JPH04190850A - 排気ガス浄化触媒用メタル担体 - Google Patents
排気ガス浄化触媒用メタル担体Info
- Publication number
- JPH04190850A JPH04190850A JP2318218A JP31821890A JPH04190850A JP H04190850 A JPH04190850 A JP H04190850A JP 2318218 A JP2318218 A JP 2318218A JP 31821890 A JP31821890 A JP 31821890A JP H04190850 A JPH04190850 A JP H04190850A
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- JP
- Japan
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- outer cylinder
- honeycomb body
- flat plate
- exhaust gas
- metal carrier
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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
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/2842—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration specially adapted for monolithic supports, e.g. of honeycomb type
-
- 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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- 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〕
本発明は、内燃機関の排気ガス浄化触媒に用いられるメ
タル担体に関する。
タル担体に関する。
〔従来の技術）
排気ガス浄化触媒用メタル担体として、例えば特開昭５
６＝４３７３号公報などにみられるように、波板と平板
とを重ねてロール状に巻回してハニカム体を形成し、そ
のハニカム体を金属製外筒内に収納したものが知られて
いる。このメタル担体では、ハニカム体のハニカム通路
表面にアルミナなどからなる触媒担持層が形成され、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
媒となる。そして内燃機関の排気通路に配置され、排気
ガス中のＨＣ，Ｃｏ、Ｎ Ｃ）ｘを浄化する。
６＝４３７３号公報などにみられるように、波板と平板
とを重ねてロール状に巻回してハニカム体を形成し、そ
のハニカム体を金属製外筒内に収納したものが知られて
いる。このメタル担体では、ハニカム体のハニカム通路
表面にアルミナなどからなる触媒担持層が形成され、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
媒となる。そして内燃機関の排気通路に配置され、排気
ガス中のＨＣ，Ｃｏ、Ｎ Ｃ）ｘを浄化する。
なお、限られた体積中にできるだけ多くのハニカム通路
の面積を確保するのが望ましいことから、波板及び平板
の厚さは強度を維持できる範囲でできるだけ薄くされて
いる。そして波板と平板及び外筒とハニカム体とは、通
常ロウ付げによって一体的に接合されている。
の面積を確保するのが望ましいことから、波板及び平板
の厚さは強度を維持できる範囲でできるだけ薄くされて
いる。そして波板と平板及び外筒とハニカム体とは、通
常ロウ付げによって一体的に接合されている。
ハニカム体の波板と平板は、上記したようにそれぞれ薄
い箔状であり、その厚さは一般に５０μｍ程度である。
い箔状であり、その厚さは一般に５０μｍ程度である。
したがって剛性が低（、使用時に排気ガスの流れにより
振動が生じる。この振動により音が発生し、そのためセ
ラミック製のモノリス担体などに比べて騒音レベルが高
いという不具合がある。しかし触媒性能の維持のために
は波板と平板の厚さを厚くすることはできず、インシュ
レータなどの防音対策を必要としている。
振動が生じる。この振動により音が発生し、そのためセ
ラミック製のモノリス担体などに比べて騒音レベルが高
いという不具合がある。しかし触媒性能の維持のために
は波板と平板の厚さを厚くすることはできず、インシュ
レータなどの防音対策を必要としている。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
ハニカム体の波板と平板の厚さは従来と同様に薄い状態
を維持するとともに、メタル担体のみで音の発生を防止
することを目的とする。
ハニカム体の波板と平板の厚さは従来と同様に薄い状態
を維持するとともに、メタル担体のみで音の発生を防止
することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の排気ガス浄化触媒用メタル
担体は、波板と平板とを重ねてロール状に巻回されて形
成されたハニカム体と、ハニカム体の外周に同軸的に配
置されハニカム体と一体的に接合された外筒と、よりな
る排気ガス浄化触媒用メタル担体において、 外筒は内周側の第１外筒と外周側の第２外筒とよりなる
二重構造をなし、第１外筒がハニカム体に接合されると
ともに第１外筒と第２外筒とは拡散接合により部分的に
接合されてなることを特徴とする。
担体は、波板と平板とを重ねてロール状に巻回されて形
成されたハニカム体と、ハニカム体の外周に同軸的に配
置されハニカム体と一体的に接合された外筒と、よりな
る排気ガス浄化触媒用メタル担体において、 外筒は内周側の第１外筒と外周側の第２外筒とよりなる
二重構造をなし、第１外筒がハニカム体に接合されると
ともに第１外筒と第２外筒とは拡散接合により部分的に
接合されてなることを特徴とする。
ハニカム体は、波板と平板とを重ねた状態でロール状に
巻回されて形成されている。波板は、通常平板と同材質
で同一板厚を有し、平板を波形状に曲折して形成されて
いる。この波板及び平板は、従来と同様に例えばｋｌ−
Ｃｒ−Ｆｅ合金、ステンレス鋼などから形成される。そ
して前記したように限られた体積中にできるだけ多くの
ノ１ニカム通路の面積を確保することが好ましいことか
ら、板厚は５０μｍなど強度を維持できる範囲で極力薄
くするのが好ましい。このハニカム体は、例えば波板の
頂部にロウ材が塗布された状態で平板と重ねてロール状
に巻回され、その後加熱により一体的に接合される。こ
の加熱はハニカム体のみで行ってもよいが、後述するよ
うに外筒とともに加熱すれば工数を低減することができ
る。
巻回されて形成されている。波板は、通常平板と同材質
で同一板厚を有し、平板を波形状に曲折して形成されて
いる。この波板及び平板は、従来と同様に例えばｋｌ−
Ｃｒ−Ｆｅ合金、ステンレス鋼などから形成される。そ
して前記したように限られた体積中にできるだけ多くの
ノ１ニカム通路の面積を確保することが好ましいことか
ら、板厚は５０μｍなど強度を維持できる範囲で極力薄
くするのが好ましい。このハニカム体は、例えば波板の
頂部にロウ材が塗布された状態で平板と重ねてロール状
に巻回され、その後加熱により一体的に接合される。こ
の加熱はハニカム体のみで行ってもよいが、後述するよ
うに外筒とともに加熱すれば工数を低減することができ
る。
外筒は例えばステンレス鋼など従来と同様の材質から形
成することができ、その板厚は従来と同様に１〜２ｍｍ
程度である。
成することができ、その板厚は従来と同様に１〜２ｍｍ
程度である。
本発明の最大の特徴は、外筒を第１外筒と第２外筒の二
重構造とし、内周側の第１外筒がノ１ニカム体に接合さ
れるとともに、第１外筒と第２外筒とは拡散接合により
部分的に接合されているところにある。すなわち第１外
筒と第２外筒とは、接合部と非接合部とが混在した状態
で一体化され、これにより騒音レベルを低減することが
できる。
重構造とし、内周側の第１外筒がノ１ニカム体に接合さ
れるとともに、第１外筒と第２外筒とは拡散接合により
部分的に接合されているところにある。すなわち第１外
筒と第２外筒とは、接合部と非接合部とが混在した状態
で一体化され、これにより騒音レベルを低減することが
できる。
また拡散接合であるため、接合部の組織が外筒母材と同
一化し外筒母材と同等の強度となるので、接合部の破壊
が防止される。
一化し外筒母材と同等の強度となるので、接合部の破壊
が防止される。
拡散接合による接合部は、第１外筒と第２外筒の接合強
度を維持できる範囲で部分的に設けられる。その位置は
特に制限されず、例えば点状、線状、格子状、編み目状
などとすることができる。
度を維持できる範囲で部分的に設けられる。その位置は
特に制限されず、例えば点状、線状、格子状、編み目状
などとすることができる。
このように拡散接合を行うには、第１外筒と第２外筒と
を直接接合で行うこともできるが、第１外筒と第２外筒
の間にインサート金属としてのアモルファスロウ材を配
置し、真空下で加熱して拡散接合するのが便利である。
を直接接合で行うこともできるが、第１外筒と第２外筒
の間にインサート金属としてのアモルファスロウ材を配
置し、真空下で加熱して拡散接合するのが便利である。
このようにすれば、ハニカム体の波−板と平板のロウ材
は時、及びハニカム体と外筒とのロウ材は時に同時に拡
散接合することができる。またアモルファスロウ材を配
置する位置を決めることで、容易に接合部の位置決めを
行うことができる。なお、アモルファスロウ材としては
、Ｎｉ系のものを用いることが望ましい。
は時、及びハニカム体と外筒とのロウ材は時に同時に拡
散接合することができる。またアモルファスロウ材を配
置する位置を決めることで、容易に接合部の位置決めを
行うことができる。なお、アモルファスロウ材としては
、Ｎｉ系のものを用いることが望ましい。
Ｃｕ系や１１？系のロウ材は耐熱性、耐食性に劣るが、
Ｎｉ系のものはこの点に優れているからである。
Ｎｉ系のものはこの点に優れているからである。
ハニカム体と第１外筒との接合は、部分的でもよいが通
常は全面で接合される。
常は全面で接合される。
本発明の排気ガス浄化触媒用メタル担体では、触媒とし
ての使用時に排気ガスの流れによりノ１ニカム体が振動
すると、その振動はまず第１外筒に伝わり、次いで第２
外筒に伝わる。ここで第１外筒と第２外筒とは、部分的
に拡散接合され非接合部分を有している。したがって第
１外筒に伝えられた振動は、非接合部で制振されるもの
と推察され、第２外筒の振動は第１外筒の振動に比べて
少な（なる。これにより発生する騒音が低減される。
ての使用時に排気ガスの流れによりノ１ニカム体が振動
すると、その振動はまず第１外筒に伝わり、次いで第２
外筒に伝わる。ここで第１外筒と第２外筒とは、部分的
に拡散接合され非接合部分を有している。したがって第
１外筒に伝えられた振動は、非接合部で制振されるもの
と推察され、第２外筒の振動は第１外筒の振動に比べて
少な（なる。これにより発生する騒音が低減される。
また第１外筒と第２外筒の接合部は、拡散接合されてい
るため組織が母材と同一化し、高い強度を有している。
るため組織が母材と同一化し、高い強度を有している。
したがって第１外筒と第２外筒とは強固に一体化し、使
用時の分離が防止されている。
用時の分離が防止されている。
すなわち本発明のメタル担体によれば、波板と平板の厚
さを充分薄くできるので、従来と同等の浄化性能を維持
しつつ騒音を防止することができ、かつインシュレータ
などの防音対策が不要となる。
さを充分薄くできるので、従来と同等の浄化性能を維持
しつつ騒音を防止することができ、かつインシュレータ
などの防音対策が不要となる。
また第１外筒と第２外筒の非接合部に僅かに介在する空
気層が断熱層として機能し、外筒の外表面の温度が低下
するので外筒材質の選択の自由度が増すという効果もあ
る。
気層が断熱層として機能し、外筒の外表面の温度が低下
するので外筒材質の選択の自由度が増すという効果もあ
る。
以下、実施例により具体的に説明する。
第１図に本発明の一実施例のメタル担体の構成を示す。
このメタル担体は、ハニカム体１と、第１外筒２および
第２外筒３とから構成される。
第２外筒３とから構成される。
以下、このメタル担体の製造方法を説明することで構成
の説明に代える。まずステンレス鋼製で厚さ１〜２ｍｍ
の長方形状の板材２０及び板材３０を用意する。この板
材２０．３０は、それぞれ第１外筒２及び第２外筒３の
展開形状に形成されている。そして第２図に示すように
、板材２０の表面に短辺に平行に破線状に延び、長辺方
向に間隔を隔てて列設するようにロウ材４を配置する。
の説明に代える。まずステンレス鋼製で厚さ１〜２ｍｍ
の長方形状の板材２０及び板材３０を用意する。この板
材２０．３０は、それぞれ第１外筒２及び第２外筒３の
展開形状に形成されている。そして第２図に示すように
、板材２０の表面に短辺に平行に破線状に延び、長辺方
向に間隔を隔てて列設するようにロウ材４を配置する。
このロウ材４は、Ｎｉ−Ｃｒ−３ｉ−Ｂ系からなる厚さ
２５〜５０μｍの箔状のアモルファスロウであり、片状
に切り出されて形成されている。そして板材２０と板材
３０とでサンドイッチ状に挟み、円筒状に成形するとと
もに端部どうじを溶接して、二重構造の第１外筒２及び
第２外筒３を形成する。
２５〜５０μｍの箔状のアモルファスロウであり、片状
に切り出されて形成されている。そして板材２０と板材
３０とでサンドイッチ状に挟み、円筒状に成形するとと
もに端部どうじを溶接して、二重構造の第１外筒２及び
第２外筒３を形成する。
次に、厚さ５０μｍのステンレス鋼から形成された波板
１０及び平板１１を重ねてロール状に巻回し、ニッケル
系ロウ材を塗布してハニカム体１を形成する。このとき
最外周に平板１１がくるように巻回し、最外周の平板１
１表面の全面にニッケル系ロウ材を塗布する。そしてこ
のハニカム体１を第１外筒２内に挿入する。
１０及び平板１１を重ねてロール状に巻回し、ニッケル
系ロウ材を塗布してハニカム体１を形成する。このとき
最外周に平板１１がくるように巻回し、最外周の平板１
１表面の全面にニッケル系ロウ材を塗布する。そしてこ
のハニカム体１を第１外筒２内に挿入する。
このハニカム体１と、第１外筒２および第２外筒３とを
、真空下にて１２００℃で５分間加熱する。これにより
ロウ材が溶融して波板１０と平板１１が接合さイしると
ともに、ハニカム体１の外周表面が第１外筒２の内周表
面に接合される。そしてロウ材４がインサート金属とし
て作用し、その部分の第１外筒２と第２外筒３の母材元
素が互いに拡散して、第１外筒２及び第２外笥３はロウ
材４の位置で部分的に拡散接合される。したがってハニ
カム体１と、第１外筒２および第２外筒３とは一体的に
接合され、本実施例の排気ガス浄化触媒用メタル担体が
得られる。
、真空下にて１２００℃で５分間加熱する。これにより
ロウ材が溶融して波板１０と平板１１が接合さイしると
ともに、ハニカム体１の外周表面が第１外筒２の内周表
面に接合される。そしてロウ材４がインサート金属とし
て作用し、その部分の第１外筒２と第２外筒３の母材元
素が互いに拡散して、第１外筒２及び第２外笥３はロウ
材４の位置で部分的に拡散接合される。したがってハニ
カム体１と、第１外筒２および第２外筒３とは一体的に
接合され、本実施例の排気ガス浄化触媒用メタル担体が
得られる。
このメタル担体では、第３図に軸を含む平面で切断した
断面を示すように、第１外筒２と第２外筒３との間には
拡散接合部５と非接合部６とが略交互に形成されている
。
断面を示すように、第１外筒２と第２外筒３との間には
拡散接合部５と非接合部６とが略交互に形成されている
。
この実施例のメタル担体に、公知の方法でアルミナ担持
層を形成し、貴金属触媒を担持させて排気ガス浄化触媒
を形成した。そして第２外筒３をもたないこと以外は実
施例と同様の構成の比較例のメタル担体から形成された
排気ガス浄化触媒とともに、それぞれ同一種類のエンジ
ンの排気系に装着し、それぞれの騒音レベルを測定した
。そして比較例の騒音レベルを１とした場合の比率を第
４図に棒グラフで示す。
層を形成し、貴金属触媒を担持させて排気ガス浄化触媒
を形成した。そして第２外筒３をもたないこと以外は実
施例と同様の構成の比較例のメタル担体から形成された
排気ガス浄化触媒とともに、それぞれ同一種類のエンジ
ンの排気系に装着し、それぞれの騒音レベルを測定した
。そして比較例の騒音レベルを１とした場合の比率を第
４図に棒グラフで示す。
第４図より、実施例のメタル担体から形成された排気ガ
ス浄化触媒は、従来の排気ガス浄化触媒に比べて約１０
％程度騒音が低減されていることがわかる。これは非接
合部６で振動が制振されたことによるものと推察される
。
ス浄化触媒は、従来の排気ガス浄化触媒に比べて約１０
％程度騒音が低減されていることがわかる。これは非接
合部６で振動が制振されたことによるものと推察される
。
図面は本発明の一実施例の排気ガス浄化触媒用メタル担
体に関し、第１図はその構成を説明する斜視説明図、第
２図は外筒の製造方法を説明する説明図、第３図はその
要部断面図、第４図は実施例と比較例の担体から形成さ
れた排気ガス浄化触媒の騒音レベルの比を示す棒グラフ
である。 １：ハニカム体 ２：第１外筒 ３：第２外筒 ４：アモルファスロウ材５、拡散接
合部 ６．非接合部 １０：波板 １１：平板 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 大川 宏
体に関し、第１図はその構成を説明する斜視説明図、第
２図は外筒の製造方法を説明する説明図、第３図はその
要部断面図、第４図は実施例と比較例の担体から形成さ
れた排気ガス浄化触媒の騒音レベルの比を示す棒グラフ
である。 １：ハニカム体 ２：第１外筒 ３：第２外筒 ４：アモルファスロウ材５、拡散接
合部 ６．非接合部 １０：波板 １１：平板 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 大川 宏
Claims (1)
- （１）波板と平板とを重ねてロール状に巻回されて形成
されたハニカム体と、該ハニカム体の外周に同軸的に配
置され該ハニカム体と一体的に接合された外筒と、より
なる排気ガス浄化触媒用メタル担体において、 前記外筒は内周側の第１外筒と外周側の第２外筒とより
なる二重構造をなし、該第１外筒が前記ハニカム体に接
合されるとともに該第１外筒と該第２外筒とは拡散接合
により部分的に接合されてなることを特徴とする排気ガ
ス浄化触媒用メタル担体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2318218A JPH04190850A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 排気ガス浄化触媒用メタル担体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2318218A JPH04190850A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 排気ガス浄化触媒用メタル担体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04190850A true JPH04190850A (ja) | 1992-07-09 |
Family
ID=18096753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2318218A Pending JPH04190850A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 排気ガス浄化触媒用メタル担体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04190850A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1055873C (zh) * | 1995-03-02 | 2000-08-30 | 发射技术有限公司 | 与外套管仅部分相连的蜂窝体 |
| JP2001501705A (ja) * | 1996-10-04 | 2001-02-06 | エミテツク ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンステクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 特に排気ガス触媒用の断熱体付きハニカム体 |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP2318218A patent/JPH04190850A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1055873C (zh) * | 1995-03-02 | 2000-08-30 | 发射技术有限公司 | 与外套管仅部分相连的蜂窝体 |
| JP2001501705A (ja) * | 1996-10-04 | 2001-02-06 | エミテツク ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンステクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 特に排気ガス触媒用の断熱体付きハニカム体 |
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