JPH1113466A - 触媒コンバータ - Google Patents

触媒コンバータ

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Publication number
JPH1113466A
JPH1113466A JP9167446A JP16744697A JPH1113466A JP H1113466 A JPH1113466 A JP H1113466A JP 9167446 A JP9167446 A JP 9167446A JP 16744697 A JP16744697 A JP 16744697A JP H1113466 A JPH1113466 A JP H1113466A
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JP
Japan
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cut
raised
core
valley
waveform
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Withdrawn
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JP9167446A
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Inventor
Haruhiko Nagura
晴彦 名倉
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Corp
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Publication date
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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 Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コアの口開き現象を回避して排気浄化性能を
向上することができる触媒コンバータの提供を図る。 【解決手段】 コア３の入口側でセル内に歯部７を挿入
係合させた金属プレート６によって、該コア３の重ね合
わせた触媒担体５の相互の開離を拘束しているため、排
気ガスの流入圧力で触媒担体５の相互が開離して口開き
を生じるのを防止することかできる。

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】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】前述のように波形状の
触媒担体を重ね合わせてハニカム状のコアを形成したも
のでは、波形状の触媒担体をうず巻状に巻回積層してハ
ニカム状のコアを形成したもののように、排気ガスの流
入圧力で触媒担体が中心部分から後方へスパイラル状に
飛び出す所謂フィルムアウト現象を回避することができ
るが、コアの入口側で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相互が開離する所謂口開き
現象が生じ、特に、排気マニホールドに近接して設けた
場合にこの現象が顕著となって、排気ガスの浄化性能が
低下してしまう可能性がある。
【０００４】そこで、本発明は重ね合わせた波形状の触
媒担体相互がコア入口側の排気ガスの圧力で開離して口
開き現象が生じるのを回避することができて、排気ガス
の浄化性能を一段と向上することができる触媒コンバー
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にあっては、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、一側
縁に歯部を形成した金属製のプレートを前記コアの入口
側に触媒担体と直交する方向に設け、該プレートの歯部
をコアのセル内に挿入係合して、触媒担体相互の開離を
拘束したことを特徴としている。
【０００６】請求項２にあっては、請求項１に記載のプ
レートの歯部とコアのセルとの係合部分を接合したこと
を特徴としている。
【０００７】請求項３にあっては、請求項１，２に記載
の外筒の入口側の端縁に対向的にスリットを形成し、プ
レートの端部を該スリットに嵌合して接合したことを特
徴としている。
【０００８】請求項４にあっては、請求項１〜３に記載
のコアは、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
を特徴としている。
【０００９】請求項５にあっては、請求項１〜４に記載
の触媒担体は、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している。
【００１０】請求項６にあっては、請求項５に記載の切
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たことを
特徴としている。
【００１１】請求項７にあっては、請求項５に記載の触
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と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してい
る。
【００１２】請求項８にあっては、請求項５〜７に記載
の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、波形の折り目方向に所要の間隔を設
定したことを特徴としている。
【００１３】
【発明の効果】請求項１によれば、コアの入口側でセル
内に歯部を挿入係合させた金属製のプレートによって、
該コアの重ね合わせた触媒担体相互の開離を拘束してい
るため、コアの入口側で排気ガスの流入圧力によって触
媒担体相互が開離する口開き現象を防止することがで
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一段と向上することができる。
【００１４】請求項２によれば、請求項１の効果に加え
て、プレートの歯部とコアのセルとの係合部分を接合し
てあるため、排気ガスの流入圧力を受けるコアの入口側
の触媒担体端部の剛性を高められて、耐久性を向上する
ことができる。
【００１５】請求項３によれば、請求項１，２の効果に
加えて、プレートの外筒への接合により排気ガスの流入
圧力でプレートがずれることがなく、触媒担体相互を確
実に拘束することができる。
【００１６】請求項４によれば、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によれば、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によれば、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によれば、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裂
断するのを回避することがてきる。
【００２５】請求項８によれば、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裂断する
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１〜３において、１は触媒コンバータを
示し、断面楕円形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】６はコア３の入口側の中央部分に触媒担体
５と直交する方向、即ち、本実施形態では外筒２の長径
方向に設けたステンレス等の金属製のプレートで、該プ
レート６の一側縁に歯部７を形成してあって、この歯部
７をコア３のセル内に挿入係合して隣接する触媒担体５
の相互の開離を拘束するようにしている。
【００３１】本実施形態ではプレート６の歯部７とコア
３のセルとの係合は単に係合状態にしてあるが、この係
合部分は、例えばロー付けによって接合固定してもよ
い。
【００３２】また、外筒２の長径方向の端縁にはスリッ
ト８を対向的に設けてあり、このスリット８にプレート
６の端部を嵌合して接合固定してもよい。
【００３３】前記触媒担体５としては、図４，５又は図
６〜８に示すものが用いられている。
【００３４】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。
【００３５】ここで、図４〜６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。
【００３６】図４，５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ピッチずれた状態に規則性をもって
形成してあり、また、図６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５ｅ、
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５
ｅとをこのような規則性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５
ｄ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。
【００３７】図７，８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。
【００３８】図７に示す例では、切起し谷部５ｄと切起
し山部５ｅとを、波形の斜壁５ｃの中央位置からそれぞ
れ逆方向に切起し形成してあるが、図８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。
【００３９】以上の実施形態の構造によれば、通常では
触媒コンバータ１に、コア３よりも小径の図外の排気管
から流入する排気ガスは、入口側のディフューザ４の拡
散作用によってコア３の入口側の略全面のセルに流入す
るようにはなるが、それでも該排気管から流入する排気
ガスはコア３の中心部に集中し易く、該コア３の中心部
で、重ね合わせた触媒担体５の相互が開離する傾向とな
る。
【００４０】ところが、前述のようにこのコア３の入口
側の中央部分では、セル内に歯部７を挿入係合させた金
属製のプレート６によって、該コア３の重ね合わせた触
媒担体５の相互の開離を拘束しているため、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防止するこ
とができ、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。
【００４１】この実施形態ではプレート６の歯部７とコ
ア３のセルとの係合部分を接合してあるため、排気ガス
の流入圧力を受けるコア３の入口側の触媒担体５の端部
の剛性を高められて、耐久性を向上することができる。
【００４２】また、プレート６の端部は外筒２の端縁に
設けたスリット８に嵌合して接合してあるため、排気ガ
スの流入圧力でプレート６がずれることがなく、触媒担
体５の相互を確実に拘束することができる。
【００４３】更に、コア３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
せて構成しているため、排気ガスの流入圧力で触媒担体
５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。
【００４４】特に、本実施形態では前述の触媒担体５と
して、図４〜８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４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。
【００４５】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。
【００４６】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。
【００４７】ここで、図４〜６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。
【００４８】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。
【００４９】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裂断するのを回避することができ
る。
【００５０】また図７に示す触媒担体５を用いれば、前
記図４〜６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裂断するのを回避するこ
とができる。
【００５１】更に、図８に示す触媒担体５を用いれば、
前記図７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切起し止端間の裂断を確実に回
避することができる。
【００５２】なお、前記実施形態では１枚のプレート６
をコア３の入口側の中央位置に設けてあるが、プレート
６の複数枚を適宜の間隔をおいて設ければ、触媒担体５
の相互の拘束をより確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す図２のＡ−Ａ線に
沿う略示的断面図。
【図２】同実施形態の全体構造を示す略示的断面図。
【図３】同実施形態のプレートを示す平面図。
【図４】同実施形態に用いられる触媒担体の斜視図。
【図５】図４に示した触媒担体の説明図。
【図６】触媒担体の異なる例を示す説明図。
【図７】触媒担体の異なる例を示す説明図。
【図８】触媒担体の異なる例を示す説明図
【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 プレート ７ 歯部 ８ スリット
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 35/04 ３１１ Ｂ２１Ｄ 47/00 Ａ Ｂ２１Ｄ 47/00 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｃ

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、一側縁に歯部を形成した金属製のプレート
    を前記コアの入口側に触媒担体と直交する方向に設け、
    該プレートの歯部をコアのセル内に挿入係合して、触媒
    担体相互の開離を拘束したことを特徴とする触媒コンバ
    ータ。
  2. 【請求項２】 プレートの歯部とコアのセルとの係合部
    分を接合したことを特徴とする請求項１記載の触媒コン
    バータ。
  3. 【請求項３】 外筒の入口側の端縁に対向的にスリット
    を形成し、プレートの端部を該スリットに嵌合して接合
    したことを特徴とする請求項１，２記載の触媒コンバー
    タ。
  4. 【請求項４】 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請求項１〜３の何れかに記載の
    触媒コンバータ。
  5. 【請求項５】 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請求項１〜４の何れ
    かに記載の触媒コンバータ。
  6. 【請求項６】 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請求項５記載の触媒コ
    ンバータ。
  7. 【請求項７】 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
    特徴とする請求項５記載の触媒コンバータ。
  8. 【請求項８】 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、波形の折り目方向に所
    要の間隔を設定したことを特徴とする請求項５〜７の何
    れかに記載の触媒コンバータ。
JP9167446A 1997-06-24 1997-06-24 触媒コンバータ Withdrawn JPH1113466A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9167446A JPH1113466A (ja) 1997-06-24 1997-06-24 触媒コンバータ
KR1019980023757A KR100313037B1 (ko) 1997-06-24 1998-06-23 촉매컨버터
EP98304963A EP0887521B1 (en) 1997-06-24 1998-06-24 Catalyst converter
DE69817685T DE69817685T2 (de) 1997-06-24 1998-06-24 Katalysator
US09/822,845 US20010033812A1 (en) 1997-06-24 2001-04-02 Catalyst converter

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