JPH06134321A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents
排気ガス浄化装置Info
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- JPH06134321A JPH06134321A JP3193706A JP19370691A JPH06134321A JP H06134321 A JPH06134321 A JP H06134321A JP 3193706 A JP3193706 A JP 3193706A JP 19370691 A JP19370691 A JP 19370691A JP H06134321 A JPH06134321 A JP H06134321A
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Links
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 過酷な条件下で使用される金属製の排気ガス
浄化装置において、その主要な構成部材であるハニカム
体の熱膨脹や熱応力による変形や破損に対する耐久性を
改善する。 【構成】 ハニカム体を製作するために使用される薄肉
金属板製の第１矩形波帯材（ピッチ幅Ｐ1 ，波高Ｈ1 ）
と第２矩形波帯材（ピッチ幅Ｐ2 ，波高Ｈ2）として、
下記の条件を満たすものを使用してハニカム体を構成す
る。 (i) 1/2 Ｐ2 ≧Ｐ1 ≧1/6 Ｐ2 (ii) Ｈ2 ＞Ｈ1
浄化装置において、その主要な構成部材であるハニカム
体の熱膨脹や熱応力による変形や破損に対する耐久性を
改善する。 【構成】 ハニカム体を製作するために使用される薄肉
金属板製の第１矩形波帯材（ピッチ幅Ｐ1 ，波高Ｈ1 ）
と第２矩形波帯材（ピッチ幅Ｐ2 ，波高Ｈ2）として、
下記の条件を満たすものを使用してハニカム体を構成す
る。 (i) 1/2 Ｐ2 ≧Ｐ1 ≧1/6 Ｐ2 (ii) Ｈ2 ＞Ｈ1
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に自動車の排気ガ
スの浄化手段とし排気管の途中に介装される、排気ガス
浄化用触媒を担持させるための金属製ハニカム体から成
る排気ガス浄化装置に関する。更に詳しくは、本発明は
過酷な条件下で使用されるこの種の排気ガス浄化装置に
おいて、金属製ハニカム体として、熱膨脹や熱応力によ
る変形や破損に対する耐久性を改善した排気ガス浄化装
置に関するものである。
スの浄化手段とし排気管の途中に介装される、排気ガス
浄化用触媒を担持させるための金属製ハニカム体から成
る排気ガス浄化装置に関する。更に詳しくは、本発明は
過酷な条件下で使用されるこの種の排気ガス浄化装置に
おいて、金属製ハニカム体として、熱膨脹や熱応力によ
る変形や破損に対する耐久性を改善した排気ガス浄化装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の排気ガス浄化装置は、一
般に耐熱性の薄肉鋼板からの平板状帯材と前記薄肉鋼板
を波形成形した波板状帯材とを、相互に当接部を有する
ように重積し、これを一括渦巻状に巻回積層するか、あ
るいは階層状に重積して製作した軸方向に排気ガス通路
のための多数の網目状通気孔路（以下、セルともい
う。）を有するハニカム状積層体（以下、ハニカム体と
いう。）と、前記ハニカム体を填装し固着するための両
端が開口した筒状の金属ケースから構成されている。そ
して、前記ハニカム体と金属ケースとは、排気ガス自体
の高温度及び排気ガスと浄化用触媒との発熱反応による
高い温度雰囲気下で生起する熱膨脹や熱的応力に耐える
ように、また自動車走行時の激しい振動などに耐え得る
ようにろう接または溶接などにより強固に固着される。
なお、ハニカム体を構成する平板状帯材と波板状帯材の
当接部は種々の方法により固着されることはいうまでも
ないことである。
般に耐熱性の薄肉鋼板からの平板状帯材と前記薄肉鋼板
を波形成形した波板状帯材とを、相互に当接部を有する
ように重積し、これを一括渦巻状に巻回積層するか、あ
るいは階層状に重積して製作した軸方向に排気ガス通路
のための多数の網目状通気孔路（以下、セルともい
う。）を有するハニカム状積層体（以下、ハニカム体と
いう。）と、前記ハニカム体を填装し固着するための両
端が開口した筒状の金属ケースから構成されている。そ
して、前記ハニカム体と金属ケースとは、排気ガス自体
の高温度及び排気ガスと浄化用触媒との発熱反応による
高い温度雰囲気下で生起する熱膨脹や熱的応力に耐える
ように、また自動車走行時の激しい振動などに耐え得る
ようにろう接または溶接などにより強固に固着される。
なお、ハニカム体を構成する平板状帯材と波板状帯材の
当接部は種々の方法により固着されることはいうまでも
ないことである。
【０００３】また、最近においては、従来のコーディエ
ライト系セラミック担体との価格競争面からハニカム体
を填装し強固に固着するための特別に製作した金属製の
ケースを使用しないもの、即ち金属製ハニカム体のみで
排気ガス浄化装置を構成しようとする動きがある。この
場合、金属製ケースを使用しないことから、金属製ケー
スの製作コスト、金属製ケースと金属製ハニカム体の填
装，固着コスト，いわゆるキャンニングコストなどが削
減され、大幅なコストメリットが生じることはいうまで
もないことである。
ライト系セラミック担体との価格競争面からハニカム体
を填装し強固に固着するための特別に製作した金属製の
ケースを使用しないもの、即ち金属製ハニカム体のみで
排気ガス浄化装置を構成しようとする動きがある。この
場合、金属製ケースを使用しないことから、金属製ケー
スの製作コスト、金属製ケースと金属製ハニカム体の填
装，固着コスト，いわゆるキャンニングコストなどが削
減され、大幅なコストメリットが生じることはいうまで
もないことである。
【０００４】しかしながら、前記した従来のハニカム体
からのみ構成される排気ガス浄化装置、あるいはハニカ
ム体と金属製ケースとから構成される排気ガス浄化装置
は、長期の使用に耐えるものではない。これは、ハニカ
ム体の軸方向（即ち、排気ガスの流入、通過方向）はも
とより、特に該軸方向に対して直角な方向（以下、ハニ
カム体の半径方向という。）において、前記した排気ガ
ス自体の高い温度や未燃焼ガスの触媒反応による発熱と
いう雰囲気下で生起する熱膨脹や熱応力に基づく大きな
変形力が、ハニカム体の中心部と外周部間の温度勾配の
差によりハニカム体の構成部材（平板状帯材と波板状帯
材）を通じてハニカム体の外周部近傍あるいはハニカム
体の外周面と金属ケースの内壁面との当接面近傍に伝播
しようとすることに基づくものである。即ち、この熱的
変形力の伝播過程において、ハニカム体の構成部材が破
損、座屈したり、更には該熱的変形力が特にハニカム体
の外周部近傍あるいはハニカム体の外周面と金属製ケー
スの内壁面との当接面近傍に集中するため、当該部位に
おいてハニカム体を構成する平板状帯材及び／又は波板
状帯材のヒビ割れ、破損、座屈が大きくなり、また各帯
材間の当接部やハニカム体と金属ケース間の当接部の剥
離や離体が生じる。
からのみ構成される排気ガス浄化装置、あるいはハニカ
ム体と金属製ケースとから構成される排気ガス浄化装置
は、長期の使用に耐えるものではない。これは、ハニカ
ム体の軸方向（即ち、排気ガスの流入、通過方向）はも
とより、特に該軸方向に対して直角な方向（以下、ハニ
カム体の半径方向という。）において、前記した排気ガ
ス自体の高い温度や未燃焼ガスの触媒反応による発熱と
いう雰囲気下で生起する熱膨脹や熱応力に基づく大きな
変形力が、ハニカム体の中心部と外周部間の温度勾配の
差によりハニカム体の構成部材（平板状帯材と波板状帯
材）を通じてハニカム体の外周部近傍あるいはハニカム
体の外周面と金属ケースの内壁面との当接面近傍に伝播
しようとすることに基づくものである。即ち、この熱的
変形力の伝播過程において、ハニカム体の構成部材が破
損、座屈したり、更には該熱的変形力が特にハニカム体
の外周部近傍あるいはハニカム体の外周面と金属製ケー
スの内壁面との当接面近傍に集中するため、当該部位に
おいてハニカム体を構成する平板状帯材及び／又は波板
状帯材のヒビ割れ、破損、座屈が大きくなり、また各帯
材間の当接部やハニカム体と金属ケース間の当接部の剥
離や離体が生じる。
【０００５】前記したハニカム体の熱変形力による、特
に半径方向の耐久性を改善する方策として、次のような
ものが提案されている。
に半径方向の耐久性を改善する方策として、次のような
ものが提案されている。
【０００６】(i) 特開昭６３−１８２０３８号公報に
は、相互に異なる波長（周期）λと波高（振幅）Ａを有
する第１の波形板と第２の波形板からハニカム体を製作
する技術が開示されている。即ち相対的に大きな周期と
振幅を有する第１の波形板と、相対的に小さな周期と振
幅を有する第２の波形板を用いて熱変形サイクルのもと
での半径方向の加圧と伸張力に耐えるようにしている。
しかしながら、この技術は第１と第２の波形板として、
あくまでも正弦波曲線あるいはそれに近い曲線のものを
前提としており、これら略正弦波形のものを使用する場
合、巻回成形などによりハニカム体を製作するとき、剛
性不足のために不都合が生じてくる。例えば巻回操作中
に波形が変形し所定のセル密度のもの（規格品）が製作
できなかったり、巻回スピードとの関連でハニカム体の
生産性が低かったりする。また、これら波板を使用する
と、第１と第２の波形板の当接部位が山と山（谷と谷）
あるいは山と谷で全て当接することにならないため（な
お、このような当接関係が当接部の強度を確保する上で
好ましくないことはいうまでもないことである。）、当
接部をろう接等により固着したとしても前記した大きな
熱的変形力のもとで波板は相互に剥離をおこし、かつこ
のような剥離に連動して種々の欠点が誘発されることに
なる。同様の技術は、特開平２−２６５６５２号公報、
特開平３−４９３８号公報にも開示されている。
は、相互に異なる波長（周期）λと波高（振幅）Ａを有
する第１の波形板と第２の波形板からハニカム体を製作
する技術が開示されている。即ち相対的に大きな周期と
振幅を有する第１の波形板と、相対的に小さな周期と振
幅を有する第２の波形板を用いて熱変形サイクルのもと
での半径方向の加圧と伸張力に耐えるようにしている。
しかしながら、この技術は第１と第２の波形板として、
あくまでも正弦波曲線あるいはそれに近い曲線のものを
前提としており、これら略正弦波形のものを使用する場
合、巻回成形などによりハニカム体を製作するとき、剛
性不足のために不都合が生じてくる。例えば巻回操作中
に波形が変形し所定のセル密度のもの（規格品）が製作
できなかったり、巻回スピードとの関連でハニカム体の
生産性が低かったりする。また、これら波板を使用する
と、第１と第２の波形板の当接部位が山と山（谷と谷）
あるいは山と谷で全て当接することにならないため（な
お、このような当接関係が当接部の強度を確保する上で
好ましくないことはいうまでもないことである。）、当
接部をろう接等により固着したとしても前記した大きな
熱的変形力のもとで波板は相互に剥離をおこし、かつこ
のような剥離に連動して種々の欠点が誘発されることに
なる。同様の技術は、特開平２−２６５６５２号公報、
特開平３−４９３８号公報にも開示されている。
【０００７】(ii) 特開昭６４−３０６５１号公報に
は、平板に波板の凸曲面部（波の山及び谷部）に面接触
する凹曲面部を形成した平板（従って、これも１種の波
板といえる。）と、波板とからハニカム体を製造する技
術が開示されている。これは、直接的には、両板を夫々
の凸／凹曲面部で面接触（内／外接）させて、接合強度
の改善とウォッシュコート時の高価なγ−アルミナの使
用量の節約をはかったものである。しかし、平板が波形
を有するため、この波形部で半径方向の熱的変形力を緩
和させることができるものである。しかしながら、この
技術も正弦波曲線の波板を用いているためハニカム体を
製作するときの剛性不足による前記した欠点を有すると
ともに、平板と波板の当接面が面接触のため平板による
熱的変形力の吸収・緩和特性が低減されてしまうという
欠点を有する。
は、平板に波板の凸曲面部（波の山及び谷部）に面接触
する凹曲面部を形成した平板（従って、これも１種の波
板といえる。）と、波板とからハニカム体を製造する技
術が開示されている。これは、直接的には、両板を夫々
の凸／凹曲面部で面接触（内／外接）させて、接合強度
の改善とウォッシュコート時の高価なγ−アルミナの使
用量の節約をはかったものである。しかし、平板が波形
を有するため、この波形部で半径方向の熱的変形力を緩
和させることができるものである。しかしながら、この
技術も正弦波曲線の波板を用いているためハニカム体を
製作するときの剛性不足による前記した欠点を有すると
ともに、平板と波板の当接面が面接触のため平板による
熱的変形力の吸収・緩和特性が低減されてしまうという
欠点を有する。
【０００８】(iii) 実開平２−１５００３２号公報に
は、多数の小波を有する小波平板と波の頂部が平面形状
である平頭波板とを交互に重ね合わせた構造のメタル触
媒担体において、小波平板の小波の大きさを平頭波板の
平頭部に２個以上が当接するようにしたものが示されて
いる。この発明は、特にハニカム体の軸方向のフィルム
アウト現象（スコーピング）を防止することを目的とし
たものであるが、小波平板の小波形状が正弦波形で、か
つピッチ幅（一波長）が小さいため、小波平板そのもの
を製作するのに難しかったり、ハニカム体を製作すると
きに波形が伸びきってしまったり、あるいはろう接時や
触媒コーティング時に該小波の空間内で目詰まりをおこ
して背圧を大きくしてしまうなど、種々の問題点を有す
る。
は、多数の小波を有する小波平板と波の頂部が平面形状
である平頭波板とを交互に重ね合わせた構造のメタル触
媒担体において、小波平板の小波の大きさを平頭波板の
平頭部に２個以上が当接するようにしたものが示されて
いる。この発明は、特にハニカム体の軸方向のフィルム
アウト現象（スコーピング）を防止することを目的とし
たものであるが、小波平板の小波形状が正弦波形で、か
つピッチ幅（一波長）が小さいため、小波平板そのもの
を製作するのに難しかったり、ハニカム体を製作すると
きに波形が伸びきってしまったり、あるいはろう接時や
触媒コーティング時に該小波の空間内で目詰まりをおこ
して背圧を大きくしてしまうなど、種々の問題点を有す
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする問題点】前記したように、こ
の種の排気ガス浄化ガス装置において、特にハニカム体
の熱的変形力に対して十分に耐え得るようにするには、
ハニカム体を構成する平板状帯材と波板状帯材との間
を、あるいはハニカム体の外周面と金属ケースの内壁面
との間を単に強固に固着すればよい、という考え方に修
正をせまるものである。本発明者は、前記した従来の排
気ガス浄化装置の欠点を解決すべく、鋭意検討を加え
た。その結果、ハニカム体を構成する従来の部材（平板
状帯材と波板状帯材）にかえて、平板状帯材を相対的に
小さな波高の矩形波を有する帯材（以下、第１矩形波帯
材という。）とし、かつ波板状帯材を相対的に大きな波
高の矩形波を有する帯材（以下、第２矩形波帯材とい
う。）とすることにより、所定のセル密度を有する均質
なハニカム体を効率よく製作できるというプロセス上の
利点のほかに、ハニカム体の半径方向に伝達される熱膨
脹や熱応力に基づく大きな変形力を効率的に吸収，緩和
しうることを見い出し本発明を完成するに至った。
の種の排気ガス浄化ガス装置において、特にハニカム体
の熱的変形力に対して十分に耐え得るようにするには、
ハニカム体を構成する平板状帯材と波板状帯材との間
を、あるいはハニカム体の外周面と金属ケースの内壁面
との間を単に強固に固着すればよい、という考え方に修
正をせまるものである。本発明者は、前記した従来の排
気ガス浄化装置の欠点を解決すべく、鋭意検討を加え
た。その結果、ハニカム体を構成する従来の部材（平板
状帯材と波板状帯材）にかえて、平板状帯材を相対的に
小さな波高の矩形波を有する帯材（以下、第１矩形波帯
材という。）とし、かつ波板状帯材を相対的に大きな波
高の矩形波を有する帯材（以下、第２矩形波帯材とい
う。）とすることにより、所定のセル密度を有する均質
なハニカム体を効率よく製作できるというプロセス上の
利点のほかに、ハニカム体の半径方向に伝達される熱膨
脹や熱応力に基づく大きな変形力を効率的に吸収，緩和
しうることを見い出し本発明を完成するに至った。
【００１０】
【問題点を解決するための手段】本発明を概説すれば、
本発明は、薄肉金属板製のピッチ幅Ｐ1 ，波高Ｈ1 の矩
形波を有する第１矩形波帯材、及び薄肉金属板製のピッ
チ幅Ｐ2 ，波高Ｈ2 の矩形波を有する第２矩形波帯材と
を相互に当接するようにして重積して製作した軸方向に
多数の網目状通気孔路を有する排気ガス浄化用触媒を担
持させるためのハニカム体からなる排気ガス浄化装置に
おいて、前記第１及び第２矩形波帯材が、 (i) 1/2 Ｐ2 ≧Ｐ1 ≧1/6 Ｐ2 (ii) Ｈ2 ＞Ｈ1 の条件を満たすものであることを特徴とする排気ガス浄
化装置に関するものである。
本発明は、薄肉金属板製のピッチ幅Ｐ1 ，波高Ｈ1 の矩
形波を有する第１矩形波帯材、及び薄肉金属板製のピッ
チ幅Ｐ2 ，波高Ｈ2 の矩形波を有する第２矩形波帯材と
を相互に当接するようにして重積して製作した軸方向に
多数の網目状通気孔路を有する排気ガス浄化用触媒を担
持させるためのハニカム体からなる排気ガス浄化装置に
おいて、前記第１及び第２矩形波帯材が、 (i) 1/2 Ｐ2 ≧Ｐ1 ≧1/6 Ｐ2 (ii) Ｈ2 ＞Ｈ1 の条件を満たすものであることを特徴とする排気ガス浄
化装置に関するものである。
【００１１】以下、本発明の構成について詳しく説明す
る。なお、本発明において矩形波とは、波の断面形状が
矩形体の断面形状を連接させた形状のものをいう。金属
製ハニカム体を使用した排気ガス浄化装置において、熱
膨脹や熱応力（歪）に基づく変形力に対する耐久性を十
分なものにすることが極めて重要である。即ち、この種
の金属製の排気ガス浄化装置は、運転、停止と運転再開
時にみられる加熱・冷却サイクルの熱交番負荷は勿論の
こと、走行中においても過酷な熱的環境にさらされるた
め、熱に対する耐久性の問題は極めて重要な課題であ
る。
る。なお、本発明において矩形波とは、波の断面形状が
矩形体の断面形状を連接させた形状のものをいう。金属
製ハニカム体を使用した排気ガス浄化装置において、熱
膨脹や熱応力（歪）に基づく変形力に対する耐久性を十
分なものにすることが極めて重要である。即ち、この種
の金属製の排気ガス浄化装置は、運転、停止と運転再開
時にみられる加熱・冷却サイクルの熱交番負荷は勿論の
こと、走行中においても過酷な熱的環境にさらされるた
め、熱に対する耐久性の問題は極めて重要な課題であ
る。
【００１２】この点、走行中の状況を考察すると、排気
ガス浄化装置は、排気ガスの流量分布の相違（中央部と
周辺部の流量の相違）、及びハニカム体の表面部に担持
されたＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈなどの排気ガス浄化用触媒と排
気ガスとの接触反応（発熱反応）により、ハニカム体の
中央部は周辺部より高温にさらされる。因みに、この種
の排気ガス浄化装置内の温度は、一般には 700〜 800℃
であるが、ＨＣ（炭化水素）が多く排出される場合には
1200℃前後にもなる。
ガス浄化装置は、排気ガスの流量分布の相違（中央部と
周辺部の流量の相違）、及びハニカム体の表面部に担持
されたＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈなどの排気ガス浄化用触媒と排
気ガスとの接触反応（発熱反応）により、ハニカム体の
中央部は周辺部より高温にさらされる。因みに、この種
の排気ガス浄化装置内の温度は、一般には 700〜 800℃
であるが、ＨＣ（炭化水素）が多く排出される場合には
1200℃前後にもなる。
【００１３】前記したハニカム体内部の温度勾配をさら
に詳しくみると、ハニカム体の外周部とそれより少し内
側の部位間における温度勾配は、中央部近傍における温
度勾配より著しく大きなものとなる。このことは、ハニ
カム体の外周面が直接外気と接したり、あるいはハニカ
ム体が外気や雨水などと接する筒状金属ケース内に固着
されるので、より一層、助長されることになる。
に詳しくみると、ハニカム体の外周部とそれより少し内
側の部位間における温度勾配は、中央部近傍における温
度勾配より著しく大きなものとなる。このことは、ハニ
カム体の外周面が直接外気と接したり、あるいはハニカ
ム体が外気や雨水などと接する筒状金属ケース内に固着
されるので、より一層、助長されることになる。
【００１４】従って、ハニカム体のみからなる（金属ケ
ースを使用しないタイプの）排気ガス浄化装置、あるい
はハニカム体と金属ケースとから構成される排気ガス浄
化装置において、ハニカム体の高温サイドの中心部から
低温サイドのハニカム体の外周面近傍部位へ、即ちハニ
カム体の半径方向への熱伝達に伴なって熱膨脹や熱応力
に基づく強い変形力（以下、熱による変形力ともい
う。）も伝播し、該部位に集中することになる。このハ
ニカム体の半径方向における熱による大きな変形力は、
その伝播過程においてハニカム体の構成部材を座屈させ
たり、構成部材間の当接部が強固に固着されていても、
経時的に剥離を起こさせたり、更には各構成部材をヒビ
割れさせたり破損させたりする。特に、この影響は、熱
的変形力が集中するハニカム体の外周面近傍部位におい
て大きいものとなる。そして、これら剥離、ヒビ割れ、
破損と連動して、各構成部材の表面に担持された高価な
触媒層も剥離し、排気ガスの浄化能力の低下を招く。ま
た、前記した状況は金属ケース内にハニカム体が填装さ
れ、ハニカム体の最外周面が金属ケースの内壁面に強固
に固着された排気ガス浄化装置においても同じである。
この場合、大きな熱的変形力によりハニカム体の外周面
と金属ケースの内周面との間の固着状態が打破られ、ハ
ニカム体の離体状態が誘発される。
ースを使用しないタイプの）排気ガス浄化装置、あるい
はハニカム体と金属ケースとから構成される排気ガス浄
化装置において、ハニカム体の高温サイドの中心部から
低温サイドのハニカム体の外周面近傍部位へ、即ちハニ
カム体の半径方向への熱伝達に伴なって熱膨脹や熱応力
に基づく強い変形力（以下、熱による変形力ともい
う。）も伝播し、該部位に集中することになる。このハ
ニカム体の半径方向における熱による大きな変形力は、
その伝播過程においてハニカム体の構成部材を座屈させ
たり、構成部材間の当接部が強固に固着されていても、
経時的に剥離を起こさせたり、更には各構成部材をヒビ
割れさせたり破損させたりする。特に、この影響は、熱
的変形力が集中するハニカム体の外周面近傍部位におい
て大きいものとなる。そして、これら剥離、ヒビ割れ、
破損と連動して、各構成部材の表面に担持された高価な
触媒層も剥離し、排気ガスの浄化能力の低下を招く。ま
た、前記した状況は金属ケース内にハニカム体が填装さ
れ、ハニカム体の最外周面が金属ケースの内壁面に強固
に固着された排気ガス浄化装置においても同じである。
この場合、大きな熱的変形力によりハニカム体の外周面
と金属ケースの内周面との間の固着状態が打破られ、ハ
ニカム体の離体状態が誘発される。
【００１５】従って、前記した剥離などの欠点を解消な
いし抑制するためには、ハニカム体の構造において、特
にハニカム体の半径方向における熱膨脹や熱応力に基づ
く変形力を効果的に吸収，緩和させる手段を講じること
が不可欠である。
いし抑制するためには、ハニカム体の構造において、特
にハニカム体の半径方向における熱膨脹や熱応力に基づ
く変形力を効果的に吸収，緩和させる手段を講じること
が不可欠である。
【００１６】以上の観点から、本発明において、金属製
ハニカム体の構成部材として次のものを使用する。 (i) 第１矩形波帯材 従来の平板状帯材にかえて、薄肉金属板製でピッチ幅Ｐ
1 ，波高Ｈ1 の矩形波を有する帯材を使用する。これ
は、後述する第２矩形波帯材と比較して、相対的に小さ
な波高を有するものである。 (ii) 第２矩形波帯材 従来の正弦曲線をもつ波板状帯材にかえて、薄肉金属製
ピッチ幅Ｐ2 で，波高Ｈ2 の矩形波を有する帯材を使用
する。一般に、この種のハニカム体として、例えば１平
方インチ当り 300セル（300cpsi）のセル密度を有する
ハニカム体を製造する場合、帯材の板厚にもよるが、Ｐ
1 として0.5 〜1.5mm 、Ｈ1 として0.2 〜0.5mm,Ｐ2 と
して1.0 〜3.5mm,Ｈ2として1.0 〜1.5mm を有する第１
及び第２矩形波帯材が使用される。
ハニカム体の構成部材として次のものを使用する。 (i) 第１矩形波帯材 従来の平板状帯材にかえて、薄肉金属板製でピッチ幅Ｐ
1 ，波高Ｈ1 の矩形波を有する帯材を使用する。これ
は、後述する第２矩形波帯材と比較して、相対的に小さ
な波高を有するものである。 (ii) 第２矩形波帯材 従来の正弦曲線をもつ波板状帯材にかえて、薄肉金属製
ピッチ幅Ｐ2 で，波高Ｈ2 の矩形波を有する帯材を使用
する。一般に、この種のハニカム体として、例えば１平
方インチ当り 300セル（300cpsi）のセル密度を有する
ハニカム体を製造する場合、帯材の板厚にもよるが、Ｐ
1 として0.5 〜1.5mm 、Ｈ1 として0.2 〜0.5mm,Ｐ2 と
して1.0 〜3.5mm,Ｈ2として1.0 〜1.5mm を有する第１
及び第２矩形波帯材が使用される。
【００１７】本発明において、前記第１及び第２矩形波
帯材として、例えばクロム鋼（クロム13〜25％）、Ｆｅ
−Ｃｒ20％−Ａｌ 5％などの耐熱性のステンレス鋼ある
いはこれに耐熱酸化性を改善するために希土類を加えた
耐熱性のステンレス鋼などの厚さ0.02mm〜0.1mm の平板
状帯材を、所定の矩形波を有するようにフォーミングギ
アの間を通過させるなどして成形加工したものが使用さ
れる。各帯材にＡｌを含有したステンレス鋼を用いると
耐熱酸化性が向上し、また、熱処理により帯材表面にウ
ィスカー状ないしマッシュルーム状など種々の形状のＡ
ｌ2 Ｏ3 が折出し、これが排気ガス浄化用触媒を担持す
るためのウォッシュコート層を強固に固着するので好ま
しいものである。
帯材として、例えばクロム鋼（クロム13〜25％）、Ｆｅ
−Ｃｒ20％−Ａｌ 5％などの耐熱性のステンレス鋼ある
いはこれに耐熱酸化性を改善するために希土類を加えた
耐熱性のステンレス鋼などの厚さ0.02mm〜0.1mm の平板
状帯材を、所定の矩形波を有するようにフォーミングギ
アの間を通過させるなどして成形加工したものが使用さ
れる。各帯材にＡｌを含有したステンレス鋼を用いると
耐熱酸化性が向上し、また、熱処理により帯材表面にウ
ィスカー状ないしマッシュルーム状など種々の形状のＡ
ｌ2 Ｏ3 が折出し、これが排気ガス浄化用触媒を担持す
るためのウォッシュコート層を強固に固着するので好ま
しいものである。
【００１８】本発明において前記して各帯材（第１及び
第２矩形波帯材）は、次のような理由から使用されるも
のである。即ち、相対的に小さな矩形波を有する第１矩
形波帯材は、その小さな矩形状の波形（マイクロコルゲ
ーション）によりハニカム体の半径方向の熱的変形力を
効果的に吸収・緩和することができる。また、波形が矩
形波であることから、他の帯材である第２矩形波帯材と
ともにハニカム体を製造するときに正弦波形のものより
も変形せず、均一なハニカム体が製造できる。更に第１
矩形波帯材の平坦部を第２矩形波帯材の平坦部に強固に
ろう接合することができるため、耐久性のあるハニカム
体が製造できる。一方、相対的に大きな矩形形波を有す
る第２矩形波帯材は、従来の大きな正弦曲線波形を有す
る波板状帯材にかわるもので、ハニカム体を製作すると
きに波形が変形せずに所定のセル形状とセル密度を与
え、かつ前記した小さな矩形状の波形（マイクロコルゲ
ーション）を有する第１矩形波帯材との当接部を確実か
つ強固に接合することができる。
第２矩形波帯材）は、次のような理由から使用されるも
のである。即ち、相対的に小さな矩形波を有する第１矩
形波帯材は、その小さな矩形状の波形（マイクロコルゲ
ーション）によりハニカム体の半径方向の熱的変形力を
効果的に吸収・緩和することができる。また、波形が矩
形波であることから、他の帯材である第２矩形波帯材と
ともにハニカム体を製造するときに正弦波形のものより
も変形せず、均一なハニカム体が製造できる。更に第１
矩形波帯材の平坦部を第２矩形波帯材の平坦部に強固に
ろう接合することができるため、耐久性のあるハニカム
体が製造できる。一方、相対的に大きな矩形形波を有す
る第２矩形波帯材は、従来の大きな正弦曲線波形を有す
る波板状帯材にかわるもので、ハニカム体を製作すると
きに波形が変形せずに所定のセル形状とセル密度を与
え、かつ前記した小さな矩形状の波形（マイクロコルゲ
ーション）を有する第１矩形波帯材との当接部を確実か
つ強固に接合することができる。
【００１９】本発明において、前記した各帯材のもとで
十全な効果を発現させるためには、各帯材は次の条件を
満足するものでなくてはならない。即ち、前記第１及び
第２矩形波帯材において、 (i) 1/2 Ｐ2 ≧Ｐ1 ≧ 1/6Ｐ2 (ii) Ｈ2 ＞Ｈ1 という条件が満足されなければならない。以下、この点
について、図を参照して説明する。
十全な効果を発現させるためには、各帯材は次の条件を
満足するものでなくてはならない。即ち、前記第１及び
第２矩形波帯材において、 (i) 1/2 Ｐ2 ≧Ｐ1 ≧ 1/6Ｐ2 (ii) Ｈ2 ＞Ｈ1 という条件が満足されなければならない。以下、この点
について、図を参照して説明する。
【００２０】図１は、ピッチ幅Ｐ1 ，波高Ｈ1 の矩形波
を有する第１矩形波帯材Ｂ1 と、ピッチ幅Ｐ2 ，波高Ｈ
2 の台形波帯材Ｂ2 を重積した状態を示すものである。
図１において、第１矩形波帯材Ｂ1 は第２矩形波帯材Ｂ
2 の長さＬ2 平坦部（Ｂ21）において１ピッチ分が当接
している状態、即ちＬ2 ＝Ｐ1 の関係のものが示されて
いる。なお、第２矩形波帯材Ｂ2 の平坦部の長さＬ
2 は、Ｌ2 ＝1/2 Ｐ2 の関係にある。この種のハニカム
体において、第２矩形波帯材Ｂ2 の平担部Ｂ21（長さＬ
2 ）に、何ピッチ分の第１矩形波帯材Ｂ1 の矩形波を当
接させるかは、極めて重要な点である。というのは、熱
変形力を効果的に吸収，緩和させようとしてＢ1 のピッ
チ幅Ｐ1 を小さくしていくと、Ｂ1 とＢ2 の当接部にお
いて両者により形成される空間Ｓが小さくなり、Ｂ1 と
Ｂ2 のろう接合時のろう材による目詰まりや排気ガスの
背圧が大きくなるなどの悪影響が出てくるからである。
この点、両帯材Ｂ1 とＢ2 の当接関係を以下に考察す
る。前記したように図１は、第２矩形波帯材Ｂ2 の平担
部Ｂ21（長さＬ2 ）に、第１矩形波帯材Ｂ1 の一周期長
Ｐ1 の矩形波が当接する状態が示されている。即ちＬ2
＝Ｐ1 ＝ 1/2Ｐ2 の関係が示されている。図２は、Ｌ2
＜Ｐ1 の関係を示すものである。このような状態になる
と、Ｂ1に設けられる矩形波の数が図１のものに比較し
て相対的に少なくなることから熱応力の緩和に効果が少
なくなり、また、帯材Ｂ1 に過度の熱応力がかかるため
Ｂ1 自体が破損したり、更には両帯材Ｂ1 とＢ2 の当接
部で形成される空間Ｓの断面形状がハニカム体の製造中
に負荷される巻回力等により容易に変形してしまうた
め、均一なセル形状を有するハニカム体が製造できなく
なる等の欠点が大きくなる。また、図１に示されるより
も、更に小さなピッチ幅Ｐ1 を有するＢ1 を使用する
と、両帯材Ｂ1 とＢ2 の当接部で形成される空間Ｓでの
ろう材の目詰まりや背圧増大の問題、更には該空間Ｓ内
に担持される媒体の活性を十分に生かしきれないという
問題が出てくる。
を有する第１矩形波帯材Ｂ1 と、ピッチ幅Ｐ2 ，波高Ｈ
2 の台形波帯材Ｂ2 を重積した状態を示すものである。
図１において、第１矩形波帯材Ｂ1 は第２矩形波帯材Ｂ
2 の長さＬ2 平坦部（Ｂ21）において１ピッチ分が当接
している状態、即ちＬ2 ＝Ｐ1 の関係のものが示されて
いる。なお、第２矩形波帯材Ｂ2 の平坦部の長さＬ
2 は、Ｌ2 ＝1/2 Ｐ2 の関係にある。この種のハニカム
体において、第２矩形波帯材Ｂ2 の平担部Ｂ21（長さＬ
2 ）に、何ピッチ分の第１矩形波帯材Ｂ1 の矩形波を当
接させるかは、極めて重要な点である。というのは、熱
変形力を効果的に吸収，緩和させようとしてＢ1 のピッ
チ幅Ｐ1 を小さくしていくと、Ｂ1 とＢ2 の当接部にお
いて両者により形成される空間Ｓが小さくなり、Ｂ1 と
Ｂ2 のろう接合時のろう材による目詰まりや排気ガスの
背圧が大きくなるなどの悪影響が出てくるからである。
この点、両帯材Ｂ1 とＢ2 の当接関係を以下に考察す
る。前記したように図１は、第２矩形波帯材Ｂ2 の平担
部Ｂ21（長さＬ2 ）に、第１矩形波帯材Ｂ1 の一周期長
Ｐ1 の矩形波が当接する状態が示されている。即ちＬ2
＝Ｐ1 ＝ 1/2Ｐ2 の関係が示されている。図２は、Ｌ2
＜Ｐ1 の関係を示すものである。このような状態になる
と、Ｂ1に設けられる矩形波の数が図１のものに比較し
て相対的に少なくなることから熱応力の緩和に効果が少
なくなり、また、帯材Ｂ1 に過度の熱応力がかかるため
Ｂ1 自体が破損したり、更には両帯材Ｂ1 とＢ2 の当接
部で形成される空間Ｓの断面形状がハニカム体の製造中
に負荷される巻回力等により容易に変形してしまうた
め、均一なセル形状を有するハニカム体が製造できなく
なる等の欠点が大きくなる。また、図１に示されるより
も、更に小さなピッチ幅Ｐ1 を有するＢ1 を使用する
と、両帯材Ｂ1 とＢ2 の当接部で形成される空間Ｓでの
ろう材の目詰まりや背圧増大の問題、更には該空間Ｓ内
に担持される媒体の活性を十分に生かしきれないという
問題が出てくる。
【００２１】以上の観点から、本発明においては、図３
に示されるように第２矩形波帯材Ｂ2 の平坦部（Ｂ21）
（長さＬ2 ＝1/2 Ｐ2 ) に最大３ピッチ分の第１矩形波
帯材Ｂ1 の矩形波を当接させること、好ましくは図４に
示されるように２ピッチ分の矩形波を当接させるように
している。また図１に示される当接関係が必要最小条件
である。これらの条件を整理すると、帯材Ｂ1 とＢ2 に
おいて、 1/2Ｐ2 ≧Ｐ1 ≧1/6 Ｐ2 ，あるいは 1/2Ｐ2 ≧Ｐ1 ≧1
/4 Ｐ2 の条件が維持されていることが重要である。また、両帯
材の波高（振幅）の間には、ハニカム体のセル密度、背
圧の増大、帯材自体の製造の容易性等を勘案してＨ2 ＞
Ｈ1 の条件、好ましくは 1/2Ｈ2 ≧Ｈ1 ≧1/10Ｈ2 の条
件が満足されればよい。
に示されるように第２矩形波帯材Ｂ2 の平坦部（Ｂ21）
（長さＬ2 ＝1/2 Ｐ2 ) に最大３ピッチ分の第１矩形波
帯材Ｂ1 の矩形波を当接させること、好ましくは図４に
示されるように２ピッチ分の矩形波を当接させるように
している。また図１に示される当接関係が必要最小条件
である。これらの条件を整理すると、帯材Ｂ1 とＢ2 に
おいて、 1/2Ｐ2 ≧Ｐ1 ≧1/6 Ｐ2 ，あるいは 1/2Ｐ2 ≧Ｐ1 ≧1
/4 Ｐ2 の条件が維持されていることが重要である。また、両帯
材の波高（振幅）の間には、ハニカム体のセル密度、背
圧の増大、帯材自体の製造の容易性等を勘案してＨ2 ＞
Ｈ1 の条件、好ましくは 1/2Ｈ2 ≧Ｈ1 ≧1/10Ｈ2 の条
件が満足されればよい。
【００２２】本発明の金属製ハニカム体は、前記したピ
ッチ幅Ｐ1 と波高Ｈ1 を有する第１矩形波帯材とピッチ
幅Ｐ2 と波高Ｈ2 を有する第２矩形波帯材を使用して製
作されるもので、例えば、図５〜図６に示されるもので
あり、通常の方法により製作される。即ち、ハニカム体
(1) は、図５に示されるように、前記した条件を満足す
る耐熱性の薄肉鋼板からなる厚さ 0.03 〜0.1mm 程度の
第１矩形波帯材（Ｂ1 ) と、第２矩形波帯材（Ｂ2 ）を
相互に当接部を有するように重積し、次いで両者を一括
渦巻状に巻回積層することにより製作される。この巻回
積層により、排気ガスの通路となる多数の網目状通気孔
路（セル）（Ｃ）は自動的に形成される。また、ハニカ
ム体(1) は、図６に示されるように、第１矩形波帯材
（Ｂ1 ) と第２矩形波帯材（Ｂ2 ) を相互に当接するよ
うに重積し、これを階層状に積層成形して製作してもよ
い。更に、前記第１矩形波帯材（Ｂ1 ）と第２矩形波帯
材（Ｂ2 ）を相互に当接させて浄化エレメントとし、該
浄化エレメントの所望の数を固定軸を起点として放射状
に外延させて放射状タイプのハニカム体としてもよい。
あるいは、前記第１矩形波帯材（Ｂ1 ）と第２矩形波帯
材（Ｂ2 ）を相互に当接させて浄化エレメントとし、該
浄化エレメントを多層に積層するとともに、上下両最外
面に設定された二つの固定点を中心に各浄化エレメント
を逆向きに、即ち各浄化エレメントを略Ｓ字状カーブに
変曲させてＳ字状タイプのハニカム体としてもよい。こ
れらタイプのハニカム体は、ハニカム体内部での温度分
布をより均一化するために好ましいものであるが、それ
だけにハニカム体の熱変形力に対する耐久性を十分なも
のにしておかなければならないものである。
ッチ幅Ｐ1 と波高Ｈ1 を有する第１矩形波帯材とピッチ
幅Ｐ2 と波高Ｈ2 を有する第２矩形波帯材を使用して製
作されるもので、例えば、図５〜図６に示されるもので
あり、通常の方法により製作される。即ち、ハニカム体
(1) は、図５に示されるように、前記した条件を満足す
る耐熱性の薄肉鋼板からなる厚さ 0.03 〜0.1mm 程度の
第１矩形波帯材（Ｂ1 ) と、第２矩形波帯材（Ｂ2 ）を
相互に当接部を有するように重積し、次いで両者を一括
渦巻状に巻回積層することにより製作される。この巻回
積層により、排気ガスの通路となる多数の網目状通気孔
路（セル）（Ｃ）は自動的に形成される。また、ハニカ
ム体(1) は、図６に示されるように、第１矩形波帯材
（Ｂ1 ) と第２矩形波帯材（Ｂ2 ) を相互に当接するよ
うに重積し、これを階層状に積層成形して製作してもよ
い。更に、前記第１矩形波帯材（Ｂ1 ）と第２矩形波帯
材（Ｂ2 ）を相互に当接させて浄化エレメントとし、該
浄化エレメントの所望の数を固定軸を起点として放射状
に外延させて放射状タイプのハニカム体としてもよい。
あるいは、前記第１矩形波帯材（Ｂ1 ）と第２矩形波帯
材（Ｂ2 ）を相互に当接させて浄化エレメントとし、該
浄化エレメントを多層に積層するとともに、上下両最外
面に設定された二つの固定点を中心に各浄化エレメント
を逆向きに、即ち各浄化エレメントを略Ｓ字状カーブに
変曲させてＳ字状タイプのハニカム体としてもよい。こ
れらタイプのハニカム体は、ハニカム体内部での温度分
布をより均一化するために好ましいものであるが、それ
だけにハニカム体の熱変形力に対する耐久性を十分なも
のにしておかなければならないものである。
【００２３】本発明において、前記ハニカム体(1) を内
部に填装し、固着するための金属ケース(2) としては両
端が開口していれば、その形状に何らの制限を受けるも
のではない。図５〜図６には、断面円形状のものと、断
面レーストラック形状（長円形状）のものが示されてい
るが、これに限定されない。例えば、断面楕円形状、あ
るいは車体下部のスペースに適合させるために断面略三
角形の金属ケースを用いて排気ガス浄化装置を構成して
もよい。金属ケースの素材として、前記ハニカム体と同
種の耐熱鋼を用いてもよいし、耐熱耐食性の富むものを
用いてもよい。また、外側部分の金属材料を内側部分よ
り耐熱耐食性に富むものとした二重構造のもの、具体的
には内側部分にフェライト系ステンレス鋼を外側部分に
オーステナイト系ステンレス鋼を用いたクラッド鋼など
を用いても良い。
部に填装し、固着するための金属ケース(2) としては両
端が開口していれば、その形状に何らの制限を受けるも
のではない。図５〜図６には、断面円形状のものと、断
面レーストラック形状（長円形状）のものが示されてい
るが、これに限定されない。例えば、断面楕円形状、あ
るいは車体下部のスペースに適合させるために断面略三
角形の金属ケースを用いて排気ガス浄化装置を構成して
もよい。金属ケースの素材として、前記ハニカム体と同
種の耐熱鋼を用いてもよいし、耐熱耐食性の富むものを
用いてもよい。また、外側部分の金属材料を内側部分よ
り耐熱耐食性に富むものとした二重構造のもの、具体的
には内側部分にフェライト系ステンレス鋼を外側部分に
オーステナイト系ステンレス鋼を用いたクラッド鋼など
を用いても良い。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて更に詳しく
説明するが、本発明は実施例のものに限定されるもので
はない。 (i) 第１矩形波帯材／第２矩形波帯材 Ｆｅ−Ｃｒ20％−Ａｌ 5％−Ｃｅ0.02％の耐熱鋼の厚さ
0.04mm，幅74.5mmの薄肉鋼帯からなる平板状帯材をフォ
ーミングギアの間を通過させ、第１矩形波帯材（Ｂ1 )
と第２矩形波帯材（Ｂ2 ）を調製した。即ち、第１矩形
波帯材（Ｂ1 ) のピッチ幅（Ｐ1 ) を0.9mm ，波高（Ｈ
1 ) を0.3mm とし、一方、第２矩形波帯材（Ｂ2 ) のピ
ッチ幅（Ｐ2 ) を2.4mm ，波高（Ｈ2 ) を1.3mm とし
た。 (ii) ハニカム体の製作 次いで、前記第１矩形波帯材（Ｂ1 ) と第２矩形波帯材
（Ｂ2 ) を図５に示されるように相互に重積し、これを
一括巻回積層して、軸方向に多数の網目状通気孔路（セ
ル密度 300cpsi）を有する外径70mmのハニカム体を製作
した。なお、巻回操作によるハニカム体の製作時に、矩
形波帯材の矩形形状は形くずれせず、所定のセル密度の
ものに効率よく巻回積層することができた。次に、前記
ハニカム体を内径約70mmの耐熱鋼(JIS G4312 SUH310S)
製の金属ケース内に填装し、ハニカム体の両端部及びそ
の近傍部位（端部より10mmの領域）をニッケル系ろう材
のスラリに浸漬し、乾燥後真空炉により熱処理してハニ
カム体と金属ケースをろう付により固着した。次に、以
上のようにして製作した排気ガス浄化装置に触媒担持層
を次のようにして形成させた。即ち、ハニカム体を構成
する各帯材の表面に活性アルミナ（γ−Ａｌ2 Ｏ3 ）粉
末とアルミナゾルを配合したスラリを塗布し、これを 6
00℃に加熱処理して触媒担持層を形成した。 （性能評価）前記した触媒担持層を有する排気ガス浄化
装置を、常温〜 900℃間の 100サイクルの急熱急冷試験
（バーナースポーリング試験）、及び振動試験を行なっ
たところ、ハニカム体の構成部材はどの部位においても
座屈，亀裂，破損がみられず、また当接部の剥離や離体
も観察されなかった。さらに、触媒担持層の落下，剥離
も観察されなかった。
説明するが、本発明は実施例のものに限定されるもので
はない。 (i) 第１矩形波帯材／第２矩形波帯材 Ｆｅ−Ｃｒ20％−Ａｌ 5％−Ｃｅ0.02％の耐熱鋼の厚さ
0.04mm，幅74.5mmの薄肉鋼帯からなる平板状帯材をフォ
ーミングギアの間を通過させ、第１矩形波帯材（Ｂ1 )
と第２矩形波帯材（Ｂ2 ）を調製した。即ち、第１矩形
波帯材（Ｂ1 ) のピッチ幅（Ｐ1 ) を0.9mm ，波高（Ｈ
1 ) を0.3mm とし、一方、第２矩形波帯材（Ｂ2 ) のピ
ッチ幅（Ｐ2 ) を2.4mm ，波高（Ｈ2 ) を1.3mm とし
た。 (ii) ハニカム体の製作 次いで、前記第１矩形波帯材（Ｂ1 ) と第２矩形波帯材
（Ｂ2 ) を図５に示されるように相互に重積し、これを
一括巻回積層して、軸方向に多数の網目状通気孔路（セ
ル密度 300cpsi）を有する外径70mmのハニカム体を製作
した。なお、巻回操作によるハニカム体の製作時に、矩
形波帯材の矩形形状は形くずれせず、所定のセル密度の
ものに効率よく巻回積層することができた。次に、前記
ハニカム体を内径約70mmの耐熱鋼(JIS G4312 SUH310S)
製の金属ケース内に填装し、ハニカム体の両端部及びそ
の近傍部位（端部より10mmの領域）をニッケル系ろう材
のスラリに浸漬し、乾燥後真空炉により熱処理してハニ
カム体と金属ケースをろう付により固着した。次に、以
上のようにして製作した排気ガス浄化装置に触媒担持層
を次のようにして形成させた。即ち、ハニカム体を構成
する各帯材の表面に活性アルミナ（γ−Ａｌ2 Ｏ3 ）粉
末とアルミナゾルを配合したスラリを塗布し、これを 6
00℃に加熱処理して触媒担持層を形成した。 （性能評価）前記した触媒担持層を有する排気ガス浄化
装置を、常温〜 900℃間の 100サイクルの急熱急冷試験
（バーナースポーリング試験）、及び振動試験を行なっ
たところ、ハニカム体の構成部材はどの部位においても
座屈，亀裂，破損がみられず、また当接部の剥離や離体
も観察されなかった。さらに、触媒担持層の落下，剥離
も観察されなかった。
【００２５】
【発明の効果】本発明の排気ガス浄化装置において、特
に過酷な熱的条件下にさらされるハニカム体部は、その
構成部材として、相対的に小さな矩形波を有する第１矩
形波帯材のピッチ幅と波高が、相対的に大きな矩形波を
有する台形波帯材のピッチ幅と波高に対して特定の関係
にある第１矩形波帯材と第２矩形波帯材を用いることに
よって製作される。これにより、本発明のハニカム体
は、熱による変形力、特にハニカム体の半径方向に負荷
される大きな熱による変形力を該第１及び第２矩形波帯
材の共働作業のもとで効果的に吸収・緩和することがで
きる。これは、ハニカム体の構成部材を特定の関係を有
する第１矩形波帯材と第２矩形波帯材で構成することに
よって、熱膨脹，収縮に対する追随性を大幅に向上させ
ることができるためであって、これによりハニカム体の
構成部材の座屈，亀裂、破損、及び部材間の当接部の離
体を効果的に防止することができる。また、本発明にお
いてハニカム体を構成する第１矩形波帯材と第２矩形波
帯材の当接部は強固に接合されるため、耐振性，耐久性
に優れたハニカム体となる。更に、前記した効果と関連
してハニカム体の壁面に形成される排気ガス浄化用触媒
を担持するための触媒担持層の落下，剥離も効果的に防
止される。このほか更に、本発明においては、ハニカム
体を製作するときに、その構成部材として従来の正弦波
形の波板にかえて矩形波形を有する帯材を用いているた
め、ハニカム体の製作時に従来の正弦波形の波板より剛
性が高いためセル形状がつぶれたりせず、効率的に所定
のセル密度を有する均一なかつ表面積の大きなハニカム
体を製作することができる。
に過酷な熱的条件下にさらされるハニカム体部は、その
構成部材として、相対的に小さな矩形波を有する第１矩
形波帯材のピッチ幅と波高が、相対的に大きな矩形波を
有する台形波帯材のピッチ幅と波高に対して特定の関係
にある第１矩形波帯材と第２矩形波帯材を用いることに
よって製作される。これにより、本発明のハニカム体
は、熱による変形力、特にハニカム体の半径方向に負荷
される大きな熱による変形力を該第１及び第２矩形波帯
材の共働作業のもとで効果的に吸収・緩和することがで
きる。これは、ハニカム体の構成部材を特定の関係を有
する第１矩形波帯材と第２矩形波帯材で構成することに
よって、熱膨脹，収縮に対する追随性を大幅に向上させ
ることができるためであって、これによりハニカム体の
構成部材の座屈，亀裂、破損、及び部材間の当接部の離
体を効果的に防止することができる。また、本発明にお
いてハニカム体を構成する第１矩形波帯材と第２矩形波
帯材の当接部は強固に接合されるため、耐振性，耐久性
に優れたハニカム体となる。更に、前記した効果と関連
してハニカム体の壁面に形成される排気ガス浄化用触媒
を担持するための触媒担持層の落下，剥離も効果的に防
止される。このほか更に、本発明においては、ハニカム
体を製作するときに、その構成部材として従来の正弦波
形の波板にかえて矩形波形を有する帯材を用いているた
め、ハニカム体の製作時に従来の正弦波形の波板より剛
性が高いためセル形状がつぶれたりせず、効率的に所定
のセル密度を有する均一なかつ表面積の大きなハニカム
体を製作することができる。
【図１】 第１矩形波帯材Ｂ1 と第２矩形波帯材Ｂ2 と
の第一の当接関係を示す図である。
の第一の当接関係を示す図である。
【図２】 第１矩形波帯材Ｂ1 と第２矩形波帯材Ｂ2 と
の第二の当接関係を示す図である。
の第二の当接関係を示す図である。
【図３】 第１矩形波帯材Ｂ1 と第２矩形波帯材Ｂ2 と
の第三の当接関係を示す図である。
の第三の当接関係を示す図である。
【図４】 第１矩形波帯材Ｂ1 と第２矩形波帯材Ｂ2 と
の第四の当接関係を示す図である。
の第四の当接関係を示す図である。
【図５】 本発明のハニカム体を円筒状金属ケース内に
固着して製作した排気ガス浄化装置の斜視図である。
固着して製作した排気ガス浄化装置の斜視図である。
【図６】 本発明のハニカム体を断面レーストラック状
金属ケース内に固着して製作した排気ガス浄化装置の斜
視図である。
金属ケース内に固着して製作した排気ガス浄化装置の斜
視図である。
１……………ハニカム体 Ｂ1 ………第１矩形波帯材 Ｂ2 ………第２矩形波帯材 Ｃ…………網目状通気孔路（セル） ２……………金属ケース
Claims (11)
- 【請求項１】 薄肉金属板製のピッチ幅Ｐ1 ，波高Ｈ1
の矩形波を有する第１矩形波帯材、及び薄肉金属板製の
ピッチ幅Ｐ2 、波高Ｈ2 の矩形波を有する第２矩形波帯
材とを相互に当接するようにして重積して製作した軸方
向に多数の網目状通気孔路を有する排気ガス浄化用触媒
を担持させるためのハニカム体からなる排気ガス浄化装
置において、前記第１及び第２矩形波帯材が、 (i) 1/2 Ｐ2 ≧Ｐ1 ≧1/6 Ｐ2 (ii) Ｈ2 ＞Ｈ1 の条件を満たすものであることを特徴とする排気ガス浄
化装置。 - 【請求項２】 Ｈ1 がＨ2 の 1/2〜1/10である請求項第
１項に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項３】 第１矩形波帯材と第２矩形波帯材が、1/
2 Ｐ2 ≧Ｐ1 ≧1/4Ｐ2 の条件を満すものである請求項
第１項に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項４】 ハニカム体が、第１矩形波帯材と第２矩
形波帯材とを相互に当接するように重積し、これを一括
渦巻状に巻回積層して製作したものである請求項第１項
に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項５】 ハニカム体が第１矩形波帯材と第２矩形
波帯材とを相互に当接するように階層状に重積して製作
したものである請求項第１項に記載の排気ガス浄化装
置。 - 【請求項６】 ハニカム体が、第１矩形波帯材と第２矩
形波帯材を相互に当接させて浄化エレメントとし、該浄
化エレメントの所望の数を固定軸を起点として外延させ
て放射状ハニカム体としたものである請求項１に記載の
排気ガス浄化装置。 - 【請求項７】 ハニカム体が、第１矩形波帯材と第２矩
形波帯材を相互に当接させて浄化エレメントとし、該浄
化エレメントを階層状に重積するとともに、上下両最外
面に設定された二つの固定点を中心に各浄化エレメント
を逆向きに折曲げて、Ｓ字状ハニカム体としたものであ
る請求項１に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項８】 ハニカム体が、金属ケース内で固着され
たものである請求項第１項に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項９】 金属ケースが、断面円形である請求項第
８項に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項１０】 金属ケースが、断面レーストラック形
状である請求項第８項に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項１１】 金属ケースが、断面楕円形状である請
求項第８項に記載の排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3193706A JPH06134321A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3193706A JPH06134321A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06134321A true JPH06134321A (ja) | 1994-05-17 |
Family
ID=16312434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3193706A Pending JPH06134321A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06134321A (ja) |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP3193706A patent/JPH06134321A/ja active Pending
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