(57)【要約】【課題】  矩形状又は台形状の波を有する波板から成る第１のフィン１と板状の第２のフィン２とを重ね合わせて巻き回し、かつ第１のフィン１の頂部５及び底部６を第２のフィン２に当接させると共に第１のフィン１と第２のフィン２とを接合して成るコア３を備えたメタル触媒担体において、排気ガスの浄化効率を向上すると共に触媒活性温度に達するまでの時間を短縮し、かつ温度変化に対する耐久性を向上する。【解決手段】  第２のフィン２が、第１のフィン１よりも波高さ及び波ピッチが小さい矩形状又は台形状の波を有する波板で構成されたことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状又は台形状の波を有する波板から成る第１のフィン（１）と板状の第２のフィン（２）とを重ね合わせて巻き回し、かつ第１のフィン（１）の頂部（５）及び底部（６）を第２のフィン（２）に当接させると共に第１のフィン（１）と第２のフィン（２）とを接合して成るコア（３）を備えたメタル触媒担体であって、第２のフィン（２）は、第１のフィン（１）よりも波高さ及び波ピッチが小さい矩形状又は台形状の波を有する波板で構成されたことを特徴とするメタル触媒担体。
【請求項２】
第１のフィン（１）及び第２のフィン（２）が、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｌ元素を含有するステンレス鋼から成ることを特徴とする請求項１記載のメタル触媒担体。
【請求項３】
第１のフィン（１）及び第２のフィン（２）の厚みが１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のメタル触媒担体。
【請求項４】
第１のフィン（１）及び第２のフィン（２）がオフセット波板から成ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項記載のメタル触媒担体。
【請求項５】
第１のフィン（１）及び第２のフィン（２）における隣り合う波列のオフセット幅の最小値が板厚の三倍以上であり、前記オフセット幅の最大値が波のピッチの半分であることを特徴とする請求項４記載のメタル触媒担体。
【請求項６】
第１のフィン（１）及び第２のフィン（２）の波の高さが０．３〜２．０ｍｍの範囲内であり、かつ第１のフィン（１）の波の高さに対する第２のフィン（２）の波の高さの割合が１０〜８０％の範囲内であることを特徴とする請求項１〜請求項５記載のいずれか一項記載のメタル触媒担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン等から排出される排気ガスを浄化する触媒コンバータのメタル触媒担体に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２はこの種のメタル触媒担体の一例を概略的に示す外観斜視図、図３は従来のメタル触媒担体の一部の拡大分解斜視図、図４は従来のメタル触媒担体のコアの一部断面図である。
【０００３】
図２に示すメタル触媒担体は、台形状の波を有する金属製の波板から成る第１のフィン１と、金属製の平板から成る第２のフィン２とを重ね合わせて巻き回して成るコア３を備えており、このコア３は外筒４内に挿入されている。
【０００４】
第１のフィン１は、例えば金属板をプレス加工することにより形成され、図３に示すように、多数の台形状の波を有しており、波の稜線方向に隣り合う波列の位相が半ピッチづつずれた状態となっている。
【０００５】
これにより、第１のフィン１の頂部５及び底部６の稜線は、ガス流れ方向（図３の矢印方向）に凸部５ａ及び凹部６ａが一定間隔をおいて形成された状態となっている。
【０００６】
なお、図４に示すように、第１のフィン１の頂部５及び底部６はほぼ全面が平板２に当接した状態となっており、第１のフィン１の頂部５と第２のフィン２はろう付けや拡散接合等により接合されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この種のメタル触媒担体では、第１のフィン１の頂部５及び底部６が平板２と重なり合う構造となっているため、その分、排気ガス担体との有効接触面積が小さくなり、排気ガスの浄化効率が低下するという問題がある。
【０００８】
また、この重なり合い部分は、他の部分に比べて熱伝達性が悪く、温度上昇が遅いため、メタル触媒担体全体が、エンジン始動時から触媒活性温度に達するまでの時間が長くなるという問題がある。
【０００９】
また、第１のフィン１と第２のフィン２は温度により膨張・収縮するが、その際に生じる応力で接合部に亀裂が発生し、担体の破損につながる恐れがある。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、矩形状又は台形状の波を有する波板から成る第１のフィンと板状の第２のフィンとを重ね合わせて巻き回し、かつ第１のフィンの頂部及び底部を第２のフィンに当接させると共に第１のフィンと第２のフィンとを接合して成るコアを備えたメタル触媒担体において、排気ガスの浄化効率を向上すると共に触媒活性温度に達するまでの時間を短縮し、かつ温度変化に対する耐久性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のメタル触媒担体は、矩形状又は台形状の波を有する波板から成る第１のフィン１と板状の第２のフィン２とを重ね合わせて巻き回し、かつ第１のフィン１の頂部５及び底部６を第２のフィン２に当接させると共に第１のフィン１と第２のフィン２とを接合して成るコア３を備えたメタル触媒担体であって、第２のフィン２は、第１のフィン１よりも波高さ及び波ピッチが小さい矩形状又は台形状の波を有する波板で構成されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のメタル触媒担体は、上記の構成により、第１のフィン１と第２のフィン２との重なり合い部分の面積が小さくなるため、排気ガスと触媒との接触面積が増加し、排気ガスの浄化効率が向上すると共に、触媒活性温度に達するまでの時間も短縮する。また、温度変化により第１のフィン１と第２のフィン２が膨張・収縮した場合、これらの接合部に作用する応力が第１のフィン１及び第２のフィン２の変形により吸収されて破損が発生しにくいため、耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態であるメタル触媒担体のコアの一部断面図である。なお、本実施形態において、上記従来例と同一又は類似の部分には同一の符号を付してあり、重複する説明を省略してある。
【００１４】
本実施形態のメタル触媒担体の全体構造は図２と同様であるので説明を省略する。そして、本実施形態では、図１に示すように、第２のフィン２が、第１のフィン１の波と相似形状で、かつ第１のフィンの波よりも波高さ及び波ピッチが小さい台形状の波を有する波板で構成されている。
【００１５】
図１において、第１のフィン１の波高さＨ１と第２のフィン２の波高さＨ２との関係はＨ１＞Ｈ２で、第１のフィン１の波ピッチＰ１と第２のフィン２の波ピッチＰ２との関係は、Ｐ１＞Ｐ２となっている。
【００１６】
なお、一点鎖線は、第１のフィン１における実線で示す波列と隣り合う波列で、実線の波列に対して１／２Ｐ１オフセットした状態となっている。また、破線は、第２のフィン２における実線で示す波列と隣り合う波列で、実線の波列に対して１／２Ｐ２オフセットした状態となっている。
【００１７】
このような構成により、第１のフィン１の波の頂部５と底部６の全面が第２のフィン２に当接しないため、上記従来のものに比べて、第１のフィン１と第２のフィン２との重なり合い部分の面積が小さくなる。
【００１８】
また、コア３が二つのオフセット波板を重ね合わせた構造であるため、排気ガスが波板の稜線方向にのみ流れるのではなく、あらゆる方向に流れる三次元状の複雑な流れとなる。
【００１９】
したがって、排気ガスと触媒との接触面積が増加し、排気ガスの浄化効率が向上すると共に、触媒活性温度に達するまでの時間も短縮する。
【００２０】
また、温度変化により第１のフィン１と第２のフィン２が膨張・収縮した場合、これらの接合部に作用する応力が第１のフィン１及び第２のフィン２の変形により吸収されて破損が発生しにくいため、耐久性が向上する。
【００２１】
なお、第１のフィン１及び第２のフィン２は、熱伝導性、生産性、製造コスト、耐久性等の点で、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｌ元素を含有するステンレス鋼により形成すると好ましく、厚みは１０〜１００μｍであることが好ましい。
【００２２】
また、第１のフィン１及び第２のフィン２における隣り合う波列のオフセット幅の最小値が板厚の三倍以上であり、このオフセット幅の最大値が波のピッチの半分であることが好ましい。
【００２３】
これは、オフセット幅が板厚の三倍未満であると、セルの開口面積が小さくなりすぎて触媒で目詰まりを起こし易くなり、オフセット幅が波のピッチの半分を超えると、隣り合う波列間の連結部の幅が小さくなり、強度や歩留まり率に問題が生じるからである。
【００２４】
また、第１のフィン１及び第２のフィン２の波の高さは０．３〜２．０ｍｍの範囲内であり、かつ第１のフィン１の波の高さに対する第２のフィン２の波の高さの割合は１０〜８０％の範囲内であることが好ましい。
【００２５】
すなわち、これらの数値が下限値未満であるとセルの開口面積が小さくなりすぎて触媒が目詰まりし易くなり、上限値を超えるとセルの開口面積が大きくなりすぎて所望の触媒浄化性能が得られにくくなるからである。
【００２６】
なお、上記実施形態では、第１のフィン１及び第２のフィン２の波形形状は台形状であるが、矩形状であってもよい。
【００２７】
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態であるメタル触媒担体のコアの一部断面図である。
【図２】メタル触媒担体の一例を概略的に示す外観斜視図である。
【図３】従来のメタル触媒担体の一部の拡大分解斜視図である。
【図４】従来のメタル触媒担体のコアの一部断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  第１のフィン
２  第２のフィン
３  コア
５  頂部
６  底部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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