JP2005163621A

JP2005163621A - 触媒コンバータ

Info

Publication number: JP2005163621A
Application number: JP2003403299A
Authority: JP
Inventors: Haruhito Toyoguchi; 晴仁豊口; Katsuyuki Okada; 克之岡田
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2003-12-02
Publication date: 2005-06-23

Abstract

【課題】上流側の排気管を介して触媒担体の上流側端面に向かう排気ガスを整流させることにより触媒担体の触媒性能と耐久性を向上できる触媒コンバータの提供。
【解決手段】排気管４，５の途中に介装され、且つ、外筒３内に触媒担体２を収装して成る触媒コンバータ１において、前記外筒３の上流側に挿入された排気管４と触媒担体２の上流側端面８との間に排気ガス流通孔１０を備える整流板２０を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車の排気ガスを浄化するために排気管の途中に介装される触媒コンバータに関する。

従来、触媒コンバータは、図７に示すように、自動車の排気ガスを浄化するために排気管の途中、例えばエキゾーストマニホールドの下流等に介装されている。
通常、前述したような触媒コンバータ０１は、金属製の外筒０２内にメタル担体またはセラミック担体と呼ばれる触媒担体０３が内装されており、エンジンからエキゾーストマニホールドを介して流れる排気ガスが前記触媒担体０３を通過する際に触媒作用を受けて浄化されるようになっている。
特開２００２−１０６３３５号公報

しかしながら、前述した触媒コンバータにおいては、上流側の排気管０４から外筒０２内に導入された排気ガスが触媒担体０３の上流側端面の中心部０５に集中し（図７参照）、これにより触媒担体の浄化効率が悪くなる上、該上流側端面の中心部０５が高温・高速な排気ガスに曝されるため、熱環境が特に厳しくなって亀裂・破損が発生し、触媒コンバータの耐久性を低下させる原因となっていた。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、上流側の排気管を介して触媒担体の上流側端面に向かう排気ガスを整流させた状態で触媒担体の上流側端面に均等に導入することにより触媒担体の触媒性能と耐久性を向上できる触媒コンバータを提供することである。

本発明の請求項１記載の発明では、排気管の途中に介装され、且つ、外筒内に触媒担体を収装して成る触媒コンバータにおいて、前記外筒の上流側に挿入された排気管と触媒担体の上流側端面との間に排気ガス流通孔を備える整流板を設けたことを特徴とする。

請求項１記載の発明にあっては、外筒の上流側に挿入された排気管と触媒担体の上流側端面との間に排気ガス流通孔を備える整流板を設けたため、これにより触媒担体の上流側端面に導入された排気ガスは整流板によって整流され、従来の発明のように排気ガスが触媒担体に局部的に集中するのを回避でき、触媒コンバータの触媒性能と耐久性を向上できる。

以下、本発明の触媒コンバータの実施例を説明する。
図１は本発明の実施例の触媒コンバータを示す側断面図、図２は本実施例の整流板の平面図、図３は本実施例の触媒コンバータの組付けを説明する図、図４は本実施例の触媒コンバータの作用を説明する図である。

図１に示すように、本実施例の触媒コンバータ１は、触媒担体２と、整流板２０と、外筒３を主要な構成とし、自動車のエキゾーストマニホールドに接続された上流側の排気管４と、図外のマフラーに接続された下流側の排気管５との間に介装されている。

前記触媒担体２は蜂の巣状の貫通穴を有するハニカム構造体で形成される所謂セラミックス担体であり、全体が円柱状に形成されている。
なお、前記触媒担体２はステンレス箔の平板と波板、或いは大波板と小波板とを組み合わせて多層に巻回して構成された所謂メタル担体を採用しても良い。

前記外筒３は、アルミまたはステンレス等の金属製で円筒状に形成され、その両端部において縮径された接続部6,7が形成されている。
また、前記外筒３の上流側に挿入される排気管４と触媒担体２の上流側端面８との間には、円盤状の整流板２０が介装されている。
前記整流板２０は、図２に示すように、前記排気管４の下流側出口１１と対面する部位に下流側へ凹設した凹部９が形成されており、該凹部９の周りには円形状の排気ガス流通孔１０が複数形成されている。
なお、本実施例では前記排気ガス流通孔１０の開口断面積の総和を前記排気管４の下流側出口１１の開口断面積と略同一に設定している。

このような触媒コンバータ１は、図３（ａ）に示すように、外筒３の内部に触媒担体２及び整流板２０を内装した後、図３（ｂ）に示すように、外筒３の両端部をプレス加工またはスピニング加工することにより接続部6,7を形成する。
そして、図３（ｃ）に示すように、触媒コンバータ１の接続部6,7に、前記排気管4,5を挿入した後、それぞれ溶接X1,X2（図１参照）で固定することにより触媒コンバータ１が排気管4,5に結合される。

このように構成された触媒コンバータ１にあっては、図４に示すように、排気管４の下流側出口１１から外筒３内に導入された排気ガス（破線矢印にて図示）は整流板２０の排気ガス流通孔１０を介して触媒担体２の上流側端面８に導入され、該触媒担体２を通過する際に触媒作用を受けて浄化された後、排気管５に排出される。
この際、前記排気管４の下流側出口１１から整流板２０に向かう排気ガスは整流板２０の凹部９の前面に衝突して一旦乱流１２になった後、排気ガス流通孔１０を通過する際に整流されて触媒担体２の上流側端面８に導入される。

従って、前記排気ガス流通孔１０を通過した排気ガスは主に触媒担体２の上流側端面の外周部１４に導入され、一部の排気ガス１５は凹部９の後面に沿って前記中心部１３に導入されるため、触媒担体の上流側端面８の全体から排気ガスが導入され、該排気ガスの速度も低下し、局部的な加熱による熱歪も防止でき、効率的な浄化作用を実現できる。
また、従来の発明のように排気ガスの全量が触媒担体２の上流側端面の中心部１３に集中するのを回避でき、触媒担体２の耐久性を向上できる。

以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。

例えば、前記排気ガス流通孔１０の形成数、形状は適宜設定でき、例えば長孔形状や楕円形状でも良い。さらに、触媒コンバータ１の形状は三角形状型、レーストラック型などを採用できる。

また、図５に示すように、排気抵抗の圧力損失の増加を抑えるために凹部９に数箇所の排気ガス流通孔３０を形成しても良い。

さらに、触媒コンバータの製造方法は適宜選択でき、例えば、図６に示すように、接続部6,7のみを外筒３と別体で製造して該外筒３の内部に触媒担体２及び整流板２０を収装した後、両接続部6,7を接合しても良い。

本発明の実施例の触媒コンバータを示す側断面図である。本実施例の整流板の平面図である。触媒コンバータの組付けを説明する図である。本実施例の触媒コンバータの作用を説明する図である。その他の整流板の平面図である。その他の触媒コンバータの組付けを説明する図である。従来の触媒コンバータを示す側断面図である。

符号の説明

Ｘ１、Ｘ２溶接
１触媒コンバータ
２触媒担体
２０整流板
３外筒
４、５排気管
６、７接続部
８上流側端面
９凹部
１０、３０排気ガス流通孔
１１下流側出口
１２乱流
１３中心部
１４外周部
１５一部の排気ガス

Claims

排気管の途中に介装され、且つ、外筒内に触媒担体を収装して成る触媒コンバータにおいて、
前記外筒の上流側に挿入された排気管と触媒担体の上流側端面との間に排気ガス流通孔を備える整流板を設けたことを特徴とする触媒コンバータ。
請求項１記載の触媒コンバータにおいて、
前記外筒の上流側に挿入された排気管の下流側出口に対面する整流板の部位に、下流側に凹設した凹部を形成し、
前記排気ガス流通孔を前記凹部を除く部位に設けたことを特徴とする触媒コンバータ。