JPH08177473A - 排ガス浄化装置 - Google Patents
排ガス浄化装置Info
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- JPH08177473A JPH08177473A JP6320653A JP32065394A JPH08177473A JP H08177473 A JPH08177473 A JP H08177473A JP 6320653 A JP6320653 A JP 6320653A JP 32065394 A JP32065394 A JP 32065394A JP H08177473 A JPH08177473 A JP H08177473A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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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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- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
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- F01N3/2821—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates the support being provided with means to enhance the mixing process inside the converter, e.g. sheets, plates or foils with protrusions or projections to create turbulence
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Abstract
(57)【要約】
【目的】排ガスの浄化性能の低下が進行するのを抑制す
ることができる排ガス浄化装置を提供することにある。 【構成】金属製の平板と金属製の波板とを交互に重ねた
状態で巻き回してハニカム状の触媒担体１が構成されて
いる。触媒担体１が内燃機関の排気管２内に配置されて
いる。触媒担体１における排ガスが通過する流路途中
に、多数のルーバ６が設けられ、このルーバ６により排
ガスの流れが乱流になる。触媒担体１の表面に触媒層が
形成されている。ルーバ６の配置箇所である乱流部７と
その上流部８においては白金およびロジウムが、他の領
域の３倍担持されている。
ることができる排ガス浄化装置を提供することにある。 【構成】金属製の平板と金属製の波板とを交互に重ねた
状態で巻き回してハニカム状の触媒担体１が構成されて
いる。触媒担体１が内燃機関の排気管２内に配置されて
いる。触媒担体１における排ガスが通過する流路途中
に、多数のルーバ６が設けられ、このルーバ６により排
ガスの流れが乱流になる。触媒担体１の表面に触媒層が
形成されている。ルーバ６の配置箇所である乱流部７と
その上流部８においては白金およびロジウムが、他の領
域の３倍担持されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は排ガス浄化装置に係
り、詳しくは、金属製触媒担体を用いた排ガス浄化装置
に関するものである。
り、詳しくは、金属製触媒担体を用いた排ガス浄化装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関の排ガスを浄化するため
に排ガス浄化装置が用いられている。この排ガス浄化装
置として、金属製触媒担体に触媒を担持し、排ガスの通
過の際に排ガス中の有害成分（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯX 等）
の酸化反応や還元反応を促進させて有害成分を低減する
ものがある。さらに、この金属製触媒担体として、薄い
金属製平板と薄い金属製波板とを重ねた状態で巻き回し
てハニカム状の触媒担体を構成し、これを金属製外筒内
に収容・固定したものがよく知られている。しかし、最
近では、図５に示すようにルーバ２１にて排ガスの流れ
を乱流にする乱流部２２を有する触媒担体２０が開発さ
れつつある。つまり、高温の排ガスが乱流部２２で乱流
になるため乱流部２２の昇温性能が向上し、乱流部２２
に担持された触媒の活性化が早い。従って、機関始動時
に早期に排ガスの浄化が開始されるため、それに伴う反
応熱の有効利用もでき、従来のものに比べ触媒全体の活
性化を非常に早くすることができる。
に排ガス浄化装置が用いられている。この排ガス浄化装
置として、金属製触媒担体に触媒を担持し、排ガスの通
過の際に排ガス中の有害成分（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯX 等）
の酸化反応や還元反応を促進させて有害成分を低減する
ものがある。さらに、この金属製触媒担体として、薄い
金属製平板と薄い金属製波板とを重ねた状態で巻き回し
てハニカム状の触媒担体を構成し、これを金属製外筒内
に収容・固定したものがよく知られている。しかし、最
近では、図５に示すようにルーバ２１にて排ガスの流れ
を乱流にする乱流部２２を有する触媒担体２０が開発さ
れつつある。つまり、高温の排ガスが乱流部２２で乱流
になるため乱流部２２の昇温性能が向上し、乱流部２２
に担持された触媒の活性化が早い。従って、機関始動時
に早期に排ガスの浄化が開始されるため、それに伴う反
応熱の有効利用もでき、従来のものに比べ触媒全体の活
性化を非常に早くすることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示すよ
うな乱流部２２を有する触媒担体２０を用いた場合、触
媒の活性後も乱流部２２の温度が非常に高くなるため、
乱流部２２に担持された触媒の劣化が進み、排ガスの浄
化性能の低下が早くなっしまう。
うな乱流部２２を有する触媒担体２０を用いた場合、触
媒の活性後も乱流部２２の温度が非常に高くなるため、
乱流部２２に担持された触媒の劣化が進み、排ガスの浄
化性能の低下が早くなっしまう。
【０００４】そこで、この発明の目的は、排ガスの浄化
性能の低下が進行するのを抑制することができる排ガス
浄化装置を提供することにある。
性能の低下が進行するのを抑制することができる排ガス
浄化装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、金属製の平板と金属製の波板とを交互に重ねること
によりハニカム状の触媒担体が構成されるとともに、当
該触媒担体の表面に触媒層が形成され、排ガスが通過す
る際に前記触媒層にて排ガス中の有害成分を低減するよ
うにした排ガス浄化装置であって、前記触媒担体におけ
る排ガスが通過する流路途中に、排ガスの流れを乱流に
する乱流部を設けるとともに、その乱流部を含む触媒担
体の一部領域における前記触媒層の触媒の量を、他の領
域における触媒層の触媒の量より多くした排ガス浄化装
置をその要旨とする。
は、金属製の平板と金属製の波板とを交互に重ねること
によりハニカム状の触媒担体が構成されるとともに、当
該触媒担体の表面に触媒層が形成され、排ガスが通過す
る際に前記触媒層にて排ガス中の有害成分を低減するよ
うにした排ガス浄化装置であって、前記触媒担体におけ
る排ガスが通過する流路途中に、排ガスの流れを乱流に
する乱流部を設けるとともに、その乱流部を含む触媒担
体の一部領域における前記触媒層の触媒の量を、他の領
域における触媒層の触媒の量より多くした排ガス浄化装
置をその要旨とする。
【０００６】請求項２に記載の発明は、金属製の平板と
金属製の波板とを交互に重ねることによりハニカム状の
触媒担体が構成されるとともに、当該触媒担体の表面に
触媒層が形成され、排ガスが通過する際に前記触媒層に
て排ガス中の有害成分を低減するようにした排ガス浄化
装置であって、前記触媒担体における排ガスが通過する
流路途中に、排ガスの流れを乱流にする乱流部を設ける
とともに、その乱流部を含む触媒担体の一部領域におけ
る前記触媒層の触媒の材料として、他の領域における触
媒層の触媒の材料よりも耐熱性に優れているものを用い
た排ガス浄化装置をその要旨とする。
金属製の波板とを交互に重ねることによりハニカム状の
触媒担体が構成されるとともに、当該触媒担体の表面に
触媒層が形成され、排ガスが通過する際に前記触媒層に
て排ガス中の有害成分を低減するようにした排ガス浄化
装置であって、前記触媒担体における排ガスが通過する
流路途中に、排ガスの流れを乱流にする乱流部を設ける
とともに、その乱流部を含む触媒担体の一部領域におけ
る前記触媒層の触媒の材料として、他の領域における触
媒層の触媒の材料よりも耐熱性に優れているものを用い
た排ガス浄化装置をその要旨とする。
【０００７】請求項３に記載の発明は、金属製の平板と
金属製の波板とを交互に重ねることによりハニカム状の
触媒担体が構成されるとともに、当該触媒担体の表面に
触媒層が形成され、排ガスが通過する際に前記触媒層に
て排ガス中の有害成分を低減するようにした排ガス浄化
装置であって、前記触媒担体における排ガスが通過する
流路途中に、排ガスの流れを乱流にする乱流部を設ける
とともに、その乱流部を含む触媒担体の一部領域におけ
る前記触媒層の助触媒の量を、他の領域における触媒層
の助触媒の量より多くした排ガス浄化装置をその要旨と
する。
金属製の波板とを交互に重ねることによりハニカム状の
触媒担体が構成されるとともに、当該触媒担体の表面に
触媒層が形成され、排ガスが通過する際に前記触媒層に
て排ガス中の有害成分を低減するようにした排ガス浄化
装置であって、前記触媒担体における排ガスが通過する
流路途中に、排ガスの流れを乱流にする乱流部を設ける
とともに、その乱流部を含む触媒担体の一部領域におけ
る前記触媒層の助触媒の量を、他の領域における触媒層
の助触媒の量より多くした排ガス浄化装置をその要旨と
する。
【０００８】
【作用】請求項１に記載の発明によれば、高温となった
排ガスが触媒担体を通過する際に、流路途中の乱流部に
て排ガスの流れが乱流にされ、乱流部が高温となり触媒
層が昇温して活性化し、この部分から触媒担体の全体に
活性化領域が広がっていく。触媒の全体が活性化した後
においても乱流部にて排ガスの流れが乱流にされ、乱流
部が高温となる。このとき、乱流部を含む触媒担体の一
部領域における触媒層の触媒の量が、他の領域における
触媒層の触媒の量より多くなっているので、触媒の劣化
が抑制され、排ガス浄化性能の低下が進行するのが抑制
される。
排ガスが触媒担体を通過する際に、流路途中の乱流部に
て排ガスの流れが乱流にされ、乱流部が高温となり触媒
層が昇温して活性化し、この部分から触媒担体の全体に
活性化領域が広がっていく。触媒の全体が活性化した後
においても乱流部にて排ガスの流れが乱流にされ、乱流
部が高温となる。このとき、乱流部を含む触媒担体の一
部領域における触媒層の触媒の量が、他の領域における
触媒層の触媒の量より多くなっているので、触媒の劣化
が抑制され、排ガス浄化性能の低下が進行するのが抑制
される。
【０００９】請求項２に記載の発明によれば、高温とな
った排ガスが触媒担体を通過する際に、流路途中の乱流
部にて排ガスの流れが乱流にされ、乱流部が高温となり
触媒層が昇温して活性化し、この部分から触媒担体の全
体に活性化領域が広がっていく。触媒の全体が活性化し
た後においても乱流部にて排ガスの流れが乱流にされ、
乱流部が高温となる。このとき、乱流部を含む触媒担体
の一部領域における触媒層の触媒の材料として、他の領
域における触媒層の触媒の材料よりも耐熱性に優れてい
るものを用いているので、触媒の劣化が抑制され、排ガ
ス浄化性能の低下が進行するのが抑制される。
った排ガスが触媒担体を通過する際に、流路途中の乱流
部にて排ガスの流れが乱流にされ、乱流部が高温となり
触媒層が昇温して活性化し、この部分から触媒担体の全
体に活性化領域が広がっていく。触媒の全体が活性化し
た後においても乱流部にて排ガスの流れが乱流にされ、
乱流部が高温となる。このとき、乱流部を含む触媒担体
の一部領域における触媒層の触媒の材料として、他の領
域における触媒層の触媒の材料よりも耐熱性に優れてい
るものを用いているので、触媒の劣化が抑制され、排ガ
ス浄化性能の低下が進行するのが抑制される。
【００１０】請求項３に記載の発明によれば、高温とな
った排ガスが触媒担体を通過する際に、流路途中の乱流
部にて排ガスの流れが乱流にされ、乱流部が高温となり
触媒層が昇温して活性化し、この部分から触媒担体の全
体に活性化領域が広がっていく。触媒の全体が活性化し
た後においても乱流部にて排ガスの流れが乱流にされ、
乱流部が高温となる。このとき、乱流部を含む触媒担体
の一部領域における触媒層の助触媒の量が、他の領域に
おける触媒層の助触媒の量より多くなっているので、助
触媒の劣化が抑制され、排ガス浄化性能の低下が進行す
るのが抑制される。
った排ガスが触媒担体を通過する際に、流路途中の乱流
部にて排ガスの流れが乱流にされ、乱流部が高温となり
触媒層が昇温して活性化し、この部分から触媒担体の全
体に活性化領域が広がっていく。触媒の全体が活性化し
た後においても乱流部にて排ガスの流れが乱流にされ、
乱流部が高温となる。このとき、乱流部を含む触媒担体
の一部領域における触媒層の助触媒の量が、他の領域に
おける触媒層の助触媒の量より多くなっているので、助
触媒の劣化が抑制され、排ガス浄化性能の低下が進行す
るのが抑制される。
【００１１】
（第１実施例）以下、この発明を具体化した第１実施例
を図面に従って説明する。
を図面に従って説明する。
【００１２】図１は、本実施例の排ガス浄化装置におけ
る排ガス浄化用金属製触媒担体１の構造を説明するため
の斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
図３は、金属製触媒担体１を内燃機関の排気管２中に配
置した状態での断面図である。本実施例の排ガス浄化装
置は三元触媒システムに用いられる。
る排ガス浄化用金属製触媒担体１の構造を説明するため
の斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
図３は、金属製触媒担体１を内燃機関の排気管２中に配
置した状態での断面図である。本実施例の排ガス浄化装
置は三元触媒システムに用いられる。
【００１３】図１，２に示すように、円柱状の金属製触
媒担体１は金属製の薄い平板３と金属製の薄い波板４と
を溶接して平波ペア５を構成し、この平波ペア５を巻き
回してハニカム状に形成されている。波板４は、ピッチ
（山と山との距離、あるいは谷と谷との距離）Ｐ１が
２．５ｍｍで、高さ（山の頂部と谷の底部との距離）Ｈ
１が１．３ｍｍのものを使用している。
媒担体１は金属製の薄い平板３と金属製の薄い波板４と
を溶接して平波ペア５を構成し、この平波ペア５を巻き
回してハニカム状に形成されている。波板４は、ピッチ
（山と山との距離、あるいは谷と谷との距離）Ｐ１が
２．５ｍｍで、高さ（山の頂部と谷の底部との距離）Ｈ
１が１．３ｍｍのものを使用している。
【００１４】そして、このハニカム状の金属製触媒担体
１を排ガスが通過していくようになっている。ここで、
金属製触媒担体１の軸流方向、即ち、排ガスが通過する
流路における中央部分よりやや上流側においては波板４
がない領域を有し、この領域での平板３には多数のルー
バ６が設けられている。同ルーバ６は平板３に対し一方
の面に突出するようにプレス加工され、上流側が開口さ
れたお碗型に形成されている。又、このルーバ６は平板
ペア５を巻き回した状態において中心側に突出するよう
に形成されている。このルーバ６の形成領域が乱流部７
となっている。つまり、乱流部７においては、ルーバ６
にて排ガスの流れが乱流となり排ガスの熱が排ガス浄化
用金属製触媒担体１側に伝達されやすくなっている。
１を排ガスが通過していくようになっている。ここで、
金属製触媒担体１の軸流方向、即ち、排ガスが通過する
流路における中央部分よりやや上流側においては波板４
がない領域を有し、この領域での平板３には多数のルー
バ６が設けられている。同ルーバ６は平板３に対し一方
の面に突出するようにプレス加工され、上流側が開口さ
れたお碗型に形成されている。又、このルーバ６は平板
ペア５を巻き回した状態において中心側に突出するよう
に形成されている。このルーバ６の形成領域が乱流部７
となっている。つまり、乱流部７においては、ルーバ６
にて排ガスの流れが乱流となり排ガスの熱が排ガス浄化
用金属製触媒担体１側に伝達されやすくなっている。
【００１５】この金属製触媒担体１の表面には三元触媒
が担持されている。つまり、金属製触媒担体１の表面に
触媒層がコーティングされている。触媒層は、多孔質の
アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）の粒子と、白金（Ｐｔ）の微粒
子と、ロジウム（Ｒｈ）の微粒子と、助触媒としてのセ
リア（ＣｅＯ2 ）の微粒子とからなる。より詳細には、
多孔質のアルミナの表面に白金とロジウムの微粒子が分
散（付着）し、さらに、アルミナの表面に助触媒として
のセリアの微粒子が分散（付着）している。さらに、本
実施例では、触媒担体１の乱流部７およびその上流部８
と、その他の領域とでは、触媒層の触媒の量を異ならせ
ている。つまり、触媒担体１の乱流部７およびその上流
部８における触媒層の触媒の量を、他の領域における触
媒層の触媒の量より多くしている。具体的には、触媒担
体１の乱流部７およびその上流部８においては、白金を
４．５ｇ／リットル、ロジウムを０．９ｇ／リットルの
割合で担持し、その他の領域では白金を１．５ｇ／リッ
トル、ロジウムを０．３ｇ／リットルの割合で担持して
いる。つまり、白金とロジウムを用いた三元触媒を触媒
担体に担持する場合には、通常、白金を１．５ｇ／リッ
トル、ロジウムを０．３ｇ／リットルの割合で、触媒担
体に一様に担持させるが、本実施例では、白金およびロ
ジウムを触媒担体１の乱流部７およびその上流部８だけ
他の部分の３倍、担持させている。
が担持されている。つまり、金属製触媒担体１の表面に
触媒層がコーティングされている。触媒層は、多孔質の
アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）の粒子と、白金（Ｐｔ）の微粒
子と、ロジウム（Ｒｈ）の微粒子と、助触媒としてのセ
リア（ＣｅＯ2 ）の微粒子とからなる。より詳細には、
多孔質のアルミナの表面に白金とロジウムの微粒子が分
散（付着）し、さらに、アルミナの表面に助触媒として
のセリアの微粒子が分散（付着）している。さらに、本
実施例では、触媒担体１の乱流部７およびその上流部８
と、その他の領域とでは、触媒層の触媒の量を異ならせ
ている。つまり、触媒担体１の乱流部７およびその上流
部８における触媒層の触媒の量を、他の領域における触
媒層の触媒の量より多くしている。具体的には、触媒担
体１の乱流部７およびその上流部８においては、白金を
４．５ｇ／リットル、ロジウムを０．９ｇ／リットルの
割合で担持し、その他の領域では白金を１．５ｇ／リッ
トル、ロジウムを０．３ｇ／リットルの割合で担持して
いる。つまり、白金とロジウムを用いた三元触媒を触媒
担体に担持する場合には、通常、白金を１．５ｇ／リッ
トル、ロジウムを０．３ｇ／リットルの割合で、触媒担
体に一様に担持させるが、本実施例では、白金およびロ
ジウムを触媒担体１の乱流部７およびその上流部８だけ
他の部分の３倍、担持させている。
【００１６】尚、各成分の配合量を示す単位として「ｇ
／リットル」を用い、金属製触媒担体の単位体積当たり
の重量で表す。又、触媒担体１の上流部８における触媒
層の触媒の量を多くしているのは、触媒層の形成工程に
おいて、円柱状をなす触媒担体１の一方の端面部から触
媒層形成用ペーストを塗布する際に（ドブ漬けする際
に）目的の領域である乱流部７以外に、その上流部８に
も塗布することとなるためである。
／リットル」を用い、金属製触媒担体の単位体積当たり
の重量で表す。又、触媒担体１の上流部８における触媒
層の触媒の量を多くしているのは、触媒層の形成工程に
おいて、円柱状をなす触媒担体１の一方の端面部から触
媒層形成用ペーストを塗布する際に（ドブ漬けする際
に）目的の領域である乱流部７以外に、その上流部８に
も塗布することとなるためである。
【００１７】次に、このように構成した排ガス浄化装置
の作用を説明する。内燃機関の始動前には金属製触媒担
体１が冷えており、内燃機関が始動されると高温（例え
ば３５０℃）の排ガスが金属製触媒担体１に流入する。
の作用を説明する。内燃機関の始動前には金属製触媒担
体１が冷えており、内燃機関が始動されると高温（例え
ば３５０℃）の排ガスが金属製触媒担体１に流入する。
【００１８】すると、高温となった排ガスが金属製触媒
担体１を通過する際に、流路途中の乱流部７において排
ガスの流れが乱流になり、乱流部７が速やかに高温にな
る。そして、乱流部７の触媒層が昇温し活性化して、こ
の部分から金属製触媒担体１の全体に活性領域が急速に
広がっていく。このようにして、金属製触媒担体１の全
体が昇温し担持していた触媒が活性化する。
担体１を通過する際に、流路途中の乱流部７において排
ガスの流れが乱流になり、乱流部７が速やかに高温にな
る。そして、乱流部７の触媒層が昇温し活性化して、こ
の部分から金属製触媒担体１の全体に活性領域が急速に
広がっていく。このようにして、金属製触媒担体１の全
体が昇温し担持していた触媒が活性化する。
【００１９】そして、内燃機関の排ガスが金属製触媒担
体１を通過する時に、触媒層により、排ガス中の有害成
分であるＨＣ，ＣＯ，ＮＯX が低減される。ここで、乱
流部７が形成された触媒担体１では、触媒の全体が活性
化した後においても乱流部７の温度が非常に高くなる。
このとき、触媒担体１には、劣化が早くなってしまう乱
流部７にその他の領域の３倍の触媒（白金とロジウム）
が担持されているため、触媒（白金とロジウム）の劣化
が進行しようとしても、まだ多くの劣化していない触媒
（白金とロジウム）が残っているため、触媒全体として
の劣化が抑制されており、排ガスの浄化性能は十分にあ
る。
体１を通過する時に、触媒層により、排ガス中の有害成
分であるＨＣ，ＣＯ，ＮＯX が低減される。ここで、乱
流部７が形成された触媒担体１では、触媒の全体が活性
化した後においても乱流部７の温度が非常に高くなる。
このとき、触媒担体１には、劣化が早くなってしまう乱
流部７にその他の領域の３倍の触媒（白金とロジウム）
が担持されているため、触媒（白金とロジウム）の劣化
が進行しようとしても、まだ多くの劣化していない触媒
（白金とロジウム）が残っているため、触媒全体として
の劣化が抑制されており、排ガスの浄化性能は十分にあ
る。
【００２０】図４には、触媒の劣化に伴う排ガス浄化性
能の測定結果を示す。触媒劣化は搭載した自動車の走行
距離で代表した。又、浄化性能は機関始動直後２０秒間
における、触媒通過前のＨＣ排出量に対する触媒通過後
に排出されるＨＣ排出量の割合、つまり、触媒のＨＣ浄
化率で評価した。同図において、本実施例の排ガス浄化
装置を用いた場合（白金およびロジウムを触媒担体１の
乱流部７およびその上流部８だけ他の部分より３倍担持
した場合）を特性線Ｌ１で、白金およびロジウムを触媒
担体の全体に一様に担持した場合（白金およびロジウム
を触媒担体１の乱流部７およびその上流部８に増量する
ことなく他の部分と同量担持した場合）を特性線Ｌ２で
示す。
能の測定結果を示す。触媒劣化は搭載した自動車の走行
距離で代表した。又、浄化性能は機関始動直後２０秒間
における、触媒通過前のＨＣ排出量に対する触媒通過後
に排出されるＨＣ排出量の割合、つまり、触媒のＨＣ浄
化率で評価した。同図において、本実施例の排ガス浄化
装置を用いた場合（白金およびロジウムを触媒担体１の
乱流部７およびその上流部８だけ他の部分より３倍担持
した場合）を特性線Ｌ１で、白金およびロジウムを触媒
担体の全体に一様に担持した場合（白金およびロジウム
を触媒担体１の乱流部７およびその上流部８に増量する
ことなく他の部分と同量担持した場合）を特性線Ｌ２で
示す。
【００２１】図４において、走行距離が「０」の時のＨ
Ｃの浄化率ηa と走行距離が「６万マイル」の時のＨＣ
の浄化率ηb との差Δηを、特性線Ｌ１とＬ２とで較べ
ると、特性線Ｌ１におけるΔη1 の方が特性線Ｌ２にお
けるΔη2 よりも小さい。つまり、本実施例の排ガス浄
化装置を用いると、劣化進行の割合が遅く、浄化性能が
よいことが分かる。
Ｃの浄化率ηa と走行距離が「６万マイル」の時のＨＣ
の浄化率ηb との差Δηを、特性線Ｌ１とＬ２とで較べ
ると、特性線Ｌ１におけるΔη1 の方が特性線Ｌ２にお
けるΔη2 よりも小さい。つまり、本実施例の排ガス浄
化装置を用いると、劣化進行の割合が遅く、浄化性能が
よいことが分かる。
【００２２】このように本実施例では、乱流部７を含む
触媒担体１の一部領域における触媒層の触媒の量を、他
の領域における触媒層の触媒の量より多くした。よっ
て、高温となった排ガスが触媒担体１を通過する際に、
乱流部７が高温となり触媒層が昇温して活性化し、この
部分から触媒担体１の全体に活性化領域が広がっていく
が、触媒の全体が活性化した後においても乱流部７にて
排ガスの流れが乱流にされ、乱流部７が高温となる。こ
のとき、乱流部７を含む触媒担体１の一部領域における
触媒層の触媒の量が、他の領域における触媒層の触媒の
量より多くなっているので、触媒の劣化が抑制され、排
ガス浄化性能の低下が進行するのを抑制できる。 （第２実施例）次に、第２実施例を第１実施例との相違
点を中心に説明する。
触媒担体１の一部領域における触媒層の触媒の量を、他
の領域における触媒層の触媒の量より多くした。よっ
て、高温となった排ガスが触媒担体１を通過する際に、
乱流部７が高温となり触媒層が昇温して活性化し、この
部分から触媒担体１の全体に活性化領域が広がっていく
が、触媒の全体が活性化した後においても乱流部７にて
排ガスの流れが乱流にされ、乱流部７が高温となる。こ
のとき、乱流部７を含む触媒担体１の一部領域における
触媒層の触媒の量が、他の領域における触媒層の触媒の
量より多くなっているので、触媒の劣化が抑制され、排
ガス浄化性能の低下が進行するのを抑制できる。 （第２実施例）次に、第２実施例を第１実施例との相違
点を中心に説明する。
【００２３】本実施例では、乱流部７を含む触媒担体１
の一部領域における白金（Ｐｔ）とロジウム（Ｒｈ）の
量を、他の領域における白金（Ｐｔ）とロジウム（Ｒ
ｈ）の量より多くする代わりに、乱流部７を含む触媒担
体１の一部領域においてはパラジウム（Ｐｄ）を４ｇ／
リットルの割合で担持し、その他の領域では、第１実施
例と同様に、白金（Ｐｔ）を１．５ｇ／リットル、ロジ
ウム（Ｒｈ）を０．３ｇ／リットルの割合で担持する。
パラジウム（Ｐｄ）は、白金やロジウムに比べ安価であ
るとともに白金（Ｐｔ）やロジウム（Ｒｈ）に較べて耐
熱性に優れ劣化しにくい。パラジウム（Ｐｄ）は、ＮＯ
X の浄化性能に多少問題（劣化するとＮＯ X の浄化性能
が悪化する）があるが、他の部分に白金（Ｐｔ）やロジ
ウム（Ｒｈ）が担持されているため全体の性能としては
支障がない。
の一部領域における白金（Ｐｔ）とロジウム（Ｒｈ）の
量を、他の領域における白金（Ｐｔ）とロジウム（Ｒ
ｈ）の量より多くする代わりに、乱流部７を含む触媒担
体１の一部領域においてはパラジウム（Ｐｄ）を４ｇ／
リットルの割合で担持し、その他の領域では、第１実施
例と同様に、白金（Ｐｔ）を１．５ｇ／リットル、ロジ
ウム（Ｒｈ）を０．３ｇ／リットルの割合で担持する。
パラジウム（Ｐｄ）は、白金やロジウムに比べ安価であ
るとともに白金（Ｐｔ）やロジウム（Ｒｈ）に較べて耐
熱性に優れ劣化しにくい。パラジウム（Ｐｄ）は、ＮＯ
X の浄化性能に多少問題（劣化するとＮＯ X の浄化性能
が悪化する）があるが、他の部分に白金（Ｐｔ）やロジ
ウム（Ｒｈ）が担持されているため全体の性能としては
支障がない。
【００２４】このように本実施例では、乱流部７を含む
触媒担体１の一部領域における触媒層の触媒の材料とし
て、他の領域における触媒層の触媒の材料よりも耐熱性
に優れているものを用いた。よって、触媒の劣化が抑制
され、排ガス浄化性能の低下が進行するのを抑制でき
る。 （第３実施例）次に、第３実施例を第１実施例との相違
点を中心に説明する。
触媒担体１の一部領域における触媒層の触媒の材料とし
て、他の領域における触媒層の触媒の材料よりも耐熱性
に優れているものを用いた。よって、触媒の劣化が抑制
され、排ガス浄化性能の低下が進行するのを抑制でき
る。 （第３実施例）次に、第３実施例を第１実施例との相違
点を中心に説明する。
【００２５】本実施例では、乱流部７およびその上流部
８においては助触媒であるセリア（ＣｅＯ2 ）の量を、
他の領域におけるセリア（ＣｅＯ2 ）の量より多くして
いる。具体的には、乱流部７およびその上流部８におい
てはセリア（ＣｅＯ2 ）を７２．２９０４ｇ／リットル
（０．２ｍｏｌ／リットル）の割合で担持し、その他の
領域ではセリア（ＣｅＯ2 ）を３６．１４５２ｇ／リッ
トル（０．１ｍｏｌ／リットル）の割合で担持してい
る。つまり、通常、セリア（ＣｅＯ2 ）を３６．１４５
２ｇ／リットル（０．１ｍｏｌ／リットル）の割合で、
一様に担持させるが、本実施例では、セリア（Ｃｅ
Ｏ2 ）を乱流部７およびその上流部８にだけ他の部分の
２倍、担持させている。
８においては助触媒であるセリア（ＣｅＯ2 ）の量を、
他の領域におけるセリア（ＣｅＯ2 ）の量より多くして
いる。具体的には、乱流部７およびその上流部８におい
てはセリア（ＣｅＯ2 ）を７２．２９０４ｇ／リットル
（０．２ｍｏｌ／リットル）の割合で担持し、その他の
領域ではセリア（ＣｅＯ2 ）を３６．１４５２ｇ／リッ
トル（０．１ｍｏｌ／リットル）の割合で担持してい
る。つまり、通常、セリア（ＣｅＯ2 ）を３６．１４５
２ｇ／リットル（０．１ｍｏｌ／リットル）の割合で、
一様に担持させるが、本実施例では、セリア（Ｃｅ
Ｏ2 ）を乱流部７およびその上流部８にだけ他の部分の
２倍、担持させている。
【００２６】セリア（ＣｅＯ2 ）は、三元触媒で酸素の
貯蔵、放出を行い理論空燃比から外れた時の浄化性能の
低下を小さくするために添加されることが多いが、劣化
すると、酸素の貯蔵能力の低下により排ガスの浄化性能
の低下を招くことがある。しかしながら、本実施例で
は、劣化しやすい触媒担体の乱流部７にセリア（ＣｅＯ
2 ）が多く担持されているので、排ガスの浄化性能の低
下が極力抑えられる。
貯蔵、放出を行い理論空燃比から外れた時の浄化性能の
低下を小さくするために添加されることが多いが、劣化
すると、酸素の貯蔵能力の低下により排ガスの浄化性能
の低下を招くことがある。しかしながら、本実施例で
は、劣化しやすい触媒担体の乱流部７にセリア（ＣｅＯ
2 ）が多く担持されているので、排ガスの浄化性能の低
下が極力抑えられる。
【００２７】このように本実施例では、乱流部７を含む
触媒担体１の一部領域における触媒層の助触媒の量を、
他の領域における触媒層の助触媒の量より多くした。よ
って、助触媒の劣化が抑制され、排ガス浄化性能の低下
が進行するのを抑制できる。
触媒担体１の一部領域における触媒層の助触媒の量を、
他の領域における触媒層の助触媒の量より多くした。よ
って、助触媒の劣化が抑制され、排ガス浄化性能の低下
が進行するのを抑制できる。
【００２８】尚、本第３実施例の応用としては、助触媒
としてセリア（ＣｅＯ2 ）の代わりにバリウム（Ｂａ）
やランタン（Ｌａ）等を用いた場合に応用してもよい。
つまり、乱流部７を含む触媒担体１の一部領域における
バリウム（Ｂａ）やランタン（Ｌａ）の量を、他の領域
におけるバリウム（Ｂａ）やランタン（Ｌａ）の量より
多くする。
としてセリア（ＣｅＯ2 ）の代わりにバリウム（Ｂａ）
やランタン（Ｌａ）等を用いた場合に応用してもよい。
つまり、乱流部７を含む触媒担体１の一部領域における
バリウム（Ｂａ）やランタン（Ｌａ）の量を、他の領域
におけるバリウム（Ｂａ）やランタン（Ｌａ）の量より
多くする。
【００２９】又、上述の実施例以外の応用例としては、
上記実施例ではルーバ６により排ガスを乱流にしたが、
網目板（メッシュ）により排ガスを乱流にしてもよい。
又、上記各実施例では金属製の薄い平板と波板とを重ね
た状態で巻き回してハニカム状触媒担体を構成したが、
金属製の平板と金属製の波板とを交互に重ねて積層する
ことによりハニカム状触媒担体を構成してもよい。
上記実施例ではルーバ６により排ガスを乱流にしたが、
網目板（メッシュ）により排ガスを乱流にしてもよい。
又、上記各実施例では金属製の薄い平板と波板とを重ね
た状態で巻き回してハニカム状触媒担体を構成したが、
金属製の平板と金属製の波板とを交互に重ねて積層する
ことによりハニカム状触媒担体を構成してもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように請求項１，２，３に
記載の発明によれば、排ガスの浄化性能の低下が進行す
るのを抑制することができる優れた効果を発揮する。
記載の発明によれば、排ガスの浄化性能の低下が進行す
るのを抑制することができる優れた効果を発揮する。
【図１】排ガス浄化用金属製触媒担体の構造図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】金属製触媒担体を内燃機関の排気管中に配置し
た状態での断面図。
た状態での断面図。
【図４】触媒の劣化に伴う浄化性能の測定結果を示すグ
ラフ。
ラフ。
【図５】従来技術を説明するための排ガス浄化装置の断
面図。
面図。
１…触媒担体、３…平板、４…波板、７…乱流部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 35/04 ３２１ Ａ Ｆ０１Ｎ 3/28 ＺＡＢ ３０１ Ｐ (72)発明者 渡辺 聖彦 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 川辺 泰之 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 金属製の平板と金属製の波板とを交互に
重ねることによりハニカム状の触媒担体が構成されると
ともに、当該触媒担体の表面に触媒層が形成され、排ガ
スが通過する際に前記触媒層にて排ガス中の有害成分を
低減するようにした排ガス浄化装置であって、 前記触媒担体における排ガスが通過する流路途中に、排
ガスの流れを乱流にする乱流部を設けるとともに、その
乱流部を含む触媒担体の一部領域における前記触媒層の
触媒の量を、他の領域における触媒層の触媒の量より多
くしたことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 【請求項２】 金属製の平板と金属製の波板とを交互に
重ねることによりハニカム状の触媒担体が構成されると
ともに、当該触媒担体の表面に触媒層が形成され、排ガ
スが通過する際に前記触媒層にて排ガス中の有害成分を
低減するようにした排ガス浄化装置であって、 前記触媒担体における排ガスが通過する流路途中に、排
ガスの流れを乱流にする乱流部を設けるとともに、その
乱流部を含む触媒担体の一部領域における前記触媒層の
触媒の材料として、他の領域における触媒層の触媒の材
料よりも耐熱性に優れているものを用いたことを特徴と
する排ガス浄化装置。 - 【請求項３】 金属製の平板と金属製の波板とを交互に
重ねることによりハニカム状の触媒担体が構成されると
ともに、当該触媒担体の表面に触媒層が形成され、排ガ
スが通過する際に前記触媒層にて排ガス中の有害成分を
低減するようにした排ガス浄化装置であって、 前記触媒担体における排ガスが通過する流路途中に、排
ガスの流れを乱流にする乱流部を設けるとともに、その
乱流部を含む触媒担体の一部領域における前記触媒層の
助触媒の量を、他の領域における触媒層の助触媒の量よ
り多くしたことを特徴とする排ガス浄化装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6320653A JPH08177473A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 排ガス浄化装置 |
| US08/572,607 US5658536A (en) | 1994-12-22 | 1995-12-14 | Exhaust gas purifying apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6320653A JPH08177473A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 排ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08177473A true JPH08177473A (ja) | 1996-07-09 |
Family
ID=18123822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6320653A Withdrawn JPH08177473A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 排ガス浄化装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5658536A (ja) |
| JP (1) | JPH08177473A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100471590B1 (ko) * | 2002-04-25 | 2005-03-08 | 박종후 | 삼원촉매 변환장치의 금속촉매담체 |
| JP2005211794A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Cataler Corp | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2008532735A (ja) * | 2005-02-18 | 2008-08-21 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内部空洞を備えるハニカム体 |
| KR101379955B1 (ko) * | 2007-08-10 | 2014-03-28 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 다단 저감 방식의 배기가스 정화 장치 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100229363B1 (ko) * | 1994-09-26 | 1999-11-01 | 베. 마우스; 베. 디트리히 | 교차형 배열의 미세구조물을 갖춘 금속 벌집체 |
| ES2167703T3 (es) * | 1996-01-22 | 2002-05-16 | Inst Francais Du Petrole | Precipitador para combustion en el escape de motores diesel o de gasolina, y procedimiento asociado. |
| WO1997045200A1 (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | Carrier body for exhaust gas catalysts |
| JP3610720B2 (ja) * | 1997-03-03 | 2005-01-19 | 日産自動車株式会社 | メタル触媒担体の構造 |
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