JPH06182221A - 排ガス浄化用触媒及びその素材 - Google Patents
排ガス浄化用触媒及びその素材Info
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- JPH06182221A JPH06182221A JP3359692A JP35969291A JPH06182221A JP H06182221 A JPH06182221 A JP H06182221A JP 3359692 A JP3359692 A JP 3359692A JP 35969291 A JP35969291 A JP 35969291A JP H06182221 A JPH06182221 A JP H06182221A
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- exhaust gas
- catalyst
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- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 7
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
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Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、コールドスタートにおける触媒の
効率を高めることのできるメタル担体を用いた排ガス浄
化用触媒を提供することにある。 【構成】 フェライト系耐熱ステンレス等のような耐熱
性の金属薄板にフックを形成し、このフックを形成され
た金属薄板をスパイラル状に巻いて所要の寸法形状に形
成する。 【効果】 金属薄板間を流れる排ガスはフックによりそ
の流れを乱されることで、排ガスからの熱の受け取りに
必要な時間を確保でき、かつフックの突出端部が加熱さ
れやすいことにより、より迅速に触媒の温度を上昇で
き、触媒の活性化に必要な時間を短縮できる。
効率を高めることのできるメタル担体を用いた排ガス浄
化用触媒を提供することにある。 【構成】 フェライト系耐熱ステンレス等のような耐熱
性の金属薄板にフックを形成し、このフックを形成され
た金属薄板をスパイラル状に巻いて所要の寸法形状に形
成する。 【効果】 金属薄板間を流れる排ガスはフックによりそ
の流れを乱されることで、排ガスからの熱の受け取りに
必要な時間を確保でき、かつフックの突出端部が加熱さ
れやすいことにより、より迅速に触媒の温度を上昇で
き、触媒の活性化に必要な時間を短縮できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車等に使用される内
燃機関からの排ガスを浄化するための触媒に関し、特
に、メタル担体を用いた排ガス浄化用触媒に関する。
燃機関からの排ガスを浄化するための触媒に関し、特
に、メタル担体を用いた排ガス浄化用触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、特に自動車の排ガスによる大気汚
染の問題がクローズアップされ、浄化用触媒に対する要
求もより過酷なものとなっている。そのため、これまで
のセラミック担体を用いた触媒から、より優れた浄化性
能を有するメタル担体を採用したものへの変更が企図さ
れている。このメタル担体の材料としては、Ｆe-２０wt
％Ｃr-５wt％Ａl系ステンレスをはじめとするフェライ
ト系耐熱ステンレスがある。
染の問題がクローズアップされ、浄化用触媒に対する要
求もより過酷なものとなっている。そのため、これまで
のセラミック担体を用いた触媒から、より優れた浄化性
能を有するメタル担体を採用したものへの変更が企図さ
れている。このメタル担体の材料としては、Ｆe-２０wt
％Ｃr-５wt％Ａl系ステンレスをはじめとするフェライ
ト系耐熱ステンレスがある。
【０００３】この耐熱ステンレス製板は、一般的に、ハ
ニカム構造で形成され、エンジンの排気系に介装されて
用いられている。しかしながら、エンジンが始動したば
かりで触媒が冷えている状態、いわゆる「コールドスタ
ート」ではメタル担体の触媒は活性化されず、十分な浄
化作用を達成することができなかった。
ニカム構造で形成され、エンジンの排気系に介装されて
用いられている。しかしながら、エンジンが始動したば
かりで触媒が冷えている状態、いわゆる「コールドスタ
ート」ではメタル担体の触媒は活性化されず、十分な浄
化作用を達成することができなかった。
【０００４】このコールドスタートにおける触媒の効率
を高める手段として、メタル担体に電流を流して触媒を
予熱し、触媒の活性化を高めた状態でエンジンを始動さ
せる手段や、ハニカム構造の平板部分を細かく波打たせ
た形状にしたり、平板をなくして波板のみで形成する等
のような新規なハニカム構造に形成することにより、排
ガスによる触媒温度の上昇速度を速め、それにより短時
間に触媒を活性化しようとする手段等が提案されてい
る。
を高める手段として、メタル担体に電流を流して触媒を
予熱し、触媒の活性化を高めた状態でエンジンを始動さ
せる手段や、ハニカム構造の平板部分を細かく波打たせ
た形状にしたり、平板をなくして波板のみで形成する等
のような新規なハニカム構造に形成することにより、排
ガスによる触媒温度の上昇速度を速め、それにより短時
間に触媒を活性化しようとする手段等が提案されてい
る。
【０００５】しかしながら、前者の触媒を余熱する手段
の場合、十分に浄化作用を発揮できる反面、その消費電
力が、例えば、小型乗用車用触媒の場合でも約４.５〜
５kwと非常に大きい。そのため、触媒余熱用のバッテリ
を別途に用意することが必要となり、自動車軽量化の動
きに逆行するものであった。また、後者のハニカム構造
の変更による手段では、触媒の昇温速度をある程度速め
ることはできるが、例えば、１９９０年１０月に米国カ
リフォルニア州で制定された規制の最終的規制値（１マ
イル走行当りのＨＣ排出量を最大０.０７５ｇに抑制）
に適合するには不十分である。
の場合、十分に浄化作用を発揮できる反面、その消費電
力が、例えば、小型乗用車用触媒の場合でも約４.５〜
５kwと非常に大きい。そのため、触媒余熱用のバッテリ
を別途に用意することが必要となり、自動車軽量化の動
きに逆行するものであった。また、後者のハニカム構造
の変更による手段では、触媒の昇温速度をある程度速め
ることはできるが、例えば、１９９０年１０月に米国カ
リフォルニア州で制定された規制の最終的規制値（１マ
イル走行当りのＨＣ排出量を最大０.０７５ｇに抑制）
に適合するには不十分である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のハニ
カム構造とは異なった新規な構造に形成することにより
触媒活性化までに必要な時間を短縮し、コールドスター
トにおける浄化率を高めることのできる排ガス浄化用触
媒及びその素材を提供しようとするものである。
カム構造とは異なった新規な構造に形成することにより
触媒活性化までに必要な時間を短縮し、コールドスター
トにおける浄化率を高めることのできる排ガス浄化用触
媒及びその素材を提供しようとするものである。
【０００７】本発明はまた、従来のハニカム構造の触媒
に比べ、簡単に製造でき、それにより、より安価に供給
できる排ガス浄化用触媒素材を提供し、それにより、よ
り安価に提供できる排ガス浄化用触媒を提供しようとす
るものである。
に比べ、簡単に製造でき、それにより、より安価に供給
できる排ガス浄化用触媒素材を提供し、それにより、よ
り安価に提供できる排ガス浄化用触媒を提供しようとす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による排ガス浄化
用触媒は、フェライト系耐熱ステンレス等のような耐熱
性の金属薄板にフックを形成し、該フックを形成された
金属薄板をスパイラル状に巻いて所要の寸法形状に形成
される。本発明による排ガス浄化用触媒は、フックを形
成された金属薄板にはフックの突出長と同等またはそれ
より僅少大きな突出長を有する突起が適当に離間されて
配設されるのが好ましい。
用触媒は、フェライト系耐熱ステンレス等のような耐熱
性の金属薄板にフックを形成し、該フックを形成された
金属薄板をスパイラル状に巻いて所要の寸法形状に形成
される。本発明による排ガス浄化用触媒は、フックを形
成された金属薄板にはフックの突出長と同等またはそれ
より僅少大きな突出長を有する突起が適当に離間されて
配設されるのが好ましい。
【０００９】本発明による排ガス浄化用触媒素材は、フ
ェライト系耐熱ステンレス等のような耐熱性の金属薄板
にフックを形成されて構成される。
ェライト系耐熱ステンレス等のような耐熱性の金属薄板
にフックを形成されて構成される。
【００１０】
【作用】金属薄板に形成されたフックは排出されるガス
の流れに対して突出することになる。そのため、排ガス
の流れはフック位置で乱され、排ガスから金属薄板への
熱伝達を行う時間を確保すると同時に、金属薄板のフッ
ク突出端部における温度上昇が顕著となり、触媒活性化
を早めることになる。
の流れに対して突出することになる。そのため、排ガス
の流れはフック位置で乱され、排ガスから金属薄板への
熱伝達を行う時間を確保すると同時に、金属薄板のフッ
ク突出端部における温度上昇が顕著となり、触媒活性化
を早めることになる。
【００１１】また、突起がフックの突出長と同等または
それより僅少大きな突出長を有することにより、金属薄
板をスパイラル状またはジグザグ状に加工成形するとき
に、排ガスの流路となる隣接した金属薄板間の空間を一
定の間隔に保持すると共に、フックの先端が隣接した金
属薄板により、特に押しつぶされるような変形を受ける
のを防止する。
それより僅少大きな突出長を有することにより、金属薄
板をスパイラル状またはジグザグ状に加工成形するとき
に、排ガスの流路となる隣接した金属薄板間の空間を一
定の間隔に保持すると共に、フックの先端が隣接した金
属薄板により、特に押しつぶされるような変形を受ける
のを防止する。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例による排ガス浄化用触媒素材
は、図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、金属薄板１
の一面側にフック２を突出するように形成された板状材
料から作成される。金属薄板１は、図２に示すように、
スパイラル状に巻くことによって、所要の寸法形状の排
ガス浄化用触媒を形成する。
は、図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、金属薄板１
の一面側にフック２を突出するように形成された板状材
料から作成される。金属薄板１は、図２に示すように、
スパイラル状に巻くことによって、所要の寸法形状の排
ガス浄化用触媒を形成する。
【００１３】金属薄板１は、Ｆe-２０wt％Ｃr-５wt％Ａ
l系ステンレスのようなフェライト系耐熱ステンレスの
薄板で作成される。フック２は適当なダイス（図示な
し）等により、図１（Ｂ）に示すように、相互に１点で
交差する複数本（図示の場合、２本）の切断線Ｃに沿っ
て金属薄板１を切断し、かつその交差した点を中心とし
てその回りの部分を金属薄板１の一方の面から他面側に
向かって押し出すことにより形成される。
l系ステンレスのようなフェライト系耐熱ステンレスの
薄板で作成される。フック２は適当なダイス（図示な
し）等により、図１（Ｂ）に示すように、相互に１点で
交差する複数本（図示の場合、２本）の切断線Ｃに沿っ
て金属薄板１を切断し、かつその交差した点を中心とし
てその回りの部分を金属薄板１の一方の面から他面側に
向かって押し出すことにより形成される。
【００１４】フック２の寸法形状、離間間隔については
特に限定されるものではないが、一般的には、約０.５m
mの突出長Ｈを有するフックを複数の列状に形成する場
合、列相互間の間隔ｄを約２〜３mm、その列におけるフ
ック相互間の間隔Ｄを約４〜６mmにそれぞれ設定し、各
列のフックが隣接する列の２つの隣接したフック間に位
置するように設けられるのが好ましい。これにより、図
２に示すように、スパイラル状に巻いて所要の寸法形状
の触媒として形成されたとき、排ガスの流路となる金属
薄板１の面方向において総体的に約５〜１３％の領域に
排ガスの流れを乱すためのフック２を突出させることに
なる。しかしながら、本発明の範囲はこれらの値に必ず
しも限定されるものではない。
特に限定されるものではないが、一般的には、約０.５m
mの突出長Ｈを有するフックを複数の列状に形成する場
合、列相互間の間隔ｄを約２〜３mm、その列におけるフ
ック相互間の間隔Ｄを約４〜６mmにそれぞれ設定し、各
列のフックが隣接する列の２つの隣接したフック間に位
置するように設けられるのが好ましい。これにより、図
２に示すように、スパイラル状に巻いて所要の寸法形状
の触媒として形成されたとき、排ガスの流路となる金属
薄板１の面方向において総体的に約５〜１３％の領域に
排ガスの流れを乱すためのフック２を突出させることに
なる。しかしながら、本発明の範囲はこれらの値に必ず
しも限定されるものではない。
【００１５】上述のごとく整列して形成されるフック２
のうち、適当な間隔で離間した位置のものは、フックの
形状ではなく、図３に示すように、突出された湾曲部３
の形状で設けられるのが好ましい。湾曲部３の突出長ｈ
は、フック２の突出長Ｈと同等または僅少大きく形成さ
れる。また、湾曲部３の相互の離間間隔は、作成しよう
とする触媒の最終的な寸法形状等により変更され得る
が、前述した寸法関係でフック２を形成する場合、３０
〜８０mmの間隔で設けてあればよいことになる。
のうち、適当な間隔で離間した位置のものは、フックの
形状ではなく、図３に示すように、突出された湾曲部３
の形状で設けられるのが好ましい。湾曲部３の突出長ｈ
は、フック２の突出長Ｈと同等または僅少大きく形成さ
れる。また、湾曲部３の相互の離間間隔は、作成しよう
とする触媒の最終的な寸法形状等により変更され得る
が、前述した寸法関係でフック２を形成する場合、３０
〜８０mmの間隔で設けてあればよいことになる。
【００１６】相互に重なり合った金属薄板１間はフック
２および湾曲部３により一定間隔で離間され、排ガスの
流路を形成する。その一方で、フック２および湾曲部３
は排ガスの流路に立柱した障害物のような形に配置され
る。
２および湾曲部３により一定間隔で離間され、排ガスの
流路を形成する。その一方で、フック２および湾曲部３
は排ガスの流路に立柱した障害物のような形に配置され
る。
【００１７】これにより、金属薄板１間を通り抜けよう
とする排ガスは、その流れに渦流を発生されると共に、
フック２を形成することにより形成された穴４を通り抜
けて金属薄板１の他面側へと抜けることもできるため
に、より一層複雑な渦流が発生することになり、流動す
る排ガスからの熱を効率良く受け取れる。また、特にフ
ック２の突出端部は、三角形の頂角部分として突出して
いるため、該部分における排ガスからの熱伝達効率は著
しく大きくなる。湾曲部３は、主として、金属薄板１間
に突出するフック２が巻き加工時に金属薄板１間で潰さ
れてしまうのを防止しかつ金属薄板１間の間隔を一定に
保持するように作用するが、フック２と同様に、渦流の
発生および熱の受け取りも行う。
とする排ガスは、その流れに渦流を発生されると共に、
フック２を形成することにより形成された穴４を通り抜
けて金属薄板１の他面側へと抜けることもできるため
に、より一層複雑な渦流が発生することになり、流動す
る排ガスからの熱を効率良く受け取れる。また、特にフ
ック２の突出端部は、三角形の頂角部分として突出して
いるため、該部分における排ガスからの熱伝達効率は著
しく大きくなる。湾曲部３は、主として、金属薄板１間
に突出するフック２が巻き加工時に金属薄板１間で潰さ
れてしまうのを防止しかつ金属薄板１間の間隔を一定に
保持するように作用するが、フック２と同様に、渦流の
発生および熱の受け取りも行う。
【００１８】ここにおいて、フック２は、金属薄板に円
形または多角形の穴を形成するように三角形の山形形状
で突出するよう図示されているが、上述の説明から明ら
かなように、巻き加工後に、金属薄板間に排ガスの流路
を確保すると同時に、該流路に突出する部分を設けるこ
とができるフック形状であればどのような形状も適用可
能である。一例として、図４に示すように、方形のフッ
ク２が突出するように形成することもできる。
形または多角形の穴を形成するように三角形の山形形状
で突出するよう図示されているが、上述の説明から明ら
かなように、巻き加工後に、金属薄板間に排ガスの流路
を確保すると同時に、該流路に突出する部分を設けるこ
とができるフック形状であればどのような形状も適用可
能である。一例として、図４に示すように、方形のフッ
ク２が突出するように形成することもできる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、フェライト系耐熱ステ
ンレス等のような耐熱性の金属薄板にフックを形成する
ことにより非常に簡単に触媒用素材を作成でき、該フッ
クを形成された金属薄板をスパイラル状に巻いて所要の
寸法形状に形成することにより触媒を作成できるため、
排ガスの流れに渦流を効果的に発生させて排ガスからの
熱を受け取るための時間を確実に確保することができ、
しかもフックの突出端部が単独で突出していることによ
り加熱されやすく、それにより、より迅速に触媒の温度
を上昇でき、触媒の活性化に必要な時間を短縮でき、も
って、コールドスタートにおける触媒の効率を高めるこ
とができるものである。
ンレス等のような耐熱性の金属薄板にフックを形成する
ことにより非常に簡単に触媒用素材を作成でき、該フッ
クを形成された金属薄板をスパイラル状に巻いて所要の
寸法形状に形成することにより触媒を作成できるため、
排ガスの流れに渦流を効果的に発生させて排ガスからの
熱を受け取るための時間を確実に確保することができ、
しかもフックの突出端部が単独で突出していることによ
り加熱されやすく、それにより、より迅速に触媒の温度
を上昇でき、触媒の活性化に必要な時間を短縮でき、も
って、コールドスタートにおける触媒の効率を高めるこ
とができるものである。
【００２０】さらに、フックの突出長と同等またはそれ
より僅少大きな突出長を有する突起が配設されているこ
とにより、巻き加工時にフック２が金属薄板１間で潰さ
れてしまうのを確実に防止でき、かつ金属薄板１間の間
隔を一定に保持できるものである。
より僅少大きな突出長を有する突起が配設されているこ
とにより、巻き加工時にフック２が金属薄板１間で潰さ
れてしまうのを確実に防止でき、かつ金属薄板１間の間
隔を一定に保持できるものである。
【００２１】加えて、プレス加工により金属薄板にフッ
ク等を形成し、その金属薄板を巻くことにより作成でき
るため、非常に簡単に製造でき、それにより安価に触媒
を供給できるものである。
ク等を形成し、その金属薄板を巻くことにより作成でき
るため、非常に簡単に製造でき、それにより安価に触媒
を供給できるものである。
【図１】本発明の実施例による排ガス浄化用触媒素材を
示し、（Ａ）はその断面形状を示し、（Ｂ）はその平面
形状を示す部分図であり、（Ｂ）に示すフックのうちの
１つは説明のために未加工または加工途中の状態で示さ
れている。
示し、（Ａ）はその断面形状を示し、（Ｂ）はその平面
形状を示す部分図であり、（Ｂ）に示すフックのうちの
１つは説明のために未加工または加工途中の状態で示さ
れている。
【図２】本発明の実施例による排ガス浄化用触媒の部分
断面図である。
断面図である。
【図３】金属薄板の変形例を示す図３と同様な図であ
る。
る。
【図４】金属薄板に形成される排ガス浄化用触媒素材の
変形例を示す図である。
変形例を示す図である。
１ 金属薄板 ２ フック ３ 湾曲部 ４ 穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｐ
Claims (3)
- 【請求項１】 フェライト系耐熱ステンレス等のような
耐熱性の金属薄板にフックを形成し、該フックを形成さ
れた金属薄板をスパイラル状に巻いて所要の寸法形状に
形成されることを特徴とした排ガス浄化用触媒。 - 【請求項２】 前記フックを形成された金属薄板にはフ
ックの突出長と同等またはそれより僅少大きな突出長を
有する突起が適当に離間されて配設されることを特徴と
した請求項１記載の排ガス浄化用触媒。 - 【請求項３】 フェライト系耐熱ステンレス等のような
耐熱性の金属薄板にフックを形成したことを特徴とする
排ガス浄化用触媒素材。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3359692A JPH06182221A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 排ガス浄化用触媒及びその素材 |
| US07/963,105 US5312694A (en) | 1991-10-17 | 1992-10-19 | Material for catalyzer for purification of exhaust gas and catalyzer using such a material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3359692A JPH06182221A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 排ガス浄化用触媒及びその素材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06182221A true JPH06182221A (ja) | 1994-07-05 |
Family
ID=18465808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3359692A Pending JPH06182221A (ja) | 1991-10-17 | 1991-12-18 | 排ガス浄化用触媒及びその素材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06182221A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002503143A (ja) * | 1997-06-09 | 2002-01-29 | エミテク・ゲゼルシャフト・フュール・エミシオーンテクノロギー・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 排気ガスフロー、特に小型エンジンからの排気ガスフローを清浄化するための触媒コンバータ |
-
1991
- 1991-12-18 JP JP3359692A patent/JPH06182221A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002503143A (ja) * | 1997-06-09 | 2002-01-29 | エミテク・ゲゼルシャフト・フュール・エミシオーンテクノロギー・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 排気ガスフロー、特に小型エンジンからの排気ガスフローを清浄化するための触媒コンバータ |
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