JPH0797920A - Metal catalyst - Google Patents

Metal catalyst

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JPH0797920A
JPH0797920A JP5242589A JP24258993A JPH0797920A JP H0797920 A JPH0797920 A JP H0797920A JP 5242589 A JP5242589 A JP 5242589A JP 24258993 A JP24258993 A JP 24258993A JP H0797920 A JPH0797920 A JP H0797920A
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JP
Japan
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metal
metal foil
metal catalyst
catalyst
lattice
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JP5242589A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuhiro Tanaka
哲洋 田中
Noriyuki Kurio
憲之 栗尾
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide metal catalyst (catalyst converter) which can prevent telescopic deformation of a metal foil effectively without incurring inconveniences such as rise of exhaust pressure and reduction of exhaust gas purification rate even in the case of metal catalyst of current-carrying heat generation type. CONSTITUTION:In a catalyst converter CS (metal catalyst) of current-carrying heat generation type, a lattice-like member 11 (wire gauze) which is fixed on a shaft member 5 and a converter case 1, is arranged slightly backward of a metal foil 6, and deviation or displacement in the axial direction of each part of the metal foil 6 is prevented by the lattice-like member 11 when force in the axial direction is applied on the metal foil 6 so as to prevent telescopic deformation of the metal foil 6. Here, as the lattice-like member 11 is the wire gauze consisting of thin metal wires, ventilation resistance is reduced and rise of exhaust pressure is prevented. Also, exhaust gas purification rate is increased because exhaust gas does not stagnate on the upstream side of the wire gauze.

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、金属製の平板と波板と
からなるメタルフォイルを備えたメタル触媒に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal catalyst having a metal foil composed of a metal flat plate and a corrugated plate.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、自動車の排気系には排気ガス中
の窒素酸化物、炭化水素等を浄化する触媒コンバータ
(排気ガス浄化装置)が設けられるが、かかる触媒コンバ
ータにおいては、普通、貴金属等を主成分とする触媒粒
子をアルミナ層を介して担体に担持させた触媒が、触媒
コンバータのケース(コンバータケース)内に配置され
る。ここで、担体としては従来よりセラミック製担体が
多用されているが、セラミック製担体は比較的厚手とな
るので通気抵抗が大きくなり、エンジンの排圧の上昇を
招くといった問題がある。
2. Description of the Related Art Generally, a catalytic converter for purifying nitrogen oxides, hydrocarbons, etc. in exhaust gas is used in an automobile exhaust system.
(Exhaust gas purifying device) is provided, but in such a catalytic converter, a catalyst in which catalyst particles having a noble metal as a main component are supported on a carrier through an alumina layer is usually the case of a catalytic converter (converter case). Placed inside. Here, as the carrier, a ceramic carrier has been frequently used, but since the ceramic carrier is relatively thick, there is a problem that ventilation resistance becomes large and exhaust pressure of the engine rises.

【0003】そこで、近年、薄手の(例えば、厚さ50
μm)金属板ないし金属箔(メタルフォイル)を用いた金属
製担体すなわちメタルフォイルに触媒を担持させた触媒
コンバータすなわちメタル触媒が普及しつつある。ここ
で、メタルフォイルは、例えば、ステンレス鋼からなる
薄手の平板及び波板を、両板が交互に積層されるように
して略円柱形に巻き締めるなどといった手法で形成され
る。そして、このように平板と波板とを巻き締めて形成
されたメタルフォイルにおいては、平板と波板とを軸線
方向にずれないように固定する必要があるが、かかる固
定は通常、平板と波板とを、メタルフォイルの軸線方向
両端部でろう付けあるいは溶接するなどして行われる
(例えば、特公昭63−44466号公報参照)。
Therefore, in recent years, thin (for example, thickness 50
A catalytic converter, that is, a metal catalyst in which a catalyst is carried on a metal carrier, that is, a metal foil using a metal plate or a metal foil is becoming popular. Here, the metal foil is formed, for example, by a method of winding a thin flat plate and a corrugated plate made of stainless steel into a substantially columnar shape so that the two plates are alternately laminated. In the metal foil formed by winding the flat plate and the corrugated plate together as described above, it is necessary to fix the flat plate and the corrugated plate so as not to shift in the axial direction. It is performed by brazing or welding the plate and the metal foil at both ends in the axial direction of the metal foil.
(See, for example, Japanese Examined Patent Publication No. 63-44466).

【0004】このようなメタルフォイルを用いた触媒コ
ンバータは、通気抵抗が小さくなるといった利点がある
ほか、単位体積当たりの表面積が大きいので排気ガス浄
化性能が向上するといった利点があり、さらに熱容量が
比較的小さいのでエンジン始動後におけるウォームアッ
プ時間が短縮されるといった利点もある。
The catalytic converter using such a metal foil has an advantage that the ventilation resistance is small, and also has an advantage that the exhaust gas purification performance is improved because the surface area per unit volume is large. Since it is relatively small, there is also an advantage that the warm-up time after engine start is shortened.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなメタルフォイルを用いた触媒コンバータにおいて
は、自動車の加減速による慣性力あるいはコンバータケ
ースの熱変形等によって、円柱状のメタルフォイルに軸
線方向の力が作用するので、コンバータケース内でメタ
ルフォイルのテレスコープ状のずれないし変位、いわゆ
るテレスコープ状変形が生じるといった問題がある。
However, in a catalytic converter using such a metal foil, an axial force is applied to a cylindrical metal foil due to inertial force due to acceleration / deceleration of an automobile or thermal deformation of the converter case. However, there is a problem in that a telescopic displacement or displacement of the metal foil, that is, a so-called telescopic deformation occurs in the converter case.

【0006】ところで、一般にエンジン始動後において
冷機時には、触媒コンバータ内の触媒の温度が低いので
その活性が低く、この間排気ガス浄化率が低くなるとい
った問題がある。そこで、エンジン冷機時にはメタルフ
ォイルに通電してこれを発熱させ、触媒温度を高めて排
気ガス浄化率を高めるようにした通電発熱式触媒コンバ
ータ、いわゆるEHC(エレクトリック・ヒート・コン
バータ)が提案されている(例えば、実開昭63−676
09号公報参照)。そして、かかるEHCでは、円柱状
のメタルフォイルの中心部と周縁部との間に所定の電圧
を印加して通電するようにしているが、この場合平板と
波板とをろう付けあるいは溶接で接合すると電気的短絡
が生じてしまうので、平板と波板とを接合することがで
きない。このため、EHCでは、とくにテレスコープ状
変形が生じやすいといった問題がある。
By the way, generally, when the engine is cooled after the engine is started, the temperature of the catalyst in the catalytic converter is low, so that the activity thereof is low and the exhaust gas purification rate becomes low during this period. Therefore, a so-called EHC (electric heat converter) is proposed, which is an energization heat generation type catalytic converter in which a metal foil is energized to generate heat when the engine is cold and the catalyst temperature is increased to enhance the exhaust gas purification rate. (For example, the actual exploitation Sho 63-676
09 gazette). In such EHC, a predetermined voltage is applied between the central portion and the peripheral portion of the cylindrical metal foil to energize it. In this case, the flat plate and the corrugated plate are joined by brazing or welding. Then, an electrical short circuit occurs, so that the flat plate and the corrugated plate cannot be joined. Therefore, the EHC has a problem that telescope-like deformation is likely to occur.

【0007】そこで、例えば図5及び図6に示すよう
に、コンバータケース101内の空間部102に、導電
体からなる軸部材103に接合される一方、絶縁体10
5を介してケース内周面に固定されるメタルフォイル1
04を配置し、メタルフォイル104の周縁部に電極1
07を接続したEHC100において、メタルフォイル
104のやや下流側(図5では右側)に、中心部が軸部材
103に固定され、両端部がケース内周面に固定される
板状部材106を設け、この板状部材106でメタルフ
ォイル104のテレスコープ状変形を抑制するようにし
たものが提案されている。
Therefore, as shown in, for example, FIGS. 5 and 6, the space 102 in the converter case 101 is joined to the shaft member 103 made of a conductor while the insulator 10 is formed.
Metal foil 1 fixed to the inner surface of the case via 5
04 is arranged and the electrode 1 is provided on the periphery of the metal foil 104.
In the EHC 100 to which 07 is connected, a plate-like member 106 having a central portion fixed to the shaft member 103 and both end portions fixed to the inner peripheral surface of the case is provided on the slightly downstream side (right side in FIG. 5) of the metal foil 104, It is proposed that the plate-shaped member 106 suppresses the telescopic deformation of the metal foil 104.

【0008】しかしながら、かかるEHC100では、
板状部材106から遠い部分ではメタルフォイル104
のテレスコープ状変形を有効に抑制することができない
といった問題がある。また、板状部材106の通気抵抗
が比較的大きいので、排圧の上昇を招くといった問題が
ある。さらにメタルフォイル104の、板状部材106
の前方にあたる部分では排気ガスの流れによどみが生じ
るので、この部分では排気ガス浄化率が低下するといっ
た問題がある。
However, in such EHC100,
In the portion far from the plate member 106, the metal foil 104
However, there is a problem that the telescope-like deformation can not be effectively suppressed. Further, since the ventilation resistance of the plate member 106 is relatively large, there is a problem that the exhaust pressure is increased. Further, the plate-shaped member 106 of the metal foil 104
Since the stagnation is caused by the flow of the exhaust gas in the portion in front of the exhaust gas, there is a problem that the exhaust gas purification rate is lowered in this portion.

【0009】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、平板と波板とを接合しない
場合でも、排圧の上昇、排気ガス浄化率の低下などとい
った不具合を招くことなく、メタルフォイルのテレスコ
ープ状変形を有効に防止することができるメタル触媒
(触媒コンバータ)を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. Even if the flat plate and the corrugated plate are not joined to each other, problems such as an increase in exhaust pressure and a decrease in exhaust gas purification rate may occur. Metal catalyst that can effectively prevent telescopic deformation of metal foil without inviting
The purpose is to provide (catalytic converter).

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第1の発明は、金属製平板と金属製波板とが、交互
に積層されるようにして渦巻き状に巻き絞められてなる
略円柱形のメタルフォイルが、触媒粒子の担体として略
円筒形の筒状部材内に同軸に配置されているメタル触媒
であって、筒状部材内を流れるガスの流れ方向にみてメ
タルフォイルの下流側において、筒状部材内に格子状部
材が、メタルフォイルとの間に所定のすき間を保つよう
にして配設されていることを特徴とするメタル触媒を提
供する。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is configured such that a flat metal plate and a corrugated metal plate are spirally wound so as to be alternately laminated. A cylindrical metal foil is a metal catalyst coaxially arranged in a cylindrical member having a substantially cylindrical shape as a carrier for catalyst particles, and is a downstream side of the metal foil when viewed in the flow direction of gas flowing in the cylindrical member. In the above, there is provided a metal catalyst, wherein a lattice-shaped member is arranged in the tubular member so as to maintain a predetermined gap with the metal foil.

【0011】第2の発明は、第1の発明にかかるメタル
触媒において、メタルフォイルの中心部に軸部材が同軸
に接合され、格子状部材が該軸部材と筒状部材内周面と
に接合されていることを特徴とするメタル触媒を提供す
る。
According to a second aspect of the invention, in the metal catalyst according to the first aspect, the shaft member is coaxially joined to the center of the metal foil, and the lattice member is joined to the shaft member and the inner peripheral surface of the tubular member. A metal catalyst is provided.

【0012】第3の発明は、第1又は第2の発明にかか
るメタル触媒において、格子状部材が、筒状部材中心側
から筒状部材内周面側に向かって放射状に伸びる金属線
と、筒状部材の軸線まわりに伸びる金属線とからなる金
網であって、上記各金属線が波状に形成されていること
を特徴とするメタル触媒を提供する。
A third aspect of the present invention is the metal catalyst according to the first or second aspect of the present invention, in which the grid-like member radially extends from the center side of the tubular member toward the inner peripheral surface of the tubular member, A metal catalyst comprising a metal wire extending around the axis of a tubular member, wherein the metal wires are formed in a wavy shape.

【0013】第4の発明は、第1〜第3の発明のいずれ
か1つにかかるメタル触媒において、格子状部材が、メ
タルフォイルよりも熱膨張率の大きい金属材料で形成さ
れていることを特徴とするメタル触媒を提供する。
According to a fourth aspect of the invention, in the metal catalyst according to any one of the first to third aspects, the lattice member is made of a metal material having a coefficient of thermal expansion larger than that of the metal foil. A characteristic metal catalyst is provided.

【0014】第5の発明は、第3又は第4の発明にかか
るメタル触媒において、メタル触媒が、メタルフォイル
に通電することによってメタルフォイル温度を高めるこ
とができる通電発熱式のメタル触媒であって、金網表面
に絶縁材のコーティングが施される一方、軸部材が導電
材料で形成され、金網を介してメタルフォイルに通電す
ることができる通電手段が設けられていることを特徴と
するメタル触媒を提供する。
A fifth invention is a metal catalyst according to the third or fourth invention, wherein the metal catalyst is an energization heat generation type metal catalyst capable of increasing the temperature of the metal foil by energizing the metal foil. While the wire mesh surface is coated with an insulating material, the shaft member is formed of a conductive material, and a metal catalyst is provided which is provided with an energizing means capable of energizing the metal foil through the wire mesh. provide.

【0015】第6の発明は、第1又は第2の発明にかか
るメタル触媒において、メタル触媒が、メタルフォイル
に通電することによってメタルフォイル温度を高めるこ
とができる通電発熱式のメタル触媒であって、格子状部
材が絶縁材料で形成されていることを特徴とするメタル
触媒を提供する。
A sixth invention is a metal catalyst according to the first or second invention, wherein the metal catalyst is an energization heat generation type metal catalyst capable of increasing the temperature of the metal foil by energizing the metal foil. The metal catalyst is characterized in that the lattice member is formed of an insulating material.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。 <第1実施例>図1及び図2に示すように、自動車用エ
ンジン(図示せず)の排気ガスを浄化するための、通電発
熱式の触媒コンバータCS(メタル触媒CS)には、その
ハウジングをなす中空略円柱形のコンバータケース1が
設けられ、このコンバータケース1の上流端(図1では
左端部)には排気ガス入口側フランジ2が取り付けら
れ、下流端(図1では右端部)には排気ガス出口側フラン
ジ3が取り付けられている。そして、エンジンの排気ガ
スが入口側フランジ2を介して触媒コンバータCS内に
導入され、排気ガス中の窒素酸化物、炭化水素等が触媒
コンバータCS内で無害な物質に浄化され、この後排気
ガスが出口側フランジ3を介して下流側(サイレンサ側)
に排出されるようになっている。コンバータケース1
は、特許請求の範囲に記載された「筒状部材」に相当す
る。なお、以下では便宜上、排気ガス流れ方向にみて上
流側(図1では左側)を「前」といい、下流側(図1では右
側)を「後」ということにする。
EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below. <First Embodiment> As shown in FIGS. 1 and 2, an energizing heat generating type catalytic converter CS (metal catalyst CS) for purifying exhaust gas of an automobile engine (not shown) has a housing thereof. Is provided with a hollow, substantially cylindrical converter case 1, and an exhaust gas inlet side flange 2 is attached to the upstream end (the left end in FIG. 1) of the converter case 1 and the downstream end (the right end in FIG. 1). Has an exhaust gas outlet side flange 3 attached thereto. Then, the exhaust gas of the engine is introduced into the catalytic converter CS via the inlet side flange 2, and nitrogen oxides, hydrocarbons, etc. in the exhaust gas are purified into harmless substances in the catalytic converter CS, and then the exhaust gas is exhausted. Is downstream via the outlet side flange 3 (silencer side)
It is designed to be discharged to. Converter case 1
Corresponds to the “cylindrical member” described in the claims. In the following, for convenience, the upstream side (left side in FIG. 1) in the exhaust gas flow direction is referred to as “front”, and the downstream side (right side in FIG. 1) is referred to as “rear”.

【0017】そして、コンバータケース1内に形成され
た略円柱形の空間部4には、中心部に略円柱形の軸部材
5が取り付けられたメタルフォイル6が配置され、この
メタルフォイル6の周縁部は略円筒形の固定部材7を介
してコンバータケース1の内周面に固定されている。こ
こで、軸部材5及び固定部材7は導電材料で形成されて
いる。そして、後で説明するようにメタルフォイル6も
導電材料で形成されているので、軸部材5とメタルフォ
イル6と固定部材7とは互いに電気的に接続されている
ことになる。
A metal foil 6 having a substantially cylindrical shaft member 5 attached to the center thereof is disposed in the substantially cylindrical space portion 4 formed in the converter case 1, and the peripheral edge of the metal foil 6 is disposed. The portion is fixed to the inner peripheral surface of the converter case 1 via a substantially cylindrical fixing member 7. Here, the shaft member 5 and the fixing member 7 are made of a conductive material. Since the metal foil 6 is also made of a conductive material as will be described later, the shaft member 5, the metal foil 6 and the fixing member 7 are electrically connected to each other.

【0018】メタルフォイル6は、夫々所定の金属材料
(例えば、鉄系材料)からなる箔状(例えば、厚さ50μ
m)の平板8と波板9とが、両者が交互に積層されるよう
にして渦巻状に巻き締められて形成されていて、全体と
しては略円柱形をなしている。そして、このメタルフォ
イル6の表面には、所定のバインダ層(例えば、アルミ
ナ層)を介して、所定の貴金属(例えば、白金、ロジウ
ム、パラジウム)を主成分とし、窒素酸化物を還元する
ことができ、あるいは炭化水素を酸化することができる
触媒粒子が担持されている。すなわち、メタルフォイル
6は触媒粒子の担体として機能する。
The metal foils 6 are made of predetermined metal materials.
(For example, iron-based material) Foil shape (for example, thickness 50μ
The flat plate 8 and the corrugated plate 9 of m) are formed by being spirally wound and fastened so that they are alternately laminated, and have a substantially columnar shape as a whole. Then, on the surface of the metal foil 6, a predetermined noble metal (for example, platinum, rhodium, or palladium) is contained as a main component through a predetermined binder layer (for example, an alumina layer) to reduce nitrogen oxides. It is loaded with catalyst particles capable of or capable of oxidizing hydrocarbons. That is, the metal foil 6 functions as a carrier for the catalyst particles.

【0019】メタルフォイル6の後方には、所定の材料
からなる平たい網状の格子状部材11が、コンバータケ
ース1の軸線方向と直交する方向に広がるようにして、
かつメタルフォイル6の後端面との間に所定のすき間を
保つようにして配置されている。そして、格子状部材1
1の中心部は軸部材5の後端部に固定され、周縁部はコ
ンバータケース1の内周面に固定されている。
Behind the metal foil 6, a flat mesh-like lattice member 11 made of a predetermined material is spread in a direction orthogonal to the axial direction of the converter case 1.
In addition, it is arranged so as to maintain a predetermined gap between the metal foil 6 and the rear end surface. And the grid-shaped member 1
The center of 1 is fixed to the rear end of the shaft member 5, and the peripheral edge is fixed to the inner peripheral surface of the converter case 1.

【0020】格子状部材11は、夫々、メタルフォイル
6よりも熱膨張率の大きい所定の金属材料(例えば、鉄
系材料)を用いて波状(縮れ毛状)に形成された放射状金
属線12(複数)と渦巻状金属線13とで構成されてい
る。そして、放射状金属線12は、コンバータケース軸
心側(軸部材側)からコンバータケース内周面側に向かっ
て、コンバータケース1の径方向に放射状に伸びるよう
に配置されている。他方、渦巻状金属線13は、コンバ
ータケース軸心側から、軸部材5まわりに渦巻き状に伸
びてコンバータケース内周面側に至るように配置されて
いる。
Each of the lattice members 11 is formed of a predetermined metal material having a coefficient of thermal expansion larger than that of the metal foil 6 (for example, an iron-based material) and is formed into a wavy (curly hair) radial metal wire 12 (plurality of metal wires). ) And the spiral metal wire 13. The radial metal wires 12 are arranged so as to extend radially in the radial direction of the converter case 1 from the converter case axial center side (shaft member side) toward the converter case inner peripheral surface side. On the other hand, the spiral metal wire 13 is arranged so as to extend spirally around the shaft member 5 from the converter case axial center side to reach the converter case inner peripheral surface side.

【0021】ここで、放射状金属線12と渦巻状金属線
13とは、互いに交差する部分では接合され、これによ
って格子状部材11は剛性が高められるとともに、型く
ずれが生じないようになっている。なお、格子状部材1
1の変形の自由度を高めるために、一部の交差部分のみ
を接合するようにしてもよい。また、格子状部材11の
表面には絶縁材料でコーテイングが施されている。か
つ、格子状部材11と軸部材5との固定部、及び格子状
部材11とコンバータケース内周面1との固定部は、絶
縁材料を介して固定されている。したがって、格子状部
材11自体は所定の金属で形成された導電体であるもの
の、他の部材とは電気的に絶縁されている。
Here, the radial metal wire 12 and the spiral metal wire 13 are joined at the portions where they intersect with each other, so that the rigidity of the grid-like member 11 is increased and the shape of the grid-like member 11 is prevented from being deformed. The lattice-shaped member 1
In order to increase the degree of freedom of deformation of No. 1, only some intersecting portions may be joined. The surface of the lattice member 11 is coated with an insulating material. Moreover, the fixing portion between the lattice member 11 and the shaft member 5 and the fixing portion between the lattice member 11 and the converter case inner peripheral surface 1 are fixed via an insulating material. Therefore, although the grid-shaped member 11 itself is a conductor formed of a predetermined metal, it is electrically insulated from other members.

【0022】ところで、この触媒コンバータCSは、通
電発熱式の触媒コンバータ(EHC)であって、エンジン
始動後においてエンジン冷機時ないしは触媒温度が低い
ときには、メタルフォイル6に通電してこれを発熱させ
ることにより触媒温度を高め、この間の排気ガス浄化率
を高めるようにしている。
By the way, the catalytic converter CS is an electric heating type catalytic converter (EHC), and energizes the metal foil 6 to generate heat when the engine is cold or the catalyst temperature is low after the engine is started. This raises the catalyst temperature and the exhaust gas purification rate in the meantime.

【0023】具体的には、軸部材5の前端部が導線14
を介して所定の電源装置(図示せず)に接続され、他方固
定部材7が導線15を介して車体16にアースされてい
る。ここで、電源装置から導線14を介して軸部材5に
電圧が印加されたときには、前記したとおり軸部材5と
メタルフォイル6と固定部材7とが互いに電気的に接続
されているので、これらの中を電流が流れることにな
る。ここで、メタルフォイル6は薄板状ないしは箔状の
材料で形成されているので、その電気抵抗は軸部材5あ
るいは固定部材7に比べて非常に大きくなっている。こ
のため、かかる通電によりメタルフォイル6のみで発熱
が起こり、メタルフォイル6の温度が上昇して触媒コン
バータCSの排気ガス浄化率が高められる。なお、前記
したとおり、格子状部材11が他の部材と電気的に絶縁
されているので、たとえメタルフォイル6と格子状部材
11とが接触した場合でも、メタルフォイル内で電気的
短絡(ショート)が生じないのはもちろんである。
Specifically, the front end portion of the shaft member 5 is the conductor wire 14.
Is connected to a predetermined power supply device (not shown) via the lead wire, and the fixing member 7 is grounded to the vehicle body 16 via the lead wire 15. Here, when a voltage is applied to the shaft member 5 from the power supply device through the lead wire 14, the shaft member 5, the metal foil 6, and the fixing member 7 are electrically connected to each other, as described above. An electric current will flow through it. Here, since the metal foil 6 is formed of a thin plate-shaped or foil-shaped material, its electric resistance is much higher than that of the shaft member 5 or the fixed member 7. Therefore, heat is generated only in the metal foil 6 due to such energization, the temperature of the metal foil 6 rises, and the exhaust gas purification rate of the catalytic converter CS is increased. As described above, since the grid-shaped member 11 is electrically insulated from other members, even if the metal foil 6 and the grid-shaped member 11 are in contact with each other, an electrical short circuit (short circuit) occurs in the metal foil. Of course, does not occur.

【0024】かかる触媒コンバータCSにおいては、メ
タルフォイル5の若干後方に格子状部材11が設けられ
ているので、自動車の加減速、コンバータケース1の振
動あるいは熱応力等によって、メタルフォイル5にコン
バータケース軸線方向の力が作用した場合でも、メタル
フォイル5の各部の後方へのずれないしは変位がくい止
められ、メタルフォイル5にテレスコープ状変形が生じ
ない。なお、メタルフォイル6の前側にも同様の格子状
部材を設けてもよい。
In such a catalytic converter CS, since the grid-like member 11 is provided slightly behind the metal foil 5, the metal foil 5 has a converter case due to acceleration / deceleration of the automobile, vibration of the converter case 1 or thermal stress. Even when a force is applied in the axial direction, rearward displacement or displacement of each part of the metal foil 5 is blocked, and the telescopic deformation of the metal foil 5 does not occur. A similar grid-like member may be provided on the front side of the metal foil 6.

【0025】そして、格子状部材11を構成する放射状
金属線12及び渦巻状金属線13は細いので、格子状部
材11は実質的には通気抵抗を生じさせず、エンジンの
排圧が上昇しない。また、格子状部材11の上流側には
排気ガスのよどみ部が生じないので、排気ガス浄化率が
高められる。なお、メタルフォイル6の後端部と格子状
部材11との間に若干のすき間が設けられているので、
格子状部材11がメタルフォイル6の穴をふさぐことは
ない。
Since the radial metal wire 12 and the spiral metal wire 13 constituting the grid-shaped member 11 are thin, the grid-shaped member 11 does not substantially cause ventilation resistance and the exhaust pressure of the engine does not rise. Further, since the stagnation part of the exhaust gas does not occur on the upstream side of the lattice member 11, the exhaust gas purification rate is enhanced. Since a slight gap is provided between the rear end portion of the metal foil 6 and the lattice member 11,
The lattice member 11 does not block the holes of the metal foil 6.

【0026】また、一般にメタルフォイル6には、その
温度変化によって比較的大きい熱変形が生じ、とくに円
周方向に大きい熱変形が生じるので、この熱変形によっ
て格子状部材11には円周方向あるいは径方向の強い力
が加えられることになる。しかしながら、格子状部材1
1が、放射状金属線12と渦巻状金属線13とからなる
円周方向及び径方向への変形が容易な構成とされ、かつ
変形の容易な波状の金属線が用いられ、さらにメタルフ
ォイル6よりも熱膨張率の大きい材料で形成されている
ので、メタルフォイル6が熱変形した場合でも、格子状
部材11にはき裂等の損傷が発生しない。
Further, in general, the metal foil 6 undergoes a relatively large thermal deformation due to a temperature change thereof, and particularly a large thermal deformation occurs in the circumferential direction. Therefore, the thermal deformation causes the lattice member 11 to rotate in the circumferential direction. A strong radial force will be applied. However, the grid member 1
1 is composed of a radial metal wire 12 and a spiral metal wire 13 that is easily deformable in the circumferential direction and the radial direction, and uses a wavy metal wire that is easily deformable. Since it is also formed of a material having a large coefficient of thermal expansion, even if the metal foil 6 is thermally deformed, damage such as cracks does not occur in the lattice member 11.

【0027】なお、第1実施例では、格子状部材11を
金属製とした上で、他の部材と電気的に絶縁させている
が、格子状部材11を絶縁材料で形成してもよい。ま
た、第1実施例では、触媒コンバータCSが通電発熱式
(EHC)とされているが、触媒コンバータが通電発熱式
でない場合は、格子状部材11を他の部材と電気的に絶
縁させる必要はない。
In the first embodiment, the grid member 11 is made of metal and electrically insulated from other members, but the grid member 11 may be made of an insulating material. In addition, in the first embodiment, the catalytic converter CS is an energization heat generation type.
Although it is described as (EHC), it is not necessary to electrically insulate the grid-like member 11 from other members unless the catalytic converter is of the energization and heat generation type.

【0028】<第2実施例>以下、図3及び図4を参照
しつつ第2実施例を説明するが、この第2実施例の基本
構成は、図1及び図2に示す第1実施例と共通であるの
で、説明の重複を避けるため共通の部材には第1実施例
の場合と同一の番号を付してその説明を省略し、以下で
は第1実施例と異なる点についてのみ説明する。
<Second Embodiment> The second embodiment will be described below with reference to FIGS. 3 and 4. The basic structure of the second embodiment is the first embodiment shown in FIGS. In order to avoid duplication of explanation, common members are given the same numbers as in the first embodiment and their explanations are omitted. Only the points different from the first embodiment will be explained below. .

【0029】図3及び図4に示すように、第2実施例に
かかる通電発熱式の触媒コンバータCS'(メタル触媒C
S')では、固定部材7'が絶縁材料で形成されている。
そして、メタルフォイル6の周縁部に電極部21が電気
的に接続され、この電極部21が導線22を介して電源
装置(図示せず)に電気的に接続されている。また、格子
状部材11と軸部材5と固定部には絶縁材料が介設され
ず、したがって軸部材5と格子状部材11とは電気的に
接続されている。そして、格子状部材11の周縁部が導
線23を介して車体24にアースされている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the energization heat generation type catalytic converter CS '(metal catalyst C according to the second embodiment is used.
In S '), the fixing member 7'is formed of an insulating material.
Then, the electrode portion 21 is electrically connected to the peripheral portion of the metal foil 6, and the electrode portion 21 is electrically connected to a power supply device (not shown) via a lead wire 22. Further, an insulating material is not interposed between the grid-shaped member 11, the shaft member 5, and the fixed portion, so that the shaft member 5 and the grid-shaped member 11 are electrically connected. The peripheral edge of the lattice member 11 is grounded to the vehicle body 24 via the conductor 23.

【0030】したがって、触媒コンバータCS'におい
て、エンジン冷機時に電源装置から電極部21に電圧が
印加されたときには、電流が、順に電極部21とメタル
フォイル6と軸部材5と格子状部材11と導線23とを
介して車体24に流れ、第1実施例の場合と同様に、メ
タルフォイル6が発熱して触媒温度が高められ、排気ガ
ス浄化率が高められる。
Therefore, in the catalytic converter CS ', when a voltage is applied from the power supply device to the electrode portion 21 when the engine is cold, a current flows in the order of the electrode portion 21, the metal foil 6, the shaft member 5, the grid-like member 11 and the conducting wire. 23 to the vehicle body 24, and the metal foil 6 generates heat to raise the catalyst temperature and raise the exhaust gas purification rate, as in the case of the first embodiment.

【0031】第2実施例によれば、第1実施例の場合の
ような軸部材5を電源装置又は車体に接続する格別の電
気系統が必要とされないので、触媒コンバータCS'へ
の電力供給手段が簡素化される。なお、その他の作用・
効果は第1実施例の場合と同様である。
According to the second embodiment, since no special electric system for connecting the shaft member 5 to the power supply device or the vehicle body as in the case of the first embodiment is required, the power supply means to the catalytic converter CS 'is provided. Is simplified. In addition, other actions
The effect is similar to that of the first embodiment.

【0032】[0032]

【発明の作用・効果】第1の発明によれば、ガス流れ方
向にみてメタルフォイルの下流側に格子状部材が設けら
れるので、筒状部材に加減速が加えられたり、筒状部材
に振動あるいは熱応力が惹起されてメタルフォイルに軸
線方向の力が作用した場合でも、格子状部材によってメ
タルフォイルの軸線方向のずれないしは変位がくい止め
られ、メタルフォイルにテレスコープ状変形が生じな
い。また、メタルフォイルと格子状部材との間にすき間
が設けられるので、格子状部材によってメタルフォイル
の穴がふさがれることがなく、メタル触媒の触媒として
の性能(例えば、排気ガス浄化触媒の場合は排気ガス浄
化率)が高められる。かつ、格子状部材は通気抵抗が小
さいので、該メタル触媒がエンジンの排気ガス浄化用に
用いられる場合には、排圧の上昇が防止される。さら
に、格子状部材の上流にはガスのよどみが生じないの
で、メタル触媒の触媒としての性能が一層高められる。
According to the first aspect of the invention, since the lattice-like member is provided on the downstream side of the metal foil when viewed in the gas flow direction, acceleration and deceleration are applied to the tubular member and vibration is caused in the tubular member. Alternatively, even if a thermal stress is applied and an axial force is applied to the metal foil, the grid member prevents the metal foil from being displaced or displaced in the axial direction, and the telescopic deformation of the metal foil does not occur. Further, since the gap is provided between the metal foil and the lattice member, the lattice member does not block the holes of the metal foil, and the performance of the metal catalyst as a catalyst (for example, in the case of an exhaust gas purification catalyst, Exhaust gas purification rate) is increased. Moreover, since the lattice member has a small ventilation resistance, the exhaust pressure is prevented from increasing when the metal catalyst is used for purifying engine exhaust gas. Furthermore, since gas stagnation does not occur upstream of the lattice-like member, the performance of the metal catalyst as a catalyst is further enhanced.

【0033】第2の発明によれば、基本的には第1の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、メタルフォ
イルの中心部に軸部材が同軸に接合され、格子状部材が
該軸部材と筒状部材内周面とに接合されているので、メ
タルフォイル及び格子状部材の支持剛性が高められる。
According to the second invention, basically, the same operation and effect as those of the first invention can be obtained. Further, since the shaft member is coaxially joined to the central portion of the metal foil and the lattice member is joined to the shaft member and the inner peripheral surface of the tubular member, the supporting rigidity of the metal foil and the lattice member is enhanced. .

【0034】第3の発明によれば、基本的には第1又は
第2の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、格
子状部材が、夫々波状に形成され、筒状部材中心側から
筒状部材内周面側に向かって放射状に伸びる金属線と、
筒状部材の軸線まわりに伸びる金属線とからなる金網と
されるので、その変形の自由度が高くなり、メタルフォ
イルの熱変形によって格子状部材に強い力が加えられて
も、格子状部材にき裂等の損傷が生じない。かつ金網の
通気抵抗が非常に小さいので、該メタル触媒がエンジン
の排気ガス浄化用に用いられる場合には排圧の上昇が有
効に防止される。
According to the third invention, basically, the same operation and effect as those of the first or second invention can be obtained. Furthermore, the grid-shaped members are each formed in a wavy shape, and a metal wire extending radially from the center side of the tubular member toward the inner peripheral surface of the tubular member,
Since the wire mesh is composed of a metal wire that extends around the axis of the tubular member, the degree of freedom of deformation increases, and even if a strong force is applied to the grid member due to thermal deformation of the metal foil, No damage such as cracks. In addition, since the ventilation resistance of the wire mesh is very small, when the metal catalyst is used for purifying engine exhaust gas, the exhaust pressure is effectively prevented from increasing.

【0035】第4の発明によれば、基本的には第1〜第
3の発明のいずれか1つと同様の作用・効果が得られ
る。さらに、格子状部材が、メタルフォイルよりも熱膨
張率の大きい金属材料で形成されるので、格子状部材の
変形の自由度が高くなり、メタルフォイルの熱変形によ
って格子状部材に強い力が加えられた場合でも、格子状
部材に損傷が生じない。
According to the fourth invention, basically, the same action and effect as any one of the first to third inventions can be obtained. Further, since the lattice-shaped member is formed of a metal material having a coefficient of thermal expansion larger than that of the metal foil, the degree of freedom of deformation of the lattice-shaped member is increased, and a strong force is applied to the lattice-shaped member due to the thermal deformation of the metal foil. Even in the case of being damaged, the lattice member is not damaged.

【0036】第5の発明によれば、基本的には第3又は
第4の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、メ
タル触媒が通電発熱式とされ、金網表面に絶縁材のコー
ティングが施されるので、メタルフォイルと金網とが接
触した場合でもメタルフォイルに電気的短絡が生じな
い。さらに、金網を介して軸部材ないしメタルフォイル
に通電することができるので、メタルフォイルへの通電
系統が簡素化される。
According to the fifth invention, basically, the same action and effect as those of the third or fourth invention can be obtained. Furthermore, since the metal catalyst is of the electric heating type and the wire mesh surface is coated with an insulating material, no electrical short circuit occurs in the metal foil even when the metal foil and the wire mesh contact each other. Further, since the shaft member or the metal foil can be energized via the wire mesh, the energization system to the metal foil is simplified.

【0037】第6の発明によれば、基本的には第1又は
第2の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、メ
タル触媒が通電発熱式とされ、格子状部材が絶縁材料で
形成されるので、メタルフォイルと格子状部材とが接触
し場合でもメタルフォイルに電気的短絡が生じない。
According to the sixth invention, basically, the same operation and effect as those of the first or second invention can be obtained. Furthermore, since the metal catalyst is of the electric heating type and the grid member is made of an insulating material, no electrical short circuit occurs in the metal foil even when the metal foil and the grid member come into contact with each other.

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

【図1】 本発明の第1実施例を示す触媒コンバータの
一部断面側面説明図である。
FIG. 1 is a partial sectional side view of a catalytic converter showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示す触媒コンバータのA−A線断面説
明図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the catalytic converter shown in FIG.

【図3】 本発明の第2実施例を示す触媒コンバータの
一部断面側面説明図である。
FIG. 3 is a partial sectional side view of a catalytic converter showing a second embodiment of the present invention.

【図4】 図3に示す触媒コンバータのB−B線断面説
明図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB of the catalytic converter shown in FIG.

【図5】 従来の触媒コンバータの一部断面側面説明図
である。
FIG. 5 is a partial sectional side view of a conventional catalytic converter.

【図6】 図5に示す従来の触媒コンバータのC−C線
断面説明図である。
FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view taken along the line CC of the conventional catalytic converter shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CS,CS'…触媒コンバータ(メタル触媒) 1…コンバータケース 4…空間部 5…軸部材 6…メタルフォイル 7,7'…固定部材 8…平板 9…波板 11…格子状部材 12…放射状金属線 13…渦巻状金属線 14,15,22,23…導線 16,24…車体(アース) 21…電極部 CS, CS '... Catalytic converter (metal catalyst) 1 ... Converter case 4 ... Space part 5 ... Shaft member 6 ... Metal foil 7,7' ... Fixing member 8 ... Flat plate 9 ... Corrugated plate 11 ... Lattice member 12 ... Radial metal Wire 13 ... Spiral metal wire 14, 15, 22, 23 ... Conductive wire 16, 24 ... Car body (earth) 21 ... Electrode part

───────────────────────────────────────────────────── 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 B01J 35/02 ZAB G 8017−4G 35/04 ZAB 8017−4G 321 A 8017−4G F01N 3/20 ZAB K ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location B01J 35/02 ZAB G 8017-4G 35/04 ZAB 8017-4G 321 A 8017-4G F01N 3/20 ZAB K

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属製平板と金属製波板とが、交互に積
層されるようにして渦巻き状に巻き絞められてなる略円
柱形のメタルフォイルが、触媒粒子の担体として略円筒
形の筒状部材内に同軸に配置されているメタル触媒であ
って、 筒状部材内を流れるガスの流れ方向にみてメタルフォイ
ルの下流側において、筒状部材内に格子状部材が、メタ
ルフォイルとの間に所定のすき間を保つようにして配設
されていることを特徴とするメタル触媒。
1. A substantially cylindrical metal foil formed by spirally winding a metal flat plate and a metal corrugated plate so as to be alternately laminated, and a substantially cylindrical cylinder as a carrier for catalyst particles. A metal catalyst arranged coaxially in the tubular member, wherein a grid-like member is provided between the metal foil and the tubular member on the downstream side of the metal foil when viewed in the flow direction of the gas flowing in the tubular member. A metal catalyst, characterized in that the metal catalyst is arranged so as to maintain a predetermined gap.
【請求項2】 請求項1に記載されたメタル触媒におい
て、 メタルフォイルの中心部に軸部材が同軸に接合され、格
子状部材が該軸部材と筒状部材内周面とに接合されてい
ることを特徴とするメタル触媒。
2. The metal catalyst according to claim 1, wherein the shaft member is coaxially joined to the central portion of the metal foil, and the lattice member is joined to the shaft member and the inner peripheral surface of the tubular member. A metal catalyst characterized by that.
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載されたメタ
ル触媒において、 格子状部材が、筒状部材中心側から筒状部材内周面側に
向かって放射状に伸びる金属線と、筒状部材の軸線まわ
りに伸びる金属線とからなる金網であって、上記各金属
線が波状に形成されていることを特徴とするメタル触
媒。
3. The metal catalyst according to claim 1 or 2, wherein the lattice member is a metal wire extending radially from the center side of the tubular member toward the inner peripheral surface of the tubular member, and the tubular member. 1. A metal catalyst comprising a metal wire extending around the axis of a member, wherein each metal wire is formed in a wavy shape.
【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれか1つに記
載されたメタル触媒において、 格子状部材が、メタルフォイルよりも熱膨張率の大きい
金属材料で形成されていることを特徴とするメタル触
媒。
4. The metal catalyst according to claim 1, wherein the lattice member is made of a metal material having a thermal expansion coefficient larger than that of the metal foil. Metal catalyst to do.
【請求項5】 請求項3又は請求項4に記載されたメタ
ル触媒において、 メタル触媒が、メタルフォイルに通電することによって
メタルフォイル温度を高めることができる通電発熱式の
メタル触媒であって、 金網表面に絶縁材のコーティングが施される一方、軸部
材が導電材料で形成され、 金網を介してメタルフォイルに通電することができる通
電手段が設けられていることを特徴とするメタル触媒。
5. The metal catalyst according to claim 3 or 4, wherein the metal catalyst is an energization heat generation type metal catalyst capable of increasing the temperature of the metal foil by energizing the metal foil. A metal catalyst having a surface coated with an insulating material, a shaft member formed of a conductive material, and provided with an energizing means capable of energizing a metal foil through a wire mesh.
【請求項6】 請求項1又は請求項2に記載されたメタ
ル触媒において、 メタル触媒が、メタルフォイルに通電することによって
メタルフォイル温度を高めることができる通電発熱式の
メタル触媒であって、 格子状部材が絶縁材料で形成されていることを特徴とす
るメタル触媒。
6. The metal catalyst according to claim 1 or 2, wherein the metal catalyst is an energization heat generation type metal catalyst capable of increasing the temperature of the metal foil by energizing the metal foil. A metal catalyst, wherein the plate-shaped member is formed of an insulating material.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114715975A (en) * 2022-06-09 2022-07-08 青岛儒海船舶工程有限公司 Based on two second type boats and ships are repaired with two-way treatment facility of oily water

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114715975A (en) * 2022-06-09 2022-07-08 青岛儒海船舶工程有限公司 Based on two second type boats and ships are repaired with two-way treatment facility of oily water
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