JPH06269681A - 触媒装置用メタル担体 - Google Patents

触媒装置用メタル担体

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JPH06269681A
JPH06269681A JP5059962A JP5996293A JPH06269681A JP H06269681 A JPH06269681 A JP H06269681A JP 5059962 A JP5059962 A JP 5059962A JP 5996293 A JP5996293 A JP 5996293A JP H06269681 A JPH06269681 A JP H06269681A
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JP
Japan
Prior art keywords
honeycomb body
metal carrier
catalyst device
plate
metal
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Pending
Application number
JP5059962A
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English (en)
Inventor
Tetsuo Toyoda
哲郎 豊田
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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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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、触媒装置用メタル担体、特にロー
ル状に形成されたハニカム体の外周の波板が、熱応力に
よって破断されるのを防止する。 【構成】 平板1aと波板1bとを重ねてロール状に巻
いてハニカム体1を形成する際に、ハニカム体の外周部
と中心部との間に同軸的に中間筒3を装入し、中間筒3
の端部3bと3Cとで形成された間隙gの中を、1組の
平板1aと波板1bを通過させることによってハニカム
体を形成し、外筒2で被覆してメタル担体10を構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気ガス浄
化装置に用いられる触媒装置用メタル担体に関し、特に
ロール状に形成されたハニカム体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の排気ガス浄化装置に用いられる触
媒装置用メタル担体は、平板と波板とを重ねてロール状
に巻い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(例えば、特開昭
56−4373号公報)。このメタル担体では、ハニカ
ム体を構成する平板と波板、および外筒とハニカム体と
は通常ろう付けによって一体に接合されている。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の役目をな
す。そして内燃機関の排気通路に配設されて排気ガス中
のHC,CO,NOx などを浄化する。なお、限られた
容積中にできるだけ多くのハニカム通路面積を確保する
必要から、平板および波板の厚さは強度を維持できる範
囲内でできるだけ薄くなっている。
【0003】また、ハニカム体を、中心部ハニカム体
と、外周部ハニカム体とに分割して、中心部ハニカム体
の外側面と、外周部ハニカム体の内側面との間に、分離
部材を介装させたハニカム体が開示されている(例え
ば、実開平2−112330号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の触媒装
置用メタル担体においては、ロール状のハニカム体を通
過する排気ガスの流速が、ハニカム体の外周部より中心
部に至るほど大きく、したがって高温の排気ガスとの接
触、触媒反応による発熱および外筒から外気への放熱に
より、中心部ほど高温で外周部ほど低温となる温度分布
を生じており、この温度分布の差によってハニカム体と
外筒との間に膨張および収縮量の差が生じるが、ハニカ
ム体の径方向および軸方向の動きは外筒によって制限さ
れ、またハニカム体を構成する平板と波板の板厚は一般
に外筒の板厚よりかなり薄いことから、ハニカム体に熱
応力が作用することになる。そして膨張・収縮の繰り返
しによりハニカム体の最外周の波板が塑性変形を起こし
て金属疲労を生じ、最終的にはハニカム体の波板の破断
およびハニカム体と外筒との接合部での剥離を生じると
いう欠点がある。
【0005】また、ハニカム体を分割して、中心部と外
周部の2個のハニカム体によって構成する方法は、1個
のロール状ハニカム体が1枚の平板および波板を使用し
て連続的に一体のロール状に形成できるという工作上の
利点を失うという欠点がある。
【0006】本発明の目的は、ロール状に一体に形成さ
れたハニカム体において、ハニカム体の外周部の波板と
外筒との間の温度差による熱応力を緩和して、ハニカム
体外周における金属疲労を防ぎ、波板の破断およびハニ
カム体と外筒との接合部での剥離を防止し得る触媒装置
用メタル担体を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の触媒装置用メタ
ル担体は、平板と波板を重ねてロール状に巻いて形成さ
れたハニカム体と、ハニカム体の外側面を被覆する外筒
を有する触媒装置用メタル担体において、ハニカム体の
外周部と中心部との間に、少なくとも1層のハニカム体
と同軸的に配設された中間筒を有し、その中間筒を形成
する筒状の側板の、中心軸と平行な端縁を含む二つの端
部が重なって、ロール状に巻かれた一組の平板および波
板を通過させるための間隙を形成する。前記の中間筒の
筒状の側板は、金属の平板でなり、その平板には、ハニ
カム体の中心軸と平行な複数のスリットを有することが
望ましく、また中間筒の中心軸と直角な方向の少なくと
も一方の端縁が、外筒の端緑と複数の部材によって接合
されることが望ましい。
【0008】
【作用】ハニカム体の外周部と中心部との間に、少なく
とも1層の中間筒を設けることにより、外気への放熱に
よって比較的低温の外筒に接合された外周部と、高温の
中心部とが熱的に遮断されるため、外周部のハニカム体
が中心部のハニカム体より比較的低温に保たれ、かつ外
筒と結合するハニカム体の外側部分の温度勾配が緩やか
となるので、外周部の熱による膨張・収縮を著しく減少
させることができ、したがって外筒と結合する外側部分
の波板の受ける熱応力を緩和することができる。
【0009】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は本発明の触媒装置用メタル担体の構成
を示す分解斜視略図、図2は中心軸に直角な断面の模式
的断面略図である。
【0010】図1においてハニカム体1は、一組の平板
1aと波板1bの間に不図示のろう材を介在させて重ね
合わせてこれをロール状に巻き、形成される。図示のハ
ニカム体1は、ロール状に巻き上げる途中の状態を示す
ものであって、中間筒3は、平板1aより厚くて幅が等
しい金属の側板3aをハニカム体1と同一中心軸を有す
るようにほぼ円筒形に形成したもので、端縁e1,e2を
含む二つの端部3b,3cが間隙gを隔てて重なり合っ
ており、間隙gの間を一組の平板1aおよび波板1bが
通過できるようになっている。
【0011】本実施例においては、図2に示すように、
ハニカム体1を中心部よりロール状に巻き上げる工程の
途中において、最外層より4層目のハニカム層が巻かれ
たとき、4層目を形成する平板1aの外側に中間筒3を
装入し、その際4層目を巻き終った一組の平板および波
板は間隙gを通過し、さらに中間筒3の外側面を巻いて
ハニカム層の3層目、2層目となるように巻き上げて、
ハニカム体1が形成される。ハニカム体1の外側面を外
筒2で被覆してメタル担体10が完成する。
【0012】本実施例においては、中間筒3をハニカム
体1の最外層より中心部に向かって3層目と4層目の間
に装入したが、メタル担体の使用環境特に温度条件が変
化した場合には、その条件に適応させるために別の層に
装入することができる。
【0013】図3は、中間筒3に使用される別の形状の
側板3d,3eの展開略図であって、ハニカム体の中心
軸と平行に設けられた複数の細長いスリットd1,d3を
有している。これらのスリットは、中間筒3によって隔
てられたハニカム体の外周部と中心部との間に発生する
温度差による膨張・収縮時に発生する熱応力を緩和する
役目を果たすものである。図3(A)は、細長いスリッ
トd1 が側板3dの軸に直角な二つの端縁h1,h2か
ら、ハニカム体の中心軸と平行に交互に設けられた側板
の略図で、さらに応力緩和のための補助的な円孔d2が
スリットd1の間に設けられている。図3(B)は、側
板3eにおいて両端の閉じた細長いスリットd3 がハニ
カム体の中心軸と平行に複数個設けられた実施例であ
る。図3(A)、(B)に示したスリットの形状はほん
の1例に過ぎず、スリットがハニカム体の中心軸と平行
であれば、中間筒の強度を損なわない範囲において種々
の形状とすることができることは勿論である。
【0014】図4は、3個の部材e3によって中間筒3
の一方の端縁h3が外筒2の端縁h’と結合されるメタ
ル担体20の実施例の斜視略図である。この部材e3 に
よって中間筒3がロール状のハニカム体とさらに一体化
されて、中間筒3によって中心部と外周部とに隔てられ
たハニカム体が、同一方向の軸方向の膨張・収縮を行う
ことになるので、熱応力の緩和に有効である。本実施例
に用いられる中間筒の側板の1実施例を図3(B)に示
す。側板3eは、ハニカム体の中心軸に直角な二つの端
縁h3 ,h4 から張り出した複数の部材e3 を有し、中
間筒3がハニカム体に装入されて外筒2が被覆された
後、部材e3 を折り曲げて外筒2の端縁h’に固定し、
メタル担体20が形成される。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ハニカム
体の外周部と中心部との間に、少なくとも1層の中間筒
を設けることにより、比較的低温の外筒に接合された外
周部と、高温の中心部とが熱的に遮断されるので、外周
部の熱による膨張・収縮を著しく減少させることがで
き、したがって外筒と接合するハニカム体の外側部分の
波板の受ける熱応力が緩和されるので、外筒とハニカム
体との接合部での剥離や波板の疲労による損傷を防止す
る効果がある。さらに、中間筒の軸に直角な端縁と外筒
の端縁とを部材によって接合させることによって、中間
筒がハニカム体を含むメタル担体と一体化されるため、
ハニカム体の熱応力を緩和させる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による触媒装置用メタル担体の分解斜視
略図である。
【図2】本発明の触媒装置用メタル担体の中心軸に直角
な断面の模式的断面略図である。
【図3】本発明の中間筒の側板の展開略図で、図3
(A)はスリットおよび円孔を備えた側板の図、図3
(B)は側板の別の実施例を示す図である。
【図4】本発明の別の実施例の斜視略図である。
【符号の説明】
1 ハニカム体 1a 平板 1b 波板 1i 中心部 1e 外周部 2 外筒 3 中間筒 3a,3d,3e 側板 3b,3c, 端部 10,20 メタル担体 d1,d3 スリット d2 丸孔 e1,e2 端縁 e3 部材 f2,f3,f4 2層目、3層目、4層目 g 間隙 h’,h1,h2,h3,h4 端縁

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板と波板とを重ねてロール状に巻いて
    形成されたハニカム体と、該ハニカム体の外側面を被覆
    する外筒を有する触媒装置用メタル担体において、 前記ハニカム体の外周部と中心部との間に、ハニカム体
    と同軸的に配設された少なくとも1層の中間筒を有する
    ことを特徴とする触媒装置用メタル担体。
  2. 【請求項2】 前記中間筒を形成する筒状の側板の、中
    心軸と平行な端縁を含む二つの端部が重なって、ロール
    状に巻かれた一組の前記平板および波板を通過させるた
    めの間隙を形成する、請求項1記載の触媒装置用メタル
    担体。
  3. 【請求項3】前記中間筒を形成する筒状の側板が、金属
    の平板でなる請求項2記載の触媒装置用メタル担体。
  4. 【請求項4】 前記金属の平板が、前記ハニカム体の中
    心軸と平行な複数のスリットを有する請求項3記載の触
    媒装置用メタル担体。
  5. 【請求項5】 前記中間筒の前記中心軸と直角な少なく
    とも一方の端縁が、前記外筒の端緑と複数の部材によっ
    て接合される請求項3または4記載の触媒装置用メタル
    担体。
JP5059962A 1993-03-19 1993-03-19 触媒装置用メタル担体 Pending JPH06269681A (ja)

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