JP3287976B2 - 排気ガス浄化触媒用メタル担体の製造方法 - Google Patents
排気ガス浄化触媒用メタル担体の製造方法Info
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- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は排気ガス浄化触媒用メタ
ル担体の製造方法に関する。
ル担体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属製平板と金属製波板とを同心状に交
互に巻設することによって得られた円筒状のハニカム体
上において触媒を担持するようにした排気ガス浄化触媒
用メタル担体が公知である。このメタル担体は通常、金
属製平板と金属製波板とを同心状に交互に巻設すること
によって円筒状のハニカム体を形成し、次いで平板と波
板との接触部をろう付けにより接合することによって製
造される（例えば特開平５−４５２９７号公報参照）。
互に巻設することによって得られた円筒状のハニカム体
上において触媒を担持するようにした排気ガス浄化触媒
用メタル担体が公知である。このメタル担体は通常、金
属製平板と金属製波板とを同心状に交互に巻設すること
によって円筒状のハニカム体を形成し、次いで平板と波
板との接触部をろう付けにより接合することによって製
造される（例えば特開平５−４５２９７号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
にしてメタル担体を製造すると平板と波板との間で十分
な接合強度を確保することができず、その結果ろう付け
接合部が剥離してしまうという問題を生ずる。即ち、メ
タル担体において平板と波板との間で曲げ強度に大きな
差を設けると曲げ強度が弱い方の板に集中的に熱応力が
発生し、斯くして曲げ強度の弱い方の板が早期に破損し
てしまう。従ってこのように平板又は波板のいずれか一
方が早期に破損することがないように通常平板と波板は
曲げ強度がほぼ等しくなるように形成されている。
にしてメタル担体を製造すると平板と波板との間で十分
な接合強度を確保することができず、その結果ろう付け
接合部が剥離してしまうという問題を生ずる。即ち、メ
タル担体において平板と波板との間で曲げ強度に大きな
差を設けると曲げ強度が弱い方の板に集中的に熱応力が
発生し、斯くして曲げ強度の弱い方の板が早期に破損し
てしまう。従ってこのように平板又は波板のいずれか一
方が早期に破損することがないように通常平板と波板は
曲げ強度がほぼ等しくなるように形成されている。
【０００４】ところがこのように平板と波板との曲げ強
度をほぼ等しくしておくとメタル担体の製造時において
ハニカム体を形成すべく平板と波板とを交互に巻設した
ときに図５（Ａ）に示す如く平板Ｘが円筒状となり、そ
の結果外方に位置する波板Ｙは平板Ｘの外周面上に線接
触することになる。次いで平板Ｘと波板Ｙとの接触部に
ろう材が供給され、次いで平板Ｘと波板Ｙからなるハニ
カム体は１２００℃以上に加熱される。その後ハニカム
体は徐冷される。ハニカム体が徐冷されると平板Ｘおよ
び波板Ｙの曲げ強度は低下し、その結果図５（Ｂ）に示
されるように平板Ｘは内方に位置する波板Ｚの頂部間を
まっすぐに延びるようになる。即ち、図５（Ｂ）に示さ
れるように加熱処理が完了すると平板Ｘと外方に位置す
る波板Ｙに間隙が生じることになる。
度をほぼ等しくしておくとメタル担体の製造時において
ハニカム体を形成すべく平板と波板とを交互に巻設した
ときに図５（Ａ）に示す如く平板Ｘが円筒状となり、そ
の結果外方に位置する波板Ｙは平板Ｘの外周面上に線接
触することになる。次いで平板Ｘと波板Ｙとの接触部に
ろう材が供給され、次いで平板Ｘと波板Ｙからなるハニ
カム体は１２００℃以上に加熱される。その後ハニカム
体は徐冷される。ハニカム体が徐冷されると平板Ｘおよ
び波板Ｙの曲げ強度は低下し、その結果図５（Ｂ）に示
されるように平板Ｘは内方に位置する波板Ｚの頂部間を
まっすぐに延びるようになる。即ち、図５（Ｂ）に示さ
れるように加熱処理が完了すると平板Ｘと外方に位置す
る波板Ｙに間隙が生じることになる。
【０００５】このように従来では図５（Ａ）に示される
ように加熱処理前には平板Ｘと波板Ｙとが線接触しかし
ないために十分なろう付け接合面積が確保できず、しか
も加熱処理後には平板Ｘと波板Ｙ間に間隙が生ずるので
平板Ｘと波板Ｙとが十分に接合されず、斯くして加熱直
後或いはその後に平板Ｘと波板Ｙとの接合部が剥離して
しまうという問題を生ずる。
ように加熱処理前には平板Ｘと波板Ｙとが線接触しかし
ないために十分なろう付け接合面積が確保できず、しか
も加熱処理後には平板Ｘと波板Ｙ間に間隙が生ずるので
平板Ｘと波板Ｙとが十分に接合されず、斯くして加熱直
後或いはその後に平板Ｘと波板Ｙとの接合部が剥離して
しまうという問題を生ずる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、金属製平板と金属製波板とを同心
状に交互に巻設することによって円筒状のハニカム体を
形成し、これら平板と波板との接触部をろう付けにより
接合することによって排気ガス浄化触媒用メタル担体を
製造する方法において、平板の曲げ強度を波板の曲げ強
度よりも低下させる曲げ強度低下工程と、曲げ強度の低
い平板と曲げ強度の高い波板とを同心状に交互に巻設す
ることによって円筒状のハニカム体を形成する工程と、
ハニカム体を加熱して交互に巻設された平板と波板との
接触部をろう付けにより接合する工程とを有している。
めに本発明によれば、金属製平板と金属製波板とを同心
状に交互に巻設することによって円筒状のハニカム体を
形成し、これら平板と波板との接触部をろう付けにより
接合することによって排気ガス浄化触媒用メタル担体を
製造する方法において、平板の曲げ強度を波板の曲げ強
度よりも低下させる曲げ強度低下工程と、曲げ強度の低
い平板と曲げ強度の高い波板とを同心状に交互に巻設す
ることによって円筒状のハニカム体を形成する工程と、
ハニカム体を加熱して交互に巻設された平板と波板との
接触部をろう付けにより接合する工程とを有している。
【０００７】また、２番目の発明によれば１番目の発明
において、曲げ強度低下工程が平板を焼鈍処理する工程
からなる。
において、曲げ強度低下工程が平板を焼鈍処理する工程
からなる。
【０００８】
【作用】１番目の発明では、メタル担体を製造するに当
ってまず初めに平板の曲げ強度を波板の曲げ強度よりも
低下させ、次いで曲げ強度の低い平板と曲げ強度の高い
波板とを同心状に交互に巻設することによって円筒状の
ハニカム体を形成し、次いでハニカム体を加熱して交互
に巻設された平板と波板との接触部をろう付けにより接
合する。
ってまず初めに平板の曲げ強度を波板の曲げ強度よりも
低下させ、次いで曲げ強度の低い平板と曲げ強度の高い
波板とを同心状に交互に巻設することによって円筒状の
ハニカム体を形成し、次いでハニカム体を加熱して交互
に巻設された平板と波板との接触部をろう付けにより接
合する。
【０００９】２番目の発明では、メタル担体を製造する
に当ってまず初めに平板を焼鈍処理し、次いで曲げ強度
の低い平板と曲げ強度の高い波板とを同心状に交互に巻
設することによって円筒状のハニカム体を形成し、次い
でハニカム体を加熱して交互に巻設された平板と波板と
の接触部をろう付けにより接合する。
に当ってまず初めに平板を焼鈍処理し、次いで曲げ強度
の低い平板と曲げ強度の高い波板とを同心状に交互に巻
設することによって円筒状のハニカム体を形成し、次い
でハニカム体を加熱して交互に巻設された平板と波板と
の接触部をろう付けにより接合する。
【００１０】
【実施例】まず初めに図１および図２を参照しつつ製造
すべきメタル担体の全体構造について説明する。図１お
よび図２を参照すると、１は金属製平板２と金属製波板
３とを同心状に交互に巻設することによって得られた円
筒状のハニカム体、４はハニカム体１と共軸的に配置さ
れかつハニカム体１の外周を覆う金属製中間筒、５は中
間筒４と共軸的に配置されかつ中間筒４の外周を覆う金
属製外筒を夫々示し、このハニカム体１上において触媒
が担持される。図１および図２に示されるようにハニカ
ム体１と中間筒４の間、および中間筒４と外筒５の間に
は間隙が存在するが図１および図２ではこれら間隙は誇
張して描かれており、実際にはこれら間隙はかなり小さ
い。平板２および波板３はアルミニウムを含有したフェ
ライト合金からなる同一材料から形成されており、これ
ら平板２および波板３の厚みは５０μｍ以下である同一
の厚みを有する。これに対して中間筒４は０．５mm程度
の肉厚を有し、外筒５は１．５mm程度の肉厚を有する。
すべきメタル担体の全体構造について説明する。図１お
よび図２を参照すると、１は金属製平板２と金属製波板
３とを同心状に交互に巻設することによって得られた円
筒状のハニカム体、４はハニカム体１と共軸的に配置さ
れかつハニカム体１の外周を覆う金属製中間筒、５は中
間筒４と共軸的に配置されかつ中間筒４の外周を覆う金
属製外筒を夫々示し、このハニカム体１上において触媒
が担持される。図１および図２に示されるようにハニカ
ム体１と中間筒４の間、および中間筒４と外筒５の間に
は間隙が存在するが図１および図２ではこれら間隙は誇
張して描かれており、実際にはこれら間隙はかなり小さ
い。平板２および波板３はアルミニウムを含有したフェ
ライト合金からなる同一材料から形成されており、これ
ら平板２および波板３の厚みは５０μｍ以下である同一
の厚みを有する。これに対して中間筒４は０．５mm程度
の肉厚を有し、外筒５は１．５mm程度の肉厚を有する。
【００１１】図１において破線よりも外側に位置する平
板２と波板３の接触部はろう付けにより互いに接合され
ている。図１において矢印Ｆは機関から排出された排気
ガスの流れ方向を示しており、従って排気ガスの流れ方
向Ｆからみてハニカム体１の上流端および下流端とハニ
カム体１の外周部のみにおいて平板２と波板３とがろう
付けにより互いに接合されていることになる。一方、中
間筒４の下流側端部の内周面は符号６で示すようにろう
付けによりハニカム体１の下流側端部の外周面に接合さ
れ、中間筒４の上流側端部の外周面は符号７で示すよう
にろう付けにより外筒５の上流側端部の内周面に接合さ
れている。
板２と波板３の接触部はろう付けにより互いに接合され
ている。図１において矢印Ｆは機関から排出された排気
ガスの流れ方向を示しており、従って排気ガスの流れ方
向Ｆからみてハニカム体１の上流端および下流端とハニ
カム体１の外周部のみにおいて平板２と波板３とがろう
付けにより互いに接合されていることになる。一方、中
間筒４の下流側端部の内周面は符号６で示すようにろう
付けによりハニカム体１の下流側端部の外周面に接合さ
れ、中間筒４の上流側端部の外周面は符号７で示すよう
にろう付けにより外筒５の上流側端部の内周面に接合さ
れている。
【００１２】次に図１および図２に示されるハニカム体
１の製造方法について説明する。平板２および波板３は
アルミニウムを含有したフェライト合金からなる素材を
圧延することによって得られた同一厚みの同一材料から
形成されている。平板２用の材料は圧延後、例えば７０
０℃から９００℃程度の高温下で２分から３０分程度焼
鈍処理され、これに対し波板３用の材料については圧延
後、焼鈍処理が行われない。圧延後に焼鈍処理を行うと
結晶構造が回復したり再結晶して軟化し、曲げ強度が低
下する。従って平板２用の材料の曲げ強度は波板３用の
材料の曲げ強度よりも低くなり、斯くして平板２の曲げ
強度は波板３の曲げ強度に比べて低くなる。
１の製造方法について説明する。平板２および波板３は
アルミニウムを含有したフェライト合金からなる素材を
圧延することによって得られた同一厚みの同一材料から
形成されている。平板２用の材料は圧延後、例えば７０
０℃から９００℃程度の高温下で２分から３０分程度焼
鈍処理され、これに対し波板３用の材料については圧延
後、焼鈍処理が行われない。圧延後に焼鈍処理を行うと
結晶構造が回復したり再結晶して軟化し、曲げ強度が低
下する。従って平板２用の材料の曲げ強度は波板３用の
材料の曲げ強度よりも低くなり、斯くして平板２の曲げ
強度は波板３の曲げ強度に比べて低くなる。
【００１３】次いで平板２と波板３とを交互に巻設する
ことによって円筒状のハニカム体１が形成される。この
とき上述した如く平板２の曲げ強度は波板３の曲げ強度
よりも低いので図３（Ａ）に示されるように波板３上に
巻設された平板２は円筒状とならず、平板２は波板３の
頂部と頂部との間を直線状に延びることになる。一方、
波板３の曲げ強度は平板２の曲げ強度よりも高いので波
板３は平板２に比べて変形しずらく、従って図３（Ｂ）
に示されるように平板２上に波板３ａが巻設されると平
板２は波板３ａによって波板３ｂに向けて湾曲せしめら
れる。その結果、波板３ａの頂部と平板２との接触部は
面接触することになり、波板３ｂの頂部と平板２との接
触部も面接触することになる。
ことによって円筒状のハニカム体１が形成される。この
とき上述した如く平板２の曲げ強度は波板３の曲げ強度
よりも低いので図３（Ａ）に示されるように波板３上に
巻設された平板２は円筒状とならず、平板２は波板３の
頂部と頂部との間を直線状に延びることになる。一方、
波板３の曲げ強度は平板２の曲げ強度よりも高いので波
板３は平板２に比べて変形しずらく、従って図３（Ｂ）
に示されるように平板２上に波板３ａが巻設されると平
板２は波板３ａによって波板３ｂに向けて湾曲せしめら
れる。その結果、波板３ａの頂部と平板２との接触部は
面接触することになり、波板３ｂの頂部と平板２との接
触部も面接触することになる。
【００１４】なお、平板２と波板３との接触部にはろう
材が供給される。このろう材の供給方法は種々な方法が
あり、例えば平板２と波板３の巻設作業を行う前に波板
３の頂部にバインダーを用いてろう材を付着させること
もできるし、平板２と波板３の巻設作業完了後に平板２
と波板３の接触部の両側にバインダーを用いてろう材を
付着させることもできる。
材が供給される。このろう材の供給方法は種々な方法が
あり、例えば平板２と波板３の巻設作業を行う前に波板
３の頂部にバインダーを用いてろう材を付着させること
もできるし、平板２と波板３の巻設作業完了後に平板２
と波板３の接触部の両側にバインダーを用いてろう材を
付着させることもできる。
【００１５】ハニカム体１が形成されるとこのハニカム
体１は真空中において１２００℃程度の高温下に３０分
程度さらされる。この間、ろう材が溶融せしめられて平
板２と波板３の接触部全体に広がる。次いでハニカム体
１は徐冷される。ハニカム体１が徐冷されると波板３の
曲げ強度が低下して波板３の曲げ強度は平板２の曲げ強
度とほぼ同じになる。このとき平板２は図３（Ｂ）に示
されるように波板３ａにより波板３ｂに向けて湾曲せし
められた状態に維持されるので波板３の頂部と平板２の
接触部に隙間が生じない。
体１は真空中において１２００℃程度の高温下に３０分
程度さらされる。この間、ろう材が溶融せしめられて平
板２と波板３の接触部全体に広がる。次いでハニカム体
１は徐冷される。ハニカム体１が徐冷されると波板３の
曲げ強度が低下して波板３の曲げ強度は平板２の曲げ強
度とほぼ同じになる。このとき平板２は図３（Ｂ）に示
されるように波板３ａにより波板３ｂに向けて湾曲せし
められた状態に維持されるので波板３の頂部と平板２の
接触部に隙間が生じない。
【００１６】このように本発明ではろう付けのための加
熱処理前には図３（Ｂ）に示されるように平板２と波板
３とが面接触しており、この面接触した状態が加熱処理
の前後においてそのまま維持される。従ってろう付け面
積が十分に大きくなり、斯くして平板２と波板３との強
固な接合を確保することができることになる。更に、ろ
う付けのための加熱処理後は平板２と波板３の曲げ強度
はほぼ等しくなるので平板２および波板３のいずれか一
方に集中的に大きな熱応力が発生することがなく、斯く
してハニカム体１の耐久性を向上することができること
になる。
熱処理前には図３（Ｂ）に示されるように平板２と波板
３とが面接触しており、この面接触した状態が加熱処理
の前後においてそのまま維持される。従ってろう付け面
積が十分に大きくなり、斯くして平板２と波板３との強
固な接合を確保することができることになる。更に、ろ
う付けのための加熱処理後は平板２と波板３の曲げ強度
はほぼ等しくなるので平板２および波板３のいずれか一
方に集中的に大きな熱応力が発生することがなく、斯く
してハニカム体１の耐久性を向上することができること
になる。
【００１７】なお、これまで述べた実施例では圧延後、
平板２用の材料を焼鈍処理することにより平板２の曲げ
強度を低下させるようにしているが他の方法により平板
２の曲げ強度を低下させることもできる。また、図４に
示すように平板２と波板３の巻設作業中にハニカム体１
の外周面をローラ８により押圧するようにした場合には
平板２と波板３の更に良好な面接触を確保することがで
き、従って平板２と波板３とを更に強固に接合すること
ができる。
平板２用の材料を焼鈍処理することにより平板２の曲げ
強度を低下させるようにしているが他の方法により平板
２の曲げ強度を低下させることもできる。また、図４に
示すように平板２と波板３の巻設作業中にハニカム体１
の外周面をローラ８により押圧するようにした場合には
平板２と波板３の更に良好な面接触を確保することがで
き、従って平板２と波板３とを更に強固に接合すること
ができる。
【００１８】
【発明の効果】ハニカム体を構成する平板と波板との接
合部の接合強度を高めることができ、それによってハニ
カム体の耐久性を向上することができる。
合部の接合強度を高めることができ、それによってハニ
カム体の耐久性を向上することができる。
【図１】メタル担体の側面断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿ってみた断面図である。
【図３】ハニカム体の形成作業時における平板と波板と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図４】ハニカム体の製造方法の一例を示す図である。
【図５】従来のハニカム体の形成作業時における平板と
波板との関係を示す図である。
波板との関係を示す図である。
１…ハニカム体 ２…平板 ３，３ａ，３ｂ…波板 ４…中間筒 ５…外筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武井 久 静岡県小笠郡大東町千浜7800番地 キャ タラー工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−93354（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 21/00 - 37/36 B01D 53/86
Claims (2)
- 【請求項１】 金属製平板と金属製波板とを同心状に交
互に巻設することによって円筒状のハニカム体を形成
し、該平板と波板との接触部をろう付けにより接合する
ことによって排気ガス浄化触媒用メタル担体を製造する
方法において、平板の曲げ強度を波板の曲げ強度よりも
低下させる曲げ強度低下工程と、曲げ強度の低い平板と
曲げ強度の高い波板とを同心状に交互に巻設することに
よって円筒状のハニカム体を形成する工程と、ハニカム
体を加熱して交互に巻設された平板と波板との接触部を
ろう付けにより接合する工程からなる排気ガス浄化触媒
用メタル担体の製造方法。 - 【請求項２】 上記曲げ強度低下工程が平板を焼鈍処理
する工程からなる請求項１に記載の排気ガス浄化触媒用
メタル担体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10404795A JP3287976B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 排気ガス浄化触媒用メタル担体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10404795A JP3287976B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 排気ガス浄化触媒用メタル担体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08294633A JPH08294633A (ja) | 1996-11-12 |
| JP3287976B2 true JP3287976B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=14370311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10404795A Expired - Fee Related JP3287976B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 排気ガス浄化触媒用メタル担体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287976B2 (ja) |
-
1995
- 1995-04-27 JP JP10404795A patent/JP3287976B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08294633A (ja) | 1996-11-12 |
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