KR100259479B1 - 배기가스 촉매변환기 캐리어의 납땜방법 - Google Patents

Abstract

촉매 변환기의 미세 구조화된 쉬트상에 땜납을 제공하는데는 어려움이 있다. 본 발명은, 먼저 적합한 입자크기의 납땜분말을 결합제 및 액체의 혼합물을 분산시키고, 상기 혼합물을 지지체의 가스 흐름채널을 통해 관류시킨 다음, 과잉 혼합물을 상기 채널로부터 제거할 것을 제안한다. 본 방법은 차량 엔진용 배기가스 촉매 변환기의 제조에 사용되는데 적합하다.

Description

배기 가스 촉매 변환기 캐리어의 납땜 방법

제1도는 본 발명의 실시예를 나타내는 개략적인 종단면도이며,

제2도는 제1도의 선 Ⅱ-Ⅱ을 따른 횡단면의 확대도이며,

제3도는 제2도의 부분 Ⅲ이 확대도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 평형 금속쉬트 2 : 파형 금속쉬트

3 : 캐리어 4 : 재킷

5,6 : 슬리브형 연결 단부 7 : 유동 라인

8 : 밀봉 링 10 : 유동 채널

11 : 웨지형 갭 12 : 연결 부분

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 유동 채널을 갖는 배기 가스 촉매 변환기 캐리어의 납땜 방법에 관한 것이다.

[종래 기술]

서로 인접하는 파형 금속쉬트 또는 평형 금속쉬트에 의해 유동 채널이 형성되고, 이들 금속쉬트가 배기 가스 촉매 변환기 캐리어의 형태로 감기거나 또는 적층되어, 금속쉬트끼리 및/또는 금속쉬트와 재킷의 연결 부분이 납땜되는 캐리어의 납땜 방법은 유럽 특허 공개 공보 제0 136 514 A1호에 공지되어 있다. 이러한 방법에서는 납땜 갭에 분산되기에 적합한 입자 크기로 납땜 분말을 제공하는데, 이러한 납땜 분말은 소정의 연결 부분에서 캐리어 전체 구성을 가급적 완전히 채운다. 이후, 과잉의 납땜 분말을 제거함으로써, 연결해야 할 납땜 부분의 바로 근처에 있는 갭에만 납땜 분말이 위치하게 된다. 이러한 형식의 납땜 분말의 도포 방법은 결합제를 사용하지 않기 때문에, 납땜 분말이 나중의 모든 연결 부분에 균일하게 분포된다는 보증이 없거나, 예를 들어 압축 또는 진동과 같은 부가적인 공정에 의해서만 균일하게 분포될 수 있다.

접착제가 도포된 납땜할 표면상에 납땜 분말이 부착되는 다른 방법(유럽 특허 공개 공보 제0 049 489 A1호)은 본 명세서에서 다뤄지는 형태의 이미 감겨지거나 또는 적층된 캐리어에 사용될 수 없는데, 그 이유는 매우 얇은 금속쉬트로 제조된 미세 벌집형 구조물의 캐리어에 적용될 수 없기 때문이다.

[발명의 목적]

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 예컨대 금속쉬트들을 감거나 적층시키기 전에, 복잡하고 고가의 결합제 및 납땜 재료를 필요로 하지 않으면서, 결합제 및 납땜 재료를 연결 부분으로 이송시킬 수 있는 촉매 변환기 캐리어를 납땜하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명에 따른 방법은, 납땜 분말을 결합제와 액체의 혼합물내에 분산시킴으로써 형성된 액상 혼합물을 도입하는 단계와, 캐리어와 동일한 직경을 갖는 유동 라인 사이로 캐리어를 삽입하고 캐리어의 유동 채널을 통해 액상 혼합물을 관류(flooding)시키는 단계와, 유동 채널로부터 과잉의 액상 혼합물을 제거하는 단계와, 그리고 캐리어를 납땜하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방법은 관류시에, 캐리어의 유동 채널의 웨지형 횡단면 영역에서는 유동속도가 매우 낮아져서, 유동 매체와 함께 운반된 결합제를 포함하는 납땜 분말이 웨지형 횡단면 영역에 쌓이게 된다는 사실을 기초로 한다. 관류 후, 유동 채널로부터 과잉의 혼합물의 제거되고, 오직 파형 금속쉬트와 평형 금속쉬트 사이의 메니스커스 또는 파형 금속쉬트와 재킷 사이의 메니스커스에 존재하는 모든 틈은 납땜 재료와 결합제의 혼합물로 충진되며, 이는 납땜후 완전하게 결합된다. 이러한 경우에, 나중에 연결 부분으로 사용되지 않는 영역에 납땜 재료가 부착되는 문제점을 방지할 수 있다. 그와 같은 부착은 바람직하지 못한 합금을 야기시키고 금속쉬트 재료의 강도를 저하시킬 우려가 있다. 본 발명에 따르면, 그러한 전면적인 부착은 회피할 수 있다. 도포되는 납땜 재료의 양은 캐리어의 유동 채널의 전체 길이에 걸친 연결 부분에 있어서의 최적의 양에 상응하고 있다.

본 발명에 따른 방법은 액상 혼합물의 관류 후, 과잉의 액상 혼합물은 유동 채널로부터 제거되고, 그런 후 캐리어는 건조처리된다.

만일, 과잉의 혼합물이 그의 유동 특성으로 인해 유동 채널로부터 유출되지 않을 경우에는, 부가의 블로잉 공정 또는 세척 공정에 의해 과잉의 혼합물을 유동 채널로부터 제거할 수도 있다. 경우에 따라서는, 특히 혼합물을 씻어낼 때에는 캐리어를 필수적으로 건조시켜야 한다.

본 발명의 일실시예에 있어서는, 또한 세척 영역에서 혼합물의 유동 프로파일은 균일화된다. 이로 인해, 납땜 재료가 균일하게 쌓이게 된다.

그러나, 캐리어의 단부 표면의 각각의 영역을 마스크로 덮음으로써, 선택된 영역에만 납땜이 퇴적되어 나중에 선택된 영역만이 납땜되도록 할 수도 있다. 이로 인해, 캐리어내의 열팽창이 보다 개선될 수 있다.

[실시예]

이하에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 방법을 실시하기 위해, 우선 평형 금속쉬트(1) 및 파형 금속쉬트(2)로부터 감아서 형성되고 재킷(4)내로 가압끼워맞춤되어 이미 유동라인(7)에 삽입한다. 이 경우, 재킷(4)은 밀봉 링(8)을 갖추거나 또는 갖추고 있지 않은 슬리브형 연결 단부(5,6)에 의해 수용된다. 납땜 분말, 결합제, 및 액체의 혼합물은 유동라인(7)을 통해 화살표(9)으로, 즉 위에서부터 아래로, 다시 말하면 중력방향으로 관류된다.

이러한 혼합물을 액체 1ℓ당, 특히 물 1ℓ당 2 내지 8g, 바람직하게는 5g의 벽지풀(wallpaper paste)과 같은 결합제와 120u이하의 입자 크기를 갖는 200 내지 1500g, 바람직하게는 500g의 납땜 분말로 이루어질 수 있다.

제2도에 도시된 바와 같이, 혼합물은 각각의 평형 금속쉬트(1)와 파형 금속쉬트(2)사이에 형성된 유동 채널(10)을 통해 관류한다.

제3도에 도시된 바와 같이, 유동 채널(10)은 파형 금속쉬트(2)가 인접한 평형 금속쉬트(1) 또는 재킷(4)과 접촉하는 여러 둘레 영역에서 웨지형 갭(11)을 형성한다. 보다 상세히 설명하면, 이러한 웨지형 갭(11)은 평형 금속쉬트(1) 또는 재킷(4)과 파형 금속쉬트(2)의 접촉점(12) 앞에 형성되며, 이러한 갭(11)은 후에 연결 부분이 된다. 액상 혼합물은 메니스커스라고도 불리는 웨지형 갭(11)에서 유동 채널(10)의 자유 횡단면 영역에 비해 매우 낮은 유속으로 관류하게 된다. 그 결과 이러한 매우 낮은 유속에 의해, 액상 혼합물과 함께 운반된 결합제 성분을 포함하는 납땜 분말은 웨지형 갭(11)에 농축해서 쌓이게 한다. 따라서, 관류 공정이 완료되면, 미리 갭(11)의 크기에 상응하도록 한 납땜 재료 입자가 갭(11)에 쌓일 것이다.

갭(11)에 속하지 않는 유동 채널(10)의 영역으로부터 납땜 재료를 배출하기 위해서는, 혼합물을 유동 채널로보투 일정시간 동안 흘러보내 한방울씩 떨어뜨리는 것으로도 충분할 수도 있다. 그러나, 공기를 이용한 블로잉 공정 또는 순수한 물을 이용한 세척공정을 수행할 수도 있다. 이러한 경우에도 마찬가지로, 갭(11)의 영역에서 공기 또는 물의 속도는 갭(11)에 쌓여진 납땜 분말을 제거할 수 있는 속도는 미치지 않도록 한다. 이리하여, 과잉의 혼합물을 제거하여 정화시킨 캐리어는 계속해서 건조되는데, 이러한 건조 공정은 경우에 따라 블로잉 공정시에 공기 건조에 의해 이루어질 수도 있다. 캐리어가 건조된 후, 납땜 입자는 건조된 결합제에 의해 서로 접착되어 이로인해 결합된다.

납땜노에서 가열되는 동안, 나중의 연결 부분(12)에서만 원하는 납땜이 이루어 진다. 유동채널(10)의 나머지 경계면은 전혀 영향을 받지 않는다.

본 발명에 따른 방법에 의하면, 얇은 금속쉬트(1,2)의 나중에 연결되지 않는 부분에는 납땜 재료가 놓이지 않게 되는 반면, 납땜 분말 자체를 각각 필요한 부분에 최적의 양만큼 퇴적시킬 수 있다.

[발명의 효과]

본 발명에 따르면, 납땜해야 할 배기가스 촉매 변환기 캐리어를 유동 라인 중에 가압끼워맞춤하고, 그 유동 라인을 통해 납땜 분말과 결합제 및 액체를 함유하는 액상 혼합물을 캐리어 내로 관류시키는 것이므로, 액상 혼합물은 비교적 빠른 속도록 캐리어 내로 흐르게 되고, 캐리어의 납땜 연결 부분에서는 유동 속도가 저하되어 납땜 재료가 유효하게 그곳에만 퇴적되어, 괴잉의 액상 혼합물은 빠르게 배출되고, 전체적으로 균일하게 납땜이 필요한 장소에만 납땜이 이루어지게 된다. 게다가, 액상 혼합물의 관류 속도, 관류 시간, 과잉의 액상 혼합물을 한방울씩 떨어뜨리는 시간 등을 조정함으로써, 여러 크기의 캐리어에 알맞는 프로세스 파라미터에 의해 납땜할 수 있으며, 납땜 공정은 매우 간단해서 단시간에 처리할 수 있어, 대량 생산에 적합하다.

Claims (4)

1. 파형 금속쉬트(2)들 사이에 유동 채널(10)이 형성되어 있고, 상기 파형 금속쉬트(2)들이 배기 가스 촉매 변환기 캐리어(3)를 형성하도록 배열되어 있으며, 서로 접촉하는 상기 금속쉬트(2)들의 연결 부분이 납땜되는 배기 가스 촉매 변환기 캐리어의 납땜 방법에 있어서, 납땜 분말을 결합제와 액체의 혼합물내에 분산시켜 액산 혼합물을 형성하고, 상기 캐리어(3)와 대략 동일한 직경의 유동 라인(7)내에 상기 캐리어(3)가 끼워지고, 상기 캐리어(3)의 유동 채널(10)읠 통해 상기 액상 혼합물이 관류하고, 그 후 과잉의 액상 혼합물이 유동 채널(10)로부터 제거된 다음, 상기 캐리어(3)가 납땜되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 촉매 변환기 캐리어의 납땜 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 과잉의 액상 혼합물이 유동 채널(10)로부터 제거된 후, 상기 캐리어(3)가 건조처리되는 것을 특징으로 하는 배기가스 촉매 변환기 캐리어의 납땜 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 액상 혼합물의 유동 프로파일이 상기 캐리어(3)를 통과하기 전에 균일화되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 촉매 변환기 캐리어의 납땜 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 캐리어(3)의 납땜하지 않는 소정의 영역에는 상기 액상 혼합물을 통과시키지 않는 것을 특징으로 하는 배기 가스 촉매 변환기 캐리어의 납땜 방법.