JP2008088952A - Catalyst device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、触媒が担持された担体と該担体の外周で担体を保持する保持体と該保持体を保持すると共に収容するケースとを備える触媒装置に関する。そして、該触媒装置は、例えば内燃機関などの燃焼装置の排気ガスを浄化するために使用される。 The present invention relates to a catalyst device including a carrier on which a catalyst is supported, a holding body that holds the carrier on the outer periphery of the carrier, and a case that holds and holds the holding body. And this catalyst apparatus is used in order to purify | clean the exhaust gas of combustion apparatuses, such as an internal combustion engine, for example.
内燃機関から排出される排気ガスを浄化する触媒装置において、触媒が担持された担体をより確実に保持するために、担体を保持する保持体または保持体を収容して保持するケースをテーパ状としたものは知られている（例えば特許文献１，２参照）。
保持体がテーパ状とされる技術では、保持体を保持する力（以下、「保持力」という。）は、保持体とケースとの間での摩擦力に依存し、またケースがテーパ状とされる技術では、担体を保持する保持力は、担体と保持体との間での摩擦力に依存する。しかしながら、ケースから担体や保持体が径方向に過度に押圧されて変形などが発生しないように、かつケースに対して担体および保持体が所定の位置に確実に保持されるように、担体、保持体およびケースの熱膨張および公差などを考慮してこの摩擦力を適度な大きさに設定するには、寸法および形状の設定および材料の選択などを高度に管理する必要があって、触媒装置のコストが増加する。
また、保持体をテーパ状とするために、テーパ状とされる部分が担体と一体成形されるものでは、一体成形するため、および既存の担体を使用できないために、触媒装置のコストが高くなる。さらに、保持体またはケースを、排気ガスの流れ方向での全長に渡ってテーパ状とするのでは、加工コストが増加する。
In the technique in which the holding body is tapered, the force for holding the holding body (hereinafter referred to as “holding force”) depends on the frictional force between the holding body and the case, and the case has a tapered shape. In the technique, the holding force for holding the carrier depends on the frictional force between the carrier and the holding body. However, the carrier and the holding body are held so that the carrier and the holding body are not excessively pressed from the case in the radial direction so as to be deformed and the carrier and the holding body are securely held at a predetermined position with respect to the case. In order to set this frictional force to an appropriate level in consideration of the thermal expansion and tolerance of the body and case, it is necessary to highly control the setting of dimensions and shape and the selection of materials. Cost increases.
Further, in order to make the holding body into a tapered shape, if the tapered portion is integrally formed with the carrier, the cost of the catalyst device increases because it is integrally formed and the existing carrier cannot be used. . Furthermore, if the holder or the case is tapered over the entire length in the exhaust gas flow direction, the processing cost increases.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造により、ケースに対する担体の所要の保持性能を確保しながら触媒装置の低コスト化を図り、かつ担体での変形の発生の防止および保持体の耐久性の向上を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and with a simple structure, the cost of the catalyst device is reduced while ensuring the required holding performance of the carrier with respect to the case, and deformation of the carrier is generated. It aims at preventing this and improving the durability of the holder.
請求項１記載の発明は、触媒が担持された柱状の担体と、前記担体の周壁の外周に装着されて前記担体を保持する保持体と、前記保持体を保持すると共に収容するケースとを備え、前記触媒が前記担体を流通する流体の反応を促進する触媒装置において、前記周壁は、前記外周に、前記流体の流れ方向に内向きに傾斜する被支持傾斜面を有する先細部を有し、前記保持体は、前記流れ方向に次第に小径になると共に前記流れ方向に内向きに傾斜する内側位置決め面および外側位置決め面を有する位置決め部を有し、前記ケースは、前記流れ方向に内向きに傾斜する支持傾斜面を有する支持部を有し、前記被支持傾斜面が前記内側位置決め面に当接して前記担体が前記保持体に保持され、前記外側位置決め面が前記支持傾斜面に当接して前記保持体が前記ケースに保持される触媒装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の触媒装置において、前記内側位置決め面および前記外側位置決め面は、テーパ面であるものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の触媒装置において、前記担体は、前記触媒が担持された構造体と一体成形される本体と、前記本体の外周に固着される筒状の外筒とから構成され、前記周壁は、前記本体および前記外筒のうちの少なくとも前記外筒により構成され、前記先細部は前記外筒に設けられるものである。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の触媒装置において、前記外筒の径方向厚みは、前記ケースの周辺に配置された周辺部品と前記ケースとの径方向距離が最小となる特定周方向位置で、前記特定周方向位置以外の周方向位置に比べて小さいものである。
請求項５記載の発明は、請求項１または４のいずれか１項記載の触媒装置において、前記先細部、前記位置決め部および前記支持部は、それぞれ、前記周壁、前記保持体および前記ケースにおいて前記流れ方向での一部分のみに設けられるものである。
請求項６記載の発明は、請求項３または４記載の触媒装置において、前記先細部、前記位置決め部および前記支持部は、それぞれ、前記外筒、前記保持体および前記ケースにおいて下流端部のみに設けられるものである。
The invention according to
A second aspect of the present invention is the catalyst device according to the first aspect, wherein the inner positioning surface and the outer positioning surface are tapered surfaces.
According to a third aspect of the present invention, in the catalyst device according to the first or second aspect, the carrier has a main body integrally formed with a structure on which the catalyst is supported, and a cylindrical shape fixed to the outer periphery of the main body. It is comprised from an outer cylinder, The said surrounding wall is comprised by the said outer cylinder at least among the said main body and the said outer cylinder, and the said detail is provided in the said outer cylinder.
According to a fourth aspect of the present invention, in the catalyst device according to the third aspect, the radial thickness of the outer cylinder is a specific circumference in which a radial distance between a peripheral component disposed around the case and the case is minimized. The direction position is smaller than the circumferential position other than the specific circumferential position.
According to a fifth aspect of the present invention, in the catalyst device according to the first or fourth aspect, the tapered portion, the positioning portion, and the support portion are respectively in the peripheral wall, the holding body, and the case. It is provided only in a part in the flow direction.
According to a sixth aspect of the present invention, in the catalyst device according to the third or fourth aspect, the tapered portion, the positioning portion, and the support portion are only at the downstream end portion of the outer cylinder, the holding body, and the case, respectively. It is provided.
請求項１記載の発明によれば、先細部の被支持傾斜面が位置決め部の内側位置決め面に当接することで担体が保持体に流れ方向で位置決めされて保持され、かつ、位置決め部の外側位置決め面が支持部の支持傾斜面に当接することで保持体がケースに流れ方向で位置決めされて保持されるので、担体は、保持マットの剛性に基づく保持力とケースの剛性に基づく保持力とにより構成される剛性保持力により、ケースに対して所定の位置に保持される。このため、担体に先細部、保持体に位置決め部、およびケースに支持部をそれぞれ設けるという簡単な構造により、摩擦力のみによりケースに対して担体を所定の位置に保持する場合に比べて、ケースに対する担体の所要の保持性能を確保しながら触媒装置の低コスト化ができる。そして、担体が摩擦力を利用して保持される場合にも、剛性保持力を大きくすることにより、担体のがたつき防止などのために必要となる最小限度となるまで摩擦力を小さくすることができるので、担体の所定位置での保持を確保しながら、担体のケースへの組付時の過度の押圧や熱膨張に起因する過度の押圧による担体の変形の発生を防止することができる。しかも、剛性保持力が大きくされる場合も、ケースの保持力に比べて保持体の剛性に基づく保持力を小さくすることにより、保持体の過度の変形を回避して、その負担を小さくすることができるので、保持体の耐久性を向上させることができる。
請求項２記載の事項によれば、保持体に形成される位置決め部の内側位置決め面および外側位置決め面がテーパ面からなるので、位置決め部に作用する荷重の均等化が容易になって、該位置決め部に局所的に大きな荷重が作用しないため、位置決め部の耐久性が向上し、保持体の剛性による保持力の維持を長期化できる。
請求項３記載の事項によれば、先細部は、構造体と一体成形される本体とは別個の部材であって本体に固着される外筒に設けられるので、先細部が本体に一体成形される場合に比べて、加工が容易になり、しかも外筒は本体に固着されればよいことから、既存の筒状の担体を使用して、先細部を有する担体を形成することができるので、触媒装置のコストが削減される。
請求項４記載の事項によれば、特定周方向位置で外筒の厚みが小さい分、周辺部品を触媒装置の担体に径方向で近接させて配置することができるので、触媒装置および周辺部品の配置がコンパクトになり、触媒装置および周辺部品が配置されるスペースを小さくすることができる。
請求項５記載の事項によれば、先細部、位置決め部および支持部は、それぞれ、周壁、保持体およびケースの一部分のみに設けられるだけであるため、被支持傾斜面、両位置決め面および支持傾斜面が、流れ方向で周壁、保持体およびケースの全体に設けられる場合に比べて、その加工の手間が少なくて済むので、触媒装置のコストが削減される。
請求項６記載の事項によれば、先細部、位置決め部および支持部は、それぞれ、外筒、保持体およびケースの下流端部に設けられることから、被支持傾斜面、両位置決め面および支持傾斜面の加工が容易になるので、触媒装置のコスト削減に寄与する。
According to the first aspect of the present invention, the carrier is positioned and held on the holding body in the flow direction by the abutted inclined surface of the tip being in contact with the inner positioning surface of the positioning portion, and the outer positioning of the positioning portion is performed. Since the surface abuts against the support inclined surface of the support portion, the holding body is positioned and held in the flow direction by the case, so that the carrier has a holding force based on the rigidity of the holding mat and a holding force based on the rigidity of the case. The rigid holding force is held at a predetermined position with respect to the case. For this reason, the case has a simple structure in which the carrier is provided with a taper, a positioning part on the holding body, and a support part on the case. The cost of the catalyst device can be reduced while ensuring the required holding performance of the carrier. Even when the carrier is held using frictional force, the frictional force can be reduced to the minimum required to prevent the carrier from rattling by increasing the rigidity holding force. Therefore, it is possible to prevent the carrier from being deformed due to excessive pressing during assembly of the carrier to the case or excessive pressing due to thermal expansion while securing the holding of the carrier at a predetermined position. Moreover, even when the rigidity holding force is increased, the holding force based on the rigidity of the holding body is reduced compared to the holding force of the case, thereby avoiding excessive deformation of the holding body and reducing its burden. Therefore, the durability of the holding body can be improved.
According to the second aspect of the present invention, since the inner positioning surface and the outer positioning surface of the positioning portion formed on the holding body are tapered surfaces, it is easy to equalize the load acting on the positioning portion, and the positioning Since a large load does not act locally on the part, the durability of the positioning part is improved, and the maintenance of the holding force due to the rigidity of the holding body can be prolonged.
According to the third aspect of the present invention, the tapered portion is a member separate from the main body integrally formed with the structure and is provided on the outer cylinder fixed to the main body. Compared to the case, it becomes easier to process, and the outer cylinder only needs to be fixed to the main body, so that an existing cylindrical carrier can be used to form a carrier having a taper. The cost of the catalytic device is reduced.
According to the fourth aspect of the present invention, since the peripheral part can be disposed close to the carrier of the catalyst device in the radial direction by the small thickness of the outer cylinder at the specific circumferential direction position, The arrangement becomes compact, and the space in which the catalyst device and peripheral parts are arranged can be reduced.
According to the fifth aspect of the present invention, the tapered portion, the positioning portion, and the support portion are provided only on a part of the peripheral wall, the holding body, and the case, respectively. Compared with the case where the surface is provided on the whole of the peripheral wall, the holding body and the case in the flow direction, the labor of the processing can be reduced, and the cost of the catalyst device is reduced.
According to the sixth aspect of the present invention, the tapered portion, the positioning portion, and the support portion are provided at the downstream ends of the outer cylinder, the holding body, and the case, respectively. Since the surface processing becomes easy, it contributes to the cost reduction of the catalyst device.
以下、本発明の実施形態を図１〜図３を参照して説明する。
図１，図２を参照すると、本発明が適用された触媒装置Ｃは、燃焼装置としての車両用内燃機関で発生する排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置であり、内燃機関の排気装置に備えられる。
触媒装置Ｃは、排気ガスを浄化するために、排気ガスに含まれるＨＣやＮＯなどの物質の酸化や還元などの反応を促進するための触媒が担持された柱状、ここでは円柱状の担体10と、担体10の周壁12の外周に装着されて担体10を保持する筒状、ここでは円筒状の保持体としての保持マット20と、担体10および保持マット20を収容すると共に内燃機関の燃焼室１から排出された排気ガスが流通する排気通路を形成するハウジング30とを備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
1 and 2, a catalyst device C to which the present invention is applied is an exhaust gas purification device that purifies exhaust gas generated in a vehicle internal combustion engine as a combustion device, and is provided in the exhaust device of the internal combustion engine. It is done.
In order to purify the exhaust gas, the catalyst device C has a columnar shape on which a catalyst for promoting a reaction such as oxidation or reduction of a substance such as HC or NO contained in the exhaust gas is supported. And a cylindrical shape that is mounted on the outer periphery of the
ハウジング30は、上流側排気管２に接続されて該上流側排気管２を経てハウジング30内に流入した燃焼室１からの排気ガスを担体10の入口端面10ｉに導く入口コーン31と、保持マット20を保持する筒状のケース32と、下流側排気管３に接続されて担体10の出口端面10ｏから流出する浄化された排気ガスをハウジング30内から該下流側排気管３に流出させる出口コーン33とから構成される。円筒状の金属製のケース32は、上流端部32ａおよび下流端部32ｂにて、いずれも金属製の入口コーン31および出口コーン33にそれぞれ接続される。
The
保持マット20に対して径方向内方に配置される担体10は、触媒が担持された格子構造またはハニカム構造のセラミックス製または金属製の構造体11と、該構造体11を収容すると共に流体としての排気ガスが構造体11を流通するための通路を形成する周壁12を有する。本体10の内周および外周、そして周壁12の内周は、担体10内における排気ガスの流れ方向（以下、「流れ方向」という。）での全長に渡ってほぼ一定の径を有する。
流れ方向は、排気ガスの主流の流れ方向であり、この実施形態では、担体10、保持マット20およびケース32の各中心軸線Ｌに平行な方向である。この実施形態では、ケース32に組み付けられた担体10および保持マット20は、ケース32の中心軸線Ｌと共通の中心軸線Ｌを有する。
The
The flow direction is the flow direction of the main flow of exhaust gas. In this embodiment, the flow direction is parallel to the central axis L of the
周壁12は、構造体11を収容する筒状、ここでは円筒状の本体13と、本体13の外周に固着されて設けられる円筒状の外筒14とから構成される。本体13が構造体11と一体成形される一方で、本体13とは別の形成材料、ここではセメント（このセメントは、例えばセラミックスである。その一例は、コージュライトを含むセラミックスであり、該セラミックスには、コージュライトとシリカゲルとが、例えば９：１の割合で含まれる。）から形成される外筒14は、本体13の外周に該セメントを盛り付けることにより本体13の全周に渡って形成される。この際、本体13として、既存の触媒装置の担体（この実施形態では本体13に相当する。）を使用することができる。
The
また、周壁12は、その外周に、外径が流れ方向にほぼ一定の円筒状のストレート部15と、ストレート部15の下流端部15ｂに連なって流れ方向に延びている先細部16とを有する。この実施形態において、上流端部32ａを含むストレート部15および先細部16は、外筒14により形成される。
先細部16は、流れ方向に内向き（または径方向内方）に傾斜すると共に保持マット20のテーパ部26に流れ方向で当接する被支持傾斜面16ｏを有する。先細部16は、外筒14の下流端部14ｂに全周に渡って設けられ、被支持傾斜面16ｏは流れ方向に次第に小径となるテーパ面により構成される。
なお、径方向および周方向とは、それぞれ、担体10の中心軸線Ｌを中心とする径方向および周方向を意味する。
The
The tapered
The radial direction and the circumferential direction mean a radial direction and a circumferential direction around the central axis L of the
セラミックス繊維およびバーミキュライトなどの混合物からなる保持マット20は、担体10の外周、ここでは外筒14の外周に一重に巻き付けられる。ケース32に対して径方向内方に配置される保持マット20は、内径および外径が流れ方向にほぼ一定であると共にストレート部15に面接触してその径方向外方に配置されるストレート部25と、先細部16の径方向外方に配置されると共にストレート部25の下流端部25ｂに連なって流れ方向に延びながら次第に小径となるテーパ部26とを有する。担体10を支持して流れ方向で位置決めする位置決め部としてのテーパ部26は、被支持傾斜面16ｏが流れ方向で当接して面接触すると共に流れ方向に内向きに傾斜する内側位置決め面としての内側テーパ面26ｉと、ケース32の支持傾斜面36ｉに流れ方向で当接して面接触すると共に流れ方向に内向きに傾斜する外側位置決め面としての外側テーパ面26ｏとを有する。
The holding
ケース32は、内径および外径が流れ方向にほぼ一定であると共にストレート部25に面接触してその径方向外方に配置されるストレート部35と、テーパ部26の径方向外方に配置されると共にストレート部35の下流端部35ｂに連なって流れ方向に延びながら次第に小径となるテーパ部26から構成される支持部36とを有する。保持マット20を支持する支持部36は、流れ方向に内向きに傾斜する内側傾斜面である支持傾斜面36ｉと、流れ方向に内向きに傾斜する外側傾斜面36ｏとを有する。ケース32の全周に渡って設けられる両傾斜面36ｉ，36ｏはテーパ面により構成される。
The
このように、先細部16、テーパ部26および支持部36は、それぞれ、外筒14、保持マット20およびケース32において流れ方向での一部分としての下流端部14ｂ，20ｂ，32ｂのみに設けられる。したがって、被支持傾斜面16ｏは周壁12の一部分である外筒14の下流端部14ｂのみに、支持傾斜面36ｉおよび外側傾斜面36ｏは保持マット20の下流端部20ｂのみに、支持傾斜面36ｉおよび外側傾斜面36ｏはケース32の下流端部32ｂのみに、それぞれ設けられる。被支持傾斜面16ｏ、各テーパ面26ｉ，26ｏおよび支持傾斜面36ｉにおいて、互いに接触する面の傾斜角度はほぼ等しい。
As described above, the tapered
担体10に装着された保持マット20がケース32の組み付けられた状態で、保持マット20には、ケース32により径方向内方への押圧力が作用し、外筒14には、保持マット20を介してケース32による径方向内方への押圧力が作用するように、担体10、保持マット20およびケース32の形状または寸法が設定される。このため、担体10は、径方向に押圧された状態で保持マット20のストレート部25に摩擦力により保持され、担体10を保持した保持マット20は、径方向に押圧された状態でケース32のストレート部35に摩擦力により保持される。
それゆえ、３つのストレート部15，25，35は、摩擦力により保持される部分または保持する部分であり、それぞれ、担体10、保持マット20およびケース32における摩擦保持部である。
In a state where the holding
Therefore, the three
さらに、保持マット20は、その外側テーパ面26ｏが支持傾斜面36ｉに当接することにより、排気ガスの圧力により、担体10を介して保持マット20に作用する流れ方向での力、および保持マット20自体に作用する流れ方向での力は、支持部36で受け止められて、ケース32の剛性に基づく保持力により、ケース32に対して所定の位置に保持される。
そして、担体10は、被支持傾斜面16ｏが内側テーパ面26ｉに当接することで、排気ガスの圧力により担体10に作用する流れ方向での力がテーパ部26および該テーパ部26を介して支持部36に受け止められて、保持マット20の剛性およびケース32の剛性に基づく保持力より、保持マット20およびケース32に対して所定の位置に保持される。
Further, the holding
Then, the
このようにして、担体10は、外筒14と保持マット20との間の摩擦力と保持マット20とケース32との間の摩擦力とにより構成される摩擦保持力に加えて、先細部16の被支持傾斜面16ｏがテーパ部26の内側テーパ面26ｉに当接すること、かつテーパ部26の外側テーパ面26ｏが支持部36の支持傾斜面36ｉに当接することで、保持マット20の剛性に基づく保持力とケース32の剛性に基づく保持力とにより構成される剛性保持力により、ケース32に対して所定の位置に保持される。
In this way, the
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
担体10の周壁12は、その外周に、排気ガスの流れ方向に内向きに傾斜する被支持傾斜面16ｏを有する先細部16を有し、保持マット20は、流れ方向に内向きに傾斜する内側テーパ面26ｉおよび外側テーパ面26ｏを有する位置決め部としてのテーパ部26を有し、ケース32は、流れ方向に内向きに傾斜する支持傾斜面36ｉを有する支持部36を有し、先細部16の被支持傾斜面16ｏがテーパ部26の内側テーパ面26ｉに当接して担体10が保持マット20に流れ方向で位置決めされて保持され、テーパ部26の外側テーパ面26ｏが支持部36の支持傾斜面36ｉに当接して保持マット20がケース32に流れ方向で位置決めされて保持されることにより、担体10は、保持マット20の剛性に基づく保持力とケース32の剛性に基づく保持力とにより構成される剛性保持力により、ケース32に対して流れ方向で所定の位置に保持される。このため、担体10に先細部16、保持マット20にテーパ部26、およびケース32に支持部36をそれぞれ設けるという簡単な構造により、摩擦力のみによりケースに対して担体を所定位置に保持する場合に比べて、ケース32に対する担体10の所要の保持性能を確保しながら触媒装置Ｃの低コスト化ができる。
さらに、剛性保持力に加えて、外筒14と保持マット20との間の摩擦力と、保持マット20とケース32との間の摩擦力とにより構成される摩擦保持力によっても担体10がケース32に対して所定位置に保持されるので、触媒装置Ｃの、担体10の保持性能が一層向上する。
そして、担体10が、摩擦力を利用して保持される場合にも、剛性保持力を大きくして、摩擦保持力および剛性保持力において、剛性保持力の割合を高めることにより、担体10のがたつき防止などのために必要となる最小限度まで摩擦力を小さくして摩擦保持力の割合を低めることができるので、担体10の所定位置での保持を確保しながら、担体10のケース32への組付時の過度の押圧や熱膨張に起因する過度の押圧による担体10の変形の発生を防止することができる。しかも、剛性保持力が大きくされる場合も、ケース32の保持力に比べて保持マット20の剛性に基づく保持力を小さくすることにより、保持マット20の過度の変形を回避して、その負担を小さくすることができるので、保持マット20の耐久性を向上させることができる。
Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
The
Further, in addition to the rigid holding force, the
Even when the
保持マット20に形成されるテーパ部26の内側テーパ面26ｉおよび外側テーパ面26ｏにより構成される両位置決め面がテーパ面であることにより、位置決め部としてのテーパ部26に作用する荷重の均等化が容易になって、テーパ部26に局所的に大きな荷重が作用しないため、テーパ部26の耐久性が向上し、保持マット20の剛性による保持力の維持を長期化できる。
Since both positioning surfaces formed by the inner tapered
担体10は、触媒が担持された構造体11と一体成形される本体13と、本体13の外周に固着される筒状の外筒14とから構成され、周壁12は、本体13および外筒14のうちの少なくとも外筒14により構成され、先細部16は外筒14に設けられることにより、先細部16は、構造体11と一体成形される本体13とは別個の部材であって本体13に固着される外筒14に設けられるので、先細部16が本体13に一体成形される場合に比べて、加工が容易になり、しかも外筒14は本体13に固着されればよいことから、既存の筒状の担体を使用して、先細部16を有する担体10を形成することができるので、触媒装置Ｃのコストが削減される。
さらに、外筒14はその形成材料であるセメントを本体13の外周に盛り付けることによる形成されるので、外筒14の形成が容易で、コストが一層削減される。
The
Further, since the
先細部16、テーパ部26および支持部36は、それぞれ、周壁12の外筒14、保持マット20およびケース32において流れ方向での一部分である下流端部14ｂ，20ｂ，32ｂのみに設けられることにより、先細部16、テーパ部26および支持部36は、それぞれ、周壁12、保持マット20およびケース32の一部分のみに設けられるだけであるため、被支持傾斜面、内側テーパ面、外側テーパ面および支持傾斜面が、流れ方向で周壁12、保持マット20およびケース32の全体に設けられる場合に比べて、その加工の手間が少なくて済むので、触媒装置Ｃのコストが削減される。
しかも、先細部16、テーパ部26および支持部36は、それぞれ、外筒14、保持マット20およびケース32の下流端部14ｂ，20ｂ，32ｂに設けられることから、被支持傾斜面16ｏ、両テーパ面26ｉ，26ｏおよび支持傾斜面36ｉの加工が容易になるので、触媒装置Ｃのコスト削減に寄与する。
The tapered
Moreover, since the tapered
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。なお、前述の実施形態の部材と同一の部材または対応する部材などについては、必要に応じて同一の符号が使用されている。
図３に示される実施形態において、触媒装置Ｃ１のように、外筒14において、全周に渡って設けられるストレート部15に対して、被支持傾斜面17ｏを有する複数の先細部17が周方向に間隔をおいて設けられてもよい。なお、この触媒装置Ｃ１は、外筒14以外の部材等、例えば、両テーパ面26ｉ，26ｏを有する保持マット20のテーパ部26および支持傾斜面36ｉを有するケース32の支持部36などは、図１に示される触媒装置Ｃと同一であるので、図３では同一の符号が付されている。
Hereinafter, an embodiment in which a part of the configuration of the above-described embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration. In addition, the same code | symbol is used as needed about the member same as the member of above-mentioned embodiment, or a corresponding member.
In the embodiment shown in FIG. 3, as in the catalyst device C 1 , the
図４（ａ），（ｂ）に示される実施形態において、触媒装置Ｃ２は、ＦＦ式の車両に搭載される内燃機関の排気マニホルドの直下流に配置される直下型の触媒装置である。該車両において、車体により形成されるエンジンルーム内には、吸気装置や排気装置をはじめとして内燃機関を構成する様々な機関構成部品が配置される。そして、触媒装置Ｃ２の周辺には、内燃機関の機関本体５や、排気ガス還流装置において触媒装置Ｃ２の下流からＥＧＲガスとして排気ガスを取り出すための排気ガス取出管６などの配管、さらに他の機関構成部品が、ハウジング30またはケース32の周辺に配置された前記周辺部品として配置される。そこで、この触媒装置Ｃ２では、外筒14の径方向厚みｔが、該周辺部品とケース32との径方向距離ｄが最小となる特定周方向位置Ｐで、該特定周方向位置Ｐ以外の周方向位置に比べて小さく設定される。
In the embodiment shown in FIG. 4 (a), (b) , the catalytic converter C 2 is a catalytic device of direct type, which is arranged immediately downstream of the exhaust manifold of an internal combustion engine mounted in an FF-type vehicle. In the vehicle, various engine components constituting the internal combustion engine including an intake device and an exhaust device are arranged in an engine room formed by the vehicle body. Around the catalyst device C 2 , there are an
具体的には、図４（ａ）では、触媒装置Ｃ２またはケース32との径方向距離ｄが最小となる位置にある機関本体５と径方向で対向する特定周方向位置Ｐまたはその近傍で、外筒14の厚みｔは最も小さくなる。このため、厚みｔが小さい分、保持マット20およびケース32が中心軸線Ｌの近くに位置することになって、機関本体５と触媒装置Ｃ２とが径方向で近接して配置されて、それらの配置がコンパクトになる。
また、図４（ｂ）では、複数の前記周辺部品としての機関本体５および排気ガス取出管６のうちで、ケース32との径方向距離ｄが最小となる位置にある排気ガス取出管６と径方向で対向する特定周方向位置Ｐまたはその近傍で、外筒14の厚みｔは最も小さくなる。このため、厚みｔが小さい分、排気ガス取出管６と触媒装置Ｃ２とが近接して配置されて、それらの配置がコンパクトになる。さらに、機関本体５と径方向で対向する周方向位置Ｐ１においても、その厚みｔは、外筒14の最大厚みｔａよりも小さいので、その分、機関本体５と触媒装置Ｃ２とが近接して配置される。
このように、図４（ａ），（ｂ）に示される実施形態では、特定周方向位置Ｐで外筒14の厚みｔが、最大厚みｔａよりも小さい分、特に特定周方向位置Ｐまたはその近傍で最小となるため、機関本体５または排気ガス取出管６を触媒装置Ｃ２またはそのケース32に径方向で近接させて配置することができるので、触媒装置Ｃ２および機関本体５または排気ガス取出管６の配置がコンパクトになり、触媒装置Ｃ２、機関本体５または排気ガス取出管６が配置されるスペース、ここではエンジンルームを小さくすることができる。
さらに、この実施形態において、前記周辺部品は、車両において、エンジンルームと車室との仕切壁であるダッシュボードであってもよい。
More specifically, FIG. 4 (a), in particular circumferential position P or near the radial distance d between the catalytic converter C 2 or
Further, in FIG. 4B, the exhaust
As described above, in the embodiment shown in FIGS. 4A and 4B, the thickness t of the
Further, in this embodiment, the peripheral component may be a dashboard that is a partition wall between the engine room and the vehicle compartment in the vehicle.
図５に示される実施形態において、触媒装置Ｃ３は、外筒14、保持マット20およびケース32において、触媒装置Ｃと同様に各下流端部14ｂ，20ｂ，32ｂにそれぞれ先細部16、テーパ部26および支持部36を有すると共に、各上流端部14ａ，20ａ，32ａにも、それぞれ、流れ方向とは正反対の方向（以下、「反流れ方向」という。）に内向きに傾斜する被支持傾斜面56ｏを有する先細部56、反流れ方向に内向きに傾斜する内側テーパ面66ｉおよび外側テーパ面66ｏを有する位置決め部としてのテーパ部66と、反流れ方向に内向きに傾斜する支持傾斜面76ｉおよび外側傾斜面76ｏを有する支持部76とを有する。そして、各傾斜面56ｏ，76ｉ，76ｏはテーパ面からなる。
これにより、担体10が、流れ方向および反流れ方向で位置決めされて保持されるので、排気脈動が担体10に作用する場合や、車体から機関本体を通じて伝達される振動に起因して触媒装置Ｃ３が振動する場合にも、担体10が所定の位置に一層確実に保持され、担体10の保持性能が一層向上する。
In the embodiment shown in FIG. 5, the catalytic device C 3 includes a tapered
As a result, the
傾斜する被支持傾斜面16ｏ，56ｏ、傾斜する内側位置決め面としての内側テーパ面26ｉ，66ｉ、傾斜する外側位置決め面としての外側テーパ面26ｏ，66ｏ、傾斜する支持傾斜面36ｉ，76ｉ、傾斜する外側傾斜面36ｏ，76ｏは、前記実施形態では、中心軸線Ｌを含む平面での各面の断面形状が直線であるテーパ面であったが、該断面形状が円弧または円弧以外の曲線である面であってもよい。
Inclined supported inclined surfaces 16o and 56o, inner tapered
先細部16，17、テーパ部26または支持部36は、外筒14、保持マット20およびケース32において、下流端部14ｂ，20ｂ，32ｂ以外の一部分に設けられてもよい。
先細部16，17は、外筒14に切削加工を施すことにより形成されてもよい。周壁12が本体13および外筒により構成される場合、先細部は本体13の一部分である下流端部に設けられてもよい。
周壁12は、外筒14が本体13の外周全体を囲んでいてもよい。
担体10において、構造体11と本体13とは別個の部材で構成されてもよい。また、本体13と外筒14とは一体成形されてもよい。柱状の担体に関して、「柱状」には、中空部を有するもの、すなわち筒状のものも含まれる。
内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置に使用されるものであってもよい。
触媒装置の担体10を流通する流体は、排気ガス以外の気体または液体であってもよい。触媒装置は、燃焼装置以外の装置に使用されてもよい。
The
The
In the
In the
Although the internal combustion engine is used for a vehicle in the embodiment, it may be used for a ship propulsion device such as an outboard motor having a crankshaft oriented in the vertical direction.
The fluid flowing through the
10…担体、11…構造体、12…周壁、13…本体、14…外筒、16，17…先細部、16ｏ，56ｏ…被支持傾斜面、20…保持マット、26…テーパ部、26ｉ，66ｉ…内側テーパ面、26ｏ，66ｏ…外側テーパ面、32…ケース、36…支持部、36ｉ，76ｉ…支持傾斜面、
Ｃ，Ｃ１〜Ｃ３…触媒装置、ｄ…径方向距離。
10 ... carrier, 11 ... structure, 12 ... peripheral wall, 13 ... main body, 14 ... outer cylinder, 16, 17 ... tip, 16o, 56o ... supported inclined surface, 20 ... holding mat, 26 ... taper part, 26i, 66i ... inner tapered surface, 26o, 66o ... outer tapered surface, 32 ... case, 36 ... support portion, 36i, 76i ... support inclined surface,
C, C 1 to C 3 ... catalytic device, d ... radial distance.
Claims (6)
前記周壁は、前記外周に、前記流体の流れ方向に内向きに傾斜する被支持傾斜面を有する先細部を有し、前記保持体は、前記流れ方向に次第に小径になると共に前記流れ方向に内向きに傾斜する内側位置決め面および外側位置決め面を有する位置決め部を有し、前記ケースは、前記流れ方向に内向きに傾斜する支持傾斜面を有する支持部を有し、前記被支持傾斜面が前記内側位置決め面に当接して前記担体が前記保持体に保持され、前記外側位置決め面が前記支持傾斜面に当接して前記保持体が前記ケースに保持されることを特徴とする触媒装置。 A columnar carrier on which a catalyst is supported; a holder that is mounted on an outer periphery of a peripheral wall of the carrier to hold the carrier; and a case that holds and holds the holder, and the catalyst circulates the carrier. In the catalyst device for promoting the reaction of the fluid that
The peripheral wall has a tapered portion having a supported inclined surface inclined inward in the fluid flow direction on the outer periphery, and the holding body gradually decreases in diameter in the flow direction and is inward in the flow direction. A positioning portion having an inner positioning surface and an outer positioning surface that are inclined in the direction; and the case has a support portion having a supporting inclined surface that is inclined inward in the flow direction, and the supported inclined surface is the The catalyst device, wherein the carrier is held by the holding body in contact with an inner positioning surface, and the outer positioning surface is in contact with the inclined support surface and the holding body is held in the case.
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