JPH078803A - 金属製触媒担体 - Google Patents

金属製触媒担体

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JPH078803A
JPH078803A JP5154994A JP15499493A JPH078803A JP H078803 A JPH078803 A JP H078803A JP 5154994 A JP5154994 A JP 5154994A JP 15499493 A JP15499493 A JP 15499493A JP H078803 A JPH078803 A JP H078803A
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JP
Japan
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carrier
honeycomb
carriers
catalyst carrier
honeycomb carrier
Prior art date
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Pending
Application number
JP5154994A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Okabe
伸一 岡部
Yasuyuki Kawabe
泰之 川辺
Yukikatsu Ozaki
幸克 尾崎
Seiki Matsuo
清貴 松尾
Keiji Ito
啓司 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc, NipponDenso Co Ltd filed Critical Nippon Soken Inc
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Publication of JPH078803A publication Critical patent/JPH078803A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単な接合処理によって構成可能な金
属製触媒担体を提供すること 【構成】 ハニカム担体3は、平板4と波板5とを交互
に巻回、あるいは積層して気流流路6を形成し、両端面
部7で平板4と波板5を溶接することによって構成され
たものである。このハニカム担体3は、通常の一体型の
ハニカム担体に比べて小さなものであり、両端面部7を
溶接するだけで、一体型のハニカム担体と同等の耐久性
をもたせることができる。したがって、このハニカム担
体3を組み合わせて大きな一体型のハニカム担体と同容
量のものをつくれば、耐久性において同程度にもかかわ
らず、両端面部7以外を接合する必要がないため接合処
理が簡単である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、排ガス浄化用触媒担体
に関するものであり、例えば自動車等の排気ガス浄化用
の金属製触媒担体に用いられるものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の金属製触媒担体は、箔状
の金属製薄板の平板と波板とを重ねた状態で巻回し、こ
の巻回した時もしくは、巻回後に平板、波板相互や両端
部分をろう付や溶接等により接合してハニカム担体と
し、触媒を担持した後、溶接等により金属製容器に接合
もしくは固定した構成の金属製触媒担体が知られてる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述した従来
のものでは、冷熱耐久性、及び機械的強度を持たせるた
めに、触媒担体における端面ならびに内部等を複雑なパ
ターンによって接合し、熱応力に対する緩和を図らなけ
ればならない。そして、大きな触媒担体においては、触
媒担体内部をレーザー溶接やろう付など接合強度の強い
接合法で補強し、熱応力に対する耐久性を持たせなけれ
ばならない。そのため、大きな触媒担体において耐久性
を持たせるためには、製造工程が複雑な接合処理をしな
ければならない。
【0004】そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たものであり、比較的簡単な接合処理によって構成可能
な金属製触媒担体を提供することを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上記問題を解決するため鋭意研究した結果、金属製触媒
担体の耐久性が、ハニカム担体の質量と大きな関係があ
ることがわかり、ハニカム担体の質量を小さくすれば、
ハニカム担体を形成するのに必要な接合強度の低減、及
び接合パターンの単純化が可能なことがわかった。
【0006】そのため本発明は、平板形状の金属箔から
形成された平板と波板形状の金属箔から形成された波板
とからなり、前記平板と前記波板とを交互に巻回、ある
いは積層して多数の気流流路を形成したハニカム担体
と、該ハニカム担体を収納する金属製容器とからなる金
属製触媒担体において、複数の前記ハニカム担体が前記
金属性容器に収納されていることを特徴とする金属製触
媒担体を採用するものである。
【0007】
【作用】上記構成により、従来技術の一体型の担体を複
数のハニカム担体とすることにより、1つ当たりのハニ
カム担体の質量を小さくすることができるため、車両搭
載時の振動や重力から受ける力を小さくすることができ
る。そのため、一体型の大きなハニカム担体ではハニカ
ム担体内部までもレーザー溶接やろう付けなど接合強度
の強い接合法で補強して耐久性を持たせているが、小さ
なハニカム担体では、両端部分を接合(放電加工溶接、
TIG溶接、ろう付など)するだけで、大きなハニカム
担体と同等の耐久性をもたせることができる。したがっ
て、小さなハニカム担体を組合せて大きなハニカム担体
と同容量のものを作れば、耐久性において同程度になる
にもかかわらず、両端部分以外を接合する必要がないこ
とから、比較的簡単な接合処理で構成可能とする。
【0008】
【発明の効果】以上述べたように本発明においては、耐
久性が同程度にもかかわらず、比較的簡単な接合処理に
よって構成を可能とした金属製触媒担体を提供するとい
う優れた効果がある。
【0009】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説
明する。この実施例では、本発明を金属製触媒担体に適
用した場合について説明する。図1は金属製触媒担体1
1の外観を示す構成図であり、図2は金属製触媒担体1
1を構成するハニカム担体の構成図である。
【0010】図1において、金属製触媒担体11は円柱
形状のハニカム担体1を同形の筒状の金属製容器2に収
納して構成されている。この金属製容器2の大きさは、
直径80mm、軸長105mmの大きさを有する。本発明
は、このハニカム担体1を筒状の金属製容器2に収納す
る際、軸長105mmのハニカム担体1を一つ収納するの
でなく、図2に示すように、軸長26mm(約105/4
mm)のハニカム担体3を4つ収納することで1つの金属
製触媒担体11を構成することにある。
【0011】ここで、上記ハニカム担体3の製造方法に
ついて説明する。まず、フェライト系耐熱性ステンレス
箔よりなる平板4と波板5をあらかじめ、平板4と波板
5の頂部の適宜位置でスポット溶接等により接合し、平
板4と波板5のペアを巻回し、その巻回した平板4と波
板5の外径が所定値になった時にこれらの板を切る。そ
の後半円筒状の治具2枚で半径方向に押さえつけ、巻回
した平板4と波板5との両端面を放電加工し、端面部7
で平板4と波板5を全て溶接する。この様にしてハニカ
ム担体3を計4つ作り、金属製容器2の中に押し込み、
金属製容器2の外側からレーザ溶接等で接合し金属製容
器2とその4つのハニカム担体3を固定する。このハニ
カム担体3には筒軸方向に延びる多数の気流流路6があ
り、この気流流路6の内側に触媒が担持される。
【0012】そこで、上記構成の金属製触媒担体11
が、いかに耐久性に優れているかを示すため、ハニカム
担体の軸長を変えた3種類のもので比較して試験を行っ
た。なお、その試験は図3に示す構成によって行った。
すなわち、エンジン12の排気管13中に金属製触媒担
体11を設け、その横に冷却ブロワ14を配設するとと
もに上流位置に測温点15を設ける。この状態で、図4
に示すサイクルで試験をする。すなわち、30秒間エン
ジン12をアイドル状態にし、その後エンジン回転数を
5100rpmに上昇して測温点15の温度が850℃
で7分40秒維持する。再びアイドル状態にして50秒
保持した後、エンジン12を停止して測温点15の温度
が100℃になるまで冷却ブロワ14を運転する。
【0013】その結果を図5に示す。図5に示される様
に、軸長を短くすることで、耐久性が急激に向上してい
る。これは、軸長を短くすることにより質量を低減さ
せ、車両搭載時の振動や重力から受ける力を小さくした
ためである。したがって、軸長の短いハニカム担体を並
べた構造をもつ本発明の触媒担体が、一体のハニカム担
体の構造のものに比べて耐久性において非常に有利であ
ることがわかる。
【0014】以上のことから、小さな担体を組合せて大
きな担体と同容量のものを作れば、耐久性において同程
度以上になるにもかかわらず、ハニカム担体3における
両端面部7以外は接合する必要がないことから、比較的
簡単な接合処理で構成を可能とすることができる。さら
に、本実施例の金属製触媒担体11では以下に述べる構
成としてもよい。
【0015】すなわち、ハニカム担体3相互の間に隙間
を設ける。これにより、ハニカム担体の合計容積は金属
製容器の容積に比べ実質小さくなるが、隙間部のガス流
れは乱流となり、その下流側のハニカム担体3の暖機,
触媒反応が促進され、例えば、エンジン始動時、過渡時
等の浄化性能は大幅に向上することができる。なお、金
属製容器に収納するハニカム担体の軸長は、収納する全
てのハニカム担体で同じである必要はない。したがっ
て、金属製容器に収納するハニカム担体の数とハニカム
間の隙間との兼ね合いで、何通りもの組合せが可能であ
る。しかし、あまり多くのハニカム担体を収納すること
は、圧力損失など別の問題があることから、ハニカム担
体の数は2〜5であることが適当と思われる。
【0016】次に、本発明の第2実施例として、図6及
び図7に示す構成図に基づいて説明する。なお、図6は
一体型の金属製触媒担体18を示すものであり、図7は
本発明の第2実施例としての金属製触媒担体19を示す
ものである。また、それぞれ(a)が正面図を示すもの
であり、(b)が断面図を示すものである。図6に示さ
れる一体型の金属製触媒担体18に形成される気流流路
の密度であるセル密度Aに比べて、図7に示される金属
製触媒担体19は、形成されるセル密度Bを荒くしたも
のである。例えば、一体型の金属製触媒担体18のセル
密度400cpi(1平方インチに形成されるセルの
数)に対して、金属製触媒担体19のセル密度は200
cpiとしている。
【0017】その結果、金属製触媒担体19の圧力損失
(排ガスが通過するときの抵抗)を低く押さえることが
できる。また、浄化性能においては、ハニカム担体の相
互間に隙間が設けられていることから、隙間部のガス流
れは乱流となり、その下流側のハニカム担体の暖機、触
媒反応が促進され、一体型の金属製触媒担体18と同等
の性能を得ることができる。さらに、金属製容器に収納
するハニカム担体のセル密度が、それぞれのハニカム担
体で同じである必要はない。
【0018】次に、本発明の第3実施例を、図8に基づ
いて説明する。図8において、金属製容器2に収納する
ハニカム担体22の断面形状23は、金属製容器2の円
形断面と同じ半径をもち、その扇角が90゜である扇形
状をしている。さらに、ハニカム担体22の軸長が金属
製容器2と同じものを4つ組合せ、その組合せたハニカ
ム担体22を金属製容器2に収納することで、触媒担体
22を構成するというものである。
【0019】ここで、上記ハニカム担体22の製造方法
について説明する。まず、第1実施例と同様にして、フ
ェライト系耐熱性ステンレス箔よりなる平板24と波板
25をあらかじめ、平板24と波板25の頂部の適宜位
置でスポット溶接等により接合し、平板24と波板25
のペアを巻き回し、その巻き回した平板24と波板25
の外径が所定値になった時にこれらの板を切る。その
後、半円筒状の治具2枚で半径方向に押さえつけ、その
両端面を放電加工し、端面部で平板24と波板25を全
て溶接する。
【0020】こうしてできたハニカム担体22を、図8
にあるように4分割にワイヤーカットなどで切断する。
切断しても、端面部分23が放電加工して接合されてい
るのでハニカム担体22が分解することはない。そこで
さらに、切断した断面26すべてに放電加工を施し、ハ
ニカム担体22を構成している金属箔の平板24と波板
25相互の接合を行う。
【0021】このようにして断面形状23が扇形状をし
ているハニカム担体22ができ、それら4つのハニカム
担体22を断面形状が金属製容器2の断面形状と同じに
なるように組合せて、金属製容器2に収納する。そし
て、金属製容器の外側からレーザ溶接等で接合し金属製
容器2とその4つのハニカム担体22を固定する。ま
た、収納されている4つのハニカム担体22の各々は、
金属製容器2に接合されているだけで、ハニカム担体2
2同士は接合されていない。このハニカム担体22には
筒軸方向に伸びる多数の気流流路27があり、この気流
流路27の内側に触媒が担持される。
【0022】得られた触媒担体は、それを構成している
ハニカム担体22それぞれの質量が軽く、さらに切断面
26で気流流路27方向にも放電加工によって接合され
ているので、耐久性において非常に優れている。また、
ハニカム担体22の断面形状が扇形状にこだわる必要も
なく、それらの断面を組合せた時に金属製容器2の断面
形状と同一にできるならば、いくらでもありうる。ただ
し、金属製容器2に収納するハニカム担体22は、金属
製容器2と接合しているだけであるため、収納するそれ
ぞれのハニカム担体22がどこか金属製容器2に接触し
ていなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】金属製触媒担体の外観を示す構成図である。
【図2】金属製触媒担体を構成するハニカム担体の構成
図である。
【図3】金属製触媒担体の耐久性評価のための試験の構
成図である。
【図4】金属製触媒担体の耐久性を評価する加熱、冷却
パターンを示すグラフである。
【図5】ハニカム担体の軸長と耐久性能の関係を示すグ
ラフである。
【図6】(a)及び(b)は、一体型の金属製触媒担体
の正面図及び断面図である。
【図7】(a)及び(b)は、第2実施例における金属
製触媒担体の正面図及び断面図である。
【図8】第3実施例における金属製触媒担体を構成する
ハニカム担体の構成図である。
【符号の説明】
2 金属製容器 3 ハニカム担体 4 平板 5 波板 6 気流流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 幸克 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 松尾 清貴 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 伊藤 啓司 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板形状の金属箔から形成された平板と
    波板形状の金属箔から形成された波板とからなり、前記
    平板と前記波板とを交互に巻回、あるいは積層して多数
    の気流流路を形成したハニカム担体と、 該ハニカム担体を収納する金属製容器とからなる金属製
    触媒担体において、 複数の前記ハニカム担体が前記金属性容器に収納されて
    いることを特徴とする金属製触媒担体。
  2. 【請求項2】 前記金属性容器に収納された前記複数の
    ハニカム担体のうち、少なくとも上流側に収納された前
    記ハニカム担体の気流流路の形成密度が、前記ハニカム
    担体の気流流路の形成密度に比べて、形成密度を粗くす
    ることを特徴とする請求項1記載の金属製触媒担体。
JP5154994A 1993-06-25 1993-06-25 金属製触媒担体 Pending JPH078803A (ja)

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JP5154994A JPH078803A (ja) 1993-06-25 1993-06-25 金属製触媒担体

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JP5154994A JPH078803A (ja) 1993-06-25 1993-06-25 金属製触媒担体

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JP5154994A Pending JPH078803A (ja) 1993-06-25 1993-06-25 金属製触媒担体

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6871994B2 (en) 2001-02-22 2005-03-29 Keiwa Kabushiki Kaisha Light diffusion sheet and backlight unit using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6871994B2 (en) 2001-02-22 2005-03-29 Keiwa Kabushiki Kaisha Light diffusion sheet and backlight unit using the same

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20011023