JP2007263003A - 触媒コンバータの上流側排気管構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 コストアップを招くことなしに、触媒担体の有効断面積を十分に活用して浄化率の低下を防止すると共に、温度分布差による触媒担体の割れを防止することができる触媒コンバータの上流側排気管構造の提供。
【解決手段】 触媒コンバータ１の上流側排気管２に曲がり部２１を有する触媒コンバータの上流側排気管構造であって、上流側排気管２における曲がり部２１の下流側排気管の一部を変形させることによって整流部４が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、触媒コンバータの上流側排気管構造に関する。

排気ガス浄化のために自動車等の排気系に介装される触媒コンバータは、通常エンジンより下方位置に備えられる関係で、図１９に示すように、触媒コンバータ１０１の上流側排気管１０２に略垂直方向から略水平方向に曲がる曲がり部１０２ａが存在しているため、この曲がり部１０２ａを通過する際に、排気ガスの主流が下方に集中する偏流となり、その状態でディフューザ１０３を通過し触媒担体に片当たりして触媒担体断面を部分的に通過するようになる結果、触媒担体の有効断面積を十分に活用することなく浄化率が低下するという問題があった。

また、触媒担体が部分的に加熱されることで、温度分布差による触媒担体の割れを生じさえる虞があるという問題もあった。

そこで、上述のような問題点を解消するものとして、複数の平行流路をもち、該流路が、高めの密度を持つ第１セル群及び低めの密度を持つ第２セル群を有する触媒担体を採用するようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平２０００−９７０１９号公報

しかしながら、従来例の触媒コンバータ構造では、触媒担体の構造が複雑で、大幅なコストアップに繋がると共に、触媒担体が部分的に加熱されることで、温度分布差による触媒担体の割れを防止することができないという問題点がある。

本発明の解決しようとする課題は、触媒担体は従来のままで、コストアップを抑制しつつ、触媒担体の有効断面積を十分に活用して浄化率の低下を防止すると共に、温度分布差による触媒担体の割れを防止することができる触媒コンバータの上流側排気管構造を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載の触媒コンバータの上流側排気管構造は、触媒コンバータの上流側排気管に曲がり部を有する触媒コンバータの上流側排気管構造であって、前記上流側排気管における前記曲がり部の下流側の前記触媒コンバータの流入口付近に整流部が形成されていることを特徴とする手段とした。

本発明の触媒コンバータの上流側排気管構造では、上述のように、上流側排気管における前記曲がり部の下流側の前記触媒コンバータの流入口付近に整流部が形成されている構成としたことで、曲がり部を通過して偏流となった排気ガスが整流部で整流された状態で触媒コンバータに流入されるようになるため、触媒担体の有効断面積を十分に活用して浄化率の低下を防止すると共に、温度分布差による触媒担体の割れを防止することができるようになるという効果が得られる。

また、触媒担体として同一密度のセル群で構成される従来品が使用可能であり、かつ、整流部は上流側排気管に形成されるものであるため、触媒コンバータ側に形成する場合に比べ、形成が容易であり、従って、コストアップを大幅に抑制することができるようになる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、この実施例１の触媒コンバータの上流側排気管構造を図面に基づいて説明する。

図１はこの実施例１の触媒コンバータの上流側排気管構造を示す一部切欠側面図、図２は図１のＡ−Ａ線における拡大縦断面図である。

この触媒コンバータの上流側排気管構造は、触媒コンバータ１と、上流側排気管２と、出力側排気管３とを備えている。

さらに詳述すると、上記触媒コンバータ１は、触媒担体１１と、外筒１２と、ディフューザ１３、１４とで構成されている。

上記触媒担体１１は、セラミック又は金属板で多数の孔を有するハニカム状に形成され、その表面にＰｔ、ｒｈ、Ｐｄ等の金属触媒が担持されている。

上記外筒１２は、その内部に触媒担体１１が圧入されることにより、触媒コンバータの外形を形成するもので、その両端開口縁部にディフューザ１３、１４の大径開口部側がそれぞれ溶接により接続されている。

即ち、このディフューザ１３、１４は、外筒１２を触媒担体１１を該触媒担体１１より小径の上流側排気管２と出力側排気管３に接続するための介装部材であり、その小径側開口部側に上流側排気管２と出力側排気管３がそれぞれ溶接により接続されている。

上記上流側排気管２は、触媒コンバータ１が、エンジンより下方位置に備えられる関係で、その途中に略垂直方向から略水平方向に曲がる曲がり部２１が存在している。

そして、上流側排気管２における曲がり部２１の下流側に整流部４が形成されている。即ち、この整流部４は、上流側排気管２の上面側の一部を所定長さに亘って下方へ押し潰すことにより、略半円状に変形された流路断面部分で構成されている。

次に、この実施例１の作用・効果を説明する。

この実施例１の触媒コンバータの上流側排気管構造では、上述のように、上流側排気管２における曲がり部２１の下流側に整流部４が形成されている構成としたことで、曲がり部２１を通過して偏流となった排気ガスが整流部４を通過する際に流れの変化を得て整流された状態で触媒コンバータ１に流入されるようになるため、触媒担体１１の有効断面積を十分に活用して浄化率の低下を防止すると共に、温度分布差による触媒担体１１の割れを防止することができるようになるという効果が得られる。

また、触媒担体１１として同一密度のセル群で構成される従来品が使用可能であり、かつ、整流部４は上流側排気管２に形成されるものであるため、触媒コンバータ１側に形成する場合に比べ、形成が容易であり、従って、コストアップを大幅に抑制することができるようになる。

次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例１と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

この実施例２は、実施例１における触媒コンバータの上流側排気管構造の変形例を示すものであり、図３（一部切欠側面図）、図４（図３のＢ−Ｂ線における拡大縦断面図）に示すように、整流部４が、上流側排気管２の上面側の一部を側面視で略Ｖ字状に下方へ押し潰すことにより、略半円状に変形された流路断面部分で構成されている点で、上記実施例とは相違したものである。
従って、この実施例２においても、曲がり部２１を通過して偏流となった排気ガスが整流部４を通過する際に流れの変化を得て整流された状態で触媒コンバータ１に流入されるようになるため上記実施例１と同様の効果が得られる。

この実施例３は、実施例１における触媒コンバータの上流側排気管構造の変形例を示すものであり、図５（一部切欠側面図）、図６（図５のＣ−Ｃ線における拡大縦断面図）に示すように、整流部４が、上流側排気管２の上下両面側の一部を所定長さに亘って下方へ押し潰すことにより、略横長楕円状に変形された流路断面部分で構成されている点で、上記実施例とは相違したものである。
従って、この実施例３においても、曲がり部２１を通過して偏流となった排気ガスが整流部４を通過する際に流れの変化を得て整流された状態で触媒コンバータ１に流入されるようになるため、上記実施例１と同様の効果が得られる。

この実施例４は、実施例１における触媒コンバータの上流側排気管構造の変形例を示すものであり、図７（一部切欠側面図）、図８（図７のＤ−Ｄ線における拡大縦断面図）に示すように、整流部４が、上流側排気管２の周方向４カ所を所定長さに亘って下方へ押し潰すことにより、花びら状に変形された流路断面部分で構成されている点で、上記実施例とは相違したものである。

また、整流部４が、上記排気管２の他にしゅう方向複数箇所、斜め下方に潰すことも実施例１とは相違したものである。

従って、この実施例４においても、曲がり部２１を通過して偏流となった排気ガスが整流部４を通過する際に流れの変化を得て整流された状態で触媒コンバータ１に流入されるようになるため、上記実施例１と同様の効果が得られる。

この実施例５は、実施例１における触媒コンバータの上流側排気管構造の変形例を示すものであり、図９（一部切欠側面図）、図１０（図９のＥ−Ｅ線における拡大縦断面図）に示すように、整流部４が、上流側排気管２の軸線方向所定間隔のもとに、該上流側排気管２を周方向リング状に下方へ押し潰すことにより、蛇腹状に変形された流路断面部分で構成されている点で、上記実施例とは相違したものである。
従って、この実施例５においても、曲がり部２１を通過して偏流となった排気ガスが整流部４を通過する際に流れの変化を得て整流された状態で触媒コンバータ１に流入されるようになるため、上記実施例１と同様の効果が得られる。

この実施例６は、実施例１における触媒コンバータの上流側排気管構造の変形例を示すものであり、図１１（一部切欠側面図）、図１２（図１１のＦ−Ｆ線における拡大縦断面図）に示すように、整流部４が、上流側排気管２を軸線方向螺旋状に下方へ押し潰すことにより、内向きに突出する螺旋状の突条が形成された流路断面部分で構成されている点で、上記実施例とは相違したものである。
従って、この実施例６においても、曲がり部２１を通過して偏流となった排気ガスが整流部４を通過する際に流れの変化を得て整流された状態で触媒コンバータ１に流入されるようになるため、上記実施例１と同様の効果が得られる。

この実施例７は、実施例１における触媒コンバータの上流側排気管構造の変形例を示すものであり、図１３（一部切欠側面図）、図１４（図１３のＧ−Ｇ線における拡大縦断面図）に示すように、整流部４が、上流側排気管２の管端開口部の略上半分内側へ折り曲げることにより、略横長楕円状に形成された流路断面部分で構成されている点で、上記実施例とは相違したものである。
従って、この実施例７においても、曲がり部２１を通過して偏流となった排気ガスが整流部４を通過する際に流れの変化を得て整流された状態で触媒コンバータ１に流入されるようになるため、上記実施例１と同様の効果が得られる。

この実施例８は、実施例１における触媒コンバータの上流側排気管構造の変形例を示すものであり、図１５（一部切欠側面図）、図１６（図１５のＨ−Ｈ線における拡大縦断面図）に示すように、整流部４が、上流側排気管２の管端開口縁部を内側へ絞り込んで縮径された流路断面部分で構成されている点で、上記実施例とは相違したものである。
従って、この実施例８においても、曲がり部２１を通過して偏流となった排気ガスが整流部４を通過する際に流れの変化を得て整流された状態で触媒コンバータ１に流入されるようになるため、上記実施例１と同様の効果が得られる。

この実施例９は、実施例１における触媒コンバータの上流側排気管構造の変形例を示すものであり、図１７（一部切欠側面図）、図１８（図１７のＪ−Ｊ線における拡大縦断面図）に示すように、整流部４が、上流側排気管２の一部を略球状に膨らませることにより、拡径された流路断面部分で構成されている点で、上記実施例とは相違したものである。
従って、この実施例９においても、曲がり部２１を通過して偏流となった排気ガスが整流部４を通過する際に流れの変化を得て整流された状態で触媒コンバータ１に流入されるようになるため、上記実施例１と同様の効果が得られる。

以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

図１はこの実施例１の触媒コンバータの上流側排気管構造を示す一部切欠側面図、図２は図１のＡ−Ａ線における拡大縦断面図である。
実施例１の触媒コンバータの上流側排気管構造を示す一部切欠側面図である。 図１の線における拡大縦断面図である。 実施例２の触媒コンバータの上流側排気管構造を示す一部切欠側面図である。 図３のＢ−Ｂ線における拡大縦断面図である。 実施例の触媒コンバータの上流側排気管構造を示す一部切欠側面図である。 図５のＣ−Ｃ線における拡大縦断面図である。 実施例４の触媒コンバータの上流側排気管構造を示す一部切欠側面図である。 図７のＤ−Ｄ線における拡大縦断面図である。 実施例５の触媒コンバータの上流側排気管構造を示す一部切欠側面図である。 図９のＥ−Ｅ線における拡大縦断面図である。 実施例６の触媒コンバータの上流側排気管構造を示す一部切欠側面図である。 図１１のＦ−Ｆ線における拡大縦断面図である。 実施例７の触媒コンバータの上流側排気管構造を示す一部切欠側面図である。 図１３のＧ−Ｇ線における拡大縦断面図である。 実施例８の触媒コンバータの上流側排気管構造を示す一部切欠側面図である。 図１５のＨ−Ｈ線における拡大縦断面図である。 実施例９の触媒コンバータの上流側排気管構造を示す一部切欠側面図である。 図１７のＪ−Ｊ線における拡大縦断面図である。 従来例の触媒コンバータの上流側排気管構造を示す断面図である。

符号の説明

１ 触媒コンバータ
１１ 触媒担体
１２ 外筒
１３ ディフューザ
１４ ディフューザ
２ 上流側排気管
２１ 曲がり部
３ 出力側排気管
４ 整流部

Claims (1)

1. 触媒コンバータの上流側排気管に曲がり部を有する触媒コンバータの上流側排気管構造であって、
   前記上流側排気管における前記曲がり部の下流側の前記触媒コンバータの流入口付近に整流部が形成されていることを特徴とする触媒コンバータの上流側排気管構造。

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