JPH04271844A - 排気ガス浄化装置用の触媒の担体およびその製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス浄化装置用の
触媒の担体およびその製造方法に関する。すなわち、例
えば自動車エンジン等の排気ガスを清浄化する触媒コン
バータに用いられ、担持母体として触媒が付着される担
体およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、この種従来例の説明に供する斜
視説明図であり、（１）図はその波板１と平板２を示し
、（２）図は全体の断面形状が真円のロール状をなす担
体３を示す。すなわち同図にも示すように、従来の排気
ガス浄化装置用の触媒の担体３は、帯状をなす金属製の
波板１と帯状をなす金属製の平板２とが、交互に位置す
るように組み合わせて接合され、略ハニカム構造をなす
とともに全体が所定形状をなしていた。そしてこのよう
な従来の担体３において、その波板１としては一般に、
連続的に折曲形成された波形がその帯状の辺に対して直
角、つまり幅方向に沿って設けられたものが用いられて
いた。担体３の形状は図示のごとく、巻き付けられて全
体の断面形状が真円のロール状をなすもののほか、上下
多層に重ねられて積層ブロック状をなすもの、その他各
種形状のものが用いられていた。そしてこのような担体
３は、例えば自動車エンジン等の排気ガスを清浄化する
触媒コンバータに用いられ、担持母体としてその波板１
および平板２の表面に触媒が付着せしめられ、もって、
車輌運転時等において自動車エンジンからの有害物質を
含む排気ガスが、その略ハニカム構造中を通過すること
により、付着せしめられた触媒と反応し清浄化されてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の排気ガス浄化装置用の触媒の担体３にあっては、
次の問題が指摘されていた。まず第１に、この従来の担
体３の略ハニカム構造は、前記した波形よりなる波板１
と平板２との組み合わせにより形成され、その中空柱状
の各セル４どうしが、流路方向に沿い直線平行的に配さ
れていたので、このような各セル４内を通過する排気ガ
スは整流されてしまい、その流れが一定のため、触媒の
浄化性能が低く、排気ガスの浄化効率が悪いという問題
が指摘されていた。

【０００４】第２に、この担体３は、自動車エンジン等
の排気ガス浄化装置用に使用されるので、多くの場合そ
の容積・形状等が制約を受ける。さてそこで、前述した
第１の問題点の改善策として触媒の浄化性能を向上させ
るためには、まず従来の担体３について、略ハニカム構
造の各セル４のサイズをより小さくしセル４の数を多く
密にすることが考えられるが、このような略ハニカム構
造の担体３は製造が面倒でありコスト面に問題が生じる
ことになる。又従来の担体３について、軸方向つまり長
手方向の長さをより長く伸ばしその容積を増加せしめる
ことも考えられるが、このような担体３は材料がかさむ
等により、やはりコスト面に問題が生じるようになる。

【０００５】本発明は、このような実情に鑑み上記従来
例の問題点を解決すべくなされたものであって、その波
形が帯状の辺に対し傾斜して設けられた波板を平板とと
もに用いてなることにより、コスト面に問題を生じるこ
となく触媒の浄化性能を向上させることができる、排気
ガス浄化装置用の触媒の担体およびその製造方法を提案
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明の技術的手段は、次のとおりである。まず請求項１に
ついては次のとおり。すなわち、この排気ガス浄化装置
用の触媒の担体は、帯状をなす金属製の波板と帯状をな
す金属製の平板とが、交互に位置するように組み合わせ
て接合され、略ハニカム構造をなすとともに全体が所定
形状をなす。そして該波板は、その連続的に折曲形成さ
れた波形が、帯状の辺に対し傾斜して設けられてなる。 次に請求項２については次のとおり。すなわちこの製造
方法は、帯状をなす金属製よりなり連続的に折曲形成さ
れた波形が帯状の辺に対し傾斜して設けられた波板と、
帯状をなす金属製の平板とを準備する工程と、しかる後
、該波板と平板とを交互に位置するように組み合わせて
接合し、もって、略ハニカム構造をなすとともに全体が
所定形状をなす排気ガス浄化装置用の触媒の担体を成形
する工程と、を有してなる。

【０００７】

【作用】本発明は、このような手段よりなるので次のご
とく作用する。まず請求項１の排気ガス浄化装置用の触
媒の担体は、その波形が帯状の辺に対し傾斜して設けら
れた波板と平板とが、交互に組み合わせて接合された、
略ハニカム構造の所定形状よりなる。又請求項２のその
製造方法は、上記波板と平板とを準備した後、これらを
交互に組み合わせて接合することにより、略ハニカム構
造で所定形状の担体が成形される。そして排気ガスは、
このような略ハニカム構造の担体を通過することにより
、付着せしめられた触媒と反応して清浄化される。そこ
で次のようになる。

【０００８】第１に、この担体は、その波形が帯状の辺
に対し傾斜したいわゆるヘリカル形状の波板を用いて、
略ハニカム構造に形成されている。そこで排気ガスは、
その各セルを通過する際流れの方向が変化して乱流が生
じ、触媒との接触面積が増加するので、触媒の浄化性能
が著しく向上する。第２に、しかもこれは、各セルのサ
イズを特に小さくしその数をより多く密にすることなく
、又、軸方向の長さをより長くしその容積を増加させる
こともなく実現できる等、この担体は簡単容易に製造可
能である。

【０００９】

【実施例】以下本発明を、図面に示すその実施例に基づ
いて詳細に説明する。図１は本発明の実施例の説明に供
する平面図であり、（１）図はその波板５の１例を、（
２）図はその波板５の他例を、（３）図はその波板５の
更に他例をそれぞれ示す。図２は同実施例の説明に供す
る斜視説明図であり、（１）図はその波板５と平板２の
組み合わせの例を示し、（２）図は全体の断面形状が真
円のロール状をなす担体６を示す。図３は同実施例の説
明に供する斜視説明図であり、（１）図は積層ブロック
状をなす担体６を示し、（２）図は全体の断面形状が略
楕円のロール状をなす担体６を示す。

【００１０】まず製造方法について説明する。この製造
方法では、帯状をなす金属製よりなり、その連続的に折
曲形成された波形が帯状の辺７に対し傾斜して設けられ
た波板５と、帯状をなす金属製の平板２とが準備される
。波板５は、帯状をなすステンレス箔等の金属箔をコル
ゲート加工，プレス加工等することにより、所定ピッチ
と高さの凹凸つまり山と谷が連続的に多数折曲形成され
た波形をなすとともに、この波板５の波形は、長手方向
の帯状の辺７に対し傾斜したいわゆるヘリカル形状に設
けられている。すなわちこの波板５の波形は、従来の波
板１（図４の（１）図参照）のように帯状の辺に対し直
角つまり幅方向に沿って設けられず、傾斜したヘリカル
形状に設けられている。このような波板５の傾斜した波
形としては各種形態のものが可能であり、図１の（１）
図には、すべての山と谷が直線的に設けられ途中に折目
８がないものが示され、図１の（２）図には、すべての
山と谷について途中の長手方向に沿った例えば中心線上
で折り返された折目８が１本形成され、各山と谷が折目
８を中心に反対方向に折られ対称的に配されたものが示
され、図１の（３）図には、このような折目８が長手方
向に沿って２本設けられるとともに、折目８間および折
目８と辺７間の間隔が等間隔でなくすべてランダムに異
なって設定されたものが示されている。勿論波板５の波
形は、この図１に示したもの以外にも各種可能であり、
例えば折目８を３本以上形成したもの、折目８および辺
７間の間隔をすべて等間隔としたもの、一部等間隔とし
たもの、すべて異なるように設定したもの、等々が考え
られる。他方、平板２としては、平坦な帯状をなすステ
ンレス箔等の金属箔がそのまま用いられる。

【００１１】次にこの製造方法では、このような波板５
と平板２とを交互に位置するように組み合わせて接合し
、もって、略ハニカム構造をなすとともに全体が所定形
状をなす、排気ガス浄化装置用の触媒の担体６が成形さ
れる。すなわち図２に示した例では、その（１）図に示
したごとく準備された、各１枚で長目の波板５（前述の
図１の（２）図に示した折目８が中心線上に形成された
もの）と平板２とが、（２）図に示すごとく、一定中心
点から交互に位置するように重ねて巻き付けられるとと
もに、相互の当接箇所の全部又は一部がろう材にて接合
され、もって、全体の断面形状が真円のロール状をなす
略ハニカム構造の担体６が成形される。９は、このよう
な担体６が挿入保持される外筒たるケースである。又こ
のような図２の例によらず、例えば図３の（１）図に示
すように、所定長さ毎にそろえられプレート状をなす複
数枚の波板５と平板２とが、順次交互に位置するように
上下多層に重ねられるとともに接合された、略ハニカム
構造で積層ブロック状の担体６も可能である。又例えば
図３の（２）図に示すように、波板５と平板２とが、中
空の中心部から交互に重ねて略真円のロ−ル状に巻き付
けられた後、中空の中心部を潰すように上下から押圧さ
れるとともに接合されてなる、全体の断面形状が略楕円
のロール状をなす略ハニカム構造の担体６も可能である
。そして更に、これら図２，図３の例以外にも、各種の
全体形状のものが略ハニカム構造にて成形可能である。

【００１２】さてこのような製造方法により、排気ガス
浄化装置用の触媒の担体６が製造される。すなわちこの
担体６は、帯状をなす金属製の波板５と帯状をなす金属
製の平板２とが、交互に位置するように組み合わせて接
合され、略ハニカム構造をなすとともに、全体がロール
状，積層ブロック状，その他の所定形状をなす。その波
板５は、連続的に折曲形成された波形が、帯状の辺７に
対し傾斜して設けられてなる。そしてこの担体６は、ヘ
リカル形状の波板５と平板２とがセル壁を形成し、略三
角形，略半六角形，略台形，その他各種形状で傾斜しね
じれた多数の中空柱状のセル１０の平面的集合体たる、
略ハニカム構造をなす。そこでこの担体６は、重量比強
度に優れ軽量性とともに高い剛性・強度を備え、成形も
容易で表面積が大、つまりセル壁たる波板５と平板２の
表面積が大である、等々の特性を備えてなる。もってこ
の担体６は、例えば自動車エンジン等の排気ガスを清浄
化する触媒コンバータに用いられ、担持母体としてその
セル壁たる波板５と平板２の表面に、排気ガス中の有害
物質を反応除去する触媒が付着せしめられる。

【００１３】本発明に係る排気ガス浄化装置用の触媒の
担体６およびその製造方法は、以上説明したようになっ
ている。そこで以下のごとくなる。

【００１４】まずこの排気ガス浄化装置用の触媒の担体
６は、その波形が帯状の辺７に対して傾斜して設けられ
た波板５と平板２とが、交互に組み合わせて接合された
、略ハニカム構造の所定形状よりなる。又その製造方法
では、上記波板５と平板２とを準備した後、これらを交
互に組み合わせて接合することにより、上述した担体が
成形される。そしてこの担体６は、例えば自動車エンジ
ン等の排気ガスを清浄化する触媒コンバータに用いられ
、車輌運転時等において自動車エンジンからの有害物質
を含む排気ガスは、このような略ハニカム構造の担体６
を通過することにより、付着せしめられた触媒と反応し
て清浄化される。そこで次の第１，第２，第３のように
なる。

【００１５】第１に、この排気ガス浄化装置用の触媒の
担体６は、その波形が帯状の辺７に対して傾斜したいわ
ゆるヘリカル形状の波板５を用いて、略ハニカム構造に
形成されている。そこで排気ガスは、このようなヘリカ
ル形状の波板５等をセル壁として形成され各々直線的で
なく傾斜しねじれた各セル１０内を通過する際、流れの
方向が変化して乱流が生じこの種従来例のように完全に
整流されなくなり、従来例と同じ容積とした場合触媒と
の接触面積が増加する。このようにこの担体６によると
、触媒の浄化性能が著しく向上する。第２に、しかもこ
れは、各セル１０のサイズをこの種従来例のように特に
小さくしその数をより多く密にすることなく、又、軸方
向の長さをより長くしその容積を増加させることもなく
実現される。すなわちこの担体６は、所定のごとく波板
５と平板２とを準備して成形することにより、簡易容易
に製造可能である。なお第３に、例えば図１の（２）図
，（３）図等に示されたごとく、折目８が形成された波
板５が用いられた場合には、折目８にて波板５に高い剛
性が与付され、もって、そのような担体６は極めて強度
面に優れるという利点がある。

【００１６】

【発明の効果】本発明に係る請求項１および請求項２の
排気ガス浄化装置用の触媒の担体およびその製造方法は
、以上説明したごとく、その波形が帯状の辺に対し傾斜
して設けられたいわゆるヘリカル形状の波板を、平板と
ともに用いてなることにより、次の効果を発揮する。

【００１７】第１に、触媒の浄化性能が向上する。すな
わちこの担体は、通過する排気ガスに乱流が生じ触媒と
の接触面積が増加するので、触媒の浄化性能が向上し、
排気ガスの浄化効率に優れている。第２に、しかもこれ
はコスト面に問題を生じることなく実現される。すなわ
ちこのような担体は、各セルのサイズを特に小さく数を
より多く密にすることなく、又、軸方向つまり長手方向
の長さをより長くしその容積を増加させることもなく、
所定のごとく波板と平板とを準備して成形することによ
り、簡単容易に製造でき、コスト面に問題を生じること
もない。このようにこの種従来例に存した問題点が一掃
される等、本発明の発揮する効果は顕著にして大なるも
のがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る排気ガス浄化装置用の触媒の担体
およびその製造方法の実施例の説明に供する平面図であ
り、（１）図はその波板の１例を、（２）図はその波板
の他例を、（３）図はその波板の更に他例をそれぞれ示
す。

【図２】同実施例の説明に供する斜視説明図であり、（
１）図はその波板と平板の組み合わせの例を示し、（２
）図は全体の断面形状が真円のロール状をなす担体を示
す。

【図３】同実施例の説明に供する斜視説明図であり、（
１）図は積層ブロック状をなす担体を示し、（２）図は
全体の断面形状が略楕円のロール状をなす担体を示す。

【図４】従来例の説明に供する斜視説明図であり、（１
）図はその波板と平板を示し、（２）図は全体の断面形
状が真円のロール状をなす担体を示す。

【符号の説明】

１　　　　波板 ２　　　　平板 ３　　　　担体 ４　　　　セル ５　　　　波板 ６　　　　担体 ７　　　　辺 ８　　　　折目 ９　　　　ケース １０　　セル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　帯状をなす金属製の波板と帯状をなす
   金属製の平板とが、交互に位置するように組み合わせて
   接合され、略ハニカム構造をなすとともに全体が所定形
   状をなす排気ガス浄化装置用の触媒の担体であって、該
   波板は、その連続的に折曲形成された波形が帯状の辺に
   対し傾斜して設けられていること、を特徴とする排気ガ
   ス浄化装置用の触媒の担体。
2. 【請求項２】　　帯状をなす金属製よりなり連続的に折
   曲形成された波形が帯状の辺に対し傾斜して設けられた
   波板と、帯状をなす金属製の平板とを準備する工程と、
   しかる後、該波板と平板とを交互に位置するように組み
   合わせて接合し、もって、略ハニカム構造をなすととも
   に全体が所定形状をなす排気ガス浄化装置用の触媒の担
   体を成形する工程と、を有してなることを特徴とする排
   気ガス浄化装置用の触媒の担体の製造方法。