JPS6351949A - 金属製モノリス基材のウオツシユコ−ト方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、金属製モノリス基材の表面にアルミナ皮膜を
形成するウォッシュコート方法に関する。

［従来の技術］ セラミックス製モノリス基材にウォッシュコートを施す
技術は、たとえば米国特許第４，２０８゜４５４＠、特
開昭５４−１１２３８９号公報、特公昭５６−４４７８
０＠公報により公知である。

また、金属製モノリス基材にウォッシュコートする方法
は、上述のセラミック製＝モノリス基材につＡツシュコ
ートする方法と同様の方法が適用されていた。

第３図ないし第５図は、金属製モノリス基材の一例を示
している。図中、１は金属製モノリス基材を示しており
、金属製モノリス基材１は、通常外筒２とハニカム部３
から構成されている。ハニカム部３は、耐熱全屈からな
る薄板４と同種の金属からなる波板５とを重ね合わけ、
らせん状に巻いたもので、外筒２内へ装着されている。

外筒２の両端には排気系へ接続するためのコーン９か取
り付けれられており、コーン９は外筒２に直接溶接され
ている。そのため、外筒２の両端はハニカム部３の端面
よりも溶接する分だけ突出している。

、　［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、
従来のスラリーを金属製モノリス基材に流入させて塗布
する方法では、スラリーを流入させる際にスラリーが外
筒の両端内周面および外周面に付着し、この部分がウォ
ッシュコートされることになる。すなわち、外筒の両端
内周面および外周面に触媒が担持されることになるが、
外筒の両端内周面および外周面に担持される触媒は、排
気ガス浄化反応にはほとんど有効性はなく、結果的に触
媒担持量の割には性能（浄化率）が劣るという問題があ
る。

本発明は、上記の問題点を解決するために、金属製モノ
リス基材のつｔツシュコート方法において、スラリーを
流入させる際に金属製モノリス基材の外筒の両端内周面
にスラリーが付着することを確実に防止することのでき
るウォッシュコート方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決づ゛るための手段］ この目的に沿う本発明の金属製モノリス基材のウォッシ
ュコート方法は、外筒の両端が該外商内に装着されるハ
ニカム部の端面より突出している金属製モノリス基材の
つＡツシュコート方法であって、前記金属製−Ｅノリス
基材の外筒の上下両端内側に空気圧により半径方向外方
に拡径可能な弾性筒体をそれぞれ挿入し、前記弾性筒体
に空気を圧送して弾性筒体を前記外筒の両端内周面に密
着させ、つぎに、上方の弾性筒体側からスラリーを流入
させて前記ハニカム部内を塗布し、塗イｂしたハニカム
部内に前記上方の弾ｆ’を筒体側から空気を圧送して前
記スラリーによるハニカム部内の［１詰まりを開口し、
その後、該金属製モノリス基材を乾燥させて焼成する方
法から成る。

［作　　用］ このような金属製モノリス基材のウォッシュコート方法
においては、スラリーでハニカム部内をｍ　イ５’ｆる
前に、弾性筒体に空気を圧送して弾性筒体を金属製モノ
リス基材の外筒の両端内周面に密着させるので、スラリ
ーの塗布時にスラリーが、外筒の両端内周面に付着する
ことは防止される。

つまり、外筒の両端内周面はつｔツシュコートされない
。したがって、外筒の両端内周面には触媒は担持されず
、その分ハニカム部への触媒の担持量が多くなり触媒性
能は最大限有効に発揮される。

［実施例］ 以下に、本発明の金属製モノリス基材のウォッシュコー
ト方法の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。

第１図の（イ）ないしく二）は、本発明の一実施例に係
る金属製モノリス基材のつＡツシュコート方法における
各工程を示している。そして、上述した第３図および第
４図の金属製−モノリス基材が、本発明に適用される。

第３図および第４図に示づように、金属製モノリス基材
１は外筒２とハニカム部３から構成されている。ハニカ
ム部３は、耐熱性金属からなる厚さ０．０５ｍの平板状
の薄板４と同種の材料からなる波板５とを重ね合わけ、
らせ／υ状に巻いてハニカム状に形成したもので、直径
６０ｍ、長さ８０ｍの大きさとなっている。外筒２は内
径６０簡、長さ１００頭に形成されており、この外筒２
内にハニカム部３が装着されている。ハニカム部３が装
着された状態で外筒２の両端はハニカム部３の端面がら
それぞれ１０ＩｒｕＩ４ずつ突出している。

このように形成された金属製モノリス基４４１は、まず
、電気炉（図示略）により９００℃で１１１４間熱処理
され、その後冷却される。つぎに、金属製モノリス基材
］は、水に浸漬しされ、その後、高圧空気流によってハ
ニカム部３の目詰り部分が吹き払われる。

つぎに、金属製モノリス１１は、第１図の（イ）に示す
ように、ハニカム部３の一側の端面を上方に向けて固定
され、外筒２の上下両端内側に、空気圧により半径方向
に拡径可能な弾性筒体６がそれぞれ挿入される。この場
合、弾じ１筒体６の先端がハニカム部３の端面３ａ、３
ｂに当接するように挿入する。弾性筒体６は、たとえば
断面形状が略長方形のゴム袋から構成されており、空気
圧により半径方向に膨張、収縮が可能な構造（こなって
いる。

弾性筒体６は、第２図に示すように、内周側が円筒支持
体１０によって保持され、外周側の上部が円筒支持体１
０と一体に構成される環状支持体１１により保持されて
いる。弾性筒体６には、］ンプレッ１ノなどの圧縮空気
供給源８が接続されており、空気が所定圧（たとえば１
．５〜２に９ｆ／ｃｔｉ）で圧送されるようになってい
る。

弾性筒体６の先端６ａがハニカム部３の端面３ａ、３ｂ
に確実に当接されると、第１図の（ロ）および第２図に
示すように、弾性筒体６内に空気が圧送され、弾性筒体
６が半径方向外方に拡径し、弾十７１筒体６の外周面６
ｂが外筒２の上下両端の内周面２ａ、２ｂにそれぞれ密
着される。

つぎに、アルミナ粉末、水、硝酸アルミニウム、バイン
ダからなる混合物を十分に撹拌して生成したスラリー７
を、第１図の（ハ）に示すように上方の弾性筒体６側か
らハニカム部３に向けて流入さける。これにより、スラ
リー７が自然落下しハニカム部３内がスラリー７によっ
てサイロされる。

その後、第１図の（ニ）に示すように、上方の弾性筒体
６側からハニカム部３内に、たとえば２〜３Ｋｇｆ／ｃ
ｉの圧縮空気△が送り込まれ、スラリー７によって目詰
りしたハニカム部３内が、この圧縮空気Ａによって開口
される。

このように、スラリー７によって１介された金属製−モ
ノリス基材１は、２００℃の空気流中に３０分間さらさ
れ乾燥される。モの後、乾燥された金属製モノリス基材
１は、６５０℃で１時間にわたり焼成される。これによ
り、金属製モノリス基材１の表面には、アルミノコート
層が形成される。つまり、金属製モノリス基材１のウォ
ッシュコートが（ｊなわれる。

その後、アルミナコート層には、白金（Ｐｔ）　−アン
ミン溶液、塩化ロジウム溶液を用いて、白金（ｐＢとロ
ジウム（ｎｈ）が担持され、モノリス触媒が１ｑられる
。また、必要によっては、希土類酸化物などを助触媒と
して加えてもよい。

なお本実施例では、触媒１ｐ当り、Ｐｔ１．５　ｇ、Ｒ
ｈ０．３９が担持されている。

比較例 比較例における金属製モノリス基材は、上述の金属製−
Ｅノリス基材１と同一のもので、ウォッシュコート方法
が異なるのみである。すなわら、本比較例では、従来の
つΔツシュコート方法と同様に筒体の両端内周面にスラ
リーが塗イ１１され、金属製モノリス基材に、上述の実
施例と同量の触媒を担持させたーしのである。

実験例 つぎに、実施例により得られた−モノリス触媒と比較例
で１ｑられたモノリス触媒における浄化率の実験結束に
ついて説明する。

この実験結束は、各−モノリス触媒を排気道２．０ゑの
エンジンの排気系に装着し、市街地走行と高速走行を模
擬したパターンで３００時間運転したものであり、ガス
温度４００℃における浄化率である。

表−１は、実施例および比較例における各成分について
の浄化率を示している。

表−１ 上述の表からもわかるように、実施例のほうが比較例よ
りも各成分の浄化率が高くなっている。

これは、比較例では外筒の両端内周面に、全体の１０％
程度のＰｔＸＲｈが担持されるので、この部分に担持さ
れた触媒が有効に作用せず、浄化率の差になって表われ
たものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の金属製ｔノリス基材のウ
ォッシュコート方法によるとぎは、金属製−モノリス基
Ｈの外商の上下両端内側に空気ＬＬにより半径方向外方
に拡径可能な弾性筒体をそれぞれ挿入し、弾性筒体に空
気を１−［送して弾性筒体を簡の両端内周面に密着させ
、その後、スラリーによってハニカム部内をｌイｉｉ′
ｔｌるようにしたので、スラリーの塗イｆｉＱ５に金属
製モノリス基材の外筒の両端内周面にスラリーが１１着
することは確実に防止される。すなわち、排ガス浄化反
応にはほとＩνど有効性のない外筒の両端内周面には、
つＡツシュコートが施されず触媒も担持されない。

したがって、外筒の両端内周面につＡツシュコートが施
された従来の金属製モノリス基材よりも、触媒性能が向
上し、排気ガスの浄化率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図の（イ）ないしく二）は本発明の金属製モノリス
基材のつＡツシュコート方法における■程図、 第２図は第１図の（ロ）の部分拡大断面図、第３図は本
発明に適用される金属製モノリス基材の斜視図、 第４図は第３図の平面図、 第５図は第３図における金属製−Ｌノリス基材の外筒の
両端にコーンを取り付けた状態を示す断面図、 である。 １・・・・・・・・・・・・金属製モノリス基材２・・
・・・・・・・・・・外筒 ２ａ、２ｂ・・・外筒の両端内周面 ３・・・・・・・・・・・・ハニカム部６・・・・・・
・・・・・・弾性筒体 ７・・・・・・・・・・・・スラリー ８・・・・・・・・・・・・圧縮空気源Ａ・・・・・・
・・・・・・圧縮空気 時　許　出　願　人　　トヨタ白勤車株式会社（他１名
）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）外筒の両端が該外筒内に装着されるハニカム部の
   端面より突出している金属製モノリス基材のウォッシュ
   コート方法において、前記金属製モノリス基材の外筒の
   上下両端内側に空気圧により半径方向外方に拡径可能な
   弾性筒体をそれぞれ挿入し、前記弾性筒体に空気を圧送
   して弾性筒体を前記外筒の両端内周面に密着させ、つぎ
   に、上方の弾性筒体側からスラリーを流入させて前記ハ
   ニカム部内を塗布し、塗布したハニカム部内に前記上方
   の弾性筒体側から空気を圧送して前記スラリーによるハ
   ニカム部内の目詰まりを開口し、その後、該金属製モノ
   リス基材を乾燥させて焼成したことを特徴とする金属製
   モノリス基材のウォッシュコート方法。