JP4776883B2 - 波形のケーシングを有し標準化された触媒支持体およびこれを製造するための方法 - Google Patents
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Description
− ハニカム体を製造するステップを含み、ハニカム体は、層の端部により少なくとも部分的に形成された外部範囲を有し、この方法はさらに、
− 或る輪郭を有する少なくとも1つの波形のケーシングを製造するステップと、
− 或る内部形状を有する筐体を製造するステップと、
− 少なくとも1つの波形のケーシング内にハニカム体を挿入するステップと、
− ハニカム体を有する少なくとも1つの波形のケーシングを筐体内に挿入するステップと、
− 筐体を標準化するステップとを含み、少なくとも内部形状、および、好ましくは少なくとも1つの波形のケーシングの輪郭もまた縮小される。
に、後の標準化の処理中に波形のケーシングの構造への適合が生じないか、または所望の範囲まで生じないような態様でハニカム体の自由端が「詰め込まれる」か、または固定される状況を防ぐことができる。
温の排気ガスが触媒支持体に進入する端面から)一定の距離を空けて配置されるべきである。なぜなら、特にハニカム体の加熱および冷却動作中に、ハニカム体は、特に端面が内部領域よりも著しく大きな膨張挙動または収縮挙動を呈する樽型の変形を被る傾向があるためである。
(A) ハニカム体の外部範囲
(B) ハニカム体の長さ
(C) ハニカム体のセル密度
(D) 層の層厚さ
の少なくとも1つの関数として、はんだのストリップの幅を決定することもまた有利である。はんだのストリップの幅は、パラメータ(A)、(B)、(C)、および(D)のうちの3つのそれぞれが一定に保たれる場合に、パラメータ(A)、(B)、(C)、または(D)のうちのそれ以外の1つに単調増加の態様で依存する。
(A) ハニカム体の外部範囲
(B) ハニカム体の長さ
(C) ハニカム体のセル密度
(D) 層の層厚さ
の少なくとも1つに接続領域の幅が依存するような態様で触媒支持体を構成することも有利である。接続領域の幅は、パラメータ(A)、(B)、(C)、および(D)のうちの3つのパラメータがそれぞれ一定に保たれる場合、パラメータ(A)、(B)、(C)、または(D)のうちのそれ以外の1つに単調増加の態様で依存する。
ているのが明らかである。排気ガスが中を流動し得るダクト5を形成する波形の層3および平滑な層4は、この図面の上方の領域に示されている。波形の層3および平滑な層4の各々は、好ましくは0.05mmから0.015mmの範囲の層厚さ21を有する。この図面から、ハニカム体2の外部範囲8が、波形の層3および平滑な層4の端部9により少なくとも部分的に形成されていることが明らかである。
(A)ハニカム体(2)の外部範囲
(B)ハニカム体(2)の長さ
(C)ハニカム体(2)のセル密度
(D)層(3,4)の層厚さ(21)
の関数として求められる。
れた図面において、ここではローラとして示される器具30により、筐体6の塑性変形が行なわれる。ここで、標準化は、波形のケーシング7も配置されている領域においてのみ実施される。この標準化の処理自体により、内部形状11と、好ましくは少なくとも1つの波形のケーシング7の輪郭10との縮小が生じ、その結果、層の端部9の少なくとも90%が波形のケーシング7の構造を圧する。
ップ35の高さ38を本質的に補償する場合、有利である。接続部を形成するために熱処理が行なわれ、エアギャップが効果的に毛管作用を遮断し、それによってはんだがさらに流れることを効果的に防止する。
はんだ、18 接触領域、19 パッシベーション手段、20 はんだ付け領域、21
層厚さ、22 接続領域、23 結合領域、24 ケーシング厚さ、25 筐体厚さ、26 長さ、27 軸、28 範囲、29 寸法、30 器具、31 ディストリビュータ、32 接着剤、33 流動床、34 オーブン、35 エアギャップ、36 ステップ、37 スペーサ手段、38 エアギャップの高さ、39 凹部、40 金属箔、41
接続領域の幅。
Claims (22)
- 流体が中を流動し得るダクト(5)を形成する、少なくとも部分的に構造化された層(3,4)を有するハニカム体(2)と、前記ハニカム体(2)を少なくとも部分的に取り囲む筐体(6)と、前記ハニカム体(2)および前記筐体(6)の間に配置されて前記ハニカム体(2)を前記筐体(6)に接続する少なくとも1つの波形のケーシング(7)とを備える触媒支持体(1)を製造するための方法であって、以下のステップ、すなわち、
− 前記ハニカム体(2)を製造するステップを含み、前記ハニカム体(2)は、前記層(3,4)の複数の端部(9)により少なくとも部分的に形成された外部範囲(8)を有し、前記方法はさらに、
− 或る輪郭(10)を有する前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)を製造するステップを含み、前記輪郭(10)は或る構造長さ(13)および或る構造高さ(14)を有し、前記構造長さ(13)は1.5mmから3.5mmの範囲内にあり、前記構造高さは0.3mmから1mmの範囲内にあり、前記輪郭(10)は、前記ハニカム体(2)の前記外部範囲(8)よりも0.3mmと1.2mmとの間だけ大きく、前記方法はさらに、
− 或る内部形状(11)を有する筐体(6)を製造するステップと、
− 前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)内に前記ハニカム体(2)を挿入するステップと、
− 前記ハニカム体(2)を有する前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)を前記筐体(6)内に挿入するステップと、
− 前記波形のケーシング(7)の変形または変位を生じさせる前記筐体の塑性変形により前記筐体(6)を標準化するステップとを含み、この標準化するステップにおいて、前記層(3,4)の前記複数の端部(9)が前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)の構造(12)と係合するようになり、前記層(3,4)の前記複数の端部(9)の少なくとも90%が前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)を圧接するように、前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)の少なくとも前記内部形状(11)が縮小される、方法。 - 前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)は、或る構造長さ(13)および或る構造高さ(14)を有する構造(12)を有し、前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)の前記輪郭(10)および/または前記筐体(6)の前記内部形状(11)は、前記ハニカム体(12)の前記外部範囲(8)よりもほぼ前記構造高さ(13)の値だけ大きい、請求項1に記載の方法。
- 前記層(3,4)の各々が、平滑な層(4)および波形の層(3)から、または異なる波形の層(3)から交互に構成され、その後積み重ねられ、後にS字型および/またはU字型に曲げられおよび/または巻き回されることによって前記層(3,4)の前記端部(9)が前記ハニカム体(2)の前記外部範囲(8)に少なくとも部分的に境界を設けるような態様で前記ハニカム体(2)が製造される、請求項1または2に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)には、前記筐体(6)への挿入前に、少なくとも1つのはんだのストリップ(15)が設けられる、請求項1から請求項3のいずれかに記載の方法。
- 前記触媒支持体(1)には、前記層(3,4)が互いにおよび/または前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)に接触する領域(18)に堆積するはんだ(17)が、少なくとも一方の端面(16)上に与えられる、請求項1から請求項4のいずれかに記載の方法。
- 少なくとも1つのはんだ付け領域(20)に境界を設けるパッシベーション手段(19)がはんだ付けの前に設けられる、請求項4または請求項5に記載の方法。
- 前記パッシベーション手段(19)は少なくとも部分的にエアギャップ(35)として実現される、請求項6に記載の方法。
- 前記エアギャップ(35)は前記筐体(6)の凹部(39)によって形成されおよび/またはステップ(36)は前記波形のケーシング(7)に形成される、請求項7に記載の方法。
- セラミックの層および/または金属酸化物を含有する層が、前記波形のケーシング(7)の外面上および/または前記筐体(6)の内面上にスペーサ手段(37)として形成され、前記エアギャップ(35)の高さに相当する厚さを有する、請求項8に記載の方法。
- 前記パッシベーション手段(19)は、少なくとも1枚の金属箔(40)の形で少なくとも部分的に実現される、請求項7から請求項9のいずれかに記載の方法。
- 前記少なくとも1枚の金属箔(40)は、前記波形のケーシング(7)または前記筐体(6)に接着されて、少なくとも1つの前記波形のケーシング(7)に前記筐体(6)への挿入前に設けられた、はんだのストリップ(15)と部分的に重複する、請求項10に記載の方法。
- 前記少なくとも1枚の金属箔(40)は、70μmよりも薄い、請求項10または請求項11に記載の方法。
- 前記触媒支持体(1)は、前記層(3,4)の相互接続を生じる熱処理を受け、接合技術により、前記層(3,4)は前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)に接続され、および/または、前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)は前記筐体(6)に接続される、請求項1から請求項12のいずれかに記載の方法。
- 端部(9)を有し、かつ、流体が中を流動し得るダクト(5)を形成する、少なくとも部分的に構造化された層(3,4)を有するハニカム体(2)を備える触媒支持体(1)であって、前記ハニカム体(2)は、前記層(3,4)の少なくとも4つの自由端(9)により少なくとも部分的に形成された外部範囲(8)を有し、触媒支持体(1)はさらに、
前記ハニカム体(2)を少なくとも部分的に取り囲む筐体(6)と、或る輪郭(10)を有する少なくとも1つの波形のケーシング(7)であって、前記輪郭(10)は或る構造長さ(13)および或る構造高さ(14)を有し、前記構造長さ(13)は1.5mmから3.5mmの範囲内にあり、前記構造高さは0.3mmから1mmの範囲内にあり、前記輪郭(10)は、前記ハニカム体(2)の前記外部範囲(8)よりも0.3mmと1.2mmとの間だけ大きく、前記ハニカム体(2)および前記筐体(6)の間に配置されて前記ハニカム体(2)を前記筐体(6)に接続する少なくとも1つの波形のケーシング(7)とを備え、
前記波形のケーシング(7)の変形または変位を生じさせる前記筐体の塑性変形を含む接合技術により、前記層(3,4)の前記自由端(9)が前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)の構造(12)と係合し、少なくとも90%の前記自由端(9)が前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)に圧接されることを特徴とする、触媒支持体(1)。 - 前記層(3,4)が、交互に配置されてS字型および/またはU字型に曲げられることにより、前記端部(9)のすべてが前記ハニカム体(2)の外部範囲(8)を少なくとも部分的に形成する金属の平滑な層(4)および波形の層(3)を含むことを特徴とする、請求項14に記載の触媒支持体(1)。
- 前記層(3,4)が0.1mm未満の層厚さ(21)を有することを特徴とする、請求項14または請求項15に記載の触媒支持体(1)。
- 前記ハニカム体(2)、前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)、および前記筐体(6)が円筒形状を有することを特徴とする、請求項14から請求項16のいずれかに記載の触媒支持体(1)。
- 前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)と前記筐体(6)との接合領域(22)が、前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)と前記ハニカム体(2)との結合領域(23)よりも面積が小さく、前記接続領域(22)および前記結合領域(23)が、少なくとも部分的に重複することを特徴とする、請求項14から請求項17のいずれかに記載の触媒支持体(1)。
- 前記接続領域(22)が、エアギャップ(35)により軸方向に境界を設けられることを特徴とする、請求項18に記載の触媒支持体。
- 前記エアギャップ(35)が、前記筐体(6)の凹部(39)および/または前記波形のケーシング(7)のステップ(36)により形成されることを特徴とする、請求項19に記載の触媒支持体。
- 前記層(3,4)は或る層厚さ(21)を有し、前記少なくとも1つの波形のケーシング(7)は或るケーシング厚さ(24)を有し、前記筐体(6)は或る筐体厚さ(25)を有し、前記ケーシング厚さ(24)が、サイズにおいて、前記層厚さ(21)と前記筐体厚さ(25)との間にあることを特徴とする、請求項14から請求項20のいずれかに記載の触媒支持体(1)。
- 前記ハニカム体(2)が、軸(27)の方向に或る長さ(26)を有し、前記長さ(26)が前記軸(27)の方向における前記波形のケーシング(7)の範囲(28)に相当することを特徴とする、請求項14から請求項21のいずれかに記載の触媒支持体(1)。
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