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公開番号2024047121
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-05
出願番号2022152563
出願日2022-09-26
発明の名称排ガス浄化装置の製造方法
出願人いすゞ自動車株式会社
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類F01N 3/28 20060101AFI20240329BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】本発明は、触媒活性の高い薄膜触媒層を有する排ガス浄化装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、薄膜貴金属触媒層を有するメタル基材1、及び前記メタル基材1を収容している外筒4を含む排ガス浄化装置10であって、前記外筒4は、前記メタル基材1を保持するための通気性の保持部材5を有しており、かつ前記メタル基材1は、前記外筒4に実質的に固定されていない、排ガス浄化装置10に関する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
薄膜貴金属触媒層を有するメタル基材、及び前記メタル基材を収容している外筒を含む排ガス浄化装置であって、前記外筒は、前記メタル基材を保持するための通気性の保持部材を有しており、かつ前記メタル基材は、前記外筒に実質的に固定されていない、排ガス浄化装置。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記保持部材は、前記外筒の排ガス流路の下流側端部に存在している、請求項１に記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記保持部材が、メタル基材であり、かつ前記外筒にロウ付けされて固定されている、請求項１又は２に記載の排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記薄膜貴金属触媒層の厚みが、１００ｎｍ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記薄膜貴金属触媒層が、蒸着膜である、請求項１～４のいずれか一項に記載の排ガス浄化装置。
【請求項６】
前記メタル基材が、波状に加工した金属箔と平らな金属箔との積層体の倦回体である、請求項１～５のいずれか一項に記載の排ガス浄化装置。
【請求項７】
薄膜貴金属触媒層を有するメタル基材、及び前記メタル基材を収容している外筒を含む排ガス浄化装置の製造方法であって、
前記薄膜貴金属触媒層を有するメタル基材を準備する工程、
通気性の保持部材を有する前記外筒を準備する工程、及び
前記外筒に前記メタル基材を挿入する工程
を含む、排ガス浄化装置の製造方法。
【請求項８】
前記メタル基材を準備する工程が、前記薄膜貴金属触媒層を、貴金属触媒の蒸着によって形成する工程を含む、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記外筒を準備する工程が、前記外筒に前記通気性の保持部材をロウ付けする工程を含む、請求項８又は９に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタル基材を用いた排ガス浄化装置及びその製造方法に関する。特に、本発明は、触媒活性の高い薄膜触媒層を有する排ガス浄化装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
金属製基材（メタル基材）を用いた排ガス浄化装置が、自動車用、二輪車用、発電機用、農作機械用等の内燃機関の排ガス浄化装置として使用されている。一般的には、メタル基材は、波状に加工した金属箔と平らな金属箔との積層体の倦回体である。例えば、図２に示すように、メタル基材は、金属箔を波状に加工して波箔２を得て、そして波箔２と平らな金属箔である平箔３とを積層させて一緒にロール化された倦回体となることで製造される。
【０００３】
メタル基材を排ガス浄化装置として用いるためには、触媒層を形成した倦回体を、外筒４に挿入してロウ付けしてメタル担体を製造する。その後、メタル担体を触媒層形成用スラリーに浸漬させる、いわゆるウォッシュコートによって、金属酸化物担体及び貴金属触媒を含む触媒層をメタル基材上に形成する。
【０００４】
近年、メタル基材にウォッシュコートを行わずに、貴金属をメタル基材に蒸着することによってメタル基材に貴金属触媒層を直接形成する技術が検討されている。例えば、特許文献１及び非特許文献１は、アークプラズマ法によって蒸着された貴金属層をメタル基材上に含む排ガス浄化装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－１３３３３１号公報
【非特許文献】
【０００６】
Machida et al., “Nanometric Iridium Overlayer Catalysts for High-Turnover NH3 Oxidation with Suppressed N2O Formation”, ACS Omega, 2020, 5, 32814-32822.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の排ガス浄化装置を製造する場合、倦回体を外筒に挿入してロウ付けする際の加熱処理によって、触媒性能が劣化する事が検討によりわかった。
【０００８】
具体的には、蒸着された貴金属層を持つ薄板をメタル基材として倦回体を作る場合には、外筒に挿入してロウ付けする際の加熱によって貴金属触媒がシンタリングなどによって触媒性能が劣化して触媒活性が低下してしまう。ロウ付け後にウォッシュコートにより触媒を担持する従来方法ではこの課題は起こらなかった。
【０００９】
そこで、本発明は、触媒活性の高い薄膜触媒層を有する排ガス浄化装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、以下の態様を有する本発明により、上記課題を解決できることを見出した。
《態様１》
薄膜貴金属触媒層を有するメタル基材、及び前記メタル基材を収容している外筒を含む排ガス浄化装置であって、前記外筒は、前記メタル基材を保持するための通気性の保持部材を有しており、かつ前記メタル基材は、前記外筒に実質的に固定されていない、排ガス浄化装置。
《態様２》
前記保持部材は、前記外筒の排ガス流路の下流側端部に存在している、態様１に記載の排ガス浄化装置。
《態様３》
前記保持部材が、メタル基材であり、かつ前記外筒にロウ付けされて固定されている、態様１又は２に記載の排ガス浄化装置。
《態様４》
前記薄膜貴金属触媒層の厚みが、１００ｎｍ以下である、態様１～３のいずれか一項に記載の排ガス浄化装置。
《態様５》
前記薄膜貴金属触媒層が、蒸着膜である、態様１～４のいずれか一項に記載の排ガス浄化装置。
《態様６》
前記メタル基材が、波状に加工した金属箔と平らな金属箔との積層体の倦回体である、態様１～５のいずれか一項に記載の排ガス浄化装置。
《態様７》
薄膜貴金属触媒層を有するメタル基材、及び前記メタル基材を収容している外筒を含む排ガス浄化装置の製造方法であって、
前記薄膜貴金属触媒層を有するメタル基材を準備する工程、
通気性の保持部材を有する前記外筒を準備する工程、及び
前記外筒に前記メタル基材を挿入する工程
を含む、排ガス浄化装置の製造方法。
《態様８》
前記メタル基材を準備する工程が、前記薄膜貴金属触媒層を、貴金属触媒の蒸着によって形成する工程を含む、態様７に記載の製造方法。
《態様９》
前記外筒を準備する工程が、前記外筒に前記通気性の保持部材をロウ付けする工程を含む、態様８又は９に記載の製造方法。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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