JPS624531B2 - - Google Patents

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JPS624531B2
JPS624531B2 JP55004667A JP466780A JPS624531B2 JP S624531 B2 JPS624531 B2 JP S624531B2 JP 55004667 A JP55004667 A JP 55004667A JP 466780 A JP466780 A JP 466780A JP S624531 B2 JPS624531 B2 JP S624531B2
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JP
Japan
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stripes
matrix
exhaust gas
steel
matrix according
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JP55004667A
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Nonnenman Manfureeto
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Juutodoitsuche Kyuuraafuaburiiku Yuriusu Furiidoritsuhi Beea Unto Co KG GmbH
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Juutodoitsuche Kyuuraafuaburiiku Yuriusu Furiidoritsuhi Beea Unto Co KG GmbH
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Publication date
Application filed by Juutodoitsuche Kyuuraafuaburiiku Yuriusu Furiidoritsuhi Beea Unto Co KG GmbH filed Critical Juutodoitsuche Kyuuraafuaburiiku Yuriusu Furiidoritsuhi Beea Unto Co KG GmbH
Publication of JPS5599323A publication Critical patent/JPS5599323A/ja
Publication of JPS624531B2 publication Critical patent/JPS624531B2/ja
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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
    • F01N2330/04—Methods of manufacturing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
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  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関における排ガス浄化のため
の触媒的反応器用のマトリツクスにして、触媒材
料で成層された高温耐性の複数枚のスチールシー
トまたはスチールバンドから成り、排ガスの流動
ダクトを形成するため、波形のスチールシートま
たはスチールバンドと平滑なスチールシートまた
はスチールバンドとが交互に位置するように積層
されているマトリツクスに関し、その場合スチー
ルシートはマトリツクスの製造前に既に触媒材料
で成層されているか、またはマトリツクスの製造
後に成層される。
この種の担体マトリツクスは、英国特許第
1457982号公報により公知である。
この公知の担体マトリツクスにおいては、スチ
ールシートの個々の層は重ね何わせて溶接される
ことができる。
担体マトリツクス自体は、特にマトリツクスの
端面の前に配置された保持部材、例へば交叉する
支柱、またはワイヤまたはウエブ、またはワイヤ
格子から成る保持部材によつて外被の中に固定さ
れる。
スチールシートの個々の層の溶接は、製造上多
費用である。マトリツクス端面の保持部材は、マ
トリツクスのスチールシートの個々の層の相互の
軸線移動を防止するのに必ずしも十分ではない。
日本特許公開昭54−25321号公報の中には、層
の軸線移動の回避のため、およびマトリツクスの
ダクトの中のガスの乱流の生成のため、少なくと
も１個のスチールシートまたはスチールバンドが
局部的隆起部および（または）凹所を備えること
が提案されている。特に凹所を孔または開口部と
して形成することが提案され、その場合平滑なス
チールシートにのみ孔が存在しているか、または
平滑なスチールシートは全然孔を有せず、孔は波
形のスチールバンドの隣接する位置になお存在し
ているか、または同じく欠けていることができる
ようになつている。
本発明は、日本特許公開昭54−25321号公報に
よるマトリツクスを、マトリツクスのダクトの中
にできるだけ強い乱流が生成され、そして特にそ
れによつてマトリツクスの構造長の短縮が可能に
なるように形成することを課題とする。
この課題は、本発明に基づき前記の種類のマト
リツクスにおいて、波形のスチールシートまたは
スチールバンドと、平滑なスチールシートまたは
スチールバンドとのうちいずれか一方が、排ガス
の流動方向に間隔をもつて並ぶストライプを形成
するように分割されていることによつて本質的に
解決される。
これによつて、ガス流は個々の狭いシートスト
ライプの間で混合されることができ、そして次の
狭いシートストライプの中で新たに分割されて、
先行の狭いシートストライプの表面とは接触しな
かつた新しい糸状ガス流が次の狭いシートストラ
イプの表面と接触するようになる。これによつて
触媒的効果が改良されることによつて、排ガスの
流動方向に見てマトリツクスはなお短くまたは狭
く構造されることができ、それによつて費用節減
容積減少および重量軽減が生ずる。
本発明の１実施例によれば、ストライプは平滑
なおよび（または）波形のバンドから形成され
る。
本発明の別の特性により、狭いストライプは排
ガスの流動方向につづいて位置しており、そして
25mmまたは夫れ以下の相互距離を有することによ
つて、流動はこれらの間隙の中で混合され得るよ
うになるのが有利なことである。
触媒的効果は、流動方向にできるだけ多くのか
つできるだけ狭いシートストライプが配列されて
いることによつて上昇されるが、製造技術的に
は、排ガスの流動方向にストライプの奥行は50mm
または夫れ以下であるのが有利であることが証明
された。
本発明の別の形成法により、波形のシートまた
はバンドのストライプが相違する波形を有するの
が有利である。
その場合、相違する波形とは、波の振幅または
波長および（または）方向に関するものである。
例へば、隣接するストライプ（隣接する層）の
波の振幅が相違して選択されているのが有利であ
る。
排ガスの流動方向に並んでいるストライプの波
の波長を相違して選択することができる。すなわ
ち、それによつて、狭いシートストライプの距離
が小である場合でも、常に新しい糸状ガス流は
つゞいて位置するシートストライプにより補捉さ
れまたは切断されることが保証される。
本発明の別の形成法により、相違する波形の形
成の点で、排ガスの流動方向にて下流側にある波
形のストライプの波の波長が、上流側にある波形
のストライプの波の波長よりも短かいようにする
ことができ、これは特に汚染された排ガス（固形
物）の場合、マトリツクスの汚染が遅延されるの
で有利である。
波形のストライプの波山の方向が、排ガスの流
動方向においても且つ前記シートまたはバンドの
積層方向においても変化しているように形成する
ことができる。
本発明の他の構成によれば、波形のストライプ
の波山が、排ガスの流動方向と０゜でない角度を
成していることができる。
さらに他の構成によれば、排ガスの流動方向
と、波形のストライプの波山との成す角度が、交
互に正、負となつていることができ、その場合特
に０〜30゜の範囲が、圧力損失の発生をそれ程上
昇させることなしに混合のために有利であること
が証明された。
有利な実施例は、排ガスの流動方向に並んでい
るストライプの波の角度が反対または相違して選
択されていることを特徴とする。
本発明の別の形成法においては、少なくとも１
個のシート、バンドまたはストライプが追加の孔
を有すること、およびストライプの隣接する層は
この孔の範囲内に配置されることが有利である。
その場合、これらの孔はシートまたはバンドの
全長にわたつて延びていて、この層も狭いシート
ストライプに分割されかつ隣接する層の狭いシー
トストライプは相互重ねられることができる。
本発明のなお別の形成法においては、積層方向
に隣接するスチールシートまたはスチールバンド
の厚さ、もしくは排ガスの流動方向に並んでいる
ストライプの厚さが強度および乱流の理由によつ
て相違して選択されている。
以下種々の実施例を表わした図面によつて、本
発明のその他の特性および利点を詳述する。
図面では、すべての実施例を通して一般的にマ
トリツクスは１で、平滑なスチールシートまたは
スチールバンドは２で、波形のスチールシートま
たはスチールバンドは３で、排ガスの流動方向は
７で、かつシートまたはバンドの縦方向は８で表
わされている。
第１図に図式的に表わされた実施例の場合、マ
トリツクス１は一部分まだ巻かれていない状態で
表わされている。これによると、平滑なスチール
シートまたはスチールバンド２と波形のスチール
シート３とが交互になつていることが明らかであ
る。本発明により、波形のスチールシートまたは
スチールバンド３には、中断部４が備えられ、中
断部は夫々のスチールシートまたはバンドの全縦
線にわたつて延びている。これによつて、排ガス
の流動方向に見て波形のスチールシートまたはバ
ンドのつゞいて位置して配列されたストライプ
３′，３″，３が生ずる。
これらのストライプ３′，３″，３は、隣接の
平滑なスチールシートまたはバンド２とろう付け
または溶接され、またはその他の適当な方法で相
対移動を防止されている。このことは、例へば
個々の層が比較的固く重なつて巻かれ、それによ
つて波形のシート３の波形は比較的薄い平滑なシ
ート２の中に押圧され、こうして形状結合または
摩擦結合または摩擦結合を生ずることによつても
達成することができる。
ストライプ３′，３″，３の数は、触媒のその
都度の要求に合わせられる。極端の場合ストライ
プ３、優先的には少なくとも３個のストライプ
３′，３″，３は隣接する平滑なスチールバンド
２の奥行範囲に配置されることができる。例へ
ば、個々のストライプの奥行が小なる場合、より
多数のストライプを設けることも可能である。流
動方向７の前後に配置された２個のストライプの
間の距離は、25mmまたはそれ以下である。個々の
ストライプは、流動方向に見て50mmまたは夫れ以
下の奥行を有する。従つて、第１図における３個
のストライプの数は、単に図式的実施例としてこ
れに限定することなく判断されるべきである。
第２図には、第１図による実施例に比べて変化
した実施列を表わしており、この場合流動方向に
前後に配列されたストライプ３′，３″，３上の
波形（波形９）は異なるように選択されている。
例へば、第２図に表わされている波形９は流動方
向に対し角度αを成し、しかもこの角度αは交互
に正、負となつている。
隣接するストライプ（層）の交互の波形は、
個々のストライプ（層）中の振幅１４（第５図参
照）が相違した大きさに選択されていることから
成ることもできる。
第１図と第２図に表わされた実施例の別の変化
によれば、波山と波谷（第５図参照）との間の波
長１５を、個々のストライプにおいて相違して選
択することも可能である。
第３図に表わされた、本発明によるマトリツク
ス１の実施例が第１図と第２図とによる実施例と
異る点は、この場合波形のスチールシートまたは
スチールバンド３が流動方向７に見て全奥行
（幅）に延びており、一方平滑なスチールシート
またはスチールバンド２はストライプ２′，２″，
２として形成されていることのみである。この
場合も、ストライプ２nの数、その奥行およびそ
の相互の距離に関しては、第１図と第２図におい
てストライプ３nに関して説明されたことと同じ
ことが該当する。
本質的には第３図による実施例に相当している
第４図による実施例においては、波形のスチール
シートまたはスチールバンド３は追加的に孔また
は開口部６を有する。その場合、平滑なスチール
シートまたはスチールバンドのストライプ２′，
２″，２は、開口部または孔６の範囲に位置し
かつこれらを全部または部分的に被うように配置
されている。これによつて、乱流をさらに上昇さ
せ、かつ比較的薄いシートストライプ２′，２″，
２と波形のスチールシートまたはスチールバン
ド３の開口部または孔６との間の形状結合による
軸線の強度をさらに増大させる。第４図による実
施例の変形の場合、第１図と第２図における如
く、平滑なスチールバンドまたはスチールシート
２は通しで延び、そして波形のスチールバンドま
たはスチールシート３はストライプ３′，３″，３
の形に配置され、その場合開口部または孔６は
平滑なスチールシートまたはスチールバンド６の
中にある。更に別の変形の場合、孔または開口部
６の配置は次のようになつている。これら孔又は
開口部は、ストライプ２′，２″，２または
３′，３″，３の間の範囲に位置し、そして結局
は一部はストライプの範囲内に、かつ一部はスト
ライプの間の間隙の範囲内に設けることができる
孔または開口部６の共通の配置がなお考えられる
ようにされている。さらに、ストライプの中に孔
６を備えることも可能である。
孔はシートまたはバンドの全長にわたつて延び
ることもでき、それによつてこの層は狭いシート
ストライプに分割されかつ隣接する層の狭いシー
トストライプは相互重畳させられる。
図示されていない方法によつて、つゞいて位置
するまたは隣接するシート、バンドまたはストラ
イプの厚さを相違して選択することができ、例へ
ば平滑なバンド２の厚さを波形のバンド３の厚さ
よりも厚く、または反対であることができる。
波形のスチールシートまたはバンド３またはス
トライプ３′，３″，３の波の形は、図示されて
いるように正弦状である必要はなく、三角形に、
すなわち直線ダクト壁を有する三角形に延びまた
は曲折形または連続する半弓形であることもでき
る。マトリツクスはシート２，３を積み上げて形
成することができるが、一方渦巻状に巻いて形成
されていることができる。
本発明は、図示されたかつ記述された実施例に
制限されることなく、記載されたおよび（また
は）図示された特性および措置のすべての専問家
的変形および改良形成ならびに部分的および付属
コンビネーシヨンを包括するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は通しの平滑なバンドまたはシートおよ
びストライプ型の波形のシートを有する第１の実
施例、第２図は波形のシートまたはバンドの連続
するストライプの波形が相違して形成されている
第１図による実施例の変形図、第３図は波形のシ
ートまたはバンドは通しで形成されており、平滑
なシートまたはバンドはストライプとして生じて
いる実施例、第４図は通しの波形のシートまたは
バンドが孔または開口部を備えている変形実施
例、第５図は本発明の特性の明確化のため連続す
る平滑なまたは波形のシートの層の拡大図を示
す。 ２……平滑なスチールシートまたはスチールバ
ンド、３……波形のスチールシートまたはスチー
ルバンド、２′，２″，２，３′，３″，３……
個々の狭いストライプ、４……中断部、６……孔
または開口部、７……排ガスの流動方向、９……
波形、１４……振幅、１５……波長。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関における排ガスの浄化のための触媒
    的反応器用のマトリツクスにして、触媒材料で被
    覆された高温に耐えうる複数枚のスチールシート
    またはスチールバンドを有し、これらのスチール
    シートまたはスチールバンドが、互いに接するよ
    うに且つ互いにずれないように配置され、排ガス
    の流動ダクトを形成するため、波形のスチールシ
    ートまたはスチールバンドと平滑なスチールシー
    トまたはスチールバンドとが交互に位置するよう
    に積層されているマトリツクスにおいて、波形の
    スチールシートまたはスチールバンドと、平滑な
    スチールシートまたはスチールバンドとのうちい
    ずれか一方が、排ガスの流動方向に間隔をもつて
    並ぶストライプを形成するように分割されている
    ことを特徴とするマトリツクス。 ２ ストライプ３′，３″，３が波形のスチール
    バンド３から形成されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項に記載のマトリツクス。 ３ 波形のスチールシートまたはスチールバンド
    ３のストライプ３′，３″，３が相違する波形を
    有することを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
    たは第２項に記載のマトリツクス。 ４ 前記シートまたはバンドの積層方向に隣接す
    るストライプの波の振幅１４が相違して選択され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
    いし第３項のいずれか１項に記載のマトリツク
    ス。 ５ 排ガスの流動方向７に連続するストライプ
    ３′，３″，３の波形の波長１５が相違して選択
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項ないし第４項のいずれか１項に記載のマトリツ
    クス。 ６ 排ガスの流動方向７にて下流側にある波形の
    ストライプ３′，３″，３の波の波長が、上流側
    にある波形のストライプ３′，３″，３の波の波
    長よりも短かいことを特徴とする特許請求の範囲
    第１項ないし第５項のいずれか１項に記載のマト
    リツクス。 ７ 波形のストライプ３′，３″，３の波山の方
    向が、排ガスの流動方向７においても且つ前記シ
    ートまたはバンドの積層方向においても変化して
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
    し第６項のいずれか１項に記載のマトリツクス。 ８ 波形のストライプ３′，３″，３の波山が、
    排ガスの流動方向７と０゜でない角度αを成して
    いることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記
    載のマトリツクス。 ９ 排ガスの流動方向７と、波形のストライプ
    ３′，３″，３の波山との成す角度が、交互に
    正、負となつていることを特徴とする特許請求の
    範囲第８項に記載のマトリツクス。 １０ 排ガスの流動方向７に連続するストライプ
    ３′，３″，３の波の角度が反対または相違して
    選択されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第８項または第９項に記載のマトリツクス。 １１ ストライプ２′，２″，２が平滑なスチー
    ルバンド２から形成されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項に記載のマトリツクス。 １２ ストライプ２′，２″，２，３′，３″，３
    の相互間隔４，５が25mmまたはそれ以下である
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし
    第１１項のいずれか１項に記載のマトリツクス。 １３ 排ガスの流動方向７におけるストライプ
    ２′，２″，２，３′，３″，３の奥行が50mmま
    たはそれ以下であることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項ないし第１２項のいずれか１項に記載
    のマトリツクス。 １４ 少なくとも１個のシート、バンド２，３ま
    たは１個の層のストライプ２′，２″，２，
    ３′，３″，３が追加の孔６を有すること、およ
    びストライプ２′，２″，２，３′，３″，３の
    隣接する層がこの孔６の範囲に配置されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１
    ３項のいずれか１項に記載のマトリツクス。 １５ 孔６がシートまたはバンドの全長にわたつ
    て延びており、それによつてこの層も狭いシート
    ストライプ２′，２″，２，３′，３″，３に分
    割されること、および隣接する層の狭いシートス
    トライプ２′，２″，２，３′，３″，３が相互
    重なつていることを特徴とする特許請求の範囲第
    １４項に記載のマトリツクス。 １６ 積層方向に隣接するスチールシートまたは
    スチールバンド２，３の厚さが相違して選択され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
    いし第１５項のいずれか１項に記載のマトリツク
    ス。 １７ 排ガスの流動方向７に並んでいるストライ
    プ２′，２″，２，３′，３″，３の厚さが相違
    して選択されていることを特徴とする第１項ない
    し第１６項のいずれか１項に記載のマトリツク
    ス。
JP466780A 1979-01-25 1980-01-21 Matrix for catalytic reactor for purifying waste gas in internal combustion engine Granted JPS5599323A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2902779A DE2902779C2 (de) 1979-01-25 1979-01-25 Matrix für einen katalytischen Reaktor zur Abgasreinigung bei Brennkraftmaschinen

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Publication Number Publication Date
JPS5599323A JPS5599323A (en) 1980-07-29
JPS624531B2 true JPS624531B2 (ja) 1987-01-30

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ID=6061347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP466780A Granted JPS5599323A (en) 1979-01-25 1980-01-21 Matrix for catalytic reactor for purifying waste gas in internal combustion engine

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US (1) US4273681A (ja)
JP (1) JPS5599323A (ja)
DE (1) DE2902779C2 (ja)
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GB (1) GB2040179B (ja)

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