(57)【要約】【課題】搭載性や浄化性能に優れ、失火による担体の溶損の発生を回避し得るようにした排気ガス浄化装置を提供する。【解決手段】排気ガス浄化装置は、外筒１０と、外筒１０内に配設されたハニカム担体２０と、３個の筒状体３１からなり、ハニカム担体２０の一端面に接合保持されて外筒１０内に配設されたマルチチューブ担体３０と、ハニカム担体２０及びマルチチューブ担体３０の表面に担持された触媒層４０とからなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒と、
ハニカム担体と、
少なくとも隣接する２個が互いに外周面で当接した複数個の筒状体からなり、各該筒状体の一端面が前記ハニカム担体の一端面に接合保持されて前記外筒内に配設されたマルチチューブ担体と、
前記ハニカム担体及び前記マルチチューブ担体の表面に担持された触媒層と、から構成されていることを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記筒状体は、その当接している外周面で互いに接合されている請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記ハニカム担体及び前記マルチチューブ担体は、前記外筒の内周面に保持されている請求項１又は２に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記筒状担体は、厚さが０．３〜０．８ｍｍの金属板で形成されている請求項１〜３に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記筒状体は、多数の貫通孔をもつ穴あき鋼板で形成されている請求項１〜４に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記ハニカム担体及び前記マルチチューブ担体は、金属製であり、その表面には耐酸化性を有する保護皮膜が形成されている請求項１〜５に記載の排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（以下「エンジン」ともいう。）に接続される排気管内に設置されて、排気管内を流通する排気ガスの浄化を行う排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンを搭載した自動車や二輪車には、排気ガスを浄化するために排気ガス浄化装置が用いられている。この排気ガス浄化装置には、サーマルリアクタ方式、希薄燃焼方式、エンジンモディフィケーション方式及び触媒方式等があり、この中で触媒方式が広く採用されている。
【０００３】
触媒方式は、白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の触媒貴金属を用いて排気ガスを浄化する方式である。触媒方式の排気ガス浄化装置には、例えば、セラミックスや耐熱性金属からなる担体と、その担体の表面に形成された活性アルミナ（γ−アルミナ）等からなる担持層と、その担持層に担持された触媒貴金属とから構成される触媒部材が用いられる。
【０００４】
この触媒方式の排気ガス浄化装置は、エンジンに接続される排気管内に設置される。そして、エンジンから排気管に排出された排気ガスが触媒に接触したときに、排気ガス中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害成分が触媒反応を起こして酸化あるいは還元される。その結果、それら有害成分が除去されることによって排気ガスが浄化される。
【０００５】
なお、触媒方式の排気ガス浄化装置で用いられる触媒は、触媒貴金属を担持する担体の形状により、ペレット触媒とモノリス触媒に大別される。このうちモノリス触媒には、パイプ状触媒（例えば特許文献１）や複数のパイプを組み合わせたマルチパイプ触媒（例えば特許文献２）、ハニカム状触媒（例えば特許文献３）など種々の形状のものがある。また、例えば特許文献３に開示されているように、排気管内の排気ガスの流れ方向において複数個のハニカム状触媒が距離を隔てて配置される排気ガス浄化装置も知られている。
【０００６】
ところで、ハニカム状触媒は、パイプ状触媒やマルチパイプ触媒に比べて、表面積が大きいことから排気ガスの高い浄化性能を有する。しかし、ハニカム状触媒においては、エンジンからの失火が発生した際に、その触媒作用により担体内部が急激に高温になるため、担体の溶損が発生するという問題があった。即ち、担体の溶損が発生すると、有効な触媒貴金属の担持量が減少したりハニカム体のセル詰まりが発生することによって、排気ガスの浄化性能が低下することとなる。また、ハニカム状触媒は、熱負荷によりハニカム担体が大きく伸縮し易いため、固定されている外筒から脱落し易いという問題もあった。
【０００７】
一方、パイプ状触媒やマルチパイプ触媒は、表面積が小さいため、それらを単独で使用する場合には充分な触媒性能が得られず、触媒性能不足という問題があった。特に、パイプ状触媒の場合には、触媒性能不足を解消するために、ハニカム状触媒と組み合わせて使用する例もあるが、その場合には、搭載性やコスト上昇の問題があった。
【特許文献１】特開平５−３１２０３０号公報
【特許文献２】特開平９−３１７４５２号公報
【特許文献３】特開平６−９９０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、搭載性や浄化性能に優れ、失火による担体の溶損の発生を回避し得るようにした排気ガス浄化装置を提供することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の排気ガス浄化装置は、外筒と、ハニカム担体と、少なくとも隣接する２個が互いに外周面で当接した複数個の筒状体からなり、各該筒状体の一端面が前記ハニカム担体の一端面に接合保持されて前記外筒内に配設されたマルチチューブ担体と、前記ハニカム担体及び前記マルチチューブ担体の表面に担持された触媒層と、から構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の排気ガス浄化装置は、触媒層を担持するハニカム担体とマルチチューブ担体が端面どうしで接合された状態で一体化されていることから、コンパクトとなり搭載性に優れるとともに、触媒層の表面積が大きいため、排気ガスの高い浄化性能を有する。さらに、マルチチューブ担体がハニカム担体の脱落を防止するストッパとして機能するため、耐久性にも優れる。
【００１１】
また、本発明の排気ガス浄化装置は、マルチチューブ担体側が排気ガス流の上流側に位置するように設置されれば、構造上、マルチチューブ担体側の触媒層の方がハニカム担体側の触媒層よりも、排気ガス中に含まれる反応成分（有害成分）に対して先に反応するため、ハニカム担体側の触媒層に到達する排気ガス中の反応成分が減少し、ハニカム担体側の触媒層における発熱反応が抑制される。そのため、エンジンからの失火が発生した際に、ハニカム担体側の触媒層における急激な発熱反応が抑制されるので、ハニカム担体の急激な温度上昇が回避される。これにより、失火によりハニカム担体に発生し易い溶損がより確実に防止される。
【００１２】
したがって、本発明の排気ガス浄化装置は、端面どうしで互いに接合保持されて一体化されたハニカム担体とマルチチューブ担体を有するため、搭載性や浄化性能に優れるとともに、失火によりハニカム担体に発生する溶損を効果的に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の排気ガス浄化装置は、外筒と、ハニカム担体と、マルチチューブ担体と、触媒層とから構成されている。
【００１４】
外筒は、内部に排気ガスが通過する排気ガス流路を区画するものである。外筒は、高温の排気ガスに晒されることから、例えば、ステンレス鋼等の耐熱性金属により筒状に形成される。外筒の断面形状は、特に限定されない。この外筒は、補助触媒が設置される排気管の一部で構成することも可能である。
【００１５】
ハニカム担体は、従来より公知のものを採用することができ、例えば、金属シートあるいは金属箔からなる平板と波板とを交互に積層させることにより形成されるハニカム体や、あるいは平板と波板とを重ね合わせてロール状に巻回することにより形成されるハニカム体等を用いることができる。このハニカム担体は、例えば、溶接やロウ付け等により、外筒の内周面に保持されていることが好ましく、外筒内に固定されることによってより高い機械的強度が確保される。しかし、本発明においては、ハニカム担はマルチチューブ担体と接合されて一体化されているため、ハニカム担体を外筒の一端側近傍の外部に突出する状態に配設するようにしてもよい。
【００１６】
マルチチューブ担体は、少なくとも隣接する２個が互いに外周面で当接した複数個の筒状体からなる。筒状体は、２個でもよいが、外筒内での配置スペース効率や、より広い表面積を確保することを考慮すれば３個以上にするのが好ましい。この筒状体は、高温の排気ガスに晒されることから、例えば、ステンレス鋼等の耐熱性金属で形成される。ステンレス鋼としては、ＳＵＳ４０９、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３６等のフェライト系のものが望ましいが、ＳＵＳ３０４等のオーステナイト系のものでもよい。
【００１７】
筒状体は、平板状の金属板を筒状に成形加工することにより形成することができる。この場合、丸められたときに対向する端部同士が未接合のままとされた断面Ｃ字状のものが望ましいが、端部同士が接合された断面円形のパイプ形状のものでもよい。断面Ｃ字状の筒状体を採用すれば、外筒内への挿入が容易になるので搭載性で有利となる。
【００１８】
この筒状体は、厚さが０．３〜０．８ｍｍの金属板で形成されているのが好ましい。このような金属板を採用すれば、筒状体に要求される強度を確保した上で、筒状体の肉厚を薄くすることができる。これにより、マルチチューブ担体の熱容量を小さくすることが可能となり、暖機性の向上を図ることができる。
【００１９】
また、筒状体は、多数の貫通孔をもつ穴あき鋼板で形成されているのが好ましい。このような穴あき鋼板を採用すれば、排気ガスが筒状体の貫通孔を通過することによって、排気ガスがより触媒層に接触し易くなるので、排気ガスの浄化性能を向上させることができる。これにより、失火により発生するハニカム担体の溶損をより確実に防止することが可能となる。なお、貫通孔の開口率（（全貫通孔の面積）／（筒状体の外周面の面積））は、強度等との関係から３０〜５０％とするのが好ましい。
【００２０】
筒担体は、その当接している外周面で互いに接合されていることが好ましく、また、外筒の内周面に接合されていることが好ましい。このようにすれば、筒状体の位置ずれや外筒内からの抜け出しを防止することができる。これにより、筒状体の表面に担持された触媒層の損傷が防止され、排気ガスの浄化性能の低下が防止される。なお、各筒状体同士の接合や各筒状体と外筒との接合には、溶接やロウ付け等の方法を採用することができる。
【００２１】
筒状体は、金属製であり、その表面には耐酸化性を有する保護皮膜が形成されていることが好ましい。このようにすれば、筒状体が触媒層の触媒貴金属と直接接触しなくなるため、筒状体が触媒貴金属の作用により腐食するのを防止することができる。また、筒状体に耐酸化性特性が必要とされなくなるため、筒状体を一般鋼材等の安価な材料で形成することができる。保護皮膜は、耐酸化性を有するものであれば限定されるものではなく、従来公知の皮膜を用いることができる。耐酸化性を有する保護皮膜としては、例えば、ニッケル及びクロムを主成分とする皮膜などを挙げることができる。
【００２２】
このように構成されるマルチチューブ担体は、各筒状体の一端面がハニカム担体の一端面に接合保持されて一体化された状態で外筒内に配設される。マルチチューブ担体とハニカム担体との接合は、溶接やロウ付け等の方法を採用することができる。
【００２３】
なお、マルチチューブ担体は、ハニカム担体の一方の端面にのみ設けるようにしても、或いはハニカム担体の両方の端面にそれぞれ１個づつ設けるようにしてもよい。
【００２４】
触媒層は、担持層とその担持層に担持された触媒貴金属とからなる従来より公知の触媒層を採用することができる。担持層は、補助触媒を通過する排気ガスとの接触面積を大きくするために設けられる。この担持層は、従来と同様に耐熱性無機酸化物で形成することができ、好ましい耐熱性無機酸化物としては、活性アルミナを主成分とする耐熱性無機酸化物が挙げられる。また、担持層は、セリウムやジルコニウムの酸化物を含むことが好ましい。これらの酸化物を担持層に有することで、補助触媒の浄化特性が向上する。担持層の層厚は、特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択することができる。
【００２５】
担持層に担持される触媒貴金属は、担持層を形成した後に担持させることができるが、担持層を形成するときに活性アルミナ等からなるスラリーに混合させて、そのスラリーを筒状担体にコートすることにより担持させるようにしてもよい。触媒貴金属は、排気ガス浄化用触媒において、排気ガスを浄化する成分である。触媒貴金属は、通常の排気ガス浄化用触媒に用いられる触媒貴金属を用いることができる。即ち、酸化触媒、還元触媒、三元触媒のいずれの触媒貴金属を用いてもよい。
【００２６】
詳しくは、触媒貴金属に、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）の少なくとも１種を用いることで排気ガス中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を効率良く除去することができる。また、触媒貴金属の担持層への担持量も特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択することができる。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
【００２８】
〔実施例１〕
図１は実施例１に係る排気ガス浄化装置の斜視図である。
【００２９】
実施例１の排気ガス浄化装置は、図１に示すように、外筒１０と、外筒１０内に配設されたハニカム担体２０と、３個の筒状体３１からなり、ハニカム担体２０の一端面に接合保持されて外筒１０内に配設されたマルチチューブ担体３０と、ハニカム担体２０及びマルチチューブ担体３０の表面に担持された触媒層４０と、から構成されている。
【００３０】
外筒１０は、厚さ：１．２ｍｍのステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）により、外径：３１．８ｍｍ、長さ：８５ｍｍの円筒形に形成されている。
【００３１】
ハニカム担体２０は、厚さ：１００μｍのステンレス鋼箔材（２０Ｃｒ５Ａｌ）により、直径：２９．４ｍｍ、長さ：２０ｍｍの大きさに形成されたハニカム体からなり、１６セル／ｃｍ2 （約１００セル／ｉｎｃｈ2 ）の排気ガス流通セルを有する。このハニカム担体２０は、外筒１０内に挿入されて、Ｎｉ系のロウ材でロウ付け固定されることにより、外筒１０及びマルチチューブ担体３０と一体化されている。
【００３２】
マルチチューブ担体３０は、隣接する２個が互いに外周面で当接した３個の筒状体３１からなる。筒状体３１は、厚さ：０．５ｍｍの穴あきステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）を筒状に丸めて成形加工することにより、外径：１３．６ｍｍ、長さ：５０ｍｍの円筒状に形成されている。なお、穴あきステンレス鋼板は、パンチング加工により直径：３ｍｍの多数の貫通孔が形成されたものである。このマルチチューブ担体３は、各筒状体３ａの一端面がハニカム担体２の一端面に接合保持された状態で外筒１内に配設されており、Ｎｉ系のロウ材でロウ付け固定されている。
【００３３】
この場合、ハニカム担体２とマルチチューブ担体３をそれらの端面同士が接触するようにして外筒１内に挿入配置し、外筒１の内周面並びにハニカム担体２及びマルチチューブ担体３０の表面にロウ材を１〜１００μｍの厚さに塗布する。その後、その外筒１０、ハニカム担体２０及びマルチチューブ担体３０を、真空雰囲気において１２００℃で１時間、加熱処理することにより、外筒１０の内周面並びにハニカム担体２０及びマルチチューブ担体３０の表面にロウ材よりなる保護皮膜が形成され、この保護皮膜が形成されることによって、外筒１０、ハニカム担体２０及びマルチチューブ担体３０がロウ付け固定されて一体化される。
【００３４】
触媒層４０は、ハニカム担体２０及びマルチチューブ担体３０の表面に担持されている。この触媒層４０は、活性アルミナ（γ−Ａｌ2 Ｏ3 ）５７．６重量部、Ｃｅ−Ｚｒ酸化物（ＣｅＯ2 換算２７．５重量部）３２．４重量部、バインダ５．８重量部、Ｐｔ５．８重量部、Ｒｈ０．７重量部、水２５０重量部を均一に混合して調製したスラリーを、３６ｇ／ｍ2 の塗布量で塗布した後、５００℃で１時間焼成することにより形成されている。
【００３５】
以上のように構成された本実施例の排気ガス浄化装置は、エンジンに接続される排気管内において、マルチチューブ担体３０側が排気ガス流の上流側に位置するように設置されて使用される。これにより、構造上、マルチチューブ担体３０側の触媒層４０の方がハニカム担体２０側の触媒層４０よりも、排気ガス中に含まれる反応成分（有害成分）に対する反応性が高いため、マルチチューブ担体３０側の触媒層４０を通過してハニカム担体２０側の触媒層４０に到達する排気ガス中の反応成分が減少し、ハニカム担体２０側の触媒層４０における発熱反応が抑制される。そのため、エンジンからの失火が発生した際に、ハニカム担体２０側の触媒層４０における急激な発熱反応が抑制されるので、ハニカム担体２０の急激な温度上昇が回避される。これにより、失火によりハニカム担体２０に発生し易い溶損がより確実に防止される。
【００３６】
以上のように、本実施例の排気ガス浄化装置は、端面どうしで互いに接合保持されて一体化されたハニカム担体２０とマルチチューブ担体３０を有するため、搭載性や浄化性能に優れるとともに、失火によりハニカム担体２０に発生する溶損を効果的に回避することができる。
【００３７】
〔実施例２〕
図２は実施例２に係る排気ガス浄化装置の斜視図である。
【００３８】
実施例２の排気ガス浄化装置は、図２に示すように、外筒５０と、外筒５０内に配設されたハニカム担体６０と、隣接する２個が互いに外周面で接合された３個の筒状体７１からなり、ハニカム担体６０の一端面に接合保持されて外筒５０内に配設されたマルチチューブ担体７０と、ハニカム担体６０及びマルチチューブ担体７０の表面に担持された触媒層８０と、から構成されている。
【００３９】
実施例２の排気ガス浄化装置は、実施例１のものと、ハニカム担体６０のみが異なり、外筒５０、マルチチューブ担体７０及び触媒層８０は実施例１のものと同じであるため詳しい説明は省略する。
【００４０】
実施例２のハニカム担体６０は、直径：２３ｍｍ、長さ：２０ｍｍの大きさに形成されたハニカム体からなり、１６セル／ｃｍ2 （約１００セル／ｉｎｃｈ2 ）の排気ガス流通セルを有するものである。
【００４１】
以上のように構成された本実施例の排気ガス浄化装置は、エンジンに接続される排気管内の所定部位に、ハニカム担体６０側が排気ガス流上流側に位置するように設置されて使用される。そして、本実施例の排気ガス浄化装置は、端面どうしで互いに接合保持されて一体化されたハニカム担体６０とマルチチューブ担体７０を有するため、搭載性や浄化性能に優れるとともに、失火によりハニカム担体６０に発生する溶損を効果的に回避することができるなど、実施例１の場合と同様の作用及び効果を奏する。
【００４２】
なお、本実施例の排気ガス浄化装置は、ハニカム担体６０側が排気ガス流上流側に位置するように設置されて使用されるが、ハニカム担体６０が外筒５０の内径よりも小さい大きさに形成されているので、排気ガスの流通抵抗が低減されるとともに、ハニカム担体６０の溶損の発生も回避される。
【００４３】
〔比較例１〕
比較例１は、ハニカム担体と、そのハニカム担体の表面に担持された触媒層と、から構成されたものである。ハニカム担体は、厚さ：１００μｍのステンレス鋼箔材（２０Ｃｒ５Ａｌ）により、直径：２９．４ｍｍ、長さ：２０ｍｍの大きさに形成されたハニカム体からなり、１６セル／ｃｍ2 （約１００セル／ｉｎｃｈ2 ）の排気ガス流通セルを有する。このハニカム担体は、Ｎｉ系のロウ材でロウ付け固定されている。触媒層は、実施例１と同じ材料で同様に形成されたものである。
【００４４】
〔比較例２〕
比較例２は、外筒と、その外筒内に配設されたハニカム担体と、そのハニカム担体の表面及び前記外筒の内周面に担持された触媒層と、から構成されたものである。外筒は、厚さ：１．２ｍｍｍのステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）により、外径：３１．８ｍｍ、長さ：８５ｍｍの円筒形に形成されている。
【００４５】
ハニカム担体は、厚さ：１００μｍのステンレス鋼箔材（２０Ｃｒ５Ａｌ）により、直径：２９．４ｍｍ、長さ：２０ｍｍの大きさに形成されたハニカム体からなり、１６セル／ｃｍ2 （約１００セル／ｉｎｃｈ2 ）の排気ガス流通セルを有する。このハニカム担体は、Ｎｉ系のロウ材でロウ付け固定されている。このハニカム担体は、その一端面が外筒の排気ガス流下流側の端面と一致する状態で外筒内に配設されている。触媒層は、実施例１と同じ材料で同様に形成されたものである。なお、比較例２の場合には、外筒の内周面でハニカム担体が配置されていない部分（軸方向長さ６５ｍｍの部分）にも触媒層が担持されている。
【００４６】
〔比較例３〕
比較例３は、パンチングパイプ担体と、そのパンチングパイプ担体の表面に担持された触媒層とからなるパンチングパイプ触媒を、排気管のエギゾーストパイプ部に直接配置したものである。パンチングパイプ担体は、厚さ：０．５ｍｍの穴あきステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）により、外径：２５．４ｍｍ、長さ：８０ｍｍの大きさに形成されている。触媒層は、実施例１と同じ材料で同様に形成されたものである。排気管のエギゾーストパイプ部は、厚さ：３ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）により形成され、内径：３１．８ｍｍである。
【００４７】
〔比較例４〕
比較例４は、マルチチューブ担体と、そのマルチチューブ担体の表面に担持された触媒層とからなるマルチチューブ触媒を、比較例３と同じ排気管のエギゾーストパイプ部に直接配置したものである。マルチチューブ担体は、厚さ：０．５ｍｍの穴あきステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）により、外径：１３．６ｍｍ、長さ：５０ｍｍの大きさに形成された３個の筒状体からなる。マルチチューブ担体は、Ｎｉ系のロウ材でロウ付け固定されており、その表面にはそのロウ材よりなる保護皮膜が形成されている。触媒層は、実施例１と同じ材料で同様に形成されたものである。
【００４８】
〔比較例５〕
比較例５は、排気管のエギゾーストパイプ部の内周面に、実施例１と同じ材料で同様に形成された触媒層を直接設けたものである。触媒層は、排気管の軸方向において、５０ｍｍの長さの範囲に設けられている。排気管は、厚さ：３ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）により形成され、内径：３１．８ｍｍである。
【００４９】
〔試験１〕
実施例１、比較例１及び比較例２について失火試験を行った。この失火試験では、排気量４００ｃｃの単気筒４ストロークエンジンを搭載した二輪車を使用し、そのエンジンに接続された排気管内の所定位置に、それぞれの排気ガス浄化装置を設置した。なお、実施例１は、マルチチューブ担体が排気ガス流上流側に位置するように設置された。そして、４０ｋｍ／ｈの定速走行状態からイグニッションスイッチをオフにすると同時に、スロットルを全開にして失火を生じさせ、その失火を原因とする、ハニカム担体における溶損の発生状況を調べた。
【００５０】
この失火試験は、実施例、比較例１及び比較例２に対してそれぞれ１回づつ行われ、それぞれのハニカム担体における溶損の発生状況を目視により確認した。このとき、各試験装置を軸方向に切断して写真を撮影し、比較例１のものを図３に示し、実施例１のものを図４に示した。
【００５１】
図３から明らかなように、比較例１の場合には、触媒作用によりハニカム担体が高温となり溶損が発生していることが確認された。また、比較例２の場合には、比較例１と同様に溶損が発生していることが確認された。
【００５２】
一方、実施例１の場合には、図４から明らかなように、溶損が全く発生していないことが確認された。これは、排気ガス流上流側のマルチチューブ担体の触媒部で反応が起こり、ハニカム担体は溶損に至るまでの高温にならないからである。よって、実施例１のように、ハニカム担体とマルチチューブ担体が端面どうしで接合されて一体化されている構造の排気ガス浄化装置によれば、失火によりハニカム状触媒に発生する溶損をより確実に防止できることが確認された。
【００５３】
〔試験２〕
実施例１及び２、比較例１及び２について構造耐久試験を行った。この耐久試験は、排気量２０００ｃｃの４ストロークエンジンを搭載した四輪自動車を使用し、５０ｋｍ／ｈで１０分の定速走行状態（入り排気ガス温度が９００℃）と、１０分のエンジン停止状態とを交互に繰り返して、耐久時間を５０時間として行った。
【００５４】
そして、耐久試験後において、ハニカム担体の脱落等の異変発生状況を目視により確認した。このとき、排気ガス流入側の端面の写真を撮影し、比較例２のものを図５に示し、実施例１のものを図６に示した。
【００５５】
図５から明らかなように、比較例１及び２の場合には、熱負荷によるハニカム担体の伸縮により、外筒とハニカム担体との間に隙間が生じてハニカム担体の脱落が発生していることが確認された。
【００５６】
一方、実施例１及び２の場合には、図６から明らかなように、ハニカム担体がマルチチューブ担体の端面に接合保持された状態を維持しており、ハニカム担体の脱落等の異変は確認されなかった。これにより、実施例１及び２は、比較例１及び２よりも、耐久性に優れていることが確認された。
【００５７】
〔試験３〕
実施例１及び２、比較例３〜５について、エミッション評価をする試験を行った。この試験では、排気量１２５ｃｃの単気筒４ストロークエンジンを搭載した二輪車を使用し、排出ガス測定運転モード「ＥＣＥ−Ｒ４０」に基づき、それぞれのＣＯ浄化率を測定した。ＣＯ浄化率の測定は、新品時と５０時間耐久後の２回行い、新品時の結果を図７に示し、耐久後の結果を図８に示した。
【００５８】
図７から明らかなように、新品時では、実施例１及び２は、ＣＯ浄化率が６０％以上であり、比較例３〜５に比べて良好な排気ガス浄化性能を有することが確認された。
【００５９】
また、図７及び図８から明らかなように、実施例１及び２と比較例４は、耐久後においても新品時と同等レベルの排気ガス浄化性能を維持していたのに対し、比較例３及び５は、耐久後においては基材の高温腐食により排気ガス浄化性能が著しく低下していた。これは、実施例１及び２と比較例４は、担体の表面にＮｉ系のロウ材により形成された保護皮膜を有するため、耐高温酸化性に優れているからである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例１に係る排気ガス浄化装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施例２に係る排気ガス浄化装置の斜視図である。
【図３】試験１の失火試験後における比較例１の排気ガス浄化装置の内部を示す図である。
【図４】試験１の失火試験後における実施例１の排気ガス浄化装置の内部を示す図である。
【図５】試験２の耐久試験後における比較例２の排気ガス浄化装置の排気ガス流入側の端面を示す図である。
【図６】試験２の耐久試験後における実施例１の排気ガス浄化装置の排気ガス流入側の端面を示す図である。
【図７】試験３の新品時におけるエミッション測定結果を示すグラフである。
【図８】試験３の耐久後におけるエミッション測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６１】
１０、５０…外筒    ２０、６０…ハニカム担体
３０、７０…マルチチューブ担体    ３１、７１…筒状体    ４０、８０…触媒層
【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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