JP6576854B2 - Metal foil and laminate having the same - Google Patents
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Description
本発明は、メタル箔及びこれを備えた積層体に関するものである。 The present invention relates to a metal foil and a laminate including the metal foil.
特許文献１は、金属箔の内部領域に配置した少なくとも１つのスリットを備えた金属箔であって、前記少なくとも１つのスリットは、少なくとも部分的に金属箔のミクロ構造の境界を定め、前記ミクロ構造は金属箔の表面構造から突出しているものにおいて、前記ミクロ構造が、波形領域を形成し、前記波形領域が、少なくとも１つの波の山部及び谷部を有し、前記波の山部及び谷部の少なくとも一方は、前記金属箔の長手方向に対して直線的に配置されないように形成されていることを特徴とする金属箔を開示する。より具体的には、前記ミクロ構造はスリットによって金属箔の表面から山部及び谷部の内側に向けて略Ｕ字状に突出するように形成されたものであって、そのＵ字の両端が表面構造に連続したものである。 Patent Document 1 is a metal foil provided with at least one slit disposed in an inner region of the metal foil, wherein the at least one slit at least partially defines a microstructure of the metal foil, and the microstructure Projecting from the surface structure of the metal foil, the microstructure forms a corrugated region, the corrugated region has at least one wave peak and valley, and the wave peak and valley At least one of the parts is disclosed so as not to be arranged linearly with respect to the longitudinal direction of the metal foil. More specifically, the microstructure is formed so as to protrude in a substantially U shape from the surface of the metal foil toward the inside of the peak portion and the valley portion by the slit, and both ends of the U shape are formed. It is continuous with the surface structure.
この特許文献１は、この金属箔を例えば触媒担持用の担体として用いることを開示しているが、波形の山部と谷部とミクロ構造とによって、波形の伸びる方向への流体の流れや、横切る方向への流体の流れを意図しているものの、厚み方向への流体の通過は意図していない。
また、この金属箔を触媒担持用の担体として用いることを開示しているが、この金属箔は自ら発熱しないものであるに過ぎない。
また波形状につき、ロウ付け強度が不十分だったり、触媒が局所的に溜りが生じたりする問題があった。
This Patent Document 1 discloses using this metal foil as a carrier for supporting a catalyst, for example, but the flow of fluid in the direction in which the corrugation extends by the corrugated peaks and valleys and the microstructure, Although the flow of the fluid in the transverse direction is intended, the passage of the fluid in the thickness direction is not intended.
Moreover, although using this metal foil as a support | carrier for catalyst support is disclosed, this metal foil does not generate | occur | produce heat | fever itself.
In addition, the wave shape has problems such as insufficient brazing strength and local accumulation of catalyst.
特許文献２は、波形又は凹凸状の山部及び谷部にヨーク状突起又はバリを周縁にもつ貫通孔が形成されるとともに、個々の波形又は凹凸に波面方向に断面形状を周期的に変化させたウネリが付けられた金属板又は金属箔を渦巻状に巻き込んだ金属多孔体を備え、渦巻状に巻き込まれた金属板又は金属箔の隣接する面の間に多孔質電気絶縁膜があり、金属板又は金属箔の長手方向両端部に加熱用電極が取り付けられているディーゼルエンジン用金属製フィルタを開示する。この金属製フィルタは、個々の波形又は凹凸に波面方向に断面形状を周期的に変化させたウネリが付けられることで、排ガス流路の流路断面積を排ガスの流れ方向に沿って大きくしたり小さくしたりでき、ある種のプレッシャースイングアドソープション作用を排ガスに与えることができるようにしたものであり、これにより、パティキュレートの沈降を促進でき、突起又はバリによるパティキュレートの補足効率をさらに向上できるとされている。 In Patent Document 2, through-holes having yoke-shaped protrusions or burrs at the periphery are formed in corrugated or uneven peaks and valleys, and the cross-sectional shape is periodically changed in the wavefront direction to individual corrugations or unevenness. A metal porous body having a spirally wound metal plate or metal foil, and a porous electrical insulating film between adjacent surfaces of the spirally wound metal plate or metal foil. Disclosed is a metal filter for a diesel engine in which heating electrodes are attached to both longitudinal ends of a plate or metal foil. This metal filter has a corrugated cross-sectional area of the exhaust gas flow path that is enlarged along the flow direction of the exhaust gas by attaching undulations whose cross-sectional shape is periodically changed in the wave front direction to the individual corrugations or irregularities. It is possible to reduce the size of the exhaust gas and to give a certain kind of pressure swing adsorption action to the exhaust gas. This can promote the sedimentation of the particulates, and further increase the efficiency of the particulates supplementation by protrusions or burrs. It can be improved.
ところが、このヨーク状突起又はバリは、山部及び谷部の外側に向けて突出されたものであるため、緊密な渦巻状に巻き込むと内周側と外周側との金属板同士のヨーク状突起又はバリが干渉しあったり、また絶縁層などの他の層と積層する場合に他の層を傷つけたり、さらに、山部及び谷部と他の層との接触面積を増やしたい場合に突起又はバリが干渉のために接触面積を増やすことができなかったりする。さらに、この突起又はバリが外側に向けて存在するため、他の部材とのロウ付けを行うことが困難であり、他の部材との積層体として実施することが困難である。 However, since this yoke-like protrusion or burr protrudes toward the outside of the peak part and the valley part, when it is wound in a tight spiral shape, it is a yoke-like protrusion between the metal plates on the inner peripheral side and the outer peripheral side. Or, when burr interferes, or when it is laminated with another layer such as an insulating layer, the other layer is damaged, or when it is desired to increase the contact area between the peak and valley and the other layer, The burr may not increase the contact area due to interference. Further, since the protrusions or burrs exist outward, it is difficult to braze with other members, and it is difficult to implement as a laminate with other members.
特許文献３は、鉄−クロム−アルミ系薄板の母材とアルミニウム箔とのクラッド鋼板を発熱体とし、この発熱体を焼鈍処理後、触媒を担持して触媒層を形成した触媒体を開示することに加えて、前記発熱体は、クラッド鋼板をラス加工後、波付け加工を施し、その後に焼鈍処理を行ってアルミナの皮膜を形成したものであることが開示されている。ところが、この特許文献３では、発熱体を、クラッド鋼板をラス加工等することを示すに止まり、その電気抵抗値などの特性については何らの開示もなされていない。 Patent Document 3 discloses a catalyst body in which a clad steel plate made of an iron-chromium-aluminum thin plate and an aluminum foil is used as a heating element, and after the annealing process, the catalyst is supported to form a catalyst layer. In addition, it is disclosed that the heating element is obtained by lathing a clad steel sheet, then applying a corrugation process, and then performing an annealing process to form an alumina film. However, this Patent Document 3 only shows that the heating element is subjected to lath processing or the like of the clad steel plate, and no disclosure is made about characteristics such as an electric resistance value.
また、特許文献４、５は、メタルラスなどを担体として、これに触媒を担持させた触媒体を、脱臭装置、排ガス浄化装置、Ｖ Ｏ Ｃ除去装置を含む空気清浄機などに利用するとこを開示しているが、メタルラスは単なる触媒の担体にすぎず、自ら発熱するものではない。 Patent Documents 4 and 5 disclose that a metal body or the like is used as a carrier and a catalyst body on which a catalyst is supported is used for an air purifier including a deodorizing device, an exhaust gas purifying device, and a V OC removing device. However, the metal lath is merely a catalyst carrier and does not generate heat by itself.
上述の事情に鑑み、本発明は、新たな構造を備えたメタル箔の提供を課題とする。また本発明は、新たな構造を備えたメタル箔を備えると共に種々の用途に適用することができる積層体の提供を課題とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a metal foil having a new structure. Moreover, this invention makes it a subject to provide the laminated body which can be applied to various uses while providing the metal foil provided with the new structure.
本発明は、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において、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、前記突片は、前記波形構造部の内側に向けて突出しているメタル箔を提供する。
前記山部と前記谷部とは、アールなどの曲線のみで構成されたものであってもよいが、波形山上面又は谷底面が略フラットな台形状をなすものとして実施することが望ましい。また、前記山上面又は前記谷底面を含む位置に前記切開部が形成され、前記突片は、前記山上面から上方に又は前記谷底面から下方には、突出していないものであることが好ましい。
前記のメタル箔は、単体で利用することもできるが、シート体と組み合わせて、両者がその厚み方向に重ねられた積層体として実施することもできる。前記積層体は、渦巻き状に捲回したものとして実施することができる。そして、前記シート体は多数の貫通孔を有することが望ましいが、利用用途によっては、貫通孔のないシートとして実施することもでき、貫通孔を設ける場合であっても、シートの全体に設けずに部分的に設けたものであってもかまわない。前記貫通孔は、千鳥配列に配置された多数の貫通孔であることも好ましいが、その配列は適宜変更し得る。
また、前記積層体は、前記メタル箔との少なくとも何れか一方の面に前記シート体が配置されたシート構造体として実施することもできる。
前記メタル箔と前記シート体との何れか一方が通電体を構成し、何れか他方が絶縁体を構成するものとして実施することができる。また、前記メタル箔に触媒を担持させることもできる。
The present invention includes a corrugated structure portion in which a peak portion and a trough portion periodically repeat, and the corrugated structure is a metal foil having an incision portion and a projecting piece protruding from the incision portion. The plurality of projecting pieces project separately from each other, and the projecting pieces provide a metal foil projecting toward the inside of the corrugated structure portion.
The crest and trough may be formed only by a curved line such as a round, but it is desirable that the top of the corrugated crest or the bottom of the trough form a substantially flat trapezoidal shape. Moreover, it is preferable that the said incision part is formed in the position containing the said mountain top surface or the said valley bottom face, and the said protrusion does not protrude upwards from the said mountain top surface, or the downward direction from the said valley bottom surface.
The metal foil can be used alone, but can also be implemented as a laminate in which both are stacked in the thickness direction in combination with a sheet body. The said laminated body can be implemented as what was wound by the spiral shape. And although it is desirable for the said sheet | seat body to have many through-holes, depending on a use application, it can also implement as a sheet | seat without a through-hole, and even if it is a case where a through-hole is provided, it does not provide in the whole sheet | seat. It may be a partly provided. The through holes are preferably a large number of through holes arranged in a staggered arrangement, but the arrangement can be appropriately changed.
Moreover, the said laminated body can also be implemented as a sheet | seat structure body with which the said sheet body is arrange | positioned on at least any one surface with the said metal foil.
Any one of the metal foil and the sheet body may constitute an energizing body, and the other may constitute an insulator. Further, a catalyst can be supported on the metal foil.
本発明は、新たな構造を備えたメタル箔を提供することができたものである。
また本発明は、新たな構造を備えたメタル箔を備えると共に種々の用途に適用することができる積層体を提供することができたものである。
The present invention has been able to provide a metal foil having a new structure.
Moreover, this invention was able to provide the laminated body which can be applied to various uses while providing the metal foil provided with the new structure.
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
（メタル箔について）
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(About metal foil)
まずメタル箔１０について図１及び図２を参照して説明する。
このメタル箔１０は、山部１２と谷部１３とが周期的に繰り返す波形構造部１１を備えるものである。このメタル箔１０の全体形状は自由であるが、例えば一定幅で連続して伸びるウエブ状であったり、矩形であったり、円形であったり、種々の形状で実施することができる。
First, the metal foil 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The metal foil 10 includes a corrugated structure portion 11 in which a peak portion 12 and a valley portion 13 are periodically repeated. Although the overall shape of the metal foil 10 is arbitrary, it can be implemented in various shapes such as a web shape continuously extending with a constant width, a rectangular shape, or a circular shape.
以下の説明では、ウエブ状のメタル箔１０を前提に説明するが、上記のとおり種々の形態で実施できるものである。
ウエブ状のメタル箔１０の場合、その長手方向に山部１２及び谷部１３が交互に配列されているもので、山部１２及び谷部１３の伸びる方向はウエブの幅方向に伸びることになる。以下、上記の長手方向を縦方向又は前後方向とし、上記の幅方向を横方向又は左右方向として説明するが、これらの記載は相対的な位置関係を示すに止まり、絶対的な位置を特定するものではない。また、ウエブの長手方向と、山部１２及び谷部１３の伸びる方向とは固定的に理解されるべきではなく、山部１２及び谷部１３の伸びる方向が、ウエブの幅方向としたものとして実施したり、ウエブの幅方向及び長手方向に対して傾斜したものとして実施したりしてもかまわない。
In the following description, the web-shaped metal foil 10 will be described as a premise, but can be implemented in various forms as described above.
In the case of the web-like metal foil 10, the ridges 12 and the valleys 13 are alternately arranged in the longitudinal direction, and the direction in which the ridges 12 and the valleys 13 extend extends in the width direction of the web. . Hereinafter, the longitudinal direction will be described as the vertical direction or the front-rear direction, and the width direction will be described as the horizontal direction or the left-right direction. However, these descriptions only indicate a relative positional relationship and specify an absolute position. It is not a thing. Further, the longitudinal direction of the web and the direction in which the peak portion 12 and the valley portion 13 extend should not be understood in a fixed manner, and the direction in which the peak portion 12 and the valley portion 13 extend is the width direction of the web. It may be carried out or it may be carried out as inclined with respect to the width direction and the longitudinal direction of the web.
メタル箔１０の素材は金属や合成樹脂などの種々の素材で形成することができるが、特に、鉄やその合金（例えば固有抵抗が高いＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金）など、自己発熱性を持たせる場合などでは導電性を有する金属を用いて実施することが好ましい。板厚は0.05ｍｍなどの約0.02〜0.1ｍｍ薄板（箔）を用いて実施することが好ましいがその用途などに応じて変更することができる。 The material of the metal foil 10 can be formed of various materials such as metal and synthetic resin, and in particular, it has self-heating properties such as iron and its alloys (for example, Fe-Cr-Al alloy having high specific resistance). In some cases, it is preferable to use a conductive metal. The plate thickness is preferably about 0.02 to 0.1 mm thin plate (foil) such as 0.05 mm, but can be changed depending on the use.
（波形構造部について）
このメタル箔１０は、山部１２及び谷部１３が交互に配列された波形構造部１１を備えるが、波形構造部１１はメタル箔１０の全体に形成されたものとして実施することができるが、一部にのみ形成されたものとして実施してもかまわない。一部にのみ形成する場合には、例えば、メタル箔１０の中央部分や、幅方向の例えば半分の部分や、周辺部分などに設けてもかまわない。
(About the waveform structure)
The metal foil 10 includes the corrugated structure 11 in which the crests 12 and the troughs 13 are alternately arranged. The corrugated structure 11 can be implemented as being formed on the entire metal foil 10, You may implement as what was formed only in part. When forming only in a part, for example, it may be provided in the central portion of the metal foil 10, the half portion in the width direction, the peripheral portion, or the like.
山部１２と谷部１３とは、上下方向において対称をなすものとして実施することができるが、山部１２と谷部１３とで幅や高さが異なるものであってもかまわない。
この実施の形態では、山部１２と谷部１３は、フラットな山上面１６と谷底面１７を備えており、山上面１６と谷底面１７との間が斜面１８でつながれた断面略台形状をなしている。なお、山上面１６及び谷底面１７と、斜面１８との間コーナー部分はアールを形成するなどしてもよく、台形状は幾何学的な意味に限定して理解されるべきではない。山上面１６と谷底面１７とがフラットであることにより、後述するシート体２０との接触面積を増やすことができるなどの効果を発揮することができる。
The peak portion 12 and the valley portion 13 can be implemented as symmetrical in the vertical direction, but the peak portion 12 and the valley portion 13 may have different widths and heights.
In this embodiment, the peak portion 12 and the valley portion 13 have a flat peak top surface 16 and a valley bottom surface 17, and have a substantially trapezoidal cross section in which a slope 18 connects the peak top surface 16 and the valley bottom surface 17. There is no. Note that a corner portion between the mountain top surface 16 and the valley bottom surface 17 and the slope 18 may form a round shape, and the trapezoidal shape should not be understood to be limited to a geometric meaning. Since the mountain top surface 16 and the valley bottom surface 17 are flat, an effect of increasing the contact area with the sheet body 20 described later can be exhibited.
（切開部及び突片ついて）
メタル箔１０は、その波形構造部１１に切開部１４及び突片１５を備えている。
切開部１４及び突片１５は、適宜手段で形成することができるが、たとえばメタル箔１０に対するバーリング加工によって形成することができる。
(Incision and protrusion)
The metal foil 10 includes an incision 14 and a projecting piece 15 in the corrugated structure 11.
The incision 14 and the projecting piece 15 can be formed by appropriate means, but can be formed by, for example, burring processing on the metal foil 10.
具体的にはバーリング加工を施すことにより形成されるバリとして実施することができるもので、一つの切開部１４に対して複数の突片１５を形成することができる。突片１５は互いに分離して突出しているもので少なくともその先端は互いに独立している（なお、突片１５同士はその基部同士で繋がっていてもかまわないが、先端は互いに独立しているものとして独立している）ものであり、突片１５同士の間に流通空間１９が存在し、空気などのガスに代表される流体が突片１５同士の間の流通空間１９からメタル箔１０の厚み方向（内外方向）に流れることができる。 Specifically, it can be implemented as a burr formed by performing a burring process, and a plurality of protruding pieces 15 can be formed for one incision 14. The projecting pieces 15 are separated and protrude from each other, and at least their tips are independent from each other (note that the projecting pieces 15 may be connected to each other at their bases, but the tips are independent from each other. And a flow space 19 exists between the projecting pieces 15, and a fluid represented by a gas such as air flows from the flow space 19 between the projecting pieces 15 to the thickness of the metal foil 10. It can flow in the direction (inside and outside).
各突片１５は、波形構造部１１の内側に向けて突出しているものである。波形構造部１１は全体として板状をなすため、内外の意味は相対的なものでしかないが、波形構造部１１を山部１２側と谷部１３側との間の仮想線で２分し、山部１２側の突片１５は、その仮想線と山部１２とのによって規定される空間内に突出し、谷部１３側の突片１５は、その仮想線と谷部１３とのによって規定される空間内に突出するものとして実施することができる。言い換えれば、突片１５は、山上面１６よりも上方に突出せず、突片１５は谷底面１７よりも下方に突出しないものとする。これによって、前述の略フラットな山上面１６と谷底面１７との相乗効果により、図１（Ｂ）に示すように、シート体２０との接触面積を増やしたりロウ付け不良を抑制したりすることができる。また、当接する相手方の素材を傷つけないといった効果も発揮することができる。 Each protrusion 15 protrudes toward the inside of the corrugated structure 11. Since the corrugated structure 11 has a plate shape as a whole, the inside and outside meanings are only relative, but the corrugated structure 11 is divided into two by a virtual line between the peak 12 side and the valley 13 side. The projecting piece 15 on the mountain portion 12 side protrudes into a space defined by the virtual line and the mountain portion 12, and the projecting piece 15 on the valley portion 13 side is defined by the virtual line and the valley portion 13. It can be implemented as protruding into the space to be made. In other words, it is assumed that the projecting piece 15 does not protrude above the mountain top surface 16 and the projecting piece 15 does not project below the valley bottom surface 17. Thereby, as shown in FIG. 1 (B), the contact area with the sheet body 20 is increased or brazing defects are suppressed by the synergistic effect of the substantially flat mountain top surface 16 and the valley bottom surface 17 described above. Can do. Moreover, the effect of not damaging the material of the other party that abuts can also be exhibited.
切開部１４及び突片１５の形成位置については、図１（Ａ）（Ｂ）図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、切開部１４及び突片１５を、山上面１６又は谷底面１７にのみ形成して斜面１８には形成しないようにすることができるし、図１（Ｃ）図２（Ｃ）（Ｄ）に示すように、切開部１４及び突片１５を、山上面１６又は谷底面１７と斜面１８とに連続して形成するようにすることができる。 As for the formation positions of the incision 14 and the projecting piece 15, the incision 14 and the projecting piece 15 are connected to the mountain top surface 16 or the valley bottom surface 17 as shown in FIGS. It can be formed only on the slope 18 and not on the slope 18, and as shown in FIGS. 1 (C), 2 (C) and (D), the incision 14 and the projecting piece 15 are formed on the top surface 16 or It can be formed continuously on the valley bottom surface 17 and the slope 18.
突片１５は、金型の構造などによって種々変更することができるが、切開部１４の前後の２箇所から突出した２つの突片１５として実施できるし、切開部１４の３箇所以上から突出した突片１５として実施することもできる。また、切開部１４の平面視の形状は矩形であってもよく、円形や楕円形であってもよい。
突片１５は、バーリング以外の方法で形成することもでき、例えば切開部１４を刃物で切開しその余剰部分を曲げ加工して形成することもできる。
The projecting piece 15 can be variously changed depending on the structure of the mold or the like, but can be implemented as two projecting pieces 15 projecting from two places before and after the incision 14, and projecting from three or more of the incision 14. It can also be implemented as a projecting piece 15. Further, the shape of the incision 14 in plan view may be a rectangle, or a circle or an ellipse.
The projecting piece 15 can also be formed by a method other than burring. For example, the incision 14 can be incised with a blade and the surplus portion thereof can be bent.
（シート体について）
シート体２０は、種々の形態と作用を果たすものを用いることができるが、例えば、メタルラス２１を採用することもできる。このメタルラス２１は、図３に示すように、千鳥配列に配置された多数の貫通孔２２を備えたもので、金属板をプレス加工等のラス加工によって貫通孔２２を形成することによって、製造され得る。貫通孔２２の形状は菱形などが一般的であるが、長方形状などの矩形状であってもよく適宜変更し得る。貫通孔２２で除去されてない部分が網線部２３を構成するもので、この網線部２３に排ガス等を浄化することができる触媒を担持させることもできる。また、金属板をラス加工して貫通孔２２を形成した後、圧延加工を施すことによって、網線部２３の厚みが小さくなり平面視の幅が大きくなる（図３（Ｂ）参照）。これによって、メタルラス２１に電極などを設けて通電させて発熱体として用いた場合に、貫通孔２２の電気抵抗値が変化すると共に表面積が変化することによって、シート体２０の発熱性能並びにヒーターとしての性能を変化させることができるものであり、図４に示すように、圧延の程度によって、貫通孔２２の大きさや形状及び網線部２３の太さや大きさ形状を種々変更して実施することができる。
メタルラス２１の素材については、前述のメタル箔１０と同じものを用いることができる他、耐熱性の高いニクロム合金やインコネル合金などを用いることもできる。またその厚みは 0.01〜0.1ｍｍ、貫通孔２２の開口率は50~80%で具体的には平面積が0.5〜0.8平方ｃｍ程度のものを示すことができる。また、網線部２３の幅は 0.1〜0.5ｍｍであることが適当であるが、これらの値は適宜変更して実施することができる。
(About the sheet)
As the sheet body 20, those having various forms and functions can be used. For example, a metal lath 21 can also be adopted. As shown in FIG. 3, the metal lath 21 includes a large number of through holes 22 arranged in a staggered arrangement, and is manufactured by forming the through holes 22 by lath processing such as pressing a metal plate. obtain. The shape of the through hole 22 is generally a rhombus or the like, but may be a rectangular shape such as a rectangular shape and can be changed as appropriate. The portion not removed by the through-hole 22 constitutes the mesh line portion 23, and a catalyst capable of purifying exhaust gas or the like can be supported on the mesh line portion 23. In addition, by forming a through hole 22 by lathing a metal plate, rolling is performed, whereby the thickness of the mesh portion 23 is reduced and the width in plan view is increased (see FIG. 3B). As a result, when the metal lath 21 is provided with an electrode or the like and energized and used as a heating element, the electrical resistance value of the through-hole 22 changes and the surface area changes, whereby the heating performance of the sheet body 20 and the heater The performance can be changed, and as shown in FIG. 4, the size and shape of the through hole 22 and the thickness and size of the mesh portion 23 can be variously changed depending on the degree of rolling. it can.
As the material of the metal lath 21, the same material as the metal foil 10 described above can be used, and a nichrome alloy or an Inconel alloy having high heat resistance can also be used. Further, the thickness is 0.01 to 0.1 mm, the opening ratio of the through hole 22 is 50 to 80%, and specifically, the plane area is about 0.5 to 0.8 square cm. The width of the mesh portion 23 is suitably 0.1 to 0.5 mm, but these values can be changed as appropriate.
（メタル箔の適用例１）
メタル箔１０単体としての利用
メタル箔１０単体としての利用としては、触媒を担持する担体としての利用や、電気抵抗の高い金属で実施することによる発熱体としての利用を示すことができる。いずれの場合にも、メタル箔１０周辺（メタル箔１０の厚み方向と波形構造部１１の長手方向）の流体の流れを良好に保ちつつ、且つ、メタル箔１０に対する接触面積の増大をなすことが好ましいが、上述のメタル箔１０の構造はこれに適した構造を提示する。特に、突片１５が山部１２又は谷部１３の内側に突出していることによって、山上面１６又は谷底面１７と、斜面１８とによって制限された空間において突片１５と山上面１６とが存在することによる流体の乱れの発生を促すことができると共に、切開部１４と突片１５の形態は、メタル箔１０の厚み方向と波形構造部１１の長手方向の流体の双方への流れを適度に保つことができるため、流体の流れの良好性、流体との接触時間、接触面積の増大をなすことができる。
(Application example 1 of metal foil)
Utilization as a single metal foil 10 Utilization as a single metal foil 10 can indicate utilization as a carrier for supporting a catalyst or utilization as a heating element by carrying out with a metal having high electrical resistance. In any case, it is possible to maintain a good fluid flow around the metal foil 10 (the thickness direction of the metal foil 10 and the longitudinal direction of the corrugated structure 11) and to increase the contact area with the metal foil 10. Although preferred, the structure of the metal foil 10 described above presents a suitable structure. In particular, since the protruding piece 15 protrudes inside the peak portion 12 or the valley portion 13, the protruding piece 15 and the mountain top surface 16 exist in a space limited by the mountain top surface 16 or the valley bottom surface 17 and the slope 18. The occurrence of fluid turbulence can be promoted, and the shape of the incision 14 and the projecting piece 15 appropriately controls the flow of fluid in both the thickness direction of the metal foil 10 and the longitudinal direction of the corrugated structure 11. Therefore, it is possible to improve the fluid flow, the contact time with the fluid, and the contact area.
（メタル箔の適用例２）
メタル箔１０とシート体２０との組み合わせた積層体３０としての利用
メタル箔１０とシート体２０とは互いに接合されていない状態（両者が接触している状態としていない状態の双方を含む）で利用することもできるし、メタル箔１０とシート体２０とを接合させた状態で利用することもできるものであり、。
これらの状態を併せてメタル箔１０とシート体２０を厚み方向に重ねた構造体を積層体３０と言うが、いずれの場合でも、メタル箔１０に対してシート体２０を上下いずれか一方に配置させた形態と双方に配置させた形態とを採ることができる。
(Application example 2 of metal foil)
Use as a laminate 30 in which the metal foil 10 and the sheet body 20 are combined The metal foil 10 and the sheet body 20 are used in a state where the metal foil 10 and the sheet body 20 are not joined to each other (including a state where both are not in contact with each other). It can also be used in a state where the metal foil 10 and the sheet body 20 are joined.
A structure in which the metal foil 10 and the sheet body 20 are overlapped in the thickness direction is referred to as a laminated body 30 in both cases, but in any case, the sheet body 20 is disposed on either the upper or lower side of the metal foil 10. It is possible to adopt a form that is arranged and a form that is arranged on both sides.
（メタル箔とシート体とが接合されていない形態）
メタル箔１０とシート体２０とが接合されていない形態としては、メタル箔１０とシート体２０とを接触（特に略フラットな山上面１６又は谷底面１７を備えている場合には面接触）させた状態であることが好ましいが、接触（特に略フラットな山上面１６又は谷底面１７を備えている場合には面接触）させない状態であってもかまわない。但し、接触させた状態で実施する場合では、前述の突片１５が内側に突出する効果を有効に発揮し得る。
(The form in which the metal foil and the sheet body are not joined)
As a form in which the metal foil 10 and the sheet body 20 are not joined, the metal foil 10 and the sheet body 20 are brought into contact with each other (particularly, in the case of being provided with a substantially flat mountain top surface 16 or valley bottom surface 17). However, it may be in a state where no contact is made (particularly surface contact in the case where a substantially flat top surface 16 or bottom surface 17 is provided). However, when it implements in the state made to contact, the effect which the above-mentioned protrusion 15 protrudes inside can be exhibited effectively.
（メタル箔とシート体とが接合された形態）
メタル箔１０とシート体２０とを接合させた形態は、両者を接合手段で一体化させるものであり、一つの分離しないシート構造体を構成する。接合手段は、両者を一体化させるものであればよいが、その好適な一例としてロウ付けや溶接を示すことができる。これらの接合手段を実施する場合、メタル箔１０とシート体２０とはロウ付けや溶接が可能な金属などである必要があるが、その際、前述のように、突片１５が波形構造部１１の内側に向けて突出しているものであると共に山上面１６と谷底面１７とが略フラットなものであることによって、メタル箔１０とシート体２０とを面接触させることができ、ロウ付けや溶接の不良を抑制することが可能となる。他の接合手段としては、ネジやリベットなどの締結体による接合や、接着剤などによる接着、各種テープによる固定などを例示することができ、各種接合手段を併用することも可能である。
なお、メタル箔１０とシート体２０とを接合させる場合には、ロウ付け等をその一部分にのみ形成するようにして実施することも出来る。その際、図５（Ａ）に示すように、ウエブ状のメタル箔１０の幅方向の両側縁をシート体２０にロウ付けする場合には、当該ロウ付けする部分３３に、切開部１４や突片１５を形成しないことで、ロウ付け面積をさらに増やすことができる。なお、この切開部１４や突片１５を形成しない領域は、ウエブ状のメタル箔１０の幅方向の中央に設けるなど、種々変更して実施することができる（図５（Ｂ参照））。
なお後述するように、メタル箔１０とシート体２０を重ねてコイル状に巻き付ける場合には、予め両者を接合した状態で巻きつけることもできるが、両者の周率差を考慮して予め接合しない状態で巻き付け、巻きつけ完了後にコイル状になされた端面にロウ剤を配置してロウ付けするようにしてもよい。また、巻きつけ完了後に同者を接合する場合、巻き付けの終端のみで両者を接合すると共にその内周に対して接合するだけに止めることもできる。
(Metal foil and sheet joined together)
The form which joined the metal foil 10 and the sheet | seat body 20 integrates both with a joining means, and comprises one sheet structure which does not isolate | separate. Any joining means may be used as long as both are integrated, but brazing or welding can be shown as a suitable example. When performing these joining means, the metal foil 10 and the sheet body 20 need to be a metal that can be brazed or welded. At this time, as described above, the projecting piece 15 is the corrugated structure portion 11. And the top surface 16 and bottom surface 17 of the mountain are substantially flat, so that the metal foil 10 and the sheet body 20 can be brought into surface contact with each other, brazing or welding. It becomes possible to suppress defects. Examples of other joining means include joining with a fastening body such as a screw or rivet, adhesion with an adhesive, fixing with various tapes, and the like, and various joining means can be used in combination.
In addition, when joining the metal foil 10 and the sheet | seat body 20, brazing etc. can also be implemented only in the part. At that time, as shown in FIG. 5A, when brazing both side edges in the width direction of the web-shaped metal foil 10 to the sheet body 20, the incision 14 and the protrusion are formed in the brazing portion 33. By not forming the piece 15, the brazing area can be further increased. In addition, the area | region which does not form this incision part 14 and the protrusion 15 can be implemented by changing variously, such as providing in the center of the width direction of the web-shaped metal foil 10 (refer FIG. 5 (B)).
As will be described later, when the metal foil 10 and the sheet body 20 are overlapped and wound in a coil shape, they can be wound together in advance, but they are not previously bonded in consideration of the difference in the peripheral ratio between them. Wrapping may be performed in a state, and brazing may be performed by placing a brazing agent on the end face formed in a coil shape after completion of winding. Moreover, when joining the same person after completion of winding, it is also possible to stop both by joining both at the end of winding and at the inner periphery.
（積層体３０の作用効果）
上述の接合の有無に関わらず、積層体３０では、前述のメタル箔１０単体としての利点に加えて、シート体２０との相乗効果が発揮され得る。
積層体３０とその周辺の流体との関係では、山上面１６又は谷底面１７と、斜面１８とに加えて、シート体２０の存在によって、その空間がさらに制限される。その際、シート体２０が流体の通過を許さないか或いは制限するものとして実施した場合には、各積層体３０間の流体の移動を制限できる。他方、貫通孔２２を備える場合などには、各積層体３０間の流体の移動を許容することができる。その際、突片１５間の流通空間１９と切開部１４との存在によって、各積層体３０間の流体の移動を充分に確保することができる。特に、各積層体３０間の流体の移動を必要とする場合や、積層体３０間の流体の移動が有る方が有利な場合には、貫通孔２２を備えることが好ましい。
(Operation effect of the laminated body 30)
Regardless of the presence or absence of the above-mentioned joining, in addition to the advantages of the metal foil 10 alone, the laminate 30 can exhibit a synergistic effect with the sheet body 20.
In the relationship between the laminated body 30 and the surrounding fluid, the space is further limited by the presence of the sheet body 20 in addition to the mountain top surface 16 or the valley bottom surface 17 and the slope 18. At this time, when the sheet body 20 is implemented so as not to allow or restrict the passage of fluid, the movement of the fluid between the stacked bodies 30 can be restricted. On the other hand, when the through holes 22 are provided, fluid movement between the stacked bodies 30 can be allowed. At that time, due to the presence of the flow space 19 between the projecting pieces 15 and the incision 14, the movement of the fluid between the stacked bodies 30 can be sufficiently ensured. In particular, when fluid movement between the stacked bodies 30 is required, or when it is advantageous to have fluid movement between the stacked bodies 30, it is preferable to provide the through holes 22.
（具体的利用形態１）
メタル箔１０単体として用いる場合の具体的利用形態の例を示す。
まず、メタル箔１０は、自動車排ガスや工場等から排出されるPMなどに汚染された空気を浄化するメタル担体として用いることができる。この場合、触媒成分としては、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）などの白金族触媒や、酸化チタンを主成分にし、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）などの活性成分を添加したものを用いることができ、必要に応じて、メタルラス２１の表面にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）などの耐熱性の酸化層を形成し、触媒を担体させることができる。
(Specific usage mode 1)
The example of the concrete utilization form in the case of using as metal foil 10 single-piece | unit is shown.
First, the metal foil 10 can be used as a metal carrier that purifies air contaminated with automobile exhaust gas, PM discharged from a factory, or the like. In this case, as the catalyst component, for example, a platinum group catalyst such as platinum (Pt) or palladium (Pd), or an active component such as vanadium (V), molybdenum (Mo), or tungsten (W) mainly composed of titanium oxide. What added the component can be used, and if necessary, a heat resistant oxide layer such as alumina (Al 2 O 3 ) can be formed on the surface of the metal lath 21 to support the catalyst.
また、メタル箔１０は、その単体として、空気浄化装置等に使用されるヒーター用等の素材も適用することができる。その際には、固有抵抗が高いＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金など、自己発熱性を有する素材によって、メタル箔１０を構成することによって実施できる。そして、メタル箔１０の適宜箇所に通電用の電極を設けて実施することができる。 Further, as the metal foil 10, a material such as a heater used in an air purification device or the like can be applied as a single body. In that case, it can implement by comprising the metal foil 10 with the raw material which has self-heating property, such as a Fe-Cr-Al alloy with a high specific resistance. And it can carry out by providing the electrode for electricity supply in the appropriate location of the metal foil 10. FIG.
さらに、自己発熱性を有する素材によってメタル箔１０を構成すると共に、上述のようにその表面に触媒を担持させてもよい。これによって、メタル箔１０の自己発熱性により、その表面の触媒ならびに周囲の流体を加熱することができる。
いずれの場合にあっても、メタル箔１０の前述の構造的特徴によって、メタル箔１０と共に用いられる他の素材を傷つけたり破損させたりすることがないと共に、メタル箔１０の周囲に流される空気やその他のガスなどの流体に乱れを発生させて、触媒効果や加熱効果を有効に発揮させることができる。
Furthermore, the metal foil 10 may be made of a material having self-heating properties, and the catalyst may be supported on the surface as described above. Accordingly, the catalyst on the surface and the surrounding fluid can be heated by the self-heating property of the metal foil 10.
In any case, the above-described structural features of the metal foil 10 do not damage or damage other materials used with the metal foil 10, and air flowing around the metal foil 10 Disturbances can be generated in fluids such as other gases, and the catalytic effect and heating effect can be effectively exhibited.
なお、触媒を担持させたメタル箔１０と、発熱機能を有するメタル箔１０とを別体に形成して、これらの２種のメタル箔１０を積層するようにしてもよい。
また、メタル箔１０は、平板状で用いることができる他、次に示す場合と同様渦巻き状に巻回して用いることもできる。
Alternatively, the metal foil 10 supporting the catalyst and the metal foil 10 having a heat generating function may be formed separately and the two types of metal foils 10 may be laminated.
Further, the metal foil 10 can be used in a flat plate shape, or can be used by being wound in a spiral shape as in the following case.
（具体的利用形態２）
メタル箔１０とシート体２０とを厚み方向に重ねた積層体３０として用いる場合の具体的利用形態の一例を示す。
積層体３０は、平板状のシート構造体として利用することができるが、図６に示すように、渦巻き状に巻回させたコイル構造体３１として実施することができる。
(Specific use form 2)
An example of a specific usage form in the case where the metal foil 10 and the sheet body 20 are used as a laminated body 30 in which the metal foil 10 and the sheet body 20 are stacked in the thickness direction is shown.
The laminate 30 can be used as a flat sheet structure, but can be implemented as a coil structure 31 wound in a spiral as shown in FIG.
その具体的な適用例としては、メタル担体に適用する例を示すことができる。その際、前述のように、メタル箔１０に触媒を担持させる。このメタル箔１０にシート体２０を重ねた状態で渦巻き状に巻回する。シート体２０には、不織布や無孔の金属箔などを用いることも可能であるが、図３図４に示したメタルラス２１によるシート体２０を用いることによって、コイル構造体３１の径方向へ複数の層に渡って流体が流れることもでき、３次元的な流体の移動が促進される。 As a specific application example, an example applied to a metal carrier can be shown. At that time, the catalyst is supported on the metal foil 10 as described above. The metal foil 10 is wound in a spiral shape with the sheet body 20 overlapped. The sheet body 20 may be made of non-woven fabric or non-porous metal foil. However, by using the sheet body 20 of the metal lath 21 shown in FIG. 3 and FIG. The fluid can also flow across the layers, and the movement of the three-dimensional fluid is promoted.
なお、メタル箔１０とシート体２０とは、接合されていなくてもよく、接合されたものであってもよい。メタル箔１０の山上面１６と谷底面１７とが略フラットなものであると共に突片１５が内側に突出しているため、シート体２０を傷つけることがなく、また、接合する場合には、ロウ付けや溶接の不良を抑制することが可能となる。 In addition, the metal foil 10 and the sheet | seat body 20 do not need to be joined, and may be joined. Since the top surface 16 and the bottom surface 17 of the metal foil 10 are substantially flat and the protruding piece 15 protrudes inward, the sheet body 20 is not damaged, and when joining, brazing is performed. And poor welding can be suppressed.
巻回の方向は、ウエブの長手方向の一端側が内周端、他端側が外周端となるように、言い換えれば、山部１２及び谷部１３の伸びる方向はウエブの幅方向が、コイル構造体３１の軸方向に略一致するように巻回すればよい。これによって、コイル構造体３１の軸方向の一端面から他端面へ（図６（Ｂ）の下面から上面へ）流体を流すことができ、流された流体は、一端面から他端面への移動中に、積層体３０の周方向へも移動することができ、流体の乱流化を促進することができる。 The winding direction is such that one end side in the longitudinal direction of the web is the inner peripheral end and the other end side is the outer peripheral end. In other words, the direction in which the peak portion 12 and the valley portion 13 extend is the width direction of the web. What is necessary is just to wind so that it may correspond to the axial direction of 31 substantially. As a result, a fluid can flow from one end surface in the axial direction of the coil structure 31 to the other end surface (from the lower surface to the upper surface in FIG. 6B), and the fluid that has flowed moves from the one end surface to the other end surface. Inside, it can move also to the peripheral direction of layered product 30, and turbulent fluidization can be promoted.
（具体的利用形態３）
メタル箔１０とシート体２０とを厚み方向に重ねた積層体３０として用いる場合の具体的利用形態の他の例を示す。この例においても先の具体的利用形態２と同様、メタル箔１０とシート体２０とを厚み方向に重ねた積層体３０としてこれを巻回したコイル構造体３１として実施し、具体的な適用例としては、種々の用途に用いることができるヒーターに適用する例を示すものである。
(Specific usage pattern 3)
The other example of the specific utilization form in the case of using as the laminated body 30 which accumulated the metal foil 10 and the sheet | seat body 20 in the thickness direction is shown. Also in this example, as in the above-described specific usage mode 2, the metal foil 10 and the sheet body 20 are implemented as a coil structure 31 in which the metal foil 10 and the sheet body 20 are wound as a laminated body 30, and a specific application example. As an example, the present invention is applied to a heater that can be used for various purposes.
この例では、メタル箔１０を発熱可能な電気抵抗の大きな通電体とし、シート体２０を絶縁体とするものであり、これによって、メタル箔１０に設けた電極から通電する際にコイル構造体３１の径方向に重なり合うメタル箔１０同士の間の絶縁を図るようにしたものである。シート体２０には、比較的高価なアルミナシートを用いることもできるが、より安価に提供できるシリカコート或いは前述のメタルラス２１を用いることができるものであり、メタルラス２１には絶縁処理を施して実施する。絶縁処理には、酸化処理や絶縁塗装を例示することができる。この場合にも、突片１５が内側に突出しているため、絶縁体であるシート体２０を傷つけたり貫通したりするおそれがないため、絶縁不良を効果的に抑制することができる。
さらに、メタル箔１０又はシート体２０に前述の触媒を担持させておくことによって、自己発熱型の触媒担体を提供することができる。
またさらに、シート体２０を担持体、メタル箔１０を絶縁体として実施することも可能である。
In this example, the metal foil 10 is an energizer having a large electrical resistance capable of generating heat, and the sheet body 20 is an insulator, whereby the coil structure 31 is energized when energizing from the electrode provided on the metal foil 10. Insulation between the metal foils 10 overlapping each other in the radial direction is intended. Although a relatively expensive alumina sheet can be used for the sheet body 20, a silica coat that can be provided at a lower cost or the metal lath 21 described above can be used, and the metal lath 21 is subjected to an insulation treatment. To do. Examples of the insulation treatment include oxidation treatment and insulation coating. Also in this case, since the projecting piece 15 protrudes inward, there is no possibility of damaging or penetrating the sheet body 20 that is an insulator, so that insulation failure can be effectively suppressed.
Furthermore, a self-heating catalyst carrier can be provided by supporting the above-mentioned catalyst on the metal foil 10 or the sheet body 20.
Furthermore, it is possible to implement the sheet body 20 as a carrier and the metal foil 10 as an insulator.
（種々の装置への適用）
本発明は種々の装置に適用することができるものであり、例えば、触媒や活性炭などの多孔質体を担持したものについては、排ガス浄化装置、ＰＭ除去装置、脱臭装置などの各種のガス浄化装置に適用することができる。またヒーターとして機能するものについては、各種の加熱装置に適用することができる。さらに具体的には、本願出願人の出願に係る特開シート体２０突片１５−貫通孔２網線部２絶縁体３５７９号の空気浄化装置における加熱ユニット又は浄化ユニットとして適用することができると共に、自己発熱型の触媒担体の場合には、両者を一体化させた複合ユニットとしても実施することができる。またヒーターとしての一適用例としては、過熱蒸気生成器を示すことができるものであり、電極を設けた電気加熱ヒーターとして積層体３０を採用し、水蒸気を直接加熱し過熱蒸気を生成するものとして実施することができる。この例では、水蒸気をコイル構造体３１の一方の端面から他方の端面へ通過させることによって、水蒸気を直接過熱することができ、小型化が可能であり、加熱効率の向上を図ることができるものである。
(Application to various devices)
The present invention can be applied to various devices. For example, various types of gas purification devices such as an exhaust gas purification device, a PM removal device, and a deodorization device for those carrying a porous body such as a catalyst and activated carbon. Can be applied to. Moreover, what functions as a heater can be applied to various heating apparatuses. More specifically, the invention can be applied as a heating unit or a purification unit in an air purification device of Japanese Patent Application Laid-Open No. 20 projecting piece 15-through hole 2 mesh part 2 insulator 3579 according to the applicant's application. In the case of a self-heating catalyst carrier, it can also be implemented as a composite unit in which both are integrated. Moreover, as an application example as a heater, a superheated steam generator can be shown, and the laminated body 30 is adopted as an electric heater provided with electrodes, and steam is directly heated to generate superheated steam. Can be implemented. In this example, the water vapor can be directly heated by passing the water vapor from one end surface of the coil structure 31 to the other end surface, the size can be reduced, and the heating efficiency can be improved. It is.
以上のように、本発明は種々の用途に用いることができるメタル箔及びこれを用いた積層体を提供することができたものである。 As described above, the present invention can provide a metal foil that can be used in various applications and a laminate using the metal foil.
１０ メタル箔
１１ 波形構造部
１２ 山部
１３ 谷部
１４ 切開部
１５ 突片
１６ 山上面
１７ 谷底面
１８ 斜面
１９ 流通空間
２０ シート体
２１ メタルラス
２２ 貫通孔
２３ 網線部
２４ 触媒
３０ 積層体
３１ コイル構造体
３２ シート構造体
３３ ロウ付けする部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Metal foil 11 Corrugated structure part 12 Mountain part 13 Valley part 14 Incision part 15 Projection piece 16 Mountain top surface 17 Valley bottom surface 18 Slope 19 Distribution space 20 Sheet body 21 Metal lath 22 Through-hole 23 Net line part 24 Catalyst 30 Laminate body 31 Coil structure Body 32 Sheet structure 33 Brazing part
Claims (9)
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、
前記突片は、前記波形構造部の内側に向けて突出しているものであり、
山部と谷部とが前記周期的に繰り返す方向を前後方向として、前記切開部は、平面視において前後に伸びる左右１対の辺と左右に伸びる前後１対の辺とを備えた矩形の輪郭を有し、
前記突片は前記切開部の前記前後の各辺に沿って形成され、前記切開部の左右の辺には突片が形成されていないことを特徴とするメタル箔。 In the metal foil provided with a corrugated structure portion in which crests and troughs are periodically repeated, the corrugated structure includes an incision portion and a protruding piece protruding from the incision portion.
A plurality of projecting pieces protrudes separately from each other with respect to the one incision,
The protrusion protrudes toward the inside of the corrugated structure,
The incision has a rectangular outline having a pair of left and right sides extending in the front-rear direction and a pair of front and rear sides extending in the left-right direction when the direction in which the crests and troughs repeat periodically is the front-rear direction. Have
The metal foil characterized in that the protrusions are formed along the front and rear sides of the incision, and no protrusions are formed on the left and right sides of the incision .
前記山上面又は前記谷底面を含む位置に前記切開部が形成され、
前記突片は、前記山上面から上方に又は前記谷底面から下方には、突出していないことを特徴とする請求項１記載のメタル箔。 The crest and the trough form a trapezoidal shape in which the top surface or bottom surface of the crest is substantially flat,
The incision is formed at a position including the top surface of the mountain or the bottom surface of the valley,
2. The metal foil according to claim 1, wherein the protruding piece does not protrude upward from the top surface of the mountain or downward from the bottom surface of the valley.
前記シート体は多数の貫通孔を有することを特徴とする積層体。 The laminated body according to claim 3 constitutes a coil structure wound in a spiral shape,
The said sheet | seat body has many through-holes, The laminated body characterized by the above-mentioned.
前記メタル箔との少なくとも何れか一方の面に前記シート体が配置されていることを特徴とする積層体。 The laminate according to claim 3 constitutes a sheet structure,
A laminate comprising the sheet member disposed on at least one surface of the metal foil.
The laminate according to any one of claims 3 to 7 , wherein at least one of the metal foil and the sheet body supports a catalyst.
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