JPS6122125B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は内燃機関排ガス用の触媒コンバータ、
特に、酸化触媒により誘起される酸化のため排ガ
ス中に空気が注入される型式のかかるコンバータ
に関するものである。 上記の型式のコンバータにおいては、排ガスの
流路を通つて延びる均一な断面形状の直線状また
は実質的に直鎖状の短い空気管によつて空気を注
入し得ることは知られており、該空気管は排ガス
が酸化触媒に達する前に、空気を流過する排ガス
と混合させるべくその長さ方向に沿つて互いに離
隔した複数個の孔を有する。しかしながら、この
ような装置は均一な空気分配や排ガスとの均一な
混合と与え得ず、それにより、触媒によつて誘起
される酸化の効率を低下せしめてしまうことが判
明している。 本発明はこのような分配と混合の問題の双方を
(a)空気管の長さ方向に沿つて等しく離隔した複数
部位において、且つ空気管の両側を流過する排ガ
スの流路に対し横断方向に向う方向において実質
上等しい量の空気を給送せしめ；(b)空気管の長さ
方向に沿つて等しく離隔した複数部位において但
し流過してくる排ガスに向う上流方向において実
質上等しい量の空気を給送せしめ；更に(c)かかる
空気の給送を、上流方向に向つて給送される全量
が横断方向に向つて給送される全量よりもかなり
少なくなるよう按分することにより解決するもの
である。このような給送及び按分により向上した
酸化が得られることが判明したが、これは、空気
管の直近を通過する排ガスの中間層内へのより早
い段階での但し限られた均一な空気分配によつ
て、また横断方向に且つわずかに遅れて給送され
る、より大きな割合の均一に分配された空気が空
気管の両側を通過する排ガスの外側の層まで完全
に亘る空気分配と混合とに影響を与え且つこれが
より早く導入された空気の持続した混合と結合し
て最終的に空気全量と排ガスとを完全に均質化す
ることによつて生ずるものであると考えられる。 以下、本発明の目的、特徴を従来技術との関係
で述べる。 公知（例えば米国特許3771969号）の触媒コン
バータにおいては、モノリスの間に空気管７２が
配置されており、等間隔で互いに離隔している同
一寸法の孔が、単一列で配置されていた。またこ
の孔の単一列は排ガスの流れ方向に対してそれを
横断する方向に位置決めされている。この構成で
は、空気管内の空気圧はその長さに沿つて変化
し、該空気管の閉鎖端に近づくほど増加するもの
であり、したがつて、これらの孔は触媒コンバー
タ内に均一でない量の空気を給送してしまい、空
気分布及び排ガスとの混合が不均一なものとなつ
てしまう。その結果、この公知の触媒コンバータ
においては、触媒による酸化作用の効率が減少し
てしまうという問題があつた。 本発明は、この空気分布及び混合の不均一を解
消し、もつて触媒による酸化作用の効率を高める
ことを目的とする。 このため、本発明による触媒コンバータにおい
ては、孔を三列に配置し、このうち二列は互いに
対向し、かつ排ガス流の流れ方向を横断する方向
に配置され、残りの一列の孔は流入してくる排ガ
スに直接対面するように配置されており、これら
の孔は空気管の閉鎖端に向うにつれて寸法が減少
せしめられている。排ガス流の流れ方向に対して
横断方向に向けられている孔は、空気管内の空気
圧の変化を許容し、もつて各孔から実質的に同一
量の空気を給送すべく寸法決めされている。同様
に、上流側に向けられた孔は実質的に同一量の空
気を給送するが、しかし、上述の横断方向に向け
られた孔により給送されるよりはより少量の空気
を給送すべく寸法決めされている。これにより、
本発明によれば、空気管の長さに沿つて実質的に
同一量の空気が給送され、上流部分の空気給送が
横断部分の給送より少量なものとすることがで
き、もつて、上述の公知の触媒コンバータに存し
た問題を解消することができる。 本発明の好ましい実施態様においては、周方向
に沿つて互いに離隔した三個の直線状の列に配列
された複数個の孔が設けられ、各列における孔は
空気管の長さ方向に沿つて軸方向に等しく離隔
し、また空気管閉鎖端に向つて寸法が縮小する。
これら列の内の二個のものは互いに直径方向に対
向し、空気管の両側を流過する排ガスの流れに対
して横断方向に向うが、第三の列は流過してくる
排ガス内に直接向つている。横断方向に向う孔の
寸法は、実質上等しい量の空気を給送するよう
に、相互に関連してまた夫々の軸方向位置におけ
る異なつた空気圧力に関連して決定される。上流
側に向う孔は互いに実質上等しい量の空気を給送
すべく同様に寸法決めされるが、但し横断方向に
向う孔よりも比例的に小さくなされ、より少ない
量の空気を給送するようになされる。本発明のこ
の好ましい実施例において、実質的に完全に均質
な空気と排ガスとの混合は、横断方向に向う孔が
空気の80―90％を給送し上流側を向いた孔が残る
10―20％を給送するようにした時に得られる。 以下に図面を参照しつつ本発明の好ましい実施
例の一例を例示的に説明する。 図面は、内燃機関からの排ガスを浄化すべく車
両に用いるための本発明を具体化する触媒コンバ
ータを示す。概括的に述べると、コンバータは一
対のモノリス型反応器素子（以下においては単に
「モノリス」とよぶ）１０，１２を含み、これら
は夫々の内側端１４，１５を互いに向かい合わせ
つつシートメタル・ハウジング１３内に端と端を
つき合わせた関係で装着されている。ハウジング
１３は互いに協働してモノリスの外周を囲む一対
の殻部材１６，１８より成り、これらの両端には
夫々じようご形部分２０，２１，２２，２３が一
体的に形成されている。殻部材１６，１８のじよ
うご形部分２０，２２は協働してハウジングの一
端に円筒形開口２４と内部通路２５とを形成して
おり、内部通路２５はこの開口をモノリス１０の
外側端２６全体へ露出せしめるべく開口から外方
へ放散する形状となつている。他方のじようご形
部分２１，２３は協働してハウジングの他の一端
に円筒形開口２７と内部通路２７とを形成してお
り、該内部通路２８はこの開口を他方のモノリス
１２の外側端２９全体に露出せしめるべく該開口
から外方に放散する形状となつている。更に各殻
部材１６，１８はその両側部に沿つて且つその両
端間に延びる同平面のフランジ３２，３３及び３
４，３５を有する。フランジ３２，３３はフラン
ジ３４，３５と組合い、その側縁に沿つて別個の
溶着部３６，３７によつて互いに恒久的に密封溶
着される。 更に、コンバータを排気系の床下車両装備類と
整列させるために、円筒形開口２４，２７は第１
図で見てやや下方に傾斜しており、開口２７は更
に第２図で見てやや横方向に傾斜している。また
フランジ３２―３５におけるコンバータ・ハウジ
ング１３の長手方向分割線または分割面は第１，
３，４図で見てその中心線CLから下方にずれて
いる。このずれは、上側殻部材１６に比べて下側
殻部材１８が浅くなるように、また両円筒形開口
２４，２６の下方傾斜と結合して両円筒形開口の
底部部位がコンバータの最底部部位からわずかに
上方にずれ同時にこれらの円筒形開口の頂部部位
がコンバータの最頂部部位からかなりの距離下方
にずれるようなものとなつている。円筒形開口２
４，２７は連結管３８，３９を夫々受容する。各
連結管は別個の連続した溶着部４０，４１によつ
て各円筒形開口の縁部へ固定されその周囲が密封
されて、排ガスがモノリス１０に流入し他方のモ
ノリス１２から流出するようにコンバータを機関
排気系内に連結し得るようにする。 モノリス１０，１２は例えばセラミツク等の砕
けやすい材料から構成され、第３図に示すような
楕円形周面４３を有する同一のハニカム断面４２
を備えて押出加工される。かかる楕円形状は、収
容空間高さの極めて限られた床下車両装備に適し
た、幅に比して高さの低いコンバータ形状を与え
る。モノリス１０，１２には、ハウジング入口と
して機能する円筒形開口２４から流入した排ガス
であつて且つハウジング出口として機能する円筒
形開口２７から流出する前の排ガスを、当技術分
野において周知の如く酸化によつて浄化するため
の適切な酸化触媒が塗布されている。 殻部材１６，１８より成るハウジング１３はス
テンレス鋼シートまたは他の高温非腐蝕性金属シ
ートから構成されることが好ましく、従つてセラ
ミツク・モノリス１０，１２よりもかなり高い熱
膨張率を有する。その結果、コンバータが熱くな
るにつれてハウジング１３が膨張してモノリス１
０，１２から離れるので、モノリスの破砕を防ぎ
且つモノリス内部を越える排ガスのバイパスまた
は内部漏れを防ぐべくモノリスを支持しシールす
るための何らかの手段を設けねばならない。 図面に例示したコンバータにおいては、各モノ
リス１０，１２は、ステンレス鋼ワイヤから織ら
れた円筒状ワイヤメツシユ・スリーブ４４と、例
えばテクニカル・セラミツクス・プロダクツ・デ
ビジヨン、3Mカムパニ（Technical Ceramics
Products Division，3M Company）により製造
される商品名インテラム（Interam）として知ら
れるような弾性的熱可膨張性の膨出
（intumescent）材料より成る円筒状スリーブ４
６との双方によつて互いに別々に支持されてい
る。ワイヤメツシユ・スリーブ４４及び膨出スリ
ーブ４６は協働して各モノリス１０，１２の外周
４３全体を囲む。各膨出スリーブの軸方向長さは
関連するワイヤメツシユ・スリーブ４４の軸方向
長さよりもかなり短い。例えば図面に例示したコ
ンバータにおいては、膨出スリーブ４６の軸方向
長さはモノリス１０のためのワイヤメツシユ・ス
リーブ４４の軸方向長さの約1/6である。但しこ
の分数値はモノリス１２の場合には1/5までわず
かに増大する。その理由は、後述する空気管設置
のための十分な空間を与えるためにモノリス１０
よりも軸方向に短かくなされたモノリス１２に対
して同一の軸方向幅の膨出スリーブを使用するこ
とが好ましいからである。更に、製造の便宜上、
ワイヤメツシユ・スリーブ４４と膨出スリーブ４
６の双方はシート状素材から形成され、且つそれ
故に分割型のものである。すなわち前者は長手方
向に分割され、後者は直線４７に沿つて斜めに分
割される。 これら異なつた型式のモノリス支持手段を使用
するために、各ハウジング殻部材１６，１８には
部分管状形の中間部分４８，５０が形成されてお
り、これらは第３図に示すように断面が半楕円形
であつて、互いに協働して楕円面５２をその内側
に与える。該楕円面５２は各モノリス１０，１２
の周面４３に対応すると共に該周面から半径方向
外方に離隔して、これらの間に楕円空間を形成す
る。この楕円空間内にワイヤメツシユ・スリーブ
４４がその隣接する膨出スリーブ４６とは別個に
圧縮装着される。コンバータが熱くなつた時にこ
の部分がふくらまないようにハウジングの剛性を
高めるため、各中間部分４８，５０には軸方向に
互いに離隔した対をなした横方向に延びるリブ５
４，５６が一体的に形成されている。また二個の
モノリス間におけるハウジング強度を高めるた
め、各殻部材１６，１８には更にモノリスの内側
端１４，１５の縁部からわずかに半径方向内方に
延びる半楕円形のリブ部分５８，６０が形成され
ている。 組付け前の各ワイヤメツシユスリーブ４４は、
該ワイヤメツシユを収容する空間の半径方向幅よ
りもかなり大きな半径方向厚みを有するので、第
５図に示すように該ワイヤメツシユスリーブをま
ず夫々のモノリス１０，１２のまわりに装着し次
いでこの半組立体を殻部材１６，１８間に締付け
ると、ワイヤメツシユが或る程度圧縮されること
になる。このばね圧縮は、大気温度条件において
ワイヤメツシユスリーブ４４によつてモノリス１
０，１２が弾性的に半径方向に支持され且つハウ
ジング１３内での相対的な軸方向移動に対して保
持されるように、また次いで、コンバータが車両
における使用時に加熱されハウジングがモノリス
から半径方向に離れるように膨張した場合に、ワ
イヤメツシユがこれと共に膨張してかかる弾性的
な半径方向の支持を維持すると共にハウジング内
でのモノリスの軸方向位置を保ち得るように決定
される。例えば図面に例示したコンバータの実際
の構成においては、大気温度におけるコンバー
タ・ハウジング１３では、熱によるハウジングの
平均半径方向増大が約0.508mmである場合に、モ
ノリスとハウジングとの間の間隙を約2.286mmと
し且つこの間隙内におけるワイヤメツシユ・スリ
ーブの、組付前の半径方向厚みからの圧縮を約
6.35mmとしたときにこの効果が得られた。 一方、第１図に示すように矩形の断面形状を有
する各膨出スリーブ４６は、コンバータが最初に
加熱されたときに緊密な密封を与えるべくふくら
むように意図されているが、モノリス１０，１２
を支持するための弾性度と柔軟性はワイヤメツシ
ユ・スリーブよりも劣る。膨出スリーブ４６のた
めのハウジングの寸法を含めて、該スリーブ４６
を装着する方法は前述のワイヤメツシユ・スリー
ブ４４の場合とはかなり異なつており、熱により
ハウジングが膨張するときにワイヤメツシユ・ス
リーブがモノリスを半径方向に支持し且つ軸方向
に保持するのを補助しつつ、同時にハウジングと
モノリス１０，１２との間に緊密な密封を有効に
与え得るようになされている。これは第４図に示
すように各殻部材１６，１８と一体的な半径方向
外方に突出する半楕円形部分６２，６４を形成す
ることにより達成される。これらは協働して、各
モノリス１０，１２の入口端近傍の周面４３のま
わりに延びるハウジングと一体的で、且つ各ワイ
ヤメツシユ・スリーブ４４のまわりの中間部分４
８，５０と接する半径方向リブ付楕円形部分６６
を与える。各リブ付楕円形部分６６の二個の半径
方向リブ部分６８，７０は各モノリス１０，１２
の入口端におけるハウジング１３を半径方向にお
いてその強度を高めると共に、更に、各モノリス
１０，１２の周面４３に対応し且つ該周面から半
径方向外方に離隔した楕円形部分内側面７２を部
分的に軸方向に限定している。該内側面７２は各
モノリス１０，１２の周面４３と協働してこれら
の間に膨出スリーブ４６のための半径方向に限定
された楕円シール受容空間を与える。これら楕円
シール受容空間は、半径方向リブ部分６８，７０
によつてハウジング１３において部分的な軸方向
に限定されている。 膨出スリーブ４６を収容するための空間は、コ
ンバータの加熱前において、ワイヤメツシユ・ス
リーブ４４のための空間の半径方向幅寸法よりも
かなり大きな、但し膨出スリーブ４６の半径方向
厚みよりもほんのわずかに小さな半径方向幅寸法
を有する点において、ワイヤメツシユ・スリーブ
を収容するための空間と異なる。例えば図面に例
示したコンバータの前述の構成においては、シー
ル収容空間はワイヤメツシユのための約2.286mm
の空間に対して約3.302mmの半径方向幅寸法を有
しており、膨出スリーブ４６の半径方向厚みにつ
いては以下に述べる。ハウジング１３よりもかな
り大きな膨張率を有する膨出スリーブ４６は、ワ
イヤメツシユ・スリーブ４４の組付前の半径方向
厚みよりもかなり小さく且つシール収容空間の半
径方向幅寸法よりも所定量だけほんのわずかに大
きな組付前の半径方向厚みを有するように決定さ
れ、組立時におけるモノリス１０，１２の破砕を
防止すると共に、熱によりコンバータが膨張する
とかにモノリスを支持・密封するためシール収容
空間におけるこの材料の十分な嵩密度を許すよう
になされる。例えば図面に例示したコンバータの
前述の構成においては、膨出スリーブ４６は約
4.699mmの組付前の半径方向厚みを与えられ、こ
れは、該スリーブが締付けられる約3.302mmの空
間と熱により生ずる約0.508mmのハウジングの平
均半径方向増大とに比して、拘束されていない場
合に約12.7mmまで熱により半径方向に自由に膨張
することができる。 各膨出スリーブ４６は第５図に示すようにワイ
ヤメツシユ・スリーブ４４と同様にして関連する
モノリス１０，１２上に組付けられ、これと共に
殻部材１６，１８間に受容される。しかしなが
ら、前述の如き各モノリス１０，１２におけるワ
イヤメツシユ・スリーブ４４と膨出スリーブ４６
との組付前における半径方向厚みの差の故に、後
者はコンバータの組立時にハウジング１３とモノ
リスとの間でかなり圧縮されるのではなく、単に
緊密に受容される。その結果、各モノリス１０，
１２における膨出スリーブ４６が両殻部材からモ
ノリスを破砕させるほどの大きな締付力を伝える
ことはなく、一方ワイヤメツシユ・スリーブ４４
は両殻部材のフランジ３２―３５を結合するとき
に所要量だけ圧縮される。コンバータがこのよう
にして組立てられ且つ次いで車両において最初に
加熱されると、各モノリス１０，１２における膨
出スリーブ４６がふくらみ、リブ付き楕円形部分
６６による抵抗を受け、これにより、強度を高め
られたハウジング１３とモノリスとの間にモノリ
スを破砕することなく拘束するかなりの拘束圧力
を印加せしめるが、このとき、ハウジングの半径
方向の強度がこのように高められている故に、加
熱されたハウジングをふくらませることはない。
この後は、各膨出スリーブ４６はハウジングと入
口端における各モノリスとの間に緊密な密封を有
効に与え続けると共に、熱によりハウジングが膨
張するときに隣接するワイヤメツシユ・スリーブ
４４がモノリスの弾性的な半径方向支持とその相
対的な軸方向位置とを与える補助を行なうべく十
分な弾性度を維持する。 モノリス１２が酸化触媒を有する場合の空気注
入は第１，２，５〜８図に示す如く両殻部材のフ
ランジ３２―３５間に装着され且つ二個のモノリ
ス１０，１２間に延びる円形断面を有する簡素な
空気管８０の追加によつて達成される。このよう
な装着のため、ハウジング１３の一側において各
殻部材のフランジ３３，３５の内側に半円形の凹
所８２，８４が形成される。該凹所８２，８４は
これらのフランジを亘つて延び、第５，６図に示
すように協働してこれらの間に円形開口８５を制
定する。この開口はモノリス１０の内端１４とモ
ノリス１２の内端１５との間におけるハウジング
１３内の空間８６へ開放する。円形開口８５の反
対側には、第５，７図に示す如く空気管８０を受
容するための凹所８８がハウジング１３の上側殻
部材フランジ３２側の内側にのみ形成されてい
る。該凹所８８には三個の側辺部と一個の平坦な
底部とが形成され、溶着部３６によつて上側及び
下側殻部材フランジ３２，３４が接合される部位
の内方に配置され、空間８６へ向つて内方に開放
している。 空気管８０はハウジング１３と同様にステンレ
ス鋼または他の高温非腐蝕性金属から形成され、
円形開口８５内に装着された開放端９０を有す
る。空気管８０は二個のモノリス１０，１２間に
おけるハウジング内の空間８６を亘つて延びてお
り、閉鎖端部９２を反対側に有し、後に詳述する
ように凹所８８内に受容されている。更に空気管
８０には流過する排ガス中に空気を注入するため
の複数個の孔９４がそのまわりに且つこれに沿つ
て形成されている。第５図で見て上下方向でのこ
の空気の均一な分配を行なうため、空気管８０と
このための円形開口８５との双方は、空気管が空
間８６の中間高さ、すなわちその中央を亘つて水
平方向に延びるように、フランジ３２―３５にお
ける両殻部材１６，１８の下方にずれた分割線を
補償するようになされている。これは、円形開口
８５に水平方向に対するわずかな下方傾斜を与え
て、反対側のフランジ３２，３４から上方に離れ
る方向に傾斜した空気管８０の傾斜入口部を収容
するようにすることにより達成される。従つてハ
ウジング１３内において、空気管８０は、空間８
６を亘つて水平方向に延びハウジング中心線CL
に直角に交わる直線水平方向部分９８と傾斜した
直線入口部分９７とを接合するゆるい屈曲部９６
を有する。 空気管８０の入口端は円形開口８５内に締り嵌
めされた拡大径部分１００を有し、これは酸化を
促進すべく空気を給送するための不図示の空気給
送管を受容するようになされている。空気管８０
の開放端９０の周縁１０１はそのまわりに開口８
５を形成する殻部材フランジ３３，３５の縁部と
整列しており、これら縁部と従つて空気管とはハ
ウジング外側においてこれらの間に形成される連
続した溶着部１０４により恒久的に固定され密封
される。 一方、空気管８０の閉鎖端部９２はハウジング
１３に恒久的に固定されてはおらず、またハウジ
ング１３に開放してもいない。代りに、この閉鎖
端部９２は空気管を平坦に加工して矩形形状とす
ることにより閉鎖され、またハウジングのこの側
における下側殻部材フランジ３４内側の対向面と
協働する上側殻部材フランジ３２に設けられた凹
所８８によつて溶着部３６の内側に形成されたポ
ケツト内の実質的な端部間隙１０５内に緊密に但
し摺動可能に受容される。更に、閉鎖端部９２
は、フランジ３２―３５におけるハウジング１３
のずれた分割線を補償すべく水平方向部分９８の
高さを維持するため、該水平方向部分９８の中心
線から下方にずれている。 このように空気管８０はその開放端９０におい
て、壁を相対的に弱めてしまうような殻部材１
６，１８の一方に貫通孔を形成することを要せず
に、外側の溶着部によつてフランジの内の二個の
もの３２，３５の間においてハウジンング１３の
一端に恒久的に密封固定される。一方、空気管８
０の閉鎖端９２は、フランジ溶着部３６のシール
を遮断することなく但しその剛的支持機能を利用
することにより殻部材１６，１８の一方に追加的
な支持手段を設けたり或いはシールする必要のあ
る追加的な接合部をハウジングに設けたりする必
要性を除去しつつ、フランジ溶着部３６の内方に
おいてハウジングの他の一側の二個のフランジ３
２，３４の間に摺動可能に支持される。その結
果、空気管８０は端９０，９２がハウジングに堅
固に支持されつつ凹所８８の端部間隙１０５内
に、及びハウジングに対して、熱により長手方向
に自由に膨張し得る。或いは、空気管の閉鎖端を
摺動可能に支持するハウジング１３の一側は熱に
よりこれに対し自由に膨張可能で、一方、ハウジ
ングの他の一側は熱による膨張時に、これに対し
固定された空気管８０を担持する。更に、第８図
から判るように、この空気注入装置は、両殻部材
フランジ３２―３５を当接させ溶着する前にこれ
らの間に空気管８０を単に配置するだけのことに
よつて、モノリスと容易に組立てることができ
る。加えて、コンバータを上下逆にして組立てる
と、空気管の閉鎖端９２を二個の殻部材を結合す
る前に上側殻部材フランジ３２の凹所８８内に配
置して位置決めすることもできる。 短い閉鎖端付空気管８０を有する触媒コンバー
タにおいては、該空気管の空気注入孔の寸法及び
配置が、排ガス流内における空気管の中央配置は
別として、最良の酸化を行なわしめるため空気を
均一に分配させ、且つ排ガスと均一に混合する上
で主要な決定要因であることが判明した。 本発明によれば、第１，２，５〜８図に例示し
たその好ましい実施例において、空気注入孔９４
は、周方向に沿つて互いに離隔し空気管８０に沿
つて直線方向に延びる三個の直線状の列１１０，
１１２，１１４に配列されている。符号９４Ｔで
示される列１１０，１１２内の孔は軸方向に等間
隔に離隔し、且つ互いに直径方向に対向して配置
され、空気管８０の両側を流過する排ガスに直角
に、すなわちこれに対し横断方向に向つている。
一方、残りの列１１４内の符号９４Ｕで示される
孔はモノリス１０から排出された排ガスへ直接向
つており、他の二個の列１１０，１１２の各孔９
４Ｔの軸方向位置間の中央に配置されている。 このような実質的に直線状の短い空気管８０に
おいて、また直線状の短い空気管においては、こ
れに給送される空気は最も容易な流路をとること
になり、その故空気管内の圧力は閉鎖端９２の方
向に沿つて上昇する。各列１１０，１１２，１１
４の孔９４から流出する空気の均一な分配を行な
うために、各列１１０，１１２，１１４における
孔９４の寸法を、夫々の孔が実質的に等しい量の
空気を給送するように、その列における他の孔と
更には夫々の軸方向位置での実際の空気圧力とに
関連して決定する。この寸法決めは試行錯誤法及
び（または）周知の流体力学法則により決定可能
であり、各列における孔が空気管内の空気圧力上
昇方向すなわち閉鎖端に向つて縮小する寸法を有
することが必要であり、各列の孔は寸法が漸進的
に縮小するものとするか、或いは等寸法の数個の
孔よりなる群を数個設け、これら各群の孔寸法が
漸進的に縮小するものとする。このような孔の寸
法決めは分配を向上せしめるものではあるが、
尚、全空気給送と排ガスとの完全にまたは実質上
完全に均質な混合を生ぜしめ得ないことが判明し
た。しかしながら、上流側を向いた孔９４Ｕと横
断方向を向いた孔９４Ｔとの寸法を前者が全空気
流の或る小さなパーセンテツジのみを給送するよ
うに（これは試行錯誤法及び（または）周知の流
体力学法則により決定できる）相互に関連して決
定した場合には、実質上完全な混合が得られるこ
とが判明した。 例えば図面に例示した好ましい実施例の実際の
構成においては、最も効率的なまたは実質上完全
な混合は、空気管８０への空気流が約184.05―
286.16リツトル／分であるときに孔の寸法を、全
空気量の10―20％が上流側を向いた孔９４Ｕによ
り実質上均一量注入され且つ残りの80―90％が横
断方向を向いた孔９４Ｔにより実質上均一量注入
されるように決定した場合に生ずることが判明し
た。この実際の構成においては、第５図に示すよ
うに列１１０，１１２には夫々10個の孔９４_T1―
_１０がまた列１１４には９個の孔９４_U1―₉が設けて
ある。最高効率は上流側を向いた孔９４_Uによる
15％の空気給送と横断方向を向いた孔９４_Tによ
る残りの85％との中間範囲において生ずることが
判明した。これは下記の孔寸法により生じたもの
であり、ここで各列に等寸法の数個の孔よりなる
群が数個ある型式を用いた。

【表】 以下に述べる数字は上流方向及び横断方向の
夫々にふり分けられる15％：85％の空気給送すな
わち空気注入を生ぜしめる各孔の流量を示すもの
である。空気管８０へ流入する空気流が約226.5
リツトル／分であるとき、横断方向を向いた孔９
４_T1―₁₀の夫々は約9.911リツトル／分を給送し、
上流側を向いた孔９４_U1―₉の夫々は約3.398リツ
トル／分を給送する。更にこの好ましい実施例に
おいては、下流の酸化触媒手段１２に曝される前
に完了されるべきかかる混合を与えるためには、
空気管８０を触媒モノリス１２から一定の最小距
離だけ離して配置する必要のあることが判明し
た。この距離は約19.05mmと決定され、また二個
の触媒モノリス１０，１２間の空間が限られてい
る故に、図示の如く空気管を触媒モノリス１０に
より近く配置することが必要となつた。 また、上記の好ましい実施例には種々の有利な
製造上の特徴があることは理解されよう。例え
ば、横断方向を向いた孔９４Ｔの二個の列は直径
方向に互いに対向しているので、同時に形成する
ことができる。更に各列の孔を二個またはそれ以
上の等孔寸法の群に配列することができるので、
工作が簡略となり製造を更に簡単なものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した触媒コンバータの
部分断面側面図、第２図は第１図の線２―２に沿
つた断面図、第３図は第１図の線３―３に沿つた
断面図、第４図は第１図の線４―４に沿つた断面
図、第５図は第１図の線５―５に沿つた拡大断面
図、第６図は第５図の線６―６に沿つた断片的断
面図、第７図は第５図の線７―７に沿つた断片的
断面図、及び第８図は第１図のコンバータの分解
斜視図である。 主要部分の符号の説明、１２……酸化触媒、１
３……ハウジング、８０……空気管、９２……閉
鎖端。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジング１３内に装着された酸化触媒１２
   と、排ガスの酸化のため排ガス内に空気を注入す
   べく前記ハウジング内に延びる閉鎖端９２を備え
   た直線状または実質的に直線上の空気管８０とを
   有する内燃機関排ガス用の触媒コンバータにおい
   て： 前記空気管は周方向に沿つて互いに離隔した複
   数列１１０，１１２，１１４の孔９４Ｔ，９４Ｕ
   を有し、該孔９４Ｕの一つの列１１４は排ガス流
   内に向つて上流側に向いており、前記孔９４Ｔの
   他の二列１１０，１１２は排ガス流路に対し横断
   方向を両方向に向つており、前記の三個の列の
   夫々のものにおける孔は前記空気管の長さ方向に
   沿つて互いに離隔すると共に実質的に等しい量の
   空気を給送すべく前記閉鎖端に向つて径寸法が縮
   小しており、前記の三個の列のすべてのものにお
   ける孔の寸法は、前記横断方向を向いた二列の孔
   が実質的に等しい量の空気を給送するが、しか
   し、全空気量は上流側を向いた孔により給送され
   る空気量よりも大きいように相互に関連して決定
   されていることを特徴とする触媒コンバータ。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の触媒コンバー
   タにおいて： 前記列１１０，１１２，１１４のそれぞれにお
   ける孔９４は前記空気管８０の長さ方向に沿つて
   互いに実質的に等しく離隔しており、前記孔の寸
   法は、前記横断方向を向いた孔９４Ｔの前記二列
   １１０，１１２が協働して全空気量の80乃至90％
   を給送しかつ前記の上流側を向いた孔９４Ｕが残
   る10乃至20％を給送するようになされていること
   を特徴とする触媒コンバータ。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   触媒コンバータにおいて： 前記横断方向を向いた孔９４Ｔの二つの列１１
   ０，１１２は排ガス流路に対し直角の角度で互い
   に反対方向に向い、各列の孔は直線状に配列さ
   れ、実質的に等しい量の空気を給送すべく漸進的
   にまたは等しい孔寸法の群として寸法が前記閉鎖
   端９４に向つて縮小していることを特徴とする触
   媒コンバータ。