触媒コンバータ
【課題】触媒コンバータの中心を貫通するバイパス通路を流れる排気ガスの熱がハニカム体に伝達されることに起因する様々な問題を防止又は未然回避することができる触媒コンバータを提供する。
【解決手段】触媒コンバータは、円筒状ケース２０に収容された触媒担持用ハニカム体１０と、そのハニカム体１０の中心部を貫通するバイパス通路Ｂとを備える。バイパス通路Ｂとそれを取り囲むハニカム体１０との境界域には、第１内管２１及び第２内管２２から構成される二重内管が設けられている。第１内管２１と第２内管２２との間には、二重内管の上流側端部において第１内管２１の上流側端部と第２内管２２の縮径部２３の上流側接触部２３ａとを固着することで上流側からの排気ガスの進入を不能とした中空断熱層２５が確保されている。
【解決手段】触媒コンバータは、円筒状ケース２０に収容された触媒担持用ハニカム体１０と、そのハニカム体１０の中心部を貫通するバイパス通路Ｂとを備える。バイパス通路Ｂとそれを取り囲むハニカム体１０との境界域には、第１内管２１及び第２内管２２から構成される二重内管が設けられている。第１内管２１と第２内管２２との間には、二重内管の上流側端部において第１内管２１の上流側端部と第２内管２２の縮径部２３の上流側接触部２３ａとを固着することで上流側からの排気ガスの進入を不能とした中空断熱層２５が確保されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気ガス浄化装置の一種である、又は、排気ガス浄化装置の排気経路の一部に配設して用いられる触媒コンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気ガス浄化用触媒を担持するハニカム体を備えた排気ガス浄化装置が知られている。例えば特許文献１は、薄肉金属板の平板状帯材と波板状帯材とを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多数の網目状通気孔路を有する触媒担持用ハニカムコア体であって、その巻回中心部に円筒状中空部を形成してなるハニカムコア体（つまり軸直交断面が円環状をなすハニカムコア体）を開示する。通常、かかるハニカムコア体の円筒状中空部内には金属円筒（パイプ）が配設されると共に、当該ハニカムコア体は円筒状金属ケース内に装填されて触媒コンバータを構成する。そして、触媒コンバータの実車搭載時には、ハニカムコア体の中心を貫通する前記パイプは、エンジンからの排気ガスにハニカムコア体を迂回させるためのバイパス通路として利用される。
【特許文献１】実公平７−３３８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の触媒コンバータでは、単一のパイプによって構成されたバイパス通路を排気ガスが流れるとき、排気ガスの熱が当該パイプ及びそれを取り囲むハニカムコア体に多量に伝達されることで様々な問題を生じていた。例えば、パイプ壁を介して伝達される熱により、ハニカムコア体の内周部と外周部とで熱分布の不均等（即ち径方向への過大な熱勾配）が生まれ、それに起因してハニカムコア体内では周方向の引っ張り応力が生じ、その結果、巻回積層状態にある金属帯材が切れて箔状に欠け落ちたり、帯材の一部が位置ズレを起こして脱落したりすることがあった。また、排気熱によって過度に熱膨張したパイプと円筒状金属ケースとの間でハニカムコア体を圧迫して破損したり、パイプ自体に亀裂を生じたりすることがあった。
【０００４】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、触媒コンバータの中心を貫通するバイパス通路を流れる排気ガスの熱がハニカム体に伝達されることに起因する様々な問題を防止又は未然回避することの可能な触媒コンバータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、軸方向に延びる多数の通気孔路を有する触媒担持用ハニカム体と、そのハニカム体の中心部を軸方向に貫通する中心部通路とを備えた触媒コンバータであって、前記中心部通路とそれを取り囲む前記ハニカム体との境界域には、前記中心部通路を区画形成する第１の内管及びその第１の内管を間隔を隔てて包囲する第２の内管から構成される二重内管が設けられ、前記第２内管の上流側端部には、その全周にわたって縮径部が形成され、前記第１内管と前記第２内管との間には、前記二重内管の上流側端部において第１内管の上流側端部又はその近傍と第２内管の前記縮径部とを固着することで上流側からの排気ガスの進入を不能とした中空断熱層が確保されていることをその要旨としている。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、触媒コンバータの中心部通路を区画形成する第１内管及びその第１内管を間隔を隔てて包囲する第２内管から構成される二重内管により、中心部通路とそれを取り囲むハニカム体との境界域、即ち中心部通路の周囲には、中空断熱層（例えば空気層）が確保される。そして、この中空断熱層は、二重内管の上流側端部において第１内管の上流側端部又はその近傍と第２内管の縮径部とを固着することで上流側からの排気ガスの進入を不能とされている。このため、中心部通路を高温の排気ガスが流れたときでも、その周囲に確保された中空断熱層によって中心部通路からハニカム体への熱伝達が緩和される。従って、ハニカム体の内周部と外周部とで不均等な熱分布（つまり径方向での過大な熱勾配）が生じ難く、仮にそのような熱分布（熱勾配）に起因してハニカム体内で周方向への引っ張り応力が生じたとしても、その周方向引っ張り応力は過大化しないため、ハニカム体の破損を防止することができる。
【０００７】
また、二重内管の上流側端部において第１内管と第２内管とを全周にわたって固着すべく第２内管に形成された縮径部は、上流側から中空断熱層内への排気ガスの進入を不能とする排気ガス遮断手段（遮断壁）として機能し、中空断熱層の断熱性能維持に貢献する。また、第２内管の縮径部と第１内管とを二重内管の上流側端部にて相互に固着しているため、両内管の軸方向又は長手方向に沿った範囲内における両内管の固着箇所（固定箇所）が、縮径部に対応する一円周に沿った一箇所（二重内管の上流側端部）だけに限定される。このため、第１内管内に高温の排気ガスが流れて第１内管が第２内管に比べて大きく熱膨張するような場合でも、第１内管は第２内管に拘束されること無く、軸方向に無理なく熱膨張することができる。それ故、第１内管と第２内管との間の熱膨張量の差に基づく熱応力集中の発生を回避でき、熱応力集中による二重内管の破損を防止することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の触媒コンバータにおいて、前記縮径部は、前記第１内管の上流側端部又はその近傍の全周にわたって接触可能な上流側接触部と、該上流側接触部から次第に拡径するテーパ部とから形成されていることをその要旨としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、第２内管の縮径部に形成された上流側接触部は、第１内管の上流側端部又はその近傍の全周にわたって接触可能とされているため、当該上流側接触部と第１内管の上流側接触部又はその近傍とを全周にわたって接触させた状態で両者を固着することにより、両内管間の気密性が高められ、第１内管と第２内管との間に形成される中空断熱層の確保がより確実なものとなる。また、二重内管の上流側端部において第１内管と第２内管とを固着するにあたり、第１内管と上流側接触部（第２内管）とを相互に接触させて重ね合わせた状態とすることで両内管の固着が容易かつ確実に行われるようになる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の触媒コンバータにおいて、前記第２内管の下流側端部には、前記第１内管の下流側端部又はその近傍に固定されることなく、当該第１内管の下流側端部又はその近傍の全周にわたって接触可能な下流側接触部が形成されていることをその要旨としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、第２内管に形成された下流側接触部は、二重内管の下流側端部に位置すると共に、第１内管の下流側端部又はその近傍の全周にわたって接触して中空断熱層の下流側開口部をほぼ塞ぎ得るため、触媒コンバータの下流側の排気ガスが逆流して中空断熱層へ進入するのを極力防止することができる。また、第２内管の下流側接触部は、第１内管に固定（固着）されておらず、即ち二重内管の下流側端部における第１内管と第２内管とは、非固定状態（非固着状態）とされている。このため、両内管の軸方向又は長手方向に沿った範囲内における両内管の固定箇所（固着箇所）が前記縮径部に対応する一円周に沿った一箇所（二重内管の上流側端部）だけに限定されるという構造が維持され、請求項１で言及したような作用効果（熱応力集中の回避）が保たれる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の触媒コンバータにおいて、前記触媒コンバータは、前記ハニカム体を収容する円筒状ケースを更に備えており、ハニカム体の内周面をその下流側端部及び上流側端部のうちの一方において前記第２内管の外周面に対し連結し、且つ、ハニカム体の外周面をその下流側端部及び上流側端部のうちの他方において前記円筒状ケースの内周面に対し連結することにより、前記ハニカム体が円筒状ケースと二重内管との間に保持されていることをその要旨としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、二重内管の第１内管内を高温の排気ガスが流れ、それを取り囲むハニカム体に熱が伝達されてハニカム体の内周部と外周部との間で熱勾配又は熱較差が生じた場合でも、ハニカム体の内周面は下流側端部（又は上流側端部）において第２内管に連結されているだけなので、ハニカム体の内周部と第２内管とは互いに拘束されること無く軸方向に熱膨張できる。同様に、ハニカム体の外周面は上流側端部（又は下流側端部）において円筒状ケースに連結されているだけなので、ハニカム体の外周部と円筒状ケースとは互いに拘束されること無く軸方向に熱膨張できる。それ故、触媒コンバータの中心軸線に対して同心円状の配置関係にある、第２内管、ハニカム体の内周部、ハニカム体の外周部及び円筒状ケースの四者間で大きな熱勾配又は熱較差が生じたとしても、ハニカム体の内部や連結部位には熱応力集中がなく、ハニカム体の破損が防止される。
【００１４】
また、ハニカム体の内周面をその下流側端部及び上流側端部のうちの一方において第２内管の外周面に対して連結するときには、ハニカム体の外周面をその下流側端部及び上流側端部のうちの他方において円筒状ケースの内周面に対し連結するという具合に、ハニカム体の内周面側連結位置と外周面側連結位置とを軸方向にずらしている。それ故、上記熱応力集中の回避作用を維持しながらも、円筒状ケースと二重内管との間にハニカム体を安定的に保持することができる。
【００１５】
（付記）請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の触媒コンバータにおいて、「前記ハニカム体が、薄肉金属の平板状帯材と波板状帯材とを重積しこれを一括渦巻状に巻回積層して製作すると共にその巻回中心部に円筒状中空部を形成してなる軸方向に延びる多数の通気孔路を有する触媒担持用ハニカム体であること」は好ましい。このようなハニカ
ム体では平板状帯材等が渦巻状の積層構造を構築し、ハニカム体の内周部と外周部とで各階層を構成する帯材の独立性が高まる（つまり各階層間での相互拘束性が弱まる）ので、請求項４に記載したような構成に基づく作用効果がより効果的に発揮される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１から請求項４に記載の発明の触媒コンバータによれば、その中心部通路とそれを取り囲むハニカム体との境界域に第１及び第２の内管からなる二重内管を設けて中空断熱層を確保し、中心部通路からハニカム体への熱伝達を緩和することにより、ハニカム体内での不均等な熱分布を回避してハニカム体の破損を防止できる。また上述のように、二重内管における第１及び第２内管間の固着構造（又は非固着構造）や、円筒状ケースと二重内管との間におけるハニカム体の保持構造を工夫することにより、触媒コンバータの各部における熱応力集中を回避して、触媒コンバータの破損を未然防止することが可能となる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、中空断熱層の確保をより確実なものとすることができる。また、請求項２に記載の発明によれば、二重内管の上流側端部において第１内管と第２内管との固着を容易かつ確実に行うことができる。請求項３に記載の発明によれば、下流側接触部により、触媒コンバータの下流側の排気ガスが逆流して中空断熱層へ進入することを極力防止できる。請求項４に記載の発明によれば、円筒状ケースと二重内管との間にハニカム体を安定的に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。図１及び図２に示すように、触媒コンバータは、触媒担持用ハニカム体１０と、そのハニカム体１０を収容する円筒状ケース２０と、前記ハニカム体１０の中心部を軸方向に貫通する二重内管（２１，２２）とを備えている。
【００１９】
触媒担持用ハニカム体１０は、金属製あるいはセラミックス製のいずれでもよいが、その中心部に二重内管（２１，２２）を配置するための円筒状中空部を形成し易いという点で、金属製のハニカム体であることが好ましい。金属製のハニカム体１０は、例えば、耐熱性薄肉鋼板の平板状帯材１１と、耐熱性薄肉鋼板を波形に機械加工して得た波板状帯材１２とを相互当接させながら重積すると共に、その重積した帯材１１，１２を巻回案内棒を用いて一括渦巻状に巻回し、その後に巻回案内棒を中心から抜き取ることによって得られる。こうして得られたハニカム体１０は、軸方向に延びる多数の網目状通気孔路１３を有すると共に、その巻回中心部に円筒状中空部を有してなる略円柱形状をなす。尚、ハニカム体１０には所定の触媒物質が担持される。
【００２０】
円筒状ケース２０は、例えばステンレス鋼で作られた円筒状部材である。円筒状ケース２０の内径は前記ハニカム体１０の外径よりも若干大きく、且つ、円筒状ケース２０の軸方向長（全長）は前記ハニカム体１０の軸方向長よりも大きく設定されており、円筒状ケース２０の中央内部にハニカム体１０を収容することができる。
【００２１】
二重内管（２１，２２）は、第１の内管２１及びその第１内管２１を所定間隔を隔てて包囲する第２の内管２２から構成されている。第１内管２１は、ストレート円筒パイプ状のステンレス鋼管からなる。第２内管２２は、ストレート円筒パイプ状のステンレス鋼管の両端部がそれぞれ縮径された縮径部２３，２４を有してなる。第１及び第２内管２１，２２の全長は円筒状ケース２０の全長にほぼ等しく、第２内管２２の半径は第１内管２１の半径よりも大きい。
【００２２】
この触媒コンバータでは、第１内管２１、第２内管２２及び円筒状ケース２０は、それらに共通の中心軸線Ｌを中心として同心円状に配置される（図１参照）。そして、円筒状ケース２０の内周面と第２内管２２の外周面との間には、前記ハニカム体１０の収容空間が区画形成される。また、最中心部分に配置される第１内管２１は、ハニカム体１０の中心部を軸方向に貫通する中心部通路としてのバイパス通路Ｂを区画形成する。そして、バイパス通路Ｂとハニカム体１０との境界域には、二重内管（２１，２２）が配置されると共に、第１内管２１と第２内管２２との間には、両内管２１，２２の半径差にほぼ等しい間隔が全周にわたり確保される。すなわち、二重内管（２１,２２）の上流側端部及び下流側端部においては、第１内管２１と第２内管２２とが接触して隙間はないが、二重内管（２１，２２）の両端部を除く部分においては、第１内管２１と第２内管２２との間に隙間があって環状の空間（後述する中空断熱層２５）が形成されている。
【００２３】
図２に示すように、縮径部２３は、第２内管２２の上流側端部の全周にわたって形成されており、中空断熱層２５への排気ガスの進入を不能とする排気ガス遮断壁（排気ガス遮断手段）として機能する。この縮径部２３は、第１内管２１の上流側端部の全周にわたって接触可能な円筒状の上流側接触部２３ａと、該上流側接触部２３ａの最下流側から次第に拡径するテーパ部２３ｂとから形成されている。上流側接触部２３ａの内径は、第１内管２１の外径にほぼ等しい。テーパ部２３ｂは、第２内管２２の上流側接触部２３ａと第２内管２２の最大外周部とをつないで傾斜している。二重内管（２１，２２）の上流側端部においては、第１内管２１の上流側端部と第２内管２２の上流側接触部２３ａとが相互に接触され、両内管２１，２２の上流側端部が重ね合わされた状態で全周にわたって溶接（溶接部は図示せず）により固着されている。このように第１内管２１の上流側端部と第２内管２２の上流側接触部２３ａとを全周にわたって溶接で固着することにより、第１内管２１の外周面と第２内管２２の内周面との間（両内管２１，２２の両端部を除く）には、触媒コンバータの上流側からの排気ガスの進入を不能とした中空断熱層２５が確保される。尚、本実施形態では、中空断熱層２５は空気層として存在する。
【００２４】
また図２に示すように、縮径部２４は、第２内管２２の下流側端部の全周にわたって形成されている。この縮径部２４は、第１内管２１の下流側端部の全周にわたって接触可能な円筒状の下流側接触部２４ａと、該下流側接触部２４ａの最上流側から次第に拡径するテーパ部２４ｂとから形成されている。下流側接触部２４ａの内径は、第１内管の外径にほぼ等しく、前記上流側接触部２３ａの内径にほぼ等しい。テーパ部２４ｂは、第２内管２２の下流側接触部２４ａと第２内管２２の最大外周部とをつないで傾斜している。二重内管（２１，２２）の下流側端部においても、上述した二重内管（２１，２２）の上流側端部と同様に、第１内管２１の下流側端部と第２内管２２の下流側接触部２４ａとが相互に接触されているが、この下流側接触部２４ａは、第１内管２１の下流側端部に固着（固定）されていない。つまり、前記上流側接触部２３ａは固着端（固定端）となっているのに対し、下流側接触部２４ａは自由端となっており、上述した二重内管の上流側端部における第１内管２１と第２内管２２との固着状態（固定状態）と異なり、二重内管の下流側端部における第１内管２１と第２内管２２とは、非固着状態（非固定状態）とされている。下流側接触部２４ａは、第１内管２２の下流側端部の全周にわたって接触することで中空断熱層２５の下流側の環状開口部をほぼ塞ぐため、触媒コンバータ下流側の排気ガスが逆流して中空断熱層２５へ進入するのを極力防止する働きをする。
【００２５】
本実施形態では、第１内管２１と第２内管２２（上流側接触部２３ａ）とが上流側端部のみで相互固着され、第１内管２１と第２内管２２とは下流側端部において全く固着されていない。このため、両内管２１，２２の軸方向又は長手方向に沿った範囲内における両内管２１，２２の固着箇所は、上流側接触部２３ａに対応する一円周に沿った一箇所だけに限定される。
【００２６】
更に図２に示すように、ハニカム体１０の上流側端部外周面は、環状ロウ付け部２６を介して円筒状ケース２０の内周面に対して全周連結されており、又、ハニカム体１０の下流側端部内周面は、環状ロウ付け部２７を介して第２内管２２の外周面に対して全周連結されている。上流側の環状ロウ付け部２６（ハニカム体の外周面側連結位置）と下流側の環状ロウ付け部２７（ハニカム体の内周面側連結位置）とは軸方向にずれているので、上記二箇所の環状ロウ付け部２６，２７だけでの保持にもかかわらず、ハニカム体１０は円筒状ケース２０と二重内管（２１，２２）との間に安定的に保持される。
【００２７】
尚、上記各ロウ付け部２６，２７で用いられるロウ材としては、例えば銀ロウ，銅ロウ，黄銅ロウ等があげられる。また、使用可能なロウ付け方法としては、真空炉中ロウ付けを例示できる。
【００２８】
本実施形態によれば、以下のような作用及び効果を得ることができる。
【００２９】
第１内管２１及び第２内管２２から構成される二重内管において、バイパス通路Ｂとそれを取り囲むハニカム体１０との境界域には、第１内管２１の上流側端部と第２内管２２の上流側接触部２３ａとを全周にわたって固着することで中空断熱層２５の確保がより確実なものとなる。故に、バイパス通路Ｂを高温の排気ガスが流れたときでも、その周囲に確保された中空断熱層２５によってバイパス通路Ｂからハニカム体１０への熱伝達が緩和され、ハニカム体１０の内周部と外周部とで不均等な熱分布（つまり径方向での過大な熱勾配）が生じ難い。従って、熱分布（熱勾配）に起因してハニカム体１０内で周方向への引っ張り応力が生じたとしても、その周方向引っ張り応力は過大化せず、ハニカム体１０を構成している金属製帯材１１，１２が切れて箔状に欠け落ちたりすること（ハニカム体の破損）を防止できる。
【００３０】
第１及び第２内管２１，２２の軸方向又は長手方向に沿った範囲内における両内管の固着箇所が、第１内管２１の上流側端部及び第２内管２２の縮径部２３の上流側接触部２３ａに対応する一円周に沿った一箇所だけに限定されているため、第１内管２１内に高温の排気ガスが流れて第１内管２１が第２内管２２に比べて大きく熱膨張するような場合でも、第１内管２１は第２内管２２に拘束されること無く、軸方向に無理なく熱膨張することができ、両内管２１，２２間の熱膨張量の差に基づく熱応力集中を回避できる。もし仮に、両内管２１，２２の軸方向又は長手方向に沿った範囲内における両内管の固着箇所が二箇所以上あるとき（例えば二重内管の上流側端部のみならず二重内管の下流側端部においても全周固着がある場合）には、第１内管２１の軸方向熱膨張が二つの固着箇所によって阻害され、応力集中を招いてしまう。この点、本実施形態によれば、両内管２１，２２の軸方向固着箇所を一箇所のみとしているので、上述のような熱応力集中は起きず、熱応力集中による二重内管（２１，２２）の破損を防止することができる。
【００３１】
更に本実施形態によれば、第１内管２１内を高温の排気ガスが流れ、それを取り囲むハニカム体１０に熱が伝達されてハニカム体１０の内周部と外周部との間で熱勾配又は熱較差が生じたとしても、ハニカム体１０の内周面は下流側の環状ロウ付け部２７を介して第２内管２２に全周連結されているだけなので、ハニカム体１０の内周部（特に最内周に並ぶ通気孔路１３群を構成する金属製帯材１１，１２）と第２内管２２とは互いに拘束されること無く軸方向に熱膨張できる。同様に、ハニカム体１０の外周面は上流側の環状ロウ付け部２６を介して円筒状ケース２０に全周連結されているだけなので、ハニカム体１０の外周部（特に最外周に並ぶ通気孔路１３群を構成する金属製帯材１１，１２）と円筒状ケース２０とは互いに拘束されること無く軸方向に熱膨張できる。それ故、触媒コンバータの中心軸線Ｌに対して同心円状の配置関係にある、第２内管２２、ハニカム体１０の内周部、ハニカム体１０の外周部及び円筒状ケース２０の四者間で大きな熱勾配又は熱較差が生じたとしても、ハニカム体１０の内部や連結部位に熱応力が集中することはなく、ハニカム体１０の破損を防止することができる。
【００３２】
（変更例）本発明の実施形態を以下のように変更してもよい。
円筒状ケース２０と二重内管（２１，２２）との間にハニカム体１０を保持する際の取付け方法として、図２に示すロウ付け態様に代えて、図３に示すようなロウ付け態様を採用してもよい。即ち、ハニカム体１０の上流側端部内周面を、環状ロウ付け部２８を介して第２内管２２の外周面に対して全周連結すると共に、ハニカム体１０の下流側端部外周面を、環状ロウ付け部２９を介して円筒状ケース２０の内周面に対して全周連結してもよい。この場合も、上流側の環状ロウ付け部２８（ハニカム体の内周面側連結位置）と下流側の環状ロウ付け部２９（ハニカム体の外周面側連結位置）とが軸方向にずれているので、上記二箇所の環状ロウ付け部２８，２９だけでの保持にもかかわらず、ハニカム体１０は円筒状ケース２０と二重内管（２１，２２）との間に安定的に保持される。
【００３３】
上記実施形態では、第２内管２２の上流側接触部２３ａを第１内管２１の上流側端部に固着することとしたが、第１内管２１の上流側端部近傍に固着することとしてもよい。また、上記実施形態では、第２内管２２の下流側接触部２４ａを第１内管２１の下流側端部の全周にわたって接触させるようにしたが、第１内管２１の下流側端部近傍の全周にわたって接触させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】触媒コンバータの概略を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線での縦断面を拡大して示す断面図である。
【図３】変更例における図２相当の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 触媒保持用ハニカム体
１３ ハニカム体の網目状通気孔路
２０ 円筒状ケース
２１ 第１の内管（第１内管）
２２ 第２の内管（第２内管）
２３ 縮径部
２３ａ 上流側接触部
２３ｂ テーパ部
２４ 縮径部
２４ａ 下流側接触部
２４ｂ テーパ部
２５ 中空断熱層
２６，２７，２８，２９ 環状ロウ付け部
Ｂ 中心部通路としてのバイパス通路
Ｌ 中心軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気ガス浄化装置の一種である、又は、排気ガス浄化装置の排気経路の一部に配設して用いられる触媒コンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気ガス浄化用触媒を担持するハニカム体を備えた排気ガス浄化装置が知られている。例えば特許文献１は、薄肉金属板の平板状帯材と波板状帯材とを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多数の網目状通気孔路を有する触媒担持用ハニカムコア体であって、その巻回中心部に円筒状中空部を形成してなるハニカムコア体（つまり軸直交断面が円環状をなすハニカムコア体）を開示する。通常、かかるハニカムコア体の円筒状中空部内には金属円筒（パイプ）が配設されると共に、当該ハニカムコア体は円筒状金属ケース内に装填されて触媒コンバータを構成する。そして、触媒コンバータの実車搭載時には、ハニカムコア体の中心を貫通する前記パイプは、エンジンからの排気ガスにハニカムコア体を迂回させるためのバイパス通路として利用される。
【特許文献１】実公平７−３３８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の触媒コンバータでは、単一のパイプによって構成されたバイパス通路を排気ガスが流れるとき、排気ガスの熱が当該パイプ及びそれを取り囲むハニカムコア体に多量に伝達されることで様々な問題を生じていた。例えば、パイプ壁を介して伝達される熱により、ハニカムコア体の内周部と外周部とで熱分布の不均等（即ち径方向への過大な熱勾配）が生まれ、それに起因してハニカムコア体内では周方向の引っ張り応力が生じ、その結果、巻回積層状態にある金属帯材が切れて箔状に欠け落ちたり、帯材の一部が位置ズレを起こして脱落したりすることがあった。また、排気熱によって過度に熱膨張したパイプと円筒状金属ケースとの間でハニカムコア体を圧迫して破損したり、パイプ自体に亀裂を生じたりすることがあった。
【０００４】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、触媒コンバータの中心を貫通するバイパス通路を流れる排気ガスの熱がハニカム体に伝達されることに起因する様々な問題を防止又は未然回避することの可能な触媒コンバータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、軸方向に延びる多数の通気孔路を有する触媒担持用ハニカム体と、そのハニカム体の中心部を軸方向に貫通する中心部通路とを備えた触媒コンバータであって、前記中心部通路とそれを取り囲む前記ハニカム体との境界域には、前記中心部通路を区画形成する第１の内管及びその第１の内管を間隔を隔てて包囲する第２の内管から構成される二重内管が設けられ、前記第２内管の上流側端部には、その全周にわたって縮径部が形成され、前記第１内管と前記第２内管との間には、前記二重内管の上流側端部において第１内管の上流側端部又はその近傍と第２内管の前記縮径部とを固着することで上流側からの排気ガスの進入を不能とした中空断熱層が確保されていることをその要旨としている。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、触媒コンバータの中心部通路を区画形成する第１内管及びその第１内管を間隔を隔てて包囲する第２内管から構成される二重内管により、中心部通路とそれを取り囲むハニカム体との境界域、即ち中心部通路の周囲には、中空断熱層（例えば空気層）が確保される。そして、この中空断熱層は、二重内管の上流側端部において第１内管の上流側端部又はその近傍と第２内管の縮径部とを固着することで上流側からの排気ガスの進入を不能とされている。このため、中心部通路を高温の排気ガスが流れたときでも、その周囲に確保された中空断熱層によって中心部通路からハニカム体への熱伝達が緩和される。従って、ハニカム体の内周部と外周部とで不均等な熱分布（つまり径方向での過大な熱勾配）が生じ難く、仮にそのような熱分布（熱勾配）に起因してハニカム体内で周方向への引っ張り応力が生じたとしても、その周方向引っ張り応力は過大化しないため、ハニカム体の破損を防止することができる。
【０００７】
また、二重内管の上流側端部において第１内管と第２内管とを全周にわたって固着すべく第２内管に形成された縮径部は、上流側から中空断熱層内への排気ガスの進入を不能とする排気ガス遮断手段（遮断壁）として機能し、中空断熱層の断熱性能維持に貢献する。また、第２内管の縮径部と第１内管とを二重内管の上流側端部にて相互に固着しているため、両内管の軸方向又は長手方向に沿った範囲内における両内管の固着箇所（固定箇所）が、縮径部に対応する一円周に沿った一箇所（二重内管の上流側端部）だけに限定される。このため、第１内管内に高温の排気ガスが流れて第１内管が第２内管に比べて大きく熱膨張するような場合でも、第１内管は第２内管に拘束されること無く、軸方向に無理なく熱膨張することができる。それ故、第１内管と第２内管との間の熱膨張量の差に基づく熱応力集中の発生を回避でき、熱応力集中による二重内管の破損を防止することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の触媒コンバータにおいて、前記縮径部は、前記第１内管の上流側端部又はその近傍の全周にわたって接触可能な上流側接触部と、該上流側接触部から次第に拡径するテーパ部とから形成されていることをその要旨としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、第２内管の縮径部に形成された上流側接触部は、第１内管の上流側端部又はその近傍の全周にわたって接触可能とされているため、当該上流側接触部と第１内管の上流側接触部又はその近傍とを全周にわたって接触させた状態で両者を固着することにより、両内管間の気密性が高められ、第１内管と第２内管との間に形成される中空断熱層の確保がより確実なものとなる。また、二重内管の上流側端部において第１内管と第２内管とを固着するにあたり、第１内管と上流側接触部（第２内管）とを相互に接触させて重ね合わせた状態とすることで両内管の固着が容易かつ確実に行われるようになる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の触媒コンバータにおいて、前記第２内管の下流側端部には、前記第１内管の下流側端部又はその近傍に固定されることなく、当該第１内管の下流側端部又はその近傍の全周にわたって接触可能な下流側接触部が形成されていることをその要旨としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、第２内管に形成された下流側接触部は、二重内管の下流側端部に位置すると共に、第１内管の下流側端部又はその近傍の全周にわたって接触して中空断熱層の下流側開口部をほぼ塞ぎ得るため、触媒コンバータの下流側の排気ガスが逆流して中空断熱層へ進入するのを極力防止することができる。また、第２内管の下流側接触部は、第１内管に固定（固着）されておらず、即ち二重内管の下流側端部における第１内管と第２内管とは、非固定状態（非固着状態）とされている。このため、両内管の軸方向又は長手方向に沿った範囲内における両内管の固定箇所（固着箇所）が前記縮径部に対応する一円周に沿った一箇所（二重内管の上流側端部）だけに限定されるという構造が維持され、請求項１で言及したような作用効果（熱応力集中の回避）が保たれる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の触媒コンバータにおいて、前記触媒コンバータは、前記ハニカム体を収容する円筒状ケースを更に備えており、ハニカム体の内周面をその下流側端部及び上流側端部のうちの一方において前記第２内管の外周面に対し連結し、且つ、ハニカム体の外周面をその下流側端部及び上流側端部のうちの他方において前記円筒状ケースの内周面に対し連結することにより、前記ハニカム体が円筒状ケースと二重内管との間に保持されていることをその要旨としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、二重内管の第１内管内を高温の排気ガスが流れ、それを取り囲むハニカム体に熱が伝達されてハニカム体の内周部と外周部との間で熱勾配又は熱較差が生じた場合でも、ハニカム体の内周面は下流側端部（又は上流側端部）において第２内管に連結されているだけなので、ハニカム体の内周部と第２内管とは互いに拘束されること無く軸方向に熱膨張できる。同様に、ハニカム体の外周面は上流側端部（又は下流側端部）において円筒状ケースに連結されているだけなので、ハニカム体の外周部と円筒状ケースとは互いに拘束されること無く軸方向に熱膨張できる。それ故、触媒コンバータの中心軸線に対して同心円状の配置関係にある、第２内管、ハニカム体の内周部、ハニカム体の外周部及び円筒状ケースの四者間で大きな熱勾配又は熱較差が生じたとしても、ハニカム体の内部や連結部位には熱応力集中がなく、ハニカム体の破損が防止される。
【００１４】
また、ハニカム体の内周面をその下流側端部及び上流側端部のうちの一方において第２内管の外周面に対して連結するときには、ハニカム体の外周面をその下流側端部及び上流側端部のうちの他方において円筒状ケースの内周面に対し連結するという具合に、ハニカム体の内周面側連結位置と外周面側連結位置とを軸方向にずらしている。それ故、上記熱応力集中の回避作用を維持しながらも、円筒状ケースと二重内管との間にハニカム体を安定的に保持することができる。
【００１５】
（付記）請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の触媒コンバータにおいて、「前記ハニカム体が、薄肉金属の平板状帯材と波板状帯材とを重積しこれを一括渦巻状に巻回積層して製作すると共にその巻回中心部に円筒状中空部を形成してなる軸方向に延びる多数の通気孔路を有する触媒担持用ハニカム体であること」は好ましい。このようなハニカ
ム体では平板状帯材等が渦巻状の積層構造を構築し、ハニカム体の内周部と外周部とで各階層を構成する帯材の独立性が高まる（つまり各階層間での相互拘束性が弱まる）ので、請求項４に記載したような構成に基づく作用効果がより効果的に発揮される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１から請求項４に記載の発明の触媒コンバータによれば、その中心部通路とそれを取り囲むハニカム体との境界域に第１及び第２の内管からなる二重内管を設けて中空断熱層を確保し、中心部通路からハニカム体への熱伝達を緩和することにより、ハニカム体内での不均等な熱分布を回避してハニカム体の破損を防止できる。また上述のように、二重内管における第１及び第２内管間の固着構造（又は非固着構造）や、円筒状ケースと二重内管との間におけるハニカム体の保持構造を工夫することにより、触媒コンバータの各部における熱応力集中を回避して、触媒コンバータの破損を未然防止することが可能となる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、中空断熱層の確保をより確実なものとすることができる。また、請求項２に記載の発明によれば、二重内管の上流側端部において第１内管と第２内管との固着を容易かつ確実に行うことができる。請求項３に記載の発明によれば、下流側接触部により、触媒コンバータの下流側の排気ガスが逆流して中空断熱層へ進入することを極力防止できる。請求項４に記載の発明によれば、円筒状ケースと二重内管との間にハニカム体を安定的に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。図１及び図２に示すように、触媒コンバータは、触媒担持用ハニカム体１０と、そのハニカム体１０を収容する円筒状ケース２０と、前記ハニカム体１０の中心部を軸方向に貫通する二重内管（２１，２２）とを備えている。
【００１９】
触媒担持用ハニカム体１０は、金属製あるいはセラミックス製のいずれでもよいが、その中心部に二重内管（２１，２２）を配置するための円筒状中空部を形成し易いという点で、金属製のハニカム体であることが好ましい。金属製のハニカム体１０は、例えば、耐熱性薄肉鋼板の平板状帯材１１と、耐熱性薄肉鋼板を波形に機械加工して得た波板状帯材１２とを相互当接させながら重積すると共に、その重積した帯材１１，１２を巻回案内棒を用いて一括渦巻状に巻回し、その後に巻回案内棒を中心から抜き取ることによって得られる。こうして得られたハニカム体１０は、軸方向に延びる多数の網目状通気孔路１３を有すると共に、その巻回中心部に円筒状中空部を有してなる略円柱形状をなす。尚、ハニカム体１０には所定の触媒物質が担持される。
【００２０】
円筒状ケース２０は、例えばステンレス鋼で作られた円筒状部材である。円筒状ケース２０の内径は前記ハニカム体１０の外径よりも若干大きく、且つ、円筒状ケース２０の軸方向長（全長）は前記ハニカム体１０の軸方向長よりも大きく設定されており、円筒状ケース２０の中央内部にハニカム体１０を収容することができる。
【００２１】
二重内管（２１，２２）は、第１の内管２１及びその第１内管２１を所定間隔を隔てて包囲する第２の内管２２から構成されている。第１内管２１は、ストレート円筒パイプ状のステンレス鋼管からなる。第２内管２２は、ストレート円筒パイプ状のステンレス鋼管の両端部がそれぞれ縮径された縮径部２３，２４を有してなる。第１及び第２内管２１，２２の全長は円筒状ケース２０の全長にほぼ等しく、第２内管２２の半径は第１内管２１の半径よりも大きい。
【００２２】
この触媒コンバータでは、第１内管２１、第２内管２２及び円筒状ケース２０は、それらに共通の中心軸線Ｌを中心として同心円状に配置される（図１参照）。そして、円筒状ケース２０の内周面と第２内管２２の外周面との間には、前記ハニカム体１０の収容空間が区画形成される。また、最中心部分に配置される第１内管２１は、ハニカム体１０の中心部を軸方向に貫通する中心部通路としてのバイパス通路Ｂを区画形成する。そして、バイパス通路Ｂとハニカム体１０との境界域には、二重内管（２１，２２）が配置されると共に、第１内管２１と第２内管２２との間には、両内管２１，２２の半径差にほぼ等しい間隔が全周にわたり確保される。すなわち、二重内管（２１,２２）の上流側端部及び下流側端部においては、第１内管２１と第２内管２２とが接触して隙間はないが、二重内管（２１，２２）の両端部を除く部分においては、第１内管２１と第２内管２２との間に隙間があって環状の空間（後述する中空断熱層２５）が形成されている。
【００２３】
図２に示すように、縮径部２３は、第２内管２２の上流側端部の全周にわたって形成されており、中空断熱層２５への排気ガスの進入を不能とする排気ガス遮断壁（排気ガス遮断手段）として機能する。この縮径部２３は、第１内管２１の上流側端部の全周にわたって接触可能な円筒状の上流側接触部２３ａと、該上流側接触部２３ａの最下流側から次第に拡径するテーパ部２３ｂとから形成されている。上流側接触部２３ａの内径は、第１内管２１の外径にほぼ等しい。テーパ部２３ｂは、第２内管２２の上流側接触部２３ａと第２内管２２の最大外周部とをつないで傾斜している。二重内管（２１，２２）の上流側端部においては、第１内管２１の上流側端部と第２内管２２の上流側接触部２３ａとが相互に接触され、両内管２１，２２の上流側端部が重ね合わされた状態で全周にわたって溶接（溶接部は図示せず）により固着されている。このように第１内管２１の上流側端部と第２内管２２の上流側接触部２３ａとを全周にわたって溶接で固着することにより、第１内管２１の外周面と第２内管２２の内周面との間（両内管２１，２２の両端部を除く）には、触媒コンバータの上流側からの排気ガスの進入を不能とした中空断熱層２５が確保される。尚、本実施形態では、中空断熱層２５は空気層として存在する。
【００２４】
また図２に示すように、縮径部２４は、第２内管２２の下流側端部の全周にわたって形成されている。この縮径部２４は、第１内管２１の下流側端部の全周にわたって接触可能な円筒状の下流側接触部２４ａと、該下流側接触部２４ａの最上流側から次第に拡径するテーパ部２４ｂとから形成されている。下流側接触部２４ａの内径は、第１内管の外径にほぼ等しく、前記上流側接触部２３ａの内径にほぼ等しい。テーパ部２４ｂは、第２内管２２の下流側接触部２４ａと第２内管２２の最大外周部とをつないで傾斜している。二重内管（２１，２２）の下流側端部においても、上述した二重内管（２１，２２）の上流側端部と同様に、第１内管２１の下流側端部と第２内管２２の下流側接触部２４ａとが相互に接触されているが、この下流側接触部２４ａは、第１内管２１の下流側端部に固着（固定）されていない。つまり、前記上流側接触部２３ａは固着端（固定端）となっているのに対し、下流側接触部２４ａは自由端となっており、上述した二重内管の上流側端部における第１内管２１と第２内管２２との固着状態（固定状態）と異なり、二重内管の下流側端部における第１内管２１と第２内管２２とは、非固着状態（非固定状態）とされている。下流側接触部２４ａは、第１内管２２の下流側端部の全周にわたって接触することで中空断熱層２５の下流側の環状開口部をほぼ塞ぐため、触媒コンバータ下流側の排気ガスが逆流して中空断熱層２５へ進入するのを極力防止する働きをする。
【００２５】
本実施形態では、第１内管２１と第２内管２２（上流側接触部２３ａ）とが上流側端部のみで相互固着され、第１内管２１と第２内管２２とは下流側端部において全く固着されていない。このため、両内管２１，２２の軸方向又は長手方向に沿った範囲内における両内管２１，２２の固着箇所は、上流側接触部２３ａに対応する一円周に沿った一箇所だけに限定される。
【００２６】
更に図２に示すように、ハニカム体１０の上流側端部外周面は、環状ロウ付け部２６を介して円筒状ケース２０の内周面に対して全周連結されており、又、ハニカム体１０の下流側端部内周面は、環状ロウ付け部２７を介して第２内管２２の外周面に対して全周連結されている。上流側の環状ロウ付け部２６（ハニカム体の外周面側連結位置）と下流側の環状ロウ付け部２７（ハニカム体の内周面側連結位置）とは軸方向にずれているので、上記二箇所の環状ロウ付け部２６，２７だけでの保持にもかかわらず、ハニカム体１０は円筒状ケース２０と二重内管（２１，２２）との間に安定的に保持される。
【００２７】
尚、上記各ロウ付け部２６，２７で用いられるロウ材としては、例えば銀ロウ，銅ロウ，黄銅ロウ等があげられる。また、使用可能なロウ付け方法としては、真空炉中ロウ付けを例示できる。
【００２８】
本実施形態によれば、以下のような作用及び効果を得ることができる。
【００２９】
第１内管２１及び第２内管２２から構成される二重内管において、バイパス通路Ｂとそれを取り囲むハニカム体１０との境界域には、第１内管２１の上流側端部と第２内管２２の上流側接触部２３ａとを全周にわたって固着することで中空断熱層２５の確保がより確実なものとなる。故に、バイパス通路Ｂを高温の排気ガスが流れたときでも、その周囲に確保された中空断熱層２５によってバイパス通路Ｂからハニカム体１０への熱伝達が緩和され、ハニカム体１０の内周部と外周部とで不均等な熱分布（つまり径方向での過大な熱勾配）が生じ難い。従って、熱分布（熱勾配）に起因してハニカム体１０内で周方向への引っ張り応力が生じたとしても、その周方向引っ張り応力は過大化せず、ハニカム体１０を構成している金属製帯材１１，１２が切れて箔状に欠け落ちたりすること（ハニカム体の破損）を防止できる。
【００３０】
第１及び第２内管２１，２２の軸方向又は長手方向に沿った範囲内における両内管の固着箇所が、第１内管２１の上流側端部及び第２内管２２の縮径部２３の上流側接触部２３ａに対応する一円周に沿った一箇所だけに限定されているため、第１内管２１内に高温の排気ガスが流れて第１内管２１が第２内管２２に比べて大きく熱膨張するような場合でも、第１内管２１は第２内管２２に拘束されること無く、軸方向に無理なく熱膨張することができ、両内管２１，２２間の熱膨張量の差に基づく熱応力集中を回避できる。もし仮に、両内管２１，２２の軸方向又は長手方向に沿った範囲内における両内管の固着箇所が二箇所以上あるとき（例えば二重内管の上流側端部のみならず二重内管の下流側端部においても全周固着がある場合）には、第１内管２１の軸方向熱膨張が二つの固着箇所によって阻害され、応力集中を招いてしまう。この点、本実施形態によれば、両内管２１，２２の軸方向固着箇所を一箇所のみとしているので、上述のような熱応力集中は起きず、熱応力集中による二重内管（２１，２２）の破損を防止することができる。
【００３１】
更に本実施形態によれば、第１内管２１内を高温の排気ガスが流れ、それを取り囲むハニカム体１０に熱が伝達されてハニカム体１０の内周部と外周部との間で熱勾配又は熱較差が生じたとしても、ハニカム体１０の内周面は下流側の環状ロウ付け部２７を介して第２内管２２に全周連結されているだけなので、ハニカム体１０の内周部（特に最内周に並ぶ通気孔路１３群を構成する金属製帯材１１，１２）と第２内管２２とは互いに拘束されること無く軸方向に熱膨張できる。同様に、ハニカム体１０の外周面は上流側の環状ロウ付け部２６を介して円筒状ケース２０に全周連結されているだけなので、ハニカム体１０の外周部（特に最外周に並ぶ通気孔路１３群を構成する金属製帯材１１，１２）と円筒状ケース２０とは互いに拘束されること無く軸方向に熱膨張できる。それ故、触媒コンバータの中心軸線Ｌに対して同心円状の配置関係にある、第２内管２２、ハニカム体１０の内周部、ハニカム体１０の外周部及び円筒状ケース２０の四者間で大きな熱勾配又は熱較差が生じたとしても、ハニカム体１０の内部や連結部位に熱応力が集中することはなく、ハニカム体１０の破損を防止することができる。
【００３２】
（変更例）本発明の実施形態を以下のように変更してもよい。
円筒状ケース２０と二重内管（２１，２２）との間にハニカム体１０を保持する際の取付け方法として、図２に示すロウ付け態様に代えて、図３に示すようなロウ付け態様を採用してもよい。即ち、ハニカム体１０の上流側端部内周面を、環状ロウ付け部２８を介して第２内管２２の外周面に対して全周連結すると共に、ハニカム体１０の下流側端部外周面を、環状ロウ付け部２９を介して円筒状ケース２０の内周面に対して全周連結してもよい。この場合も、上流側の環状ロウ付け部２８（ハニカム体の内周面側連結位置）と下流側の環状ロウ付け部２９（ハニカム体の外周面側連結位置）とが軸方向にずれているので、上記二箇所の環状ロウ付け部２８，２９だけでの保持にもかかわらず、ハニカム体１０は円筒状ケース２０と二重内管（２１，２２）との間に安定的に保持される。
【００３３】
上記実施形態では、第２内管２２の上流側接触部２３ａを第１内管２１の上流側端部に固着することとしたが、第１内管２１の上流側端部近傍に固着することとしてもよい。また、上記実施形態では、第２内管２２の下流側接触部２４ａを第１内管２１の下流側端部の全周にわたって接触させるようにしたが、第１内管２１の下流側端部近傍の全周にわたって接触させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】触媒コンバータの概略を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線での縦断面を拡大して示す断面図である。
【図３】変更例における図２相当の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 触媒保持用ハニカム体
１３ ハニカム体の網目状通気孔路
２０ 円筒状ケース
２１ 第１の内管（第１内管）
２２ 第２の内管（第２内管）
２３ 縮径部
２３ａ 上流側接触部
２３ｂ テーパ部
２４ 縮径部
２４ａ 下流側接触部
２４ｂ テーパ部
２５ 中空断熱層
２６，２７，２８，２９ 環状ロウ付け部
Ｂ 中心部通路としてのバイパス通路
Ｌ 中心軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びる多数の通気孔路を有する触媒担持用ハニカム体と、そのハニカム体の中心部を軸方向に貫通する中心部通路とを備えた触媒コンバータであって、
前記中心部通路とそれを取り囲む前記ハニカム体との境界域には、前記中心部通路を区画形成する第１の内管及びその第１の内管を間隔を隔てて包囲する第２の内管から構成される二重内管が設けられ、前記第２内管の上流側端部には、その全周にわたって縮径部が形成され、前記第１内管と前記第２内管との間には、前記二重内管の上流側端部において第１内管の上流側端部又はその近傍と第２内管の前記縮径部とを固着することで上流側からの排気ガスの進入を不能とした中空断熱層が確保されていることを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項２】
前記縮径部は、前記第１内管の上流側端部又はその近傍の全周にわたって接触可能な上流側接触部と、該上流側接触部から次第に拡径するテーパ部とから形成されていることを特徴とする請求項１に記載の触媒コンバータ。
【請求項３】
前記第２内管の下流側端部には、前記第１内管の下流側端部又はその近傍に固定されることなく、当該第１内管の下流側端部又はその近傍の全周にわたって接触可能な下流側接触部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の触媒コンバータ。
【請求項４】
前記触媒コンバータは、前記ハニカム体を収容する円筒状ケースを更に備えており、ハニカム体の内周面をその下流側端部及び上流側端部のうちの一方において前記第２内管の外周面に対し連結し、且つ、ハニカム体の外周面をその下流側端部及び上流側端部のうちの他方において前記円筒状ケースの内周面に対し連結することにより、前記ハニカム体が円筒状ケースと二重内管との間に保持されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の触媒コンバータ。
【請求項１】
軸方向に延びる多数の通気孔路を有する触媒担持用ハニカム体と、そのハニカム体の中心部を軸方向に貫通する中心部通路とを備えた触媒コンバータであって、
前記中心部通路とそれを取り囲む前記ハニカム体との境界域には、前記中心部通路を区画形成する第１の内管及びその第１の内管を間隔を隔てて包囲する第２の内管から構成される二重内管が設けられ、前記第２内管の上流側端部には、その全周にわたって縮径部が形成され、前記第１内管と前記第２内管との間には、前記二重内管の上流側端部において第１内管の上流側端部又はその近傍と第２内管の前記縮径部とを固着することで上流側からの排気ガスの進入を不能とした中空断熱層が確保されていることを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項２】
前記縮径部は、前記第１内管の上流側端部又はその近傍の全周にわたって接触可能な上流側接触部と、該上流側接触部から次第に拡径するテーパ部とから形成されていることを特徴とする請求項１に記載の触媒コンバータ。
【請求項３】
前記第２内管の下流側端部には、前記第１内管の下流側端部又はその近傍に固定されることなく、当該第１内管の下流側端部又はその近傍の全周にわたって接触可能な下流側接触部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の触媒コンバータ。
【請求項４】
前記触媒コンバータは、前記ハニカム体を収容する円筒状ケースを更に備えており、ハニカム体の内周面をその下流側端部及び上流側端部のうちの一方において前記第２内管の外周面に対し連結し、且つ、ハニカム体の外周面をその下流側端部及び上流側端部のうちの他方において前記円筒状ケースの内周面に対し連結することにより、前記ハニカム体が円筒状ケースと二重内管との間に保持されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の触媒コンバータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２３１１８３（Ｐ２００６−２３１１８３Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−４８４３１（Ｐ２００５−４８４３１）
【出願日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
【Ｆターム（参考）】
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