JPH10328572A - 触媒コンバータ - Google Patents

触媒コンバータ

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Publication number
JPH10328572A
JPH10328572A JP9140380A JP14038097A JPH10328572A JP H10328572 A JPH10328572 A JP H10328572A JP 9140380 A JP9140380 A JP 9140380A JP 14038097 A JP14038097 A JP 14038097A JP H10328572 A JPH10328572 A JP H10328572A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cut
raised
catalytic converter
catalyst carrier
valley
Prior art date
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Pending
Application number
JP9140380A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Matsuzawa
英昭 松沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Corp
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Publication date
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Publication of JPH10328572A publication Critical patent/JPH10328572A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/30—Honeycomb supports characterised by their structural details
    • F01N2330/38—Honeycomb supports characterised by their structural details flow channels with means to enhance flow mixing,(e.g. protrusions or projections)

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コアの成形が容易な触媒コンバータの提供を
図る。 【解決手段】 波形成形した金属薄板からなる触媒担体
５を重ね合わせて、重ね合わせ部分にセルを形成したハ
ニカム状のコア３を形成し、コア３を外筒２内に配設し
た構造において、触媒担体５の折り返し幅を均一として
外筒２内に密に配設したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車の排気系等に
設けられて、排気ガスを通過させることにより触媒反応
によって排気ガス中の有害成分を浄化する触媒コンバー
タに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の触媒コンバータの中には、例えば
特開平１−２３６９４８号公報に示されているように、
金属薄板からなる波形状の触媒担体を折り返して交互に
重ね合わせ、重ね合わせ部分にセルを形成したハニカム
状のコアを断面長円形状の外筒内に配設して構成したも
のが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記のように波形状の
触媒担体を折り返して重ね合わせ、断面長円形状の外筒
内に配設するものでは、例えば外筒の断面中央部分とそ
の上下両側端の部分とでは触媒担体の折り返し長さが変
化するため、コア成形のための治具が多く必要となり、
製造が煩雑になるという問題があった。
【０００４】そこで、本発明は、製造のための治具を少
なくし、製造容易な触媒コンバータを提供するものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、波形
成形した金属薄板からなる触媒担体を重ね合わせて、重
ね合わせ部分にセルを形成したハニカム状のコアを形成
し、このコアを外筒内に配設した構造において、前記触
媒担体の折り返し幅を均一として前記外筒内に密に配設
したことを特徴とする。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１記載の触媒コ
ンバータであって、前記外筒は、直線部とアール部とか
らなる断面長円形状であり、且つ直線部の断面幅は、ア
ール部の断面半径の２倍であり、前記コアは、直線部に
２段設けられると共に、アール部に設けられたことを特
徴とする。
【０００７】請求項３の発明は、請求項２記載の触媒コ
ンバータであって、前記直線部２段のコア間には、板体
が介設固定されていることを特徴とする。
【０００８】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かに記載の触媒コンバータであって、前記コアは、１枚
の触媒担体を波形方向にＳ字状に連続的に折り返して、
ハニカム状に重ね合わせて構成したことを特徴とする。
【０００９】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
かに記載の触媒コンバータであって、触媒担体は波形の
山部に、該波形の山部と谷部とを形成する斜壁の途中位
置から逆方向に切起し形成した切起し谷部を波形の折り
目方向に複数個備えている一方、波形の谷部には、前記
斜壁の途中位置から逆方向に切起し形成した切起し山部
を波形の折り目方向に複数個備えていることを特徴とす
る。
【００１０】請求項６の発明は、請求項５記載の触媒コ
ンバータであって、切起し谷部と切起し山部は、触媒担
体の波形の山部と谷部とを形成する斜壁の中央位置から
切起し形成してあることを特徴とする。
【００１１】請求項７の発明は、請求項５記載の触媒コ
ンバータであって、触媒担体の波形の山部と谷部とを形
成する斜壁の中央位置には、波形の折り目方向に沿って
棚部が形成され、各隣接する山部に形成した切起し谷部
と、谷部に形成した切起し山部とを、この棚部を境とし
て切起し形成して、隣接する切起し谷部と切起し山部の
各切起し止端間に波形方向に棚部幅の間隔を設定したこ
とを特徴とする。
【００１２】請求項８の発明は、請求項５〜７のいずれ
かに記載の触媒コンバータであって、触媒担体の波形の
山部に形成した切起し谷部と、谷部に形成した切起し山
部とを、波形の折り目方向にオフセットして形成して、
隣接する切起し谷部と切起し山部の各切起し止端間に、
波形の折り目に所要に間隔を設定したことを特徴とす
る。
【００１３】
【発明の効果】請求項１の発明では、外筒内に配設する
触媒担体の折り返し幅を均一としたため、折り返しを担
う治具の種類を１種類とすることも可能であり、製造が
極めて容易となる。
【００１４】請求項２の発明では、請求項１の発明の効
果に加え、コアを外筒の断面長円形状内で直線部に２段
設けるようにするため、触媒担体の折り返し幅を小さく
することができ、剛性を向上させることができる。従っ
て、コアの入口側へ排気ガスの圧力を受けることによっ
て、重ね合わせた触媒担体が開離する、いわゆる口開き
現象を抑制して、排気ガスの浄化性能を向上することが
できる。
【００１５】請求項３の発明では、請求項２の発明の効
果に加え、直線部２段のコア間に板体を介設固定するこ
とによって、コア全体の剛性、強度を更に向上させ、口
開き等の変形を抑制して、排気の浄化性能を向上させる
ことができる。
【００１６】請求項４では、請求項１〜３の効果に加え
て、１枚の触媒担体を波形方向にＳ字状に連続的に折り
返して、ハニカム状に重ね合わせてコアを構成している
ため、コアを容易に構成することができると共に、排気
ガスの流入圧力で触媒担体が後方へ飛び出すフィルムア
ウト現象を防止することができる。
【００１７】請求項５では、請求項１〜４の効果に加え
て、触媒担体は波形の山部に逆方向に切起し形成した切
起し谷部を波形の折り目方向に複数個備えていると共
に、波形の谷部には逆方向に切起し形成した切起し山部
を波形の折り目方向に複数個備えているため、重ね合わ
せた触媒担体相互間に形成されたセル相互で排気ガスの
流通を行わせることができ、排気ガスを触媒担体表面の
触媒に十分に接触させて触媒反応を活発に行わせること
ができることと併せて、切起し谷部と切起し山部の存在
によって隣接する触媒担体相互が密着するのを防止して
セルを確保できるため、排気ガスの浄化性能を向上する
ことができる。
【００１８】また、重ね合わせた触媒担体相互間に形成
されたセル相互で排気ガスの流通を行わせることができ
るので、全体で排気ガスの圧力分布を略均一化すること
ができて、コアの耐久性を向上することもできる。
【００１９】更に、切起し谷部と切起し山部とを形成す
ることによって、触媒担体の剛性を高めることもでき
る。
【００２０】請求項６では、請求項５の効果に加えて、
切起し谷部と切起し山部を、触媒担体の波形の山部と谷
部とを形成する斜壁の中央位置から切起し形成してある
から、前記切起し谷部と切起し山部の切起し開口面積を
大きくすることができて、セル相互の排気ガスの流通性
を向上することができる。
【００２１】また、触媒担体の波形の山部と切起し山部
および波形の谷部と切起し谷部とを同一の突出量にでき
て、触媒担体相互の密着を確実に防止することができ
る。
【００２２】請求項７では、請求項５の効果に加えて、
切起し谷部と切起し山部は、触媒担体の波形の山部と谷
部とを形成する斜壁の中央位置に形成した棚部を境とし
て切起し形成してあるから、前記切起し谷部と切起し山
部の切起し開口面積を大きくすることができて、セル相
互の排気ガスの流通性を向上することができる。
【００２３】また、触媒担体の波形の山部と切起し山部
および波形の谷部と切起し谷部とを同一の突出量にでき
て、触媒担体相互の密着を確実に防止することができ
る。
【００２４】更に、隣接する切起し谷部と切起し山部の
各切起し止端間には、波形方向に棚部幅の間隔が確保さ
れるため、熱膨脹率の差によって前記切起し止端間が製
断するのを回避することがてきる。
【００２５】請求項８では、請求項５〜７の効果に加え
て、切起し谷部と切起し山部の各切起し止端間には、波
形の折り目方向に所要の間隔を設定してあるため、熱膨
脹率の差によって前記切起し止端間が製断するのを確実
に回避することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に詳述する。
【００２７】図１，２において、１は触媒コンバータを
示し、断面長円形状に形成した金属製の外筒２と、外筒
２内に配設したハニカム状のコア３とを備えている。
【００２８】外筒２の両端部のディフューザ４は別体成
形してあり、これらディフューザ４，４は外筒２の両端
部内に嵌合して固定してある。
【００２９】５は前記コア３を構成する触媒担体で、表
面に触媒を担持させたステンレス等の金属薄板をもって
波形に成形してあり、この実施形態では１枚の触媒担体
５を波形方向にＳ字状に連続的に折り返してハニカム状
に重ね合わせ、各重ね合わせ部分にセルを形成するよう
にしているが、複数枚の触媒担体５を積層してハニカム
状のコア３を構成することもできる。
【００３０】更に具体的には、前記外筒２の断面長円形
状は直線部２ａと左右のアール部２ｂ，２ｃとからなっ
ており、且つ直線部２ａの上下間の断面幅はアール部２
ｂ，２ｃの断面半径の２倍である。即ち、図１の直線部
２ａの寸法Ｌ１と寸法Ｌ２とが略同一となっている。寸
法Ｌ１は直線部２ａの略２分の１の断面幅であり、寸法
Ｌ２はアール部２ｃの曲率中心からの半径となってい
る。
【００３１】前記コア３は１枚の触媒担体５の折り返し
で直線部２ａ及びアール部２ｂ，２ｃに渡って設けられ
ており、直線部２ａでは上下の２段構成となっている。
直線部２ａの上下２段間には板体６が介設されている。
板体６はその幅方向両端部がアール部２ｂ，２ｃの曲率
中心に略位置している。板体６はステンレス等の平板で
形成され、その表面に触媒が担持され、触媒活性面を増
大している。板体６は波板で形成して触媒活性面をより
増大することも可能である。そして、前記直線部２ａの
触媒担体５は、板体６にロウ付けや拡散接合等で固定さ
れている。
【００３２】尚、本実施形態では、コア３を１枚の触媒
担体５で連続形成したが、直線部２ａの上下２段の部分
とアール部２ｂ，２ｃにおける部分とを各別に形成して
４個のコア体を組み合わせて外筒２内に配設することも
できる。又、外筒２が真円形状であれば、折り返しの幅
を半径にすることによって、均一幅で折り返し、コアを
形成することもできる。
【００３３】以上の実施形態の構造によれば、通常で
は、断面長円形状の外筒に対してコア３を形成する触媒
担体５の折り返し幅は中央部と端部とでその幅が異な
り、このためコア成形のために多数の治具を必要とする
傾向となる。
【００３４】ところが、前述のように、コア３を形成す
る触媒担体５の折り返し幅は均一に形成されているた
め、触媒担体を折り返し成形するための治具を１種類に
することができ、製造が極めて容易となる。
【００３５】又、コア３を外筒２の直線部２ａで上下２
段に構成しているため、それぞれの折り返し幅が小さく
なり、全体として剛性の高いコア３を得ることができ
る。従って、コア３の入口側で排気ガスの流入圧力によ
ってコア３の中央部分から触媒担体５の相互が開離する
口開き現象を抑制することもでき、多数のセルが集合し
たハニカム形状の変形をなくして、排気ガスの浄化性能
を向上することができる。
【００３６】しかも本実施形態では、板体６を介設して
該板体６に触媒担体５を固定しているため、剛性をより
向上させて、その変形を抑制し、浄化性能をより向上す
ることができる。又、入口側の排気ガスの流入圧力に対
してコア体３が出口側へ飛び出すような変形を抑制する
ことができる。
【００３７】前記触媒担体５としては、図３，４又は図
５〜７に示すものが用いられている。
【００３８】これらの図に示す触媒担体５は、何れも波
形の山部５ａに、該波形の山部５ａと谷部５ｂとを形成
する斜壁５ｃの途中位置から逆方向に切起し形成した切
起し谷部５ｄを波形の折り目方向に複数個備えている一
方、波形の谷部５ｂには、斜壁５ｃの途中位置から逆方
向に切起し形成した切起し山部５ｅを波形の折り目方向
に複数個備えている。
【００３９】ここで、図３〜５に示す触媒担体５にあっ
ては、前記波形の各斜壁５ｃの中央位置に該波形の折り
目方向に沿って棚部５ｆを形成し、各隣接する山部５ａ
に形成した切起し谷部５ｄと、谷部５ｂに形成した切起
し山部５ｅとを、この棚部５ｆを境として切起し形成し
て、隣接する切起し谷部５ｄと切起し山部５ｅの各切起
し止端間に波形方向に棚部５ｆの幅の間隔Ｓ1 を設定し
てある。
【００４０】図３，４に示す例では山部５ａと、これに
隣接する切起し山部５ｅとを同一の長さに形成して、波
形の折り目方向に１ピンチずれた状態に規則性をもっ
て、形成してあり、また、図５に示す例では山部５ａと
谷部５ｂおよび切起し谷部５ｄ，切起し山部５ｅとを同
一の長さに形成して、隣接する山部５ａと切起し山部５
ｅ、および隣接する谷部５ｂと切起し谷部５ｄを、波形
の折り目方向に１ピッチずれた状態に規則性をもって形
成してあるが、隣接する前記切起し谷部５ｄと切起し山
部５ｅとをこのような規則を持たずに波形の折り目方向
にオフセットして形成して、これら隣接する切起し谷部
５ｄと切起し山部５ｅの各切起し止端間に、波形の折り
目方向に所要の間隔を設定するようにしてもよい。
【００４１】図６，７に示す触媒担体５は、何れも隣接
する切起し谷部５ｄと切起し山部５ｅとを、波形の折り
目方向にオフセットして形成して、これら隣接する切起
し谷部５ｄと切起し山部５ｅの各切起し止端間に、波形
の折り目方向に所要の間隔Ｓ2 を設定してある。
【００４２】図６に示す例では、切起し谷部５ｄと切起
し山部５ｅとを、例の斜壁５ｃの中央位置がそれぞれ逆
方向に切起し形成してあるが、図１３に示す例では切起
し谷部５ｄを波形の谷部５ｂよりも浅く、また、切起し
山部５ｅを波形の山部５ａよりも低く形成することによ
って、隣接する切起し谷部５ｄと切起し山部５ｅの各切
起し止端間に前述の波形の折り目方向の間隔Ｓ2 の他
に、波形方向に所要の間隔Ｓ3 が設定されるようにして
ある。
【００４３】特に、本実施形態では前述の触媒担体５と
して、図３〜７に示すように波形の山部５ａに逆方向に
切起し形成した切起し谷部５ｄを波形の折り目方向に複
数個備えていると共に、波形の谷部５ｂに逆方向に切起
し形成した切起し山部５ｅを波形の折り目方向に複数個
備えたものを用いているため、重ね合わせた触媒担体５
の相互に形成されたセル相互で図３の矢印で示すように
排気ガスの流通を行わせることができ、従って、排気ガ
スを触媒担体５の表面の触媒に十分に接触させて触媒反
応を活発に行わせることができることと併せて、切起し
谷部５ｄと切起し山部５ｅの存在によって隣接する触媒
担体５の相互が密着するのを防止してセルを確保できる
ため、排気ガスの浄化性能を更に向上することができ
る。
【００４４】また、このように重ね合わせた触媒担体５
の相互間に形成されたセル相互で排気ガスの流通を行わ
せることができるので、コア３の全体で排気ガスの圧力
分布を略均一化することができて、コア３の耐久性を向
上することができる。
【００４５】更に、切起し谷部５ｄと切起し山部５ｅと
を形成することによって、触媒担体５自体の剛性を高め
ることができて、品質感および信頼性を高めることもで
きる。
【００４６】ここで、図３〜５に示した触媒担体５を用
いれば、切起し谷部５ｄと切起し山部５ｅを、触媒担体
５の波形の山部５ａと谷部５ｂとを形成する斜壁５ｃの
中央位置に形成した棚部５ｆを境にして形成してあるか
ら、前記切起し谷部５ｄと切起し山部５ｅの切起し開口
面積を大きくすることができて、セル相互の排気ガスの
流通性を向上することができる。
【００４７】また、触媒担体５の波形の山部５ａと切起
し山部５ｅおよび波形の谷部５ｂと切起し谷部５ｄとを
同一の突出量にできて、触媒担体５の相互密着を確実に
防止することができる。
【００４８】更には、隣接する切起し谷部５ｄと切起し
山部５ｅの各切起し止め端間には、波形方向に棚部５ｆ
の幅の間隔Ｓ1 が確保されるため、熱膨脹率の差によっ
て前記切起し止端間が製断するのを回避することができ
る。
【００４９】また図６に示す触媒担体５を用いれば、前
記図３〜５に示したものを用いた場合と同様の排気浄化
性能が得られることは勿論、切起し谷部５ｄと切起し山
部５ｅの各切起し止端間には、波形の折り目方向に所要
の間隔Ｓ2 を設定してあるので、この場合も熱膨脹率の
差によって前記切起し止端間が製断するのを回避するこ
とができる。
【００５０】更に、図７に示す触媒担体５を用いれば、
前記図６に示したものを用いた場合と略同様の排気浄化
性能が得られる他、切起し谷部５ｄと切起し山部５ｅの
各切起し止端間には、波形の折り目方向に所要の間隔Ｓ
2 と、波形方向に所要の間隔Ｓ3 とを設定してあるの
で、熱膨脹率の差による間切起し止端間の製断を確実に
回避するこができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す図２のＡ−Ａ線に沿
う概略断面図である。
【図２】一実施形態の全体構造を示す概略断面図であ
る。
【図３】各実施形態に用いられる触媒担体の斜視図であ
る。
【図４】図３に示した触媒担体の説明図である。
【図５】触媒担体の異なる例を示す説明図である。
【図６】触媒担体の異なる例を示す説明図である。
【図７】触媒担体の異なる例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 触媒コンバータ ２ 外筒 ３ コア ５ 触媒担体 ５ａ 波形の山部 ５ｂ 波形の谷部 ５ｃ 斜壁 ５ｄ 切起し谷部 ５ｅ 切起し山部 ５ｆ 棚部 ６ 板体

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 波形成形した金属薄板からなる触媒担体
    を重ね合わせて、重ね合わせ部分にセルを形成したハニ
    カム状のコアを形成し、このコアを外筒内に配設した構
    造において、 前記触媒担体の折り返し幅を均一として前記外筒内に密
    に配設したことを特徴とする触媒コンバータ。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の触媒コンバータであっ
    て、 前記外筒は、直線部とアール部とからなる断面長円形状
    であり、且つ直線部の断面幅は、アール部の断面半径の
    ２倍であり、 前記コアは、直線部に２段設けられると共に、アール部
    に設けられたことを特徴とする触媒コンバータ。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の触媒コンバータであっ
    て、 前記直線部２段のコア間には、板体が介設固定されてい
    ることを特徴とする触媒コンバータ。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の触媒コ
    ンバータであって、 前記コアは、１枚の触媒担体を波形方向にＳ字状に連続
    的に折り返して、ハニカム状に重ね合わせて構成したこ
    とを特徴とする触媒コンバータ。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の触媒コ
    ンバータであって、 触媒担体は波形の山部に、該波形の山部と谷部とを形成
    する斜壁の途中位置から逆方向に切起し形成した切起し
    谷部を波形の折り目方向に複数個備えている一方、波形
    の谷部には、前記斜壁の途中位置から逆方向に切起し形
    成した切起し山部を波形の折り目方向に複数個備えてい
    ることを特徴とする触媒コンバータ。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の触媒コンバータであっ
    て、 切起し谷部と切起し山部は、触媒担体の波形の山部と谷
    部とを形成する斜壁の中央位置から切起し形成してある
    ことを特徴とする触媒コンバータ。
  7. 【請求項７】 請求項５記載の触媒コンバータであっ
    て、 触媒担体の波形の山部と谷部とを形成する斜壁の中央位
    置には、波形の折り目方向に沿って棚部が形成され、各
    隣接する山部に形成した切起し谷部と、谷部に形成した
    切起し山部とを、この棚部を境として切起し形成して、
    隣接する切起し谷部と切起し山部の各切起し止端間に波
    形方向に棚部幅の間隔を設定したことを特徴とする触媒
    コンバータ。
  8. 【請求項８】 請求項５〜７のいずれかに記載の触媒コ
    ンバータであって、 触媒担体の波形の山部に形成した切起し谷部と、谷部に
    形成した切起し山部とを、波形の折り目方向にオフセッ
    トして形成して、隣接する切起し谷部と切起し山部の各
    切起し止端間に、波形の折り目に所要に間隔を設定した
    ことを特徴とする触媒コンバータ。
JP9140380A 1997-05-29 1997-05-29 触媒コンバータ Pending JPH10328572A (ja)

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