaust gas purifying apparatus and method for manufacturing exhaust gas purifying apparatus |
| US7678345B2 (en) | 2008-07-10 | 2010-03-16 | Ibiden Co., Ltd. | Holding sealing material, exhaust gas purifying apparatus and method for manufacturing exhaust gas purifying apparatus |
| JP2016075289A (ja) * | 2011-01-06 | 2016-05-12 | イビデン株式会社 | 排ガス処理装置 |
| US9611775B2 (en) | 2011-07-25 | 2017-04-04 | Nichias Corporation | Catalytic converter holding material |
| JP2014058908A (ja) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Yutaka Giken Co Ltd | 排ガス浄化装置の製造方法及び排ガス浄化装置 |
| JP2016094942A (ja) * | 2016-01-18 | 2016-05-26 | 株式会社ユタカ技研 | 排ガス浄化装置 |
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