JP3262624B2 - Metal carrier - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/30—Honeycomb supports characterised by their structural details
- F01N2330/44—Honeycomb supports characterised by their structural details made of stacks of sheets, plates or foils that are folded in S-form
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、自動車の排気
ガス浄化手段として排気管系統に介装されて使用され
る、排気ガス浄化用触媒を担持させるための金属製のハ
ニカム体とケーシングから成るメタル担体（以下、単に
メタル担体という。）に関する。更に詳しくは、本発明
は、メタル担体のハニカム体を構成する平板状帯材と波
板状帯材とから成る最小構成単位において、該最小構成
単位の構造、特に該最小構成単位がハニカム体を外包す
る金属製ケーシングの内壁面に当接する部位の構造を耐
久性に優れたものにしたことを特徴とするメタル担体に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a metal honeycomb body and a casing for supporting an exhaust gas purifying catalyst, which are used as an exhaust gas purifying means of an automobile by being interposed in an exhaust pipe system. (Hereinafter, simply referred to as a metal carrier). More specifically, the present invention provides, in a minimum structural unit comprising a flat band material and a corrugated band material constituting a honeycomb body of a metal carrier, the structure of the minimum structural unit, particularly, the minimum structural unit is a honeycomb body. The present invention relates to a metal carrier characterized in that the structure of a portion that comes into contact with the inner wall surface of a metal casing to be wrapped has excellent durability.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の自動車の排気ガス浄化手
段として、セラミック製のモノリスタイプの排気ガス浄
化用の触媒を担持するための担体に代ってメタル製のモ
ノリスタイプのものが注目されて来ている。一般に金属
製モノリスタイプの排気ガス浄化用の触媒を担持させる
ためのメタル担体（ＭＳ、メタルサポート）は、図８に
示されるように耐熱性の薄肉鋼板の平板状帯材（１' ）
と波板状帯材（２' ）を相互に当接するように重積し、
これを一括渦巻状に巻回成形して製作した軸方向に排気
ガス通路のための多数の網目状通気孔路（以下、セルと
いう。）を有する巻回タイプのハニカム状積層体（以
下、ハニカム体という。）（Ｈ' ）と、前記ハニカム体
を内部に填装し、固着するための両端が開口した筒状の
金属製ケーシング（４' ）とから構成されるものであ
る。なお、図８に示されるように前記平板状帯材（１'
）と波板状帯材（２' ）の巻回成形により自動的に排
気ガスの流通路となる多数の網目状通気孔路（３' ）
（セル）が形成される。2. Description of the Related Art Heretofore, as a means for purifying exhaust gas of an automobile of this type, a monolith type made of metal has been attracting attention in place of a carrier for supporting a catalyst for purifying exhaust gas of a ceramic monolith type. Are coming. In general, a metal support (MS, metal support) for supporting a catalyst for purifying an exhaust gas of a metal monolith type is a flat strip (1 ') made of a heat-resistant thin steel plate as shown in FIG.
And the corrugated strip (2 ') are stacked so that they abut each other,
This is formed into a spiral shape in a lump, and is manufactured by winding a honeycomb-type laminated body (hereinafter referred to as a honeycomb) having a large number of mesh-shaped vent holes (hereinafter, referred to as cells) for an exhaust gas passage in the axial direction. (H ') and a cylindrical metal casing (4') having both ends opened for loading and fixing the honeycomb body therein. In addition, as shown in FIG. 8, the flat band material (1 ′
) And a corrugated strip (2 ') formed by winding and forming a plurality of mesh-shaped vent holes (3') which automatically become exhaust gas passages.
(Cell) is formed.
【０００３】そして、前記従来の巻回タイプのハニカム
体と金属製ケーシングとは、排気ガス自体の高温度及び
排気ガス浄化用触媒との発熱反応による高い温度雰囲気
下で生起する熱膨張や熱的応力に耐えるように、また自
動車走行時の激しい振動に耐え得るようにろう接または
溶接などにより強固に固着される。なお、ハニカム体を
構成する平板状帯材と波板状帯材の当接部は種々の方法
により固着されることはいうまでもないことである。[0003] The conventional wound-type honeycomb body and the metal casing are characterized by a thermal expansion and thermal expansion caused under a high temperature of the exhaust gas itself and a high temperature atmosphere due to an exothermic reaction with the exhaust gas purifying catalyst. It is firmly fixed by brazing or welding so as to withstand stress and withstand severe vibration during running of the vehicle. It goes without saying that the contact portions between the flat band material and the corrugated band material constituting the honeycomb body are fixed by various methods.
【０００４】前記した巻回タイプのハニカム体は、セラ
ミック製のモノリスタイプのものより種々の点で優れて
いるものの、前記した激しい熱的条件下で生起する大き
な熱応力に対してまだ改善の余地を残すものである。特
に、金属ケーシングの内壁面と当接するハニカム体の外
周部及びその近傍部位に、過大な熱応力が集積するた
め、ハニカム体を構成する平板状帯材や波板状帯材が座
屈したり、破損や亀裂をおこしたりして耐久性を低下さ
せる。これは、ハニカム体の金属製ケーシングの内壁面
に当接する外周部が、一組の平板状帯材（１' ）と波板
状帯材（２' ）が金属製ケーシングの内壁面に沿うよう
に当接しており、即ち面状に接合しており、熱応力を十
分に吸収、緩和することができないためである。Although the above-mentioned wound type honeycomb body is superior in various respects to the ceramic monolith type, there is still room for improvement with respect to the large thermal stress generated under the above-mentioned severe thermal conditions. Is to leave. In particular, since excessive thermal stress accumulates on the outer peripheral portion of the honeycomb body abutting on the inner wall surface of the metal casing and the vicinity thereof, the flat band material or the corrugated band material constituting the honeycomb body buckles, It may cause breakage or cracks and reduce durability. This is such that a pair of flat band members (1 ') and corrugated band members (2') are formed along the inner wall surface of the metal casing so that the outer peripheral portion of the honeycomb body which abuts against the inner wall surface of the metal casing. This is because they are in contact with each other, that is, they are joined in a planar manner, and thermal stress cannot be sufficiently absorbed and reduced.
【０００５】最近、前記した渦巻状巻回タイプのハニカ
ム体にかえて、ハニカム構造のハニカム体を構成する最
小構成単位、即ち当接関係にある一組の平板状帯材と波
板状帯材から成る最小構成単位において、その最小構成
単位の端部が夫々、金属ケーシングの内壁面に当接する
構造のメタルハニカム体が提案されている。例えば、特
開昭６２−２７３０５０号、特開昭６２−２７３０５１
号、特開平１−２１８６３７号、特公表３−５０２６６
０号、特開平４−２２７８５５号などに、放射状タイ
プ、Ｓ字状タイプ、巴状タイプ、Ｘ−ラップ（卍）状タ
イプのハニカム体が提案されている。なお、これら各種
の改良されたハニカム体は、図９〜図１１に図示されて
おり、図９は放射状タイプ、図１０はＳ字状タイプ、図
１１はＸ−ラップ（卍）状タイプを示すものである。Recently, instead of the above-mentioned spirally wound type honeycomb body, a minimum structural unit constituting a honeycomb body having a honeycomb structure, that is, a set of a flat plate strip and a corrugated strip which are in contact with each other. A metal honeycomb body having a structure in which an end of each of the minimum structural units is in contact with the inner wall surface of the metal casing has been proposed. For example, JP-A-62-273050 and JP-A-62-273051
No., Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-218637, Japanese Patent Publication No. 3-50266
No. 0, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-227855, etc., have proposed a radial type, S-shaped type, Tomoe type, and X-wrap (swastika) type honeycomb body. These various types of improved honeycomb bodies are shown in FIGS. 9 to 11, wherein FIG. 9 shows a radial type, FIG. 10 shows an S-shaped type, and FIG. 11 shows an X-wrap (swastika) type. Things.
【０００６】この種のものは、前記した渦巻状巻回タイ
プのハニカム体においては、一つの最小構成単位の端部
が金属ケーシングの内壁面に沿って当接するのに対し、
所定の数の複数の最小構成単位の各端部が金属ケーシン
グの内壁面に当接するため、各端部において熱応力を吸
収、緩和させることが出来、ハニカム体の耐久性を向上
させることができるものである。According to this kind, in the spirally wound type honeycomb body described above, the end of one minimum structural unit abuts along the inner wall surface of the metal casing.
Since each end of a predetermined number of the plurality of minimum constituent units abuts on the inner wall surface of the metal casing, thermal stress can be absorbed and reduced at each end, and the durability of the honeycomb body can be improved. Things.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】前記した各種タイプの
ハニカム体、即ち放射状タイプ、Ｓ字状タイプ、巴状タ
イプ、及びＸ−ラップ（卍）状タイプのハニカム体は、
所定数の最小構成単位の夫々の端部が、金属製ケーシン
グの内壁面に当接し、ハニカム体の外周部及びその近傍
部位に集中する熱応力を各最少構成単位が分担して吸
収、緩和させることが出来るため、ハニカム体の耐久性
に一定の改善がなされているものである。しかしなが
ら、図９〜図１１に示されるように、最小構成単位の各
端部が金属製ケーシングの内壁面に当接する態様が、金
属製ケーシングの内壁面に沿うようにして当接している
ため、当該部位に集積される過大な熱応力に対して、ま
だ十分な耐久性を有しているとはいえないものである。The various types of honeycomb bodies described above, that is, the honeycomb bodies of radial type, S-shaped type, Tomoe type and X-wrap (swastika) type,
Each end of the predetermined number of the minimum structural units abuts on the inner wall surface of the metal casing, and the minimum structural units share and absorb and reduce the thermal stress concentrated on the outer peripheral portion of the honeycomb body and the vicinity thereof. Therefore, the durability of the honeycomb body has been improved to a certain extent. However, as shown in FIGS. 9 to 11, since the mode in which each end of the minimum structural unit contacts the inner wall surface of the metal casing is in contact with the inner wall surface of the metal casing, It does not yet have sufficient durability against excessive thermal stress accumulated at the site.
【０００８】本発明は、前記した従来の各種タイプのハ
ニカム体の欠点を改善すべく提案されたものであり、波
板状帯材の波形構造をハニカム担体の中心部領域とハニ
カム体の外周部及びその近傍部位の領域で相違させるこ
とにより、更には平板状帯材にマイクロウェイブ構造を
持たせることにより、前記欠点が解消されるという知見
をベースにして完成されたものである。本発明により、
耐久性の優れた前記した各種タイプのハニカム体を利用
したメタル担体が提供される。The present invention has been proposed to solve the above-mentioned drawbacks of the various types of conventional honeycomb bodies. The corrugated structure of the corrugated band material is provided in the central region of the honeycomb carrier and the outer peripheral portion of the honeycomb body. And in the region of the vicinity thereof , the microwave structure is further added to the flat strip material.
Finding that by providing the defect is eliminated
It was completed based on According to the present invention,
A metal carrier using the above-described various types of honeycomb bodies having excellent durability is provided.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、平板状帯材と波板状帯材を最小構成単位とし、
かつ、前記最小構成単位の複数組を巻回成形して各最小
構成単位の端部が外包するケーシングの内壁面に当接す
る構造の排気ガス浄化用触媒を担持するためのハニカム
体とケーシングから成るメタル担体において、(i). 前記ハニカム体の最小構成単位である波板状帯材
が、ハニカム体の中心部よりもケーシングに当接する外
周部領域において高い波高を有するもので構 成され、か
つ、 (ii). 前記ハニカム体の最小構成単位である平板状帯材
が、少なくともケーシ ングに当接する外周部領域におい
て前記波板状帯材のハニカム体の中心部の 波高より小さ
いマイクロウェイブを有するもので構成されること、を
特徴とするメタル担体に関するものである。SUMMARY OF THE INVENTION To summarize the present invention, the present invention comprises a flat strip and a corrugated strip as minimum constituent units,
And a honeycomb body for supporting an exhaust gas purifying catalyst having a structure in which a plurality of sets of the minimum structural units are wound and formed and an end of each minimum structural unit is in contact with an inner wall surface of a casing that is wrapped around the casing. in the metal carrier, consists of having a high crest in (i). corrugated strip is the smallest constituent unit of the honeycomb body, the outer peripheral region in contact with the casing than the center portion of the honeycomb body, or
One, (ii). Tabular strip is the smallest constituent unit of the honeycomb body
But peripheral region smell in contact with the at least casings
Smaller than the wave height of the central portion of the honeycomb body of the corrugated strip.
The present invention relates to a metal carrier characterized by comprising a microwave .
【００１０】以下、本発明の技術的構成及び実施態様を
図面を参照して詳しく説明する。なお、本発明は、図示
のものに限定されないことはいうまでもないことであ
る。Hereinafter, the technical structure and embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is needless to say that the present invention is not limited to the illustrated one.
【００１１】前記したように、本発明が改良の対象とし
ているメタル担体を構成するハニカム体は、前記したよ
うに図９〜図１１などに示される放射状タイプ、Ｓ字状
タイプ、巴状タイプ、及びＸ−ラップ（卍）状タイプの
ハニカム体である。そして、特にこの種のタイプのハニ
カム体において、該ハニカム体を外包する金属製ケーシ
ングの内壁面に当接する該ハニカム体の外周部及びその
近傍部位の熱応力に対する耐久性を改善しようとするも
のである。そのために、本発明においては、前記した各
種タイプのハニカム体において、その最小の構成単位で
ある平板状帯材と波板状帯材に注目してみれば、波板状
帯材の構造、特に波形の波高をハニカム体の中心部領域
と外周部及びその近傍部位の領域において、後者の領域
で大きくするという手段を採用する。As described above, the honeycomb body constituting the metal carrier to be improved by the present invention is, as described above, a radial type, an S-shaped type, a toroidal type shown in FIGS. And X-wrap (swastika) type honeycomb bodies. In particular, in a honeycomb body of this type, the durability against thermal stress of the outer peripheral portion of the honeycomb body abutting on the inner wall surface of the metal casing surrounding the honeycomb body and the vicinity thereof is intended to be improved. is there. Therefore, in the present invention, in the various types of honeycomb bodies described above, if attention is paid to a flat band material and a corrugated band material that are the minimum structural units, the structure of the corrugated band material, particularly Means for increasing the wave height of the waveform in the central region, the outer peripheral region, and the region in the vicinity thereof in the honeycomb body is adopted.
【００１２】更に、前記波高を相違させるという手段に
加えて、平板状帯材のサイドに対しても、ハニカム体の
外周部及びその近傍部位の領域において、波板状帯材の
波高より小さい波形（マイクロコルゲーション，マイク
ロウェイブ）を有するように、あるいは全領域にマイク
ロウェイブを形成する場合でも、ハニカム体の外周部及
びその近傍部位の領域において、相対的に波高の高いマ
イクロウェイブを有するように平板状帯材を構成すると
いう手段を採用する。前記した本発明の特徴点を、図面
を参照して説明する。Further, in addition to the means for making the wave height different, the wave form smaller than the wave height of the corrugated sheet material is also provided on the side of the flat sheet material in the region of the outer peripheral portion of the honeycomb body and the vicinity thereof. (Micro corrugation, micro wave), or even in the case where micro wave is formed in the entire area, the flat plate is formed so as to have a relatively high wave height micro wave in the outer peripheral part of the honeycomb body and the area in the vicinity thereof. Means of forming a belt-like material is adopted. The features of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１３】図１は、本発明のハニカム体（Ｈ）の構造
を、その最小構成単位の観点から説明するための参考図
であり、平板状帯材（１）と波板状帯材（２）とから成
る最小構成単位を複数組重積したものを示す。図１の参
考図は、ハニカム体（Ｈ）の製作に適用される最小構成
単位のうち、特に波板状帯材（２）の構成に注目したも
のである。即ち、波板状帯材（２）は、図示のように、
ハニカム体とされたときに、ハニカム体の中心部領域の
波高（ｈｃ）に対し、ハニカム体の外周部及びその近傍
部位の領域の波高（ｈｏ）が高くなるような波形を有す
るもので構成される。 なお、本発明は、波板状帯材
（２）のみならず平板状帯材（１）の構成にも特徴があ
ることは前記した通りである。 FIG. 1 shows the structure of a honeycomb body (H) according to the present invention.
Reference diagram to explain
And a plurality of sets of the minimum structural unit composed of the flat strip material (1) and the corrugated strip material (2) are shown. Reference of FIG.
The drawing pays particular attention to the configuration of the corrugated strip (2) among the minimum structural units applied to the production of the honeycomb body (H) .
It is. That is, as shown in the figure, the corrugated band material (2)
When the honeycomb body is used, the honeycomb body is configured to have a waveform such that the wave height (ho) of the peripheral portion of the honeycomb body and the region of the vicinity thereof is higher than the wave height (hc) of the central region of the honeycomb body. You. The present invention relates to a corrugated sheet material.
Not only (2) but also the configuration of the flat strip (1) is unique.
Is as described above.
【００１４】一方、従来の最小構成単位は図４に示され
るものである。図４は図１の対応図である。従来のもの
は、波板状帯材（２）の波高に注目すると、同一波高の
波形を有するもので構成される。 On the other hand, the conventional minimum structural unit is as shown in FIG. FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. The conventional one has a waveform having the same wave height when focusing on the wave height of the corrugated sheet material (2) .
【００１５】前記した図１（参考図）に示される平板状
帯材（１）と波板状帯材（２）から成る最小構成単位を
使用して、例えば図５に示されるＳ字状タイプのハニカ
ム体（Ｈ）が製作される。なお、図５と図１０に示され
るハニカム体は同種のＳ字状タイプのものである。図５
に示されるＳ字状タイプのハニカム体は、通常の方法で
製作すればよい。例えば、前記図１（参考図）に示され
る最小構成単位の所望数を積重してスタック(Stack) と
し、該スタックの上下面の所望位置に巻回成形棒を配設
し（図５では、５、６で示される位置に配設され
る。）、該巻回成形棒により巻回成形して製作すればよ
い。なお、前記スタックの最外層は平板状帯材で構成さ
れても波板状帯材で構成されてもよい。そして、図５の
点線で囲まれたＡ部分の拡大図が図６に示されている。
一方、前記した図４に示される従来の平板状帯材（１'
）と波板状帯材（２'）から成る最小構成単位を使用し
て、同種のＳ字状タイプのハニカム体を製作したもの
の、図５のＡ部分に対する部分が図７に示されている。Using the minimum structural unit composed of the flat strip material (1) and the corrugated strip material (2) shown in FIG . 1 (reference drawing) , for example, an S-shaped type shown in FIG. Is manufactured. Note that the honeycomb bodies shown in FIGS. 5 and 10 are of the same S-shaped type. FIG.
May be manufactured by a usual method. For example, a stack (Stack) by stacking the desired number of minimum constituent unit represented in FIG. 1 (reference diagram), the disposed a winding forming rod into a desired position of the upper and lower surfaces of the stack (Fig 5 , 5 and 6), and may be manufactured by winding and forming with the wound forming rod. The outermost layer of the stack may be formed of a flat strip or a corrugated strip. FIG. 6 is an enlarged view of a portion A surrounded by a dotted line in FIG.
On the other hand, the conventional flat strip shown in Figure 4 described above (1 '
) And a corrugated strip (2 ') using the smallest structural unit, the same type of S-shaped honeycomb body was manufactured, but a portion corresponding to the portion A in FIG. 5 is shown in FIG. .
【００１６】図６と図７に、波形（波高）構造の相違す
る波板状帯材（２）（２´）を使用して製作したＳ字状
タイプのハニカム体の特徴点が示されている。即ち、図
６においては、前記した（ｈｃ）や（ｈｏ）の波形構造
の波板状帯材（２）と平板状帯材（１）とから成る最少
構成単位は、ケーシング（４）の内壁面に接触する角度
が大きくなり、該接触部において熱応力を吸収、緩和し
やすくなる。一方、図７においては、前記した同一波高
の波形構造の波板状帯材（２' ）と平板状帯材とから成
る最少構成単位の端部は、ケーシング（４' ）の内壁面
に接触する角度が小さく、別言すれば両帯材（１',２'
）は、ケーシング（４' ）に沿うように接触するた
め、該接触部において熱応力を十分に吸収、緩和するこ
とができない。従って、該接触部において両帯材（１',
２' ）に座屈が生じたり、両帯材（１',２' ）とケーシ
ング（４' ）の間で離体が生じやすく、かつ前記座屈や
離体に連動して両帯材（１',２' ）の間で離体が生じた
り帯材の破損、亀裂が生じたりする。FIGS. 6 and 7 show the difference in the waveform (wave height) structure.
S-shaped manufactured using corrugated strips (2) and (2 ')
The features of the type honeycomb body are shown. That is, in FIG. 6, the minimum structural unit composed of the corrugated strip material (2) and the flat strip material (1) having the above-mentioned (hc) or (ho) waveform structure is the same as that of the casing (4). The angle of contact with the wall surface is increased, and thermal stress is easily absorbed and reduced at the contact portion. On the other hand, in FIG. 7 are the same height that the
The end of the minimum structural unit composed of the corrugated strip material (2 ') and the flat strip material having a corrugated structure has a small angle of contact with the inner wall surface of the casing (4'). Lumber (1 ', 2'
) Contact along the casing (4 '), and therefore cannot sufficiently absorb and reduce the thermal stress at the contact portion. Therefore, both strips (1 ′,
2 ′) is easily buckled, and separation between the band members (1 ′, 2 ′) and the casing (4 ′) is likely to occur, and both band members (1 ′, 2 ′) are interlocked with the buckling or separation member. 1 ', 2'), delamination occurs, and the strip is broken or cracked.
【００１７】前記したように図５に示されるハニカム体
の例示は、図１（参考図）に示される平板状帯材（１）
と波板状帯材（２）から成る最小構成単位を使用して製
作したＳ字状タイプのハニカム体である。しかしなが
ら、本発明のハニカム体（Ｈ）は、前記した図５に示さ
れるＳ字状タイプのものに限定されず、放射状タイプ、
巴状タイプあるいはＸ−ラップ（卍）状タイプのハニカ
ム体であってもよいことはいうまでもないことである。
この種のハニカム体は常法に従って製作すればよい。As described above, an example of the honeycomb body shown in FIG. 5 is the flat strip material (1) shown in FIG . 1 (reference drawing).
Ltd. using a minimal structural unit consisting of corrugated strip (2) and
It is an S-shaped type honeycomb body made. However, the honeycomb body (H) of the present invention is shown in FIG.
Not limited to S-shaped type, radial type,
Needless to say, it may be a tom-type or X-wrap (swastika) type honeycomb body.
Such a honeycomb body may be manufactured according to a conventional method.
【００１８】本発明において、前記各種タイプのハニカ
ム体を製作するために使用されるマイクロウェイブを有
する平板状帯材（１）としては、通常のメタルモノリス
タイプのハニカム体を製作するときに使用されている帯
材、例えばクロム鋼（クロム13〜25％）、Ｆe −Ｃr ２
０％−Ａl ５％などの耐熱性のステンレス鋼、あるいは
これに耐酸化性を改善するために希土類を加えた耐熱性
のステンレス鋼などの厚さ０．０４mm〜０．１mmの帯
材、をマイクロウェイブ加工したものを使用すればよ
い。また、波板状帯材（２）としては、前記マイクロウ
ェイブ加工する前の平板状帯材（１）から所定の略正弦
波もしくは略台形波を有するように波付加工したものが
使用される。なお、平板状帯材（１）と波板状帯材
（２）は互いに異なった板厚でもよく、また異なった材
質のものであってもよい。特に、平板状帯材（１）と波
板状帯材（２）にＡｌを含有させたものやあるいはその
表面にＡｌ層を設けたものを熱処理して、その表面にウ
ィスカー状もしくはマッシュルーム状のアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）層を折出させたものが好ましい。前記ウィスカ
ー状などのアルミナ層は、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈなどの排気
ガス浄化用触媒を担持するためのウォッシュコート層を
強固に保持することができるので好ましいものである。In the present invention, there is provided a micro wave used for manufacturing the above-mentioned various types of honeycomb bodies.
As the flat band material (1) to be used, a band material used when manufacturing a normal metal monolith type honeycomb body, for example, chromium steel (chromium 13 to 25%), Fe—Cr 2
Heat-resistant stainless steel such as 0% -Al 5%, or this strip of thickness 0.04mm~0.1mm such as heat-resistant stainless steel plus rare earth in order to improve the oxidation resistance, the You can use a microwave processed one
No. Further, as the corrugated band material (2), the micro
What has been corrugated so as to have a predetermined substantially sinusoidal wave or substantially trapezoidal wave from the flat strip material (1) before the shaving is used. Note that the flat strip material (1) and the corrugated strip material (2) may have different plate thicknesses or different materials. In particular, the plate-like strip (1) and the corrugated strip (2) containing Al or those having an Al layer provided on the surface thereof are subjected to a heat treatment, and the surfaces thereof are formed in a whisker-like or mushroom-like shape. Alumina (Al
It is preferable to use a layer obtained by depositing a 2 O 3 ) layer. The whisker-like alumina layer is preferable because it can firmly hold a washcoat layer for supporting an exhaust gas purifying catalyst such as Pt, Pd, and Rh.
【００１９】本発明の前記した各種タイプのハニカム体
（Ｈ）は、前記したようにメタル担体（ＭＳ）の主要な
構成要素である。前記メタル担体（ＭＳ）は、該ハニカ
ム体（Ｈ）を金属製のケーシング（４）内に収容し、固
着して製作されるものである。前記した金属製ケーシン
グ（４）は、ハニカム体（Ｈ）を内部に収容し固着する
ためのものであり、両端が開口し、ハニカム体（Ｈ）の
断面形状と同じ形状のものであれば何らの制約を受ける
ものではない。即ち、円形のみならずレーストラック、
楕円、多角形、その他の異形断面のものであってもよ
い。前記した金属製ケーシング（４）の素材として、前
記ハニカム体（Ｈ）を構成する帯材（１，２）と同種の
耐熱鋼を用いてもよいし、更に耐熱耐食性に富むものを
用いてもよい。また、外側部分の金属材料を内側部分よ
り耐熱耐蝕性に富むものとした二重構造のもの、具体的
には内側部分にフェライト系ステンレス鋼を、外側部分
にオーステナイト系ステンレス鋼を使用したものを用い
てもよい。The various types of honeycomb bodies (H) of the present invention are the main components of the metal carrier (MS) as described above. The metal carrier (MS) is manufactured by housing and fixing the honeycomb body (H) in a metal casing (4). The above-mentioned metal casing (4) is for accommodating and fixing the honeycomb body (H) therein, and has any shape as long as it is open at both ends and has the same cross-sectional shape as the honeycomb body (H). It is not subject to the restrictions. That is, not only the circular but also the race track,
Oval, polygonal and other irregular cross-sections may also be used. As the material of the metal casing (4), heat-resistant steel of the same type as the strips (1, 2) constituting the honeycomb body (H) may be used, or a material having high heat-resistant corrosion resistance may be used. Good. In addition, a double-structured metal material with a higher heat resistance and corrosion resistance than the inner part, specifically, a ferrite stainless steel for the inner part and an austenitic stainless steel for the outer part is used. You may.
【００２０】図２は、本発明のハニカム体（Ｈ）を構成
する第１実施態様の平板状帯材（１）と波板状帯材
（２）から成る最小構成単位を示している。図２は図１
の対応図であり、次の点が相違する。平板状帯材（１）
として、ハニカム体（Ｈ）としたときにケーシングに当
接する領域（その近傍部位を含む。）にマイクロウェイ
ブ（１１）を設けたものを使用する。いうまでもないこ
とであるが、この種のマイクロウェイブは、波板状帯材
の波形より小さいものであることはいうまでもない。ま
た、前記マイクロウェイブ（１１）は、平板状帯材の全
面に設けたものであってもよいことはいうまでもないこ
とである。前記した本発明のマイクロウェイブ構造を有
する平板状帯材（１）と特定の波高構造を有する波板状
帯材（２）とからなる最小構成単位のもとにおいて、前
記図６で説明した最小構成単位とケーシングとの接触角
を大きくすることができ、従って優れた熱応力の吸収、
緩和効果を得ることができる。更に、マイクロウェイブ
（１１）により、熱応力の吸収、緩和効果が改善され、
かつ、単位体積当りの触媒担持量の増大、従って排気ガ
ス浄化能の改善が図られる。 [0020] Figure 2 is a minimum block unit consisting of flat strip of the first embodiment (1) and the corrugated strip (2) constituting the honeycomb body (H) of the present invention shows. FIG. 2 shows FIG.
And the following points are different. Flat strip (1)
As the honeycomb body (H), a honeycomb body (H) provided with a microwave (11) in a region (including the vicinity thereof) which comes into contact with the casing is used. Needless to say, this type of microwave is of course smaller than the waveform of the corrugated strip. Needless to say, the microwave (11) may be provided on the entire surface of the flat strip. It has the microwave structure of the present invention described above.
Plate (1) and corrugated plate with specific wave height structure
In the minimum structural unit consisting of the strip (2),
Serial Figure 6 can increase the contact angle between the minimum unit and the casing as described, thus excellent absorption of thermal stress,
A relaxing effect can be obtained. Further, Ri by the micro-wave (11), the absorption of thermal stress relaxation effect is improved,
In addition, an increase in the amount of catalyst carried per unit volume,
Improving the cleaning performance.
【００２１】図３は、本発明のハニカム体（Ｈ）を構成
する第２実施態様の平板状帯材（１）と波板状帯材
（２）から成る最小構成単位を示す。図３は図１の対応
図であり、次の点が相違する。平板状帯材（１）とし
て、その全面にマイクロウェイブ（１１）を設けるとと
もに、ハニカム体（Ｈ）としたときにケーシングに当接
する領域（その近傍部位を含む。）に他の領域のマイク
ロウェイブ（１１）よりも波形の大きい別のマイクロウ
ェイブ（１２）を設けたものを使用する。このような構
成においても、図６で説明した最小構成単位とケーシン
グとの接触角を大きくすることができ、従って優れた熱
応力の吸収、緩和効果を得ることができる。更に、マイ
クロウェイブ（１１，１２）により、熱応力の吸収、緩
和効果が改善され、かつ、単位体積当りの触媒担持量の
増大、従って排気ガス浄化能の改善が図られる。なお、
第２実施態様のマイクロウェイブ構造は、最小構成単位
がケーシングに当接する領域において第１実施態様のも
のよりも熱応力の吸収、緩和効果に優れていることはい
うまでもないことである。 [0021] Figure 3 shows a minimum constituent unit comprising a honeycomb body of the present invention flat strip of the second embodiment which constitutes the (H) (1) and the corrugated strip (2). FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 1 and differs in the following point. Microwaves (11) are provided on the entire surface of the flat band material (1), and the microphones in other regions are provided in the region (including the vicinity thereof) that comes into contact with the casing when the honeycomb body (H) is formed. The one provided with another microwave (12) having a waveform larger than that of the lowwave (11) is used. In such a configuration, it is possible to increase the contact angle between the minimum unit and the casing as described in Figure 6, thus excellent thermal
The effect of absorbing and relaxing stress can be obtained. Further, Ri by the micro-wave (11, 12), the absorption of thermal stress relaxation effect is improved, and, per unit volume of the catalyst support amount
It is possible to increase the exhaust gas purifying ability and thus the exhaust gas purifying ability. In addition,
The microwave structure of the second embodiment has a minimum structural unit
Of the first embodiment in the area where
Yes, it has better thermal stress absorption and relaxation effect than
It is not surprising.
【００２２】[0022]
【発明の効果】ハニカム体を構成する平板状帯材と波板
状帯材とからなる最小構成単位の夫々が、ハニカム体を
外包する金属製ケーシングの内壁面に当接する構造のメ
タル担体において、 ・ 前記最小構成単位の波板状帯材として、ハニカム体
としたときに、ケーシングの内壁面に当接する外周部近
傍において、中心部より高い波高とした波形構造のもの
を使用することにより、更に、 ・ 前記波板状帯材の波形構造の改善に加えて、平板状
帯材として、マイクロウェイブをハニカム体としたとき
に少なくともケーシングの内壁面に当接する外周部近傍
に配設したものを使用することにより、各最小構成単位
がケーシングの内壁面に当接する接触角を大きくするこ
とができる。従って、本発明によりハニカム体内に発生
し、かつハニカム体の外周部及びその近傍部位に集積す
る大きな熱応力を効果的に吸収、緩和することができ
る。本発明により、放射状タイプ、Ｓ字状タイプ、巴状
タイプ、及びＸ−ラップ（卍）状タイプの各種ハニカム
体を使用したメタル担体の耐久性が改善される。According to a metal carrier having a structure in which each of the minimum structural units consisting of a flat band material and a corrugated band material constituting a honeycomb body abuts on the inner wall surface of a metal casing enclosing the honeycomb body, - a corrugated strip of the minimum block unit, when the honeycomb body, the outer peripheral portion near contact with the inner wall surface of the casing, by using those waveforms structure high crest than the central portion, further In addition to the improvement of the corrugated structure of the corrugated strip, a flat strip that is disposed at least in the vicinity of the outer peripheral portion that abuts at least the inner wall surface of the casing when the microwave is formed into a honeycomb body is used. By doing so, it is possible to increase the contact angle at which each minimum constituent unit contacts the inner wall surface of the casing. Therefore, according to the present invention, large thermal stress generated in the honeycomb body and accumulated at the outer peripheral portion of the honeycomb body and the vicinity thereof can be effectively absorbed and reduced. According to the present invention, the durability of a metal carrier using various honeycomb bodies of a radial type, an S-shaped type, a tom-shaped type, and an X-wrap (swastika) type is improved.
【図１】 ハニカム体の最小構成単位である平板状帯材
と波板状帯材の組合せを説明する参考図である。FIG. 1 is a reference diagram illustrating a combination of a flat strip and a corrugated strip , which are the minimum structural units of a honeycomb body .
【図２】 本発明の第１実施態様のハニカム体の最小構
成単位である平板状帯材と波板状帯材の組合せを示す図
である。FIG. 2 shows a minimum configuration of a honeycomb body according to the first embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the combination of the flat-shaped band material and corrugated-shaped band material which are a unit .
【図３】 本発明の第２実施態様のハニカム体の最小構
成単位である平板状帯材と波板状帯材の組合せを示す図
である。FIG. 3 shows a minimum configuration of a honeycomb body according to a second embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the combination of the flat-shaped band material and corrugated-shaped band material which are a unit .
【図４】 従来のハニカム体の最小構成単位である平板
状帯材と波板状帯材の組合せを示す図である。FIG. 4 is a view showing a combination of a flat strip and a corrugated strip which are the minimum structural units of a conventional honeycomb body .
【図５】 本発明の第１実施態様の平板状帯材と波板状
帯材を使用して製作したＳ字状タイプのハニカム体を使
用したメタル担体の正面図である。FIG. 5 is a front view of a metal carrier using an S-shaped honeycomb body manufactured using a flat band material and a corrugated band material according to the first embodiment of the present invention.
【図６】 図５のＡ部分の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a portion A in FIG. 5;
【図７】 従来のＳ字状タイプのハニカム体を使用した
メタル担体における図６の対応図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 6 in a metal carrier using a conventional S-shaped honeycomb body.
【図８】 従来の巻回タイプのハニカム体を使用したメ
タル担体の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a metal carrier using a conventional wound type honeycomb body.
【図９】 従来の放射状タイプのハニカム体を使用した
メタル担体の正面図である。FIG. 9 is a front view of a metal carrier using a conventional radial type honeycomb body.
【図１０】 従来のＳ字状タイプのハニカム体を使用し
たメタル担体の正面図である。FIG. 10 is a front view of a metal carrier using a conventional S-shaped honeycomb body.
【図１１】 従来のＸ−ラップ（卍）状タイプのハニカ
ム体を使用したメタル担体の一部を省略した正面図であ
る。FIG. 11 is a front view in which a part of a metal carrier using a conventional X-wrap (swastika) type honeycomb body is omitted.
１………………平板状帯材 １１，１２…………マイクロウェイブ ２………………波板状帯材 ３………………網目状通気孔路（セル） ４………………ケーシング ＭＳ……………メタル担体 Ｈ………………ハニカム体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flat-shaped strip material 11, 12 ... Microwave 2 ... Corrugated-shaped strip material 3 ... Mesh-shaped vent hole (cell) 4 ... ………… Casing MS ………… Metal carrier H ……………… Honeycomb body
Claims (1)
とし、かつ、前記最小構成単位の複数組を巻回成形して
各最小構成単位の端部が外包するケーシングの内壁面に
当接する構造の排気ガス浄化用触媒を担持するためのハ
ニカム体とケーシングから成るメタル担体において、(i). 前記ハニカム体の最小構成単位である波板状帯材
が、ハニカム体の中心部よりもケーシングに当接する外
周部領域において高い波高を有するもので構 成され、か
つ、 (ii). 前記ハニカム体の最小構成単位である平板状帯材
が、少なくともケーシ ングに当接する外周部領域におい
て前記波板状帯材のハニカム体の中心部の 波高より小さ
いマイクロウェイブを有するもので構成されること、 を特徴とするメタル担体。1. An inner wall surface of a casing in which a flat strip and a corrugated strip are used as minimum structural units, and a plurality of sets of the minimum structural units are wound and formed, and an end of each minimum structural unit is outer. A metal carrier comprising a honeycomb body and a casing for supporting an exhaust gas purifying catalyst having a structure in contact with the honeycomb body . (I) A corrugated band material, which is a minimum structural unit of the honeycomb body, is provided at a central portion of the honeycomb body. It consists of having a high crest at the outer peripheral region in contact with the casing than either
One, (ii). Tabular strip is the smallest constituent unit of the honeycomb body
But peripheral region smell in contact with the at least casings
Smaller than the wave height of the central portion of the honeycomb body of the corrugated strip.
A metal carrier having a microwave .
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| JP05634993A JP3262624B2 (en) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | Metal carrier |
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| JPH06246170A JPH06246170A (en) | 1994-09-06 |
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