JP6794306B2 - Catalytic converter unit and exhaust gas catalytic converter - Google Patents

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Description

本発明は、特許請求の範囲の請求項1のプリアンブルに基づく触媒コンバータユニットに関するものである。本発明はさらに排気ガス触媒コンバータに関するものである。 The present invention relates to a catalytic converter unit based on the preamble of claim 1. The present invention further relates to an exhaust gas catalytic converter.

排気ガス触媒コンバータのための触媒コンバータユニットは、複数の触媒コンバータモジュールを備える。各触媒コンバータモジュールは、排気ガスが流動するセラミック触媒本体と、セラミック触媒本体のための金属ハウジングとを備えており、ハウジングは、キャニングとも称される。それぞれの触媒コンバータモジュールのハウジングは、それぞれの触媒本体を受容し、かつ特定のセクションにおいてつまり触媒本体の流動端を除いて、触媒本体を取り囲む。各触媒本体の端部のうち、一方の流動端が流入端を提供し、他方の流動端が流出端を提供する。 The catalytic converter unit for the exhaust gas catalytic converter includes a plurality of catalytic converter modules. Each catalyst converter module includes a ceramic catalyst body through which exhaust gas flows and a metal housing for the ceramic catalyst body, and the housing is also referred to as canning. The housing of each catalyst converter module receives each catalyst body and surrounds the catalyst body in a particular section, excluding the flow end of the catalyst body. Of the ends of each catalyst body, one flow end provides an inflow end and the other flow end provides an outflow end.

慣習的に公知となっている触媒コンバータユニットの場合、触媒コンバータモジュールは、複数のラインおよびギャップを伴う形態で支持構造上にアレイ状に配置されており、それらの金属ハウジングの領域内で触媒コンバータモジュールは支持構造にしっかりと接続されており、かつ/または特に溶接によって相互に結合されている。特に触媒コンバータユニットにおいて触媒コンバータモジュールを交換する必要があった場合、これら溶接された接続部は例えば砥石切断によって分離しなければならず、その結果、支持構造および/または隣接する触媒コンバータモジュールが損傷されることがあった。さらに、隣接する触媒コンバータモジュールを溶接によって接続することは、ハウジングの断面が矩形状である場合にのみ実際に利用できる。そのため、触媒コンバータモジュールをそのハウジングの形状に関係なく容易に交換することができるような触媒コンバータのための触媒コンバータユニットが必要とされている。これを起点として、本発明は、排気ガス触媒コンバータのための新しいタイプの触媒コンバータユニットおよびそうした触媒コンバータユニットを有する排気ガス触媒コンバータを提供するという目的に基づいている。 In the case of the conventionally known catalytic converter units, the catalytic converter modules are arranged in an array on the support structure in a form with a plurality of lines and gaps, and the catalytic converter is arranged within the region of their metal housing. The modules are tightly connected to the support structure and / or are interconnected, especially by welding. These welded connections must be separated, for example by grinding, if the catalytic converter module needs to be replaced, especially in the catalytic converter unit, resulting in damage to the support structure and / or adjacent catalytic converter modules. It was sometimes done. Moreover, connecting adjacent catalytic converter modules by welding is only practically available if the housing has a rectangular cross section. Therefore, there is a need for a catalytic converter unit for a catalytic converter that allows the catalytic converter module to be easily replaced regardless of the shape of its housing. With this as a starting point, the present invention is based on the object of providing a new type of catalytic converter unit for an exhaust gas catalytic converter and an exhaust gas catalytic converter having such a catalytic converter unit.

この目的は、本願の請求項1に記載の触媒コンバータユニットによって達成される。 This object is achieved by the catalytic converter unit according to claim 1 of the present application.

本発明によれば、触媒コンバータモジュールを受容するように機能する支持構造は、個々の触媒コンバータモジュールをそれぞれ受容するための複数の開口部と、プレート状の基体に対して突出する突出部とを有しており、突出部は、フレーム状に開口部を取り囲んでおり、突出部は、プレート状の基体とは反対側の側において、開口部に対して外側に突出する第1の固定フランジを形成する。触媒コンバータモジュールの金属ハウジングは一端においてカラーを備えており、当該カラーは、ハウジングに対して外側に突出しており、特に触媒コンバータモジュールが支持構造の開口部に挿入された場合にこの開口部を取り囲む第1の固定フランジに隣接する。各触媒コンバータモジュールは、個々の触媒コンバータモジュールの金属ハウジングのカラーによって提供される第2の固定フランジを介してまたは第2の別個の固定フランジを介してかつ固定フランジと相互作用する少なくとも1つの取り外し可能な固定手段を介して、個々の触媒コンバータモジュールを受容する開口部を取り囲む突出部の第1の固定フランジに固定される。 According to the present invention, the support structure that functions to receive the catalytic converter module has a plurality of openings for receiving each of the individual catalytic converter modules and a protrusion that protrudes from the plate-shaped substrate. The protrusion surrounds the opening in a frame shape, and the protrusion has a first fixed flange that projects outward with respect to the opening on the side opposite to the plate-shaped substrate. Form. The metal housing of the catalytic converter module has a collar at one end that projects outward with respect to the housing and surrounds the opening, especially when the catalytic converter module is inserted into an opening in the support structure. Adjacent to the first fixing flange. Each catalytic converter module has at least one removal that interacts with the fixed flange through a second fixed flange provided by the collar of the metal housing of the individual catalytic converter module or through a second separate fixed flange. It is fixed to the first fixing flange of the protrusion surrounding the opening that receives the individual catalytic converter modules via possible fixing means.

本発明は、触媒コンバータモジュールを触媒コンバータユニットの支持構造に固定することに関して大きな利点を提案する。支持構造の開口部をフレーム状に取り囲む支持構造の突出部は第1の固定フランジを形成する。開口部に挿入される触媒コンバータモジュールのハウジングは、個々のハウジングのカラーによって、これらの第1の固定フランジに接触する。 The present invention proposes a great advantage in fixing the catalytic converter module to the support structure of the catalytic converter unit. The protruding portion of the support structure that surrounds the opening of the support structure in a frame shape forms a first fixed flange. The housings of the catalytic converter modules inserted into the openings are in contact with these first fixing flanges by the collars of the individual housings.

このカラーによって一体的に提供される第2の固定フランジまたは別個の第2の固定フランジは、個々の開口部をフレーム状に取り囲む突出部の第1の固定フランジとともに、つまり固定フランジと相互作用する固定手段を介して、触媒コンバータモジュールを支持構造に取り外し可能に固定するよう機能する。高い充填密度を提供することで、複数の触媒コンバータモジュールを、触媒コンバータユニットの支持構造に容易に交換できるように取り付けることができる。 A second fixed flange or a separate second fixed flange integrally provided by this collar interacts with, or with, the fixed flange a first fixed flange of a protrusion that frame-likes the individual openings. It functions to detachably secure the catalytic converter module to the support structure via a fixing means. By providing a high packing density, a plurality of catalytic converter modules can be attached to the support structure of the catalytic converter unit so that they can be easily replaced.

有利な更なる展開例によれば、各触媒コンバータモジュールは、第2の固定フランジを介して、かつ固定フランジを通って延在するねじ接続部を介して、個々の第1の固定フランジに固定される。固定フランジと相互作用するねじ接続部を介して触媒コンバータモジュールを支持構造に接続することは、簡単であり、そのため好ましい。 According to an advantageous further deployment example, each catalytic converter module is secured to an individual first fixed flange via a second fixed flange and through a threaded connection extending through the fixed flange. Will be done. Connecting the catalytic converter module to the support structure via a threaded connection that interacts with the fixed flange is simple and therefore preferred.

さらに有利な別の展開例によれば、第1の固定フランジおよび第2の固定フランジは、ねじ接続部を受容しかつガイドするために外側に突出するセグメントを備えており、これらのセグメントは一側において挿入スロットを備えており、当該挿入スロットを介して、ねじと当該ねじに予め組み付けられたナットとからなる個々のねじ接続部を固定フランジのセグメントに横方向に挿入することができる。この方法によって、触媒コンバータモジュールを触媒コンバータユニットの支持構造に特に有利に固定することが可能となる。予め組み付けられたナットを有するねじは、固定フランジのセグメントの挿入スロット内に横方向に挿入可能である。この方法によって、空間が狭い状況でも、触媒コンバータモジュールを支持構造に容易にかつしっかりと固定することができる。特に、アクセスが難しい支持構造の隣接する突出部同士の間の領域で、ねじにゆるんだナットを別々に固定する必要がない。 According to another more advantageous deployment example, the first fixing flange and the second fixing flange include segments that project outward to receive and guide the threaded connection, and these segments are one. An insertion slot is provided on the side, through which individual screw connections consisting of a screw and a nut pre-assembled to the screw can be laterally inserted into a segment of the fixed flange. By this method, the catalytic converter module can be fixed to the support structure of the catalytic converter unit particularly advantageously. Screws with pre-assembled nuts can be inserted laterally into the insertion slots of the fixed flange segments. By this method, the catalytic converter module can be easily and firmly fixed to the support structure even in a narrow space. In particular, there is no need to separately secure loose nuts to the screws in the area between adjacent protrusions of the support structure, which is difficult to access.

優先的には、ナットのためのホルダが、フレーム状に開口部を取り囲む突出部に形成されており、当該ホルダによって、ナットは、ねじと予め組み付けられたナットとからなるねじ接続部をセグメントの挿入スロットに挿入する間またはその後に係合状態にもたらされ、かつホルダは、ねじ接続部が締め付けられた際にナットを固定する。これは、ねじ接続部を締め付けるときに、アクセスが困難なナットにアクセスする必要がなくなるという利点を有する。個々のねじ接続部のナットは、ねじ接続部を簡単に締め付けることができるように、ホルダに自動的に固定される。 Preferentially, a holder for the nut is formed in a frame-like protrusion surrounding the opening, which allows the nut to segment a screw connection consisting of a screw and a pre-assembled nut. Brought into engagement during or after insertion into the insertion slot, and the holder secures the nut when the threaded connection is tightened. This has the advantage that when tightening the threaded connection, it is not necessary to access the nut, which is difficult to access. The nuts on the individual thread connections are automatically secured to the holder for easy tightening of the thread connections.

本発明による排気ガス触媒コンバータは、特許請求の範囲の請求項10で規定される。 The exhaust gas catalytic converter according to the present invention is defined in claim 10 of the claims.

本発明の好ましいさらなる発展形態は特許請求の範囲に記載の従属請求項および以下の説明から得られる。本発明の例示的な実施形態は図面を用いてより詳細に説明されるが、これに限定されない。 A preferred further development of the present invention is obtained from the dependent claims described in the claims and the following description. An exemplary embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the drawings, but is not limited thereto.

本発明による排気ガス触媒コンバータのための第1の触媒コンバータユニットの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the 1st catalyst converter unit for the exhaust gas catalyst converter according to this invention. 図1の触媒コンバータユニットの詳細図である。It is a detailed view of the catalytic converter unit of FIG. 図2の詳細の代替例を示す図である。It is a figure which shows the alternative example of the detail of FIG. 図2および図3の詳細のさらなる代替例を示す図である。It is a figure which shows the further alternative example of the detail of FIG. 2 and FIG. 本発明による排気ガス触媒コンバータのための第2の触媒コンバータユニットの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the 2nd catalyst converter unit for the exhaust gas catalyst converter according to this invention. 図5の触媒コンバータユニットの詳細図である。It is a detailed view of the catalytic converter unit of FIG. 図6の詳細の代替例を示す図である。It is a figure which shows the alternative example of the details of FIG.

本発明は、内燃機関の排気ガス触媒コンバータのための触媒コンバータユニットおよび排気ガス触媒コンバータに関するものである。 The present invention relates to a catalytic converter unit for an exhaust gas catalytic converter of an internal combustion engine and an exhaust gas catalytic converter.

優先的には、本発明は、船舶または海事の用途のための内燃機関に使用される。特に、本発明による触媒コンバータユニットは、船舶のディーゼルエンジンのSCR排気ガス触媒コンバータのためのSCR触媒コンバータユニットとして設計されている。 Preferentially, the present invention is used in internal combustion engines for marine or maritime applications. In particular, the catalytic converter unit according to the present invention is designed as an SCR catalytic converter unit for the SCR exhaust gas catalytic converter of a marine diesel engine.

本発明による触媒コンバータユニット10は、複数の触媒コンバータモジュール11を備える。各触媒コンバータモジュール11は、セラミック触媒本体13を収容する金属ハウジング12を含む。金属ハウジング12およびセラミック触媒コンバータ本体13は、図1から図4においては矩形状の断面を有し、図5から図7では円形の断面を有する。これらのハウジング12は、個々のセラミック触媒本体13をその外側における特定の領域で包囲する。キャニングとも称されるハウジング12は、それぞれの触媒コンバータモジュール11の流入端および流出端を形成する両端部において、セラミック触媒本体13を見えるようにする。 The catalytic converter unit 10 according to the present invention includes a plurality of catalytic converter modules 11. Each catalyst converter module 11 includes a metal housing 12 that houses the ceramic catalyst body 13. The metal housing 12 and the ceramic catalyst converter main body 13 have a rectangular cross section in FIGS. 1 to 4, and a circular cross section in FIGS. 5 to 7. These housings 12 surround the individual ceramic catalyst bodies 13 with specific regions on the outside thereof. The housing 12, also referred to as canning, makes the ceramic catalyst body 13 visible at both ends forming the inflow and outflow ends of the respective catalyst converter modules 11.

さらに、触媒コンバータユニット10は、複数の触媒コンバータモジュール11のための金属支持構造14を備えており、この触媒コンバータモジュール11は、その金属ハウジング12を介して支持構造14に固定されている。 Further, the catalytic converter unit 10 includes a metal support structure 14 for a plurality of catalytic converter modules 11, and the catalytic converter module 11 is fixed to the support structure 14 via the metal housing 12.

支持構造14は、複数の開口部16を有するプレート状の基体15を備えており、各開口部16は、触媒コンバータモジュール11を受け入れるように機能する。さらに、支持構造14は、フレーム状の、触媒コンバータモジュール11をその都度受け入れるよう機能する突出部17を備えている。突出部17は、プレート状の基体15から触媒コンバータモジュール11へ向けて、少なくとも片側において、優先的には両側において突出する。これら突出部17は、支持構造14の基体15を補強する。 The support structure 14 includes a plate-shaped substrate 15 having a plurality of openings 16, each opening 16 functions to receive the catalytic converter module 11. Further, the support structure 14 includes a frame-shaped protrusion 17 that functions to receive the catalytic converter module 11 each time. The protrusion 17 projects from the plate-shaped substrate 15 toward the catalytic converter module 11 at least on one side, and preferentially on both sides. These protrusions 17 reinforce the substrate 15 of the support structure 14.

各突出部17は、プレート状の基体15から離れた側において、フレーム状で複数の開口部16のうちの1つを取り囲み、かつ開口部16に対して外側に突出する第1の固定フランジ18を形成する。そのため各突出部17が、支持構造14のプレート状の基体15のクリアランス16の1つをフレーム状に取り囲む場合、突出部17は、基体15に対して突出した端部上で当該基体15から離れた端部において第1の固定フランジ18を備える。この第1の固定フランジ18は、基体15から離れた側で個々のクリアランス16をフレーム状に取り囲む。それぞれの第1の固定フランジ18は優先的には個々の突出部17の一体部分である。 Each protrusion 17 surrounds one of the plurality of openings 16 in a frame shape on the side away from the plate-shaped substrate 15, and the first fixed flange 18 projects outward with respect to the openings 16. To form. Therefore, when each protrusion 17 surrounds one of the clearances 16 of the plate-shaped base 15 of the support structure 14 in a frame shape, the protrusion 17 is separated from the base 15 on the end protruding from the base 15. A first fixing flange 18 is provided at the end. The first fixing flange 18 frames the individual clearances 16 on the side away from the substrate 15. Each first fixed flange 18 is preferentially an integral part of the individual protrusions 17.

触媒コンバータモジュール11の金属ハウジング12は、その端部において、ハウジング12に対して外側に突出するカラー19を備える。そうしたカラー19は、優先的には、触媒コンバータモジュール11のハウジング12の一体部分であり、フランジ加工によって容易に製造できる。 The metal housing 12 of the catalytic converter module 11 has a collar 19 at its end that projects outward with respect to the housing 12. The collar 19 is preferentially an integral part of the housing 12 of the catalytic converter module 11 and can be easily manufactured by flange processing.

特に、触媒コンバータモジュール11が支持構造14のクリアランス16に挿入された場合、触媒コンバータモジュール11のハウジング12に対して外側に突出するこのカラー19は、この開口部16を取り囲む突出部17の個々の第1の固定フランジ18に担持される。とりわけカラー19を有する触媒コンバータモジュール11が突出部17に接触すると、突出部17は、触媒コンバータモジュール11の重量を支え、かつその力を基体15に加える。 In particular, when the catalytic converter module 11 is inserted into the clearance 16 of the support structure 14, the collar 19 projecting outward with respect to the housing 12 of the catalytic converter module 11 is an individual of the projecting portions 17 surrounding the opening 16. It is supported on the first fixing flange 18. In particular, when the catalytic converter module 11 having the collar 19 comes into contact with the protrusion 17, the protrusion 17 supports the weight of the catalytic converter module 11 and exerts its force on the substrate 15.

ここで、第1の固定フランジ18とカラー19とにおけるギャップをシールするために、支持構造14の個々の突出部17の個々の第1の固定フランジ18と個々の触媒コンバータモジュール11のハウジング12のカラー19との間には、優先的に、シール要素20が配置される。 Here, in order to seal the gap between the first fixed flange 18 and the collar 19, the individual first fixed flanges 18 of the individual protrusions 17 of the support structure 14 and the housing 12 of the individual catalytic converter modules 11 The seal element 20 is preferentially arranged between the collar 19 and the collar 19.

各触媒コンバータモジュール11は、個々の触媒コンバータモジュール11の金属ハウジング12のカラー19によって一体的に設けられた第2の固定フランジ21(図2参照)を用いて、あるいは第2の別体の固定フランジ21a(図3参照)を介して、それぞれの触媒コンバータモジュール11を受容する開口16を取り囲む突出部17の第1の固定フランジ18に固定される。 Each catalytic converter module 11 is fixed using a second fixing flange 21 (see FIG. 2) integrally provided by the collar 19 of the metal housing 12 of the individual catalytic converter module 11 or by a second separate body. Through the flange 21a (see FIG. 3), it is fixed to the first fixing flange 18 of the protrusion 17 surrounding the opening 16 that receives each catalytic converter module 11.

別体の第2の固定フランジ21aは再利用できかつ触媒コンバータモジュール11のハウジング12は容易に製造できるため、別体の第2の固定フランジ21aは図3に基づくものが好ましい。加えて、固定フランジ18,21および固定フランジ18,21aのそれぞれと相互作用する取り外し可能な固定手段は、触媒コンバータモジュール11を支持構造14に固定するのに役立つ。 Since the separate second fixed flange 21a can be reused and the housing 12 of the catalytic converter module 11 can be easily manufactured, it is preferable that the separate second fixed flange 21a is based on FIG. In addition, removable fixing means that interact with the fixing flanges 18, 21 and the fixing flanges 18, 21a respectively serve to secure the catalytic converter module 11 to the support structure 14.

触媒コンバータモジュール11の取り外し可能な固定に役立つ固定手段は、優先的にねじ接続部22として実現される。これらねじ接続部22の各々は、ねじ22aと、ねじ22aと相互作用するナット22bとを備える。ねじ接続部22すなわちこのねじ接続部22のねじ22aは、この場合、個々の第1の固定フランジ18と個々の第2の固定フランジ21および21aとを介して、支持構造14に固定された個々の触媒コンバータモジュール11の領域内に延在する。 The fixing means useful for the removable fixing of the catalytic converter module 11 is preferentially realized as the screw connection portion 22. Each of these screw connection portions 22 includes a screw 22a and a nut 22b that interacts with the screw 22a. The screw connection portion 22, that is, the screw 22a of the screw connection portion 22, in this case, is individually fixed to the support structure 14 via the individual first fixing flange 18 and the individual second fixing flanges 21 and 21a. Extends within the region of the catalytic converter module 11.

第1の固定フランジ18および第2の固定フランジ21,21aはそれぞれ、外側に突出するセグメント23および24を備える、つまり第1の固定フランジ18に対応するセグメント23と、第2の固定フランジ21,21aに対応するセグメント24とを備えている。いずれの場合においても、セグメント23および24は、ねじ接続部22つまりねじ接続部22のねじ22aを受け入れてガイドする役割を果たし、かつこれに関して、ねじ結合部22のねじ22aをガイドするための通路開口部を備える。各ねじ接続部22は、2つのセグメント、つまり第1の固定フランジ18のセグメント23および第2の固定フランジ21または21aのセグメント24と相互作用する。 The first fixed flange 18 and the second fixed flanges 21 and 21a include segments 23 and 24 projecting outward, respectively, that is, the segment 23 corresponding to the first fixed flange 18 and the second fixed flange 21, It includes a segment 24 corresponding to 21a. In each case, the segments 23 and 24 serve to receive and guide the screw connection portion 22, that is, the screw 22a of the screw connection portion 22, and in this regard, a passage for guiding the screw 22a of the screw connection portion 22. It has an opening. Each threaded connection 22 interacts with two segments, the segment 23 of the first fixed flange 18 and the segment 24 of the second fixed flange 21 or 21a.

各ねじ接続部22は、固定フランジ18,21,21aのそれぞれのセグメント23,24の通路開口部を通って、すなわち支持構造14のそれぞれの開口部16における個々の触媒コンバータモジュール11の挿入方向に平行な方向に延在する。 Each threaded connection 22 passes through the passage openings of the respective segments 23, 24 of the fixed flanges 18, 21 and 21a, i.e., in the insertion direction of the individual catalytic converter modules 11 in the respective openings 16 of the support structure 14. It extends in parallel directions.

外側へ向けて突出する固定フランジ18または21,21aのセグメント23,24は、開口部16から離れる側に面し、ひいては開口部16内に配置されるとともに支持構造14の隣接する突出部17同士の間にある隣接する個々の開口部16同士の間の領域に位置決めされる触媒コンバータモジュール23から離れる側に面する。 The fixed flanges 18 or the segments 23 and 24 of the fixed flanges 18 or 21 and 21a projecting outward face the side away from the opening 16, and are arranged in the opening 16 and adjacent projecting portions 17 of the support structure 14 to each other. Facing away from the catalytic converter module 23, which is located in the region between the adjacent individual openings 16 between the two.

図2および図3から明らかなように、これらセグメント23,24はそれぞれ、ねじ接続部22をその都度受け入れかつガイドするのに役立つ個々の固定フランジ18,21,21aの外側へ向けて突出しており、挿入スロット25,26が形成される側において開口するよう形成されている。つまりこれらセグメント23,24は、セグメント23,24のこれらの挿入スロット25,26を介して、ねじ22aと当該ねじ22に予め組み付けられたナット22bとからなるねじ接続部22を固定フランジ18または21,21aのセグメント23または24に横方向に挿入することができる、すなわちねじ22aのためのセグメントの通路開口部に挿入できる様式で、形成されている。 As is apparent from FIGS. 2 and 3, each of these segments 23, 24 projects outward of the individual fixing flanges 18, 21, 21a, which serve to receive and guide the threaded connection 22 each time. , Is formed so as to open on the side where the insertion slots 25 and 26 are formed. That is, these segments 23 and 24 fix the screw connecting portion 22 including the screw 22a and the nut 22b pre-assembled to the screw 22 through the insertion slots 25 and 26 of the segments 23 and 24 with the flange 18 or 21. , 21a are formed in such a manner that they can be inserted laterally into the segment 23 or 24, i.e., inserted into the passage opening of the segment for the screw 22a.

むしろ、ゆるんだナット22bを個々のねじ22aに固定するために当該ゆるんだナット22bを固定フランジ18,21,21aのセグメント23,24の通路開口部を介して挿入した後、予め組み立てられたねじ接続部22をねじスロット25,26を介して固定フランジ18,21,21aのセグメント23,24内につまりセグメント23,24の通路開口部に横方向に挿入するために、ナット22をねじ22aに予め組み付けることができるようにする必要はない。 Rather, the loosened nuts 22b are inserted through the passage openings in the segments 23, 24 of the fixing flanges 18, 21, 21a to secure the loosened nuts 22b to the individual screws 22a, and then the pre-assembled screws. A nut 22 is screwed into the screw 22a to allow the connection 22 to be laterally inserted into the segments 23, 24 of the fixing flanges 18, 21, 21a, i.e., into the passage openings of the segments 23, 24 via the screw slots 25, 26. It is not necessary to be able to assemble in advance.

図2および図3から最もよく理解されるように、これらの挿入スロット25および26は、触媒コンバータモジュール11から離れて面するセグメント23および24の側に形成されている。それによって、ねじ22aと予め組み付けられたナット22bとからなるねじ接続部22は、セグメント23および24の挿入スロット25および25を介して固定フランジ18,21,21aのセグメント23,24内に、個々の開口部16を取り囲む突出部17の対応する部分に垂直な方向において、挿入可能となる。 As best understood from FIGS. 2 and 3, these insertion slots 25 and 26 are formed on the sides of segments 23 and 24 facing away from the catalytic converter module 11. As a result, the screw connection portion 22 composed of the screw 22a and the pre-assembled nut 22b is individually formed in the segments 23 and 24 of the fixing flanges 18, 21 and 21a via the insertion slots 25 and 25 of the segments 23 and 24. It can be inserted in a direction perpendicular to the corresponding portion of the protrusion 17 surrounding the opening 16.

セグメント23,24の挿入スロット25,26へのねじ接続部22の挿入は、支持構造14の個々の開口部16内への個々の触媒コンバータモジュール11の挿入方向に直交する方向において、ひいてはねじ接続部22のための個々のセグメント23,24の通路開口部の延在方向に直交する方向において、実施される。 The insertion of the screw connection portion 22 into the insertion slots 25 and 26 of the segments 23 and 24 is performed in a direction orthogonal to the insertion direction of the individual catalytic converter modules 11 into the individual openings 16 of the support structure 14, and thus the screw connection. It is carried out in a direction orthogonal to the extending direction of the passage opening of the individual segments 23, 24 for the portion 22.

優先的には、挿入スロット25,26を介して挿入される予め組み立てられたねじ接続部22のナット22bのためのホルダ27が、フレーム状に支持構造14のプレート状の基体15の開口部を取り囲む突出部17に形成される。 Preferentially, the holder 27 for the nut 22b of the pre-assembled screw connection 22 inserted through the insertion slots 25, 26 opens the opening of the plate-shaped substrate 15 of the support structure 14 in a frame shape. It is formed on a protruding portion 17 that surrounds it.

ねじ接続部22のナット22bは、セグメント23,24の挿入スロット25を介してセグメント23および24の通路開口部にねじ22aとナット22bとからなるねじ接続部22を挿入した後にナット22bがホルダ27に回転不能な様式で固定され、その後のねじ接続部22の締結中にナット22bに対する回転軸が不要となる様式で、これらのホルダ27を支持するようになる。このように個々のねじ接続部22のナット22bは、対応するホルダに回転不能な様式で固定されており、そのため各ねじ接続部22のねじ22aを締め付けることによって、各ねじ接続部22を簡単に締め付けることができる。 The nut 22b of the screw connecting portion 22 is formed by inserting the screw connecting portion 22 composed of the screw 22a and the nut 22b into the passage opening of the segments 23 and 24 via the insertion slot 25 of the segments 23 and 24, and then the nut 22b holds the holder 27. These holders 27 are supported in such a manner that they are fixed in a non-rotatable manner and the rotating shaft with respect to the nut 22b is not required during the subsequent fastening of the screw connecting portion 22. In this way, the nuts 22b of the individual screw connection portions 22 are fixed to the corresponding holders in a non-rotatable manner, so that each screw connection portion 22 can be easily tightened by tightening the screws 22a of each screw connection portion 22. Can be tightened.

上述のように支持構造14に触媒コンバータモジュール11を固定することは簡単であるだけでなく、さらに、ねじ接続部22を取り外す際にホルダ27から取り外されたナット22bが排気ガスターボチャージャーまたは触媒コンバータユニットを含む内燃機関のエンジンの方向へ向けて自由落下できないようにするとともに落下し得たとしてもナット22が支持構造14のプレート状の基体15によって捕捉されるという利点を有する。このようにして排気ターボチャージャおよびエンジンの損傷を防止できる。上述のように支持構造14に触媒コンバータモジュール11を固定することによるさらなる利点として、ねじ接続部22に側方から容易にアクセスできることも挙げられる。ねじ接続部22をブロックする場合、ねじ接続部22は、ねじ22aの領域において、触媒コンバータモジュール11に損傷を与えるリスクを伴わずに、ブロックされたねじ接続部22を取り外すために役立ち得る。 Not only is it easy to fix the catalytic converter module 11 to the support structure 14 as described above, but also the nut 22b removed from the holder 27 when removing the screw connection 22 is an exhaust gas turbocharger or catalytic converter. It has the advantage that the nut 22 is captured by the plate-shaped substrate 15 of the support structure 14 even if it can be dropped while preventing it from freely falling toward the engine of the internal combustion engine including the unit. In this way, damage to the exhaust turbocharger and the engine can be prevented. As a further advantage of fixing the catalytic converter module 11 to the support structure 14 as described above, the screw connection portion 22 can be easily accessed from the side. When blocking the threaded connection 22, the threaded connection 22 can help remove the blocked threaded connection 22 in the region of the thread 22a without the risk of damaging the catalytic converter module 11.

触媒コンバータモジュール11の充填密度をできるだけ高く実現できるようにするために、触媒コンバータモジュール11のための隣接する開口16同士の間の距離は最小限に選択され、対応する固定フランジ18,21,21aおよびカラー19も同様に、シール20のための適切なシール面が保証されるように、受容開口部16から外側に向かって面する広がりが最小となるように実施される。 In order to achieve the highest possible packing density of the catalytic converter module 11, the distance between adjacent openings 16 for the catalytic converter module 11 is chosen to be minimal and the corresponding fixed flanges 18,21,21a And the collar 19 are similarly implemented so that the outward facing spread from the receiving opening 16 is minimized to ensure a suitable sealing surface for the seal 20.

ねじ接続部22を受容してガイドするよう機能するセグメント23,24は、互いに直接隣接する触媒コンバータモジュール11においてあるいは互いに直接隣接する触媒コンバータモジュール11のための受容開口部16において、互いにずれており、そうしたセグメント23,24は互いに直接対向するようには配置されておらず、それゆえ最小限の設置スペースしか必要とされない。これはまた、挿入スロットには容易にアクセスできるため、予め組み立てられたねじ接続部22をセグメント23および24の挿入スロット25,26に挿入する際に利点となる。 The segments 23, 24 that function to receive and guide the threaded connection 22 are offset from each other in the catalytic converter module 11 that is directly adjacent to each other or in the receiving opening 16 for the catalytic converter module 11 that is directly adjacent to each other. , Such segments 23, 24 are not arranged so as to face each other directly and therefore require minimal installation space. This is also an advantage when inserting the pre-assembled threaded connections 22 into the insertion slots 25, 26 of the segments 23 and 24, as the insertion slots are easily accessible.

図4は、触媒コンバータモジュール11を支持構造14上に固定するために、固定フランジ18または21,21aと相互作用するいわゆるVクランプまたはクランプ28が使用された本発明の構成を示す。そうしたVクランプを使用することによって、支持構造14への触媒コンバータモジュール11の組立ておよび支持構造14からの触媒コンバータモジュール11の分解を同様に単純化できる。この場合のVクランプ28の幾何学的輪郭は、フランジ18,21および21aの幾何学的輪郭に順応される。 FIG. 4 shows the configuration of the present invention in which a so-called V-clamp or clamp 28 that interacts with a fixing flange 18 or 21,21a is used to secure the catalytic converter module 11 onto the support structure 14. By using such a V-clamp, the assembly of the catalytic converter module 11 to the support structure 14 and the disassembly of the catalytic converter module 11 from the support structure 14 can be similarly simplified. The geometric contour of the V-clamp 28 in this case is adapted to the geometric contour of the flanges 18, 21 and 21a.

図1から図4に図示される例示的な実施形態では、触媒コンバータモジュール11は、矩形状のハウジング12によって断面が矩形となる輪郭を有しており、ハウジング12は、矩形状の輪郭を有するクリアランス16に収容され、クリアランス16は、フレーム状の、矩形状の輪郭を有する突出部によって取り囲まれる。この実施形態と比較して、図5、図6および図7は、円形の断面を有する触媒コンバータモジュール11が、円形の断面を有するハウジング12と、円形の断面を有する触媒コンバータ本体13とを有する本発明の例示的な実施形態を示す。支持構造14のプレート状の基体15における受容開口部16は、断面が円形であり、かつ断面が円形のフレーム状の突出部17によって取り囲まれている。なお、すべての残りの詳細に関して、図5および図6の例示的な実施形態は図1および図2の例示的な実施形態に対応しており、図7の例示的な実施形態は図3の実施形態に対応する。必要のない繰り返しを避けるために、同じ参照番号が同じ部品に使用されている。 In the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 to 4, the catalytic converter module 11 has a contour whose cross section is rectangular due to the rectangular housing 12, and the housing 12 has a rectangular contour. Housed in clearance 16, clearance 16 is surrounded by a frame-like, rectangular contoured protrusion. In comparison with this embodiment, FIGS. 5, 6 and 7 show that the catalytic converter module 11 having a circular cross section has a housing 12 having a circular cross section and a catalytic converter body 13 having a circular cross section. An exemplary embodiment of the present invention is shown. The receiving opening 16 in the plate-shaped substrate 15 of the support structure 14 is surrounded by a frame-shaped protrusion 17 having a circular cross section and a circular cross section. Note that for all remaining details, the exemplary embodiments of FIGS. 5 and 6 correspond to the exemplary embodiments of FIGS. 1 and 2, and the exemplary embodiments of FIG. 7 are of FIG. Corresponds to the embodiment. The same reference numbers are used for the same parts to avoid unnecessary repetition.

断面が円形の触媒コンバータモジュール11と断面が円形の開口部16とを有する例示的な実施形態においても、触媒コンバータモジュール11を固定するためにVクランプを使用できる。 Also in an exemplary embodiment having a catalytic converter module 11 having a circular cross section and an opening 16 having a circular cross section, a V-clamp can be used to secure the catalytic converter module 11.

構造全体の剛性に悪影響を及ぼすことなく支持構造14の重量を減少させることを実現するために、複数の触媒コンバータモジュール11の固定フランジ21aを組み合わせることが挙げられる。こうした理由から、複数のフランジ21aを組み合わせることにより強化格子構造が得られるため、基礎プレート15の厚さを薄くすることができる。 In order to reduce the weight of the support structure 14 without adversely affecting the rigidity of the entire structure, it is possible to combine the fixed flanges 21a of the plurality of catalytic converter modules 11. For this reason, the reinforced lattice structure can be obtained by combining the plurality of flanges 21a, so that the thickness of the foundation plate 15 can be reduced.

10 触媒コンバータユニット
11 触媒コンバータモジュール
12 ハウジング
13 触媒本体
14 支持構造
15 基体
16 開口部
17 突出部
18 固定フランジ
19 カラー
20 シール
21 固定フランジ
21a 固定フランジ
22 ねじ接続部
22a ねじ
22b ナット
23 セグメント
24 セグメント
25 挿入スロット
26 挿入スロット
27 ホルダ
28 Vクランプ
10 Catalytic converter unit 11 Catalytic converter module 12 Housing 13 Catalytic body 14 Support structure 15 Base 16 Opening 17 Protruding part 18 Fixed flange 19 Color 20 Seal 21 Fixed flange 21a Fixed flange 22 Screw connection 22a Screw 22b Nut 23 Segment 24 Segment 25 Insertion slot 26 Insertion slot 27 Holder 28 V Clamp

Claims (11)

複数の触媒コンバータモジュール(11)を備える、排気ガス触媒コンバータのための触媒コンバータユニット(10)であって、
各触媒コンバータモジュール(11)は、排気ガスが流通するセラミック触媒本体(13)と、前記触媒本体(13)のための金属ハウジング(12)と、を備えており、個々の前記触媒本体(13)は、個々の前記金属ハウジング(12)内に受容されており、かつ特定のセクションにおいて前記金属ハウジング(12)によって包囲されており、
前記触媒コンバータユニット(10)は、前記複数の触媒コンバータモジュール(11)のための支持構造(14)を備えており、前記触媒コンバータモジュール(11)は、それらの金属ハウジング(12)を介して前記支持構造(14)に固定されており、
前記支持構造(14)は、各触媒コンバータモジュール(11)を受容するための複数の開口部(16)と、前記開口部(16)に対して突出しておりかつフレーム状に前記開口部(16)を取り囲む突出部(17)と、を有するプレート状の基体(15)を有しており、
前記プレート状の基体(15)から離れる側において、前記突出部(17)はそれぞれ、前記開口部(16)に対して外側へ向けて突出する第1の固定フランジ(18)を形成しており、
前記触媒コンバータモジュール(11)の前記金属ハウジング(12)は、一端において、前記ハウジング(12)に対して外側へ向けて突出するカラー(19)を有しており、前記カラー(19)は、特に触媒コンバータユニット(11)が前記支持構造(14)の開口部(16)内に挿入される場合に、前記開口部(16)を取り囲む前記突出部(17)の前記第1の固定フランジ(18)に対して接触され、
各触媒コンバータモジュール(11)は、個々の前記触媒コンバータモジュール(11)の前記金属ハウジング(12)の前記カラー(19)によって提供される第2の固定フランジ(21)を介してまたは別個の第2の固定フランジ(21a)を介して、かつ前記固定フランジと相互作用する少なくとも1つの取り外し可能な固定手段を介して、個々の前記触媒コンバータモジュール(11)を受容する前記開口部(16)を取り囲む前記突出部(17)の前記第1の固定フランジ(18)に固定されることを特徴とする触媒コンバータユニット。
A catalytic converter unit (10) for an exhaust gas catalytic converter, comprising a plurality of catalytic converter modules (11).
Each catalyst converter module (11) includes a ceramic catalyst body (13) through which exhaust gas flows, and a metal housing (12) for the catalyst body (13), and each catalyst body (13) is provided. ) Are received within the individual metal housing (12) and are surrounded by the metal housing (12) in a particular section.
The catalytic converter unit (10) includes a support structure (14) for the plurality of catalytic converter modules (11), and the catalytic converter module (11) is interposed via a metal housing (12) thereof. It is fixed to the support structure (14) and
The support structure (14) has a plurality of openings (16) for receiving each catalytic converter module (11), and the openings (16) projecting from the openings (16) and forming a frame shape. ), And a plate-shaped substrate (15) having a protrusion (17).
On the side away from the plate-shaped substrate (15), each of the projecting portions (17) forms a first fixing flange (18) projecting outward with respect to the opening (16). ,
The metal housing (12) of the catalytic converter module (11) has a collar (19) at one end that projects outward with respect to the housing (12). In particular, when the catalytic converter unit (11) is inserted into the opening (16) of the support structure (14), the first fixing flange (17) of the protrusion (17) surrounding the opening (16) Contacted against 18)
Each catalytic converter module (11) has a second fixed flange (21) provided by the collar (19) of the metal housing (12) of the individual catalytic converter module (11) or a separate first. The opening (16) that receives the individual catalytic converter module (11) via the fixing flange (21a) of 2 and via at least one removable fixing means that interacts with the fixing flange. A catalytic converter unit characterized in that it is fixed to the first fixing flange (18) of the protruding portion (17) that surrounds it.
各触媒コンバータモジュール(11)は、前記第2の固定フランジ(21,21a)を介してかつ前記固定フランジ(18,21,21a)を通って延在するねじ接続部(22)を介して、個々の前記第1の固定フランジ(18)に固定されることを特徴とする請求項1に記載の触媒コンバータユニット。 Each catalytic converter module (11) is via a threaded connection (22) that extends through the second fixed flange (21,21a) and through the fixed flange (18,21,21a). The catalytic converter unit according to claim 1, wherein the catalytic converter unit is fixed to each of the first fixing flanges (18). 前記第1の固定フランジ(18)および前記第2の固定フランジ(21,21a)は、前記ねじ接続部(22)を受容しかつガイドするための、外側へ向けて突出するセグメント(23,24)を備えており、
これらのセグメント(23,24)は、一側において、挿入スロット(25,26)を有しており、
前記挿入スロット(25,26)を介して、ねじ(22a)と前記ねじ(22a)に予め組み付けられたナット(22b)とからなる個々の前記ねじ接続部(22)が、前記固定フランジ(18,21,21a)の前記セグメント(23,24)において横方向に挿入可能であることを特徴とする請求項2に記載の触媒コンバータユニット。
The first fixing flange (18) and the second fixing flange (21,21a) project outwardly projecting segments (23, 24) for receiving and guiding the threaded connection (22). )
These segments (23,24) have insertion slots (25,26) on one side.
Through the insertion slots (25, 26), the individual screw connection portion (22) including the screw (22a) and the nut (22b) preassembled to the screw (22a) is formed by the fixing flange (18). , 21, 21a) The catalytic converter unit according to claim 2, wherein the segment (23, 24) can be inserted in the lateral direction.
前記挿入スロット(25,26)は、前記セグメント(23,24)のうち前記触媒コンバータモジュール(11)から離れて面する側に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の触媒コンバータユニット。 The catalytic converter according to claim 3, wherein the insertion slot (25, 26) is formed on the side of the segment (23, 24) facing away from the catalytic converter module (11). unit. 前記開口部(16)をフレーム状に取り囲む前記突出部(17)には、前記ナット(22b)のためのホルダ(27)が形成されており、
前記ホルダ(27)によって、前記ナット(22b)は、前記セグメント(23,24)の挿入スロット(25,26)にねじ(22a)と予め組み付けられたナット(22b)とからなる前記ねじ接続部(22)を挿入する間または挿入した後に係合状態にもたらされ、前記ホルダ(27)は、前記ねじ接続部(22)を締め付ける際に前記ナット(22b)を固定することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の触媒コンバータユニット。
A holder (27) for the nut (22b) is formed in the protruding portion (17) that surrounds the opening (16) in a frame shape.
With the holder (27), the nut (22b) is a screw connection portion composed of a screw (22a) and a nut (22b) preassembled in the insertion slot (25, 26) of the segment (23, 24). The holder (27) is brought into an engaged state during or after the insertion of (22), and the holder (27) fixes the nut (22b) when tightening the screw connection portion (22). The catalytic converter unit according to any one of claims 2 to 4.
互いに直接隣接する触媒コンバータモジュール(11)の領域において、前記固定フランジ(18,21,21a)の前記セグメント(23,24)は、互いに対してずらされていることを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか一項に記載の触媒コンバータユニット。 According to claim 3, in the region of the catalytic converter module (11) directly adjacent to each other, the segments (23, 24) of the fixed flanges (18, 21, 21 a) are offset from each other. The catalytic converter unit according to any one of claims 5. 各触媒コンバータモジュール(11)は、前記第2の固定フランジ(21,21a)を介して、かつ前記固定フランジ(18,21,21a)と相互作用するVクランプ(28)またはクランプを介して、個々の前記第1の固定フランジ(18)に固定されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の触媒コンバータユニット。 Each catalytic converter module (11) is via the second fixed flange (21,21a) and via a V-clamp (28) or clamp that interacts with the fixed flange (18,21,21a). The catalytic converter unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the catalytic converter unit is fixed to each of the first fixing flanges (18). 前記触媒コンバータモジュール(11)は、断面が円形の触媒コンバータ本体(13)と、断面が円形の金属ハウジング(12)とを有しており、
前記支持構造(14)の前記開口部(16)および前記突出部(17)は、断面が円形であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の触媒コンバータユニット。
The catalytic converter module (11) has a catalytic converter main body (13) having a circular cross section and a metal housing (12) having a circular cross section.
The catalytic converter unit according to any one of claims 1 to 7, wherein the opening (16) and the protrusion (17) of the support structure (14) have a circular cross section. ..
前記触媒コンバータモジュール(11)は、断面に角がある触媒コンバータ本体(13)と、断面に角がある金属ハウジング(12)とを有しており、
前記支持構造(14)の前記開口部(16)および前記突出部(17)は、断面に角があることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の触媒コンバータユニット。
The catalytic converter module (11) has a catalytic converter main body (13) having an angular cross section and a metal housing (12) having an angular cross section.
The catalytic converter unit according to any one of claims 1 to 7, wherein the opening (16) and the protrusion (17) of the support structure (14) have an angle in cross section. ..
複数の触媒コンバータモジュールの前記固定フランジ(21a)は組み合わせられていることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の触媒コンバータユニット。 The catalytic converter unit according to any one of claims 1 to 9, wherein the fixed flanges (21a) of the plurality of catalytic converter modules are combined. 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の触媒コンバータユニット(10)を複数有する排気ガス触媒コンバータ。 An exhaust gas catalytic converter having a plurality of catalytic converter units (10) according to any one of claims 1 to 9.
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