JPH0699078A - 排ガス浄化用メタルハニカム触媒担体およびその製造方法 - Google Patents
排ガス浄化用メタルハニカム触媒担体およびその製造方法Info
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- JPH0699078A JPH0699078A JP4254768A JP25476892A JPH0699078A JP H0699078 A JPH0699078 A JP H0699078A JP 4254768 A JP4254768 A JP 4254768A JP 25476892 A JP25476892 A JP 25476892A JP H0699078 A JPH0699078 A JP H0699078A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】高温下におけるメタルハニカム担体端面の金属
箔の強度不足及び波板と平板あるいは波板と波板との接
合強度不足を解決すること。 【構成】メタルハニカム担体の構成を、金属箔製の波板
と平板あるいは波板と波板とを重ね、これらを多重に巻
き回して形成されるメタルハニカム担体の端面に金属粉
末を付け、レーザービームにより波板と平板あるいは波
板と波板および金属粉末を溶融し接合に必要な充分な数
とサイズを持った接合体を形成する。
箔の強度不足及び波板と平板あるいは波板と波板との接
合強度不足を解決すること。 【構成】メタルハニカム担体の構成を、金属箔製の波板
と平板あるいは波板と波板とを重ね、これらを多重に巻
き回して形成されるメタルハニカム担体の端面に金属粉
末を付け、レーザービームにより波板と平板あるいは波
板と波板および金属粉末を溶融し接合に必要な充分な数
とサイズを持った接合体を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、金属箔製の波板と平
板あるいは波板と波板とを重ね、或いはこれらを多重に
巻回して形成される高強度の排ガス浄化用メタルハニカ
ム触媒担体およびその製造方法に関する。
板あるいは波板と波板とを重ね、或いはこれらを多重に
巻回して形成される高強度の排ガス浄化用メタルハニカ
ム触媒担体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の排ガス浄化用メタルハニカム触媒
担体としては、例えば第３図および第４図に示すような
ものがある。メタルハニカム担体は、金属箔製の波板と
平板あるいは波板と波板とを重ね、或いはこれらを多重
に巻回して形成される。第３図は、波板２と平板３とが
ろう材４により接合された拡大部分を示す図である。例
えば、Ｆｅ−Ｃｒ合金の波板と平板をＡｌ−Ｍｇ合金粉
末で真空ろう付けしたメタルハニカム担体に関する技術
が特開昭６２−２８２６４４号に、またフェライト系ス
テンレス鋼の波板と平板を真空ろう付けする技術が特開
平３−５２６４６号に開示されている。さらに第４図に
示すように、メタルハニカム担体の波板２と平板３とを
重ね、担体端面の所定箇所にレーザービームを照射して
波板と平板を溶融溶解し、接合体５を形成して接合する
技術が特開昭６４−４３３４９号にそれぞれ提案されて
いる。
担体としては、例えば第３図および第４図に示すような
ものがある。メタルハニカム担体は、金属箔製の波板と
平板あるいは波板と波板とを重ね、或いはこれらを多重
に巻回して形成される。第３図は、波板２と平板３とが
ろう材４により接合された拡大部分を示す図である。例
えば、Ｆｅ−Ｃｒ合金の波板と平板をＡｌ−Ｍｇ合金粉
末で真空ろう付けしたメタルハニカム担体に関する技術
が特開昭６２−２８２６４４号に、またフェライト系ス
テンレス鋼の波板と平板を真空ろう付けする技術が特開
平３−５２６４６号に開示されている。さらに第４図に
示すように、メタルハニカム担体の波板２と平板３とを
重ね、担体端面の所定箇所にレーザービームを照射して
波板と平板を溶融溶解し、接合体５を形成して接合する
技術が特開昭６４−４３３４９号にそれぞれ提案されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の排ガス浄化用メタルハニカム触媒担体にあっ
ては、エキゾーストマニホールド用触媒として用いる場
合、マニホールド直下の排ガスは温度が高く、かつ横方
向からのガス流に曝される状態となっており、ガス流に
対して金属箔材端部が担体通路を塞ぐように折れ曲がっ
てしまうという問題点があった。また、レーザービーム
照射によって製造されるメタルハニカム担体にあっては
担体端面の金属箔の溶融によって生じる接合体となるべ
き金属小球体が波板と平板あるいは波板と波板の接点部
分に位置することにより波板と平板あるいは波板と波板
の接合を行っているが、該金属小球体を構成する金属材
料の供給は箔材の溶融以外にはなく、該接合体のサイズ
は径が０．１〜０．２ｍｍと小さく、数も少ない。従っ
て、波板と平板あるいは波板と波板の接点部分に該接合
体が位置する確率が低く、充分な接合強度が得られず、
使用中に波板と平板あるいは波板と波板の積層が横ズレ
して、テレスコープ現象が発生するという問題があっ
た。
うな従来の排ガス浄化用メタルハニカム触媒担体にあっ
ては、エキゾーストマニホールド用触媒として用いる場
合、マニホールド直下の排ガスは温度が高く、かつ横方
向からのガス流に曝される状態となっており、ガス流に
対して金属箔材端部が担体通路を塞ぐように折れ曲がっ
てしまうという問題点があった。また、レーザービーム
照射によって製造されるメタルハニカム担体にあっては
担体端面の金属箔の溶融によって生じる接合体となるべ
き金属小球体が波板と平板あるいは波板と波板の接点部
分に位置することにより波板と平板あるいは波板と波板
の接合を行っているが、該金属小球体を構成する金属材
料の供給は箔材の溶融以外にはなく、該接合体のサイズ
は径が０．１〜０．２ｍｍと小さく、数も少ない。従っ
て、波板と平板あるいは波板と波板の接点部分に該接合
体が位置する確率が低く、充分な接合強度が得られず、
使用中に波板と平板あるいは波板と波板の積層が横ズレ
して、テレスコープ現象が発生するという問題があっ
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の問
題点に着目してなされたもので、高温下における担体端
面の金属箔強度の不足および波板と平板あるいは波板と
波板の接合強度不足を解決するため、メタルハニカム担
体の端面に金属粉を付着させ、レーザービームにより波
板と平板あるいは波板と波板および金属粉末を溶融溶解
し、接合に必要な充分な数とサイズを持った接合体を形
成した担体とすること、また上記接合体を形成するにあ
たり、メタルハニカム担体の端面に金属粉末を供給付着
させ、レーザービームにより波板と平板あるいは波板と
波板および金属粉末の溶融体を形成して接合する方法を
見いだし、この発明を達成するに至った。
題点に着目してなされたもので、高温下における担体端
面の金属箔強度の不足および波板と平板あるいは波板と
波板の接合強度不足を解決するため、メタルハニカム担
体の端面に金属粉を付着させ、レーザービームにより波
板と平板あるいは波板と波板および金属粉末を溶融溶解
し、接合に必要な充分な数とサイズを持った接合体を形
成した担体とすること、また上記接合体を形成するにあ
たり、メタルハニカム担体の端面に金属粉末を供給付着
させ、レーザービームにより波板と平板あるいは波板と
波板および金属粉末の溶融体を形成して接合する方法を
見いだし、この発明を達成するに至った。
【０００５】本発明に係わる実施態様においては、磁力
を利用してメタルハニカム担体の端面に金属粉末を供給
付着させる製造方法、およびバインダーを用いてメタル
ハニカム担体の端面に金属粉末を供給付着させてメタル
ハニカム担体を製造する方法がある。
を利用してメタルハニカム担体の端面に金属粉末を供給
付着させる製造方法、およびバインダーを用いてメタル
ハニカム担体の端面に金属粉末を供給付着させてメタル
ハニカム担体を製造する方法がある。
【０００６】
【作用】メタルハニカム担体の端面に金属粉末を付着さ
せ金属箔製の波板と平板あるいは波板と波板とを重ね、
或いはこれらを多重に巻回して形成されるメタルハニカ
ム担体において、メタルハニカム担体の端面に金属粉末
を均一に付着させ、平板と波板あるいは波板と波板およ
び金属粉末を溶融溶解し接合体を形成することにより、
波板と平板あるいは波板と波板の接点部分に接合体が位
置する確率が増え、接合強度を向上させる。
せ金属箔製の波板と平板あるいは波板と波板とを重ね、
或いはこれらを多重に巻回して形成されるメタルハニカ
ム担体において、メタルハニカム担体の端面に金属粉末
を均一に付着させ、平板と波板あるいは波板と波板およ
び金属粉末を溶融溶解し接合体を形成することにより、
波板と平板あるいは波板と波板の接点部分に接合体が位
置する確率が増え、接合強度を向上させる。
【０００７】
【実施例】本発明の詳細な説明を実施例に基づいて説明
する。第１図は本発明の一実施例を示すものである。２
は波板、３は平板を示し、これらを多重に巻き回してメ
タルハニカム担体１を構成している。
する。第１図は本発明の一実施例を示すものである。２
は波板、３は平板を示し、これらを多重に巻き回してメ
タルハニカム担体１を構成している。
【０００８】本実施例においては、該接合体が箔に沿っ
てアスペクト比１以上の棒状で存在することにより箔端
部の強度が向上し、排ガス温度が高くかつ横方向からの
ガス流に対して、担体通路を塞ぐように折れ曲がること
を防止することができる。
てアスペクト比１以上の棒状で存在することにより箔端
部の強度が向上し、排ガス温度が高くかつ横方向からの
ガス流に対して、担体通路を塞ぐように折れ曲がること
を防止することができる。
【０００９】メタルハニカム担体の端面に金属粉末を付
着させる方法では、特に炭素のような不純物の混入は著
しく材料を劣化させるため、箔材に影響を与えないバイ
ンダーを用いるか、またはバインダーを使用しないで、
磁力を利用して金属粉末を供給する方法とすることによ
り担体製造時における箔材の劣化を防止することができ
る。メタルハニカム担体の端面に付着させる金属粉末
は、特に限定されないが、メタルハニカム担体と同材質
のものでも異なる材質のものでもよく、例えば鉄、ニッ
ケル、コバルト等の磁性をもつ材料が使用できる。
着させる方法では、特に炭素のような不純物の混入は著
しく材料を劣化させるため、箔材に影響を与えないバイ
ンダーを用いるか、またはバインダーを使用しないで、
磁力を利用して金属粉末を供給する方法とすることによ
り担体製造時における箔材の劣化を防止することができ
る。メタルハニカム担体の端面に付着させる金属粉末
は、特に限定されないが、メタルハニカム担体と同材質
のものでも異なる材質のものでもよく、例えば鉄、ニッ
ケル、コバルト等の磁性をもつ材料が使用できる。
【００１０】実施例１ メタルハニカム担体として、フェライト系２０Ｃｒ−５
ＡＬステンレス箔の平板と波板を多重に巻き回した担体
容量１．７［リットル］、セル数６２０［ｋ／ｍ2］の
担体を用い、図５に示す如く該メタルハニカム担体に電
磁コイルを巻き１２［Ｖ］の直流電源を用いて約６０
［エルステッド］の磁力を発生させ、担体端面に粒径４
５〜６３［μｍ］の担体と同材質の金属粉末を両端合わ
せて約２０［ｇ］付着させた。次いで金属粉末が付着し
た端面に出力１［ｋＷ］、ＣＯ2ガスレーザービームを
照射し、接合体を生成させて溶接を行い、実施例１の排
ガス浄化用メタルハニカム触媒担体を得た。本実施例で
得られた接合体のアスペクト比は１．４〜５．５であっ
た。
ＡＬステンレス箔の平板と波板を多重に巻き回した担体
容量１．７［リットル］、セル数６２０［ｋ／ｍ2］の
担体を用い、図５に示す如く該メタルハニカム担体に電
磁コイルを巻き１２［Ｖ］の直流電源を用いて約６０
［エルステッド］の磁力を発生させ、担体端面に粒径４
５〜６３［μｍ］の担体と同材質の金属粉末を両端合わ
せて約２０［ｇ］付着させた。次いで金属粉末が付着し
た端面に出力１［ｋＷ］、ＣＯ2ガスレーザービームを
照射し、接合体を生成させて溶接を行い、実施例１の排
ガス浄化用メタルハニカム触媒担体を得た。本実施例で
得られた接合体のアスペクト比は１．４〜５．５であっ
た。
【００１１】さらに、磁力を利用して金属粉末を供給す
る場合、担体端面に付着させる金属粉末の量は、可変抵
抗を用いて電磁コイルの磁力を変化させることにより任
意にコントロールできる。
る場合、担体端面に付着させる金属粉末の量は、可変抵
抗を用いて電磁コイルの磁力を変化させることにより任
意にコントロールできる。
【００１２】比較例１ 実施例１と同じメタルハニカム担体に両端面から約１５
ｍｍにセメン液（メーカー：ニクロブレイス（株）、商
品名：Ｎｏ．５００）をつけ、次いで粉末ニッケルロウ
材（ＪＩＳ ＢＮｉ Ｎｏ．５）を付着させ、担体形状
を維持する治具に取り付けた。その後真空炉で１２００
［℃］、２時間熱処理し、徐冷後担体を取り出し、比較
例１の排ガス浄化用メタルハニカム触媒担体を得た。
ｍｍにセメン液（メーカー：ニクロブレイス（株）、商
品名：Ｎｏ．５００）をつけ、次いで粉末ニッケルロウ
材（ＪＩＳ ＢＮｉ Ｎｏ．５）を付着させ、担体形状
を維持する治具に取り付けた。その後真空炉で１２００
［℃］、２時間熱処理し、徐冷後担体を取り出し、比較
例１の排ガス浄化用メタルハニカム触媒担体を得た。
【００１３】実施例２ メタルハニカム担体の担体容量を１．３［リットル］と
し、空気中１１００［℃］の熱処理を行い金属表面に生
成する酸化物により箔材の接合を更に行った以外は実施
例１と同様にして、実施例２の排ガス浄化用メタルハニ
カム担体を得た。本実施例で得られた接合体のアスペク
ト比は１．４〜５．２であった。
し、空気中１１００［℃］の熱処理を行い金属表面に生
成する酸化物により箔材の接合を更に行った以外は実施
例１と同様にして、実施例２の排ガス浄化用メタルハニ
カム担体を得た。本実施例で得られた接合体のアスペク
ト比は１．４〜５．２であった。
【００１４】比較例２ 金属粉末を付着せずにレーザービームを照射し溶接した
以外は実施例２と同様にして比較例２の排ガス浄化用メ
タルハニカム担体を得た。本比較例で得られた接合体は
径が０．１０から０．１８［ｍｍ］の小球体であった。
以外は実施例２と同様にして比較例２の排ガス浄化用メ
タルハニカム担体を得た。本比較例で得られた接合体は
径が０．１０から０．１８［ｍｍ］の小球体であった。
【００１５】実施例３ 実施例１と同じ材質およびサイズのメタルハニカム担体
を用い、有機バインダー（ポリビニルアルコール：ＰＶ
Ａ）、水および担体と同材質の金属粉末を混合しスラリ
ーを調整した。該スラリーをパンの上に薄く広げ、担体
端面から約２［ｍｍ］まで箔に金属粉末を付着させた。
担体についた過剰分の該スラリーは、反対端面から圧縮
空気で吹き払い熱風乾燥させた後、レーザービームで溶
接し、実施例３の排ガス浄化用メタルハニカム担体を得
た。本実施例で得られた接合体のアスペクト比は１．５
〜４．８であった。
を用い、有機バインダー（ポリビニルアルコール：ＰＶ
Ａ）、水および担体と同材質の金属粉末を混合しスラリ
ーを調整した。該スラリーをパンの上に薄く広げ、担体
端面から約２［ｍｍ］まで箔に金属粉末を付着させた。
担体についた過剰分の該スラリーは、反対端面から圧縮
空気で吹き払い熱風乾燥させた後、レーザービームで溶
接し、実施例３の排ガス浄化用メタルハニカム担体を得
た。本実施例で得られた接合体のアスペクト比は１．５
〜４．８であった。
【００１６】試験例１ 実施例１、実施例３および比較例１で得られたメタルハ
ニカム担体を公知の方法により触媒化し、４気筒２リッ
トルエンジンのマニホールド位置に設置して、フル回転
−アイドリングの１００サイクルテスト（１サイクル：
６０００ｒｐｍで１５分間の後、アイドリング状態で１
５分間）を行った。
ニカム担体を公知の方法により触媒化し、４気筒２リッ
トルエンジンのマニホールド位置に設置して、フル回転
−アイドリングの１００サイクルテスト（１サイクル：
６０００ｒｐｍで１５分間の後、アイドリング状態で１
５分間）を行った。
【００１７】実施例１および実施例３は、１００サイク
ル終了まで変形はみられなかった。しかし、比較例１は
２０サイクルで排ガス入り口側の担体端面のセルが変形
した。
ル終了まで変形はみられなかった。しかし、比較例１は
２０サイクルで排ガス入り口側の担体端面のセルが変形
した。
【００１８】試験例２ 実施例２、および比較例２で得られたメタルハニカム担
体を公知の方法により触媒化し、８気筒４リットルエン
ジンの床下位置に設置して、フル回転−アイドリングの
５００サイクル試験（１サイクル：６０００ｒｐｍで５
分間の後、空冷しながらアイドリング状態で５分間）を
行った。
体を公知の方法により触媒化し、８気筒４リットルエン
ジンの床下位置に設置して、フル回転−アイドリングの
５００サイクル試験（１サイクル：６０００ｒｐｍで５
分間の後、空冷しながらアイドリング状態で５分間）を
行った。
【００１９】実施例２は５００サイクル終了まで異常は
認められなかったが、比較例２は３００サイクルで波板
と平板の積層が横ずれして、テレスコープ現象が発生し
た。
認められなかったが、比較例２は３００サイクルで波板
と平板の積層が横ずれして、テレスコープ現象が発生し
た。
【００２０】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、メタルハニカム担体を、金属箔製の波板と平板あ
るいは波板と波板とを重ね、これらを多重に巻き回して
形成されるメタルハニカム担体の端面に金属粉末を付
け、レーザービームにより波板と平板および金属粉末を
溶融し接合に必要な充分な数とサイズを持った接合体を
形成する構成としたため、担体の接合強度が向上し使用
中に波板と平板あるいは波板と波板の積層の横ずれが防
止できると共に、箔材端部が担体通路を塞ぐように折れ
曲がることを防止することができるという効果が得られ
る。
れば、メタルハニカム担体を、金属箔製の波板と平板あ
るいは波板と波板とを重ね、これらを多重に巻き回して
形成されるメタルハニカム担体の端面に金属粉末を付
け、レーザービームにより波板と平板および金属粉末を
溶融し接合に必要な充分な数とサイズを持った接合体を
形成する構成としたため、担体の接合強度が向上し使用
中に波板と平板あるいは波板と波板の積層の横ずれが防
止できると共に、箔材端部が担体通路を塞ぐように折れ
曲がることを防止することができるという効果が得られ
る。
【図１】本発明のメタルハニカム担体の端面の状況。
【図２】端面に金属粉末を付着後レーザービームを照射
してアスペクト比１以上の棒状接合体で接合した未発明
のメタルハニカム担体の拡大図。
してアスペクト比１以上の棒状接合体で接合した未発明
のメタルハニカム担体の拡大図。
【図３】従来の方法によるニッケルろう付けしたメタル
ハニカム担体の拡大図。
ハニカム担体の拡大図。
【図４】従来の方法による端面にレーザービームを照射
して小さな球状接合体で接合したメタルハニカム担体の
拡大図。
して小さな球状接合体で接合したメタルハニカム担体の
拡大図。
【図５】メタルハニカム担体の端面に磁力を利用して金
属粉末を供給し、レーザービームにより波板と平板及び
金属粉末の溶融体を形成して接合する方法を示す図。
属粉末を供給し、レーザービームにより波板と平板及び
金属粉末の溶融体を形成して接合する方法を示す図。
１ メタルハニカム担体 ２ 波板 ３ 平板 ４ ろう材 ５ 接合体 ６ 金属粉末 ７ レーザビーム ８ コイル ９ 電源 １０ 可変抵抗
Claims (3)
- 【請求項１】金属箔製の波板と平板あるいは波板と波板
を重ね、或いはこれらを多重に巻回して形成されるメタ
ルハニカム担体において、メタルハニカム担体の端面に
金属粉末を付着させ、レーザービームにより波板と平板
あるいは波板と波板および金属粉末を溶融溶解し、担体
端面に接合体が形成されていることを特徴とする排ガス
浄化用メタルハニカム触媒担体。 - 【請求項２】フェライト系メタルハニカム担体をコアと
して電磁石を形成して誘導磁化し、メタルハニカム担体
の端面に金属粉末を付着した後、メタルハニカム担体の
端面をレーザービームにより波板と平板あるいは波板と
波板および金属粉末を溶融溶解し、担体端面に接合体を
形成することを特徴とする請求項第１項記載の排ガス浄
化用メタルハニカム触媒担体の製造方法。 - 【請求項３】フェライト系メタルハニカム担体の端面に
バインダーを塗布した後金属粉末を付着させ、メタルハ
ニカム担体の端面をレーザービームにより波板と平板お
よび金属粉末を溶融溶解し、担体端面に接合体を形成す
ることを特徴とする請求項第１項記載の排ガス浄化用メ
タルハニカム触媒担体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4254768A JPH0699078A (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 排ガス浄化用メタルハニカム触媒担体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4254768A JPH0699078A (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 排ガス浄化用メタルハニカム触媒担体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0699078A true JPH0699078A (ja) | 1994-04-12 |
Family
ID=17269617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4254768A Pending JPH0699078A (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 排ガス浄化用メタルハニカム触媒担体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699078A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007252994A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Honda Motor Co Ltd | 触媒装置 |
| CN115572970A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-01-06 | 江苏大学 | 一种高性能高熵合金材料及制备方法 |
-
1992
- 1992-09-24 JP JP4254768A patent/JPH0699078A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007252994A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Honda Motor Co Ltd | 触媒装置 |
| CN115572970A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-01-06 | 江苏大学 | 一种高性能高熵合金材料及制备方法 |
| CN115572970B (zh) * | 2022-09-08 | 2024-06-07 | 江苏大学 | 一种高性能高熵合金材料及制备方法 |
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