JPH0619792Y2 - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

排気ガス浄化装置

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JPH0619792Y2 JP1988162401U JP16240188U JPH0619792Y2 JP H0619792 Y2 JPH0619792 Y2 JP H0619792Y2 JP 1988162401 U JP1988162401 U JP 1988162401U JP 16240188 U JP16240188 U JP 16240188U JP H0619792 Y2 JPH0619792 Y2 JP H0619792Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、一般に自動車の排気ガスの浄化手段として排
気管の途中に介装される、排気ガス浄化用触媒を担持さ
せるための金属製ハニカムコア体と筒状金属ケースとか
ら構成される排気ガス浄化装置に関する。更に詳しく
は、本考案は過酷な条件下で使用されるこの種の排気ガ
ス浄化装置において、特に熱的応力による各構成部材間
の剥離や部材の割れ、破損を有効に防止することができ
る排気ガス浄化装置に関するものである。
（従来の技術） 従来、この種の排気ガス浄化装置は、耐熱性の薄肉鋼板
からの平板状帯材と前記薄肉鋼板を波形成形した波板状
帯材とを、相互に当接部を有するように重積し、これを
一括渦巻状に巻回積層して製作した軸方向に排気ガス通
路のための多数の網目状通気孔路を有するハニカム状積
層体（以下、ハニカムコア体という。）と、両端が開口
した筒状の金属ケースから構成されている。そして、前
記ハニカムコア体と金属ケースとは、高温の排気ガス自
体からの伝達熱及び排気ガスと浄化用触媒との発熱反応
により加熱され、この加熱に伴なう高温雰囲気下におけ
る熱応力及び熱変形に耐えるように、また自動車走行時
に振動などに耐え得るようにろう接などにより強固に固
着される。なお、ハニカムコア体を構成する平板状帯材
と波板状帯材の当接部は種々の方法により固着されるこ
とはいうまでもないことである。
（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、前記したハニカムコア体と金属ケースと
から構成される従来の排気ガス浄化装置は、長期の使用
に耐えるものではない。特に、ハニカムコア体の軸方向
（即ち、排気ガスの流れ方向）において、前記した高い
温度雰囲気下における熱応力及び熱変形により、その最
外周面と金属ケースの内壁面との剥離が大きく、またハ
ニカムコア体の外周部近傍において該ハニカムコア体を
構成する平板及び／又は波板の剥離，ヒビ割れ，破損も
大きいという欠点がある。
これは、単純にハニカムコア体と金属ケースを強固に固
着すればよいという考え方に修正をせまるものである。
本考案者は、この点について鋭意検討した結果、ハニカ
ムコア体の最外周面と金属ケースの内壁面間の剥離やハ
ニカムコア体を構成する帯材間の剥離、これら部材のヒ
ビ割れ、破損を長期に亘り防止するためには、複数のハ
ニカムコア体を金属ケース内に離間させて配置させると
ともに、夫々のハニカムコア体の外周面を完全に金属ケ
ースの内壁面に固着させないようにした場合、即ち、夫
々のハニカムコア体の外周面と金属ケースの内壁面との
当接面のうち軸方向の一部分のみを好ましくは全周に亘
って環状に固着することによって非固着部を軸方向に伸
縮可能とした場合、熱応力を極めて有効に分散、緩和し
うること、かつ、二つのハニカムコア体を離間させたこ
とにより排気ガス浄化能力が改善されうることを見い出
し、本考案を完成するに至った。
〔考案の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本考案を概説すれば、本考案は、薄肉金属板の平板状帯
材と波板状帯材を相互に当接するように重積して製作し
た軸方向に多数の網目状通気孔路を有する複数のハニカ
ムコア体を、両端が開口した金属ケース内に離間させて
固着してなる排気ガス浄化装置において、夫々のハニカ
ムコア体の外周面と前記金属ケースの内壁面との当接面
の固着が、各ハニカムコア体の外周面の全周に沿う一条
の固着域で固着されたものであることを特徴とする排気
ガス浄化装置に関するものである。
以下、本考案の構成について詳しく説明する。
前記したごとく、従来の排気ガス浄化装置は、一般に両
端が開口した筒状金属ケース内に一個のハニカムコア体
を填装し、ハニカムコア体の外周面と金属ケースの内壁
面を強固に固着して製造される。しかし、このような構
成の排気ガス浄化装置は長期の使用に耐えうるものでは
ない。
特に、排気ガス浄化装置は熱応力及び熱変形を受けやす
く、これが耐久性を低下させる大きな要因である。
即ち、排気ガス浄化装置は、運転・停止と負荷の高低に
よる加熱・冷却サイクルにより、その構成部材は大きな
熱応力と熱変形をうけることはいうまでもなく、走行中
であっても同様である。
この点、走行中の状況を考察すると、排気ガス浄化装置
は、排気ガスの流量分布の相違（中央部の流量が周辺部
より多い）、及びハニカムコア体の表面部に担持された
排気ガス浄化用触媒と排気ガスの接触反応（発熱反応）
により、ハニカムコア体の中央部は周辺部より高温にさ
らされる。
前記したハニカムコア体内部の温度勾配をさらに詳しく
みると、ハニカムコア体の外周面とそれより少し内側の
部位間における温度勾配は、中央部近傍における同じ距
離間における温度勾配より著しく大きなものとなる。こ
のことは、ハニカムコア体の外周面が外気と接している
筒状金属ケースに固着されるため、より一層、助長され
ることになる。
従って、このことが起因して大きな熱応力による歪が生
じ、金属ケースの内壁面にハニカムコア体の最外周面が
ろう接などにより固着されていても、特にハニカムコア
体の軸方向において経時的に両者は剥離しようとする。
同様に、前記した熱応力にもとづく変形力により、金属
ケース内壁面にろう付けなどで固着されているハニカム
コア体の外周面とそれより少し内側の部位間において、
ハニカムコア体を構成する平板状帯材と波板状帯材との
当接部の剥離、各構成部材のヒビ割れ、破損などが生起
する。
前記した剥離などを抑制ないし防止するためには、特に
ハニカムコア体の外周面近傍において熱応力に基づく変
形の緩和策を講じることが必要である。このため、本考
案においては、金属ケース内に複数のハニカムコア体を
所望の幅を離間させて配置し、かつ夫々のハニカムコア
体の前記金属ケースの内壁面への固着は、夫々のハニカ
ムコア体の外周面と金属ケースの内壁面との当接面のう
ち、ハニカムコア体の両端部近傍の外周面が前記金属ケ
ースの内壁面に同時に固着される場合は除いて、例え
ば、ハニカムコア体の離間部近傍など軸方向の一部を好
ましくは全周に亘って環状に固着するようにし、他の外
周面は金属ケースの内壁面に当接（ろう接などの固着で
なく、当接するだけでよい。）させて非固着部を軸方向
に伸縮可能とさせるという技術的構成を採用する。夫々
のハニカムコア体の両端部近傍の外周面が金属ケースの
内壁面に同時に固着される場合は、ハニカムコア体の外
周面近傍で生じる大きな熱応力に基づく変形を効果的に
分散、緩和させることができないため、このような固着
法は排除される。従って本考案においては、前記した固
着法でない限り適宜の方法が採用され、例えばハニカム
コア体の外周面の全周に沿って設けられた一条の固着域
を断続的に、あるいは連続的に固着する方法が採用され
る。なお、前記一条の固着域は、夫々のハニカムコア体
の外周面の所望部位に設定されることはいうまでもない
ことである。これにより、夫々のハニカムコア体は、軸
方向の一部の外周面が金属ケースに固着され、他の外周
面は単に金属ケースと接するだけで軸方向に伸縮が出来
るため、特にハニカムコア体の外周面近傍における強力
な熱応力に基づく軸方向への変形を効果的に吸収するこ
とができ、排気ガス浄化装置の耐久性を著しく高めるこ
とができる。また、離間部を設けたことにより、該離間
部で排気ガス流に乱れを生じさせることができるため、
排気ガスの均一な浄化が達成される。更に、この乱れに
より装置内の温度分布がより均一化するため、前記した
熱応力及び熱変形にもとづく欠点を改善することができ
る。
なお、本考案においては、複数のハニカムコア体を使用
しているので、夫々のハニカムコア体にＨＣとＣＯをＨ
２ＯとＣＯ２に酸化無害化する反応、ＮＯｘをＮ２に還
元無害化する反応、あるいはこれらを同時に無害化する
反応などを分担させて行なわしめるようにしてもよい。
以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明するが、本
考案は図示のものに限定されないことはいうまでもな
い。
第１図〜第２図は、本考案に係る排気ガス浄化装置の第
一実施例を示すものであり、第１図は一部切欠斜視図で
あり、また第２図は一部縦断面図である。
図示されるように、本考案の排気ガス浄化装置(1)は、
２個のハニカムコア体(2)が両端が開口した筒状金属ケ
ース(3)内に、所定の幅を離間させて配置し、夫々のハ
ニカムコア体(2)と金属ケース(3)を固着することにより
製造される。固着において、夫々のハニカムコア体(2)
と金属ケース(3)の固着は、夫々のハニカムコア体(2)の
該金属ケース(3)の開口部近傍など軸方向の一部を好ま
しくは全周に亘って環状に外周面をろう付けにより固着
し、夫々のハニカムコア体(2)の離間部近傍における外
周面は金属ケース(3)の内壁面に当接させて軸方向に伸
縮可能としておくことが重要である。
第２図の金属ケース(2)と該ケース内に配設された２個
のハニカムコア体(2)の固着態様は、金属ケース(3)の両
端開口部側において、かつ各ハニカムコア体の外周部の
全周に沿う一条のろう接合部(a)により固着されたもの
である。
前記ハニカムコア体(2)は、耐熱性の薄肉鋼板からなる
平板状帯材(21)と、外周平板状帯材(21)を波形加工した
波板状帯材(22)を相互に当接部を有するように重積し、
次いで両者を一括渦巻状に巻回積層することにより製作
される。この巻回積層により、排気ガスの通路となる多
数の網目状通気孔路(23)は自動的に形成される。
前記平板状帯材(21)として、例えばCr20％，Al５％の耐
熱鋼の厚さ0.04mm，幅30mmのものが、そして波板状帯材
(22)として前記平板状帯材(21)を波形加工したものが使
用される。本実施例においては、これらの部材を巻回積
層して製作した軸方向の長さが短いハニカムコア体を２
個使用した。
第３図は、本考案の第二実施例に係る排気ガス浄化装置
の一部切欠斜視図である。前記第１図に示される第一実
施例の排気ガス浄化装置と比較して、ハニカムコア体が
平板状帯材(21)と波板状帯材(22)を階層状に積層して製
作されたものであること、金属ケースが断面レーストラ
ック状であることが相違する。
〔考案の効果〕
本考案の排気ガス浄化装置においては、複数のハニカム
コア体を所定の幅を離間させて金属ケース内に配置し、
夫々のハニカムコア体の外周面と金属ケースの内壁面と
の当接面の固着を、ハニカムコア体の両端部近傍の外周
面が金属ケースの内壁面に同時に固着される場合を除
き、少なくとも軸方向の一部を固着するようにしている
ため、次のような優れた効果を奏する。
(i)複数のハニカムコア体間に設けた離間部が、軸方向
の熱応力歪を効果的に吸収する。そのためハニカムコア
体と金属ケース間の剥離はもとより、特に熱応力歪を集
中的に受けるハニカムコア体の外周部近傍のハニカムコ
ア体を構成する平板帯材と波板状帯材間の剥離、これら
部材のヒビ割れ、破損を有効に防止することができる。
(ii)離間部を設けたことにより、排気ガス流に乱れを生
じさせることができるため、排気ガスの浄化を均一に行
なうことができる。
(iii)離間部を設けたことにより、排気ガス流に乱れを
生じさせることができるため、装置内の温度分布をより
均一なものとすること、即ち、熱応力歪の集中化を分散
化させることができ、装置の耐久性を改善することがで
きる。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本考案の第一実施例の排気ガス浄化装置の一
部切欠斜視図である。第２図は、本考案の第一実施例の
排気ガス浄化装置の一部縦断図である。第３図は、本考
案の第二実施例の排気ガス浄化装置の一部切欠斜視図で
ある。 １…排気ガス浄化装置 ２…ハニカムコア体 21…平板状帯材 22…波板状帯材 23…網目状通気孔路 ３…金属ケース

Claims (7)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】薄肉金属板の平板状帯材と波板状帯材を相
    互に当接するように重積して製作した軸方向に多数の網
    目状通気孔路を有する複数のハニカムコア体を、両端が
    開口した金属ケース内に離間させて固着してなる排気ガ
    ス浄化装置において、夫々のハニカムコア体の外周面と
    前記金属ケースの内壁面との当接面の固着が、各ハニカ
    ムコア体の外周面の全周に沿う一条の固着域で固着され
    たものであることを特徴とする排気ガス浄化装置。
  2. 【請求項２】固着が、ハニカムコア体の外周面の全周に
    沿う一条の固着域において、断続的に固着されたもので
    ある請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
  3. 【請求項３】固着が、ハニカムコア体の外周面の全周に
    沿う一条の固着域において、連続的に固着されたもので
    ある請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
  4. 【請求項４】ハニカムコア体が、平板状帯材と波板状帯
    材を相互に当接するように重積し、これを一括渦巻状に
    巻回積層して製作したものである請求項１に記載の排気
    ガス浄化装置。
  5. 【請求項５】ハニカムコア体が、平板状帯材と波板状帯
    材を階層状に積層して製作したものである請求項１に記
    載の排気ガス浄化装置。
  6. 【請求項６】金属ケースが、断面円形である請求項１に
    記載の排気ガス浄化装置。
  7. 【請求項７】金属ケースが、断面レーストラック形状で
    ある請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
JP1988162401U 1988-12-16 1988-12-16 排気ガス浄化装置 Expired - Lifetime JPH0619792Y2 (ja)

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JP1988162401U JPH0619792Y2 (ja) 1988-12-16 1988-12-16 排気ガス浄化装置
DE3939490A DE3939490A1 (de) 1988-12-16 1989-11-29 Abgasreinigungsvorrichtung
DE8914078U DE8914078U1 (de) 1988-12-16 1989-11-29 Abgasreinigungsvorrichtung
US07/443,531 US5113653A (en) 1988-12-16 1989-11-30 Exhaust gas cleaning apparatus
KR1019890018674A KR940001319B1 (ko) 1988-12-16 1989-12-15 배기가스 정화장치

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JP1988162401U JPH0619792Y2 (ja) 1988-12-16 1988-12-16 排気ガス浄化装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0283320U JPH0283320U (ja) 1990-06-27
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