JP5279284B2 - 排ガス浄化用パンチングメタル担体触媒 - Google Patents
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Description
[1]金属製の平箔及び波箔から成るメタルハニカム構造体が金属製の外筒内に装入されて成り、前記平箔又は波箔のいずれか、あるいはその両方に、開孔率30〜60%のパンチング孔が設けられていることを特徴とする排ガス浄化用メタルハニカム担体。
[2]排ガス流れ方向の中央部にパンチング孔が設けられていない、[1]の排ガス浄化用メタルハニカム担体。
[3][1]又は[2]の排ガス浄化用メタルハニカム担体を用いた排ガス浄化用メタルハニカム触媒。
本発明は、金属製の平箔及び波箔から成るメタルハニカム構造体が金属製の外筒内に装入されて成り、前記平箔又は波箔のいずれか、あるいはその両方に、開孔率30〜60%のパンチング孔が設けられていることを特徴とする排ガス浄化用メタルハニカム担体を提供する。本明細書では、パンチング孔のない通常のメタルハニカム担体と区別するために、パンチング孔を有するメタルハニカム担体を「パンチングメタル担体」と称することもある。
開孔率(%)=90.5×D2/P2
(ここで、Dはパンチング孔の孔径、Pはセンターピッチを意味する)
を用いて算出することができる。
本発明のパンチングメタル担体触媒は、上述のパンチングメタル担体を用いて作製される。従って、当該触媒は構造自体に特徴を有するものであるため、活性成分である貴金属等についての使用の制限はなく、それらを含むあらゆるコーティング層が当該パンチングメタル担体表面上に担持されることが考えられる。更に、担持方法についても制約はないが、通常、貴金属溶液中にパンチングメタル担体を繰り返し浸漬担持することで行う。
パンチング孔のないステンレス製の平箔と、開孔率が50%となるように全体的にパンチング孔を設けたステンレス製の波箔(直径6mm、ピッチ8mm)を準備し、これらを交互に巻き回すことによってハニカム形状の構造体(200セル/平方インチ)を形成させる。
開孔率が50%となるように全体的にパンチング孔を設けた平箔と、パンチング孔のない波箔を用いた点を除き、実施例1と同様の材料及び方法を用いて、開孔率50%(平箔のみ)のパンチング孔が形成されたパンチングメタル担体触媒を製造した。
開孔率が50%となるように全体的にパンチング孔を設けた平箔と波箔を用いた点を除き、実施例1と同様の材料及び方法を用いて、開孔率50%(平箔と波箔の両方)のパンチング孔が形成されたパンチングメタル担体触媒を製造した。
開孔率を35%、パンチング孔の直径を5mmとした点を除き、実施例3と同様の方法により平箔と波箔の両方に全体的にパンチング孔を設けたパンチングメタル担体触媒を製造した。
開孔率を58%とした点を除き、実施例3と同様の方法により平箔と波箔の両方に全体的にパンチング孔を設けたパンチングメタル担体触媒を製造した。
ハニカム体の軸方向長さの中心から前後10mm(軸方向長さの全長に対して約15%の範囲)にパンチング孔を設けなかった点を除き、実施例3と同様の方法により平箔と波箔の両方にパンチング孔(開孔率50%)を設けたパンチングメタル担体触媒を製造した。当該触媒の重量は420gであった。
ハニカム体の軸方向長さの中心から前後20mm(軸方向長さの全長に対して約30%の範囲)にパンチング孔を設けなかった点を除き、実施例3と同様の方法により平箔と波箔の両方にパンチング孔(開孔率50%)を設けたパンチングメタル担体触媒を製造した。
パンチング孔のない平箔と波箔を用い、実施例1と同様の方法でメタルハニカム担体触媒を製造した。
開孔率を22%、パンチング孔の直径を3mmとした点を除き、実施例3と同様の方法により平箔と波箔の両方にパンチング孔を設けたパンチングメタル担体触媒を製造した。
開孔率を75%、パンチング孔の直径を10mmとした点を除き、実施例3と同様の方法により平箔と波箔の両方にパンチング孔を設けたパンチングメタル担体触媒を製造した。
ハニカム体の軸方向長さの中心から前後25mm(軸方向長さの全長に対して約15%の範囲)にパンチング孔を設けなかった点を除き、実施例3と同様の方法により平箔と波箔の両方にパンチング孔(開孔率22%)を設けたパンチングメタル担体触媒を製造した。
実施例1〜7及び比較例1〜4の触媒の排ガス評価試験は、シャーシダイナモにて、900cc、4ストローク、FI/O2Feedback+AI搭載の車両を用い、ECE−R40(ISO6460)評価モードで排ガス浄化試験を行った。HC、CO及びNOxの変換率(%)についての結果をそれぞれ図3〜5に示す。
アムスラー試験機(東京衡機製作所製30万トン万能試験機)を用いて、実施例3、6及び7の触媒並びに比較例1及び4の触媒の強度を試験した。強度は、上面に荷重をかけていき(室温)、破壊に至るまでの最大荷重を測定することで評価した。結果を図6に示す。
2 パンチング孔
3 パンチングメタル担体
4 外筒
5 ハニカム体
Claims (4)
- 金属製の平箔及び波箔から成るメタルハニカム構造体が金属製の外筒内に装入されて成り、前記平箔又は波箔のいずれか、あるいはその両方の排ガス流入部及び流出部に、開孔率30〜60%のパンチング孔が設けられており、排ガス流れ方向の中央部にパンチング孔が設けられていないことを特徴とする排ガス浄化用メタルハニカム担体。
- 前記中央部が、当該ハニカム構造体の軸方向長さの全長に対し、中心から前後5〜15%を占める部分である、請求項1に記載の排ガス浄化用メタルハニカム担体。
- 前記パンチング孔が丸く、孔の中心を結ぶ線の角度が60°で交わる、請求項1又は2に記載の排ガス浄化用メタルハニカム担体。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の排ガス浄化用メタルハニカム担体を用いた排ガス浄化用メタルハニカム触媒。
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