JPH0680814U - タンデム型メタル担体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は上流側に配置する薄型ハニカム体を
中間外筒に挿入し、外筒本体には直接接合しない応力緩
和構造とし、前記中間外筒をリテーナ或いは外筒本体に
保持せしめて、薄型ハニカム体を損傷から防止するタン
デム型メタル担体を提供する。 【構成】 耐熱金属からなる平箔と波箔とを重ねて渦巻
き状に巻回し、或いは積層して成形したハニカム体を、
耐熱金属からなる中間外筒に収納し固定して薄型メタル
担体を構成し、上記と同様に成形したハニカム体を、耐
熱金属からなる外筒本体に、その一方端部に空間を残し
て収納固定せしめると共に、前記薄型メタル担体を外筒
本体の一方端部に挿入固定したことを特徴とする。上記
中間外筒の厚みは、長尺外筒の厚みより薄くすること、
また、中間外筒を波型形状にする構成とすることが好ま
しい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自動車エンジン等から排出される排ガスを浄化するために使用する メタル触媒担体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来メタル担体は、ステンレス製の平箔と波箔とを重ねて渦巻状に巻回し、或 いは積層してハニカム体を形成し、これを金属製の外筒に収納し、平箔と波箔と の接触部およびハニカム体と外筒とをロウ材等で適宜接合して製造している。

【０００３】 このようなメタル担体は自動車の排ガス系に設置されるが、運転時エンジンか ら排出される排気ガスは、自動車の稼働状況によって温度変化が大きく、排ガス 系にあるメタル担体は、急熱−急冷の熱サイクルを繰り返し受ける。従って、こ の様な環境に搭載されたメタル担体には、それを構成する平箔と波箔に膨脹・収 縮が繰り返し起こって歪みが発生し、特に外筒とハニカム体とのリジッドな接合 部が長い単一ハニカム体では半径方向に、また平箔と波箔の接合方法によっては 軸方向にも熱歪みによる接合部分の破損が発生しやすくなり、耐用寿命が短くな るという問題が起こる。

【０００４】 この様な問題を解消するために、それぞれにおける接合方法を改良する提案が 種々なされている一方で、熱応力を分散するためにハニカム体を分割し、例えば 短尺（薄型）と長尺（厚型）にしたメタル担体を組み合わせて外筒に収納してな るタンデム型メタル担体が開発され実用されつつある。しかし、薄型ハニカム体 を上流側に配置すると、ハニカム容積が小さいため温度上昇が早く、且つ高温で あるため外筒との熱膨張・収縮が大きく、外筒とハニカム体とを接合する部分に 応力が集中して、剥離が起こり好ましくない。

【０００５】 ハニカム体が長い場合に、例えば、実開昭６２−１９４４３６号公報に提案さ れているように、平箔と波箔を部分断面で接合すると共に、ハニカム体と外筒を 軸方向の一部の幅で接合し、非接合面を設けて応力緩和を図ることは可能となり うるが、ハニカム体長さが１０〜３０mm程度と短い薄型ハニカム体の場合には、 平箔と波箔を部分断面接合部分と外筒の接合部が近接或いはラップするため応力 集中が起こり易く、破壊につながりやすい。

【０００６】 そのため、薄型ハニカム体を外筒に直接接合しないで、リテーナ等で保持する 構造もかんがえられるが、リテーナとの接触部でハニカム体に座屈が発生し、損 傷するという問題が起こる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上述したような現状での問題にかんがみ、上流側に配置する薄型ハ ニカム体を中間外筒に挿入し、外筒本体（長尺外筒）には直接接合しない応力緩 和構造とし、前記中間外筒をリテーナ或いは外筒本体に保持せしめて、薄型ハニ カム体を損傷から防止するタンデム型メタル担体を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

すなわち、本考案は、耐熱金属からなる平箔と波箔とを重ねて渦巻き状に巻回 し、或いは積層して成形したハニカム体を、耐熱金属からなる中間外筒に収納し 固定して薄型メタル担体を構成し、上記と同様に成形したハニカム体を、耐熱金 属からなる外筒本体に、その一方端部に空間を残して収納固定せしめると共に、 前記薄型メタル担体を外筒本体の一方端部に挿入支持したことを特徴とするタン デム型メタル担体である。 本考案において、上記薄型メタル担体を構成する中間外筒の厚みは、長尺外筒 の厚みより薄くすること、また、薄型メタル担体を構成する中間外筒を波型形状 にする構成とすることが好ましい。また、薄型メタル担体の外筒本体への支持は 、外筒本体に設けたリテーナ或いは段部に中間外筒の端部を接合することにより 行うのがよい。

【０００９】 以下に本考案を図に示す実施例に基づいて詳細に説明する。 図１は本考案の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面、図３は組立て時の説明 図、図４は本考案の他の例の縦断面図、図５はさらに別の例の上面図を示してい る。 図において、１は外筒本体（以下単に外筒という。）、２は平箔と波箔を重ね 合わせて渦巻状に巻回し、或いは積層して形成したハニカム体（以下、下部ハニ カム体という。）、３は外筒１と下部ハニカム体２との接合部、４は外筒１の内 周に固定したリテーナ、５は薄型メタル担体、６は平箔と波箔を重ね合わせて渦 巻状に巻回し、或いは積層して形成したハニカム体（以下、上部ハニカム体とい う。）、７は上部ハニカム体６を収容固定する中間外筒、８は中間外筒と上部ハ ニカム体６との接合部である。

【００１０】 このように本考案のメタル担体は、上下にハニカム体２および６をタンデムに 配置する。すなわち、図３に示すように、長尺の外筒１の一端側に薄型メタル担 体５を収納できる空間９を有するように、外筒１内に下部ハニカム体２を収納す る。外筒１内には薄型メタル担体５支持下端位置にリテーナ４を予め固定してい る。薄型メタル担体５は、軸方向を短尺にした薄型の上部ハニカム体６と、これ を収納しロウ剤等で固定した中間外筒７とからなり、予め準備したこの薄型メタ ル担体５を空間９内に挿入し、中間外筒７下端部をロウ付け等の手段でリテーナ ４に固定する。中間外筒７は上部ハニカム体６との温度差による熱応力破壊を防 止するため、極力薄くする方がよく、少なくとも本体の外筒１より薄い肉厚の耐 熱金属よりなるものを使用するのが好ましい。また、その外径は、外筒１内径と 同等或いは僅かに小さくし、外筒１内周とは接合することなく分離させている。

【００１１】 図４は本考案の他の例であって、薄型メタル担体５１を収納する外筒１の一端 側に、段１１を有する拡筒部１２を形成し、この拡筒部１２に薄型メタル担体５ １を収納する。従って、薄型メタル担体５１構成する上部ハニカム体６１および 中間外筒７１は、下部ハニカム体２および外筒１と同径のものとすることができ る。段１１には中間外筒７１の下端部が固定され、図１のストレート外筒１の場 合のようなリテーナは必要としない。その他は図１の場合と同様である。

【００１２】 図５は中間外筒７２を波形に形成したものであり、この内周の波凸部と上部ハ ニカム体６（６１）の外周面とを接合している。波形の中間外筒７２は多少の可 撓性を有するため、これをを採用することにより、外筒１（１２）への挿入がし やすくなる。

【００１３】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、薄型メタル担体を別体として構成するため、 外筒本体に組込むのが容易であり、特に波形の中間外筒を採用することにより挿 入しやすくなる。また、中間外筒を薄い厚さに出来るため、上部ハニカム体への 熱的拘束力が強くなく、しかも、中間外筒を外筒本体と直接接合させていないた めに応力緩和構造となっている。従って、容積の小さい上部ハニカム体への熱応 力・熱疲労による破壊を有効に防ぐことができる。さらに上部ハニカム体を直接 支持する構造としていないため、該ハニカム体の損傷も起きない。 この様に本考案はタンデム型メタル担体として極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の縦断面図を示す。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面を示す。

【図３】本考案組立て時の説明図を示す。

【図４】本考案の他の例の縦断面図を示す。

【図５】本考案のさらに別の例の上面図を示す。

【符号の説明】

１：外筒本体 ２：ハニカム体（下部） ３：接合部 ４：リテーナ ５，５１：薄型メタル担体 ６，６１：ハニカム体（下部） ７，７１：中間外筒 ８：接合部 ９：空間 １１：段 １２：拡筒部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 35/04 ＺＡＢ 8017−4Ｇ ３２１ Ａ 8017−4Ｇ (72)考案者 四谷 弘毅 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)考案者 小倉 義次 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱金属からなる平箔と波箔とを重ねて
   渦巻き状に巻回し、或いは積層して成形したハニカム体
   を、耐熱金属からなる中間外筒に収納し固定して薄型メ
   タル担体を構成し、一方上記と同様に成形したハニカム
   体を、耐熱金属からなる外筒本体に、その一方端部に空
   間を残して収納固定せしめると共に、前記薄型メタル担
   体を外筒本体の一方端部に挿入支持したことを特徴とす
   るタンデム型メタル担体。
2. 【請求項２】 薄型メタル担体を構成する外筒の厚み
   を、長尺外筒の厚みより薄くしたことを特徴とする請求
   項１記載のタンデム型メタル担体。
3. 【請求項３】 薄型メタル担体を構成する外筒を波型形
   状にしたことを特徴とする請求項１記載のタンデム型メ
   タル担体。