JP2003517362A - Contact converter - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 マトリックスの内部に支持された触媒を含有しており、そしてマトリックスの端（３０、３２）で外に開いている長さ方向の通路（２８）を設けられている、長い連続多孔性マトリックス（２６）を含む、接触コンバーター用のセラミック触媒支持体（１２）。各通路（２８）は通路の開口端とは反対のマトリックスの端により近いところで狭窄（３４）されており、幾つかの通路（２８．１）はマトリックスの一端（３０）から開口しており、そして幾つかの通路（２８．２）はマトリックスの他端（３２）から開口している。通路の中の狭窄部（３４）はマトリックスの一端（３２）で通路（２８．２）の開口端に入ったガスが、通路に対して横の方向へ、そしてマトリックスの多孔性内部を通って、マトリックスの反対の端（３０）に開口端を有する通路（２８．１）の中へと流れるのを促進する作用をする。 Abstract: A long, containing catalyst supported inside a matrix and provided with longitudinal passages (28) that open out at the ends (30, 32) of the matrix. A ceramic catalyst support (12) for a catalytic converter, comprising a continuous porous matrix (26). Each passage (28) is narrowed (34) closer to the end of the matrix opposite the open end of the passage, some passages (28.1) open from one end (30) of the matrix, And some passages (28.2) open from the other end (32) of the matrix. The constriction (34) in the passageway allows gas entering the open end of the passageway (28.2) at one end (32) of the matrix to pass transversely to the passageway and through the porous interior of the matrix. , Which act to promote flow into a passageway (28.1) having an open end at the opposite end (30) of the matrix.
Description
【０００１】
本発明は一般的に燃料燃焼機関の排ガスを処理するための接触転化(catalytic
conversion)に関する。より詳しくは、本発明はジーゼル又はガソリンで駆動さ
れる内燃機関のような燃料燃焼機関からの排ガスの処理に適する接触コンバータ
ー(catalytic convertor) のためのセラミック触媒支持体に関し; そして本発明
はさらに、セラミック触媒コアの形態のかかる支持体、又はかかるコンバーター
のためのそしてかかるコンバーターの部分を形成する支持体、に関する。The present invention generally relates to catalytic conversion for treating exhaust gas from a fuel combustion engine.
conversion). More particularly, the invention relates to a ceramic catalyst support for a catalytic converter suitable for treating exhaust gas from a fuel combustion engine, such as a diesel or gasoline driven internal combustion engine; and the invention further comprises Such a support in the form of a ceramic catalyst core, or a support for such a converter and forming part of such a converter.
【０００２】
本発明の一つの局面によれば、支持体の中を通過する物質を接触転化するため
の触媒を支持するためのセラミック触媒支持体であって、支持体は開口気孔を含
む連続多孔性内部(open porous interior)を有するセラミックマトリックスを含
み、支持体はその内部に沿って支持体の端から支持体のもう一方の端へ向かって
延びる方向に延びる複数の通路を有しており、各通路はマトリックスの少なくと
も一端から開口しておりそして複数の通路はマトリックスの各端から開口してお
り、通路の少なくとも幾つかはマトリックスの他端よりもマトリックスの一端に
近い位置で狭窄部(constricti ons) によってはばまれそしてマトリックスの前
記他端から開口しており、そして通路の少なくとも幾つかはマトリックスの前記
一端よりもマトリックスの前記他端に近い位置で狭窄部によってはばまれそして
マトリックスの前記一端から開口しており、通路の狭窄部は狭窄された通路のそ
れらの狭窄部から遠い方のマトリックスの端における開口端に入ったガスが、通
路に対して横の方向へ、そしてマトリックス材料の多孔性内部を通って、そして
開口端をマトリックスの反対の端にそしてそれらの狭窄部から遠い方に有する通
路の中へ、そして従ってマトリックスの反対の端における前記開口端からマトリ
ックスの外へと流れることを促進する作用をする、前記セラミック触媒支持体が
提供される。According to one aspect of the present invention, there is provided a ceramic catalyst support for supporting a catalyst for catalytically converting a substance passing through the support, the support comprising open pores. A ceramic matrix having an open porous interior, the support having a plurality of passages extending in a direction along the interior extending from one end of the support toward the other end of the support, Each passage opens from at least one end of the matrix and a plurality of passages open from each end of the matrix, at least some of the passages being closer to one end of the matrix than the other end of the matrix. ons) and open from the other end of the matrix, and at least some of the passageways are more than the one end of the matrix Narrowed to the other end of the matrix and open from the one end of the matrix, the narrowing of the passageway is at the open end at the end of the matrix farther from those narrowing portions of the narrowed passageway. The entrained gas is transverse to the passageways and through the porous interior of the matrix material and into the passageways having open ends at opposite ends of the matrix and away from their constrictions. And thus there is provided the ceramic catalyst support which acts to promote flow out of the matrix from the open end at the opposite end of the matrix.
【０００３】
本発明のもう一つの局面によれば、支持体の中を通過する物質を接触転化する
ための触媒を支持するためのセラミック触媒支持体であって、支持体は開口気孔
を含む連続多孔性内部を有するセラミックマトリックスを含み、そして支持体は
支持体の中を通過する物質を接触転化するための触媒を含み、触媒は支持体によ
ってマトリックスの多孔性内部の気孔の表面上で気孔内に支持されている、前記
セラミック触媒支持体が提供される。According to another aspect of the invention, there is provided a ceramic catalyst support for supporting a catalyst for catalytically converting a substance passing through the support, the support comprising open pores. A ceramic matrix having a porous interior is included, and the support includes a catalyst for catalytically converting a substance passing through the support, the catalyst being intra-pore on the surface of the pores within the porous interior of the matrix. There is provided the ceramic catalyst support, which is supported by
【０００４】
支持体は通路と触媒の両方を上記の通り含んでいてもよく、そうなると、支持
体はその内部に沿って支持体の端から支持体のもう一方の端へ向かって延びる方
向に延びる複数の通路を有しており、各通路はマトリックスの少なくとも一端か
ら開口しておりそして複数の通路はマトリックスの各端から開口しており、通路
の少なくとも幾つかはマトリックスの他端よりもマトリックスの一端に近い位置
で狭窄部によってはばまれそしてマトリックスの前記他端から開口しており、そ
して通路の少なくとも幾つかはマトリックスの前記一端よりもマトリックスの前
記他端に近い位置で狭窄部によってはばまれそしてマトリックスの前記一端から
開口しており、通路の狭窄部は狭窄された通路のそれらの狭窄部から遠い方のマ
トリックスの端における開口端に入ったガスが、通路に対して横の方向へ、そし
てマトリックス材料の多孔性内部を通って、そして開口端をマトリックスの反対
の端にそしてそれらの狭窄部から遠い方に有する通路の中へ、そして従ってマト
リックスの反対の端における前記開口端からマトリックスの外へと流れることを
促進する作用をし、そして支持体は支持体の中を通過する物質を接触転化するた
めの触媒を含み、触媒は支持体によってマトリックスの多孔性内部の気孔の表面
上で気孔内に支持されている。通路の表面は、望むならば、比較的粗い組織（そ
れは粒子から形成されてもよいし、そして／または多孔性であってもよい）を、
例えば、それを接着性ライニングをもって付与することによって、付与されて、
平滑表面の通路に比べて、前記表面上に支持されるべき触媒の増強された割合又
は表面密度を可能にしてもよい。支持体は多様な形状を有することができ、例え
ば、平坦な板又は盤であってもよいし、又はブロックやシリンダーの形態の、多
少とも細長くてもよい。The support may include both passages and catalysts as described above, in which case the support extends along its interior in a direction extending from one end of the support toward the other end of the support. A plurality of passages, each passage opening from at least one end of the matrix and a plurality of passages opening from each end of the matrix, at least some of the passages of the matrix more than the other end of the matrix. Closed to one end by a constriction and open from the other end of the matrix, and at least some of the passages are closer to the other end of the matrix than the one end of the matrix. Rare and open from said one end of the matrix, the narrowings of the passageway are the matrix of the narrowed passageway farther from those narrowings. Gas entering the open ends at the ends of the matrix is transverse to the passageways and through the porous interior of the matrix material, with the open ends at the opposite end of the matrix and away from their constrictions. Into the passageway, and thus from the open end at the opposite end of the matrix, out of the matrix, and the support serves to catalytically convert the substance passing through the support. Of the catalyst, the catalyst being supported within the pores on the surface of the pores inside the porous interior of the matrix by a support. The surface of the passageway may, if desired, have a relatively coarse texture, which may be formed of particles and / or may be porous.
For example, by applying it with an adhesive lining,
It may allow for an increased proportion or surface density of the catalyst to be supported on said surface as compared to a smooth surface passage. The support may have a variety of shapes, for example it may be a flat plate or board, or it may be more or less elongated in the form of a block or cylinder.
【０００５】
狭窄部は通路に沿ったガスの流れに利用可能なその断面積を減少させることに
よって単に通路を絞る作用をしてもよいし、又は狭窄部は通路に沿ったガスの流
れを阻止するために通路をふさぎそしてせき止める作用をしてもよい。マトリッ
クスの多孔性内部に入ることなくマトリックスの一端から他端へと通路に沿って
流れるいずれのガスの流れに比べて、マトリックス材料の多孔性内部を通しての
前記横へのガスの流れを所望の度合に促進するように、狭窄の程度を、マトリッ
クス材料の多孔度、通路相互の間隔及び通路の断面積と一緒に、選択する。全て
の通路がふさがれると、通路の開口端を通してマトリックスに入ったガスは全て
がどこかの段階でマトリックスの多孔性材料を通って横に流れる、しかし、通路
の少なくとも幾つかがふさがれずに単に絞られているか又は全く狭窄されていな
い場合には、若干のガスはマトリックスの中をかかる通路に沿って真っ直ぐ通っ
て、材料の多孔性内部に全く入ることなく、通過することができる。The constriction may merely act to narrow the passage by reducing its cross-sectional area available for gas flow along the passage, or the constriction may block gas flow along the passage. It may also act to block and dam the passageway. The lateral flow of gas through the porous interior of the matrix material to the desired degree as compared to any flow of gas along the passageway from one end of the matrix to the other without entering the porous interior of the matrix. The degree of constriction is selected, together with the porosity of the matrix material, the spacing between the passages and the cross-sectional area of the passages, to facilitate When all the passages are closed, the gas entering the matrix through the open ends of the passages will all flow laterally through the porous material of the matrix at some stage, but at least some of the passages will simply not be closed. When squeezed or not constricted at all, some gas can pass straight through such a path through the matrix without entering any of the porous interior of the material.
【０００６】
従って、多様なオプションが利用可能である。従って、ふさがれる通路はマト
リックスの一端だけから又は両端から開口してもよいが、絞られる通路は両端か
ら開口するであろう。通路は専らふさがれた通路又は専ら絞られた通路、又はふ
さがれた通路と絞られた通路の混合を含み、そしてマトリックスはその両端から
開口している非狭窄通路を若干有していてもよいので、３つのタイプの全ての通
路が存在する。通路は必ずしも全てが同じ断面輪郭又は同じ断面積のものである
必要はないし、そして通路のかかる面積は必ずしもその長さに沿って大きさ又は
形状を一定に保つ必要はない。従って、幾つかが円形断面のもので、そして／又
は他が正方形／長方形の又は更には星形の断面でもよいので、幾つかの通路が他
より狭くても又は広くてもよい。従って、本発明に関しては、ガスの少なくとも
一部がマトリックスの多孔性内部の通過する、マトリックスの一端から他端への
所望パターンのガスの流れを促進するために、通路のサイズ及び形状、マトリッ
クスの中でのそれらの位置、及びそれらの数及び相互の間隔、及びマトリックス
の多孔度、を変動させるのに、かなりの自由度が存在することが理解されるであ
ろう。Therefore, a wide variety of options are available. Thus, the blocked passages may open from only one end or both ends of the matrix, while the restricted passages will open from both ends. The passages include exclusively closed passages or exclusively narrowed passages, or a mixture of closed passages and narrowed passages, and the matrix may have some non-constricted passages open from its ends. So, there are all three types of passages. The passages need not all have the same cross-sectional contour or the same cross-sectional area, and such areas of the passage need not necessarily remain constant in size or shape along their length. Thus, some passages may be narrower or wider than others, as some may be of circular cross-section and / or others may be square / rectangular or even star-shaped in cross section. Thus, in the context of the present invention, the size and shape of the passageways, the size of the matrix, to facilitate the flow of the desired pattern of gas from one end of the matrix to the other, at least a portion of the gas passing through the porous interior of the matrix It will be appreciated that there is considerable freedom in varying their position in the, and their number and spacing from one another, and the porosity of the matrix.
【０００７】
本発明の特別の態様においては、実質的に半数の通路がマトリックスの一端か
ら開口していてもよく、マトリックスは任意的には細長く且つ真っ直ぐであり、
それら通路はマトリックスの他端まで延び、それらはマトリックスのその他端に
おいてせき止められており、残りの実質的に半数の通路はマトリックスの前記他
端から開口しそしてマトリックスの前記一端まで実質的にずっと延び、そこでそ
れらはせき止められており、通路は全てがそれらの長さに沿って一定の同じ断面
積のものであり且つ全てが同じ断面輪郭のものであり、通路は全てが互いに実質
的に等間隔であり且つマトリックスの両端間に互いに並んで延びており、通路は
マトリックスの両端間でマトリックスのいずれもの側面の隣を除けば、マトリッ
クスの一端から開口している各管がマトリックスの他端から開口している管によ
って包囲され、そしてマトリックスの他端から開口している各管がマトリックス
の一端から開口している管によって包囲されるように、配列されており、マトリ
ックスのいずれもの側面の隣の通路は部分的にだけそのように包囲されている。
実質的に半数の通路が意味するところは４９〜５１％の通路であり、そしてマト
リックスはその断面が非多角形、例えば、円形、楕円形などであれば単一サイト
を有することができるし、それは例えばその断面が多角形であれば幾つかのサイ
トを有することができるということに留意すべきである。In a particular aspect of the invention, substantially half the passages may open from one end of the matrix, the matrix being optionally elongated and straight,
The channels extend to the other end of the matrix, they are barred at the other end of the matrix, and the remaining substantially half of the channels open from the other end of the matrix and extend substantially all the way to the one end of the matrix. , Where they are dammed, the passages are all of the same cross-sectional area along their length and all of the same cross-sectional contour, and the passages are all substantially equidistant from each other. And extend side by side between the two ends of the matrix and the passageways open from one end of the matrix to the other end of the matrix, except between adjacent ends of the matrix between the two ends of the matrix. Each tube that is surrounded by an open tube and that opens from the other end of the matrix opens from one end of the matrix As is surrounded by that tube, it is arranged, next to the path of the sides of any of the matrix is surrounded by that way partly.
Substantially half the passages mean 49-51% passages, and the matrix can have a single site if its cross section is non-polygonal, eg circular, elliptical, etc., It should be noted that it can have several sites, for example if its cross section is polygonal.
【０００８】
この特別の態様においては、マトリックスは好ましくは、円形断面、及び５０
〜１５０ｍｍの直径、代表的には、８０〜１５０ｍｍ、たとえば、１１０ｍｍ、
を有するが、当然ながら、代わりに、正方形、細長い長方形、楕円形又は卵形又
は他の所望の断面のものであってもよく、それでも、上記の円形断面のものに似
た断面積を有し、マトリックスは５０〜２００ｍｍの長さ、代表的には、８０〜
１２０ｍｍ、例えば、１００ｍｍ、を有し、通路は円形断面及び２〜１０ｍｍの
直径、代表的には、２〜６ｍｍ、例えば、４ｍｍ、を有し、互いに等しい間隔だ
け隔てられており、例えば、正方形又は六角形の格子配列では、隣り合う通路の
間の間隔が１〜１０ｍｍ、代表的には、３〜６ｍｍ、例えば、４ｍｍであり、こ
の間隔は隣り合う通路の間のマトリックス材料の厚さの寸法を与える。当然、代
わりに、他の断面（例えば、正方形、細長い長方形、楕円形、卵形、星形、等）
の通路が使用されてもよいが、代表的には、円形の筒状通路についての上記記載
と同じ断面積及び間隔／配列のものである。さらに、この好ましい態様の特徴の
全てが同時に用いられる必要があるわけではなく、望むならば、それらの一つ又
はそれ以上が変更又は省略されてもよい。In this particular aspect, the matrix preferably has a circular cross section and 50
A diameter of ~ 150 mm, typically 80-150 mm, for example 110 mm,
But of course it could alternatively be square, elongated rectangular, oval or oval or of any other desired cross-section and still have a cross-sectional area similar to that of the circular cross-section above. , The matrix has a length of 50 to 200 mm, typically 80 to
120 mm, for example 100 mm, the passages have a circular cross section and a diameter of 2-10 mm, typically 2-6 mm, for example 4 mm and are equally spaced from one another, for example square. Or in a hexagonal grid arrangement, the spacing between adjacent passages is 1-10 mm, typically 3-6 mm, for example 4 mm, this spacing being the thickness of the matrix material between adjacent passages. Give the dimensions. Of course, instead, other cross-sections (eg square, elongated rectangle, oval, oval, star, etc.)
Channels may be used, but are typically of the same cross-sectional area and spacing / arrangement as described above for circular tubular channels. Moreover, not all of the features of this preferred embodiment need be used simultaneously, and one or more of them may be modified or omitted if desired.
【０００９】
マトリックスの通路が全てふさがれている又はせき止められている場合には、
これはマトリックスの気孔をつぶすことのある伴出粒子、例えば、灰(ash) また
はスス(soot)、のような固体から十分に自由である流体を処理するのに適してい
る。かかる粒子が予想されるときは、開口端を通って流体を受容する及びマトリ
ックスの中への流体入口通路を形成する通路は、その中での粒子蓄積がくい止め
られるように粒子が流出するのを可能にするために、両端で開いていることがで
き、それらの下流端において、例えば、テーパーを付けることによって又はくび
れた若しくはベンチュリー管形状の狭窄部を有することによって絞られている。
当然、マトリックスの下流端から開口している及びマトリックスからの出口通路
を形成する及びマトリックスの多孔性内部から流体を受容する通路は、望むなら
ば、それらの上流端においてせき止められている又はふさがれていることができ
る。ふさがれておらずせき止められていないその入口通路と、上流端でふさがれ
ている又はせき止められているその出口通路とを有するマトリックスは、原則的
には、粒子に対して自己清浄性であることに加えて、灰またはススのような粒子
を例えば煙道ガス又はジーゼル排気から分離するのにも使用することができ、粒
子を含有しそして入口通路の下流端から流出するガスは出口通路から流出する清
浄ガスから隔離されており、それによって、問題のガスの少なくとも一部を清浄
にする。If the matrix passages are all blocked or dammed,
It is suitable for treating fluids that are sufficiently free of solids, such as entrained particles that can collapse the pores of the matrix, eg ash or soot. When such particles are expected, the passageway that receives fluid through the open end and forms the fluid inlet passageway into the matrix prevents the particles from escaping so that particle accumulation therein is blocked. To allow, they can be open at both ends and squeezed at their downstream ends, for example by tapering or by having a necked or Venturi tube shaped constriction.
Of course, the passageways that open from the downstream end of the matrix and that form the outlet passageway from the matrix and that receive fluid from the porous interior of the matrix are, if desired, blocked or blocked at their upstream ends. Can be A matrix having its inlet passages unobstructed and unblocked and its outlet passages blocked or dammed at its upstream end is, in principle, self-cleaning to particles. In addition, it can also be used to separate particles such as ash or soot from, for example, flue gas or diesel exhaust, the gas containing the particles and exiting the downstream end of the inlet passage exiting the outlet passage. Is isolated from the cleaning gas that purifies it, thereby cleaning at least a portion of the gas in question.
【００１０】
マトリックス材料は、相互に連絡されておりそして無視できるほどの僅かな例
外を除いて閉じていないし互いに孤立してもいない、そしてマトリックスの表面
で開口から開いており、１〜４０μｍの平均気孔サイズ、好ましくは、３〜２０
μｍ、例えば、７μｍ、を有していてもよい、連続の気孔、毛管又は細管からな
る連続多孔性内部を有するであろう。これに関して、用語「気孔」および「多孔
性」は従って、マトリックスの表面からの開口に限定されず、マトリックスの内
部における相互に連絡された毛管及び細管をも包含する; そして、連続多孔性内
部は、気孔が閉じていて互いに孤立している独立多孔性内部とは対比されるべき
ものである。従って、気孔の数、サイズ及び間隔は選択されてもよい。特に、マ
トリックスの連続多孔性内部は１〜４０μｍの平均気孔サイズを有する気孔から
構成されてもよく、マトリックス材料は、通路の容積を除いて、下記の式によっ
て規定されたとき、３０〜７０％の気孔率、好ましくは、４０〜６０％、たとえ
ば、５０％、を有する:The matrix materials are interconnected and not closed or isolated from each other with negligible exceptions, and open from the openings at the surface of the matrix, with an average of 1-40 μm. Pore size, preferably 3-20
It will have a continuous porous interior consisting of continuous pores, capillaries or capillaries, which may have a diameter of, for example, 7 μm. In this regard, the terms "pores" and "porosity" are thus not limited to openings from the surface of the matrix, but also include interconnected capillaries and capillaries within the matrix; and the continuous porous interior is This is to be contrasted with an independent porous interior where the pores are closed and isolated from each other. Therefore, the number, size and spacing of the pores may be selected. In particular, the continuous porous interior of the matrix may be composed of pores having an average pore size of 1-40 μm, and the matrix material, except for the volume of the channels, has a pore volume of 30-70% when defined by the formula: With a porosity of preferably 40-60%, for example 50%:
【数２】
式中、
ρc は、全ての通路又は気孔を除いての、マトリックスのセラミックの密度であ
り、
ρm は、全ての通路を除くが気孔を含めての、全体としてのマトリックスの材料
の嵩密度である。[Equation 2] Where ρ c is the ceramic density of the matrix, excluding all passages or pores, and ρ m is the bulk density of the matrix material as a whole, excluding all passages but including porosity Is.
【００１１】
本発明による使用においては、ペトロール(petrol)又はガソリン駆動型の内燃
機関排出からの煙道ガス又は排ガスのような燃焼ガスの中の望ましくない環境汚
染物質の転化のために適する触媒を本発明の触媒支持体によって支持して本発明
の接触コンバーター用のコアを提供することが意図されている。In the use according to the invention, a catalyst suitable for the conversion of undesired environmental pollutants in combustion gases such as flue gases or exhaust gases from petrol- or gasoline-powered internal combustion engine emissions is selected. It is intended to be supported by the catalyst support of the present invention to provide the core for the catalytic converter of the present invention.
【００１２】
従って、本発明によれば、支持体は前記ガスの望ましくない成分をそれよりは
望ましい形態に接触転化することによる燃焼ガス処理のための触媒を含んでもよ
く、触媒はマトリックスの内部に沿って延びるいずれの通路の表面上に、及びマ
トリックスの多孔性内部の中の気孔の表面上に支持される。この場合、マトリッ
クスの内部は従って、その内部に沿って支持体の端から支持体のもう一方の端へ
向かって延びる方向に延びる複数の通路を有しており、各通路はマトリックスの
少なくとも一端から開口しておりそして複数の通路はマトリックスの各端から開
口しており、通路の少なくとも幾つかはマトリックスの他端よりもマトリックス
の一端に近い位置で狭窄部によってはばまれそしてマトリックスの前記他端から
開口しており、そして通路の少なくとも幾つかはマトリックスの前記一端よりも
マトリックスの前記他端に近い位置で狭窄部によってはばまれそしてマトリック
スの前記一端から開口しており、通路の狭窄部は狭窄された通路のそれらの狭窄
部から遠い方のマトリックスの端における開口端に入ったガスが、通路に対して
横の方向へ、そしてマトリックス材料の多孔性内部を通って、そして開口端をマ
トリックスの反対の端にそしてそれらの狭窄部から遠い方に有する通路の中へ、
そして従ってマトリックスの反対の端における前記開口端からマトリックスの外
へと流れることを促進する作用をし、支持体は、通路の表面上に及びマトリック
スの多孔性内部の気孔の表面上で気孔内に支持された触媒と共に、接触コンバー
ター用のコアを形成する。Therefore, according to the invention, the support may comprise a catalyst for the combustion gas treatment by catalytically converting the undesired constituents of said gas to a more desirable form, the catalyst being internal to the matrix. Supported on the surface of any of the passageways extending along and on the surface of the pores within the porous interior of the matrix. In this case, the interior of the matrix thus has a plurality of passages extending along the interior in a direction extending from one end of the support towards the other end of the support, each passage extending from at least one end of the matrix. Open and a plurality of passages open from each end of the matrix, at least some of the passages being separated by a constriction closer to one end of the matrix than the other end of the matrix and said other end of the matrix And at least some of the passages are interspersed by a constriction closer to the other end of the matrix than at one end of the matrix and open from the one end of the matrix, where the constriction of the passage is Gas entering the open ends at the ends of the matrix farther from those narrowed passages is The direction, and through the porous interior of the matrix material, and the open end into a passage having farther from the opposite end and their constriction of the matrix,
And thus acts to promote flow out of the matrix from the open ends at the opposite end of the matrix, the support being in the pores on the surface of the channels and on the surface of the pores inside the porous interior of the matrix. Together with the supported catalyst, it forms the core for the catalytic converter.
【００１３】
適する触媒密度、すなわち、有効な接触転化のための、支持体の単位容積当た
りの触媒の重量又は支持体の単位容積当たりの触媒活性サイトの数、を決定する
ためには、常套的な試験が使用されるであろう、そしてこの目的のために慣用さ
れているタイプの白金／ロジウム（Ｐｔ／Ｒｈ）触媒については、大体、通常の
触媒密度が使用されることが期待される。特に、マトリックスの材料はα−アル
ミナであってもよく、触媒は白金（Ｐｔ）とロジウム（Ｒｈ）を含み、そして内
燃機関からの排ガスの形態の燃焼ガスの接触転化のために適している。It is conventional to determine the suitable catalyst density, ie the weight of catalyst per unit volume of support or the number of catalytically active sites per unit volume of support, for effective catalytic conversion. Various tests will be used, and for platinum / rhodium (Pt / Rh) catalysts of the type conventionally used for this purpose, it is expected that roughly normal catalyst densities will be used. In particular, the matrix material may be α-alumina, the catalyst comprises platinum (Pt) and rhodium (Rh) and is suitable for catalytic conversion of combustion gases in the form of exhaust gases from internal combustion engines.
【００１４】
本発明はまた、上記の通りのコアを、適切なハウジング、例えば、典型的に使
用されているタイプのスチールハウジング、そしてこの目的のためには、所望な
らば内燃機関消音器のために使用される材料のタイプのもの、の中に配置して含
んでいる接触コンバーターに関し、ハウジングはその一端に排ガス入口を、そし
てその反対の端に排ガス出口を有しており、ハウジングはコアのまわりに実質的
気密の様態で嵌まるので、排ガスはハウジングの入口からハウジングの出口まで
コアの中を通ることなくコアのまわりを通って流れることのできる量が無視でき
る量以下である。すなわち、マトリックスは金属ハウジングの中に置かれてもよ
く、ハウジングは排ガス入口と排ガス出口をそれぞれ提供する開口をそれぞれ備
えた両端を有しており、マトリックスはハウジングの中に、入口に入ったいずれ
の排ガスの少なくとも主要割合を出口から出る前にコアの導管及び気孔を通して
コアの内部を通過させる様態で、配置される。この場合、ハウジングは、コアの
外面とハウジングの内面との間に実質的気密シールが存在するようにそして入口
に入ったいずれの排ガスもコアの内部を通らずに入口から出口に流れることが無
視できる割合以下でしかできないように、コアのまわりに滑り嵌めできる。The invention also provides a core as described above in a suitable housing, for example a steel housing of the type typically used, and for this purpose, if desired, for internal combustion engine silencers. Of the type of material used in, the housing having an exhaust gas inlet at one end and an exhaust gas outlet at the opposite end, the housing comprising: The exhaust gas fits around in a substantially airtight manner so that less than a negligible amount of exhaust gas can flow around the core from the inlet of the housing to the outlet of the housing without passing through the core. That is, the matrix may be placed in a metal housing, the housing having opposite ends each having an opening to provide an exhaust gas inlet and an exhaust gas outlet, respectively, and the matrix may be placed in the housing to enter the inlet. Are arranged in such a way that at least a major proportion of the exhaust gas of the core passes through the core conduits and pores before it exits the interior of the core. In this case, the housing ignores that there is a substantially airtight seal between the outer surface of the core and the inner surface of the housing and that any exhaust gas entering the inlet does not pass through the interior of the core but flows from the inlet to the outlet. It can be slip-fitted around the core so that it can only be done at a rate less than possible.
【００１５】
本発明によれば、マトリックスは、例えば、本出願人の同時継続中の南アフリ
カ完全特許出願第９７／４２２７号及び第９７／４２２８号に記載されているよ
うに、大体単一サイズの粒子状セラミック材料、例えば、３〜６０μｍ、好まし
くは、１０〜３０μｍ、例えば、２０μｍ、の適する粒子サイズのα−アルミナ
を、中に通路をもった圧縮体又は押出体を形成するように、湿潤団結させ、例え
ば、押出し、次いで、乾燥及び焼結させることによって、製造できるということ
が意図されている。触媒付着はいずれか適する様態で、例えば、溶液から又は気
相から、又はゾル／ゲル法によって、もたらされてもよいが、それは触媒を支持
体のマトリックスの多孔性内部の中にも、支持体の内部に沿って延びる通路の表
面の上にも、両方に付着させるように、団結の前に粒子例えばα−アルミナの粒
子の少なくとも一部の上に、及び／又は焼結の前又は後に団結支持体上に、実施
されてもよい。In accordance with the present invention, the matrix is of approximately single size, as described, for example, in Applicants' co-pending South African Perfect Patent Applications Nos. 97/4227 and 97/4228. Wet a particulate ceramic material, eg, 3-60 μm, preferably 10-30 μm, eg, 20 μm, alpha-alumina of suitable particle size, to form a compact or extrudate with passageways therein. It is intended that it can be produced by uniting, eg extrusion, then drying and sintering. Catalyst attachment may be effected in any suitable manner, for example from solution or from the gas phase or by the sol / gel method, which supports the catalyst also within the porous interior of the matrix of the support. On the surface of the passage extending along the interior of the body, on both at least part of the particles, for example α-alumina particles, before consolidation so as to adhere to both, and / or before or after sintering. It may also be carried out on a solid support.
【００１６】
次に、本発明を、添付された図面及び提起された実施例を参照して、例として
説明する。The invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings and the proposed embodiments.
【００１７】
図の中の符号１０は本発明による接触コンバーターを包括的に示している。接
触コンバーターは概して、包括的に１２で示されているコアの形態の触媒支持体
と、包括的に１４で示されているハウジングを含む。Reference numeral 10 in the drawing generally indicates a contact converter according to the present invention. Catalytic converters generally include a catalyst support in the form of a core, generally indicated at 12, and a housing, generally indicated at 14.
【００１８】
ハウジングは内燃機関消音器のために典型的に使用されているタイプの軟鋼の
ものであり、そして断面が円形であり、一定直径の円筒状の本体部分１６、入口
１８、出口２０、及び、それぞれに入口１８から本体部分１６にそして本体部分
１６から出口２０に導く２つの円錐台状のテーパー部分２２、２４、を有してい
る。The housing is of mild steel of the type typically used for internal combustion engine silencers, and has a circular cross section, a cylindrical body portion 16 of constant diameter, an inlet 18, an outlet 20, And two tapered frustoconical sections 22, 24 leading from the inlet 18 to the body portion 16 and from the body portion 16 to the outlet 20, respectively.
【００１９】
コア１２は、円形断面かつ直円柱形状の、多孔性のα−アルミナ焼結セラミッ
クマトリックス２６を含み、それはハウジング１４の円筒状本体部分１６の内側
の、気密滑り嵌め(airtight snug fit) である。The core 12 includes a porous α-alumina sintered ceramic matrix 26 of circular cross section and right cylinder shape, which is an airtight snug fit inside the cylindrical body portion 16 of the housing 14. Is.
【００２０】
コア１２のマトリックス２６は、その長さに沿って互いに平行に且つコアの中
心軸に平行にそして大体等間隔で延びている多数の円形通路２８を有する。The matrix 26 of the core 12 has a number of circular passages 28 extending parallel to each other along its length and parallel to the central axis of the core and at approximately equidistant intervals.
【００２１】
図１の細部を示す拡大図の中に２８．１で示されている半数の通路２８はコア
１２の下流端表面３０から開口しており、前記拡大図の中に２８．２で示されて
いる残りの半数の通路２８はコア１２の上流端表面３２から開口している。通路
２８．１の上流端は非多孔性のα−アルミナ閉鎖パネル３４によってふさがれて
いる又はせき止められており、そして通路２８．２の下流端は同じタイプの閉鎖
パネル３６によって同様にふさがれている又はせき止められている。Half of the passages 28, shown at 28.1 in the enlarged detail view of FIG. 1, open out from the downstream end surface 30 of the core 12, and at 28.2 in the enlarged view. The remaining half of the passages 28 shown open from the upstream end surface 32 of the core 12. The upstream end of passage 28.1 is blocked or dammed by a non-porous α-alumina closure panel 34, and the downstream end of passage 28.2 is similarly blocked by the same type of closure panel 36. Present or dammed
【００２２】
非多孔性閉鎖パネル３４、３６であることに代わって、パネル３４、３６はコ
ア１２のマトリックス２６の残部と同じ多孔性材料のものであってもよい。更な
る可能性は、各パネル３４、３６に、パネルが関連通路をふさぐ代わりにそれを
単に絞るように、中心開口を設けることであり、パネル３６の中心開口（図示さ
れていない）は関連通路２８．２の中に現れる又は入るかも知れない何らかのス
ス又はその他の粒子のための出口として作用する。Instead of being non-porous closure panels 34, 36, the panels 34, 36 may be of the same porous material as the rest of the matrix 26 of the core 12. A further possibility is to provide each panel 34, 36 with a central opening so that the panel merely squeezes the associated passage instead of blocking it, the central opening of the panel 36 (not shown) being associated with the associated passage. 28.2 Acts as an outlet for any soot or other particles that may appear or enter.
【００２３】
これら図に例示された接触コンバーター１０においては、コアは約１５０ｍｍ
の直径と約１００ｍｍの長さを有し、通路２８は約３ｍｍの直径を有するが、図
は近似であり、必ずしも完全に一定の比例になってはいない。In the catalytic converter 10 illustrated in these figures, the core is approximately 150 mm.
And a length of about 100 mm and the passage 28 has a diameter of about 3 mm, the figures are approximate and not necessarily perfectly proportional.
【００２４】
通路２８．１、２８．２は、一般的には、各通路２８．１が通路２８．２によ
って大体包囲されているように、且つ、各通路２８．２が通路２８．１によって
大体包囲されているように、配列されており、当然ながら、この結果はコア１２
の外側曲面の隣では完全には達成できない。The passages 28.1, 28.2 are generally such that each passage 28.1 is generally surrounded by the passage 28.2, and each passage 28.2 is defined by the passage 28.1. Arranged as if they were roughly surrounded, and, of course, the result is core 12
Not perfectly achievable next to the outer curved surface of.
【００２５】
図２には、通路がコア１２に対して大体放射状に延びる列に配列されて示され
ており、これら列は異なる長さを有しており、そしてコア１２の外周ではその中
心に向かうよりも多くの列が存在する。しかしながら、通路２６は代わりに、矩
形格子配列や六角形格子配列に配列できるということが理解されるであろう。In FIG. 2, the passages are shown arranged in rows that extend generally radially with respect to the core 12, the rows having different lengths, and at the outer periphery of the core 12 centered on it. There are more rows than heading. However, it will be appreciated that the passageways 26 could alternatively be arranged in a rectangular grid array or a hexagonal grid array.
【００２６】
マトリックス２６の多孔性内部は約７μｍの気孔サイズを有する微視的な通路
又はチャンネルの形態の開口した相互に連絡されている気孔（図示されてない）
によって占められており、マトリックスは全体として、約５０％の気孔率を有す
る。マトリックス２６は、例えば、本出願人の同時継続中の南アフリカ特許出願
第９７／４２２７号及び第９７／４２２８号に記載されているように、大体単一
サイズであり約２０μｍの粒子サイズを有するα−アルミナ粒子の湿った塊を押
出して団結湿潤コアを形成する、次いでそれは乾燥及び焼結することができる、
ことによって製造することができる。The porous interior of the matrix 26 has open interconnected pores (not shown) in the form of microscopic passages or channels having a pore size of about 7 μm.
The matrix as a whole has a porosity of about 50%. The matrix 26 is approximately mono-sized and has an alpha particle size of about 20 μm, as described, for example, in Applicants' co-pending South African Patent Applications Nos. 97/4227 and 97/4228. Extruding a wet mass of alumina particles to form a consolidated wet core, which can then be dried and sintered,
It can be manufactured by
【００２７】
代表的には、コア１２は、マトリックス２６の内部の気孔がそこから開口して
いるところの通路２８の多孔性表面の上にも、マトリックス２６の多孔性内部の
実際の気孔の中にも、どちらにも、前記気孔の中に及び通路２８の前記多孔性表
面の上に付着された白金／ロジウム触媒によって形成された触媒サイトを含有し
ているであろう。触媒付着は通常の仕方で、接触コンバーターの意図した目的の
ために適する触媒サイト密度で、もたらすことができる。[0027] Typically, the core 12 is located above the porous surface of the passageway 28 from which pores within the matrix 26 open, as well as within the actual pores within the porous interior of the matrix 26. Also, both would contain catalytic sites formed by the platinum / rhodium catalyst deposited in the pores and on the porous surface of passageway 28. Catalyst attachment can be effected in the usual manner, with a catalyst site density suitable for the intended purpose of the catalytic converter.
【００２８】
本発明の利点は、マトリックス２６の材料が多孔性であることから、実質的フ
レキシビリティをもって、隣り合う通路２８の間の間隔、即ち、通路２８の間の
マトリックス材料の厚さ、を変更できることである。従って、機械的強度を付与
することができ且つ押出を助けることができる比較的に大きな間隔及び比較的大
きな材料厚さは必ずしも使用における許容できない不利益ではない。An advantage of the present invention is that the material of the matrix 26 is porous so that the spacing between adjacent passages 28, ie, the thickness of the matrix material between the passages 28, is substantially flexible. It can be changed. Therefore, the relatively large spacing and relatively large material thickness that can provide mechanical strength and assist extrusion are not necessarily an unacceptable penalty in use.
【００２９】
触媒付着は押出、乾燥及び焼結の前にα−アルミナの粒子の上に、粒子の少な
くとも幾つかの上に、行われてもよいし、及び／又は触媒付着は焼結の後に行わ
れてもよい。Catalyst deposition may be performed on the particles of α-alumina prior to extrusion, drying and sintering, on at least some of the particles, and / or catalyst deposition may be performed after sintering. May be done.
【００３０】
使用においては、両端で開口しており一定の直径のものである通路を含むコア
を有する接触コンバーターとの接触において、排ガスの真っ直ぐ通る流れが行わ
れる場合に、本発明はかかる真っ直ぐ通るガスの流れを消し去るか又は少なくと
も実質的に減少させて、より曲がりくねったガスの流れにする: そこでは、通路
２８．２の上流端からコア１２に入ったガスは通路に対して横の方向に、通路間
の多孔性材料を通って、そしてコア１２の下流端から開口している通路２８．１
の中へと流れ、それらは、その通路２８．１からハウジング１４のテーパー部分
２４の中へ流出した後に、出口２８を通ってハウジング１４から流出する。In use, the present invention provides such a straight-through flow when a straight-through flow of exhaust gas is made in contact with a catalytic converter having a core containing passages of constant diameter that are open at both ends. Extinguish or at least substantially reduce the gas flow to a more tortuous gas flow: where the gas entering core 12 from the upstream end of passage 28.2 is transverse to the passage. A passageway 28.1 opening through the porous material between the passageways and from the downstream end of the core 12.
Flow into the tapered section 24 of the housing 14 from its passage 28.1 and then out of the housing 14 through the outlet 28.
【００３１】
本発明の更なる特徴は、従って、排ガスとコアの材料との間の密接な接触が起
こり、排ガスと触媒サイトの接触を促進し、そして排ガスの中の望ましくない燃
焼生成物をそれよりは望ましい燃焼生成物例えば二酸化炭素と水に転化する有効
な接触転化を促進することである。A further feature of the invention is therefore that an intimate contact between the exhaust gas and the material of the core takes place, which promotes the contact of the exhaust gas with the catalytic sites and the removal of unwanted combustion products in the exhaust gas. The more important is to promote effective catalytic conversion of desired combustion products such as carbon dioxide and water.
【図１】
図１は、本発明による、コアとハウジングを含む接触コンバーターの、図２の
線１−１の方向の概略縦断面図を示す。1 shows a schematic longitudinal sectional view of a contact converter including a core and a housing according to the invention in the direction of line 1-1 of FIG.
【図２】 図２は、図１のコンバーターの図１の線１−１の方向の概略断面図を示す。[Fig. 2] 2 shows a schematic cross section of the converter of FIG. 1 in the direction of line 1-1 of FIG.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3G091 AA17 AA18 AB01 AB02 BA39 GA06 GA20 GA24 GB01X GB01Z GB05W GB06W GB10X GB16X GB17X HA27 HA28 HA31 4G069 AA01 AA03 BA01A BA01B BA13A BB02A BB02B BC71A BC71B BC75A BC75B CA02 CA03 CA07 CA15 CA18 EA19 EA27 EB12X EB12Y EB14X EB14Y EC17X EC17Y EC21X EC21Y EC22X EC22Y ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ , CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, K E, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM , AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM) , AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, D K, EE, ES, FI, GB, GE, GH, GM, HR , HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, L V, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ , PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, U S, UZ, VN, YU, ZW F-term (reference) 3G091 AA17 AA18 AB01 AB02 BA39 GA06 GA20 GA24 GB01X GB01Z GB05W GB06W GB10X GB16X GB17X HA27 HA28 HA31 4G069 AA01 AA03 BA01A BA01B BA13A BB02A BB02B BC71A BC71B BC75A BC75B CA02 CA03 CA07 CA15 CA18 EA19 EA27 EB12X EB12Y EB14X EB14Y EC17X EC17Y EC21X EC21Y EC22X EC22Y
Claims (12)
するためのセラミック触媒支持体であって、支持体は開口気孔を含む連続多孔性
内部を有するセラミックマトリックスを含み、支持体はその内部に沿って支持体
の端から支持体のもう一方の端へ向かって延びる方向に延びる複数の通路を有し
ており、各通路はマトリックスの少なくとも一端から開口しておりそして複数の
通路はマトリックスの各端から開口しており、通路の少なくとも幾つかはマトリ
ックスの他端よりもマトリックスの一端に近い位置で狭窄部によってはばまれそ
してマトリックスの前記他端から開口しており、そして通路の少なくとも幾つか
はマトリックスの前記一端よりもマトリックスの前記他端に近い位置で狭窄部に
よってはばまれそしてマトリックスの前記一端から開口しており、通路の狭窄部
は狭窄された通路のそれらの狭窄部から遠い方のマトリックスの端における開口
端に入ったガスが、通路に対して横の方向へ、そしてマトリックス材料の多孔性
内部を通って、そして開口端をマトリックスの反対の端にそしてそれらの狭窄部
から遠い方に有する通路の中へ、そして従ってマトリックスの反対の端における
前記開口端からマトリックスの外へと流れることを促進する作用をする、前記セ
ラミック触媒支持体。1. A ceramic catalyst support for supporting a catalyst for catalytically converting a substance passing through the support, the support comprising a ceramic matrix having a continuous porous interior containing open pores. The support has a plurality of passages extending along its interior in a direction extending from the end of the support to the other end of the support, each passage opening from at least one end of the matrix, and A plurality of passages open from each end of the matrix, at least some of the passages being spanned by the constriction closer to one end of the matrix than the other end of the matrix and opening from the other end of the matrix. , And at least some of the passageways are squeezed by the constriction closer to the other end of the matrix than to the one end of the matrix and Gas that enters the open ends at the ends of the matrix that are open from the one end of the lix and that are constricted in the passages farther from those constrictions in the constricted passages are transverse to the passages, and Through the porous interior of the matrix material and into the passageway having open ends at the opposite ends of the matrix and away from their constrictions, and thus out of the matrix from said open ends at the opposite end of the matrix. The ceramic catalyst support, which acts to promote flow into.
するためのセラミック触媒支持体であって、支持体は開口気孔を含む連続多孔性
内部を有するセラミックマトリックスを含み、かつ支持体は支持体の中を通過す
る物質を接触転化するための触媒を含み、触媒は支持体によってマトリックスの
多孔性内部の気孔の表面上で気孔内に支持されている、前記セラミック触媒支持
体。2. A ceramic catalyst support for supporting a catalyst for catalytically converting a substance passing through the support, the support comprising a ceramic matrix having a continuous porous interior containing open pores. And the support comprises a catalyst for catalytically converting a substance passing through the support, the catalyst being supported by the support in the pores on the surface of the pores inside the porous interior of the matrix. Support.
の端へ向かって延びる方向に延びる複数の通路を有しており、各通路はマトリッ
クスの少なくとも一端から開口しておりそして複数の通路はマトリックスの各端
から開口しており、通路の少なくとも幾つかはマトリックスの他端よりもマトリ
ックスの一端に近い位置で狭窄部によってはばまれそしてマトリックスの前記他
端から開口しており、そして通路の少なくとも幾つかはマトリックスの前記一端
よりもマトリックスの前記他端に近い位置で狭窄部によってはばまれそしてマト
リックスの前記一端から開口しており、通路の狭窄部は狭窄された通路のそれら
の狭窄部から遠い方のマトリックスの端における開口端に入ったガスが、通路に
対して横の方向へ、そしてマトリックス材料の多孔性内部を通って、そして開口
端をマトリックスの反対の端にそしてそれらの狭窄部から遠い方に有する通路の
中へ、そして従ってマトリックスの反対の端における前記開口端からマトリック
スの外へと流れることを促進する作用をし、そして支持体は支持体の中を通過す
る物質を接触転化するための触媒を含み、触媒は支持体によってマトリックスの
多孔性内部の気孔の表面上で気孔内に支持されている、請求項１又は請求２の支
持体。3. The support has a plurality of passages extending along its interior in a direction extending from one end of the support to the other end of the support, each passage opening from at least one end of the matrix. And a plurality of passages open from each end of the matrix, at least some of the passages being interspersed by a constriction closer to one end of the matrix than the other end of the matrix and from the other end of the matrix. Is open and at least some of the passages are interspersed by a constriction closer to the other end of the matrix than at one end of the matrix and open from the one end of the matrix, the constriction of the passage being a constriction. The gas entering the open ends at the ends of the matrix farther from those constrictions of the passages, is transverse to the passages, and Through the porous interior of the matrix material and into the passageway having open ends at the opposite ends of the matrix and away from their constrictions, and thus out of the matrix from said open ends at the opposite ends of the matrix. Which acts to promote flow into the support and the support comprises a catalyst for catalytically converting the substance passing through the support, the catalyst being by the support pores on the surface of the pores inside the porous interior of the matrix. The support of claim 1 or claim 2 supported within.
ら通路はマトリックスの他端まで延び、それらはマトリックスのその他端におい
てせき止められており、残りの実質的に半数の通路はマトリックスの前記他端か
ら開口しそしてマトリックスの前記一端まで実質的にずっと延び、そこでそれら
はせき止められており、通路は全てがそれらの長さに沿って一定の同じ断面積の
ものであり且つ全てが同じ断面輪郭のものであり、通路は全てが互いに実質的に
等間隔であり且つマトリックスの両端間に互いに並んで延びており、通路は、マ
トリックスの両端間でマトリックスのいずれもの側面の隣を除けば、マトリック
スの一端から開口している各管がマトリックスの他端から開口している管によっ
て包囲され、そしてマトリックスの他端から開口している各管がマトリックスの
一端から開口している管によって包囲されるように、配列されており、マトリッ
クスのいずれもの側面の隣の通路は部分的にだけそのように包囲されている、請
求項１又は請求項３の支持体。4. Substantially half of the passages open from one end of the matrix, the passages extend to the other end of the matrix, they are dammed at the other end of the matrix, and the remaining substantially half of the passages are Open from the other end of the matrix and extend substantially all the way to the one end of the matrix, where they are dammed, and the passages are all of the same cross-sectional area along their length and all Have the same cross-sectional profile, the passages are all substantially equidistant from each other and extend next to each other between the ends of the matrix, and the passages extend between the ends of the matrix next to either side of the matrix. Apart from that, each tube opening from one end of the matrix is surrounded by a tube opening from the other end of the matrix, and the matrix Are arranged so that each tube open from the other end of the matrix is surrounded by a tube open from one end of the matrix, and the passageways next to either side of the matrix are only partially so. The support of claim 1 or claim 3, which is enclosed.
マトリックスは５０〜２００ｍｍの長さを有し、通路は円形断面と２〜１０ｍｍ
の直径を有し、通路は互いに隣の通路間を１〜１０ｍｍの間隔によって等しく隔
てられている、請求項４の支持体。5. The matrix has a circular cross section and a diameter of 50-150 mm,
The matrix has a length of 50-200 mm, the passage has a circular cross section and 2-10 mm.
5. The support of claim 4, having a diameter of .about., And the passages are equally spaced between adjacent passages by a distance of 1-10 mm.
イズを有する気孔を含み、マトリックス材料は、通路の容積を除いて、式 【数１】 （式中、 ρc は、全ての通路又は気孔を除いての、マトリックスのセラミックの密度であ
り、 ρm は、全ての通路を除くが気孔を含めての、全体としてのマトリックスの材料
の嵩密度である） によって規定されたとき、３０〜７０％の気孔率を有する、請求項１〜５のいず
れか一項の支持体。6. The continuous porous interior of the matrix comprises pores having an average pore size of 1-40 μm, the matrix material, excluding the volume of the channels, has the formula: Where ρ c is the density of the matrix ceramic, excluding all passages or pores, and ρ m is the bulk of the matrix material as a whole, excluding all passages but including pores. Support according to any one of claims 1 to 5, having a porosity of 30 to 70% as defined by (which is the density).
触転化することによる燃焼ガス処理のための触媒を含み、触媒はマトリックスの
内部に沿って延びるいずれの通路の表面上に及びマトリックスの多孔性内部の中
の気孔の表面上に支持されている、請求項１〜６のいずれか一項の支持体。7. A catalyst for the treatment of combustion gases by catalytically converting undesired components of the combustion gases into a more desirable form, the catalyst extending on the surface of any passage extending along the interior of the matrix. 7. The support of any one of claims 1-6 supported on the surface of the pores within the porous interior of the matrix.
体のもう一方の端へ向かって延びる方向に延びる複数の通路を有しており、各通
路はマトリックスの少なくとも一端から開口しておりそして複数の通路はマトリ
ックスの各端から開口しており、通路の少なくとも幾つかはマトリックスの他端
よりもマトリックスの一端に近い位置で狭窄部によってはばまれそしてマトリッ
クスの前記他端から開口しており、そして通路の少なくとも幾つかはマトリック
スの前記一端よりもマトリックスの前記他端に近い位置で狭窄部によってはばま
れそしてマトリックスの前記一端から開口しており、通路の狭窄部は、狭窄され
た通路のそれらの狭窄部から遠い方のマトリックスの端における開口端に入った
ガスが、通路に対して横の方向へ、そしてマトリックス材料の多孔性内部を通っ
て、そして開口端をマトリックスの反対の端にそしてそれらの狭窄部から遠い方
に有する通路の中へ、そして従ってマトリックスの反対の端における前記開口端
からマトリックスの外へと流れることを促進する作用をし、支持体は、通路の表
面上に及びマトリックスの多孔性内部の気孔の表面上で気孔内に支持された触媒
と共に、接触コンバーター用のコアを形成している、請求項７の支持体。8. The interior of the matrix has a plurality of passages extending along the interior thereof in a direction extending from one end of the support toward the other end of the support, each passage extending from at least one end of the matrix. Open and a plurality of passages open from each end of the matrix, at least some of the passages being separated by a constriction closer to one end of the matrix than the other end of the matrix and said other end of the matrix And at least some of the passages are interspersed by a constriction closer to the other end of the matrix than at one end of the matrix and open from the one end of the matrix, where the constriction of the passage is , The gas entering the open ends at the ends of the matrix farther from those narrowed passages is Direction and through the porous interior of the matrix material, and into a passageway having open ends at opposite ends of the matrix and away from their constrictions, and thus said open ends at opposite ends of the matrix. Acts to promote flow from the matrix to the outside of the matrix, and the support, together with the catalyst supported in the pores on the surface of the channels and on the surface of the pores inside the porous interior of the matrix, is the core for the catalytic converter The support of claim 7 forming a.
（Ｐｔ）とロジウム（Ｒｈ）を含み、そして内燃機関からの排ガスの形態の燃焼
ガスの接触転化のために適している、請求項８の支持体。9. The material of the matrix is α-alumina, the catalyst comprises platinum (Pt) and rhodium (Rh) and is suitable for catalytic conversion of combustion gases in the form of exhaust gases from internal combustion engines. The support of claim 8, wherein
は排ガス入口と排ガス出口をそれぞれ提供する開口をそれぞれ備えた両端を有し
ており、マトリックスはハウジングの中に、入口に入ったいずれの排ガスの少な
くとも主要割合を出口から出る前にコアの導管及び気孔を通してコアの内部を通
過させる様態で、配置されている、請求項９の支持体。10. The matrix is placed in a metal housing, the housing having opposite ends each having an opening for providing an exhaust gas inlet and an exhaust gas outlet, the matrix being in the housing and entering the inlet. 10. The support of claim 9 arranged to pass at least a major portion of the exhaust gas of the exhaust gas through the conduits and pores of the core before exiting the outlet.
的気密シールが存在するようにそして入口に入ったいずれの排ガスもコアの内部
を通らずに入口から出口に流れることが無視できる割合以下でしかできないよう
に、コアのまわりに滑り嵌まる、請求項１０の支持体。11. The housing is such that there is a substantially hermetic seal between the outer surface of the core and the inner surface of the housing and any exhaust gas entering the inlet is allowed to flow from the inlet to the outlet without passing through the interior of the core. 11. The support of claim 10, which fits snugly around the core so that it can be done only at a negligible rate or less.
図解された通りの、請求項１のセラミック触媒支持体。12. The ceramic catalyst support of claim 1 substantially as herein described and as illustrated with reference to the drawings.
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