JPH0780325A - メタル担体 - Google Patents
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- JPH0780325A JPH0780325A JP5247306A JP24730693A JPH0780325A JP H0780325 A JPH0780325 A JP H0780325A JP 5247306 A JP5247306 A JP 5247306A JP 24730693 A JP24730693 A JP 24730693A JP H0780325 A JPH0780325 A JP H0780325A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、従来の高価な平板及び／又は波板
状帯材（箔材）を使用したメタルハニカム体を主要な構
成要素とするメタル担体、あるいはメタルケーシング内
に細径管を最密充填させたハニカム構造のメタル担体に
対して、経済性に優れるとともに耐久性、排気ガスの浄
化能などの諸特性に優れたメタル担体を提供するもので
ある。 【構成】 本発明の排気ガスの浄化用触媒を担持するた
めのメタル担体において、前記メタル担体は、 (i)
筒状のメタルケーシング、 (ii) 前記メタルケーシン
グ内に配設される所望本数の任意断面形状の細径中
空チューブ、 (iii) 前記メタルケーシング内に前記
細径中空チューブを配列し、固定するた めのメタ
ルワイヤー、から構成されることを特徴とする。
状帯材（箔材）を使用したメタルハニカム体を主要な構
成要素とするメタル担体、あるいはメタルケーシング内
に細径管を最密充填させたハニカム構造のメタル担体に
対して、経済性に優れるとともに耐久性、排気ガスの浄
化能などの諸特性に優れたメタル担体を提供するもので
ある。 【構成】 本発明の排気ガスの浄化用触媒を担持するた
めのメタル担体において、前記メタル担体は、 (i)
筒状のメタルケーシング、 (ii) 前記メタルケーシン
グ内に配設される所望本数の任意断面形状の細径中
空チューブ、 (iii) 前記メタルケーシング内に前記
細径中空チューブを配列し、固定するた めのメタ
ルワイヤー、から構成されることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、自動車の排気
ガス浄化装置において使用される、排気ガス浄化用触媒
を担持させるための金属製のメタル担体に関する。更に
詳しくは、本発明は、金属製のメタル担体の構成部材
を、従来の高価な耐熱鋼製の平板状帯材（箔材）及びま
たは波板状帯材（箔材）に代えて、筒状メタルケーシン
グと該メタルケーシング内に配設する細径中空チュー
ブ、及び該チューブをメタルケーシング内に固定するた
めのメタルワイヤーで構成したことを特徴とする経済的
でかつ耐久性などの特性に優れたメタル担体に関するも
のである。
ガス浄化装置において使用される、排気ガス浄化用触媒
を担持させるための金属製のメタル担体に関する。更に
詳しくは、本発明は、金属製のメタル担体の構成部材
を、従来の高価な耐熱鋼製の平板状帯材（箔材）及びま
たは波板状帯材（箔材）に代えて、筒状メタルケーシン
グと該メタルケーシング内に配設する細径中空チュー
ブ、及び該チューブをメタルケーシング内に固定するた
めのメタルワイヤーで構成したことを特徴とする経済的
でかつ耐久性などの特性に優れたメタル担体に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の排気ガス浄化装置用の触
媒担体として、コージェライトなどのセラミック材を用
いたセラミック製のモノリスタイプ（セラミックモノリ
ス）のものと、金属（メタル）製のモノリスタイプ（メ
タルモノリス）のものが知られている。特に最近におい
ては、セラミックモノリスの欠点を改善するために、即
ち、機械的強度、耐久性、通気抵抗、浄化効率（装置の
小型化）などの観点からメタルモノリスが盛んに研究開
発されている。
媒担体として、コージェライトなどのセラミック材を用
いたセラミック製のモノリスタイプ（セラミックモノリ
ス）のものと、金属（メタル）製のモノリスタイプ（メ
タルモノリス）のものが知られている。特に最近におい
ては、セラミックモノリスの欠点を改善するために、即
ち、機械的強度、耐久性、通気抵抗、浄化効率（装置の
小型化）などの観点からメタルモノリスが盛んに研究開
発されている。
【０００３】この種の従来の金属製触媒担体（メタル担
体）（ＭＳ´、メタルサポート）の典型例は、図１０〜
図１１に示されるものである。そして、この種のメタル
担体は一般に耐高温酸化性や耐熱性に優れた薄肉鋼板か
らの平板状帯材（１）と前記薄肉鋼板を波付形成した波
板状帯材（２）とを、相互に当接部を有するように重積
し、これを一括渦巻状に巻回積層するか、あるいは階層
状に重積して製作した軸方向に排気ガス通路のための多
数の網目状通気穴路（セル）を有するメタルハニカム体
と、前記メタルハニカム体を填装し固着するための両端
が開口した筒状の金属ケース（４）から構成されるもの
である。なお、図１０は巻回タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）を示し、図１１は積層タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）を示すものである。
体）（ＭＳ´、メタルサポート）の典型例は、図１０〜
図１１に示されるものである。そして、この種のメタル
担体は一般に耐高温酸化性や耐熱性に優れた薄肉鋼板か
らの平板状帯材（１）と前記薄肉鋼板を波付形成した波
板状帯材（２）とを、相互に当接部を有するように重積
し、これを一括渦巻状に巻回積層するか、あるいは階層
状に重積して製作した軸方向に排気ガス通路のための多
数の網目状通気穴路（セル）を有するメタルハニカム体
と、前記メタルハニカム体を填装し固着するための両端
が開口した筒状の金属ケース（４）から構成されるもの
である。なお、図１０は巻回タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）を示し、図１１は積層タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）を示すものである。
【０００４】そして、前記メタル担体を構成するメタル
ハニカム体と金属ケースとは、排気ガス自体の高温度及
び排気ガスと浄化用触媒（Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈなどの触
媒）との発熱反応などによる熱膨張や熱的応力に耐え得
るように、また自動車走行時の振動などに耐え得るよう
にろう接または溶接などにより強固に固着される。な
お、メタルハニカム体を構成する平板状帯材と波板状帯
材の当接部は種々の方法により固着されることはいうま
でもないことである。
ハニカム体と金属ケースとは、排気ガス自体の高温度及
び排気ガスと浄化用触媒（Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈなどの触
媒）との発熱反応などによる熱膨張や熱的応力に耐え得
るように、また自動車走行時の振動などに耐え得るよう
にろう接または溶接などにより強固に固着される。な
お、メタルハニカム体を構成する平板状帯材と波板状帯
材の当接部は種々の方法により固着されることはいうま
でもないことである。
【０００５】前記した従来のメタルハニカム体におい
て、その構成部材である平板状帯材（１）と波板状帯材
（２）としては、例えばクロム鋼（クロム１３〜２５
％）、Ｆｅ−Ｃｒ２０％−Ａｌ５％などの耐熱性のステ
ンレス鋼あるいはこれに耐高温酸化性を改善するために
希土類を加えたステンレス鋼などの厚さが０．１mm以下
の帯材（箔材）が使用される。なお、各帯材にＡｌを含
有したステンレス鋼は、耐高温酸化性が向上するととも
に、熱処理により帯材表面にウィスカー状ないしマッシ
ュルーム状などの種々の形状のα−Ａｌ2 Ｏ3 が析出
し、これが排気ガス浄化用触媒を担持するためのウォッ
シュコートを強固に固着するため極めて好ましい材料で
ある。
て、その構成部材である平板状帯材（１）と波板状帯材
（２）としては、例えばクロム鋼（クロム１３〜２５
％）、Ｆｅ−Ｃｒ２０％−Ａｌ５％などの耐熱性のステ
ンレス鋼あるいはこれに耐高温酸化性を改善するために
希土類を加えたステンレス鋼などの厚さが０．１mm以下
の帯材（箔材）が使用される。なお、各帯材にＡｌを含
有したステンレス鋼は、耐高温酸化性が向上するととも
に、熱処理により帯材表面にウィスカー状ないしマッシ
ュルーム状などの種々の形状のα−Ａｌ2 Ｏ3 が析出
し、これが排気ガス浄化用触媒を担持するためのウォッ
シュコートを強固に固着するため極めて好ましい材料で
ある。
【０００６】しかしながら、前記したメタルハニカム体
（Ｈ）を構成する平板状帯材（１）及び波板状帯材
（２）は、材料自体あるいはこの種の用途に適用するた
めの箔材（厚さ０．０４〜０．１mm）とするのに圧延コ
ストがかかるなど極めて高価なものであり、セラミック
製のハニカム体に対するメタルハニカム体の価格競争力
を大きく低下させている。また、前記したようにメタル
ハニカム体の製造において、各構成部材をろう接合する
場合、Ｎｉ系などの高価な高温ろう材を使用するため、
この面でもコストがかさむものである。
（Ｈ）を構成する平板状帯材（１）及び波板状帯材
（２）は、材料自体あるいはこの種の用途に適用するた
めの箔材（厚さ０．０４〜０．１mm）とするのに圧延コ
ストがかかるなど極めて高価なものであり、セラミック
製のハニカム体に対するメタルハニカム体の価格競争力
を大きく低下させている。また、前記したようにメタル
ハニカム体の製造において、各構成部材をろう接合する
場合、Ｎｉ系などの高価な高温ろう材を使用するため、
この面でもコストがかさむものである。
【０００７】更には、前記した高価な平板状帯材（１）
と波板状帯材（２）を使用して製造したハニカム構造の
ハニカム体は、両帯材（１、２）が相互に当接すること
から排気ガス浄化用触媒を担持させるための有効表面積
は小さいものである。即ち、両帯材（１、２）が相互に
当接され、より具体的には波板状帯材（２）の波の頂部
／谷部において平板状帯材（１）と当接されるが、両帯
材（１、２）は触媒の担持量を大きくするように線接触
（断面では点接触）の状態ではなく面接触の状態で当接
するため、前記有効表面積は小さく減ぜられる。両帯材
（１、２）の当接態様において、場合によっては３０％
も有効表面積が減じられてしまい、高価な帯材（１、
２）を使用していながら、十分に材料を活用していない
ということができる。
と波板状帯材（２）を使用して製造したハニカム構造の
ハニカム体は、両帯材（１、２）が相互に当接すること
から排気ガス浄化用触媒を担持させるための有効表面積
は小さいものである。即ち、両帯材（１、２）が相互に
当接され、より具体的には波板状帯材（２）の波の頂部
／谷部において平板状帯材（１）と当接されるが、両帯
材（１、２）は触媒の担持量を大きくするように線接触
（断面では点接触）の状態ではなく面接触の状態で当接
するため、前記有効表面積は小さく減ぜられる。両帯材
（１、２）の当接態様において、場合によっては３０％
も有効表面積が減じられてしまい、高価な帯材（１、
２）を使用していながら、十分に材料を活用していない
ということができる。
【０００８】また、当業界において、前記した平板状帯
材（１）と波板状帯材（２）を使用せずに、メタルハニ
カム体の主要な構成要素であるハニカム構造体を、複数
本の薄肉小径管（細管）から製造する技術が提案されて
いる（例えば、特開昭６３−１３６８４号、同６３−２
７３５１７号、同６３−３１５１５０号、同６３−３１
５１５１号参照）。しかしながら、これらのものは小径
管同士をその外周面を相互に緊密に接触させるようにし
てハニカム構造のものとするため、前記したように排気
ガスの浄化用触媒を担持する有効表面積が著しく減ぜら
れるものである。
材（１）と波板状帯材（２）を使用せずに、メタルハニ
カム体の主要な構成要素であるハニカム構造体を、複数
本の薄肉小径管（細管）から製造する技術が提案されて
いる（例えば、特開昭６３−１３６８４号、同６３−２
７３５１７号、同６３−３１５１５０号、同６３−３１
５１５１号参照）。しかしながら、これらのものは小径
管同士をその外周面を相互に緊密に接触させるようにし
てハニカム構造のものとするため、前記したように排気
ガスの浄化用触媒を担持する有効表面積が著しく減ぜら
れるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする問題点】本発明は、前記した
高価な帯材（箔材）を使用するメタル担体に対して、筒
状メタルケーシング内に、複数本の任意断面形状の細径
中空チューブ（管体）を配設するとともに、該中空チュ
ーブを相互に所望の間隔をもってメタルワイヤーで固定
したとき、コストメリットが得られるとともに耐久性な
どに優れた特性を有するメタル担体が得られるという知
見をベースとするものである。
高価な帯材（箔材）を使用するメタル担体に対して、筒
状メタルケーシング内に、複数本の任意断面形状の細径
中空チューブ（管体）を配設するとともに、該中空チュ
ーブを相互に所望の間隔をもってメタルワイヤーで固定
したとき、コストメリットが得られるとともに耐久性な
どに優れた特性を有するメタル担体が得られるという知
見をベースとするものである。
【００１０】また、本発明は、従来の細管をベースと
し、相互にその周外面を密接させて形成したハニカム構
造体を利用したメタルハニカム担体に対して、メタルケ
ーシング内に細管を相互にその外周面を密接させないで
配設した場合、触媒担持量が著しく増大するため使用す
る細管を減じることが出来ること、また、各細管の間に
形成される空間スペースにおいて排気ガスが攪拌、乱流
化するため排気ガスの浄化能を向上させることが出来る
という知見をベースとするものである。本発明により、
経済的でかつ諸特性に優れた排気ガス浄化用触媒を担持
するためのメタル担体が提供される。
し、相互にその周外面を密接させて形成したハニカム構
造体を利用したメタルハニカム担体に対して、メタルケ
ーシング内に細管を相互にその外周面を密接させないで
配設した場合、触媒担持量が著しく増大するため使用す
る細管を減じることが出来ること、また、各細管の間に
形成される空間スペースにおいて排気ガスが攪拌、乱流
化するため排気ガスの浄化能を向上させることが出来る
という知見をベースとするものである。本発明により、
経済的でかつ諸特性に優れた排気ガス浄化用触媒を担持
するためのメタル担体が提供される。
【００１１】
【問題点を解決するための手段】本発明を概説すれば、
本発明は、排気ガスの浄化用触媒を担持するためのメタ
ル担体において、前記メタル担体が、(i) 筒状のメタル
ケーシング、(ii) 前記メタルケーシング内に配設され
る所望本数の任意断面形状の細径中空チューブ、(iii)
前記メタルケーシング内に前記細径中空チューブを配列
し、固定するためのメタルワイヤー、ことを特徴とする
メタル担体に関するものである。
本発明は、排気ガスの浄化用触媒を担持するためのメタ
ル担体において、前記メタル担体が、(i) 筒状のメタル
ケーシング、(ii) 前記メタルケーシング内に配設され
る所望本数の任意断面形状の細径中空チューブ、(iii)
前記メタルケーシング内に前記細径中空チューブを配列
し、固定するためのメタルワイヤー、ことを特徴とする
メタル担体に関するものである。
【００１２】以下、本発明の技術的構成及び実施態様に
ついて、図面を参照して説明する。なお、本発明は図示
のものに限定されないことはいうまでもないことであ
る。
ついて、図面を参照して説明する。なお、本発明は図示
のものに限定されないことはいうまでもないことであ
る。
【００１３】図１は、本発明のメタル担体（ＭＳ）の一
部を透視し、かつ一部を省略した斜視図である。図示さ
れるように、本発明のメタル担体（ＭＳ）は、耐熱鋼製
のメタルケーシング（Ｃ）、該メタルケーシング（Ｃ）
内に配設される耐熱鋼製の細径中空チューブ、及び該中
空チューブ（ｔ）をメタルケーシング内に配設、固定す
るためのメタルワイヤー（Ｗ）という三つの構成要素か
らなるものである。
部を透視し、かつ一部を省略した斜視図である。図示さ
れるように、本発明のメタル担体（ＭＳ）は、耐熱鋼製
のメタルケーシング（Ｃ）、該メタルケーシング（Ｃ）
内に配設される耐熱鋼製の細径中空チューブ、及び該中
空チューブ（ｔ）をメタルケーシング内に配設、固定す
るためのメタルワイヤー（Ｗ）という三つの構成要素か
らなるものである。
【００１４】本発明のメタル担体（ＭＳ）を構成するメ
タルケーシング（Ｃ）は、図示されるように、前記細径
中空チューブ（ｔ）を内部に収容し、かつ前記メタルワ
イヤー（Ｗ）で前記細径中空チューブ（ｔ）を固定する
のに適した構造のものであればよく、特段に制約を受け
るものではない。メタルケーシング（Ｃ）内で細径中空
チューブ（ｔ）を固定する方式は、任意の方式のもので
あってよい。図１には、メタルケーシング（Ｃ）の両端
面部においてメタルワイヤー（Ｗ）をクロス状に張設
し、該メタルワイヤー（Ｗ）の間で細径中空チューブ
（ｔ）を保持する態様のものが示されている。図示しな
いが、メタルケーシング（Ｃ）の両端面から所定の長さ
の部位に外周壁に沿って所定ピッチの穴を穿設し、これ
にメタルワイヤー（Ｗ）を張設し、このワイヤー間で細
径中空チューブ（ｔ）を固定してもよい。
タルケーシング（Ｃ）は、図示されるように、前記細径
中空チューブ（ｔ）を内部に収容し、かつ前記メタルワ
イヤー（Ｗ）で前記細径中空チューブ（ｔ）を固定する
のに適した構造のものであればよく、特段に制約を受け
るものではない。メタルケーシング（Ｃ）内で細径中空
チューブ（ｔ）を固定する方式は、任意の方式のもので
あってよい。図１には、メタルケーシング（Ｃ）の両端
面部においてメタルワイヤー（Ｗ）をクロス状に張設
し、該メタルワイヤー（Ｗ）の間で細径中空チューブ
（ｔ）を保持する態様のものが示されている。図示しな
いが、メタルケーシング（Ｃ）の両端面から所定の長さ
の部位に外周壁に沿って所定ピッチの穴を穿設し、これ
にメタルワイヤー（Ｗ）を張設し、このワイヤー間で細
径中空チューブ（ｔ）を固定してもよい。
【００１５】本発明のメタル担体（ＭＳ）において、前
記メタルケーシング（Ｃ）の素材としては、図１０〜図
１１で示される従来のメタルハニカム体の製造に際して
使用されているものと同種の耐熱鋼を用いてもよいし、
更に耐熱耐食性に富むものを用いてもよい。また、外側
部分の金属材料を内側部分にフェライト系ステンレス鋼
を、外側部分にオースラナイト系ステンレス鋼を使用し
たものを用いてもよい。
記メタルケーシング（Ｃ）の素材としては、図１０〜図
１１で示される従来のメタルハニカム体の製造に際して
使用されているものと同種の耐熱鋼を用いてもよいし、
更に耐熱耐食性に富むものを用いてもよい。また、外側
部分の金属材料を内側部分にフェライト系ステンレス鋼
を、外側部分にオースラナイト系ステンレス鋼を使用し
たものを用いてもよい。
【００１６】本発明のメタル担体（ＭＳ）を構成するメ
タルワイヤー（Ｗ）は、図示されるように細径中空チュ
ーブ（ｔ）をメタルケーシング（Ｃ）内に配設するに適
したものであれば特段に制約を受けない。前記メタルワ
イヤー（Ｗ）の素材としては、図１０〜図１１で示され
る従来のメタルハニカム体の製造に際して使用されてい
る平板状帯材（箔材）または波板状帯材（箔材）と同等
の特性を有するもの、即ち耐高温酸化性に優れた材質の
ものが好ましい。例えば、Ｆｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ製、
またはこれにＲＥＭを添加したものなどのワイヤー材が
使用される。メタルワイヤー（Ｗ）の断面形状は、一般
に円形であるが、楕円形、多角形、長方形などの異形状
のものでも良く、あるいはこれらをより合わせたり、ま
たは組み合わせてもよい。前記メタルワイヤー（Ｗ）の
線径、厚みは所定のものでよく、例えば断面円形の線材
の場合、一般に線径として０．１〜１．０mmのものが使
用される。また、本発明において、前記メタルワイヤー
（Ｗ）として偏平状のリボン材を使用することが出来
る。メタルワイヤー（Ｗ）が偏平状のリボン材であると
き、メタルケーシング（Ｃ）内での細径中空チューブの
固定が強固になるため好ましいものである。この種のリ
ボン材としては、例えば厚さ１００μm 、幅５mmなどの
ものが使用される。
タルワイヤー（Ｗ）は、図示されるように細径中空チュ
ーブ（ｔ）をメタルケーシング（Ｃ）内に配設するに適
したものであれば特段に制約を受けない。前記メタルワ
イヤー（Ｗ）の素材としては、図１０〜図１１で示され
る従来のメタルハニカム体の製造に際して使用されてい
る平板状帯材（箔材）または波板状帯材（箔材）と同等
の特性を有するもの、即ち耐高温酸化性に優れた材質の
ものが好ましい。例えば、Ｆｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ製、
またはこれにＲＥＭを添加したものなどのワイヤー材が
使用される。メタルワイヤー（Ｗ）の断面形状は、一般
に円形であるが、楕円形、多角形、長方形などの異形状
のものでも良く、あるいはこれらをより合わせたり、ま
たは組み合わせてもよい。前記メタルワイヤー（Ｗ）の
線径、厚みは所定のものでよく、例えば断面円形の線材
の場合、一般に線径として０．１〜１．０mmのものが使
用される。また、本発明において、前記メタルワイヤー
（Ｗ）として偏平状のリボン材を使用することが出来
る。メタルワイヤー（Ｗ）が偏平状のリボン材であると
き、メタルケーシング（Ｃ）内での細径中空チューブの
固定が強固になるため好ましいものである。この種のリ
ボン材としては、例えば厚さ１００μm 、幅５mmなどの
ものが使用される。
【００１７】次に、本発明のメタル担体（ＭＳ）を構成
する任意断面形状の細径中空チューブ（ｔ）の構造につ
いて説明する。図２は、図１に示される本発明のメタル
担体（ＭＳ）に適用される第一実施態様の細径中空チュ
ーブ（ｔ1 ）の構造を示すものである。第一実施態様の
細径中空チューブ（ｔ1 ）は、図示されるように所望径
の円筒状中空チューブである。図２には、前記細径中空
チューブが、二本のメタルワイヤー（Ｗ1 ，Ｗ2 ）で固
定部（ｆ1 ）で固定されることが示されている。前記固
定手段としては、溶接でもろう接、さらには熱拡散処理
による拡散接合など任意のものが採用される。また、後
述するようにメタルワイヤー間で係止させるような機械
的な係止手段があってもよい。図２において、図を簡略
化するために横方向のメタルワイヤーが省略されてい
る。本発明において、メタルワイヤーを縦方向にのみ張
設するようにしても、あるいは縦横、クロス状に張設す
るようにしてもよいことはいうまでもないことである。
する任意断面形状の細径中空チューブ（ｔ）の構造につ
いて説明する。図２は、図１に示される本発明のメタル
担体（ＭＳ）に適用される第一実施態様の細径中空チュ
ーブ（ｔ1 ）の構造を示すものである。第一実施態様の
細径中空チューブ（ｔ1 ）は、図示されるように所望径
の円筒状中空チューブである。図２には、前記細径中空
チューブが、二本のメタルワイヤー（Ｗ1 ，Ｗ2 ）で固
定部（ｆ1 ）で固定されることが示されている。前記固
定手段としては、溶接でもろう接、さらには熱拡散処理
による拡散接合など任意のものが採用される。また、後
述するようにメタルワイヤー間で係止させるような機械
的な係止手段があってもよい。図２において、図を簡略
化するために横方向のメタルワイヤーが省略されてい
る。本発明において、メタルワイヤーを縦方向にのみ張
設するようにしても、あるいは縦横、クロス状に張設す
るようにしてもよいことはいうまでもないことである。
【００１８】前記細径中空チューブ（ｔ）の使用本数
は、排気ガスの目標浄化能などの観点から適宜、決めれ
ばよい。例えば、図１０〜図１１に示される従来の平板
状帯材と波板状帯材とで構成される巻回または積層タイ
プのメタルハニカム体と同程度の排気ガス浄化能を達成
するためには、次の使用本数の設定値が参考になる。例
えば、φ６０．５mm、長さ７５mmの円筒状の巻回タイプ
のメタルハニカム体（箔の厚さ５０μm 、セル密度２０
０cpsi）と同等の浄化能を達成するためには、本発明の
メタル担体は、排気ガス浄化用触媒に対して同等の担持
表面積をもつことが必要である。この場合、円筒状細径
中空チューブ（ｔ）として、内径１．４mm、外径１．５
mm、長さ７５mmのものを使用すると、使用する本数は７
２０本である。また、円筒状細径中空チューブ（ｔ）と
して、内径１．１mm、外径１．３mm、長さ７５mmのもの
を使用すると、使用する本数は８９０本である。
は、排気ガスの目標浄化能などの観点から適宜、決めれ
ばよい。例えば、図１０〜図１１に示される従来の平板
状帯材と波板状帯材とで構成される巻回または積層タイ
プのメタルハニカム体と同程度の排気ガス浄化能を達成
するためには、次の使用本数の設定値が参考になる。例
えば、φ６０．５mm、長さ７５mmの円筒状の巻回タイプ
のメタルハニカム体（箔の厚さ５０μm 、セル密度２０
０cpsi）と同等の浄化能を達成するためには、本発明の
メタル担体は、排気ガス浄化用触媒に対して同等の担持
表面積をもつことが必要である。この場合、円筒状細径
中空チューブ（ｔ）として、内径１．４mm、外径１．５
mm、長さ７５mmのものを使用すると、使用する本数は７
２０本である。また、円筒状細径中空チューブ（ｔ）と
して、内径１．１mm、外径１．３mm、長さ７５mmのもの
を使用すると、使用する本数は８９０本である。
【００１９】図３〜図４は、本発明のメタル担体（Ｍ
Ｓ）に適用される第二実施態様の細径のオープンチュー
ブ（ｔ2 ）を説明する図である。第二実施態様の細径中
空チューブ（ｔ2 ）は、円筒状チューブのものであり、
所望部位にメタルワイヤー（Ｗ）による固定部として凹
部（ｆ2 ）を有するものである。前記細径中空チューブ
（ｔ2 ）は、凹部（ｆ2 ）において、二枚のリボン状ワ
イヤー（Ｗ3 ，Ｗ4 ）により係止される。なお、本発明
において、前記凹部（ｆ2 ）において、単に二本のリボ
ン状ワイヤー（Ｗ3 ，Ｗ4 ）により係止固定するだけで
なく、更に該凹部（ｆ2 ）において熔接、ろう接などの
固着手段を適用してもよい。
Ｓ）に適用される第二実施態様の細径のオープンチュー
ブ（ｔ2 ）を説明する図である。第二実施態様の細径中
空チューブ（ｔ2 ）は、円筒状チューブのものであり、
所望部位にメタルワイヤー（Ｗ）による固定部として凹
部（ｆ2 ）を有するものである。前記細径中空チューブ
（ｔ2 ）は、凹部（ｆ2 ）において、二枚のリボン状ワ
イヤー（Ｗ3 ，Ｗ4 ）により係止される。なお、本発明
において、前記凹部（ｆ2 ）において、単に二本のリボ
ン状ワイヤー（Ｗ3 ，Ｗ4 ）により係止固定するだけで
なく、更に該凹部（ｆ2 ）において熔接、ろう接などの
固着手段を適用してもよい。
【００２０】図５は、本発明のメタル担体（ＭＳ）に適
用される第三実施態様の細径中空チューブ（ｔ3 ）を説
明する図である。第三実施態様の細径中空チューブ（ｔ
3 ）は、円筒状チューブのものであり、所望部位にメタ
ルワイヤー（Ｗ）による固定部として、チューブ側部に
切欠部（ｆ3 ）を有するものである。
用される第三実施態様の細径中空チューブ（ｔ3 ）を説
明する図である。第三実施態様の細径中空チューブ（ｔ
3 ）は、円筒状チューブのものであり、所望部位にメタ
ルワイヤー（Ｗ）による固定部として、チューブ側部に
切欠部（ｆ3 ）を有するものである。
【００２１】図６は、本発明のメタル担体（ＭＳ）に適
用される第四実施態様の細径中空チューブ（ｔ4 ）を説
明する図である。第四実施態様の細径中空チューブ（ｔ
4 ）は、円筒状で凹凸蛇腹状の周壁部を有するチューブ
であり、メタルワイヤー（Ｗ）による固定部（ｆ4 ）
は、前記凹凸の蛇腹部となる。なお、第四実施態様の細
径中空チューブ（ｔ4 ）においては、その外周壁が凹凸
蛇腹状であるため表面積が円筒状のものより大きくなる
ため、触媒担持量を増大させることが出来る。
用される第四実施態様の細径中空チューブ（ｔ4 ）を説
明する図である。第四実施態様の細径中空チューブ（ｔ
4 ）は、円筒状で凹凸蛇腹状の周壁部を有するチューブ
であり、メタルワイヤー（Ｗ）による固定部（ｆ4 ）
は、前記凹凸の蛇腹部となる。なお、第四実施態様の細
径中空チューブ（ｔ4 ）においては、その外周壁が凹凸
蛇腹状であるため表面積が円筒状のものより大きくなる
ため、触媒担持量を増大させることが出来る。
【００２２】図７は、本発明のメタル担体（ＭＳ）に適
用される第五実施態様の細径中空チューブ（ｔ5 ）を説
明する図である。第五実施態様の細径中空チューブ（ｔ
5 ）は、円筒状チューブのものであり、メタルワイヤー
（Ｗ）による固定部として、チューブの両端面部の壁部
に１／４周毎に形成された切欠部（ｆ5 ）を有するもの
である。
用される第五実施態様の細径中空チューブ（ｔ5 ）を説
明する図である。第五実施態様の細径中空チューブ（ｔ
5 ）は、円筒状チューブのものであり、メタルワイヤー
（Ｗ）による固定部として、チューブの両端面部の壁部
に１／４周毎に形成された切欠部（ｆ5 ）を有するもの
である。
【００２３】本発明のメタル担体（ＭＳ）に適用される
細径中空チューブ（ｔ）としては、前記した断面形状が
円形のものに限定されず、所望形状のものであってもよ
い。図８は第六実施態様の細径中空チューブ（ｔ6 ）を
示し、その断面形状は菱形である。図９は、第七実施態
様の細径中空チューブ（ｔ7 ）を示し、その断面形状は
六角形である。また、特に図示しないが、断面形状が楕
円形のものであってもよい。
細径中空チューブ（ｔ）としては、前記した断面形状が
円形のものに限定されず、所望形状のものであってもよ
い。図８は第六実施態様の細径中空チューブ（ｔ6 ）を
示し、その断面形状は菱形である。図９は、第七実施態
様の細径中空チューブ（ｔ7 ）を示し、その断面形状は
六角形である。また、特に図示しないが、断面形状が楕
円形のものであってもよい。
【００２４】本発明において、前記細径中空チューブ
（ｔ）の構造及びその配設方式としては、種々の変形例
が可能である。例えば、図示しないが、メタル担体（Ｍ
Ｓ）の中央部に他部と比較して小径のものを配設した
り、何種類かのチューブを組み合わせたりしてもよい。
更に、本発明において、これらチューブの配設密度は適
宜に決められる。例えば、メタル担体（ＭＳ）の中央部
に小径のチューブを配設すると、中央部での速い排気ガ
ス流に適合した所望量の触媒を担持させることが出来る
ため、均一な浄化能を達成することが出来る。また、細
径中空チューブ（ｔ）の配設方式として、縦方向のみま
たは横方向のみに張設されたメタルワイヤーの間に細径
中空チューブを配設してもよい。この場合、上下間また
は左右間で各細径中空チューブ（ｔ）を当接させてもよ
く、あるいは所望の隙間を設けるようにしてもよい。
（ｔ）の構造及びその配設方式としては、種々の変形例
が可能である。例えば、図示しないが、メタル担体（Ｍ
Ｓ）の中央部に他部と比較して小径のものを配設した
り、何種類かのチューブを組み合わせたりしてもよい。
更に、本発明において、これらチューブの配設密度は適
宜に決められる。例えば、メタル担体（ＭＳ）の中央部
に小径のチューブを配設すると、中央部での速い排気ガ
ス流に適合した所望量の触媒を担持させることが出来る
ため、均一な浄化能を達成することが出来る。また、細
径中空チューブ（ｔ）の配設方式として、縦方向のみま
たは横方向のみに張設されたメタルワイヤーの間に細径
中空チューブを配設してもよい。この場合、上下間また
は左右間で各細径中空チューブ（ｔ）を当接させてもよ
く、あるいは所望の隙間を設けるようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明の排気ガス浄化用触媒を担持させ
るためのメタル担体（ＭＳ）は、従来の平板状帯材（箔
材）と波板状帯材（箔材）から構成される各種タイプの
ハニカム構造を有するメタルハニカム体を主要な構成要
素としたメタル担体、あるいは細径管をメタルケーシン
グ内に最密状態に充填して構成したハニカム構造のメタ
ル担体と比較して、以下のような優れた効果を奏する。
るためのメタル担体（ＭＳ）は、従来の平板状帯材（箔
材）と波板状帯材（箔材）から構成される各種タイプの
ハニカム構造を有するメタルハニカム体を主要な構成要
素としたメタル担体、あるいは細径管をメタルケーシン
グ内に最密状態に充填して構成したハニカム構造のメタ
ル担体と比較して、以下のような優れた効果を奏する。
【００２６】(i) 本発明のメタル担体（ＭＳ）はメタル
ケーシング内に細径中空チューブをメタルワイヤーをも
って配設、固定した構造のものであるから、メタル担体
の使用時にメタル担体内部に発生する大きな熱応力に基
づく変形力を、前記細径中空メタルチューブ及びメタル
ワイヤーで吸収、緩和させることが出来るため、耐久性
に優れたものである。この点、従来の帯材（箔材）を使
用したものや、細径管をメタルケーシング内に最密充填
させたハニカム構造のものにおいては、前記変形力を吸
収、緩和する能力が低いものである。
ケーシング内に細径中空チューブをメタルワイヤーをも
って配設、固定した構造のものであるから、メタル担体
の使用時にメタル担体内部に発生する大きな熱応力に基
づく変形力を、前記細径中空メタルチューブ及びメタル
ワイヤーで吸収、緩和させることが出来るため、耐久性
に優れたものである。この点、従来の帯材（箔材）を使
用したものや、細径管をメタルケーシング内に最密充填
させたハニカム構造のものにおいては、前記変形力を吸
収、緩和する能力が低いものである。
【００２７】(ii) 本発明のメタル担体（ＭＳ）は細径
中空チューブのメタルワイヤーを介した配列体であるこ
とから、各細径中空チューブと細径中空チューブの間に
おいて排気ガス流を攪拌混合、乱流化することが出来る
ため、排気ガスと細径中空チューブ表面に担持された排
気ガス浄化用触媒との接触効率が改善され、浄化能力を
向上させることが出来る。この点従来の帯材（箔材）を
使用したものや細径管をメタルケーシング内に最密充填
させたハニカム構造のものにおいては、乱流化のために
特別の機構が必要である。
中空チューブのメタルワイヤーを介した配列体であるこ
とから、各細径中空チューブと細径中空チューブの間に
おいて排気ガス流を攪拌混合、乱流化することが出来る
ため、排気ガスと細径中空チューブ表面に担持された排
気ガス浄化用触媒との接触効率が改善され、浄化能力を
向上させることが出来る。この点従来の帯材（箔材）を
使用したものや細径管をメタルケーシング内に最密充填
させたハニカム構造のものにおいては、乱流化のために
特別の機構が必要である。
【００２８】(iii) 本発明のメタル担体（ＭＳ）におい
て、各細径中空チューブを所望の空隙部をもってメタル
ワイヤーを介してメタルケーシング内に配列、固定する
ことが出来るため、各細径中空チューブが当接せず、各
チューブの外表面を触媒担持のために有効活用すること
が出来る（単位重当たりの比表面積が大きい）。
て、各細径中空チューブを所望の空隙部をもってメタル
ワイヤーを介してメタルケーシング内に配列、固定する
ことが出来るため、各細径中空チューブが当接せず、各
チューブの外表面を触媒担持のために有効活用すること
が出来る（単位重当たりの比表面積が大きい）。
【００２９】(iv) 従来の帯材（箔材）は極めて高価な
ものであるが、本発明の細径中空チューブの配列体で構
成されるメタル担体は安価であり、コストメリットを得
ることが出来る。
ものであるが、本発明の細径中空チューブの配列体で構
成されるメタル担体は安価であり、コストメリットを得
ることが出来る。
【００３０】(v) 従来の帯材（箔材）を利用したハニカ
ム構造のメタルハニカム体や細径管をメタルケーシング
内に最密充填したメタルハニカム体と比較して、排気ガ
ス系統の要求特性に合わせて最適なメタル担体を設計の
自由度をもって製造することが容易である。例えば、メ
タル担体の中央（中心部）の配管密度や細管の径を他部
と相違させるなどして要求特性に適合した最適なメタル
担体を容易に提供することができる。
ム構造のメタルハニカム体や細径管をメタルケーシング
内に最密充填したメタルハニカム体と比較して、排気ガ
ス系統の要求特性に合わせて最適なメタル担体を設計の
自由度をもって製造することが容易である。例えば、メ
タル担体の中央（中心部）の配管密度や細管の径を他部
と相違させるなどして要求特性に適合した最適なメタル
担体を容易に提供することができる。
【図１】 本発明のメタル担体を示す一部を透視し、か
つ一部を省略した斜視図である。
つ一部を省略した斜視図である。
【図２】 本発明のメタル担体に適用される第一実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図３】 本発明のメタル担体に適用される第二実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図４】 図３の一部を透視した側面図である。
【図５】 本発明のメタル担体に適用される第三実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図６】 本発明のメタル担体に適用される第四実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図７】 本発明のメタル担体に適用される第五実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図８】 本発明のメタル担体に適用される第六実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図９】 本発明のメタル担体に適用される第七実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図１０】 従来の巻回タイプのメタルハニカム体の斜
視図である。
視図である。
【図１１】 従来の積層タイプのメタルハニカム体の斜
視図である。
視図である。
ＭＳ ………メタル担体 Ｃ ………メタルケーシング ｔ，ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ………細径中空チューブ Ｗ，Ｗ1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 ………メタルワイヤー ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ………固定部 ＭＳ' ………従来のメタル担体 Ｈ ………従来のメタルハニカム体 １ ………平板状帯材 ２ ………波板状帯材 ３ ………網目状通気孔路（セル）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１０月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 メタル担体
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、自動車の排気
ガス浄化装置において使用される、排気ガス浄化用触媒
を担持させるための金属製のメタル担体に関する。更に
詳しくは、本発明は、金属製のメタル担体の構成部材
を、従来の高価な耐熱鋼製の平板状帯材（箔材）及びま
たは波板状帯材（箔材）に代えて、筒状メタルケーシン
グと該メタルケーシング内に配設する細径中空チュー
ブ、及び該チューブをメタルケーシング内に固定するた
めのメタルワイヤーで構成したことを特徴とする経済的
でかつ耐久性などの特性に優れたメタル担体に関するも
のである。
ガス浄化装置において使用される、排気ガス浄化用触媒
を担持させるための金属製のメタル担体に関する。更に
詳しくは、本発明は、金属製のメタル担体の構成部材
を、従来の高価な耐熱鋼製の平板状帯材（箔材）及びま
たは波板状帯材（箔材）に代えて、筒状メタルケーシン
グと該メタルケーシング内に配設する細径中空チュー
ブ、及び該チューブをメタルケーシング内に固定するた
めのメタルワイヤーで構成したことを特徴とする経済的
でかつ耐久性などの特性に優れたメタル担体に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の排気ガス浄化装置用の触
媒担体として、コージェライトなどのセラミック材を用
いたセラミック製のモノリスタイプ（セラミックモノリ
ス）のものと、金属（メタル）製のモノリスタイプ（メ
タルモノリス）のものが知られている。特に最近におい
ては、セラミックモノリスの欠点を改善するために、即
ち、機械的強度、耐久性、通気抵抗、浄化効率（装置の
小型化）などの観点からメタルモノリスが盛んに研究開
発されている。
媒担体として、コージェライトなどのセラミック材を用
いたセラミック製のモノリスタイプ（セラミックモノリ
ス）のものと、金属（メタル）製のモノリスタイプ（メ
タルモノリス）のものが知られている。特に最近におい
ては、セラミックモノリスの欠点を改善するために、即
ち、機械的強度、耐久性、通気抵抗、浄化効率（装置の
小型化）などの観点からメタルモノリスが盛んに研究開
発されている。
【０００３】この種の従来の金属製触媒担体（メタル担
体）（ＭＳ´、メタルサポート）の典型例は、図１０〜
図１１に示されるものである。そして、この種のメタル
担体は一般に耐高温酸化性や耐熱性に優れた薄肉鋼板か
らの平板状帯材（１）と前記薄肉鋼板を波付形成した波
板状帯材（２）とを、相互に当接部を有するように重積
し、これを一括渦巻状に巻回積層するか、あるいは階層
状に重積して製作した軸方向に排気ガス通路のための多
数の網目状通気穴路（セル）を有するメタルハニカム体
と、前記メタルハニカム体を填装し固着するための両端
が開口した筒状の金属ケース（４）から構成されるもの
である。なお、図１０は巻回タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）を示し、図１１は積層タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）を示すものである。
体）（ＭＳ´、メタルサポート）の典型例は、図１０〜
図１１に示されるものである。そして、この種のメタル
担体は一般に耐高温酸化性や耐熱性に優れた薄肉鋼板か
らの平板状帯材（１）と前記薄肉鋼板を波付形成した波
板状帯材（２）とを、相互に当接部を有するように重積
し、これを一括渦巻状に巻回積層するか、あるいは階層
状に重積して製作した軸方向に排気ガス通路のための多
数の網目状通気穴路（セル）を有するメタルハニカム体
と、前記メタルハニカム体を填装し固着するための両端
が開口した筒状の金属ケース（４）から構成されるもの
である。なお、図１０は巻回タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）を示し、図１１は積層タイプのメタルハニカム体
（Ｈ）を示すものである。
【０００４】そして、前記メタル担体を構成するメタル
ハニカム体と金属ケースとは、排気ガス自体の高温度及
び排気ガスと浄化用触媒（Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈなどの触
媒）との発熱反応などによる熱膨張や熱的応力に耐え得
るように、また自動車走行時の振動などに耐え得るよう
にろう接または溶接などにより強固に固着される。な
お、メタルハニカム体を構成する平板状帯材と波板状帯
材の当接部は種々の方法により固着されることはいうま
でもないことである。
ハニカム体と金属ケースとは、排気ガス自体の高温度及
び排気ガスと浄化用触媒（Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈなどの触
媒）との発熱反応などによる熱膨張や熱的応力に耐え得
るように、また自動車走行時の振動などに耐え得るよう
にろう接または溶接などにより強固に固着される。な
お、メタルハニカム体を構成する平板状帯材と波板状帯
材の当接部は種々の方法により固着されることはいうま
でもないことである。
【０００５】前記した従来のメタルハニカム体におい
て、その構成部材である平板状帯材（１）と波板状帯材
（２）としては、例えばクロム鋼（クロム１３〜２５
％）、Ｆｅ−Ｃｒ２０％−Ａｌ５％などの耐熱性のステ
ンレス鋼あるいはこれに耐高温酸化性を改善するために
希土類を加えたステンレス鋼などの厚さが０．１mm以下
の帯材（箔材）が使用される。なお、各帯材にＡｌを含
有したステンレス鋼は、耐高温酸化性が向上するととも
に、熱処理により帯材表面にウィスカー状ないしマッシ
ュルーム状などの種々の形状のα−Ａｌ2 Ｏ3 が析出
し、これが排気ガス浄化用触媒を担持するためのウォッ
シュコートを強固に固着するため極めて好ましい材料で
ある。
て、その構成部材である平板状帯材（１）と波板状帯材
（２）としては、例えばクロム鋼（クロム１３〜２５
％）、Ｆｅ−Ｃｒ２０％−Ａｌ５％などの耐熱性のステ
ンレス鋼あるいはこれに耐高温酸化性を改善するために
希土類を加えたステンレス鋼などの厚さが０．１mm以下
の帯材（箔材）が使用される。なお、各帯材にＡｌを含
有したステンレス鋼は、耐高温酸化性が向上するととも
に、熱処理により帯材表面にウィスカー状ないしマッシ
ュルーム状などの種々の形状のα−Ａｌ2 Ｏ3 が析出
し、これが排気ガス浄化用触媒を担持するためのウォッ
シュコートを強固に固着するため極めて好ましい材料で
ある。
【０００６】しかしながら、前記したメタルハニカム体
（Ｈ）を構成する平板状帯材（１）及び波板状帯材
（２）は、材料自体あるいはこの種の用途に適用するた
めの箔材（厚さ０．０４〜０．１mm）とするのに圧延コ
ストがかかるなど極めて高価なものであり、セラミック
製のハニカム体に対するメタルハニカム体の価格競争力
を大きく低下させている。また、前記したようにメタル
ハニカム体の製造において、各構成部材をろう接合する
場合、Ｎｉ系などの高価な高温ろう材を使用するため、
この面でもコストがかさむものである。
（Ｈ）を構成する平板状帯材（１）及び波板状帯材
（２）は、材料自体あるいはこの種の用途に適用するた
めの箔材（厚さ０．０４〜０．１mm）とするのに圧延コ
ストがかかるなど極めて高価なものであり、セラミック
製のハニカム体に対するメタルハニカム体の価格競争力
を大きく低下させている。また、前記したようにメタル
ハニカム体の製造において、各構成部材をろう接合する
場合、Ｎｉ系などの高価な高温ろう材を使用するため、
この面でもコストがかさむものである。
【０００７】更には、前記した高価な平板状帯材（１）
と波板状帯材（２）を使用して製造したハニカム構造の
メタルハニカム体は、両帯材（１、２）が相互に当接し
ている関係上、排気ガス浄化用触媒を担持させるための
有効表面積は小さいものである。即ち、両帯材（１、
２）は、波板状帯材（２）の波の頂部／谷部において平
板状帯材（１）と相互に当接するが、両帯材（１、２）
は前記当接部において触媒の担持量をできるだけ多くす
るような点接触の状態で当接しているのではなく、面接
触の状態で当接しているため、前記有効表面積は小さく
減ぜられる。両帯材（１、２）の当接態様において、場
合によっては３０％も有効表面積が減じられてしまい、
高価な帯材（１、２）を使用していながら、十分に材料
を活用していないということができる。
と波板状帯材（２）を使用して製造したハニカム構造の
メタルハニカム体は、両帯材（１、２）が相互に当接し
ている関係上、排気ガス浄化用触媒を担持させるための
有効表面積は小さいものである。即ち、両帯材（１、
２）は、波板状帯材（２）の波の頂部／谷部において平
板状帯材（１）と相互に当接するが、両帯材（１、２）
は前記当接部において触媒の担持量をできるだけ多くす
るような点接触の状態で当接しているのではなく、面接
触の状態で当接しているため、前記有効表面積は小さく
減ぜられる。両帯材（１、２）の当接態様において、場
合によっては３０％も有効表面積が減じられてしまい、
高価な帯材（１、２）を使用していながら、十分に材料
を活用していないということができる。
【０００８】また、当業界において、前記した平板状帯
材（１）と波板状帯材（２）を使用せずに、メタル担体
の主要な構成要素であるメタルハニカム体を、複数本の
薄肉小径管（細管）から製造する技術が提案されている
（例えば、特開昭６３−１３６８４号、同６３−２７３
５１７号、同６３−３１５１５０号、同６３−３１５１
５１号参照）。しかしながら、これらのものは小径管同
士をその外周面を相互に緊密に接触させるようにしてメ
タルハニカム体とするため、前記したように排気ガスの
浄化用触媒を担持する有効表面積が著しく減ぜられるも
のである。
材（１）と波板状帯材（２）を使用せずに、メタル担体
の主要な構成要素であるメタルハニカム体を、複数本の
薄肉小径管（細管）から製造する技術が提案されている
（例えば、特開昭６３−１３６８４号、同６３−２７３
５１７号、同６３−３１５１５０号、同６３−３１５１
５１号参照）。しかしながら、これらのものは小径管同
士をその外周面を相互に緊密に接触させるようにしてメ
タルハニカム体とするため、前記したように排気ガスの
浄化用触媒を担持する有効表面積が著しく減ぜられるも
のである。
【０００９】
【発明が解決しようとする問題点】本発明は、前記した
高価な帯材（箔材）を使用するメタル担体に対して、筒
状メタルケーシング内に、複数本の任意断面形状の細径
中空チューブ（管体）を配設するとともに、該中空チュ
ーブを相互に所望の間隔をもってメタルワイヤーで固定
したとき、コストメリットが得られるとともに耐久性な
どに優れた特性を有するメタル担体が得られるという知
見をベースにして完成されたものである。
高価な帯材（箔材）を使用するメタル担体に対して、筒
状メタルケーシング内に、複数本の任意断面形状の細径
中空チューブ（管体）を配設するとともに、該中空チュ
ーブを相互に所望の間隔をもってメタルワイヤーで固定
したとき、コストメリットが得られるとともに耐久性な
どに優れた特性を有するメタル担体が得られるという知
見をベースにして完成されたものである。
【００１０】また、本発明は、従来の細管をベースと
し、相互にその周外面を密接させて形成したハニカム構
造体のメタルハニカム体に対して、メタルケーシング内
に細管を相互にその外周面を密接させないで配設した場
合、触媒担持量が著しく増大するために使用する細管を
減じることが出来ること、また、各細管の間に形成され
る空間スペースにおいて排気ガスが攪拌、乱流化するた
めに排気ガスの浄化能を向上させることが出来るという
知見をベースにして完成されたものである。本発明によ
り、経済的でかつ諸特性に優れた排気ガス浄化用触媒を
担持するためのメタル担体が提供される。
し、相互にその周外面を密接させて形成したハニカム構
造体のメタルハニカム体に対して、メタルケーシング内
に細管を相互にその外周面を密接させないで配設した場
合、触媒担持量が著しく増大するために使用する細管を
減じることが出来ること、また、各細管の間に形成され
る空間スペースにおいて排気ガスが攪拌、乱流化するた
めに排気ガスの浄化能を向上させることが出来るという
知見をベースにして完成されたものである。本発明によ
り、経済的でかつ諸特性に優れた排気ガス浄化用触媒を
担持するためのメタル担体が提供される。
【００１１】
【問題点を解決するための手段】本発明を概説すれば、
本発明は、排気ガスの浄化用触媒を担持するためのメタ
ル担体において、前記メタル担体が、(i) 筒状のメタル
ケーシング、(ii) 前記メタルケーシング内に配設され
る所望本数の任意断面形状の細径中空チューブ、(iii)
前記メタルケーシング内に前記細径中空チューブを配列
し、固定するためのメタルワイヤー、から構成されるこ
とを特徴とするメタル担体に関するものである。
本発明は、排気ガスの浄化用触媒を担持するためのメタ
ル担体において、前記メタル担体が、(i) 筒状のメタル
ケーシング、(ii) 前記メタルケーシング内に配設され
る所望本数の任意断面形状の細径中空チューブ、(iii)
前記メタルケーシング内に前記細径中空チューブを配列
し、固定するためのメタルワイヤー、から構成されるこ
とを特徴とするメタル担体に関するものである。
【００１２】以下、本発明の技術的構成及び実施態様に
ついて、図面を参照して説明する。なお、本発明は図示
のものに限定されないことはいうまでもないことであ
る。
ついて、図面を参照して説明する。なお、本発明は図示
のものに限定されないことはいうまでもないことであ
る。
【００１３】図１は、本発明のメタル担体（ＭＳ）の一
部を透視し、かつ一部を省略した斜視図である。図示さ
れるように、本発明のメタル担体（ＭＳ）は、耐熱鋼製
のメタルケーシング（Ｃ）、該メタルケーシング（Ｃ）
内に配設される耐熱鋼製の細径中空チューブ、及び該中
空チューブ（ｔ）をメタルケーシング内に配設、固定す
るためのメタルワイヤー（Ｗ）という三つの構成要素か
らなるものである。
部を透視し、かつ一部を省略した斜視図である。図示さ
れるように、本発明のメタル担体（ＭＳ）は、耐熱鋼製
のメタルケーシング（Ｃ）、該メタルケーシング（Ｃ）
内に配設される耐熱鋼製の細径中空チューブ、及び該中
空チューブ（ｔ）をメタルケーシング内に配設、固定す
るためのメタルワイヤー（Ｗ）という三つの構成要素か
らなるものである。
【００１４】本発明のメタル担体（ＭＳ）を構成するメ
タルケーシング（Ｃ）は、図示されるように、前記細径
中空チューブ（ｔ）を内部に収容し、かつ前記メタルワ
イヤー（Ｗ）で前記細径中空チューブ（ｔ）を固定する
のに適した構造のものであればよく、特段に制約を受け
るものではない。メタルケーシング（Ｃ）内で細径中空
チューブ（ｔ）を固定する方式は、任意の方式のもので
あってよい。図１には、メタルケーシング（Ｃ）の両端
面部においてメタルワイヤー（Ｗ）をクロス状に張設
し、該メタルワイヤー（Ｗ）の間で細径中空チューブ
（ｔ）を保持する態様のものが示されている。図示しな
いが、メタルケーシング（Ｃ）の両端面から軸方向に所
定の長さをおいた部位において、その外周壁の周方向に
所定ピッチの穴を穿設し、これにメタルワイヤー（Ｗ）
を張設し、このワイヤー間で細径中空チューブ（ｔ）を
保持、固定してもよい。
タルケーシング（Ｃ）は、図示されるように、前記細径
中空チューブ（ｔ）を内部に収容し、かつ前記メタルワ
イヤー（Ｗ）で前記細径中空チューブ（ｔ）を固定する
のに適した構造のものであればよく、特段に制約を受け
るものではない。メタルケーシング（Ｃ）内で細径中空
チューブ（ｔ）を固定する方式は、任意の方式のもので
あってよい。図１には、メタルケーシング（Ｃ）の両端
面部においてメタルワイヤー（Ｗ）をクロス状に張設
し、該メタルワイヤー（Ｗ）の間で細径中空チューブ
（ｔ）を保持する態様のものが示されている。図示しな
いが、メタルケーシング（Ｃ）の両端面から軸方向に所
定の長さをおいた部位において、その外周壁の周方向に
所定ピッチの穴を穿設し、これにメタルワイヤー（Ｗ）
を張設し、このワイヤー間で細径中空チューブ（ｔ）を
保持、固定してもよい。
【００１５】本発明のメタル担体（ＭＳ）において、前
記メタルケーシング（Ｃ）の素材としては、図１０〜図
１１で示される従来のメタルハニカム体の製造に際して
使用されているものと同種の耐熱鋼を用いてもよいし、
更に耐熱耐食性に富むものを用いてもよい。また、外側
部分の金属材料を内側部分より耐熱耐蝕性に富むものと
した二重構造のもの、具体的には内側部分にフェライト
系ステンレス鋼を、外側部分にオーステナイト系ステン
レス鋼を使用したものを用いてもよい。
記メタルケーシング（Ｃ）の素材としては、図１０〜図
１１で示される従来のメタルハニカム体の製造に際して
使用されているものと同種の耐熱鋼を用いてもよいし、
更に耐熱耐食性に富むものを用いてもよい。また、外側
部分の金属材料を内側部分より耐熱耐蝕性に富むものと
した二重構造のもの、具体的には内側部分にフェライト
系ステンレス鋼を、外側部分にオーステナイト系ステン
レス鋼を使用したものを用いてもよい。
【００１６】本発明のメタル担体（ＭＳ）を構成するメ
タルワイヤー（Ｗ）は、図示されるように細径中空チュ
ーブ（ｔ）をメタルケーシング（Ｃ）内に配設するに適
したものであれば特段に制約を受けない。前記メタルワ
イヤー（Ｗ）の素材としては、図１０〜図１１で示され
る従来のメタルハニカム体の製造に際して使用されてい
る平板状帯材（箔材）または波板状帯材（箔材）と同等
の特性を有するもの、即ち耐高温酸化性に優れた材質の
ものが好ましい。例えば、Ｆｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ製、
またはこれにＲＥＭを添加したものなどのワイヤー材が
使用される。メタルワイヤー（Ｗ）の断面形状は、一般
に円形であるが、楕円形、多角形、長方形などの異形状
のものでも良く、あるいはこれらを撚り合わせたり、ま
たは組み合わせてもよい。前記メタルワイヤー（Ｗ）の
線径、厚みは所定のものでよく、例えば断面円形の線材
の場合、一般に線径として０．１〜１．０mmのものが使
用される。また、本発明において、前記メタルワイヤー
（Ｗ）として扁平状のリボン材を使用することが出来
る。メタルワイヤー（Ｗ）が扁平状のリボン材であると
き、メタルケーシング（Ｃ）内での細径中空チューブの
固定が強固になるため好ましいものである。この種のリ
ボン材としては、例えば厚さ１００μm 、幅５mmなどの
ものが使用される。
タルワイヤー（Ｗ）は、図示されるように細径中空チュ
ーブ（ｔ）をメタルケーシング（Ｃ）内に配設するに適
したものであれば特段に制約を受けない。前記メタルワ
イヤー（Ｗ）の素材としては、図１０〜図１１で示され
る従来のメタルハニカム体の製造に際して使用されてい
る平板状帯材（箔材）または波板状帯材（箔材）と同等
の特性を有するもの、即ち耐高温酸化性に優れた材質の
ものが好ましい。例えば、Ｆｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ製、
またはこれにＲＥＭを添加したものなどのワイヤー材が
使用される。メタルワイヤー（Ｗ）の断面形状は、一般
に円形であるが、楕円形、多角形、長方形などの異形状
のものでも良く、あるいはこれらを撚り合わせたり、ま
たは組み合わせてもよい。前記メタルワイヤー（Ｗ）の
線径、厚みは所定のものでよく、例えば断面円形の線材
の場合、一般に線径として０．１〜１．０mmのものが使
用される。また、本発明において、前記メタルワイヤー
（Ｗ）として扁平状のリボン材を使用することが出来
る。メタルワイヤー（Ｗ）が扁平状のリボン材であると
き、メタルケーシング（Ｃ）内での細径中空チューブの
固定が強固になるため好ましいものである。この種のリ
ボン材としては、例えば厚さ１００μm 、幅５mmなどの
ものが使用される。
【００１７】次に、本発明のメタル担体（ＭＳ）を構成
する任意断面形状の細径中空チューブ（ｔ）の構造につ
いて説明する。図２は、図１に示される本発明のメタル
担体（ＭＳ）に適用される第一実施態様の細径中空チュ
ーブ（ｔ1 ）の構造を示すものである。第一実施態様の
細径中空チューブ（ｔ1 ）は、図示されるように所望径
の円筒状中空チューブである。図２には、前記細径中空
チューブ（ｔ1 ）が、二本のメタルワイヤー（Ｗ1 ，Ｗ
2 ）で固定部（ｆ1 ）で固定されていることが示されて
いる。前記固定手段としては、溶接でもろう接、さらに
は熱拡散処理による拡散接合など任意のものが採用され
る。また、後述するようにメタルワイヤー間で機械的に
係止させるような係止手段であってもよい。図２におい
て、図を簡略化するために横方向のメタルワイヤーが省
略されている。本発明において、メタルワイヤーを縦方
向にのみ張設するようにしても、あるいは縦横、クロス
状に張設するようにしてもよいことはいうまでもないこ
とである。
する任意断面形状の細径中空チューブ（ｔ）の構造につ
いて説明する。図２は、図１に示される本発明のメタル
担体（ＭＳ）に適用される第一実施態様の細径中空チュ
ーブ（ｔ1 ）の構造を示すものである。第一実施態様の
細径中空チューブ（ｔ1 ）は、図示されるように所望径
の円筒状中空チューブである。図２には、前記細径中空
チューブ（ｔ1 ）が、二本のメタルワイヤー（Ｗ1 ，Ｗ
2 ）で固定部（ｆ1 ）で固定されていることが示されて
いる。前記固定手段としては、溶接でもろう接、さらに
は熱拡散処理による拡散接合など任意のものが採用され
る。また、後述するようにメタルワイヤー間で機械的に
係止させるような係止手段であってもよい。図２におい
て、図を簡略化するために横方向のメタルワイヤーが省
略されている。本発明において、メタルワイヤーを縦方
向にのみ張設するようにしても、あるいは縦横、クロス
状に張設するようにしてもよいことはいうまでもないこ
とである。
【００１８】前記細径中空チューブ（ｔ1 ）の使用本数
は、排気ガスの目標とする浄化能（設定された浄化度）
などの観点から適宜、決めればよい。例えば、図１０〜
図１１に示される従来の平板状帯材と波板状帯材とで構
成される巻回または積層タイプのメタルハニカム体と同
程度の排気ガス浄化能を達成するためには、次の使用本
数の設定値が参考になる。例えば、φ６０．５mm、長さ
７５mmの帯材（箔材）を使用して製作した円筒状の巻回
タイプのメタルハニカム体（箔の厚さ５０μm 、セル密
度２００cpsi）と同等の浄化能を達成するためには、本
発明のメタル担体は、排気ガス浄化用触媒に対して同等
の担持表面積をもつことが必要である。この場合、円筒
状細径中空チューブ（ｔ1 ）として、内径１．４mm、外
径１．５mm、長さ７５mmのものを使用すると、使用する
本数は７２０本である。また、円筒状細径中空チューブ
（ｔ1 ）として、内径１．１mm、外径１．３mm、長さ７
５mmのものを使用すると、使用する本数は８９０本であ
る。
は、排気ガスの目標とする浄化能（設定された浄化度）
などの観点から適宜、決めればよい。例えば、図１０〜
図１１に示される従来の平板状帯材と波板状帯材とで構
成される巻回または積層タイプのメタルハニカム体と同
程度の排気ガス浄化能を達成するためには、次の使用本
数の設定値が参考になる。例えば、φ６０．５mm、長さ
７５mmの帯材（箔材）を使用して製作した円筒状の巻回
タイプのメタルハニカム体（箔の厚さ５０μm 、セル密
度２００cpsi）と同等の浄化能を達成するためには、本
発明のメタル担体は、排気ガス浄化用触媒に対して同等
の担持表面積をもつことが必要である。この場合、円筒
状細径中空チューブ（ｔ1 ）として、内径１．４mm、外
径１．５mm、長さ７５mmのものを使用すると、使用する
本数は７２０本である。また、円筒状細径中空チューブ
（ｔ1 ）として、内径１．１mm、外径１．３mm、長さ７
５mmのものを使用すると、使用する本数は８９０本であ
る。
【００１９】図３〜図４は、本発明のメタル担体（Ｍ
Ｓ）に適用される第二実施態様の細径中空チューブ（ｔ
2 ）を説明する図である。第二実施態様の細径中空チュ
ーブ（ｔ2 ）は、円筒状チューブのものであり、所望部
位にメタルワイヤー（Ｗ）による固定部として凹部（ｆ
2 ）を有するものである。前記細径中空チューブ
（ｔ2 ）は、凹部（ｆ2 ）において、二枚のリボン状ワ
イヤー（Ｗ3 ，Ｗ4 ）により係止される。なお、本発明
において、前記凹部（ｆ2 ）において、単に二本のリボ
ン状ワイヤー（Ｗ3 ，Ｗ4 ）により係止固定するだけで
なく、更に前記凹部（ｆ2 ）において熔接、ろう接など
の固着手段を適用してもよい。
Ｓ）に適用される第二実施態様の細径中空チューブ（ｔ
2 ）を説明する図である。第二実施態様の細径中空チュ
ーブ（ｔ2 ）は、円筒状チューブのものであり、所望部
位にメタルワイヤー（Ｗ）による固定部として凹部（ｆ
2 ）を有するものである。前記細径中空チューブ
（ｔ2 ）は、凹部（ｆ2 ）において、二枚のリボン状ワ
イヤー（Ｗ3 ，Ｗ4 ）により係止される。なお、本発明
において、前記凹部（ｆ2 ）において、単に二本のリボ
ン状ワイヤー（Ｗ3 ，Ｗ4 ）により係止固定するだけで
なく、更に前記凹部（ｆ2 ）において熔接、ろう接など
の固着手段を適用してもよい。
【００２０】図５は、本発明のメタル担体（ＭＳ）に適
用される第三実施態様の細径中空チューブ（ｔ3 ）を説
明する図である。第三実施態様の細径中空チューブ（ｔ
3 ）は、円筒状チューブのものであり、所望部位にメタ
ルワイヤー（Ｗ）による固定部として、チューブ側部に
切欠部（ｆ3 ）を有するものである。
用される第三実施態様の細径中空チューブ（ｔ3 ）を説
明する図である。第三実施態様の細径中空チューブ（ｔ
3 ）は、円筒状チューブのものであり、所望部位にメタ
ルワイヤー（Ｗ）による固定部として、チューブ側部に
切欠部（ｆ3 ）を有するものである。
【００２１】図６は、本発明のメタル担体（ＭＳ）に適
用される第四実施態様の細径中空チューブ（ｔ4 ）を説
明する図である。第四実施態様の細径中空チューブ（ｔ
4 ）は、円筒状で凹凸蛇腹状の周壁部を有するチューブ
であり、メタルワイヤー（Ｗ）による固定部（ｆ4 ）
は、前記凹凸の蛇腹部となる。なお、第四実施態様の細
径中空チューブ（ｔ4 ）においては、その外周壁が凹凸
蛇腹状であるため表面積が円筒状のものより大きくなる
ため、触媒担持量を増大させることが出来る。
用される第四実施態様の細径中空チューブ（ｔ4 ）を説
明する図である。第四実施態様の細径中空チューブ（ｔ
4 ）は、円筒状で凹凸蛇腹状の周壁部を有するチューブ
であり、メタルワイヤー（Ｗ）による固定部（ｆ4 ）
は、前記凹凸の蛇腹部となる。なお、第四実施態様の細
径中空チューブ（ｔ4 ）においては、その外周壁が凹凸
蛇腹状であるため表面積が円筒状のものより大きくなる
ため、触媒担持量を増大させることが出来る。
【００２２】図７は、本発明のメタル担体（ＭＳ）に適
用される第五実施態様の細径中空チューブ（ｔ5 ）を説
明する図である。第五実施態様の細径中空チューブ（ｔ
5 ）は、円筒状チューブのものであり、メタルワイヤー
（Ｗ）による固定部として、チューブの両端面部の壁部
に１／４周毎に形成された切欠部（ｆ5 ）を有するもの
である。
用される第五実施態様の細径中空チューブ（ｔ5 ）を説
明する図である。第五実施態様の細径中空チューブ（ｔ
5 ）は、円筒状チューブのものであり、メタルワイヤー
（Ｗ）による固定部として、チューブの両端面部の壁部
に１／４周毎に形成された切欠部（ｆ5 ）を有するもの
である。
【００２３】本発明のメタル担体（ＭＳ）に適用される
細径中空チューブ（ｔ）としては、前記した断面形状が
円形のものに限定されず、所望形状のものであってもよ
い。図８は第六実施態様の細径中空チューブ（ｔ6 ）を
示し、その断面形状は菱形である。図９は、第七実施態
様の細径中空チューブ（ｔ7 ）を示し、その断面形状は
六角形である。また、特に図示しないが、断面形状が楕
円形のものであってもよい。
細径中空チューブ（ｔ）としては、前記した断面形状が
円形のものに限定されず、所望形状のものであってもよ
い。図８は第六実施態様の細径中空チューブ（ｔ6 ）を
示し、その断面形状は菱形である。図９は、第七実施態
様の細径中空チューブ（ｔ7 ）を示し、その断面形状は
六角形である。また、特に図示しないが、断面形状が楕
円形のものであってもよい。
【００２４】本発明において、前記細径中空チューブ
（ｔ）の構造及びその配設方式としては、種々の変形例
が可能である。例えば、図示しないが、メタル担体（Ｍ
Ｓ）の中央部に他部と比較して小径のものを配設した
り、何種類かのチューブを組み合わせたりしてもよい。
更に、本発明において、これらチューブの配設密度は適
宜に決められる。例えば、メタル担体（ＭＳ）の中央部
に小径のチューブを配設すると、中央部での流速の速い
排気ガス流に適合した所望量の触媒を担持させることが
出来るため、均一な浄化能を達成することが出来る。ま
た、細径中空チューブ（ｔ）の配設方式として、縦方向
のみまたは横方向のみに張設されたメタルワイヤーの間
に細径中空チューブを配設してもよい。この場合、上下
間または左右間で各細径中空チューブ（ｔ）を当接させ
てもよく、あるいは所望の隙間を設けるようにしてもよ
い。
（ｔ）の構造及びその配設方式としては、種々の変形例
が可能である。例えば、図示しないが、メタル担体（Ｍ
Ｓ）の中央部に他部と比較して小径のものを配設した
り、何種類かのチューブを組み合わせたりしてもよい。
更に、本発明において、これらチューブの配設密度は適
宜に決められる。例えば、メタル担体（ＭＳ）の中央部
に小径のチューブを配設すると、中央部での流速の速い
排気ガス流に適合した所望量の触媒を担持させることが
出来るため、均一な浄化能を達成することが出来る。ま
た、細径中空チューブ（ｔ）の配設方式として、縦方向
のみまたは横方向のみに張設されたメタルワイヤーの間
に細径中空チューブを配設してもよい。この場合、上下
間または左右間で各細径中空チューブ（ｔ）を当接させ
てもよく、あるいは所望の隙間を設けるようにしてもよ
い。
【００２５】
【発明の効果】本発明の排気ガス浄化用触媒を担持させ
るためのメタル担体（ＭＳ）は、従来の平板状帯材（箔
材）と波板状帯材（箔材）から構成される各種タイプの
ハニカム構造を有するメタルハニカム体を主要な構成要
素としたメタル担体、あるいは細径管をメタルケーシン
グ内に最密状態に充填して構成したハニカム構造のメタ
ル担体と比較して、以下のような優れた効果を奏する。
るためのメタル担体（ＭＳ）は、従来の平板状帯材（箔
材）と波板状帯材（箔材）から構成される各種タイプの
ハニカム構造を有するメタルハニカム体を主要な構成要
素としたメタル担体、あるいは細径管をメタルケーシン
グ内に最密状態に充填して構成したハニカム構造のメタ
ル担体と比較して、以下のような優れた効果を奏する。
【００２６】(i) 本発明のメタル担体（ＭＳ）はメタル
ケーシング内に細径中空チューブをメタルワイヤーをも
って配設、固定した構造のものであるから、メタル担体
の使用時にメタル担体内部に発生する大きな熱応力に基
づく変形力を、前記細径中空メタルチューブ及びメタル
ワイヤーで吸収、緩和させることが出来るため、耐久性
に優れたものである。この点、従来の帯材（箔材）を使
用したハニカム構造のメタルハニカム体を主要な構成要
素とするメタル担体、あるいは細径管をメタルケーシン
グ内に最密充填させたハニカム構造のメタル担体におい
ては、前記変形力を吸収、緩和する能力が低いものであ
る。
ケーシング内に細径中空チューブをメタルワイヤーをも
って配設、固定した構造のものであるから、メタル担体
の使用時にメタル担体内部に発生する大きな熱応力に基
づく変形力を、前記細径中空メタルチューブ及びメタル
ワイヤーで吸収、緩和させることが出来るため、耐久性
に優れたものである。この点、従来の帯材（箔材）を使
用したハニカム構造のメタルハニカム体を主要な構成要
素とするメタル担体、あるいは細径管をメタルケーシン
グ内に最密充填させたハニカム構造のメタル担体におい
ては、前記変形力を吸収、緩和する能力が低いものであ
る。
【００２７】(ii) 本発明のメタル担体（ＭＳ）は、細
径中空チューブのメタルワイヤーを介した配列体である
ことから、各細径中空チューブと細径中空チューブの間
において排気ガス流を攪拌混合、乱流化することが出来
るため、排気ガスと細径中空チューブ表面に担持された
排気ガス浄化用触媒との接触効率が改善され、浄化能力
を向上させることが出来る。これに対して従来の帯材
（箔材）を使用したものや細径管をメタルケーシング内
に最密充填させたハニカム構造のものにおいては、乱流
化のために特別の機構が必要である。
径中空チューブのメタルワイヤーを介した配列体である
ことから、各細径中空チューブと細径中空チューブの間
において排気ガス流を攪拌混合、乱流化することが出来
るため、排気ガスと細径中空チューブ表面に担持された
排気ガス浄化用触媒との接触効率が改善され、浄化能力
を向上させることが出来る。これに対して従来の帯材
（箔材）を使用したものや細径管をメタルケーシング内
に最密充填させたハニカム構造のものにおいては、乱流
化のために特別の機構が必要である。
【００２８】(iii) 本発明のメタル担体（ＭＳ）におい
て、各細径中空チューブを所望の空隙部をもってメタル
ワイヤーを介してメタルケーシング内に配列、固定する
ことが出来るため、各細径中空チューブが当接せず、各
チューブの外表面を触媒担持のために有効活用すること
が出来る（単位重当たりの比表面積が大きい）。
て、各細径中空チューブを所望の空隙部をもってメタル
ワイヤーを介してメタルケーシング内に配列、固定する
ことが出来るため、各細径中空チューブが当接せず、各
チューブの外表面を触媒担持のために有効活用すること
が出来る（単位重当たりの比表面積が大きい）。
【００２９】(iv) 従来の帯材（箔材）は極めて高価な
ものであるが、本発明の細径中空チューブの配列体で構
成されるメタル担体は安価であり、コストメリットを得
ることが出来る。
ものであるが、本発明の細径中空チューブの配列体で構
成されるメタル担体は安価であり、コストメリットを得
ることが出来る。
【００３０】(v) 従来の帯材（箔材）を利用したハニカ
ム構造のメタルハニカム体や細径管をメタルケーシング
内に最密充填したメタルハニカム体と比較して、排気ガ
ス系統の要求特性に合わせて最適なメタル担体を設計の
自由度をもって製造することが容易である。例えば、メ
タル担体の中央（中心部）の配管密度や細管の径を他部
と相違させるなどして要求特性に適合した最適なメタル
担体を容易に提供することができる。
ム構造のメタルハニカム体や細径管をメタルケーシング
内に最密充填したメタルハニカム体と比較して、排気ガ
ス系統の要求特性に合わせて最適なメタル担体を設計の
自由度をもって製造することが容易である。例えば、メ
タル担体の中央（中心部）の配管密度や細管の径を他部
と相違させるなどして要求特性に適合した最適なメタル
担体を容易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のメタル担体を示す一部を透視し、か
つ一部を省略した斜視図である。
つ一部を省略した斜視図である。
【図２】 本発明のメタル担体に適用される第一実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図３】 本発明のメタル担体に適用される第二実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図４】 図３の一部を透視した側面図である。
【図５】 本発明のメタル担体に適用される第三実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図６】 本発明のメタル担体に適用される第四実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図７】 本発明のメタル担体に適用される第五実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図８】 本発明のメタル担体に適用される第六実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図９】 本発明のメタル担体に適用される第七実施態
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
様の細径中空チューブの構造を説明する図である。
【図１０】 従来の巻回タイプのメタルハニカム体の斜
視図である。
視図である。
【図１１】 従来の積層タイプのメタルハニカム体の斜
視図である。
視図である。
【符号の説明】 ＭＳ ………メタル担体 Ｃ ………メタルケーシング ｔ，ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ………細径中空チューブ Ｗ，Ｗ1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 ………メタルワイヤー ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ………固定部 ＭＳ' ………従来のメタル担体 Ｈ ………従来のメタルハニカム体 １ ………平板状帯材 ２ ………波板状帯材 ３ ………網目状通気孔路（セル）
Claims (7)
- 【請求項１】 排気ガスの浄化用触媒を担持するための
メタル担体において、前記メタル担体が、 (i) 筒状のメタルケーシング、 (ii)前記メタルケーシング内に配設される所望本数の任
意断面形状の細径中空チューブ、 (iii)前記メタルケーシング内に前記細径中空チューブ
を配列し、固定するためのメタルワイヤー、から構成さ
れることを特徴とするメタル担体。 - 【請求項２】 細径中空チューブが、メタルワイヤーを
介して、溶接、ろう接、または拡散接合により固定され
るものである請求項１に記載のメタル担体。 - 【請求項３】 細径中空チューブが、メタルワイヤーに
より機械的に係止される係止部を有するものである請求
項１に記載のメタル担体。 - 【請求項４】 係止部が、チューブ側部に形成された凹
部、切欠部、及び凹凸部である請求項３に記載のメタル
担体。 - 【請求項５】 係止部が、チューブ端面部に形成された
切欠部である請求項３に記載のメタル担体。 - 【請求項６】 メタルワイヤーが、任意断面形状を有す
る線材である請求項１に記載のメタル担体。 - 【請求項７】 メタルワイヤーが、扁平状のリボン材で
ある請求項１に記載のメタル担体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5247306A JPH0780325A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | メタル担体 |
| PCT/JP1994/001484 WO1995007142A1 (fr) | 1993-09-09 | 1994-09-08 | Support metallique |
| DE4496683T DE4496683T1 (de) | 1993-09-09 | 1994-09-08 | Metallischer Träger |
| GB9600125A GB2295100B (en) | 1993-09-09 | 1994-09-08 | Metallic carrier |
| KR1019950705234A KR960702342A (ko) | 1993-09-09 | 1995-11-23 | 금속담체 (metallic support) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5247306A JPH0780325A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | メタル担体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0780325A true JPH0780325A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=17161455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5247306A Pending JPH0780325A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | メタル担体 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0780325A (ja) |
| KR (1) | KR960702342A (ja) |
| DE (1) | DE4496683T1 (ja) |
| GB (1) | GB2295100B (ja) |
| WO (1) | WO1995007142A1 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4305910A (en) * | 1979-02-28 | 1981-12-15 | Mitsui Engineering And Shipbuilding Co., Ltd. | Catalytic reaction for reduction of nitrogen oxide |
| JPS63315150A (ja) * | 1987-06-18 | 1988-12-22 | Yutaka Giken:Kk | 自動車排ガス用触媒装置 |
-
1993
- 1993-09-09 JP JP5247306A patent/JPH0780325A/ja active Pending
-
1994
- 1994-09-08 WO PCT/JP1994/001484 patent/WO1995007142A1/ja active Application Filing
- 1994-09-08 DE DE4496683T patent/DE4496683T1/de not_active Withdrawn
- 1994-09-08 GB GB9600125A patent/GB2295100B/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-11-23 KR KR1019950705234A patent/KR960702342A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960702342A (ko) | 1996-04-27 |
| WO1995007142A1 (fr) | 1995-03-16 |
| GB2295100B (en) | 1997-08-27 |
| GB9600125D0 (en) | 1996-03-20 |
| GB2295100A (en) | 1996-05-22 |
| DE4496683T1 (de) | 1996-03-21 |
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