JP2010094643A - Method of manufacturing metal catalyst carrier - Google Patents

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Seiji Kato
清児 加藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a metal catalyst carrier, which can prevent a displacement of a brazing material to an outer cylinder in spite of a reception shape of a honeycomb body to the outer cylinder, and can prevent occurrences of defective products. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the metal catalyst carrier 1 includes providing the honeycomb body 2 formed by multiply-winding while overlapping a waved metal foil 4 and a tabular metal foil 5, and the tubular outer cylinder 3 housing the honeycomb body 2, and joining the outer periphery of the honeycomb body 2 and the inner periphery of the outer cylinder 3 by melting the brazing material 7 provided between the outer periphery of the honeycomb body 2 and the inner periphery of the outer cylinder 3. The brazing material 7 is provided by a clad processing on the inner periphery of the outer cylinder 3. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属触媒担体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a metal catalyst support.

従来、金属触媒担体の製造方法として特許文献1に記載の技術が知られている。
この発明によれば、外筒にろう材により塞がれる貫通孔を形成することにより、外筒に対するろう材の位置を外見から判断するようにしている。
特開2008−194552号公報
Conventionally, a technique described in Patent Document 1 is known as a method for producing a metal catalyst carrier.
According to this invention, the position of the brazing material relative to the outer cylinder is determined from the appearance by forming a through-hole that is closed by the brazing material in the outer cylinder.
JP 2008-194552 A

しかしながら、従来の発明にあっては、外筒に対するろう材の位置ずれを防止できないという問題点があった。
加えて、箔状に形成されたろう材は高価であるため、製造コストのアップに繋がる。
However, the conventional invention has a problem that it is not possible to prevent displacement of the brazing material with respect to the outer cylinder.
In addition, since the brazing material formed in a foil shape is expensive, it leads to an increase in manufacturing cost.

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、ハニカム体の外筒への収容形態に関わらず、外筒に対するろう材の位置ずれを防止できる金属触媒担体の製造方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a metal catalyst capable of preventing the displacement of the brazing material with respect to the outer cylinder regardless of the accommodation form of the honeycomb body in the outer cylinder. It is to provide a method for producing a carrier.

請求項1記載の発明では、波状の金属箔と平板状または小波状の金属箔を重ねた状態で多重に巻回して成るハニカム体と、ハニカム体を収容する筒状の外筒を備え、ハニカム体の外周部と外筒の内周部との間に設けられたろう材の溶融により、該ハニカム体の外周部と外筒の内周部とを接合した金属触媒担体の製造方法において、ろう材を外筒の内周面にクラッド加工して設けたことを特徴とする。   The invention according to claim 1 is provided with a honeycomb body formed by wrapping a corrugated metal foil and a flat or small corrugated metal foil in multiple layers, and a cylindrical outer tube for accommodating the honeycomb body, In the method for producing a metal catalyst carrier in which the outer peripheral part of the honeycomb body and the inner peripheral part of the outer cylinder are joined by melting of the brazing material provided between the outer peripheral part of the body and the inner peripheral part of the outer cylinder. Is provided by cladding the inner peripheral surface of the outer cylinder.

請求項1記載の発明では、ろう材を外筒の内周面にクラッド加工して設けている。
これにより、ハニカム体の外筒への収容形態に関わらず、外筒に対するろう材の位置ずれを防止できる。
In the first aspect of the invention, the brazing material is clad on the inner peripheral surface of the outer cylinder.
Thereby, regardless of the accommodation form of the honeycomb body in the outer cylinder, it is possible to prevent the displacement of the brazing material with respect to the outer cylinder.

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。
図1は実施例1の金属触媒担体の側断面図、図2は図1の矢視A1による図、図3は実施例1のハニカム体の製造を説明する図、図4は実施例1のハニカム体の斜視図、図5は実施例1の外筒の製造を説明する図である。
Example 1 will be described below.
1 is a side sectional view of a metal catalyst carrier of Example 1, FIG. 2 is a view taken along arrow A1 of FIG. 1, FIG. 3 is a diagram for explaining the manufacture of the honeycomb body of Example 1, and FIG. FIG. 5 is a perspective view of the honeycomb body, and FIG.

図6は実施例1の圧入装置を説明する図、図7は実施例1の圧入治具の平面図、図8は図7のS8−S8線における断面図、図9〜13は実施例1の圧入装置の作動を説明する図、図14は実施例1の排気系を説明する図である。   6 is a diagram for explaining the press-fitting device according to the first embodiment, FIG. 7 is a plan view of the press-fitting jig according to the first embodiment, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line S8-S8 in FIG. FIG. 14 is a diagram for explaining the exhaust system of the first embodiment.

先ず、全体構成を説明する。
図1、2に示すように、実施例1の金属触媒担体1は、円柱状のハニカム体2と、このハニカム体2が収容された円筒状の外筒3が備えられている。
また、ハニカム体2の外周と外筒の内周とは、ろう材7によって全周に亘ってろう付け接合されている。
なお、実施例1のろう材7はハニカム体2の軸方向中央位置に設けられているが、この限りではない。
First, the overall configuration will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the metal catalyst carrier 1 of Example 1 includes a columnar honeycomb body 2 and a cylindrical outer cylinder 3 in which the honeycomb body 2 is accommodated.
Further, the outer periphery of the honeycomb body 2 and the inner periphery of the outer cylinder are brazed and joined over the entire periphery by the brazing material 7.
In addition, although the brazing material 7 of Example 1 is provided in the axial center position of the honeycomb body 2, this is not restrictive.

次に、金属触媒担体1の製造方法を説明する。
金属触媒担体1の製造は、ハニカム体形成工程、外筒形成工程、圧入工程、ろう付け工程の順番に行われる。なお、ハニカム体形成工程と外筒形成工程は並行して行われる。
Next, a method for producing the metal catalyst carrier 1 will be described.
The metal catalyst carrier 1 is manufactured in the order of the honeycomb body forming process, the outer cylinder forming process, the press-fitting process, and the brazing process. The honeycomb body forming step and the outer cylinder forming step are performed in parallel.

[ハニカム体形成工程]
ハニカム体形成工程では、公知の特開2006−239580号公報と同様の加工装置を用いてハニカム体2を形成する。
即ち、図3に示すように、先ず、ロールギヤ等で製造された長尺で波状の金属箔4の始端部と、長尺で平板状の金属箔5の始端部とを該金属箔5が外側となるように巻軸6に止着した後、これら両金属箔4,5を重ねた状態で多重に巻回することによりロール状に形成する。
その後、両金属箔4,5の終端部を外周部にスポット溶接等により固定して、ハニカム体2を得る(図4参照)。
また、両金属箔4,5の厚みはそれぞれ20〜30μm前後、材質は高剛性のアルミニウムを含むステンレス合金製で、さらに、焼き鈍し、または緩い焼き入れ処理が施されて高剛性になっている。
具体的には、例えばクロム(Cr)、アルミ(Al)をベースに高温酸化で生成するAl被膜(アルミナ被膜)の成長を抑制する効果の高いランタン(LA)等を添加した、耐高温酸化性に優れたフェライト系ステンレス鋼が採用されている。
フェライト系ステンレス鋼の一例としてJFE規格のJFE20−5USR及びJFE18−3USRを挙げておく。
[Honeycomb forming step]
In the honeycomb body forming step, the honeycomb body 2 is formed using a processing apparatus similar to that disclosed in JP-A-2006-239580.
That is, as shown in FIG. 3, first, the metal foil 5 is formed on the outer side of the starting end of the long and corrugated metal foil 4 made of roll gear or the like and the starting end of the long and flat metal foil 5. After being fixed to the winding shaft 6 so as to be, the two metal foils 4 and 5 are overlapped and wound into multiple rolls.
Thereafter, the end portions of the metal foils 4 and 5 are fixed to the outer peripheral portion by spot welding or the like to obtain the honeycomb body 2 (see FIG. 4).
The thicknesses of the metal foils 4 and 5 are each about 20 to 30 μm, and the material is made of a stainless alloy containing high-rigidity aluminum. Further, the metal foils 4 and 5 are annealed or loosely quenched so as to have high rigidity.
Specifically, for example, lanthanum (LA), which has a high effect of suppressing the growth of an Al 2 O 3 coating (alumina coating) generated by high-temperature oxidation based on chromium (Cr) or aluminum (Al), is added. Ferritic stainless steel with excellent high temperature oxidation is used.
Examples of ferritic stainless steel include JFE standard JFE20-5USR and JFE18-3USR.

[外筒形成工程]
外筒形成工程では、先ず、図5(a)に示すように、外筒3となる板状の母材8の片面の所定位置にろう材7をクラッド加工して設ける。
なお、外筒3となる母材8にろう材7をクラッド加工する方法としては、一般的なクラッド加工と同様に、先ず、母材8とろう材7とを重ねて仮止めした後、所定温度に加熱し、熱間圧延を施してクラッド接合を行う。
その後、冷間圧延を行なって所定の厚みまで圧延することにより、所望の母材8を得る。
[Outer cylinder forming process]
In the outer cylinder forming step, first, as shown in FIG. 5A, a brazing material 7 is clad and provided at a predetermined position on one side of a plate-like base material 8 that becomes the outer cylinder 3.
In addition, as a method of clad processing the brazing material 7 to the base material 8 that becomes the outer cylinder 3, first, the base material 8 and the brazing material 7 are temporarily overlapped and temporarily fixed in the same manner as in general clad processing. Heat to temperature and hot roll to clad bond.
Then, the desired preform | base_material 8 is obtained by performing cold rolling and rolling to predetermined thickness.

或いは、母材の所定位置に粉末状のろう材を塗布して所定の厚みまで圧延した後、所定温度に加熱してクラッド接合を行うこともできる。
外筒3の板厚や材質は適宜設定できる。一般的には外筒3の厚みは1.5mm前後、材質はアルミニウム等を含有するフェライト系ステンレス鋼である。
同様に、ろう材7の板厚や材質も適宜設定できる。一般的にはろう材7の厚みは金属箔4,5と同等の厚み(20〜30μm前後)で、材質はニッケル系のろう材である。
Alternatively, a powdered brazing material is applied to a predetermined position of the base material and rolled to a predetermined thickness, and then heated to a predetermined temperature to perform clad bonding.
The plate thickness and material of the outer cylinder 3 can be set as appropriate. Generally, the thickness of the outer cylinder 3 is around 1.5 mm, and the material is ferritic stainless steel containing aluminum or the like.
Similarly, the thickness and material of the brazing material 7 can be set as appropriate. In general, the thickness of the brazing material 7 is equivalent to that of the metal foils 4 and 5 (around 20 to 30 μm), and the material is a nickel-based brazing material.

その後、図5(b)に示すように、ろう材7が内側になるように円筒状に加工して、その両縁部3a,3b同士を溶接で接合することにより、所望の外筒3を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 5 (b), the desired outer cylinder 3 is formed by processing the brazing material 7 into a cylindrical shape so as to be inside and joining the edges 3a and 3b by welding. Form.

[圧入工程]
圧入工程では、公知の特開平11−197518号公報と同様の圧入装置10を用いてハニカム体2を外筒3内に収容する。
[Press-fit process]
In the press-fitting step, the honeycomb body 2 is accommodated in the outer cylinder 3 by using a press-fitting device 10 similar to that disclosed in JP-A-11-197518.

<圧入装置について>
先ず、圧入装置10について詳述する。
図6において、水平な基台11上に立設されたタワーブロック12には、鉛直方向にレール13が延設されると共に、このレール13には昇降板14が摺動可能に係合されている。
<Press-fit device>
First, the press-fitting device 10 will be described in detail.
In FIG. 6, a tower block 12 standing on a horizontal base 11 has a rail 13 extending in the vertical direction, and a lifting plate 14 is slidably engaged with the rail 13. Yes.

昇降板14には、タワーブロック12に取付けられたエア式または油圧式等のシリンダ15のピストンロッド15aが連結しており、このシリンダ15の作動により昇降板14を上下動可能に構成されている。
また、昇降板14の上部には支持ブラケット16が備えられる一方、下部には支持ブラケット17が備えられている。
支持ブラケット16にはエア式または油圧式等のシリンダ18が鉛直方向に向けて装着される一方、支持ブラケット17には円筒状の圧入治具19がシリンダ18のピストンロッド18aと同軸上に装着されている。
A piston rod 15a of an air or hydraulic cylinder 15 attached to the tower block 12 is connected to the elevating plate 14, and the elevating plate 14 can be moved up and down by the operation of the cylinder 15. .
Further, a support bracket 16 is provided at the upper part of the elevating plate 14, while a support bracket 17 is provided at the lower part.
A pneumatic or hydraulic cylinder 18 is mounted on the support bracket 16 in the vertical direction, and a cylindrical press-fitting jig 19 is mounted on the support bracket 17 coaxially with the piston rod 18a of the cylinder 18. ing.

ピストンロッド18aの下端には、円柱状の圧入ブロック20が連結されている。
なお、圧入ブロック20は、特開2001−341034号公報に記載のものと同様に径方向へ拡縮可能な構成にしても良い。
A cylindrical press-fit block 20 is connected to the lower end of the piston rod 18a.
Note that the press-fit block 20 may be configured to be expandable / contractable in the radial direction in the same manner as that described in JP-A-2001-341034.

基台11上には、圧入治具19の下方で同軸上に配置されたワーク支持ブロック21が固設されると共に、このワーク支持ブロック21の上面には、外筒3の下端内周に嵌合する環状突起状の突起21aが形成されている。
さらに、圧入ブロック20の下方には同軸上に円盤状の支持体22が配置されている。
この支持体22の下部には、圧入治具19及びワーク支持ブロック21を貫通して基台11内に収容されたエア式または油圧式等のシリンダ23のピストンロッド23aが連結されており、このシリンダ23の作動により支持体22を上下動可能に構成されている。
A work support block 21 coaxially disposed below the press-fitting jig 19 is fixed on the base 11, and the upper surface of the work support block 21 is fitted to the inner periphery of the lower end of the outer cylinder 3. An annular projection-like projection 21a is formed.
Further, a disk-shaped support body 22 is disposed coaxially below the press-fitting block 20.
A piston rod 23a of a pneumatic or hydraulic cylinder 23 accommodated in the base 11 through the press-fitting jig 19 and the work support block 21 is connected to the lower portion of the support body 22. The support 22 can be moved up and down by the operation of the cylinder 23.

図7、8に示すように、圧入治具19の内周には、その下端に行くにつれて徐々に拡径しながら開口するテーパ面を有する第1案内孔19aと、この第1案内孔19aの上端に連なる真円の矯正孔19bと、この矯正孔19bの上端から起立する環状段部19cと、この環状段部19cの内周縁から該治具19の上端に行くに連れて徐々に拡径しながら開口するテーパ面を有する第2案内孔19dとが形成されている。
第2案内孔19cの上端の入口径L1は、ハニカム体2の外径より大きい一方、下端の出口径L2は、外筒3の内径よりも小さく設定されている。
第1案内孔19aの下端の入口径L3は、外筒3の外径より大きく、矯正孔19bの内径L4は、外筒3の外径と等しく設定されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the inner periphery of the press-fitting jig 19 has a first guide hole 19a having a tapered surface that opens while gradually increasing in diameter toward the lower end thereof, and the first guide hole 19a. A perfect circle correction hole 19b connected to the upper end, an annular step portion 19c standing from the upper end of the correction hole 19b, and the diameter gradually increases from the inner peripheral edge of the annular step portion 19c toward the upper end of the jig 19. On the other hand, a second guide hole 19d having a tapered surface that opens is formed.
The inlet diameter L1 at the upper end of the second guide hole 19c is larger than the outer diameter of the honeycomb body 2, while the outlet diameter L2 at the lower end is set smaller than the inner diameter of the outer cylinder 3.
The inlet diameter L3 at the lower end of the first guide hole 19a is larger than the outer diameter of the outer cylinder 3, and the inner diameter L4 of the correction hole 19b is set equal to the outer diameter of the outer cylinder 3.

<圧入装置の作動について>
このように構成された圧入装置10では、先ず、シリンダ15のピストンロッド15aの収縮作動により昇降板14を上昇位置に停止させる。
また、図9に示すように、シリンダ23のピストンロッド23aの収縮作動により支持体22を突起21aと同一高さで停止させた状態として、ワーク支持ブロック21上に外筒3を載置する。
この際、外筒3の下端内側に突起21aを嵌合させることにより、外筒3を圧入治具19と同軸上に配置できる。
<Operation of press-fitting device>
In the press-fitting device 10 configured as described above, first, the lifting plate 14 is stopped at the raised position by the contraction operation of the piston rod 15a of the cylinder 15.
Further, as shown in FIG. 9, the outer cylinder 3 is placed on the work support block 21 in a state where the support 22 is stopped at the same height as the protrusion 21a by the contraction operation of the piston rod 23a of the cylinder 23.
At this time, the outer cylinder 3 can be arranged coaxially with the press-fitting jig 19 by fitting the protrusion 21 a inside the lower end of the outer cylinder 3.

次に、図9,10に示すように、エアシリンダ15のピストンロッド15aの伸長作動により昇降板14を徐々に下降させる。
この際、ワーク支持ブロック21上の外筒3の上端部が圧入治具19の第1案内孔19aを経て矯正孔19bに嵌合し、これにより外筒3の歪みが矯正される。
そして、外筒3の上端部が環状段部19cに当接した位置で昇降板14を停止させる。
Next, as shown in FIGS. 9 and 10, the lifting plate 14 is gradually lowered by the extension operation of the piston rod 15 a of the air cylinder 15.
At this time, the upper end portion of the outer cylinder 3 on the work support block 21 is fitted into the correction hole 19b through the first guide hole 19a of the press-fitting jig 19, whereby the distortion of the outer cylinder 3 is corrected.
And the raising / lowering board 14 is stopped in the position where the upper end part of the outer cylinder 3 contact | abutted to the annular step part 19c.

次に、図11に示すように、シリンダ23のピストンロッド23aの伸長作動により支持体22を圧入治具19の上端よりも僅かに上方となるように配置した後、支持体22上にハニカム体2を載置する。   Next, as shown in FIG. 11, the support 22 is disposed slightly above the upper end of the press-fitting jig 19 by the extension operation of the piston rod 23 a of the cylinder 23, and then the honeycomb body is placed on the support 22. 2 is placed.

次に、シリンダ18の伸長作動によりピストンロッド18aに結合された圧入ブロック20を徐々に下降させて、圧入ブロック20の下面がハニカム体2の上面に当接したところで、シリンダ23のピストンロッド23aの収縮作動により支持体22を圧入ブロック20と同期させて下降させる。   Next, the press-fit block 20 coupled to the piston rod 18a is gradually lowered by the extension operation of the cylinder 18, and when the lower surface of the press-fit block 20 comes into contact with the upper surface of the honeycomb body 2, the piston rod 23a of the cylinder 23 The support 22 is lowered in synchronization with the press-fit block 20 by the contraction operation.

その後、図12に示すように、ハニカム体2の下端が圧入治具19の傾斜部19dに接触したところで、支持体22を増速して元位置に復帰させる(図13参照)。   Thereafter, as shown in FIG. 12, when the lower end of the honeycomb body 2 comes into contact with the inclined portion 19d of the press-fitting jig 19, the support body 22 is accelerated and returned to the original position (see FIG. 13).

一方、図13に示すように、圧入ブロック20はハニカム体2の上面を下方へ押して、圧入ブロック20の下端がガイド部19eの下端と同一高さか僅かに下方位置になるまで下降する。
これにより、ハニカム体2を外筒3内に圧入して所定位置に収容できる。
なお、ハニカム体2が収容された外筒3は、シリンダ15,18のピストンロッド15a,18aの収縮作動により、昇降板14(圧入治具19)を元位置に復帰させた後、ワーク支持ブロック21から取り外すことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 13, the press-fit block 20 pushes the upper surface of the honeycomb body 2 downward, and descends until the lower end of the press-fit block 20 is at the same height as the lower end of the guide portion 19 e or slightly below.
Thereby, the honeycomb body 2 can be press-fitted into the outer cylinder 3 and accommodated in a predetermined position.
The outer cylinder 3 in which the honeycomb body 2 is housed is moved to the work support block after the lifting plate 14 (press-fit jig 19) is returned to the original position by the contraction operation of the piston rods 15a and 18a of the cylinders 15 and 18. 21 can be removed.

<ろう材の損傷防止について>
ここで、ハニカム体の外周にろう材を巻回して設けると、圧入治具を通過する際に特にろう材の軸方向端部の強度が低いため、この部位が損傷する虞がある。
なお、前述した損傷はハニカム体にろう材を巻回する工程時や、ろう材が巻回されたハニカム体を搬送する工程時に生じる虞がある。
加えて、ハニカム体圧入工程時において、ろう材がハニカム体と共に軸方向と径方向の応力を受けて大きく変形して、位置ずれ・損傷する虞がある。
<About prevention of damage to brazing material>
Here, when the brazing material is wound around the outer periphery of the honeycomb body, the strength of the end portion in the axial direction of the brazing material is particularly low when passing through the press-fitting jig, and this portion may be damaged.
The damage described above may occur during the process of winding the brazing material around the honeycomb body or during the process of transporting the honeycomb body wound with the brazing material.
In addition, in the honeycomb body press-fitting step, the brazing material may be greatly deformed due to stress in the axial direction and the radial direction together with the honeycomb body, and may be displaced or damaged.

従って、ハニカム体の収容形態に関わらず、ろう材の位置ずれや損傷が発生する虞があるため、特開2008−194552号公報に記載のように、外筒の外見からろう材の位置ずれを判断する工程が必要になってしまう。   Therefore, there is a risk that the brazing material may be displaced or damaged regardless of the housing form of the honeycomb body. Therefore, as described in JP-A-2008-194552, the brazing material is displaced from the appearance of the outer cylinder. A process for judging is required.

これに対し、実施例1では、前述したように、ろう材7が外筒3の内側にクラッド加工により設けられている。
従って、ハニカム体の外周部に薄肉のろう材を巻回する工程を省略できる。
また、外筒3の内側に設けられたろう材7は外部に露出しないため、外筒3の搬送時に損傷する虞は無く、ろう材7を保護できる。
また、ハニカム体圧入工程時において、圧入治具19と摩擦することがないので、ろう材7は変形せず、位置ずれ・損傷が発生する虞はない。
従って、実施例1では、ろう材7の位置ずれ・損傷を招くことなく、ハニカム体2を外筒3内に収容できる。
また、箔状に形成された高価なろう材の使用を廃止することで、製造コストの削減を図れる。
On the other hand, in Example 1, as described above, the brazing material 7 is provided on the inner side of the outer cylinder 3 by cladding.
Therefore, the step of winding the thin brazing material around the outer peripheral portion of the honeycomb body can be omitted.
Further, since the brazing material 7 provided inside the outer cylinder 3 is not exposed to the outside, the brazing material 7 can be protected without any risk of being damaged when the outer cylinder 3 is conveyed.
Further, since there is no friction with the press-fitting jig 19 during the honeycomb body press-fitting step, the brazing material 7 is not deformed, and there is no possibility of occurrence of displacement or damage.
Therefore, in the first embodiment, the honeycomb body 2 can be accommodated in the outer cylinder 3 without causing the displacement and damage of the brazing material 7.
In addition, the production cost can be reduced by eliminating the use of an expensive brazing material formed in a foil shape.

[ろう付け工程]
このように形成された金属触媒担体1は、外筒3より加圧された状態で加熱炉に搬送されて熱処理されることにより、金属箔4の波の頂部と金属箔5の接している部分が拡散接合されると共に、ハニカム体2の外周部と外筒3の内周部がろう材7の溶融によりろう付け接合される。
[Brazing process]
The metal catalyst carrier 1 formed in this way is conveyed to a heating furnace in a state of being pressurized from the outer cylinder 3 and is heat-treated, so that the top of the wave of the metal foil 4 is in contact with the metal foil 5. Is diffusion bonded and the outer peripheral portion of the honeycomb body 2 and the inner peripheral portion of the outer cylinder 3 are brazed and joined by melting the brazing material 7.

なお、圧入装置10から取り出された金属触媒担体1は、その後、ハニカム体2の両金属箔4,5の隙間で形成される軸方向に貫通したセルの表面に貴金属、アルミナ等からなる排気ガス浄化用の触媒担持体層が形成される。   The metal catalyst carrier 1 taken out from the press-fitting device 10 is then exhausted from a noble metal, alumina or the like on the surface of the cell penetrating in the axial direction formed by the gap between the two metal foils 4 and 5 of the honeycomb body 2. A catalyst carrier layer for purification is formed.

[排気系との接続について]
このように構成された金属触媒担体1は、外筒3の両端部が自動車の内燃機関排気系に連通接続された状態で介装される。
例えば、図14に示すように、自動車の内燃機関排気系は、排気上流側となるエンジンa1の図示しない排気ポートから各排気管a2〜a4を介して金属触媒担体1、サブマフラa5、メインマフラa6が連通接続されている。
また、金属触媒担体1の外筒3の両端部には、それぞれ対応する筒状のディフューザ24,24の一端部が溶接固定されている。
さらに、ディフューザ24,24の縮径した他端部にはそれぞれ対応する接続管a2,a3と締結するための接続フランジa7が溶接固定される。
[Connection to exhaust system]
The thus configured metal catalyst carrier 1 is interposed in a state in which both end portions of the outer cylinder 3 are connected in communication with an exhaust system of an internal combustion engine of an automobile.
For example, as shown in FIG. 14, an exhaust system of an internal combustion engine of an automobile has a metal catalyst carrier 1, a sub muffler a5, a main muffler a6 from exhaust ports (not shown) of an engine a1 on the exhaust upstream side through exhaust pipes a2 to a4. Are connected.
Further, one end portions of the corresponding cylindrical diffusers 24 and 24 are welded and fixed to both end portions of the outer cylinder 3 of the metal catalyst carrier 1.
Further, a connecting flange a7 for fastening to the corresponding connecting pipes a2 and a3 is welded and fixed to the other end portions of the diffusers 24 and 24 whose diameters are reduced.

次に、作用を説明する。
[排気浄化作用について]
自動車の内燃機関排気系に介装された金属触媒担体1において、外筒3のエンジン側の排気上流側となる一端部から外筒3に流入した排気(図1の破線矢印で図示)は、ハニカム体2のセルを通過することにより、触媒の作用により排気中の有害成分(HC、CO、NOx等)が無害成分(CO2、O等)に浄化されて排気下流側となる他端部からサブマフラa5及びメインマフラa6側へ排出される。
Next, the operation will be described.
[Exhaust gas purification]
In the metal catalyst carrier 1 interposed in the internal combustion engine exhaust system of the automobile, the exhaust gas (shown by broken line arrows in FIG. 1) that flows into the outer cylinder 3 from one end of the outer cylinder 3 on the engine side exhaust upstream side is by passing through the cells of the honeycomb body 2, the other harmful components in the exhaust by the action of the catalyst (HC, CO, NOx, etc.) is purified into harmless components (CO 2, H 2 O, etc.) becomes the downstream side of exhaust gas It is discharged from the end toward the sub muffler a5 and the main muffler a6.

次に、実施例1の効果を請求項1、2に対応する(1)、(2)と共に記載する。
(1)波状の金属箔4と平板状の金属箔5を重ねた状態で多重に巻回して成るハニカム体2と、ハニカム体2を収容する筒状の外筒3を備え、ハニカム体2の外周部と外筒3の内周部との間に設けられたろう材7の溶融により、該ハニカム体2の外周部と外筒3の内周部とを接合した金属触媒担体1の製造方法において、ろう材7を予め外筒3とする材料の片面にクラッド加工して設けた。
これにより、ハニカム体の外筒3への収容形態に関わらず、外筒3に対するろう材7の位置ずれを防止でき、ハニカム体2を外筒3内に確実にろう付け接合できる。
Next, effects of the first embodiment will be described together with (1) and (2) corresponding to claims 1 and 2.
(1) A honeycomb body 2 formed by wrapping a corrugated metal foil 4 and a flat metal foil 5 in a stacked state, and a cylindrical outer tube 3 for housing the honeycomb body 2 are provided. In the method of manufacturing the metal catalyst carrier 1 in which the outer peripheral part of the honeycomb body 2 and the inner peripheral part of the outer cylinder 3 are joined by melting of the brazing material 7 provided between the outer peripheral part and the inner peripheral part of the outer cylinder 3. The brazing material 7 was previously clad on one side of the material for the outer cylinder 3.
Thereby, irrespective of the accommodation form of the honeycomb body in the outer cylinder 3, the positional displacement of the brazing material 7 with respect to the outer cylinder 3 can be prevented, and the honeycomb body 2 can be securely brazed and joined to the outer cylinder 3.

(2)ハニカム体2を外筒3内に圧入して収容することとした。
これにより、ハニカム体2の収容形態が外筒3への圧入を採用した場合に、ろう材7が外筒3に対して位置ずれする虞がなく、好適となる。
(2) The honeycomb body 2 is press-fitted and accommodated in the outer cylinder 3.
Thereby, when the accommodation form of the honeycomb body 2 employs press-fitting into the outer cylinder 3, there is no possibility that the brazing material 7 is displaced with respect to the outer cylinder 3, which is preferable.

以下、実施例2を説明する。
実施例2において、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 the differences will be described in detail.

図15は実施例2の金属触媒担体の半側断面図である。   FIG. 15 is a half sectional view of the metal catalyst carrier of Example 2.

図15に示すように、実施例2では、ろう材7の長手方向両側位置に、外筒3の全周に亘って外側に突設されたビード部30が形成されているという点が実施例1と異なる。
なお、実施例2のビード部30は外筒3から半円形状の断面を有して突設されているが、ビード部30の断面形状は適宜設定できる。
As shown in FIG. 15, in the second embodiment, the bead portions 30 are formed on both sides in the longitudinal direction of the brazing material 7 so as to project outwardly over the entire circumference of the outer cylinder 3. Different from 1.
In addition, although the bead part 30 of Example 2 has a semicircular cross section projecting from the outer cylinder 3, the cross sectional shape of the bead part 30 can be set as appropriate.

従って、実施例2では、実施例1の作用・効果に加えて、ろう付け処理中に溶融したろう材7の一部がハニカム体2の長手方向に流れた場合に、ビード部30内に流入させることができる。
これにより、ハニカム体2を外筒3の所望の位置のみで接合できるので、ハニカム体2の耐久性を向上できる。
詳述すると、ハニカム体は排気熱により主に軸方向に熱膨張・伸縮を繰り返し、この際、ろう材が軸方向の不規則な位置でハニカム体と外筒を接合していると、ハニカム体の熱膨張・伸縮時に生じる大きな熱応力によってハニカム体が剥がれて耐久性が低下してしまう。
これに対し、実施例2ではろう材7の一部をビード部30内に流入させることにより、ろう材7の一部の長手方向への流れを規制して接合範囲を適正にできる。
従って、ハニカム体2の熱膨張・伸縮時の応力発生を最小限にすることができ、耐久性を向上できる。
Therefore, in the second embodiment, in addition to the operations and effects of the first embodiment, when a part of the brazing material 7 melted during the brazing process flows in the longitudinal direction of the honeycomb body 2, it flows into the bead portion 30. Can be made.
Thereby, since the honeycomb body 2 can be joined only at a desired position of the outer cylinder 3, the durability of the honeycomb body 2 can be improved.
More specifically, the honeycomb body repeats thermal expansion and expansion mainly in the axial direction due to exhaust heat, and when the brazing material joins the honeycomb body and the outer cylinder at irregular positions in the axial direction, the honeycomb body The honeycomb body is peeled off due to a large thermal stress generated during thermal expansion / contraction, and durability is lowered.
On the other hand, in Example 2, by flowing a part of the brazing material 7 into the bead portion 30, the flow in the longitudinal direction of a part of the brazing material 7 can be restricted and the joining range can be made appropriate.
Therefore, it is possible to minimize the generation of stress at the time of thermal expansion and expansion / contraction of the honeycomb body 2 and improve durability.

なお、ビード部30の形状(容量共)は前述したろう材7の一部の流れや量に応じて設定されている。
また、ろう材7の厚みや幅は、ハニカム体2と外筒3との必要接合強度の条件を満たしつつ、出来るだけ小さい値に設定されている。
In addition, the shape (both capacity) of the bead part 30 is set according to the flow and the amount of a part of the brazing material 7 described above.
Further, the thickness and width of the brazing material 7 are set to values as small as possible while satisfying the necessary bonding strength condition between the honeycomb body 2 and the outer cylinder 3.

以上、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1では、ハニカム体を外筒内に圧入して収容する収容形態を例にしたが、この限りではない。
即ち、ハニカム体の外筒への収容形態に関わらず、この発明の作用・効果は得られるため、ろう材を外筒にクラッド加工して設けた金属触媒担体は全てこの発明の範疇となる。
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and design changes and the like within the scope not departing from the gist of the present invention are included in the present invention.
For example, in the first embodiment, the accommodation form in which the honeycomb body is accommodated by being press-fitted into the outer cylinder is taken as an example, but the present invention is not limited thereto.
That is, since the operation and effect of the present invention can be obtained regardless of the accommodation form of the honeycomb body in the outer cylinder, all metal catalyst carriers provided by cladding the brazing material on the outer cylinder fall within the scope of the present invention.

また、実施例1の金属触媒担体は円形状の断面としたが、この限りではなく、楕円形状、三角形状、レーシングトラック形状等の他の形状の断面のものでも良い。   The metal catalyst carrier of Example 1 has a circular cross section, but is not limited to this, and may have a cross section of another shape such as an elliptical shape, a triangular shape, or a racing track shape.

実施例1の金属触媒担体の側断面図である。1 is a side sectional view of a metal catalyst carrier of Example 1. FIG. 図1の矢視A1による図である。It is a figure by arrow A1 of FIG. 実施例1のハニカム体の製造を説明する図である。3 is a diagram for explaining the manufacture of a honeycomb body of Example 1. FIG. 実施例1のハニカム体の斜視図である。1 is a perspective view of a honeycomb body of Example 1. FIG. 実施例1の外筒の製造を説明する図である。It is a figure explaining manufacture of the outer cylinder of Example 1. FIG. 実施例1の圧入装置を説明する図である。It is a figure explaining the press injection apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の圧入治具の平面図である。3 is a plan view of a press-fitting jig according to Embodiment 1. FIG. 図7のS8−S8線における断面図である。It is sectional drawing in the S8-S8 line | wire of FIG. 実施例1の圧入装置の作動を説明する図である。It is a figure explaining the action | operation of the press injection apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の圧入装置の作動を説明する図である。It is a figure explaining the action | operation of the press injection apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の圧入装置の作動を説明する図である。It is a figure explaining the action | operation of the press injection apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の圧入装置の作動を説明する図である。It is a figure explaining the action | operation of the press injection apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の圧入装置の作動を説明する図である。It is a figure explaining the action | operation of the press injection apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の排気系を説明する図である。It is a figure explaining the exhaust system of Example 1. FIG. 実施例2の金属触媒担体の半側断面図である。3 is a half sectional view of a metal catalyst carrier of Example 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

a1、a2、a3、a4 排気管
a5 サブマフラ
a6 メインマフラ
a7 接続フランジ
X1 溶接
1 金属触媒担体
2 ハニカム体
3 外筒
3a、3b (外筒の)両縁部
4 波状の金属箔
5 平板状の金属箔
6 巻軸
7 ろう箔材
8 母材
10 圧入装置
11 基台
11 貫通穴
11a 縮径側端部
11b 拡径側端部
12 タワーブロック
13 レール
14 昇降板
15、18、23 シリンダ
15a、18a、23a ピストンロッド
16、17 支持ブラケット
19 圧入治具
19a 第1案内孔
19b 矯正孔
19c 環状段部
19d 第2案内孔
20 圧入ブロック
21 ワーク支持ブロック
21a 突起
22 支持体
24 ディフューザ
30 ビード部
a1, a2, a3, a4 Exhaust pipe a5 Sub muffler a6 Main muffler a7 Connection flange X1 Welding 1 Metal catalyst carrier 2 Honeycomb body 3 Outer cylinders 3a, 3b (outer cylinder) both edges 4 Corrugated metal foil 5 Flat metal Foil 6 Winding shaft 7 Wax foil material 8 Base material 10 Press-fitting device 11 Base 11 Through hole 11a Reduced diameter side end 11b Expanded diameter side end 12 Tower block 13 Rail 14 Lift plate 15, 18, 23 Cylinder 15a, 18a, 23a Piston rods 16, 17 Support bracket 19 Press fitting jig 19a First guide hole 19b Correction hole 19c Annular step 19d Second guide hole 20 Press fit block 21 Work support block 21a Projection 22 Support body 24 Diffuser 30 Bead part

Claims (2)

波状の金属箔と平板状または小波状の金属箔を重ねた状態で多重に巻回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外筒を備え、
前記ハニカム体の外周部と外筒の内周部との間に設けられたろう材の溶融により、該ハニカム体の外周部と外筒の内周部とを接合した金属触媒担体の製造方法において、
前記ろう材を外筒の内周面にクラッド加工して設けたことを特徴とする金属触媒担体の製造方法。
A honeycomb body formed by multiply winding a corrugated metal foil and a flat or small corrugated metal foil;
A cylindrical outer cylinder that houses the honeycomb body,
In the method for producing a metal catalyst carrier in which the outer peripheral part of the honeycomb body and the inner peripheral part of the outer cylinder are joined by melting the brazing material provided between the outer peripheral part of the honeycomb body and the inner peripheral part of the outer cylinder,
A method for producing a metal catalyst carrier, wherein the brazing material is clad on the inner peripheral surface of an outer cylinder.
請求項1記載の金属触媒担体の製造方法において、
前記ハニカム体を前記外筒内に圧入して収容することを特徴とする金属触媒担体の製造方法。
In the manufacturing method of the metal catalyst carrier of Claim 1,
A method for manufacturing a metal catalyst carrier, wherein the honeycomb body is press-fitted and accommodated in the outer cylinder.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017179402A1 (en) * 2016-04-13 2017-10-19 日立造船株式会社 Exhaust gas treatment device manufacturing method

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