JP2008259925A - 金属製触媒担体 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハニカム体の巻き終端部の座屈を防止して、所望の浄化性能を得ることができると同時に、ハニカム体の巻き終端部の段差付近の良好な接合を実現できる金属製触媒担体の提供。
【解決手段】 金属製の筒状の外筒３に、それぞれ金属製の大波板４と平板５または小波板を重ねた状態でロール状に巻回して成るハニカム体２を圧入して収容した金属製触媒担体１において、外筒３にハニカム体２の巻き終端部６の段差に沿った段部９を形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、金属製触媒担体に関する。

従来、金属製の筒状の外筒に、それぞれ金属製の大波板と平板または小波板を重ねた状態でロール状に巻回して成るハニカム体を圧入して収容した金属製触媒担体の技術が公知になっている（特許文献１、２参照）。
特開２００５−３１３０８４号公報 特開平１１−２７６９０９号公報

しかしながら、従来の発明にあっては、外筒にハニカム体を圧入する際に、ハニカム体の巻き終端部が段差の分だけ座屈して変形してしまい、これによってハニカム体のセル密度が均一にならず、所望の浄化性能を得られないというという問題点があった。
また、ハニカム体の巻き終端部の段差付近において、外筒によるハニカム体の中心への応力が弱くなり、ハニカム体の各部の接合、或いは、ハニカム体と外筒との接合を良好に行えない虞があった。

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、ハニカム体の巻き終端部の座屈を防止できる金属製触媒担体を提供することである。

本発明の請求項１記載の発明では、金属製の筒状の外筒に、それぞれ金属製の大波板と平板または小波板を重ねた状態でロール状に巻回して成るハニカム体を圧入して収容した金属製触媒担体において、前記外筒にハニカム体の巻き終端部の段差に沿った段部を形成したことを特徴とする。

本発明の請求項１記載の発明にあっては、金属製の筒状の外筒に、それぞれ金属製の大波板と平板または小波板を重ねた状態でロール状に巻回して成るハニカム体を圧入して収容した金属製触媒担体において、前記外筒にハニカム体の巻き終端部の段差に沿った段部を形成したため、ハニカム体の巻き終端部の座屈を防止でき、所望の浄化性能を得ることができる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１の金属製触媒担体を示す側断面図、図２は図１のＳ２−Ｓ２線における断面図、図３は本実施例１の金属製触媒担体の段部付近を説明する拡大図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１、２に示すように、本実施例１の金属製触媒担体１では、ハニカム体２と外筒３が備えられている。

ハニカム体２は、それぞれ金属製の大波板４と平板５を重ねた状態でロール状に巻回して円柱状に形成されている。なお、平板５は小波板で代用しても良い。
図３に示すように、ハニカム体２の巻き終端部６は、大波板４の終端部の外側に平板５の終端部が重ねられた状態で該ハニカム体２の外周に複数のスポット溶接等（図示せず）により固定されている。

外筒３は、金属製の円筒状に形成される他、その両端部7,8がハニカム体２の巻き終端部６の外側で突き合わせ状態で溶接Ｘ１により軸方向に亘って接合されている。

また、外筒３の端部８にはハニカム体２の巻き終端部６の段差に沿った形状の段部９が設けられ、これによって、外筒３の内周面が全周に亘ってハニカム体２と当接した状態となっている。

さらに、本実施例１のハニカム体２の各部（大波板４と平板５）、及びハニカム体２の外周面（最外周の平板５）と外筒３の内周面は、拡散接合により一体的に固定されている。なお、ハニカム体２の一部と外筒３とをろう材を介して接合する場合もあり得る。

その他、ハニカム体２の大波板４と平板５の隙間で形成されるセル１０の表面にはＰｔ、Ｒｈ、Ｐｄ等の触媒が坦持されている。

次に、作用を説明する。
このように構成された金属製触媒担体１を製造する際は、先ず、ハニカム体２と外筒３をそれぞれ形成した後、ハニカム体２の巻き終端部６を外筒３の段部９に嵌合させた状態として該ハニカム体２を外筒３に圧入して収容する。
この際、ハニカム体２を外筒３に圧入することにより、ハニカム体２と外筒３を良好に密着できると共に、圧入時にハニカム体２の中心へ向かって作用する応力によりハニカム体２の各部を良好に密着できる。

次に、ハニカム体２と外筒３を共に加熱炉で熱処理することにより、ハニカム体２の各部、及びハニカム体２と外筒３を拡散接合して一体的に固定する。

最後に、ハニカム体２の表面に触媒を坦持して所望の金属製触媒担体１を得る。

ここで、従来の発明にあっては、外筒にハニカム体を圧入した際に、ハニカム体の巻き終端部が段差の分だけ座屈して変形してしまい、これによってハニカム体のセル密度が不均一となってしまうというという問題点があった。
また、ハニカム体の巻き終端部の段差付近（特に本実施例１の端部８側）において、外筒によるハニカム体の中心への応力が弱くなるため、ハニカム体の各部の密着度が低減して良好な接合を行えない虞があった。

これに対し、本実施例１では、外筒３にハニカム体２の巻き終端部６の段差に沿った形状の段部９を形成したため、ハニカム体２の巻き終端部６が座屈する虞がなく、ハニカム体２のセル密度を均一にでき、所望の浄化性能を発揮できる。

また、圧入によるハニカム体２の大波板４と平板５との密着度、及びハニカム体２と外筒３との密着度を向上させてこれらの接合を良好に行うことができる。

このような金属製触媒担体１は、車両の排気系に介在され、外筒３の排気ガス上流側端部から排気ガスが流入してハニカム体２のセル１０を通過する間に、排気ガス中に含まれる有害成分（ＮＯｘ、ＨＣ等）が触媒作用によって無害成分（ＣＯ_２、Ｈ_２Ｏ等）に変化した後、排気ガス下流側端部から排出され、これによって金属製触媒担体として機能する。

この際、本実施例１の金属製触媒担体１では、ハニカム体２のセル１０の密度を均等にできるため、所望の排気ガスの浄化性能を発揮できる。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の金属製触媒担体１にあっては、金属製の筒状の外筒３に、それぞれ金属製の大波板４と平板５または小波板を重ねた状態でロール状に巻回して成るハニカム体２を圧入して収容した金属製触媒担体１において、外筒３にハニカム体２の巻き終端部６の段差に沿った段部９を形成したため、ハニカム体２の巻き終端部６の座屈を防止でき、所望の浄化性能を得ることができる。

また、ハニカム体２の巻き終端部６の段差付近の良好な接合を実現できる。

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。

図４は本実施例２の金属製触媒担体を説明する断面図、図５は本実施例２の金属製触媒担体１の段部付近を説明する拡大図である。

図４、５に示すように、本実施例２の金属製触媒担体２０では、外筒３の厚みをハニカム体２の巻き終端部６の段差（大波板６の高さ）と同じ厚みに形成し、外筒３の一端部２１を巻き終端部６と対向するようにハニカム体２の外周に配置する一方、他端部２２を一端部２１の外側に重ねた状態で設けている点が実施例１と異なる。

なお、両端部21,22の固定は図外の溶接等により行う。

従って、外筒３にハニカムの巻き終端部６の段差に沿って段部２３が形成され、これによって、本実施例１の効果に加えて、外筒３の端部を加工する必要とせず、外筒３をより簡単に製造できるという効果を得ることができる。

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、外筒の両端部の接合構造や接合位置は適宜設定できる。

一例として、図６に示すように、外筒３の両端部30a,30bを重ねて図示を省略するスポット溶接等で固定した金属製触媒担体３０を採用しても良い。この際、両端部30a,30bのどちらを内側に配置するかは任意に設定できる。

また、図７に示すように、外筒３に段部４０ａをプレス加工等で形成した金属製触媒担体４０を採用しても良い。この際、外筒３を筒状に形成する前に予め段部４０ａを形成しておく。

本発明の実施例１の金属製触媒担体を示す側断面図である。 図１のＳ２−Ｓ２線における断面図である。 本実施例１の金属製触媒担体の段部付近を説明する拡大図である。 本実施例２の金属製触媒担体を説明する断面図である。 本実施例２の金属製触媒担体の段部付近を説明する拡大図である。 その他の実施例の金属製触媒担体を説明する図である。 その他の実施例の金属製触媒担体を説明する図である。

符号の説明

１、２０、３０、４０ 金属製触媒担体
２ ハニカム体
３ 外筒
４ 大波板
５ 平板
６ 巻き終端部
７、２１、３０ａ 外筒の一端部
８、２２、３０ｂ 外筒の他端部
９、２３、４０ａ 段部

Claims (1)

1. 金属製の筒状の外筒に、それぞれ金属製の大波板と平板または小波板を重ねた状態でロール状に巻回して成るハニカム体を圧入して収容した金属製触媒担体において、
   前記外筒にハニカム体の巻き終端部の段差に沿った段部を形成したことを特徴とする金属製触媒担体。

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