JP2504781B2 - メタルハニカム触媒コンバ―タ - Google Patents
メタルハニカム触媒コンバ―タInfo
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- metal
- catalyst carrier
- honeycomb catalyst
- catalyst
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N3/2867—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing the mats or gaskets being placed at the front or end face of catalyst body
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/02—Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、メタルハニカム触媒担体を金属製の触媒容
器内に装填して成るメタルハニカム触媒コンバータに関
するものである。
器内に装填して成るメタルハニカム触媒コンバータに関
するものである。
一般に、自動車の排気系には、排気ガスを浄化するた
め、例えば特開昭54−13462号公報等に開示されるよう
なメタルハニカム触媒コンバータが配置されている。
め、例えば特開昭54−13462号公報等に開示されるよう
なメタルハニカム触媒コンバータが配置されている。
このメタルハニカム触媒コンバータは、アルミニウム
を含むフェライト系ステンレスの波板と平板とを交互に
重ね、これ等を芯材を中心にして、円形形状に多重に巻
回すると共に、例えば白金等の貴金属から成る触媒を担
持したメタルハニカム触媒担体を、このメタルハニカム
触媒担体と同様にフェライト系ステンレスで形成した触
媒容器内に装填することによって構成されている。
を含むフェライト系ステンレスの波板と平板とを交互に
重ね、これ等を芯材を中心にして、円形形状に多重に巻
回すると共に、例えば白金等の貴金属から成る触媒を担
持したメタルハニカム触媒担体を、このメタルハニカム
触媒担体と同様にフェライト系ステンレスで形成した触
媒容器内に装填することによって構成されている。
そして、メタルハニカム触媒コンバータには、例えば
第３図及び第４図のように２種類の装填構造が知られて
いる。
第３図及び第４図のように２種類の装填構造が知られて
いる。
第３図はメタルハニカム触媒担体１を保持マット２を
介して触媒容器３内に装填した例を示し、第４図はメタ
ルハニカム触媒担体１を直接触媒容器３内に装填した例
を示す。
介して触媒容器３内に装填した例を示し、第４図はメタ
ルハニカム触媒担体１を直接触媒容器３内に装填した例
を示す。
通常、メタルハニカム触媒担体１を触媒容器３内に装
填する場合には、触媒容器３を二つ割りにし、一方にメ
タルハニカム触媒担体１を装着した後に他方を被せ、所
謂最中合わせにして接合する方式と、触媒容器３内にメ
タルハニカム触媒担体１を挿入した後に、両端部にディ
フューザを取り付ける方式とがある。
填する場合には、触媒容器３を二つ割りにし、一方にメ
タルハニカム触媒担体１を装着した後に他方を被せ、所
謂最中合わせにして接合する方式と、触媒容器３内にメ
タルハニカム触媒担体１を挿入した後に、両端部にディ
フューザを取り付ける方式とがある。
尚、触媒容器３には、排気系への取付けのために、両
端部にフランジ４が取り付けてある。又、触媒容器３の
外周囲には、強度向上のために複数のビードが形成され
ている。
端部にフランジ４が取り付けてある。又、触媒容器３の
外周囲には、強度向上のために複数のビードが形成され
ている。
然し乍ら、このような従来のメタルハニカム触媒コン
バータでは、例えば第５図に示すように、エンジンから
突出される排気ガスがメタルハニカム触媒コンバータを
通過するに連れて、メタルハニカム触媒担体１は高温の
排気ガスに直に触れるために加熱されるが、触媒容器３
は高温の排気ガスに直に触れることがないため、メタル
ハニカム触媒担体１に比し昇温速度が遅く、両者の差は
200〜300℃となり、熱膨張率が等しいために両者の伸び
は著しく相達する。即ち、触媒容器３変形量Ａが、メタ
ルハニカム触媒担体１の変形量Ｂに比し、著しく小さ
い。而も、触媒容器３はメタルハニカム触媒担体１より
も剛性が高いため、触媒容器３がメタルハニカム触媒担
体１を圧縮し、メタルハニカム触媒担体１を変形させ、
メタルハニカム触媒担体１の排気ガス通路を一部遮断
し、所謂目詰まり状態を起こし、触媒性能の低下と、エ
ンジン出力の低下を引き起こす虞がある。
バータでは、例えば第５図に示すように、エンジンから
突出される排気ガスがメタルハニカム触媒コンバータを
通過するに連れて、メタルハニカム触媒担体１は高温の
排気ガスに直に触れるために加熱されるが、触媒容器３
は高温の排気ガスに直に触れることがないため、メタル
ハニカム触媒担体１に比し昇温速度が遅く、両者の差は
200〜300℃となり、熱膨張率が等しいために両者の伸び
は著しく相達する。即ち、触媒容器３変形量Ａが、メタ
ルハニカム触媒担体１の変形量Ｂに比し、著しく小さ
い。而も、触媒容器３はメタルハニカム触媒担体１より
も剛性が高いため、触媒容器３がメタルハニカム触媒担
体１を圧縮し、メタルハニカム触媒担体１を変形させ、
メタルハニカム触媒担体１の排気ガス通路を一部遮断
し、所謂目詰まり状態を起こし、触媒性能の低下と、エ
ンジン出力の低下を引き起こす虞がある。
本発明は上記のような問題点を解決すべく為されたも
ので、メタルハニカム触媒担体と触媒容器との熱膨張量
の違いによるメタルハニカム触媒担体の変形を防止する
ことのできるメタルハニカム触媒コンバータを提供する
ことを目的とする。
ので、メタルハニカム触媒担体と触媒容器との熱膨張量
の違いによるメタルハニカム触媒担体の変形を防止する
ことのできるメタルハニカム触媒コンバータを提供する
ことを目的とする。
本発明に係るメタルハニカム触媒コンバータは、金属
製の波板と平板とを重ね、これ等を多重に巻回すると共
に貴金属等の触媒を担持させたメタルハニカム触媒担体
を、金属製の触媒容器内に装填して成るメタルハニカム
触媒コンバータに於て、メタルハニカム触媒担体よりも
金属製の触媒容器の熱膨張率を大きくしたものである。
製の波板と平板とを重ね、これ等を多重に巻回すると共
に貴金属等の触媒を担持させたメタルハニカム触媒担体
を、金属製の触媒容器内に装填して成るメタルハニカム
触媒コンバータに於て、メタルハニカム触媒担体よりも
金属製の触媒容器の熱膨張率を大きくしたものである。
本発明に於ては、メタルハニカム触媒担体の熱膨張率
よりも触媒容器の熱膨張率の方が大きいため、排気ガス
温度によってメタルハニカム触媒担体及び触媒容器が加
熱されると、触媒容器も伸びてメタルハニカム触媒担体
の伸びに追従し、メタルハニカム触媒担体を圧縮しな
い。
よりも触媒容器の熱膨張率の方が大きいため、排気ガス
温度によってメタルハニカム触媒担体及び触媒容器が加
熱されると、触媒容器も伸びてメタルハニカム触媒担体
の伸びに追従し、メタルハニカム触媒担体を圧縮しな
い。
その結果、メタルハニカム触媒担体が、熱膨張する際
に、触媒容器によって変形を受けることがなくなる。
に、触媒容器によって変形を受けることがなくなる。
以下、本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。
図に於て、10はメタルハニカム触媒担体で、アルミニ
ウムを含有するフェライト系ステンレス製の波板11と平
板12とを重ね、これ等を多重に巻回すると共に、常法に
従って貴金属等の触媒を担持させてある。尚、波板11と
平板12とは、巻回され乍ら例えばスポット溶接等によっ
て所定個所が固定されている。そして、触媒は波板11と
平板12とに形成されたアルミナウイスカに付着されたウ
オッシュコート層に担持されている。又、メタルハニカ
ム触媒担体10は、断面丸型又は偏平型を為している。
ウムを含有するフェライト系ステンレス製の波板11と平
板12とを重ね、これ等を多重に巻回すると共に、常法に
従って貴金属等の触媒を担持させてある。尚、波板11と
平板12とは、巻回され乍ら例えばスポット溶接等によっ
て所定個所が固定されている。そして、触媒は波板11と
平板12とに形成されたアルミナウイスカに付着されたウ
オッシュコート層に担持されている。又、メタルハニカ
ム触媒担体10は、断面丸型又は偏平型を為している。
20は例えばSUS304等のオーステナイト系ステンレス製
の触媒容器である。この触媒容器20は、二つ割り部材20
Aと20Bとを最中合わせした後、両者の接合部を溶接する
ことによって一体化されるようになっている。そして、
触媒容器20の両端部には、排気系と接続するためにフラ
ンジ21が取り付けられる。又、メタルハニカム触媒担体
10を収容する部位22には、複数のリブ23が形成されてい
る。
の触媒容器である。この触媒容器20は、二つ割り部材20
Aと20Bとを最中合わせした後、両者の接合部を溶接する
ことによって一体化されるようになっている。そして、
触媒容器20の両端部には、排気系と接続するためにフラ
ンジ21が取り付けられる。又、メタルハニカム触媒担体
10を収容する部位22には、複数のリブ23が形成されてい
る。
斯くして構成された本実施例に係るメタルハニカム触
媒コンバータ30の組立について説明する。
媒コンバータ30の組立について説明する。
先ず、メタルハニカム触媒担体10の両端部に保持リン
グ13を取り付け、次いで、このメタルハニカム触媒担体
10を二つ割り部材20A内に装着し、その後、二つ割り部
材20Bを被せ、両二つ割り部材20A及び20Bの接合面を全
周に亘って溶接する。そして、両端部にフランジ21を溶
接によって固着する。
グ13を取り付け、次いで、このメタルハニカム触媒担体
10を二つ割り部材20A内に装着し、その後、二つ割り部
材20Bを被せ、両二つ割り部材20A及び20Bの接合面を全
周に亘って溶接する。そして、両端部にフランジ21を溶
接によって固着する。
このようにして組立られたメタルハニカム触媒コンバ
ータ30は、所定の排気系にボルト・ナットを介して取り
付けられる。
ータ30は、所定の排気系にボルト・ナットを介して取り
付けられる。
次に、本実施例に係るメタルハニカム触媒コンバータ
30の作用効果を説明する。
30の作用効果を説明する。
エンジンが始動して排気ガスがメタルハニカム触媒コ
ンバータ30に流入すると、その温度に応じてメタルハニ
カム触媒担体10は昇温され、担持している触媒が活性さ
れて排気ガスを浄化し、排気ガス中の有害成分を除去す
る。
ンバータ30に流入すると、その温度に応じてメタルハニ
カム触媒担体10は昇温され、担持している触媒が活性さ
れて排気ガスを浄化し、排気ガス中の有害成分を除去す
る。
この際、メタルハニカム触媒担体10及び触媒容器20
は、排気ガスの温度によって伸びを生じる。その関係を
第２図に示す。
は、排気ガスの温度によって伸びを生じる。その関係を
第２図に示す。
第２図から明らかなように本実施例では、触媒容器20
の熱膨張率がメタルハニカム触媒担体10の熱膨張率の約
1.5倍あるため、メタルハニカム触媒担体10の伸びより
も触媒容器20の伸びが大きく、触媒容器20が従来のよう
に圧縮力をメタルハニカム触媒担体10に及ぼすことがな
い。即ち、本実施例では、従来（第５図参照）に比して
メタルハニカム触媒担体10の圧縮力が軽減されるため、
変形が発生しない。
の熱膨張率がメタルハニカム触媒担体10の熱膨張率の約
1.5倍あるため、メタルハニカム触媒担体10の伸びより
も触媒容器20の伸びが大きく、触媒容器20が従来のよう
に圧縮力をメタルハニカム触媒担体10に及ぼすことがな
い。即ち、本実施例では、従来（第５図参照）に比して
メタルハニカム触媒担体10の圧縮力が軽減されるため、
変形が発生しない。
以上のように、本実施例によれば、触媒容器20による
メタルハニカム触媒担体10の変形を抑えることが可能に
なるため、触媒性能の低下及びエンジン出力の低下を防
止できる。
メタルハニカム触媒担体10の変形を抑えることが可能に
なるため、触媒性能の低下及びエンジン出力の低下を防
止できる。
尚、上記実施例では、メタルハニカム触媒担体10をア
ルミニウム含有のフェライト系ステンレスで構成し、触
媒容器20をオーステナイト系ステンレスで構成したが、
本発明はこれに限らず、メタルハニカム触媒担体10より
も触媒容器20の熱膨張率が大きいものであれば如何なる
ものであっても良い。
ルミニウム含有のフェライト系ステンレスで構成し、触
媒容器20をオーステナイト系ステンレスで構成したが、
本発明はこれに限らず、メタルハニカム触媒担体10より
も触媒容器20の熱膨張率が大きいものであれば如何なる
ものであっても良い。
又、メタルハニカム触媒担体10と触媒容器20の形状及
び構造は、メタルハニカム触媒コンバータとして機能し
得るものであれば如何なるものであっても良い。
び構造は、メタルハニカム触媒コンバータとして機能し
得るものであれば如何なるものであっても良い。
以上述べたように、本発明に係るメタルハニカム触媒
コンバータは、金属製の波板と平板とを重ね、これ等を
多重に巻回すると共に貴金属等の触媒を担持させたメタ
ルハニカム触媒担体を、金属製の触媒容器内に装填して
成るメタルハニカム触媒コンバータに於て、メタルハニ
カム触媒担体よりも金属製の触媒容器の熱膨張率を大き
くしたものであるから、メタルハニカム触媒担体が触媒
容器から受ける圧縮力が小さくなり、メタルハニカム触
媒担体の変形が少なくなる。又、メタルハニカム触媒担
体の変形が少ないので、排気ガス通路を初期設計値に維
持できるため、触媒性能が低下しない。更に、メタルハ
ニカム触媒担体の変形による通気抵抗の増加がなく、エ
ンジン出力が低下しない等の利点がある。
コンバータは、金属製の波板と平板とを重ね、これ等を
多重に巻回すると共に貴金属等の触媒を担持させたメタ
ルハニカム触媒担体を、金属製の触媒容器内に装填して
成るメタルハニカム触媒コンバータに於て、メタルハニ
カム触媒担体よりも金属製の触媒容器の熱膨張率を大き
くしたものであるから、メタルハニカム触媒担体が触媒
容器から受ける圧縮力が小さくなり、メタルハニカム触
媒担体の変形が少なくなる。又、メタルハニカム触媒担
体の変形が少ないので、排気ガス通路を初期設計値に維
持できるため、触媒性能が低下しない。更に、メタルハ
ニカム触媒担体の変形による通気抵抗の増加がなく、エ
ンジン出力が低下しない等の利点がある。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明の一実施例に於けるメタルハニカム触媒担体と触媒容
器との温度と変形との関係を示す特性図、第３図及び第
４図は従来例を示す断面図、第５図は従来に於けるメタ
ルハニカム触媒担体と触媒容器との温度と変形との関係
を示す特性図である。 10……メタルハニカム触媒担体、20……触媒容器、30…
…メタルハニカム触媒コンバータ。
明の一実施例に於けるメタルハニカム触媒担体と触媒容
器との温度と変形との関係を示す特性図、第３図及び第
４図は従来例を示す断面図、第５図は従来に於けるメタ
ルハニカム触媒担体と触媒容器との温度と変形との関係
を示す特性図である。 10……メタルハニカム触媒担体、20……触媒容器、30…
…メタルハニカム触媒コンバータ。
Claims (2)
- 【請求項１】金属製の波板と平板とを重ね、これ等を多
重に巻回すると共に貴金属等の触媒を担持させたメタル
ハニカム触媒担体を、金属製の触媒容器内に装填して成
るメタルハニカム触媒コンバータに於て、メタルハニカ
ム触媒担体よりも金属製の触媒容器の熱膨張率が大きい
ことを特徴とするメタルハニカム触媒コンバータ。 - 【請求項２】メタルハニカム触媒担体がフェライト系ス
テンレスで構成され、金属製の触媒容器がオーステナイ
ト系ステンレスで構成されることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のメタルハニカム触媒コンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62217428A JP2504781B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | メタルハニカム触媒コンバ―タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62217428A JP2504781B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | メタルハニカム触媒コンバ―タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6460712A JPS6460712A (en) | 1989-03-07 |
| JP2504781B2 true JP2504781B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=16704059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62217428A Expired - Lifetime JP2504781B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | メタルハニカム触媒コンバ―タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2504781B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2819864B2 (ja) * | 1991-06-26 | 1998-11-05 | トヨタ自動車株式会社 | 排気ガス浄化触媒用メタル担体 |
| KR100480449B1 (ko) * | 2001-10-17 | 2005-04-06 | 김해도 | 차량 배기가스의 재연소장치 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6357780A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-12 | Usui Internatl Ind Co Ltd | 排ガス浄化コンバ−タ−用金属製担持体の製造方法 |
-
1987
- 1987-08-31 JP JP62217428A patent/JP2504781B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6460712A (en) | 1989-03-07 |
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