JPH06170243A - 金属触媒担体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、電気加熱式触媒コンバータ用金属
触媒担体の製造方法に関し、金属触媒担体の成形工数の
低減を図り、コストの削減を可能にした金属触媒担体の
製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 金属製の波板１９と平板２１とを交互に重
ね、これらを多重に巻回して楕円形状のコア部２３を形
成した後、波板１９と平板２１を固着し、コア部２３に
複数の平行なスリット２９を交互に設けて、各スリット
２９内に絶縁処理を施すことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属触媒担体の製造方
法に係り、詳しくは電気加熱式触媒コンバータに使用さ
れる金属触媒担体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両排気系には、エンジンから吐
出された排気ガスを浄化する触媒コンバータが装着され
ており、昨今では、触媒コンバータの触媒担体として金
属触媒担体が広く用いられている。

【０００３】然し、触媒コンバータは排気ガス中の有害
物質を酸化反応によって浄化するため、エンジン始動時
のように排気ガス温度が低いと、排気ガスの十分な浄化
が行えないという問題がある。

【０００４】そこで、昨今では、特表平３−５００９１
１号公報に開示されるように、排気ガス温度の低いエン
ジン始動時等に、電気によって金属触媒担体を加熱する
ようにした電気加熱式触媒コンバータが知られている。

【０００５】図１０はこの種の電気加熱式触媒コンバー
タの断面を示し、この電気加熱式触媒コンバータは、図
１１に示すようにＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金製金属薄鋼板の
平板１と波板３とを積層した積層ハニカム体５を絶縁材
７を介してつづら折りして、全体として楕円筒形のハニ
カム状金属触媒担体９を形成し、そして、その両端に電
極１１を設けてこれらに通電することにより、金属触媒
担体９を発熱させる構造となっている。尚、上記Ｆｅ−
Ｃｒ−Ａｌ合金はそもそもヒータ線として開発されたも
ので、電気抵抗が高く通電によって発熱する。

【０００６】そして、上記金属触媒担体９は、図１０に
示すように熱膨張性無機質綿からなるインタラムマット
１３で被覆されて、金属製の触媒ケーシング１５内に収
容されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上述の如く
積層ハニカム体５をつづら折りして金属触媒担体９を製
造する従来の製造方法はつづら折りの際の寸法出し等が
難しく、成形工数が非常にかかってしまう欠点があっ
た。

【０００８】又、仮に、金属触媒担体９の外周に直接イ
ンタラムマット１３を巻回して触媒ケーシング１５内に
収容すると、つづら折り形状の積層ハニカム体５の山部
（図１０中、Ｂ部）では、金属触媒担体９と触媒ケーシ
ング１５とでインタラムマット１３が圧縮，挾持される
ため、排気ガス流によってインタラムマット１３が飛散
してしまう虞は殆どないが、積層ハニカム体５の谷部
（図１０中、Ｃ部）では、金属触媒担体９と触媒ケーシ
ング１５による圧縮，挾持が弱いため、長期に亘る使用
でインタラムマット１３が排気ガス流によって飛散し、
排気ガスがその隙間からバイパスしてしまう虞がある。

【０００９】そのため、従来では、図１０に示すよう
に、つづら折りされた金属触媒担体９の外周にも絶縁材
７を介装して、全体を触媒ケーシング１５と同じ楕円形
状に成形することで上述の如き不具合を解消している
が、斯かる構造では成形工数がかかり、然も、コストが
高くなってしまう欠点があった。

【００１０】本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、金属触媒担体の成形工数の低減を図り、コストの削
減を可能にした電気加熱式触媒コンバータ用金属触媒担
体の製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、本発明に係る金属触媒担体の製造方法は、金属製の
波板と平板とを交互に重ね、これらを多重に巻回して楕
円形状のコア部を形成した後、波板と平板を固着し、コ
ア部に複数の平行なスリットを交互に設けて、各スリッ
ト内に絶縁処理を施すものである。

【００１２】

【作用】本発明によれば、金属製の波板と平板とを交互
に重ね、これらを多重に巻回して楕円形状のコア部を形
成した後、波板と平板を固着し、コア部に複数の平行な
スリットを交互に設けて各スリット内に絶縁処理を施す
ことにより、金属触媒担体が容易に製造される。

【００１３】そして、斯様に製造された金属触媒担体の
外周にインタラムマットを巻き付けて金属製触媒ケーシ
ング内に収容し、車両排気系に装着すればよい。そし
て、エンジンの始動時に金属触媒担体に取り付けた電極
間に通電すると、コア部は発熱するので、この発熱に伴
って排気ガス温度が上昇し、触媒活性が高められて効率
良く排気ガスの浄化が行われる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１に於て、１７は本発明方法の一実施例に
より製造された電気加熱式触媒コンバータ用の金属触媒
担体で、当該金属触媒担体１７は、図２に示すようにＦ
ｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金製金属薄鋼板の波板１９と平板２１
を交互に重ね、これらを多重に巻回して形成された楕円
形状のコア部２３と、その上下にプレート２５を介して
取り付けられた電極２７と、コア部２３の左右側部から
交互に設けた複数のスリット２９内に装着されたセラミ
ック板３１とで構成されている。

【００１５】上記スリット２９は、図１に示すように、
コア部２３に装着された総てのセラミック板３１の挿入
側端部３１ａ側が同一幅Ｌで上下方向へ蜜に重なり合う
ように、コア部２３の左右側部から交互に平行して設け
られており、各スリット２９内にセラミック板３１を装
着することによって、図３に示すように、恰も図１０に
示す金属触媒担体９と同様、電流Ｉがコア部２３をつづ
ら状に流れるようになっている。尚、図４は上記金属触
媒担体１７の側面図である。

【００１６】而して、斯かる金属触媒担体１７は、以下
に述べる本発明方法の一実施例によって製造される。先
ず、図２に示すように金属製の波板１９と平板２１を交
互に重ね、これらを従来と同様、多重に巻回して上下方
向から押圧することにより、図５の如き楕円形状のコア
部２３を形成する。

【００１７】次に、波板１９と平板２１との相対移動を
防止するため、波板１９と平板２１を相互にろう付けす
ると共に、図６の如くコア部２３の上下にプレート２５
を介して電極２７をろう付けする。このプレート２５
は、電極２７からの電流を金属触媒担体１７へ分散させ
ることにより、電極付け根部分の局部的加熱を防止する
ものであって、図４に示すようにコア部２３の幅Ｍと略
同一幅からなる矩形状の金属板で構成されている。

【００１８】而して、斯様にコア部２３及びプレート２
５，電極２７のろう付け作業が終了した後、次に、コア
部２３の電極２７間抵抗値をアップするため、図７に示
すように、プレート２５に対し平行に複数のスリット２
９をコア部２３の左右側部から交互に設ける。このスリ
ット加工は、例えばレーザーカット，ワイヤカット等の
手段によって行われ、このとき、上述したようにコア部
２３は一体にろう付けされているため、波板１９や平板
２１がばらけることはない。尚、スリット２９の幅Ｎ
は、約１mm程に形成する。

【００１９】そして、最後に、セラミックで成形したセ
ラミック板３１を、図１に示すように各スリット２９内
に左右から挿入してスリット２９内の絶縁を図ることに
より、本実施例に係る金属触媒担体１７が成形される。
そして、当該金属触媒担体１７の外周にインタラムマッ
トを巻き付けた後、金属製触媒ケーシング内に収容して
車両排気系に装着すればよい。

【００２０】そして、エンジンの始動時に電極２７間に
通電すると、図３に示すように電流Ｉがコア部２３をつ
づら状に流れ、電気抵抗の高いＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金か
らなるコア部２３は発熱するので、この発熱に伴って排
気ガス温度が上昇し、触媒活性が高められて効率良く排
気ガスの浄化を行うこととなる。そして、各スリット２
９内に装着したセラミック板３１が、当該セラミック板
３１を挟んで対峙する波板１９と平板２１間の電気の短
絡を防止すると共に、インタラムマットが触媒ケーシン
グとの短絡を防止し、又、当該インタラムマットは、金
属触媒担体１７と触媒ケーシングとの間で圧縮，挾持さ
れるため、排気ガス流によってずれたり飛散することも
ない。

【００２１】このように、本実施例に係る金属触媒担体
１７の製造方法は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金製金属薄鋼板
の波板１９と平板２１を交互に重ね、これらを多重に巻
回して楕円形状のコア部２３を形成した後、波板１９と
平板２１を一体ろう付けし、そして、電極２７間抵抗値
をアップするために、コア部２３に複数のスリット２９
を交互に平行に設けて、各スリット２９内に絶縁材とし
てのセラミック板３１を装着して絶縁処理を施したもの
であるから、本実施例によれば、図１０の如く平板１と
波板３を積層した積層ハニカム体５を寸法出しし乍らつ
づら折りして金属触媒担体９を形成する従来例に比し、
単に波板１９と平板２１を多重に巻回していけばよいた
め、金属触媒担体１７の製造が容易で低コスト化が図れ
る。

【００２２】然も、本実施例によって製造された金属触
媒担体１７は楕円形状であるから、図１０に示すように
つづら折りされた金属触媒担体９の外周に絶縁材７を介
装して全体を触媒ケーシング１５と同一の楕円形状に成
形する必要がなく、単に金属触媒担体１７の外周にイン
タラムマットを巻回してこれを触媒ケーシング内に収
容，保持すればよいため、この点からも低コスト化が図
れる利点を有する。

【００２３】尚、上記実施例では、スリット２９内にセ
ラミック板３１を挿入して絶縁処理を施したが、図８の
如きセラミック繊維布を用いて絶縁処理を施してもよ
い。即ち、図８中、３３は帯状のセラミック繊維布、３
５は当該セラミック繊維布３３の挿入側端部３３ａに取
り付けられる金属製のＵ字状の折返し保持板３５で、当
該折返し保持板３５には複数のバーリング孔３７が形成
されており、図９に示すように当該折返し保持板３５を
挿入側端部３３ａに取り付けることによって、各バーリ
ング孔３７がセラミック繊維布３３に食い込み、セラミ
ック繊維布３３の挿入側端部３３ａに折返し保持板３５
が確実に一体化される。

【００２４】尚、折返し保持板３５は、当該折返し保持
板３５の両端部を掴んでスリット２９内にセラミック繊
維布３３を挿入するため、コア部２３の幅Ｍよりも長尺
に成形されている。

【００２５】而して、上述したようにレーザーカット，
ワイヤカット等の手段によってコア部２３にスリット加
工を施した後、折返し保持板３５の両端部を掴み、当該
折返し保持板３５を先にしてスリット２９内にセラミッ
ク繊維布３３を左右から挿入すれば、スリット２９内の
絶縁が図れることとなる。

【００２６】そして、上記実施例と同様、金属触媒担体
の外周にインタラムマットを巻き付けた後、これらを触
媒ケーシング内に収容して車両排気系に装着すればよ
く、斯様にセラミック繊維布３３による絶縁処理を施す
本発明方法の実施例によっても、図１０に示す従来例に
比し金属触媒担体の製造が容易であると共に、単に金属
触媒担体の外周にインタラムマットを巻回してこれを触
媒ケーシング内に収容，保持すればよいため、従来に比
し低コスト化が図れる。

【００２７】又、その他の絶縁処理としては、スリット
２９内に絶縁塗料を流し込む等の手段を用いることも可
能であり、斯かる手段を用いた本発明方法の実施例によ
っても、上記各実施例と同様、所期の目的を達成するこ
とが可能である。

【００２８】更に又、上記実施例では、波板１９と平板
２１の相対移動を防止するため、これらを相互にろう付
けしたが、拡散接合によることも可能であるし、上記プ
レート２５に代え、電極の頭部面積を大きくとって電極
を直接コア部に取り付けてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る金属触
媒担体の製造方法によれば、積層ハニカム体をつづら折
りして金属触媒担体を製造する従来例に比し、容易に金
属触媒担体を製造することが可能である。

【００３０】又、本発明方法によって製造された金属触
媒担体を触媒ケーシング内に収容するに当たり、従来の
ようにつづら折りされた金属触媒担体の外周に絶縁材を
介装して全体を触媒ケーシングと同一形状に成形する必
要がなく、単に金属触媒担体の外周にインタラムマット
を巻回してこれを触媒ケーシング内に収容，保持すれば
よいため、従来に比し低コスト化が図れる利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の一実施例によって製造された金属
触媒担体の断面図である。

【図２】図１に示す金属触媒担体の製造方法を示す斜視
図である。

【図３】図１に示す金属触媒担体の電流の流れを示す説
明図である。

【図４】図１に示す金属触媒担体の側面図である。

【図５】金属触媒担体を製造するためのコア部を示す斜
視図である。

【図６】ろう付け処理を施したコア部の断面図である。

【図７】スリット加工を施したコア部の断面図である。

【図８】絶縁処理に使用するセラミック繊維布と折返し
保持板の斜視図である。

【図９】折返し保持板を取り付けたセラミック繊維布の
斜視図である。

【図１０】従来の金属触媒担体を装着した電気加熱式触
媒コンバータの断面図である。

【図１１】図１０のＡ部拡大図である。

【符号の説明】

１７ 金属触媒担体 １９ 波板 ２１ 平板 ２３ コア部 ２９ スリット ３１ セラミック板 ３３ セラミック繊維布 ３５ 折返し保持板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の波板（１９）と平板（２１）と
   を交互に重ね、これらを多重に巻回して楕円形状のコア
   部（２３）を形成した後、波板（１９）と平板（２１）
   を固着し、コア部（２３）に複数の平行なスリット（２
   ９）を交互に設けて、各スリット（２９）内に絶縁処理
   を施すことを特徴とする電気加熱式触媒コンバータの金
   属触媒担体の製造方法。