JPH0529075Y2 - - Google Patents
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- JPH0529075Y2 JPH0529075Y2 JP11222088U JP11222088U JPH0529075Y2 JP H0529075 Y2 JPH0529075 Y2 JP H0529075Y2 JP 11222088 U JP11222088 U JP 11222088U JP 11222088 U JP11222088 U JP 11222088U JP H0529075 Y2 JPH0529075 Y2 JP H0529075Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- metal carrier
- catalyst
- heat insulating
- insulating material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は自動車の排気ガス浄化用触媒構造に関
し、特に、ハニカム構造の担体を有する排気ガス
浄化用触媒構造に関する。
し、特に、ハニカム構造の担体を有する排気ガス
浄化用触媒構造に関する。
（従来の技術）
上記の排気ガス浄化用触媒構造においては、従
来セラミツク製の担体が使用されてきたが、この
セラミツク製担体よりも温度上昇が早く、コスト
的にも有利であるために、近時は特開昭62−
171752号公報に例示されるようなメタル担体を有
する排気ガス浄化用触媒構造が提案されている。
このメタル担体は金属製の平板と波板とを重ねス
パイラル状に巻くことによりハニカム構造を形成
したものである。
来セラミツク製の担体が使用されてきたが、この
セラミツク製担体よりも温度上昇が早く、コスト
的にも有利であるために、近時は特開昭62−
171752号公報に例示されるようなメタル担体を有
する排気ガス浄化用触媒構造が提案されている。
このメタル担体は金属製の平板と波板とを重ねス
パイラル状に巻くことによりハニカム構造を形成
したものである。
（考案が解決しようとする課題）
ところが、従来の排気ガス浄化用触媒構造にお
いては、メタル担体を構成する金属製の平板と波
板の熱伝導性が良過ぎるために、触媒の排気ガス
注入側の端面でヒートポイントができ難い。この
ためにウオームアツプ性能、つまり、触媒の低温
時に排気ガスにより触媒を高温にし、触媒反応を
早期に活性化させる性能が悪いという問題があ
る。また、メタル担体の熱放出性が高いために触
媒が高温になり難いので、排気ガスの浄化性能が
十分でないという問題もある。
いては、メタル担体を構成する金属製の平板と波
板の熱伝導性が良過ぎるために、触媒の排気ガス
注入側の端面でヒートポイントができ難い。この
ためにウオームアツプ性能、つまり、触媒の低温
時に排気ガスにより触媒を高温にし、触媒反応を
早期に活性化させる性能が悪いという問題があ
る。また、メタル担体の熱放出性が高いために触
媒が高温になり難いので、排気ガスの浄化性能が
十分でないという問題もある。
そこで、従来、特開昭63−55319号公報に示さ
れているようにメタル担体の外周に断熱材を配設
するか、又は平板の最外周部分で断熱空間を形成
するものが知られているが、これらでは浄化性能
の向上が不十分である。
れているようにメタル担体の外周に断熱材を配設
するか、又は平板の最外周部分で断熱空間を形成
するものが知られているが、これらでは浄化性能
の向上が不十分である。
上記に鑑みて本考案は、ウオームアツプ性能と
排気ガスの浄化性能に優れた排気ガス浄化用触媒
構造を提供することを目的とする。
排気ガスの浄化性能に優れた排気ガス浄化用触媒
構造を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記の目的を達成するために本考案は、排気ガ
ス浄化用触媒における排気ガス流入側周囲部に断
熱層を形成するものである。
ス浄化用触媒における排気ガス流入側周囲部に断
熱層を形成するものである。
具体的に本考案の講じた解決手段は、排気ガス
浄化用触媒を、ハニカム構造のメタル担体を有
し、該メタル担体の排気ガス流入側の周囲部にお
ける排気ガス通路に多孔性断熱材を充填する構成
としたものである。
浄化用触媒を、ハニカム構造のメタル担体を有
し、該メタル担体の排気ガス流入側の周囲部にお
ける排気ガス通路に多孔性断熱材を充填する構成
としたものである。
（作用）
上記の構成により、本考案の排気ガス浄化用触
媒構造を使用すると次の現象が生じる。
媒構造を使用すると次の現象が生じる。
排気ガス流入側において、周囲部に断熱材が
充填されているので、この部分での熱放出が抑
制され、排気ガス流入側端面でヒートポイント
が得られる。
充填されているので、この部分での熱放出が抑
制され、排気ガス流入側端面でヒートポイント
が得られる。
周囲部の排気ガス通路に多孔性断熱材が充填
されているので、排気ガスは中央部を集中的に
通過する。このために熱の放出され難い中央が
高温になりその熱が周囲部へ伝わるので、触媒
全体が従来のものより高温になり触媒反応が活
発化する。
されているので、排気ガスは中央部を集中的に
通過する。このために熱の放出され難い中央が
高温になりその熱が周囲部へ伝わるので、触媒
全体が従来のものより高温になり触媒反応が活
発化する。
排気ガス通路に充填された断熱材が多孔性で
あるので、断熱材の内部を排気ガスが遅い速度
で通過する。このためにこの部分を通過する排
気ガスと触媒成分との接触時間が長くなつて触
媒反応が促進される。
あるので、断熱材の内部を排気ガスが遅い速度
で通過する。このためにこの部分を通過する排
気ガスと触媒成分との接触時間が長くなつて触
媒反応が促進される。
（実施例）
以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図イ，ロ及び第２図イ，ロは本考案に係る
排気ガス浄化用触媒Ａを示す。符号１はこの排気
ガス浄化用触媒Ａを構成するハニカム構造のメタ
ル担体であつて、金属製の平板１１と波板１２と
を重ねてスパイラル状に巻くことにより形成され
る。このように形成されたメタル担体１はロール
状であつて、排気ガス流入側（第１図及び第２図
における上方側）から流出側へ細長い排気ガス通
路１３が多数、層状に形成されている。
排気ガス浄化用触媒Ａを示す。符号１はこの排気
ガス浄化用触媒Ａを構成するハニカム構造のメタ
ル担体であつて、金属製の平板１１と波板１２と
を重ねてスパイラル状に巻くことにより形成され
る。このように形成されたメタル担体１はロール
状であつて、排気ガス流入側（第１図及び第２図
における上方側）から流出側へ細長い排気ガス通
路１３が多数、層状に形成されている。
メタル担体１の周囲部の排気ガス通路１３Ａに
おける流入側に、多孔性断熱材２がプラギングに
より充填されている。この多孔性断熱材２には触
媒成分を担持させる場合と、担持させない場合と
があり、前者の場合には、メタル担体１の周囲部
の排気ガス通路１３Ａに多孔性断熱材２をプラギ
ングした後、このメタル担体１を、触媒成分用の
担体、例えばアルミナのスラリー液に浸漬してウ
オツシユコートを行ない、その後、このメタル担
体１を触媒成分が溶解した水溶液に浸漬して触媒
成分を付着させる。このようにすると、触媒成分
は多孔性断熱材２の内部の孔に浸透して担持され
るため、多孔性断熱材２の孔を通過する排気ガス
が効果的に浄化されるので、多孔性断熱材２は浄
化作用と断熱効果とを発揮できる。また、後者の
場合には、メタル担体１をアルミナのスラリー液
に浸漬してウオツシユコートを行なつた後、この
メタル担体１を触媒成分の溶解した水溶液に浸漬
して触媒成分を付着させ、その後、周囲部の排気
ガス通路１３Ａに多孔性断熱材２をプラギングす
る。このようにすると、多孔性断熱材２は触媒成
分を担持せず、断熱効果のみを発揮する。
おける流入側に、多孔性断熱材２がプラギングに
より充填されている。この多孔性断熱材２には触
媒成分を担持させる場合と、担持させない場合と
があり、前者の場合には、メタル担体１の周囲部
の排気ガス通路１３Ａに多孔性断熱材２をプラギ
ングした後、このメタル担体１を、触媒成分用の
担体、例えばアルミナのスラリー液に浸漬してウ
オツシユコートを行ない、その後、このメタル担
体１を触媒成分が溶解した水溶液に浸漬して触媒
成分を付着させる。このようにすると、触媒成分
は多孔性断熱材２の内部の孔に浸透して担持され
るため、多孔性断熱材２の孔を通過する排気ガス
が効果的に浄化されるので、多孔性断熱材２は浄
化作用と断熱効果とを発揮できる。また、後者の
場合には、メタル担体１をアルミナのスラリー液
に浸漬してウオツシユコートを行なつた後、この
メタル担体１を触媒成分の溶解した水溶液に浸漬
して触媒成分を付着させ、その後、周囲部の排気
ガス通路１３Ａに多孔性断熱材２をプラギングす
る。このようにすると、多孔性断熱材２は触媒成
分を担持せず、断熱効果のみを発揮する。
プラギングを行う範囲については、メタル担体
１に形成された排気ガス通路１３の数及び多孔性
断熱材２の開孔率によつて適宜変更し得るが、一
般的には次のようにする。すなわち、プラギング
を行う面積としてはメタル担体１の全断面積に対
して20〜40％の割合が好ましく、深さとしてはメ
タル担体１の全長に対して10〜20％の割合が好ま
しい。
１に形成された排気ガス通路１３の数及び多孔性
断熱材２の開孔率によつて適宜変更し得るが、一
般的には次のようにする。すなわち、プラギング
を行う面積としてはメタル担体１の全断面積に対
して20〜40％の割合が好ましく、深さとしてはメ
タル担体１の全長に対して10〜20％の割合が好ま
しい。
以下、本考案の具体例と比較例、及びこれらの
性能をテストした結果について説明する。
性能をテストした結果について説明する。
具体例：
金属製の平板１１と波板１２とを重ねてスパイ
ラル状に巻いて直径１インチ、長さ２インチ、容
積24cm3のロール状のメタル担体１を製作した後、
このメタル担体１の排気ガス流入側における、周
端から中心方向にかけての2.5mm幅の部分に深さ
10mmに亘つて、多孔性断熱材２であるコーデイラ
イト（2Mg0・2Al2O3・5SiO2）をプラギングし
た。次に、このメタル担体１を、γアルミナ：
100g、ベーマイト：100g及び水：250cm3に硝酸1.2
cm3を加えて攪拌したアルミナスラリー液に浸漬し
た後、高圧エアブローを行なつて余分のアルミナ
スラリー液を取除いた。これによつて、ウオツシ
ユコートされたアルミナの付着量はメタル担体１
に対して14重量％であつた。さらに、このメタル
担体１を150℃の温度下で30分間乾燥した後、550
℃の温度下で1.5時間焼成してメタル担体１に触
媒成分用の担体を担持させた。
ラル状に巻いて直径１インチ、長さ２インチ、容
積24cm3のロール状のメタル担体１を製作した後、
このメタル担体１の排気ガス流入側における、周
端から中心方向にかけての2.5mm幅の部分に深さ
10mmに亘つて、多孔性断熱材２であるコーデイラ
イト（2Mg0・2Al2O3・5SiO2）をプラギングし
た。次に、このメタル担体１を、γアルミナ：
100g、ベーマイト：100g及び水：250cm3に硝酸1.2
cm3を加えて攪拌したアルミナスラリー液に浸漬し
た後、高圧エアブローを行なつて余分のアルミナ
スラリー液を取除いた。これによつて、ウオツシ
ユコートされたアルミナの付着量はメタル担体１
に対して14重量％であつた。さらに、このメタル
担体１を150℃の温度下で30分間乾燥した後、550
℃の温度下で1.5時間焼成してメタル担体１に触
媒成分用の担体を担持させた。
次に、このメタル担体１を、塩化白金、塩化ロ
ジウムの所定量が溶解した水溶液中に浸漬し、そ
の後、150℃の温度下で30分間乾燥させた後、500
℃の温度下で２時間焼成してメタル担体１に貴金
属を担持させた。これによつて担持された貴金属
量は白金：1.35g／ｌ、ロジウム：0.28g／ｌであ
つた。
ジウムの所定量が溶解した水溶液中に浸漬し、そ
の後、150℃の温度下で30分間乾燥させた後、500
℃の温度下で２時間焼成してメタル担体１に貴金
属を担持させた。これによつて担持された貴金属
量は白金：1.35g／ｌ、ロジウム：0.28g／ｌであ
つた。
比較例：
上記具体例と同様のメタル担体を製作し、この
メタル担体に具体例と同様の14重量％のアルミナ
をウオツシユコートをした後、乾燥、焼成した。
つまり、上記具体例におけるプラギング工程を省
略した。次に、このメタル担体を具体例と同様の
水溶液中に浸漬、乾燥、焼成して、白金：
1.32g／ｌ、ロジウム：0.27g／ｌを担持させた。
メタル担体に具体例と同様の14重量％のアルミナ
をウオツシユコートをした後、乾燥、焼成した。
つまり、上記具体例におけるプラギング工程を省
略した。次に、このメタル担体を具体例と同様の
水溶液中に浸漬、乾燥、焼成して、白金：
1.32g／ｌ、ロジウム：0.27g／ｌを担持させた。
第３図は、本考案の排気ガス浄化用触媒構造の
ウオームアツプ性能をテストするために、具体例
及び比較例の触媒のスタートから10分間における
ウオームアツプ特性を調べたものである。テスト
は、Ａ／Ｆ（空燃比）：14.7±0.9、触媒流入口で
の排気ガス温度：100〜500℃、空気量：60000l／
hrの条件下で、触媒容量24.0cm3の新品の触媒を用
いて行つた。第３図のイは400℃に保つた排気ガ
スを噴射した場合の各触媒流入口での温度を調べ
たものであつて、両者が略同様の状態で温度上昇
していることが分る。ロはイの条件下における
NOx（窒素酸化物）の浄化率を調べたものであつ
て、具体例のものは比較例のものに比べてスター
トから１分間において優れたウオームアツプ特性
を示すと共に、高温になつてからも略完全な浄化
性能を得たことを示している。ハはイの条件下に
おけるCO（一酸化炭素）の浄化率を調べたもので
あつて、具体例のものは比較例のものに比べてス
タートから1.5分間において優れたウオームアツ
プ特性を示している。ニはイの条件下における
HC（炭化水素）の浄化率を調べたものであつて、
NOXやCOの場合以上に優れたウオームアツプ特
性を示している。
ウオームアツプ性能をテストするために、具体例
及び比較例の触媒のスタートから10分間における
ウオームアツプ特性を調べたものである。テスト
は、Ａ／Ｆ（空燃比）：14.7±0.9、触媒流入口で
の排気ガス温度：100〜500℃、空気量：60000l／
hrの条件下で、触媒容量24.0cm3の新品の触媒を用
いて行つた。第３図のイは400℃に保つた排気ガ
スを噴射した場合の各触媒流入口での温度を調べ
たものであつて、両者が略同様の状態で温度上昇
していることが分る。ロはイの条件下における
NOx（窒素酸化物）の浄化率を調べたものであつ
て、具体例のものは比較例のものに比べてスター
トから１分間において優れたウオームアツプ特性
を示すと共に、高温になつてからも略完全な浄化
性能を得たことを示している。ハはイの条件下に
おけるCO（一酸化炭素）の浄化率を調べたもので
あつて、具体例のものは比較例のものに比べてス
タートから1.5分間において優れたウオームアツ
プ特性を示している。ニはイの条件下における
HC（炭化水素）の浄化率を調べたものであつて、
NOXやCOの場合以上に優れたウオームアツプ特
性を示している。
第４図は、本考案の排気ガス浄化用触媒構造の
排気ガス浄化性能をテストするために、噴射する
排気ガスの温度を上昇させながら具体例及び比較
例の触媒の浄化率を調べたものである。テスト
は、Ａ／Ｆ（空燃比）：14.5触媒流入口での排気ガ
ス温度：100〜500℃、空気量：60000l／hrの条件
下で、触媒容量24.0cm3の新品の触媒を用いて行つ
た。第４図のイはNOX（窒素酸化物）の浄化率、
ロはCO（一酸化炭素）の浄化率、ハはHC（炭化水
素）の浄化率を表わし、具体例のものは比較例の
ものに比べていずれも浄化率の高いことを示して
いる。特に具体例のものはHCに対する浄化性能
が優れていると共に、ウオームアツプ効果も有し
ていることが分る。
排気ガス浄化性能をテストするために、噴射する
排気ガスの温度を上昇させながら具体例及び比較
例の触媒の浄化率を調べたものである。テスト
は、Ａ／Ｆ（空燃比）：14.5触媒流入口での排気ガ
ス温度：100〜500℃、空気量：60000l／hrの条件
下で、触媒容量24.0cm3の新品の触媒を用いて行つ
た。第４図のイはNOX（窒素酸化物）の浄化率、
ロはCO（一酸化炭素）の浄化率、ハはHC（炭化水
素）の浄化率を表わし、具体例のものは比較例の
ものに比べていずれも浄化率の高いことを示して
いる。特に具体例のものはHCに対する浄化性能
が優れていると共に、ウオームアツプ効果も有し
ていることが分る。
（考案の効果）
以上説明したように、本考案の排気ガス浄化用
触媒構造によると、排気ガス流入側の周囲部にお
ける排気ガス通路に多孔性断熱材が充填されてい
るため、排気ガス流入側端面でヒートポイントが
得られると共に触媒全体が高温になるので、ウオ
ームアツプ性能と排気ガス浄化性能が向上する。
触媒構造によると、排気ガス流入側の周囲部にお
ける排気ガス通路に多孔性断熱材が充填されてい
るため、排気ガス流入側端面でヒートポイントが
得られると共に触媒全体が高温になるので、ウオ
ームアツプ性能と排気ガス浄化性能が向上する。
さらに、周囲部を通過する排気ガスと触媒成分
との接触時間が長くなるので、排気ガス浄化性能
が一層向上する。
との接触時間が長くなるので、排気ガス浄化性能
が一層向上する。
第１図及び第２図は本考案の一実施例である排
気ガス浄化用触媒構造を示し、第１図イは斜視
図、第１図ロは一部分の拡大平面図、第２図イは
第１図イにおける−線断面図、第２図ロは一
部分の拡大斜視図、第３図は本考案の具体例と比
較例に係る排気ガス浄化用触媒構造のウオームア
ツプ性能の特性図、第４図は同じく排気ガス浄化
性能の特性図である。 Ａ……排気ガス浄化用触媒、１……メタル担
体、２……多孔性断熱材、１１……平板、１２…
…波板、１３，１３Ａ，１３Ｂ……排気ガス通
路。
気ガス浄化用触媒構造を示し、第１図イは斜視
図、第１図ロは一部分の拡大平面図、第２図イは
第１図イにおける−線断面図、第２図ロは一
部分の拡大斜視図、第３図は本考案の具体例と比
較例に係る排気ガス浄化用触媒構造のウオームア
ツプ性能の特性図、第４図は同じく排気ガス浄化
性能の特性図である。 Ａ……排気ガス浄化用触媒、１……メタル担
体、２……多孔性断熱材、１１……平板、１２…
…波板、１３，１３Ａ，１３Ｂ……排気ガス通
路。
Claims (1)
- ハニカム構造のメタル担体を有し、該メタル担
体の排気ガス注入側の周囲部における排気ガス通
路に多孔性断熱材を充填したことを特徴とする排
気ガス浄化用触媒構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11222088U JPH0529075Y2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11222088U JPH0529075Y2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0232935U JPH0232935U (ja) | 1990-03-01 |
| JPH0529075Y2 true JPH0529075Y2 (ja) | 1993-07-26 |
Family
ID=31350960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11222088U Expired - Lifetime JPH0529075Y2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529075Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-08-26 JP JP11222088U patent/JPH0529075Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0232935U (ja) | 1990-03-01 |
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