JPH0727367Y2 - 触媒コンバータ - Google Patents

触媒コンバータ

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JPH0727367Y2
JPH0727367Y2 JP1986061490U JP6149086U JPH0727367Y2 JP H0727367 Y2 JPH0727367 Y2 JP H0727367Y2 JP 1986061490 U JP1986061490 U JP 1986061490U JP 6149086 U JP6149086 U JP 6149086U JP H0727367 Y2 JPH0727367 Y2 JP H0727367Y2
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JP
Japan
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catalyst carrier
casing
compression ratio
rear end
catalytic converter
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公良 西沢
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この考案は、触媒コンバータ、特に、触媒担体とシール
部材との保護を図った触媒コンバータに関する。
(従来の技術) 従来の触媒コンバータとしては、例えば第3図に示すよ
うなものが知られている(特公昭55-14250号公報、参
照)。
第3図において、1は上下分割式の触媒ケーシングであ
り、このケーシング1内にはハニカム形状の触媒担体2
が収納されている。また、触媒担体2とケーシング1と
の内には一定間隔の間隙Lが形成され、この間隙L内に
はセラミック製断熱部材(シール部材)3が介装されて
いる。この断熱部材3は触媒担体2を保持し、触媒担体
2とケーシング1との内の断熱作用を行う。また、断熱
部材3は外部からの機械的衝撃から触媒担体2を保護
し、ケーシング1外部の放射熱を低減し、さらに触媒担
体2の温度を高温に保つことで触媒活性を向上させるも
のである。
(この考案が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の触媒コンバータにおい
て、触媒ケーシングと触媒担体との間に一定幅に形成さ
れた間隙内にセラミック製断熱部材を介装するようにな
っていたため、排気ガスの温度が上昇した場合には、触
媒ケーシングの熱膨張率が触媒担体のそれに比べて大き
くなり、また間隙内にセラミック製断熱部材が配置され
ているので、ケーシングと触媒担体との間の摩擦力が大
きくなる。その結果、ケーシングの前後方向の伸びによ
り、触媒担体が前後方向に引っ張られ、触媒担体が前後
に2つ、もしくはそれ以上に破損、分断されてしまうと
いう問題点があった。
一方、このような不具合を解消するために例えば、ケー
シングと触媒担体との間の間隙を大きくすれば、摩擦力
を低減することができるが、この場合にはセラミック製
断熱部材の前後端部を圧縮することができないので、ガ
ス流により断熱部材が前後端より飛散してしまうという
新たな問題点が生じる。
(問題点を解決するための手段) この考案は、このような問題点を解決するためになされ
たものであって、その要旨とするところは、金属製ケー
シング内にセラミック製シール部材を介して触媒担体を
収容する触媒コンバータにおいて、前記セラミック製シ
ール部材が、金属製ケーシングの内周面と対向する触媒
担体の外周面のほぼ全面を覆うように設けられ、セラミ
ック製シール部材の前端部および後端部が、中間部に対
して高い圧縮率を有するように圧縮されて介装されると
ともに、前端部の圧縮率と後端部の圧縮率とを異ならせ
たことを特徴とし、又は、前記前端部の圧縮率に対して
前記後端部の圧縮率を低くしたことを特徴とし、又は、
前記中間部付近の触媒担体と金属製ケーシングとの間の
間隔が、セラミック製シール部材の厚さよりも大きいこ
とを特徴とする、というものである。
(作用) このような特徴的な構成を有するこの考案においては、
前端部の圧縮率と後端部の圧縮率とを異ならせたので、
圧縮率の高い方の端部で金属性ケーシングと触媒坦体と
が確実に支持され、同端部によって、触媒坦体の位置ず
れや排ガスのシールが行われる。一方、熱膨張に伴う触
媒担体と金属製ケーシングとの間の相対的な動きは、前
・後端部のうちの圧縮率の低い方で吸収され、高温下に
おける触媒担体の強度向上が図られる。
又は、前端部の圧縮率に対して後端部の圧縮率を低くし
た場合には、触媒担体の前端部が”隙間なく”しっかり
と金属製ケーシングに支持される。この前端部は燃焼ガ
ス流の上流側に位置するから、金属製ケーシングと触媒
坦体との間への異物(燃焼ガス流に含まれるカーボン等
の微粒子)の侵入が阻止される。したがって、熱膨張に
よって触媒坦体と金属製ケーシングとの間に摺動運動が
生じても、その摺動面に異物が巻込まれることがないの
で、触媒坦体の損傷を防止できる。
又は、中間部付近の触媒担体と金属製ケーシングとの間
の間隔を、セラミック製シール部材の厚さよりも大きく
した場合には、触媒担体の中間部付近における熱応力を
確実に回避でき、高温下における触媒担体の一層の強度
向上を図ることができる。
(実施例) 以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図はこの考案の一実施例を示す図である。
まず、構成を説明すると、第1図において、10は触媒コ
ンバータ11のケーシングで、長手方向に分割された2つ
の金属製部材10A、10Bよりなり、溶接などにより一体形
成される。12はケーシング10内に収納される触媒担体で
あり、この触媒担体12は柱状に作られ、その両端面を連
通する多数のハニカム状の通孔を有し、通孔の内面に触
媒を担持させて排気がこれらの通孔を通過する間に触媒
により浄化作用を行うものである。13はケーシング10と
触媒担体12との間に介装される厚さが一定の断熱マット
(シール部材)であり、断熱マット13はケーシング10の
内周面と対向する触媒担体12の外周面のほぼ全面を覆う
ように設けられている。そしてこの断熱マット13はセラ
ミック粉末をバインダで結合して成形され、加熱される
と膨潤する性質を有している。
ここで、断熱マット13の前端部13A側および後端部13B側
においては、ケーシング10と触媒担体12との間の各間隙
L1、L3をケーシング10に段部10Cを設けることにより中
間部13Cでの間隙L2よりも小さくなるように形成し、か
つ、前記間隙L1、L3の大きさを異ならせている。すなわ
ち間隙L1、L3の大きさを同一とせず、どちらか一方を小
さくし、他方を大きくしている。例えば、断熱マット13
の厚さを4.15mmとした場合、前端部13A側の間隙L1を2.5
mm、中間部13Cの間隙L2を4.5mm、後端部13B側の間隙L3
を3.5mmとする。これにより、断熱マット13の前端部13A
及び後端部13Bは、介装前の厚さ4.15mmに対して介装後
の厚さが前端部13Aで2.5mm、後端部で3.5mmとなり、そ
れぞれ2.5/4.15=0.6倍、3.5/4.15=0.84倍に圧縮され
ることとなり、前端部13Aの圧縮率が40%、後端部13Bの
圧縮率が16%となる。すなわち、断熱マット13は、その
前端部13A及び後端部13Bが中間部13Cに対して高い圧縮
率を有し、かつ、前端部13Aと後端部13Bの圧縮率が異な
るように圧縮されてケーシング10と触媒担体12の間に介
装されることになる。なお、14A、14Bは排気管に対する
取付用フランジである。
次に、作用を説明する。
この実施例においては、中間部13Cでの間隙L2を例えば
断熱マット13の厚さより大きくなるようにして圧縮なし
で断熱マット13を介装したため、ケーシング10と触媒担
体12との間に生じる全体的な摩擦力を大幅に低減するこ
とができるので、ケーシング10と触媒担体12との熱膨張
率差により触媒担体12に作用する引張応力を低減するこ
とができる。その結果、触媒担体12の破損、分断を確実
に防止することができ、触媒による浄化作用を良好に保
持することができる。
また、断熱マット13の前後端部13A、13B側におけるケー
シング10と触媒担体12との間の各間隙L1、L3をL2よりも
小さくし、これらの間隙L1、L3内に断熱マット13の前後
端部13A、13Bを圧縮した状態で挿入、固定、すなわち前
後端部13A、13Bを中間部13Cに対して高い圧縮率を有す
るように圧縮して介装しているので、断熱マット13に排
気ガス流が当たっても断熱マット13は前後端部13A、13B
から飛散することがない。したがって、断熱マット13は
十分なシール機能を保持することができる。しかも、間
隙L1、L3を異ならせているため、間隙が大きい方の端部
(言い換えれば圧縮率の低い方の端部;上記例では後端
部13B)で、熱膨張に伴う触媒担体12とケーシング10と
の間の相対的な動きを吸収でき、触媒単体12の位置ずれ
防止や十分なシール機能を保持しつつも、高温下におけ
る触媒担体の強度向上を図ることができる。
なお、3つの間隙L1、L2及びL3の関係は、L1<L2、L3
L2、かつ、L1≠L3であればよいが、L1とL3の関係につい
ては、上記例示のように、L1<L3とするのが好ましい。
このような関係にすると、触媒担体12の前端部13Aの圧
縮率の対して後端部13Bの圧縮率が低くなり、高圧縮率
の前端部13A(この前端部13Aは燃焼ガス流の上流側に位
置することに留意)が隙間なくしっかりとケーシング10
に支持され、燃焼ガス流に含まれるカーボン等の微粒子
がこの前端部13Aの側で確実に受け止められる結果、ケ
ーシング10と触媒坦体12の間の摺動面への異物(カーボ
ン等の微粒子)の侵入が阻止され、熱膨張によって触媒
坦体12とケーシング10との間に摺動運動が生じても、そ
の摺動面に異物が巻込まれず触媒坦体12の損傷を防止で
きるからである。
次に、第2図はこの考案の他の実施例を示す図である。
この実施例においては、前記実施例におけるケーシング
10に段部10Cを設けず、断熱マット13の前端部13A側およ
び後端部13B側に異なる厚さの金属製リング部材15、16
をケーシング10の内周面に当接するように溶接、固定し
ている。したがって、断熱マット13の前後端部13A、13B
側においては、ケーシング10と触媒担体12との間の間隙
L1、L3はその中間部13Bでの間隙L2よりも小さく、か
つ、異なって(L1≠L3)形成されている。そして、これ
らの間隙L1、L3内に断熱マット13の前後端13A、13Bがそ
れぞれ圧縮されるように挿入、固定される。すなわち、
本実施例においても、前記実施例と同様に、断熱マット
13の中間部13Cが圧縮なしでケーシング10と触媒担体12
の間に介装され、また前後端部13A、13Bが中間部13Cに
対して高い圧縮率を有するように圧縮されて介装され
る。その他の構成および作用は前記実施例と同様であ
り、本実施例においても同様な効果を得ることができ、
さらに現在使用されているケーシング10の形状を変更す
る必要がないので、触媒コンバータの製造コストを低減
することができる。
(効果) 以上説明してきたように、この考案によれば、中間部の
圧縮率を前端部および後端部の圧縮率よりも低く保って
シール部材をケーシングと触媒担体の間に介装している
ので、ケーシングと触媒担体との間に生ずる摩擦力を低
減することができ、このため両者の熱膨張率差による触
媒担体の破損、分断の発生を防止することができる。ま
た、シール部材の前後端部を中間部に対して高い圧縮率
を有するように圧縮して介装するようにしたので、排気
ガス流がシール部材に当たってもシール部材の前後端部
からの飛散を防止することができる。さらに、前端部の
圧縮率と後端部の圧縮率とを異ならせたので、熱膨張に
伴う触媒担体と金属製ケーシングとの間の相対的な動き
を、前・後端部のうち圧縮率の低い方で吸収でき、高温
下における触媒担体の強度向上を図ることができる。又
は、前端部の圧縮率に対して後端部の圧縮率を低くした
場合には、触媒担体の前端部(この前端部は燃焼ガス流
の上流側に位置することに留意)が隙間なくしっかりと
金属製ケーシングに固定されるから、燃焼ガス流に含ま
れるカーボン等の微粒子を確実にシーリングすることが
できる。又は、中間部付近の触媒担体と金属製ケーシン
グとの間の間隔を、セラミック製シール部材の厚さより
も大きくした場合には、触媒担体の中間部付近における
熱応力を確実に回避でき、高温下における触媒担体の一
層の強度向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案に係る触媒コンバータの一実施例を示
すその断面図、第2図はこの考案の他の実施例を示すそ
の断面図、第3図は従来の触媒コンバータを示すその断
面図である。 10……金属製ケーシング、11……触媒コンバータ、12…
…触媒担体、13……断熱マット(セラミック製シール部
材)、13A……前端部、13B……後端部、13C……中間
部、L1、L2、L3……間隙。

Claims (3)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属製ケーシング内にセラミック製シール
    部材を介して触媒担体を収容する触媒コンバータにおい
    て、前記セラミック製シール部材が、金属製ケーシング
    の内周面と対向する触媒担体の外周面のほぼ全面を覆う
    ように設けられ、セラミック製シール部材の前端部およ
    び後端部が、中間部に対して高い圧縮率を有するように
    圧縮されて介装されるとともに、前端部の圧縮率と後端
    部の圧縮率とを異ならせたことを特徴とする触媒コンバ
    ータ。
  2. 【請求項2】前端部の圧縮率に対して後端部の圧縮率を
    低くしたことを特徴とする請求項1記載の触媒コンバー
    タ。
  3. 【請求項3】中間部付近の触媒担体と金属製ケーシング
    との間の間隔が、セラミック製シール部材の厚さよりも
    大きいことを特徴とする請求項1記載の触媒コンバー
    タ。
JP1986061490U 1986-04-22 1986-04-22 触媒コンバータ Expired - Lifetime JPH0727367Y2 (ja)

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JPS62171614U JPS62171614U (ja) 1987-10-30
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JP2798874B2 (ja) * 1993-10-29 1998-09-17 日本碍子株式会社 セラミックハニカム触媒コンバータ
JP2002161726A (ja) * 2000-11-29 2002-06-07 Ibiden Co Ltd 排気ガス浄化装置及びその製造方法、セラミックハニカム構造体の収容構造

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JPS5231485B2 (ja) * 1973-02-22 1977-08-15

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