JP4024318B2 - 排気ガス浄化用高耐久性メタル担体 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は内燃機関などのエンジンから排出される排気ガスを浄化するために、その排ガス系に設置するところの、高耐久性を有する触媒用メタル担体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車あるいは２輪車のエンジン排気ガスを浄化するために設置する触媒担体は、近時、メタル製担体が用いられるようになってきている。
メタル担体は耐熱性金属よりなる平箔と、これを波状に加工した波箔とを重ね合わせ、渦巻状に巻回積層してなるハニカム体を、耐熱性金属よりなる外筒に挿入して構成され、そして、平箔と波箔、及びハニカム体と外筒とは主としてロウ材で接合されている。かかるハニカム体にはＰｔ等の触媒金属が担持され、これが排気ガスと接触しガス成分を浄化する。
【０００３】
自動車あるいは２輪車の排ガス系に設置されたメタル担体は、運転中の振動に耐えるために、ハニカム体を構成する平箔と波箔、及びハニカム体と外筒を適宜接合しなければならない。また、ハニカム体は高温の排気ガスに直接接触し、さらに触媒反応による発熱のために高温になるが、外筒は外気に露されて放熱されるため、外筒及び外筒近傍のハニカム体は比較的に低温となる。すなわち、メタル担体の中央部は温度が高く、従って半径方向の内−外部に温度差に基づく熱応力が発生し、肉厚が厚い外筒とハニカム体とが一体に接合されている場合には、強度的に弱い外筒近傍のハニカム体が熱歪みにより損傷を起こすことがある。
【０００４】
この様な損傷の発生を防ぐために、実開平２−２５０２８号公報にはコア部の環状部材の内周部及びこの近傍に位置する部分において、平板（箔）重ね巻きをすることが開示され、また、特開平５−２００３０９号公報には、ハニカム担体の前端部に所定の長さにわたって撥水性マスキング剤を塗布したのち、該担体をコーティング液に浸漬し、触媒を含浸させてなり、ハニカム体前端部から所定の長さにわたって触媒が露出していない部分を構成した触媒メタル担体で、繰り返し作用する熱応力を減らし、亀裂の発生を防ぐことを開示している。
【０００５】
しかし、前者の平箔を２枚重ね巻きする場合には平箔間の接合を確実に行うのは難しいという問題があり、後者の撥水性マスキング処理を行うことは、通常の製造工程に対して工程が付加され、コスト負担が大きくなると共にマスキング剤の剥離等実用面での問題が残る。
【０００６】
ハニカム体の損傷は、外筒に拘束されたハニカム体に作用する熱歪みに基づくものであり、例えば図２に示すように、可撓性のある波箔２より平箔１にかかる圧縮応力により分断３という形で亀裂が発生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこの様な従来の問題を解消しようとするものであって、ハニカム体を箔強度の異なる素材で、通常の製造工程を適用して製造し、平箔の圧縮応力に対して十分な強度を有し、損傷の発生しない高耐久性の排気ガス浄化用メタル担体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、
（１）板厚が同じであり、かつ連続する金属製平箔と金属製波箔とを交互に巻回積層して形成されるハニカム体を、金属製の外筒に挿入し、適宜接合されて構成されるメタル担体において、ハニカム体を構成する前記平箔の６００℃における高温引張強度σ1と前記波箔の６００℃における高温引張強度σ2とがσ1＞σ2となるように構成したことを特徴とする排気ガス浄化用高耐久性メタル担体であり、また、
（２）ハニカム体を構成する金属箔素材元素に、Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂの少なくとも１種を含むことを特徴とする前記（１）記載の排気ガス浄化用高耐久性メタル担体である。
【０００９】
【作用】
以下本発明を詳細に説明する。
ハニカム体を構成する波箔は金属製平箔を一定のピッチを有する波に加工したものであり、この波板と平板を重ね合わせて巻回しハニカム体に形成する。この際、波箔山部（谷部）の頂部は平箔の面に接触する。ハニカム体を外筒に挿入して構成するメタル担体を排気ガス系に配置し使用する時に、ハニカム体がテレスコープ状に飛び出さないように波箔と平箔の接触部は接合しなければならず、通常はロウ接合が行われる。
【００１０】
本発明はこの様なハニカム体の構成において、熱応力の影響を大きく受け、破断しやすい平箔の引張強度を大きくする。すなわち、図１に示すようにハニカム体における平箔１の高温引張強度σ1 と波箔２の高温引張強度σ2 との関係においてσ1 ＞σ2 となるように構成することにより、図３に示すような平箔の破断を防止する。
【００１１】
ここで高温引張強度とは、メタル担体が高温の排気ガスにさらされた時の引張強度であって、通常６００℃近辺における強度を基準にする。
この様な高温強度を付与するには、素材に固溶強化型の元素Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ等を加えたり、析出強化型の元素Ｖ，Ｎｂ等を加えることで各種強度の箔が得られる。
【００１３】
【実施例】
表１に示す厚さと６００℃での高温引張強度を持つ平箔と波箔を用い、波箔は波高さ１．２５mm、波ピッチ２．５mmとし、これを平箔と重ねて巻回して直径１００．３mmのハニカム体を制作した。このハニカム体を板厚１．５mm、内径１００mmの金属製外筒に圧入し、図３に示すような直径１００．３mm、長さ１０３mmのメタル担体とした。
【００１４】
表１に示す各メタル担体の耐久性の評価として２０００ccのエンジンを用い、試験メタル担体を、その入り口でガス温度８５０℃×１０分間加熱し、その後常温間で冷却するサイクルを１０００サイクル実施した。
結果を表１に併記した。
【００１５】
【表１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、ハニカム体を箔強度の異なる素材で、通常の製造工程を適用して製造し、平箔の圧縮応力に対して十分な強度を有し、損傷の発生しない耐久性の高いメタル担体を簡単に、かつ低コストで提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のハニカム体の一部断面を示す説明図である。
【図２】従来のハニカム体の一部を示す説明図である。
【図３】メタル担体の斜視面を示す。
【符号の説明】
１：平箔
２：波箔
３：破断部（亀裂）
４：ハニカム体
５：外筒
６：メタル担体
Claims (2)
- 板厚が同じであり、かつ連続する金属製平箔と金属製波箔とを交互に巻回積層して形成されるハニカム体を、金属製の外筒に挿入し、適宜接合されて構成されるメタル担体において、ハニカム体を構成する前記平箔の６００℃における高温引張強度σ1と前記波箔の６００℃における高温引張強度σ2とがσ1＞σ2となるように構成したことを特徴とする排気ガス浄化用高耐久性メタル担体。
- ハニカム体を構成する金属箔素材元素に、Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂの少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化用高耐久性メタル担体。
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| JP02323295A JP4024318B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 排気ガス浄化用高耐久性メタル担体 |
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| JP02323295A JP4024318B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 排気ガス浄化用高耐久性メタル担体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH08215582A JPH08215582A (ja) | 1996-08-27 |
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|---|---|---|---|
| JP02323295A Expired - Lifetime JP4024318B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 排気ガス浄化用高耐久性メタル担体 |
Country Status (1)
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| KR101988343B1 (ko) * | 2013-03-05 | 2019-06-12 | 한온시스템 주식회사 | 차량용 송풍장치 |
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1995
- 1995-02-10 JP JP02323295A patent/JP4024318B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JPH08215582A (ja) | 1996-08-27 |
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