JPH0394836A - 排気ガス浄化装置用の担体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １産業トの利用分野」 本発明は、排気ガス浄化装置用の担体に関ずる。

ずなわち、自動車エンジン等の排気ガスを清浄化する触
媒コンバータ等に用いられ、触媒が付着される担体に関
するものである。

１従来の技術コ このようなｆ１３．体としては、中空柱状で所定長さの
セルの平面的集合体であるハニカム構造体と、このハニ
カム構造体を収納するゲースとからなるものが、用いら
れている。

ところで従来、このようなハニカム構造体としては一体
構造よりなるものが用いられ、一体的なものとしてケー
ス内に収納されていた。そＬ，−ｒ係る担体のハニカム
構造体の各セル内を有害物質を含む排気ガスが通過し、
各セルを形或するセル璧に付着せしめられた触媒と反応
することにより、その清浄化が行われていた。

「発明が解決しようとする課題Ｊ ところでこのような従来の排気ガス浄化装詮用の担体に
あっては、次の問題が指摘されていた。

すなわち従来のこの種担体におい゜ｃ２ハニカム構造体
は一体構造のものが用いられ、その各セルは相互に区画
され独立している。そこで各セル内を通過した排気ガス
に関し、各セルを形威する各セル壁に近い部分つまり付
着された触媒と接触する部分を通過したものは、十分に
清浄化される反翻、各セル壁そし，て触媒から離れた部
分一）まり各セルの中央部分を通過したものは、＋・分
に清浄化されないという指摘があった。このように各セ
ルのそれぞれ中央部分においては排気ガスの清浄化が不
足し、もって排気ガス全体の清浄化効率が不均一で悪く
問題となっていた。

そこで従来、一体構造のハニカム構造体の餐セル壁に凹
凸．開札等を付加し、もって各セルを通過中の排気ガス
に乱流を住ぜしぬることにより、排気ガスの清浄化効率
を全体に均一化して向上せ・んとする技術も開発されて
いた。しかしながらこのような技術は、各セル譬に四〇
．開札等を付加せしめる力ＩＴＩ：’ｆｆストが高く、
コスト面に問題が指摘されていた。

また、エンジンの失火時には、ハニカム構造体中央部が
溶損ずるという問題があった。

従来例ではこのような点が指摘されていた。

本発明は、このような実情に鑑み上記従来例の問題点を
解決すべくなされたものであって、複数個のハニカム構
造体をケース内に間隙部をｕｂ配してなることにより、
排気ガスの清浄化効率が向上し、失火による溶損を防止
し、，シかも：１ス１・面に優れ軽量化も実現される、
排気ガス浄化装置用の坦体を提案ずることを目的とする
。

１課題を解決するための手段」 この目的を達或する本発明の技術的手段は、次のとおり
である。

すなわち、この排気ガス浄化装置用の担体は、中空柱状
で所定長さのセルの１１・ｉｉｉ的集合体であるハニカ
ム構造体と、該ハニカム構遣体が収納されたケースとを
有してなり、触媒が付着せしめられる。そして該ハニカ
ム構造体は、複数個からなり、亙いにセル端面を対向さ
せ間隙部を在しており、且゜つケースの上流側端部に配
されたハニカム構造体のセル密度が他のハニカム構造体
より低い、即ちそのセルピッチが、他のハニカム構造体
のセルピッチより大きくなっている。

［作　　用」 本発明は、このような手段よりなるので次のごとく作用
する。

すなわち、この排気ガス浄化装置用の担体にあっては、
ハニカム構造体がケース内に間隙部を存し配されている
。

そこで排気ガスは、まず上流側のセル密度の低いハニカ
ム構造体の各セルを通過する。そして排気ガスは、その
各セル壁に近い部分つまり付着された触媒と接触する部
分を通過したものは、清浄化される反面、各セル壁そし
て触媒から離れた部分つまり各セルの中央部分を通過し
たものは、清浄化が不足した状態となる。

しかしこのような排気ガスは、次に間隙部に至り全体的
に乱流化され、清浄化されたものと清浄化不足のものと
が混ぜ合わされる。そしてこのように混ぜ合わされた排
気ガスが、次に下流側のセル密度の高いハニカム構造体
の触媒により更に清浄化される。

そこでこの担体にあっては第ｌに、排気ガスはこのよう
に、間隙部で乱流化されつつ更にセル密度の高いハニカ
ム構造体を通過するので、全体が混じり合い均一かつ十
分に清浄化される。

第２に、エンジン失火時、上流側のセル密度の低いハニ
カム構造体で着火した火焔の先端部、即ち高温部は燃立
ち間隙部に至るが、下流側のハニカム構造体には達しな
いため、これらハニカム構造体の熔損を防止することが
できる。

第３に、しかもそのハニカ１・構造体は、特に加工コス
トを要せず、又間隙部の分だ＆）材Ｆｌコス１・が低減
されるとともに軽量化される。

「実　施　例」 以下本発明を、図面に示すその実施例に基づいて詳細に
説明する。

第１図は、本発明の実施例を示す要部の断面図である。

第２図は同外観斜視図である。

まずその構或等について説明する。

この排気ガス浄化装置用の担体は、中空柱状で所定長さ
のセル１と７の平面的集合体であるハニカム構造体２と
８と、このハニカム構造体２と８が収納されたケース３
とを有してなり、触媒が｛４着せしめられる。そしてそ
のハニカム構造体２は、ハニカノ、構造体８よりセル密
度が低く設定され“ζおり、．７？．いにセル端面４を
対向させ間隙部５を存して、ノアース３内に配されてい
る。

これらについーζ詳述するとまずハニカム構造体２は、
セル壁６により各々が独立空間に区画形威された−Ｆ角
形１人フ１］形，その他の形状ω中空柱状の多数のセル
１の平面的集合体よりなる。そしてこのハニカム構造体
２は、例えば、帯状で波形の閉門が連続的に折曲形威さ
れた金属製の波板材と帯状で平坦な平板材とを、交互に
巻き付けて接合することにより成形され、全体が円，楕
円等の口−ル状をなし７、かつ波板材と平板材がそのセ
ル壁６を構威しており、ケース３の上流側端部に位置４
″るハニカム構造体２のセル１は、他のハニカム構造体
８のセルフのセル密度より低くなっている。

なおハニカＪ．．構造体２は、その他各種の製造方法に
て戒形されたもの、又は各種の形状のものが使用され、
例えばセラ龜ツクス製の一体成形品、又は全体が角柱状
のものも用いられる。

ハニカム構造体２は、一般に重量比強度に優れ軽星性と
ともに高い剛性・強度を備え、又流体の堅流効果等にも
優れ、更に戊形も容易でご１ス１・面にも優れてなる。

又単位体積当りのセル壁６の表面積が大であるωで担体
に使用され、そのセル壁６の表面に触媒が塗布等により
付着せしめられ゜Ｃなり、もって単位体積当りの触媒面
積も大となっている。

さてこのようなハニカム構造体２および８が、間隙部５
を介しケース３内に配され゛Ｃいる。図月（実施例にあ
っては、２個のハニカム構造体２と８が１個の間隙部５
を介し配されているが、例えば３個のハニカム構造体、
即ち１個のセル密度の低いハニカム構造体２と、２個山
セル密度が高いハニカム構造体８が、２個の間隙部５を
介して配されにようにしてもよ《、その他これらの個数
は適宜数にて設定される。但し、排気ガスに対して上流
部に使用される上流側端部に位置するハニカム構造体の
セル密度は他のものより低く設定される必要がある。又
このようなハニカム構造体２と８および間隙部５の長さ
，広さ等も、適宜寸法に設定される。なお外筒たるケー
ス３は、ハニカム構造体２や８の形状に対応した円，楕
円等の筒状体よりなる。

以−１が構戒等の説明である。

以ドその作動等につい−ζ説明する。

この排気ガス浄化装菱用の担体にあっ”ζは、ハニカム
構造体２と８がｂ−ス３内に間隙部５を存し配されてい
る。

そこでイｆ害物質を含む自動車エンジン等の排気ガスは
、ま４″−１：流側のセル密度の低いハニカム構造体２
の各セル１を通過する。そして排気ガスは、その各セル
壁６に近い部分つまり各セル壁６に付着された触媒と接
触する部分を通過したものは、触媒と反応することによ
り清浄化される反面、各セル壁６そして触媒から離れた
部分つまり各セルｌの中央部分を通過したものは、触媒
との反応つまり４１゛害物質の清浄化が不足した状態と
なる。

し，かしこのような排気ガスは次に間隙部５に至り、区
画されたセル１から一旦解放されて全体的に乱流化され
、もって清浄化されたものと清浄化不足のものとが混ぜ
合わされる。そしてこのように混ぜ合わされた排気ガス
が、次に下流側のセル密度の高いハニカム構造体８に送
られその触媒により更に清浄化される。

なお図示例によらず、ハニカム構造体８そして間隙部５
の数が増えた例の場合には、更に上述したとこるが繰り
返される。

さてそこで、この排気ガス浄化装置用の担体にあっては
、次の第１．第２のごとくなる。

第１に、排気ガスはこのように、間隙部５で乱流化され
つつハニカム構造体８を通過するので、全体が混じり合
い均〜かつ十分に清浄化される。

第２に、エンジン失火時、上流側のハユカム構造体２で
着火した火焔の先端部、１！ＩＩち高温部は燃立ち間隙
部５に至るが、下流側のハニカム構造体８には達しない
ため、これらハニカム構造体２および８の溶損を避ける
ことができる。

第３に、しかもそのハニカム構造体２や８は、特に加工
コストを要セす、又中空の間隙部５の分だけ材料コスト
が低減されるととも番こ軽蟹化される。

以上が作動等の説明である。

「発明の効果」 本発明に係る排気ガス浄化装置用の担体は、以上説明し
たごとく、複数個のハニカム構造体をケース内に間隙部
を存し配してなることにより、次の効果を発揮する。

第１に、排気ガスの清浄化効率が向上ずる。すなわち排
気ガスは、乱流により全体的に均一かつ十分に清浄化さ
れる。

第２に、失火による溶損を防止することができる。

第３に、しかもコスト面に優れ軽量化も実現される６す
なわちそのハニカム構造体は、特に加工コストを要せず
、又間隙部の分だけ材料コストが低減されるとともに軽
量化も実現される。

このようにこの種従来例に存した問題点が一掃される等
、本発明の発揮する効果は顕著にして犬なるものがある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る排気ガス浄化装置用の世体の実
施例を示す、要部の断［ｆＩｉ図である。第２図は、同
外観斜視図である。 １．７・・・々ル ２，８・・・ハニカム構造体 ３・・・ケース ４・・・セル端部 ５・・・間隙部 ６・・・セル壁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中空柱状で所定長さのセルの平面的集合体であるハニカ
   ム構造体と、該ハニカム構造体が収納されたケースとを
   、有してなる排気ガス浄化装置用の触媒の担体であって
   、 該ハニカム構造体は、複数個からなり、互いにセル端面
   を対向させ間隙部を存して該ケース内に配されていると
   ともに、該ケースの上流側端部に位置するハニカム構造
   体のセル密度が他のハニカム構造体のセル密度より低く
   なっていること、を特徴とする排気ガス浄化装置用の担
   体。