JPH0394835A - 耐熱疲労性を有する触媒用金属担体 - Google Patents
耐熱疲労性を有する触媒用金属担体Info
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- JPH0394835A JPH0394835A JP1227551A JP22755189A JPH0394835A JP H0394835 A JPH0394835 A JP H0394835A JP 1227551 A JP1227551 A JP 1227551A JP 22755189 A JP22755189 A JP 22755189A JP H0394835 A JPH0394835 A JP H0394835A
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- JP
- Japan
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- honeycomb body
- zone
- foil
- metal
- catalyst
- Prior art date
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- Pending
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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
- F01N3/10—Exhaust 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
- F01N3/24—Exhaust 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
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
- F01N3/2807—Metal other than sintered metal
- F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
-
- 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
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/02—Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
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- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- 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。
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)
l」動車エンジンなど排気ガスを浄化するのに貴金属触
媒が用いられる。本発明は、この触媒を担持するたぬの
酎熱疲労性をr1−する金属担体に関するものである。
媒が用いられる。本発明は、この触媒を担持するたぬの
酎熱疲労性をr1−する金属担体に関するものである。
覧従来の技術)
金属担体は、平箔と、波箔を重ねaせ、これを渦巻状に
巻回して形或したハニカム体からなっている。このハニ
カム体の製造においては、fiと波箔の接触点をろう付
け接合することから出発しているが接合の句一性、ろう
材の消費によるコスし上の問題があった。部分的な簡便
なろう付けによって機械的強度の優れたハニカム体を得
ることが特公昭63 − 44488号公報に開示され
ている。すなわち第3図にろう{Nt lナ接合状況を
示したが、萌記公報には少なくともハニカム体l1の一
端面近傍l3にろう付けをしている。t2は外筒である
。一般に自動中エンジンはエンジン始動時はハニカム体
中央部が急速に加熱され、エンジンブレーキ時には中央
部が冷却きれる。すなわち、加熱(急熱)と冷却が繰り
返えされる。このような熱サイクルで、ハニカム体は熱
応力を受ける。第4図の模式図によりこの状況を説明す
れば、ハニカム体が急速に加熱された場合は同図(A)
に示すように矢印の方向に応力が発牛し、ハニカム体t
iは、軸方向に飛び出ず状態になる。逆に急速に冷却さ
れると同図(B)に示すように加熱向とは逆の方向に応
力が発生し、ハニカム体は軸方向に収縮するようになる
。このような膨張収縮がハニカl・体に繰り返えきれる
ε、遂には同図(C)で明らかにしたように座屈l5や
剥離(亀裂) 1Bに到ることになる。特に外筒とハニ
カム体及びその全別に亘9て平箔波箔が強因に接合して
いる場合は1′,径力向および軸線方向にハニカム体が
膨張一収縮しようεする運動を外筒が拘束し、亙に大き
な応力を発生しあうことになる。ハニカム体ε外筒の熱
膨張長さに差があるのは、両者の熱特性の違い(線膨張
係数、温度分布、熱容量)によるもので、実用品たして
は解決しにくい性質のものである。
巻回して形或したハニカム体からなっている。このハニ
カム体の製造においては、fiと波箔の接触点をろう付
け接合することから出発しているが接合の句一性、ろう
材の消費によるコスし上の問題があった。部分的な簡便
なろう付けによって機械的強度の優れたハニカム体を得
ることが特公昭63 − 44488号公報に開示され
ている。すなわち第3図にろう{Nt lナ接合状況を
示したが、萌記公報には少なくともハニカム体l1の一
端面近傍l3にろう付けをしている。t2は外筒である
。一般に自動中エンジンはエンジン始動時はハニカム体
中央部が急速に加熱され、エンジンブレーキ時には中央
部が冷却きれる。すなわち、加熱(急熱)と冷却が繰り
返えされる。このような熱サイクルで、ハニカム体は熱
応力を受ける。第4図の模式図によりこの状況を説明す
れば、ハニカム体が急速に加熱された場合は同図(A)
に示すように矢印の方向に応力が発牛し、ハニカム体t
iは、軸方向に飛び出ず状態になる。逆に急速に冷却さ
れると同図(B)に示すように加熱向とは逆の方向に応
力が発生し、ハニカム体は軸方向に収縮するようになる
。このような膨張収縮がハニカl・体に繰り返えきれる
ε、遂には同図(C)で明らかにしたように座屈l5や
剥離(亀裂) 1Bに到ることになる。特に外筒とハニ
カム体及びその全別に亘9て平箔波箔が強因に接合して
いる場合は1′,径力向および軸線方向にハニカム体が
膨張一収縮しようεする運動を外筒が拘束し、亙に大き
な応力を発生しあうことになる。ハニカム体ε外筒の熱
膨張長さに差があるのは、両者の熱特性の違い(線膨張
係数、温度分布、熱容量)によるもので、実用品たして
は解決しにくい性質のものである。
上記公報にはハニカム体の一端面近倚に0み接合部を設
置する技術も含まれているが、この場含にも半径方向の
箔亀裂が発生するおそれは残る。
置する技術も含まれているが、この場含にも半径方向の
箔亀裂が発生するおそれは残る。
このような問題点を解決するためにハニカム体の円周方
同でもまた半径方向でもハニカム体前面(端面)表面積
の一部だけを接会することが特開昭82 − A534
5号公報に開示されている。この開示によれば、接合部
分は、円周力向及び半径方+;i]に共に非接合部があ
り、ハニカム体の急熱急玲の繰り返えきれる環境Fで使
用される場合に、前記した端面近傍を全而接合した構造
の担体に比較しで、応力の緩和は計れるが、軸方向に非
接合部分が存在する構造にもなるし,、特有な模様形状
のろう材何着部(接合部)をつくるためにはかなりの丁
数を要するという構造上、製造トの問題点が残NCいる
。
同でもまた半径方向でもハニカム体前面(端面)表面積
の一部だけを接会することが特開昭82 − A534
5号公報に開示されている。この開示によれば、接合部
分は、円周力向及び半径方+;i]に共に非接合部があ
り、ハニカム体の急熱急玲の繰り返えきれる環境Fで使
用される場合に、前記した端面近傍を全而接合した構造
の担体に比較しで、応力の緩和は計れるが、軸方向に非
接合部分が存在する構造にもなるし,、特有な模様形状
のろう材何着部(接合部)をつくるためにはかなりの丁
数を要するという構造上、製造トの問題点が残NCいる
。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は上述したよ・ラな従来の金14 111体の問
題点を解決するものであっ゜C、「I動車t>ジンの排
気ガス系に実装されても長時間の使用がiiJ能な耐熱
疲労性の極めて優れた触媒用金属担体を提供するに.ε
を目的とするものである。
題点を解決するものであっ゜C、「I動車t>ジンの排
気ガス系に実装されても長時間の使用がiiJ能な耐熱
疲労性の極めて優れた触媒用金属担体を提供するに.ε
を目的とするものである。
(課題を解決するための手段)
本発明は、平箔と波箔を層状に巻回し7てハニカム体を
製造する時、その甲板と波板の接合帯域を決定するに当
って、一方の端面側において設定t2た帯域に文・1し
、もう一方の端而側の接含帯域は、設定済みの端面の非
接合帯域に対応する部分とするが、両端商の接合帯域は
、わずかに重なり合う部分を詩つものとする。このわず
かに改なり会う部分が無い場合は、その境界部分から平
板波板の軸方向扱け田L,の原因となる。
製造する時、その甲板と波板の接合帯域を決定するに当
って、一方の端面側において設定t2た帯域に文・1し
、もう一方の端而側の接含帯域は、設定済みの端面の非
接合帯域に対応する部分とするが、両端商の接合帯域は
、わずかに重なり合う部分を詩つものとする。このわず
かに改なり会う部分が無い場合は、その境界部分から平
板波板の軸方向扱け田L,の原因となる。
以Fに本発明を詳細に説明する。
本発明の金鵬製担体であるハニカム体は、フエライト系
ステンレス鋼などの耐熱、耐食性のすぐれた金城でつく
られる箔を波状に形或した波箭と、平坦な箔εを重カ合
せ、これを渦巻状に在いて製造したものであって、この
ハニカム体は波箔が形つくる山部と谷部が平箔の面に接
触し、この接触部にろうI)Iを供給して接合部εする
。またこのハニカム体は、フエライト系ステンレス鋼な
どの金J萬でつくられた外筒に収納し、ろうで固定する
。
ステンレス鋼などの耐熱、耐食性のすぐれた金城でつく
られる箔を波状に形或した波箭と、平坦な箔εを重カ合
せ、これを渦巻状に在いて製造したものであって、この
ハニカム体は波箔が形つくる山部と谷部が平箔の面に接
触し、この接触部にろうI)Iを供給して接合部εする
。またこのハニカム体は、フエライト系ステンレス鋼な
どの金J萬でつくられた外筒に収納し、ろうで固定する
。
本発明は、上述したハニカム体の接合部に持徴があるの
であって、その一例を第1図及び第2図の概説図に示し
た。
であって、その一例を第1図及び第2図の概説図に示し
た。
第1図において、aは軸方向断面、bは上端而近辺(7
3半径方向断面、Cは下端血近辺の半径方同断曲図“C
ある。図におい−C1は外筒、2は/Xニカム体、3は
接合帯域であって、ハニカム体のー・端(上)面側4に
は所定の深さρ,の接触部に外径d,と内径d2の帯域
にリング状接合帯域31を形成している。また、他(下
)端側ら近辺には、g2の深さにわたって外径d3の円
形接含帯域32を設けている。すなわち下端側の接合帯
域32は、上端側における非接合部(dzの直径部)に
相当しているが、両接合帯域31. 32はWの幅(d
,−d2)の重複部が設置される。このように本発明に
あってはハニカム体は軸h向平箔一波箔接触部に必ず接
合部分が在在すると共に、幅Wにおいては上下両端面側
においての重なり合う接^部を配置している。この幅W
の71在により平箔と波箔がハニカム体士径方向の何れ
かの筒所で接a部を自“し,、シり抜けが起きないよう
にするものであって、この部分に平箔波箔の巻数にして
数巻きあれば十分である。また各接合帯域31. 32
の・ゴ法(PP,,P,及びβ=,N2)はハニカム体
の容量によって適する接合強度が得られへばよく、特に
制限はないが、U..U,はハニカム体の軸方向長さの
1/3以F1帯域3lの幅(d+ d2)は、ハニカ
ム体外周部であるため、少くとも数巻きを推奨する。
3半径方向断面、Cは下端血近辺の半径方同断曲図“C
ある。図におい−C1は外筒、2は/Xニカム体、3は
接合帯域であって、ハニカム体のー・端(上)面側4に
は所定の深さρ,の接触部に外径d,と内径d2の帯域
にリング状接合帯域31を形成している。また、他(下
)端側ら近辺には、g2の深さにわたって外径d3の円
形接含帯域32を設けている。すなわち下端側の接合帯
域32は、上端側における非接合部(dzの直径部)に
相当しているが、両接合帯域31. 32はWの幅(d
,−d2)の重複部が設置される。このように本発明に
あってはハニカム体は軸h向平箔一波箔接触部に必ず接
合部分が在在すると共に、幅Wにおいては上下両端面側
においての重なり合う接^部を配置している。この幅W
の71在により平箔と波箔がハニカム体士径方向の何れ
かの筒所で接a部を自“し,、シり抜けが起きないよう
にするものであって、この部分に平箔波箔の巻数にして
数巻きあれば十分である。また各接合帯域31. 32
の・ゴ法(PP,,P,及びβ=,N2)はハニカム体
の容量によって適する接合強度が得られへばよく、特に
制限はないが、U..U,はハニカム体の軸方向長さの
1/3以F1帯域3lの幅(d+ d2)は、ハニカ
ム体外周部であるため、少くとも数巻きを推奨する。
第2図は他の実施例であり上面側近辺には2つのリング
状接音帯域33. 34を設け、反対の下端面近辺には
、それぞれ上商側εの重複幅(W>をもって上面側の非
接角部に対応する2つのリング状、円状接合帯域35.
36を設置している。このように各面近辺の接合部を
分離することは、゛V径方向の構造が柔軟になり、実装
された場に、急激に文化する環境への対応が充分に行え
るようになる。
状接音帯域33. 34を設け、反対の下端面近辺には
、それぞれ上商側εの重複幅(W>をもって上面側の非
接角部に対応する2つのリング状、円状接合帯域35.
36を設置している。このように各面近辺の接合部を
分離することは、゛V径方向の構造が柔軟になり、実装
された場に、急激に文化する環境への対応が充分に行え
るようになる。
以上本発明における接合帯域をリング状、円形状に一つ
いて説明したが、これに限定されない。そし,て本発明
の精神を逸脱しない範囲で接含帯域は小而積多数にする
ことが応力緩和のために有利になる。また、各端而側の
半径方向断而の接含ifl′j積は全面積のは”<40
〜60%前後が適当である。
いて説明したが、これに限定されない。そし,て本発明
の精神を逸脱しない範囲で接含帯域は小而積多数にする
ことが応力緩和のために有利になる。また、各端而側の
半径方向断而の接含ifl′j積は全面積のは”<40
〜60%前後が適当である。
本発明のハニカム体を製造するには、巻同する前に甲箔
或は波箔の所定位置に接着剤を塗力1しておき、巻回後
ハニカム体の両端面よりろう材を散布して付着させる方
法がよく、またハニカム体を所定深さに液状接合剤中に
浸漬し、その後マスクを用いて接着部にのみろう材が付
着するようにしてもよい。しかし、このような方法に限
定されるこLなく、その他の方法でもよいことは勿論で
ある。
或は波箔の所定位置に接着剤を塗力1しておき、巻回後
ハニカム体の両端面よりろう材を散布して付着させる方
法がよく、またハニカム体を所定深さに液状接合剤中に
浸漬し、その後マスクを用いて接着部にのみろう材が付
着するようにしてもよい。しかし、このような方法に限
定されるこLなく、その他の方法でもよいことは勿論で
ある。
(実 施 例)
金属製のi1z箔と波箔で重ねこれを46巻の渦巻状に
してハニカム体を形成し、これを外径105關、長さI
.00mmの金属製外簡に収納した。ハニカム体外周と
、ハニカム体の所定帯域にろう材を供給し、接合した。
してハニカム体を形成し、これを外径105關、長さI
.00mmの金属製外簡に収納した。ハニカム体外周と
、ハニカム体の所定帯域にろう材を供給し、接合した。
ハニカム体の接合部は第1図及び第2図に示す帯域こし
た。
た。
すなわち、第1図の例で各帯域の接合深さg,、F2(
第1図)、g,はそれぞれ2011111%上端部帯域
旧の輻(d+ dz)は、ハニカム体最外周から5巻
分、 下端部帯域32の長さ(d,)は最外周から4巻分を残
した全部(従って81と32は1@き分のオーバラップ
)。
第1図)、g,はそれぞれ2011111%上端部帯域
旧の輻(d+ dz)は、ハニカム体最外周から5巻
分、 下端部帯域32の長さ(d,)は最外周から4巻分を残
した全部(従って81と32は1@き分のオーバラップ
)。
第2図においで、各帯域の深さU,,U.はそれぞれ2
0mm、 −L端部帯域33. 34の輻(d+ dz, d
4 a.s )はそれぞれ全巻数X 2/7巻、 下端部帯域35. 38の躯(di, d7.d.s
)は全巻数X2/7+2枚(33. 34とのオーバラ
ップ代1@)。
0mm、 −L端部帯域33. 34の輻(d+ dz, d
4 a.s )はそれぞれ全巻数X 2/7巻、 下端部帯域35. 38の躯(di, d7.d.s
)は全巻数X2/7+2枚(33. 34とのオーバラ
ップ代1@)。
この搗体をガスバーナーで800℃加熱、冷風で1.0
0℃まで冷却の冷熱サイクルを500サイクル実施した
。
0℃まで冷却の冷熱サイクルを500サイクル実施した
。
その結東図1,図2の担体とも破断、歪がなく良好であ
一冫た。
一冫た。
(発明の効果)
以上説明したように本発明はハニカム体の甲径方向の何
れかの断而において接合部が存在し、しかも非連続とし
た柔軟構造としたため急熱一急冷サイクルが長時間繰り
返し行われる過酷な環境下で使用されても熱応力を充分
緩和でき、耐久性が極めてすぐれている。またろう材の
使用量も少くコスト低下に役立っている。
れかの断而において接合部が存在し、しかも非連続とし
た柔軟構造としたため急熱一急冷サイクルが長時間繰り
返し行われる過酷な環境下で使用されても熱応力を充分
緩和でき、耐久性が極めてすぐれている。またろう材の
使用量も少くコスト低下に役立っている。
このように、本発明の触媒用金1萬担体は耐熱疲労性に
極めてすぐれ、低コストであって1]動車エンジン等の
排気ガス浄化用として適した製品である。
極めてすぐれ、低コストであって1]動車エンジン等の
排気ガス浄化用として適した製品である。
第1図及び第2図は本発明の実施例を示し、aは軸方向
断面説明図、bは上端側、Cは下端側のそれぞれ半径方
向の断面説胡図、第3図は従来製品の軸方向断面説明図
、第4図は従来製品の熱応力発生状況を示す説明図であ
る。 1,12・・・外 筒 2.11・・・ハニカ
ム体3,31〜3B. 1.3・・・接合帯域復代理人
弁理士 田イ・』 弘明 第1貝の続き @発明者 @発明者 高田 西沢 登志広 良雄
断面説明図、bは上端側、Cは下端側のそれぞれ半径方
向の断面説胡図、第3図は従来製品の軸方向断面説明図
、第4図は従来製品の熱応力発生状況を示す説明図であ
る。 1,12・・・外 筒 2.11・・・ハニカ
ム体3,31〜3B. 1.3・・・接合帯域復代理人
弁理士 田イ・』 弘明 第1貝の続き @発明者 @発明者 高田 西沢 登志広 良雄
Claims (1)
- 金属の平箔と波箔とを重ねて層状に巻つけて作られるハ
ニカム体と、このハニカム体を収納する金属製外筒から
なる触媒用金属担体において、ハニカム体の各端面側近
辺に、円周に沿った平箔と波箔との複数巻きを帯域とし
て接合部と非接合部を設置するにあたり、一端面側の接
合帯域に対し他端面側の接合帯域を、一端面側接合帯域
と軸方向においてわずかに重複させると共に、一端面側
の非接合部全帯域に設置することを特徴とする耐熱疲労
性を有する触媒用金属担体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1227551A JPH0394835A (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 耐熱疲労性を有する触媒用金属担体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1227551A JPH0394835A (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 耐熱疲労性を有する触媒用金属担体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0394835A true JPH0394835A (ja) | 1991-04-19 |
Family
ID=16862674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1227551A Pending JPH0394835A (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 耐熱疲労性を有する触媒用金属担体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0394835A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5436216A (en) * | 1992-09-18 | 1995-07-25 | Nippondenso Co., Ltd. | Self-heat generation type honeycomb filter and its apparatus |
-
1989
- 1989-09-04 JP JP1227551A patent/JPH0394835A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5436216A (en) * | 1992-09-18 | 1995-07-25 | Nippondenso Co., Ltd. | Self-heat generation type honeycomb filter and its apparatus |
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