JPS63249639A - 波形の金属箔の積層特性を最適化する方法 - Google Patents

波形の金属箔の積層特性を最適化する方法

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JPS63249639A
JPS63249639A JP63045975A JP4597588A JPS63249639A JP S63249639 A JPS63249639 A JP S63249639A JP 63045975 A JP63045975 A JP 63045975A JP 4597588 A JP4597588 A JP 4597588A JP S63249639 A JPS63249639 A JP S63249639A
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JP
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corrugated
metallic foil
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JP63045975A
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ウイリアム・エイ・ホイツテンバージヤー
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WR Grace and Co
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WR Grace and Co
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は積層を作るために山形のパターンをなすように
波形がつけられ、アコーディオン状またはジグザグ状に
折畳まれた金属箔の積層特性を最適化する方法に関する
。この種の積層品は主としてスパーク燃焼型及び圧縮燃
焼型の内燃機関から生じる排ガスから汚染物質を除去す
るのに有用な触媒式排気ガス浄化装置の触媒支持部材と
して使用される。積層特性を最適化することは、それに
よって安定で強い積層が得られるために望ましいことで
ある。
最近金属箔で支持された触媒媒体の分野においていくつ
かの開発がなされてきた。触媒に対する金属坦体におけ
る早期の開発はダウンス（Ｄｏｗｎｓ）に対する１９２
７年７月２６日付けの米国特許第１，６３６゜６８５号
に記載されている。ここでは金属（鉄）の粒子を熔融し
たアルミニウムに浸漬して処理する。
得られる表゛面は触媒材料、例えば周期率表の第Ｖ族ま
たは第Ｖｌ族の金属を析出させるのに非常に満足すべき
ものである。このような構造物は有機化合物を気相で接
触反応にて酸化する際に使用される。
スーター（Ｓｕｔｅｒ＞等の１９５３年１１月１０日付
けの米国特許第２　、８５８　、７４２号には、排ガス
流がら有害成分を除去する金属触媒支持体が記載されて
いる。
可燃性物質、例えば−酸化炭素の酸化を助けるのに有用
なものとして白金及びパラジウムが挙げられている、触
媒の基質金属としてはステンレス鋼が記載されている。
バーンシュタイン（Ｂｅｒｎｓｔｅｉｎ）等の米国特許
第３．７７３，８９４号には内燃機関の排ガスに対する
触媒式排気ガス浄化装置として金属基質上に支持された
金属触媒が記載されている。螺旋状に巻いたスクリーン
及び菫青石（ｃｏｄｉｅｒｉｔｅ）の蜂巣状物を含むよ
うな触媒支持体の種々の物理的な形が示されている。
１９８１年１１月１７日付けのレフリック（Ｒｅｔａｌ
ｌｉｃｋ）の米国特許第４，３０１，０３９号には、金
属箔の表面のへこみが互いに入込んでいない螺旋状に巻
かれた形の金属触媒支持体の製造法が記載されている。
１９８２年３月９日イ寸けのチャ’ｙプマン（Ｃｈａｐ
ｍａｎ）等の米国特許第４，３１８，８８８号には、波
形の表面と、向いあった面上に支持された明らかに異っ
た触媒を有する螺旋状に巻かれた箔構造物が記載されて
いる。
１９８３年９月６日付けのレフリックの米国特許第４．
４０２，８７１号には、曝一層の金属箔をそれ自身に対
して前後に折曲げアコーディオン状またはジグザグ状に
してつくられた蜂巣状の触媒支持体が記載されている１
層間の間隔をこの高さに等しくするために、蜂巣状構造
物の各層は均一の高さをもったへこみを有する。交互の
層で異ったへこみパターンが使用され、へこみは交互の
層の細片の相対する辺上にある。この構造は向いあった
表面が互いに入込むことを防いでいる。
さらに最近の構造物には１９８５年６月４日付けのキル
ベイン（Ｋｉｌｂａｎｅ）の米国特許願第７４１，２８
２号及び１９８５年５月２８日付けのレフリックの米国
特許願第７３８，４８５号記載の薄いフェライトのステ
ンレス鋼からつくられ、これを波形にして扇状にしたり
、自分自身の上に前後に折曲げたものがある。
その細片の表面には排ガス、例えば内燃機関によって生
じる排ガスの汚染を除去する触媒活性物質が取り付けら
れている。また１９８５年１１月１２日付けのコーネリ
ソン（Ｃｏｒｎｅｌｉｓｏｎ）の米国特許願第７９６，
７１０号には、１９８６年２月１８日付けのコーネリソ
ン及びレフリックの米国特許願第８３０．６９８号記載
の方法で製造し得る扇状に折曲げられた触媒活性要素が
記載されている。
従って本発明が関連する一般的な型の触媒支持要素は一
般に公知である１本発明によれば、観察した場合均一で
弱い区域のない波形の箔の積み重ねを与えるような波形
の表面を定義するパラメータの間には特殊な関係が存在
することが見出された。
要約すれば、本発明は山形のパターンをなすように波形
にされたアコーディオン状に折畳まれた金属箔の向いあ
った表面の間の接触点の数ｎを最適化する方法において
、山形のピッチｐ、山形の角度α、及び各山形の頂点間
の距ＰＩｊ、Ｌの大きさを式％式％ によって決定する方法に関する。好適な場合ｎは３以下
である。
以下に添付図面を参照して本発明の詳細な説明を行う。
前述のように、本発明は山形のパターンをなすように波
形に折曲げられた金属箔の積層特性を最適化する方法に
関する。最適な積層特性をもたせると、触媒式排気ガス
浄化装置及び同様な用途、例えば油の水素化のような接
触化学反応を行わせる用途に使用した場合、安定で、従
って強い金属箔の積層が得られる。
第１図に典型的な波形の箔１０を示す、線１２はピーク
を示し、間隔１４は当業界に公知な波形の表面を規定す
る谷を表している。添付図面に示されているように、鍵
となる・パラメータは図示の「長さ方向」におけるビー
ク１２の間のピッチ即ち距離“ｐ＋＋と山形の角度であ
るαと金属片１６の横方向の長さにおける山形のピッチ
２してある。
第２図は部分的な平面図であって、重ね合わせた関係位
置にある第１及び第２の層が示され、図かられかるよう
に第１の層は第２の層を通して見えるように描かれてお
り、向いあった表面の波形の間の接触点が示されている
。即ち第１図の第１の波形の細片１Ｂが示されており、
その上にそれと接触する関係位置で同じ波形の細片１０
（第１図）の折曲げられた部分１８が重ねられている１
ｍ片部分１６及び１８が接触している場合には、細片部
分１６（第１図）のピーク１２は第２図に示すパターン
において点２０でビーク１９と交叉しこれと接触してい
る。
一つの層１６または１８が他の層１８または１６に関し
て長さ方向（第１図）にｒ９Ｊに相当する距離だけ長さ
方向に移動すると、接触点２０の実際の数は変化する。
１平方インチ当りの接触点の数の統計的平均は次式で与
えられる。
接触点の平均値／　ｉｎ’＝２ｊａｎ　（α）７ｇ２こ
こでｒ９Ｊはインチ単位である。
ｐ、Ｌ及びαの間の関係、及び一つの層１６または１８
が次の層、例えば１日または１６に対してどのように移
動するかによって、実際の接触点の数は平均値より遥か
に多くも少なくもなる。１平方インチ当りの接触点２０
の数の最低の可能な値は次式で与えられる。
最低の接触点の数／　１ｎ２＝　１ｎｔ（２Ｌｔａｎａ
　／　ｐ）／　Ｌｐここでｉｎｋはオペランドの値に等
しいかそれより少ない最大の整数をとる操作を意味する
。
接触点の数の最小値が平均値に近くなるようにｐ、Ｌ及
びαが選ばれると、積層特性が最適化される。アコーデ
ィオン状に折曲げられた最適化された積層品は均一であ
り、弱い区域をもたない。
実際にはｐは一般に積層化以外の使用特性に影響される
。このような場合には次式を用いて１平方インチ当りの
接触点２０の数の平均値が適切な値になるようにαを選
ぶ。
Ｌ　＝　ｎｐ　／２ｔａｎα、但しｎ＝　１．２，３．
、、、。
従って乙の多くの値で積層特性を最適化することができ
る。この場合接触点２０の数の最小値は次式で与えられ
る。
１平方インチ当りの接触点の数の最小値＝　［１ｎｔ（
ｎ）／　ｎ　］Ｘ　［２ｔａｎα／ｐ２］＝［１ｎｔ（
ｎ）Ｘ　（１平方インチ当りの接触点の数）］／ｉ ｎが整数である場合、接触点２０の数の最小値は接触点
２０の数の平均値に等しく、積層は最適化される。
ｎ＝２に対応するＬが選ばれると、ｐ及びαが一定であ
る限り積層化は最適化される。ｐが僅かに大きくなるか
、αが僅かに小さくなると、接触点２０の最小値はほぼ
半分にカットされる。ｐが僅かに小さくなるかαが僅か
に大きくなった場合には、このような劇的な効果は見ら
れない、従ってｐまたはαが不定の場合、しは計算値よ
りも僅かに大きく選び、１平方インチ当りの接触点の最
小値が１平方インチ当りの接触点２０の平均値の約半分
になるような破局に陥ることを避けなければならない。
ｎが大きい場合には破局は生じない、不幸にして積層化
以外についての考察の結果、通常りは小さくとられるた
めに、好適な場合ではｎは３以下である。
従って大部分の実用上の用途においては、成程度最適化
を犠牲にしても破局を避けるには次式を使用すべきこと
が見出だされた。
Ｌ　＝（ｒ＋＋０．２５）ｐ／２ｔａｎα、但しｎ＝１
．２，３．、、。
下記の表に最適積層化、修正された積層化及び破局的効
果の場合の条件を示す。
型ギベ淑　　　　憾日謁ｈ　　　−Ｒ＋ＣＳベト６嶽渕
　　ベポＩＫボ　さ眠（２）へ本発明を実施する最適な
態様においては、αが６〜７°、ｐが約ｏ、ｏｓｏ〜最
大０．１２５インチ、Ｌが０゜７５〜約２インチ、箔の
厚さがｏ、ｏｏａインチの時に最良の結果が得られる。
上記第３表のケースＩＸ〜Ｘｌｌの条件が考えられるす
べての場合に最も満足すべきものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
第１図は波形の金属箔の表面の一部を示す部分的平面図
であり、第２図は第１の層と第２の層を重ね合わせた関
係位置で示す部分的平面図であって、相対するの表面の
波形のピークの間の接触点を示す。 ｐ・・・長さ方向におけるピーク間のピッチ、α・・・
山形の角度、　し・・・横手方向の山形のピッチの半分
、　１０・・・波形の箔、１２・・・ピークを表わす線
、　　１４・・・谷を表わす面、　１６．１８・・・金
属片、２０・・・接触点 ＦＩＧ、Ｉ ＦＩＧ、２

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、山形のパターンをなすように波形にされた、アコー
    ディオン状に折畳まれた金属箔の向いあった表面の間の
    接触点の数ｎを最適化する方法において、山形のピッチ
    ｐ、山形の角度αを決め、各山形の頂点間の距離Ｌの大
    きさを式 Ｌ＝（ｎ＋０．２５）ｐ／２ｔａｎα、ｎ＝１、２、３
    ．．．によつて決定することを特徴とする方法。 ２、ｎが３以下である特許請求の範囲第１項記載の方法
    。
JP63045975A 1987-03-23 1988-03-01 波形の金属箔の積層特性を最適化する方法 Pending JPS63249639A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/028,749 US4753919A (en) 1987-03-23 1987-03-23 Method for optimizing stacking characteristics of corrugated metal foil
US028749 1993-03-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63249639A true JPS63249639A (ja) 1988-10-17

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ID=21845203

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EP (1) EP0284891B1 (ja)
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KR (1) KR880010824A (ja)
AT (1) ATE69739T1 (ja)
AU (1) AU1354088A (ja)
BR (1) BR8706311A (ja)
CA (1) CA1283865C (ja)
DE (1) DE3866393D1 (ja)
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EP0284891A1 (en) 1988-10-05
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