JPH0380939A - 排気ガス浄化触媒用金属担体の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車等の排気ガスを浄化するために用いられ
る排気ガス浄化触媒用金属担体の製造方法に関する。

［従来の技術］ 自動車の排出ガス規制の強化に伴い、自動車には排出ガ
ス浄化装置が取り付けられるようになった。排出ガス浄
化の方式には、サーマルリアクタ方式、希薄燃焼方式、
エンジンモディフィケーシシン方式および触媒方式など
があるが、過半数が触媒方式を採用している。

自動車用触媒としては、ｐｔ、ｐｄ系触媒が用いられて
おり、触媒の形状としては粒状とモノリスに大別される
。モノリス触媒にはセラミックス製のものと金属製のも
のがあるが、金属製のものとしては、例えば実開昭５６
−４３７３号公報に開示されるように、耐熱鋼製箔によ
り構成されたハニカム構造体と、該ハニカム構造体を収
納する耐熱鋼製外筒とからなるものがある。

第４図は、この種の排気ガス触媒用金属担体を示すもの
で、ハニカム構造体１４は波形ロールで波状に折り曲げ
た波板１０に同じ幅の平板１２を重ね合わせ、そのまま
ロール状に所定の大きさに巻き込み、波板１０と平板１
２を接合して構成されており、このハニカム構造体１４
が外筒１６に収容されているものである。

従来、このハニカム構造体を外筒に挿入する際に、ハニ
カム構造体を外筒に圧入する方法が取られ、ハニカム構
造体は圧入された後、外筒と接合されていた。

［発明が解決しようとする課題］ 然るに、このように排気ガス浄化触媒用金属担体を形成
するに際して、ハニカム構造体を外筒に圧入する方法で
は、ハニカム構造体の外周にろう材を塗布した状態で外
筒に圧入すると、ろう材が削り取られたり、あるいはろ
う箔がめくれ上がったりするので、ハニカム構造体にろ
う材を塗布した状態では、ハニカム構造体を外筒に圧入
することが出来ないという問題点がある。

そのため、ハニカム構造体を形成するに際して、最外周
が波板によって覆われるようにし、ハニカム構造体を外
筒に圧入した後、ろう材を塗布する方法が取られている
。しかしながら、この方法ではハニカム構造体の両端部
から数センチの範囲でしかろう付けができず、またろう
付は自体の品質も充分に保証ができないという欠点があ
る。

本発明は波板と平板を重ね合わせてロール状に巻き込ん
でハニカム構造体を形成し、このハニカム構造体を外筒
に圧入して排気ガス浄化触媒用金属担体を製造する際の
前記のごとき問題点を解決するためになされたもので、
ハニカム構造体の外周全体あるいは所望の位置を外筒に
確実にろう付けすることができる排気ガス浄化触媒用金
属担体の製造方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の排気ガス浄化触媒用金属担体の製造方法は、耐
熱鋼製箔からなる波板と平板を重ね合わせロール状に巻
き込んで最外周が波板となるようにしてハニカム構造体
を形成する工程と、前記ハニカム構造体の最外周の波板
の山部にろう材を塗布する工程と、前記ハニカム構造体
の最外周の波板の山部が遊嵌する凹条と前記波板の谷部
に遊嵌する凸条とを前記波板の山部または谷部のピッチ
に合わせて内面に設けた外筒に前記波板の山部を前記外
筒の内面の凹条に合わせてハニカム構造体を挿入する工
程と、前記ハニカム構造体を外筒に対して軸線を中心に
して周方向に回転させることにより前記ハニカム構造体
の最外周の波板の山部を前記外筒の凸条に圧着する工程
と、前記ハニカム構造体の最外周の波板の山部と前記外
筒の内面の凸条とをろう付けする工程とからなることを
要旨とする。

ハニカム構造体を構成する耐熱鋼は、ハニカムｉｌｌ造
体が１０００℃前後の排気ガスにより加熱と冷却が繰り
返されるので、例えばＦ　ｅ　−Ｃｒ　−Ａ　Ｉ系耐熱
材料（２０Ｃｒ−６ＡＩ）が用いられる。このＦｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ系電熱材は、数十ミクロンの厚さの箔に圧延し
、この箔を波板状に加工した波板とと平板とを重ね合わ
せ、ロール状に巻き込んでハニカム構造体とする。ハニ
カム構造体の最外周は波板で覆われるようにする。

外筒の軸線方向に平行に外筒の内面に設けられた凸条お
よび凹条は、ハニカム構造体の最外周の波板の山部また
は谷部のピッチに合わせて、交互に連続するように設け
られる。外筒の凹条または凸条の加工は、例えば外筒の
内面を削ることにより、またはプレス加工することによ
り、あるいは外筒に波付は加工することにより形成され
る。

この外筒の凹条にハニカム構造体の最外周の波板の山部
が遊嵌し、また外筒の凸条がハニカム構造体の最外周の
波板の谷部に遊嵌するため、少なくともハニカム構造体
の最外周の山部の外径は外筒の凹条の内径よりも小さい
ことが必要である。また、ハニカム構造体を外筒に対し
て軸線を中心にして周方向に回転させることにより前記
ハニカム構造体の最外周の波板の山部を外筒の凸条に圧
着するために、少なくともハニカム構造体の最外周の波
板の山部の外径は外筒の凸条の内径よりも大きいことが
必要である。

［作用］ 耐熱鋼製箔からなる波板と平板を重ね合わせロール状に
巻き込んで最外周が波板となるようにしてハニカム構造
体を形成する工程により、最外周が波板となったハニカ
ム構造体が形成される。

前記ハニカム構造体の最外周の波板の山部にろう材を塗
布する工程により、ハニカム構造体の外周にろう材が塗
布される。

前記ハニカム構造体の最外周の波板の山部が遊嵌する凹
条と前記波板の谷部に遊嵌する凸条とを前記波板の山部
または谷部のピッチに合わせて内面に設けた外筒に前記
波板の山部を前記外筒の内面の凹条に合わせてハニカム
構造体を挿入する工程により、ハニカム構造体の最外周
の山部に塗布したろう材を外筒により剥離させることな
く、ハニカム構造体を外筒に挿入することができる。

前記ハニカム構造体を外筒に対して軸線を中心にして周
方向に回転させることにより前記ハニカムＩｌｌ造体の
最外周の波板の山部を前記外筒の凸条に圧着する工程に
より、ハニカム構造体の最外周の波板の山部を外筒の内
面の凸条に圧着させるとともに、波板の山部と外筒の内
面の凸部の間にろう材を確実に介在させることができる
。

前記ハニカム構造体の最外周の波板の山部と前記外筒の
内面の凸条とをろう付けする工程により、ハニカム構造
体を外筒に完全にろう付けすることができる。

［実施例］ 本発明の実施例を従来例と比較しつつ説明し、本発明の
効果を明らかにする。なお、本考案が以下に述べる実施
例の記載によって何等限定的に解釈されるものではない
。

Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系耐熱材料（２０Ｃｒ−６ＡＩ）を板
厚５０μ論の箔に圧延し、コルゲートロールで波板１０
に加工した。この波板１０を箔のままの平板１２と重ね
合わせて巻回し、第１図の斜視図に示すように最外周が
波板１０となっている円柱状のハニカム構造体１４を形
成した。

次に、５ＵＳ４３０からなる肉厚１旧および肉厚１．５
−の外筒１６を２本を用意し、肉厚１−の外筒１６は実
施例１として第２図の部分拡大断面図に示すように波付
は加工を行い、肉厚１．５輪−の外筒１６は第３図の部
分拡大断面図に示すように実施例２としてハニカム構造
体の波板のピッチに合わせて深さ０．５ｍｓの凹条を切
削加工した。

いずれの場合も、外筒１６の内面に形成された凹条１８
または凸条２０のピッチは、ハニカム構造体の最外周の
波板の山部２２または谷部２４のピッチと合わせてあり
、かつ外筒の凹条１８の内径はハニカム構造体の波板の
山部２２の外径より大きくし、外筒の凸条２０の内径は
ハニカム構造体の谷部２４の外径より大きくかつ山部２
２の外径より小さくした。

次に、ハニカム構造体１４の最外周の波板１０の山部２
２にろう材を塗布した。ここで、外筒１６とハニカム構
造体１４のろう付は位置は中央部のみとした。続いて、
第１図、第２図（Ａ）および第３図（Ａ＞に示すように
、ハニカム構造体１４の最外周の波板の山部２２を外筒
１６の内面の凹条１８に合わせ、かつハニカムｔ＊　３
ｊｋ体１４の最外周の波板１０の谷部２４を外筒１６の
内面の凸条２０に合わせ、ハニカム構造体■４を外筒１
６の中に挿入した。

次に、第２図（Ｂ）および第３図（Ｂ）に示すように、
ハニカム構造体１４を外＠１６に対して軸方向を中心と
して、周方向に回転させ、ハニカム構造体１４の山部２
２を外筒の凸部２０に圧着せしめ、ハニカム構造体１４
を外ｆ！Ｊ１６に固定した。

続いて、ハニカム構造体１４を固定した外筒１６を真空
中１１００〜１２５０℃の温度で３０分〜２時間のろう
付は処理を行った。

なお、比較のために肉厚１日で内面に凹条または凸条を
設ける加工を行わなかった外筒を２本用意し、比較例１
として最外周が波板であるハニカム構造体１４にろう材
を塗布して外筒に圧入したもの、および比較例２として
最外周が平板であるハニカム構造体１４にろう材を塗布
して外筒に圧入した金属担体を作成し、実施例１および
２と同様のろう付は処理を行った。

これら実施例および比較例の金属担体の触媒化を行うた
め、活性アルミナを水、バインダーと混合撹拌してスラ
リー状にしたものの中に浸漬し、余分なスラリーを吹き
払い、１００℃で２時間乾燥後、６５０℃で２時間焼成
し、ジニトロジアンミン白金酸水溶液、塩化ロジウム水
溶液を用いて、ＰＬ／Ｒｈ＝１．５１０．３ｇ／ｌ・ｃ
ａｔの触媒を得た。

次に、触媒化を行ったこれら金属担体について耐久試験
を行った。耐久試験は３０００ｃｃの直列６気筒エンジ
ンの排気系にこれら金属担体を取り付け、空燃比（Ａ／
Ｆ）＝１４．６で、触媒穴ガス８５０℃Ｘ　１０ｍ１ｎ
、３００℃Ｘ１０ｍ１ｎのサイクルを３００時間（９０
０サイクル）行った。この耐久試験後に、金属担体の外
観を観察した。得られた結果を第１表に示す。

（以下余白） 第 表 第１表の示したように、比較例１および２はいずれも１
００時間でハニカム構造体にずれが生じた。これに対し
て本発明の実施例はいずれも３００時間の耐久試験後に
おいても、ハニカム構造体の後退等の不具合が生ずるこ
とがなく、本発明の効果が確認された。

［発明の効果］ 本発明の排気ガス浄化触媒用金属担体の製造方法は、以
上説明したように、最外周が波板となるようにハニカム
構造体を形成し、内面に波板のピッチに合わせた凹条と
凸条を加工した外筒にろう材を塗布したハニカム構造体
を挿入し、軸線を中心に周方向に回転することにより、
波板の山部を外筒の凸条に圧着せしめてハニカム構造体
を外筒に固定し、然る後ろう付けにより金属担体を製造
するものであり、ハニカム構造体の任意の位ｌにろう材
を塗布して外筒に挿入しても、ろう材の脱落が生ずるこ
とがなく、波板の山部と外筒の内面の凸部の間にろう材
を確実に介在させることができるので、ハニカム構造体
の最外周の波板の山部と外筒の内面の凸条とを確実にろ
う付けすることができる。また、ハニカム構造体の最外
周の山部が外筒の凸条により確実に保持されているので
、ハニカム構造体がずれることがなく、耐久力に優れ信
頼性の高い排気ガス浄化触媒用金属担体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法により製造する途中の排気ガス浄化
触媒用金属担体の斜視図、第２図（Ａ）（Ｂ）および第
３図（Ａ）（Ｂ）は本発明の製造方法を説明する部分拡
大断面図、第４図は従来の排気ガス浄化触媒用金属担体
の斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐熱鋼製箔からなる波板と平板を重ね合わせロー
   ル状に巻き込んで最外周が波板となるようにしてハニカ
   ム構造体を形成する工程と、前記ハニカム構造体の最外
   周の波板の山部にろう材を塗布する工程と、前記ハニカ
   ム構造体の最外周の波板の山部が遊嵌する凹条と前記波
   板の谷部に遊嵌する凸条とを前記波板の山部または谷部
   のピッチに合わせて内面に設けた外筒に前記波板の山部
   を前記外筒の内面の凹条に合わせてハニカム構造体を挿
   入する工程と、前記ハニカム構造体を外筒に対して軸線
   を中心にして周方向に回転させることにより前記ハニカ
   ム構造体の最外周の波板の山部を前記外筒の凸条に圧着
   する工程と、前記ハニカム構造体の最外周の波板の山部
   と前記外筒の内面の凸条とをろう付けする工程とからな
   ることを特徴とする排気ガス浄化触媒用金属担体の製造
   方法。