JP2020124688A - 排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置 - Google Patents

排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2020124688A
JP2020124688A JP2019019151A JP2019019151A JP2020124688A JP 2020124688 A JP2020124688 A JP 2020124688A JP 2019019151 A JP2019019151 A JP 2019019151A JP 2019019151 A JP2019019151 A JP 2019019151A JP 2020124688 A JP2020124688 A JP 2020124688A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foil
holes
base material
metal base
perforated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019019151A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6742457B1 (ja
Inventor
直記 横山
Naoki Yokoyama
直記 横山
晃夫 久保田
Teruo Kubota
晃夫 久保田
伸晃 板東
Nobuaki Bando
伸晃 板東
知弘 糟谷
Tomohiro Kasuya
知弘 糟谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cataler Corp
Original Assignee
Cataler Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cataler Corp filed Critical Cataler Corp
Priority to JP2019019151A priority Critical patent/JP6742457B1/ja
Priority to PCT/JP2020/004422 priority patent/WO2020162510A1/ja
Priority to EP20753078.3A priority patent/EP3922352A4/en
Priority to CN202080012114.1A priority patent/CN113382802A/zh
Priority to US17/419,583 priority patent/US20220080354A1/en
Priority to TW109103477A priority patent/TWI813856B/zh
Application granted granted Critical
Publication of JP6742457B1 publication Critical patent/JP6742457B1/ja
Publication of JP2020124688A publication Critical patent/JP2020124688A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
    • F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
    • F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
    • F01N3/2817—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates only with non-corrugated sheets, plates or foils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
    • F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
    • F01N3/2821—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates the support being provided with means to enhance the mixing process inside the converter, e.g. sheets, plates or foils with protrusions or projections to create turbulence
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1021—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1023—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1025—Rhodium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/02—Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/02—Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
    • F01N2330/04—Methods of manufacturing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/30—Honeycomb supports characterised by their structural details
    • F01N2330/38—Honeycomb supports characterised by their structural details flow channels with means to enhance flow mixing,(e.g. protrusions or projections)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/30—Honeycomb supports characterised by their structural details
    • F01N2330/48—Honeycomb supports characterised by their structural details characterised by the number of flow passages, e.g. cell density

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、高い浄化性能と十分な機械的耐久性とを有する排ガス浄化用のメタル基材を提供する。【解決手段】本発明は、孔（１ａ）を有する波箔（１）と孔（２ａ）を有する平箔（２）とが積層されて筒状形状となっている排ガス浄化用の孔あきメタル基材（１０）であって、前記波箔（１）及び／又は前記平箔（２）は、前記筒状形状の軸方向の全体にわたって孔を有する軸方向孔あき部分（１１，２１）、及び前記筒状形状の軸方向の全体にわたって孔を有していな軸方向孔なし部分（１２，２２）を有する、孔あきメタル基材（１０）に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置に関する。特に、本発明は、高い浄化性能と機械的強度とを有する排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置に関する。
金属製の基材（メタル基材）を用いた排ガス浄化装置が、二輪車用、発電機用、農作機械用等の内燃機関の排ガス浄化装置として広く使用されている。メタル基材は、一般的には、波状に加工した金属箔と平らな金属箔との積層体の筒状体である。例えば、図３に示すように、一般的には、メタル基材（１）は、金属箔を波状に加工して波箔（２）を得て、そして波箔（２）と平らな金属箔である平箔（３）とを一緒にロール化することによって筒状にされる。このようにして得られた筒状体は、随意に、外筒（４）に挿入される。
波箔と平箔とを含むメタル基材は、図４に示されるように、筒状体の軸方向からみた場合に、多数のセルを有している。メタル基材に触媒層が形成された排ガス浄化装置では、排ガスは、このセル内を通過し、セルの壁面に存在する触媒層と接触することで浄化される。
特許文献１及び２は、上記のような波箔及び平箔に孔を有する、孔あきメタル基材並びにそれを用いた排ガス浄化装置を開示している。
国際公開第２００４／０２２９３７号 特開２００９−１７８６４７号公報
このような孔あきメタル基材を用いた排ガス浄化装置は、孔を有することによって、その分だけ熱容量が小さいため、暖機時での排ガス浄化性能が良好になる。また、孔あきメタル基材を用いた排ガス浄化装置は、孔が存在することによってガス流れに影響を与え、高い浄化性能を与えることができる。しかし、孔が存在することによって、基材の軸方向の機械的耐久性が不十分となることが分かった。
そこで、本発明は、高い浄化性能と十分な機械的耐久性とを有する排ガス浄化用のメタル基材、及びそれを用いた排ガス浄化装置を提供することを目的とする。
本発明者らは、以下の態様を有する本発明により、上記課題を解決できることを見出した。
《態様１》
孔を有する波箔と孔を有する平箔とが積層されて筒状形状となっている排ガス浄化用の孔あきメタル基材であって、
前記波箔及び／又は前記平箔は、前記筒状形状の軸方向の全体にわたって孔を有する軸方向孔あき部分、及び前記筒状形状の軸方向の全体にわたって孔を有していない軸方向孔なし部分を有する、孔あきメタル基材。
《態様２》
前記波箔及び／又は前記平箔の前記軸方向孔なし部分の面積比率が、１０％〜８０％である、態様１に記載の孔あきメタル基材。
《態様３》
前記波箔及び／又は前記平箔の前記軸方向孔あき部分の開口率が、２０〜８０％である、態様１又は２に記載の孔あきメタル基材。
《態様４》
前記波箔及び前記平箔は、前記軸方向孔あき部分と前記軸方向孔なし部分とを有しており、前記波箔及び前記平箔の軸方向孔なし部分の面積比率が、それぞれ２０％〜７０％であり、かつ前記軸方向孔あき部分の開口率が、２０〜８０％である、態様１〜３のいずれか一項に記載の孔あきメタル基材。
《態様５》
前記波箔の軸方向孔なし部分の面積比率が、前記平箔の軸方向孔なし部分の面積比率よりも大きい、態様１〜４のいずれか一項に記載の孔あきメタル基材。
《態様６》
前記筒状形状の最外周に、前記軸方向孔なし部分が存在している、態様１〜５のいずれか一項に記載の孔あきメタル基材。
《態様７》
前記波箔及び／又は前記平箔の周方向の全体にわたって孔を有していない周方向孔なし部分が存在している、態様１〜６のいずれか一項に記載の孔あきメタル基材。
《態様８》
５０個／平方インチ〜８００個／平方インチのセルを有し、
前記波箔が、前記セルの平均開孔面積の２．０倍以上５０倍以下の面積を有する複数の第１の孔を有し、
前記平箔が、前記セルの平均開孔面積の３．０倍以上１００倍以下の面積を有する複数の第２の孔を有し、かつ
前記波箔の前記第１の孔の面積の平均値が、前記平箔の前記第２の孔の面積の平均値よりも小さい、
態様１〜７のいずれか一項に記載の孔あきメタル基材。
《態様９》
前記波箔の前記第１の孔の合計面積が、前記波箔の全ての孔の合計面積の６０％以上であり、かつ／又は前記平箔の前記第２の孔の合計面積が、前記平箔の全ての孔の合計面積の６０％以上である、態様８に記載の孔あきメタル基材。
《態様１０》
触媒層がその表面に形成されている態様１〜９のいずれか一項に記載の孔あきメタル基材、及び前記メタル基材が挿入されている外筒を有する、排ガス浄化装置。
図１は、本発明のメタル基材の１つの態様を概略的に示している。 図２（ａ）は、通常の孔あきメタル基材に使用される平箔の概略図を示している。図２（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ本発明の１つの態様の孔あきメタル基材に使用される平箔の概略図を示している。 図３は、波箔及び平箔からなるメタル基材の一般的な製造工程を示す概略図である。 図４は、波箔及び平箔からなるメタル基材を軸方向から観察した場合の一例の写真を示している。 図５は、実施例で用いた箔の孔を示している。 図６は、実施例で用いた箔の孔を示している。 図７は、３００個／平方インチのセルを用いた、参考例と比較参考例の圧力損失と浄化性能とを示している。 図８は、１００個／平方インチのセルを用いた、参考例と比較参考例の圧力損失と浄化性能とを示している。
本発明の排ガス浄化用の孔あきメタル基材は、孔を有する波箔と孔を有する平箔とが積層されて筒状形状となっており、波箔及び／又は平箔は、筒状形状の軸方向の全体にわたって孔を有する軸方向孔あき部分、及び筒状形状の軸方向の全体にわたって孔を有していない軸方向孔なし部分を有する。
本発明者らは、従来の孔あきメタル基材を用いた排ガス浄化装置では、長期間の使用を想定すると、基材の軸方向の機械的強度が不十分となることが分かった。すなわち、孔あきメタル基材を用いた排ガス浄化装置では、使用している間に、軸方向に変形が発生する現象が見られた。これは、排ガス浄化装置が高い圧力の排ガスを受け続けたことが原因であると考えられるが、このような現象は、孔のないメタル基材を用いた排ガス浄化装置では発生していなかった。
それに対して、本発明者らは、上記のように、メタル基材の軸方向に孔のない部分を帯状に部分的に与え、その帯状部分を柱として機能させることによって、孔あき部分による高い浄化性能を維持しつつも、軸方向の強度を向上させた本発明の孔あきメタル基材を見出した。本発明の孔あきメタル基材は、長期間の機械的耐久性を十分に有していながら、孔あきメタル基材としての低い熱容量（すなわち、高い暖機性能）及び高い浄化性能を有することができるため、非常に有用である。
図１に示すように、本発明の排ガス浄化用の孔あきメタル基材（１０）は、積層されて筒状になっている波箔（１）と平箔（２）とを有し、波箔（１）と平箔（２）とから構成されるセル（３）を有する。波箔（１）は、第１の孔（１ａ）を有し、平箔（２）は、第２の孔（２ａ）を有する。波箔（１）は、筒状形状の軸方向の全体にわたって孔（１ａ）を有する軸方向孔あき部分（１１）と筒状形状の軸方向の全体にわたって孔を有していない軸方向孔なし部分（１２）とを有し、平箔（２）も、筒状形状の軸方向の全体にわたって孔（２ａ）を有する軸方向孔あき部分（２１）と筒状形状の軸方向の全体にわたって孔を有していない軸方向孔なし部分（２２）とを有する。
図２（ａ）は、通常の孔あきメタル基材に使用される平箔の概略図を示している。この平箔には、孔が全体的に均一に分布している。
図２（ｂ）は、本発明の１つの態様の孔あきメタル基材に使用される平箔の概略図を示している。この平箔（２）は、孔あき部分（２１）及び孔なし部分（２２）を有しており、この平箔が筒状となった場合に、孔あき部分（２１）は、筒状形状の軸方向の全体にわたって孔を有する軸方向孔あき部分（２１）となり、かつ孔なし部分（２２）は、筒状形状の軸方向の全体にわたって孔を有さない軸方向孔なし部分（２２）となる。この平箔には、周方向の両端部に、孔が存在していない端部分（２３）が存在しているが、このような端部分（２３）は存在していなくてもよく、存在していたとしても本明細書の孔なし部分には該当しない。
図２（ｃ）は、本発明の他の１つの態様の孔あきメタル基材に使用される平箔の概略図を示している。この平箔（２）には、軸方向孔あき部分（２１）と軸方向孔なし部分（２２）とが複数存在している。また、この平箔（２）には、周方向の全体にわたって存在している、周方向孔なし部分を有する。
本明細書において、「孔あき部分」とは、複数の孔が隣接して存在している矩形領域又は台形領域をいう。図２（ｂ）及び（ｃ）で示されるように、その領域の外縁は、領域の最も外側に存在している複数の孔の外周を通る。ここで、「隣接」とは、孔が実質的に規則的に分布している場合に、その規則性に基づいて隣接しているかどうかが判断される。孔が規則的に存在していない場合、孔なし部分は、筒状形状の軸方向の全体にわたって、孔が存在していない領域であり、孔あき部分は、孔なし部分及び端部分以外の箔全体の部分である。孔あき部分の全ての領域で、筒状形状の軸方向のいずれかに孔が存在していてもよいが、孔あき部分の一部の領域で筒状形状の軸方向の全体にわたって、孔が存在していない領域が存在していてもよい。
また、本明細書において、波箔の部分の寸法について言及している場合、その寸法は、波箔を引き伸ばして平箔状にした状態の寸法である。さらに、本明細書において、なんらかの特徴について言及している場合、特記していない限り、それらは平箔及び波箔の両方の特徴について言及している。
軸方向孔なし部分の幅（筒状形状の周方向の長さ）及び軸方向孔あき部分の幅の寸法は、基材に存在する孔の平均直径の２倍、５倍、又は１０倍以上であってもよく、具体的には、軸方向孔なし部分及び軸方向孔あき部分の幅は、それぞれ、３．０ｍｍ以上、５．０ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、又は１５ｍｍ以上であってもよく、８０ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、１５ｍｍ以下、又は１０ｍｍ以下であってもよい。例えば、軸方向孔なし部分及び軸方向孔あき部分の幅は、それぞれ、５．０ｍｍ以上８０ｍｍ以下、又は１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってもよい。
平箔及び波箔の一方は、軸方向孔なし部分が存在していなくてもよい。軸方向孔なし部分が大きければ大きいほど浄化性能は低下する傾向にあるものの、本発明者らは、平箔及び波箔の一方のみに軸方向孔なし部分が存在している場合には、浄化性能の実質的な低下が起こらないことを見出した。平箔及び波箔の両方に軸方向孔なし部分と軸方向孔あき部分が存在する場合、軸方向孔なし部分及び軸方向孔あき部分の面積比率（箔の全面積に対する軸方向孔なし部分又は軸方向孔あき部分の面積）は、それぞれ、１０％以上、２０％以上、３０％以上、４０％以上、又は５０％以上であってもよく、８０％以下、７０％以下、６０％以下、又は５０％以下であってもよい。例えば、軸方向孔なし部分及び軸方向孔あき部分の面積比率は、それぞれ、１０％以上８０％以下、２０％以上７０％以下、又は３０％以上６０％以下であってもよい。
本発明者らは、平箔の軸方向孔なし部分の面積比率よりも、波箔の軸方向孔なし部分の面積比率の方が、メタル基材の機械的強度に強い影響を与えることを見出した。すなわち、波箔の軸方向孔なし部分の面積比率は、平箔の軸方向孔なし部分の面積比率よりも大きいことが機械的強度の観点から好ましい。例えば、波箔の軸方向孔なし部分の面積比率が、１０％〜８０％又は１５〜５０％であり、平箔の軸方向孔なし部分の面積比率が、０％〜５０％又は０〜３０％であり、かつ波箔の軸方向孔なし部分の面積比率は、平箔の軸方向孔なし部分の面積比率よりも大きい場合には、機械的強度と浄化性能とが特に高度に両立できるため好ましい。
平箔及び波箔の軸方向孔あき部分の開孔率（孔が存在することによって減少する体積の割合）は、それぞれ、２０％以上、３０％以上、４０％以上、５０％以上、又は６０％以上であってもよく、８０％以下、７０％以下、６０％以下、５０％以下、４０％以下、又は３０％以下であってもよい。例えば、平箔及び波箔の軸方向孔あき部分の開孔率は、２０％以上８０％以下、３０％以上７０％以下、又は４０％以上６０％以下であってもよい。
また、筒状形状のメタル基材の最外周に、軸方向孔なし部分が存在することが好ましい。最外周に軸方向孔なし部分が存在すると、外筒とメタル基材とを接合する際に、軸方向孔なし部分において接合面積を広く取ることができ、外筒とメタル基材との接合強度を高くすることができる。なお、メタル基材の最外周は、波箔であってもよく、平箔であってもよい。
本発明のメタル基材には、特許文献２に記載のような、周方向の全体にわたる周方向孔なし部分が存在していてもよい。この周方向孔なし部分の幅（筒状形状の軸方向の長さ）は、それぞれ、３．０ｍｍ以上、５．０ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、又は１５ｍｍ以上であってもよく、４０ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、１５ｍｍ以下、又は１０ｍｍ以下であってもよい。例えば、周方向孔なし部分の幅は、それぞれ、３．０ｍｍ以上４０ｍｍ以下、又は５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であってもよい。
なお、本明細書において、軸方向の全体にわたって存在する軸方向孔あき部分と、周方向の全体にわたって存在する周方向孔なし部分とが重複する領域は、軸方向孔あき部分として考慮される。
本発明の孔あきメタル基材のさらに好ましい態様は、積層されて筒状になっている波箔と平箔とを有し、５０個／平方インチ〜８００個／平方インチのセルを有する。この場合、波箔は、セルの平均開孔面積の２．０倍以上５０倍以下の面積を有する複数の第１の孔を有し、平箔は、セルの平均開孔面積の３．０倍以上１００倍以下の面積を有する複数の第２の孔を有する。また、波箔の第１の孔の面積の平均値は、平箔の第２の面積の平均値よりも小さいことが好ましい。
従来の孔あきメタル基材を用いた排ガス浄化装置では、孔が存在することで、浄化性能は向上するが、圧力損失は悪化する傾向にあった。
孔が存在すると浄化性能が向上する理由としては、以下の理由が考えられる。すなわち、孔が存在すると波箔及び平箔の幾何学的表面積が小さくなり、排ガスと触媒層との接触面積も小さくなるが、同時に排ガス流れの拡大及び収縮が発生し、壁面付近の流れが乱れることになる。これにより、排ガスと触媒層との層界面の境膜が薄くなって、その界面での物質移動速度が向上する。接触面積の減少以上に、物質移動速度の向上が強く寄与するため、孔が存在することにより、浄化性能は向上すると考えられる。また、孔が存在することによって、隣接セル間で排ガスが拡散することが可能になる。内燃機関においては、排ガス配管断面の流速分布が不均一となっているため径方向で排ガス流れの偏りがあり、その結果、排ガス浄化が非効率となっているが、隣接セル間でのガス拡散によって、この排ガス流れの偏りが解消されるため、排ガス浄化性能が向上すると考えられる。
孔が存在すると圧力損失が高くなる理由としては、以下の理由が考えられる。孔が存在することによって、波箔及び平箔の幾何学的表面積が小さくなり、排ガスと触媒層との接触面積も小さくなるため圧力損失は小さくなるが、一方で、浄化装置内で径方向に排ガス流れが拡大、縮小、分岐、合流等をするため、それぞれの圧力損失が発生する。その圧力損失の寄与が大きいため、圧力損失が高くなると考えられる。
このようなことから、従来の孔あきメタル基材を用いた排ガス浄化装置では、圧力損失と浄化性能とはトレードオフの関係になっていた。
それに対して、本発明者らは、上記のような孔あきメタル基材が、低い圧力損失と高い浄化性能とを両立できる排ガス浄化装置を予想外にも提供できることを見出した。理論に拘束されないが、これは、平箔の孔と波箔の孔とで、それぞれ圧力損失と浄化性能に与える影響が異なっていることに起因すると考えられる。すなわち、波箔の孔を大きくすると、圧力損失が改善（低下）すると共に浄化性能も悪化するのに対して、平箔の孔を大きくしても、圧力損失の改善（低下）は効果的なままで、浄化性能の悪化はそれほど大きくなかったためと推測される。そして、特定の面積の範囲において、波箔の孔が小さく、平箔の孔が大きい場合には、低い圧力損失と高い浄化性能とを両立させることができたものと考えられる。
波箔及び平箔に存在する孔は、それぞれ、その全てが同じ大きさであってもよく、また本発明の効果が得られる範囲で異なる大きさであってもよい。また、波箔及び平箔に存在する孔の全てが、それぞれ、上記第１の孔及び上記第２の孔であることが好ましい。ただし、本発明の有利な効果が得られる範囲で、波箔及び平箔に存在する孔の一部は、それぞれ上記第１の孔及び上記第２の孔である必要はない。例えば、波箔の第１の孔の合計面積は、波箔の全ての孔の合計面積の６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上、若しくは９５％以上であり、かつ／又は平箔の第２の孔の合計面積は、平箔の全ての孔の合計面積の６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上、若しくは９５％以上である。
波箔は、セルの平均開孔面積の２．０倍以上５０倍以下の面積を有する複数の第１の孔を有することができる。例えば、第１の孔の面積は、３．０ｍｍ２以上、４．０ｍｍ２以上、５．０ｍｍ２以上、１０ｍｍ２以上、２０ｍｍ２以上、又は５０ｍｍ２以上であってもよく、１００ｍｍ２以下、８０ｍｍ２以下、６０ｍｍ２以下、４０ｍｍ２以下、又は２０ｍｍ２以下であってもよい。例えば、第１の孔の面積は、３．０ｍｍ２以上１００ｍｍ２以下、又は１０ｍｍ２以上８０ｍｍ２以下であってもよい。
波箔の孔は、その全てが又はその一部が、円形又は楕円形であってもよく、非円形、例えば多角形であってもよい。波箔の孔の等価直径及び／又は波箔の第１の孔の等価直径は、２．０ｍｍ以上、２．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以上、４．０ｍｍ以上、５．０ｍｍ以上、又は７．０ｍｍ以上であってもよく、２０ｍｍ以下、１５ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、７．０ｍｍ以下、５．０ｍｍ以下、又は４．０ｍｍ以下であってもよい。なお、等価直径とは、その面の外周長さと等しい外周長さを有する正円の直径をいう。例えば、波箔の孔の等価直径及び／又は波箔の第１の孔の等価直径は、２．０ｍｍ以上２０ｍｍ以下、又は３．０ｍｍ２以上１０ｍｍ以下であってもよい。
平箔は、セルの平均開孔面積の３．０倍以上１００倍以下の面積を有する複数の第２の孔を有することができる。例えば、第２の孔の面積は、３．０ｍｍ２以上、５．０ｍｍ２以上、１０ｍｍ２以上、２０ｍｍ２以上、５０ｍｍ２以上、又は１００ｍｍ２以上であってもよく、３００ｍｍ２以下、２００ｍｍ２以下、１５０ｍｍ２以下、１００ｍｍ２以下、８０ｍｍ２以下、又は６０ｍｍ２以下であってもよい。例えば、第２の孔の面積は、１０ｍｍ２以上３００ｍｍ２以下、又は５０ｍｍ２以上２００ｍｍ２以下であってもよい。
平箔の孔は、その全てが又はその一部が、円形又は楕円形であってもよく、非円形、例えば多角形であってもよい。平箔の孔の等価直径及び／又は平箔の第２の孔の等価直径は、３．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ以上、５．０ｍｍ以上、８．０ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、又は１２ｍｍ以上であってもよく、２５ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、１５ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、７．０ｍｍ以下、又は５．０ｍｍ以下であってもよい。例えば、平箔の孔の等価直径及び／又は平箔の第２の孔の等価直径は、３．０ｍｍ以上２５ｍｍ以下、又は５．０ｍｍ２以上１５ｍｍ以下であってもよい。
波箔の第１の孔の面積の平均値に対する平箔の第２の孔の面積の平均値の比（第１の孔の面積の平均値／第２の孔の面積の平均値）は、１．０超であってもよく、例えば１．２以上、１．５以上、２．０以上、３．０以上、又は５．０以上であってもよく、１５以下、１０以下、８．０以下、６．０以下、４．０以下、又は３．０以下であってもよい。例えば、この比は、１．０超１５以下であってもよく、１．５以上６．０以下であってもよい。
孔の大きさ、孔なし部分及び孔あき部分の大きさにも依存するが、本発明の有利な効果が得られる範囲において、筒状のメタル基材の軸方向に隣接する孔のピッチ（隣接する孔の中心間距離）は、平箔及び波箔の孔それぞれで、５．０ｍｍ以上、６．０ｍｍ以上、８．０ｍｍ以上、１０．０ｍｍ以上、１２ｍｍ以上、又は１５ｍｍ以上であってもよく、２５ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、１５ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、７．０ｍｍ以下、又は５．０ｍｍ以下であってもよい。
孔の大きさ、孔なし部分及び孔あき部分の大きさにも依存するが、筒状のメタル基材の周方向に隣接する孔のピッチは、平箔及び波箔の孔それぞれで、５．０ｍｍ以上、６．０ｍｍ以上、８．０ｍｍ以上、１０．０ｍｍ以上、１２ｍｍ以上、又は１５ｍｍ以上であってもよく、２５ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、１５ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、７．０ｍｍ以下、又は５．０ｍｍ以下であってもよい。
平箔及び波箔の開孔率は、それぞれ、１０％以上、２０％以上、３０％以上、４０％以上、５０％以上、又は６０％以上であってもよく、７０％以下、６０％以下、５０％以下、４０％以下、又は３０％以下であってもよい。
本発明のメタル基材は、５０個／平方インチ〜８００個／平方インチのセルを有する。例えば、セルは、８０個／平方インチ以上、１００個／平方インチ以上、１５０個／平方インチ以上、２００個／平方インチ以上、又は３００個／平方インチ以上であってもよく、６００個／平方インチ以下、４００個／平方インチ以下、３００個／平方インチ以下、又は２００個／平方インチ以下であってもよい。
セルの平均開孔面積は、上記のセル数から計算することができ、０．５０ｍｍ２以上、０．８０ｍｍ２以上、１．０ｍｍ２以上、１．５ｍｍ２以上、２．０ｍｍ２以上、３．０ｍｍ２以上、又は５．０ｍｍ２以上であってもよく、１３ｍｍ２以下、１０ｍｍ２以下、７．０ｍｍ２以下、５．０ｍｍ２以下、３．５ｍｍ２以下、又は２．０ｍｍ２以下であってもよい。
本発明のメタル基材では、波箔と平箔とが積層されて筒状になっている。本発明のメタル基材では、波箔と平箔との１つの積層体又は複数の積層体が単純にロールされて筒状体にされていてもよく、又は特許文献１に記載のように、複数の積層体がＳ字状等にロールされて筒状体にされていてもよい。
本発明のメタル基材で使用される波箔の波形形状は、図４に記載のような波形形状に限定されるわけではなく、オメガ波状又はジグザク状の形状で形成されていてもよい。
波箔及び平箔の厚みは、特に限定されないが、それぞれ、２０μｍ以上、４０μｍ以上、８０μｍ以上、又は１００μｍ以上であってもよく、５００μｍ以下、３００μｍ以下、２００μｍ以下、１００μｍ以下、又は８０μｍ以下であってもよい。
孔は、パンチングマシン等を用いて所望の開孔率となるよう金属箔を全体的にパンチングすることにより設けることができる。尚、その孔の形状は特に限定されない。
本発明のメタル基材は、随意に、外筒を有していてもよい。筒状の波箔及び平箔を外筒の内側に配置し、ロウ付け等の手段によって、これらを接合してもよい。
本発明のメタル基材の製造方法は、パンチングマシン等によって、金属箔を穿孔して上記のような平箔を得ること；平箔を波状に加工して上記のような波箔を得ること；及び平箔と波箔とを積層して筒状化することを含むことができる。また、この方法は、随意に、筒状化した波箔及び平箔を、外筒に挿入して固定することを含んでもよい。
本発明の排ガス浄化装置は、上記の孔あきメタル基材、及び孔あきメタル基材上に形成された触媒層を含む。触媒層としては、排ガス浄化能を有する触媒層として本分野で公知の構成をとることができ、例えば、触媒層は、メタル基材の表面に設けられた金属酸化物担体とその担体に担持された貴金属とを有することができる。
金属酸化物担体としては、例えば、セリア、ジルコニア、アルミナ、希土類金属酸化物等、及びこれらの複数から成る複合酸化物等を挙げることができる。
貴金属の例としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等を挙げることができる。これらの貴金属は、例えば粒径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の粒子として金属酸化物担体に担持されていることができる。
本発明の排ガス浄化装置の製造方法は、上記の孔あきメタル基材を提供すること；上記の孔あきメタル基材に金属酸化物担体の層を形成すること；及び金属酸化物担体に貴金属を担持させることを含むことができる。
孔あきメタル基材に金属酸化物担体の層を形成する工程は、例えば、金属酸化物及び／又はその前駆体から選択される１種以上を含有する溶液又はスラリーを調製すること、孔あきメタル基材にその溶液又はスラリーをコートすること、及び随意にこれを焼成することを含むことができる。
金属酸化物担体に貴金属を担持させる工程は、貴金属前駆体を含有する溶液に金属酸化物担体の層を含浸すること、及びこれを焼成することを含むことができる。また、孔あきメタル基材をコートする溶液又はスラリー中の金属酸化物及び／又はその前駆体に予め貴金属を担持しておいてもよい。
本発明の排ガス浄化装置は、二輪車用、発電機用、農作機械用等の内燃機関の排ガス浄化装置として使用することができる。
本発明を以下の実施例でさらに具体的に説明をするが、本発明はこれによって限定されるものではない。
《実験Ａ：孔あき部分及び孔なし部分を有する箔を用いたメタル基材について実験》
図５（ａ）〜（ｄ）に示されているような、軸方向孔なし部分の面積比率が０％の箔Ａ（図５（ａ））、２０％の箔Ｂ（図５（ｂ））、４７％の箔Ｃ（図５（ｃ））、及び７５％の箔Ｄ（図５（ｄ））の箔を用意した。これらの箔は、２０Ｃｒ−５Ａｌのステンレス製で、５０μｍの厚みを有しており、図５（ｅ）に示すように、パンチング孔の直径が４．５ｍｍで、孔ピッチが６．２ｍｍで、６０°千鳥の孔配列であった。
また、図６に示されているような、軸方向孔なし部分の面積比率が０％の箔Ｅも製造した。
これらの箔Ａ〜Ｅを用いて、様々な波箔及び平箔を作製し、これらを積層して４００個／平方インチのセル（セルの平均開孔面積：約１．６ｍｍ２）を有する直径４０ｍｍで長さ６０ｍｍの筒状形状の孔あきメタル基材を製造した。
これらの孔あきメタル基材に対して、アムスラー試験機によって片側端面から荷重を掛けて、基材が座屈する強度を測定した。結果を表１に示す。
また、これらの孔あきメタル基材に同一の条件で触媒層を形成し、同一の排ガス浄化性能の試験を行った。比較例１のＮＯｘ排出量を「１」とした場合の、各例のＮＯｘ排出量を表１に示す。
軸方向孔なし部分が存在していない箔で波箔と平箔を構成した比較例１及び２のメタル基材は、座屈強度が低く、この程度の強度の場合、高い圧力の排ガスを長期間受け続けると軸方向に変形が発生する。それに対して、実施例１〜３のメタル基材は、非常に高い座屈強度を有しており、十分な機械的耐久性を有している。実施例４と実施例５のメタル基材を比較すると、波箔と平箔とでは、波箔の孔なし部分の方が機械的強度に与える影響が大きいことがわかった。
波箔及び平箔の一方に孔なし部分を有する実施例４〜６については、比較例１と比較して浄化性能の実質的な低下はみられなかった。波箔及び平箔の両方に孔なし部分を有する実施例２及び３については、比較例１と比較して浄化性能の低下があったものの、許容範囲内であった。
《実験Ｂ：波箔及び平箔の孔の大きさに差がある場合の参考的実験》
以下の表２に記載の孔を有する波箔及び平箔を用いて、３００個／平方インチのセル（セルの平均開孔面積：約２ｍｍ２）を有する孔あきメタル基材を製造した。さらに、これらの孔あきメタル基材に同一の触媒層を形成して、参考例１〜３及び比較参考例１〜９の排ガス浄化装置を製造した。比較参考例１〜５（グループＡ）では、波箔と平箔の孔を同じ大きさとした。比較参考例６〜７（グループＢ）では、波箔の孔を平箔の孔よりも大きくした。比較参考例８〜９（グループＣ）は、波箔の孔を平箔の孔よりも小さくしたものの、波箔の孔をセルの開孔径よりもわずかに大きい程度とした。なお、波箔及び平箔の孔は、円形で、かつそれぞれで同じ大きさとした。また、波箔及び平箔の開孔率は、５０％であった。
また、表３に記載の孔を有する波箔及び平箔を用いて、１００個／平方インチのセル（セルの平均開孔面積：約６．５ｍｍ２）を有する孔あきメタル基材を製造した。さらに、これらの孔あきメタル基材に同一の触媒層を形成して、参考例４〜５及び比較参考例１０〜１２の排ガス浄化装置を製造した。なお、波箔及び平箔の孔は、円形で、かつ同じ大きさとした。また、波箔及び平箔の開孔率は、５０％であった。
これらの排ガス浄化装置を、１２５ｃｃのスクーターに搭載して、「ＷＭＴＣ Ｓｔａｇｅ ２ ｃｌａｓｓ １」モードに準拠して、排ガス浄化性能をＮＯｘ排出量の点から評価した。
また、これらの排ガス浄化装置の一方を大気に開放し、他方を負圧ポンプで減圧し、規定空気流量を流した場合の圧力損失を室温下で測定した。この際の空間速度（ＳＶ）は、４５万［１／ｈ］であった。
これらの結果を表２及び表３並びに図７及び図８に示す。図７及び図８を参照すると、参考例による排ガス浄化装置が、低い圧力損失と低いＮＯｘ排出量（高い浄化性能）とを両立できていることが分かる。また、孔なし部分と孔あき部分とを有する本発明のメタル基材においても、波箔及び平箔の孔の大きさに差を与えた場合には、この参考的実験と同様の結果が得られることを当業者は理解することができる。
１０ メタル基材
１ 波箔
１ａ 第１の孔
１１ 軸方向孔あき部分
１２ 軸方向孔なし部分
２ 平箔
２ａ 第２の孔
２１ 軸方向孔あき部分
２２ 軸方向孔なし部分
２３ 端部分
２４ 周方向孔なし部分
３ セル
４ 外筒

Claims (10)

  1. 孔を有する波箔と孔を有する平箔とが積層されて筒状形状となっている排ガス浄化用の孔あきメタル基材であって、
    前記波箔及び／又は前記平箔は、前記筒状形状の軸方向の全体にわたって孔を有する軸方向孔あき部分、及び前記筒状形状の軸方向の全体にわたって孔を有していない軸方向孔なし部分を有する、孔あきメタル基材。
  2. 前記波箔及び／又は前記平箔の前記軸方向孔なし部分の面積比率が、１０％〜８０％である、請求項１に記載の孔あきメタル基材。
  3. 前記波箔及び／又は前記平箔の前記軸方向孔あき部分の開口率が、２０〜８０％である、請求項１又は２に記載の孔あきメタル基材。
  4. 前記波箔及び前記平箔は、前記軸方向孔あき部分と前記軸方向孔なし部分とを有しており、前記波箔及び前記平箔の軸方向孔なし部分の面積比率が、それぞれ２０％〜７０％であり、かつ前記軸方向孔あき部分の開口率が、２０〜８０％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の孔あきメタル基材。
  5. 前記波箔の軸方向孔なし部分の面積比率が、前記平箔の軸方向孔なし部分の面積比率よりも大きい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の孔あきメタル基材。
  6. 前記筒状形状の最外周に、前記軸方向孔なし部分が存在している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の孔あきメタル基材。
  7. 前記波箔及び／又は前記平箔の周方向の全体にわたって孔を有していない周方向孔なし部分が存在している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の孔あきメタル基材。
  8. ５０個／平方インチ〜８００個／平方インチのセルを有し、
    前記波箔が、前記セルの平均開孔面積の２．０倍以上５０倍以下の面積を有する複数の第１の孔を有し、
    前記平箔が、前記セルの平均開孔面積の３．０倍以上１００倍以下の面積を有する複数の第２の孔を有し、かつ
    前記波箔の前記第１の孔の面積の平均値が、前記平箔の前記第２の孔の面積の平均値よりも小さい、
    請求項１〜７のいずれか一項に記載の孔あきメタル基材。
  9. 前記波箔の前記第１の孔の合計面積が、前記波箔の全ての孔の合計面積の６０％以上であり、かつ／又は前記平箔の前記第２の孔の合計面積が、前記平箔の全ての孔の合計面積の６０％以上である、請求項８に記載の孔あきメタル基材。
  10. 触媒層がその表面に形成されている請求項１〜９のいずれか一項に記載の孔あきメタル基材、及び前記メタル基材が挿入されている外筒を有する、排ガス浄化装置。
JP2019019151A 2019-02-05 2019-02-05 排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置 Active JP6742457B1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019019151A JP6742457B1 (ja) 2019-02-05 2019-02-05 排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置
PCT/JP2020/004422 WO2020162510A1 (ja) 2019-02-05 2020-02-05 排ガス浄化用のメタル基材、及びそれを用いた排ガス浄化装置
EP20753078.3A EP3922352A4 (en) 2019-02-05 2020-02-05 METALLIC BASE MATERIAL FOR EXHAUST GAS PURGE, AND EXHAUST GAS PURGE DEVICE USING THE SAME
CN202080012114.1A CN113382802A (zh) 2019-02-05 2020-02-05 排气净化用的金属基材和使用该金属基材的排气净化装置
US17/419,583 US20220080354A1 (en) 2019-02-05 2020-02-05 Metallic base material for exhaust purging, and exhaust purging device using same
TW109103477A TWI813856B (zh) 2019-02-05 2020-02-05 排氣淨化用的金屬基材、及使用該金屬基材的排氣淨化裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019019151A JP6742457B1 (ja) 2019-02-05 2019-02-05 排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6742457B1 JP6742457B1 (ja) 2020-08-19
JP2020124688A true JP2020124688A (ja) 2020-08-20

Family

ID=71947459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019019151A Active JP6742457B1 (ja) 2019-02-05 2019-02-05 排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220080354A1 (ja)
EP (1) EP3922352A4 (ja)
JP (1) JP6742457B1 (ja)
CN (1) CN113382802A (ja)
TW (1) TWI813856B (ja)
WO (1) WO2020162510A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4144967A1 (en) * 2021-09-15 2023-03-08 Sentec E&E Co., Ltd. Metal honeycomb substrate

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05138042A (ja) * 1991-06-06 1993-06-01 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用メタル担体触媒
JP2005313082A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Calsonic Kansei Corp 金属製触媒担体
JP2009178647A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Cataler Corp 排ガス浄化用パンチングメタル担体触媒
JP2010051938A (ja) * 2008-08-30 2010-03-11 Calsonic Kansei Corp 金属触媒担体
WO2019031080A1 (ja) * 2017-08-08 2019-02-14 株式会社キャタラー 排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1102706A (en) * 1977-05-06 1981-06-09 Rainer Scholz Monolithic metal catalyst for the detoxication of the exhaust gases of internal combustion engines
US4239834A (en) * 1978-12-29 1980-12-16 Matthey Bishop Incorporated Metal substrate formation with torx recess mandrel
US4382323A (en) * 1980-07-10 1983-05-10 General Motors Corporation Method for manufacturing a wound foil structure comprising distinct catalysts
US4318888A (en) * 1980-07-10 1982-03-09 General Motors Corporation Wound foil structure comprising distinct catalysts
US4711009A (en) * 1986-02-18 1987-12-08 W. R. Grace & Co. Process for making metal substrate catalytic converter cores
US4829655A (en) * 1987-03-24 1989-05-16 W. R. Grace & Co.-Conn. Catalyst support and method for making same
JP3459937B2 (ja) * 1992-03-18 2003-10-27 新日本製鐵株式会社 排気ガス浄化触媒用メタル担体
DE4210784A1 (de) * 1992-04-01 1993-10-07 Emitec Emissionstechnologie Metallwabenkörper mit Bereichen unterschiedlicher Strömung
WO1994017911A1 (en) * 1993-02-12 1994-08-18 Nippon Steel Corporation Metallic honeycomb for use as catalyst and process for producing the same
JPH06254413A (ja) * 1993-03-01 1994-09-13 Ngk Insulators Ltd 乱流穴を有するハニカム体
JPH08103664A (ja) * 1994-10-04 1996-04-23 Nippondenso Co Ltd ハニカム体およびこのハニカム体よりなる触媒担体を有する触媒コンバータ
JPH06320014A (ja) * 1993-03-17 1994-11-22 Nippondenso Co Ltd メタル担体
DE69415280T2 (de) * 1993-05-12 1999-04-29 Toyota Motor Co Ltd Verfahren zum löten von einer warmfesten legierung, die mit einem isolierenden oxidischen film beschichtet ist, vorgeheitzter metallischer träger zum reinigen von abgasen und verfahren zum erzeugen von diesem
TW321246U (en) * 1993-08-26 1997-11-21 Honda Motor Co Ltd Honeycomb-shaped carrier for catalyst
US5591691A (en) * 1994-05-23 1997-01-07 W. R. Grace & Co.-Conn. Metal foil catalyst members by aqueous electrophoretic deposition
US5898016A (en) * 1994-11-22 1999-04-27 Cataler Industrial Co., Ltd. Metallic support catalyst
JP3614206B2 (ja) * 1995-05-25 2005-01-26 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
KR19980016362A (ko) * 1996-08-27 1998-05-25 김영귀 자동차의 배기가스정화용촉매
WO1998042964A1 (en) * 1997-03-21 1998-10-01 Sven Melker Nilsson Improvements in catalytic reactors
JP4407978B2 (ja) * 1998-02-12 2010-02-03 新日鉄マテリアルズ株式会社 反応効率の良い排ガス浄化用メタル担体及びその製造方法
GB9925439D0 (en) * 1999-10-27 1999-12-29 Unilever Plc Hair treatment compositions
KR101048224B1 (ko) 2002-08-16 2011-07-08 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하 적어도 부분적으로 천공된 시트 금속층을 포함하는 금속 허니컴 바디
US7083860B2 (en) * 2002-08-16 2006-08-01 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Metallic honeycomb body having at least partially perforated sheet-metal layers
JP2004154699A (ja) * 2002-11-07 2004-06-03 Calsonic Kansei Corp 金属製触媒担体
TW559227U (en) * 2003-01-14 2003-10-21 Sentec E & E Co Ltd Assembling and welding structure for honeycomb shaped catalyst carriers
FI118418B (fi) * 2003-04-17 2007-11-15 Ecocat Oy Alumiinioksidipohjainen katalyytti poistekaasujen puhdistukseen
US20050054526A1 (en) * 2003-09-08 2005-03-10 Engelhard Corporation Coated substrate and process of preparation thereof
DE102004015027A1 (de) * 2004-03-26 2005-10-13 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Gewichtsreduzierter Abgasreinigungskörper
JP5062985B2 (ja) * 2004-10-21 2012-10-31 新日鉄マテリアルズ株式会社 加工性に優れた高Ａｌ含有鋼板及びその製造方法
DE102005007403A1 (de) * 2005-02-18 2006-08-31 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Wabenkörper mit internen Kavernen
EP1867389A1 (en) * 2005-03-31 2007-12-19 Babcock-Hitachi K.K. Apparatus for purifying exhaust gas and catalyst for purifying exhaust gas
WO2007032825A1 (en) * 2005-08-05 2007-03-22 Engelhard Corporation Diesel exhaust article and catalyst compositions therefor
GB0603609D0 (en) * 2006-02-23 2006-04-05 Accentus Plc Catalyst structure
US8357427B2 (en) * 2009-02-12 2013-01-22 International Engine Intellectual Property Company, Llc Preparation method for a partially coated monolith
CN105705237B (zh) * 2014-02-12 2018-01-30 新日铁住金高新材料股份有限公司 催化剂承载用基材
EP3218326B1 (en) * 2014-11-11 2020-03-04 ExxonMobil Upstream Research Company High capacity structures and monoliths via paste imprinting
US9938146B2 (en) * 2015-12-28 2018-04-10 Praxair Technology, Inc. High aspect ratio catalytic reactor and catalyst inserts therefor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05138042A (ja) * 1991-06-06 1993-06-01 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用メタル担体触媒
JP2005313082A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Calsonic Kansei Corp 金属製触媒担体
JP2009178647A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Cataler Corp 排ガス浄化用パンチングメタル担体触媒
JP2010051938A (ja) * 2008-08-30 2010-03-11 Calsonic Kansei Corp 金属触媒担体
WO2019031080A1 (ja) * 2017-08-08 2019-02-14 株式会社キャタラー 排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202045347A (zh) 2020-12-16
TWI813856B (zh) 2023-09-01
CN113382802A (zh) 2021-09-10
EP3922352A4 (en) 2022-10-26
JP6742457B1 (ja) 2020-08-19
WO2020162510A1 (ja) 2020-08-13
EP3922352A1 (en) 2021-12-15
US20220080354A1 (en) 2022-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6505336B1 (ja) 排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置
US20060096093A1 (en) Metallic honeycomb structure and process for producing the same
JP5496186B2 (ja) 半径方向において異なるように構成された連結点を有するハニカム体
JP6742457B1 (ja) 排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置
JP2672111B2 (ja) 内燃機関の排ガスを浄化するための蜂の巣構造体
CN101497048B (zh) 带狭缝孔金属催化剂载体
RU2413575C2 (ru) Способ изготовления кольцеобразного сотового элемента, а также кольцеобразный сотовый элемент
JP7106565B2 (ja) メタル基材を用いた排ガス浄化装置及びその製造方法
RU2721686C1 (ru) Каталитические субстраты
JP2001224967A (ja) 排ガス浄化用触媒担体及びその製造方法
TWI257323B (en) Exhaust-gas purifying apparatus
JP2005177736A (ja) メタル担体
WO2023008320A1 (ja) 触媒担持用基材及び触媒担体
JP4452280B2 (ja) 層の長さが異なる金属ハニカム体を製造するためのプロセス
JP3039670B2 (ja) 排気ガス浄化装置
JP2003269153A (ja) 触媒担体保持マット
JPH05154389A (ja) 排気ガス浄化用触媒構造
JP5014043B2 (ja) 排ガス浄化触媒用メタルハニカム担体
US8545763B2 (en) Catalytic converter substrate structure
JPH11235528A (ja) 高浄化能金属製触媒コンバーターおよび該コンバーターに用いる波箔の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200507

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200507

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200507

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200602

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200630

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200728

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6742457

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150