催化轉(zhuǎn)化器的制造方法
【專利說明】催化轉(zhuǎn)化器
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本國際申請要求2013年I月11日在日本專利局提交的日本發(fā)明專利申請第2013-3712號的優(yōu)先權(quán)，所述日本發(fā)明專利申請的全部內(nèi)容通過引用而并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于對從汽車等的內(nèi)燃機(jī)排出的排氣進(jìn)行凈化的催化轉(zhuǎn)化器。
【背景技術(shù)】
[0004]為了維持催化劑的排氣凈化性能，要求將用于對來自汽車等的內(nèi)燃機(jī)的排氣進(jìn)行凈化的催化轉(zhuǎn)化器置于高溫狀態(tài)。因此，為了提高收容有催化劑載體的收容管內(nèi)的保溫性，催化轉(zhuǎn)化器例如具有如專利文獻(xiàn)I所示的、通過外管和內(nèi)管構(gòu)成的絕熱構(gòu)造。
[0005]圖6表示通過由內(nèi)管和外管形成的雙重管構(gòu)成的催化轉(zhuǎn)化器的概略構(gòu)成。如圖6所示，在催化轉(zhuǎn)化器100中，在兩端被縮徑的筒形的催化劑收容管101的內(nèi)部，具備圓筒形的催化劑載體102。通過催化劑載體102外周，將催化劑載體102穩(wěn)定地保持在催化劑收容管101的內(nèi)部。并且，在催化劑收容管101的外側(cè)，裝置有外管104，該外管104的形狀與催化劑收容管101大致相同，并具有比催化劑收容管101直徑大的直徑。
[0006]如圖6所示，在外管104與催化劑收容管101之間設(shè)置有空間，由此，催化劑收容管101內(nèi)的絕熱效果提高，收容管內(nèi)的溫度下降得以抑制，并且，熱向收容管外側(cè)的傳遞得以抑制。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本專利第2957163號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

_0] 發(fā)明要解決的問題
[0011]圖6所示的催化轉(zhuǎn)化器100由于采取用外管104覆蓋催化劑收容管101外側(cè)的構(gòu)造，因此存在使轉(zhuǎn)化器整體容積變大、占有空間增大的缺點(diǎn)。而且，重量也會增加。
[0012]此外，還有通過組合沿軸X方向?qū)D6所示的外管104進(jìn)行分割而成的2個(gè)截面半圓形的半體，來構(gòu)成覆蓋內(nèi)管的外管的方法。此時(shí)，形成用扒釘?shù)仁?個(gè)半體結(jié)合而對內(nèi)管進(jìn)行覆蓋的構(gòu)造。因此，會存在部件個(gè)數(shù)增加的問題。此外，在內(nèi)管(催化劑收容管101)與外管104的接觸部10a以及100b，水或鹽水等有可能從結(jié)合處的間隙進(jìn)入而引起腐蝕。
[0013]本發(fā)明的一個(gè)方面希望提供一種具有更小巧的構(gòu)成并使腐蝕的可能性降低的催化轉(zhuǎn)化器。
_4] 解決問題的技術(shù)方案
[0015]本發(fā)明的催化轉(zhuǎn)化器具備:催化劑載體，所述催化劑載體對來自內(nèi)燃機(jī)的排氣進(jìn)行凈化；以及催化劑收容管，所述催化劑收容管對所述催化劑載體進(jìn)行收容，并且，所述催化劑收容管包括:入口側(cè)錐形部，設(shè)置有排氣流入口，其內(nèi)徑隨著距該排氣流入口的距離的變長而增大；筒形部，內(nèi)部配置有所述催化劑載體；以及出口側(cè)錐形部，設(shè)置有排氣流出口，其內(nèi)徑隨著距該排氣流出口的距離的變長而增大。本發(fā)明的催化轉(zhuǎn)化器，在所述入口側(cè)錐形部的內(nèi)側(cè)還設(shè)置有錐形內(nèi)管，所述錐形內(nèi)管的直徑小于該入口側(cè)錐形部，在所述催化劑載體的上游側(cè)，形成有通過所述入口側(cè)錐形部和所述錐形內(nèi)管形成的雙重構(gòu)造。
[0016]根據(jù)上述構(gòu)成，在催化劑載體的上游側(cè)，能夠維持催化劑收容管內(nèi)部的保溫性，并能夠抑制催化劑收容管內(nèi)部以及所流入的排氣的溫度下降。因此，能夠?qū)⒋呋瘎┹d體的排氣凈化性能保持為良好的狀態(tài)，并且，根據(jù)上述構(gòu)成，由于在催化劑收容管的內(nèi)側(cè)配置有用于維持保溫性的部件(即錐形內(nèi)管)，因此，與以往的用外管覆蓋催化劑收容管外側(cè)整體的構(gòu)成相比，能夠?qū)崿F(xiàn)催化轉(zhuǎn)化器的小型化。在此，錐形是指，具有圓形截面的筒形、并且圓形的直徑從該筒的一個(gè)端部向另一個(gè)端部而逐漸變大(或者變小)的形狀。此外，錐形還可以指將圓錐的頂部切除后的形狀。
[0017]此外，根據(jù)上述構(gòu)成，在需要將排氣溫度保持為高溫狀態(tài)的排氣流入口側(cè)，形成有保溫構(gòu)造。因此，與以往的用外管覆蓋催化劑收容管的外側(cè)整體的構(gòu)成相比，能夠使部件變小，還會獲得使成本降低的效果。
[0018]此外，還可以考慮如下構(gòu)成，S卩，在催化劑收容管的外周的排氣流入口側(cè)，配置錐形管狀部件，該錐形管狀部件具有比該催化劑收容管的直徑大的直徑。但是，如果在催化劑收容管的外側(cè)配置錐形管狀部件的話，會有可能在錐形管狀部件與催化劑收容管的焊接處的間隙產(chǎn)生腐蝕的問題。因此，需要對錐形管狀部件與催化劑收容管的接觸處全部(即催化劑收容管的整周)進(jìn)行焊接，會對制造成本不利。
[0019]對此，在如本發(fā)明的催化轉(zhuǎn)化器的構(gòu)成中，在水或鹽水進(jìn)入的可能性較小的催化劑收容管的內(nèi)側(cè)配置用于維持保溫性的部件(即錐形內(nèi)管)。因此，能夠避免如上所述的在通過用于保溫的部件來覆蓋催化劑收容管外周的情況下、有可能在焊接處的間隙產(chǎn)生的腐蝕的問題。并且，與在催化劑收容管的外側(cè)配置錐形管狀部件的構(gòu)成相比，能夠使制造成本降低。
[0020]在本發(fā)明的催化轉(zhuǎn)化器中，優(yōu)選在所述入口側(cè)錐形部的內(nèi)周面與所述錐形內(nèi)管的外周面之間設(shè)置有空間。根據(jù)該構(gòu)成，會獲得抑制催化劑收容管內(nèi)部的熱向外側(cè)傳遞的絕熱效果。
[0021 ] 在本發(fā)明的催化轉(zhuǎn)化器的所述空間中，優(yōu)選設(shè)置有絕熱材料。根據(jù)該構(gòu)成，能夠進(jìn)一步提尚絕熱效果。
【附圖說明】
[0022]圖1是示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的催化轉(zhuǎn)化器的外觀的俯視圖。
[0023]圖2是圖1所示的催化轉(zhuǎn)化器的A — A線剖視圖。
[0024]圖3是示出裝置于圖1所示的催化轉(zhuǎn)化器的錐形內(nèi)管的立體圖。
[0025]圖4A-4D是對圖1所示的催化轉(zhuǎn)化器的制造工序進(jìn)行說明的圖。
[0026]圖5是示出本發(fā)明的催化轉(zhuǎn)化器的變形例的剖視圖。
[0027]圖6是示出以往的催化轉(zhuǎn)化器的構(gòu)造的剖視圖。
[0028]附圖標(biāo)記的說明
[0029]10…催化轉(zhuǎn)化器；11...催化劑收容管；I Ia…排氣流入口 ；
[0030]Ilb…排氣流出口 ；llc…入口側(cè)錐形部；lld…筒形部；
[0031]Ile…出口側(cè)錐形部；12...催化劑載體；13…保持墊；14...錐形內(nèi)管；
[0032]14a…排氣流入口 ;14b…側(cè)面;14c…筒形部；14d…筒形部；
[0033]15…間隙(空間)；16…絕熱材料；40…催化轉(zhuǎn)化器；
[0034]41…催化劑收容管；41a…排氣流入口 ；41b…排氣流出口 ；
[0035]41c…第I部件(入口側(cè)錐形部)；41d…第2部件(筒形部)；
[0036]41e...第3部件(出口側(cè)錐形部)；42...催化劑載體；43...保持墊；
[0037]44…錐形內(nèi)管；45…間隙(空間)
【具體實(shí)施方式】
[0038]以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0039]圖1表示本實(shí)施方式的催化轉(zhuǎn)化器10。催化轉(zhuǎn)化器10是裝備于汽車中的、用于對從內(nèi)燃機(jī)排出的排氣進(jìn)行凈化的裝置。圖1的左側(cè)對催化轉(zhuǎn)化器10的長度方向的形狀進(jìn)行圖示。并且，圖1的右側(cè)對從排氣流出口 Iib側(cè)對催化轉(zhuǎn)化器10進(jìn)行觀察時(shí)的形狀進(jìn)行圖示。
[0040]如圖1所示，催化轉(zhuǎn)化器10具備兩端被縮徑成錐形的、圓筒形的催化劑收容管11，通過該催化劑收容管11形成催化轉(zhuǎn)化器10的外形。催化劑收容管11在其長度方向的一個(gè)端部具有排氣流入口 11a，來自內(nèi)燃機(jī)的排氣會流入該排氣流入口 11a。在催化劑收容管11的長度方向的另一個(gè)端部設(shè)置有排氣流出口 11b，該排氣流出口 Ilb使從催化劑收容管11的內(nèi)部通過的排氣排出。
[0041]可以按照催化劑收容管11的形狀，簡便地將其劃分為入口側(cè)錐形部11c、筒形部lld、以及出口側(cè)錐形部Ile這3個(gè)部分。對于入口側(cè)錐形部11c，在其端部設(shè)置有排氣流入口 11a，并且入口側(cè)錐形部Ilc具有內(nèi)徑隨著遠(yuǎn)離排氣流入口 Ila而增大的錐形形狀。筒形部Ild具有內(nèi)徑為大致一定的圓筒形形狀。對于出口側(cè)錐形部lie，在其端部設(shè)置有排氣流出口 11b，并且出口側(cè)錐形部Ile具有內(nèi)徑隨著遠(yuǎn)離排氣流出口 Ilb而增大的錐形形狀。
[0042]此外，在本實(shí)施方式中，排氣流入口 Ila和排氣流出口 Ilb均通過以下形狀而構(gòu)成，即，排氣流入口 Ila和排氣流出口 Ilb與圓筒形的催化劑收容管11的主要部分以及催化劑載體12的軸X成為同軸。但是，本發(fā)明不限于這樣的構(gòu)成，也可以為以下形狀，即，使排氣流入口 Ila以及排氣流出口 Ilb中的至少任一個(gè)位于與催化劑收容管11的主要部分的軸相偏離的軸上，或者也可以為以下形狀，即，使排氣流入口 Ila以及排氣流出口 Ilb中的至少任一個(gè)位于與催化劑收容管11的主要部分的軸交叉的軸上。
[0043]接下來，參照圖2對催化轉(zhuǎn)化器10的內(nèi)部構(gòu)成進(jìn)行說明。
[0044]如圖2所示，在催化劑收容管11的筒形部Ild的內(nèi)部，配置有包括催化劑成分的大致圓筒形的催化劑載體12。對于催化劑載體12，可以根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器10的用途，適當(dāng)?shù)剡x擇一般催化轉(zhuǎn)化器所包括的以往周知的催化劑載體的構(gòu)成和催化劑成分，在本發(fā)明中不進(jìn)行特別限定。
[0045]在催化劑載體12的外周面和催化劑收容管11的內(nèi)周面之間，將催化劑載體12穩(wěn)定地保持在催化劑收容