JP2001145835A - 金属製触媒及びその製造方法 - Google Patents

金属製触媒及びその製造方法

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JP2001145835A
JP2001145835A JP32903399A JP32903399A JP2001145835A JP 2001145835 A JP2001145835 A JP 2001145835A JP 32903399 A JP32903399 A JP 32903399A JP 32903399 A JP32903399 A JP 32903399A JP 2001145835 A JP2001145835 A JP 2001145835A
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metal
carrier
metal carrier
cut
catalyst
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JP32903399A
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Makoto Kawai
眞 河合
Atsuo Suzuki
淳夫 鈴木
Fumikazu Kimata
文和 木俣
Hiroaki Tamamaki
宏章 玉巻
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 触媒成分を塗布する作業が容易で、製造コス
トが安価な金属製触媒及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 金属製担体6に径方向に沿った切込み1
2を入れ、その一部13を残した状態で金属製担体6を
切断する段階と、この切込み12を入れた金属製担体6
にウォッシュコート25を塗布したり、その切り残した
部位13を境にして展開した状態で貴金属を担持する段
階と、上記切込み12によって残された部位13を切断
し、金属製担体6を複数に分断して金属製触媒10を作
製する段階とを含んでなる金属製触媒の製造方法、及び
この方法によって製造された金属製触媒である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガスの浄化、
脱臭、又は汚れ分解などの種々の用途に使用される金属
製触媒及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来は、車両の排気ガスを浄化するため
に、製造コストが安価なセラミックス製担体を用いたセ
ラミックス製触媒が使われていた。このセラミックス製
触媒は耐熱性等の特性が低いため、近年では、上記セラ
ミックス製触媒に代わって、製造コストは高いが、耐熱
性、低圧損性、及び搭載性等に優れた耐熱性金属、例え
ばSUS等の金属製担体を用いた金属製触媒が広く使わ
れるようになった。この金属製触媒は、図12に示すよ
うに、上述した金属製担体100と呼ばれる構造体にウ
ォッシュコート101等の触媒成分を塗布したものであ
り、該金属製担体100に触媒成分を塗布する場合は、
長尺の金属製担体を個別に分断したしたのち、短尺の金
属製担体100の一つずつに触媒成分を塗布しなければ
ならなかった。
【0003】上記金属製担体は、特開平8−24340
3号や特開平6−262091号に示すように生産性の
向上が図られているが、上記セラミックス製担体につい
ても、特開平7−90319号に示すように生産性向上
によって、その製造コストを低減させている。従って、
依然として、金属製触媒の方がセラミックス製触媒より
も製造コストが高くなっている。特に、汎用エンジンな
どの小型エンジンで、製品価格が比較的低い内燃機関に
おいては、排気ガスの浄化に多額のコストをかけられな
い一方、この内燃機関には、小径で短尺な担体が要求さ
れるが、この小径で短尺な担体はコスト的に割高であ
る。このため、上記製品価格の低い内燃機関に金属製触
媒を用いることは、特にコスト面からの理由で困難であ
った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決し、触媒成分を塗布する作業が容易で、製造コスト
が安価な金属製触媒及びその製造方法を提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る金属製触媒
及びその製造方法では、上記目的を達成するため、以下
の4つの態様を備えている。 [態様1]金属製担体に切込みを入れ、該金属製担体の
一部を残した状態で金属製担体を切断する段階と、この
切込みを入れた金属製担体にウォッシュコートを施す段
階と、上記切込みによって残した部位を切断し、ウォッ
シュコートを施した金属製担体を少なくとも2以上に分
断することによって、金属製触媒を作製する段階とを含
んだ金属製触媒の製造方法である。
【0006】従来は、長尺の金属製担体を完全に分断
し、複数の短尺の金属製担体としたのち、この短尺の金
属製担体に一つずつウォッシュコート等の触媒成分を塗
布していた。つまり、従来は、製造コストの低減におい
て、金属製担体の製造にのみ着目して進められていた。
しかし、本発明によれば、金属製担体のみでなく、金属
製担体の製造と触媒成分の塗布との両工程を合わせて生
産性の向上を図っている。つまり、触媒成分を塗布した
のち、長尺の金属製担体を完全に分断するため、複数の
短尺の金属製担体がつながった状態で同時に処理するこ
とができる。例えば、触媒成分を塗布する作業におい
て、複数の短尺の金属製担体を1セットとして処理する
ことができるため、ハンドリング、即ち製品の取扱いが
容易で、大幅な生産性の向上を図ることにより、製造コ
ストを低減することが可能となる。また、上記金属製担
体は、円柱状や角柱状などの種々の形状を採用すること
ができる。なお、切込みを入れて切断せずに残す部位の
肉厚は、その部位を境にして折り曲げても折損しない程
度であれば良く、切込みを入れる方向は、特に限定され
ないが、例えば、円柱状の金属製担体の場合、該金属製
担体の径方向に沿って切断することができる。上記ウォ
ッシュコートとしては、例えば、γ−アルミナを主成分
とし、酸化セリウム等の助触媒を含むものを好適に用い
ることができる。
【0007】[態様2]金属製担体に切込みを入れ、該
金属製担体の一部を残した状態で金属製担体を切断する
段階と、該金属製担体を、その切り残した部位を境に折
り曲げて展開し、この状態で貴金属を担持する段階と、
上記切込みによって残した部位を切断し、金属製担体を
少なくとも2以上に分断することによって、金属製触媒
を作製する段階とを含んだ金属製触媒の製造方法であ
る。上記貴金属としては、例えば、白金(Pt)、ロジ
ウム(Rh)、パラジウム(Pd)、ルテニウム(R
u)、イリジウム(Ir)、オスミウム(Os)、金
(Au)、及び銀(Ag)等の種々の金属を用いること
ができる。この場合も、上述したように、切込みを入れ
て切断せずに残す部位の厚みは、その部位を境にして折
り曲げても折損しない程度であれば良い。上記方法によ
れば、生産性の向上が図られ、製造コストを低減するこ
とができる。
【0008】[態様3]上記金属製担体として、金属製
の波板と平板とを重ね合わせて巻回したハニカム成形
体、複数枚の金属製ハニカム材を積層したハニカム成形
体、金属製の波板と平板とを重ね合わせて巻回したハニ
カム成形体を金属製筒状部材に挿入したもの、又は複数
枚の金属製ハニカム材を積層したハニカム成形体を金属
製筒状部材に挿入したもののいずれかを採用することが
できる。上記ハニカム材やハニカム成形体は表面積が広
くなるため、金属製担体として好ましいが、例えば、波
板や平板を単独で金属製筒状部材に挿入したもの、複数
の小径管体を金属製筒状部材に挿入したもの、あるい
は、金属製筒状部材のみ、及びパンチングパイプのみ等
のハニカム以外の担体にも本発明を好適に用いることが
できる。
【0009】[態様4]上記金属製担体に切込みを入れ
る方向として、金属製担体の径方向を好適に用いること
ができる。金属製担体が筒状に形成されている場合は、
この金属製担体に径方向に沿って切込みを入れ、側部の
一部を残すことが好ましい。 [態様5]なお、本発明に係る金属製触媒は、上記態様
1〜3に記載した方法を用いて製造したものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る金属製触媒
及びその製造方法について、図面を用いて詳細に説明す
る。なお、本実施の形態では、排気ガスを浄化するため
の金属製触媒について説明するが、本発明の触媒は、こ
れに限定されず、例えば、エアーピュアリファイアーや
エアークリーナー等に、脱臭や汚れ分解などの用途とし
て用いることができる。 [金属製担体の製造]まず、図1に示すように、金属製
の波板1と平板2を重ね合わせて巻回して略円柱状のハ
ニカム成形体3を形成したのち、該ハニカム成形体3を
円筒状の金属製外筒5の内部に挿入して長尺の金属製担
体6を作製する。この金属製担体6は、図示しないが、
板状のハニカム材を複数枚にわたって積層したハニカム
成形体を金属製外筒の内部に挿入したもの、金属製の波
板と平板を重ね合わせて巻回したハニカム成形体だけの
もの、又は板状のハニカム材を複数枚にわたって積層し
たハニカム成形体だけのものでも良い。また、図1にお
いて、上記金属製担体6の軸方向の長さLは、後述する
完成品である金属製触媒10の厚さTの約3倍に相当す
る場合を示しているが、この長さLは特に限定されず、
厚さTの2倍や4倍以上の長さでも良い。好ましくは、
厚さTの8〜10倍程度である。
【0011】[金属製担体の一部切断]次いで、図2に
示すように、丸のこぎり11等の切断手段を用いて、上
記長尺の金属製担体6に径方向の切込み12を入れる。
この切込み12は、上記金属製担体の軸方向の長さLを
約3等分する高さに相当する位置に入れる。ハニカム成
形体3を円筒状の金属製外筒5の内部に挿入した金属製
担体6の場合は、該金属製外筒5の一部13を残して切
断する。また、金属製の波板と平板を重ね合わせて巻回
したハニカム成形体だけからなる金属製担体の場合は、
この巻回した波板と平板の一部を残し、板状のハニカム
材を複数枚にわたって積層したハニカム成形体だけの金
属製担体の場合は、この積層した箔状のハニカム材の一
部を残して切断する。また、上記切断の手段は、図示し
た丸のこぎり11に限定されず、慣用されている一般の
切断の他、レーザー切断も可能である。
【0012】[触媒成分の塗布]こののち、上記金属製
担体6に、ウォッシュコート、助触媒又は貴金属等の触
媒成分を塗布する。つまり、図3に示すように、径方向
に切込み12を入れて、一部13を残して切断した円筒
状の金属製担体6に対して、該金属製担体6の上面20
と下面21に対してウォッシュコート25を塗布する。
また、図4に示すように、切断せずに残した金属製外筒
5の一部を折曲部27にして、短尺の金属製担体30を
それぞれ約120°の角度分だけ折り曲げて展開したの
ち、横置にした状態で、この金属製担体6に白金等の貴
金属を担持する。なお、こののち、金属製担体6を焼成
する工程を適宜追加しても良い。
【0013】[金属製担体の分断]最後に、図5に示す
ように、触媒成分を塗布した長尺の金属製担体6を完全
に切断して、各々分離させる。図2で示した切込み12
によって残した長尺の金属製担体6の一部13を完全に
分断することによって、短尺の金属製触媒10が完成す
る。
【0014】次いで、上述した本発明の実施形態に係る
金属製触媒及びその製造方法による作用を以下に説明す
る。触媒成分であるウォッシュコートを塗布する工程に
おいては、短尺の金属製触媒10を3個つなげた状態で
処理をすることができるため、ハンドリングが3倍に向
上する一方、貴金属の塗布工程では、切断しなかった部
位を内側に展開して貴金属の担持効率を向上させること
ができる。なお、本発明は、上述した実施の形態に何ら
限定されるものでなく、本発明の技術思想に基づいて種
々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ハ
ニカム成形体やハニカム成形体を金属製外筒に挿入した
金属製担体を用いたが、図6〜図11に示すような金属
製担体にも好適に用いることができる。図6は波状に形
成した板材40を円筒状の金属製外筒41内に挿入した
金属製担体43、図7は2枚の平板50,51を交差さ
せて金属製外筒52内に挿入した金属製担体53、図8
は略楕円状に湾曲させた4枚の板材60,61,62,
63を金属製外筒64内に挿入した金属製担体65であ
る。また、図9は略直角に屈曲させた板材70,71を
互いに対向させて金属製外筒72内に挿入した金属製担
体73、図10は4本の小径管体80,81,82,8
3を金属製外筒84内に挿入した金属製担体85、図1
1は金属製のパンチングパイプ90を示しており、ハニ
カム成形体を挿入しない金属製外筒のみにも、本発明を
適用することが可能である。また、上記実施の形態で
は、貴金属を担持する場合に、金属製担体を折り曲げて
展開した状態で行ったが、比較的大きい径で短尺の形状
を有する金属製担体の場合は、該金属製担体を展開せず
に、図3に示す状態において貴金属を担持することもで
きる。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、耐熱性、低圧損性及び
搭載性に優れた金属製触媒の製造コストを引き下げて、
従来のセラミックス製触媒と同程度まで低減することが
でき、汎用エンジンなどの比較的製品価格の低い内燃機
関での使用が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る金属製担体を示す斜視図である。
【図2】図1の金属製担体に切込みを入れている状態を
示す斜視図である。
【図3】切込みを入れた金属製担体にウォッシュコート
を塗布している状態を示す斜視図である。
【図4】展開した金属製担体に貴金属を塗布している状
態を示す斜視図である。
【図5】本発明に係る金属製触媒の完成品を示す斜視図
である。
【図6】本発明に係る金属製担体の変形例を示す断面図
である。
【図7】本発明に係る金属製担体の変形例を示す断面図
である。
【図8】本発明に係る金属製担体の変形例を示す断面図
である。
【図9】本発明に係る金属製担体の変形例を示す断面図
である。
【図10】本発明に係る金属製担体の変形例を示す断面
図である。
【図11】本発明に係る金属製担体の変形例を示す斜視
図である。
【図12】従来の金属製担体にウォッシュコートを塗布
している状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 波板 2,50,51 平板 3 ハニカム成形体 5 金属製外筒 6 長尺の金属製担体 10 金属製触媒 11 丸のこぎり 12 切込み 13 金属製外筒の一部 20 上面 21 下面 25 ウォッシュコート 27 折曲部 30 短尺の金属製担体 40 波状の板材 43,53,65,73,85,90 金属製担体 41,52,64 金属製外筒 60,61,62,63,70,71 板材 80,81,82,83 小径管体 90 パンチングパイプ
フロントページの続き (72)発明者 木俣 文和 静岡県浜松市高塚町300番地 スズキ株式 会社内 (72)発明者 玉巻 宏章 静岡県浜松市高塚町300番地 スズキ株式 会社内 Fターム(参考) 3G091 AA02 AB01 BA39 GA03 GA08 GA09 GA16 GB01X GB05W GB06W GB07W 4D048 AA21 AA22 AB03 BA39X BA39Y BB02 CA06 CA07 4G069 AA01 AA08 BA17 CA03 CA17 DA05 EA21 EA24 FB74

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属製担体に切込みを入れ、該金属製担
    体の一部を残した状態で金属製担体を切断する段階と、
    この切込みを入れた金属製担体にウォッシュコートを施
    す段階と、上記切込みによって切り残した部位を切断
    し、ウォッシュコートを施した金属製担体を分断するこ
    とによって、金属製触媒を作製する段階とを含んでなる
    金属製触媒の製造方法。
  2. 【請求項2】 金属製担体に切込みを入れ、該金属製担
    体の一部を残した状態で金属製担体を切断する段階と、
    該金属製担体を、その切り残した部位を境に折り曲げて
    展開し、この状態で貴金属を担持する段階と、上記切込
    みによって切り残した部位を切断し、金属製担体を複数
    に分断することによって、金属製触媒を作製する段階と
    を含んでなる金属製触媒の製造方法。
  3. 【請求項3】 上記金属製担体が、金属製の波板と平板
    とを重ね合わせて巻回したハニカム成形体、複数枚の金
    属製ハニカム材を積層したハニカム成形体、金属製の波
    板と平板とを重ね合わせて巻回したハニカム成形体を金
    属製筒状部材に挿入したもの、又は複数枚の金属製ハニ
    カム材を積層したハニカム成形体を金属製筒状部材に挿
    入したもののいずれかであることを特徴とする請求項1
    又は2に記載の金属製触媒の製造方法。
  4. 【請求項4】 上記金属製担体に切込みを入れる方向
    が、金属製担体の径方向であることを特徴とする請求項
    1〜3に記載の金属製触媒の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4に記載した方法を用いて製
    造したことを特徴とする金属製触媒。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005063394A1 (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Sakura Kogyo Co., Ltd. 排ガス触媒装置のコアピース並びにその製造方法並びにその挿着固定方法
JP2010214304A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Cataler Corp 排ガス浄化触媒用メタル担体

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