JP2010216366A

JP2010216366A - 排気浄化装置

Info

Publication number: JP2010216366A
Application number: JP2009063873A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Mamiya; 裕之間宮; Satoshi Ueda; 諭上田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2010-09-30

Abstract

【課題】コーン部に接続される排気通路の端部を筒状体の端部に近接させることが可能な排気浄化装置を提供する。
【解決手段】排気浄化装置は、触媒本体Ａを格納する筒状体２と、筒状体２の端部に外嵌され筒状体２と接合される大径端部３ａ、上流側フランジ５に接続される小径端部３ｂ、及び、大径端部３ａと小径端部３ｂとの間を接続する接続部３ｃとからなる上流側コーン部３を備える。接続部３ｃが湾曲して大径端部３ａに小径端部３ｂが近接し、大径端部３ａの小径端部３ｂに近接する部分を延長し、筒状体２の端部に外嵌する部分を拡大した拡大部３ｄを設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンの排気系に設置される排気浄化装置に関する。

排気ガス中に含有される窒素酸化物や硫黄酸化物等を浄化するために、排気系に排気浄化装置が設置される。排気浄化装置は、触媒本体を収容する筒状体と、排気通路に接続されるコーン部とを備えている。

従来、触媒本体の容量を大きく確保するために、筒状体の端部にコーン部の大径端部を外嵌して接合部を全周に亘って溶接している（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１７０４２９号公報

しかしながら、従来の排気浄化装置は、他の装置等を含めた排気系のレイアウトを考慮したものではなかった。エンジンの排気ポートの直近に排気浄化装置を配置する直下型レイアウトは、暖かい排気によって温度雰囲気が高くなるため、触媒を早期に暖機できる等の利点がある。しかし、直下型レイアウトでは、様々な補機等が多数配置されるエンジンルーム内に排気浄化装置を収容する必要があるため、車両床下に排気浄化装置を配置する床下型レイアウトと比較して、排気浄化装置、特にコーン部の形状に関する制約が大きくなる。

また、排気浄化性能を高めるためには触媒本体の容積が大きいことが望ましく、この点からも、触媒本体を収容する筒状体と排気通路との間に位置するコーン部の形状に関する制約は大きくなる。

特に、コーン部内の排気通路を急激に湾曲させ、コーン部に接続される排気通路の端部を筒状体の端部に近接させることが可能となれば、上下方向に特に制約が大きい直下型レイアウトにおいて有利になるが、従来の排気浄化装置では、溶接箇所を確保することができなった。

本発明は、以上の点に鑑み、コーン部に接続される排気通路の端部を筒状体の端部に近接させることが可能な排気浄化装置を提供することを目的とする。

本発明の排気浄化装置は、触媒本体を格納する筒状体と、該筒状体の端部に外嵌され該筒状体と接合される大径端部、排気通路に接続される小径端部、及び、前記大径端部と前記小径端部との間を接続する接続部からなるコーン部とを備え、前記接続部が湾曲して前記大径端部に前記接続部又は前記小径端部が近接し、前記大径端部の前記小径端部に近接する部分を延長し、前記筒状体の端部に外嵌する部分を拡大した拡大部を設けることを特徴とする。

本発明の排気浄化装置によれば、コーン部の大径端部の接続部又は小径端部に近接する部分を延長し、筒状体の端部に外嵌する部分を拡大した拡大部を設けている。これにより、大径端部の接続部又は小径端部に近接する部分における溶接箇所が接続部や小径端部から離れるので、筒状体とコーン部との溶接を良好に行うことが可能となる。なお、コーン部は、円錐形状であることを意味しない。

本発明の実施形態に係る排気浄化装置を示す斜視図。排気浄化装置の上部を示す斜視図。排気浄化装置の上部を示す部分断面図。

本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。

図１を参照して、排気浄化装置１は、内側に触媒本体Ａ（図３参照）を保持する筒状体２と、その上流側、下流側にそれぞれ接合される上流側コーン部３、下流側コーン部４と、エンジン側の上流側排気管（図示せず）に接続される金属製の上流側フランジ５と、下流側排気管（図示せず）に接続される金属製の下流側フランジ６とからなる。

排気浄化装置１は、エンジンの排気系、ここでは、排気ポート直下に配置されている。ただし、車両床下の排気系に、排気浄化装置１を配置してもよい。

筒状体２は、触媒本体Ａを内側に収容する円筒状のケーシングであり、例えば、ステンレス鋼、鋼、マグネシウム系合金等の金属材料から形成されている。触媒本体Ａは、例えば、セラミック製やメタル製のモノリス触媒担体や、ディーゼルエンジンから排出されるＰＭ（パティキュレート・マター）をトラップ除去するＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）等である。

上流側コーン部３は、排気流れ方向に拡径しており、溶接によって上流側フランジ５に接合されている。下流側コーン部４は、排気流れ方向に小径しており、溶接によって下流側フランジ６に接合されている。

図２及び図３を参照して、上流側コーン部３は、第１半体７と第２半体８とから構成されている。第１半体７、第２半体８は、共に、ステンレス鋼、鋼等の金属板をプレス加工等して形成されている。第１半体７と第２半体８とは、その嵌合部９同士で嵌合された後、溶接によって接合されている。

上流側コーン部３は、下流側の大径端部３ａと、上流側の小径端部３ｂと、大径端部３ａと小径端部３ｂとの間を接続する接続部３ｃとからなっている。小径端部３ｂは、上流側フランジ５に溶接によって接続されている。大径端部３ａは、その内径が筒状体２の外径と合致するように形成されている。筒状体２の上流側端部が上流側コーン部３の大径端部３ａ内に嵌合された状態で、その段差全周に亘って溶接が行われ、筒状体２と上流側コーン部３とが接合される。

ところで、上流側コーン部３の大径端部３ａにおける軸方向と小径端部３ｂにおける軸方向とのなす角が鋭角になっており、接続部３ｃ内の排気通路は急激に湾曲している。そして、小径端部３ｂが、大径端部３ａに近接するようにせり出している。一方、筒状体２と上流側コーン部３との溶接は、電気抵抗溶接、半自動溶接（ＭＩＧ溶接）、タングステン電極溶接（ＴＩＧ溶接）等によって行われるが、溶接装置と上流側フランジ５等との干渉を考慮する必要がある。

そこで、大径端部３ａの小径端部３ｂに近接する部分を下流側へ拡大した拡大部３ｄを設けている。換言すると、大径端部３ａが筒状体２の端部に外嵌する重合部の面積が、小径端部３ｂ近傍部分のほうがそれ以外の部分よりも大きくなっている。これにより、小径端部３ｂに近接する部分において、溶接箇所である段差が下流側に移って離れている。即ち、筒状体２の外周表面と溶接される大径端部３ａの下流側端面は、小径端部３ｂに近接する部分が、他の部分に比べて下流側に位置している。そのため、溶接装置と上流側フランジ５等が干渉することなく良好に溶接を行うことが可能となる。

また、大径端部３ａの小径端部３ｂ近傍以外の部分は下流側へ拡大せず、熱容量の増加を極力抑制しているので、触媒本体Ａの昇温性能（暖機性能）を確保することができる。

なお、小径端部３ｂの大径端部３ａに対する位置は、排気浄化装置１の周囲に配置されている補機等のレイアウトに応じて定まるものであり、接続部３ｃの湾曲も、これに応じて適宜定めればよい。

なお、本発明は、上述したものに限定されない。例えば、実施形態では、小径端部３ｂが大径端部３ａに近接する場合について説明した。しかし、接続部３ｂの一部分が大径端部３ａに近接する場合も同様である。

また、実施形態では、上流側コーン部３の大径端部３ａに拡大部３ｄを設ける場合について説明した。しかし、下流側コーン部４の大径端部に拡大部を設けてもよい。

また、コーン部３，４にフランジ５，６が接合されている場合について説明した。しかし、コーン部３，４には、フランジ５，６以外の部材、例えば、接続管が接合されていてもよい。また、溶接によって接合される場合について説明した。しかし、ろう付けによって接合してもよい。

１…排気浄化装置、２…筒状体、３…上流側コーン部（コーン部）、３ａ…大径端部、３ｂ…小径端部、３ｃ…接続部、３ｄ…拡大部、５…上流側フランジ、Ａ…触媒本体。

Claims

触媒本体を格納する筒状体と、
該筒状体の端部に外嵌され該筒状体と接合される大径端部、排気通路に接続される小径端部、及び、前記大径端部と前記小径端部との間を接続する接続部からなるコーン部とを備え、
前記接続部が湾曲して前記大径端部に前記接続部又は前記小径端部が近接し、前記大径端部の前記小径端部に近接する部分を延長し、前記筒状体の端部に外嵌する部分を拡大した拡大部を設けることを特徴とする排気浄化装置。