JP2008173555A - Metal catalyst carrier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、メタル触媒坦体に関する。 The present invention relates to a metal catalyst carrier.
従来、メタル触媒坦体のハニカム体の熱膨張・収縮の自由度を高めるために、ハニカム体とケースの間に介在され、且つ、ケースと軸方向の一部でのみ接合された中間筒と、この中間筒に保持され、且つ、ハニカム体の前後端面とそれぞれ当接する一対のストッパ部材を備えるメタル触媒坦体の技術が公知になっている(特許文献1参照)。
しかしながら、従来の発明にあっては、ハニカム体、中間筒、ケースの三者間に所定の隙間が必要となるため、ケースの径が大きくなってメタル触媒坦体が大型化する、あるいは所定の径のケースに収容できるハニカム体のサイズが小さくなってしまうという問題点があった。加えて、中間筒によって重量が増えてしまう。 However, in the conventional invention, since a predetermined gap is required between the honeycomb body, the intermediate cylinder, and the case, the diameter of the case becomes large and the metal catalyst carrier becomes larger, or the predetermined gap There is a problem that the size of the honeycomb body that can be accommodated in the case of the diameter is reduced. In addition, the weight increases due to the intermediate cylinder.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、中間筒を省略でき、メタル触媒坦体の大型化、重量増加、浄化性能の低下を招くことなく、ハニカム体の熱膨張・収縮による座屈を防止できるメタル触媒坦体を提供することである。 The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and the purpose thereof is that the intermediate cylinder can be omitted without increasing the size of the metal catalyst carrier, increasing the weight, and degrading the purification performance. An object of the present invention is to provide a metal catalyst carrier capable of preventing buckling due to thermal expansion / contraction of a honeycomb body.
本発明の請求項1記載の発明では、金属製の大波板と小波板または平板を重ねてロール状に巻回することにより複数のセルを形成し、該板同士の接合部を接合して一体的に形成した後、各セルの表面に触媒坦持層をコーティングして成るハニカム体と、前記ハニカム体を収容する筒状のケースと、前記ケースに固定され、且つ、ハニカム体の前後端面にそれぞれ当接して該ハニカム体を保持する一対のストッパ部材を備え、前記ハニカム体の前後端面における少なくともストッパ部材との当接部に、前記板同士の接合後にろう材により設けられた第1補強部を形成したことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a metal large wave plate and a small wave plate or a flat plate are overlapped and wound into a roll shape to form a plurality of cells, and the joining portions of the plates are joined together. After the formation, the honeycomb body formed by coating the surface of each cell with a catalyst support layer, a cylindrical case that accommodates the honeycomb body, and fixed to the case, and on the front and rear end faces of the honeycomb body A first reinforcing portion provided with a brazing material after joining the plates to at least the contact portion with the stopper member on the front and rear end faces of the honeycomb body, each of which includes a pair of stopper members that contact and hold the honeycomb body Is formed.
本発明の請求項1記載の発明にあっては、金属製の大波板と小波板または平板を重ねてロール状に巻回することにより複数のセルを形成し、該板同士の接合部を接合して一体的に形成した後、各セルの表面に触媒坦持層をコーティングして成るハニカム体と、前記ハニカム体を収容する筒状のケースと、前記ケースに固定され、且つ、ハニカム体の前後端面にそれぞれ当接して該ハニカム体を保持する一対のストッパ部材を備え、前記ハニカム体の前後端面における少なくともストッパ部材との当接部に、前記板同士の接合後にろう材により設けられた第1補強部を形成したため、メタル触媒坦体の大型化、重量増加、浄化性能の低下を招くことなく、ハニカム体の熱膨張・収縮の自由度を高めることができる。
In the invention according to
以下、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.
以下、実施例1を説明する。
なお、排気ガス上流側を前方、排気ガス下流側を後方として説明する。
図1は本発明の実施例1のメタル触媒坦体を示す側断面図、図2は図1のS2−S2線における断面図、図3は図1のS3−S3線における断面図、図4は本実施例1のハニカム体の製造を説明する図である。
Example 1 will be described below.
In the following description, the exhaust gas upstream side is the front and the exhaust gas downstream side is the rear.
1 is a side sectional view showing a metal catalyst carrier of Example 1 of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line S2-S2 in FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along line S3-S3 in FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the manufacture of the honeycomb body of the first embodiment.
図5は本実施例1のハニカム体の前後端面における第1補強部を説明する拡大断面図(一部のみ)、図6は図5のS6−S6線における断面図である。 FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view (only a part) illustrating the first reinforcing portion on the front and rear end faces of the honeycomb body of the first embodiment, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line S6-S6 in FIG.
先ず、全体構成を説明する。
図1〜3に示すように、本実施例1のメタル触媒坦体1は、円筒状のケース2と、ケース2内に収容される円柱状のハニカム体3と、ハニカム体3のそれぞれ対応する前後端面4,5に当接して該ハニカム体3を保持するリング状のストッパ部材6,7が備えられている。
First, the overall configuration will be described.
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ケース2は、ステンレス等を素材とする金属製で円筒状に形成される他、その前端部2aは図外のエンジン側の接続管、例えばエキゾーストマニホールドの集合部等に接続される一方、後端部2bは図外のメインマフラ側の接続管に接続される。
The
ハニカム体3は、円柱状に形成される他、その前後端面4,5が後述するストッパ部材6,7に保持されている。
The
各ストッパ部材6,7は、ステンレス等を素材とする金属製のリング状に形成される他、その内側の当接面8がハニカム体3の当接部9に当接して該ハニカム体3を保持した状態で、外周面10がケース2の内周面2cにろう付け固定されている。
なお、ストッパ部材6,7とケース2は溶接で固定しても良い
Each of the
The
以下、本実施例1のハニカム体3について詳述する。
本実施例1のハニカム体3を製造するには、先ず、図4に示すように、それぞれアルミニウムを含有するステンレス剛等を芯材とする大波板11と平板12を重ねてその端部を巻回用の治具Xに嵌合させた状態とし、該治具Xを図中矢印方向へ回転させることによりロール状に巻回した後、図外の加熱炉で熱処理することにより板11,12の接合部を拡散接合等により接合して一体的に形成する。
この際、ハニカム体3には、軸方向に連通した複数のセル13が形成されることとなる。
Hereinafter, the
In order to manufacture the
At this time, the
次に、拡散接合等により一体的に形成されたハニカム体3の前後端面4,5に所定寸法L1(図1参照)の範囲に亘ってろう材を塗布または浸漬した後、再び図外の加熱炉で熱処理することにより、該ハニカム体3の前後端面4,5の各板11,12の表面にろう材A2により設けられた第1補強部14を形成する(図5、6参照)。なお、所定寸法L1の値は適宜設定できる。
Next, after applying or immersing a brazing material over a range of a predetermined dimension L1 (see FIG. 1) on the front and
最後に、白金等の触媒を含有させたウォッシュコート液にハニカム体3を浸漬させる等の方法により、セル13の表面に触媒坦持層をコーティングする。
Finally, the surface of the
従って、図5、6に示すように、ハニカム体3の前後端面4,5には、各板11,12の芯材A1の表面にろう材A2及び触媒坦持層A3が層となって所定寸法L1の範囲に亘って設けられた第1補強部14が形成され、これによって、ハニカム体3の前後端面4,5の面剛性を均一に向上できるようになっている。
Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6, on the front and
また、本実施例1では、最初の熱処理においてハニカム体3の各部を拡散接合等により確実に接合し、その後の熱処理で第1補強部14を形成しているため、第1補強部14を形成する際に用いるろう材の種類や炉中の温度を変更することもでき、容易に第1補強部14を形成できる。
In the first embodiment, each part of the
次に、作用を説明する。
このように構成されたメタル触媒坦体1は、排気系の途中に介装され、ケース2の前端部2a側から流入した高温な排気ガスがハニカム体3の前端面4の各セル13を通過して後端面5から排出される間に、排気ガスに含まれる有害物質(NOx、HC等)を触媒作用により無害物質(H2O、CO2等)に浄化して排気ガスと共にケース2の後端部2b側へ排出する。
Next, the operation will be described.
The thus configured
ここで、ハニカム体3には、高温の排気ガスとの接触、触媒反応による発熱、ケース2からの外部への熱の放出、ハニカム体3とケース2との熱容量の差などにより、温度の分布が生じる結果、ハニカム体3が主に軸方向へ熱膨張・収縮してストッパ部材6,7との当接部9が熱応力により座屈する虞がある。
Here, the
これに対し、本実施例1では、前述したように、第1補強部14によりハニカム体3の前後端面4,5の面剛性を大幅に向上させているため、ハニカム体3の熱膨張・収縮によって当接部9への熱応力による座屈を防止できる。
On the other hand, in the first embodiment, as described above, the first reinforcing
また、排気ガスの脈動や車体振動によってハニカム体3が前後方向に揺動した際にもハニカム体3の当接部9が座屈するのを防止でき、好適となる。
Further, it is possible to prevent the
なお、本実施例1ではハニカム体3の前後端面4,5を全面に亘って各板11,12にろう材A2を設けたが、当接部9にのみに設けることもでき、この場合には、ハニカム体3をロール状に形成する前に各板11,12の当接部9に相当する部位のろう材A2を所定寸法L1の幅で他の部位よりも多く設けておく。
In the first embodiment, the brazing material A2 is provided on each of the
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例1のメタル触媒坦体1にあっては、金属製の大波板11と平板12を重ねてロール状に巻回することにより複数のセル13を形成し、該板11,12同士の接合部を拡散接合等により接合して一体的に形成した後、各セル13の表面に触媒坦持層A3をコーティングして成るハニカム体3と、ハニカム体3を収容する筒状のケース2と、ケース2に固定され、且つ、ハニカム体3の前後端面4,5にそれぞれ当接して該ハニカム体4,5を保持する一対のストッパ部材6,7を備え、ハニカム体3の前後端面4,5における少なくともストッパ部材6,7との当接部9に、板11,12同士の接合後にろう材A2により設けられた第1補強部14を形成したため、メタル触媒坦体1の大型化、重量増加、浄化性能の低下を招くことなく、ハニカム体3への熱応力による座屈を防止することができる。
Next, the effect will be described.
As described above, in the
以下、実施例2を説明する。
本実施例2において、前記実施例1と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
Example 2 will be described below.
In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and only differences will be described in detail.
図7は本発明の実施例2のハニカム体の前後端面における第2補強部を説明する図(一部のみ)である。 FIG. 7 is a view (only a part) illustrating the second reinforcing portion on the front and rear end faces of the honeycomb body according to the second embodiment of the present invention.
図7に示すように、本実施例2では、ハニカム体3の当接部9に、平板12と小波板20の巻回により構成された第2補強部21を形成した点が実施例1と異なる。
As shown in FIG. 7, in Example 2, the second reinforcing
従って、ハニカム体3の外周面9の面剛性を容易に向上でき、実施例1と同様にハニカム体3の当接部9の座屈を防止できるという効果を得ることができる。
Therefore, the surface rigidity of the outer
なお、第2補強部21を平板12または小波板20のみの巻回により形成しても良い。
The second reinforcing
以下、実施例3を説明する。
本実施例3において、前記実施例1と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
Example 3 will be described below.
In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and only differences will be described in detail.
図8は本実施例3のハニカム体の前後端面における第3補強部を説明する拡大断面図(一部のみ)、図9は図8のS9−S9線における断面図である。 FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view (only a part) illustrating the third reinforcing portion on the front and rear end faces of the honeycomb body of the third embodiment, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line S9-S9 in FIG.
図8、9に示すように、本実施例3では、ハニカム体3の前後端面4,5の所定寸法L2の範囲に亘って、各板11,12の触媒坦持層A3が他の部位に比べて多く設けられた第3補強部30を形成した点が実施例1と異なる。
As shown in FIGS. 8 and 9, in Example 3, the catalyst supporting layer A3 of each of the
従って、ハニカム体3の前後端面4,5の面剛性をろう材A2と触媒坦持層A3で向上でき、実施例1と同様にハニカム体3の当接部9の座屈を防止できるという効果を得ることができる。
Therefore, the surface rigidity of the front and rear end faces 4 and 5 of the
なお、本実施例3では、ハニカム体3の前後端面4,5の面剛性をろう材A2と触媒坦持層A3で向上させたが、必要な面剛性に応じてろう材A2を少なくしたり、省略することもできる。
In Example 3, the surface rigidity of the front and rear end faces 4 and 5 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、本実施例1では、ストッパ部材6,7をリング状としたが、図10に示すように、前述したストッパ部材6(7)の内側に十字状の柱部40を追加したストッパ部材41を採用してハニカム体3の保持性を高めるようにしても良い。
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 first embodiment, the
また、芯材A1、ろう材A2、触媒坦持層A3の相互の厚みの寸法は適宜設定できる。
加えて、ケース2やストッパ部材6,7の板厚や材質、所定寸法L1、L2の寸法等についても適宜設定できる。
Moreover, the dimension of the mutual thickness of core material A1, brazing material A2, and catalyst support layer A3 can be set suitably.
In addition, the thickness and material of the
さらに、ケース2とハニカム体3との間に必要に応じて隙間を形成しても良い。
Further, a gap may be formed between the
A1 芯材
A2 ろう材
A3 触媒坦持層
O 隙間
X 治具
1 メタル触媒坦体
2 ケース
2a 前端部
2b 後端部
2c 内周面
3 ハニカム体
4 前端面
5 後端面
6、7 ストッパ部材
8 当接面
9 当接部
10 外周面
11 大波板
12 平板
13 セル
14 第1補強部
20 小波板
21 第2補強部
30 第3補強部
40 柱部
41 ストッパ部材
A1 Core material A2 Brazing material A3 Catalyst support layer O
Claims (3)
前記ハニカム体を収容する筒状のケースと、
前記ケースに固定され、且つ、ハニカム体の前後端面にそれぞれ当接して該ハニカム体を保持する一対のストッパ部材を備え、
前記ハニカム体の前後端面における少なくともストッパ部材との当接部に、前記板同士の接合後にろう材により設けられた第1補強部を形成したことを特徴とするメタル触媒坦体。 A metal large wave plate and a small wave plate or flat plate are overlapped and wound into a roll shape to form a plurality of cells. After joining and integrally forming a joint portion between the plates, the surface of each cell is formed. A honeycomb body formed by coating a catalyst support layer;
A cylindrical case for housing the honeycomb body;
A pair of stopper members fixed to the case and holding the honeycomb body in contact with the front and rear end faces of the honeycomb body,
A metal catalyst carrier, wherein a first reinforcing portion provided with a brazing material after joining the plates is formed at least in contact portions with the stopper member on the front and rear end faces of the honeycomb body.
前記ストッパ部材をリング状に形成し、
前記ハニカム体の前後端面における少なくともストッパ部材との当接部に、小波板または平板の巻回により構成された第2補強部を形成したことを特徴とするメタル触媒坦体。 The metal catalyst carrier according to claim 1,
The stopper member is formed in a ring shape,
A metal catalyst carrier characterized in that a second reinforcing portion formed by winding a corrugated plate or a flat plate is formed at least in contact with the stopper member on the front and rear end faces of the honeycomb body.
前記ハニカム体の前後端面における少なくともストッパ部材との当接部に、触媒坦持層が他の部位よりも多く設けられた第3補強部を形成したことを特徴とするメタル触媒坦体。 In the metal catalyst carrier according to claim 1 or 2,
A metal catalyst carrier characterized in that a third reinforcing portion provided with more catalyst support layers than other portions is formed at least in contact portions with front and rear end faces of the honeycomb body with stopper members.
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CN108816519A (en) * | 2018-07-10 | 2018-11-16 | 浙江菲达环保科技股份有限公司 | A kind of electric precipitator for 1300MW grade extra-supercritical unit |
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CN108816519B (en) * | 2018-07-10 | 2023-08-15 | 浙江菲达环保科技股份有限公司 | Electric dust collector for 1300 MW-level ultra-supercritical unit |
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