JP7211860B2 - Double layer catalytic converter - Google Patents
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Description
本発明は、自動車の排気経路に設けられる二層構造の触媒コンバータに関する。 The present invention relates to a two-layer catalytic converter provided in the exhaust path of an automobile.
この種の排気浄化装置(触媒コンバータ)として、例えば、特許文献1に開示されたものがある。この特許文献1に開示されたものは、内筒と、この内筒の外周に設けられる外筒とを備え、一方の端部と他方の端部でそれぞれ内筒と外筒が周状に溶接され、一方の端部と他方の端部との間に内筒の外周面と外筒の内周面とが離間して空隙が形成され、この空隙が空気層を構成する断熱排気流通管であり、また、筒部に排気浄化体(触媒担体)が収容されている。 For example, Patent Document 1 discloses an exhaust purification device (catalytic converter) of this type. The one disclosed in this patent document 1 is provided with an inner cylinder and an outer cylinder provided on the outer periphery of the inner cylinder, and the inner cylinder and the outer cylinder are welded circumferentially at one end and the other end, respectively. A gap is formed between the outer peripheral surface of the inner cylinder and the inner peripheral surface of the outer cylinder between one end and the other end, and this gap constitutes an air layer. There is an exhaust purifier (catalyst carrier) housed in the cylindrical portion.
しかしながら、前記従来の排気浄化装置は、外筒と内筒の二層構造(二重管構造)であるため、外筒と内筒を貫通するセンサ取付用孔を設けた場合、センサ取付用孔部分のガスシール性の確保が難しかった。 However, since the conventional exhaust purification device has a two-layer structure (double-tube structure) of an outer cylinder and an inner cylinder, when a sensor mounting hole is provided that penetrates the outer cylinder and the inner cylinder, the sensor mounting hole It was difficult to secure the gas sealing performance of the part.
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、外筒と内筒を貫通したセンサ取付用孔部分のガスシール性を簡単に確保することができ、かつ、向上させることができる二層構造の触媒コンバータを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems. It is an object of the present invention to provide a two-layer catalytic converter capable of
本発明は、センサ取付用孔がそれぞれ設けられた外筒と内筒と、フランジを有する二層構造の触媒コンバータであって、前記センサ取付用孔は、排気ガスの上流側に前記外筒と前記内筒を貫通するように設けられ、前記外筒のセンサ取付用孔にセンサが保持され、前記内筒のセンサ取付用孔と前記センサとの間には排気ガスが通過可能なクリアランスが形成され、前記内筒は、シールマットで前記外筒の内面にシールするように固定され、前記内筒は、前記フランジの排気ガス入口に挿入され、前記外筒の端部は、前記フランジに固着され、前記シールマットは、前記センサ取付用孔の位置よりも排気ガスの下流側に配置されると共に、前記内筒に設けられた触媒担体より排気ガスの上流側に配置され、前記内筒と前記外筒の間は密封されていることを特徴とする。 The present invention provides a two-layered catalytic converter having an outer cylinder and an inner cylinder each provided with a sensor mounting hole , and a flange , wherein the sensor mounting hole is arranged upstream of the exhaust gas from the outer cylinder. A sensor is held in a sensor mounting hole of the outer cylinder, and a clearance through which exhaust gas can pass is formed between the sensor mounting hole of the inner cylinder and the sensor. The inner cylinder is sealingly fixed to the inner surface of the outer cylinder with a seal mat, the inner cylinder is inserted into the exhaust gas inlet of the flange, and the end of the outer cylinder is fixed to the flange. The seal mat is arranged on the downstream side of the exhaust gas from the position of the sensor mounting hole, and is arranged on the upstream side of the exhaust gas from the catalyst carrier provided in the inner cylinder. A space between the outer cylinders is sealed .
本発明によれば、外筒と内筒との間に介在されるシールマットを、外筒と内筒を貫通したセンサ取付用孔の位置よりも排気ガスの下流側に配置すると共に、内筒に設けられた触媒担体より排気ガスの上流側に配置したことで、センサ取付用孔部分のガスシール性を簡単に確保することができ、かつ、向上させることができる。 According to the present invention, the seal mat interposed between the outer cylinder and the inner cylinder is arranged on the downstream side of the exhaust gas from the position of the sensor mounting hole penetrating the outer cylinder and the inner cylinder. By arranging the catalyst carrier on the upstream side of the exhaust gas, the gas sealing performance of the sensor mounting hole portion can be easily secured and improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の第1実施形態の二層構造の触媒コンバータを示す部分断面図、図2は同触媒コンバータの要部の拡大断面図である。 FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a two-layer structure catalytic converter according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the catalytic converter.
図1に示すように、二層構造の触媒コンバータ10は、排気ガスGの入口側に位置する金属製の入口側フランジ11と排気ガスGの出口側に位置する図示しない金属製の出口側フランジとの間に金属製の外筒20と金属製の内筒30とを有しており、入口側フランジ11が例えばエンジンの排気マニホールド側の排気通路等に配置されている。
As shown in FIG. 1, the two-layered
図1、図2に示すように、外筒20は、上流側端部21が入口側フランジ11に溶接Eにより固着されると共に、図示しない下流側端部が図示しない出口側フランジに溶接Eにより固着されている。また、内筒30は、上流側端部31が入口側フランジ11の排気ガス入口11a内に挿入されて摺動自在に取り付けられていると共に、図示しない下流側端部が図示しない出口側フランジの排気ガス出口内に挿入されて摺動自在に取り付けられている。これらにより、外筒20と内筒30との間には空気層(間隙)Sが形成された二重管構造になっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
外筒20の上流側端部21側及び内筒30の上流側端部31側のディフューザ部22,32は、小径の円筒状で側面L次状に形成され、円錐筒状のテーパ部23,33を介して大径円筒状のコンテナ部24,34に連続している。
The
また、外筒20と内筒30のディフューザ部22,32には、排気ガスGの濃度や温度等を検出するセンサ40を取り付けるためのセンサ取付用孔25,35が外筒20と内筒30を貫通するように設けられている。
Further, in the
さらに、外筒20と内筒30の各センサ取付用孔25,35とテーパ部23,33との間のディフューザ部22,32には、内筒30の内周面に巻き付けるようにシールマット(断熱部材)41が介在されていて、外筒20と内筒30の各ディフューザ部22,32間から各コンテナ部24,34間側へ排気ガスGが流れないようにシールされている。この断熱部材としてのシールマット41は、内筒30を保持可能な面圧(弾性力)を有し、低熱伝導率のものである。また、シールマット41は、各センサ取付用孔25,35の位置よりも排気ガスGの下流側に配置されると共に、内筒30に設けられた後述する触媒担体38より排気ガスGの上流側に配置されている。これらにより、内筒30は、シールマット41で外筒20の内面にシールするように固定されていて、図2に示すように、内筒30のセンサ取付用孔35より流入した排気ガスGが外筒20と内筒30の各ディフューザ部22,32間のシールマット41よりも下流側の空気層(間隙)S側に漏れないようになっている。
Further, a seal mat (a sealing mat ( A heat insulating member) 41 is interposed to seal the
また、図1、図2に示すように、外筒20のディフューザ部22のセンサ取付用孔25とテーパ部23との間には、シールマット41を係止してその位置を制限する凹環状の規制部26が外側へ突出するように設けられている。さらに、内筒30のコンテナ部34内には、排気ガスGを浄化する触媒担体38が保持マット(保持部材)39を介して収容されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, between the
尚、外筒20のセンサ取付用孔25は筒状になって、センサ40を保持している。さらに、外筒20及び内筒30の図示しない下流側端部側は、ディフューザ部22,32から図示しない逆円錐筒状のテーパ部を介して小径円筒状に形成されて図示しない出口側フランジに連結されている。また、外筒20と内筒30の各ディフューザ部22,32間のシールマット41より下流側の空気層Sは、外筒20と内筒30の各コンテナ部24,34間まで連通している。
The
以上第1実施形態の二層構造の触媒コンバータ10によれば、外筒20のディフューザ部22と内筒30のディフューザ部32との間に介在されるシールマット41を、外筒20と内筒30の各センサ取付用孔25,35の位置よりも排気ガスGの下流側に配置すると共に、内筒30のコンテナ部34内に設けられた触媒担体38より排気ガスGの上流側に配置したことにより、図2に示すように、内筒30のセンサ取付用孔35より流入した排気ガスGを外筒20と内筒30の各ディフューザ部22,32間のシールマット41よりも下流側の空気層S側に漏れないようにすることができる。これにより、簡単な構造でガスシール性(未浄化ガス漏洩に対するシール性)を確保することができ、かつ、向上させることができ、また、ガスシール位置を減らすことができ、設計自由度を向上させることができる。さらに、外筒20と内筒30の各センサ取付用孔25,35部分のガスシール性を考慮しなくても良いため、その分、部品点数を少なくするこができる。
As described above, according to the two-layer structure
また、外筒20のディフューザ部22に、シールマット41を係止してその位置を制限する凹環状の規制部26を設けたことで、振動や排圧等によるシールマット41の位置ズレを防止することができる。さらに、規制部26の形状は、シールマット41が嵌り込む凹環状であるため、シールマット41の形状を簡素化することができ、生産時の歩留まりを向上させることができる。
In addition, the
尚、前記第1実施形態によれば、図2に示すように、外筒20のディフューザ部22に、シールマット41を係止してその位置を制限する凹環状の規制部26を外側へ突出するように設けたが、図3に示すように、外筒20のディフューザ部22に断面L字状の規制部27を外側へ突出するように設けて、シールマット41を係止してその位置を制限しても良く、また、図4に示すように、内筒30のディフューザ部32に、シールマット41を係止してその位置を制限する凹環状の規制部36を内側へ突出するように設けたり、また、図5に示すように、内筒30のディフューザ部32に断面L字状の規制部37を内側へ突出するように設けて、シールマット41を係止してその位置を制限しても良い。
According to the first embodiment, as shown in FIG. 2, the restricting
さらに、前記第1実施形態では、外筒と内筒のいずれか一方にシールマットを係止してその位置を制限する規制部を設けたが、外筒と内筒の双方にシールマットを係止してその位置を制限する規制部をそれぞれ設けても良い。また、凹状やL状の形状は、直角でなくても良く、さらに、外側に限らず、内側に突出するように、或いは内側に限らず、外側に突出するように設けても良い。 Furthermore, in the first embodiment, the restricting portion for locking the seal mat to either one of the outer cylinder and the inner cylinder to limit its position is provided. A restricting portion may be provided for stopping and restricting the position. Further, the concave or L-shaped shape may not be a right angle, and may be provided so as to protrude inward without being limited to the outside, or may be provided so as to protrude outward without being limited to the inside.
図6は本発明の第2実施形態の二層構造の触媒コンバータを示す部分断面図である。 FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a two-layer catalytic converter according to a second embodiment of the present invention.
この第2実施形態の二層構造の触媒コンバータ10′は、第1の触媒担体としてのTWC(三元触媒)38の下流側の内筒30のコンテナ部34内に、第2の触媒担体としてのガソリン・パティキュレート・フィルタ(GPF)、或いは、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ(DPE)48を保持マット(保持部材)49を介して収容してある点が前記第1実施形態と異なる。
In the two-layer catalytic converter 10' of the second embodiment, a TWC (three-way catalyst) 38 as a first catalyst carrier is placed in a
また、外筒20のコンテナ部24と内筒30のコンテナ部34の第1の触媒担体38と第2の触媒担体48の間には、排気ガスGの圧力や温度等を検出する第2のセンサ42を取り付けるための第2のセンサ取付用孔25′,35′が外筒20と内筒30を貫通するように設けられている。さらに、外筒20のコンテナ部24のセンサ取付用孔25′の下流側には、シールマット43を係止してその位置を制限する凹環状の規制部28が外側へ突出するように設けられている。尚、他の構成は、前記第1実施形態と同様であるため、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
Between the
この第2実施形態の二層構造の触媒コンバータ10′では、内筒30の第2のセンサ取付用孔35′より流入した排気ガスGを外筒20と内筒30の各コンテナ部24,34間のシールマット43よりも下流側の空気層S側に漏れないようにすることができる。これにより、簡単な構造でガスシール性(未浄化ガス漏洩に対するシール性)を確保することができ、かつ、向上させることができ、さらに、外筒20と内筒30の各センサ取付用孔25′,35′部分のガスシール性を考慮しなくても良いため、その分、部品点数を少なくするこができる。
In the two-layer structure catalytic converter 10' of the second embodiment, the exhaust gas G flowing in through the second sensor mounting hole 35' of the
尚、シールマット43を係止してその位置を制限する凹環状の規制部28の形状は、前記第1実施形態と同様に、外側ではなく、内側へ突出するように設けたり、断面L字状に設けたり、内筒側に設けても良いことは勿論である。
The shape of the recessed ring-shaped restricting
10,10′ 二層構造の触媒コンバータ
11 入口側フランジ(フランジ)
11a 排気ガス入口
20 外筒
21 上流側端部(端部)
22 ディフューザ部
24 コンテナ部
25 センサ取付用孔
25′ 第2のセンサ取付用孔
26,27,28 規制部
30 内筒
32 ディフューザ部
34 コンテナ部
35 センサ取付用孔
35′ 第2のセンサ取付用孔
36,37 規制部
38 第1の触媒担体(触媒担体)
48 第2の触媒担体
40 センサ
42 第2のセンサ
41,43 シールマット(断熱部材)
G 排気ガス
10,10' two-layer catalytic converter
11 inlet side flange (flange)
11a Exhaust gas inlet
20 Outer cylinder
21 upstream end (end)
22
48
G Exhaust gas
Claims (4)
前記センサ取付用孔は、排気ガスの上流側に前記外筒と前記内筒を貫通するように設けられ、
前記外筒のセンサ取付用孔にセンサが保持され、前記内筒のセンサ取付用孔と前記センサとの間には排気ガスが通過可能なクリアランスが形成され、
前記内筒は、シールマットで前記外筒の内面にシールするように固定され、
前記内筒は、前記フランジの排気ガス入口に挿入され、
前記外筒の端部は、前記フランジに固着され、
前記シールマットは、前記センサ取付用孔の位置よりも排気ガスの下流側に配置されると共に、前記内筒に設けられた触媒担体より排気ガスの上流側に配置され、前記内筒と前記外筒の間は密封されていることを特徴とする二層構造の触媒コンバータ。 A catalytic converter having a two-layer structure having an outer cylinder and an inner cylinder each provided with a sensor mounting hole and a flange ,
The sensor mounting hole is provided on the upstream side of the exhaust gas so as to penetrate the outer cylinder and the inner cylinder,
A sensor is held in the sensor mounting hole of the outer cylinder, and a clearance through which exhaust gas can pass is formed between the sensor mounting hole of the inner cylinder and the sensor,
The inner cylinder is sealingly fixed to the inner surface of the outer cylinder with a seal mat,
The inner cylinder is inserted into the exhaust gas inlet of the flange,
The end of the outer cylinder is fixed to the flange,
The seal mat is arranged on the downstream side of the exhaust gas from the position of the sensor mounting hole, and is arranged on the upstream side of the exhaust gas from the catalyst carrier provided in the inner cylinder. A two-layered catalytic converter characterized in that the space between the cylinders is sealed .
前記シールマットは、前記内筒と前記外筒間のディフューザ部に設けられていることを特徴とする二層構造の触媒コンバータ。 The two-layer catalytic converter according to claim 1,
A catalytic converter having a two-layer structure, wherein the seal mat is provided in a diffuser portion between the inner cylinder and the outer cylinder.
前記内筒と前記外筒の少なくとも一方に前記シールマットを係止してその位置を制限する規制部が設けられていることを特徴とする二層構造の触媒コンバータ。 The two-layer catalytic converter according to claim 1 or 2,
A catalytic converter of a two-layer structure, wherein at least one of the inner cylinder and the outer cylinder is provided with a regulating portion that locks the seal mat to restrict its position.
前記内筒の内部に第1の触媒担体と第2の触媒担体がそれぞれ配置され、
前記第1の触媒担体と前記第2の触媒担体の間の前記内筒と前記外筒に第2のセンサ取付用孔がそれぞれ設けられ、
前記内筒と前記外筒の少なくとも一方の前記第2のセンサ取付用孔の下流側に、前記シールマットを係止してその位置を制限する規制部が設けられていることを特徴とする二層構造の触媒コンバータ。 The two-layer catalytic converter according to any one of claims 1 to 3,
A first catalyst carrier and a second catalyst carrier are respectively arranged inside the inner cylinder,
A second sensor mounting hole is provided in each of the inner cylinder and the outer cylinder between the first catalyst carrier and the second catalyst carrier,
At least one of the inner cylinder and the outer cylinder is provided with a regulating portion that locks the seal mat and restricts its position on the downstream side of the second sensor mounting hole. Layered catalytic converter.
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