(57)【要約】【課題】メタル担体の中心側と外周側とで排気ガスの浄化性能を略均一化させることができる排気ガス浄化用触媒装置を提供する。【解決手段】メタル担体の外周に永久磁石又は磁場発生装置が配設されるとともに、前記メタル担体上に形成された触媒層に磁性材料と触媒金属とが含有されてなる排気ガス浄化用触媒装置では、前記メタル担体は、オーステナイト系ステンレス鋼板が波状に加工された波板を用いて当該メタル担体の外形が丸形、楕円形又は四角形に形成され、前記波板は、前記メタル担体の中心側に位置する当該波板の波ピッチが、前記メタル担体の外周側に位置する当該波板の波ピッチに比して小さく形成されている。また、前記メタル担体と前記永久磁石又は前記磁場発生装置との間には前記メタル担体を覆う非磁性材料製キャニングケースが設けられている。【選択図】図１
2008025401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタル担体上に形成された触媒層に、前記メタル担体の外周に配設される磁場発生部材又は磁場発生装置からの磁場の影響を受けて磁性を有する磁性材料と、触媒金属とが含有されてなる排気ガス浄化用触媒装置であって、
前記メタル担体は、加工により磁性を有するようになるステンレス鋼板が波状に加工された波板を用いて当該メタル担体の外形が丸形、楕円形又は四角形に形成され、
前記波板は、排気ガス流れ方向に垂直な断面において、前記メタル担体の中心側に位置する当該波板の波ピッチが、前記メタル担体の外周側に位置する当該波板の波ピッチに比して小さく形成されている、
ことを特徴とする排気ガス浄化用触媒装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排気ガス浄化用触媒装置において、
前記メタル担体と該メタル担体の外周に配設される前記磁場発生部材又は前記磁場発生装置との間に前記メタル担体を覆うキャニングケースが設けられ、
該キャニングケースは、少なくとも前記メタル担体と前記磁場発生部材又は前記磁場発生装置との間に位置する部分が非磁性材料から形成されている、
ことを特徴とする排気ガス浄化用触媒装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の排気ガス浄化用触媒装置において、
前記キャニングケースは、二重管構造を有し、冷却媒体を導入する導入口部と前記冷却媒体を排出する排出口部と、前記導入口部と前記排出口部との間に形成され前記冷却媒体が流通する空洞部とを備えている、
ことを特徴とする排気ガス浄化用触媒装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスを浄化する排気ガス浄化用触媒装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車等の車両においては、ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）等の大気汚染物質を含んだ排気ガスを浄化するために、排気ガス浄化用触媒がエンジンの排気系に備えられている。そして、かかる排気ガス浄化用触媒を用いて、ＨＣ及びＣＯが酸化されて浄化され、ＮＯｘが還元されて浄化される。
【０００３】
従来、このような排気ガス浄化用触媒では、例えば高比表面積を有するアルミナや酸素吸蔵放出能を有するＣｅＺｒ系複合酸化物などの酸化物担体表面に、例えばＰｔなどの触媒金属を高分散状態で担持させた排気ガス浄化用触媒が用いられ、排気ガスの浄化が行われている。
【０００４】
しかし、前記排気ガス浄化用触媒においては、高温の排気ガスに曝されることにより触媒金属が次第に凝集しシンタリングすることが問題となっている。触媒金属がシンタリングすると、触媒金属の比表面積が低下し触媒金属が失活することにより、排気ガスの浄化性能の低下を招くこととなる。
【０００５】
これに対し、排気ガス浄化用触媒に磁性材料を含有させ触媒金属のシンタリングを抑制することが知られており、例えば特許文献１には、触媒金属粒子に作用する磁力を発生させる強磁性粒子を含む排気ガス浄化用触媒を備えるとともに該排気ガス浄化用触媒の外周に永久磁石帯を備えた排気ガス浄化装置が開示されている。また、例えば特許文献２には、排気ガス浄化用触媒の周辺に磁場を存在させた内燃機関の排ガス浄化装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６ー２９１３８号公報
【特許文献２】特開２００３ー３０１７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記特許文献２では、ハニカム構造体の表面に触媒活性成分と磁性材料とを担持させた排ガス浄化触媒や排ガス浄化触媒の周りに磁場発生手段として永久磁石を配置させた排ガス浄化装置が開示されるとともに、ステンレス等の材料からなるハニカム構造体を適用できることが記載されている。
【０００７】
しかし、ステンレス等の金属材料からなるメタル担体上に磁性材料と触媒金属とを含有した触媒層が形成されるとともに、前記メタル担体の外周に永久磁石が配設される排気ガス浄化用触媒においては、永久磁石からの距離がメタル担体の中心側と外周側とで異なるために、触媒層に含有される磁性材料の磁力がメタル担体の中心側と外周側とで均一ではなく、メタル担体の中心側と外周側とで排気ガスの浄化性能に差が生じてしまうという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたものであり、メタル担体の中心側と外周側とで排気ガスの浄化性能を略均一化させることができる排気ガス浄化用触媒装置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】
【０００９】
このため、本願の請求項１に係る排気ガス浄化用触媒装置は、メタル担体上に形成された触媒層に、前記メタル担体の外周に配設される磁場発生部材又は磁場発生装置からの磁場の影響を受けて磁性を有する磁性材料と、触媒金属とが含有されてなる排気ガス浄化用触媒装置であって、前記メタル担体は、加工により磁性を有するようになるステンレス鋼板が波状に加工された波板を用いて当該メタル担体の外形が丸形、楕円形又は四角形に形成され、前記波板は、排気ガス流れ方向に垂直な断面において、前記メタル担体の中心側に位置する当該波板の波ピッチが、前記メタル担体の外周側に位置する当該波板の波ピッチに比して小さく形成されていることを特徴としたものである。
【００１０】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記メタル担体と該メタル担体の外周に配設される前記磁場発生部材又は前記磁場発生装置との間に前記メタル担体を覆うキャニングケースが設けられ、該キャニングケースは、少なくとも前記メタル担体と前記磁場発生部材又は前記磁場発生装置との間に位置する部分が非磁性材料から形成されていることを特徴としたものである。
【００１１】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記キャニングケースは、二重管構造を有し、冷却媒体を導入する導入口部と前記冷却媒体を排出する排出口部と、前記導入口部と前記排出口部との間に形成され前記冷却媒体が流通する空洞部とを備えていることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本願の請求項１に係る排気ガス浄化用触媒装置によれば、メタル担体が波状に加工された波板の山部及び谷部近傍において磁性を有するとともに、磁場発生部材又は磁場発生装置からの距離が大きくなるメタル担体の中心側の前記波板の山部及び谷部近傍に生ずる磁力の低下を抑制することができ、メタル担体の中心側と外周側とで前記磁力を略均一化させることができる。前記排気ガス浄化用触媒装置では、前記磁力によって触媒金属を吸引し触媒金属の移動が抑制されるので、メタル担体の中心側と外周側とで排気ガスの浄化性能を略均一化させることができる。
前記メタル担体上に形成される触媒層には、磁性粒子が含有されているので、メタル担体を構成する波板に生ずる磁力に加えて、磁性材料の磁力によっても触媒金属を吸引することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００１３】
また、本願の請求項２の発明によれば、メタル担体と磁場発生部材又は磁場発生装置との間にキャニングケースが設けられ、該キャニングケースは、少なくともメタル担体と磁場発生部材又は磁場発生装置との間に位置する部分が非磁性材料から形成されていることにより、メタル担体の外周にキャニングケースが設けられる場合においても、メタル担体を構成する波板及び磁性材料は、磁場発生部材又は磁場発生装置からの磁場の影響を受けて磁性を有することができ、前記効果を有効に奏することができる。
【００１４】
更に、本願の請求項３の発明によれば、キャニングケースは、二重管構造を有し、冷却媒体を導入する導入口部と、冷却媒体を排出する排出口部と、導入口部と排出口部との間に形成され冷却媒体が流通する空洞部とを備えていることにより、メタル担体の過昇温を防止することができるとともに、メタル担体の過昇温によって生ずる磁性の低下も防止することができる。また、キャニングケースは、排気ガスからの熱が磁場発生部材又は磁場発生装置に伝達されることを抑制することができ、磁場発生部材又は磁場発生装置の過昇温を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る排気ガス浄化用触媒装置を概略的に示す概略説明図であり、図２は、前記排気ガス浄化用触媒装置の側面説明図である。図１に示すように、例えば自動車等の車両の排気系には、矢印の方向（図１において右方向）へ流れる排気ガスＧを浄化するための排気ガス浄化用触媒装置１が配設される。
【００１６】
排気ガス浄化用触媒装置１は、排気ガスＧを浄化する触媒層がメタル担体上に形成された排気ガス浄化用触媒２と、該排気ガス浄化用触媒２の外周を覆うインターラムマット２０とを備えており、前記排気ガス浄化用触媒２の外周には、具体的にはインターラムマット２０の外周には耐熱合金製キャニングケース２１を介して永久磁石２７が配設されている。
【００１７】
インターラムマット２０は、例えばセラミックファイバ等から成形されており、排気ガス浄化用触媒２を保温、及び保持・固定するとともに排気ガスＧからの熱が永久磁石２７に伝熱されることを抑制するように、排気ガス浄化用触媒２の外周に巻かれている。また、インターラムマット２０は、前記メタル担体を排気ガス浄化用触媒装置１内に保持している。
【００１８】
キャニングケース２１は、排気ガス浄化用触媒２、具体的には前記メタル担体と、該メタル担体の外周に配設される永久磁石２７との間に設けられ、前記メタル担体を覆っている。このキャニングケース２１は、少なくとも前記メタル担体と永久磁石２７との間に位置する部分が非磁性材料から形成されており、永久磁石２７によって形成される磁場に影響を与えないように構成されている。
【００１９】
図１に示すように、キャニングケース２１は、例えば空気や水などの冷却媒体（不図示）が流通する空洞部２２を有する本体部２３と、前記冷却媒体を導入する導入口部２４と、前記冷却媒体を排出する排出口部２５とを備えており、前記本体部２３は、略円筒状の二重管構造にて形成されている。
【００２０】
図２に示すように、キャニングケース２１は、本体部２３の一方の端部にそれぞれ９０度の等間隔で４つの導入口部２４が設けられている。また、本体部２３の他方の端部にはそれぞれ９０度の等間隔で４つの排出口部２５（不図示）が設けられる。なお、導入口部２４及び排出口部２５はそれぞれ、４つに限らず、例えば６つ又は８つなどであっても良い。
【００２１】
キャニングケース２１では、排気ガス浄化用触媒２が高温状態にある場合に、空洞部２２内に前記冷却媒体を流通させることにより、排気ガス浄化用触媒２の過昇温を防止することができるととともに、排気ガスＧからの熱が永久磁石２７に伝達されることを抑制することができる。
【００２２】
また、キャニングケース２１の外周に配設される永久磁石２７としては、例えばＦｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ磁石、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石又はＣｕ−Ｎｉ−Ｃｏ磁石等の鋳造磁石、例えばＢａフェライト磁石又はＳｒフェライト磁石等のフェライト磁石、例えばＳｍ−Ｃｏ磁石又はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石等の希土類磁石等を使用することができる。この永久磁石２７は、前記メタル担体の外周全体にわたって設けてもよく、あるいは前記メタル担体の外周の一部に設けるようにしてもよい。なお、永久磁石２７に代え、磁場を発生させるその他の好適な磁場発生部材を用いるようにしてよい。
【００２３】
本実施形態では、排気ガス浄化用触媒装置１を構成する前記メタル担体の材料として、オーステナイト系ステンレス鋼を用い、該ステンレス鋼板を波状に加工した波板を渦巻き状に巻き付けてメタル担体を形成する。図３は、メタル担体の外周側に巻き付けられる波板を示す断面説明図であり、図４は、メタル担体の中心側に巻き付けられる波板を示す断面説明図である。
【００２４】
前記メタル担体の形成に際しては、先ずオーステナイト系ステンレス鋼板である平板Ｗ１、Ｗ１１にそれぞれ、オーステナイト系ステンレス鋼板を波状に加工した波板Ｗ２、Ｗ１２が重ね合わせられる。重ね合わせられた波板Ｗ２、Ｗ１２の山部６、８はそれぞれ、例えばろう付け等によって平板Ｗ１、Ｗ１１に接合され、この接合された平板Ｗ１、Ｗ１１と波板Ｗ２、Ｗ１２とを渦巻き状に巻き付けることにより前記メタル担体が形成される。
【００２５】
前記メタル担体では、該メタル担体の中心側に位置する平板Ｗ１１及び波板Ｗ１２を、メタル担体の半径の２分の１まで渦巻き状に巻き付け、平板Ｗ１１及び波板Ｗ１２に続いてメタル担体の外周側に位置する平板Ｗ１及び波板Ｗ２を渦巻き状に巻き付けて形成される。
【００２６】
このようにして形成される前記メタル担体では、渦巻き状に巻き付けられた波板は、排気ガスＧが流れる方向に垂直な断面において、メタル担体の中心側に位置する波板Ｗ１２の波ピッチＰ２が、メタル担体の外周側に位置する波板Ｗ２の波ピッチＰ１に比して小さく形成されている。
【００２７】
なお、前記メタル担体は、渦巻き状に平板及び波板を巻き付けて形成されているが、平板及び波板をジクザク状に折り返して重ね合わせて積層させ、あるいは複数の平板及び波板を重ね合わせて積層させ、結果としてメタル担体の中心側に波ピッチの小さい波板部を設けるように形成してもよい。また、メタル担体の外形としては、渦巻き状に巻き付けた丸形以外に楕円形、四角形又はその他の形状であってもよい。
【００２８】
ところで、オーステナイト系ステンレス鋼は、曲げ加工や絞り加工等の冷間加工が施されると加工誘起マルテンサイト変態が起こることが知られている。この加工誘起マルテンサイト変態が起こると、オーステナイト組織の一部がマルテンサイト組織に変態し、オーステナイト系ステンレス鋼は、オーステナイト組織とマルテンサイト組織との２層組織になり磁性を有するようになる。かかる磁性は、加工度が大きいほど磁力が大きくなる。
【００２９】
前記メタル担体では、波状に加工された波板Ｗ２、Ｗ１２の山部６、８及び谷部７、９近傍で磁性を有するようになり、波板Ｗ１２の加工度が波板Ｗ２の加工度に比して大きいので、波板Ｗ１２の山部８及び谷部９近傍に生ずる磁力が、波板Ｗ２の山部６及び谷部７近傍に生ずる磁力より大きくなる。
【００３０】
平板Ｗ１、Ｗ１１及び波板Ｗ２、Ｗ１２としては、例えば、厚さが平板Ｗ１、Ｗ１１は０．０６ｍｍ、波板Ｗ２、Ｗ１２は０．０３ｍｍであるオーステナイト系ステンレス鋼板を用いることができ、また、メタル担体の中心側に位置する波板Ｗ２の波ピッチＰ２として、例えば０．５ｍｍ以上１．２ｍｍ以下の波ピッチを設定することができ、メタル担体の外周側に位置する波板Ｗ１の波ピッチＰ１として、例えば１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の波ピッチを設定することができる。
【００３１】
本実施形態では、メタル担体の中心側に位置する波板Ｗ１２の波高さＨ２とメタル担体の外周側に位置する波板Ｗ２の波高さＨ１が同じ波高さを有して形成されるが、波板Ｗ１２の波高さＨ２を波板Ｗ２の波高さＨ１に比して小さく形成するようにしてもよい。かかる場合においても、波板Ｗ１２の加工度が波板Ｗ２の加工度に比して大きいので、波板Ｗ１２の山部８及び谷部９近傍に生ずる磁力が、波板Ｗ２の山部６及び谷部７近傍に生ずる磁力より大きくなる。なお、波板Ｗ１２の波高さＨ２として、例えば１．８ｍｍを設定することができ、波板Ｗ２の波高さＨ１として、例えば２．２ｍｍを設定することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、波ピッチの異なる波板Ｗ１２と波板Ｗ２とを用いてメタル担体が形成されているが、波ピッチが連続的に変化する波板を渦巻き状に巻き付け、前記波板の波ピッチがメタル担体の外周側から内周側に向かうに従って小さくなるようにメタル担体を形成するようにしてもよい。
【００３３】
前述したように、平板Ｗ１、Ｗ１１及び波板Ｗ２、Ｗ１２として、オーステナイト系ステンレス鋼板を用いることができるが、このオーステナイト系ステンレス鋼板としては、例えばＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のステンレス鋼板を用いることが好ましい。また、加工により磁性を有するようになるその他のステンレス鋼板を用いてメタル担体を形成するようにしてもよい。
【００３４】
なお、メタル担体を構成するステンレス鋼板としては、例えばＡｌ成分が添加されたステンレス鋼板やＡｌをめっき等で表面処理したステンレス鋼板を用いることが好ましく、かかるステンレス鋼板では、Ａｌが熱処理によりアルミナ針状結晶となり、触媒層に含有されるアルミナ粒子等との密着性を高めることができる。
【００３５】
図５は、メタル担体上に形成される触媒層を示す断面説明図であり、図６は、前記触媒層に含有される多孔質材の要部を模式的に示す説明図である。
図５に示すように、排気ガス浄化用触媒２では、前述したようにして形成されるメタル担体１１上に触媒層１２が形成され、この触媒層１２としては、メタル担体１１の外周に配設される永久磁石２７からの磁場の影響を受けて磁性を有する磁性材料と触媒金属と多孔質材とが含有された触媒層１２を用いることができる。なお、触媒金属としてＰｔ、磁性材料としてγ−Ｆｅ２Ｏ３、多孔質材としてゼオライト等を使用することができ、アルミナやＣｅＺｒ系複合酸化物などの酸素吸蔵材を触媒層１２に含有させるようにしてもよい。但し、ゼオライト等は必須成分ではない。
【００３６】
前記排気ガス浄化用触媒２の調製に際しては、先ず触媒金属Ｐｔを含む水溶液とＦｅ成分を含む水溶液とを混合し、この混合溶液を多孔質材であるゼオライトに含浸させた後に、例えば２５０℃〜４００℃等の温度に加熱して乾燥させ、該乾燥後に、例えば５００℃の温度に２時間保持する焼成を行うことにより、多孔質材であるゼオライトの細孔に磁性材料γ−Ｆｅ２Ｏ３と触媒金属Ｐｔとが共存担持された触媒粉末が得られる。
【００３７】
次に、前記触媒粉末に、バインダーと水とを混合し、スラリーを調製する。このスラリーにメタル担体１１を浸漬させ、メタル担体１１を引き上げて余分なスラリーをエアブローにより除去した後に、例えば２５０℃〜４００℃等の温度に加熱して乾燥させ、該乾燥後に、例えば５００℃の温度に２時間保持する焼成を行うことにより、少なくとも触媒金属Ｐｔと多孔質材ゼオライトと磁性材料γ−Ｆｅ２Ｏ３とが含有された触媒層１２がメタル担体１１上に形成された排気ガス浄化用触媒２が得られる。
【００３８】
このようにして得られた排気ガス浄化用触媒２では、図６に示すように、触媒層１２に含有される触媒金属１３と磁性材料１４とが、多孔質材１５の細孔１６に共存担持される。なお、触媒層１２では、触媒金属としてＰｔが用いられているが、Ｐｄ、Ｒｈなどの触媒金属を用いてもよい。また、磁性材料としては、フェライト系材料、具体的にはγ−フェライト（γ−Ｆｅ２Ｏ３）が好ましいが、その他の磁性材料を用いることも可能である。
【００３９】
図７は、メタル担体上に形成される別の触媒層を示す説明図である。図７に示すように、排気ガス浄化用触媒３２では、前述のようにして形成されたメタル担体４１上に第１の触媒層４２と第２の触媒層４３とからなる２層の触媒層を形成するようにしてもよい。この触媒層は、図７に模式的に示すように、メタル担体４１上に形成される第１の触媒層４２にメタル担体４１の外周に配設される永久磁石２７からの磁場の影響を受けて磁性を有する磁性材料４４と触媒金属４５と酸素吸蔵材４６と塩基性を高める成分４７とが含有され、第１の触媒層４２上に形成される第２の触媒層４３に少なくともアルミナ４８と触媒金属４９とが含有されている。
【００４０】
第１の触媒層４２では、触媒金属４７としてＰｔ、磁性材料４４としてγ−Ｆｅ２Ｏ３、酸素吸蔵材４６としてＣｅＺｒ系複合酸化物、塩基性を高める成分４７としてＢａＣＯ３を用いることができ、第２の触媒層４３では、触媒金属としてＲｈが用いることができる。なお、第１の触媒層４２に含有される塩基性を高める成分４７の少なくとも一部は、磁性材料４４の粒子表面に担持されている。
【００４１】
前記排気ガス浄化用触媒３２の調製に際しては、先ず酢酸Ｂａ水溶液と磁性材料γ−Ｆｅ２Ｏ３の粉末とを混合し、この混合溶液を、例えば２５０℃〜４００℃等の温度に加熱して乾燥させ、該乾燥後に、例えば５００℃の温度に２時間保持する焼成を行うことにより、炭酸Ｂａが磁性材料γ−Ｆｅ２Ｏ３に担持された炭酸Ｂａ担持γ−フェライト粒子が得られる。
【００４２】
次に、前記炭酸Ｂａ担持γ−フェライト粒子と、触媒金属Ｐｔを含む水溶液とを混合し、この混合溶液を、例えば２５０℃〜４００℃等の温度に加熱して乾燥させ、該乾燥後に、例えば５００℃の温度に２時間保持する焼成を行うことにより、触媒金属Ｐｔと炭酸Ｂａが磁性材料γ−Ｆｅ２Ｏ３に担持されたＰｔ及び炭酸Ｂａ担持γ―フェライト粒子が得られる。
【００４３】
前記Ｐｔ及び炭酸Ｂａ担持γ―フェライト粒子に、アルミナと酸素吸蔵材とバインダーと水とを混合し、スラリーを調製する。このスラリーにメタル担体４１を浸漬させ、メタル担体４１を引き上げて余分なスラリーをエアブローにより除去した後に、例えば２５０℃〜４００℃等の温度に加熱して乾燥させ、該乾燥後に、例えば５００℃の温度に２時間保持する焼成を行うことにより、メタル担体４１上に第１のウォッシュコート層が形成される。
【００４４】
更に、触媒金属Ｒｈが担持されたＲｈ担持アルミナとバインダーと水とを混合し、スラリーを調製し、該スラリーに前記第１のウォッシュコート層が形成されたメタル担体４１を浸漬させ、メタル担体４１を引き上げて余分なスラリーをエアブローにより除去した後に、例えば２５０℃〜４００℃等の温度に加熱して乾燥させ、該乾燥後に、例えば５００℃の温度に２時間保持する焼成を行うことにより、メタル担体４１上に形成された前記第１のウォッシュコート層の上に第２のウォッシュコート層が形成される。
【００４５】
そして、前記第１のウォッシュコート層及び前記第２のウォッシュコート層が形成されたメタル担体４１を酢酸Ｂａ水溶液に浸漬して、前記第１のウォッシュコート層及び／又は前記第２のウォッシュコート層に酢酸Ｂａを含浸させた後に、例えば２５０℃〜４００℃等の温度に加熱して乾燥させ、該乾燥後に、例えば５００℃の温度に２時間保持する焼成を行うことにより、第１の触媒層４２と第２の触媒層４３とがメタル担体４１上に形成された排気ガス浄化用触媒３２が得られる。
【００４６】
なお、第１の触媒層４２及び第２の触媒層４３では、触媒金属としてＰｔ及びＲｈが用いられているが、Ｐｄなどの触媒金属を用いてもよい。また、磁性材料としては、フェライト系材料、具体的にはγ−フェライト（γ−Ｆｅ２Ｏ３）が好ましいが、その他の磁性材料を用いることも可能である。また、塩基性を高める金属成分としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属などを用いることができる。
【００４７】
このように、本実施形態に係る排気ガス浄化用触媒装置１によれば、メタル担体が波状に加工された波板の山部及び谷部近傍において磁性を有するとともに、永久磁石からの距離が大きくなるメタル担体の中心側の前記波板の山部及び谷部近傍に生ずる磁力の低下を抑制することができ、メタル担体の中心側と外周側とで前記磁力を略均一化させることができる。前記排気ガス浄化用触媒装置１では、前記磁力によって触媒金属を吸引し触媒金属の移動が抑制されるので、メタル担体の中心側と外周側とで排気ガスの浄化性能を略均一化させることができる。
前記メタル担体上に形成される触媒層には、磁性粒子が含有されているので、メタル担体を構成する波板に生ずる磁力に加えて、磁性材料の磁力によっても触媒金属を吸引することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００４８】
また、メタル担体１１と永久磁石２７との間にキャニングケース２１が設けられ、該キャニングケース２１は、少なくともメタル担体１１と永久磁石２７との間に位置する部分が非磁性材料から形成されていることにより、メタル担体の外周にキャニングケースが設けられる場合においても、メタル担体を構成する波板及び磁性材料は、永久磁石からの磁場の影響を受けて磁性を有することができ、前記効果を有効に奏することができる。
【００４９】
更に、キャニングケース２１は、二重管構造を有し、冷却媒体を導入する導入口部２４と、冷却媒体を排出する排出口部２５と、導入口部２４と排出口部２５との間に形成され冷却媒体が流通する空洞部２２とを備えていることにより、メタル担体の過昇温を防止することができるとともに、メタル担体の過昇温によって生ずる磁性の低下も防止することができる。また、キャニングケース２１は、排気ガスからの熱が永久磁石に伝達されることを抑制することができ、磁場発生部材又は磁場発生装置の過昇温を防止することができる。
【００５０】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る排気ガス浄化用触媒装置を概略的に示す概略説明図である。なお、以下の説明において、第１の実施形態と同様の構成を備え、同様の作用をなすものについては、同一符号を付し、それ以上の説明は省略する。
【００５１】
図８に示すように、排気ガス浄化用触媒装置３０は、第１の実施形態と同様に、排気ガス浄化用触媒２とインターラムマット２０とキャニングケース２１とを備えているが、排気ガス浄化用触媒２の外周には、具体的にはキャニングケース２１の外周には、永久磁石２７に代え磁場発生装置５０が配設されている。
【００５２】
磁場発生装置５０は、略断面コ字状に形成され排気ガス浄化用触媒２に含有された磁性材料やメタル担体を構成する波板の山部及び谷部近傍に磁力を与える鉄心５１と、該鉄心５１に巻き付けられたコイル５２を含む励磁回路５３と、該励磁回路５３に電流を供給する電源５４とを備えている。磁場発生装置５０では、電源５４からコイル５２に電流が流れることにより、鉄心５１が磁化され該鉄心５１の端部に磁極５５ａ、５５ｂが形成され、前記磁性材料や前記波板の山部及び谷部近傍に磁力が与えられる。
【００５３】
このように、第２の実施形態に係る排気ガス浄化用触媒装置３０においても、排気ガス浄化用触媒２の外周に磁場発生装置５０が配設されているので、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第２の実施形態に係る排気ガス浄化用触媒装置３０では、磁場発生装置５０により磁性材料やメタル担体の磁力の劣化をより有効に抑制することができ、排気ガス浄化用触媒の浄化性能をより有効に確保することができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、排気ガス浄化用触媒に含有された磁性材料及びメタル担体に磁力を与えるために、排気ガス浄化用触媒の外周に、永久磁石又は磁力発生装置が配設されているが、その他の好適な着磁手段を用いて排気ガス浄化用触媒に磁場を作用させ、磁性材料及びメタル担体に磁力を与えるようにしてもよい。
【００５５】
以上のように、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、メタル担体の中心側と外周側とで排気ガスの浄化性能を略均一化させることができる排気ガス浄化用触媒であり、例えば自動車等の車両の排気系に好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る排気ガス浄化用触媒装置を概略的に示す概略説明図である。
【図２】前記排気ガス浄化用触媒装置の側面説明図である。
【図３】メタル担体の外周側に巻き付けられる波板を示す断面説明図である。
【図４】メタル担体の中心側に巻き付けられる波板を示す断面説明図である。
【図５】メタル担体上に形成される触媒層を示す断面説明図である。
【図６】前記触媒層に含有される多孔質材の要部を模式的に示す説明図である。
【図７】メタル担体上に形成される別の触媒層を示す説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る排気ガス浄化用触媒装置を概略的に示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１、３０  排気ガス浄化用触媒装置
１１、４１  メタル担体
１２、４２、４３  触媒層
１３、４５、４９  触媒金属
１４、４４  磁性材料
２１  キャニングケース
２２  空洞部
２４  導入口部
２５  排出口部
２７  永久磁石
５０  磁場発生装置
Ｐ１、Ｐ２  波板の波ピッチ
Ｗ２、Ｗ１２  波板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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