JPH01203042A - 排気ガス浄化用の触媒コンバータの製造方法及びその方法で製造された触媒コンバータ - Google Patents

排気ガス浄化用の触媒コンバータの製造方法及びその方法で製造された触媒コンバータ

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JPH01203042A
JPH01203042A JP63319666A JP31966688A JPH01203042A JP H01203042 A JPH01203042 A JP H01203042A JP 63319666 A JP63319666 A JP 63319666A JP 31966688 A JP31966688 A JP 31966688A JP H01203042 A JPH01203042 A JP H01203042A
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JP
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catalytic converter
metal wire
metal
exhaust gas
molded
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JP63319666A
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English (en)
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Hans A Harle
ハンス　アー．ヘルレ
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Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Original Assignee
Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • 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
    • B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/9454—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
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    • 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
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    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の排気ガスを触媒コンバータ体（ｃ
ｏｎｖｅｒｔｅｒ　ｂｏｄｙ）に流して浄化できるよう
にする触媒コンバータの製造方法、及びその方法によっ
て製造された触媒コンバータに関するものである。
〈従来技術と解決すべき課題〉 排気ガスの有害成分を無害なものに変えるため、特に−
酸化炭素、炭化水素及び酸化窒素の排出量を減少する目
的のため、自動車業界での触媒コンバータの使用がます
ます増加している。
触媒式排気ガス浄化装置の基本的構成要素は、触媒（触
媒コンバータと言われる場合もある）担体すなわち触媒
コンバータ体と、それの貴金属被覆膜、及び触媒コンバ
ータ体を包囲するハウジングである。
触媒担体として一般的に用いられているものは、横断面
が円形又はだ円形のハニカム状構造のセラミックシリン
ダである。現在までのところ、この形式のものが他の担
体構造、例えば粒状体、プロファイル及び巻板金ストリ
ップなどに較べて最も成功をおさめたものであった。ハ
ニカムの特徴は、複数の細い通路が排気ガスの流れる方
向に沿って触媒コンバータ体に貫設されていることであ
る。
触媒コンバータ体には触媒が埋め込まれており、これに
は主としてプラチナ、ロジウム及びパラジウムが用いら
れる。
特にセラミック製の触媒コンバータ体を用いる際にむず
かしいことは、セラミック材がもろいため、割れを防止
できる取付は状態とすることである。壁が薄いハニカム
パターンであることから、触媒コンバータ体は振動や衝
撃及びその他の機械的影響に対して非常に敏感である。
また、排気ガスの衝撃や、約９００°Ｃまでにもなるこ
とがある高い排気ガス温度も考慮に入れる必要がある。
外的影響やセラミック体の固有運動に起因する割れの発
生を防ぐため、セラミック体を耐熱性が高いワイヤ外被
内に入れるが、その場合には、排気ガスが網状ワイヤを
通ってセラミック体を通過しないように、いわゆるバイ
パス防止シールを施す必要がある。
セラミック体及び網状ワイヤは一般的に、水しぶきや機
械的衝撃などによる急激な温度変化から敏感なセラミッ
ク体を保護するさらなる役目を持った触媒コンバータハ
ウジングで包囲されている。
費用がかかる製造方法であるとともに、触媒コンバータ
体を確実に包囲する必要があることから、このような触
媒コンバータは比較的費用が高くつく。
従って、本発明は、上記欠点を解決し、特に簡単な構造
で良好な、あるいはさらに向上した触媒効果を備えた触
媒コンバータを提供するためのものである。
〈課題を解決するための手段及び作用〉本発明によれば
、この問題は、触媒コンバータ体を金属ワイヤ片又は金
属チップから圧縮成形し、その後で焼結することによっ
て解決される。
金属粉末を粉末冶金して様々な成形部品を製造すること
は公知である。使用粉末を低温又は高温状態で圧縮成形
した後、焼結するのである。焼結とは、使用粉末の融点
の２／３〜４１５の高さの温度まで減圧状態下で加熱す
ることを意味している。これにより、金属表面が互いに
焼付き、同時に粉末混合体が固化する。焼結体の特徴は
、多孔質であること、膨張が小さいことである。
驚くべきことに、粉末でなくとも、金属ワイヤ片及び／
又は金属チップを成形及び焼結することにより、非常に
低密度の部材を高い材質強度で製造できることが分かっ
赳。特に、そのような焼結部材は侵入物や流入物を吸収
する力が高いことが分かっている。また、公知の素材に
較べて、それらは表面における流動性（ｆｌｏｗａｂｉ
ｌｉｔｙ　）が相当に高い。本発明にれば、そのような
焼結体を驚くほど非常に有効に触媒コンバータ体として
使用できることが分かっている。本方法では、焼結した
ものに公知の方法で実際の触媒材を塗布するだけでよい
。必要に応じて、有効面積を広げるために中間層（薄め
の塗膜）を通常の方法で設けることができ、その後で焼
結体をプラチナやロジウムなどの貴金属で被覆する。
しかし、焼結体自体を触媒特性を持つ素材で製造するこ
とも考えられる。この場合、後で触媒材を塗布する必要
がな（なる。
本発明の方法によれば非常に触媒効果が高い触媒コンバ
ータが得られることがわかっている。
本発明による触媒コンバータ体では、従来の触媒コンバ
ータのさらなる欠点も大きく軽減することができる。公
知の通り、触媒コンバータの装着及びそれによる通気抵
抗のため、内燃機関の力の低下は避けがたく、これは特
に全負荷作動時に当てはまる。
本発明による触媒コンバータ体によって生じる通気抵抗
は低く、このことは内燃機関の力に対して好影響を与え
る。本方法ではまた、触媒コンバータ体を、−列に並べ
た複数の形成部に分割することによって、通気抵抗を制
御できるように、さらには低減できるようにしている。
−ｉ的に知られているように、通気抵抗は触媒コンバー
タ体の長さに応じて増加する。ここで、本発明のさらな
る実施例として、−列に並べて用いる複数の成形セグメ
ントの密度を排気ガスの流れる方向に沿って減少するよ
うにすれば、通気抵抗をさらにもっと低減させることが
できる。
本発明の製造方法によれば、密度が異なるそのような成
形セグメント（これらは適当な手段で結合される）を問
題なく製造することができる。
本発明による触媒コンバータ体は割れ易くないため、触
媒コンバータ全体の構造を簡単にすることができる。す
なわち、可撓性の取付具は不必要であり、また場合によ
っては保護管又はハウジングさえもなくすことができる
。
金属ワイヤ片又は金属チップの大きさは、直径又は幅を
０．１〜５ｍｍ、長さを０．５〜３０ｍｌ１１にするこ
とができる。しかし、ここで長さは常に直径又は幅より
も相当に大きくするのが一般的である。
金属ワイヤ片の素材としては、様々な物質を用いること
ができるが、予想される高温に耐えるものであることだ
けは注意しなければならない。そのため、例えばフェラ
イト鋼、オーステナイト鋼、特殊合金等などが考えられ
る。
〈実　施　例〉 次に、本発明の原理に基づいた触媒コンバータ体を図面
を参照しながら説明する。
触媒コンバータ体は、公知の方法で圧縮成形してから焼
結して製造されるが、触媒コンバータ体１０が円筒形に
なるように形状を選択する。
通気抵抗を低減するため、複数の円筒状セグメント（成
形セグメント）１〜４を一列に並べて触媒コンバータ体
１０を形成する。個々の成形セグメント同志は互いに圧
接させ、それらの密度Ｔを流れる方向に沿ってＴ１から
Ｔ４まで減少させる。
基材として、短い金属ワイヤ片の代わりに金属チップを
用いることもできる。これらは、例えば打抜き、旋削、
あるいは粉砕などによって幅１〜５Ｉ［ｌ［ｎ、長さ１
〜２０ｍｍ、好ましくは幅２〜３　ｍｍ、長さ５〜１０
ｍｍにする。ここで、切削作業の形式によっては幅が長
さ以上になるように変えることもできる。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明による触媒コンバータ体の概略斜視図で
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）内燃機関の排気ガスを触媒コンバータ体に流して
    浄化できるようにする触媒コンバータの製造方法であっ
    て、触媒コンバータ体１０を金属ワイヤ片又は金属チッ
    プから圧縮成形した後、焼結することを特徴とする方法
    。 （２）直径あるいは幅が０．１〜５ｍｍ、長さが約０．
    ５〜３０ｍｍの金属ワイヤ片又は金属チップを用いるこ
    とを特徴とする請求項（１）記載の方法。 （３）直径あるいは幅が１〜３ｍｍ、長さが約２〜１０
    ｍｍの金属ワイヤ片又は金属チップを用いることを特徴
    とする請求項（２）記載の方法。 （４）触媒コンバータ体１０がプレス成形されているこ
    とを特徴とする請求項（１）〜請求項（３）のいずれか
    に記載の方法。 （５）触媒特性を持つ物質を触媒コンバータ体１０の材
    料として使用することを特徴とする請求項（１）〜請求
    項（４）のいずれかに記載の方法。 （６）内燃機関の排気ガスを触媒コンバータ体に流して
    浄化できるようにする触媒コンバータであって、触媒コ
    ンバータ体１０が圧縮成形した後で焼結した金属ワイヤ
    片又は金属チップからなることを特徴とする触媒コンバ
    ータ。 （７）金属ワイヤ片又は金属チップの直径あるいは幅が
    ０．１〜５ｍｍ、長さが０．５〜３０ｍｍであることを
    特徴とする請求項（６）記載の触媒コンバータ。 （８）金属ワイヤ片又は金属チップの直径あるいは幅が
    １〜３ｍｍ、長さが２〜１０ｍｍであることを特徴とす
    る請求項（７）記載の触媒コンバータ（９）触媒コンバ
    ータ体１０が密度の異なる複数の成形セグメント１〜４
    を一列に並べて形成されていることを特徴とする請求項
    （６）〜請求項（８）のいずれかに記載の触媒コンバー
    タ。 （１０）成形セグメント１〜４の密度が、排気ガスの流
    れる方向に沿って減少していくようにしたことを特徴と
    する請求項（９）に記載の触媒コンバータ。
JP63319666A 1987-12-22 1988-12-20 排気ガス浄化用の触媒コンバータの製造方法及びその方法で製造された触媒コンバータ Pending JPH01203042A (ja)

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DE19873743503 DE3743503A1 (de) 1987-12-22 1987-12-22 Verfahren zur herstellung eines katalysators zur abgasreinigung und danach hergestellter katalysator
DE3743503.5 1987-12-22

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KR (1) KR950013323B1 (ja)
AT (1) ATE83392T1 (ja)
CA (1) CA1317231C (ja)
DE (2) DE3743503A1 (ja)
ES (1) ES2036659T3 (ja)

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CA1317231C (en) 1993-05-04
DE3743503A1 (de) 1989-07-06
KR950013323B1 (en) 1995-11-02
KR890010399A (ko) 1989-08-08
DE3876767D1 (de) 1993-01-28
EP0321761B1 (de) 1992-12-16
DE3876767T (ja) 1993-01-28
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