催化转化器的制造方法
【专利摘要】提供一种催化转化器，其设置于将排气气体从内燃机导向外部的排气路径与使排气气体的一部分从该排气路径向内燃机的进气系统回流的排气再循环路径的分支部分。催化转化器包括：收纳催化剂的催化剂收纳壳体；形成所述排气再循环路径的再循环管；使所述催化剂收纳壳体与所述再循环管面接触，并且使其平行地配置的抵接部；以及使所述排气路径与所述排气再循环路径汇合的下游锥体。
【专利说明】催化转化器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本国际申请要求2013年12月13日在日本专利局提交的日本发明专利申请第2013-258604号的优先权，所述日本发明专利申请的全部内容通过引用而并入本文。
技术领域
[0003 ]本发明涉及催化转化器。
【背景技术】
[0004]在车辆中设置有用于将从发动机的燃烧室排出的排气气体向外部排出的排气路径。在该排气路径中设置有具有用于对排气气体进行净化的催化剂的催化转化器。
[0005]此外，在车辆中以减少排气气体中的氮氧化物等为目的还设置有排气再循环路径，所述排气再循环路径通过将从燃烧室排出到排气路径的排气气体送向进气路径，从而将排气气体导入到燃烧室。
[0006]由该排气再循环路径而被导入到进气路径的排气气体为，通过了设置在排气路径上的催化转化器所具备的催化剂后的排气气体。
[0007]如图6所示，以往的催化转化器100具有收纳催化剂的壳体103，以及设置在其下游侧的下游锥体106 ο下游锥体106连接有形成排气再循环路径的EGR管107。
[0008]EGR管107竖立设置于下游锥体106的外部表面，并朝向进气路径方向弯曲。
【发明内容】
[0009]发明要解决的问题
[0010]为了提高低油耗特性，在车辆中催化剂有大径化的倾向。另一方面，对车辆则要求小型化。
[0011 ]但是，如果像以往那样将EGR管连接于催化转化器，则要求在与催化转化器相邻的各种装置和催化转化器之间有大空间。
[0012]如果除了催化剂大径化之外，还要在所述各种装置与催化转化器之间有大空间，则有可能阻碍小型化。在这种情况下，将难以满足小型化和提高低油耗特性这两方面的要求。
[0013]优选提供即使将EGR管连接于催化转化器时，在周围也不需要大空间的催化转化器。
[0014]解决问题的技术方案
[0015]本发明的一个方面为一种催化转化器，其设置于将排气气体从内燃机导向外部的排气路径与使排气气体的一部分从该排气路径向内燃机的进气系统回流的排气再循环路径的分支部分，其特征在于，所述催化转化器包括:
[0016]催化剂收纳壳体，由耐热性材料形成，设置在所述排气路径上，并收纳催化剂；
[0017]再循环管，由耐热性材料形成，并形成所述排气再循环路径；
[0018]抵接部，从所述催化剂收纳壳体和所述再循环管中至少一方的端部起到相距一定距离的端附近部设置有该抵接部，该抵接部使所述催化剂收纳壳体与所述再循环管面接触，并且使其平行地配置；
[0019]以及下游锥体，具有一个开口以及另一个开口，并且使所述排气路径以及所述排气再循环路径汇合，其中所述一个开口形成为可嵌插通过所述抵接部相抵接的所述催化剂收纳壳体以及所述再循环管，所述另一个开口在下游的排气路径侧开口。
[0020]因为该催化转化器通过抵接部使排气再循环管中设置有抵接部的部分和催化剂收纳壳体平行地配置，所以通过排气再循环管的设置能够将催化转化器的周围所需要的空间抑制到最小限度。
[0021]因此，如果使用本发明的催化转化器，则在其周围不需要大空间，因此能够同时实现车辆的低油耗特性的提高以及小型化。
[0022]本发明的催化转化器的一个方面在于，所述下游锥体的下侧的内壁面可至少形成为当所述催化剂收纳壳体以预先规定的配置角度配置，且所述再循环管配置在所述催化剂收纳壳体的下方时，液体可流向所述排气路径的下游侧的形状。
[0023]当在催化剂的下游侧有积存水分的凹处等时，含有排气气体中所包含的氯等的水分有时会积存在该凹处等内，该水分会成为腐蚀下游锥体的原因。此外，若该水分蒸发后进入再循环管侧，在再循环管内易于积存水分的部分积存了不需要的水，将有可能腐蚀再循环管。
[0024]根据本发明的一个方面，当催化剂收纳壳体以预先规定的配置角度配置，且再循环管配置在催化剂收纳壳体的下方时，水会通过下游锥体流向排气路径的下游侧，由此，能够抑制下游锥体以及/或者再循环管的腐蚀。
[0025]因为催化剂收纳壳体和再循环管的配置关系随车辆而产生各种变化，所以优选无论该配置关系如何变化，水都会流向排气路径的下游侧。
[0026]本发明的催化转化器的一个方面在于，所述下游锥体的下侧的内壁面可形成为当所述催化剂收纳壳体以预先规定的配置角度配置时，无论所述再循环管配置在绕所述催化剂收纳壳体的任一位置，液体都可流向所述排气路径的下游侧的形状。
[0027]这样一来，无论使再循环管配置在绕催化剂收纳壳体360°的任一方向上，都能够抑制下游锥体等的腐蚀。
[0028]从再循环管的端部起到相距一定距离的端部附近可设置有抵接部，且该抵接部可为沿着催化剂收纳壳体外周侧面的形状。
[0029]作为耐热性材料，只要是能够构成排气路径等的材料即可，基于加工等观点优选不锈钢。
【附图说明】
[0030]图1是本实施方式的催化转化器的立体图。
[0031]图2A— 2C是本实施方式的催化转化器的说明图，图2A是催化转化器的主视图，图2B是沿IIB — IIB线的剖视图(但仅示出了下游锥体)，图2C是沿IIB — IIB线的剖视图(但省略了催化剂的图示)。
[0032]图3A— 3B是本实施方式的催化转化器的变形例的说明图，图3A是立体图，图3B是主视图。
[0033]图4A— 4B是本实施方式的催化转化器的变形例的说明图，图4A是立体图，图4B是主视图。
[0034]图5A— 5B是本实施方式的催化转化器的变形例的说明图，图5A是立体图，图5B是主视图。
[0035]图6是以往的催化转化器的说明图。
[0036]附图标记的说明
[0037]I…催化转化器;2...外部形成部件;3…壳体(催化剂收纳壳体)；4…上游锥体;5…上游管;6…下游锥体;6a...大口径开口(一个开口)；6b…小口径开口(另一个开口)；7-EGR管(再循环管)；30…开口 ；40...中央部;41...第I插入部;42...第2插入部;50...管主体;51...上游侧凸缘;60...锥体主体;6l...下游侧凸缘;70...抵接部;70a…开口； 7h"EGR凸缘
【具体实施方式】
[0038]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0039]在设置有本实施方式的催化转化器I的车辆中设有将排气气体从内燃机导向外部的排气路径，以及使排气气体的一部分从该排气路径向内燃机的进气系统回流的排气再循环路径。
[0040]本实施方式的催化转化器I在排气路径中设置在与排气再循环路径的分支部分。
[0041]催化转化器I具有未图示的蜂窝形的氧化催化剂。此外，如图1所示，催化转化器I具有外部形成部件2。
[0042]外部形成部件2由耐热性材料不锈钢构成。
[0043]外部形成部件2具有收纳氧化催化剂的壳体3、上游锥体4、上游管5、下游锥体6、以及EGR管7。
[0044]壳体3形成为圆筒形状。在壳体3的内部，相对于壳体3的长轴同轴地收纳有形成为圆柱形状的氧化催化剂(省略图示)。
[0045]如图2A所示，上游锥体4具有中央部40。中央部40形成为圆锥台状。在中央部40，中央部40轴向的两端开口。在中央部40的大口径侧设置有形成为与大口径的直径大致相同的大致圆筒形状的第I插入部41。在中央部40的小口径侧设置有形成为与小口径的直径大致相同的大致圆筒形状的第2插入部42。
[0046]当壳体3嵌插在上游锥体4的大口径侧后，焊接该嵌插部分。由此，固定上游锥体4和壳体3。
[0047]上游管5具有管主体50以及上游侧凸缘51。管主体50将从发动机排出的排气气体引导向壳体3。上游侧凸缘51为管主体50的端部，并设置在与嵌插到上游锥体4中的一端相反的另一端。
[0048]上游管5经由上游侧凸缘51固定于上游侧的排气系统装置。
[0049]当上游管5的所述一端嵌插于上游锥体4的小口径侧后，焊接该嵌插部分。由此，固定上游管5和上游锥体4。
[0050]如图2A所示，下游锥体6具有锥体主体60以及下游侧凸缘61。
[0051 ] 锥体主体60具有大口径开口 6a以及直径比大口径开口 6a小的小口径开口 6b (参照图1)。大口径开口 6a形成为能够使壳体3和EGR管7在叠加的状态下插入。
[0052]锥体主体60形成为从大口径开口 6a朝向小口径开口 6b逐渐缩径的形状。
[0053 ]下游侧凸缘61设置在下游锥体6的端部之中小口径开口 6b侧的端部。
[0054]下游锥体6经由下游侧凸缘61固定于下游侧的排气系统装置。
[0055]壳体3和EGR管7嵌插在大口径开口 6a中，通过焊接该嵌插部分来固定下游锥体6和壳体3、并固定下游锥体6和EGR管7。
[0056]如图2A所示，下游锥体6形成为:当壳体3相对于水平方向以预先规定的配置角度Θ配置时，无论将EGR管7配置在绕壳体3的轴的任一位置，在该壳体3以及EGR管7嵌插在大口径开口 6a中的状态下，下游锥体6的下侧的内壁面的角度都呈能够使水流向排气路径下游侧的角度。
[0057]下游锥体6形成为薄壁，因此，外部表面和内部表面形成为大致相似的形状。
[0058]如图2A、2C所示，在EGR管7中，从其一侧端部起到相距一定距离的端部附近具有形成为沿着壳体3外周侧面的形状的抵接部70。
[0059]如图2C所示，EGR管7的端部由于具有该抵接部70，从而具有呈大致D字形开口的开口 70a，此外，EGR管7的端部通过该抵接部70面接触壳体3的外周面。
[0060]此外，EGR管7在另一侧的端部具有EGR凸缘71。
[0061]EGR管7经由EGR凸缘71固定于下游侧的排气再循环路径的装置上。
[0062]当将壳体3以及上述EGR管7安装于下游锥体6时，首先，将EGR管7配置为使抵接部70面接触壳体3的外周表面。
[0063]接下来，对齐EGR管7中设置有抵接部70的端部和壳体3的下游侧的端部使其成为齐平面，对齐EGR管7的开口 70a和壳体3的下游侧(排气路径的下游侧)的开口 30a使其在同一个面上开口。
[0064]接下来，叠放壳体3以及EGR管7并将其嵌插于下游锥体6的大口径开口6a中，并且通过焊接固定壳体3和下游锥体6，且通过焊接固定EGR管7和下游锥体6。
[0065]当组装本实施方式的催化转化器I后，上游管5、上游锥体4、壳体3、下游锥体6形成排气路径的一部分，EGR管7形成排气再循环路径的一部分。
[0066]此外，通过使壳体3和EGR管7嵌插于下游锥体6的大口径开口6a中，而使排气路径和排气再循环路径在下游锥体6内汇合。
[0067]并且，当排气气体从发动机侧(上游侧)流出后，该排气气体的大部分通过上游管
5、上游锥体4、壳体3、下游锥体6，进而流向下游侧的排气路径，排气气体的一部分自下游锥体6经由EGR管7流向下游侧的排气再循环路径。
[0068](本实施方式的特征性的作用效果)
[0069]本实施方式的催化转化器I通过抵接部70(参照图2A)而使EGR管7中设置有抵接部70的部分和壳体3平行地配置，由此，当配置EGR管7时，能够将催化转化器I周围所需要的空间抑制到最小限度。
[0070]因此，如果使用本实施方式的催化转化器I，则不需要在催化转化器I的周围确保大空间，因此，能够同时实现车辆的低油耗特性的提高以及小型化。
[0071]此外，当催化剂的下游侧存在积存水分的凹处等时，含有排气气体中所包含的氯等的水分有时会积存在该凹处等内，该水分将成为腐蚀下游锥体6的原因。此外，如果该水分蒸发后进入比EGF管7更靠下游侧的再循环管侧，而在再循环管内易于积存水分的部分积存了不需要的水，将有可能腐蚀再循环管。
[0072]对于这一点，本实施方式的催化转化器I形成为:当壳体3以预先规定的配置角度Θ配置时，无论EGR管7配置在绕壳体3的轴360°中的任一位置，液体都可经由下游锥体6下侧的内壁面流向排气路径的下游侧。
[0073]因此，如果使用本实施方式的催化转化器I，当壳体3以预先规定的配置角度Θ配置，且EGR管7配置在壳体3的下方时，下游锥体6将使水流向排气路径的下游侧，由此，能够抑制下游锥体6及EGR管7的腐蚀。
[0074][其他实施方式]
[0075]以上对实施方式的一个例子进行了说明。但是本发明并不限于上述实施方式，也可以采用各种形式。
[0076](I)在上述实施方式中所说明的催化转化器I仅为一个例子，并不限于此。
[0077](2)在上述实施方式中，上游管5构成为从一个系统接收排气气体，但是例如图3A—3B所示的那样，也可构成为从多个系统(例如四个系统)接收排气气体。
[0078](3)在上述实施方式中，下游锥体6形成为无论使EGR管7位于壳体3周围的任一位置，水分都会流向排气路径的下游侧。但是，催化转化器也可以形成为如下:仅当EGR管7相对于壳体3朝向特定的方向时，例如仅当EGR管7位于壳体3的下方时等，水(液体)会通过下游锥体6的内侧表面(内壁面)流向排气路径的下游侧。
[0079](4)在上述实施方式中，对EGR管7位于壳体3下方的构成进行了说明，但是，如图4A—4B、5A—5B所示，也可以采用使EGR管7位于壳体3的左方或右方、或者上方的构成。
[0080](5)在上述实施方式中，抵接部70设置在EGR管7上，抵接部也可以设置在壳体3侧。此外，虽然在EGR管7中，在具有开口70a的端部的端部附近配置了抵接部70，但既可以比图示的情形长也可以比图示的情形短。
[0081](6)本发明的各构成要素是概念性要素，并不限于上述实施方式。例如，也可以将一个构成要素所具有的功能分散于多个构成要素中，或将多个构成要素所具有的功能合并在一个构成要素中。此外，也可以将上述实施方式的构成的至少一部分置换为具有同样功能的公知构成。此外，也可以将上述实施方式的构成的至少一部分附加于其他的上述实施方式的构成，或将上述实施方式的构成的至少一部分对其他的上述实施方式的构成进行置换等。
【主权项】
1.一种催化转化器，其设置于将排气气体从内燃机导向外部的排气路径与使排气气体的一部分从该排气路径向内燃机的进气系统回流的排气再循环路径的分支部分，其特征在于，所述催化转化器包括: 催化剂收纳壳体，由耐热性材料形成，设置在所述排气路径上，并收纳催化剂； 再循环管，由耐热性材料形成，并形成所述排气再循环路径； 抵接部，从所述催化剂收纳壳体和所述再循环管中至少一方的端部起到相距一定距离的端附近部设置有所述抵接部，所述抵接部使所述催化剂收纳壳体与所述再循环管面接触，并且使其平行地配置；以及 下游锥体，具有一个开口以及另一个开口，并且使所述排气路径以及所述排气再循环路径汇合，其中所述一个开口形成为可嵌插通过所述抵接部相抵接的所述催化剂收纳壳体以及所述再循环管，所述另一个开口在下游的排气路径侧开口。2.根据权利要求1所述的催化转化器，其特征在于， 所述下游锥体的下侧的内壁面至少形成为当所述催化剂收纳壳体以预先规定的配置角度配置，且所述再循环管配置在所述催化剂收纳壳体的下方时，液体可流向所述排气路径的下游侧的形状。3.根据权利要求2所述的催化转化器，其特征在于， 所述下游锥体的下侧的内壁面形成为当所述催化剂收纳壳体以预先规定的配置角度配置时，无论所述再循环管配置在绕所述催化剂收纳壳体的轴的任一位置，液体都可流向所述排气路径的下游侧的形状。4.根据权利要求1至3中任一项所述的催化转化器，其特征在于， 从所述再循环管的端部起到相距一定距离的端部附近设置有所述抵接部，且所述抵接部为沿着所述催化剂收纳壳体外周侧面的形状。5.根据权利要求1至4中任一项所述的催化转化器，其特征在于， 所述耐热性材料为不锈钢。
【文档编号】F02M26/15GK105829674SQ201480067591
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月9日
【发明人】高木克尚
【申请人】双叶产业株式会社