JPH0780326A - Metal honeycomb body - Google Patents

Metal honeycomb body

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JPH0780326A
JPH0780326A JP5183532A JP18353293A JPH0780326A JP H0780326 A JPH0780326 A JP H0780326A JP 5183532 A JP5183532 A JP 5183532A JP 18353293 A JP18353293 A JP 18353293A JP H0780326 A JPH0780326 A JP H0780326A
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JP
Japan
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honeycomb body
metal honeycomb
metal
exhaust gas
type
Prior art date
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JP5183532A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuuzou Tsukiide
雄三 月出
Haruo Serizawa
治夫 芹沢
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Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
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Publication date
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the purifying power for exhaust gas and to prevent the conventional scooping phenomenon in a metal honeycomb body by providing small sections into which honeycomb bodies are divided by notch parts successively in the form of a meander and arranging the notch parts of the honeycomb body so that the notch parts may not coincide with those of a honeycomb body provided with them respectively before and after this honeycomb body. CONSTITUTION:In a metal honeycomb body H whose plate-shaped belt materials 1 and corrugated belt materials 2 are piled up and on which a purification catalyst for exhaust gas is carried, the flow of exhaust gas passed through notch parts S1, S2 of the 1st metal honeycomb body H1 impinges the front of the 2nd metal honeycomb body H2 to turn into turbulence, and also it is forcibly mixed with the other flow of exhaust gas in a clearance part D and flows into the 2nd metal honeycomb body H2 of the next stage and is purified. Through this process, the total purification rate for exhaust gas is kept high, and also the internal temp. of the 1st and the 2nd metal honeycomb bodies H1, H2 are made more uniform and, by the uniformizing, the generation of thermal stress accompanying the uniformizing is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一般に自動車の排気ガ
スの浄化手段として排気系統の途中に介装される排気ガ
ス浄化装置、特にその主要な構成要素である排気ガス浄
化触媒を担持するためのメタルハニカム体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to an exhaust gas purifying device installed in the middle of an exhaust system as a means for purifying exhaust gas of an automobile, and more particularly to supporting an exhaust gas purifying catalyst which is a main component thereof. Regarding the metal honeycomb body of.

【0002】更に詳しくは、本発明は排気ガスの乱流化
を促進して浄化効率を向上させるとともに、メタルハニ
カム体内部の温度分布をより均一化してスコーピングの
防止はもとより、メタルハニカム体の構成部材の破損な
どを効果的に防止することができる排気ガス浄化用のメ
タルハニカム体に関するものである。
More specifically, the present invention promotes turbulence of exhaust gas to improve purification efficiency, and makes the temperature distribution inside the metal honeycomb body more uniform to prevent scoping as well as to prevent The present invention relates to an exhaust gas purifying metal honeycomb body capable of effectively preventing damage to constituent members.

【0003】[0003]

【従来の技術】この種の排気ガス浄化用触媒(例えばP
t ,Rh ,Pd などを使用した触媒)を担持させるため
の金属製の担持母体として、単位体積当りの触媒の担持
量を大きくすること(単位体積当りの排気ガスと浄化用
触媒との有効接触面積を極力大きくすること)、背圧
(排気抵抗)を小さくすること、更には金属製担持母体
の自重を可能な限り軽量化すること、などを考慮し、耐
熱性でかつ薄肉金属板製の所定幅の平板状帯材と波板状
帯材を相互に当節するように重積してハニカム状の構造
とした金属製の担持母体、(本発明においてメタルハニ
カム体という。)が良く知られている。
2. Description of the Related Art This type of exhaust gas purifying catalyst (for example, P
As a metal carrier for supporting t, Rh, Pd, etc.), increase the amount of catalyst supported per unit volume (effective contact between exhaust gas per unit volume and purification catalyst). In consideration of such things as maximizing the area), reducing back pressure (exhaust resistance), and reducing the weight of the metal supporting base as much as possible, it is possible to use heat-resistant and thin-walled metal plates. A metal carrier matrix (in the present invention, referred to as a metal honeycomb body) having a honeycomb structure by stacking a flat band member and a corrugated plate member having a predetermined width so as to abut each other is well known. Has been.

【0004】前記したメタルハニカム体は、例えば、0.
1mm 以下(好ましくは50μm 以下)の耐熱性の薄肉鋼板
からなる平板状帯材と、前記薄肉鋼板を波形状に成形し
た波板状帯材とを、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して軸方向に排気ガス通路
のための多数の網目状通気孔路(セル)をもつハニカム
構造のハニカム体とされる。そして、この巻回積層され
たメタルハニカム体は、必要に応じて両端が開口した筒
状の金属製ケースに収納されるとともに相互に固着さ
れ、耐振構造の排気ガス浄化装置とされる。
The above-mentioned metal honeycomb body has, for example,
A flat strip made of heat-resistant thin steel plate with a thickness of 1 mm or less (preferably 50 μm or less) and a corrugated strip made by corrugating the thin steel plate are stacked so as to have mutual contact portions. Then, this is collectively wound into a spiral shape to form a honeycomb body having a honeycomb structure having a large number of mesh-like vent holes (cells) for exhaust gas passages in the axial direction. Then, the wound and laminated metal honeycomb bodies are housed in a cylindrical metal case having both ends opened as needed and fixed to each other to form an exhaust gas purifying device having a vibration-proof structure.

【0005】メタルハニカム体として、前記した巻回タ
イプのもの以外に、平板状帯材と波板状帯材からメタル
ハニカム体を製作する方法の相違により、各種のものが
ある。例えば、両帯材を階層状にい積層した階層タイプ
のもの、このほか、特開昭62-273050 号、特開昭 62-27
3051号、特開平1-218637号、特公表3-502660号、特開平
4-227855号などに、放射状タイプ、S字状タイプ、巴状
タイプ、X−ラップ(卍状)タイプなどのメタルハニカ
ム体が開示されている。
There are various types of metal honeycomb bodies other than the above-mentioned wound type, depending on the difference in the method of manufacturing the metal honeycomb body from the flat band material and the corrugated plate material. For example, a layered type in which both strips are layered in layers, and in addition to this, Japanese Patent Laid-Open Nos.
3051, JP 1-218637, JP-A 3-502660, JP
No. 4-227855 and the like disclose metal honeycomb bodies of radial type, S-shaped type, tongue-shaped type, X-wrap (swastoid) type and the like.

【0006】周知のように、この種の排気ガス浄化装置
が、排気ガス系統という厳しい熱的環境条件のもとで使
用される関係上、その主要な構成要素であるメタルハニ
カム体は、高温耐触性(1000℃前後の排気ガス系におけ
る耐ガス腐蝕性)、耐冷熱耐久性(低温と高温の繰返し
熱サイクル下での耐久性)、耐高温酸化性(高温下での
異常酸化に対する耐久性)などの諸物性に優れた耐熱鋼
の箔材で製作さえることが好ましい。この種のハニカム
担体製造用の材料としては、Fe −Cr −Al系(20C
r−5Al系)の耐熱鋼を厚さ数十μm の箔に圧延したも
のが使用されている。このほか、前記耐熱鋼に耐高温酸
化性を改善するために少量の希土類元素成分(REM)
を添加したものも使用されている。
As is well known, since this type of exhaust gas purifying apparatus is used under severe thermal environment conditions such as an exhaust gas system, the metal honeycomb body, which is a main component thereof, has a high temperature resistance. Touchability (gas corrosion resistance in exhaust gas system around 1000 ° C), resistance to cold heat (durability under repeated thermal cycles of low temperature and high temperature), high temperature oxidation resistance (durability against abnormal oxidation at high temperature) It is preferable to use a heat-resistant steel foil material having excellent physical properties such as). As a material for manufacturing this kind of honeycomb carrier, Fe-Cr-Al system (20C
(r-5Al series) heat-resistant steel rolled into a foil with a thickness of several tens of μm is used. In addition, a small amount of rare earth element component (REM) is added to the heat resistant steel in order to improve high temperature oxidation resistance.
The one with added is also used.

【0007】また、排気ガス浄化装置は厳しい振動付加
のもとで使用される関係上、その主要な構成要素である
メタルハニカム体は、該ハニカム体を構成する帯材同士
の当接部の一部あるいは全部が溶接やろう接、機械的接
合手段等により固着され耐振構造のものとされる。
In addition, since the exhaust gas purifying device is used under severe vibration, the metal honeycomb body, which is a main component of the exhaust gas purifying device, is one of the abutting portions of the strip materials constituting the honeycomb body. A part or the whole is fixed by welding, brazing, mechanical joining means or the like to have a vibration resistant structure.

【0008】前記したように、排気ガス浄化装置の主要
な構成要素であるメタルハニカム体において、その耐久
性を改善するために材料の面(材料の開発)から、ある
いは耐振構造の面(固着手段の開発)から努力が払われ
ているが十分なものではない。特に、前記した厳しい熱
的環境条件下において、メタルハニカム体の内部の不均
一な温度分布(メタルハニカム体の中心部及びその近傍
部位は排気ガスの流速分布が他の部位より速くなるた
め、触媒との発熱反応により該部位は他の部位よりも高
温にさらされることになる。)も加わり、メタルハニカ
ム体の中心部位及びその近傍部位がスコーピングしてし
まうという欠点がある。このようなスコーピング現象
は、内燃機関の始動、運転、停止などの冷熱サイクルに
伴なって発生し、かつこれに厳しい振動が付加されるた
めメタルハニカム体の耐久性が大きく損なわれることに
なる。例えば、メタルハニカム体を構成する平板と波板
の溶接部あるいはろう付部の剥離、該剥離に基づく平板
と波板の破損など、メタルハニカム体の耐久性を低下さ
せることになる。
As described above, in the metal honeycomb body which is a main constituent element of the exhaust gas purifying apparatus, in order to improve its durability, from the surface of the material (development of the material) or the surface of the vibration-proof structure (fixing means). Efforts have been made, but they are not sufficient. In particular, under the severe thermal environment conditions described above, the non-uniform temperature distribution inside the metal honeycomb body (because the exhaust gas flow velocity distribution in the central portion of the metal honeycomb body and in the vicinity thereof is faster than that in other portions, Due to the exothermic reaction with, the site is exposed to a higher temperature than other sites.), And there is a disadvantage that the central part of the metal honeycomb body and the vicinity thereof are scoped. Such a scoping phenomenon occurs along with a cooling / heating cycle of the internal combustion engine such as start, operation, stop, etc., and severe vibration is added to this, so that the durability of the metal honeycomb body is greatly impaired. . For example, the durability of the metal honeycomb body is deteriorated, such as the peeling of the welded portion or the brazed portion of the flat plate and the corrugated plate forming the metal honeycomb body and the damage of the flat plate and the corrugated plate due to the peeling.

【0009】前記したメタルハニカム体内部の温度分布
の不均一に起因した欠点を解消する手段として、種々の
ものが提案されている。例えば、メタルハニカム体内部
において排気ガス流を乱流化して該ハニカム体内部の温
度分布を均一にするとともに浄化効率を改善する方法と
して、平板状帯材と波板状帯材のうちいずれか一方に、
排気ガスの流動方向に所定の間隔をもって該帯材の長手
方向に1以上のストライプ(孔部)を設けたものを使用
してハニカム体とするものがある(特公昭 62-4531
号)。前記したものは、該ストライプ部において、排気
ガスが乱流化されること、及びハニカム体の軸方向への
熱応力による伸びが吸収、緩和されることで効果があ
る。しかしながら、平板状帯材と波板状帯材のどちらか
にストライプ部を形成した帯材を使用していることか
ら、他帯材との強固な固着の点で、更にはストライプ部
を設けるために触媒の担持量が減少してしまう点など、
別の問題をかかえている。
Various means have been proposed as means for solving the above-mentioned drawbacks caused by the uneven temperature distribution inside the metal honeycomb body. For example, as a method of making the exhaust gas flow turbulent inside the metal honeycomb body to make the temperature distribution inside the honeycomb body uniform and to improve the purification efficiency, either one of a flat strip and a corrugated strip is used. To
There is a honeycomb body in which one or more stripes (holes) are provided in the longitudinal direction of the strip material at a predetermined interval in the flow direction of exhaust gas (Japanese Patent Publication No. 62-4531).
issue). The above-mentioned ones are effective in that the exhaust gas is turbulent in the stripe portion, and the expansion due to the thermal stress in the axial direction of the honeycomb body is absorbed and alleviated. However, since the strip material having the striped portion formed on either the flat strip material or the corrugated strip material is used, the strip portion is further provided in terms of firm fixation with other strip materials. For example, the amount of catalyst carried decreases.
I have another problem.

【0010】この種の乱流付与手段として、このほか帯
材に小孔を穿設したり、頂部に穴孔を有する小突起状物
を設けたりするものなど、多くのものが提案されている
が(実公昭52-19047号、実開昭 63-258647号、特開昭 6
3-258647号)、その効果において十分なものではない。
Many other turbulent flow imparting means have been proposed, such as those in which a small hole is formed in the strip or a small projection having a hole in the top is provided. (Actual Kokoku Sho 52-19047, Actual Kaisho Sho 63-258647, Japanese Unexamined Patent Publication Sho 6
3-258647), its effect is not sufficient.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする問題点】本発明は、前記した
従来のメタルハニカム体の問題点を解消すべく案出され
たものである。特に、本発明は、(1) メタルハニカム体
を単一体のもので構成せず、二以上の同種または異種タ
イプのもので構成し、かつ、(2) 二以上のメタルハニカ
ム体の夫々に、所定幅の二以上の切り込み部を所定の方
式で設けるとともに(各メタルハニカム体において、該
切り込み部により区分された領域(小区分)が蛇行する
ように連設される態様で該切り込み部が形成され
る。)、(3) 二以上のメタルハニカム体を、前記各メタ
ルハニカム体に設けた切り込み部の大部分が重なり合わ
ない(オーバーラップしない)態様で配設する、という
構成を採用したとき、メタルハニカム体内部において排
気ガス流が効果的に乱流化されるという知見をベースと
するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems of the conventional metal honeycomb body. In particular, the present invention comprises (1) a metal honeycomb body not composed of a single body, and composed of two or more of the same or different types, and (2) in each of the two or more metal honeycomb bodies, The two or more notches having a predetermined width are provided in a predetermined manner (in each metal honeycomb body, the notches are formed in such a manner that regions (subsections) sectioned by the notches are arranged in a zigzag manner. (3) When a configuration is adopted in which two or more metal honeycomb bodies are arranged in such a manner that most of the cut portions provided in each of the metal honeycomb bodies do not overlap (do not overlap). It is based on the finding that the exhaust gas flow is effectively turbulent inside the metal honeycomb body.

【0012】そして、切り込み部の形成により触媒担持
量が減少するにもかかわらず、前記した乱流化効果によ
り排気ガスの浄化能が維持されるということ、別言すれ
ば触媒担持量の減少は相殺されて問題にならないという
知見をベースとするものである。更には、各メタルハニ
カム体は、前記した切り込み部が配設されても高い強度
を維持できること、別言すれば長期に亘り優れた耐久性
を発揮することができるという知見をベースとするもの
である。本発明により、メタルハニカム体内部におい
て、排気ガス流が効果的に乱流化されるため、排気ガス
の浄化能が改善され、従来のスコーピング減少が改善さ
れた排気ガス浄化装置の主要な構成要素であるメタルハ
ニカム体が提供される。
Further, although the amount of catalyst carried decreases due to the formation of the notch, the above-mentioned turbulent effect maintains the exhaust gas purifying ability. In other words, the amount of catalyst carried does not decrease. It is based on the finding that they are offset and do not pose a problem. Furthermore, each metal honeycomb body is based on the finding that high strength can be maintained even if the above-mentioned cut portion is provided, in other words, it can exhibit excellent durability for a long period of time. is there. According to the present invention, since the exhaust gas flow is effectively turbulent inside the metal honeycomb body, the exhaust gas purification performance is improved, and the main configuration of the exhaust gas purification device in which the conventional scoping reduction is improved. An element, a metal honeycomb body, is provided.

【0013】[0013]

【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、薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材
を重積して製作した排気ガスの浄化用触媒を担持するた
めのメタルハニカム体(H)において、前記メタルハニ
カム体(H)が、(i) 二以上のメタルハニカム体(H=
1 +H2 ……Hn ,n≧2)で構成され、(ii) 各メ
タルハニカム体は、所望幅(w)の切り込み部(S)を
二以上(S=S1 +S2 ……Sn ,n≧2)有するとと
もに、各切り込み部(S1 、S2 、……Sn )により区
分される各メタルハニカム体の小区分が、蛇行状に連接
するように区分され、更に、(iii) 各メタルハニカム体
は、当該メタルハニカム体の切り込み部(S)が前後
(前側のみもしくは後側のみの場合を含む)に配設され
たメタルハニカム体の切り込み部と一致しないように配
設されること、を特徴とするメタルハニカム体に関する
ものである。
The present invention will be described in brief. The present invention is directed to an exhaust gas purifying catalyst produced by stacking a flat metal strip and a corrugated metal strip. In the metal honeycomb body (H) for supporting, the metal honeycomb body (H) is (i) two or more metal honeycomb bodies (H =
H 1 + H 2 ...... H n , n ≧ 2), and (ii) each metal honeycomb body has two or more notches (S) having a desired width (w) (S = S 1 + S 2 ...... S). n , n ≧ 2), and the subsections of the respective metal honeycomb bodies that are divided by the notches (S 1 , S 2 , ..., S n ) are divided so as to be connected in a meandering shape. iii) Each metal honeycomb body is arranged so that the notch (S) of the metal honeycomb body does not coincide with the notch of the metal honeycomb body arranged at the front and rear (including the case of only the front side or only the rear side). And a metal honeycomb body.

【0014】以下、本発明の技術的構成及び実施態様を
図面を参照して詳しく説明する。なお、本発明は図示の
ものに限定されないことは言うまでもないことである。
The technical configuration and embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Needless to say, the present invention is not limited to the illustrated one.

【0015】図1は、本発明の第一実施態様のメタルハ
ニカム体(H)の斜視図である。図示されるように、本
発明のメタルハニカム体(H)は、二つのメタルハニカ
ム体(H=H1 +H2 )で構成される。なお、各メタル
ハニカム体(H1 、H2)は、平板状帯材(1)と波板
状帯材(2)を階層状に交互に積層した積層タイプのも
のである。両帯材を積層することにより、排気ガスの通
路となる網目状通気孔路(セル)(3)が自動的に形成
される。なお、図1には図を簡略化するために一部の積
層構造しか示されていない。本発明において、メタルハ
ニカム体(H)は二以上のもので構成される(H=H1
+H2 ……Hn ,nは2以上の整数を示す。)
FIG. 1 is a perspective view of a metal honeycomb body (H) according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the metal honeycomb body (H) of the present invention is composed of two metal honeycomb bodies (H = H 1 + H 2 ). Each metal honeycomb body (H 1 , H 2 ) is a laminated type in which flat plate-shaped strips (1) and corrugated plate-shaped strips (2) are alternately laminated in a layered manner. By laminating both strips, a mesh-like vent hole (cell) (3) which becomes a passage for exhaust gas is automatically formed. It should be noted that FIG. 1 shows only a part of the laminated structure for simplifying the drawing. In the present invention, the metal honeycomb body (H) is composed of two or more (H = H 1
+ H 2 ... H n , n represents an integer of 2 or more. )

【0016】第一のメタルハニカム体(H1 )には、幅
(w)の切り込み部(S)が二本(S=S1 +S2 )設
けられている。前記切り込み部(S=S1 +S2 )をメ
タルハニカム体(H1 )に設ける態様は、該切り込み部
によりメタルハニカム体が区分される小領域(H11,H
12,H 13)が、H11→H12→H13の順に蛇行状に連接さ
れる態様のものである。別言すれば、メタルハニカム体
(H1 )は、H11、H12、H13の小領域のものがつづら
折り状に配設されて構成されている。このように二本の
切り込み部を設ける利点は、メタルハニカム体(H1
の全体的な強度、安定性、の観点から好ましいからであ
る。なお、本発明において、切り込み部(S)の数は所
望のものでよい(S=S1 +S2 ……Sn ,nは任意の
整数を示す)。
The first metal honeycomb body (H1) Is the width
Two notches (S) in (w) (S = S1+ S2)
It has been burned. The notch (S = S1+ S2)
Tal honeycomb body (H1) Is provided in the cut portion
The small area (H11, H
12, H 13) Is H11→ H12→ H13Are connected in a meandering order
It is of the embodiment described above. In other words, metal honeycomb body
(H1) Is H11, H12, H13Spelled in small areas
It is arranged in a folded shape. Like this
The advantage of providing the notch is that the metal honeycomb body (H1)
From the viewpoint of overall strength and stability of
It In the present invention, the number of notches (S) is different.
Anything you want (S = S1+ S2…… Sn, N is arbitrary
Indicates an integer).

【0017】第二のメタルハニカム体(H2 )にも、同
様にして図示されるように切り込み部(S)が二本(S
=S1 +S2 )設けられている。但し、図1においてH
2 のS2 は、H1 により隠されている。本発明におい
て、第一〜第二のメタルハニカム体(H1 〜H2 )に所
定幅(w)で所定長(l)の切り込み部(S=S1 +S
2 )を設ける方法は任意でよい。例えば平板状帯材
(1)を波板状帯材(2)を積層したときに該切り込み
部が形成されるように予め所定方法に加工したものを使
用したり、あるいは未加工の両帯材(1、2)を交互に
積層した後に切削工具、放電加工機、レーザ加工機など
により該切り込み部を形成してもよい。本発明において
前記所定幅(w)は適宜に設定されるが、両帯材(1、
2)により形成されるセル(3)の大きさからみたと
き、排気ガスに対する乱流付与の効果、浄化能の観点か
らセルの平均径の5倍以内が好ましい。なお、前記セル
の平均径とは、両帯材(1、2)により形成されるセル
が、単一の径をもたなかったり又はセル間において均一
の径をもたなかったりする場合があるので、平均化した
意味である。
Similarly, the second metal honeycomb body (H 2 ) has two notches (S) as shown in the drawing.
= S 1 + S 2 ). However, in FIG.
2 of S 2 is shadowed by H 1. In the present invention, a cut portion (S = S 1 + S) having a predetermined width (w) and a predetermined length (l) in the first to second metal honeycomb bodies (H 1 to H 2 ).
The method of providing 2 ) may be arbitrary. For example, a flat strip (1) is used which has been previously processed by a predetermined method so that the cut portion is formed when the corrugated strip (2) is laminated, or both strips which have not been processed are used. The (1 and 2) may be alternately laminated and then the cut portion may be formed by a cutting tool, an electric discharge machine, a laser machine, or the like. In the present invention, the predetermined width (w) is set appropriately, but both strips (1,
When viewed from the size of the cell (3) formed by 2), it is preferably within 5 times the average diameter of the cell from the viewpoint of the effect of imparting turbulence to the exhaust gas and the purifying ability. The average diameter of the cells may mean that the cells formed by both strips (1, 2) do not have a single diameter or have a uniform diameter between cells. Therefore, it is an averaged meaning.

【0018】本発明のメタルハニカム体(H=H1 +H
2 )において、次に大きな特徴となる点は、各メタルハ
ニカム体(H1 、H2 )の配設方式である。図示される
ように、第一のメタルハニカム体(H1 )と第二のメタ
ルハニカム体(H2 )は、夫々に形成された切り込み部
(H1 のS=S1 +S2 、H2 のS=S1 +S2 )を注
目したとき、H1 のS1 とH2 のS2 ならびにH1 のS
2 とH2 のS2 が直交する配置関係で配設されている。
いうまでもないことであるが、H1 とH2 の夫々に設け
た切り込み部(S=S1 +S2 )が相互にオーバーラッ
プする場合、該切り込み部を通過する排気ガスはメタル
ハニカム体に担持された触媒に対する接触機会が減じら
れ、浄化率が悪化してしまう。従って、本発明において
は、このような各メタルハニカム体の配設関係は除去さ
れる。即ち、本発明において、各メタルハニカム体(H
1 、H2 )の配設の位置関係は、各メタルハニカム体に
形成される切り込み部(S)が、各メタルハニカム体の
相互間において一致しないように(重なり合わないよう
に)配設されることを特徴とするものである。なお、本
発明において、切り込み部(S)が各メタルハニカム体
の相互間において一致しないという意味は、相互の切り
込み部(S)が大部分の領域において一致しないこと
(重なり合わないこと)という意味である。図1の態様
において、H1 のS1 とH2 のS2 は直交関係にあり、
両者は直交する部位で重なり合う(オーバーラップす
る)が、本発明においてはこのような配設態様を排除す
るものではない。
The metal honeycomb body of the present invention (H = H 1 + H
In 2 ), the next major feature is the arrangement method of the metal honeycomb bodies (H 1 , H 2 ). As shown, the first metallic honeycomb body (H 1) and the second metallic honeycomb body (H 2) is part cuts formed in each of the (H 1 S = the S 1 + S 2, H 2 S = S 1 + S 2) when the attention, of S 1 and H 2 of the H 1 S 2 as well as H 1 S
2 and S 2 of H 2 are arranged so as to be orthogonal to each other.
Needless to say, when the cut portions (S = S 1 + S 2 ) provided in each of H 1 and H 2 overlap with each other, the exhaust gas passing through the cut portions is transferred to the metal honeycomb body. The chances of contact with the supported catalyst are reduced, and the purification rate deteriorates. Therefore, in the present invention, such a disposition relationship of each metal honeycomb body is eliminated. That is, in the present invention, each metal honeycomb body (H
1 and H 2 ) are arranged such that the cut portions (S) formed in each metal honeycomb body do not match (are not overlapped) between the metal honeycomb bodies. It is characterized by that. In the present invention, the meaning that the cut portions (S) do not match between the metal honeycomb bodies means that the cut portions (S) do not match in most regions (do not overlap). Is. In the embodiment of FIG. 1, S 2 of S 1 and H 2 of an H 1 is in an orthogonal relationship,
Both of them overlap (overlap) at orthogonal positions, but such an arrangement mode is not excluded in the present invention.

【0019】本発明において、各メタルハニカム体(H
1 、H2 )の間隙部(D)の間隔(d)は所望のものに
設定すればよい。間隔(d)を特に設けなくてもよい
し、設ける場合は乱流付与効果と排気ガスの浄化能の観
点から最適な間隙とすればよい。一般には10mm以下の
間隙(d)が設定される。
In the present invention, each metal honeycomb body (H
The distance (d) between the gaps (D) of ( 1 , H 2 ) may be set as desired. The interval (d) does not have to be provided in particular, and when it is provided, it may be an optimal gap from the viewpoint of the turbulent flow imparting effect and the exhaust gas purifying ability. Generally, a gap (d) of 10 mm or less is set.

【0020】前記した図1の本発明のメタルハニカム体
(H=H1 +H2 )において、第一メタルハニカム体
(H1 )の切り込み部(S=S1 +S2 )を通過した排
気ガス流は、第二メタルハニカム体(H2 )の前面に衝
突して乱流化するとともに間隙部(D)において他の排
気ガス流と強制的に混合され、次段の第二メタルハニカ
ム体(H2 )の内部に流入し、浄化されることになる。
このプロセスを通じて排気ガスの全体的な浄化率は高く
維持されるとともに、メタルハニカム体(H=H1 +H
2 )の内部温度はより均一化するため、従来のようにス
コーピング現象を起こさない。また、メタルハニカム体
の内部温度がより均一化するため、不均一化に伴う熱応
力の発生が防止されるため、メタルハニカム体の耐久性
が改善される。
In the metal honeycomb body (H = H 1 + H 2 ) of the present invention shown in FIG. 1, the exhaust gas flow passing through the cut portion (S = S 1 + S 2 ) of the first metal honeycomb body (H 1 ). Collide with the front surface of the second metal honeycomb body (H 2 ) and become turbulent, and are forcibly mixed with other exhaust gas flow in the gap (D), and the second metal honeycomb body (H It will flow into the inside of 2 ) and be purified.
Through this process, the overall purification rate of exhaust gas is kept high and the metal honeycomb body (H = H 1 + H
Since the internal temperature of 2 ) is more uniform, the scoping phenomenon does not occur unlike in the past. Further, since the internal temperature of the metal honeycomb body is made more uniform, the occurrence of thermal stress due to the nonuniformity is prevented, and thus the durability of the metal honeycomb body is improved.

【0021】図2は、本発明の第二実施態様のメタルハ
ニカム体(H)の斜視図である。第二実施態様のメタル
ハニカム体(H)は、基本的には第一実施態様のものと
同じであるが、n個のメタルハニカム体(H1 +H2
……Hn ,n≧2)で構成されている点が相違するだけ
である。勿論、各メタルハニカム体は、形成された切り
込み部(S=S1 +S2 )が、各メタルハニカム体間に
おいて、第一実施態様のものと同様、メタルハニカム体
間相互の切り込み部が大部分の領域において一致しない
ように配設される。
FIG. 2 is a perspective view of the metal honeycomb body (H) according to the second embodiment of the present invention. The metal honeycomb body (H) of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment, but n metal honeycomb bodies (H 1 + H 2 +
... H n , n ≧ 2) is the only difference. Of course, in each of the metal honeycomb bodies, the formed notches (S = S 1 + S 2 ) have the most notches between the metal honeycomb bodies between the metal honeycomb bodies as in the first embodiment. Are arranged so as not to coincide with each other.

【0022】図3は、本発明の第三実施態様のメタルハ
ニカム体(H)の斜視図である。第三実施態様のメタル
ハニカム体(H)は、基本的には第一実施態様のものと
同じであるが、断面が円形の2個の巻回タイプのメタル
ハニカム体(H=H1 +H2 )で構成される点、及び各
メタルハニカム体に三本の切り込み部(S=S1+S2
+S3 )が形成されている点、が相違するだけである。
FIG. 3 is a perspective view of the metal honeycomb body (H) according to the third embodiment of the present invention. The metal honeycomb body (H) of the third embodiment is basically the same as that of the first embodiment, but two wound type metal honeycomb bodies (H = H 1 + H 2 ) each having a circular cross section. ), And three cuts (S = S 1 + S 2 ) on each metal honeycomb body.
The difference is that + S 3 ) is formed.

【0023】本発明において、図示はしないが、メタル
ハニカム体(H)を構成する二以上のメタルハニカム体
の構造は、前記した積層タイプや巻回タイプのものに限
定されない。例えば、当業界で既知の放射状タイプ、S
字状タイプ、巴状タイプ、X−ラップ(卍状)タイプな
どのものが使用される。また、これら各種タイプのメタ
ルハニカム体として、同種のものを使用しても異種のも
のを使用してもよいことは言うまでもないことである。
なお、メタルハニカム体を構成する二以上のメタルハニ
カム体として、異種タイプのものを使用した場合、排気
ガス流が同種タイプのものよりも不均一化するために好
ましい。
In the present invention, although not shown, the structure of the two or more metal honeycomb bodies forming the metal honeycomb body (H) is not limited to the above-mentioned laminated type or wound type. For example, the radial type known in the art, S
Character-shaped type, tongue-shaped type, X-wrap (swastika) type and the like are used. Further, it goes without saying that as these various types of metal honeycomb bodies, the same kind or different kinds may be used.
When two or more types of metal honeycomb bodies are used as the two or more metal honeycomb bodies, the exhaust gas flow is more nonuniform than that of the same type.

【0024】本発明において、前記各種タイプのメタル
ハニカム体を製作するために使用される平板状帯材
(1)としては、通常のメタルモノリスタイプのハニカ
ム体を製作するときに使用されている帯材、例えばクロ
ム鋼(クロム13〜25%)、Fe −Cr 20%−Al 5%
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耐熱性のステンレ
ス鋼などの厚さ0.04mm〜0.1mmの帯材が使用される。ま
た、波板状帯材(2)としては、前記平板状帯材(1)
から所定の略正弦波もしくは略台形波を有するように波
付加工したものが使用される。なお、平板状帯材(1)
と波板状帯材(2)は互いに異なった板厚でもよく、ま
た異なった材質のものであってもよい。特に、平板状帯
材(1)と波板状帯材(2)にAl を含有させたもの、
あるいはその表面にAl 層を設けたものを熱処理して、
その表面にウィスカー状もしくはマッシュルーム状のア
ルミナ(Al 2 3 )層を析出させたものが好ましい。
前記ウィスカー状などのアルミナ層は、Pt ,Pd ,R
h などの排気ガス浄化用触媒を担持するためのウォッシ
ュコート層を強固に保持することができるので好ましい
ものである。
In the present invention, the flat plate-shaped strip material (1) used for producing the above-mentioned various types of metal honeycomb bodies is a strip used for producing a normal metal monolith type honeycomb body. Materials such as chrome steel (chrome 13-25%), Fe-Cr 20% -Al 5%
A band material having a thickness of 0.04 mm to 0.1 mm, such as a heat resistant stainless steel or a heat resistant stainless steel to which a rare earth element is added to improve the high temperature oxidation resistance, is used. As the corrugated strip (2), the flat strip (1) is used.
Is used which is corrugated so as to have a predetermined substantially sine wave or substantially trapezoidal wave. In addition, flat strip (1)
The corrugated strip material (2) and the corrugated strip material (2) may have different plate thicknesses or different materials. In particular, a flat strip (1) and a corrugated strip (2) containing Al,
Or heat-treating the one with Al layer on its surface,
It is preferable to deposit a whisker-like or mushroom-like alumina (Al 2 O 3 ) layer on the surface thereof.
The whisker-like alumina layer is composed of Pt, Pd, R
This is preferable because the washcoat layer for supporting the exhaust gas purifying catalyst such as h can be firmly held.

【0025】本発明の前記した各種タイプのメタルハニ
カム体(H)は、前記したように排気ガス浄化装置の主
要な構成要素である。一般に、排気ガス浄化装置は、該
メタルハニカム体(H)を金属製のケーシング内に収容
し、固着して製作されるものである。前記した金属製ケ
ーシングは、メタルハニカム体(H)を内部に収容し固
着するためのものであり、両端が開口し、メタルハニカ
ム体(H)の断面形状と同じ形状のものであれば何らの
制約を受けるものではない。即ち、円形のみならずレー
ストラック、楕円、多角形、その他の異断面のものであ
ってもよい。前記した金属製ケーシングの素材として、
前記メタルハニカム体(H)を構成する帯材(1、2)
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。
The above-mentioned various types of metal honeycomb bodies (H) of the present invention are the main constituent elements of the exhaust gas purifying apparatus as described above. Generally, an exhaust gas purifying apparatus is manufactured by housing the metal honeycomb body (H) in a metal casing and fixing it. The above-mentioned metal casing is for accommodating and fixing the metal honeycomb body (H) inside, and has any opening as long as it has the same cross-sectional shape as the metal honeycomb body (H). It is not restricted. That is, not only a circular shape, but also a race track, an ellipse, a polygonal shape, or another cross-section may be used. As the material of the metal casing described above,
Band materials (1, 2) constituting the metal honeycomb body (H)
The same type of heat resistant steel may be used, or a double structure with more excellent heat and corrosion resistance, specifically one that uses ferritic stainless steel for the inner part and austenitic stainless steel for the outer part You may use.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の排気ガスの浄化用触媒を担持す
るためのメタルハニカム体(H)は、従来のように単一
体で構成するのではなく、二以上のメタルハニカム体
(H=H1 +H2 ……Hn ,n≧2)で構成され、かつ
各メタルハニカム体には排気ガス流の乱流化を促進する
ための切り込み部が形成され、かつ各メタルハニカム体
は該切り込み部による乱流化が促進されるように最適な
位置関係で配設されて構成されるものである。このた
め、本発明のメタルハニカム体は、排気ガス流を効率的
に乱流化するため各メタルハニカム体の内部温度はより
均一化し、優れた排気ガスの浄化能が達成される。ま
た、内部温度の均一化により内部温度の不均一に起因す
る熱応力の発生が抑制されるため、スコーピング現象の
防止、あるいはメタルハニカム体を構成する部材(平板
状帯材と波板状帯材)間の当接部の離体、これら部材の
座屈、破損などが効果的に防止される。
The metal honeycomb body (H) for carrying the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is not constituted by a single body as in the conventional case, but two or more metal honeycomb bodies (H = H). 1 + H 2 ... H n , n ≧ 2), and each metal honeycomb body is formed with a cut portion for promoting turbulence of the exhaust gas flow, and each metal honeycomb body is formed with the cut portion. It is arranged and configured in an optimum positional relationship so as to promote turbulent flow due to. Therefore, in the metal honeycomb body of the present invention, since the exhaust gas flow is efficiently turbulent, the internal temperature of each metal honeycomb body is made more uniform, and an excellent exhaust gas purifying ability is achieved. Further, since the generation of thermal stress due to the nonuniform internal temperature is suppressed by making the internal temperature uniform, the scoping phenomenon is prevented or the members (flat plate member and corrugated plate member) forming the metal honeycomb body are prevented. It is possible to effectively prevent the contact members from being separated from each other and buckling or damage of these members.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第一実施態様のメタルハニカム体の
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a metal honeycomb body of a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第二実施態様のメタルハニカム体の
斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of a metal honeycomb body of a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第三実施態様のメタルハニカム体の
斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a metal honeycomb body of a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

H,H1 ……Hn ………メタルハニカム体 S,S1 ……Sn ………切り込み部 D ………間隙部 d ………(間隙部の)間隔 w ………(切り込み部の)幅 l ………(切り込み部の)長さ 1 ………平板状帯材 2 ………波板状帯材 3 ………網目状通気孔路(セル)H, H 1 …… H n ………… Metal honeycomb body S, S 1 …… S n ………… Incision portion D ………… Gap portion d ………… (Gap portion) spacing w ………… (Incision portion) ) Width ………… Length (of the cut portion) 1 ………… Flat plate strip 2 ………… Corrugated strip 3 ………… Reticulated vent passage (cell)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材
を重積して製作した排気ガスの浄化用触媒を担持するた
めのメタルハニカム体(H)において、前記メタルハニ
カム体(H)が、 (i) 二以上のメタルハニカム体(H=H1 +H2 ……H
n ,n≧2)で構成され、 (ii) 各メタルハニカム体は、所望幅(w)の切り込み
部(S)を二以上(S=S1 +S2 ……Sn ,n≧2)
有するとともに、各切り込み部(S1 、S2 、……
n )により区分される各メタルハニカム体の小区分
が、蛇行状に連接するように区分され、更に、 (iii) 各メタルハニカム体は、当該メタルハニカム体の
切り込み部(S)が前後(前側のみもしくは後側のみの
場合を含む。)に配設されたメタルハニカム体の切り込
み部と一致しないように配設されること、を特徴とする
メタルハニカム体。
1. A metal honeycomb body (H) for carrying a catalyst for purifying exhaust gas, which is manufactured by stacking flat plate-shaped strips made of thin metal plates and corrugated strip-shaped strips. (H) is (i) two or more metal honeycomb bodies (H = H 1 + H 2 ...... H
n , n ≧ 2), and (ii) each metal honeycomb body has two or more cut portions (S) having a desired width (w) (S = S 1 + S 2 ... S n , n ≧ 2).
In addition to having each notch (S 1 , S 2 , ...
S n ), the sub-sections of each metal honeycomb body are subdivided so as to be connected in a meandering manner, and (iii) each metal honeycomb body has a notch (S) in front and back (S). The metal honeycomb body is arranged so as not to coincide with the cut portion of the metal honeycomb body arranged only on the front side or only on the rear side.
【請求項2】 切り込み部(S)の幅(w)が、平板状
帯材と波板状帯材の重積時に形成される網目状通気孔路
(セル)径の5倍以内のものである請求項1に記載のメ
タルハニカム体。
2. The width (w) of the notch (S) is within 5 times the diameter of the mesh-like ventilation passages (cells) formed when the flat strip and the corrugated strip are stacked. The metal honeycomb body according to claim 1.
【請求項3】 各メタルハニカム体(H1 、H2 ……H
n ,n≧2)が、金属製メタルケーシング内に填装、固
着されたものである請求項1に記載のメタルハニカム
体。
3. A metal honeycomb body (H 1 , H 2, ... H)
The metal honeycomb body according to claim 1, wherein n 1 and n 2) are filled and fixed in a metal casing made of metal.
【請求項4】 各メタルハニカム体(H1 、H2 ……H
n ,n≧2)が、積層タイプ、巻回タイプ、放射状タイ
プ、S字状タイプ、巴状タイプ、及びX−ラップ(卍
状)タイプのものである請求項1に記載のメタルハニカ
ム担体。
4. A metal honeycomb body (H 1 , H 2, ... H)
2. The metal honeycomb carrier according to claim 1, wherein n , n ≧ 2) is a laminated type, a wound type, a radial type, an S-shaped type, a tongue-shaped type, and an X-wrap type.
【請求項5】 各メタルハニカム体(H1 、H2 ……H
n ,n≧2)が、異種タイプのもので構成される請求項
4に記載のメタルハニカム体。
5. A metal honeycomb body (H 1 , H 2, ... H)
The metal honeycomb body according to claim 4, wherein n 1 and n 2) are composed of different types.
【請求項6】 各メタルハニカム体(H1 、H2 ……H
n )が、間隙を設けて配設されるか、あるいは間隙を設
けずに配設されたものである請求項1に記載のメタルハ
ニカム体。
6. A metal honeycomb body (H 1 , H 2 ... H)
The metal honeycomb body according to claim 1, wherein n ) is provided with a gap or is provided without a gap.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008532735A (en) * 2005-02-18 2008-08-21 エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング Honeycomb body with internal cavity

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JP2008532735A (en) * 2005-02-18 2008-08-21 エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング Honeycomb body with internal cavity

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