JP2003501234A - 二輪車或いはディーゼル車用の触媒担持体 - Google Patents
二輪車或いはディーゼル車用の触媒担持体Info
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Abstract
Description
は巻回された薄板層から作られたハニカム体に関する。このようなハニカム体は
、典型的には、平坦な金属製薄板及び波形の金属製薄板を或いは異なる構造の金
属製薄板を交互に巻回或いは積層により重ねた層から作られている。このような
ハニカム体は例えば国際公開第94/13939号パンフレットに記載されてい
る。
、このためのハニカム体の材料としては、従来、主として高温耐食性合金、即ち
クロム及びアルミニウム含有量の多い鋼鉄合金が使用されていた。
、その結果圧延プロセス中に繰り返し焼きなましが行われねばならないことは一
般に知られているにもかかわらず、金属製のハニカム体においてはアルミニウム
含有量をより多くしようとする傾向が現れている。このことは例えば既に米国特
許第4602001号明細書からも窺い知ることができ、そこではアルミニウム
を多く含有した鋼材の加工性の困難さを、アルミニウムを付加的なアルミニウム
層及び拡散により後で追加することによって補償することが試みられている。
向が、そこでは電気的特性が前面に出ているとしても、認められる。
ほどコールドスタート特性に好影響し、壁厚は薄いほど圧力損失が少なくなるか
らである。しかしながら、薄板層は薄くなればなるほど、全体に存在するアルミ
ニウムの、表面積に対する比がそれだけ悪くなり、薄板層の長期耐食性に悪影響
する。このことは、これによって圧延プロセスが著しく難しくなるにもかかわら
ず、より薄い金属製帯状体でアルミニウムの含有量を上げようとする傾向を説明
するものである。
18630号明細書からも窺い知ることができる。
はまらないような特別の適用例があることが明らかにされてきた。これは、特に
、比較的厚い金属製帯状体が使用されねばならないほど大きな機械荷重が生ずる
ような二輪車の排気ガス浄化装置に対する適用である。その他に、オットーサイ
クル機関の排気ガスシステムにおけるよりも遥かに低い温度が存在しているディ
ーゼルエンジンの排気ガス装置における金属製ハニカム体の適用例もある。この
両適用事例に対してはそれ故ハニカム体の他の適用事例に対する一般的な考察は
必ずしも絶対的には当てはまるものではない。
のできるハニカム体を提示することにある。
によるハニカム体によって、さらにディーゼル車用の排気ガス浄化装置に対して
は請求項5によるハニカム体によって解決される。なお、これらの具体的な構成
例はそれぞれに関連する請求項に記載されている。
程、即ち、先ずアルミニウム含有量の比較的少ない鋼板が一定の厚さにまで圧延
され、次いで第二の工程でアルミニウム含有量を上げて、最終の厚さに仕上げる
、という方法に基づいている。アルミニウム含有量はアルミニウム箔を圧延で貼
り付けることにより或いは溶融アルミニウムめっき法により或いはアルミニウム
浸漬法により高めることができる。このような製造プロセスの経過において、最
大4.5%のアルミニウム含有量を持つ鋼板を、特に何回も途中で焼きなましを
行うことなく、比較的低コスト的で圧延することができる圧延方法が開発された
。
下であっても、0.06mm以上、特に0.08mm以上の厚さの薄板層を持つ
ハニカム体に使用されるときには、充分に高温耐食性がある、という認識を利用
するものである。このような厚さの薄板層において、全体に存在するアルミニウ
ムの、表面積に対する比は3或いは4%のアルミニウム含有量の場合、寧ろ例え
ば0.03mmの厚さで6%のアルミニウム含有量を持つ薄板層の場合よりもよ
い。アルミニウムは高温において鋼材に非常に速く拡散するので、厚めの薄板層
においてアルミニウムの含有量が少ない場合でも充分にアルミニウムがその表面
に達して、そこで保護のための酸化物層に仮に損傷があっても酸化アルミニウム
の膜を新たに形成することによりこれを補う。
%で)6〜12%、特に8〜10%の値に0.02mmを掛けて薄板層の厚さで
割った値にあるものとする、という近似式が成立する。これにより、この薄板に
おいて全体に存在するアルミニウムの、表面積に対する比は、0.02mmの厚
さでアルミニウム含有量が6%の薄板の場合よりもずっとよい。
かの適用事例においては、0.08〜0.12mmの厚さの薄板を使用すること
が必要である。このような適用事例に対しては、それ故、1〜4.5%のアルミ
ニウム含有量を持つ薄板が適している。典型的にはこのような薄板は15〜25
%までのクロム含有量と、ある程度の成分の希土類元素とを含み、これらの及び
他の成分に対してステンレス鋼においてはこの事例でも公知の条件が適用される
。
発明によるハニカム体は一般的には200〜600cpsi(毎平方インチ当り
のセル)を持っている。
セスから分岐して取り出すことができることにある。これにより、必要とする材
料が比較的少量の場合でさえ、これを非常に経済的に提供することが可能になる
。特定の溶融物を別々に作り、二輪車用の比較的部品個数の少ない排気ガス浄化
装置のために専用の箔を圧延することは同様に経済的に行うことはできない。し
かしながら、1〜4.5%のアルミニウム含有量を持つステンレス鋼は上述の複
数段プロセスに対してアルミニウム含有量を後から高めることは元々必要とされ
ないから、この材料の一部を直接ハニカム体の製造に使用することができ、同時
にこれを適当な厚さにアルミニウム含有量を上げる前の中間生成物として元々作
ることができる。
の装置ではオットーサイクル機関の排気ガス浄化装置におけるより遥かに低い温
度が存在しているので、この理由から比較的少ないアルミニウム含有量、これに
関連して比較的小さい高温耐食性でも許容される。この場合、薄板は、確かに機
械的理由から二輪車の場合のようには厚くする必要はないが、しかしながら表面
に対する全アルミニウム含有量の比がそれほど高いことも必要とされない。上述
のような、1つの生産プロセスから分岐して取り出される、1〜4.5%のアル
ミニウム含有量を持つ箔は、従って、さらに例えば0.03〜0.06mmまで
の厚さに圧延しても、アルミニウム含有量が少ないにもかかわらず問題なく、デ
ィーゼル車の排気ガス浄化装置に使用することができる。この場合も別々の製造
プロセスを回避することにより大きな経済的利点が生ずる。
薄板層2及び波形の薄板層3から作られたハニカム体1が装着されている。薄板
層2,3は、特にハニカム体1が200〜600cpsiの間を持っているよう
な大きさの排気ガス通路4を形成している。これらの薄板層は15〜25重量%
、特に18〜22重量%のクロム、耐食性を高めるために知られている特定の希
土類元素の代表的な成分量、及び1〜4.5%、特に2〜4%のアルミニウム含
有量を備えた特殊鋼からなる。
ガス浄化装置用の触媒担持体を特にコスト的に有利に製作することが可能である
。
Claims (7)
- 【請求項1】積層或いは巻回された薄板層(2,3)からなり、これらの薄
板層が少なくとも部分的範囲において、排気ガスが通流する通路(4)を形成す
るように構成されているハニカム体(1)、特に二輪車の排気ガス浄化装置用の
触媒担持体において、薄板層(2,3)が、0.06mm以上の厚さを持ち、重
量%で6〜12%の値に0.02mmを掛けて薄板層(2,3)の厚さ(d)で
割った値のアルミニウム含有量を持っている特殊鋼からなるハニカム体。 - 【請求項2】積層或いは巻回された薄板層(2,3)からなり、これらの薄
板層が少なくとも部分的範囲において、排気ガスが通流する通路(4)を形成す
るように構成されているハニカム体(1)、特に二輪車の排気ガス浄化装置用の
触媒担持体において、薄板層(2,3)が、重量%で、15〜25%のクロム、
0.02〜0.2%の希土類元素、特にイットリウム及び/又はランタン及び/
又はセリウムを含み、1〜4.5%のアルミニウムを備えた特殊鋼からなり、0
.06mm以上の厚さ(d)を持っていることを特徴とするハニカム体。 - 【請求項3】薄板層(2,3)の厚さ(d)が0.08〜0.12mmであ
ることを特徴とする請求項1又は2に記載のハニカム体。 - 【請求項4】ハニカム体(1)における通路(4)の数が200〜600c
psi(毎平方インチ当りセル)であることを特徴とする請求項1,2又は3に
記載のハニカム体。 - 【請求項5】積層或いは巻回された薄板層(2,3)からなり、これらの薄
板層が少なくとも部分的範囲において、排気ガスが通流する通路(4)を形成す
るように構成されている、ディーゼル車の排気ガス浄化装置用の触媒担持体とし
てのハニカム体(1)において、薄板層(2,3)が、重量%で、15〜25%
のクロム、0.02〜0.2%の希土類元素、特にイットリウム及び/又はラン
タン及び/又はセリウムを含み、1〜4.5%のアルミニウムを持っている特殊
鋼からなることを特徴とするハニカム体。 - 【請求項6】アルミニウム含有量が2〜4%であることを特徴とする請求項
1乃至5の1つに記載のハニカム体。 - 【請求項7】薄板層(2,3)が圧延によって製造されている、特に溶融ア
ルミニウムめっきされた材料を製造するための生産プロセスからアルミニウム含
有量を高める前に取り出されていることを特徴とする請求項1乃至6の1つに記
載のハニカム体。
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