JP3337101B2 - 耐久性に優れた排気ガス浄化触媒用メタル担体 - Google Patents
耐久性に優れた排気ガス浄化触媒用メタル担体Info
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Description
から排出される排気ガスを浄化するために、その排ガス
系に設置する耐久性に優れた排気ガス浄化触媒用メタル
担体に関するものである。
スを浄化するために設置する触媒担体は、近時、メタル
製担体が用いられるようになってきている。メタル担体
は耐熱性金属よりなる平箔と、これを波状に加工した波
箔とを重ね合わせ、渦巻状に巻回積層してなるハニカム
体を、耐熱性金属よりなる外筒に挿入して構成され、そ
して、平箔と波箔、およびハニカム体と外筒とは主とし
てロウ材で接合されている。かかるハニカム体にはＰｔ
等の触媒金属が担持され、これが排気ガスと接触しガス
成分を浄化する。
れたメタル担体は、運転中の振動に耐えるために、ハニ
カム体を構成する平箔と波箔、及びハニカム体と外筒を
適宜接合しなければならない。また、ハニカム体は高温
の排気ガスに直接接触し、さらに触媒反応による発熱の
ために高温になるが、外筒は外気に露されて放熱される
ため、外筒および外筒近傍のハニカム体が冷却する。す
なわち、メタル担体の中央部は温度が高く、従って半径
方向の内−外部に温度差に基づく熱応力が発生し、外筒
とハニカム体とが一体に接合されている場合には、強度
的に弱い外筒近傍のハニカム体が熱歪みにより損傷を起
こすことがある。
合には、平箔と波箔を接合するのにロウ材を用いるため
に、ロウ材で箔材が脆化したり、また、平箔と波箔の接
触部全体をロウ接合するとハニカム体の剛性が高くなる
ため、例えば前述したような熱応力に対してこれを緩和
する構造をとる必要がある。
の一例を示す断面模式図であり、平箔と波箔とで構成さ
れるハニカム体１は斜線で示される上端部２と下端部３
をロウで接合し、このハニカム体１はロウ接合されてい
ない中間部分の外周と外筒４の内周でロウ接合５してい
る。すなわち、ハニカム体１は剛接合されている上下端
部２，３を外し、柔構造の中間部分で外筒４と接合した
応力緩和構造としている。
の例を示す断面模式図であり、ハニカム体１は斜線で示
す外周部における平箔−波箔数巻き部分６と上端部２と
をロウ接合し、このハニカム体１と外筒４とを下方部で
ロウ接合７した構造としている。
を造り込むことは可なりの手数が掛かる。すなわち接合
部分を特定するために、平箔と波箔の接着部分にロウ材
を付着するための複雑な設備が必要であり、そのために
製造コストが上昇する。
の問題を解消しようとするものであって、ハニカム体の
平箔−波箔の接触点を低面積接触点とし、接触部全体を
接合しても低剛性の接合構造としたハニカム体を構成
し、かつハニカム体と金属製外筒間の接合構造を特定す
ることにより、耐久性に優れた排気ガス浄化触媒用メタ
ル担体を提供することを目的とする。
に、本発明の要旨は以下の構成からなる。すなわち、金
属製平箔とほぼ正弦波の金属製波箔とを交互に巻回積層
して形成されるハニカム体を、金属製の外筒に挿入し、
接合されて構成されるメタル担体において、ハニカム体
を構成する前記平箔と波箔との全接合点を拡散接合し、
接合幅が１００μｍ以下で、半径方向の弾性率が２００
kg／mm2 以下で、かつハニカム体と金属製の外筒が、メ
タル担体のガス流れ方向の中央付近または出側付近で接
合されていることを特徴とする耐久性に優れた排気ガス
浄化触媒用メタル担体である。
成する波箔は平箔を一定のピッチを有する波（正弦波）
に加工したものであり、この波板と平板を重ね合わせて
巻回しハニカム体に形成する。この際、波板の山部（谷
部）の頂部は平板の面に接触する。この接触部はメタル
担体を排気ガス系に配置し使用する時に、ハニカム体が
テレスコープ状に飛び出さないように接合しなければな
らない。
る平箔８と波箔９の接合部１０には、波箔９の波頂部と
平箔８で形成される楔状の間隙Ａにロウ材１１が侵入付
着し、これが融着して広い幅部分ｗに強固な接合部１０
を形成する。実際に、箔厚５０μｍ、波高さ１．２５m
m、波ピッチ２．５mmの波形状とした波箔を用い、全接
触部をロウ接合して形成した直径１００mmのハニカム体
の剛性はかなり高く、該ハニカム体の弾性率（Ｅｒ）を
測定したところ４００kg／mm2 であった。
は、実用上耐久性が小さく好ましく無いため、本発明者
らは平箔と波箔との接合が柔構造となるように、全接合
点を接合しても、半径方向の弾性率が２００kg／mm2 以
下になるようにすること、また、このような低弾性率と
するために、接合幅ｗが１００μｍ以下と狭くなるよう
に接触部の接点でのみ接合するようにすることがよく、
これによりメタル担体の耐久性を従来の応力緩和ロウ接
合構造と同様、或いはそれ以上に向上することを見出し
た。そしてこのような接合法には拡散接合が好ましいこ
とが分かった。図３は本発明の拡散接合により接合した
ハニカム体を構成する平箔８と波箔９の接合状況を示し
ている。すなわち接合部の幅ｗは狭く、両箔の接点で接
合していて、図１に示すように前記と同様の寸法からな
るハニカム体における接触部全体接合（斜線部分）をし
ても、その弾性率は（Ｅｒ）は２００kg／mm2 以下であ
って、従来のロウ付けの場合に比較して格段に低剛性と
なっている。しかも、全体接合することは、従来の接合
する部分と接合しない部分とを区画する部分接合におけ
るような複雑な作業を必要とすることがなく、簡易にハ
ニカム体を製造できる。
弾性率が約１／２以下になるために発生する熱応力も約
１／２以下と極めて小さくなり、図１、図２のように全
体接合のハニカム体を外筒に接合して半径方向に拘束し
ても、外筒との接合近傍からの破壊は起こりにくい構造
となる。なお、拡散接合における接合幅はハニカム体製
造時に置ける平箔と波箔の面圧を変化させる事により調
整できる。外筒とハニカム体間の接合部１２は、ロウ接
合を用いても、拡散接合を用いてもよい。
２．５mm、波山の半径が０．８mmと０．３mmの２種類の
ほぼ正弦波の金属波箔と、金属平箔を重ねて巻回して直
径１００．３mmのハニカム体を制作した。このハニカム
体を板厚１．５mm、内径１００mmの金属製外筒に圧入
し、直径１００．３mm、長さ１０３mmのメタル担体とし
た。
両側にロウ材を付着させ接合幅が２００μｍとなるよう
にした構成、ロウ材を用いず、拡散接合で接合幅が１
００μｍとなるようにした構成、ロウ材を用いず、拡
散接合で接合幅が５０μｍとなるように構成した。
した。この弾性率はハニカム体より外周から半径方向で
１／２の部分で、半径方向に１０mm, 幅方向に１０mm，
長さ方向に１０mmのブロックを切り出し、見掛けの弾性
率測定用サンプルとした。また、耐久性の評価として２
０００ccのエンジンを用い、試験メタル担体入り口ガス
温度８５０℃で１０分間加熱し、その後常温間で冷却す
るサイクルを１０００サイクル実施した。結果を表１に
示す。各構造について夫々１０個について実施し、その
平均値で示した。
を共に小さくすることにより、ハニカム体に過大な力が
作用しなくなり、亀裂の発生を防止し、メタル担体の耐
久性を向上できる。
応力緩和接合構造をとる必要無く、拡散接合等の低い弾
性率を有するハニカム体を採用することにより、耐久性
の高いメタル担体を簡単に、かつ低コストで提供でき
る。
ある。
例である。
る。
る。
である。
Claims (1)
- 【請求項１】 金属製平箔とほぼ正弦波の金属製波箔と
を交互に巻回積層して形成されるハニカム体を、金属製
の外筒に挿入し、接合されて構成されるメタル担体にお
いて、ハニカム体を構成する前記平箔と波箔との全接合
点を拡散接合し、接合幅が１００μｍ以下で、半径方向
の弾性率が２００kg／mm2 以下で、かつハニカム体と金
属製の外筒が、メタル担体のガス流れ方向の中央付近ま
たは出側付近で接合されていることを特徴とする耐久性
に優れた排気ガス浄化触媒用メタル担体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31535194A JP3337101B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 耐久性に優れた排気ガス浄化触媒用メタル担体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31535194A JP3337101B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 耐久性に優れた排気ガス浄化触媒用メタル担体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08168679A JPH08168679A (ja) | 1996-07-02 |
| JP3337101B2 true JP3337101B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=18064374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31535194A Expired - Lifetime JP3337101B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 耐久性に優れた排気ガス浄化触媒用メタル担体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3337101B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1580288B1 (en) | 2002-11-20 | 2014-11-12 | Nippon Steel & Sumikin Materials Co., Ltd. | High al stainless steel sheet, honeycomb bodies employing the steel sheet and use of the steel sheet for a honeycomb body |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994017911A1 (fr) | 1993-02-12 | 1994-08-18 | Nippon Steel Corporation | Piece metallique en nid d'abeilles utilisable comme catalyseur et son procede de fabrication |
-
1994
- 1994-12-19 JP JP31535194A patent/JP3337101B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994017911A1 (fr) | 1993-02-12 | 1994-08-18 | Nippon Steel Corporation | Piece metallique en nid d'abeilles utilisable comme catalyseur et son procede de fabrication |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08168679A (ja) | 1996-07-02 |
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