JPH03502544A - 特にｓ字状の部分的に強化された板層を有するハニカム体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 特にＳ字状の部分的に強化された 板層を有するハニカム体 本発明は、請求項１の上位概念部分に記載した金属ハニカム体、特に内燃機関用 の触媒担体に関する。かかるハニカム体はヨーロッパ特許第Ａ−０２４５７３７ 号公報で公知である。逆向きにからみ合わされた組織化された板によって、非常 に多くの種類の横断面形状が得られ、その場合、熱的な交番荷重に対して大きな 耐久性を存するハニカム体が生ずる。Ｓの字に偵た代表的な板の形状は比較的弾 性を有し、すべての板の端部を外被管に接合技術で結合することができ、これは うず巻状に巻かれたハニカム体に比べて大きな機械的利点をもたらす。

しかし特に大きな荷重に曝される触媒担体および特殊な形状の場合には、板と外 被管との耐久性のある結合を得るのに問題がある。そのような場合には、板層が かなり長い時間荷重を受けた後で外被管の近くで剥離してしまい、これはそのハ ニカム体の寿命を無駄に短縮してしまう可能性がある。

本発明の目的は、外被管との結合部が剥離に対して耐久性ををするハニカム体、 特に触媒担体を作ることにある。

この目的を達成するために、請求項１に記載の特徴を有するハニカム体が提案さ れる。そのために、逆向きにからみ合わされ、少なくとも一部が組織化された板 のスタックは、その上側および又は下側および又は内部において、比較的厚い板 を用いるか、又はこれらの層において複数の同じ組織化された薄い板を密に置（ ことによって、比較的大きな厚みの個々の層を存している。その場合これらの比 較的厚い板層は、スタックの全幅即ち完成したハニカム体の全軸方向奥行を充填 する代わりに、２つ以上の帯板で構成することもできる。この厚い板層の作用は 、これらの板層がその大きな機械的強度に基づいて外被管において容易に剥離し ないことである。更にこの厚い板層はそれに隣接する板層も固定して保持するの で、これらの板層も外被管において剥離しないかあるいは少なくとも剥離が生じ ても厚い板によって保持される。スタックの個々の板層が、好適には片側端面あ るいは両側端面で、互いにろう付けされている場合、厚い板層は外側範囲におい て外被管の近くで生じた引張り力をハニカム体の内部に伝達し、従ってその力は 多くの結合個所に分散され、これによってハニカム体の寿命は著しく長くなる。

本発明の有利な実施態様は請求項２から８に記載されている。

請求項２において、スタックのほぼ中央の板層が他の板層よりも大きい厚みを有 していることが提案されている。このことは、大きな厚みは多くの薄い板の積層 によって得られるので、製造技術上の問題は全くない、中央の板層の強化は完成 したハニカム体を対称構造とし、このことはまた力の分布に対しても有利である 。

請求項３に提案されているようなスタックの最上部の板層および最下部の板層を 比較的厚くすることも、場合によっては請求項２の実施態様に関連して、完成し たハニカム体を非常に対称な構造とする。更にスタックの最上部の板層および最 下部の板層は逆向きにからみ合わされる場合折り重ねられるので、これは、請求 項２の実施態様の場合と同じ厚さのストロークとするために、相応して薄い板層 を利用することができるかあるいは相応して少数の板を利用できるという利点を 有する。

特に図面を参照して＠述するように、断面楕円形ないし長円形をしている場合、 請求項４において、提案されている実施Ｂ様が特に有利である。楕円形ないし長 円形は内圧が変化した際たやすく変形するので、外被管の直線範囲ないし僅かに 湾曲した範囲の間におけるほぼＳ字形の結合ブリッジは、この形状の安定に対す る特に有利な対策である。ここでも個々の厚い板層によって外被管の近くで外側 に生ずる力は極めて一様に触媒担体の内部に分散され、このことは特に音の発生 を特徴とする請求項５において、比較的厚い板層が平らな板層であることが提案 されている。従来技術において排気ガスが貫流する通路を形成するために多数の 種類の根組織が知られているが、最も利用される種類の組織は、平板と波板を交 互に重ね合わせた構造をして・いる、この場合、幾つかの平板を強化することを 提案している。

平らな板層は引張り荷重のもとて波板よりも僅かしか変形せず、従って発生する 力を波板よりも良好に伝達することができる。

請求項６において、比較的厚い板層が、スタックの全幅即ちハニカム体の全軸方 向長さに亘って延びておらず、軸方向に前後して位置する１つあるいは複数の帯 板から成っていることが提案されている。

特に、かかる帯板が片側端面あるいは両側端面だけに置かれていると有利である 。これは一方では材料を節約し、他方では種々の固定方式が採用でき、例えば触 媒担体に対して普通のろう付は方法が採用できる。触媒担体が端面側だけでろう 付けされる場合には、例えば所望の結果を得るために、請求項７に提案されてい るよ・うに端面側に比較的厚い板層を設けるだけで十分である。しかし原則的に は、特に外被管と板１との間のろう付は範囲の大きさに関係して、触媒担体の内 部において別の任意の位置に比較的厚い板層を設けることもできる。

請求項８に基づいて、この特殊なハニカム体に対しても、特に数１の深さに達す る端面側の高温ろう付けが採用される。

次に本発明を幾つかの実施例を参照して詳細に説明する。しかし本発明はこれら の実施例に限定されるものではなく、逆向きにからみ合わされた板のスタックで 満たされるすべての断面形状にも及ぶことは明らかである。

第１図は本発明に基づいてこの場合には断面円形のハニカム体を製造するために 採用する板スタックの斜視図、第２図は第１図におけるスタックを逆向きにから み合わせて製造したハニカム体の斜視図、 第３図は本発明に基づく断面楕円形をしたハニカム体の端面図、第４図は未発明 に基づく断面長円形をしたハニカム体の端面図である。

第１図は、本発明に基づくハニカム体を製造するために適するような平板１と波 板２とを交互に重ね合わせたスタック（積層体）を示し２ている。スタック３は 長さし、高さＨおよび幅Ｂを有し゛ている。その幅Ｂは完成したハニカム体の後 の軸方開広がりに相応し、長さしと高さＨとの積は完成したハニカム体の後の横 断面積に相応している。かかるスタック３は、従来技術において既に知られてい るように、２つの固定点５．６を中心に逆向きにからみ合わされることができる 。その場合、各板石の横側端４は全部あるいは一部領域において外被管に特に高 温ろう付けによって結合される。たいていの場合、完成したハニカム体において 板Ｊ！Ｌ２も特に端面の範囲において互いに高温ろう付けされる０本発明に基づ いてスタック３において、幾つかの板層は残りの板層よりも厚くなっている。第 １図において例えば最上部の板Ｎ８、最下部の板層９および中央部の板層１０が 、これらに比較的厚い板を採用するかあるいは複数の平板を積層することによっ て厚肉にされている。これらの厚肉の板石は全部あるいは一部がスタックの全幅 Ｂに亘って延ばされるが、実施例に示されているように、幅Ｂの一部すに亘って しか延びていない帯板８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ、ｉｏａ、１０ｂとして形成する こともできる。

第２図には、第１Ｖにおけるスタックを逆向きにからみ合わされたハニカム体が 示されている。からみ合わされた板層１．２は外被管７の中に配置され、少なく とも一部の範囲においてこの外被管７に接合技術で特に高温ろう付げによって結 合されている。

同様に外被管７に接合技術で結合される厚肉の板１ｉ８．９．１０は、この形の ハニカム体の場合、力を外側範囲から内側範囲に伝達する。特にこれらの）厚肉 の板層８．９．１０は外被管７から簡単に剥離せず、これによってそれらに隣接 する板層を安定させる。

回置から明らかなように、完成したハニカム体においてスタックのもともとの最 上部および最下部の板】はそれぞれ固定点５．６を中心に折り曲げられ、これに よって二倍の厚さとなっている。

このことは、特に多数の薄い板を使用する場合、スタ、り３の最上部の板層８お よび最下部の板層９を少数の板で製造することによって配慮される。第２図に概 略的に斜視図で示されているように、厚肉の板層８．９．１０はハニカム体の矢 印で示した軸方向の全距離に亘って延びている必要はない、厚肉の板層８．９、 ｌＯは例えば端面側に配置された輻すの２つの帯板９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ で構成できる。それらの帯板が外被管７に接合技術で結合され、好適には隣接す る板層との結合部を有していることが重要である。特に、板層工、２．８．９． １０が端面側で数Ｉ１１＠の深さで互いにろう付けされていると有利である。

第３図には、未発明の応用に特に通している別の実施例が示されている。ここで は断面楕円形のハニカム体が対象となっている。

組織化された個々の板層はここでは単に破線で示されている。このハニカム体を 製造する最初のスタックの幾つかの板層即ち最上部の板層３８、最下部の板層３ ９および中央部の板Ｎ４０は、残りの板層よりも厚くなっている。これらの板層 は外被管７との固い結合によって、ハニカム体全体を安定化し、更に成る限界内 において高い内圧による外被管３７の変形を阻止する。かかる楕円形のハニカム 体は多くの別の形のハニカム体と同様に、組織化された板のスタックを固定点３ ５．３６を中心に端を逆向きにからみ合わられることによって製造される。ただ 固定点の位置および母材スタックの形状が、断面円形のハニカム体を製造する場 合と異なっているだけである。

第４図には別の実施例として断面長円形のハニカム体が示されている。かかるハ ニカム体も組織化された板１．２のスタックを固定点４５．４６を中心に逆向き にからみ合わされることによって製造される。この実Ｍ！！例においても最上部 の板層４８、最下部の板層４９および中央部の板Ｎ５０が強化されている。

なお、組織化された板のスタックを逆向きにからみ合わされた満たされた別の多 数の断面形状が存在することを指摘しておく。

その場合必要に応じて、１つあるいは複数の板層がスタックの内部において、又 はその表面あるいは裏面において強化されることが可能である。

本発明は、自動車における主触媒として使用すべき断面楕円形あるいは長円形を した触媒担体に対して特に通している。その場合、代表的な板の厚さは非強化板 に対しては０，０３〜０．０５ｍ５＋であり、強化板に対しては０．１５〜２． ０ｍｍであるや１Ｎ際調査報告 ｌＲ％ｉＮ告　　　ＰＣＴ／ＥＰ８Ｅ１１０１１７８ＳＡ　　　　　　２５８Ｓ ｉ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも一部が組織化された板の互いに逆向きにからみ合わされたスタッ クを外被管の中に有している特に断面円形、楕円形あるいは長円形のハニカム体 、特に触媒担体において、スタック（３）の板（１、２）の１つあるいは複数の 板層（８、９、１０；３８、３９、４０；４８、４９、５０）が、これらの板層 が比較的厚い板から成るか、あるいは複数の同じ組織化され互いに密に置かれた 薄い板から成っていることにより、スタックの長さ（Ｌ）および又は幅（Ｂ）の 全部あるいは一部に亘って他の板層よりも大きな厚さを有していることを特徴と するハニカム体。
2. ２．スタック（３）のほぼ中央の板層（１０；４０；５０）が他の板層よりも大 きな厚さを有していることを特徴とする請求項１記載のハニカム体。
3. ３．スタック（３）の上部の板層（８；３８；４８）および又は下部の板層（９ ；３９；４９）が大きな厚さを有していることを特徴とする請求項１又は２記載 のハニカム体。
4. ４．断面楕円形ないし長円形をしている場合、比較的大きな厚さの板層（４０； ５０）が、触媒担体の直線範囲ないし僅かに湾曲した範囲の間で、外側に生じた 力を触媒担体の内部に伝達するほぼＳ字形の結合ブリッジを形成していることを 特徴とする請求項１又は２記載のハニカム体。
5. ５．比較的厚い板層（８、９、１０；３８、３９、４０；４８、４９、５０）が 平板の板層であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のハ ニカム体。
6. ６．比較的厚い板層（８、９、１０；３８、３９、４０；４８、４９、５０）が 、触媒担体の全軸方向長さに直って延びておらず、軸方向に前後して位置する１ つあるいは複数の帯板（１０ａ，１０ｂ）から成っていることを特徴とする請求 項１ないし５のいずれか１つに記載のハニカム体。
7. ７．片側端面あるいは両側端面にのみ、軸方向において１〜３ｃｍの幅（ｂ）を 有する帯板（１０ａ，１０ｂ）が存在していることを特徴とする請求項６記載の ハニカム体。
8. ８．触媒担体が、端面側が全部あるいは一部を好適には３〜１０ｍｍの深さまで 高温ろう付けされていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記 載のハニカム体。