JPH1085612A - 触媒装置用メタル担体 - Google Patents
触媒装置用メタル担体Info
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- JPH1085612A JPH1085612A JP8246231A JP24623196A JPH1085612A JP H1085612 A JPH1085612 A JP H1085612A JP 8246231 A JP8246231 A JP 8246231A JP 24623196 A JP24623196 A JP 24623196A JP H1085612 A JPH1085612 A JP H1085612A
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- honeycomb body
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- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 25
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Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 振動の大きい状態で使用される触媒装置用
メタル担体のハニカム体に生じる熱応力を緩和して、ハ
ニカム体の変形、亀裂および脱落を防止する。 【解決手段】 波板材１と平板材２とを重ねて軸の周
りにロール状に巻いてハニカム体１０を形成するに際
し、外側から少なくとも２層以上の範囲の平板材２を２
枚重ねとし、かつすべての板材の間にろう材３を介在さ
せて接合する。２枚の平板材間のろう材の量を他の板材
同士の間のろう材の量より少なくする。
メタル担体のハニカム体に生じる熱応力を緩和して、ハ
ニカム体の変形、亀裂および脱落を防止する。 【解決手段】 波板材１と平板材２とを重ねて軸の周
りにロール状に巻いてハニカム体１０を形成するに際
し、外側から少なくとも２層以上の範囲の平板材２を２
枚重ねとし、かつすべての板材の間にろう材３を介在さ
せて接合する。２枚の平板材間のろう材の量を他の板材
同士の間のろう材の量より少なくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
ス浄化装置に用いられるハニカム体をなす触媒装置用メ
タル担体に関し、特にロール状ハニカム体の触媒装置用
メタル担体に関する。
ス浄化装置に用いられるハニカム体をなす触媒装置用メ
タル担体に関し、特にロール状ハニカム体の触媒装置用
メタル担体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の排気ガス浄化装置に用いられる触
媒装置用メタル担体は、図４（Ａ）に示すように、薄い
金属板の平板材３２と波板材３１の間にろう材３３を介
在させて、平板材３２と波板材３１を重ねて、図４
（Ｂ）に示すように、軸の周りにロール状に巻き込んで
ハニカム体３４を形成し、真空炉を使用してろう材３３
を溶融させ、板材の接触部分において接合を行ってい
た。ろう材にはＮｉ基ろう材を用い、かつ平板材と波板
材にはフェライト系ステンレス材料が使用されていた。
そのようにして形成されたハニカム体３４の軸を含む断
面の形状は、図４（Ｃ）の断面略図に示す通りである。
媒装置用メタル担体は、図４（Ａ）に示すように、薄い
金属板の平板材３２と波板材３１の間にろう材３３を介
在させて、平板材３２と波板材３１を重ねて、図４
（Ｂ）に示すように、軸の周りにロール状に巻き込んで
ハニカム体３４を形成し、真空炉を使用してろう材３３
を溶融させ、板材の接触部分において接合を行ってい
た。ろう材にはＮｉ基ろう材を用い、かつ平板材と波板
材にはフェライト系ステンレス材料が使用されていた。
そのようにして形成されたハニカム体３４の軸を含む断
面の形状は、図４（Ｃ）の断面略図に示す通りである。
【０００３】ハニカム体のハニカム通路表面には軸方向
全長に亘ってアルミナ等からなる触媒用担持層が形成さ
れてメタル担体を形成する。その触媒担持層に貴金属触
媒が担持されて排気ガス浄化触媒の役目をなす。そして
内燃機関の排気通路に配設されて排気ガス中のＨＣ，Ｃ
Ｏ，ＮＯx等を浄化する。なお限られた容積中にできる
だけ多くのハニカム通路面積を確保する必要から、平板
材３２及び波板材３１の厚さは強度を維持できる範囲内
でできるだけ薄くなっている。
全長に亘ってアルミナ等からなる触媒用担持層が形成さ
れてメタル担体を形成する。その触媒担持層に貴金属触
媒が担持されて排気ガス浄化触媒の役目をなす。そして
内燃機関の排気通路に配設されて排気ガス中のＨＣ，Ｃ
Ｏ，ＮＯx等を浄化する。なお限られた容積中にできる
だけ多くのハニカム通路面積を確保する必要から、平板
材３２及び波板材３１の厚さは強度を維持できる範囲内
でできるだけ薄くなっている。
【０００４】上述した従来の触媒装置用メタル担体にお
いては、ハニカム体を通過する排気ガスの流速がハニカ
ム体の外層部より内層部に至るほど大きく、したがって
ハニカム体では高温の排気ガスとの接触、触媒反応によ
る発熱及び外筒からの熱放散により、内層部ほど高温で
外層部ほど低温となる温度分布を生じる。さらにまた、
ハニカム体のガス入口側では、高温度の排気ガスの流入
によって触媒反応が特に活発に起こるため、ろう付け部
にかかる昇温および冷却の速度が速く、ろう付け部に熱
衝撃がかかりやすい。
いては、ハニカム体を通過する排気ガスの流速がハニカ
ム体の外層部より内層部に至るほど大きく、したがって
ハニカム体では高温の排気ガスとの接触、触媒反応によ
る発熱及び外筒からの熱放散により、内層部ほど高温で
外層部ほど低温となる温度分布を生じる。さらにまた、
ハニカム体のガス入口側では、高温度の排気ガスの流入
によって触媒反応が特に活発に起こるため、ろう付け部
にかかる昇温および冷却の速度が速く、ろう付け部に熱
衝撃がかかりやすい。
【０００５】したがって、メタル担体のガス入口側では
出口側に比べ、板材および板材のろう付け部に生じる熱
応力が大きくなって、図５に示すように、熱応力による
歪の逃げ場が無くなり、ハニカム体の変形やろう付け部
の亀裂による破断が生じ易い。
出口側に比べ、板材および板材のろう付け部に生じる熱
応力が大きくなって、図５に示すように、熱応力による
歪の逃げ場が無くなり、ハニカム体の変形やろう付け部
の亀裂による破断が生じ易い。
【０００６】これらの欠点を除くために、図６（Ａ），
（Ｂ）に示すように、外側から２層以上の範囲において
平板材３２を２枚重ねとし、その２枚の間は接合せずに
単に重ねられている、いわゆる部分的平板二重構造のハ
ニカム体３４ａが開示されており、さらに、ハニカム体
の巻き始めから巻き終りまでの平板材を２重にした、い
わゆる全層平板二重構造のハニカム体を含むメタル担体
も開示されている。これら２種の平板二重構造のハニカ
ム体においては、いずれも平板材と平板材の間はろう材
による接合は行われず、加熱冷却により発生する熱応力
を、図７に示すように２枚の平板材の間のスベリと変形
によって吸収緩和して、ろう付け部の亀裂を防止してい
る。
（Ｂ）に示すように、外側から２層以上の範囲において
平板材３２を２枚重ねとし、その２枚の間は接合せずに
単に重ねられている、いわゆる部分的平板二重構造のハ
ニカム体３４ａが開示されており、さらに、ハニカム体
の巻き始めから巻き終りまでの平板材を２重にした、い
わゆる全層平板二重構造のハニカム体を含むメタル担体
も開示されている。これら２種の平板二重構造のハニカ
ム体においては、いずれも平板材と平板材の間はろう材
による接合は行われず、加熱冷却により発生する熱応力
を、図７に示すように２枚の平板材の間のスベリと変形
によって吸収緩和して、ろう付け部の亀裂を防止してい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の平板二
重構造をなすハニカム体においては、二重構造の平板材
の間がろう材による接合が行われていないために、平板
同士の間に発生するスベリと変形の作用によって加熱・
冷却による熱応力が緩和されて、波板材と平板材との間
のろう付け部分の亀裂の発生は防止できるが、一方レー
シングカーなどに使用される場合には、加熱・冷却によ
る熱応力はもとより、振動が極めて大きいために、ろう
付けが施されていない２枚の平板材の間で極端な軸方向
のズレが発生して、図８（Ａ）に示すようなテレスコー
ピングの状態になることがある。図８（Ｂ）は図８
（Ａ）の軸方向の部分断面図で平板材の間のズレを示し
ている。特にハニカム体の直径が大きく軸方向の長さが
短かい場合や、担体の重量が重い場合には、軸方向の形
状を保持する力が弱いためにこの傾向が顕著であった。
重構造をなすハニカム体においては、二重構造の平板材
の間がろう材による接合が行われていないために、平板
同士の間に発生するスベリと変形の作用によって加熱・
冷却による熱応力が緩和されて、波板材と平板材との間
のろう付け部分の亀裂の発生は防止できるが、一方レー
シングカーなどに使用される場合には、加熱・冷却によ
る熱応力はもとより、振動が極めて大きいために、ろう
付けが施されていない２枚の平板材の間で極端な軸方向
のズレが発生して、図８（Ａ）に示すようなテレスコー
ピングの状態になることがある。図８（Ｂ）は図８
（Ａ）の軸方向の部分断面図で平板材の間のズレを示し
ている。特にハニカム体の直径が大きく軸方向の長さが
短かい場合や、担体の重量が重い場合には、軸方向の形
状を保持する力が弱いためにこの傾向が顕著であった。
【０００８】本発明の目的は、ハニカム体に生じる熱応
力を緩和してハニカム体の変形やろう付け部の亀裂を防
止し、さらに振動が極めて大きい状態で使用しても、ハ
ニカム体の脱落などの不具合が発生することのないメタ
ル担体を提供することにある。
力を緩和してハニカム体の変形やろう付け部の亀裂を防
止し、さらに振動が極めて大きい状態で使用しても、ハ
ニカム体の脱落などの不具合が発生することのないメタ
ル担体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の触媒装置用メタ
ル担体は、帯状の薄い金属板を折曲げて連続的な波形の
凹凸を形成した波板材と、平坦な帯状の薄い金属板から
なる平板材とが、相互に当接して重なり合い、軸の周り
にロール状に巻かれて層状の網目状通路を備えたハニカ
ム体を形成し、かつ少なくとも外側から２層以上の範囲
において平板材が２枚重ねられ、各板材間はろう付けに
よって接合されている。
ル担体は、帯状の薄い金属板を折曲げて連続的な波形の
凹凸を形成した波板材と、平坦な帯状の薄い金属板から
なる平板材とが、相互に当接して重なり合い、軸の周り
にロール状に巻かれて層状の網目状通路を備えたハニカ
ム体を形成し、かつ少なくとも外側から２層以上の範囲
において平板材が２枚重ねられ、各板材間はろう付けに
よって接合されている。
【００１０】前述の２枚重ねられた平板材の単位長の間
に介装されるろう材の量は、他の板材同士の単位長の間
に介装されるろう材の量よりも少ないことが好適であ
る。
に介装されるろう材の量は、他の板材同士の単位長の間
に介装されるろう材の量よりも少ないことが好適であ
る。
【００１１】前述のように二重構造の平板材同士をろう
付けすることにより、平板間で軸方向にズレることを防
ぐことができるので、振動が極めて大きい場合であって
も、ハニカム体の脱落を防止することができるととも
に、二重構造の２枚の平板材の間で半径方向の変形が容
易であるためハニカム体に生じる熱応力を緩和すること
ができる。
付けすることにより、平板間で軸方向にズレることを防
ぐことができるので、振動が極めて大きい場合であって
も、ハニカム体の脱落を防止することができるととも
に、二重構造の２枚の平板材の間で半径方向の変形が容
易であるためハニカム体に生じる熱応力を緩和すること
ができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明の触媒装置用メ
タル担体の一つの実施の形態を示す図であって、図１
（Ａ）は外観の斜視図、図１（Ｂ）は板材の構成を示す
模式的断面図である。図２および図３は、それぞれ図１
（Ａ）の軸方向部分断面図で、（Ａ）はろう材の配置を
示し、（Ｂ）は熱応力による半径方向の変形の状態を示
している。
図面を参照して説明する。図１は本発明の触媒装置用メ
タル担体の一つの実施の形態を示す図であって、図１
（Ａ）は外観の斜視図、図１（Ｂ）は板材の構成を示す
模式的断面図である。図２および図３は、それぞれ図１
（Ａ）の軸方向部分断面図で、（Ａ）はろう材の配置を
示し、（Ｂ）は熱応力による半径方向の変形の状態を示
している。
【００１３】上述のそれぞれの図において、波板材１
は、帯状の薄い金属板を折曲げて連続的な波形の凹凸を
形成した板材、平板材２は、平坦な帯状の金属板より形
成した板材であって、ハニカム体１０の外側から少なく
とも２層に亘って２枚重ねられてる。
は、帯状の薄い金属板を折曲げて連続的な波形の凹凸を
形成した板材、平板材２は、平坦な帯状の金属板より形
成した板材であって、ハニカム体１０の外側から少なく
とも２層に亘って２枚重ねられてる。
【００１４】図２（Ａ）において、幅の狭い箔状の各２
条のろう材３ａ，３ｂが、波板材１と平板材２の間の軸
方向両端部に介装され、同様の１条のろう材３ｃが、２
枚の平板材２の間の軸方向ほぼ中央に介装されている。
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示したハニカム体に熱応力
が作用した場合の半径方向の変形の状態を示しており、
２枚重ねられた平板材２が、介装されたろう材３ｃより
軸方向外側の部分において変形して、熱応力を緩和して
いる。
条のろう材３ａ，３ｂが、波板材１と平板材２の間の軸
方向両端部に介装され、同様の１条のろう材３ｃが、２
枚の平板材２の間の軸方向ほぼ中央に介装されている。
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示したハニカム体に熱応力
が作用した場合の半径方向の変形の状態を示しており、
２枚重ねられた平板材２が、介装されたろう材３ｃより
軸方向外側の部分において変形して、熱応力を緩和して
いる。
【００１５】上述のように、２枚の平板材２の間に介装
されるろう材３ｃの量を、他の波板材１と平板材２との
間に介装されるろう材３ａ、３ｂより少なくして、２枚
の平板材２がお互いに変形が容易になるようにすれば熱
応力を緩和する上で有効である。
されるろう材３ｃの量を、他の波板材１と平板材２との
間に介装されるろう材３ａ、３ｂより少なくして、２枚
の平板材２がお互いに変形が容易になるようにすれば熱
応力を緩和する上で有効である。
【００１６】図３（Ａ）は、別のろう材の配置を示す図
であって、２枚の平板材２の間に介装されるろう材３ｃ
が軸方向一方の端部に位置し、上側の平板材２と波板材
１との間に介装されるろう材３ａ，３ｂがそれぞれ軸方
向両端部に位置し、下側の平板材２と波板材１との間に
介装されるろう材３ａ，３ｂがそれぞれ軸方向中央部に
配設されている。
であって、２枚の平板材２の間に介装されるろう材３ｃ
が軸方向一方の端部に位置し、上側の平板材２と波板材
１との間に介装されるろう材３ａ，３ｂがそれぞれ軸方
向両端部に位置し、下側の平板材２と波板材１との間に
介装されるろう材３ａ，３ｂがそれぞれ軸方向中央部に
配設されている。
【００１７】このように配設されたろう材によって、熱
応力が作用した場合のハニカム体の半径方向の変形は、
図３（Ｂ）に示すように、特に下側の平板材２と波板材
１の間の変形が容易であり、また２枚の平板材２の間も
ろう材３ｃの配置が少ないために変形が容易となって、
熱応力の緩和に役立っている。
応力が作用した場合のハニカム体の半径方向の変形は、
図３（Ｂ）に示すように、特に下側の平板材２と波板材
１の間の変形が容易であり、また２枚の平板材２の間も
ろう材３ｃの配置が少ないために変形が容易となって、
熱応力の緩和に役立っている。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、波板材と
平板材とを重ねて軸の周りにロール状に巻いて形成した
ハニカム体において、少なくとも外側から２層以上の範
囲の平板材が２枚重ねられ、重ねられた２枚の平板材の
間も含め、各板材間をろう材によって接合するようにし
たため、ハニカム体に生じる熱応力を緩和させる平板二
重構造の特性を生かしつつ、さらにハニカム体の軸方向
のズレも防止することができるので、振動が極めて大き
い状態で使用しても、ハニカム体の脱落を生じないとい
う効果を奏する。
平板材とを重ねて軸の周りにロール状に巻いて形成した
ハニカム体において、少なくとも外側から２層以上の範
囲の平板材が２枚重ねられ、重ねられた２枚の平板材の
間も含め、各板材間をろう材によって接合するようにし
たため、ハニカム体に生じる熱応力を緩和させる平板二
重構造の特性を生かしつつ、さらにハニカム体の軸方向
のズレも防止することができるので、振動が極めて大き
い状態で使用しても、ハニカム体の脱落を生じないとい
う効果を奏する。
【００１９】さらにまた、２枚の平板材間のろう材の量
が他の板材間のろう材の量より少なく配置されるため、
２枚の平板材の変形が他の板材に比べ容易であって平板
二重構造の利点が保たれるという効果がある。
が他の板材間のろう材の量より少なく配置されるため、
２枚の平板材の変形が他の板材に比べ容易であって平板
二重構造の利点が保たれるという効果がある。
【図１】本発明による触媒装置用メタル担体の図で、図
１（Ａ）は外観斜視図、図１（Ｂ）は板材の構成を示す
模式的部分断面図である。
１（Ａ）は外観斜視図、図１（Ｂ）は板材の構成を示す
模式的部分断面図である。
【図２】図１（Ａ）の軸方向部分断面図で、図２（Ａ）
はろう材の配置を示す図、図２（Ｂ）は熱応力による半
径方向の変形を示す図である。
はろう材の配置を示す図、図２（Ｂ）は熱応力による半
径方向の変形を示す図である。
【図３】図２と同様の図である。
【図４】従来の技術による触媒装置用メタル担体の図
で、図４（Ａ）は板材の構成を示す模式図、図４（Ｂ）
は外観の一部展開斜視図、図４（Ｃ）は図４（Ｂ）の軸
方向の部分断面略図である。
で、図４（Ａ）は板材の構成を示す模式図、図４（Ｂ）
は外観の一部展開斜視図、図４（Ｃ）は図４（Ｂ）の軸
方向の部分断面略図である。
【図５】図４（Ｃ）に示す断面が、熱応力により破断す
る状態を示す図である。
る状態を示す図である。
【図６】従来の技術による平板二重構造を示す図で、図
６（Ａ）は外観の斜視図、図６（Ｂ）は板材の構成を示
す図である。
６（Ａ）は外観の斜視図、図６（Ｂ）は板材の構成を示
す図である。
【図７】図６（Ａ）の軸方向部分断面図で、熱応力によ
る変形の状態を示す図である。
る変形の状態を示す図である。
【図８】図６に示すハニカム体にテレスコーピングが生
じた状態を示す図で、図８（Ａ）は外観の斜視図、図８
（Ｂ）は平板材間のズレを示す部分断面略図である。
じた状態を示す図で、図８（Ａ）は外観の斜視図、図８
（Ｂ）は平板材間のズレを示す部分断面略図である。
１、３１ 波板材 ２、３２ 平板材 ３ａ、３ｂ、３ｃ、３３ ろう材 １０、３４、３４ａ ハニカム体
Claims (2)
- 【請求項１】 帯状の薄い金属板を折曲げて連続的な波
形の凹凸を形成した波板材と、平坦な帯状の薄い金属板
からなる平板材とが、相互に当接して重なり合い、軸の
周りにロール状に巻かれて層状の網目状通路を備えたハ
ニカム体を形成し、かつ少なくとも外側から２層以上の
範囲において前記平板材が２枚重ねられ、前記各板材間
はろう材によって接合されて形成された、触媒装置用メ
タル担体。 - 【請求項２】 前記２枚重ねられた平板材の単位長の間
に介装されるろう材の量が、他の板材同士の単位長の間
に介装されるろう材の量よりも少ない、請求項１に記載
の触媒装置用メタル担体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8246231A JPH1085612A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 触媒装置用メタル担体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8246231A JPH1085612A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 触媒装置用メタル担体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1085612A true JPH1085612A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=17145469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8246231A Pending JPH1085612A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 触媒装置用メタル担体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1085612A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112673154A (zh) * | 2018-09-03 | 2021-04-16 | 纬湃技术有限公司 | 具有金属蜂窝体的催化转化器 |
-
1996
- 1996-09-18 JP JP8246231A patent/JPH1085612A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112673154A (zh) * | 2018-09-03 | 2021-04-16 | 纬湃技术有限公司 | 具有金属蜂窝体的催化转化器 |
| CN112673154B (zh) * | 2018-09-03 | 2022-09-13 | 纬湃技术有限公司 | 具有金属蜂窝体的催化转化器 |
| US11441469B2 (en) | 2018-09-03 | 2022-09-13 | Vitesco Technologies GmbH | Catalyst having a metal honeycomb body |
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
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