[发明专利]催化剂承载用基材

说明书

技术领域

本发明涉及对从汽车的内燃机等排出的排气净化催化剂进行承载的催化剂承载用基材。

背景技术

为了对HC(碳氢化合物)、CO(一氧化碳)、NOx(氮化合物)等当被释放到大气中时会危害人体、成为问题的气体成分进行净化，存在承载催化剂而使用的排气净化用催化剂基材。

以用于汽车或二轮车的排气净化、对内燃机的排气进行净化的目的，在排气路径上配置承载了催化剂的催化剂转换器。另外，在对甲醇等碳氢化合物进行水蒸气改质从而生成富氢的气体的甲醇改质装置、将CO改质成CO₂而除去的CO除去装置、或者将H₂燃烧成H₂O而除去的H₂燃烧装置中同样也使用承载了催化剂的基材。这些催化剂基材通过对蜂窝体和外筒局部地接合来构成，所述蜂窝体是卷绕金属制的平箔和波箔而成的，所述外筒覆盖蜂窝体的径向上的外周面。在蜂窝体上形成有在轴向上延伸的多条排气流路，能够通过在该排气流路的内部使排气从蜂窝体的入侧端面朝向出侧端面流过来净化排气。

催化剂基材由于接受排气的热而温度上升，因此在蜂窝体中产生由箔伸长造成的热形变。另外，催化剂基材的轴向的温度分布不一样，排气流路的上游侧的部分与下游侧的部分相比温度容易变高。因此，排气流路的上游侧处的热形变更大，所以当在该上游侧的部分中接合了蜂窝体和外筒时，通过加热、冷却的热循环施加到蜂窝体和外筒的接合部的负荷变大，存在蜂窝体从外筒脱落的可能。

另一方面，为了提高蜂窝体的净化性能，需要使排气与蜂窝体更大的面积接触。并且，如果使排气流入蜂窝体的内部时的压力损失变大，则会导致车辆的输出劣化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4719180号说明书

专利文献2：日本专利第2558005号说明书

专利文献3：日本专利第3199936号说明书

发明内容

发明所要解决的问题

作为防止伴随着加热、冷却的热循环的蜂窝体的脱落的方法，可考虑将接合部仅设置到从蜂窝体的入侧端面远离的位置、也就是说温度变化更少的出侧端部。然而，由于必须将接合部设置在出侧端部的有限的空间中，因此接合部的轴向尺寸变小，接合强度降低。因此，在车辆行驶时的振动传到接合部的情况下，存在蜂窝体从外筒脱落的可能。因此，本发明的第一目的在于兼顾催化剂承载用基材的冷热耐久性和冲击耐久性。本发明的第二目的在于提高净化性能。本发明的第三目的在于抑制压力损失的降低。

用于解决问题的手段

为了达到上述第一目的，本发明提供(1)一种催化剂承载用基材，其特征在于，包括层叠了金属制的平箔和波箔并绕轴卷绕的蜂窝体以及包围所述蜂窝体的外周面的金属制的外筒，配置于入侧接合部的所述平箔和所述波箔被彼此接合，配置于外周接合部的所述平箔和所述波箔被彼此接合，所述外周接合部与所述入侧接合部的轴向端部连续设置，所述入侧接合部以从所述蜂窝体的入侧端部到5mm以上轴向全长的50％以下遍及所述蜂窝体的径向全层的方式被形成，所述外周接合部以从所述蜂窝体的最外周到在径向上2层以上、总层数的1/3以下从所述入侧接合部的所述轴向端部遍及所述蜂窝体的出侧端部的方式被形成，所述外筒和所述蜂窝体经由接合层接合于形成在所述外筒和所述蜂窝体之间的出侧端部区域，所述出侧端部区域从所述蜂窝体的出侧端部向所述轴向延伸，当将所述接合层的所述轴向上的长度设为P时，P满足下述(A)式，所述波箔具有波的相位在所述轴向的前后不同的冲击缓和部，所述冲击缓和部至少被形成在与所述入侧接合部和所述外周接合部对应的区域，

2mm≤P≤50mm·········(A)。

(2)在上述(1)的构成中，可以为：

P满足下述(B)式，

5mm≤P≤45mm·········(B)。

(3)为了达到上述第一和第二目的，在(1)或(2)所述的催化剂承载用基材中，其特征在于，

所述冲击缓和部是使梯形状的气体流路在与所述轴向正交的正交面内连续的连续体，并且通过在所述轴向上错开相位的情况下连续设置该连续体来形成，从所述轴向看，当以与在轴向上相邻的波箔对应的位置将所述气体流路分区时的一侧的面积为S1、另一侧的面积为S2时，面积S1和面积S2彼此不同。

(4)为了达到上述第一、第二和第三目的，在上述(3)的构成中，可以为：