JP2005313083A - Catalyst carrier made of metal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関等の排気系に装着する金属製触媒担体に関する。 The present invention relates to a metal catalyst carrier mounted on an exhaust system of an internal combustion engine or the like.
従来の金属製触媒担体として、金属製薄板の波板(大波板)と平板(または小波板)を交互に重ねて多重に巻回して波板と平板との間に排気ガスが通過する多数のセル通路が形成されたハニカム構造体とし、前記波板と平板のうち少なくともいずれか一方に所定間隔のもとに複数のスリット孔を形成することにより、セル通路内を通過する排気ガスに対し乱流を積極的に起こさせて排気ガスが波板と平板の表面にコーティングされた触媒に接触する機会をできるだけ増やし、これにより、排気ガス浄化性能を向上させるようにした構造のものがある(例えば、特許文献1参照。)。 As a conventional metal catalyst carrier, a large number of metal corrugated plates (large corrugated plates) and flat plates (or small corrugated plates) are alternately stacked and wound in multiple layers so that exhaust gas passes between the corrugated plates and the flat plates. A honeycomb structure having a cell passage is formed, and a plurality of slit holes are formed at predetermined intervals on at least one of the corrugated plate and the flat plate, thereby disturbing exhaust gas passing through the cell passage. There is a structure in which the flow is positively caused to increase the chance that the exhaust gas contacts the catalyst coated on the surface of the corrugated plate and the flat plate as much as possible, thereby improving the exhaust gas purification performance (for example, , See Patent Document 1).
しかしながら、従来例におけるように、波板と平板に単にスリット孔を開けただけでは、セル通路内を通過する排気ガスに対し乱流を積極的に起こさせる効果が少ないという問題があった。 However, as in the prior art, there is a problem that the effect of positively causing turbulent flow to the exhaust gas passing through the cell passage is small if the slit holes are simply formed in the corrugated plate and the flat plate.
本発明の解決しようとする課題は、セル通路内を通過する排気ガスに対し乱流を積極的に起こさせる効果を高めることにより、排気ガス浄化性能を向上させることができる金属製触媒担体を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a metal catalyst carrier capable of improving exhaust gas purification performance by enhancing the effect of positively causing turbulence to exhaust gas passing through the cell passage There is to do.
上記課題を解決するため請求項1記載の金属製触媒担体は、薄板の大波板と小波板または平板を交互に多重に重ねて該各大波板と小波板または平板との間に排気ガスが通過する多数のセル通路が形成され、前記大波板と小波板または平板のうち少なくともいずれか一方に複数のスリット孔が形成された金属製触媒担体において、前記大波板と小波板または平板にスリット孔を加工する際に該スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起が形成されていることを特徴とする手段とした。
In order to solve the above-mentioned problems, the metal catalyst carrier according to
請求項2記載の金属製触媒担体は、請求項1に記載の金属製触媒担体において、前記スリット孔の開口を先端の尖った錐状孔開け具で行うことにより、該スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する状態に切り開かれた環状突起が形成されていることを特徴とする手段とした。
The metal catalyst carrier according to
請求項3記載の金属製触媒担体は、請求項1に記載の金属製触媒担体において、前記スリット孔の開口に孔加工用ポンチが用いられ、該孔加工用ポンチによる孔開け操作速度を遅くすることにより、スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起が形成されていることを特徴とする手段とした。
The metal catalyst carrier according to
請求項4記載の金属製触媒担体は、請求項1に記載の金属製触媒担体において、前記スリット孔の開口を雌と雄のクリアランスが大きめに形成された孔加工用ポンチで行うことにより、該スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起が形成されていることを特徴とする手段とした。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the metal catalyst carrier according to the first aspect, wherein the slit hole is opened by a punch for punching a hole having a large clearance between the female and the male. An annular projection protruding from the surface of the large wave plate and the small wave plate or a flat plate is formed at the opening edge of the slit hole.
請求項1記載の金属製触媒担体では、上述のように、前記大波板と小波板または平板にスリット孔を加工する際に該スリット孔の開口縁部に大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起が形成されている構成とすることにより、各セル通路内を流れる排気ガスが直接環状突起部分に当たるため、セル通路内を通過する排気ガスに対し乱流を積極的に起こさせる効果が高められ、これにより、排気ガス浄化性能を向上させることができるようになるという効果が得られる。
In the metal catalyst carrier according to
請求項2記載の金属製触媒担体では、上述のように、前記スリット孔の開口を先端の尖った錐状孔開け具で行うことにより、該スリット孔の開口縁部に大波板と小波板または平板の面から突出する状態に切り開かれた環状突起が形成されている構成とすることにより、環状突起を大きく突出させることができるようになると共に、孔加工工具のコストの低減と耐久性の向上が可能となる。
In the metal catalyst carrier according to
請求項3記載の金属製触媒担体では、上述のように、前記スリット孔の開口に孔加工用ポンチが用いられ、該孔加工用ポンチによる孔開け速度を遅くすることにより、スリット孔の開口縁部に大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起が形成されている構成としたことにより、従来のスリット孔を加工する工具として従来の孔加工用ポンチをそのまま使用できるため、コストを高めることなしに排気ガス浄化性能を向上させることができるようになる。
In the metal catalyst carrier according to
請求項4記載の金属製触媒担体では、上述のように、前記スリット孔の開口を雌と雄のクリアランスが大きめに形成された孔加工用ポンチで行うことにより、該スリット孔の開口縁部に大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起が形成されている構成とすることにより、孔加工用ポンチの耐摩耗性を向上させ、耐久性を向上させることができるようになると共に、段取り時間を短縮することができるようになる。
In the metal catalyst carrier according to
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
この実施例1の金属製触媒担体は、請求項1、2に記載の発明に対応する。
まず、この実施例1の金属製触媒担体を図面に基づいて説明する。
図1はこの実施例1の金属製触媒担体を示す一部切欠斜視図、図2は金属製触媒担体を構成するハニカム構造体示す斜視図、図3は波板と平板を重ねて巻回する途中の状態を示す斜視図、図4はスリット孔加工状態を示す説明図、図5は金属製触媒担体の要部拡大断面図である。
The metal catalyst carrier of Example 1 corresponds to the inventions described in
First, the metal catalyst carrier of Example 1 will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a metal catalyst carrier of the first embodiment, FIG. 2 is a perspective view showing a honeycomb structure constituting the metal catalyst carrier, and FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing a slit hole processed state, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a metal catalyst carrier.
この実施例1の金属製触媒担体Aは、ハニカム構造体1と、ロー箔材2と、外筒3とで構成されている。
前記ハニカム構造体1は、主に図2、3に示すように、数十ミクロンの金属製薄板の波板(大波板)11と平板(小波板または平板)12を交互に重ね、平板12を外側にして多重に巻回したハニカム状に形成され、このハニカム通路(セル通路)表面には、アルミナ等からなる触媒担持体層が形成され、この触媒担体層に触媒成分が担持されることにより、排ガス浄化触媒とされ、内燃機関の排気経路に配置されることにより、排気ガス中のHC、CO、NOx等(反応物質)を触媒反応で浄化させ、生成物質(H2O、CO2、N2)として排出させる働きをする。
The metal catalyst carrier A of Example 1 is composed of a
As shown in FIGS. 2 and 3, the
前記波板11には波状に成形する前に予め所定間隔のもとに所定長さにて複数のスリット孔11aが形成される一方、前記平板12にも所定間隔のもとに複数のスリット孔12aが形成されている。
The
即ち、金属製触媒担体Aにおいて、排気ガス浄化性能を向上させるためには、ハニカム通路(セル通路)内を通過する排気ガスに対し乱流を積極的に起こさせて、排気ガスが触媒に接触する機会をできるだけ増やすことが有効であり、このため、波板11および平板12にセル通路に対し直行する方向に長い多数のスリット孔11a、12aを開けて波板11と平板12で仕切られたセル通路相互間の流通を可能とし、ハニカム通路内における排気ガスの流れを幅方向により多く乱流化させることにより、排気ガス浄化性能を向上させるようになっている。
That is, in the metal catalyst carrier A, in order to improve the exhaust gas purification performance, turbulent flow is actively caused to the exhaust gas passing through the honeycomb passage (cell passage), and the exhaust gas contacts the catalyst. It is effective to increase as many opportunities as possible. For this reason, the
そして、この実施例1では、前記波板11および平板12にスリット孔11a、12aを開口形成する工具として、図4に示すように、先端の尖った錐状孔開け具4を用いることにより、図5に示すように、各スリット孔11a、12aの開口縁部に波板11と平板12の面から突出する状態に切り開かれた環状突起6がそれぞれ形成された状態となっている。
And in this Example 1, as shown in FIG. 4, as a tool for opening the
前記ロー箔材2は、図1に示すように、前記ハニカム構造体1を前記外筒3に圧入装着する前に、ハニカム構造体1の下流側外周面に巻回しておくもので、この実施例1では、このロー箔材2が、ハニカム構造体1における排気ガス流出側(図において左側)端部寄りの中途部に部分的に巻回されている。
As shown in FIG. 1, the
前記外筒3は、1〜2ミリの板厚のSUS430のフェライト系ステンレス板材等で円筒状に形成されており、この外筒3内に前記ハニカム構造体1が圧入装着される。
The
そして、以上の状態に組み付けられた金属製触媒担体Aを、非酸化雰囲気下の炉内で拡散接合温度まで加熱することにより、波板11と平板12との間を拡散接合させると共に、ハニカム構造体1と外筒3との間を前記ロー箔材2で接合させる。
Then, the metal catalyst carrier A assembled in the above state is heated to the diffusion bonding temperature in a furnace in a non-oxidizing atmosphere, thereby diffusion bonding between the
次に、この実施例1の金属製触媒担体の作用・効果を説明する。
この実施例1の金属製触媒担体Aでは、上述のように、前記波板11と平板12にスリット孔11a、12aを加工する際に該スリット孔11a、12aの開口縁部に大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起6が形成されている構成とすることにより、各セル通路内を流れる排気ガスが直接環状突起6部分に当たるため、この環状突起6が形成されていない従来例に比べ、セル通路内を通過する排気ガスに対し乱流を積極的に起こさせる効果が高められ、これにより、排気ガス浄化性能を向上させることができるようになるという効果が得られる。
Next, functions and effects of the metal catalyst carrier of Example 1 will be described.
In the metal catalyst carrier A of Example 1, as described above, when the
また、前記スリット孔11a、12aの開口を先端の尖った錐状孔開け具4で行うことにより、該スリット孔11a、12aの開口縁部に波板11と平板12の面から突出する状態に切り開かれた環状突起6が形成されている構成とすることにより、環状突起6を大きく突出させることができるようになると共に、従来用いられていた孔加工ポンチに比べ、孔加工工具のコストの低減と耐久性の向上が可能となる。
Further, by opening the
次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例1と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。 Next, another embodiment will be described. In the description of the other embodiments, the same components as those of the first embodiment are not shown, or the same reference numerals are given and the description thereof is omitted, and only the differences are described.
この実施例2の金属製触媒担体Aは、請求項1、3に記載の発明に対応する。
即ち、この実施例2の金属製触媒担体Aは、図6に示すように、前記スリット孔11a、12aの開口に雌5aと雄5bを備えた孔加工用ポンチ5が用いられ、該孔加工用ポンチ5による孔開け速度を遅くすることにより、スリット孔11a、12aの開口縁部に波板11と平板12の面から突出する環状突起が形成されている構成とした点が、前記実施例1とは相違したものである。
The metal catalyst carrier A of Example 2 corresponds to the inventions described in
That is, as shown in FIG. 6, the metal catalyst carrier A of Example 2 uses a
従って、この実施例2によれば、従来のスリット孔11a、12aを加工する工具として従来の孔加工用ポンチ5をそのまま使用できるため、コストを高めることなしに排気ガス浄化性能を向上させることができるようになる。
Therefore, according to the second embodiment, the conventional
この実施例3の金属製触媒担体Aは、請求項1、4に記載の発明に対応する。
即ち、この実施例3の金属製触媒担体Aは、図7に示すように、前記スリット孔11a、12aの開口を雌5aと雄5bのクリアランスhが大きめに形成された孔加工用ポンチ5で行うことにより、該スリット孔11a、12aの開口縁部に波板11と平板12の面から突出する環状突起6が形成されている構成とした点が前記実施例1とは相違したものである。
The metal catalyst carrier A of Example 3 corresponds to the inventions described in
That is, as shown in FIG. 7, the metal catalyst carrier A of Example 3 is a
従って、この実施例2によれば、雌5aと雄5bのクリアランスhが大きめに形成されることにより、孔加工用ポンチ5の耐摩耗性が向上し、これにより、耐久性を向上させることができるようになると共に、段取り時間を短縮することができるようになる。
Therefore, according to the second embodiment, since the clearance h between the female 5a and the male 5b is formed larger, the wear resistance of the
以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、金属製触媒担体Aとして、波板11と平板12を交互に多重に巻回した構造のものを例にとったが、金属製触媒担体Aの具体的構成は任意であり、例えば、大波板と小波板とを交互に多重に重ねることにより、金属製触媒担体Aを形成したものであってもよい。
Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention are included in the present invention.
For example, in the embodiment, the metal catalyst carrier A has a structure in which the
また、実施例では、波板11と平板12の両方にスリット孔11a、12aを形成したが、いずれか一方のみであってもよい。
In the embodiment, the slit holes 11a and 12a are formed in both the
A 金属製触媒担体
h クリアランス
1 ハニカム構造体
11 波板(大波板)
11a スリット孔
12 平板(小波板または平板)
12a スリット孔
2 ロー箔材
3 外筒
4 錐状孔開け具
5 孔加工用ポンチ
5a 雌
5b 雄
6 環状突起
A Metal catalyst carrier
11a slit
Claims (4)
前記大波板と小波板または平板にスリット孔を加工する際に該スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起が形成されていることを特徴とする金属製触媒担体。 A plurality of thin corrugated plates and corrugated plates or flat plates are alternately stacked to form a plurality of cell passages through which exhaust gas passes between the corrugated plates and the corrugated plates or flat plates. In a metal catalyst carrier having a plurality of slit holes formed in at least one of them,
An annular protrusion protruding from the surface of the large wave plate and the small wave plate or the flat plate is formed at an opening edge of the slit hole when the slit hole is processed in the large wave plate and the small wave plate or the flat plate. Catalyst carrier.
該孔加工用ポンチによる孔開け操作速度を遅くすることにより、スリット孔の開口縁部に前記大波板と小波板または平板の面から突出する環状突起が形成されていることを特徴とする金属製触媒担体。 In the metal catalyst carrier according to claim 1, a hole processing punch is used for opening the slit hole,
An annular protrusion protruding from the surface of the large wave plate and the small wave plate or the flat plate is formed at the opening edge of the slit hole by slowing down a drilling operation speed by the punch for punching the hole. Catalyst carrier.
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