一种排气净化装置，包括设置在内燃机排气系统的膨胀管和薄层催化剂。两个排出气体排出口在膨胀管的纵向上游侧端部周壁上形成，透气的薄层催化剂横向方向的中心部分以面对排出气体排出口的方式围绕膨胀管分开设置。薄层催化剂两侧部向膨胀管弯曲并整体地焊接在其外周面上。薄层催化剂的外周由薄密封板如密封元件密封，其中一个开口在膨胀管的排出气体排出口相对侧的密封板上形成。一上端插入薄密封板的连通管穿过大体邻接并平行于膨胀管而设置的消声器壳体的通孔。连通管的下端呈U形截面并开口于消声器壳体的下游侧。依据这种结构，排出气体在不会受膨胀管冷却或受催化剂反应热的影响下，可以直接与薄层催化剂接触。因此净化效率和净化比得到改善，净化设备的尺寸得以减少。