废气净化装置的制作方法

本发明涉及一种废气净化装置。

背景技术：

以往，设置于内燃机的排气通路的废气净化装置具有将柱状的蜂窝载体容纳在沿着其外形的筒状的壳体部件中的结构。蜂窝载体利用以压缩状态安插在自身的外周面与壳体部件内表面之间的衬垫而保持在壳体部件内。已知这样的技术：将金属板卷绕于衬垫的外周，对两端进行焊接，从而构成筒状的壳体部件(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2009-132156号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在专利文献1的技术中，使用钢丝绳等将构成壳体部件的金属板紧固在卷绕有衬垫的蜂窝载体的外周，对其两端进行焊接，从而构成筒状的壳体部件。由此，使金属板以规定的面压与卷绕有衬垫的蜂窝载体的外周抵接。

然而，在专利文献1的技术中，作为蜂窝载体，在使用与其中心轴线交叉的截面视图中的轮廓为非正圆形状的蜂窝载体的情况下，在轮廓的与长边方向的两端对应的部位和与短边方向的两端对应的部位，壳体部件的面压产生差异。此外，在衬垫的两端对置的部分、即合拢部形成有细微的间隙，因此在该合拢部位于的部分与其他部分之间，面压也产生差异。由此，若面压不均匀，则在壳体内蜂窝载体会发生松动，进而蜂窝载体还可能会随时间而变形。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种废气净化装置，该废气净化装置具备在截面视图中的轮廓为非正圆形状的基材，并能够避免因轮廓的周向位置引起的壳体部件的面压不均匀。

用于解决课题的手段

(1)一种废气净化装置，其设置于内燃机的排气通路，对所述内燃机的废气进行净化，其特征在于，所述废气净化装置具备：柱状的基材(例如后述的蜂窝载体10)，其承载有废气净化催化剂；筒状的壳体部件(例如后述的壳体部件20)，其容纳所述基材；以及衬垫(例如后述的衬垫30)，其在所述基材与所述壳体部件之间被设置成包围所述基材的外周，所述基材的在与中心轴线(例如后述的中心轴线x)交叉的截面视图中的轮廓(例如后述的轮廓c1)为定义了短边方向(例如后述的短边方向sd)及长边方向(例如后述的长边方向ld)的非正圆形状，所述壳体部件具有通过对包围所述衬垫的外周的板材(例如后述的金属板20a)在两端处进行焊接而形成的焊接部(例如后述的焊接部23)，所述焊接部及作为所述衬垫的两端对置的部分的合拢部(例如后述的合拢部33)分别位于所述轮廓中沿着所述短边方向对置的两边、即第1短径部(例如后述的第1短径部sd1)及第2短径部(例如后述的第2短径部sd2)。

在上述(1)的废气净化装置中，包围衬垫的外周的壳体部件的焊接部和包围基材的外周的衬垫的两端对置的部分、即合拢部分别位于非正圆形状的基材截面的轮廓中的短边方向的两端的一端侧的第1短径部及另一端侧的第2短径部而对置。此处，在使用截面视图中的轮廓为非正圆形状的基材的情况下，沿着短边方向对置的两边、即第1短边部及第2短边部中的来自壳体部件的面压比沿着长边方向对置的两边、即第1长径部及第2长径部中的面压低。因此在本发明中，在来自壳体部件的面压与第1及第2长径部相比较低的第1及第2短径部的任意一方设置焊接部。在焊接部中形成有向基材侧呈凸状的焊珠，因此，第1及第2短径部中设置有焊接部的一方的面压借助焊接部的焊珠产生的按压力而提高。因此根据本发明，能够减小第1及第2短径部与第1及第2长径部之间的面压之差。此外如上所述，在合拢部形成有间隙，因此与其他部分相比，面压可能降低。相对于此，在本发明中，将衬垫的合拢部设置在第1及第2短径部中的未设置焊接部的一方。由此，基材被焊接部的焊珠向设置有面压降低的合拢部的一方按压，因此，能够提高设置有合拢部的部分的面压。综上，根据本发明，在使用了非正圆形状的基材的废气净化装置中，能够避免因轮廓的周向位置引起的壳体部件的面压不均匀。

发明效果

根据本发明，在使用了其轮廓在截面视图中为非正圆形状的基材的废气净化装置中，能够避免因轮廓的周向位置引起的壳体部件的面压不均匀。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的废气净化装置的制造过程的示意图。

图2是示出废气净化装置的基材的立体图。

图3是废气净化装置的基材的与中心轴线交叉的方向的剖视图。

标号说明

c1：轮廓；

ld1：第1长径部；

ld2：第2长径部；

sd1：第1短径部；

sd2：第2短径部；

1：废气净化装置；

10：蜂窝载体(基材)；

20：壳体部件；

20a：金属板(板材)；

23：焊接部；

30：衬垫；

31、32：端部；

33：合拢部。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1是示出本发明的一个实施方式的废气净化装置及其制造过程的示意图，图2是示出废气净化装置的基材的立体图。

废气净化装置1设置于未图示的内燃机的排气通路，对内燃机的废气进行净化。废气净化装置1具备：蜂窝载体10，其作为承载有废气净化催化剂的柱状的基材；筒状的壳体部件20，其容纳蜂窝载体10；以及衬垫30，其在蜂窝载体10与壳体部件20之间被设置成包围蜂窝载体10的外周。

蜂窝载体10是以下这样的流通型载体：其具有从废气的流入侧端面10a延伸到废气的流出侧端面10b且成为废气流路的多个单元、和划分形成这些单元的多孔隔壁。此外，作为该蜂窝载体10的隔壁所承载的废气净化催化剂，使用氧化催化剂、三效催化剂、以及nox吸藏催化剂等。废气净化装置1通过使内燃机的废气在蜂窝载体10的各单元中流通，而在隔壁所承载的废气净化催化剂的作用下净化废气。作为蜂窝载体10的材质，使用例如堇青石、钛酸铝和莫来石等。

在图1中，示意性地示出了隔着衬垫30，用作为构成壳体部件20的板材的金属板20a包围蜂窝载体10的过程。如图1所示，废气净化装置1是如下进行制造的：在蜂窝载体10的外周卷绕衬垫30，进一步在该衬垫30的外周卷绕金属板20a，使金属板20a的一个端部21与另一个端部22对接并进行焊接，从而形成筒状的壳体部件20。通过该焊接，在壳体部件20的周面形成有沿着长边方向的直线状的焊接部23。

如图2所示，蜂窝载体10是整体上形成为柱状的刚体，能够设想其中心轴线x。蜂窝载体10的与中心轴线x垂直的截面的形状及尺寸从废气的流入侧端面10a到流出侧端面10b都是固定的。

衬垫30使用具有耐热、耐振性、密封功能及振动吸收能力的氧化铝纤维、二氧化硅纤维、硅酸铝纤维、玻璃纤维等陶瓷纤维。

接下来，参照图3，对废气净化装置1的截面形状进行说明。

图3是废气净化装置1的与中心轴线x交叉的方向的剖视图。

如图3所示，蜂窝载体10的在与中心轴线x交叉的方向(本例中为垂直的方向)的截面视图中的轮廓c1是定义了短边方向sd及长边方向ld的长圆形状(所谓的跑道形状)。图3中描绘于下方的垂直的箭头线ld及sd概念性地表示该非正圆形状的长边方向及短边方向。

以下，对将蜂窝载体10在截面视图中的轮廓c1设为长圆形状的情况进行说明，但本发明不限于此。对于本发明，只要蜂窝载体在截面视图中的轮廓的形状是定义了短边方向及长边方向的非正圆形状，则任意形状都能应用。此处所谓定义了短边方向及长边方向的非正圆形状是正圆沿着短边方向稍微扁平化的形状，更具体而言，除了图3所示的长圆形状，可例举出椭圆形状、圆角长方形状、以及蛋形状等。

在轮廓c1中，将短边方向sd的对置的两边称作第1短径部sd1及第2短径部sd2，将长边方向ld的对置的两边称作第1长径部ld1及第2长径部ld2。另外在轮廓c1为长圆形状的情况下，如图3所示，第1短径部sd1及第2短径部sd2成为彼此平行的直线状，第1长径部ld1及第2长径部ld2成为半圆状

在壳体部件20形成有上述的焊接部23。焊接部23是将金属板20a的一个端部21及另一个端部22对接并进行焊接而形成的。因此，在焊接部23中的衬垫30侧的面形成有在截面视图中向衬垫30侧呈凸状的作为焊接痕的焊珠24。在这种壳体部件20的情况下，焊珠24的突出尺寸例如在0.3mm以上。

衬垫30如图示那样包围蜂窝载体10。衬垫30的一个端部31与另一个端部32对置的部分成为合拢部33。

上述的焊接部23与合拢部33取得如下的位置关系。即，焊接部23位于轮廓c1的第1短径部sd1，且合拢部33位于第2短径部sd2。其结果是，焊接部23与合拢部33位于夹着蜂窝载体10而对置的位置。

根据本实施方式的废气净化装置1，起到以下的效果。

在参照图1至图3所说明的废气净化装置1中，由衬垫30包围的蜂窝载体10的轮廓c1是具有第1短径部sd1及第2短径部sd2和第1长径部ld1及第2长径部ld2的形状。对于该形状，在以往的情况下，从壳体部件20作用于衬垫30的外周的面压在第1长径部ld1及第2长径部ld2中大，在第1短径部sd1及第2短径部sd2中相对较小。

与此相对，在本实施方式的废气净化装置1中，焊珠24突出的焊接部23位于第1短径部sd1。因此，由焊接部23的焊珠24提高了第1短径部sd1中的面压，补偿了其不足。即，从壳体部件20作用于衬垫30的外周的面压因焊接部23的焊珠24产生的按压力而比壳体部件20的其他部分增大。增大的程度与焊珠24的突出量对应。

此外，与焊珠24的突出量对应地，蜂窝载体10向第2短径部sd2侧偏移，因此第2短径部sd2侧的面压增大。在废气净化装置1中，合拢部33位于第2短径部sd2，因此，补偿了以往在面压下降的合拢部33处出现的面压不足。以上的结果是，壳体部件20在第1长径部ld1及第2长径部ld2中的面压与壳体部件20在第1短径部sd1及第2短径部sd2中的面压保持均衡。即，难以因基材截面的非正圆形状的轮廓c1中的周向位置而使得壳体部件20的面压产生差异。

以上对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明不限于此。

例如在上述实施方式中，对将焊接部23及合拢部33如图3所示设置在夹着蜂窝载体10而对置的位置的情况进行了说明，但本发明不限于此。焊接部23及合拢部33分别位于直线状的第1短径部sd1及第2短径部sd2上即可，未必必须设置在夹着蜂窝载体10而对置的位置。

此外例如在上述实施方式中，作为废气净化装置1，以具备流通型的蜂窝载体作为基材的废气净化装置为例进行了说明，但本发明不限于此。本发明也可以应用于具备壁流型的蜂窝载体作为基材的废气净化装置、即捕集废气中的废气微粒的废气净化过滤器。