JPH0451868Y2

JPH0451868Y2 -

Info

Publication number: JPH0451868Y2
Application number: JP16523087U
Authority: JP
Priority date: 1987-10-28
Filing date: 1987-10-28
Publication date: 1992-12-07
Also published as: JPH0169632U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、金属製触媒担体を用いたエンジンの
排気ガス浄化装置に関するものであり、とくに金
属製触媒担体の形状に関するものである。

［従来技術］従来、エンジンの排気ガス浄化装置の触媒担体
はセラミツクで形成されることが多かつたが、セ
ラミツク製触媒担体は化学的安定性が優れている
という長所を有するものの、放熱性が悪く、かつ
排気ガスの抵抗が大きいので、近年、触媒担体を
金属製薄板で形成したものが提案されている（例
えば、実公昭52−32753号公報参照）。

このような従来の金属製触媒担体は、平板と波
板とを重ね合わせてロール状に形成した、いわゆ
るコルゲートタイプとなつており、ロール加工
後、例えばアルミナスラリー液等ののり剤に浸漬
され、エアーブローの後、乾燥・焼成され、さら
に触媒水溶液に浸漬された後、乾燥・焼成され、
触媒がアルミナを介して触媒担体上に担持される
ようにしている。

ところが、このような従来の触媒担体では、平
板と波板との当接部にコーナー部が形成され、触
媒担体をアルミナスラリー液に浸漬したときに、
上記コーナー部にアルミナスラリー液が多く付着
する。

ところで、エンジンの排気ガス浄化用の、白金
ロジウム等を主成分とする貴金属触媒を触媒担体
上にコーテイングする場合、触媒の物性上、アル
ミナスラリー液が多く付着した部分は触媒密度が
低くなり、一方アルミナスラリー液の付着量が少
ない部分は触媒密度が高くなる。このため、従来
の触媒担体では、上記したようなアルミナスラリ
ー液の付着量のばらつきにより、触媒担体上の貴
金属触媒の密度分布が不均一となり、貴金属触媒
粒子が近接しているためシンタリングを起こした
り、あるいは熱膨張により触媒が剥離したりし
て、触媒の熱劣化が生じるといつた問題があつ
た。

［考案の目的］本考案は上記従来の問題点に鑑みてなされたも
のであつて、金属製触媒担体へのアルミナスラリ
ー液等ののり剤の付着量分布を均一化して、触媒
担体表面の触媒密度の分布を均一化し、シンタリ
ング等による触媒の熱劣化を有効に防止できる、
耐熱性の優れたエンジンの排気ガス浄化装置を提
供することを目的とする。

［考案の構成］本考案は上記の目的を達成するため、ケーシン
グ内に、金属製平板と金属製波板とを重ね合わせ
てロール状に成形した触媒担体を配設したエンジ
ンの排気ガス浄化装置において、上記平板のロー
ル軸方向の長さを、ロール外周部に配置される部
分程短く設定した触媒担体を設けたことを特徴と
するエンジンの排気ガス浄化装置を提供する。

［考案の効果］本考案によれば、ロール状に成形された触媒担
体の外周部に行く程、触媒担体を構成する平板の
ロールの軸方向の長さが短く設定されているの
で、ロールの外周部に近い部分程、波板のみで形
成された部分が増加し、平板と波板との当接部が
少なくなり、触媒担体全体としては、全面的に平
板と波板とで構成された従来の触媒担体に比べ
て、平板と波板との当接部が大幅に減少する。

したがつて、触媒担体のアルミナスラリー液が
多量に付着するコーナ部が減少するので、触媒担
体上のアルミナ付着量が均一となり、これによつ
て、触媒担体上の触媒の密度分布も均一化され、
シンタリング等による触媒の熱劣化を有効に防止
することができる。

また、一般に排気ガス浄化装置内では、排気ガ
スはその軸心部、すなわちロール状触媒担体の軸
心部程、排気ガス通過量が多くなるが、本考案に
よれば、ロールの外周部程平板を設けた部分が少
なくなつているので、外周部程排気ガスの流動抵
抗が小さくなり排気ガスが流れやすくなるので、
排気ガス浄化装置内の排気ガスの流れを均一化で
き、排気ガスの浄化効率を高めることができる。

［実施例］以下、本考案の実施例を具体的に説明する。

＜第１実施例＞第４図に示すように、エンジンの排気通路（図
示せず）に介設される排気ガス浄化装置１は、円
筒形の保持筒２と、該保持筒２の両端部に夫々熔
接して取付けられた２つのコーン部３，３とで形
成されるケーシング４内に、白金とロジウムとを
主成分とする触媒がコーテイングされたロール状
の金属製触媒担体５を、保持筒２の内壁面で同心
状に把持するような基本構成となつている。

第１図に示すように、上記触媒担体５は、基本
的には、例えば板厚0.1mm、板厚50mm、波形角度
45°、波形幅２mm、波形高さ1.2mmの各寸法を有す
るステンレスチール（SUS）製の波板１１と、
板厚0.1mmのステンレスチール製の平板１２とを
重ね合わせて形成されているが、上記平板１２は
Ａで示すロールの中心部に配置される側の端部で
は、ほぼ波板１１と等しい板幅（50mm）をもつて
いるが、ロールの外周部に配置される部分程その
板幅が短くなるように設定されており、他方の端
部Ｂでは、例えば、板幅が20mmとなつている。

このように構成された触媒担体５は、波板１１
側を外側にして、すなわち、平板１２側を内側に
して、その長さ方向に巻き締められ、第３図に示
すようなロール状に成形される。このようにロー
ル状に成形された触媒担体５の保持筒２（第４図
参照）への取り付けは、ロール状の触媒担体５を
円筒形に成形する前の平板状の保持筒材料板で巻
き込み、該保持筒材料板を円筒形に熔接して行
う。この後、保持筒２とコーン部３，３とが熔接
される。なお、触媒担体５と保持筒２との間に
は、断熱材やクツシヨン材は使用しない。

触媒担体５が、このようにロール状に成形され
た場合ロールの外周部に近い部分程、波板１１の
みで形成された部分が増加し、平板１２と波板１
１との当接部が少なくなり、触媒担体全体として
は、全面的に平板と波板とで構成された従来の触
媒担体に比べて、平板と波板との当接部が大幅に
減少するようになつている。

上記のような構成でロール状に成形された触媒
担体５は、その表面に白金、ロジウム等を主成分
とする触媒のコーテイングが行われるが、以下触
媒のコーテイング方法について説明する。

ロール状に成形された触媒担体５は、まづ、ア
ルミナ100g、ベーマイト100g、水250c.c.、硝酸1.2
c.c.の割合で混合・攪拌して生成されたアルミナス
ラリー液に浸漬される。そして、この触媒担体５
は高圧のエアでエアブローされ余分なアルミナス
ラリー液が取り除かれ、150℃で30分間乾燥され
た後、550℃で1.5時間焼成される。前記したとお
り、ロール状の触媒担体５は当接部が少なく、し
たがつてコーナー部が少なくなつているので、触
媒担体５表面へのアルミナスラリーの付着は均一
化されるようになつている。

次に、該触媒担体５は、塩化白金と塩化ロジウ
ムとを所定量溶解させた触媒水溶液中に浸漬さ
れ、続いて、150℃で30分間乾燥された後、500℃
で２時間焼成され、触媒コーテイングが行われ
る。このような触媒コーテイングが行われた場
合、例えば、触媒担体５の単位体積（空〓部を含
む）当たりの白金とロジウムの付着量は、夫々、
1.3g／ｌと0.27g／ｌとなり、触媒コーテイング
量は触媒担体５に対して21重量％となる。そし
て、前記したように触媒担体５表面のアルミナの
付着量が均一化されているので、触媒担体５表面
への触媒のコーテイングも均一化される。したが
つて、本考案によれば、触媒担体５上の触媒の密
度分布が均一化されるので、シンタリング等によ
る触媒の熱劣化を効果的に防止することができ
る。

また、本願考案の効果で説明したように、ロー
ルの外周部程平板１２を設けた部分が少なくなつ
ているので、外周部程排気ガスの流動抵抗が小さ
くなり排気ガスが流れやすくなるので、排気ガス
浄化装置内の排気ガスの流れを均一化でき、排気
ガスの浄化効率を高めることができる。

第１実施例における触媒担体５を900℃で50時
間空間中加熱したものを用いたエンジンの排気ガ
ス浄化装置の排気ガスの処理特性を、第５図ａ〜
ｄに示す。

第５図ａ〜ｄに示すように、第１実施例では、
炭化水素（HC）、一酸化炭素（CO）、窒素酸化物
（NOx）のいずれもが、夫々曲線G₁，G₃，G₅で
示すように、曲線G₂，G₄，G₆で示す従来の排気
ガス浄化装置に比べて、浄化率が高くなつてい
る。なお、第５図ｄ中の曲線G₇は触媒入口温度
を示してる。このように、第１実施例によれば、
高温加熱されても触媒活性が低下せず触媒担体５
の耐熱性が従来のものに比べて、大幅に向上す
る。

＜第２実施例＞以下、本考案の第２実施例を説明するが、第１
実施例と重複する部分については、その説明を省
略する。

第１実施例では、平板１２を１枚のステンレス
スチール板で形成しているが（第１図参照）、平
板の形状はこれに限られるものではなく、第２図
に示すように、触媒担体５の平板を２つに分割し
て、第１平板１５と第２平板１６とを設けてもよ
い。このような第１，第２平板１５，１６は、
夫々ロールの中心部に配置される側の端部Ｐでは
板幅が所定の長さd₁（例えば、10mm）に設定され、
一方、他方の端部Ｑでは板幅がd₁より短い所定の
長さd₂に設定されている。第２実施例によれば、
平板設置部分がより少なくなるので、触媒担体５
の平板１５，１６と波板１１との当接部分をより
減らすことができ、触媒担体５上の触媒コーテイ
ングの均一化を向上させることができる。

第２実施例における触媒担体５を900℃で50時
間空気中加熱したものを用いたエンジンの排気ガ
ス浄化装置の排気ガスの処理特性を、第６図ａ〜
ｄに示す。

第６図ａ〜ｄに示すように、第２実施例では、
炭化水素（HC）、一酸化炭素（CO）、窒素酸化物
（NOx）のいずれもが、夫々曲線C₁，C₃，C₅で示
すように、曲線C₂，C₄，C₆で示す従来の排気ガ
ス浄化装置に比べて、浄化率が高くなつている。
なお、第６図ｄ中の曲線C₇は触媒入口温度を示
している。このように、第２実施例でも、触媒担
体５の耐熱性が従来のものに比べて、大幅に向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案にかかるエンジンの排気ガス
浄化装置の第１実施例で用いられる触媒担体の形
状を示す模式図である。第２図は、本考案にかか
るエンジンの排気ガス浄化装置の第２実施例で用
いられる触媒担体の形状を示す模式図である。第
３図は、ロール状に成形した触媒担体の模式図で
ある。第４図は本考案にかかるエンジンの排気ガ
ス浄化装置の縦断面説明図である。第５図ａ〜ｄ
は、第１実施例における排気ガス浄化装置と、従
来の排気ガス浄化装置の排気ガスの浄化特性を示
す図である。第６図ａ〜ｄは、第２実施例におけ
る排気ガス浄化装置と、従来の排気ガス浄化装置
の排気ガスの浄化特性を示す図である。１……排気ガス浄化装置、２……保持部、４…
…ケーシング、５……触媒担体、１１……波板、
１２……平板、１５……第１平板、１６……第２
平板。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】ケーシング内に、金属製平板と金属製波板とを
重ね合わせてロール状に成形した触媒担体を配設
したエンジンの排気ガス浄化装置において、上記平板のロール軸方向の長さを、ロール外周
部に配置される部分程短く設定した触媒担体を設
けたことを特徴とするエンジンの排気ガス浄化装
置。