WO2008038444A1 - Support de catalyseur métallique - Google Patents

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WO2008038444A1
WO2008038444A1 PCT/JP2007/062776 JP2007062776W WO2008038444A1 WO 2008038444 A1 WO2008038444 A1 WO 2008038444A1 JP 2007062776 W JP2007062776 W JP 2007062776W WO 2008038444 A1 WO2008038444 A1 WO 2008038444A1
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metal catalyst
plate
catalyst carrier
leading edge
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Katsufumi Inoue
Yasunari Hanaki
Masahiro Takaya
Toru Sekiba
Original Assignee
Calsonic Kansei Corporation
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • 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]
    • B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
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    • B01J37/0215—Coating
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a metal catalyst carrier used for purifying exhaust gas (reactive gas) discharged from automobile engine power.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-103664 and 2006-150194 disclose techniques related to metal catalyst carriers.
  • This type of metal catalyst carrier is made of stainless steel and other metal corrugated plates (large corrugated plates) and flat plates or small corrugated plates, which are wound in multiple layers to allow exhaust gas to pass between the corrugated plates and the flat plates. Many cell passages are formed. Then, a large number of slit holes are formed at a predetermined interval in at least one of the corrugated plate and the flat plate to positively cause turbulent flow with respect to the exhaust gas passing through the cell passage. The chance of contacting the gas with the catalyst coated on the corrugated and flat surfaces is increased as much as possible. As a result, the exhaust gas purification performance is improved in the metal catalyst carrier.
  • the exhaust gas flowing in one cell passage forms a boundary layer 103 of the flow from the inlet along the carrier wall 101 as shown in the explanatory diagram of the catalytic reaction process in FIG.
  • the diffusion of the reactants to the catalyst layer 102 coated on the surface of the carrier wall 101 is hindered.
  • This is the slit structure shown in Fig. 9 (exhaust gas flow diagram), which is the force S that improved mass transfer.
  • the leading edge formed by the slit hole 104 cuts the boundary layer 103 formed in the cell passage in the middle, and the boundary layer 103 becomes thin at the tip of the edge. Activate mass transfer to layer 102.
  • the reaction mass transfer rate is highest at the leading edge portion of each slit hole 104. Therefore, as described above, by forming a large number of slit holes 104 and increasing the leading edge, the average mobility is increased, thereby reducing the overall exhaust gas purification performance with the force S.
  • the reactant transfer rate at the reaction promoting sites indicated by Al and A2 in FIG. 10 (a) is represented by the Al and A2 sites in FIG. 10 (b).
  • the average mobility is increased by forming a large number of slit holes and increasing the number of leading edges. It is theoretically clear that the exhaust gas purification performance can be improved as a whole.
  • the number of slit holes (the total length of leading edges) is set to a certain number in order to maximize the exhaust gas purification performance. Power This does not mean that exhaust gas purification efficiency has yet been extracted.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and is a metal catalyst carrier capable of maximizing the exhaust gas purification performance to further improve the exhaust gas purification efficiency.
  • the purpose is to provide.
  • One aspect of the present invention is that a large number of cell passages through which exhaust gas passes are formed between the large corrugated plate and the corrugated plate or flat plate by alternately superposing thin large corrugated plates and small corrugated plates or flat plates.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a metal catalyst carrier of the present embodiment.
  • FIG. 2 shows a state in the middle of manufacturing a metal catalyst carrier by winding a large wave plate and a flat plate.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a process in the middle of manufacturing a metal catalyst support used in the experiment for optimizing the slit hole pattern, and Fig. 3 (b) is for optimizing the slit hole pattern.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the metal catalyst carrier used in the experiment is cut into rounds and the carriers are arranged at a predetermined distance.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view showing the slit hole.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the number of leading edges and the amount of heat transfer.
  • Fig. 6 is a diagram showing an example of the slit hole pattern when the slit hole is most optimized
  • Fig. 6 (b) is a diagram of the metal catalyst carrier at that time
  • Fig. 6 (c) is Fig. 6 is an enlarged view of part B in Fig. 6 (a).
  • FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the carrier volume and the vehicle evaluation HC conversion rate in Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a catalytic reaction process.
  • FIG. 9 is an image diagram of the exhaust gas flow in the metal catalyst carrier.
  • FIG. 10 is a diagram showing the fracture condition of the boundary layer
  • FIG. 10 (b) is a diagram showing the reactant transfer rate.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a metal catalyst carrier of the present embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in the middle of manufacturing a metal catalyst carrier by superposing and winding a large wave plate and a flat plate.
  • the metal catalyst carrier 1 has a honeycomb structure in which a large corrugated plate 2 made of a metal thin plate such as stainless steel and a flat plate 3 are overlapped, and the flat plate 3 is outside and these are wound in multiple layers. is there.
  • a catalyst carrier layer made of alumina or the like is formed on the surface of the honeycomb passage 4 (cell passage) in the metal catalyst carrier 1.
  • the catalyst component is supported on the catalyst support layer to form an exhaust gas purification catalyst.
  • the exhaust gas purifying catalyst is arranged in the exhaust path of the internal combustion engine to purify HC, CO, NOx, etc.
  • the large corrugated plate 2 is formed with a number of slit holes 5 with a predetermined length and a predetermined length before being formed into a wave shape, while the flat plate 3 is also formed with a predetermined interval. A large number of slit holes 6 are formed.
  • the leading edge formed at the opening edge of the slit holes 5 and 6 cuts the boundary layer 103 formed in the cell passage 4 in the middle as shown in FIG.
  • the boundary layer 103 becomes thin and the mass transfer to the catalyst layer 102 is activated.
  • the reactant transfer rate is highest at the leading edge portion of each slit hole 104. Therefore, as described above, exhaust gas purification performance can be improved as a whole by forming a large number of slit holes 5 and 6 and increasing the number of leading edges.
  • FIG. 3 (a) is a perspective view showing a process in the middle of manufacturing a metal catalyst support used in an experiment for optimizing the slit hole pattern
  • Fig. 3 (b) is for optimizing the slit hole pattern.
  • the metal catalyst carrier used in the experiment was cut into rounds, and each carrier was placed at a predetermined distance.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view showing the slit hole
  • FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the number of leading edges and the amount of heat transfer.
  • the sample used in the experiment is a metal catalyst carrier coated with a catalyst after winding the corrugated plate 2 and the flat plate 3 as shown in Fig. 3 (a).
  • 10 carriers N;! To N10 were cut in the longitudinal direction and divided into 10 carriers N;! To N10, and these carriers N;! To N10 were arranged on the same line with a predetermined interval ⁇ .
  • the arrangement interval / 3 of each carrier ⁇ ;! To N10 is assumed to be the width of the slit holes 5 and 6 shown in FIG. 4 in the flow direction of the exhaust gas.
  • the number of leading edges is assumed to be 1 to 10 by dividing the carrier into 10 carriers ;;! To N10.
  • leading edge refers to the opening edges (shaded areas in Fig. 4) 5a, 6a facing the exhaust gas inflow side in the slit holes 5, 6 and the opening edges 5a, 6a
  • the length L is defined as the leading edge length.
  • N;! To N10 are defined as the number of leading edges N
  • the best carrier performance is obtained when the number of leading edges is 4 to 8 and the interval ⁇ is 1 ⁇ 2 to 4 mm.
  • Better carrier performance than metal catalyst carrier when the leading edge length of the exhaust gas inflow edge 7 in the metal catalyst carrier 1 is 1, the edge length is most preferably 4 times, 5 times, and 8 times, respectively.
  • Carrier performance is improved.
  • the spacing / 3 force S6mm is used, the carrier performance is extremely reduced compared to the cases of 1.2mm, 2mm and 4mm.
  • the exhaust gas flow has a Reikarezu number of around 100! /
  • the downstream end of the metal carrier (the counter to the leading edge)
  • the peeled part remains about 1. Omm) from the opening edge. If there is a leading edge in the peeled portion, the effect of thinning the laminar flow portion due to the leading edge cannot be obtained, and the purification performance is lowered.
  • the sum of the lengths L of the opening edges 5a, 6a facing the exhaust gas inflow side that becomes the leading edge with respect to the flow of exhaust gas in each slit hole 5, 6 is the exhaust gas.
  • Exhaust gas inflow side edge 7 (the total length of the leading edge at the exhaust gas inflow end surface of the metal catalyst carrier) of the corrugated plate 2 and the small corrugated plate or flat plate 3 serving as a leading edge with respect to the gas flow. It is set so as to be 4 to 8 times the total, and the width / 3 of the slit holes 5 and 6 in the flow direction of the exhaust gas is set to 1.2 mm to 4 mm.
  • Fig. 6 (a) shows an example of the slit hole pattern at that time
  • Fig. 6 (b) shows the metal catalyst carrier
  • Fig. 6 (c) shows an enlarged view of part B of Fig. 6 (a).
  • Figure 7 shows the volume of the carrier and the vehicle evaluation HC conversion rate.
  • the prototype metal catalyst carrier 10 was formed by winding a large wave plate and a flat plate, the diameter D was 102 mm, and the length X was 61 mm, 91 mm, 121 mm. Slits Ll 1 has a length of 5 mm and a width of 2 mm.
  • the vehicle evaluation HC conversion on the vertical axis in FIG. 7 indicates the amount of exhaust gas entering the catalyst and the amount of exhaust gas purified at the outlet, ⁇ indicates an example, and.
  • the amount of catalyst PM is 5/10 or half that of the first comparative example
  • the first comparative example ⁇ is the amount of catalyst 10/10
  • the second comparative example ⁇ is the amount of catalyst 5/10. It is said.
  • the features of the example, the first comparative example, and the second comparative example are as follows.
  • the above-mentioned diameter D102mm, slit hole 11 length 5mm, width 2mm, length X They are 61mm, 91mm and 121mm respectively.
  • the first comparative example has the same dimensions as the example, but the large wave plate and the flat plate are wound without a slit hole.
  • the second comparative example has the same dimensions and the same structure as the first comparative example, and the amount of the catalyst supported on the metal catalyst carrier is halved.
  • the product of the present invention has a higher vehicle evaluation HC conversion rate and a smaller amount of catalyst.
  • the volume of the catalyst and the amount of the catalyst can be reduced, so the amount of the catalyst can be reduced and the cost can be reduced.
  • the metal catalyst carrier can be downsized.
  • the length of the leading edge is optimized, so that the exhaust gas purification efficiency can be improved.
  • the slit hole is optimized in consideration of the width, so that the exhaust gas purification efficiency can be further improved and the exhaust gas purification performance can be maximized. Can do.
  • the exhaust gas purification performance can be improved without increasing the number of slit holes unnecessarily, so that the catalyst (noble metal) can be reduced and the cost can be reduced. .
  • the metal catalyst carrier 1 has a structure in which the large wave plate 2 and the flat plate 3 are wound.
  • the large wave plate 2 and a small wave plate having a smaller wave shape are wound.
  • the present invention may be applied to a metal catalyst carrier having a rotated structure.
  • the exhaust gas purification efficiency can be improved, the catalyst can be reduced, and the cost can be reduced.

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Description

明 細 書
金属製触媒担体
技術分野
[0001] 本発明は、自動車エンジン力 排出される排気ガス（反応ガス）の浄化に使用され る金属製触媒担体に関する。
背景技術
[0002] 例えば、特開平 8— 103664号公報ゃ特開 2006— 150194号公報には、金属製 触媒担体に関する技術が開示されている。この種の金属製触媒担体は、ステンレス などからなる金属製薄板の波板（大波板）と平板ほたは小波板）を重ねて多重に巻 回し波板と平板との間に排気ガスが通過する多数のセル通路を形成している。そし て、前記波板と平板のうち少なくともいずれか一方に所定間隔のもとに多数のスリット 孔を形成してセル通路内を通過する排気ガスに対し乱流を積極的に起こさせ、当該 排気ガスを波板と平板の表面にコーティングされた触媒に接触する機会をできるだけ 増やしている。これにより、金属触媒担体において、排気ガス浄化性能を向上させて いる。
[0003] 通常、一つのセル通路内を流れる排気ガスは、例えば図 8の触媒反応プロセス説 明図に示すように、入口からその担体壁 101に沿って流れの境界層 103を形成する ため、該担体壁 101の表面にコーティングされている触媒層 102への反応物質の拡 散が阻害されてしまう。この物質移動を改善したの力 S、図 9 (排気ガス流れイメージ図 )に示すスリット構造である。
[0004] スリット孔 104により形成されるリーディングエッジは、図 10 (a)に示すように、セル 通路内にできた境界層 103を途中で寸断し、エッジ先端では境界層 103が薄くなつ て触媒層 102への物質移動を活発化させる。その結果、図 10 (b)に示すように、反 応物質移動率が各スリット孔 104のリーディングエッジ部において最も高くなる。その ため、上述のように、多数のスリット孔 104を形成してリーディングエッジを増やすこと により、平均移動率が高くなり、これにより、全体として排気ガス浄化性能を向上させ ること力 Sでさる。 [0005] なお、図 10 (a)の Al、 A2で示した反応促進部位における反応物質移動率は、図 10 (b)の Al、 A2の部位で表される。
発明の開示
[0006] 前記したように、多数のスリット孔を形成してリーディングエッジの数を増やすことに より、平均移動率が高くなる。これにより、全体として排気ガス浄化性能を向上させ得 ることは理論上明らかである。
[0007] しかしながら、特開平 8— 103664号公報に記載の技術では、触媒の活性化温度 まで短時間で昇温させることを目的として排ガス流入側寄りに多くのスリット孔を設け ているため、そのスリット孔開口率が担体全体の 30〜50%にもなつていることから、 反応面積が減少し、最高浄化率の点からみると不利に働く。
[0008] また、特開 2006— 150194号公報に記載の技術では、排気ガス浄化性能を最大 限に高めるためにはスリット孔の形成個数 (リーディングエッジの合計長さ）をある個 数に定めた力 これでは未だ十分な排ガス浄化効率を引き出しているといは言えな い。
[0009] そこで、本発明は、上述の実状に鑑みてなされたものであり、より一層の排ガス浄化 効率の向上を図るベぐ排気ガス浄化性能を最大限に高め得ることのできる金属製 触媒担体を提供することを目的とする。
[0010] 本発明の一つのアスペクトは、薄板の大波板と小波板または平板を交互に多重に 重ねて該大波板と小波板または平板との間に排気ガスが通過する多数のセル通路 が形成され、前記大波板と小波板または平板に多数のスリット孔が形成され、前記大 波板と小波板または平板の表面に触媒成分を混入したスラリーがコーティングされた 金属製触媒担体であって、前記各スリット孔における排気ガスの流れに対しリーディ ングエッジとなる排気ガス流入側と対面する開口縁部の長さの合計力 s、排気ガスの流 れに対しリーディングエッジとなる前記大波板と小波板または平板の排気ガス流入側 端縁部の長さの合計の 4〜8倍になるように設定することを特徴とする。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]図 1は本実施の形態の金属製触媒担体を示す斜視図である。
[図 2]図 2は大波板と平板を重ねて巻回して金属製触媒担体を製造する途中の状態 を示す斜視図である。
[図 3]図 3 (a)はスリット孔パターンを最適化するために実験に供した金属製触媒担体 の製造途中工程を示す斜視図、図 3 (b)はスリット孔パターンを最適化するために実 験に供した金属製触媒担体を輪切りにして各担体を所定距離離して配置させた状態 を示す斜視図である。
[図 4]図 4はスリット孔を拡大して示す平面図である。
[図 5]図 5はリーディングエッジ数と熱の移動量の関係を示す特性図である。
[図 6]図 6 (a)はスリット孔を最も最適化したときのスリット孔パターンの一例を示す図、 図 6 (b)はそのときの金属製触媒担体の図、図 6 (c)は図 6 (a)の B部における拡大図 である。
[図 7]図 7は実施例と比較例の担体体積と車両評価 HC転化率との関係を示す特性 図である。
[図 8]図 8は触媒反応プロセスを示す説明図である。
[図 9]図 9は金属製触媒担体における排気ガス流れのイメージ図である。
[図 10]図 10 (a)は境界層の破断状況を示す図、図 10 (b)は反応物質移動率を示す 図である。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に 説明する。
[0013] 図 1は本実施の形態の金属製触媒担体を示す斜視図、図 2は大波板と平板を重ね て巻回して金属製触媒担体を製造する途中の状態を示す斜視図である。
[0014] 金属製触媒担体 1は、ステンレスなどの金属製薄板からなる大波板 2と平板 3とを重 ね、平板 3を外側にしてこれらを多重に巻回することによってハニカム構造としたもの である。この金属製触媒担体 1におけるハニカム通路 4 (セル通路）の表面には、アル ミナ等からなる触媒担持体層が形成されている。そして、この触媒担持体層に触媒成 分が担持されることにより、排ガス浄化触媒とされる。力、かる排ガス浄化触媒は、内燃 機関の排気経路に配置されることにより、排気ガス中の HC、 CO、 NOx等（反応物質 )を触媒反応で浄化させ、生成物質 (H20、 C〇2、 N2)として排出させる働きをする [0015] 前記大波板 2には、波状に成形する前に予め所定間隔のもとに所定長さにて多数 のスリット孔 5が形成される一方、前記平板 3にも所定間隔のもとに多数のスリット孔 6 が形成されている。
[0016] すなわち、金属製触媒担体 1において、排気ガス浄化性能を向上させるためには、 セル通路 4内を通過する排気ガス（図 1中矢印 Xで示す）に対し乱流を積極的に起こ させ、排気ガスが触媒に接触する機会をできるだけ増やすことが有効である。このた め、大波板 2および平板 3にセル通路 4に対し直交する方向（排ガスの流れ方向と直 交する方向）に長い多数のスリット孔 5、 6を開けて大波板 2と平板 3で仕切られたセル 通路 4相互間の流通を可能とし、セル通路 4内における排気ガスの流れを幅方向に より多く乱流化させることにより、排気ガス浄化性能を向上させるようになつている。
[0017] また、スリット孔 5、 6の開口縁部で形成されるリーディングエッジは、前記した図 10 ( a)に示すように、セル通路 4内にできた境界層 103を途中で寸断し、エッジ先端では 境界層 103が薄くなつて触媒層 102への物質移動を活発化させる。その結果、図 10 (b)に示すように、反応物質移動率が各スリット孔 104のリーディングエッジ部におい て最も高くなる。従って、上述のように、多数のスリット孔 5、 6を形成してリーディング エッジの数を増やすことにより、全体として排気ガス浄化性能を向上させることができ
[0018] リーディングエッジの数と排気ガス浄化性能 (浄化率）との関係、即ち、排気ガス浄 化性能を最大限に高めるためにはスリット孔 5、 6の形成個数 (リーディングエッジの 合計長さ）を如何ほどに設定し、そのスリット孔 5、 6の幅をどの程度にすればよいかと V、う点にっレ、ては、 V、まだ解明されてはレ、なかった。
[0019] そこで、本実施の形態では、スリット孔 5、 6の形成個数（リーディングエッジの合計 長さ）と、スリット孔 5、 6の幅の最適範囲を検証するために以下のような実験を行った
〇
[0020] 図 3 (a)はスリット孔パターンを最適化するために実験に供した金属製触媒担体の 製造途中工程を示す斜視図、図 3 (b)はスリット孔パターンを最適化するために実験 に供した金属製触媒担体を輪切りにして各担体を所定距離離して配置させた状態を 示す斜視図、図 4はスリット孔を拡大して示す平面図、図 5はリーディングエッジ数と 熱の移動量の関係を示す特性図である。
[0021] 実験に使用したサンプルは、図 3 (a)に示すように大波板 2と平板 3を重ねて巻回し た後、触媒を塗布した金属製触媒担体を、図 3 (b)に示すようにその長手方向に輪切 りにして 10個の担体 N；!〜 N10に分割し、これら担体 N；!〜 N10を所定の間隔 βを 置いて同一線上に配置した。各担体 Ν；!〜 N10の配置間隔 /3は、図 4に示すスリット 孔 5、 6の前記排気ガスの流れ方向における幅に見立てている。また、 10個の担体 Ν ；!〜 N10に分割したことで、リーディングエッジの数を 1〜； 10と見立てている。
[0022] なお、ここでは、リーディングエッジは、スリット孔 5、 6における排気ガス流入側と対 面する開口縁部（図 4の斜線部） 5a、 6aを指し、その開口縁部 5a、 6aの長さ Lをリー デイングエッジ長さと定義する。また、 N；!〜 N10をリーディングエッジ数 Nと定義する
〇
[0023] 実験は、触媒表面への物質移動は、空気との熱交換と同じ挙動を示すことが解つ ている為、空気を通過させ前記間隔 βを lmm、 1. 2mm、 2mm、 4mm、 6mmの 5 ノ ターンで配置した金属製触媒担体にそれぞれ排気ガスを流し、各担体力 排気ガ ス側に移動する熱量（空気が担体壁面から受け取った総熱量）をシユミユレーシヨン による計算値で求めて担体性能を評価した。この実験結果を図 5及び表 1に示す。
[表 1]
Figure imgf000007_0001
この実験結果から判るように、リーディングエッジの数 Νが 4〜8で、且つ前記間隔 βが 1 · 2〜4mmで最も優れた担体性能が得られていることが判る。つまり、リーディ ングエッジ長さ Lに相当する N数は、前記スリット孔 5、 6の幅 /3にもよる力 N = 4、 5、 8で何れもスリット孔 5、 6を形成して!/、な!/、金属製触媒担体に比べて担体性能が向 上するため、金属製触媒担体 1における排気ガス流入側端縁部 7のリーディングエツ ジ長さを 1とした時のエッジの長さは、それぞれ 4倍、 5倍、 8倍とすることが最も担体 性能が上がる。前記間隔 /3力 S6mmとなると、 1. 2mm、 2mm及び 4mmの場合と比 ベて極端に担体性能が低下する。
[0025] また、金属製触媒担体 1が使われる自動車用エンジンの走行状態での排気ガス流 のレイカレズ数が 100付近にお!/、て金属担体の下流側端部（リーディングエッジと対 抗する開口縁部から約 1. Omm)は剥離部分が残る。この剥離部分の中にリーデイン グエッジがある場合、リーディングエッジによる層流部を薄くする効果が得られなレ、た め浄化性能は低下する。
[0026] したがって、本実施の形態では、各スリット孔 5、 6における排気ガスの流れに対しリ ーデイングエッジとなる排気ガス流入側と対面する開口縁部 5a, 6aの長さ Lの合計が 、排気ガスの流れに対しリーディングエッジとなる前記大波板 2と小波板または平板 3 の排気ガス流入側端縁部 7 (金属製触媒担体の排気ガス流入端面におけるリーディ ングエッジの合計長さ）の長さの合計の 4〜8倍になるように設定し、且つ、スリット孔 5 、 6の前記排気ガスの流れ方向における幅 /3を 1. 2mm〜4mmとする。
[0027] 前記した実験結果により、担体性能が良力、つたリーディングエッジの長さを 8倍、スリ ット孑 L5、 6の幅 /3を 2mmとしたときのスリット孔 5、 6のパターンを決め、担体試作を fi い性能評価を行った。図 6 (a)はそのときのスリット孔のパターン例を示し、図 6 (b)は その金属製触媒担体を示し、図 6 (c)は図 6 (a)の B部の拡大図を示す。図 7は、担体 の体積と車両評価 HC転化率を示す。
[0028] 試作した金属触媒担体 10は、大波板と平板を巻回し、その直径 Dを 102mmとし、 長さ Xを 61mm、 91mm, 121mmとした。スリツ卜孑 Ll 1の長さは 5mm、幅は 2mmとし た。なお、図 7の縦軸の車両評価 HC転化率は、触媒に入る排ガスと出口での排ガス の浄化量を示し、♦は実施例、 ·及び〇は比較例を示す。実施例♦は触媒の量 PM を第 1比較例に比べて 5/10つまり半分とし、第 1比較例 ·は触媒の量を 10/10、 第 2比較例〇は触媒の量を 5/10としている。実施例、第 1比較例、第 2比較例、の 特徴は、以下のようになつている。
[0029] 実施例は、上記の直径 D102mm、スリット孔 11の長さ 5mm、幅 2mmで、長さ Xを それぞれ 61mm、 91mm, 121mmとしたものである。
[0030] 第 1比較例は、実施例と同一寸法であるが、大波板と平板にはスリット孔を設けてい なレ、ものを巻回したものである。
[0031] 第 2比較例は、第 1比較例と同一寸法、同一構造において、金属触媒担体に担持 させた触媒の量を 1/2にしたものである。
[0032] この結果から判るように、担体の体積が同じである場合には、本発明品の方が車両 評価 HC転化率が高ぐしかも触媒の量も少なくても済む。また、従来品と同じ車両評 価 HC転化率を得る場合には、担体の体積が小さく且つ触媒の量も少なくて済むこと から、触媒の量を減らすことができ、コストダウンを図ることができる。また、本発明によ れば、金属製触媒担体の小型化も実現できる。
[0033] このように本発明の金属製触媒担体では、リーディングエッジの長さを最適化した ので排ガス浄化効率を向上させることができる。また、本発明の金属製触媒担体では 、幅も考慮してスリット孔を最適化したので、より一層の排ガス浄化効率の向上を図る ことができ、且つ排気ガス浄化性能を最大限に高め得ることができる。また、本発明 の金属製触媒担体によれば、無駄に多くのスリット孔を増やすことなく排ガス浄化性 能を高めることができることから、触媒（貴金属）を減らせることができコストダウンを実 現できる。
[0034] 以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は上述 の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。
[0035] 例えば、上述の実施の形態では、金属製触媒担体 1として、大波板 2と平板 3を巻 回した構造としたが、大波板 2とこれよりも小さな波形状とした小波板を巻回した構造 の金属製触媒担体に本発明を適用してもよい。
産業上の利用可能性
[0036] 本発明によれば、リーディングエッジの長さを最適化したので排ガス浄化効率を向 上させることができ、触媒を減らせコストダウンを実現できる。

Claims

請求の範囲
[1] 薄板の大波板と小波板または平板を交互に多重に重ねて該大波板と小波板また は平板との間に排気ガスが通過する多数のセル通路が形成され、前記大波板と小 波板または平板に多数のスリット孔が形成され、前記大波板と小波板または平板の 表面に触媒成分を混入したスラリーがコーティングされた金属製触媒担体であって、 前記各スリット孔における排気ガスの流れに対しリーディングエッジとなる排気ガス 流入側と対面する開口縁部の長さの合計が、排気ガスの流れに対しリーディングエツ ジとなる前記大波板と小波板または平板の排気ガス流入側端縁部の長さの合計の 4 〜8倍になるように設定する
ことを特徴とする金属製触媒担体。
[2] 請求項 1記載の金属製触媒担体であって、
前記スリット孔の前記排気ガスの流れ方向における幅 /3を 1. 2mm〜4mmとした ことを特徴とする金属製触媒担体。
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