JPH07290617A - 触媒用金属担体 - Google Patents

触媒用金属担体

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JPH07290617A
JPH07290617A JP8864994A JP8864994A JPH07290617A JP H07290617 A JPH07290617 A JP H07290617A JP 8864994 A JP8864994 A JP 8864994A JP 8864994 A JP8864994 A JP 8864994A JP H07290617 A JPH07290617 A JP H07290617A
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Tsutomu Muto
務 武藤
Katsunori Matsuoka
克憲 松岡
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Showa Aircraft Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ロール状ハニカム体の平板材と波
板材との接合が剥がれた場合に於てもハニカム体がガス
圧によって押し出されてズレるのを防止し、かつ熱応力
を緩和させる。 【構成】 平板材と波板材を重ねてロール状に巻回し形
成されたハニカム体2において、平板材が分割されてガ
ス入口側端部Eとガス出口側端部Fに配設され、入口側
の平板材5の厚さAt を出口側の平板材51の厚さBt
より10〜50μm厚くする。したがってハニカム体の
入口側と出口側の直径差は、 C−D=(At −Bt )×N Nは巻回数 となる。外筒3の内径はハニカム体2の外径と同一とす
る。したがって平板材と波板材との接合が剥れても、寸
法差C−Dがハニカム体と外筒との間に「セリ」を生じ
させ、ハニカム体のズレを防止する。波板材のみの部分
Gにおいてハニカム体は膨張収縮容易で熱応力が緩和さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気ガス浄
化装置に用いられる触媒用金属担体に関し、特にロール
状ハニカム体の脱落防止を考慮した触媒用金属担体に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来の排気ガス浄化装置に用いられる触
媒用金属担体は、薄い金属の平板と波板の間にろう材を
介在させて、平板と波板を重ねて中心からロール上に巻
き込んでハニカム体を形成し、高真空炉を使用してろう
材を溶融させ、板材の接触部分において接合を行ってい
た。ろう材にはNi基ろう材を用い、かつ平板と波板に
はフェライト系ステンレス材料が使用されていた。その
ようにして形成されたハニカム体を金属製外筒内に収容
したものが図2(A)に示すような触媒用金属担体31
として知られている。(例えば特開昭56−4373号
公報)。図2(B)は図2(A)のW-W線に沿う断面
の略図である。この場合外筒33の内径は、ガス入口側
1とガス出口側D1とが等しくなっている。
【0003】ハニカム体32のハニカム通路表面にはア
ルミナなどからなる触媒担持層が形成され、その触媒担
持層に貴金属触媒が担持されて排気ガス浄化触媒の役目
をなす。そして内燃機関の排気通路に配設されて排気ガ
ス中のHC,CO,NOx などを浄化する。なお限られ
た容積中にできるだけ多くのハニカム通路面積を確保す
る必要から、平板および波板の厚さは強度を維持できる
範囲内でできるだけ薄くなっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の触媒用
金属担体においては、ハニカム体を通過する排気ガスの
流速がハニカム体の外層部より内層部に至るほど大き
く、したがってハニカム体では高温の排気ガスとの接
触、触媒反応による発熱および外筒からの熱放散によ
り、内層部ほど高温で外層部ほど低温となる温度分布を
生じる。この温度分布により、温度の高いハニカム体の
内層部の膨張・収縮量が、温度の低い外層部の膨張・収
縮量より大となるために、内層部と外層部との間に熱応
力が発生する。この熱応力は、ハニカム体の膨張・収縮
のたびに繰返され、長期間使用により波板と平板との接
合箇所を破断に至らしめ、遂には図3に示すように、ハ
ニカム体の中心部分が排気ガスに押されてガスの流動方
向に向ってタケノコ状のズレxを生じて脱落を起し、触
媒担体としての機能を維持できなくなり、かつ排気ガス
の圧力損失が発生してエンジンの性能も低下するという
欠点がある。
【0005】本発明の目的は、ロール状のハニカム体の
中心部分における熱応力の緩和をはかり、かつハニカム
体の脱落を防止しうる触媒用金属担体を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の触媒用金属担体
は、波形の凹凸が連続的に折曲げ形成されかつ帯状をな
す薄い金属板からなる波板材と、平坦な帯状をなす薄い
金属板からなる平板材とが、重なり合って相互に当接し
た接触部分においてろう材によって接合され、かつロー
ル状に巻かれたハニカム体と、ハニカム体の外周を覆っ
て同軸に配設された外筒とを有する触媒用金属担体にお
いて、ハニカム体を形成する平板材が、ガス入口部とガ
ス出口部に別れて配設され、かつガス入口部に配設され
る平板材が、ガス出口部に配設される平板材より厚い板
厚を有している。
【0007】あるいは本発明の触媒用金属担体は、ハニ
カム体を形成する平板材がガス入口部とガス出口部に別
れて配設され、かつガス入口部に配設される平板材が、
ガス出口部に配設される平板材と同じ厚さの平板材を複
数枚重ねで構成される。
【0008】ハニカム体を覆う外筒は、外筒の内径とハ
ニカム体の外径とが適合するように、外筒のガス入口部
の内径をガス出口部の内径より大きくすることが望まし
い。
【0009】
【作用】ロール状のハニカム体を構成する平板材を、ガ
ス入口部とガス出口部のみに配設して中間部分を省いた
ため、熱による中間部分の波板材の膨張収縮が比較的自
由となって熱応力が緩和されるので接合部の破断を防ぐ
ことができる。またガス入口部の平板材の厚さをガス出
口部よりも厚くしたため、ハニカム体のガス入口部径が
ガス出口部径より大となるので、このハニカム体の外形
に合致した内径を有する外筒を使用することにより、ハ
ニカム体の板材の接合がはがれた場合でもハニカム体と
外筒との間にセリが発生して、ガス圧によるハニカク体
のズレを防止することができる。
【0010】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は本発明の一実施例の触媒用金属担体の
図であって、図1(A)は中心軸を含む縦断面の略図、
図1(B)は図1(A)のハニカム体を構成する板材と
ろう材を示す模式的部分斜視略図である。
【0011】図1(A)において、触媒用金属担体1は
ロール状のハニカム体2と外筒3によって形成される。
ハニカム体2を構成する板材は、図1(B)に示すよう
に、厚さ50μmの金属板を連続的に凹凸に折曲げて形
成された波板材4と、波板材と同じ厚さ(Bt )で幅の
狭い金属板から成る平板材51と、平板材51より10〜
50μm厚い厚さ(At )を有しかつ平板材51と同じ
幅の平板材5とで構成されている。これらの板材の間に
は、図1(B)に示すように、ろう材6が挿入されてい
る。
【0012】これらの板材を重ねてロール状に巻き、接
触部分をろう材6によって接合して構成されるハニカム
体2は、図1(A)に示すように、ガス入口側端部Eに
は平板材5が、ガス出口側端部Fには平板材51がそれ
ぞれ配設されている。したがってハニカム体2の外形
は、ガス入口側の直径Cがガス出口側の直径Dよりも大
きくなる。直径Cと直径Dの差は次の値となる。
【0013】C−D=(At −Bt )×N ただしN
は巻回し回数 外筒3は、ハニカム体2の外形に適合する内径を有する
円筒で、ガス入口側とガス出口側の内径がそれぞれハニ
カム体2の外径C,Dと等しくなっている。したがっ
て、金属担体1を長期間使用したために波板材4と平板
材5、51との間の接合が剥れた場合においても、(C
−D)の寸法差によって生ずるハニカム体2と外筒3と
の間の「セリ」によって、ハニカム体の中心部分がガス
の流動方向にガス圧によって押し出されるズレx(図3
参照)を防止できる。
【0014】上述の実施例においては、ガス入口側端部
Eに配設される平板材5の厚さを、ガス出口側端部Fの
平板材51の厚さより10〜50μm厚くしてあるが、
平板材5の代りに平板材51と同一厚さの2枚の平板材
を重ねて配設して構成することもできる。
【0015】本実施例においては、平板材をハニカム体
のガス入口側端部とガス出口側端部のみに配設して、両
端部の間には配設せずに波板材のみの部分Gを設けてあ
る。この部分Gにおいては、波板材4は平板材と接合さ
れていないため、熱による伸縮が容易に行われるので熱
応力を緩和することが出来る。
【0016】さらに別の実施例として、平板材を入口
側、出口側に分割せずに、波板材と同じ幅を有する平板
材を波板材と重ねて、ロール状のハニカム体を形成する
場合において、入口側端部に別の幅の狭い平板材を重ね
て形成することにより、ガス入口部分とガス出口部分の
直径に差を付けることが出来るため、同様の「セリ」の
効果を与えることができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ロール状
のハニカム体を形成する平板材を、ガス入口部とガス出
口部に分けて配設し、かつガス入口部の平板材の厚さを
ガス出口部の平板材より厚くしたため、波板材と平板材
との間の接合が剥れた場合においても、ハニカム体と外
筒との間に発生する「セリ」によってハニカム体の中心
部分がガス圧のため脱落することを防止することが出来
るほか、ハニカム体の軸方向中間部分が波板材のみで構
成されるので、熱による伸縮が容易に行われて熱応力を
緩和する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の触媒用金属担体であって、図1(A)
は軸を含む縦断面略図、図1(B)は図1(A)のハニ
カム体を構成する板材とろう材の模式的部分斜視図であ
る。
【図2】従来の技術による金属担体の図であって、図2
(A)は斜視図、図2(B)は図2(A)のW-W線に
沿う縦断面略図である。
【図3】図3は図2(A)のハニカム体が接合剥れによ
り、中心部分がズレて脱落する状態を示す模式的断面略
図である。
【符号の説明】
1,31 触媒用金属担体 2,32 ハニカム体 3,33 外筒 4 波板材 5,51 平板材 6 ろう材 C,C1 ガス入口側直径 D,D1 ガス出口側直径 E ガス入口側端部 F ガス出口側端部 G 波板材のみの部分 x ズレ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 波形の凹凸が連続的に折曲げ形成されか
    つ帯状をなす薄い金属板からなる波板材と、平坦な帯状
    をなす薄い金属板からなる平板材とが、重なり合って相
    互に当接した接触部分においてろう材によって接合さ
    れ、かつロール状に巻かれたハニカム体と、該ハニカム
    体の外周を覆って同軸に配設された外筒とを有する触媒
    用金属担体において、 前記ハニカム体を形成する前記平板材が、ガス入口部と
    ガス出口部に別れて配設され、かつガス入口部に配設さ
    れる前記平板材が、ガス出口部に配設される前記平板材
    より厚い板厚を有することを特徴とする触媒用金属担
    体。
  2. 【請求項2】 波形の凹凸が連続的に折曲げ形成されか
    つ帯状をなす薄い金属板からなる波板材と、平坦な帯状
    をなす薄い金属板からなる平板材とが、重なり合って相
    互に当接した接触部分においてろう材によって接合さ
    れ、かつロール状に巻かれたハニカム体と、該ハニカム
    体の外周を覆って同軸に配設された外筒とを有する触媒
    用金属担体において、 前記ハニカム体を形成する前記平板材がガス入口部とガ
    ス出口部に別れて配設され、かつガス入口部に配設され
    る前記平板材が、ガス出口部に配設される前記平板材と
    同じ厚さの平板材を複数枚重ねて形成されることを特徴
    とする触媒用金属担体。
  3. 【請求項3】 前記外筒の内径と、前記ハニカム体の外
    径とが適合するように、該外筒の内径がガス入口部より
    ガス出口部に向って漸次小となる外筒を有する、請求項
    1または2記載の触媒用金属担体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009133632A1 (ja) * 2008-05-02 2009-11-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の触媒装置および排気浄化システム
JP4554038B2 (ja) * 2000-07-04 2010-09-29 坂本工業株式会社 触媒コンバータ及びその製造方法

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