專利名稱：廢氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢氣凈化裝置。
背景技術(shù)：
為了凈化汽車、摩托車排放的廢氣，使用了廢氣凈化裝置。目前有多種廢氣凈化裝置，比如，熱反應(yīng)系統(tǒng)、稀燃系統(tǒng)、發(fā)動機改良型凈化系統(tǒng)和催化劑系統(tǒng)廢氣凈化裝置。其中，催化劑系統(tǒng)廢氣凈化裝置使用范圍最廣泛。
催化劑系統(tǒng)廢氣凈化裝置是通過使用貴金屬，如鉑、銠和鈀等作為催化劑來凈化廢氣的。在催化劑系統(tǒng)廢氣凈化裝置中，就使用了廢氣凈化催化劑，并且是用下列方法制成的。用活性氧化鋁比如γ-氧化鋁制成的催化劑層形成在催化劑載體的表面。然后，將一種或多種貴金屬催化劑裝載在催化劑層上。
至于催化劑載體材料必須使用耐熱材料，因為催化劑載體是暴露在高溫廢氣中的。這樣的材料可以使用陶瓷比如堇青石、如不銹鋼等耐熱金屬。
由陶瓷制成的催化劑載體存在比如機械沖擊強度弱和排氣阻力大的缺陷。因此為了降低排放系統(tǒng)的壓力損失或者提高催化劑載體的耐熱性能，逐漸使用由金屬制成的催化劑載體。
使用了金屬催化劑載體的廢氣凈化裝置例如可以用以下的方式進行制造。將一塊鋼材輾軋成金屬箔狀或薄板型的工件。此鋼材可以使用SUS304(按照日本工業(yè)標準(JIS)，即，18鉻-8鎳奧氏體不銹鋼)或SUS430(按照日本工業(yè)標準，即16鉻鐵素體不銹鋼)。將該金屬箔狀或薄板型工件加工成金屬催化劑載體。然后，將催化劑層形成在加工成的金屬催化劑載體的表面。最后，將一種或多種貴金屬催化劑裝載在所述催化劑層上。這樣，就制作成功了配備有金屬催化劑載體的廢氣凈化裝置。
根據(jù)催化劑載體的形狀，廢氣凈化裝置可以分成整體型、顆粒型、蜂窩型和管狀型廢氣凈化裝置。
在蜂窩型廢氣凈化裝置中，存在因內(nèi)燃機傳來的失火而造成金屬催化劑載體熔化或損壞的問題。尤其是當金屬催化劑載體被熔化時，貴金屬催化劑的有效裝載量可能被減少，或蜂窩狀的巢室可能被堵塞，降低了蜂窩型廢氣凈化裝置的廢氣凈化能力。
再者，在管狀型廢氣凈化裝置中，為了得到滿意的廢氣凈化能力，其軸向長度應(yīng)該進行延長。因此，可能會產(chǎn)生其搭載性的問題。另外，當管狀型廢氣凈化裝置的軸向長度延長后，廢氣溫度會降低以至降低所述管狀型廢氣凈化裝置的廢氣凈化能力。
因此，為了解決這些問題，開發(fā)了多種廢氣凈化裝置。例如可見日本專利特開平5-179938號公報，日本專利特開平7-269331號公報，日本專利特開平11-200846號公報和日本專利特開平11-303626號公報。
日本專利特開平5-179938號公報公開了一種催化劑，其中，蜂窩型催化劑管以與消聲器內(nèi)的排氣管或擴散器相對的方式進行配置。
日本專利特開平7-269331號公報中公開了一種催化劑，其中催化劑層形成于排氣管的內(nèi)周面上。
日本專利特開平11-200846號公報中公開了一種消聲器，在這種消聲器中催化劑管被布置在擴散器的后端。
日本專利特開平11-303626號公報公開了一種催化劑，其中，金屬載體裝在排氣管中，并由排氣管的從中部一直退伸至該排氣管的后端的一部分固定。
因而，上述四篇專利文獻所公開的催化劑，催化劑載體都是安裝在當發(fā)生失火時火焰達不到的位置，以防止所述催化劑因失火而被熔化或損壞。
然而，對于上述四篇專利文獻所公開的催化劑，當催化劑載體被安裝在不會受失火的影響的下游側(cè)時，由于直到廢氣與所述催化劑接觸時所述廢氣的溫度降低，所述催化劑不能被充分加熱。結(jié)果，上述四篇專利文獻所公開的催化劑存在不能充分發(fā)揮出廢氣凈化能力的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況，目的是提供一種能防止因失火而熔化或損壞的廢氣凈化裝置。
本發(fā)明的發(fā)明人充分地研究了上述四篇專利文獻公開的催化劑，結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)，通過將載體布置在離開外筒的相對的開口端之一具有預(yù)定距離的位置上、在所述外筒的內(nèi)周表面和所述載體的所述表面上加載催化劑層，可以達到上述目的。這樣，他們完成了所述本發(fā)明。
例如，本發(fā)明的廢氣凈化裝置，包括外筒、布置在外筒內(nèi)的催化劑載體、催化劑層；其特征在于，所述催化劑層裝載在所述外筒的內(nèi)周面和所述載體的表面上；所述載體固定在距所述外筒的相對的開口端之一具有預(yù)定的距離的位置。
在本發(fā)明的廢氣凈化裝置中，由于所述載體固定在離開所述外筒的相對的開口端之一具有預(yù)定距離的位置上，因此所述載體不大可能因失火而熔化和損壞。而且，在本發(fā)明的廢氣凈化裝置中，在所述外筒的內(nèi)周表面也裝載了所述催化劑層。因此，當廢氣通過所述外筒的內(nèi)部時，廢氣通過與外筒的內(nèi)周表面接觸而得到凈化。因此，本發(fā)明的廢氣凈化裝置不僅抑制了因失火而熔化和損壞，而且抑制了廢氣凈化能力的降低。


通過參考附圖和詳細說明，將容易地獲得本發(fā)明的更完全的評價和它的許多優(yōu)點，同樣通過參考下面的詳細描述，可以更好地理解本發(fā)明。所有這些構(gòu)成本公開的一部分。
圖1為本發(fā)明的實施例1的管狀廢氣凈化裝置的說明2為本發(fā)明的實施例4的管狀廢氣凈化裝置的排列的說明3為比較例的管狀廢氣凈化裝置的排列的說明4為描述實施例1的管狀廢氣凈化裝置在經(jīng)過抗失火試驗后的蜂窩結(jié)構(gòu)的5為描述比較例的管狀廢氣凈化裝置在經(jīng)過抗失火試驗后的蜂窩結(jié)構(gòu)的圖具體實施方式
前面已經(jīng)大體描述了本發(fā)明，這里提出最佳實施例僅僅是為了說明本發(fā)明以便通過參考最佳實施例能夠進一步理解本發(fā)明，而并非對權(quán)利要求的范圍加以限制。
本發(fā)明的廢氣凈化裝置包括外筒、載體和催化劑層。本發(fā)明的廢氣凈化裝置主要通過布置在所述外筒內(nèi)并在其表面裝載有催化劑層的所述載體凈化經(jīng)過外筒內(nèi)部的廢氣。
所述外筒劃分有廢氣流通通道，廢氣就是在其中通過的。這里，所述外筒可以使用用于廣為人知的管狀催化劑的耐熱金屬構(gòu)成的外筒。而且，對所述外筒的截面形狀沒有特別的限制。
所述載體是布置在所述外筒內(nèi)的部件。
在本發(fā)明的廢氣凈化裝置中，催化劑層不僅裝載在所述載體的表面上，而且還裝載在所述外筒的內(nèi)周表面上。所述催化劑層由催化劑成份構(gòu)成，當它與廢氣接觸時凈化廢氣。因為催化劑層是裝載在所述外筒的內(nèi)周表面和所述載體的表面上的，所以所述外筒的整個內(nèi)周表面都可以凈化廢氣。至于所述催化劑層，可以使用常規(guī)已知的催化劑層。
在本發(fā)明的廢氣凈化裝置中，所述載體是固定在與所述外筒的相對的開口端之一具有預(yù)定距離的位置上。在本發(fā)明的廢氣凈化裝置中，所謂“外筒的相對的開口端之一”是指外筒的相對的端部之一，是指當用本廢氣凈化裝置凈化廢氣時安裝在廢氣流的上游一側(cè)的開口端。并且，所述載體與所述外筒的相對的開口端之一之間的所述“預(yù)定距離”是指所述外筒的上游側(cè)開口端與所述載體的上游側(cè)開口端之間的距離。當所述載體固定在離開所述外筒的相對的開口端之一的預(yù)定距離上時，即使在用所述廢氣凈化裝置凈化廢氣的過程中發(fā)生了廢氣失火現(xiàn)象，所述載體也不會被熔化或損壞。
所述載體的相對的開口端之一最好與所述外筒的相對的開口端之一具有50毫米或者更長的距離。當所述載體使其相對的端面之一(即上游側(cè)的開口端面)位于距外筒的相對的端面(即上游側(cè)的開口端面)50毫米或更長距離的位置時，所述載體就能更加可靠地取得不會被熔化或損壞的效果。所述載體最好使其上游側(cè)端面位于距外筒的上游側(cè)端面具有50至200毫米的位置，80至150毫米之間更好。
所述載體最好用金屬制造。如果所述載體由金屬制成，所述載體可以加工成各種形狀。而且，因為金屬載體可以加工成很薄的厚度，所以可以制造出有大量蜂窩的載體。此外，因為金屬具有良好的導(dǎo)熱性能，所以金屬載體還可以快速將溫度提高到催化劑進行反應(yīng)的溫度。
而且，當所述載體由金屬制成時，它可以較容易地被固定在金屬外筒上。特別是，金屬載體通過焊接或釬焊可以較容易地固定在金屬外筒上。
并且，所述載體最好由鐵金屬薄片或鐵金屬薄板制成。這里，鐵金屬構(gòu)成的金屬薄片或金屬薄板是指主要成分是鐵的金屬。是指當它們用作載體是具有令人滿意的特性的鐵金屬。主要成份是鐵的金屬可以列舉一般的鋼制工件，如SPCC(按日本工業(yè)標準)的冷軋鋼板，不銹鋼，如SUS403和SUS436(按日本工業(yè)標準)等，這些材料已經(jīng)在傳統(tǒng)的金屬載體中使用。
而且，所述載體的形狀沒有特別的限制，可以按具體應(yīng)用適當確定。比如，可以采用將由金屬薄片或金屬薄板制成的平板和褶皺板交錯層疊形成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)或?qū)⑵桨搴婉薨櫚鍖盈B并卷繞成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。在本實施例中，如果將蜂窩狀結(jié)構(gòu)固定在所述外筒上，可以確保本廢氣凈化裝置擁有令人滿意的機械強度。并且，所述外筒可以用結(jié)構(gòu)與蜂窩狀結(jié)構(gòu)一樣的金屬薄片制成。另外，當將蜂窩狀結(jié)構(gòu)安置在所述外筒中，可以用已知的方法將所述外筒與所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)制成一體。需要說明的是，在所有的具體模式中，金屬片或者金屬薄板的厚度可以由具體的應(yīng)用來適當?shù)剡x擇。此外，所述載體最好采用蜂窩結(jié)構(gòu)，因為蜂窩結(jié)構(gòu)可以使本廢氣凈化裝置擁有更大的表面積。
另外，作為所述載體的其它形狀，也可以是例如用金屬片或者金屬薄板制成的管狀。而且，也可以是附加了劃分管狀內(nèi)部空間的十字型或褶皺型附加載體板的管的形狀。
本廢氣凈化裝置最好還包含一層抗氧化保護膜，并形成在外筒的內(nèi)周表面和所述載體的表面上。如果所述外筒的內(nèi)周表面和所述載體的表面形成有抗氧化保護膜，所述外筒和所述載體就不與裝載在催化劑層表面的催化劑成份直接接觸，因此不會因與催化劑成份反應(yīng)而腐蝕。而且，這種結(jié)構(gòu)還具有所述外筒與所述載體可以使用便宜的普通鋼材來制作的優(yōu)點。特別是，由于保護膜阻止了催化劑成份的催化反應(yīng)，因此所述外筒和所述載體就不需要特別的特性，比如抗氧化性能。形成在所述外筒的內(nèi)周表面和所述載體表面上的保護膜沒有特別的限制，只要使所述外筒和所述載體具有抗氧化性能即可。可以使用例如傳統(tǒng)的抗氧化膜。作為抗氧化膜，可以是主要成份為鎳或鉻的薄膜。
所述外筒既可以制成軸線為直線也可以制成軸線為曲線的形狀。例如，從所述外筒的相對的開口端之一到安裝了所述載體的部分可以形成為曲線型。
所述外筒最好是排氣管。當所述外筒是排氣管時，通過使廢氣流經(jīng)所述外筒的內(nèi)部簡單地就能凈化廢氣。
在本發(fā)明的廢氣凈化裝置中，可以使用常規(guī)已知的催化劑層作為所述催化劑層。所述催化劑層最好由裝載層和裝載在裝載層上的催化劑成份構(gòu)成。
裝載層的作用是為了擴大本廢氣凈化裝置與廢氣的接觸面積?？梢允褂闷胀◤U氣凈化裝置中使用的耐熱無機氧化物。裝載層最好用主要成份為活性氧化鋁的耐熱無機氧化物制成。而且，裝載層最好還包括例如二氧化鈰和氧化鋯等其他附加的氧化物。當裝載層包含了這類附加的氧化物時，可以提高本廢氣凈化裝置的廢氣凈化能力。另外，裝載層的厚度沒有特別的限制，可以由具體的應(yīng)用來恰當?shù)卮_定。
催化劑成份裝載在裝載層上。在形成裝載層后，可以將催化劑成份裝載在裝載層上。另一可選方案是，催化劑成份也可比如與活性氧化鋁泥漿混合后涂覆在金屬載體上。本廢氣凈化裝置的催化劑成份是可凈化廢氣的成份。作為催化劑成份，可以是普通的廢氣凈化裝置中使用的催化劑成份。例如，可使用氧化催化劑、還原催化劑、三元催化劑任一種作為催化劑成份。
特別是，如果至少選擇鉑、鈀和銠金屬中的一種作為催化劑成份，可以有效地凈化廢氣中包含的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物。而且，對催化劑成份的載入量沒有特別的限制，可根據(jù)具體的應(yīng)用做出恰當?shù)臎Q定。
實施例下面參照具體的實施例更詳細地描述本發(fā)明。
作為本發(fā)明的實施例，下列管狀廢氣凈化裝置是按下面的描述制造的。
(實施例1)首先，準備一支由日本工業(yè)標準JIS規(guī)定的SUS304制成的管子。所述管子的厚度為1.2毫米，內(nèi)徑為31.8毫米，外徑為34.2毫米，軸向長度為100毫米。
其次，準備一個由日本工業(yè)標準JIS規(guī)定的SUS304制成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。該蜂窩狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成沿壁流的氣流分配網(wǎng)眼，每平方厘米的網(wǎng)眼數(shù)約16個(或者每平方英寸約為100個)，直徑為33.0毫米，軸向長度為20毫米。
然后，將蜂窩狀結(jié)構(gòu)通過所述管的后部開口端裝入管中。需要說明的是，蜂窩狀結(jié)構(gòu)在管中的位置，應(yīng)直至蜂窩狀結(jié)構(gòu)的后端表面與該管的后端表面平齊為止。
下一步，在將管道及蜂窩狀結(jié)構(gòu)臨時固定起來的狀態(tài)下，在內(nèi)部插入了蜂窩狀結(jié)構(gòu)的所述管子的內(nèi)周表面和蜂窩結(jié)構(gòu)的表面涂敷厚度為10到100微米的焊料。在1200℃的高溫真空環(huán)境下將涂敷了焊料的所述管子和蜂窩結(jié)構(gòu)保持1小時。通過這樣加熱所述管子和蜂窩狀結(jié)構(gòu)在所述管子的內(nèi)周面和所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的表面上形成一層保護膜。形成保護膜后，將所述管子和所述蜂窩結(jié)構(gòu)通過釬焊固定起來。需要說明的是，使用的焊料的主要成份有鉻，重量約占18％；硒，重量約占10％；余下的有鎳及其它一些不可避免的雜質(zhì)。焊料的理想成份有鉻，重量約占10％到30％；硒，重量約占5％到20％；余下的有鎳及不可避免的一些雜質(zhì)。而且，在所述管子的內(nèi)周面和所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的表面上的保護膜理想的形成厚度約在5到50微米之間，在10到30微米之間更好。
同時，準備好將活性氧化鋁、鈰-鋯合成氧化物、粘合劑、鉑、銠和水均勻混合的泥漿。活性氧化鋁為γ-Al2O3，重量比占57.6份，鈰-鋯合成氧化物的重量比占32.4份，需要指出的是，鈰-鋯合成氧化物在轉(zhuǎn)變成二氧化鈰后，重量比約占27.5份。所使用的粘接劑的重量比占5.8份，所使用的鉑的重量比占5.8份，所使用的銠的重量比占0.7份。所使用的水的重量比占250份。
將合成的混合漿涂敷在所述管子的內(nèi)周表面和蜂窩狀結(jié)構(gòu)的表面。需要說明的是，涂敷量為36克/米2。此后，在500℃溫度下煅燒涂敷的泥漿一小時。
依照上面描述的過程，制成實施例1的管狀廢氣凈化裝置。圖1表示實施例1的管狀廢氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)。需要說明的是，圖1是實施例1的管狀廢氣凈化裝置沿包括中心軸線的平面剖切的剖視圖。
如圖1所示，所述實施例1的管狀廢氣凈化裝置包括外筒1、蜂窩狀結(jié)構(gòu)2、保護膜11和催化劑層12。蜂窩狀結(jié)構(gòu)2固定在所述外筒1后部的開口端，以便使所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)2的前端的表面位于距所述外筒1的前端表面10具有80毫米距離的位置。并且，保護膜11形成在暴露的外筒1的整個內(nèi)壁外圍表面。此外，催化劑層12是裝載在保護膜11上的。
(實施例2)首先，準備一根由日本工業(yè)標準JIS規(guī)定的SUS304制造的管子。所述管子的厚度為1毫米，內(nèi)徑為25毫米，外徑為27毫米，軸向長度為200毫米。
其次，準備一個由日本工業(yè)標準JIS規(guī)定的SUS304制成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。該蜂窩狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成沿壁流的氣流分配網(wǎng)眼，每平方厘米的網(wǎng)眼數(shù)約32個(或者每平方英寸約為200個)，直徑為25毫米，軸向長度為20毫米。
然后，將蜂窩狀結(jié)構(gòu)通過所述管的后部開口端裝入管中。需要說明的是，蜂窩狀結(jié)構(gòu)在管中的位置，應(yīng)直至蜂窩狀結(jié)構(gòu)的后端表面與該管的后端表面平齊為止。
然后，用與實施例1同樣的方法形成保護膜，并用與實施例1同樣的方法將催化劑層裝載在形成的保護膜上。
依照上面描述的過程，制成實施例2的管狀廢氣凈化裝置。
在實施例2的所述管狀廢氣凈化裝置中，軸向長度為20毫米的所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)固定在軸向長度為200毫米的所述管子的后開口端。需要說明的是，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)固定在所述管子的后部開口端，以便使所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的前端的表面位于距所述管子的前端表面具有180毫米的位置。并且，保護膜形成在暴露的所述外筒的整個內(nèi)壁外圍表面。此外，催化劑層是裝載在保護膜上的。
(實施例3)除了蜂窩狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼為1.4個/厘米2(約40個/英寸2網(wǎng)眼)、軸向長度為50毫米外，用與實施例2的管狀廢氣凈化裝置同樣的方法制造出實施例3的管狀廢氣凈化裝置。
在實施例3的所述管狀廢氣凈化裝置中，軸向長度為50毫米的所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)固定在軸向長度為200毫米的所述管子的后開口端。需要說明的是，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)固定在所述管子的后部開口端，以便使所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的前端的表面位于距所述管子的前端表面具有150毫米的位置。并且，在所述外筒的暴露的整個內(nèi)壁外圍表面形成保護膜。此外，催化劑層是裝載在保護膜上的。
(實施例4)首先，準備一根由日本工業(yè)標準JIS規(guī)定的SUS304制造的管子。所述管子的厚度為1毫米，內(nèi)徑為25毫米，外徑為27毫米，軸向長度為200毫米。
其次，準備一個由日本工業(yè)標準JIS規(guī)定的SUS304制成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。該蜂窩狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成沿壁流的氣流分配網(wǎng)眼，每平方厘米的網(wǎng)眼數(shù)約16個(或者每平方英寸約為100個)，直徑為25毫米，軸向長度為30毫米。
然后，將蜂窩狀結(jié)構(gòu)通過所述管的后部開口端裝入管中。需要說明的是，蜂窩狀結(jié)構(gòu)在管中的位置，應(yīng)直至蜂窩狀結(jié)構(gòu)的后端表面距該管的后端表面30毫米。
然后，用與實施例1同樣的方法形成保護膜，并用與實施例1同樣的方法將催化劑層裝載在形成的保護膜上。
依照上面描述的過程，制成實施例4的管狀廢氣凈化裝置。圖2描述了實施例4的管狀廢氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，所述實施例4的管狀廢氣凈化裝置包括外筒1、蜂窩狀結(jié)構(gòu)2、保護膜和催化劑層。軸向長度為30毫米的蜂窩狀結(jié)構(gòu)2固定在軸向長度為200毫米的外筒1內(nèi)。需要說明的是，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)2固定在所述外筒1內(nèi)使所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)2的后端表面離所述外筒1的后端表面30毫米，或使所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)2的前端表面離所述外筒1的前端表面140毫米的位置。并且，在整個所述外筒1的暴露的內(nèi)壁外圍表面形成保護膜。此外，催化劑層是裝載在保護膜上的。
(比較例)
除了管被切成軸向長度20毫米外，用與實施例1的管狀廢氣凈化裝置同樣的方法制造出比較例3的管狀廢氣凈化裝置。圖3描述了比較例的管狀廢氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，所述比較例的管狀廢氣凈化裝置包括外筒1、蜂窩狀結(jié)構(gòu)2、保護膜和催化劑層。需要說明的是，軸向長度為20毫米的蜂窩狀結(jié)構(gòu)2占據(jù)了軸向長度為20毫米的外筒1的內(nèi)部所有空間。并且，所述催化劑層僅裝載在所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)2的形成了保護膜的表面上。
(評估)為了評估實施例1至實施例4以及比較例的管形蜂窩狀廢氣凈化裝置的抗失火能力，分別對這幾種管狀廢氣凈化裝置的抗失火能力進行測試。
抗失火能力測試是按下面的描述進行的。將各管狀廢氣凈化裝置安裝在一輛四沖程發(fā)動機的摩托車的排氣系統(tǒng)中。發(fā)動機的排氣量為0.4升(400毫升)。發(fā)動機在高速運行狀態(tài)下，即時速為100公里(第四檔，轉(zhuǎn)速為3600rpm)，隨后進行剎車制動。這樣發(fā)生了失火現(xiàn)象。然后檢查各個管狀廢氣凈化裝置的蜂窩狀結(jié)構(gòu)是否被熔化或損壞。需要說明的是，為了目視檢查蜂窩狀結(jié)構(gòu)的前端表面，各個管形蜂窩狀廢氣凈化裝置的所述外筒在與蜂窩狀結(jié)構(gòu)的前端面相對應(yīng)的部分被切開。
并且，分別對實施例1至實施例4以及比較例的管狀廢氣凈化裝置進行下面描述的耐久性測試。然后用與上面描述的方法相同的方法分別檢查實施例1至實施例4以及比較例的管形蜂窩狀廢氣凈化裝置的抗失火能力。
需要說明的是，所述管狀廢氣凈化裝置的耐持久性能測試是按下面的方法進行的。在分別以8.5毫升/分鐘和1毫升/分鐘的固定速率注入氮氣和水的同時，按1分鐘的間隔分別以200毫升/分鐘和100毫升/分鐘的流速交替加入一氧化碳和氧氣，在這樣濃-稀交替的環(huán)境下在900℃的溫度下熱處理管狀廢氣凈化裝置25個小時。并且，熱處理是在管狀電爐中進行的。
下面的表格1匯總了實施例1至實施例4以及比較例的管狀廢氣凈化裝置在新品(在它們沒有進行耐久性試驗之前)和經(jīng)過耐久性試驗之后的抗失火能力評估結(jié)果。需要指出的是，表格1中“好”的具體意思是指觀察到該蜂窩狀結(jié)構(gòu)沒有熔化或損壞，“差”具體是指觀察到蜂窩狀結(jié)構(gòu)被熔化和損壞。
表格1

從表格1可以看出，實施例1至實施例4的管形廢氣凈化裝置不管是新品還是在經(jīng)過耐久性試驗之后，它們的蜂窩狀結(jié)構(gòu)在經(jīng)過抗失火能力測試后都沒有熔化或損壞。例如，圖4展示了實施例1的管形廢氣凈化裝置中的蜂窩狀結(jié)構(gòu)在進行耐久性測試之前但在抗失火能力測試之后的外觀。如圖4所示，即使在發(fā)生失火的情況下蜂窩狀結(jié)構(gòu)的劃分網(wǎng)眼的各網(wǎng)眼壁也沒有熔化或損壞。
另一方面，比較例的管形廢氣凈化裝置不管是新品還是在經(jīng)過耐久性試驗之后，其蜂窩狀結(jié)構(gòu)在經(jīng)過抗失火能力測試后都熔化或損壞了。例如，圖5展示了比較例的管形廢氣凈化裝置中的蜂窩狀結(jié)構(gòu)在進行耐久性測試之前但在抗失火能力測試之后的外觀。如圖5所示，該蜂窩狀結(jié)構(gòu)因失火而熔化或損壞，沿軸向方向產(chǎn)生出了一個大洞。如果發(fā)生這樣的熔化毀壞現(xiàn)象，管形廢氣凈化裝置的廢氣凈化能力將會急劇下降。
因此，實施例1至實施例4的管形廢氣凈化裝置將催化劑層裝載在形成于所述管子的內(nèi)周面和所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的表面上的保護層上，其蜂窩狀結(jié)構(gòu)固定在距所述管子的上游一側(cè)的相對表面保持預(yù)定的距離的位置，從而蜂窩狀結(jié)構(gòu)不會被熔化或損壞，因此抑制了廢氣凈化能力的下降。因此，實施例1至實施例4的管形廢氣凈化裝置在抗失火性能方面是優(yōu)秀的。
至此，我們已經(jīng)對本發(fā)明作了充分的描述，但很顯然，在不超出本發(fā)明的宗旨和權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以進行各種改變和改進。
權(quán)利要求
1.一種廢氣凈化裝置，包括一個外筒；一個載體，布置在外筒內(nèi)；一個催化劑層；其特征在于，所述催化劑層裝載在所述外筒的內(nèi)周面和所述載體的表面上；所述載體固定在距所述外筒的相對的開口端之一具有預(yù)定的距離的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述載體固定在所述外筒中，使其相對的端面之一定位成離所述外筒的相對的開口端之一具有50毫米或更長的距離的位置上。
3.如權(quán)利要求1所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述載體由金屬制成。
4.如權(quán)利要求1所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述載體具有一種蜂窩型結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，還包括具有抗氧化能力的一層保護膜，該保護膜形成在所述外筒的內(nèi)周面和所述載體的表面上。
6.如權(quán)利要求5所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，催化劑層裝載在保護膜上。
7.如權(quán)利要求1所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述外筒是排氣管。
全文摘要
一種包括外筒、載體和催化劑層的廢氣凈化裝置，所述催化劑層裝載在所述外筒的內(nèi)周面和所述載體的表面。所述載體固定在距所述外筒的相對的開口端之一具有預(yù)定距離的位置。所述廢氣凈化裝置不僅可以抑制因失火而熔化和損壞，而且可以抑制廢氣凈化能力的下降。
文檔編號F01N13/02GK1514118SQ200310120698
公開日2004年7月21日 申請日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月19日
發(fā)明者白 潤也, 白畑潤也, 佐藤真康, 康, 加藤安夫, 夫 申請人:株式會社科特拉