JP2023069201A - Honeycomb-type metal carrier and catalytic converter - Google Patents

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Abstract

To provide a honeycomb-type metal carrier in which purification performance is enhanced while suppressing excessive generation of turbulence.SOLUTION: Provided is a honeycomb-type metal carrier in which flat metal foil and corrugated metal foil are alternately laminated, and in which a plurality of holes is formed in the flat metal foil and the corrugated metal foil, and a small-height burr is formed at the edge of each hole, and, setting the average hole diameter of the plurality of holes as D, the rate of hole area as R, and the average height of burrs as L, 1.1 mm≤D≤4.0 mm, 5%≤R≤70%, 0.1 μm≤L≤30 μm are satisfied.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、金属平箔と金属波箔とが交互に積層されたハニカム型メタル担体の技術に関するものである。 The present invention relates to a technology of a honeycomb-type metal carrier in which flat metal foils and corrugated metal foils are alternately laminated.

自動車などの内燃機関の排ガス浄化用触媒担体として、耐熱合金製の外筒に同合金製のハニカム体を嵌入してなる触媒コンバータが知られている。触媒コンバータのうち、特に金属製の箔から構成されるメタル担体においては、ハニカム体は厚さ５０μｍ程度の金属製の平箔と、該平箔をコルゲート加工した波箔とを交互に積層したものや、帯状の平箔と波箔を重ねて渦巻状に巻き回したもの等が使用されている。 2. Description of the Related Art As a catalyst carrier for purifying exhaust gas of internal combustion engines such as automobiles, there is known a catalytic converter formed by inserting a honeycomb body made of a heat-resistant alloy into an outer cylinder made of the same alloy. Among catalytic converters, especially in a metal carrier made of metal foil, the honeycomb body is formed by alternately laminating metal flat foils having a thickness of about 50 μm and corrugated flat foils. Alternatively, a strip-shaped flat foil and a corrugated foil are layered and wound in a spiral shape.

近年、自動車排ガス規制が非常に厳しくなる傾向にあり、特に排出ガス測定モードにおけるコールドスタート時の一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物などの有害物質の排出が総排出量のかなりの割合を占めており、触媒の早期活性化が求められている。そこでメタル担体を構成する平箔および波箔に孔開け加工を施して、乱流を生成することにより浄化性能を高めたメタル担体が種々提案されている。 In recent years, automobile emission regulations have tended to become very strict, and emissions of harmful substances such as carbon monoxide, hydrocarbons, and nitrogen oxides during cold start, especially in emission measurement mode, account for a significant proportion of total emissions. Therefore, early activation of the catalyst is required. Accordingly, various proposals have been made for metal carriers in which flat foils and corrugated foils constituting metal carriers are perforated to generate turbulent flow, thereby enhancing purification performance.

特許文献１には、孔の個数、寸法及び分布を適宜定めることによって、ハニカム体の内部における流れ特性の改善およびこれによって生ずる流れと表面との間の物質交換を改善し、浄化性能を向上させる技術が開示されている。 In Patent Document 1, by appropriately determining the number, size, and distribution of the holes, the flow characteristics inside the honeycomb body are improved, and the resulting material exchange between the flow and the surface is improved, thereby improving the purification performance. Techniques are disclosed.

特許文献２には、孔が多数形成された金属箔をベースとしてろう付け位置を工夫した高温耐久性に優れる触媒コンバータが開示されている。特許文献３には、波板と平板に複数のスリット孔が形成された金属製触媒担体において、スリット孔の開口縁部に波板と平板の面から突出する環状突起を形成し、環状突起に排ガスを衝突させて乱流を起こすことにより、浄化性能を高める技術が開示されている。 Patent Literature 2 discloses a catalytic converter which is based on a metal foil with a large number of holes formed therein and has excellent high-temperature durability, in which the brazing positions are devised. In Patent Document 3, in a metal catalyst carrier in which a plurality of slit holes are formed in a corrugated plate and a flat plate, an annular projection is formed at the opening edge of the slit hole and protrudes from the surface of the corrugated plate and the flat plate. Techniques for enhancing purification performance by causing exhaust gas to collide with each other to cause turbulence have been disclosed.

特許文献４には、波形又は凹凸状の金属箔の山部又は谷部に貫通孔を形成し、貫通孔周辺にヨーク状突起又はバリが形成された触媒担体であって、ヨーク状突起又はバリを有する貫通孔によりディーゼルパーティクルを効率的にキャッチする技術が開示されている。特許文献５には、山部と谷部とが周期的に繰り返す波形構造部を備え、前記波形構造は切開部と前記切開部から突出する突片を備えたメタル箔であって、前記一つの切開部に対して複数の突片が互いに分離して突出しており、前記突片を前記波形構造部の内側に向けて突出したメタル箔を有する触媒担体であって、突片により排ガスの流れを乱すこと等が開示されている。 Patent Document 4 discloses a catalyst carrier in which through holes are formed in peaks or valleys of a corrugated or uneven metal foil, and yoke-shaped projections or burrs are formed around the through-holes. A technique for efficiently catching diesel particles with a through hole having a is disclosed. Patent Document 5 discloses a metal foil having a wavy structure in which peaks and troughs are periodically repeated, the wavy structure being a metal foil having cutouts and projecting pieces protruding from the cutouts. A catalyst carrier having a metal foil projecting toward the inside of the corrugated structure, wherein a plurality of projecting pieces are separated from each other and protrude from the cutout, and the projecting pieces are arranged to control the flow of the exhaust gas. Disturbing, etc. are disclosed.

特許第４９７５９６９号Patent No. 4975969 特許第５１９９２９１号Patent No. 5199291 特開２００５－３１３０８３号公報JP-A-2005-313083 特開２０１５－１５７２７２号公報JP 2015-157272 A 特開２０１７－１４８７０５号公報JP 2017-148705 A

上述の通り、従来、開口部の縁から延びる突起は、乱流を引き起こし、浄化性能を高めるために使用されていた。しかしながら、乱流が過度に生成されることによって圧力損失が起こり、内燃機関の出力低下、燃費悪化を招く問題が指摘されていた。したがって、乱流の過度な発生を抑制しながら、浄化性能を高める技術が求められている。 As noted above, projections extending from the edge of the opening have traditionally been used to induce turbulence and enhance purification performance. However, it has been pointed out that excessive generation of turbulence causes pressure loss, resulting in a decrease in the output of the internal combustion engine and deterioration in fuel efficiency. Therefore, there is a demand for a technology that enhances purification performance while suppressing excessive generation of turbulence.

上記課題を解決するために、本願発明に係るハニカム型メタル担体は、（Ａ）金属平箔と金属波箔とが交互に積層されたハニカム型メタル担体であって、前記金属平箔及び前記金属波箔には孔が複数形成されるとともに、各孔の縁には先端面がカエリの突出方向に対して直交する方向に延在する小高のカエリが形成されており、前記複数の孔の平均孔径をＤ、開孔率をＲ、カエリの平均高さをＬとしたとき、以下の式（１）～式（３）を満足することを特徴とするハニカム型メタル担体。
１．１ｍｍ≦Ｄ≦４．０ｍｍ・・・・（１）
５％≦Ｒ≦７０％・・・・・・・・・（２）
０．１μｍ≦Ｌ≦３０μｍ・・・・・（３） In order to solve the above problems, a honeycomb-shaped metal carrier according to the present invention is (A) a honeycomb-shaped metal carrier in which a flat metal foil and a corrugated metal foil are alternately laminated, wherein the flat metal foil and the metal corrugated foil are alternately laminated. A plurality of holes are formed in the corrugated foil, and a slightly elevated burr whose tip surface extends in a direction orthogonal to the projecting direction of the burr is formed at the edge of each hole. A honeycomb-shaped metal carrier characterized by satisfying the following formulas (1) to (3), where D is the pore diameter, R is the porosity, and L is the average height of burrs.
1.1mm≤D≤4.0mm (1)
5%≦R≦70% (2)
0.1 μm≦L≦30 μm (3)

（Ｂ）前記カエリは、前記先端面よりも幅が小さい絞り形状部を有することを特徴とする上記（Ａ）に記載のハニカム型メタル担体。 (B) The honeycomb-shaped metal carrier according to (A) above, wherein the burrs have a narrowed portion having a narrower width than the tip end face.

（Ｃ）カエリの平均高さＬは、以下の式（４）を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のハニカム型メタル担体。
０．５μｍ≦Ｌ≦２０μｍ・・・・・（４） 3. The honeycomb-shaped metal carrier according to claim 1, wherein (C) the average height L of burrs satisfies the following formula (4).
0.5 μm≦L≦20 μm (4)

（Ｄ）前記複数の孔の孔径の標準偏差σが０．００１ｍｍ以上０．５ ｍｍ以下であることを特徴とする上記（Ａ）乃至（Ｃ）のうちいずれか一つに記載のハニカム型メタル担体。 (D) The honeycomb-shaped metal according to any one of (A) to (C) above, wherein the standard deviation σ of the hole diameters of the plurality of holes is 0.001 mm or more and 0.5 mm or less. carrier.

（Ｅ）上記（Ａ）に記載のハニカム型メタル担体と、前記金属平箔及び前記金属波箔に担持される触媒層と、を有し、前記カエリの平均高さＬは、前記触媒層の厚みよりも小さいか或いは、前記触媒層よりも所定量だけ大きく、前記所定量は１０μｍ以下であることを特徴とする触媒コンバータ。 (E) The honeycomb-shaped metal carrier according to (A) above, and a catalyst layer supported on the flat metal foil and the corrugated metal foil, wherein the average height L of the burrs is the same as that of the catalyst layer. A catalytic converter that is smaller than the thickness or larger than the catalyst layer by a predetermined amount, and the predetermined amount is 10 μm or less.

（Ｆ）上記（Ｃ）に記載のハニカム型メタル担体と、前記金属平箔及び前記金属波箔に担持される触媒層と、を有し、前記カエリの平均高さＬは、前記触媒層の厚みよりも小さいことを特徴とする触媒コンバータ。 (F) The honeycomb-shaped metal carrier according to (C) above, and a catalyst layer supported on the flat metal foil and the corrugated metal foil, wherein the average height L of the burrs is the same as that of the catalyst layer. A catalytic converter characterized by being smaller than a thickness.

本発明によれば、各孔の縁に小高のカエリを形成することによって、浄化性能に優れ、かつ、過度な乱流を抑制できる触媒コンバータ用のハニカム型メタル担体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a honeycomb-shaped metal carrier for a catalytic converter that is excellent in purification performance and capable of suppressing excessive turbulence by forming a slightly elevated burr on the edge of each hole.

触媒コンバータの斜視図である。1 is a perspective view of a catalytic converter; FIG. ハニカム体の一部における断面図である。Fig. 3 is a cross-sectional view of a portion of the honeycomb body; 形状調整前のカエリの断面写真である。It is a cross-sectional photograph of a burr before shape adjustment. 形状調整後のカエリの断面写真である。It is a cross-sectional photograph of a burr after shape adjustment. 孔の周囲に延在するカエリの先端面の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of the tip surface of a burr extending around a hole. 平均カエリ高さＬの算出方法を説明するための触媒コンバータの平面図である。FIG. 4 is a plan view of a catalytic converter for explaining a method of calculating average burr height L; 形状調整装置の概略図である。It is the schematic of a shape adjustment apparatus. 開口率Ｒを説明するための図である。4 is a diagram for explaining an aperture ratio R; FIG. 形状調整後のカエリ（変形例）の断面写真である。It is a cross-sectional photograph of the burr (modification) after shape adjustment.

図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図１は触媒コンバータ１の斜視図であり、触媒コンバータ１の軸方向を両矢印により示している。触媒コンバータ１は、平箔２と波箔３を渦巻状に巻き回して捲回体にしたハニカム体（ハニカム型メタル担体に相当する）４と、当該ハニカム体４の外周面を囲む外筒５とを有する。ただし、ハニカム体４は、平箔２と波箔３を交互に重ねた積層体であってもよい。捲回体であっても、積層体であっても、断面で視ると平箔２と波箔３とが積層された構造となっている。したがって、請求項に記載されたハニカム型メタル担体には、積層体は勿論のこと、捲回体も含まれる。 A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of the catalytic converter 1, and the axial direction of the catalytic converter 1 is indicated by a double arrow. The catalytic converter 1 includes a honeycomb body (corresponding to a honeycomb-shaped metal carrier) 4 formed by spirally winding a flat foil 2 and a corrugated foil 3 into a wound body, and an outer cylinder 5 surrounding the outer peripheral surface of the honeycomb body 4. and However, the honeycomb body 4 may be a laminate in which the flat foils 2 and the corrugated foils 3 are alternately laminated. Whether it is a wound body or a laminated body, it has a structure in which a flat foil 2 and a corrugated foil 3 are laminated when viewed in cross section. Therefore, the honeycomb-shaped metal carrier described in the claims includes not only the laminated body but also the wound body.

平箔２及び波箔３には、耐熱合金からなる金属箔を用いることができる。金属箔の板厚は、好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下である。金属箔の板幅は、好ましくは１０ｍｍ以上５００ｍｍ以下である。金属箔のサイズは、触媒コンバータ１の用途に応じて適宜変更することができる。波箔３は、金属製の平箔を例えばコルゲート加工することによって製造することができる。 A metal foil made of a heat-resistant alloy can be used for the flat foil 2 and the corrugated foil 3 . The plate thickness of the metal foil is preferably 20 μm or more and 100 μm or less. The plate width of the metal foil is preferably 10 mm or more and 500 mm or less. The size of the metal foil can be appropriately changed according to the use of the catalytic converter 1. The corrugated foil 3 can be manufactured by, for example, corrugating a metal flat foil.

ここで、耐熱合金として最も好適なものとしては、Ｃｒ：２０質量％、Ａｌ：５質量％、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス（言い換えると、Ｆｅ－２０Ｃｒ－５Ａｌ合金）を用いることができる。また、このフェライト系ステンレスを耐熱性の高いＮｉ基ろう材で接合したものを用いることもできる。ただし、本発明に適用可能な耐熱合金は前述のフェライト系ステンレスに限るものではなく、合金組成にＡｌを含む耐熱性の各種ステンレス鋼を広く用いることができる。すなわち、通常、ハニカム体４に用いられる金属箔は、Ｃｒを１５－２５質量％、Ａｌを２－８質量％含有しており、Ｆｅ－１８Ｃｒ－３Ａｌ合金や、Ｆｅ－２０Ｃｒ－８Ａｌ合金なども耐熱合金として用いることができる。 Here, the most suitable heat-resistant alloy is ferritic stainless steel (in other words, Fe-20Cr-5Al alloy) composed of Cr: 20% by mass, Al: 5% by mass, and the balance being Fe and unavoidable impurities. be able to. Further, it is also possible to use ferritic stainless steel joined with a Ni-based brazing material having high heat resistance. However, the heat-resistant alloy applicable to the present invention is not limited to the aforementioned ferritic stainless steel, and a wide range of heat-resistant stainless steels containing Al in the alloy composition can be used. That is, the metal foil used for the honeycomb body 4 usually contains 15 to 25% by mass of Cr and 2 to 8% by mass of Al, and Fe-18Cr-3Al alloy, Fe-20Cr-8Al alloy, etc. It can be used as a heat-resistant alloy.

触媒は、ハニカム体４の金属箔表面に所定のウォッシュコート液を塗布して、それを乾燥、焼成することによって、金属箔に担持させることができる。ウォッシュコート液には、例えば、γアルミナ粉末、ランタン酸化物、ジルコニウム酸化物、セリウム酸化物を硝酸パラジウムの水溶液内で撹拌してスラリー状にしたものを用いることができる。 The catalyst can be supported on the metal foil by applying a predetermined washcoat liquid to the surface of the metal foil of the honeycomb body 4, drying, and firing it. As the washcoat liquid, for example, a slurry obtained by stirring γ-alumina powder, lanthanum oxide, zirconium oxide, and cerium oxide in an aqueous solution of palladium nitrate can be used.

外筒５には例えばステンレスを用いることができる。外筒５の肉厚は、好ましくは０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である。ハニカム体４のセル密度は、好ましくは１平方インチあたり１００セルから６００セルである。 Stainless steel, for example, can be used for the outer cylinder 5 . The thickness of the outer cylinder 5 is preferably 0.5 mm or more and 3 mm or less. The cell density of the honeycomb body 4 is preferably 100 to 600 cells per square inch.

触媒コンバータ１は、軸方向における一端側から排ガスを流入させ、この流入した排ガスを他端側から排出し得るように、図示しない車両の排気管に設置される。触媒コンバータ１に担持された触媒と排ガスが反応することによって、触媒コンバータ１に流入した排気ガスを浄化することができる。 The catalytic converter 1 is installed in an exhaust pipe of a vehicle (not shown) so that exhaust gas can flow in from one end side in the axial direction and the exhaust gas that has flowed can be discharged from the other end side. By reacting the catalyst supported on the catalytic converter 1 with the exhaust gas, the exhaust gas flowing into the catalytic converter 1 can be purified.

図２は、径方向に切断したハニカム体４の一部における断面図である。平箔２と波箔３には、それぞれ厚さ方向に貫通する複数の孔８が形成されている。通常、孔の開いていない平箔と波箔から構成されるメタル担体のガス流れは、層流である。しかしながら、金属箔に孔が開いていると、孔の部分では部分的にレイノルズ数が大きくなり乱流が生成されやすくなり、その結果浄化性能が向上する。ただし、過度な乱流は、圧力損失の増大を招くため好ましくない。本発明は、孔８の孔径及び開口率を所定範囲に制限したり、カエリの高さを小高に制限することによって、過度な乱流を抑制しており、乱流を抑制することによる浄化性能の低下をカエリの火種効果によって補っている。この点については、詳細を後述する。 FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion of the honeycomb body 4 cut in the radial direction. A plurality of holes 8 are formed through the flat foil 2 and the corrugated foil 3 in the thickness direction. Normally, the gas flow in a metal carrier consisting of non-perforated flat and corrugated foils is laminar. However, if the metal foil has holes, the Reynolds number is partially increased at the holes, and turbulence is likely to be generated. As a result, the purification performance is improved. However, excessive turbulence is not preferable because it causes an increase in pressure loss. According to the present invention, excessive turbulence is suppressed by limiting the hole diameter and aperture ratio of the holes 8 to a predetermined range, and by limiting the height of the burrs to a small height. Kaeri's torch effect compensates for the decrease in This point will be described later in detail.

平箔２の各孔８の縁には、触媒層２０に埋没するカエリ２Ａが周方向に延びて形成されている。波箔３の各孔８の縁には、触媒層２０に埋没するカエリ３Ａが周方向に延びて形成されている。カエリ２Ａ,３Ａは、孔開け工具を用いて金属箔に孔を開ける際に自然に形成される突起であり、バリとも称される。カエリは、一般的には不要な突起物であるためバリ取り工程において除去されるが、本発明では形状調整工程を実施することによって、浄化性能を向上させるための構造物として残存させている。孔開け工具の種類は特に問わないが、パンチングプレス、ロータリーパンチングマシンなどの金型を用いて連続加工することができる。 At the edge of each hole 8 of the flat foil 2, a burr 2A embedded in the catalyst layer 20 is formed extending in the circumferential direction. At the edge of each hole 8 of the corrugated foil 3, a burr 3A embedded in the catalyst layer 20 is formed extending in the circumferential direction. The burrs 2A and 3A are protrusions that are naturally formed when holes are made in the metal foil using a hole punching tool, and are also called burrs. Since burrs are generally unnecessary projections, they are removed in the deburring process, but in the present invention, by performing the shape adjustment process, they are left as structures for improving purification performance. Although the type of punching tool is not particularly limited, continuous processing can be performed using a die such as a punching press or a rotary punching machine.

カエリ２Ａ、３Ａの構造について、図３、図４及び図５を参照しながら詳細に説明する。図３は形状調整前のカエリ（言い換えると、パンチング直後のカエリ）の断面写真である。図４は形状調整後のカエリの断面写真である。図５は、孔の周囲に延在するカエリの先端面を模式的に示した模式図である。 The structure of the burrs 2A, 3A will be described in detail with reference to FIGS. 3, 4 and 5. FIG. FIG. 3 is a cross-sectional photograph of a burr before shape adjustment (in other words, a burr immediately after punching). FIG. 4 is a cross-sectional photograph of a burr after shape adjustment. FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing the tip surface of the burr extending around the hole.

図３を参照して、形状調整前のカエリは、先端が尖ったままであるため、平箔（波箔）に触媒層を形成すると、カエリが触媒層から過度に突出してしまう。この場合、触媒層から突出したカエリに排ガスが衝突することによって、過度な乱流が発生して、圧力損失が大きくなる。 Referring to FIG. 3, since the tip of the burr before shape adjustment remains sharp, forming the catalyst layer on the flat foil (corrugated foil) causes the burr to protrude excessively from the catalyst layer. In this case, the exhaust gas collides with the burrs protruding from the catalyst layer, thereby generating excessive turbulence and increasing the pressure loss.

図４を参照して、カエリ２Ａ、３Ａの先端面は、カエリの突出方向（金属箔の厚み方向）に対して直交する方向に延在している。「延在」とは、図５にハッチングで示すように、「孔８の縁から径方向に向かってカエリ２Ａ、３Ａの先端面が広がって存在する」の意であり、各周方向位置における広がり度合いは必ずしも一様とは限らない。また、カエリ２Ａ、３Ａの先端面はフラットであってもよし、微小な凹凸が形成されていてもよい。 Referring to FIG. 4, the tip surfaces of burrs 2A and 3A extend in a direction perpendicular to the projecting direction of the burrs (thickness direction of the metal foil). The term "extends" means, as shown by hatching in FIG. The degree of spread is not necessarily uniform. Further, the tip surfaces of the burrs 2A and 3A may be flat, or may be formed with fine irregularities.

また、図４に図示するように、カエリ２Ａ、３Ａには絞り形状部５０が形成されており、先端面の幅をＰ１、絞り形状部５０の幅をＰ２としたとき、Ｐ１及びＰ２の大小関係はＰ１＞Ｐ２である。幅とは、孔８の径方向における幅のことである。本実施形態では、符号５０の形状が、絞り加工によって形成された形状に似ていることから、絞り形状部という名称を付したが、絞り形状部の加工工程を絞り加工とする意味ではない。絞り形状部５０は、「括れ形状部」と言い換えることができる。 Further, as shown in FIG. 4, the burrs 2A and 3A are formed with a draw shape portion 50. When the width of the tip face is P1 and the width of the draw shape portion 50 is P2, P1 and P2 are large and small. The relationship is P1>P2. The width is the width of the hole 8 in the radial direction. In the present embodiment, the shape of the reference numeral 50 is similar to the shape formed by drawing, so it is called a drawing shape portion, but it does not mean that the drawing process is the drawing process. The constricted portion 50 can be rephrased as a “constricted portion”.

小高のカエリ２Ａ、３Ａを設けることによって触媒コンバータ１の浄化性能を向上させることができる。その理由は必ずしも明確でないが、以下のように推察される。小高のカエリ２Ａ、３Ａは熱容量が小さく排ガス流入時に温度が上がりやすい一方で、触媒層２０に埋没しているため、ため込んだ熱が空気によって抜熱されるにくい。したがって、カエリを起点とした触媒反応領域の広がりが低温化され、ハニカム体４全体としての触媒反応が活性化される。 By providing the slightly elevated burrs 2A and 3A, the purification performance of the catalytic converter 1 can be improved. Although the reason is not necessarily clear, it is speculated as follows. The small burrs 2A and 3A have small heat capacities and tend to rise in temperature when the exhaust gas flows in. On the other hand, since they are buried in the catalyst layer 20, it is difficult for the accumulated heat to be removed by the air. Therefore, the temperature of the spread of the catalytic reaction region starting from the burrs is lowered, and the catalytic reaction of the honeycomb body 4 as a whole is activated.

すなわち、カエリ及びその周辺に担持された触媒が触媒反応の開始、終了を決める火種的なものになり、火種の発生、消滅の低温化によって触媒反応を早期に活性化させることができる。なお、以下の説明において、このカエリ２Ａ、３Ａによる効果を火種効果ともいう。カエリ２Ａ、３Ａの先端面をカエリの突出方向に対して直交する方向に延在する形状に形成することによって、先端が鋭利なカエリと比較して触媒との接触面積が増大するため、上述の火種効果を高めることができる。 That is, the catalyst supported on the burrs and their surroundings acts as a spark that determines the start and end of the catalytic reaction, and the catalytic reaction can be activated early by lowering the temperature of the generation and disappearance of the spark. In the following description, the effects of the burrs 2A and 3A are also referred to as spark effects. By forming the tip surfaces of the burrs 2A and 3A in a shape extending in a direction perpendicular to the projecting direction of the burrs, the contact area with the catalyst increases compared to burrs with sharp tips. You can increase the torch effect.

形状調整後のカエリ２Ａ、３Ａの平均高さ（以下、平均カエリ高さＬともいう）は、０．１μｍ以上３０μｍ以下であり、好ましくは０．５μｍ以上２０μｍ以下である。カエリ２Ａ、３Ａを０．１μｍ以上３０μｍ以下の高さに調整することにより、火種効果を発現させることができる。 The average height of the burrs 2A and 3A after shape adjustment (hereinafter also referred to as average burr height L) is 0.1 μm or more and 30 μm or less, preferably 0.5 μm or more and 20 μm or less. By adjusting the height of the burrs 2A and 3A to 0.1 μm or more and 30 μm or less, the spark effect can be expressed.

平均カエリ高さＬが０．１μｍ未満に低下すると、カエリ２Ａ、３Ａに蓄える熱エネルギが過少となり、火種効果を十分に発現させることができない。平均カエリ高さＬが３０μｍを超過すると、触媒層２０を突き抜けたカエリ２Ａ、３Ａの先端部分が空気に触れて抜熱されるため、火種効果が発現しにくくなるとともに、排ガスがカエリ２Ａ、３Ａに接触することによって乱流が生成され、圧力損失が大きくなる。平均カエリ高さＬを０．５μｍ以上２０μｍ以下に制限することによって、上述の火種効果等がより得られやすくなる。 When the average burr height L is reduced to less than 0.1 μm, the heat energy stored in the burrs 2A and 3A becomes too small, and the spark effect cannot be sufficiently exhibited. When the average burr height L exceeds 30 μm, the tip portions of the burrs 2A and 3A that penetrate the catalyst layer 20 come into contact with the air and remove heat. The contact creates turbulence and increases pressure loss. By limiting the average burr height L to 0.5 μm or more and 20 μm or less, it becomes easier to obtain the above-described spark effect.

図６は、触媒コンバータ１を軸方向から視た平面図である。同図を参照して、平均カエリ高さＬは、中心軸を含む面（点線で示す「ＣＳ」）で触媒コンバータ１を切断し、その切断面に現れた個々のカエリの高さを画像解析によって測定した後、これらの測定値を合算し、この合算値を更に測定回数で除することによって求めることができる。なお、測定処理を行う際に、ハニカム体４のガス流路（空隙）を樹脂により埋めておくことが望ましい。カエリ高さは、金属箔の箔厚と金属箔の箔厚方向一端からカエリの先端までの長さとの差分から求めることができる。 FIG. 6 is a plan view of the catalytic converter 1 viewed from the axial direction. With reference to the figure, the average burr height L is obtained by cutting the catalytic converter 1 along a plane ("CS" indicated by a dotted line) including the central axis, and image analysis of the height of each burr appearing on the cut surface. can be obtained by summing these measured values and dividing the sum by the number of times of measurement. In addition, it is desirable to fill the gas flow paths (voids) of the honeycomb body 4 with a resin when performing the measurement process. The burr height can be obtained from the difference between the thickness of the metal foil and the length from one end of the metal foil in the thickness direction to the tip of the burr.

また、別の測定方法として、ハニカム体４を展開した後、金属箔（平箔２又は波箔３の母材）を、撮像素子（ＣＭＯＳセンサ等）を備えた画像寸法測定器によって撮像して孔８の周方向に沿った画像を取得することにより、個々の孔８のカエリ高さを求めてもよい。この場合、測定したカエリ高さの合算値を、測定回数で除することによって平均カエリ高さＬを求めることができる。 As another measuring method, after unfolding the honeycomb body 4, the metal foil (the base material of the flat foil 2 or the corrugated foil 3) is imaged by an image dimension measuring device equipped with an imaging element (CMOS sensor or the like). The burr height of each hole 8 may be obtained by acquiring an image along the circumferential direction of the hole 8 . In this case, the average burr height L can be obtained by dividing the total value of the measured burr heights by the number of measurements.

また、ハニカム体４を展開した後、マイクロメータを用いて金属箔（平箔２又は波箔３の母材）に形成された各孔８のカエリ高さを求めてもよい。この場合も、測定したカエリ高さの合算値を、測定回数で除することによって平均カエリ高さＬを求めることができる。 Further, after the honeycomb body 4 is developed, the burr height of each hole 8 formed in the metal foil (base material of the flat foil 2 or the corrugated foil 3) may be obtained using a micrometer. Also in this case, the average burr height L can be obtained by dividing the total value of the measured burr heights by the number of measurements.

図７を参照しながら、カエリ２Ａ、３Ａの形状を調整する調整方法について説明する。図７は、金属箔の入側から視た形状調整装置の概略図である。形状調整装置１００は、駆動ローラ１０１、従動ローラ１０２、駆動モータ１０３、伝達機構１０４、固定台１０５、油圧機構１０６、デジタルインジゲータ１０７を含む。駆動モータ１０３は伝達機構１０４を介して駆動ローラ１０１に接続されており、駆動モータ１０３が作動すると、駆動モータ１０３の駆動力が伝達機構１０４を介して駆動ローラ１０１に伝達され、駆動ローラ１０１は回転軸Ｌ１周りに回転動作する。 An adjustment method for adjusting the shape of the burrs 2A and 3A will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic diagram of the shape adjusting device viewed from the entrance side of the metal foil. The shape adjusting device 100 includes a driving roller 101 , a driven roller 102 , a driving motor 103 , a transmission mechanism 104 , a fixing table 105 , a hydraulic mechanism 106 and a digital indicator 107 . The driving motor 103 is connected to the driving roller 101 via a transmission mechanism 104. When the driving motor 103 is operated, the driving force of the driving motor 103 is transmitted to the driving roller 101 via the transmission mechanism 104, and the driving roller 101 is It rotates around the rotation axis L1.

従動ローラ１０２は、駆動ローラ１０１の直上に配設されており、油圧機構１０６によって駆動ローラ１０１に接近する側に押圧されている。したがって、従動ローラ１０２は、駆動ローラ１０１とともに回転する。駆動ローラ１０１と従動ローラ１０２の間（つまり、ニップ部）に、金属箔を滑り込ませることができる。 The driven roller 102 is arranged directly above the driving roller 101 and is pressed toward the driving roller 101 by a hydraulic mechanism 106 . Therefore, the driven roller 102 rotates together with the drive roller 101 . A metal foil can be slid between the drive roller 101 and the driven roller 102 (that is, the nip portion).

油圧機構１０６によって、駆動ローラ１０１及び従動ローラ１０２のニップ圧を調整することができる。ニップ圧は、インジケータ１０７によって測定することができる。駆動ローラ１０１及び従動ローラ１０２の上流側には、図示しないガイドローラが配設されている。油圧機構１０６、伝達機構１０４のギアボックス及び駆動モータ１０３は、固定台１０５に対して固定されている。 The nip pressure between the drive roller 101 and the driven roller 102 can be adjusted by the hydraulic mechanism 106 . Nip pressure can be measured by indicator 107 . A guide roller (not shown) is arranged upstream of the driving roller 101 and the driven roller 102 . The hydraulic mechanism 106 , the gearbox of the transmission mechanism 104 and the drive motor 103 are fixed with respect to the fixed base 105 .

上述の構成において、パンチング装置によりカエリ付きの孔が形成された金属箔を準備し、これを図示しないガイドローラを介して、駆動ローラ１０１及び従動ローラ１０２のニップ部に送り込む。駆動ローラ１０１を駆動モータ１０３側から視て時計周りに方向に回転させると、金属箔が駆動ローラ１０１及び従動ローラ１０２のニップ部に引き込まれ、金属箔のカエリに駆動ローラ１０１（従動ローラ１０２）が接触する。 In the above configuration, a metal foil having burred holes formed by a punching device is prepared and fed into the nip portion between the driving roller 101 and the driven roller 102 via a guide roller (not shown). When the drive roller 101 is rotated clockwise as viewed from the drive motor 103 side, the metal foil is drawn into the nip portion between the drive roller 101 and the driven roller 102, and the burrs of the metal foil push the drive roller 101 (driven roller 102). comes into contact.

駆動ローラ１０１及び従動ローラ１０２を更に回転させると、これらのローラによってカエリが押し潰され、絞り形状部５０を有するカエリ２Ａ、３Ａが形成される。予め、所望のカエリ２Ａ、３Ａを形成するためのニップ圧を実験等で求めておくことが望ましい。なお、波箔３用の金属箔は、形状調整装置１００による形状調整後に、波箔形成工程に移送される。波箔形成工程では、例えば、波箔の形状に対応したギアを金属箔に当接させて、金属箔を塑性変形させることにより、波箔３を製造することができる。 When the drive roller 101 and the driven roller 102 are further rotated, the burrs are crushed by these rollers to form the burrs 2A and 3A having the drawing shape portion 50. FIG. It is desirable to obtain the nip pressure for forming the desired burrs 2A and 3A in advance by experiment or the like. The metal foil for the corrugated foil 3 is transferred to the corrugated foil forming process after shape adjustment by the shape adjusting device 100 . In the corrugated foil forming step, for example, the corrugated foil 3 can be manufactured by bringing a gear corresponding to the shape of the corrugated foil into contact with the metal foil to plastically deform the metal foil.

カエリ２Ａ、３Ａの形状調整方法は、形状調整装置１００に限るものではなく、例えば、金属箔をパンチングする際に、カエリの突出を抑制する邪魔板を設置することにより形状調整としてもよい。この場合、パンチングの際に形成されるカエリが邪魔板に当接して塑性変形することにより、孔８の縁に図２に図示するカエリ２Ａ、３Ａを形成することができる。 The method for adjusting the shape of the burrs 2A and 3A is not limited to the shape adjusting device 100. For example, the shape may be adjusted by installing a baffle plate that suppresses protrusion of the burrs when punching the metal foil. In this case, the burrs 2A and 3A shown in FIG.

触媒層２０の厚みは平均カエリ高さＬとの関係で適宜設定することができる。すなわち、上述したように、触媒層２０から突出するカエリ２Ａ、３Ａの突出量が大きくなると、火種効果の低下と乱流生成が顕著となる。したがって、触媒層２０の厚みを平均カエリ高さＬ以上に設定するか、或いは平均カエリ高さＬが触媒層２０よりも大きい場合には、平均カエリ高さＬ及び触媒層２０の厚みの差分（所定量に相当する）を１０μｍ以下に制限することが望ましい。 The thickness of the catalyst layer 20 can be appropriately set in relation to the average burr height L. That is, as described above, when the protrusion amount of the burrs 2A and 3A protruding from the catalyst layer 20 increases, the torch effect is lowered and turbulence is generated. Therefore, if the thickness of the catalyst layer 20 is set to be equal to or greater than the average burr height L, or if the average burr height L is greater than the catalyst layer 20, the difference between the average burr height L and the thickness of the catalyst layer 20 ( (corresponding to a predetermined amount) is desirably limited to 10 μm or less.

ここで、孔８の平均孔径をＤと定義したときに、平均孔径Ｄは１．１ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。なお、孔８の孔径は、直径である。平均孔径Ｄが１．１ｍｍ未満に低下すると、触媒によって孔８が閉塞して、乱流が過度に減少するため、カエリ２Ａ、３Ａによる火種効果だけでは浄化性能を所望のレベルに維持することができない。平均孔径Ｄが４．０ｍｍを超過すると、孔８の縁長さの総和量（つまり、ハニカム体４全体における孔８の縁の総長さ）が小さくなり、カエリを付与してもカエリの総長さが短いため、浄化性能を十分に向上させることができない。 Here, when the average hole diameter of the holes 8 is defined as D, the average hole diameter D is 1.1 mm or more and 4.0 mm or less. In addition, the hole diameter of the hole 8 is a diameter. When the average pore diameter D is reduced to less than 1.1 mm, the pores 8 are blocked by the catalyst, and the turbulence is excessively reduced. Can not. When the average pore diameter D exceeds 4.0 mm, the total edge length of the pores 8 (that is, the total edge length of the pores 8 in the honeycomb body 4 as a whole) becomes small, and even if burrs are applied, the total length of burrs remains. is short, the purification performance cannot be sufficiently improved.

上述の実施形態では、孔８の形状を円形としたが、他の形状であってもよい。他の形状には、楕円、矩形等種々の形状を含めることができる。いずれの形状であっても、面積から円換算により孔径を求めることができる。 Although the shape of the hole 8 is circular in the above-described embodiment, it may have another shape. Other shapes can include various shapes such as ellipses, rectangles, and the like. Regardless of the shape, the pore size can be obtained by converting the area into a circle.

孔８の孔径は、金型のパンチ径及びダイス径によって制御することができる。各孔８の孔径は必ずしも同一である必要はないが、加工容易性等の観点から、標準偏差σが０．００１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下となるように製造するのが好ましい。 The hole diameter of the holes 8 can be controlled by the punch diameter and die diameter of the mold. Although the hole diameters of the holes 8 do not necessarily have to be the same, from the viewpoint of ease of processing, etc., it is preferable to manufacture so that the standard deviation σ is 0.001 mm or more and 0.5 mm or less.

孔８の開口率をＲと定義すると、開口率Ｒは５％以上７０％以下であり、好ましくは２０％以上７０％以下である。ここで、開口率Ｒとは、図８に示すように三角形で囲まれる全体面積に対する、黒く塗りつぶされた孔部の面積の総和の比として算出される値をいう。すなわち、隣接する三つの孔８の中心を線で結んで三角形を描くとともに、当該三角形の内側の面積を全体面積、当該三角形と孔８とが重なる部分の面積を孔面積と定義したとき、全体面積に対する孔面積の比を開口率Ｒと定義する。 When the opening ratio of the holes 8 is defined as R, the opening ratio R is 5% or more and 70% or less, preferably 20% or more and 70% or less. Here, the open area ratio R is a value calculated as a ratio of the total area of blackened holes to the total area surrounded by triangles as shown in FIG. That is, when a triangle is drawn by connecting the centers of three adjacent holes 8 with a line, the area inside the triangle is defined as the total area, and the area where the triangle and the hole 8 overlap is defined as the hole area, the total area The aperture ratio R is defined as the ratio of the pore area to the area.

開口率Ｒが５％未満に低下すると、孔８の縁長さの総和量が小さくなり、カエリを付与しても浄化性能を十分に向上させることができない。開口率Ｒが７０％を超過すると、ハニカム体４の剛性が下がり、平箔２及び波箔３の亀裂、破断により触媒コンバータ１が早期に使用できなくなるおそれがある。 If the aperture ratio R is reduced to less than 5%, the total edge length of the holes 8 becomes small, and even if burrs are applied, the purification performance cannot be sufficiently improved. If the opening ratio R exceeds 70%, the rigidity of the honeycomb body 4 is lowered, and the flat foils 2 and the corrugated foils 3 may be cracked or broken, and the catalytic converter 1 may become unusable early.

（変形例）
本発明の変形例について説明する。本変形例の触媒コンバータ１には、カエリ２Ａ、３Ａの中に絞り形状部を有しないカエリが含まれている。本変形例では、便宜上、絞り形状部を有するカエリ（つまり、図４に図示するカエリ）をカエリＶ１と称し、絞り形状部を有しないカエリ（つまり、図９に図示するカエリ）をカエリＶ２と称するものとする。本発明者等は、ロールプレスの圧が高まるとカエリＶ１が相対的に減少し、カエリＶ２が相対的に増大することを確認した。カエリＶ１及びＶ２が混在する触媒コンバータ１であっても、所定の数値条件を満足することにより、火種効果等第１実施形態と同様の効果を得ることができる。 (Modification)
A modification of the present invention will be described. The catalytic converter 1 of this modified example includes burrs 2A and 3A that do not have a constricted portion. In this modification, for the sake of convenience, the burr having the draw shape portion (that is, the burr shown in FIG. 4) is referred to as burr V1, and the burr that does not have the draw shape portion (that is, the burr shown in FIG. 9) is called burr V2. shall be called The present inventors confirmed that the burr V1 relatively decreased and the burr V2 relatively increased as the pressure of the roll press increased. Even with the catalytic converter 1 in which flashes V1 and V2 are mixed, the same effects as those of the first embodiment, such as the spark effect, can be obtained by satisfying predetermined numerical conditions.

所定の数値条件は第１実施形態で説明しているが、重ねて説明すると、１．１ｍｍ≦Ｄ≦４．０ｍｍ、５％≦Ｒ≦７０％、０．１μｍ≦Ｌ≦３０μｍである。 Although the predetermined numerical conditions have been described in the first embodiment, they are 1.1 mm≦D≦4.0 mm, 5%≦R≦70%, and 0.1 μm≦L≦30 μm.

図９は、カエリＶ２の写真である。同図を参照して、カエリＶ２は、先端面がカエリの突出方向に対して直交する方向に延在している点でカエリＶ１と共通し、絞り形状部５０を有しない点でカエリＶ１と相違する。これは、油圧機構１０６の油圧を高めた状態で、針状のカエリを形状調整装置１００でプレスすると、カエリＶ１のような括れが最初に形成され、更に圧が高まると括れが潰れて図９に示すような絞り形状部５０のない階段状のカエリが形成されたものと推察される。 FIG. 9 is a photograph of Kaeri V2. Referring to FIG. 2, burr V2 has a tip end surface extending in a direction perpendicular to the projecting direction of burr V1, and is similar to burr V1 in that it does not have a drawn portion 50. differ. This is because when needle-like burrs are pressed by the shape adjusting device 100 in a state in which the hydraulic pressure of the hydraulic mechanism 106 is increased, constrictions such as burrs V1 are first formed, and when the pressure is further increased, the constrictions are crushed. It is presumed that a stepped burr without the drawn portion 50 is formed as shown in FIG.

本実施形態のようにカエリＶ１及びＶ２が混在している場合には、これらを区別することなくカエリ高さを求め、平均カエリ高さＬを算出するとよい。 When the burrs V1 and V2 are mixed as in the present embodiment, it is preferable to obtain the burr height without distinguishing between them and calculate the average burr height L. FIG.

以下、本発明について実施例を示しながら詳細に説明する。
（実施例１）
本実施例では、平均カエリ高さＬを種々変更して、浄化性能及び圧損性能を評価した。波箔及び平箔に用いられる金属箔として、Ｃｒ：２０質量％、Ａｌ：５質量％、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるフェライト系ステンレスを使用した。金属箔の板厚は５０μｍ、板幅は８０ｍｍとした。パンチングプレスを使用して、ハニカム体の端部（入側、出側端面からそれぞれ５ｍｍの範囲）を除いた領域に孔を形成した。形状調整装置により、平均カエリ高さＬを調整した。平均カエリ高さＬは、図６を参照しながら説明した実施形態記載の方法によって測定した（実施例２及び３も同様である）。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
(Example 1)
In this example, the average burr height L was variously changed to evaluate purification performance and pressure loss performance. Ferritic stainless steel containing 20% by mass of Cr, 5% by mass of Al, and the balance of Fe and unavoidable impurities was used as the metal foil used for the corrugated foil and the flat foil. The plate thickness of the metal foil was 50 μm, and the plate width was 80 mm. Using a punching press, holes were formed in regions excluding the end portions of the honeycomb body (within a range of 5 mm from the entry side and exit side end faces). The average burr height L was adjusted by a shape adjusting device. The average burr height L was measured by the method described in the embodiment described with reference to FIG. 6 (the same applies to Examples 2 and 3).

Ｎｏ.１～２については、形状調整装置による形状調整をせずに、バリ取り工程を実施した。Ｎｏ.３～５については、３割ほどにカエリＶ２が観察されたが、他は絞りのあるカエリＶ１であった。Ｎｏ.６～１３については、絞りのあるカエリＶ１が支配的であった。 For Nos. 1 and 2, the deburring process was carried out without adjusting the shape using the shape adjusting device. Regarding Nos. 3 to 5, burrs V2 were observed in about 30%, but the rest were burrs V1 with a diaphragm. As for Nos. 6 to 13, burr V1 with a squeeze was dominant.

平均カエリ高さＬを調整した後、金属箔における孔を空けた領域を金属箔の箔厚方向から撮像し、孔の輪郭をデータ化した後、コンピュータ処理により孔径を円換算により求めた。開口率Ｒは、上述の実施形態に記載した方法により求めた。 After adjusting the average burr height L, the perforated region of the metal foil was imaged from the thickness direction of the metal foil, and after the contour of the perforations was converted into data, the perforation diameter was obtained by converting to a circle by computer processing. The aperture ratio R was obtained by the method described in the above embodiment.

上述の処理によって得られた金属箔をコルゲート加工により波箔とした後、適宜の位置にろう材が塗布された波箔と平箔とを重ね合わせて巻き回し、加熱処理（ろう付け処理）を施すことによってハニカム体を製造した。ハニカム体のコア直径は３９ｍｍ、コア高さは８０ｍｍとした。ここで、セル密度は４００ｃｐｓｉとした。製造したハニカム体をＳＵＳ製の外筒に装入し、ろう付け処理により固定した。外筒の板厚は１．０ｍｍに設定した。 After corrugating the metal foil obtained by the above process into a corrugated foil, the corrugated foil coated with a brazing material at an appropriate position and the flat foil are overlapped and wound, and heat treatment (brazing treatment) is performed. A honeycomb body was produced by applying The honeycomb body had a core diameter of 39 mm and a core height of 80 mm. Here, the cell density was set to 400cpsi. The manufactured honeycomb body was inserted into an outer cylinder made of SUS and fixed by brazing. The plate thickness of the outer cylinder was set to 1.0 mm.

セリア―ジルコニア―ランタナ－アルミナを主成分とし、１００ｇあたりパラジウムを１．２５ｇ含有するウォッシュコート液をハニカム体に通液させ、余分なウォッシュコート液を除去した後、１８０℃で１時間乾燥し、続いて５００℃で２時間焼成することにより、厚さ２０μｍの触媒層を形成した。 A washcoat liquid containing ceria-zirconia-lanthana-alumina as a main component and containing 1.25 g of palladium per 100 g is passed through the honeycomb body, excess washcoat liquid is removed, and then dried at 180°C for 1 hour, Subsequently, by firing at 500° C. for 2 hours, a catalyst layer having a thickness of 20 μm was formed.

浄化性能は、Ｔ８０により評価した。Ｔ８０とは、ＣＯ転化率－温度曲線に基づき算出されるＣＯ転化率（％）が８０％に達した時の温度である。ＣＯ転化率－温度曲線は、ＳＶ（空間速度）：１００,０００ｈ－１にて模擬ガスをハニカム体に流し、ヒーターを用いて模擬ガスを常温から徐々に加熱し、各温度におけるＣＯ転化率（％）を測定することによって取得した。ＴＨＣ（プロパン、Ｃ３Ｈ６）：５５０ｐｐｍ（１６５０ｐｐｍＣ）、ＮＯ：５００ｐｐｍ、ＣＯ：０．５％、Ｏ２：１．５％、Ｈ２Ｏ：１０％、Ｎ２：バランスガスを用いて、ディーゼル排ガスを模擬した。圧力損失は該触媒コンバータに向かって所定流量に流量調整された常温の空気を流し、触媒コンバータ前後の圧力差を測定することにより評価した。 Purification performance was evaluated by T80. T80 is the temperature at which the CO conversion (%) calculated based on the CO conversion-temperature curve reaches 80%. The CO conversion rate-temperature curve is obtained by flowing a simulated gas through the honeycomb body at SV (space velocity): 100,000 h -1 , gradually heating the simulated gas from room temperature using a heater, and calculating the CO conversion rate ( %) was obtained by measuring the THC (propane, C 3 H 6 ): 550 ppm (1650 ppmC), NO: 500 ppm, CO: 0.5%, O 2 : 1.5%, H 2 O: 10%, N 2 : using balance gas, Diesel exhaust gas was simulated. The pressure loss was evaluated by flowing room temperature air adjusted to a predetermined flow rate toward the catalytic converter and measuring the pressure difference before and after the catalytic converter.

圧損性能は、２５℃の乾燥したＮ２ガスを流量０．１２Ｎｍ３／ｍｉｎで流して測定した。表１には、平均カエリ高さＬを種々変化させたときの浄化性能及び圧損性能を示している。

Figure 2023069201000002
比較例１及び２を参照して、平均カエリ高さＬが低く、火種効果が十分でないため、浄化性能が低下した。発明例８，９では、カエリが若干触媒層から突出しているため、圧損が増加するとともに、火種効果が若干減少したと推察される。これらの発明例８，９から、平均カエリ高さＬと触媒層の厚みとの差分が１０μｍ以下であれば、圧力損失の増加と火種効果の減少が一定レベルに抑えられることがわかった。比較例３及び４は、カエリが触媒層から過度に突出しているため、圧力損失が大きく増大し、火種効果も大きく減少したものと推察される。 Pressure drop performance was measured by flowing dry N 2 gas at 25° C. at a flow rate of 0.12 Nm 3 /min. Table 1 shows the purification performance and pressure loss performance when the average burr height L is varied.
Figure 2023069201000002
 With reference to Comparative Examples 1 and 2, the average burr height L was low, and the spark effect was not sufficient, so the purification performance was lowered. In invention examples 8 and 9, since the burrs slightly protrude from the catalyst layer, it is presumed that the pressure loss increased and the spark effect slightly decreased. From these invention examples 8 and 9, it was found that if the difference between the average burr height L and the thickness of the catalyst layer is 10 μm or less, the increase in pressure loss and the decrease in the spark effect can be suppressed to a certain level. In Comparative Examples 3 and 4, since the burrs protrude excessively from the catalyst layer, it is presumed that the pressure loss greatly increased and the spark effect was greatly reduced.

（実施例２）
本実施例では、平均孔径Ｄを種々変化させたときの浄化性能及び圧損性能を評価した。
波箔及び平箔に用いられる金属箔として、Ｃｒ：２０質量％、Ａｌ：５質量％、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるフェライト系ステンレスを使用した。金属箔の板厚は３０μｍ、板幅は１１５ｍｍとした。パンチングプレスを使用して、ハニカム体の端部（入側、出側端面からそれぞれ３ｍｍの範囲）を除いた領域に孔を形成した。形状調整装置により、平均カエリ高さＬを調整した。 (Example 2)
In this example, purification performance and pressure loss performance were evaluated when the average pore diameter D was varied.
Ferritic stainless steel containing 20% by mass of Cr, 5% by mass of Al, and the balance of Fe and unavoidable impurities was used as the metal foil used for the corrugated foil and the flat foil. The metal foil had a thickness of 30 μm and a width of 115 mm. Using a punching press, holes were formed in regions excluding the end portions of the honeycomb body (within a range of 3 mm from the entry and exit end faces). The average burr height L was adjusted by a shape adjusting device.

Ｎｏ.１４～１９については、形状調整装置に供することなく、バリ取り工程によってバリを取り除いた。Ｎｏ.２０～２５については、３割ほどにカエリＶ２が観察されたが、他は絞りのあるカエリＶ１であった。Ｎｏ.２６～３１については、絞りのあるカエリＶ１が支配的であった。平均カエリ高さＬを調整した後、金属箔における孔を空けた領域を撮像し、孔の輪郭をデータ化した後、コンピュータ処理により孔径を円換算により求めた。開口率Ｒは、上述の実施形態に記載した方法により求めた。 For Nos. 14 to 19, burrs were removed by a deburring process without subjecting them to a shape adjusting device. Regarding Nos. 20 to 25, burrs V2 were observed in about 30%, but the rest were burrs V1 with an aperture. As for Nos. 26 to 31, burr V1 with a squeeze was dominant. After adjusting the average burr height L, the perforated area of the metal foil was photographed, and after the outline of the perforations was converted into data, the perforation diameter was determined by conversion into circles by computer processing. The aperture ratio R was obtained by the method described in the above embodiment.

上述の処理によって得られた金属箔をコルゲート加工により波箔とした後、適宜の位置にろう材が塗布された波箔と平箔とを重ね合わせて巻き回し、加熱処理（ろう付け処理）を施すことによってハニカム体を製造した。ハニカム体のコア直径は５１ｍｍ、コア高さは１１５ｍｍとした。ここで、セル密度は４００ｃｐｓｉとした。製造したハニカム体をＳＵＳ製の外筒に装入し、ろう付け処理により固定した。外筒の板厚は１．５ｍｍに設定した。 After corrugating the metal foil obtained by the above process into a corrugated foil, the corrugated foil coated with a brazing material at an appropriate position and the flat foil are overlapped and wound, and heat treatment (brazing treatment) is performed. A honeycomb body was produced by applying The honeycomb body had a core diameter of 51 mm and a core height of 115 mm. Here, the cell density was set to 400cpsi. The manufactured honeycomb body was inserted into an outer cylinder made of SUS and fixed by brazing. The plate thickness of the outer cylinder was set to 1.5 mm.

セリア―ジルコニア―ランタナ－アルミナを主成分とし、１００ｇあたりパラジウムを１．２５ｇ含有するウォッシュコート液をハニカム体に通液させ、余分なウォッシュコート液を除去した後、１８０℃で１時間乾燥し、続いて５００℃で２時間焼成することにより、厚さ２０μｍの触媒層を形成した。浄化性能と圧損性能は実施例１と同じ条件で評価した。表２には、平均孔径Ｄを種々変化させたときの浄化性能及び圧損性能を示している。

Figure 2023069201000003
比較例５、比較例１１及び比較例１３では、平均孔径Ｄが過度に小さく、触媒によって孔８が閉塞したため、カエリを付与しても浄化性能は殆ど向上しなかった。比較例１２、１４では、平均孔径Ｄが過度に大きく、カエリの合計長さが短くなったため、浄化性能を向上させることができなかった。 A washcoat liquid containing ceria-zirconia-lanthana-alumina as a main component and containing 1.25 g of palladium per 100 g is passed through the honeycomb body, excess washcoat liquid is removed, and then dried at 180°C for 1 hour, Subsequently, by firing at 500° C. for 2 hours, a catalyst layer having a thickness of 20 μm was formed. Purification performance and pressure loss performance were evaluated under the same conditions as in Example 1. Table 2 shows the purification performance and pressure loss performance when the average pore diameter D is varied.
Figure 2023069201000003
In Comparative Examples 5, 11 and 13, the average pore diameter D was excessively small and the pores 8 were clogged by the catalyst. In Comparative Examples 12 and 14, the average pore diameter D was excessively large, and the total length of the burrs was shortened, so the purification performance could not be improved.

発明例１０～１３を比較参照して、カエリを付与することによって平均孔径Ｄが小さくても、所望の浄化性能を確保できることがわかった。同様に、発明例１４～１７を比較参照して、カエリを付与することによって平均孔径Ｄが小さくても、所望の浄化性能を確保できることがわかった。 By comparing and referring to Invention Examples 10 to 13, it was found that even if the average pore diameter D was small, the desired purification performance could be ensured by imparting burrs. Similarly, by comparing and referring to Invention Examples 14 to 17, it was found that even if the average pore diameter D was small, the desired purification performance could be ensured by imparting burrs.

（実施例３）
開口率Ｒを種々変化させたときの浄化性能及び圧損性能を評価した。波箔及び平箔に用いられる金属箔として、Ｃｒ：２０質量％、Ａｌ：５質量％、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるフェライト系ステンレスを使用した。金属箔の板厚は４０μｍ、板幅は６０ｍｍとした。パンチングプレスを使用して、ハニカム体の端部（入側、出側端面からそれぞれ５ｍｍの範囲）を除いた領域に孔を形成した。形状調整装置により、平均カエリ高さＬを調整した。 (Example 3)
Purification performance and pressure loss performance were evaluated when the opening ratio R was varied. Ferritic stainless steel containing 20% by mass of Cr, 5% by mass of Al, and the balance of Fe and unavoidable impurities was used as the metal foil used for the corrugated foil and the flat foil. The plate thickness of the metal foil was 40 μm, and the plate width was 60 mm. Using a punching press, holes were formed in regions excluding the end portions of the honeycomb body (within a range of 5 mm from the entry side and exit side end faces). The average burr height L was adjusted by a shape adjusting device.

Ｎｏ.３２～４４では、形状調整装置に供することなく、バリ取り工程を実施した。Ｎｏ.４５～５７については、２割ほどにカエリＶ２が観察されたが、他は絞りのあるカエリＶ１であった。Ｎｏ.５８～７０については、では、絞りのあるカエリＶ１が支配的であった。平均カエリ高さＬを調整した後、金属箔における孔を空けた領域を撮像し、孔の輪郭をデータ化した後、コンピュータ処理により孔径を円換算により求めた。開口率Ｒは、上述の実施形態に記載した方法により求めた。 In Nos. 32 to 44, the deburring process was carried out without subjecting them to a shape adjusting device. Regarding Nos. 45 to 57, burrs V2 were observed in about 20%, but the rest were burrs V1 with an aperture. As for Nos. 58 to 70, burr V1 with the aperture was dominant. After adjusting the average burr height L, the perforated area of the metal foil was photographed, and after the outline of the perforations was converted into data, the perforation diameter was determined by conversion into circles by computer processing. The aperture ratio R was obtained by the method described in the above embodiment.

上述の処理によって得られた金属箔をコルゲート加工により波箔とした後、適宜の位置にろう材が塗布された波箔と平箔とを重ね合わせて巻き回し、加熱処理（ろう付け処理）を施すことによってハニカム体を製造した。ハニカム体のコア直径は５１ｍｍ、コア高さは１１５ｍｍとした。ここで、セル密度は４００ｃｐｓｉとした。製造したハニカム体をＳＵＳ製の外筒に装入し、ろう付け処理により固定した。外筒の板厚は１．０ｍｍに設定した。セリア―ジルコニア―ランタナ－アルミナを主成分とし、１００ｇあたりパラジウムを１．２５ｇ含有するウォッシュコート液をハニカム体に通液させ、余分なウォッシュコート液を除去した後、１８０℃で１時間乾燥し、続いて５００℃で２時間焼成することにより、厚さ２０μｍの触媒層を形成した。 After corrugating the metal foil obtained by the above process into a corrugated foil, the corrugated foil coated with a brazing material at an appropriate position and the flat foil are overlapped and wound, and heat treatment (brazing treatment) is performed. A honeycomb body was produced by applying The honeycomb body had a core diameter of 51 mm and a core height of 115 mm. Here, the cell density was set to 400cpsi. The manufactured honeycomb body was inserted into an outer cylinder made of SUS and fixed by brazing. The plate thickness of the outer cylinder was set to 1.0 mm. A washcoat liquid containing ceria-zirconia-lanthana-alumina as a main component and containing 1.25 g of palladium per 100 g is passed through the honeycomb body, excess washcoat liquid is removed, and then dried at 180°C for 1 hour, Subsequently, by firing at 500° C. for 2 hours, a catalyst layer having a thickness of 20 μm was formed.

浄化性能は実施例１と同じ条件で評価した。圧損性能は２５℃の乾燥したＮ２ガスを流量０．２０Ｎｍ３／ｍｉｎで流して測定した。
表３には、開口率Ｒを種々変化させたときの浄化性能及び圧損性能を示している。

Figure 2023069201000004
開口率を上げることによって、カエリの合計長さが増加して、浄化性能が向上したと推察される。なお、Ｎｏ４４、５７、７０の試料は、開口率が７０％超で構造が脆弱であるため、比較例とした。 Purification performance was evaluated under the same conditions as in Example 1. The pressure drop performance was measured by flowing dry N 2 gas at 25° C. at a flow rate of 0.20 Nm 3 /min.
Table 3 shows the purification performance and pressure loss performance when the aperture ratio R is varied.
Figure 2023069201000004
By increasing the aperture ratio, the total length of the burrs is increased, and it is assumed that the purification performance is improved. The samples Nos. 44, 57, and 70 had aperture ratios of more than 70% and were fragile in structure, and thus were used as comparative examples.

上記実施形態で説明した製造方法は、以下の発明を具現化したものであり、上記実施形態に対して様々な変形改良がされて、使用されるものである。
〔発明１〕
金属平箔と金属波箔とが交互に積層されたハニカム型メタル担体の製造方法において、
金属平箔と、前記金属波箔の母材である母材金属平箔とにそれぞれ複数の孔を形成する孔開け工程と、
前記孔開け工程において各孔の縁に形成されたカエリを潰して、カエリの高さを調整する高さ調整工程と、
前記母材金属平箔をプレスして、金属波箔を形成するプレス工程と、
金属平箔と金属波箔とを積層する工程と、を有し、
前記複数の孔の平均孔径をＤ、開孔率をＲとしたとき、以下の式（１）及び式（２）を満足するように前記孔開け工程を実施するとともに、カエリの平均高さをＬとしたとき、以下の式（３）を満足するように前記高さ調整工程を実施することを特徴とするハニカム型メタル担体の製造方法。
１．１ｍｍ≦Ｄ≦４．０ｍｍ・・・・（１）
５％≦Ｒ≦７０％・・・・・・・・・（２）
０．１μｍ≦Ｌ≦３０μｍ・・・・・（３）
〔発明２〕
カエリの平均高さＬが、以下の式（４）を満足するように前記高さ調整工程を実施することを特徴とする発明１に記載のハニカム型メタル担体の製造方法。
０．５μｍ≦Ｌ≦２０μｍ・・・・・（４）
〔発明３〕
前記複数の孔の孔径の標準偏差σが０．００１ｍｍ以上０．５ ｍｍ以下を満足するように、前記孔開け工程を実施することを特徴とする発明１又は２に記載のハニカム型メタル担体の製造方法。 The manufacturing method described in the above embodiment is an embodiment of the following invention, and is used after various modifications and improvements are made to the above embodiment.
[Invention 1]
In a method for manufacturing a honeycomb-shaped metal carrier in which flat metal foils and corrugated metal foils are alternately laminated,
a perforating step of forming a plurality of holes in each of the flat metal foil and the base metal flat foil, which is the base material of the corrugated metal foil;
a height adjusting step of crushing the burrs formed at the edge of each hole in the drilling step to adjust the height of the burrs;
a pressing step of pressing the base material flat metal foil to form a corrugated metal foil;
a step of laminating a flat metal foil and a corrugated metal foil,
When the average pore diameter of the plurality of holes is D and the porosity is R, the piercing step is performed so as to satisfy the following formulas (1) and (2), and the average height of burrs is A method for manufacturing a honeycomb-shaped metal carrier, wherein the height adjusting step is performed so that the following formula (3) is satisfied, where L is:
1.1mm≤D≤4.0mm (1)
5%≦R≦70% (2)
0.1 μm≦L≦30 μm (3)
[Invention 2]
The method for producing a honeycomb-shaped metal carrier according to Invention 1, wherein the height adjusting step is performed so that the average height L of burrs satisfies the following formula (4).
0.5 μm≦L≦20 μm (4)
[Invention 3]
The honeycomb-shaped metal carrier according to Invention 1 or 2, wherein the hole-forming step is performed so that the standard deviation σ of the hole diameters of the plurality of holes satisfies 0.001 mm or more and 0.5 mm or less. Production method.

１ 触媒コンバータ
２ 平箔
３ 波箔
４ ハニカム体 1 catalytic converter 2 flat foil 3 corrugated foil 4 honeycomb body

Claims (6)

金属平箔と金属波箔とが交互に積層されたハニカム型メタル担体であって、
前記金属平箔及び前記金属波箔には孔が複数形成されるとともに、各孔の縁には先端面がカエリの突出方向に対して直交する方向に延在する小高のカエリが形成されており、
前記複数の孔の平均孔径をＤ、開孔率をＲ、カエリの平均高さをＬとしたとき、以下の式（１）～式（３）を満足することを特徴とするハニカム型メタル担体。
１．１ｍｍ≦Ｄ≦４．０ｍｍ・・・・（１）
５％≦Ｒ≦７０％・・・・・・・・・（２）
０．１μｍ≦Ｌ≦３０μｍ・・・・・（３） A honeycomb-shaped metal carrier in which flat metal foils and corrugated metal foils are alternately laminated,
A plurality of holes are formed in the flat metal foil and the corrugated metal foil, and a slightly elevated burr is formed at the edge of each hole, the tip surface of which extends in a direction perpendicular to the projecting direction of the burr. ,
A honeycomb-shaped metal carrier that satisfies the following formulas (1) to (3), where D is the average pore diameter of the plurality of holes, R is the porosity, and L is the average height of the burrs. .
1.1mm≤D≤4.0mm (1)
5%≦R≦70% (2)
0.1 μm≦L≦30 μm (3) 前記カエリは、前記先端面よりも幅が小さい絞り形状部を有することを特徴とする請求項１に記載のハニカム型メタル担体。 2. The honeycomb-shaped metal carrier according to claim 1, wherein the burrs have a narrowed portion having a narrower width than the tip end face. カエリの平均高さＬは、以下の式（４）を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のハニカム型メタル担体。
０．５μｍ≦Ｌ≦２０μｍ・・・・・（４） 3. The honeycomb-shaped metal carrier according to claim 1, wherein the average height L of burrs satisfies the following formula (4).
0.5 μm≦L≦20 μm (4) 前記複数の孔の孔径の標準偏差σが０．００１ｍｍ以上０．５ ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載のハニカム型メタル担体。 The honeycomb-shaped metal carrier according to any one of claims 1 to 3, wherein the standard deviation σ of the diameters of the plurality of holes is 0.001 mm or more and 0.5 mm or less. 請求項１に記載のハニカム型メタル担体と、
前記金属平箔及び前記金属波箔に担持される触媒層と、を有し、
前記カエリの平均高さＬは、前記触媒層の厚みよりも小さいか或いは、前記触媒層よりも所定量だけ大きく、
前記所定量は１０μｍ以下であることを特徴とする触媒コンバータ。 a honeycomb-shaped metal carrier according to claim 1;
a catalyst layer carried on the flat metal foil and the corrugated metal foil;
The average height L of the burrs is smaller than the thickness of the catalyst layer or larger than the catalyst layer by a predetermined amount,
A catalytic converter, wherein the predetermined amount is 10 μm or less. 請求項３に記載のハニカム型メタル担体と、
前記金属平箔及び前記金属波箔に担持される触媒層と、を有し、
前記カエリの平均高さＬは、前記触媒層の厚みよりも小さいことを特徴とする触媒コンバータ。 a honeycomb-shaped metal carrier according to claim 3;
a catalyst layer carried on the flat metal foil and the corrugated metal foil;
The catalytic converter, wherein the average height L of the burrs is smaller than the thickness of the catalyst layer.
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