JPH0394837A - 排気ガス浄化触媒用金属担体の製造方法 - Google Patents

排気ガス浄化触媒用金属担体の製造方法

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JPH0394837A
JPH0394837A JP1227552A JP22755289A JPH0394837A JP H0394837 A JPH0394837 A JP H0394837A JP 1227552 A JP1227552 A JP 1227552A JP 22755289 A JP22755289 A JP 22755289A JP H0394837 A JPH0394837 A JP H0394837A
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JP
Japan
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honeycomb body
outer cylinder
outer tube
metal
diameter
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Pending
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JP1227552A
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English (en)
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Masao Yashiro
八代 正男
Toshikazu Nakagawa
中川 俊和
Yasuhiro Yamamoto
恭裕 山本
Shinji Shibata
新次 柴田
Hikari Aoyanagi
光 青柳
Toshihiro Takada
登志広 高田
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Nippon Steel Corp
Toyota Motor Corp
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Nippon Steel Corp
Toyota Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2842Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration specially adapted for monolithic supports, e.g. of honeycomb type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2450/00Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements
    • F01N2450/02Fitting monolithic blocks into the housing

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

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、自動車のエンジン等より発生ずる排気ガスを
触媒と接触して浄化する場合に用いる触媒用の金属担体
に関するものである。
(従来の技術) 触媒を担持する金属担体は、金属箔よりなる平板と、波
板とを電ね合せ、これを積層するか、渦巻状に巻囲して
ハニカム体を形成し、該ハニカl、体を、金属製の外筒
に収納して製造される。この金属製外筒(以下外筒とい
う)は、排気ガス系の導管に直接接合され従って収納し
たハニカム体は、この外筒から分離しないように強固に
接合していなければならない。
外筒とハニカム体の接合は通常ハニカム体の外周にろう
材を塗布した後、これを外筒に収納してから高温に加熱
し、ハニカム部の接合部と同時にろう付け処理が行われ
ている。この捺外筒内周乏ハニカム体の外周は均一に密
接していることが必要である。即ち両者の間に不規則な
間隙が存在するε、接合が不十分となり、0動車エンジ
ンの排気系に実装したεきに剥離するεいう不都含が坐
ずる。
外筒εハニカム体を密接に固定するには、外筒の内周ε
ハニカム体の外周の径を同一にしなければならない。し
かし、同一の径をはめ合いすること、特に真円形或のむ
づかしいハニカム体の収納には圃難が伴う。そのため外
筒を二つ割りにしたり、内径を大きくした外筒を用い、
これにハニカム体を所定位置に収容した後外部よりプレ
スを負荷して圧接(いわゆるプレス嵌め)する方法が特
公昭57 − 55H6号公報に開示されている。第4
図(a.)にその手段の一例を示した。すなわちハニカ
ム体である保持母体11を大径の外筒12に押入して位
置決めをしてから縮径用リングl3で外筒12に外頗か
らプレス絞りをし、保持母体1lと、外筒12の間隙を
埋込んで密着するようにしている。同図(b)は前記(
a)図が外筒全周翻をプレス絞り加工しているに対し、
かしめローラー14を用い、外筒の一部(局部)の周面
を縮径{,(いわゆるかしめ)、保持母体を局部的に支
持する構造としている。
他方、別の手段として第5図に示すようにハニカム体t
1を外筒12に圧人する方法が知られている。
この場合ハニカム体1】の外径は、外筒l2の内径より
や\大きく、上部より圧力(矢印)を加えることにより
ハニカム体l1は、外筒12内へ縮径しながら流入する
その他、ハニカム体と外筒とを電子ビームを用いて接合
する方法(西独特許公開公報第2720322号)も提
案されている。
(発明が解決しようとする課題) 前゛述したようにハニカム体と外筒を緊密且つ強固に接
合するいくつかの溝造や方法がすでに知られているが、
前記プレス絞りやかしめ法にあっては、外筒12の縮径
に伴って、ハニカム体IIを長丁方向或は径方向に順次
絞りながら固定していくため、最外周部が微少ながら変
形する。すなわち通常の外力を与えない接含方法にあっ
ては、第6図に金属担体半径ノノ向の一部断而図を示1
,たように、外筒12にハニカム体11はリジッドにろ
う接合しハニカム体IXを構成している平箔15と波箔
l6は、それぞれ正規にろう付け17されているが、前
記ブレス或はかしめ加−1ニしたものは、第7図に示す
ようにハニカム体を構戊する最外周近倚l8に、不連続
な嚢形が起るため平箔15と波箔16に微少なずれが生
じその部分にろう材の剥離が起る。第3図の圧入方式も
同様な現象が起ると共にハニカム体IIε外筒l2εの
圧人時の偏った接触がある色、その部分に線状のろう材
剥離が起る。
尚、電子ビームで接合する方法ではビーム入射条件や、
外笥−ハニカム体の接触状況によってハニカム体が切断
されたり、接合しない場合があり、極めて不安定である
本発明は上述したような従来法の問題点を解決するもの
で、外筒とハニカム体とを均一に且つ密接に接合しうる
金属担体の製造方法を提供するものである。
(課題を解決するための手段) 本発明は平坦な金属箔(平板)と波状の金属箔(波板)
を重ねて巻間して形或したハニカム体を、金屈製外筒に
収納固定する金属担体の製造法において、該金属製外局
をハニカム体と目標温度箪になるよう昇温させて拡径さ
せてから、内周及び外周にろう材を付着したハニカム体
を前記金属製外筒に挿入し、冷却することを特徴とする
排気ガス汗化触媒用金属担体の製造方法及び内周及び外
周にろう材を塗布したハニカム体を縮収する温度に冷却
してから金属製外筒に該ハニカム体を挿入し、常温に戻
すこと、更に外筒の昇温、或はハニカム体の冷却によっ
て、外筒に挿入したハニカム体との間に比較的大きな間
隔が存在する場合は、外筒に外圧を加え、最大限ハニカ
ム体の外径と一致する範囲内で外筒を縮径することを特
徴とするものである。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明が使用する金属担体の材料ほ、耐熱・耐食性を有
するフエライト系ステンレス鋼であればよ《、ハニカム
体を構成する箔はCr−Ai! =Fe系が好ましい。
しかし、メッキ、複合材等の特殊な処理材を用いれば母
材の材質は、Feをベースとしてもよい。
ハニカム体は、0.lmn以下好まし《はは’r50μ
前後の薄い金属箔を一つは平坦な帯板を他は波形に成形
した帯板を重ね合せて渦巻状に巻き込んでハニカム体を
作ったものからなり、波板の山,谷部は、平板と密接に
接触している。そしてこの接触部には第4図に示きれる
ようにろう材17を付着させる色共に最外周面(外筒の
内筒との接触ijlj)にもろう材を塗布する。前記接
触部へのろう材付着は、ハニカム体の全周に亘ってもよ
いが、選択された部分例えば外周側に多く、少くとも一
端曲側に密に接合するなど、実状に適した方法が採用さ
れる。
またハニカム体最外周も同様で、外筒内周εほ全周接合
しなくても例えば上端部側を除いた中側だけを接合部と
して選択してもよい。
このようにろう材を付着したハニカム体は、外筒内に収
納し、位置決めされて固定するのであるが、本発明では
、この固定を次のようにして実施する。すなわち第1図
にその工程の8!銘を示す。
第1図0)において1は本発明の常温のハニカム体であ
り、前述したように金騰箔よりなる平板と波板で形成さ
れる。このハニカム体1外周の直径をdとする。同図(
B)において、2は金萬製外筒であり、或る目標温度す
なわちハニカム体との温度差ΔTまで昇温する。昇温し
た状態の外筒2の内径をd,で示している。温度差△T
は、外筒を構成する材質、厚さ:常温時の径等によって
異なるが十分なしめ代が得られるよう選択する。通常は
100〜500℃の範囲で平分こいえる。
このように加熱した外筒2の内径d1は、前記常温のハ
ニカム体1の外径dεdl >dの関係をもつ。次いで
昇温したままの外筒1内には、同図(C)に示されるよ
うにハニカム体1が神人される。
この時は、前述のようにハニカム体1の外径より外筒の
内径が膨張拡径しているたぬ、ハニカム体]はその最外
周と外筒2の内周とは微少な間隔をもって外筒内に収納
でぎる。すなわち外筒へのハニカム体の挿入は全く支障
なく行える。ハニカム体を揮大して位置決めし,た後、
外筒はハニカムと同一温度まで冷却される。この際の冷
却は冷却ファンによる強制空冷あるいは放置徐冷により
行なう。
これによって同図(D)に示すようにハニカム体1は外
筒2によって焼き嵌めされ、強固な接含体となる。すな
わち冷却後の外筒2の向径はd2、常温時のハニカム体
直径dより縮少(d2<d)し、この際の外筒2のしめ
代は d,−d2−α×ΔTΔd1 となる(αは熱膨張率)。
第2図は本発明の別の形態を示すもので、金属製外筒2
はその径を比較的大きくする。すなわち、ハニカム体〕
に対して容易に外挿できる内径をもった外筒2を、ハニ
カム体と或る温度差△゛rとなる目標温度まで昇温ずる
。この時の外筒2の内径d1′は、d,’》d(ハニカ
ム体の外径)とな−1ており、外筒内径とハニカム体の
外径とは十分な間隙Sをもっているので外筒に余裕をも
ってハニカム体を挿入できる。この発明では、ΔTの温
度において第2図(C)に示すように間隙Sをうめるよ
う、すなわち、外筒〕の内径d1′がハニカム体]の外
径dより極くわずか大きくなるか、或は等しくなるよう
、外力3を加え縮径を付うのであり、その後は第1図(
C)王程と同じ方法で冷却を行う。
上述したように本発明は、外筒を特定の温度゛C昇温さ
せることによってその内径が膨張し、ハニカム体の外径
より大きくなった時点でこれを挿入することができるた
め、ハニカム体最外周の付着ろう材の剥離がなく、また
冷却によって、外筒が収縮し焼ばめ効果によってハニカ
ム体と密接一体化する。
以上本発明を焼ばめしたものについて説明したが同様の
ことは、冷しぼめしたときにも得られる。
以下に本発明の実施例を示す。
(実施例1) 厚さ 1,5關のS U S 430ステンレス鋼を用
いて内径120−0.428 amの外筒を製造した。
また20C:r〜51及びFeよりなる厚さ50μの箔
を波形に加工し、同じ材質寸法の平箔とを重ねて巻回し
、外径12 0 mnのハニカム体を形成した。
次いで前記外筒をハニカム体(常温)己の温度差△T 
− 300℃になるように昇温し、この温度でハニカム
体を、外筒に挿入し位置決めした後、外筒とハニカム体
の位置関係を保持したま〜ハニカム体の温度ε同一にな
るまで冷却をした。
冷却後均一なしめ代0.428mmが得られ、外筒εハ
ニカム体は強固な接合状態となった。しかもハニカム体
最外周部のろう材の脱落はみられなかった。
(実施例2) S U S 3105よりなる外筒を用い、ΔT300
℃となるよう昇温した後冷却した他は、実施例1と同様
の条件で金属担体を製造した。本例の場合実施例1と同
様均一な0.63mmのしめ代が得られ、外筒とハニカ
人体の強固な接合体が得られた。また実施例1と同様ろ
う材の剥離はみられなかった。
(実施例3) S U S A30の外筒を内径122mmで製作し、
実施例1と同様のハニカム体と組み合わせて金属担体を
製造するに当って、外筒をハニカム体(常温)との温度
差△T − 300℃になるように加熱し、その状態で
ハニカム体を外筒内に装入するとともに外筒を外側から
コレットチャック状の縮径治具にて静かにプレスし、外
筒の内径が120mmになるまでかしめを行なった。そ
の後外筒を空冷し、ハニカム体と同温度になるまで冷却
したところ、温度差Δ300℃に相当する均一なしめ代
0.428mmが発生し、強固な接合状態となった。
(発明の効果) 以上説明したように本発明は、外筒内にハニカム体を容
易に収納でき、しかもハニカム体外周部のろう材脱落が
防止できるため接合強度のすぐれた金属担体が得られた
。また接合部は均一なしめ代を有しており、実用上極め
て安全である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の処理王程を示す説明図、第2図は本発
明の別の処理工程の一部を示す説明図、第3図は金属担
体の斜視図、第4,5図は従来の接合方法を示す説明図
、第6図は金属担体(ノ〜ニカム体)の半径方向断面の
一部説明図、第7図は従来法の接合部を示す軸方向の断
面の1部説明図である。 第1図 玲却ΔT+こ巷 復代理人 弁理士 田村弘明 (D) 第2図 第4図 (.:2) (b) ヒ一一一一一一一一−一一一 ..1 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、平坦な金属箔(平板)と波状の金属箔(波板)を重
    ね巻回して成形したハニカム体を、金属製外筒に収納固
    定した金属担体の製造法において、該外筒を、前記ハニ
    カム体との温度差が目標範囲になると共に外筒内径d_
    1がハニカム体外径dとの関係でd_1>dとなるよう
    昇温し、この昇温した状態にある外筒内に、内外周にろ
    う材を付着したハニカム体を挿入した後冷却することを
    特徴とする排気ガス浄化触媒用金属担体の製造方法。 2、平板と波板を重ねて巻回して成形したハニカム体を
    、金属製外筒に収納固定した金属担体の製造法において
    、該外筒を、前記ハニカム体との温度差が目標範囲にな
    ると共に外筒内径d_1が前記ハニカム体外径dとの関
    係でd_1>dとなるよう昇温し、この昇温した状態に
    ある外筒内に、内外周にろう材を付着したハニカム体を
    挿入してから外筒を外部より外圧を加えてハニカム体外
    周と外筒内周間に存在している間隙を多くともハニカム
    体の外周と一致する範囲に縮径した後冷却することを特
    徴とする排気ガス浄化触媒用金属担体の製造方法。
JP1227552A 1989-09-04 1989-09-04 排気ガス浄化触媒用金属担体の製造方法 Pending JPH0394837A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102432750A (zh) * 2011-09-08 2012-05-02 华东理工大学 季铵盐功能性单体合成两性梳型聚丙烯酰胺的制备方法
WO2012169622A1 (ja) * 2011-06-10 2012-12-13 日本碍子株式会社 熱交換部材、その製造方法、及び熱交換器

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