(57)【要約】【課題】排気ガスの温度が低い時には触媒の暖機性を向上させ、排気ガスの温度が高いときには触媒の熱劣化を防止し、しかも製造コストを抑制することができる触媒コンバータを提供する。【解決手段】シェル２１の触媒担体収容筒２３内に配置されたメタル触媒担体２５は中央部に低セル密度部２６が形成され、周縁部に高セル密度部２７が形成されている。シェル２１の上流側コーン２２内の排気ガス流入管２８には低セル密度部２６に対して排気ガスを案内する導管３０が設けられている。メタル触媒担体２５の下流側には低セル密度部２６における排気ガスの流れを制御する制御弁３１が設けられている。弁体３２は低セル密度部２６の下流側端部に密着して開閉可能であり、弁体３２はシリンダ機構３３によって低セル密度部２６の下流側端部を閉鎖するように付勢されている。【選択図】　　　図２
2004092512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気系に設けられ、かつ、シェル内に排気ガスを浄化するための触媒担体を装着するとともに、上記触媒担体はその軸と交差する径方向における中央部と周縁部とでセル密度が異なるように形成された触媒コンバータであって、
前記触媒担体の中央部にはセル密度の低い低セル密度部を形成し、前記触媒担体の周縁部にはセル密度の高い高セル密度部を形成し、
前記触媒担体の低セル密度部における排気ガスの流れを制御する制御弁を設けた
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項２】
請求項１に記載の触媒コンバータにおいて、
前記シェルの排気ガス流入部は縮径されており、該排気ガス流入部には前記低セル密度部に対して前記触媒担体の軸方向に排気ガスを案内する導管を設け、該導管は前記触媒担体よりも上流側においてその内外を連通する連通部を備える
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項３】
請求項２に記載の触媒コンバータにおいて、
前記導管は、前記触媒担体よりも上流側から下流側に掛けて設けられるとともに、少なくとも前記触媒担体よりも上流側のメイン導管部と、触媒担体側のサブ導管部とに分割されており、該メイン導管部とサブ導管部との間には膨張吸収手段を設けた
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項４】
請求項３に記載の触媒コンバータにおいて、
前記導管は、前記触媒担体よりも上流側のメイン導管部と、触媒担体側のサブ導管部とに分割されており、
前記膨張吸収手段は、前記メイン導管部から前記サブ導管部を分離して配置することにより形成された空隙である
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項５】
請求項３に記載の触媒コンバータにおいて、
前記導管は、前記触媒担体の軸方向の中間部まで延びるメイン導管部と、触媒担体側のサブ導管部とに分割されており、
前記膨張吸収手段は、前記メイン導管部と前記サブ導管部とを摺動可能に嵌合した摺動嵌合部である
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかに記載の触媒コンバータにおいて、
前記サブ導管部の内周側及び外周側の少なくとも一方に断熱層を設けた
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれかに記載の触媒コンバータにおいて、
前記サブ導管部は、外管と、その外管の内周壁から離間するように配置された内管との二重構造をなし、該外管及び内管の間の空隙を断熱層とした
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の触媒コンバータにおいて、
前記触媒担体の低セル密度部と高セル密度部との間に断熱層を設けた
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項９】
請求項６又は８に記載の触媒コンバータにおいて、
前記断熱層は保温材である
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項１０】
請求項７に記載の触媒コンバータにおいて、
前記外管及び前記内管のいずれか一方は、前記触媒担体の軸方向において複数の部分に分割されるとともに、各部分は摺動可能に嵌合されている
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の触媒コンバータにおいて、
前記制御弁は前記触媒担体の低セル密度の下流側に設けられ、前記低セル密度部の下流端又は前記サブ導管部の下流端を開閉可能な弁体と、該弁体を前記低セル密度部の下流端又は前記サブ導管部の下流端を閉鎖するように付勢する弁駆動手段とを備える
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の触媒コンバータにおいて、
前記弁駆動手段は、前記弁体が前記触媒担体の軸方向において前記低セル密度部の下流端又は前記サブ導管部の下流端を閉鎖するように付勢するシリンダ機構を備える
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項１３】
請求項１１に記載の触媒コンバータにおいて、
前記弁駆動手段は、前記弁体を揺動可能に支持するとともに、前記触媒担体の軸を含む面内にて回動可能なアーム部と、前記弁体が前記低セル密度部の下流端又は前記サブ導管部の下流端を閉鎖するように前記アーム部を回動付勢する付勢手段とを備え、
前記シェルの排気ガス出口を前記弁体の開弁方向において前記弁体が形成する面内に形成した
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の触媒コンバータにおいて、
前記触媒担体の低セル密度部の容積は、前記高セル密度部の容積よりも大きく設定されている
ことを特徴とする触媒コンバータ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の触媒コンバータは、前記内燃機関から排出された排気ガスを集合させるエキゾーストマニホールドの直後に設けられていることを特徴とする触媒コンバータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気系に設けられ、内燃機関から排出される排気ガスを浄化する触媒コンバータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車搭内燃機関の排気系に設けられる触媒コンバータとして、例えば実開平３−７３６１３号公報に記載された構造のものが知られている。この触媒コンバータはシェル内に触媒担体を装着して構成されており、触媒担体の径方向における中央部にはセル密度の高い高セル密度部が形成され、触媒担体の径方向における周縁部にはセル密度の低い低セル密度部が形成されている。シェル内には触媒担体の上流側に触媒担体の高セル密度部又は低セル密度部への排気ガスの流れを制御するバタフライ式の制御弁が設けれらている。そして、排気ガスの温度が低いコールドスタート時には制御弁によって周縁部の低セル密度部への排気ガスの流れが遮断され、排気ガスが中央部の高セル密度部へ流入する。また、排気ガスの温度が高いときには制御弁によって中央部の高セル密度部への排気ガスの流れが遮断され、排気ガスが周縁部の低セル密度部へ流入する。従って、排気ガスの温度が低い時には触媒の暖機性を向上して排気浄化を効率よく行うことができ、排気ガスの温度が高いときには高セル密度部に高温の排気ガスを当てないようにして高セル密度部の熱劣化を防止することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の触媒コンバータにおいては、制御弁は高セル密度部及び低セル密度部のいずれか一方への排気ガスの流れを遮断して他方に排気ガスを流す必要がある。そのため、高セル密度部への排気ガスの流入部及び低セル密度部への排気ガスの流入部を選択的に遮蔽することができるような制御弁の構造は複雑となり、製造コストの上昇を招く。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、排気ガスの温度が低い時には触媒の暖機性を向上させることができ、排気ガスの温度が高いときには触媒の熱劣化を防止することができ、しかも製造コストを抑制することができる触媒コンバータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気系に設けられ、かつ、シェル内に排気ガスを浄化するための触媒担体を装着するとともに、上記触媒担体はその軸と交差する径方向における中央部と周縁部とでセル密度が異なるように形成された触媒コンバータであって、前記触媒担体の中央部にはセル密度の低い低セル密度部を形成し、前記触媒担体の周縁部にはセル密度の高い高セル密度部を形成し、前記触媒担体の低セル密度部における排気ガスの流れを制御する制御弁を設けたことを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、例えば排気ガスの温度が低い時には制御弁によって中央部の低セル密度部への排気ガスの流れを遮断すれば、排気ガスは周縁部の高セル密度部へ流入する。また、排気ガスの温度が高いときには制御弁によって中央部の低セル密度部に排気ガスが流れるようにすれば、周縁部の高セル密度部への高温の排気ガスの流入は小さなものとなる。従って、排気ガスの温度が低い時には触媒の暖機性を向上して排気浄化を効率よく行うことができ、排気ガスの温度が高いときには高セル密度部に高温の排気ガスを当てないようにして高セル密度部の熱劣化を防止することができる。しかも、制御弁は触媒担体の中央部の低セル密度部における排気ガスの流れを制御する構成とすればよいため、簡単な構造の制御弁とすることができ、製造コストの上昇を抑制することができる。
【０００７】
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、前記シェルの排気ガス流入部は縮径されており、該排気ガス流入部には前記低セル密度部に対して前記触媒担体の軸方向に排気ガスを案内する導管を設け、該導管は前記触媒担体よりも上流側においてその内外を連通する連通部を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、導管によって排気ガスの流れに低セル密度部への方向性を付与することができ、特に排気ガスの温度が高いときに制御弁によって低セル密度部に排気ガスが流れるようにすれば、周縁部の高セル密度部への高温の排気ガスの流入はほとんどなくなる。従って、高温の排気ガスを高セル密度部に当てないようにして高セル密度部の熱劣化を防止することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の触媒コンバータにおいて、前記導管は、前記触媒担体よりも上流側から下流側に掛けて設けられるとともに、少なくとも前記触媒担体よりも上流側のメイン導管部と、触媒担体側のサブ導管部とに分割されており、該メイン導管部とサブ導管部との間には膨張吸収手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、排気ガスの温度によるメイン導管部及びサブ導管部の熱膨張は膨張吸収手段によって吸収されるため、メイン導管部又はサブ導管部から触媒担体に作用する熱応力を低減することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明のように、前記導管は、前記触媒担体よりも上流側のメイン導管部と、触媒担体側のサブ導管部とに分割されており、前記膨張吸収手段は、前記メイン導管部から前記サブ導管部を分離して配置することにより形成された空隙とすることができる。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明のように、前記導管は、前記触媒担体の軸方向の中間部まで延びるメイン導管部と、触媒担体側のサブ導管部とに分割されており、前記膨張吸収手段は、前記メイン導管部と前記サブ導管部とを摺動可能に嵌合した摺動嵌合部とすることができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項３〜５のいずれかに記載の触媒コンバータにおいて、前記サブ導管部の内周側及び外周側の少なくとも一方に断熱層を設けたことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、サブ導管部に形成した断熱層によって高セル密度部及び低セル密度部間での熱の授受が遮断されるため、排気ガスの温度が低い時の高セル密度部の暖機性が向上するとともに、排気ガスの温度が高い時の高セル密度部の熱劣化を防止することができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明のように、前記サブ導管部は、外管と、その外管の内周壁から離間するように配置された内管との二重構造をなし、該外管及び内管の間の空隙を断熱層とすることができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項１又は２に記載の触媒コンバータにおいて、前記触媒担体の低セル密度部と高セル密度部との間に断熱層を設けたことを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、断熱層によって高セル密度部及び低セル密度部間での熱の授受が遮断されるため、排気ガスの温度が低い時の高セル密度部の暖機性が向上するとともに、排気ガスの温度が高い時の高セル密度部の熱劣化を防止することができる。
【００１８】
請求項９に記載の発明のように、断熱層は保温材とすることができる。
請求項１０に記載の発明は、請求項７に記載の触媒コンバータにおいて、前記外管及び前記内管のいずれか一方は、前記触媒担体の軸方向において複数の部分に分割されるとともに、各部分は摺動可能に嵌合されていることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、サブ導管部の外管及び内管のいずれか一方を構成する複数の部分は摺動可能に嵌合されているため、排気ガスの温度によるサブ導管部の熱膨張は複数の部分が摺動することによって吸収され、サブ導管部から触媒担体に作用する熱応力をより低減することができる。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の触媒コンバータにおいて、前記制御弁は前記触媒担体の低セル密度の下流側に設けられ、前記低セル密度部の下流端又は前記サブ導管部の下流端を開閉可能な弁体と、該弁体を前記低セル密度部の下流端又は前記サブ導管部の下流端を閉鎖するように付勢する弁駆動手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、排気ガスの動圧を用いた制御弁とすることができ、制御弁を簡単な構成とすることができるとともに、弁体は低セル密度部の下流端又はサブ導管部の下流端に密着可能であるため、排気ガスの温度が低い時に低セル密度部からの排気ガスの漏れを低減することができる。
【００２２】
請求項１２に記載の発明のように、前記弁駆動手段は、前記弁体が前記触媒担体の軸方向において前記低セル密度部の下流端又は前記サブ導管部の下流端を閉鎖するように付勢するシリンダ機構を備えるものとすることができる。
【００２３】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の触媒コンバータにおいて、前記弁駆動手段は、前記弁体を揺動可能に支持するとともに、前記触媒担体の軸を含む面内にて回動可能なアーム部と、前記弁体が前記低セル密度部の下流端又は前記サブ導管部の下流端を閉鎖するように前記アーム部を回動付勢する付勢手段とを備え、前記シェルの排気ガス出口を前記弁体の開弁方向において前記弁体が形成する面内に形成したことを特徴とする。
【００２４】
上記構成によれば、アーム部に対して揺動可能に支持されているため、低セル密度部又はサブ導管部が軸方向に熱膨張しても弁体は低セル密度部の下流端又はサブ導管部の下流端に密着可能であるため、排気ガスの温度が低い時に低セル密度部からの排気ガスの漏れを低減することができる。また、前記シェルの排気ガス出口を前記弁体の開弁方向において前記弁体が形成する面内に形成したので、排気ガスを開弁状態の弁体に沿ってスムーズに排気ガス出口に導くことができ、排気抵抗を低減することができる。
【００２５】
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれかに記載の触媒コンバータにおいて、前記触媒担体の低セル密度部の容積は、前記高セル密度部の容積よりも大きく設定されていることを特徴とする。
【００２６】
上記構成によれば、排気ガスの温度が低い時には排気ガス量が少ないため、高セル密度部の容積が小さくても好適に排気浄化を行うことができる。また、排気ガスの温度が高い時には排気ガス量が多くなるが、低セル密度部の容積が大きいため、排気抵抗を低減することができる。
【００２７】
請求項１５に記載の発明は、請求項１〜１４のいずれかに記載の触媒コンバータは、前記内燃機関から排出された排気ガスを集合させるエキゾーストマニホールドの直後に設けられていることを特徴とする。
【００２８】
上記のように構成された触媒コンバータは、内燃機関から排出された排気ガスはほとんど冷却されていないエキゾーストマニホールドの直後に設けられることにより、その排気浄化機能を好適に発揮することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を自動車用内燃機関の排気系に設けられる触媒コンバータに具体化した実施形態を図１，図２に従って説明する。
【００３０】
図１は第１実施形態の触媒コンバータを備えた内燃機関システムの概略図である。図１に示すように、内燃機関としての多気筒ガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）１０の吸気側にはインテークマニホールド１１が設けられ、エアクリーナを介して導入された空気がインテークマニホールド１１を経由してエンジン１０に供給される。
【００３１】
エンジン１０の排気側には各気筒から排出される排気ガスを集合させるエキゾーストマニホールド１２が設けられ、このエキゾーストマニホールド１２の下流側には、本実施形態の触媒コンバータとしての三元触媒を備えるスタートキャタリスト２０が接続されている。スタートキャタリスト２０は、エンジン１０の始動直後の冷間時に、同エンジン１０から排出された排気ガス中の有害ガスをいち早く浄化するためのものである。スタートキャタリスト２０は、前記排気ガスの熱によって早期に温められるように、前記エンジン１０の間近（エキゾーストマニホールド１２）に接続されている。
【００３２】
前記スタートキャタリスト２０の下流側には排気管１３を介してもう１つの触媒装置であるアンダーフロア触媒コンバータ１４が接続されている。このアンダーフロア触媒コンバータ１４は、エンジン１０の温間時に、同エンジン１０から排出された排気ガス中の有害ガスを浄化するためのものである。
【００３３】
なお、前記アンダーフロア触媒コンバータ１４の下流側には、排気管１５を介して図示しないマフラーが接続される。
以上のように構成された排気系において、エンジン１０から排出された排気ガスは、エキゾーストマニホールド１２、スタートキャタリスト２０、排気管１３、アンダーフロア触媒コンバータ１４、排気管１５及びマフラーを流れて外部に排出される。このように流れる排気ガスは、スタートキャタリスト２０及びアンダーフロア触媒コンバータ１４においてその有害ガスが浄化され、マフラーにおいて静音化される。
【００３４】
図２に示されるように、本実施形態のスタートキャタリスト２０のシェル２１は、上流側コーン２２、触媒担体収容筒２３及び下流側コーン２４により構成されている。上流側コーン２２は排気ガスの上流側から下流側に向かって拡径されている。また、下流側コーン２４は排気ガスの上流側から下流側に向かって縮径されている。
【００３５】
触媒担体収容筒２３は円筒状をなし、触媒担体収容筒２３内には排気ガスの流れ方向に延びる多数のセルを備える円柱状をなすメタル触媒担体２５が設けられている。メタル触媒担体２５はその軸と交差する径方向における中央部と周縁部とでセル密度が異なるように形成されている。
【００３６】
すなわち、メタル触媒担体２５の中央部にはセル密度の低い低セル密度部２６が形成され、メタル触媒担体２５の周縁部にはセル密度の高い高セル密度部２７が形成されている。低セル密度部２６は円柱状をなし、高セル密度部２７は低セル密度部２６を取り囲む円筒状をなす。低セル密度部２６は排気ガスの温度が高い時に排気ガスが通過する部分であり、高セル密度部２７は排気ガスの温度が低い時に排気ガスが通過する部分である。なお、本実施形態において、低セル密度部２６は例えば１平方インチ当たり１００〜３００セル数で形成され、高セル密度部２７は例えば１平方インチ当たり４００〜１２００セル数で形成されている。また、低セル密度部２６の容積は、高セル密度部２７の容積よりも大きく設定されている。このように、低セル密度部２６のセル密度を高セル密度部２７のセル密度に比べて小さくするとともに、低セル密度部２６の容積を大きくすることによって低セル密度部２６における排気ガスの排気抵抗の低減を図ることができる。また、高セル密度部２７のセル密度を低セル密度部２６のセル密度に比べて大きくすることによって高セル密度部２７における排気浄化能力の増大を図ることができる。なお、高セル密度部２７の容積は小さいが、排気ガスの温度が低い時には排気ガス量が少ないため、高セル密度部２７の容積が小さくても好適に排気浄化を行うことができる。
【００３７】
上流側コーン２２内にはエキゾーストマニホールド１２から導かれる排気ガスを流入する排気ガス流入管２８が固定され、排気ガス流入管２８には排気ガスを縮流させる縮流部２９が形成されている。縮流部２９の下流側の先端部には前記低セル密度部２６に対してメタル触媒担体２５の軸方向に排気ガスを案内する導管３０が設けられている。導管３０はメタル触媒担体２５の低セル密度部２６の上流側端との間に若干の空間を有するように形成されており、その開口部３０ａによって導管３０の内外が連通される。この導管３０によって排気ガスの流れに低セル密度部２６への方向性が付与され、排気ガスの高セル密度部２７側への拡散が抑制される。
【００３８】
一方、シェル２１内においてメタル触媒担体２５の下流側には低セル密度部２６における排気ガスの流れを制御する制御弁３１が設けられている。制御弁３１は低セル密度部２６の下流側端部に密着して開閉可能な円盤状をなす弁体３２と、その弁体３２を低セル密度部２６の下流側端部を閉鎖するように付勢する弁駆動機構としてのシリンダ機構３３とを備えている。
【００３９】
シリンダ機構３３のピストンロッド３４はメタル触媒担体２５の軸線上に配置され、そのピストンロッド３４の先端に弁体３２が取り付けられている。下流側コーン２４に形成された取付部２４ａに固定されたハウジング３６とピストンロッド３４との間には圧縮バネ３５が介装され、圧縮バネ３５によりピストンロッド３４を介して弁体３２が低セル密度部２６の下流側端部を閉鎖するように付勢されている。
【００４０】
このように構成された制御弁３１は、低セル密度部２６を介して弁体３２に作用する排気ガスの圧力が圧縮バネ３５の付勢力未満の場合には弁体３２が低セル密度部２６の下流側端部に密着して低セル密度部２６を閉鎖し、低セル密度部２６における排気ガスの流れを遮断する。また、低セル密度部２６を介して弁体３２に作用する排気ガスの圧力が圧縮バネ３５の付勢力を超えると、その超えた分に応じて弁体３２が低セル密度部２６の下流側端部から離間して低セル密度部２６を開放し、低セル密度部２６における排気ガスの流れを許容する。すなわち、制御弁３１は低セル密度部２６を介して弁体３２に作用する排気ガスの動圧によって開閉作動する。本実施形態において、シリンダ機構３３による弁体３２の付勢力は、排気ガスの温度が低く、排気ガス量が少ないエンジン１０の運転領域（例えばアイドル運転状態や、低回転かつ低負荷での走行状態）では弁体３２が低セル密度部２６を閉鎖するように設定されている。一方、シリンダ機構３３による弁体３２の付勢力は、排気ガスの温度が高く（例えば６００℃以上）、排気ガス量が多いエンジン１０の運転領域では弁体３２が低セル密度部２６から離間して低セル密度部２６を開放するように設定されている。
【００４１】
なお、本実施形態において、下流側コーン２４の排気ガス出口２４ｂは取付部２４ａと干渉しないように、メタル触媒担体２５の軸線に対して交差する方向に形成されている。
【００４２】
次に、上記のように構成された触媒コンバータの作用について説明する。
エンジン１０から排出された排気ガスがエキゾーストマニホールド１２を介して排気ガス流入管２８に流入すると、その排気ガスは縮流部２９によって縮流されて導管３０によって低セル密度部２６への方向性が付与される。
【００４３】
このとき、排気ガスの温度が低く排気ガス量が少ないエンジン１０の運転領域（例えばアイドル運転状態や、低回転かつ低負荷での走行状態）では低セル密度部２６を介して弁体３２に作用する排気ガスの圧力が小さい。そのため、弁体３２は実線で示すように低セル密度部２６を閉鎖したままとなり、低セル密度部２６での排気ガスの流れが遮断される。そのため、排気ガスは導管３０の開口部３０ａを介して高セル密度部２７側に流れ、高セル密度部２７を通過する間に排気ガス中の有害ガスが浄化されて下流側コーン２４の排気ガス出口２４ｂから排気管１３に排出される。
【００４４】
また、排気ガスの温度が高く（例えば６００℃以上）、排気ガス量が多いエンジン１０の運転領域では、低セル密度部２６を介して弁体３２に作用する排気ガスの圧力が大きくなる。そのため、弁体３２は鎖線で示すように低セル密度部２６から離間して低セル密度部２６を開放し、低セル密度部２６での排気ガスの流れが許容され、低セル密度部２６を通過した排気ガスは下流側コーン２４の排気ガス出口２４ｂから排気管１３に排出される。このとき、導管３０によって排気ガスの流れに低セル密度部２６への方向性が付与されているため、導管３０の開口部３０ａを介して排気ガスが高セル密度部２７側に拡散するのが抑制される。
【００４５】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）メタル触媒担体２５の中央部にセル密度の低い低セル密度部２６を形成し、メタル触媒担体２５の周縁部にセル密度の高い高セル密度部２７を形成した。そして、低セル密度部２６における排気ガスの流れを制御する制御弁３１を設けた。そのため、排気ガスの温度が低い時に制御弁３１によって低セル密度部２６の排気ガスの流れを遮断し、排気ガスを高セル密度部２７へ流入させることができ、メタル触媒担体２５の暖機性を向上して排気浄化を効率よく行うことができる。また、排気ガスの温度が高く排気ガス量が多いときには制御弁３１が排気ガスの動圧によって開いて低セル密度部２６を開放し排気ガスが流れて高セル密度部２７への高温の排気ガスの流入を小さくすることができ、高セル密度部２７の熱劣化を抑制することができる。
【００４６】
（２）特に、エンジン１０から排出された排気ガスがほとんど冷却されていないエキゾーストマニホールドの直後に設けられるスタートキャタリスト２０に具体化したことにより、その排気浄化機能を好適に発揮することができる。
【００４７】
（３）制御弁３１をメタル触媒担体２５の低セル密度部２６の下流側に設けて低セル密度部２６における排気ガスの流れを制御する構成とすればよいため、制御弁３１を排気ガスの動圧を用いた簡単な構造とすることができ、製造コストの上昇を抑制することができる。
【００４８】
（４）制御弁３１の弁体３２は低セル密度部２６の下流側端部に密着可能であるため、排気ガスの温度が低い時に低セル密度部２６からの排気ガスの漏れを低減することができる。
【００４９】
（５）シェル２１の排気ガス流入管２８に低セル密度部２６に対して排気ガスを案内する導管３０を設け、導管３０はメタル触媒担体２５よりも上流側においてその内外を連通する開口部３０ａを形成した。そのため、この導管３０によって排気ガスの流れに低セル密度部２６への方向性を付与することができ、特に排気ガスの温度が高いときに排気ガスの動圧によって制御弁３１を開かせて低セル密度部２６を開放することができ、高セル密度部２７への排気ガスの流入を小さくすることができる。従って、高温の排気ガスを高セル密度部２７に当てないようにして高セル密度部２７の熱劣化を抑制することができる。
【００５０】
（６）制御弁３１のシリンダ機構３３を構成する圧縮バネ３５は下流側コーン２４に形成された取付部２４ａに固定されたハウジング３６とピストンロッド３４との間に介装されているので、高温の排気ガスによる圧縮バネ３５のバネ特性の低下を抑制することができる。
【００５１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図３に従って説明する。なお、重複説明を避けるため、図２において説明したものと同じ要素については、同じ参照番号が付されている。また、前述した第１実施形態のスタートキャタリスト２０との相違点を中心に説明する。
【００５２】
図３は第２実施形態におけるスタートキャタリスト４０を示し、排気ガス流入管２８の縮流部２９に形成された導管４１は、メタル触媒担体２５の下流側端部まで設けられており、導管４１内に前記低セル密度部２６が配置され、高セル密度部２７が導管４１を囲む構成となっている。導管４１にはメタル触媒担体２５の低セル密度部２６の上流側において導管４１の内外を連通する複数の連通孔４２が設けられている。
【００５３】
このように構成された本実施形態のスタートキャタリスト４０は、第１実施形態のスタートキャタリスト２０とほぼ同様に作用するとともに、上記（１）〜（６）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【００５４】
（７）このスタートキャタリスト４０では、導管４１がメタル触媒担体２５の下流側端部まで設けられているため、弁体３２が導管４１の端部に密着可能となり、排気ガスの温度が低い時に低セル密度部２６からの排気ガスの漏れをより低減することができる。
【００５５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図４及び図５に従って説明する。なお、重複説明を避けるため、図３において説明したものと同じ要素については、同じ参照番号が付されている。また、前述した第２実施形態のスタートキャタリスト４０との相違点を中心に説明する。
【００５６】
図４は本実施形態のスタートキャタリスト４５を示し、排気ガス流入管２８の縮流部２９に形成された導管４６は、メタル触媒担体２５の下流側端部よりもさらに下流まで設けられている。導管４６はメタル触媒担体２５よりも上流側のメイン導管部４７と、メタル触媒担体２５側のサブ導管部４８とに分割されており、メイン導管部４７とサブ導管部４８とは膨張吸収手段としての空隙４９を介して分離して配置されている。サブ導管部４８内に前記低セル密度部２６が配置され、高セル密度部２７がサブ導管部４８を囲む構成となっている。そして、メイン導管部４７にはメタル触媒担体２５の低セル密度部２６の上流側において導管４１の内外を連通する複数の連通孔４２が設けられている。
【００５７】
一方、シェル２１内においてメタル触媒担体２５の下流側には低セル密度部２６における排気ガスの流れを制御する制御弁５０が設けられている。制御弁５０はサブ導管部４８の下流側端部に密着して開閉可能な円盤状をなす弁体５１と、その弁体５１をサブ導管部４８の下流側端部を閉鎖するように付勢する弁駆動機構５２とを備えている。
【００５８】
図５に示すように、弁駆動機構５２はメタル触媒担体２５の軸線と直交するように下流側コーン２４を貫通し、一対の軸受け５７を介して回動可能に設けられた支持軸５４を備える。支持軸５４にはアーム部５３が固定されており、アーム部５３の一端には前記弁体５１がピン５５により回転可能かつ揺動可能に支持されている。一方の軸受け５７と支持軸５４との間には捻りコイルバネ５６が介装され、捻りコイルバネ５６により支持軸５４及びアーム部５３を介して弁体５１がサブ導管部４８の下流側端部を閉鎖するように付勢されている。
【００５９】
また、本実施形態において、下流側コーン２４の排気ガス出口２４ｃは弁体５１の開弁方向において弁体５１が形成する面内に形成されている。
このように構成された制御弁５０は、低セル密度部２６を介して弁体５１に作用する排気ガスの圧力が捻りコイルバネ５６の付勢力未満の場合には弁体５１がサブ導管部４８の下流側端部に密着してサブ導管部４８を閉鎖し、低セル密度部２６における排気ガスの流れを遮断する。また、低セル密度部２６を介して弁体５１に作用する排気ガスの圧力が捻りコイルバネ５６の付勢力を超えると、その超えた分に応じて弁体５１がサブ導管部４８の下流側端部から離間してサブ導管部４８を開放し、低セル密度部２６における排気ガスの流れを許容する。すなわち、制御弁５０は低セル密度部２６を介して弁体３２に作用する排気ガスの動圧によって開閉作動する。本実施形態においても、弁駆動機構５２による弁体５１の付勢力は、排気ガスの温度が低く、排気ガス量が少ないエンジン１０の運転領域（例えばアイドル運転状態や、低回転かつ低負荷での走行状態）では弁体５１がサブ導管部４８を閉鎖するように設定されている。一方、弁駆動機構５２による弁体５１の付勢力は、排気ガスの温度が高く（例えば６００℃以上）、排気ガス量が多いエンジン１０の運転領域では弁体５１がサブ導管部４８から離間してサブ導管部４８を開放するように設定されている。
【００６０】
次に、上記のように構成された触媒コンバータの作用について説明する。
エンジン１０から排出された排気ガスがエキゾーストマニホールド１２を介して排気ガス流入管２８に流入すると、その排気ガスは縮流部２９によって縮流されて導管４６によって低セル密度部２６への方向性が付与される。
【００６１】
このとき、排気ガスの温度が低く排気ガス量が少ないエンジン１０の運転領域（例えばアイドル運転状態や、低回転かつ低負荷での走行状態）では低セル密度部２６を介して弁体５１に作用する排気ガスの圧力が小さい。そのため、弁体５１は実線で示すようにサブ導管部４８を閉鎖したままとなり、低セル密度部２６での排気ガスの流れが遮断される。そのため、排気ガスは導管４６の連通孔４２を介して高セル密度部２７側に流れ、高セル密度部２７を通過する間に排気ガス中の有害ガスが浄化されて下流側コーン２４の排気ガス出口２４ｃから排気管１３に排出される。
【００６２】
また、排気ガスの温度が高く（例えば６００℃以上）、排気ガス量が多いエンジン１０の運転領域では、低セル密度部２６を介して弁体５１に作用する排気ガスの圧力が大きくなる。そのため、弁体５１は鎖線で示すように４８から離間してサブ導管部４８を開放し、低セル密度部２６での排気ガスの流れが許容され、低セル密度部２６を通過した排気ガスは下流側コーン２４の排気ガス出口２４ｃから排気管１３に排出される。このとき、メイン導管部４７及びサブ導管部４８からなる導管４６によって排気ガスの流れに低セル密度部２６への方向性が付与されているため、メイン導管部４７の連通孔４２を介して排気ガスが高セル密度部２７側に拡散するのが抑制される。
【００６３】
以上詳述したように、本実施形態によれば、上記（１）〜（３）の効果に加えて、以下に示す効果が得られるようになる。
（８）導管４６は、メタル触媒担体２５よりも上流側のメイン導管部４７と、メタル触媒担体２５側のサブ導管部４８とに分割されており、メイン導管部４７とサブ導管部４８とは空隙４９を介して分離して配置されている。そのため、排気ガスの温度によるメイン導管部４７及びサブ導管部４８の熱膨張は空隙４９によって吸収される、サブ導管部４８から低セル密度部２６及び高セル密度部２７に作用する熱応力を低減することができる。
【００６４】
（９）シェル２１の排気ガス流入管２８に低セル密度部２６に対して排気ガスを案内する導管４６を設け、導管４６のメイン導管部４７にはメタル触媒担体２５よりも上流側においてその内外を連通する複数の連通孔４２を形成した。そのため、この導管４６によって排気ガスの流れに低セル密度部２６への方向性を付与することができ、特に排気ガスの温度が高いときに排気ガスの動圧によって制御弁５０を開かせて低セル密度部２６を開放することができ、高セル密度部２７への排気ガスの流入を小さくすることができる。従って、高温の排気ガスを高セル密度部２７に当てないようにして高セル密度部２７の熱劣化を抑制することができる。
【００６５】
（１０）このスタートキャタリスト４５では、サブ導管部４８が弁体３２がメタル触媒担体２５の下流側端部まで設けられているため、弁体５１がサブ導管部４８の端部に密着可能となり、排気ガスの温度が低い時に低セル密度部２６からの排気ガスの漏れをより低減することができる。
【００６６】
（１１）このスタートキャタリスト４５ではシェル２１の排気ガス出口２４ｃを弁体５１の開弁方向において弁体５１が形成する面内に形成したので、排気ガスを開弁状態の弁体５１に沿ってスムーズに排気ガス出口２４ｃに導くことができ、排気抵抗を低減することができる。
【００６７】
（１２）制御弁５０の弁駆動機構５２を構成する捻りコイルバネ５６は下流側コーン２４の外部に設けられているので、高温の排気ガスによる捻りコイルバネ５６のバネ特性の低下を抑制することができる。
【００６８】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を図６に従って説明する。なお、重複説明を避けるため、図３において説明したものと同じ要素については、同じ参照番号が付されている。また、前述した第２実施形態のスタートキャタリスト４０との相違点を中心に説明する。
【００６９】
図６は第４実施形態におけるスタートキャタリスト６０を示し、メタル触媒担体２５の下流側に前記制御弁３１は設けられておらず、メタル触媒担体２５の上流側に制御弁６１が設けられている。すなわち、制御弁６１は導管４１内には低セル密度部２６の上流側においてスロットルバルブ型の弁体６２が配置され、弁体６２は上流側コーン２２及び導管４１を貫通し回動可能に設けられた支持軸６３に取り付けられている。弁体６２が実線で示すようにメタル触媒担体２５の軸線と平行になるように回動されると開弁状態となり、低セル密度部２６での排気ガスの流れが許容される。また、弁体６２が鎖線で示すようにメタル触媒担体２５の軸線と直交するように回動されると閉弁状態となり、低セル密度部２６での排気ガスの流れが遮断される。そのため、排気ガスは導管４１の連通孔４２を介して高セル密度部２７側に流れ、高セル密度部２７を通過する間に排気ガス中の有害ガスが浄化されて下流側コーン２４の排気ガス出口２４ｂから排気管１３に排出される。
【００７０】
なお、制御弁６１は、図示しない電子制御装置の指令信号によって駆動されるアクチュエータの作動に基づいて支持軸６３を介して回動し、低セル密度部２６の排気ガスの流れを制御するようになっている。
【００７１】
このように構成された本実施形態のスタートキャタリスト６０は、排気ガスの動圧によって開閉する構成ではないものの、第２実施形態のスタートキャタリスト４０とほぼ同様に作用するとともに、ほぼ同様の効果を得ることができる。
【００７２】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態を図７に従って説明する。なお、重複説明を避けるため、図４において説明したものと同じ要素については、同じ参照番号が付されている。また、前述した第３実施形態のスタートキャタリスト４５との相違点を中心に説明する。
【００７３】
図７に示すように、第５実施形態のスタートキャタリスト６５は、導管４６のサブ導管部４８内に前記低セル密度部２６が配置され、高セル密度部２７が空間よりなる断熱層６８を介してサブ導管部４８を囲む構成となっている。高セル密度部２７の内周面の上下両端部とサブ導管部４８の外周面との間にはワイヤメッシュよりなる環状のスペーサ６６，６７が設けられている。なお、スペーサ６６の外周面は高セル密度部２７の内周面に固定され、スペーサ６６の内周面はサブ導管部４８の外周面に固定されている。一方、スペーサ６７の外周面は高セル密度部２７の内周面に固定され、スペーサ６７の内周面はサブ導管部４８の外周面に対して摺動可能になっている。
【００７４】
その他の構成は、前記スタートキャタリスト４５と同様である。
このように構成された本実施形態のスタートキャタリスト６５によれば、上記（１）〜（３）、（８）〜（１２）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【００７５】
（１３）サブ導管部４８の外周側に空間よりなる断熱層６８を設けた。そのため、断熱層６８によって高セル密度部２７及び低セル密度部２６間での熱の授受を遮断することができるため、排気ガスの温度が低い時の高セル密度部２７の暖機性が向上するとともに、排気ガスの温度が高い時の高セル密度部２７の熱劣化を防止することができる。
【００７６】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態を図８に従って説明する。なお、重複説明を避けるため、図４において説明したものと同じ要素については、同じ参照番号が付されている。また、前述した第３実施形態のスタートキャタリスト４５との相違点を中心に説明する。
【００７７】
図８に示すように、第６実施形態のスタートキャタリスト７０において、導管４６のサブ導管部４８は、外管７１と、その外管７１の内周壁から離間するように配置された内管７２との二重構造をなしており、該外管７１及び内管７２の間の空隙が断熱層７３とされている。
【００７８】
外管７１のメタル触媒担体２５の上流側端部は内管７２の外径に合致するように縮径されており、外管７１はメタル触媒担体２５の上流側において内管７２に固定されている。また、サブ導管部４８の下流側には外管７１と内管７２との間にワイヤメッシュよりなる環状のスペーサ７４が設けられている。なお、スペーサ７４の外周面は外管７１の内周面に固定され、スペーサ７４の内周面は内管７２の外周面に対して摺動可能になっている。
【００７９】
その他の構成は、前記スタートキャタリスト４５と同様である。
このように構成された本実施形態のスタートキャタリスト６５によれば、上記第５実施形態のスタートキャタリスト６０と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００８０】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態を図９に従って説明する。なお、重複説明を避けるため、図８において説明したものと同じ要素については、同じ参照番号が付されている。また、前述した第６実施形態のスタートキャタリスト７０との相違点を中心に説明する。
【００８１】
図９に示すように、第７実施形態のスタートキャタリスト７５において、導管４６のサブ導管部４８は、外管７１と、その外管７１の内周壁から離間するように配置された内管７２との二重構造をなしており、該外管７１及び内管７２の間の空隙が断熱層７３とされている。
【００８２】
内管７２は、メタル触媒担体２５の軸方向において複数（この例では２つ）の部分７２ａ，７２ｂに分割されるとともに、両部分７２ａ，７２ｂはそれらの隣接する端部において摺動可能に嵌合されている。また、本実施形態において、外管７１のメタル触媒担体２５の上流側端部は部分７２ａの外径に合致するように縮径されており、外管７１はメタル触媒担体２５の上流側において部分７２ａに固定されている。また、外管７１のメタル触媒担体２５の下流側端部は部分７２ｂの外径に合致するように縮径されており、外管７１はメタル触媒担体２５の下流側において部分７２ｂに固定されている。
【００８３】
また、内管７２の各部分７２ａ，７２ｂと外管７１との間にはワイヤメッシュよりなる環状のスペーサ７６，７７が設けられている。スペーサ７６，７７の外周面は外管７１の内周面に固定され、スペーサ７６，７７の内周面は部分７２ａ，７２ｂの外周面に対して摺動可能になっている。
【００８４】
その他の構成は、前記スタートキャタリスト７０と同様である。
このように構成された本実施形態のスタートキャタリスト７５によれば、上記第６実施形態のスタートキャタリスト７０と同様の作用及び効果に加えて、以下の効果がある。
【００８５】
（１４）内管７２は、メタル触媒担体２５の軸方向において複数の部分７２ａ，７２ｂに分割されるとともに、各部分７２ａ，７２ｂは摺動可能に嵌合されている。そのため、排気ガスの温度によるサブ導管部４８の熱膨張は内管７２の複数の部分７２ａ，７２ｂが摺動することによって吸収され、サブ導管部４８からメタル触媒担体２５に作用する熱応力をより低減することができる。
【００８６】
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態を図１０に従って説明する。なお、重複説明を避けるため、図４において説明したものと同じ要素については、同じ参照番号が付されている。また、前述した第３実施形態のスタートキャタリスト４５との相違点を中心に説明する。
【００８７】
図１０に示すように、第８実施形態のスタートキャタリスト８０において、排気ガス流入管２８の縮流部２９に形成された導管８１は、メタル触媒担体２５の下流側端部よりもさらに下流まで設けられている。導管８１はメタル触媒担体２５の軸方向中間部まで延びるメイン導管部８２と、メタル触媒担体２５側のサブ導管部８３とに分割されている。
【００８８】
また、サブ導管部８３は、内管８４と、その内管８４の外周壁から離間するように配置された外管８５との二重構造をなしており、該内管８４及び外管８５の間の空隙が断熱層８６とされている。また、内管８４の上流側端部にはメイン導管部８２の端部を摺動可能に嵌合する摺動嵌合部８４ａが形成されている。
【００８９】
また、外管８５はメタル触媒担体２５の上流側まで延びており、外管８５の上流側端部はメイン導管部８２の外径に合致するように縮径されており、外管８５はメタル触媒担体２５の上流側においてメイン導管部８２に固定されている。また、外管８５のメタル触媒担体２５の下流側端部は内管８４の外径に合致するように縮径されており、外管８５はメタル触媒担体２５の下流側において内管８４に固定されている。
【００９０】
また、外管８５内においてメイン導管部８２及び内管８４と外管８５との間にはワイヤメッシュよりなる環状のスペーサ８７，８８が設けられている。スペーサ８７，８８の外周面は外管８５の内周面に固定され、スペーサ８７，８８の内周面はメイン導管部８２及び内管８４の外周面に対して摺動可能になっている。
【００９１】
その他の構成は、前記スタートキャタリスト４５と同様である。
このように構成された本実施形態のスタートキャタリスト８０によれば、上記第７実施形態のスタートキャタリスト７５とほぼ同様の作用及び効果に加えて、以下の効果がある。
【００９２】
（１５）導管８１はメタル触媒担体２５の軸方向中間部まで延びるメイン導管部８２とメタル触媒担体２５側のサブ導管部８３とに分割され、サブ導管部８３の内管８４にはメイン導管部８２の端部を摺動可能に嵌合する摺動嵌合部８４ａが形成されている。そのため、導管８１は複数の部分からなるものの分離されておらず、排気ガスを低セル密度部２６に対してスムーズに案内することができる。
【００９３】
（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態を図１１に従って説明する。なお、重複説明を避けるため、図７において説明したものと同じ要素については、同じ参照番号が付されている。また、前述した第５実施形態のスタートキャタリスト６５との相違点を中心に説明する。
【００９４】
図１１に示すように、第９実施形態のスタートキャタリスト９０は、導管４６のサブ導管部４８内に断熱層としての保温材９１を介して前記低セル密度部２６が配置され、高セル密度部２７がサブ導管部４８を囲む構成となっている。高セル密度部２７の内周面とサブ導管部４８の外周面とは固定されている。なお、サブ導管部４８の下流側には保温材９１の脱落を防止するための段差部９２が形成されている。
【００９５】
その他の構成は、前記スタートキャタリスト６５と同様である。
このように構成された本実施形態のスタートキャタリスト９０によれば、上記スタートキャタリスト６５とほぼ同様の作用及び効果を得ることができる。特に保温材９１によって高セル密度部２７及び低セル密度部２６間での熱の授受を遮断して高セル密度部２７の暖機性及び高セル密度部２７の熱劣化を防止することができる。
【００９６】
なお、本実施の形態は上記に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
・　上記各実施形態においては、触媒担体をメタル触媒担体２５としたが、排気ガスの流れ方向に規則正しい穴があいているセラミック製のモノリス触媒担体もしくは無機繊維によって形成された触媒としてもよい。
【００９７】
・　上記各実施形態では、メタル触媒担体２５の低セル密度部２６を円柱状としたが、これに限定されるものではなく、任意の形状、例えば楕円柱状としてもよく、この場合には弁体３２，５１の形状もメタル触媒担体２５の低セル密度部２６の形状に合致する形状とすればよい。
【００９８】
・　第５実施形態では、サブ導管部４８の外周側に空間よりなる断熱層６８を形成したが、サブ導管部４８の内周側に空間よりなる断熱層６８を形成してもよい。
【００９９】
・　第７実施形態では、サブ導管部４８の内管７２を２つの部分７２ａ，７２ｂに分割して両者を摺動可能に嵌合するようにしたが、内管を３以上の部分に分割してこれらを摺動可能に嵌合するようにしてもよい。
【０１００】
・　第７実施形態では、サブ導管部４８の内管７２を複数の部分に分割して各部分を摺動可能に嵌合するようにしたが、サブ導管部４８の外管７１を複数の部分に分割してこれらを摺動可能に嵌合するようにしてもよい。
【０１０１】
・　本実施の形態においては、本発明に係る触媒コンバータをスタートキャタリストに適用した場合について説明したが、これはアンダーフロア触媒コンバータ１４についても同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の触媒コンバータを備えたエンジンシステムの概略図。
【図２】第１実施形態の触媒コンバータを示す縦断面図。
【図３】第２実施形態の触媒コンバータを示す縦断面図。
【図４】第３実施形態の触媒コンバータを示す縦断面図。
【図５】図４の５−５線における断面図。
【図６】第４実施形態の触媒コンバータを示す縦断面図。
【図７】第５実施形態の触媒コンバータを示す縦断面図。
【図８】第６実施形態の触媒コンバータを示す縦断面図。
【図９】第７実施形態の触媒コンバータを示す縦断面図。
【図１０】第８実施形態の触媒コンバータを示す縦断面図。
【図１１】第９実施形態の触媒コンバータを示す縦断面図。
【符号の説明】
１０…内燃機関としてのエンジン、１２…エキゾーストマニホールド、２１…シェル、２４ｂ，２４ｃ…排気ガス出口、２５…触媒担体としてのメタル触媒担体、２６…低セル密度部、２７…高セル密度部、２８…排気ガス流入部としての排気ガス流入管、３０，４１，４６，８１…導管、３０ａ…連通部としての開口部、３１，５０，６１…制御弁、３２，５１，６２…弁体、３３…弁駆動手段としてのシリンダ機構、３５…付勢手段としての圧縮バネ、４２…連通部としての連通孔、４７，８２…メイン導管部、４８，８３…サブ導管部、４９…膨張吸収手段としての空隙、５２…弁駆動機構、５３…アーム部、５６…付勢手段としての捻りコイルバネ、６８，７３，８６…断熱層、７１，８５…外管、７２，８４…内管、７２ａ，７２ｂ…部分、８４ａ…膨張吸収手段としての摺動嵌合部、９１…断熱層としての保温材。
【図１】
2004092512.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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