JP2005155413A

JP2005155413A - 排気ガス浄化装置

Info

Publication number: JP2005155413A
Application number: JP2003394284A
Authority: JP
Inventors: Koji Endo; 浩二遠藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】本発明は、触媒担体の排気ガス流入口端面近傍における物質の付着・堆積を防止し、該触媒担体の目詰まり発生を抑止することのできる排気ガス浄化装置、及び走行性を維持しつつ、十分なエンジン出力を備え、排気ガス浄化機能に優れた車両を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、触媒を担持した触媒担体を備えた排気ガス浄化装置であって、前記触媒担体における排気ガス流入側から所定の距離に渡る部分を、前記触媒による触媒作用を抑制する物質で被覆したことを特徴とする排気ガス浄化装置を提供する。また、本発明は、排気ガスを排出する車両であって、前記排気ガス浄化装置を備えることを特徴とする車両を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、触媒担体の排気ガス流入口端面近傍における物質の付着・堆積を防止し、該触媒担体の目詰まり発生を抑止することのできる排気ガス浄化装置に関する。

近年、自動車等の車両の走行性を高めるために、その燃料にはマンガン（Ｍｎ）を主成分としたオクタン価向上剤を好適に含ませる傾向にある。一方、車両においては、燃料中のオクタン価向上剤をはじめとする様々な添加剤等に由来する物質を含む排気ガスをクリーンなものにするために、貴金属等の触媒を被覆（コート）等の手段により担持した触媒担体を用いた種々の排気ガス浄化装置が利用されている。

ところが、このような排気ガス浄化装置では、燃料中の添加剤等に由来して排気ガス中に含まれるマンガン系物質等の物質が、触媒担体の排気ガス入口端面に強固に付着して堆積が進行し、目詰まりが発生する場合があるという問題がある。これは、排気ガス中に含まれる物質が、触媒担体に担持された貴金属等の触媒表面で化学反応を起こすか、又は触媒が高温になり、該触媒担体の目詰まりが促進されるためと推察される。このため、この問題を解決するための技術が幾つか提案されている。

例えば、特開２００１−３３２２８２号公報では、ハニカムを内蔵させた排気ガス浄化装置において、前記ハニカムの排気ガスの流入側より所定の距離だけ触媒を担持させないことを特徴とする排ガス浄化装置が開示されている（特許文献１）。尚、該公報には、ハニカム入口端面での化学反応を抑制する点については、記載されていない。

また、特開平５−２００３０９号公報及び特表２００２−５３９９２９号公報には、前端部から所定の長さに渡って触媒が担持されていない触媒コンバータや、触媒担体前端部に壁厚を低減した部分を設けた触媒担体が開示されている（特許文献２及び３）。

しかし、これら従来の触媒担体を備えた排気ガス浄化装置では、該触媒担体における目詰まりの発生を十分に抑えることができない。特に、このような排気ガス浄化装置を備えた車両においては、かかる触媒担体の目詰まりによる、エンジン出力不足や排気ガス浄化機能の低下といった問題がある。
特開２００２−３０９９３２号公報特開平５−２００３０９号公報特表２００２−５３９９２９号公報

従って、本発明の目的は、触媒担体の排気ガス流入口端面近傍における物質の付着・堆積を防止し、該触媒担体の目詰まり発生を抑止することのできる排気ガス浄化装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、走行性を維持しつつ、十分なエンジン出力を備え、排気ガス浄化機能に優れた車両を提供することにある。

本発明者は、鋭意研究した結果、触媒担体における所定の部分を特定物質で被覆した排気ガス浄化装置が、前記目的を達成し得ることの知見を得た。

本発明は、前記知見に基づきなされたもので、（１）触媒を担持した触媒担体を備えた排気ガス浄化装置であって、前記触媒担体における排気ガス流入側から所定の距離に渡る部分を、前記触媒による触媒作用を抑制する物質で被覆したことを特徴とする排気ガス浄化装置を提供するものである。

かかる構成からなる本発明によれば、触媒担体の排気ガス流入口端面近傍における物質の付着・堆積を防止し、該触媒担体の目詰まり発生を抑止することができる。

また、本発明は、（２）前記所定の距離が５ｍｍ以下である１記載の排気ガス浄化装置、（３）前記触媒作用を抑制する物質がフッ素系物質及び／又はシリコン系物質である１又は２記載の排気ガス浄化装置をそれぞれ提供する。これらの発明によれば、物質の付着・堆積防止、触媒担体の目詰まり発生抑止の効果を向上できる。

また、本発明は、（４）前記触媒担体がケースの中に組込まれてなる１〜３の何れかに記載の排気ガス浄化装置、（５）前記ケースが更に通気路に接続されてなる４記載の排気ガス浄化装置をそれぞれ提供する。これらの発明によれば、物質の付着・堆積防止、触媒担体の目詰まり発生抑止を達成でき、延いては排気ガス浄化機能に優れた車両等を提供することができる。

また、本発明は、排気ガスを排出する車両であって、前記排気ガス浄化装置を備えることを特徴とする車両を提供するものである。
この発明によれば、十分な走行性及びエンジン出力を備え、排気ガス浄化機能に優れた車両を提供することができる。

本発明によれば、触媒担体の排気ガス流入口端面近傍における物質の付着・堆積を防止し、該触媒担体の目詰まり発生を抑止することのできる排気ガス浄化装置を提供することができる。また、本発明によれば、走行性を維持しつつ、十分なエンジン出力を備え、排気ガス浄化機能に優れた車両を提供できる。

以下に、本発明の最良の実施形態としての実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、斯かる実施例により何等制限されるものではない。

本発明の排気ガス浄化装置を示す一実形態として、図１に示す触媒担体を備えた装置を好適に挙げることができる。図１は、本発明の排気ガス浄化装置の一実施形態における触媒担体を示す概略構成図である。

本実施形態の排気ガス浄化装置は、図１に示すように、浄化対象である排気ガスを流入させるための入口である排気ガス流入口２を一端に備えた略円柱形状の触媒担体１を備えたものである。触媒担体１は、複数のセルからなるフィルター状のものであり、該触媒担体１の内部には、触媒（図示せず）が存在している。触媒としては、特に制限されず、排気ガス浄化装置の触媒担体等に用いられる一般的な触媒が用いられ、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の金属が挙げられる。

そして、かかる触媒担体１は、その排気ガス流入口２の端面から所定の距離ａに渡る部分が、触媒作用（触媒の存在により化学反応の活性化エネルギーを高める機能）を抑制する物質３で被覆されている。

前記所定の距離ａに渡る部分は、排気ガス流入口２の端面から、極わずかな部分であることが好ましく、具体的には、特に流入口２の先端温度を上げないという観点から、排気ガス流入口２の端面から５ｍｍ以下、特に３〜５ｍｍの間であることが好適である。ここで、排気ガス流入口２の端面から５ｍｍを超える場合、例えば、排気ガス流入口２の端面から１０ｍｍや２０ｍｍのような部分に、触媒作用を抑制する物質３を被覆するような場合には、暖機性能や排気ガス浄化性が低下するおそれがある。

また、本実施形態に用いられる触媒作用を抑制する物質３としては、所定の化学反応を促進する触媒機能を抑制し得るものである限り特に制限されるものではないが、例えば、テフロン（登録商標）等のフッ素系物質、シリコン系物質等が挙げられ、使用に際してこれらの一種又は二種以上が用いられる。

本実施形態に用いられる触媒担体１は、例えば、図２に示すように、ケース５の中にマット６を介在させて組付けた状態である組付体としてのコンバータ４等として、車両等のシステム等に使用される。さらに、このコンバータ４（コンバータ４のケース５）にフランジ、コーン等の通気路を接続させた状態である接続体としてのマニバータ（図３）等としても使用される。即ち、コンバータ４は、マニバータの構成部材として、各気筒の排気が集合する箇所の後に取り付けられる。

マニバータには二つのタイプがある。図３には、それらの形状とコンバータ４の取付け部位を示す。図３（ａ）に示すマニバータ７は、エキマニ一体タイプ７１であり、エキマニに直接取付けられ、ガソリンエンジンに多く用いられるものである。一方、図３（ｂ）に示すマニバータ７は、マニバータ独立タイプ７２であり、エキマニの下流に取付けられ、ディーゼルエンジン（Ｔ／Ｃ後）に多く用いられる。

本発明はまた、排気ガスを排出する車両であって、前述した実施形態の排気ガス浄化装置を備える車両を好適に提供することができ、これにより、自動車等の車両における十分な走行性及びエンジン出力とともに、優れた排気ガス浄化機能を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施例に基づいて本発明を詳述したが、本発明はかかる実施例に限られず、その他の実施例に適宜変更できることは言うまでもない。

本発明は、触媒担体の排気ガス流入口端面近傍における物質の付着・堆積を防止し、該触媒担体の目詰まり発生を抑止することのできる排気ガス浄化装置、及び、走行性を維持しつつ、十分なエンジン出力を備え、排気ガス浄化機能に優れた車両として、産業上利用することが可能である。

図１は、本発明の排気ガス浄化装置の一実施形態における触媒担体を示す概略構成図である。図２は、図１に示す触媒担体の一使用例を示す概略断面図である。図３は、マニバータの二つのタイプを示す概略説明図である。

符号の説明

１…触媒担体１、２・・・排気ガス流入口、３・・・触媒作用抑制物質、４…コンバータ、５…ケース、６…マット、７…マニバータ、７１…エキマニ一体タイプ、７２…マニバータ独立タイプ

Claims

触媒を担持した触媒担体を備えた排気ガス浄化装置であって、
前記触媒担体における排気ガス流入側から所定の距離に渡る部分を、前記触媒による触媒作用を抑制する物質で被覆したことを特徴とする排気ガス浄化装置。
前記所定の距離が、５ｍｍ以下である、請求項１記載の排気ガス浄化装置。
前記触媒作用を抑制する物質が、フッ素系物質及び／又はシリコン系物質である、請求項１又は２記載の排気ガス浄化装置。
前記触媒担体が、ケースの中に組込まれてなる、請求項１〜３の何れかに記載の排気ガス浄化装置。
前記ケースが、更に通気路に接続されてなる、請求項４記載の排気ガス浄化装置。
排気ガスを排出する車両であって、請求項１〜５の何れかに記載の排気ガス浄化装置を備えることを特徴とする車両。