JPH0619793Y2 - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

排気ガス浄化装置

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JPH0619793Y2
JPH0619793Y2 JP1988154940U JP15494088U JPH0619793Y2 JP H0619793 Y2 JPH0619793 Y2 JP H0619793Y2 JP 1988154940 U JP1988154940 U JP 1988154940U JP 15494088 U JP15494088 U JP 15494088U JP H0619793 Y2 JPH0619793 Y2 JP H0619793Y2
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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芯方向に排気ガス
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、排気ガスの高温
度及び排気ガスと触媒との発熱反応などによる熱応力変
形に耐えるように、また自動車走行時の振動などに耐え
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心方
向（即ち、排気ガスの流れ方向）において、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問題を有している。
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の剥離を防止
するためには、両部材を完全に密着させて固着するより
も、ハニカムコア体の外周面に金属ケースの内壁面と接
触しない凹溝部を設けた場合、この凹溝部で熱応力変形
を極めて有効に緩和し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多数の網目状通気孔路
を有するハニカムコア体を、両端が開口した筒状金属ケ
ース内に填装し、両者を固着してなる排気ガス浄化装置
において、前記ハニカムコア体が、その外周部から所望
深さかつ所望幅にわたり、前記ハニカムコア体を構成す
る平板状帯材と波板状帯材が切欠きされて存在しない凹
溝部を形成し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。
本考案は、前記したように排気ガス浄化装置において、
金属ケース内に填装され、かつ金属ケースに固着される
ハニカムコア体として、その外周部に金属ケースの内壁
面と接触しない断面略Ｕ字状、Ｖ字状あるいは矩形状の
凹溝部を、例えば円周方向に１条または複数条設けたも
のを使用することに最大の特徴を有する。前記した凹部
を有するハニカムコア体を用いた排気ガス浄化装置は、
過酷な使用条件、特に高温雰囲気下での長期の使用に対
して、その耐久性を著しく改善することができる。
これは、次の理由によるものである。
一般に、円筒状の金属製ハニカムコア体を用いた排気ガ
ス浄化装置は、排気ガスの流量分布の相違（中央部分の
大きな流量），排気ガスとハニカムコア体の表面上に担
持された排気ガス浄化用触媒との接触反応（発熱反応）
により、その中央部位が周辺部より高温にさらされる。
しかし、この温度勾配をさらに詳しくみると、ハニカム
コア体の最外周部と、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
温度勾配よりも著しく大きなものとなる。
従って、このことが起因して、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固着されていて
も、経時的に両者は剥離しようとする。この剥離を抑制
ないし防止するためには、ハニカムコア体の外周部にお
いて熱応力変形の緩和策を講じることが必要であり、こ
のために本考案では凹溝部を形成する。即ち凹溝部の形
成により、ハニカムコア体の外周部近傍における強力な
熱応力変形を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。
以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図〜第２図は、本考案に係る排気ガス浄化装置の一
実施例を示すものであり、第１図はハニカムコア体(1)
の斜視図を、第２図は該ハニカムコア体(1)を金属ケー
ス(2)内に填装し、両者を固着したものの一部縦断面を
示す。
前記ハニカムコア体(1)は、耐熱性の薄肉鋼板からなる
平板状帯材(11)と、該平板状帯材(11)を波形加工した波
板状帯材(12)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(13)は自動的に形成される。
前記平板状帯材(11)として、例えばCr 20%，Al 5%の耐
熱鋼の厚さ0.04mm，幅75mmのものが、そして波板状帯材
(12)として前記平板状帯材(11)を波形加工したものが使
用される。
次に、ハニカムコア体(1)の外周部に設けられる凹溝部
(14)について説明する。所望の幅と深さの凹溝部(14)を
形成するには、平板状及び波板状帯材(11,12)として巻
回終了端から所定の幅と長さの部分を切落した帯材を用
い、これを一括渦巻状に巻回積層すれば、自動的に所望
の幅と深さで断面矩形状の凹溝部(14)を形成することが
できる。あるいは、通常の平板状帯材(11)と波板状帯材
(12)を巻回積層し、事後的に切削などにより凹溝部(14)
を形成してもよく、またハニカムコア体(1)の成形後に
更に狭い平板状と波板状の帯材を巻付けても良く、本考
案は凹溝部(14)の形成方法に制限を受けるものではな
い。
第３図は、本考案の他の実施例に係る排気ガス浄化装置
の一部縦断面図を示す。第３図に示されるハニカムコア
体(1)には、第１図のものと相違してハニカムコア体(1)
の外周面に、円周方向に沿って２条の断面Ｕ字状の凹溝
部(14,14′）と１条の角にアール(R)がをもった断面矩
形状の凹溝部(14″）が形成されている。
第４図は、本考案のさらに他の実施例に係る排気ガス浄
化装置の一部縦断面図を示す。第４図に示されるハニカ
ムコア体(1)には、断面Ｖ字状の凹溝部(14,・・・)が排気
ガスの下流方向に向って次第に深く、かつ密に形成され
ている。
前記第４図に示される態様で凹溝部を形成した場合、ハ
ニカムコア体内部の熱応力歪を該凹溝部で吸収できるほ
か、次のような効果をえることが出来る。
●凹溝部を排気ガスの下流方向に向かって次第に深く形
成した場合、ハニカムコア体内部での排気ガス流の混
合、攪拌が順次、高められ浄化効率の改善と均一な浄化
能（ハニカムコア体の中心部領域と外周部領域の浄化能
の差が解消される。）が図られる。また、 ●凹溝部の形成密度を排気ガスの下流方向に向かって次
第に密に形成した場合、ハニカムコア体内部に発生し、
かつ後端部に伝播、蓄積される大きな熱応力歪を該密に
形成された凹溝部で効果的に吸収することが出来る。
本考案において、図示されるようにハニカムコア体の外
周部に形成される凹溝部の条数、断面形状、深さ、ある
いはその形成密度には何等の制限を受けるものではな
い。
なお、各実施例においてハニカムコア体と金属ケースと
の固着、ハニカムコア体を構成する平板状帯材と波板状
帯材の当接部の固着の手段に言及しなかったが、ろう接
などの通常の方法を用いればよい。
〔考案の効果〕
本考案の排気ガス浄化装置においては、金属ケース内に
填装かつ固着されるハニカムコア体として、その外周部
に金属ケースの内壁面に固着されない凹部を形成したも
のを使用するため、次のような優れた効果を奏する。
(i)ハニカムコア体と金属ケースの剥離の原因となる軸
芯方向の熱応力歪を、ハニカムコア体に設けた凹溝部が
効果的に吸収する。このため、ハニカムコア体と金属ケ
ース間の剥離はもとより、ハニカムコア体内部の平板状
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)ハニカムコア体の外周部近傍の排気ガスの通過抵抗
が減少するため、排気ガスの流量分布を均一にすること
ができる。これは圧損によるエンジンの効率低下を防止
し、排気ガスの浄化効率を高めるものである。
(iii)凹溝部で排気ガスがミキシングされ、流れが乱流
となるため浄化効率が改善される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本考案の外周部に１条の凹部を形成したハニ
カムコア体の斜視図である。第２図は、本考案の一実施
例による排気ガス浄化装置の一部縦断面図である。第３
図は、本考案の他の実施例による排気ガス浄化装置の一
部縦断面図である。第４図は、本考案の更に他の実施例
による排気ガス浄化装置の一部縦断面図である。 １…ハニカムコア体 １１…平板状帯材 １２…波板状帯材 １３…網目状通気孔路 １４，１４′，１４″…凹溝部 ２…金属ケース

Claims (5)

    【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、これを一括渦巻状に巻回積
    層して製作した多数の網目状通気孔路を有するハニカム
    コア体を、両端が開口した筒状金属ケース内に填装し、
    両者を固着してなる排気ガス浄化装置において、前記ハ
    ニカムコア体が、その外周部から所望深さかつ所望幅に
    わたり、前記ハニカムコア体を構成する平板状帯材と波
    板状帯材が切欠きされて存在しない凹溝部を形成したも
    のであること を特徴とする排気ガス浄化用の触媒。
  2. 【請求項２】凹溝部が、ハニカムコア体の外周部の円周
    方向に一条または複数条に設けら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】凹溝部が断面略Ｕ字状、Ｖ字状あるいは矩
    形状である請求項１または２に記載の排気ガス浄化装
    置。
  4. 【請求項４】凹溝部が排気ガスの流れ方向で深さが異な
    るものである請求項１〜３のいずれか１つに記載の排気
    ガス浄化装置。
  5. 【請求項５】凹溝部の形成密度が排気ガスの流れ方向で
    異なるものである請求項１〜３のいずれか１つに記載の
    排気ガス浄化装置。
JP1988154940U 1988-11-30 1988-11-30 排気ガス浄化装置 Expired - Lifetime JPH0619793Y2 (ja)

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