JPH02265651A - 排気ガス浄化装置用の担持母体 - Google Patents

排気ガス浄化装置用の担持母体

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JPH02265651A
JPH02265651A JP1086197A JP8619789A JPH02265651A JP H02265651 A JPH02265651 A JP H02265651A JP 1086197 A JP1086197 A JP 1086197A JP 8619789 A JP8619789 A JP 8619789A JP H02265651 A JPH02265651 A JP H02265651A
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JP
Japan
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honeycomb structure
case
plate material
corrugated
exhaust gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP1086197A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Toyoda
哲郎 豊田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Aircraft Industry Co Ltd
Original Assignee
Showa Aircraft Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Showa Aircraft Industry Co Ltd filed Critical Showa Aircraft Industry Co Ltd
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Publication of JPH02265651A publication Critical patent/JPH02265651A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807Metal other than sintered metal
    • F01N3/281Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

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】 「産業上の利用分野」 本発明は、排気ガス浄化装置用の担持母体に関する。す
なわち、自動車エンジン等の排気ガスを清浄化する触媒
コンバータ等において、触媒が付着される担持母体に関
するものである。
「従来の技術」 このような担持母体には、従来よりケース付のハニカム
構造体が用いられている。すなわちこの種担持母体とし
ては、積層ブロック状をなし触媒が付着されるハニカム
構造体と、角筒状をなしこのハニカム構造体が収納され
るケースとからなるものが用いられている。そしてこの
ハニカム構造体は従来、均一肉厚の薄い金属製等の波板
材と平板材とを、交互に重積することにより形成されて
いた。
「発明が解決しようとする課題」 ところで、このような従来の排気ガス浄化装置用の担持
母体にあっては、次の問題が指摘されていた。
すなわちハニカム構造体とケースとは、まずその肉厚が
前者は均一に薄く後者は均一に厚く、極端に異なってい
る。しかもその構造も、前者が波板材と平板材とを交互
に重積したものであるのに対し、後者は1枚の板を角筒
状としたものである。
このようなハニカム構造体とケースとの接合箇所におけ
る極端な肉厚の変化と構造の相違とに基づき、両者は熱
膨張収縮率が大きく異なっている。
そこで排気ガスの清浄化用にこの担持母体を使用すると
、加熱冷却の繰り返しによる両者の伸縮、つまり膨張収
縮の変形量が大きく異なることになる。
そしてこのような変形量の差に基づき、ハニカム構造体
とケースとの接合強度が低下して剥がれが発生し、ハニ
カム構造体に亀裂が生じ、付着された触媒が剥離し、遂
には目詰まりが発生することがあった。このように従来
のハニカム構造体を用いた担持母体は、耐熱強度面つま
り熱疲労特性に問題があり、これにより排気ガスの清浄
化効率が悪化するという問題もあった。
従来例ではこのような点が指摘されていた。
本発明は、このような実情に譜み上記従来例の問題点を
解決すべくなされたものであって、ハニカム構造体の少
なくとも長さ方向に沿ってケースに接する部分について
、その肉厚を厚くしてなることにより、耐熱強度面に優
れ排気ガスの清浄化効率が向上する、排気ガス浄化装置
用の担持母体を提案することを目的とする。
「課題を解決するための手段」 この目的を達成する本発明の技術的手段は、次のとおり
である。
この排気ガス浄化装置用の担持母体は、次のハニカム構
造体とケースとを有している。
ハニカム構造体は、波形の凹凸が連続的に折曲形成され
た波板材と、該波板材と同一長さで平坦な平板材とが、
交互に重積されたブロック状をなし、触媒が付着される
ケースは、角筒状をなし、該ハニカム構造体がセル端面
を解放状態として内部に収納され、その肉厚はハニカム
構造体の波板材および平板材より厚い。
そして該ハニカム構造体の波板材又は平板材は、少なく
とも長さ方向に沿って該ケースに接する部分の肉厚が、
他の部分より厚く形成されている。
「作  用」 本発明に係る排気ガス浄化装置用の担持母体は、このよ
うな手段よりなるので次のごとく作用する。
排気ガスは、浄化装置を通過しその担持母体に付着され
た触媒と反応することにより、清浄化される。
さてこの担持母体は、ハニカム構造体の少なくとも長さ
方向に沿ってケースに接する部分の肉厚が、他の部分よ
り厚くなっている。そしてこの部分が、肉厚が極端に異
なるハニカム構造体とケースとの緩衝部として機能し、
両者間の接合箇所における極端な肉厚の変化は解消され
ている。
そこで使用により加熱冷却が繰り返されても、ハニカム
構造体とケースの膨張収縮の変形量の差は、段階的に緩
和される。つまり両者間の熱伝達そして伸縮差は、この
肉厚が厚くなっている部分を介在させることにより、吸
収されゑ、激ではなく除徐に調整されたものとなる。も
ってこの担持母体は、耐熱強度面に優れ熱疲労特性が向
上するとともに、排気ガスの清浄化効率も向上する。
「実 施 例」 以下本発明を、図面に示すその実施例に基づいて詳細に
説明する。第1図は、本発明の実施例を示す斜視説明図
である。
まずその構成等について、担持母体の概要、その肉厚の
順に説明する。
担持母体の概要は次のとおり。
この排気ガス浄化装置用の担持母体は、ハニカム構造体
1とケース2とからなっている。まずハニカム構造体1
は、波形の凹凸が連続的に折曲形成された金属製の波板
材3と、波板材3と同一長さで平坦な金属製の平板材4
とが、交互に重積された積層ブロック状をなし、触媒が
塗布等により付着される。波板材3は、金属箔等をコル
ゲート装置等にてコルゲート加工することにより、所定
のごとく折曲形成される。
図示のハニカム構造体1は、複数・枚で同一長さの金属
箔製の波板材3と平板材4とが用いられ、これらを交互
に重積することにより、積層ブロック状の角柱体として
成形されている。波板材3の頂部、谷部の外側は、ろう
材等により平板材4に接合されている。このようにして
波板材3の各空間が、平板材4によってそれぞれ独立空
間に区画され、もって中空柱状のセル5の平面的集合体
たるハニカム構造体1が形成されている。波板材3と平
板材4は、その各セル壁を構成し触媒が付着せしめられ
る。
ケース2は、平板を加工して角筒状の外筒つまり外枠と
したものである。すなわちケース2は、断面が正方形、
長方形等の角筒状をなし、ハニカム構造体lが挿入され
てそのセル端面を解放状態として内部に収納され、両者
はろう材等により接合される。又ケース2は、その肉厚
がハニカム構造体1の波板材3および平板材4よりも、
厚くなっている。
担持母体の概要は、このようになっている。
次にその肉厚について述べる。
担持母体において、ハニカム構造体1は肉厚が薄く、ケ
ース2は肉厚がより厚(なっている。そしてハニカム構
造体1の波板材3又は平板材4は、少なくとも長さ方向
に沿ってケース2に接する部分Aの肉厚が、その中心部
等地の部分Bより厚く、かつケース2よりは薄く形成さ
れている。すなわち、波板材3又は平板材4の少なくと
も長さ方向に沿ってケース2に接する部分A、つまり図
示例ではケース2の上下部分2..2□に各々接合され
て接する部分Aが、他の部分Bより肉厚が厚く形成され
ている。
なお図示例では、ケース2の上部分21に接する部分A
の波板材3と、ケース2の下部分2□に接する部分Aの
平板材4とが、各1枚だけ厚い肉厚にて形成されている
。しかしハニカム構造体1とケース2との関係等はこれ
に限定されるものではなく、次のごとくその他各種の態
様が考えられる。
第1に、図示例とは逆に、ケース2の上部分2Iに接す
る部分Aに平板材4が位置し、ケース2の下部分2□に
接する部分Aに波板材3が位置するように配設し、この
ような平板材4と波板材3を各々厚い肉厚にて形成する
ようにしてもよい。第2に、長さ方向に沿ってケース2
に接する部分A1つまり図示例ではケース2の上部分2
1 と下部分2□に各々接する部分Aに、波板材3がそ
れぞれ位置するように配設し、各々を厚い肉厚にて形成
するようにしてもよい。第3に、長さ方向に沿ってケー
ス2に接する部分゛A、つまり図示例ではケース2の上
部分21と下部分2□に各々接する部分Aに、平板材4
がそれぞれ位置するように配設し、各々を厚い肉厚にて
形成するようにしてもよい。
第4に、波板材3.平板材4のうち、長さ方向に沿って
ケース2に接する部分Aのみつまりその最上下のもの各
1枚のみを、所定のごとく肉厚を厚(するだけではなく
、これと隣接する近傍のものも適宜数枚、これに準じそ
の肉厚を厚くするようにしてもよい。
第5に、波板材3.平板材4のケース2に接する部分A
等が、他の部分Bに対し象、にその肉厚が厚くなるので
はなく、他の部分Bから順次除徐にその肉厚が厚くなる
ようにしてもよい。第6に、波板材3.平板材4のケー
ス2に接する部分A等を、他の部分Bより特に厚い肉厚
のもので一体形成して用いるのではなく、他の部分Bと
同一肉厚のものを2枚、3枚と重ね合わせて接合するこ
とにより、その肉厚を特に厚く形成したものを用いるよ
うにしてもよい。
肉厚については、このようになっている。
以上が構成等の説明である。
以下作動等について説明する。
自動車エンジン等の排気ガスは、浄化装置を通過しその
担持母体に付着された触媒と反応することにより、清浄
化される。すなわち排気ガスは、担持母体のハニカム構
造体1の各セル5を通過し、そのセル壁を構成する波板
材3と平板材4に付着された触媒と反応することにより
、清浄化される。
さてここでこの担持母体にあっては、次のごとくなる。
この担持母体は、ハニカム構造体lの少なくとも長さ方
向に沿ってケース2に接する部分Aの肉厚が、他の部分
Bより厚くなっている。つまり図示例ではケース2の上
下部分28,2□に各々接する部分Aが、他の部分Bよ
り肉厚が厚く形成されている。
そしてこの部分Aが、肉厚が極端に異なるハニカム構造
体1とケース2との緩衝部として機能する。もって両者
間の接合箇所において、極端な肉厚の変化は解消されて
いる。
そこで排気ガスの清浄化に使用され加熱冷却が操り返さ
れても、ハニカム構造体1とケース2の膨張収縮の変形
量の差は、段階的に緩和される。
つまり両者間の熱伝達そして収縮差は、この肉厚が厚く
なっている部分Aを介在させることにより、吸収され急
激ではなく除徐に調整されたものとなる。
このようにしてハニカム構造体1およびケース2等に、
剥がれ、亀裂、剥離、目詰まり等は発生せず、この担持
母体は、耐熱強度面に優れ熱疲労特性が向上するととも
に、排気ガスの清浄化効率も向上する。
以上が作動等の説明である。
「発明の効果」 本発明に係る排気ガス浄化装置用の担持母体は、以上説
明したごとく、ハニカム構造体の少なくとも長さ方向に
沿ってケースに接する部分について、その肉厚を厚くし
てなることにより、次の効果を発揮する。
すなわち、耐熱強度面に優れ熱疲労特性が向上するとと
もに、排気ガスの清浄化効率も向上する。
つまりハニカム構造体とケースの変形量の差が段階的に
緩和されるので、両者の接合強度が向上し剥がれが防止
され、ハニカム構造体に亀裂が生じることもなく、付着
された触媒の剥離も防止され、目詰まりの発生は確実に
回避される。
このようにこの種従来例に存した問題点が一掃される等
、本発明の発揮する効果は顕著にして大なるものがある
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る排気ガス浄化装置用の担持母体
の実施例を示す、斜視説明図である。 ■・・・ハニカム構造体 2・・・ケース 2、、、、上部分 22・・・下部分 3・・、波板材 4・・・平板材 5・・・セル A・・・ケースに接する部分 B・0.他の部分 第1図 〕6一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 波形の凹凸が連続的に折曲形成された波板材と、該波板
    材と同一長さで平坦な平板材とが、交互に重積された積
    層ブロック状をなし、触媒が付着されるハニカム構造体
    と、 角筒状をなし、該ハニカム構造体がセル端面を解放状態
    として内部に収納され、その肉厚がハニカム構造体の波
    板材および平板材より厚いケースとを有してなり、 該ハニカム構造体の波板材又は平板材は、少なくとも長
    さ方向に沿って該ケースに接する部分の肉厚が、他の部
    分より厚く形成されていること、を特徴とする排気ガス
    浄化装置用の担持母体。
JP1086197A 1989-04-05 1989-04-05 排気ガス浄化装置用の担持母体 Pending JPH02265651A (ja)

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