JP2001129407A

JP2001129407A - 排気ガス浄化用パイプ形状触媒

Info

Publication number: JP2001129407A
Application number: JP31864099A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Sato; 真康佐藤; Teruhiko Ozawa; 照彦尾澤
Original assignee: Cataler Corp
Current assignee: Cataler Corp
Priority date: 1999-11-09
Filing date: 1999-11-09
Publication date: 2001-05-15
Also published as: EP1099833A3; EP1099833A2; TW558594B

Abstract

(57)【要約】【課題】金属製のパイプとその内部に収納され半径方向
内向きにくぼんだ複数の凹部が円周方向に連続的に形成
された筒状の金属箔等とから成るパイプ形状の担体と、
少なくとも担体の金属箔等に担持された触媒材料と、か
ら成る排気ガス浄化用パイプ形状触媒において、排気ガ
スを効率よく浄化できる高触媒性能の要求と、排気ガス
の高温の熱によって劣化、損傷しない高温耐久性のが要
求を充足することである。【解決手段】上記パイプ形状触媒において、パイプ１１
内に収納された金属箔１２等は、パイプの断面において
中心部１６を除く内周面に沿って設置され、該金属箔等
１２が存在しない断面中央部の面積は、該内周面で区画
された全断面積を１００％とするとき、２０％から６０
％となるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二輪車や自動車か
ら排出される排気ガスを浄化する、排気ガス浄化用パイ
プ形状触媒に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年における環境問題への関心の高まり
に伴い、二輪車や自動車の内燃機関から排出される排気
ガスへの対策が産業界において重要な問題となってい
る。そのため、二輪車等から排出される排気ガスは排気
ガス浄化用触媒によって一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素
（ＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害成分を浄化
された後大気中に排出されている。排気ガス浄化用触媒
としては種々のものが知られており、パイプ形状触媒も
その一例である。

【０００３】二輪車等で使用されているパイプ形状触媒
は、金属製のパイプの内周面に触媒を担持することによ
り構成されている。このパイプ形状触媒は構造は簡単で
あるが、排気ガスと触媒との接触面積が小さく、排気ガ
ス浄化性能が十分とは言えない。そこで、排ガス浄化性
能を向上させるために、パイプの中空部に金属箔又は金
属シートを収納し、その表面に触媒を担持して、排ガス
と触媒との接触面積を広くすることが行われている。

【０００４】この種の従来例として、特公昭５５−５１
６２４号公報に示された触媒構造体と、特表平１１−５
１０８７２号公報に示された触媒構造体とがある。この
うち、特公昭５５−５１６２４号公報の触媒構造体の断
面図を図５に示す。図５に示すように、触媒構造体５０
は、円筒状のスリーブ（パイプ）５１と、該パイプ内５
１に収納された金属シート５４と、パイプ５１の内面及
び金属シートの外面及び内面に塗布された（一部のみ図
示）触媒５５と、から成る。金属シート５４は、複数の
半径方向外向き及び内向きに延びるＶ字形状５２により
複数の凹部５３が円周方向において連続して形成され、
全体として星形状を有する。パイプ５１と金属シート５
４とによりパイプ形状の担体が構成される。

【０００５】一方、特表平１１−５１０８７２号公報に
おいては、図６に示すように、触媒体６０は、金属製で
円筒状の外被管（パイプ）６１と、該パイプ６１内に収
納された金属薄膜（金属箔）６２と、該金属箔６２の表
面に担持された（一部のみ図示）触媒６４と、から成
る。金属薄膜６２は、複数の断面Ｕ字形状部により凹部
６３が円周方向において連続して形成され、パイプ６１
と共にパイプ形状の担体を構成している。

【０００６】

【発明が解決すべき課題】図５に示した触媒構造体５０
は、Ｖ字形状部５２の開口部即ち凹部５３の頂部を結ん
だ円の半径が小さく、開口部は半径方向においてパイプ
５１の中心部の近くまで延びている。その結果、パイプ
５１の全断面のうち、金属シート５４の凹部５４が存在
しない部分が非常に小さく（狭く）なっている。このよ
うにすれば、金属シート５４上の触媒５５と排気ガスと
の接触面積が増大し、排気ガスの浄化（触媒）性能は向
上する。しかし、パイプ５１を流れる排気ガスは、抵抗
の大きい周辺部よりも抵抗の小さい中心部においてより
高速で流し、またパイプ５１を通して放熱作用のある周
辺部に比べて放熱作用の小さい中心部は高温になり易
い。従って、パイプ５１の中心部に位置する金属シート
５４のＶ字形状部５２の開口部は、高圧、高温の排気ガ
スに繰り返しさらされ、排気ガスの圧力及び熱により、
金属シート５４の一部に亀裂が発生したり、損傷するこ
とがある。

【０００７】これに対して、図６に示した触媒体６０
は、金属薄膜６３はパイプ６１の内周面に近い周辺部の
みに配置され、パイプ６１の中心部には存在しないの
で、金属薄膜６３がパイプ６１の中心部を高速、高温で
流通する排気ガスの熱及び圧力より損傷するおそれは少
ない。しかし、その反面、この触媒体６０は、パイプ６
１の内周面で区画される全断面積に対する、金属薄膜６
３が存在する周辺断面積の割合が非常に小さい。そのた
め、金属薄膜６３上の触媒６４と排ガスとの接触面積が
小さく、排気ガスの浄化性能が十分とは言えない。

【０００８】このように、パイプ形状触媒には排気ガス
を効率よく浄化できる高触媒性能と、排気ガスの高温の
熱によって劣化、損傷しない高温耐久性とが要求され
る。この二つの要求は相反するものであり、双方の要求
を十分に満足するパイプ形状触媒は未だ知られていな
い。

【０００９】本発明は、上記従来技術の課題を解決し
て、高い触媒性能を有しかつ高温耐久性にも優れたパイ
プ形状触媒を提供することを目的としてなされたもので
ある。

【００１０】本願の発明者は、高い触媒性能を有しかつ
高温耐久性にも優れたパイプ形状触媒を実現するには、
流通抵抗及び放熱作用が小さく高温かつ高圧の排気が高
速で流通するパイプの中心部にはなるべく金属箔又は金
属シートを配置しないこと、即ち金属箔等はパイプの内
周面に沿って周辺部に配置すること、が有効であるとの
知見に基づき、パイプの全断面積に対する金属箔が存在
しない断面中央部の割合につき鋭意研修した。その結
果、パイプの全断面積に対する金属箔が存在しない断面
中央部の最適な割合を見いだして本発明に至った。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、金属製のパイプと該パイプ内に収納され
半径方向内向き及び外向きにくぼんだ複数の凹部が円周
方向に連続的に形成された筒状の金属箔又は金属シート
とから成るパイプ形状の担体と、少なくとも該担体の該
金属箔又は金属シートに担持された触媒材料と、から成
る排気ガス浄化用パイプ形状触媒において、前記金属箔
又は金属シートは、前記パイプの断面において中心部を
除く内周面に沿って設置され、該金属箔又は金属シート
が存在しない断面中央部の面積は、該内周面で区画され
た全断面積を１００％とするとき、２０％から６０％と
なるようにしたのである。

【００１２】本発明のパイプ形状触媒は、金属箔又は金
属シートをパイプの中心部には設置せず、パイプの中心
部（パイプの中心から所定の距離以下にある筒状空間）
には空間を残している。換言すれば、金属箔又は金属シ
ートをパイプの内周面に沿って周辺部に設置している。
その結果、金属箔又は金属シートがパイプの中心部を高
速で流れる高温かつ高圧の排気ガスに曝されることが少
なくなり、金属箔又は金属シートの損傷、劣化が防止で
きる。加えて、パイプの内周面に沿って設置した金属箔
又は金属シートの周辺断面積はパイプの全断面積に対し
て一定の割合（４０％から８０％）を占める。従って、
パイプの周辺部を流通する比較的低速の排気ガスは、金
属箔又は金属シートに担持された触媒により効率的に浄
化される。

【００１３】尚、パイプの内周面で区画された全断面積
に対する、金属箔等が存在しない断面中央部の面積の割
合が２０％を下回ると、パイプの中心部に位置する金属
箔等の一部が排気ガスの高熱により損傷、劣化するおそ
れがある。一方、この割合が６０％を上回ると、金属箔
など上の触媒による排気ガスの浄化性能が不足するおそ
れがある。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の排気ガス浄化用パイプ形
状触媒は、二輪車の内燃機関から排出される排気ガスの
浄化用としても、また自動車の内燃機関から排出される
排気ガスの浄化用としても、使用可能である。

【００１５】パイプ形状の担体のパイプを構成する金属
は、耐熱性及び耐圧性に優れたものであれば特に限定さ
れず、例えばステンレスが好適に用いられる。パイプの
形状は、筒状であれば、円筒形状でも、楕円形状でも、
角筒形状でも良い。

【００１６】パイプ形状の担体の金属箔又は金属シート
を構成する金属は、耐熱性に優れたものであれば特に限
定されない。金属としては、例えば２０Ｃｒ−５Ａｌ材
等が好適に用いられる。尚、金属箔と金属シートはここ
では厚さで区別しているが、本発明は金属箔も金属シー
トも対象とするので、この厚さの区別は重要ではない。

【００１７】金属箔又は金属シートに円周方向に連続し
て形成する凹部は、例えば、半径方向外向きに突出し隣
接する二つの断面コ字形状部と、該両断面コ字形状部を
連結する連結部とで形成することができる。また、凹部
は、半径方向外向きに突出し隣接する二つの断面Ｖ字形
状部で形成したり、半径方向外向きに突出し隣接する二
つの断面Ｖ字形状部と、該両断面Ｖ字形状部を連結する
連結部とで形成することができる。

【００１８】パイプの半径に対する、金属箔又は金属シ
ートが存在しない中心部の半径（筒状空間の中心から筒
状空間の外面までの距離）の割合は、上記パイプの全断
面積に対する金属箔又は金属シートが存在しない中央断
面積の割合（２０％から６０％）に対応して、約４５％
から７７％で選択できる。金属箔又は金属シートの凹部
の個数は、パイプの全断面積に対する金属箔等が存在し
ない中央断面積の割合に直接影響するものではなく、特
に限定されない。凹部の個数の多少によって個々の凹部
の大きさが変化するのみである。但し、排気ガスの浄化
効率を向上させるために適した凹部の大きさがあり、こ
れについては次述する。

【００１９】尚、金属箔などの凹部は開口端部において
ロー付け等によりパイプの内周面に接合することができ
る。その際、凹部のくぼみ部がパイプと共同して排気ガ
スがパイプ周辺部で流通するための周辺流通路（セル）
を形成することが望ましい。その上で、このセルを形成
するパイプの内周面及び金属箔の凹部の内面に触媒を担
持すれば、排気ガスは全周面に触媒が担持された周辺流
通路内を流通することになり、この流通路を流通する
際、触媒によって効率よく浄化される。凹部の半径方向
高さが低くセルが小さ過ぎる場合は、排気ガスの大半は
パイプの中心部を流れてしまい、排気ガスの浄化性能が
低くなる。一方、凹部の半径方向高さが高く流通路が大
き過ぎると、排気ガスの熱及び圧力により流通路が広が
ろうとして、凹部が変形したり、凹部の一部又は凹部と
パイプとの接合部に亀裂が発生するすることがある。

【００２０】金属箔又は金属シートの表面に担持される
触媒の種類は特に限定されず、酸化触媒、還元触媒又は
三元触媒の何れも使用できる。酸化触媒は、排気ガス中
の有害な一酸化炭素及び炭化水素を酸化して、それぞれ
無害な二酸化炭素及び水蒸気に清浄化する。また、還元
触媒は、排気ガス中の有害な窒素酸化物を還元して無害
な窒素に清浄化する。更に、三元触媒は、排気ガス中の
有害な一酸化炭素及び炭化水素を酸化して無害な二酸化
炭素及び水蒸気に清浄化するとともに、有害な窒素酸化
物を還元して窒素に清浄化する。何れの触媒を使用する
かは、排気ガス中のどの有害成分を特に浄化したいかに
応じて選択する。

【００２１】触媒は、パイプ形状担体のうち、少なくと
も金属箔又は金属シートに担持されていれば良く、パイ
プの内周面には担持されていても、いなくても良い。金
属箔又は金属シートに担持する場合は、金属箔の内面
（裏面）及び／又は外面（表面）に担持することができ
る。触媒による効果性能を向上させるためには、担体の
表面上のより広い領域に触媒を担持すれば良いが、触媒
を担体のどの部分に担持するかは、パイプの全断面積に
対する金属箔等が存在しない中央断面積の割合や、凹部
の個数も考慮して決める。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき説
明する。ここでは、第１実施例、比較例１及び比較例２
の合計三つのパイプ形状触媒を製作して、試験をした。
以下、順次説明する。＜第１実施例＞図１及び図２には本発明の第１実施例に
よるパイプ形状触媒が示されている。図１はパイプ形状
触媒の部分正面図であり、図２は図１における２−２断
面図である。

【００２３】第１実施例のパイプ形状触媒１０は、金属
製のパイプ１１及び金属箔１２から成るパイプ担体と、
金属箔１２の表面に担持された触媒１９と、で構成され
る。パイプ１１はステンレスから成り、円筒形状を呈す
る。パイプ１１の直径（内径）は２５．４ｍｍで、厚さ
は１．２ｍｍで、長さは１７０ｍｍである。従って、パ
イプ１１の全断面積Ｓ１は、Ｓ１＝π／４×２５．４²
≒５０６．５である。

【００２４】金属箔１２は箔厚約２００μｍの２０Ｃｒ
−５Ａｌ材から成り、複数の凹部１３が円周方向に連続
して形成されて円筒形状を有し、中心部１４には金属箔
１２が存在しない。各凹部１３は、半径方向外向きに延
びる七個の断面コ字形状部１６と、隣接する断面コ字形
状部１４を連結する連結部１５とから成る。全ての断面
コ字形状部１４は同じ構成を有し、一対の立上がり部１
４ａと、双方の立上がり部１４ａを連結する頂部１４ｂ
とから成る。断面コ字形状部１４の立ち上がり部１４ａ
の高さは４ｍｍとされ、その結果直径方向で対向する連
結部１５間の距離即ち金属箔１２が存在しない中心部１
６の直径は、２５．４−４×２＝１７．４ｍｍとされて
いる。従って、パイプ１１の半径（１２．７ｍｍ）に対
する中心部１６の半径（８．７ｍｍ）の割合は、８．７
÷１２．７≒６８．５より、約６９％となる。また、金
属箔１２が存在しない中心部１６の面積（中央断面積）
Ｓ２はＳ２＝π／４×１７．４²≒２３７．７で、パイ
プ１１の上記全断面積Ｓ１に対する割合は、２３７．７
÷５０６．５≒０．４７より、約４７％である。尚、金
属箔１２が設置されているパイプ１１の内周の周辺断面
積Ｓ３はＳ１−Ｓ２＝２６８．８で、パイプ１１の全断
面積Ｓ１に対する割合は約５３％である。

【００２５】断面コ字形状部１４の円周方向の厚さは、
隣接する断面コ字形状部１４間の円周方向の間隔よりも
小さくされている。金属箔１２は、凹部１３の開口端部
においてパイプ１１の内周面にロー付けされ（接合部１
７）、パイプ１１と凹部１３とによって断面台形状の周
辺流通路１８が形成されている。パイプ１１の内周面並
びに金属箔１２の凹部１３の外面（表面）、内面（裏
面）及び連結部１５の内面、外面（一部のみ図示）に
は、三元触媒１９が塗布、焼き付けされている。＜比較例１＞比較例１のパイプ形状触媒は、上記実施例
１のパイプ形状触媒１０と同じ材質、形状及び寸法のパ
イプと、上記実施例１の金属箔１２の凹部１３の寸法を
少し変更した金属箔と、パイプ及び金属箔に担持された
上記実施例の触媒１９と同じ触媒と、から成る。即ち、
この金属箔は凹部の半径方向高さは約８ｍｍとされてい
る。その結果、直径方向で対向する連結部の距離は２
５．４−８×２≒９．４ｍｍである。

【００２６】従って、パイプの半径（１２．７ｍｍ）に
対する、金属箔が存在しない中心部の半径（４．７ｍ
ｍ）の割合は、４．７÷１２．７≒０．３７より、約３
７％となる。また、金属箔が存在しない中心部の面積
（中央断面積）Ｓ２はＳ２＝π／４×９．４²≒６９．
４で、パイプの全断面積Ｓ１に対する割合は、６９．４
÷５０６．５≒０．１４より、約１４％である。これよ
り、金属箔が設置されているパイプの周辺断面積のパイ
プの全断面積に対する割合は、約８６％となる。尚、金
属箔の材質、凹部の個数等、その他の点は、上記実施例
の金属箔と同じである。＜比較例２＞比較例２のパイプ形状触媒は、上記実施例
１のパイプ形状触媒と同じ材質、形状及び寸法のパイプ
と、上記実施例１の金属箔の凹部の寸法を少し変更した
金属箔と、パイプ及び金属箔に担持された上記実施例の
触媒と同じ触媒と、から成る。詳述すると、この金属箔
は凹部の半径方向高さが上記実施例１の金属箔１２と異
なり、凹部の半径方向高さは約２ｍｍとされている。そ
の結果、直径方向で対向する連結部の距離即ち金属箔が
存在しない中心部の直径は２５．４−２×２≒２１．４
ｍｍとなる。

【００２７】従って、パイプの半径（１２．７ｍｍ）に
対する中空部の半径（１０．７ｍｍ）の割合は、１０．
７÷１２．７≒０．８４より、約８４％となる。また、
金属箔が存在しない中空部の面積（中央断面積）Ｓ２は
Ｓ２＝π／４×２１．４²≒３５９．５で、パイプの全
断面積に対する割合は、３５９．５÷５０６．５≒０．
７１より、約７１％である。これより、金属箔が設置さ
れているパイプの内周の周辺断面積のパイプの全断面積
に対する割合は、約２９％となる。尚、金属箔の材質、
凹部の個数等、その他の点は、上記実施例の金属箔と同
じである。

【００２８】上記実施例１のパイプ形状触媒１０と、比
較例１及び２のパイプ形状触媒とを用いて排ガスの浄化
性能試験を行った。その結果を表１及び表２に示す。表
１は触媒性能に関する試験結果を示し、「ＨＣ浄化率」
とは、｛（触媒前の排気ガス中のＨＣ濃度）−（触媒通
過後排気ガス中のＨＣ濃度）｝／（触媒前の排気ガス中
のＨＣ濃度）×１００を言い、また「ＣＯ浄化率」と
は、｛（触媒前の排気ガス中のＣＯ濃度）−（触媒通過
後排気ガス中のＣＯ濃度）｝／（触媒前の排気ガス中の
ＨＣ濃度）×１００を言う。

【００２９】一方、表２は金属箔の形状安定性に関する
試験結果を示し、金属箔の形状の変化は目視確認した。
尚、「冷熱試験」とは、２−ストロークエンジンを用
い、触媒内温度950℃で１０分間の加熱と、室温で１０
分間の放熱との繰返しを２０時間行う試験である。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】表１から分かるように、触媒性能に関して
は、ＨＣ浄化性能も、ＣＯ浄化性能も、比較例１のパイ
プ形状触媒が最も優れ、実施例１のパイプ形状触媒１０
がこれに次ぎ、比較例２のパイプ形状触媒が最も劣って
いる。触媒性能は、パイプの全断面積に対して金属箔が
存在する周辺断面積の割合（実施例１では５３％、比較
例１では８６％、比較例２では２９％である）に依存す
るので、この試験結果は予想されたものである。

【００３３】一方、表２から分かるように、実施例１の
パイプ形状触媒及び比較例２のパイプ形状触媒では金属
箔に変形が生じなかったのに対して、比較例１のパイプ
形状触媒では変形が大きく、しかも一部に亀裂が生じ
た。これは、実施例１及び比較例２のパイプ形状触媒で
は、パイプの全断面積に対する金属箔が存在しない中央
断面積の割合がそれぞれ４７％及び７１％と大きいのに
対して、比較例１のパイプ形状触媒ではこの割合が１４
％と小さいためであると考えられる。

【００３４】本実施例は、パイプ形状触媒を触媒性能と
金属箔の形状安定性で評価する。この観点から見れば、
実施例１のパイプ形状触媒１０の触媒性能及び形状安定
性において優れているのに対して、比較例１のパイプ形
状触媒は触媒性能には優れるが形状安定性が悪く、比較
例２のパイプ形状触媒は形状安定性はよいが触媒性能が
劣る。結局、総合的に見て実施例１のパイプ形状触媒１
０が優れていると言える。

【００３５】一般に、パイプの全断面積に対して金属箔
が存在する周辺断面積の割合を大きくすればするほど浄
化性能は向上するが、その一方で金属箔の形状安定性が
損なわれる。要は、両者のバランス点をどこに見いだす
かである。比較例１のパイプ形状触媒は、パイプの半径
に対する中心部の半径の割合を３７％とし、パイプの全
断面積に対する中央部断面積の割合を１４％として、中
心部の大きさを極力小さくしたにもかかわらず、上記表
１から明らかなように、そのＨＣ浄化率及びＣＯ浄化率
は、実施例１のパイプ形状触媒のＨＣ浄化率及びＣＯ浄
化率の約１．１倍に過ぎない。これより、実施例１のパ
イプ形状触媒１０の金属箔の凹部１３の半径方向高さ
（４ｍｍ）を徒らに高くしてもそれほど浄化性能は向上
せず、その代わりに形状安定性が損なわれることが分か
る。両者のバランスを考慮して、凹部の高さが５ｍｍ程
度であれば、高レベルの浄化性能を得つつ、金属箔の形
状安定性を維持できると考えられる。凹部の高さが５ｍ
ｍの場合、中心部の半径のパイプの半径に対する割合は
約６１％となり、中心部断面積のパイプの全断面積に対
する割合は約３７％となる。

【００３６】一方、比較例２のパイプ形状触媒は、実施
例１のパイプ触媒１０に比べて、ＨＣ浄化率及びＣＯ浄
化率とも著しく低下している。これより判断して、実施
例１のパイプ形状触媒の金属箔の凹部１３の半径方向高
さ（４ｍｍ）を大幅に減少させることは望ましくなく、
凹部の高さが３．５ｍｍ程度までであれば、凹部の高さ
が４ｍｍの場合と同程度の浄化性能が得られると考えら
れる。凹部の高さが３．５ｍｍの場合、中心部の半径の
パイプの半径に対する割合は約７２％となり、中心部断
面積のパイプの全断面積に対する割合は約５２％とな
る。

【００３７】パイプ形状触媒を製作する場合に、中心部
の半径のパイプの半径に対する割合を４５％から７７％
の範囲でどの値に選択するか、及び中心部断面積のパイ
プの全断面積に対する割合を２０％から６０％の範囲で
どの値に選択するかは、金属箔の形状・大きさ、凹部の
形状・個数、担体への触媒の担持面積等を総合的に判断
して決定する。

【００３８】尚、実施例１のパイプ形状触媒１０は、前
記図５に示した従来のパイプ形状触媒５０と異なり、特
に金属箔１２が連結部１３よりも半径方向内方にはいか
なる部分も有しない。そのため、パイプ１１の中心部を
流通する高温、高圧の排気ガスにより金属箔１２が損傷
するおそれは殆どない。＜第２実施例、第３実施例＞本発明の第２実施例及び第
３実施例のパイプ形状触媒をそれぞれ図３及び図４に示
す。これらの実施例２及び３のパイプ形状触媒は、金属
箔の凹部の形状が上記実施例１のパイプ形状触媒とは異
なる。

【００３９】図３に示したパイプ形状触媒２０は、パイ
プ２１内に収納された金属箔２２の凹部２３は半径方向
外向きに突出し隣接する二つの断面Ｖ字形状部２４で形
成されている。即ち、金属箔２２は複数の断面Ｖ字形状
部２４が円周方向に繰り返し形成された波形状板から成
り、各断面Ｖ字形状部２４の開口端部が金属箔２２の円
筒部２５の外周面に接合され、頂部がパイプ２１の内周
面に接合されている。

【００４０】このパイプ形状触媒２０では、パイプ２１
の内径、金属箔２２の凹部２３の半径方向高さ等の各寸
法は上記実施例１のパイプ形状触媒１０と同じにされて
いる。従って、パイプ２１の半径に対する、金属箔２２
が存在しない中心部２６の半径の割合は約６９％で、中
心部２６の面積（中央断面積）のパイプ２１の全断面積
に対する割合は約４７％である。

【００４１】このパイプ形状触媒２０においても、上記
実施例１のパイプ形状触媒１０と同様の触媒性能及び金
属箔の形状安定性が得られる。

【００４２】また、図４に示したパイプ形状触媒３０
は、パイプ内３１に収納された金属箔３２の凹部３３が
半径方向外向きに突出し隣接する二つの断面Ｖ字形状部
３４と、該両断面Ｖ字形状部３４を連結する連結部３５
とで形成されている。即ち、各断面Ｖ字形状部３４は一
対の立ち上がり部３４ａから成り、ある断面Ｖ字形状部
３４の一方の立ち上がり部３４ａと、連結部３５と、隣
接する断面Ｖ字形状部３４の一方の立ち上がり部３４ａ
とにより凹部３３が形成されている。凹部３３は開口端
部、即ち断面Ｖ字形状部の底部においてパイプ３１の内
周面に接合されている。

【００４３】このパイプ形状触媒３０でも、パイプ３１
の内径、金属箔３２の凹部３３の半径方向高さ等の各寸
法は上記実施例１のパイプ形状触媒１０と同じにされて
いる。従って、パイプ３０の半径に対する、金属箔３２
が存在しない中心部３６の半径の割合は約６９％で、中
心部３６の面積（中央断面積）のパイプ３１の全断面積
に対する割合は約４７％である。

【００４４】このパイプ形状触媒３０においても、上記
実施例１のパイプ形状触媒１０と同様の触媒性能及び金
属箔の形状安定性が得られる。

【００４５】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明は、排気
ガス浄化用パイプ形状触媒において、金属箔等を、パイ
プの断面において中心部を除く内周面に沿って設置し、
金属箔等が存在しない断面中央部の面積は、該内周面で
区画された全断面積を１００％とするとき、２０％から
６０％となるようにした。つまり、本発明のパイプ形状
触媒は、パイプの中心部には金属箔を設置していない。

【００４６】その結果、抵抗の少ないパイプの中心部を
高速で流通する高温かつ高圧の排気ガスに金属箔などが
曝されることが少なくなり、金属箔等の損傷、劣化が防
止でき、金属箔の形状が安定して維持される。加えて、
パイプの内周面に沿って配置された金属箔等の周辺断面
積はパイプの全断面積に対して一定の割合を占める。従
って、パイプの周辺部を流通する排気ガスは、金属箔等
に担持された触媒により効率的に浄化され、触媒性能が
維持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のパイプ形状触媒の断面図
である。

【図２】図１における２−２断面図である。

【図３】本発明の第２実施例のパイプ形状触媒の断面図
である。

【図４】本発明の第３実施例のパイプ形状触媒の断面図
である。

【図５】第１の従来例のパイプ形状触媒の断面図であ
る。

【図６】第２の従来例のパイプ形状触媒の断面図であ
る。

【符号の説明】

１０；２０；３０：パイプ形状触媒１１；２１；３１；パイプ１２；２２；３２：金
属箔３３；２３；３３：凹部１４：断面コ字形状部１５：連結部１７：接合部１８：周辺流通部１６；２６；３６：中
心部１９：触媒

フロントページの続きＦターム(参考） 3G091 AA02 AA03 AA15 AB02 AB03 AB04 BA08 BA10 BA14 BA15 BA19 BA38 FB02 FB03 FC07 FC08 GA02 GA03 GA16 GB01Z HA31 4G069 AA01 AA08 BA17 CA03 CA13 CA14 CA15 DA06 EA12 EB09 FB75

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製のパイプと該パイプ内に収納され
半径方向内向き及び外向きにくぼんだ複数の凹部が円周
方向に連続的に形成された筒状の金属箔又は金属シート
とから成るパイプ形状の担体と、少なくとも該担体の該
金属箔又は金属シートに担持された触媒材料と、から成
る排気ガス浄化用パイプ形状触媒において、前記金属箔又は金属シートは、前記パイプの断面におい
て中心部を除く内周面に沿って設置され、該金属箔又は
金属シートが存在しない断面中央部の面積は、該内周面
で区画された全断面積を１００％とするとき、２０％か
ら６０％となるようにしたことを特徴とする排気ガス浄
化用パイプ形状触媒。
【請求項２】前記金属箔又は金属シートが存在しない
断面中央部の半径の、前記パイプの半径に対する割合
は、約４５％から７７％である請求項１に記載の排気ガ
ス浄化用パイプ形状触媒。
【請求項３】前記金属箔又は金属シートの各凹部は、
半径方向外向きに突出し隣接する二つの断面コ字形状部
と、該両断面コ字形状部を連結する連結部とで形成され
ている請求項２に記載の排気ガス浄化用パイプ形状触
媒。
【請求項４】前記金属箔又は金属シートの各凹部は、
半径方向外向きに突出し隣接する二つの断面Ｖ字形状部
で形成されている請求項２に記載の排気ガス浄化用パイ
プ形状触媒。
【請求項５】前記金属箔又は金属シートの各凹部は、
半径方向外向きに突出し隣接する二つの断面Ｖ字形状部
と、該両断面Ｖ字形状部を連結する連結部とで形成され
ている請求項２に記載の排気ガス浄化用パイプ形状触
媒。
【請求項６】前記触媒は、前記パイプの内周面並びに
前記金属箔又は金属シートの内面及び外面に担持されて
いる請求項３乃至５の何れか一つに記載の排気ガス浄化
用パイプ形状触媒。
【請求項７】前記金属箔又は金属シートの凹部は開口
端部において前記パイプの内周面に接合され、該凹部の
くぼみ部が前記パイプの周辺部における排気ガス流通路
を形成している請求項３乃至５の何れか一つに記載の排
気ガス浄化用パイプ形状触媒。