JPH0788383A - 金属触媒担体および金属触媒担体ユニットの製造方法 - Google Patents

金属触媒担体および金属触媒担体ユニットの製造方法

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JPH0788383A
JPH0788383A JP5238223A JP23822393A JPH0788383A JP H0788383 A JPH0788383 A JP H0788383A JP 5238223 A JP5238223 A JP 5238223A JP 23822393 A JP23822393 A JP 23822393A JP H0788383 A JPH0788383 A JP H0788383A
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JP
Japan
Prior art keywords
catalyst carrier
metal catalyst
flat plate
corrugated plate
outer cylinder
Prior art date
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Pending
Application number
JP5238223A
Other languages
English (en)
Inventor
Tamotsu Sugimoto
保 杉本
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Corp
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Publication date
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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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、自動車,産業用車両等に、排気ガ
スを浄化するために搭載される金属触媒コンバータに用
いられる金属触媒担体および金属触媒担体ユニットの製
造方法に関し、波板と平板との接触圧力を増大した状態
で波板と平板との拡散接合を簡易,確実に行うことを目
的とする。 【構成】 金属製の波板25と平板27とを重ね多重に
巻回してなる金属触媒担体23を、金属触媒担体23よ
り熱膨張率の小さい筒状の縮径治具35に嵌挿し、この
状態で高温雰囲気中において波板25と平板27とを拡
散接合する。また、金属製の外筒21内に、金属製の波
板25と平板27とを重ね多重に巻回してなる金属触媒
担体23を嵌挿した後、外筒21を、この外筒21より
熱膨張率の小さい筒状の縮径治具33に嵌挿し、この状
態で高温雰囲気中において波板25と平板27とを拡散
接合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車,産業用車両等
に、排気ガスを浄化するために搭載される金属触媒コン
バータに用いられる金属触媒担体および金属触媒担体ユ
ニットの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車の排気系には、排気ガス
を浄化するために金属触媒コンバータが配置されてお
り、この金属触媒コンバータには、例えば、実開平4−
53450号公報,特公昭57−55886号公報等に
開示されるような金属触媒担体ユニットが構成部品とし
て用いられている。
【0003】図8および図9は、この種の金属触媒担体
ユニットを示すもので、図において符号11は、金属か
らなる円筒状の外筒を示している。この外筒11内に
は、金属触媒担体13が嵌挿されている。
【0004】金属触媒担体13は、図10に示すよう
に、金属製の波板15と平板17とを交互に重ね、これ
等を円形形状に多重に巻回して形成されている。そし
て、外筒11の排気ガス流出側には、絞り部19が形成
されている。
【0005】上述した金属触媒担体ユニットは、絞り部
19が形成されていない状態の外筒11内に、金属触媒
担体13を嵌挿した後、外筒11の一側を絞り加工する
ことにより絞り部19を形成し、金属触媒担体13を縮
径し、波板15と平板17との接触圧力を増大し、この
状態で真空炉内で熱処理し、波板15と平板17とを拡
散接合することにより製造される。
【0006】このような金属触媒担体ユニットの製造方
法では、金属触媒担体13を外側から縮径し、波板15
と平板17との接触圧力を増大した状態で、波板15と
平板17との拡散接合が行われるため、波板15と平板
17との拡散接合による接合強度を向上することができ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
金属触媒担体ユニットの製造方法では、外筒11をプレ
ス装置等により絞り加工して絞り部19を形成し、金属
触媒担体13を外側から縮径して波板15と平板17と
の接触圧力を増大しているため、波板15と平板17と
の接触圧力を増大するために多大な工数が必要になると
いう問題があった。
【0008】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、波板と平板との接触圧力を増大し
た状態で波板と平板との拡散接合を簡易,確実に行うこ
とができる金属触媒担体および金属触媒担体ユニットの
製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の金属触媒担体
の製造方法は、金属製の波板と平板とを重ね多重に巻回
してなる金属触媒担体を、この金属触媒担体より熱膨張
率の小さい筒状の縮径治具に嵌挿し、この状態で高温雰
囲気中において前記波板と平板とを拡散接合するもので
ある。
【0010】請求項2の金属触媒担体ユニットの製造方
法は、金属製の外筒内に、金属製の波板と平板とを重ね
多重に巻回してなる金属触媒担体を嵌挿した後、前記外
筒を、この外筒より熱膨張率の小さい筒状の縮径治具に
嵌挿し、この状態で高温雰囲気中において前記波板と平
板とを拡散接合するものである。
【0011】
【作用】請求項1の金属触媒担体の製造方法では、波板
と平板とを拡散接合するために、金属触媒担体および縮
径治具を高温雰囲気中に収容すると、金属触媒担体が熱
膨張しようとするが、縮径治具の熱膨張率が金属触媒担
体の熱膨張率よりも小さいために、金属触媒担体の外方
への熱膨張が阻止され、これにより波板と平板との接触
圧力が増大する。
【0012】請求項2の金属触媒担体ユニットの製造方
法では、波板と平板とを拡散接合するために、金属触媒
担体,外筒および縮径治具を高温雰囲気中に収容する
と、外筒および金属触媒担体が熱膨張しようとするが、
縮径治具の熱膨張率が外筒の熱膨張率よりも小さいため
に、金属触媒担体および外筒の外方への熱膨張が阻止さ
れ、これにより波板と平板との接触圧力が増大する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の詳細を図面に示す実施例につ
いて説明する。図1および図2は、本発明の金属触媒担
体ユニットの製造方法の一実施例により製造された金属
触媒担体ユニットを示しており、図において、符号21
は、金属からなる円筒状の外筒を示している。
【0014】この外筒21内には、金属触媒担体23が
嵌挿されている。金属触媒担体23は、金属製の波板2
5と平板27とを交互に重ね、これ等を円形形状に多重
に巻回して形成されている。
【0015】そして、外筒21の排気ガス流出側の外周
には、縮径部21aが形成されている。波板25と平板
27とは、拡散接合により相互に接合され、金属触媒担
体23と外筒21とは、縮径部21aにおいて幅Lの範
囲にわたってろう付け29により接合されている。
【0016】上述した金属触媒担体ユニットは、以下述
べるようにして製造される。先ず、図3に示すように、
波板25と平板27とを重ねて巻回してなる金属触媒担
体23の一側の外周に、幅Lのろう箔材31が巻回さ
れ、ろう箔材31が巻回された金属触媒担体23が、図
4に示すように、外径および内径が一様な形状の外筒2
1内に嵌挿される。
【0017】この後、図5に示すように、金属触媒担体
23の一側が、この外筒21より熱膨張率の小さい筒状
の縮径治具33内に嵌挿される。ここで、縮径治具33
には、例えば、セラミックス,炭素積層(カーボンコン
ポジット)材のように、金属に比較して熱膨張率が非常
に小さい材料を使用するのが望ましい。
【0018】そして、この状態で金属触媒担体ユニット
が真空炉内に収容され、所定の温度で熱処理することに
より、波板25と平板27とが拡散接合され、また、ろ
う箔材31の巻回部において、外筒21と金属触媒担体
23とがろう付けされる。
【0019】この後、真空炉から金属触媒担体ユニット
が取り出され、金属触媒担体ユニットの温度が室温まで
低下したところで外筒21から縮径治具33が取り外さ
れ、図1に示した金属触媒担体ユニットが得られる。
【0020】しかして、上述した金属触媒担体ユニット
の製造方法では、波板25と平板27とを拡散接合する
ために、金属触媒担体23,外筒21および縮径治具3
3を高温雰囲気中に収容すると、外筒21および金属触
媒担体23が熱膨張しようとするが、縮径治具33の熱
膨張率が外筒21の熱膨張率よりも小さいために、金属
触媒担体23および外筒21の外方への熱膨張が阻止さ
れ、これにより波板25と平板27との接触圧力が増大
するため、外筒21を絞り加工することなく、波板25
と平板27との接触圧力を増大した状態で、波板25と
平板27との拡散接合を行うことが可能になり、波板2
5と平板27との拡散接合による接合強度を向上するこ
とができる。
【0021】そして、外筒21を絞り加工する必要がな
くなるため、従来より大幅に工数を低減することができ
る。また、高温雰囲気中において外筒21が外方へ熱膨
張しようとする時に、縮径治具33により熱膨張を阻止
され、これにより縮径部21aが形成されるが、この縮
径部21aは、縮径治具33の内径に倣って形成される
ため、非常に寸法精度の高いものとなる。
【0022】なお、上述した実施例において、外筒21
にステンレス材を使用し、外径を100mm、内径を97
mmとし、一方、縮径治具33にカーボンコンポジット材
を使用し、さらに、拡散接合時における高温雰囲気の温
度を1100℃とすると、ステンレス材の線膨張係数が
15×10-6/℃であり、一方、カーボンコンポジット
材の線膨張係数が0.3×10-6/℃であるため、 (15−0.3)×10-6×1100×100≒1.5
mm だけ外筒21を縮径した場合と同様の効果を得ることが
できる。
【0023】なお、以上述べた実施例では、外筒21と
金属触媒担体23とをろう付けにより接合した例につい
て述べたが、本発明は、かかる実施例に限定されるもの
ではなく、例えば拡散接合により接合しても良い。
【0024】図6は、本発明の金属触媒担体の製造方法
の一実施例を示すもので、図において、符号23は、こ
の製造方法により製造された金属触媒担体を示してい
る。金属触媒担体23は、金属製の波板25と平板27
とを交互に重ね、これ等を円形形状に多重に巻回して形
成されている。
【0025】そして、波板25と平板27とは、拡散接
合により相互に接合されている。上述した金属触媒担体
23は、以下述べるようにして製造される。先ず、図7
に示すように、波板25と平板27とを重ねて巻回して
なる金属触媒担体23の外周の全体が、この金属触媒担
体23より熱膨張率の小さい筒状の縮径治具35内に嵌
挿される。
【0026】ここで、縮径治具35には、例えば、セラ
ミックス,炭素積層(カーボンコンポジット)材のよう
に、金属に比較して熱膨張率が非常に小さい材料を使用
するのが望ましい。
【0027】そして、この状態で金属触媒担体23およ
び縮径治具35が真空炉内に収容され、所定の温度で熱
処理することにより、波板25と平板27とが拡散接合
される。
【0028】この後、真空炉から金属触媒担体23およ
び縮径治具35が取り出され、これ等の温度が室温まで
低下したところで金属触媒担体23から縮径治具35が
取り外され、図6に示した金属触媒担体が得られる。
【0029】しかして、上述した金属触媒担体の製造方
法では、波板25と平板27とを拡散接合するために、
金属触媒担体23および縮径治具35を高温雰囲気中に
収容すると、金属触媒担体23が熱膨張しようとする
が、縮径治具35の熱膨張率が金属触媒担体23の熱膨
張率よりも小さいために、金属触媒担体23の外方への
熱膨張が阻止され、これにより波板25と平板27との
接触圧力が増大するため、波板25と平板27との接触
圧力を増大した状態で、波板25と平板27との拡散接
合を行うことが可能になり、波板25と平板27との拡
散接合による接合強度を向上することができる。
【0030】なお、以上述べた実施例では、断面円形形
状の金属触媒担体23に本発明を適用した例について述
べたが、本発明は、かかる実施例に限定されるものでは
なく、例えば、断面楕円形状等の金属触媒担体にも適用
できる。
【0031】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1の金属触媒
担体の製造方法では、波板と平板とを拡散接合するため
に、金属触媒担体および縮径治具を高温雰囲気中に収容
すると、金属触媒担体が熱膨張しようとするが、縮径治
具の熱膨張率が金属触媒担体の熱膨張率よりも小さいた
めに、金属触媒担体の外方への熱膨張が阻止され、これ
により波板と平板との接触圧力が増大するため、波板と
平板との接触圧力を増大した状態で波板と平板との拡散
接合を容易に行うことができる。
【0032】また、請求項2の金属触媒担体ユニットの
製造方法では、波板と平板とを拡散接合するために、金
属触媒担体,外筒および縮径治具を高温雰囲気中に収容
すると、外筒および金属触媒担体が熱膨張しようとする
が、縮径治具の熱膨張率が外筒の熱膨張率よりも小さい
ために、金属触媒担体および外筒の外方への熱膨張が阻
止され、これにより波板と平板との接触圧力が増大する
ため、外筒を絞り加工することなく、波板と平板との接
触圧力を増大した状態で波板と平板との拡散接合を行う
ことができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の金属触媒担体ユニットの製造方法の一
実施例により製造された金属触媒担体ユニットを示す断
面図である。
【図2】図1の金属触媒担体ユニットを示す側面図であ
る。
【図3】図1の金属触媒担体にろう箔材を巻回した状態
を示す斜視図である。
【図4】金属触媒担体を外筒内に嵌挿した状態を示す断
面図である。
【図5】外筒を縮径治具内に嵌挿した状態を示す断面図
である。
【図6】本発明の金属触媒担体の製造方法の一実施例に
より製造された金属触媒担体を示す側面図である。
【図7】金属触媒担体を縮径治具内に嵌挿した状態を示
す断面図である。
【図8】従来の金属触媒担体ユニットの製造方法により
製造された金属触媒担体ユニットを示す断面図である。
【図9】図8の金属触媒担体ユニットを示す正面図であ
る。
【図10】波板と平板とを巻回している状態を示す斜視
図である。
【符号の説明】
21 外筒 23 金属触媒担体 25 波板 27 平板 33,35 縮径治具
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 20/00 310 L F01N 3/28 ZAB 301 D 311 S

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属製の波板(25)と平板(27)と
    を重ね多重に巻回してなる金属触媒担体(23)を、こ
    の金属触媒担体(23)より熱膨張率の小さい筒状の縮
    径治具(35)に嵌挿し、この状態で高温雰囲気中にお
    いて前記波板(25)と平板(27)とを拡散接合する
    ことを特徴とする金属触媒担体の製造方法。
  2. 【請求項2】 金属製の外筒(21)内に、金属製の波
    板(25)と平板(27)とを重ね多重に巻回してなる
    金属触媒担体(23)を嵌挿した後、前記外筒(21)
    を、この外筒(21)より熱膨張率の小さい筒状の縮径
    治具(33)に嵌挿し、この状態で高温雰囲気中におい
    て前記波板(25)と平板(27)とを拡散接合するこ
    とを特徴とする金属触媒担体ユニットの製造方法。
JP5238223A 1993-09-24 1993-09-24 金属触媒担体および金属触媒担体ユニットの製造方法 Pending JPH0788383A (ja)

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