JP2000136716A - エンジン用排気浄化装置 - Google Patents
エンジン用排気浄化装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気石を主成分とした触媒を用いたエンジン
用排気浄化装置を、エンジンのマニフォルドから１メー
トル以上離して排気通路に装着し、触媒の劣化を防ぐ。 【解決手段】重量の８０％〜９５％を電気石が占める微
粉末を触媒坦体に坦持して、又は、この電気石を主成分
とする微粉末に、触媒坦体の容積１リットル当たり０.
１グラム〜０.５グラムの重量の、白金、パラジウム若
しくはロジウムのいづれか１種類、又は白金、パラジウ
ム、ロジウムの微粉末状混合物を混合してなる微粉末
を、触媒坦体に坦持して排気浄化装置の触媒を形成し、
この装置をエンジンのマニフォルドからテールパイプ取
付け口までの排気通路の、マニフォルドから１メートル
以上離れた下流の部位に装着する。この場合触媒坦体に
坦持する微粉末の重量を、担体の重量の１０％〜３０％
になるように調整する。
用排気浄化装置を、エンジンのマニフォルドから１メー
トル以上離して排気通路に装着し、触媒の劣化を防ぐ。 【解決手段】重量の８０％〜９５％を電気石が占める微
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とする微粉末に、触媒坦体の容積１リットル当たり０.
１グラム〜０.５グラムの重量の、白金、パラジウム若
しくはロジウムのいづれか１種類、又は白金、パラジウ
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を、触媒坦体に坦持して排気浄化装置の触媒を形成し、
この装置をエンジンのマニフォルドからテールパイプ取
付け口までの排気通路の、マニフォルドから１メートル
以上離れた下流の部位に装着する。この場合触媒坦体に
坦持する微粉末の重量を、担体の重量の１０％〜３０％
になるように調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンから排
出される一酸化炭素、炭化水素類及び窒素酸化物等有害
な排気ガスを浄化する触媒に関するものである。
出される一酸化炭素、炭化水素類及び窒素酸化物等有害
な排気ガスを浄化する触媒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術によるエンジンの排気浄化装
置の多くは、白金、ロジウム、バラジウム等の貴金属を
主要成分とした触媒を用いて、排気中の未燃焼ガスとし
てエンジンから排出される一酸化炭素及び炭化水素類を
排気中の残留酸素により再燃焼処理し、また窒素化合物
を、排気中の未燃焼成分を還元剤として窒素単体に還元
する方法により提供されてきた。この場合、触媒の活性
化を促進するためには、触媒を３００℃以上の高温に保
つ必要があり、触媒を用いる排気浄化装置は、エンジン
の排気温度変化と目標とする排気浄化効果の相関比を考
慮しながら、排気通路において比較的高温を保つ排気マ
ニホルドの取付け位置に近接した位置に装着されてき
た。
置の多くは、白金、ロジウム、バラジウム等の貴金属を
主要成分とした触媒を用いて、排気中の未燃焼ガスとし
てエンジンから排出される一酸化炭素及び炭化水素類を
排気中の残留酸素により再燃焼処理し、また窒素化合物
を、排気中の未燃焼成分を還元剤として窒素単体に還元
する方法により提供されてきた。この場合、触媒の活性
化を促進するためには、触媒を３００℃以上の高温に保
つ必要があり、触媒を用いる排気浄化装置は、エンジン
の排気温度変化と目標とする排気浄化効果の相関比を考
慮しながら、排気通路において比較的高温を保つ排気マ
ニホルドの取付け位置に近接した位置に装着されてき
た。
【０００３】上述のように従来の技術によれば、触媒の
重要成分として白金、ロジウム、パラジウム等の貴金属
が多く用いられてきたが、これらの金属は高価であり、
経済的コストの面において社会的負担が大きい。さらに
近年これらの金属資源の消費量の増大にともない、資源
の枯渇の問題が無視されない状況にある。
重要成分として白金、ロジウム、パラジウム等の貴金属
が多く用いられてきたが、これらの金属は高価であり、
経済的コストの面において社会的負担が大きい。さらに
近年これらの金属資源の消費量の増大にともない、資源
の枯渇の問題が無視されない状況にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
技術による触媒式排気浄化装置においては、触媒の活性
化を促進するために、装置本体をエンジンに近接した排
気通路内の位置に配設し触媒により排気浄化効果の向上
がはかられている。又は電気や蓄熱材を介して触媒を加
熱する加熱装置がもうけられた実施例が開示されている
（例えば特開平５ー１６３９３５、特開平８ー９３４５
６）。しかし、触媒が常に８００℃以上の高温において
加熱されているために触媒の熱劣化が促進され、排気浄
化性能を長期間劣化させない状態で保持することがむず
かしいという欠点があった。したがって排気浄化装置の
浄化性能が高温な排気温度に依存しないような触媒が提
供されなければ、とくに触媒の加熱装置を設けたり、排
気浄化装置の配設位置をエンジンに近接させるような排
気管系の設計を考慮する必要が生じてくる。
技術による触媒式排気浄化装置においては、触媒の活性
化を促進するために、装置本体をエンジンに近接した排
気通路内の位置に配設し触媒により排気浄化効果の向上
がはかられている。又は電気や蓄熱材を介して触媒を加
熱する加熱装置がもうけられた実施例が開示されている
（例えば特開平５ー１６３９３５、特開平８ー９３４５
６）。しかし、触媒が常に８００℃以上の高温において
加熱されているために触媒の熱劣化が促進され、排気浄
化性能を長期間劣化させない状態で保持することがむず
かしいという欠点があった。したがって排気浄化装置の
浄化性能が高温な排気温度に依存しないような触媒が提
供されなければ、とくに触媒の加熱装置を設けたり、排
気浄化装置の配設位置をエンジンに近接させるような排
気管系の設計を考慮する必要が生じてくる。
【０００５】さらに、エンジンの排気通路内に排気浄化
装置が配設される従来の技術によれば、浄化装置が高温
な排気温度で浄化性能を向上させるような設計思想に基
づいているから、高温のもとでは排気の掃気抵抗が増加
し、エンジンの出力低下や燃費効率低下がともなうの
で、低温領域で使用できる触媒による排気浄化装置の開
発が期待されている。
装置が配設される従来の技術によれば、浄化装置が高温
な排気温度で浄化性能を向上させるような設計思想に基
づいているから、高温のもとでは排気の掃気抵抗が増加
し、エンジンの出力低下や燃費効率低下がともなうの
で、低温領域で使用できる触媒による排気浄化装置の開
発が期待されている。
【０００６】また、排気浄化装置に使用される触媒は、
従来の技術によれば、白金パラジウム又はロジウムのよ
うな貴金属が主流をなしてきた。２リッター・ガソリン
エンジンに必要なこれら貴金属の使用量は、通例１台当
たり２グラム以上であり、その使用量の削減少なくとも
０.２グラム以下の微量を使用するにとどまる触媒の開
発、又は他の成分による触媒の提供は関連産業の発展上
重要な課題である。
従来の技術によれば、白金パラジウム又はロジウムのよ
うな貴金属が主流をなしてきた。２リッター・ガソリン
エンジンに必要なこれら貴金属の使用量は、通例１台当
たり２グラム以上であり、その使用量の削減少なくとも
０.２グラム以下の微量を使用するにとどまる触媒の開
発、又は他の成分による触媒の提供は関連産業の発展上
重要な課題である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明によるエンジン
用排気浄化装置に使用する触媒は、重量の８０％〜９５
％を電気石で構成する微粉末を、触媒担体にコーティン
グすることを特徴としている。
用排気浄化装置に使用する触媒は、重量の８０％〜９５
％を電気石で構成する微粉末を、触媒担体にコーティン
グすることを特徴としている。
【０００８】また、この発明によるエンジン用排気浄化
装置に使用する触媒は、重量の８０％〜９５％を電気石
で構成する微粉末に、触媒坦体の容積１リットル当たり
０.１グラム〜０.５グラムの重量の白金、パラジウム若
しくはロジウムのいづれか１種類を混合してなる微粉
末、又は白金、パラジウム及びロジウムの混合物であっ
て触媒坦体の容積１リットル当たり０.１グラム〜０.５
グラムの重量の混合物を混合してなる微粉末を、それぞ
れ触媒担体にコーティングすることを特徴としている。
装置に使用する触媒は、重量の８０％〜９５％を電気石
で構成する微粉末に、触媒坦体の容積１リットル当たり
０.１グラム〜０.５グラムの重量の白金、パラジウム若
しくはロジウムのいづれか１種類を混合してなる微粉
末、又は白金、パラジウム及びロジウムの混合物であっ
て触媒坦体の容積１リットル当たり０.１グラム〜０.５
グラムの重量の混合物を混合してなる微粉末を、それぞ
れ触媒担体にコーティングすることを特徴としている。
【０００９】この発明によるエンジン用排気浄化装置に
使用する触媒は、重量の８０％〜９５％を電気石で構成
する微粉末を、触媒担体の重量の１０％〜３０％の重量
になるように調整して触媒担体にコーティングすること
を特徴としている。
使用する触媒は、重量の８０％〜９５％を電気石で構成
する微粉末を、触媒担体の重量の１０％〜３０％の重量
になるように調整して触媒担体にコーティングすること
を特徴としている。
【００１０】また、この発明によるエンジン用排気浄化
装置に使用する触媒は、重量の８０％〜９５％を電気石
で構成する微粉末に、触媒坦体の容積１リットル当たり
０.１グラム〜０.５グラムの重量の白金、パラジウム若
しくはロジウムのいづれか１種類を混合してなる微粉
末、又は白金、パラジウム及びロジウムの混合物であっ
て触媒坦体の容積１リットル当たり０.１グラム〜０.５
グラムの重量の混合物を混合してなる微粉末を、触媒担
体の重量の１０％〜３０％の重量になるように調整し
て、それぞれ触媒担体にコーティングすることを特徴と
している。
装置に使用する触媒は、重量の８０％〜９５％を電気石
で構成する微粉末に、触媒坦体の容積１リットル当たり
０.１グラム〜０.５グラムの重量の白金、パラジウム若
しくはロジウムのいづれか１種類を混合してなる微粉
末、又は白金、パラジウム及びロジウムの混合物であっ
て触媒坦体の容積１リットル当たり０.１グラム〜０.５
グラムの重量の混合物を混合してなる微粉末を、触媒担
体の重量の１０％〜３０％の重量になるように調整し
て、それぞれ触媒担体にコーティングすることを特徴と
している。
【００１１】さらに、この発明による排気浄化装置は、
エンジンの排気マニホルドからテールパイプの取付け口
までの排気通路の、排気マニホルドから１メートル以上
離れた下流のあらゆる部位に継合して配置することがで
きる。
エンジンの排気マニホルドからテールパイプの取付け口
までの排気通路の、排気マニホルドから１メートル以上
離れた下流のあらゆる部位に継合して配置することがで
きる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下添付図面によって、この発明
のエンジン用排気浄化装置を詳細にに説明する。
のエンジン用排気浄化装置を詳細にに説明する。
【００１３】図１は、この発明の排気浄化装置の側面断
面図、図２は、この発明の排気浄化装置を排気経路に配
置した構成図、図３は、コージェライト製のモノリス坦
体の側面斜視図、図４は、 図３におけるA-A部分の断面
図、図５は、触媒のコーティング実施例を示す図４の坦
体の部分拡大図、図６は、触媒コーティングの他の実施
例を示す図４の坦体の部分拡大図である。
面図、図２は、この発明の排気浄化装置を排気経路に配
置した構成図、図３は、コージェライト製のモノリス坦
体の側面斜視図、図４は、 図３におけるA-A部分の断面
図、図５は、触媒のコーティング実施例を示す図４の坦
体の部分拡大図、図６は、触媒コーティングの他の実施
例を示す図４の坦体の部分拡大図である。
【００１４】各図において、１はモノリス坦体、２は坦
体のリブ、３は微粉末のコーティング層、４は白金、パ
ラジウム及び/又はロジウムの微粒子、５は触媒、６は
緩衝材、７は浄化装置ケース、８はストッパー、９はエ
ンジン、１０は排気マニホルドである。
体のリブ、３は微粉末のコーティング層、４は白金、パ
ラジウム及び/又はロジウムの微粒子、５は触媒、６は
緩衝材、７は浄化装置ケース、８はストッパー、９はエ
ンジン、１０は排気マニホルドである。
【００１５】
【実施例１】この発明のエンジン用排気浄化装置に使用
する触媒は、図３から図６までに示されているように、
触媒用の電気石を８０％〜９５％（重量比）という高純
度に含有した微粉末を、固着剤となるバインダーを使用
し、溶液浸漬法及び加熱乾燥処理法によって、コージェ
ライト・セラミック製のモノリス坦体１の表面及びその
リブ２の表面の全面にわたって均一の層を形成するよう
にコーティングして提供される。この場合コージェライ
ト・セラミック製のモノリス坦体１は、セル数３００/i
n2、容積１.６リットルの円筒形に形成する。
する触媒は、図３から図６までに示されているように、
触媒用の電気石を８０％〜９５％（重量比）という高純
度に含有した微粉末を、固着剤となるバインダーを使用
し、溶液浸漬法及び加熱乾燥処理法によって、コージェ
ライト・セラミック製のモノリス坦体１の表面及びその
リブ２の表面の全面にわたって均一の層を形成するよう
にコーティングして提供される。この場合コージェライ
ト・セラミック製のモノリス坦体１は、セル数３００/i
n2、容積１.６リットルの円筒形に形成する。
【００１６】エンジン用排気浄化装置に使用する触媒
を、重量の８０％〜９５％を電気石で構成する微粉末を
触媒坦体にコーティングして形成するこの発明の一実施
例（実施例１）においては、上述のように電気石を高純
度に含有した微粉末６００グラムをγアルミナゾル粉末
１５０グラムと混合し、さらに水を加えて各成分が均一
化されるまで撹拌し、さらに、これらの成分に硝酸を少
量加えて、溶液のＰＨ５.０〜６.０のスラリー液を調合
する。
を、重量の８０％〜９５％を電気石で構成する微粉末を
触媒坦体にコーティングして形成するこの発明の一実施
例（実施例１）においては、上述のように電気石を高純
度に含有した微粉末６００グラムをγアルミナゾル粉末
１５０グラムと混合し、さらに水を加えて各成分が均一
化されるまで撹拌し、さらに、これらの成分に硝酸を少
量加えて、溶液のＰＨ５.０〜６.０のスラリー液を調合
する。
【００１７】約４０℃まで加熱された上述のスラリー液
中にモノリス坦体１を数分間浸漬した後に、モノリス坦
体１に圧縮空気（圧縮圧力５kg/cm2)を吹き付けて坦体
のリブ２表面に固着した余剰スラリー液を除去し、１２
０℃の加熱空気に２時間さらし乾燥する。さらに４５０
℃に加熱した空気に４時間さらす方法によってモノリス
坦体１の表面及びそのリブ２の表面に微粉末コーティン
グ層３を形成するようにコーティングする。このコーテ
ィング方法を繰り返して行い、図３に図示されたよう
に、微粉末コーティング層３の重量が、モノリス坦体１
の重量の１０％〜３０％の重量になるように調整して、
モノリス坦体１表面及びそのリブ２の表面にコーティン
グすることができる。
中にモノリス坦体１を数分間浸漬した後に、モノリス坦
体１に圧縮空気（圧縮圧力５kg/cm2)を吹き付けて坦体
のリブ２表面に固着した余剰スラリー液を除去し、１２
０℃の加熱空気に２時間さらし乾燥する。さらに４５０
℃に加熱した空気に４時間さらす方法によってモノリス
坦体１の表面及びそのリブ２の表面に微粉末コーティン
グ層３を形成するようにコーティングする。このコーテ
ィング方法を繰り返して行い、図３に図示されたよう
に、微粉末コーティング層３の重量が、モノリス坦体１
の重量の１０％〜３０％の重量になるように調整して、
モノリス坦体１表面及びそのリブ２の表面にコーティン
グすることができる。
【００１８】上述したようなコーティング方法により
ば、重量の８０％〜９５％を電気石で構成する微粉末
を、コーティング層３の厚さが０.０５mm〜０.２mmの厚
さの範囲でコージェライト・セラミック製のモノリス坦
体１の表面及びそのリブ２の表面の全面にわたってコー
ティングすることができる。
ば、重量の８０％〜９５％を電気石で構成する微粉末
を、コーティング層３の厚さが０.０５mm〜０.２mmの厚
さの範囲でコージェライト・セラミック製のモノリス坦
体１の表面及びそのリブ２の表面の全面にわたってコー
ティングすることができる。
【００１９】
【実施例２】請求項２に記載されているように、この発
明の他の実施例として、触媒坦体の容積１リットル当た
り０.１グラム〜０.５グラムという微量の白金、ロジウ
ム又はバラジウムのいづれか一種類を、重量の８０％〜
９５％を電気石で構成する微粉末に混合してなる微粉末
を触媒坦体にコーティングすることによって、実施例１
と異なった成分構成の触媒が提供される。同様に白金、
ロジウム及びバラジウムの混合物を触媒坦体の容積１リ
ットル当たり０.１グラム〜０.５グラムの重量に調整
し、重量の８０％〜９５％を電気石で構成する微粉末に
混合してなる微粉末を触媒坦体にコーティングすること
によって、この発明の他の実施例（実施例２）の触媒が
提供される。
明の他の実施例として、触媒坦体の容積１リットル当た
り０.１グラム〜０.５グラムという微量の白金、ロジウ
ム又はバラジウムのいづれか一種類を、重量の８０％〜
９５％を電気石で構成する微粉末に混合してなる微粉末
を触媒坦体にコーティングすることによって、実施例１
と異なった成分構成の触媒が提供される。同様に白金、
ロジウム及びバラジウムの混合物を触媒坦体の容積１リ
ットル当たり０.１グラム〜０.５グラムの重量に調整
し、重量の８０％〜９５％を電気石で構成する微粉末に
混合してなる微粉末を触媒坦体にコーティングすること
によって、この発明の他の実施例（実施例２）の触媒が
提供される。
【００２０】上述の白金を触媒成分として使用する実施
例２においては、０. ２グラムの白金を含む塩化白金酸
水溶液中に、モノリス坦体１の表面及びそのリブ２の表
面に電気石からなる微粉末をコーティングしたモノリス
坦体１を浸漬し、１２０℃に加熱された空気に２時間さ
らして乾燥させた後、さらに５５０℃に加熱された空気
で塩化白金酸を分解することによって、モノリス坦体１
にコーティングされた電気石微粉体を主成分とする触媒
層内に均一に分散された白金成分を含む触媒を提供する
ことができる。なお、白金に代えてロジウム又はパラジ
ウムを使用するときは、塩化白金酸の代わりに塩化ロジ
ウム又は塩化パラジウム水溶液が利用される。いづれの
場合においては、塩化白金酸、塩化ロジウム又は塩化パ
ラジウム水溶液量は、モノリス坦体１全体を浸漬できる
液量であることが好ましい。
例２においては、０. ２グラムの白金を含む塩化白金酸
水溶液中に、モノリス坦体１の表面及びそのリブ２の表
面に電気石からなる微粉末をコーティングしたモノリス
坦体１を浸漬し、１２０℃に加熱された空気に２時間さ
らして乾燥させた後、さらに５５０℃に加熱された空気
で塩化白金酸を分解することによって、モノリス坦体１
にコーティングされた電気石微粉体を主成分とする触媒
層内に均一に分散された白金成分を含む触媒を提供する
ことができる。なお、白金に代えてロジウム又はパラジ
ウムを使用するときは、塩化白金酸の代わりに塩化ロジ
ウム又は塩化パラジウム水溶液が利用される。いづれの
場合においては、塩化白金酸、塩化ロジウム又は塩化パ
ラジウム水溶液量は、モノリス坦体１全体を浸漬できる
液量であることが好ましい。
【００２１】ステンレス鋼容器のような耐熱容器のなか
に緩衝材例えば耐熱スチールウール若しくはネット状の
もの又は加熱膨張型セラミックマット等を介して、触媒
５をその容器内に固定する。
に緩衝材例えば耐熱スチールウール若しくはネット状の
もの又は加熱膨張型セラミックマット等を介して、触媒
５をその容器内に固定する。
【００２２】請求項５に記載されているように、この発
明の排気浄化装置は、エンジンの排気マニホルド１０か
らテールパイプの取付け口までの排気通路において、排
気マニホルド１０から１メートル以上の距離を隔てたあ
らゆる部位に継合して配置することができる。
明の排気浄化装置は、エンジンの排気マニホルド１０か
らテールパイプの取付け口までの排気通路において、排
気マニホルド１０から１メートル以上の距離を隔てたあ
らゆる部位に継合して配置することができる。
【００２３】エンジンから一酸化炭素、炭化水素類及び
窒素化合物として排出される未燃焼排気ガスは、排気マ
ニホルド１０から１メートル以上距離をへだてた排気通
路の位置に配置された排気浄化装置ケース７まで流れる
流路において８００℃以下に冷却されて触媒５に接触す
る。この場合、触媒５の主成分を構成する電気石の微粉
末層は、８００℃以下においても電気石の特性として結
晶格子点に結晶極性をもっており、その層には分極した
永久電極が存在する。この永久電極は、周囲に存在する
分子に対しイオン化を促進する作用があり、これら分子
を励起して比較的容易に酸化、還元反応を促進せしめ、
排気の効率的な浄化作用が行われる。電気石の微粉末を
触媒５の主成分として提供するこの発明のエンジン用排
気浄化装置の実施例１による排気の浄化作用の効果は、
排気成分ごとに比較例とともに表１に記載されている。
窒素化合物として排出される未燃焼排気ガスは、排気マ
ニホルド１０から１メートル以上距離をへだてた排気通
路の位置に配置された排気浄化装置ケース７まで流れる
流路において８００℃以下に冷却されて触媒５に接触す
る。この場合、触媒５の主成分を構成する電気石の微粉
末層は、８００℃以下においても電気石の特性として結
晶格子点に結晶極性をもっており、その層には分極した
永久電極が存在する。この永久電極は、周囲に存在する
分子に対しイオン化を促進する作用があり、これら分子
を励起して比較的容易に酸化、還元反応を促進せしめ、
排気の効率的な浄化作用が行われる。電気石の微粉末を
触媒５の主成分として提供するこの発明のエンジン用排
気浄化装置の実施例１による排気の浄化作用の効果は、
排気成分ごとに比較例とともに表１に記載されている。
【００２４】請求項１に記載されたような触媒の主成分
を構成する電気石のほか、請求項２に記載されたよう
に、モノリス坦体１にコーティングされた白金、パラジ
ウム又はロジウムのいづれの貴金属の原子も、電気石に
存在する永久電極に接して、電気石の微粉末を主成分と
する触媒層に均一に分散している。これらの貴金属の原
子は、電気石からの電子の授受作用をとおして励起し
て、電気石による酸化、還元反応を助長させる。このよ
うにして、請求項１又は請求項２に記載したこの発明の
排気浄化装置の排気浄化作用は、表１及び表２に表示さ
れたように、さらに向上させることができる。
を構成する電気石のほか、請求項２に記載されたよう
に、モノリス坦体１にコーティングされた白金、パラジ
ウム又はロジウムのいづれの貴金属の原子も、電気石に
存在する永久電極に接して、電気石の微粉末を主成分と
する触媒層に均一に分散している。これらの貴金属の原
子は、電気石からの電子の授受作用をとおして励起し
て、電気石による酸化、還元反応を助長させる。このよ
うにして、請求項１又は請求項２に記載したこの発明の
排気浄化装置の排気浄化作用は、表１及び表２に表示さ
れたように、さらに向上させることができる。
【００２５】図１に示されたように、この発明の排気浄
化装置の触媒５は、ステンレス鋼製の耐熱容器のような
浄化装置ケース７内に、緩衝材６を介在し内蔵され、か
つ、ストッパー８によって固定させる。この場合、緩衝
材６は、耐熱スチールウール若しくはネット状のもの又
は加熱膨張型セラミックマット等が使用されることが好
ましい。
化装置の触媒５は、ステンレス鋼製の耐熱容器のような
浄化装置ケース７内に、緩衝材６を介在し内蔵され、か
つ、ストッパー８によって固定させる。この場合、緩衝
材６は、耐熱スチールウール若しくはネット状のもの又
は加熱膨張型セラミックマット等が使用されることが好
ましい。
【００２６】この発明のエンジン用排気浄化装置は、請
求項５に記載されたとおり、エンジンに連通する排気マ
ニホルド１０からテールパイプの取付け口までの下流側
の排気通路において、排気マニホルド１０から１メート
ル以上離れた下流側の排気通路のいかなる部位において
も装着することができる。
求項５に記載されたとおり、エンジンに連通する排気マ
ニホルド１０からテールパイプの取付け口までの下流側
の排気通路において、排気マニホルド１０から１メート
ル以上離れた下流側の排気通路のいかなる部位において
も装着することができる。
【００２７】
【表１】次に掲げる表は、この発明の排気浄化装置が、
ガソリンエンジンに装着された場合の排気浄化性能を示
す。
ガソリンエンジンに装着された場合の排気浄化性能を示
す。
【００２８】
【表２】次の表は、この発明の排気浄化装置がディーゼ
ルエンジンに装着された場合の排気浄化性能を示す。
ルエンジンに装着された場合の排気浄化性能を示す。
【００２９】
【発明の効果】この発明のエンジン用排気浄化装置は、
触媒の主成分に電気石を使用しているから、電気石の特
性として分極した永久電極が、周囲に存在する分子に対
しイオン化を促進する作用がはたらき、エンジンからの
８００℃以下の温度領域の排気ガスに対して容易に酸
化、還元反応が進行する。従って、エンジンの排気マニ
ホルドからテールパイプの取付け口までの排気通路にお
いて、排気マニホルドから１メートル以上離れた下流の
排気通路の部位に継合して配置しても、表１及び表２に
示されたように効率よく排気浄化作用が行われので、通
常の触媒が常に８００℃以上の高温において加熱される
ために生じる触媒の熱劣化が防止され、排気浄化性能を
長期間劣化させない効果がある。
触媒の主成分に電気石を使用しているから、電気石の特
性として分極した永久電極が、周囲に存在する分子に対
しイオン化を促進する作用がはたらき、エンジンからの
８００℃以下の温度領域の排気ガスに対して容易に酸
化、還元反応が進行する。従って、エンジンの排気マニ
ホルドからテールパイプの取付け口までの排気通路にお
いて、排気マニホルドから１メートル以上離れた下流の
排気通路の部位に継合して配置しても、表１及び表２に
示されたように効率よく排気浄化作用が行われので、通
常の触媒が常に８００℃以上の高温において加熱される
ために生じる触媒の熱劣化が防止され、排気浄化性能を
長期間劣化させない効果がある。
【図１】排気浄化装置の側面断面図
【図２】排気浄化装置の配置構成図
【図３】モノリス坦体の側面斜視図
【図４】図３におけるA-A部分の断面図
【図５】図４の坦体の部分拡大図
【図６】他の実施例を示す図４の坦体の部分拡大図
【符号の説明】 １ モノリス坦体 ２ 坦体のリブ ３ 微粉末のコーティング層 ４ 白金、パラジウム及び/又はロジウムの微粒子 ５ 触媒 ６ 緩衝材 ７ 浄化装置ケース ８ ストッパー ９ エンジン １０ 排気マニホルド
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１月１１日（２０００．１．１
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】エンジン用排気浄化装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンから排
出される一酸化炭素、炭化水素類及び窒素酸化物等有害
な排気ガスを浄化する触媒に関するものである。
出される一酸化炭素、炭化水素類及び窒素酸化物等有害
な排気ガスを浄化する触媒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術によるエンジンの排気浄化装
置の多くは、白金、ロジウム、バラジウム等の貴金属を
主要成分とした触媒を用いて、排気中の未燃焼ガスとし
てエンジンから排出される一酸化炭素及び炭化水素類を
排気中の残留酸素により再燃焼処理し、また窒素化合物
を、排気中の未燃焼成分を還元剤として窒素単体に還元
する方法により提供されてきた。この場合、触媒の活性
化を促進するためには、触媒を３００℃以上の高温に保
つ必要があり、触媒を用いる排気浄化装置は、エンジン
の排気温度変化と目標とする排気浄化効果の相関比を考
慮しながら、排気通路において比較的高温を保つ排気マ
ニホルドの取付け位置に近接した位置に装着されてき
た。
置の多くは、白金、ロジウム、バラジウム等の貴金属を
主要成分とした触媒を用いて、排気中の未燃焼ガスとし
てエンジンから排出される一酸化炭素及び炭化水素類を
排気中の残留酸素により再燃焼処理し、また窒素化合物
を、排気中の未燃焼成分を還元剤として窒素単体に還元
する方法により提供されてきた。この場合、触媒の活性
化を促進するためには、触媒を３００℃以上の高温に保
つ必要があり、触媒を用いる排気浄化装置は、エンジン
の排気温度変化と目標とする排気浄化効果の相関比を考
慮しながら、排気通路において比較的高温を保つ排気マ
ニホルドの取付け位置に近接した位置に装着されてき
た。
【０００３】上述のように従来の技術によれば、触媒の
重要成分として白金、ロジウム、パラジウム等の貴金属
が多く用いられてきたが、これらの金属は高価であり、
経済的コストの面において社会的負担が大きい。さらに
近年これらの金属資源の消費量の増大にともない、資源
の枯渇の問題が無視されない状況にある。
重要成分として白金、ロジウム、パラジウム等の貴金属
が多く用いられてきたが、これらの金属は高価であり、
経済的コストの面において社会的負担が大きい。さらに
近年これらの金属資源の消費量の増大にともない、資源
の枯渇の問題が無視されない状況にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
技術による触媒式排気浄化装置においては、触媒の活性
化を促進するために、装置本体をエンジンに近接した排
気通路内の位置に配設し触媒により排気浄化効果の向上
がはかられている。又は電気や蓄熱材を介して触媒を加
熱する加熱装置がもうけられた実施例が開示されている
（例えば特開平５ー１６３９３５、特開平８ー９３４５
６）。しかし、触媒が常に８００℃以上の高温において
加熱されているために触媒の熱劣化が促進され、排気浄
化性能を長期間劣化させない状態で保持することがむず
かしいという欠点があった。したがって排気浄化装置の
浄化性能が高温な排気温度に依存しないような触媒が提
供されなければ、とくに触媒の加熱装置を設けたり、排
気浄化装置の配設位置をエンジンに近接させるような排
気管系の設計を考慮する必要が生じてくる。
技術による触媒式排気浄化装置においては、触媒の活性
化を促進するために、装置本体をエンジンに近接した排
気通路内の位置に配設し触媒により排気浄化効果の向上
がはかられている。又は電気や蓄熱材を介して触媒を加
熱する加熱装置がもうけられた実施例が開示されている
（例えば特開平５ー１６３９３５、特開平８ー９３４５
６）。しかし、触媒が常に８００℃以上の高温において
加熱されているために触媒の熱劣化が促進され、排気浄
化性能を長期間劣化させない状態で保持することがむず
かしいという欠点があった。したがって排気浄化装置の
浄化性能が高温な排気温度に依存しないような触媒が提
供されなければ、とくに触媒の加熱装置を設けたり、排
気浄化装置の配設位置をエンジンに近接させるような排
気管系の設計を考慮する必要が生じてくる。
【０００５】さらに、エンジンの排気通路内に排気浄化
装置が配設される従来の技術によれば、浄化装置が高温
な排気温度で浄化性能を向上させるような設計思想に基
づいているから、高温のもとでは排気の掃気抵抗が増加
し、エンジンの出力低下や燃費効率低下がともなうの
で、低温領域で使用できる触媒による排気浄化装置の開
発が期待されている。
装置が配設される従来の技術によれば、浄化装置が高温
な排気温度で浄化性能を向上させるような設計思想に基
づいているから、高温のもとでは排気の掃気抵抗が増加
し、エンジンの出力低下や燃費効率低下がともなうの
で、低温領域で使用できる触媒による排気浄化装置の開
発が期待されている。
【０００６】また、排気浄化装置に使用される触媒は、
従来の技術によれば、白金パラジウム又はロジウムのよ
うな貴金属が主流をなしてきた。２リッター・ガソリン
エンジンに必要なこれら貴金属の使用量は、通例１台当
たり２グラム以上であり、その使用量の削減少なくとも
０.２グラム以下の微量を使用するにとどまる触媒の開
発、又は他の成分による触媒の提供は関連産業の発展上
重要な課題である。
従来の技術によれば、白金パラジウム又はロジウムのよ
うな貴金属が主流をなしてきた。２リッター・ガソリン
エンジンに必要なこれら貴金属の使用量は、通例１台当
たり２グラム以上であり、その使用量の削減少なくとも
０.２グラム以下の微量を使用するにとどまる触媒の開
発、又は他の成分による触媒の提供は関連産業の発展上
重要な課題である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明によるエンジン
用排気浄化装置に使用する触媒は、重量の８０％〜９５
％を電気石で構成する微粉末に、触媒坦体の容積１リッ
トル当たり０.１グラム〜０.５グラムの重量の白金、パ
ラジウム若しくはロジウムのいづれか１種類を混合して
なる微粉末、又は白金、パラジウム及びロジウムの混合
物であって触媒坦体の容積１リットル当たり０.１グラ
ム〜０.５グラムの重量の混合物を混合してなる微粉末
を、それぞれ触媒担体にコーティングすることを特徴と
している。
用排気浄化装置に使用する触媒は、重量の８０％〜９５
％を電気石で構成する微粉末に、触媒坦体の容積１リッ
トル当たり０.１グラム〜０.５グラムの重量の白金、パ
ラジウム若しくはロジウムのいづれか１種類を混合して
なる微粉末、又は白金、パラジウム及びロジウムの混合
物であって触媒坦体の容積１リットル当たり０.１グラ
ム〜０.５グラムの重量の混合物を混合してなる微粉末
を、それぞれ触媒担体にコーティングすることを特徴と
している。
【０００８】この発明によるエンジン用排気浄化装置
を、エンジンの排気マニホルドからテールパイプの取付
け口までの排気通路の、排気マニホルドから１メートル
以上離れた下流の部位に継合して配置することを特徴と
している。
を、エンジンの排気マニホルドからテールパイプの取付
け口までの排気通路の、排気マニホルドから１メートル
以上離れた下流の部位に継合して配置することを特徴と
している。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下添付図面によって、この発明
のエンジン用排気浄化装置を詳細にに説明する。
のエンジン用排気浄化装置を詳細にに説明する。
【００１０】図１は、この発明の排気浄化装置の側面断
面図、図２は、この発明の排気浄化装置を排気経路に配
置した構成図、図３は、コージェライト製のモノリス坦
体の側面斜視図、図４は、 図３におけるA-A部分の断面
図、図５は、触媒のコーティング実施例を示す図４の坦
体の部分拡大図、図６は、触媒コーティングの他の実施
例を示す図４の坦体の部分拡大図、図７は、排気浄化効
率と電気石微粉末の含有濃度の関係図、図８は、触媒反
応温度と白金濃度の関係図である。
面図、図２は、この発明の排気浄化装置を排気経路に配
置した構成図、図３は、コージェライト製のモノリス坦
体の側面斜視図、図４は、 図３におけるA-A部分の断面
図、図５は、触媒のコーティング実施例を示す図４の坦
体の部分拡大図、図６は、触媒コーティングの他の実施
例を示す図４の坦体の部分拡大図、図７は、排気浄化効
率と電気石微粉末の含有濃度の関係図、図８は、触媒反
応温度と白金濃度の関係図である。
【００１１】各図において、１はモノリス坦体、２は坦
体のリブ、３は微粉末のコーティング層、４は白金、パ
ラジウム及び/又はロジウムの微粒子、５は触媒、６は
緩衝材、７は浄化装置ケース、８はストッパー、９はエ
ンジン、１０は排気マニホルドである。
体のリブ、３は微粉末のコーティング層、４は白金、パ
ラジウム及び/又はロジウムの微粒子、５は触媒、６は
緩衝材、７は浄化装置ケース、８はストッパー、９はエ
ンジン、１０は排気マニホルドである。
【００１２】
【実施例】この発明のエンジン用排気浄化装置に使用す
る触媒は、図３から図６までに示されているように、触
媒用の電気石を８０％〜９５％（重量比）という高純度
に含有した微粉末を、固着剤となるバインダーを使用
し、溶液浸漬法及び加熱乾燥処理法によって、コージェ
ライト・セラミック製のモノリス坦体１の表面及びその
リブ２の表面の全面にわたって均一の層を形成するよう
にコーティングして提供される。この場合コージェライ
ト・セラミック製のモノリス坦体１は、セル数３００/i
n2、容積１.６リットルの円筒形に形成する。
る触媒は、図３から図６までに示されているように、触
媒用の電気石を８０％〜９５％（重量比）という高純度
に含有した微粉末を、固着剤となるバインダーを使用
し、溶液浸漬法及び加熱乾燥処理法によって、コージェ
ライト・セラミック製のモノリス坦体１の表面及びその
リブ２の表面の全面にわたって均一の層を形成するよう
にコーティングして提供される。この場合コージェライ
ト・セラミック製のモノリス坦体１は、セル数３００/i
n2、容積１.６リットルの円筒形に形成する。
【００１３】エンジン用排気浄化装置に使用する触媒
を、重量の８０％〜９５％を電気石で構成する微粉末を
触媒坦体にコーティングして形成するこの発明の一実施
例においては、上述のように電気石を高純度に含有した
微粉末６００グラムをγアルミナゾル粉末１５０グラム
と混合し、さらに水を加えて各成分が均一化されるまで
撹拌し、さらに、これらの成分に硝酸を少量加えて、溶
液のＰＨ５.０〜６.０のスラリー液を調合する。
を、重量の８０％〜９５％を電気石で構成する微粉末を
触媒坦体にコーティングして形成するこの発明の一実施
例においては、上述のように電気石を高純度に含有した
微粉末６００グラムをγアルミナゾル粉末１５０グラム
と混合し、さらに水を加えて各成分が均一化されるまで
撹拌し、さらに、これらの成分に硝酸を少量加えて、溶
液のＰＨ５.０〜６.０のスラリー液を調合する。
【００１４】約４０℃まで加熱された上述のスラリー液
中にモノリス坦体１を数分間浸漬した後に、モノリス坦
体１に圧縮空気（圧縮圧力５kg/cm2)を吹き付けて坦体
のリブ２表面に固着した余剰スラリー液を除去し、１２
０℃の加熱空気に２時間さらし乾燥する。さらに４５０
℃に加熱した空気に４時間さらす方法によってモノリス
坦体１の表面及びそのリブ２の表面に微粉末コーティン
グ層３を形成するようにコーティングする。このコーテ
ィング方法を繰り返して行い、図３に図示されたよう
に、微粉末コーティング層３の重量が、モノリス坦体１
の重量の１０％〜３０％の重量になるように調整して、
モノリス坦体１表面及びそのリブ２の表面にコーティン
グすることができる。
中にモノリス坦体１を数分間浸漬した後に、モノリス坦
体１に圧縮空気（圧縮圧力５kg/cm2)を吹き付けて坦体
のリブ２表面に固着した余剰スラリー液を除去し、１２
０℃の加熱空気に２時間さらし乾燥する。さらに４５０
℃に加熱した空気に４時間さらす方法によってモノリス
坦体１の表面及びそのリブ２の表面に微粉末コーティン
グ層３を形成するようにコーティングする。このコーテ
ィング方法を繰り返して行い、図３に図示されたよう
に、微粉末コーティング層３の重量が、モノリス坦体１
の重量の１０％〜３０％の重量になるように調整して、
モノリス坦体１表面及びそのリブ２の表面にコーティン
グすることができる。
【００１５】上述したようなコーティング方法によれ
ば、重量の８０％〜９５％を電気石で構成する微粉末
を、コーティング層３の厚さが０.０５mm〜０.２mmの厚
さの範囲でコージェライト・セラミック製のモノリス坦
体１の表面及びそのリブ２の表面の全面にわたってコー
ティングすることができる。
ば、重量の８０％〜９５％を電気石で構成する微粉末
を、コーティング層３の厚さが０.０５mm〜０.２mmの厚
さの範囲でコージェライト・セラミック製のモノリス坦
体１の表面及びそのリブ２の表面の全面にわたってコー
ティングすることができる。
【００１６】請求頃１に記載されているように、触媒坦
体の容積１リットル当たり０．１グラム〜０.５グラム
という徴量の白金、ロジウム若しくはパラジウムのいづ
れか一種類を、重量の８０%〜９５%を電気石で構成する
徴粉末に混合し、又は白金、ロジウム及びパラジウムの
混合物を触媒坦体の容積１リットル当たり０．１グラム
〜０.５グラムの重量に調整し、重量の８０%〜９５%を
電気石で構成する徴粉末に混合してなる徴粉末を触媒坦
体にコーティングする。
体の容積１リットル当たり０．１グラム〜０.５グラム
という徴量の白金、ロジウム若しくはパラジウムのいづ
れか一種類を、重量の８０%〜９５%を電気石で構成する
徴粉末に混合し、又は白金、ロジウム及びパラジウムの
混合物を触媒坦体の容積１リットル当たり０．１グラム
〜０.５グラムの重量に調整し、重量の８０%〜９５%を
電気石で構成する徴粉末に混合してなる徴粉末を触媒坦
体にコーティングする。
【００１７】上述の白金を触媒成分として使用する実施
例においては、０．２グラムの白金を含む塩化白金酸水
溶液中に、モノリス坦体1の表面及びそのリプ2の表面に
電気石からなる徴粉末をコーティングしたモノリス坦体
1を浸漬し、１２０℃に加熱された空気に2時間さらして
乾燥させた後、さらに５５０℃に加熱された空気で塩化
白金酸を分解することによって、モノリ.ス坦体1にコー
ティングされた電気石徴粉体を主成分とする触媒層内に
均一に分散された白金成分を含む触媒を提供することが
できる。なお、白金に代えてロジウム又はパラジウムを
使用するときは、塩化白金酸の代わりに塩化ロジウム又
は塩化パラジウム水溶液が利用される。いづれの場合に
おいても、塩化白金酸、塩化ロジウム又は塩化パラジウ
ム水溶液量は、モノリス担体１全体を侵漬出きる液量で
あることが好ましい。
例においては、０．２グラムの白金を含む塩化白金酸水
溶液中に、モノリス坦体1の表面及びそのリプ2の表面に
電気石からなる徴粉末をコーティングしたモノリス坦体
1を浸漬し、１２０℃に加熱された空気に2時間さらして
乾燥させた後、さらに５５０℃に加熱された空気で塩化
白金酸を分解することによって、モノリ.ス坦体1にコー
ティングされた電気石徴粉体を主成分とする触媒層内に
均一に分散された白金成分を含む触媒を提供することが
できる。なお、白金に代えてロジウム又はパラジウムを
使用するときは、塩化白金酸の代わりに塩化ロジウム又
は塩化パラジウム水溶液が利用される。いづれの場合に
おいても、塩化白金酸、塩化ロジウム又は塩化パラジウ
ム水溶液量は、モノリス担体１全体を侵漬出きる液量で
あることが好ましい。
【００１８】ステンレス鋼容器のような耐熱容器のなか
に緩衝材例えぱ耐熱スチールウール若しくはネット状の
もの又は加熱膨張型セラミックマット等を介して、触媒
5をその容器内に固定する。
に緩衝材例えぱ耐熱スチールウール若しくはネット状の
もの又は加熱膨張型セラミックマット等を介して、触媒
5をその容器内に固定する。
【００１９】上述した実施例により、電気石微粉末３０
０ｇとγアルミナゾル粉末（アルミナ含有濃度はその重
量の約４４％）３６ｇを混合して得たスラリー液を、モ
ノリス担体１の表面及びリブ２の表面に、コーティング
層３として固着させることを繰り返すことにより、固着
されたスラリー液中の電気石微粉末含有濃度をコーティ
ング層３の重量の約９５％に調製することができる。
０ｇとγアルミナゾル粉末（アルミナ含有濃度はその重
量の約４４％）３６ｇを混合して得たスラリー液を、モ
ノリス担体１の表面及びリブ２の表面に、コーティング
層３として固着させることを繰り返すことにより、固着
されたスラリー液中の電気石微粉末含有濃度をコーティ
ング層３の重量の約９５％に調製することができる。
【００２０】同様に、３００グラムの電気石微粉末と、
それぞれ７５グラム、１７０グラム、２２７グラム及び
６８０グラムのγアルミナゾル粉末とを混合して得たス
ラリー液を、モノリス担体１の表面及びリブ２の表面
に、コーティング層３として固着させることを繰り返す
ことにより、固着されたスラリー液中の電気石微粉末含
有濃度をコーティング層３の重量のそれぞれ約９０％、
８０％、７５％及び５０％に調整することができる。
それぞれ７５グラム、１７０グラム、２２７グラム及び
６８０グラムのγアルミナゾル粉末とを混合して得たス
ラリー液を、モノリス担体１の表面及びリブ２の表面
に、コーティング層３として固着させることを繰り返す
ことにより、固着されたスラリー液中の電気石微粉末含
有濃度をコーティング層３の重量のそれぞれ約９０％、
８０％、７５％及び５０％に調整することができる。
【００２１】上述したとおり、モノリス担体１の表面及
びリブ２の表面に固着されたスラリー液中の電気石微粉
末含有濃度をコーティング層３の重量のそれぞれ約５０
％、７５％、８０％、９０％及び９５％に調整して形成
されたモノリス担体（重量約０．８キログラム）を、
０．１６グラムの白金を含有する塩化白金酸水溶液中に
浸漬して、この発明に係る触媒５の成分を構成する白金
含有量を、触媒５の重量の約０．０２％に調整すること
ができる。
びリブ２の表面に固着されたスラリー液中の電気石微粉
末含有濃度をコーティング層３の重量のそれぞれ約５０
％、７５％、８０％、９０％及び９５％に調整して形成
されたモノリス担体（重量約０．８キログラム）を、
０．１６グラムの白金を含有する塩化白金酸水溶液中に
浸漬して、この発明に係る触媒５の成分を構成する白金
含有量を、触媒５の重量の約０．０２％に調整すること
ができる。
【００２２】上述のように触媒５の主成分を構成する電
気石微粉末含有濃度が、コーティング層３の重量のそれ
ぞれ約５０％、７５％、８０％、９０％及び９５％に調
整された５種類の触媒について、エンジンからの排気浄
化性能を比較した数値を図７に示した。図７によれば、
電気石微粉末の含有濃度重量８０％以上で排気浄化性能
は最大値を示していている。しかし、９５％以上では、
バインダーとして作用するアルミナゾル粉末の含有量が
少ないため、電気石微粉末は、モノリス担体１の表面及
びリブ２の表面に固着せず、触媒５を構成することがで
きない。すなわち、触媒５中の電気石微粉末含有量がモ
ノリス担体１の重量の８０％以上、９５％までの範囲に
おいて排気浄化性能は最大値を示している。
気石微粉末含有濃度が、コーティング層３の重量のそれ
ぞれ約５０％、７５％、８０％、９０％及び９５％に調
整された５種類の触媒について、エンジンからの排気浄
化性能を比較した数値を図７に示した。図７によれば、
電気石微粉末の含有濃度重量８０％以上で排気浄化性能
は最大値を示していている。しかし、９５％以上では、
バインダーとして作用するアルミナゾル粉末の含有量が
少ないため、電気石微粉末は、モノリス担体１の表面及
びリブ２の表面に固着せず、触媒５を構成することがで
きない。すなわち、触媒５中の電気石微粉末含有量がモ
ノリス担体１の重量の８０％以上、９５％までの範囲に
おいて排気浄化性能は最大値を示している。
【００２３】モノリス担体１の表面及びリブ２の表面に
電気石微粉末含有濃度重量８０％を含むスラリー液のコ
ーティング層３を形成した後に、触媒成分として白金を
０．０４グラム、０．０８グラム、０．１６グラム、
０．４グラム及び０．８グラムを含む塩化白金酸水溶液
に、そのモノリス担体１を浸漬し、上述した実施例によ
り、触媒５中の白金含有量を、それぞれ触媒重量の０．
００５％、０．０１％、０．０２％、０．０５％及び
０．１％に調整することができる。
電気石微粉末含有濃度重量８０％を含むスラリー液のコ
ーティング層３を形成した後に、触媒成分として白金を
０．０４グラム、０．０８グラム、０．１６グラム、
０．４グラム及び０．８グラムを含む塩化白金酸水溶液
に、そのモノリス担体１を浸漬し、上述した実施例によ
り、触媒５中の白金含有量を、それぞれ触媒重量の０．
００５％、０．０１％、０．０２％、０．０５％及び
０．１％に調整することができる。
【００２４】同様の方法により、電気石微粉末を含まな
いモノリス担体につき、触媒中の白金含有量が触媒重量
のそれぞれ０．０２％、０．０５％及び０．１％に調整
した比較例の触媒を形成する。
いモノリス担体につき、触媒中の白金含有量が触媒重量
のそれぞれ０．０２％、０．０５％及び０．１％に調整
した比較例の触媒を形成する。
【００２５】上述の方法でそれぞれ形成された５種類の
触媒（実施例）と３種類の触媒（比較例）について、そ
れらの排気浄化性能を比較した試験結果は、図８に示さ
れている。同図において、○印は電気石を含む触媒（実
施例）、ｘ印は電気石を含まない触媒（比較例）の実験
値を示し、また触媒中白金濃度０．０２５グラム／リッ
トル（触媒）、０．０５グラム／リットル（触媒）、
０．１グラム／リットル（触媒）、０．２５グラム／リ
ットル（触媒）及び０．５グラム／リットル（触媒）
は、それぞれ０．００５重量％、０．０１重量％、０．
０２重量％、０．０５重量％及び０．１重量％の換算値
に相当する。
触媒（実施例）と３種類の触媒（比較例）について、そ
れらの排気浄化性能を比較した試験結果は、図８に示さ
れている。同図において、○印は電気石を含む触媒（実
施例）、ｘ印は電気石を含まない触媒（比較例）の実験
値を示し、また触媒中白金濃度０．０２５グラム／リッ
トル（触媒）、０．０５グラム／リットル（触媒）、
０．１グラム／リットル（触媒）、０．２５グラム／リ
ットル（触媒）及び０．５グラム／リットル（触媒）
は、それぞれ０．００５重量％、０．０１重量％、０．
０２重量％、０．０５重量％及び０．１重量％の換算値
に相当する。
【００２６】図８に示された試験結果においては、上述
の８種類の触媒の排気浄化効率（HC）が７０％以上を示
す時点における、それぞれの排気温度が記録されてい
る。この排気温度は、すなわち触媒反応が起こる温度で
あり、図８中の触媒反応温度がより低温であるほど、そ
の触媒の排気浄化性能が高いことを示している。
の８種類の触媒の排気浄化効率（HC）が７０％以上を示
す時点における、それぞれの排気温度が記録されてい
る。この排気温度は、すなわち触媒反応が起こる温度で
あり、図８中の触媒反応温度がより低温であるほど、そ
の触媒の排気浄化性能が高いことを示している。
【００２７】図８に示されているように、電気石微粉末
を含有する触媒５であって、触媒中の白金含有量が触媒
重量の０．０２％すなわち０．１グラム／リットル（触
媒）であるもの（実施例）の触媒反応温度が３００℃の
低温領域に達しているのに対し、電気石を含まない触媒
（比較例）においては、その白金含有量が触媒重量の
０．１％すなわち０．５グラム／リットル（触媒）に相
当する白金含有濃度の触媒でなければ、上記低温領域に
おいて触媒反応を示さないことがわかる。
を含有する触媒５であって、触媒中の白金含有量が触媒
重量の０．０２％すなわち０．１グラム／リットル（触
媒）であるもの（実施例）の触媒反応温度が３００℃の
低温領域に達しているのに対し、電気石を含まない触媒
（比較例）においては、その白金含有量が触媒重量の
０．１％すなわち０．５グラム／リットル（触媒）に相
当する白金含有濃度の触媒でなければ、上記低温領域に
おいて触媒反応を示さないことがわかる。
【００２８】以上述べたとおり、この発明の
【００２９】エンジンから一酸化炭素、炭化水素類及び
窒素化合物として排出される未燃焼排気ガスは、排気マ
ニホルド1０から1メートル以上距離をへだてた排気通路
の位置に配置された排気浄化装置ケース7まで流れる流
路において８００℃以下に冷却されて触媒５に接触す
る。この場合、触媒５の主成分を構成する電気石の微粉
末層は、８００℃以下においても電気石の特性として結
晶格子点に結晶極性をもっており、その層には分極した
永久電極が存在する。この永久電極は、周囲に存在する
分子に対しイオン化を促進する作用があり、これら分子
を励起して比較的容易に酸化、還元反応を促進せしめ、
排気の効率的な浄化作用が行われる。
窒素化合物として排出される未燃焼排気ガスは、排気マ
ニホルド1０から1メートル以上距離をへだてた排気通路
の位置に配置された排気浄化装置ケース7まで流れる流
路において８００℃以下に冷却されて触媒５に接触す
る。この場合、触媒５の主成分を構成する電気石の微粉
末層は、８００℃以下においても電気石の特性として結
晶格子点に結晶極性をもっており、その層には分極した
永久電極が存在する。この永久電極は、周囲に存在する
分子に対しイオン化を促進する作用があり、これら分子
を励起して比較的容易に酸化、還元反応を促進せしめ、
排気の効率的な浄化作用が行われる。
【００３０】請求項1に記載されたように、触媒の主成
分を構成する電気石のほか、モノリス坦体１にコーティ
ングされた白金、パラジウム又はロジウムのいづれの貴
金属の原子も、電気石に存在する永久電極に接して、電
気石の徴粉末を主成分とする触媒層に均一に分散してい
る。これらの貴金属の原子は、電気石からの電子の授受
作用をとおして励起して、電気石による酸化、還元反応
を助長させる。この発明の排気浄化装置の排気浄化作用
を、電気石を主成分として含まない触媒（比較例）とと
もに表1及び表２に表示した。
分を構成する電気石のほか、モノリス坦体１にコーティ
ングされた白金、パラジウム又はロジウムのいづれの貴
金属の原子も、電気石に存在する永久電極に接して、電
気石の徴粉末を主成分とする触媒層に均一に分散してい
る。これらの貴金属の原子は、電気石からの電子の授受
作用をとおして励起して、電気石による酸化、還元反応
を助長させる。この発明の排気浄化装置の排気浄化作用
を、電気石を主成分として含まない触媒（比較例）とと
もに表1及び表２に表示した。
【００３１】図1に示されたように、この発明の排気浄
化装置の触媒５は、ステンレス鋼製の耐熱容器のような
浄化装置ケース７内に、緩衝材６を介在し内蔵され、か
つ、ストッパー８によって固定させる。この場合、緩衝
材６は、耐熱スチールウール若しくはネット状のもの又
は加熱膨張型セラミックマット等が使用されることが好
ましい。
化装置の触媒５は、ステンレス鋼製の耐熱容器のような
浄化装置ケース７内に、緩衝材６を介在し内蔵され、か
つ、ストッパー８によって固定させる。この場合、緩衝
材６は、耐熱スチールウール若しくはネット状のもの又
は加熱膨張型セラミックマット等が使用されることが好
ましい。
【００３２】この発明のエンジン用排気浄化装置は、請
求項２に記載されたとおり、エンジンに連通する排気マ
ニホルド１０からテールパイプの取付け口までの下流側
の排気通路において、排気マニホルド１０から１メート
ル以上離れた下流側の排気通路のいかなる部位において
も装着することができる。
求項２に記載されたとおり、エンジンに連通する排気マ
ニホルド１０からテールパイプの取付け口までの下流側
の排気通路において、排気マニホルド１０から１メート
ル以上離れた下流側の排気通路のいかなる部位において
も装着することができる。
【００３３】
【表1】次に掲げる表は、この発明の排気浄化装置が、
ガソリンエンジンに装着された場合の排気浄化性能を示
す。
ガソリンエンジンに装着された場合の排気浄化性能を示
す。
【００３４】
【表２】次の表は、この発明の排気浄化装置がディーゼ
ルエンジンに装着された場合の排気浄化性能を示す。
ルエンジンに装着された場合の排気浄化性能を示す。
【００３５】
【発明の効果】この発明のエンジン用排気浄化装置は、
触媒の主成分に電気石を、白金等の貴金属とともに使用
しているから、電気石及び白金等の成分の特性として分
極した永久電極が、周囲に存在する分子に対しイオン化
を促進する作用がはたらき、エンジンからの８００℃以
下の温度領域の排気ガスに対して容易に酸化、還元反応
が進行する。従って、エンジンの排気マニホルドからテ
ールパイプの取付け口までの排気通路において、排気マ
ニホルドから１メートル以上離れた下流の低温領域にお
ける排気通路の部位に継合して配置しても、図7及び図8
並びに表１及び表２に示されたように効率よく排気浄化
作用が行われので、通常の触媒が常に８００℃以上の高
温において加熱されるために生じる触媒の熱劣化が防止
され、排気浄化性能を長期間劣化させない効果がある。
触媒の主成分に電気石を、白金等の貴金属とともに使用
しているから、電気石及び白金等の成分の特性として分
極した永久電極が、周囲に存在する分子に対しイオン化
を促進する作用がはたらき、エンジンからの８００℃以
下の温度領域の排気ガスに対して容易に酸化、還元反応
が進行する。従って、エンジンの排気マニホルドからテ
ールパイプの取付け口までの排気通路において、排気マ
ニホルドから１メートル以上離れた下流の低温領域にお
ける排気通路の部位に継合して配置しても、図7及び図8
並びに表１及び表２に示されたように効率よく排気浄化
作用が行われので、通常の触媒が常に８００℃以上の高
温において加熱されるために生じる触媒の熱劣化が防止
され、排気浄化性能を長期間劣化させない効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】排気浄化装置の側面断面図
【図２】排気浄化装置の配置構成図
【図３】モノリス坦体の側面斜視図
【図４】図３におけるA-A部分の断面図
【図５】図４の坦体の部分拡大図
【図６】他の実施例を示す図４の坦体の部分拡大図
【図７】排気浄化効率と電気石含有濃度の関係図
【図８】触媒反応温度と白金濃度の関係図
【符号の説明】 １ モノリス坦体 ２ 坦体のリブ ３ 微粉末のコーティング層 ４ 白金、パラジウム及び/又はロジウムの微粒子 ５ 触媒 ６ 緩衝材 ７ 浄化装置ケース ８ ストッパー ９ エンジン １０ 排気マニホルド
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】追加
【補正内容】
【図７】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】追加
【補正内容】
【図８】
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G091 AA17 AA18 AB02 AB03 AB04 BA04 BA07 BA08 BA10 BA14 BA15 BA19 BA39 GA07 GB01X GB01Z GB05W GB06W GB07W GB10X GB10Z GB15X GB17X GB17Z HA01 HA26 HA31 HB01 4D048 AA06 AA13 AA18 AB01 AB02 BA01X BA02X BA03X BA04X BA06X BA13X BA14X BA25X BA28X BA30X BA31X BA33X BA36X BA39X BA42X BB02 CA01 CC03 CC05 DA03 DA06 DA11 4G069 AA03 AA08 BA01B BA13B BA15A BA15B BB02A BB02B BC71A BC71B BC72A BC72B BC75A BC75B CA03 CA07 CA08 CA13 CA14 CA15 EA19 EB12Y EB15Y ED06 FA03 FB15 FB23 FC08
Claims (5)
- 【請求項１】 重量の８０％〜９５％を電気石で構成す
る微粉末を、触媒坦体にコーティングして形成した触媒
を使用することを特徴とするエンジン用排気浄化装置。 - 【請求項２】 重量の８０％〜９５％を電気石で構成す
る微粉末に、触媒坦体の容積１リットル当たり０.１グ
ラム〜０.５グラムの重量の白金、パラジウム若しくは
ロジウムのいづれか１種類を混合してなる微粉末、又は
白金、パラジウム及びロジウムの混合物であって触媒坦
体の容積１リットル当たり０.１グラム〜０.５グラムの
重量の混合物を混合してなる微粉末を、触媒担体にコー
ティングして形成した触媒を使用することを特徴とする
請求項１に記載したエンジン用排気浄化装置。 - 【請求項３】 重量の８０％〜９５％を電気石で構成す
る微粉末を、触媒坦体の重量の１０％〜３０％の重量に
なるように調整して、触媒坦体にコーティングして形成
した触媒を使用することを特徴とする請求項１に記載し
エンジン用排気浄化装置。 - 【請求項４】 重量の８０％〜９５％を電気石で構成す
る微粉末に、触媒坦体の容積１リットル当たり０.１グ
ラム〜０.５グラムの重量の白金、パラジウム若しくは
ロジウムのいづれか１種類を混合してなる微粉末、又は
白金、パラジウム及びロジウムの混合物であって触媒坦
体の容積１リットル当たり０.１グラム〜０.５グラムの
重量の混合物を混合してなる微粉末を、触媒担体の重量
の１０％〜３０％の重量になるように調整して、触媒担
体にコーティングして形成した触媒を使用することを特
徴とする請求項２に記載したエンジン用排気浄化装置。 - 【請求項５】 請求項１、請求項２、請求項３又は請求
項４に記載したエンジン用排気浄化装置を、エンジンの
排気マニホルドからテールパイプの取付け口までの排気
通路の、排気マニホルドから１メートル以上離れた下流
の部位に継合して配置することを特徴とするエンジン用
排気浄化装置。
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|---|---|---|---|
| JP10325851A JP3084556B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | エンジン用排気浄化装置 |
| US09/313,374 US6245302B1 (en) | 1998-11-02 | 1999-05-18 | Catalytic converter for purifying gases from an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10325851A JP3084556B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | エンジン用排気浄化装置 |
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|---|---|
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| JP3084556B2 JP3084556B2 (ja) | 2000-09-04 |
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ID=18181337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10325851A Expired - Lifetime JP3084556B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | エンジン用排気浄化装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3084556B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002012687A1 (fr) * | 2000-08-08 | 2002-02-14 | Ngk Insulators,Ltd. | Filtre de céramique et procédé de fabrication |
| JP2008144690A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Minoru Toma | 融雪装置 |
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| DE102009048121A1 (de) * | 2009-10-02 | 2011-04-07 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Abgasvorrichtung für Verbrennungsgase |
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-
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-
1999
- 1999-05-18 US US09/313,374 patent/US6245302B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002012687A1 (fr) * | 2000-08-08 | 2002-02-14 | Ngk Insulators,Ltd. | Filtre de céramique et procédé de fabrication |
| JP2008144690A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Minoru Toma | 融雪装置 |
| KR101459438B1 (ko) * | 2012-12-12 | 2014-11-10 | 현대자동차 주식회사 | 내연기관의 촉매 장치 및 이를 구비한 배기 가스 정화 장치 |
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| JP3084556B2 (ja) | 2000-09-04 |
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