JP7381406B2 - 触媒コンバータ - Google Patents
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Description
上述した触媒コンバータでは、突出部がマットに当接することで、マットの内管に対する移動を抑制する。このような突出部によるマットの移動抑制は、突出部の端面がマットに食い込む場合に最も効果を奏する。すなわち突出部は、端面が向く方向とは反対方向にマットが移動することを良好に抑制する。この効果と比較すると、端面が向く方向へマットが移動することを抑制する効果は、相対的に小さい。
このような構成であれば、内管と外管の間の空間を通過する排気ガスの流量を抑制することで、触媒を通過せずに下流に流れてしまう排気ガス、つまり触媒による浄化が行われない排気ガスの量を低減し、排気ガスの浄化性能を高めることができる。
[1.実施形態]
[1-1.構成]
図1~図3に示す浄化装置1は、内燃機関の排気ガス流路内に設けられ、排気ガスの浄化を行う。浄化装置1が設けられる内燃機関としては、例えば、自動車に用いられるガソリンエンジン又はディーゼルエンジンが挙げられる。
触媒コンバータ11は、内燃機関の排気ガスを処理する。触媒コンバータ11は、触媒ケース21と、触媒22と、マット23と、を有する。
なお、上流コーン12と下流コーン13の少なくとも一方が外管21bと一体に形成されていてもよい。
上流コーン12は、内燃機関の排気ガスを触媒コンバータ11に導入する部材である。上流コーン12は、浄化装置1において排気ガスの流れ方向における最も上流側に配置されている。上流コーン12は、上流側から下流側に向かって拡径する円錐台状の筒体である。上流コーン12の上流側の端部は、例えば、内燃機関に連結された排気マニホールドに接続される。
下流コーン13は、触媒コンバータ11の下流側に連結された部材である。下流コーン13は、上流側から下流側に向かって縮径する円錐台状の筒体である。下流コーン13の下流側の開口は、浄化装置1から排気ガスが排出される排出口を構成している。
触媒コンバータ11は、触媒ケース21に対して次のように取り付けることができる。まず、触媒22の側面にマット23を巻き付ける。次に、マット23が巻き付けられた触媒22を、下流側から上流側に向かって内管21aに圧入する。突出部32は圧入の際に僅かながら障害となる。しかしながら、突出部32は下流側に傾斜が比較的緩やかな傾斜面32bを有しているため、この傾斜面32bでマット23が触媒22側に弾性変形して圧縮される結果、マット23が突出部32を乗り越えることができる。なお、ここでいう圧入とは、マット23が触媒22の側面と内管21aの内周面との間で厚さ方向に圧縮された状態で挿入することを意味する。
図1に示すように、上流側配管14から上流コーン12の内部空間に導入された排気ガスの大部分は、矢印41に示されるように、触媒22に形成された流路を触媒ケース21の軸方向に通過し、下流コーン13の内部空間に流れ込む。また、排気ガスの一部は、触媒22に形成された流路に向かわず、矢印42に示されるように触媒22の側面側に流れる。
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1a)触媒コンバータ11では、内管21aと外管21bとの間に形成された空間24により、触媒22とケース外部との間の断熱効果を奏することができる。また、突出部32に隣接する隙間34から排気ガスが空間24に流入するため、空間24の温度を排気ガスにより上昇させることができる。これにより、エンジン始動初期時には空間24が温まりやすく、また、その後は空間24が高温に保たれやすくなるため、触媒22の温度上昇を促進でき、また触媒22の保温効果を維持することができる。したがって、触媒22の温度が低く、排気ガスの浄化性能が低い期間を短くできる。
また、端面32aが排気ガスの流れ方向の上流側を向いているため、上流側から流れる排気ガスは端面32aに当たりやすく、空間24に流れ込みやすくでき、空間24の保温効果が短時間で得られやすく、かつ、保温効果が維持されやすくなる。
また、接合部31は触媒ケース21の上流側端部にのみ設けられているため、触媒コンバータ11の破損や変形を抑制できる。その理由を以下に説明する。触媒22に近い位置に配置される内管21aは、外管21bよりも排気ガスの熱により高温になりやすいので、内管21aと外管21bとの間に温度差が生じ、内管21aの方が大きく膨張する場合がある。仮に接合部31が触媒ケース21の軸方向に間隔を開けた2か所に設けられていると、膨張する長さの差により接合部31に大きな荷重が加わってしまうが、上述した構成であれば、そのような問題が生じにくくなる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
Claims (7)
- 内燃機関の排気ガスを処理する触媒コンバータであって、
筒状の内管と、該内管の外側に空間を介して配置される筒状の外管と、を含む二重構造を有する触媒ケースと、
前記内管の内部に格納される触媒と、
前記内管と前記触媒の間に配置され、弾性変形可能であるマットと、
前記内管に形成され、前記内管の内側に突出して前記マットに接触する少なくとも1つの突出部と、
を備え、
前記内管の前記突出部に隣接する位置において、前記空間と前記内管の内側の空間とが連通している、触媒コンバータ。 - 請求項1に記載の触媒コンバータであって、
前記突出部は、前記内管の壁面を部分的に切断して形成された端面を有し、該端面が前記内管の内側に露出している、触媒コンバータ。 - 請求項2に記載の触媒コンバータであって、
前記突出部は、前記内管に複数形成されておりあり、
複数の前記突出部の備える複数の前記端面は、いずれも同じ方向を向いている、触媒コンバータ。 - 請求項3に記載の触媒コンバータであって、
前記複数の端面は、前記排気ガスの流れ方向の上流側を向いている、触媒コンバータ。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の触媒コンバータであって、
前記触媒ケースは、前記外管と前記内管とが接合された接合部を備えており、
前記触媒ケースにおける前記排気ガスの流れ方向の上流側の端部及び下流側の端部のうちの少なくともいずれか一方は開放されている、触媒コンバータ。 - 請求項5に記載の触媒コンバータであって、
前記接合部は、前記上流側の端部及び前記下流側の端部のうちのいずれかの端部に備えられており、かつ、前記内管と前記外管との隙間を閉塞する、触媒コンバータ。 - 請求項5又は請求項6に記載の触媒コンバータであって、
さらに、前記空間における前記接合部から間隔を開けた位置において、前記内管及び前記外管のいずれか一方に設けられ、前記一方とは異なる他方に当接する当接部を備える、触媒コンバータ。
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