JPH01266855A

JPH01266855A - 金属製触媒装置

Info

Publication number: JPH01266855A
Application number: JP63093800A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Yagi; 八木　邦博
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1989-10-24

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）この発明は、金属製担体母材に触媒成分を担持させた金
属製触媒装置に関する。

（従来技術）従来、上述例の金属製触媒装置いわゆるメタルキャタリ
ストとしては、例えば実開昭６２−１５６１１２号公報
に記載の触媒コンバータがある。

すなわち、両端にデイフユーザを備えたシェル（ｓｈｅ
ｌｌ　＞と、このシェル内に装着され、平板状金属薄板
と波状金属薄板とを重ね合わせたものをロール状に巻い
て形成したメタル触媒とを有する触媒コンバータである
。

上述の触媒コンバータは加工性が良好で、かつ熱の広が
りがよい利点を有する反面、次の如き問題点を有してい
た。

つまり、平板状金属薄板と波状金属薄板とを重合してロ
ール状に巻回したものに対して、例えばウォッシュコー
ト手段により触媒成分を担持させる時、両薄板の接合部
分には触媒成分が比較的多く担持される一方、両薄板の
非接合部分には少量の触媒成分が担持されるのみである
。

このため、触媒成分の付着ムラに起因して、局部的に化
学反応が起こり、局部的な異常高温が生ずるばかりでな
く、上述の両薄板の非接合部分においては触媒成分（ウ
ォッシュコート層）の密着性が悪いので、車両走行時の
振動や排気ガスの流速等によりウォッシュコート層が剥
離されて、排気ガス浄化性能が劣化する問題点を有して
いた。

（発明の目的）この発明は、担体母材に対する担持層の強固な密着性を
確保することができて、担持層の剥離を防止することが
でき、耐久性の向上を図ることができる金属製触媒装置
の提供を目的とする。

（発明の構成）この発明は、平板状の金属製担体母材と、波状の金属製
担体母材とが交互に配設された金属製触媒装置であって
、上記各金属製担体母材に該母材の表裏を貫通する多数
の微小孔が穿設され、上記各金属製担体母材の表裏両面
に触媒成分を担持させた担持層が設けられ、上記担体母
材の表裏両面の担持層は上記微小孔を介して一体化され
た金属製触媒装置であることを特徴とする。

（発明の効果）この発明によれば、上述の多数の微小孔により各金属製
担体母材における微小孔穿設部位には、この担体母材の
表裏両面に一体化された担持層が形成され、担体母材に
対する担持層の強固な密着性を確保することができる。

この結果、車両走行時の振動や排気ガスの流速等に起因
する担持層の剥離を防止することができて、触媒コンバ
ータの耐久性の向上を図ることができる効果がある。

（実施例）この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は金属製触媒装置いわゆるメタルキャタリストを示
し、第１図、第２図において、この金属製触媒装置１は
、内部に配設した触媒担体２の外周を、熱膨張特性を有
する円筒状の保持材３で支持し、この保持材３の外周を
筒状ステンレス製のキャタリストケース４で囲繞してい
る。

ここで、上述の保持材３としてはインクラムマット（商
標名）を用いる。

このインクラムマットは、セラミック短繊維と、ひる石
（ｖｅｒｎｉ　ｃｕｌｉｔｅ）　、マイカ等の熱膨張物
質とを混合した部材で、加熱により膨張して塑性変形し
、冷却しても体積変化のほとんどない熱膨張部材である
。

上述のキャタリストケース４は入口側コーン部５の前段
に排気管接続部６を形成して、この排気管接続部６の端
部に入口フランジ７を溶接固定すると共に、出口側コー
ン部８の後段にも排気管接続部９を形成して、この排気
管接続部９の端部に出口フランジ１０を溶接固定し、上
述の各コーン部５．８内に拡大部１１．１２を形成して
いる。

前述の触媒担体２は第２図に示す如く、平板状のステン
レス製担体母材１３（以下ｍにステンレス平板と略記す
る）と、波状のステンレス製担体母材１４（以下単にス
テンレス波板と略記する）とを重ね合わせたものをロー
ル状に巻き、これら各ステンレス平板１３、ステンレス
波板１４に後述するウォッシュコート手段によって触媒
成分を担持させた触媒担体である。

このようにロール状に巻回したステンレス平板１３の両
端外周部には複数のフランジ部１５・・・を一体に径方
向外方に向けて突設形成し、これら各フランジ部１５・
・・を第１図に示す如くキャタリストケース４の保持孔
１６・・・に係合させて触媒担体２の軸方向のずれを防
止し、カスシール性の向上を図っている。

上述のステンレス平板１３およびステンレス波板１４に
は第３図、第４図に示す如く、これら各板１３．１４の
表裏を貫通する多数の微小孔１７・・・を穿設し、ロー
ル状に巻回されたステンレス平板１３およびステンレス
波板１４にウォッシュコート手段により触媒成分を担持
させて、ウォッシュコート層１８を形成し、表裏両面の
ウォッシュコート層１８を上述の微小孔１７を介して一
体化し、各ウォッシュコート層１８．１８間にキャタリ
ストケース４の軸方向に平行な多数の排気ガス流通用の
セル１９・・・を形成している。

次に、上述の金属製触媒装置１の製造方法を以下に詳述
する。

まず、ステンレス平板１３の板厚を０．１鮒、板幅を５
０關に設定し、このステンレス平板１３に対１−て０．
５關φの微小孔１７・・・を均一に５穴／−の割合でパ
ンチング加工する。

一方、ステンレス波板１４の板圧を０．１ｉ＋ｎ、板幅
を５０州、波角度を４５度、波幅を２市、波高さを１．
２關に設定し、このステンレス波板１・１にも平板１３
と同様に、０．５關φの微小孔１７・・・を均一に５穴
／−の割合でパンチング加工する。

そして、上述の如きパンチング加工が施されたステンレ
ス平板１３と、ステンレス波板１４とを重ね合わせて２
４　ｃｃＶｏ、ｌ）になるようにロール状に形成する。

次にγアルミナ（口２２／３　Ａ、Ｉｌ　２１１／３０
３２）１００ｇ、ベーマイト（４［ＡＪＩ　Ｏ（ＯＨ）
　］　＞１００＋；ｒ、水（Ｈ２０）　２５０　ｃｃに
硝酸（ＨＮＯ−）１．２ｃｃを加えて混合撹拌したアル
ミナスラリー液中に、上述のロール状体を浸漬し、この
ロール状体をアルミナスラリー液から取出した後に、該
ロール状体の余分なスラリー（５ｌｕｒｒｙ、懸濁液の
こと）を高圧エアブロ−により除去し、次いで、上述の
ロール状体に付着したスラリーを１５０°Ｃで約３０分
間乾燥処理し、さらに５５０°Ｃで焼成する。

次に塩化白金、塩化ロジウムを所定量溶解した水溶液中
に、ウォッシュコートした担体を浸漬し、１５０℃で約
３０分間乾燥させ、かっ５００　”Ｃで約２時間焼成し
て、貴金属を担持させた。

この時のＰＭ量は、白金（Ｐｔ）１．３７ｇ／ｌ、ロジ
ウム（Ｒｈ）０．２６ｇ／！Ｊ　、ウォッシュコートア
ルミナ付着量は担体重量に対して１５ｗｔ％として、実
施例孔を製造した。

また、アルミナスラリー液に加える水の量を変化させウ
ォッシュコートアルミナ付着量がｔＯｗｔ％、７　ｗ　
ｔ、％、４　ｗ　ｔ％のそれぞれの実施例孔（第５図参
照）を製造した。

さらに、上述の各実施例孔とＩ　Ｃ浄化率およびウォッ
シュコート剥離量を比較するなめ、前述の微小孔１７・
・・がなく、ウォッシュコートアルミナ付着量がそれぞ
れ１５ｗｔ％、１０ｗｔ％、７ｗし％、４　ｗ　ｔ％の
比較布（第５図参照）を同−柴件下にて製造した。

上述の各実施例孔および各比較布の製３ａ後、これらの
各金属製触媒装置を６００°Ｃで約３０分間空気中にて
加熱し、次いで、２５°Ｃの水中で冷却する工程を３回
繰返した後に、充分乾燥させてウォッシュコート剥離量
を測定した結果、実施例孔は第５図に実線ａで、比較布
は同図に点線すで示すそれぞれの特性を得た。

上述の測定結果から、実施例孔はウォッシュコート剥離
量が少なく、耐久性が大幅に向上したことが明白である
。

次にウォッシュコート剥離テスト後の各実施例孔および
各比較布を９００℃で約５０時間空気中にて加熱した後
に、ハイドロカーボン浄化率を測定した結果、実施例孔
は第５図に実線Ｃで、比較布は同図に点線ｄで示すそれ
ぞれの特性を得た６上述の測定結果から、実施例孔はハ
イドロカーボン浄化率においてら優れた特性を示すこと
が明らかである。

以上要するに、前述の多数の微小孔１７・・・により各
ステンレス平板１３、ステンレス波板１４における微小
孔穿設部位には、これら板材の表裏両面に一体化された
ウォッシュコート層１８が形成され、担体母材としての
ステンレス平板１３、ステンレス波板１４に対するウォ
ッシュコート層１８の強固な密着性を確保することがで
き、この結果、車両走行時の振動や排気ガスの流速等に
起因するウォッシュコート層１８の剥離を防止すること
ができて、触媒コンバータの耐久性の向上を図ることが
できる効果がある。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、この発明の平板状の金属製担体母材は、実施例のステン
レス平板１３に対応し、以下同様に、波状の金属製担体母材は、ステンレス波板１１１に対応
し、担持層は、ウォッシュコート層１８に対応するも、この発明は上述の実施例の構成のみに限定されるもので
はない。

例えば上述の平板１３と波板１４をロール状に巻回する
補遺に代えて、平板１３と波板１４とを交互に積層して触媒担体を形成
してもよいことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は金属製触媒装置の半裁断面図、第２図は第１図
の要部の斜視図、第３図は第２図の部分拡大断面図、第４図は第３図の部分拡大図、第５図はＨＣ浄化率およびウォッシュコート剥離量を示
す特性図である６１３・・・ステンレス平板　１４・・・ステンレス波板
１７・・・微小孔１８・・・ウォッシュコート層

Claims

【特許請求の範囲】

（１）平板状の金属製担体母材と、波状の金属製担体母
材とが交互に配設された金属製触媒装置であって、上記各金属製担体母材に該母材の表裏を貫通する多数の微小孔が穿設され、上記各金属製担体母材の表裏両面に触媒成分を担持させた担持層が設けられ、上記担体母材の表裏両面の担持層は上記微小孔を介して一体化された金属製触媒装置。