JP2009195797A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2009195797A
JP2009195797A JP2008038722A JP2008038722A JP2009195797A JP 2009195797 A JP2009195797 A JP 2009195797A JP 2008038722 A JP2008038722 A JP 2008038722A JP 2008038722 A JP2008038722 A JP 2008038722A JP 2009195797 A JP2009195797 A JP 2009195797A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
storage material
ion conductive
oxygen storage
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008038722A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4784775B2 (ja
Inventor
Hiroshi Tanada
浩 棚田
Mayuko Hayashi
真由子 林
Koichi Taniyama
晃一 谷山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP2008038722A priority Critical patent/JP4784775B2/ja
Priority to CN2008101794046A priority patent/CN101514650B/zh
Priority to US12/323,173 priority patent/US8137635B2/en
Priority to EP08020452A priority patent/EP2098279A1/en
Priority to KR1020080133332A priority patent/KR101086595B1/ko
Publication of JP2009195797A publication Critical patent/JP2009195797A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4784775B2 publication Critical patent/JP4784775B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/944Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0244Coatings comprising several layers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206Rare earth metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/20715Zirconium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/40Mixed oxides
    • B01D2255/402Perovskites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/902Multilayered catalyst
    • B01D2255/9022Two layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/908O2-storage component incorporated in the catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/92Dimensions
    • B01D2255/9202Linear dimensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702Hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/01Engine exhaust gases
    • B01D2258/012Diesel engines and lean burn gasoline engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/10Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

【課題】酸素イオン伝導材を触媒材料として使用した内燃機関の排気浄化装置において、一酸化炭素の排出を抑制する。
【解決手段】ディーゼルエンジンの排気管に備えられ、排気中のPMを捕集するフィルタ状の担体に酸化触媒4が担持されて形成されたDPFにおいて、酸化触媒4を、粒体状の酸素吸蔵材5と該酸素吸蔵材5の周囲を覆う膜状の酸素イオン伝導材6とを含んで構成する。
【選択図】図2

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に係り、詳しくは、ディーゼルエンジンの排気中に含まれるPM(パティキュレートマター:粒子状物質)を捕集、除去する技術に関する。
ディーゼルエンジンには、排気中に含まれるカーボンを主成分とするPMを捕集、除去するため、排気浄化装置としてDPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)が広く用いられている。このようなDPFでは、PMが堆積すると捕集機能が低下するとともに圧損が増加してしまう。そこで、DPFにPMの酸化作用を促進させる触媒を担持し、PMを酸化(燃焼)させて二酸化炭素として排出させることでPMを除去し、DPFを再生することが行われている。DPFに用いられる触媒としては、従来からプラチナが広く採用されている。また、安定した酸化反応を図るために、セリアやジルコニア等の酸素吸蔵材も触媒に添加されているのが一般的である。
しかしながら、近年、プラチナの価格が高騰していることから、対処方法としてプラチナに代わる材料が研究されており、例えばペロブスカイト型酸化物のような酸素イオン伝導材が触媒材料として提案されている(特許文献1)。
特開2007−224747号公報
しかしながら、上記のような酸素イオン伝導材では、プラチナと比較すると酸化性能が劣り、特に高温域においてPMが完全に酸化せずに一酸化炭素が発生する虞がある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、酸素イオン伝導材を触媒材料として使用した、排気中の粒子状物質を捕集する内燃機関の排気浄化装置において、十分な酸化性能が得られ、一酸化炭素の排出を抑制する排気浄化装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、内燃機関の排気通路に備えられ、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ状の担体に酸化触媒が担持されて形成された内燃機関の排気浄化装置において、酸化触媒を、粒体状の酸素吸蔵材と該酸素吸蔵材の周囲に面接触して担持された酸素イオン伝導材とを含んで構成することを特徴とする。
また、請求項2の発明は、請求項1において、酸化触媒を、粒体状の酸素吸蔵材と該酸素吸蔵材の周囲を覆う膜状の酸素イオン伝導材とを含んで構成することを特徴とする。
また、請求項3の発明は、請求項1または2において、酸素イオン伝導材の表面に、内部の酸素吸蔵材まで達するクラックを形成することを特徴とする。
また、請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれかにおいて、酸素吸蔵材の外径を5μm以下にするとともに、酸素イオン伝導材の厚さまたは外径を酸素吸蔵材の外径の30%以下にすることを特徴とする。
また、請求項5の発明は、請求項1〜3のいずれかにおいて、酸素吸蔵材の外径が、体積÷表面積×6で示されることを特徴とする。
また、請求項6の発明は、請求項1〜3のいずれかにおいて、酸素イオン伝導材の体積が、酸素吸蔵材の体積の3倍以下であることを特徴とする。
また、請求項7の発明は、請求項1〜4のいずれかにおいて、酸素イオン伝導材を、ペロブスカイト型酸化物にすることを特徴とする。
本発明の請求項1の内燃機関の排気浄化装置によれば、担体に捕集されたカーボンを主成分とする粒子状物質は、酸素イオン伝導材から酸素が供給されて酸化し、二酸化炭素となって排出し担体から除去される。酸素イオン伝導材には酸素吸蔵材から酸素が供給されるので、酸素イオン伝導材における酸素不足が解消され、連続的に粒子状物質の酸化除去が可能となる。特に本願では、酸素吸蔵材の周囲に酸素イオン伝導材が面接触して担持されているので、酸素吸蔵材と酸素イオン伝導材との接触面積が大きく確保され、酸素吸蔵材から酸素イオン伝導材への酸素の供給が効率よく行われる。したがって、酸素イオン伝導材に付着した粒子状物質を効率的に酸化させることが可能となり、粒子状物質を十分に除去しつつ、高温域であっても粒子状物質の不完全な酸化を防止して一酸化炭素の排出を抑制することができる。
また、本発明の請求項2の内燃機関の排気浄化装置によれば、酸素吸蔵材の周囲を酸素イオン伝導材が覆う膜状に形成されているので、酸素吸蔵材と酸素イオン伝導材との接触面積がより大きく確保され、酸素吸蔵材から酸素イオン伝導材への酸素の供給をより効率的に行うことができる。
また、本発明の請求項3の内燃機関の排気浄化装置によれば、酸素吸蔵材まで達するクラックを通過して、排気が酸素吸蔵材に直接触れることが可能となるので、排気中の酸素が酸素吸蔵材に効率よく補給される。したがって、酸素吸蔵材から酸素イオン伝導材を介して粒子状物質に酸素を供給しても酸素不足となることを抑制できる。
また、本発明の請求項4の内燃機関の排気浄化装置によれば、酸素吸蔵材から酸素イオン伝導材への酸素の供給が効率よく行われる酸化触媒を実現することができる。
また、本発明の請求項5の内燃機関の排気浄化装置によれば、幾何学的な粒子形状をもつ酸素吸蔵材であっても酸素イオン伝導材への酸素の供給が効率よく行われる酸化触媒を実現することができる。
また、本発明の請求項6の内燃機関の排気浄化装置によれば、酸素吸蔵材と酸素イオン伝導材の体積比が適切となり酸素イオン伝導材への酸素の供給が効率よく行われる酸化触媒を実現することができる。
また、本発明の請求項7の内燃機関の排気浄化装置によれば、酸素イオン伝導材がペロブスカイト型酸化物であるので、プラチナ等の高価な材料を用いずにコストを抑制した排気浄化装置が実現可能となる。
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の排気浄化装置が適用されたエンジン(内燃機関)1の排気系の概略構成図である。
エンジン1はディーゼルエンジンであって、その排気管2には、DPF3が介装されている。DPF3は、例えば、ハニカム状の担体3aの通路の上流側及び下流側を交互にプラグ3bで閉鎖して形成され、排気中のPMを捕集する機能を有している。担体3aは、コージライト等から形成された多孔質の構造であって、その壁面には酸化触媒が担持されて酸化触媒層が形成されている。
図2は本発明の第1の実施形態に係る酸化触媒4の構成を示す模式図である。担体3aに担持される酸化触媒4は、酸素吸蔵材5及び酸素イオン伝導材6を含んで構成されている。酸素吸蔵材5は、酸素を吸蔵、排出する機能を有し、例えばCeO、Ce-Zr-Bi、Ce-Prといったセリア系化合物が用いられている。酸素イオン伝導材6は、酸素を有し、隣接の物質に対し酸素イオンの受け渡しが容易に行なわれる物質であって、例えば、LaSrMnO3、LaSrFeO3、LaBaFeO3、LaBaMnO3といったアルカリ土類を含有するペロブスカイト型複合酸化物が用いられている。
本発明の第1の実施形態では、図2に示すように、酸化触媒4は、粒状の酸素吸蔵材5の周囲を酸素イオン伝導材6が薄膜状に覆うように形成されている。酸素吸蔵材5の直径は例えば5μm程度に、より好ましくは1〜2μm程度にし、酸素イオン伝導材6の厚さは酸素吸蔵材5の直径の1パーセント程度に設定すればよい。
また、酸素吸蔵材の粒子形状が球とならない場合には、体積÷表面積×6で示される値を粒子外径として用いることがよい。体積は、ピクノメーター法(気相置換法)で計測される真密度を使い、表面積は、BET法を用いた比表面積でよい。
図3は、酸化触媒4の表層部分の拡大図である。
上記のような構成の酸化触媒4を有するDPF3では、図3に示すように、排気中の酸素は、酸素イオン伝導材6を介して酸素吸蔵材5に吸蔵される。一方、酸素イオン伝導材6の表面に付着したカーボンを主成分とするPM7は、酸素イオン伝導材6から酸素が供給されて酸化する。したがって、DPF3に堆積したPM7は二酸化炭素となって排出され、DPF3から除去されることとなる。また、酸素イオン伝導材6からPMに酸素が供給されることで酸素イオン伝導材6の酸素が消費されるが、酸素イオン伝導材6には酸素吸蔵材5から酸素が供給されるので、酸素不足が回避され、連続的な酸化が可能となる。
本実施形態では、特に酸素吸蔵材5の周囲を酸素イオン伝導材6が覆うように構成されることで、酸素吸蔵材5と酸素イオン伝導材6との接触面積が十分に確保され、酸素吸蔵材5から酸素イオン伝導材6への酸素の供給が効率良く行われる。したがって、酸化機能を十分に確保しつつ、PM7の不完全な酸化を防止してCOの排出を抑制することができる。
図4は、DPF3におけるPM(カーボン)の燃焼特性を示すグラフであり、詳しくは触媒温度に応じたCO及びCOの合計排出量、COの排出量(排気中の成分比)を示している。
本グラフ中には、上記の第1の実施形態の他に、比較例として従来技術の酸化触媒を用いたDPFにおける燃焼特性も2種類図示している。図5は、第1の比較例である従来技術の酸化触媒10の構成を示す模式図である。図5に示すように、従来技術の酸化触媒10では、酸素吸蔵材5だけではなく酸素イオン伝導材6も粒体形状となっており、酸素吸蔵材5と酸素イオン伝導材6とは接触しているもののその接触面積は本実施形態の酸化触媒4と比較すれば大幅に小さい。したがって、この酸化触媒10では、酸素吸蔵材5と酸素イオン伝導材6との間の酸素の供給を効率よく行うことが困難である。第2の比較例は、酸化触媒として酸素イオン伝導材6のみ用いた場合である。
図4に示すように、本実施形態のDPF3では、高温域であっても、COの発生量が第1の比較例及び第2の比較例より大幅に低く殆どないことからPMが完全燃焼していることが判明される。また、酸素イオン伝導材6が粒体である第1の従来例のようにCO+COの発生量が低下することもなく、酸化性能が十分に確保されることが判明される。
また、本実施形態では、酸素吸蔵材5の周囲を酸素イオン伝導材6が覆うように構成されることで、酸素イオン伝導材6が粒体である従来例(第1の比較例)と比較して酸化触媒4の体積を低減させることができる。したがって、DPF3における圧力損失を低減させることができる。
更に、本実施形態では、耐熱性の高い酸素イオン伝導材6で被覆すれば耐熱性の低い酸素吸蔵材5を採用することができるので、材料費のコストダウンを図ることができる。
図6は本発明の第2の実施形態に係る酸化触媒20の構成を示す模式図である。
本発明の第2の実施形態に係る酸化触媒20では、第1の実施形態の酸化触媒4に対して、更に酸素イオン伝導材6にクラック21が数か所形成されている。クラック21はその最深部が酸素吸蔵材5にまで達している。
このように形成することで、本実施形態では、排気が酸素吸蔵材5に直接接触することが可能となるので、排気から酸素吸蔵材5への酸素供給がより効率的になり、酸化触媒20における酸化能力を向上させることができる。
次に、上記酸化触媒4、20の形成方法について説明する。
以上の実施形態のように酸素吸蔵材5の周囲を酸素イオン伝導材6が覆うように形成するには、有機錯体法を利用すればよい。
有機錯体法は、低分子量の金属錯体とアルキルアミンを含む水溶液からコーティング膜を形成する公知の技術である。具体的には、金属塩化物水溶液にエチレンジアミン四酢酸、トリブチルアミン及び過酸化水素水を混ぜて金属錯体のトリブチルアンモニウム塩を生成する。そして、これにエタノールを混ぜて有機錯体溶液を生成し、この溶液をフローコートし焼成することで、金属酸化物の薄膜が生成される。したがって、この有機錯体法を利用することで、酸素吸蔵材の周囲に薄膜状の酸素イオン伝導材が覆う酸化触媒を容易に製造することができる。
また、錯体溶液にポリエチレングリコールなど有機物を混合すれば、焼成時に有機物が燃焼して、酸素イオン伝導材にクラックを形成させることができる。これにより、上記の第2の実施形態を容易に実現させることができる。
なお、酸素吸蔵材5の周囲を酸素イオン伝導材6が均一に覆う必要はなく、酸素吸蔵材5が一部露出するようにしてもよい。このようにすれば、上記の酸化触媒20と同様に排気から酸素吸蔵材5への酸素供給をより効率的にすることができる。
また、図7に示すように、酸素吸蔵材5の周囲を粒状の酸素イオン伝導材6が担持されるように形成してもよい。この場合、酸素イオン伝導材6が酸素吸蔵材5に対して面接触するように形成すれば、酸素吸蔵材5と酸素イオン伝導材6との間の酸素の供給を効率よく行うことができる。
酸素イオン伝導材6は、上記のペロブスカイト型酸化物に限定するものではなく、例えば不定比化合物であるペロブスカイト型酸化物(LaGaO)、不規則型パイクロア酸化物(LnZr)といった酸素イオン授受が積極的に行われる物質であれば本願発明に採用することができる。
本発明の排気浄化装置が適用されたエンジンの排気系の概略構成図である。 本発明の第1の実施形態に係る酸化触媒の構成を示す模式図である。 酸化触媒の表層部分の拡大図である。 DPFにおけるPMの燃焼特性を示すグラフである。 従来技術の酸化触媒の構成を示す模式図である。 本発明の第2の実施形態に係る酸化触媒の構成を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係る酸化触媒の構成を示す模式図である。
符号の説明
1 エンジン
2 排気管
3 DPF
3a 担体
4 酸化触媒
5 酸素吸蔵材
6 酸素イオン伝導材
7 クラック

Claims (7)

  1. 内燃機関の排気通路に備えられ、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ状の担体に酸化触媒が担持されて形成された内燃機関の排気浄化装置において、
    前記酸化触媒は、粒体状の酸素吸蔵材と該酸素吸蔵材の周囲に面接触して担持された酸素イオン伝導材とを含んで構成されることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
  2. 前記酸素イオン伝導材は、前記酸素吸蔵材の周囲を覆う膜状に形成されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  3. 前記酸素イオン伝導材の表面には、内部の前記酸素吸蔵材まで達するクラックが形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  4. 前記酸素吸蔵材の外径は5μm以下であるとともに、
    前記酸素イオン伝導材の厚さまたは外径は前記酸素吸蔵材の外径の30%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
  5. 前記酸素吸蔵材の外径とは、下記計算式にて表される値であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
    酸素吸蔵材の外径 = 粒子体積 V(cm3/g)÷ 粒子表面積 S(cm2/g)×6
  6. 前記酸素イオン伝導材の体積が、前記酸素吸蔵材の体積の3倍以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
  7. 前記酸素イオン伝導材は、ペロブスカイト型酸化物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
JP2008038722A 2008-02-20 2008-02-20 内燃機関の排気浄化装置 Expired - Fee Related JP4784775B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008038722A JP4784775B2 (ja) 2008-02-20 2008-02-20 内燃機関の排気浄化装置
CN2008101794046A CN101514650B (zh) 2008-02-20 2008-11-24 用于内燃机的废气净化装置
US12/323,173 US8137635B2 (en) 2008-02-20 2008-11-25 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
EP08020452A EP2098279A1 (en) 2008-02-20 2008-11-25 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
KR1020080133332A KR101086595B1 (ko) 2008-02-20 2008-12-24 내연 기관의 배기 가스 정화 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008038722A JP4784775B2 (ja) 2008-02-20 2008-02-20 内燃機関の排気浄化装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009195797A true JP2009195797A (ja) 2009-09-03
JP4784775B2 JP4784775B2 (ja) 2011-10-05

Family

ID=40474861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008038722A Expired - Fee Related JP4784775B2 (ja) 2008-02-20 2008-02-20 内燃機関の排気浄化装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8137635B2 (ja)
EP (1) EP2098279A1 (ja)
JP (1) JP4784775B2 (ja)
KR (1) KR101086595B1 (ja)
CN (1) CN101514650B (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4784775B2 (ja) 2008-02-20 2011-10-05 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP5938819B2 (ja) 2011-10-06 2016-06-22 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Public Limited Company 排気ガス処理用酸化触媒
US9666792B2 (en) 2015-08-12 2017-05-30 Qualcomm Incorporated Shadow-effect compensated fabrication of magnetic tunnel junction (MTJ) elements
US10900398B2 (en) * 2018-05-15 2021-01-26 Christopher Dean Muffler filter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04104838A (ja) * 1990-08-23 1992-04-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 排ガス浄化触媒体
JP2007054713A (ja) * 2005-08-23 2007-03-08 Mazda Motor Corp ディーゼルパティキュレートフィルタ
JP2007224747A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Mitsubishi Motors Corp ディーゼルエンジンの排ガス浄化用フィルタおよび排ガス浄化装置
JP2009131774A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Nissan Motor Co Ltd Pm酸化触媒及びこれを用いた排気ガス浄化触媒

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6878354B1 (en) * 1999-09-03 2005-04-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Catalyst and process for exhaust purification
US7205257B2 (en) 2002-07-09 2007-04-17 Daihatsu Motor Co., Ltd. Catalyst for clarifying exhaust gas
CN1226090C (zh) * 2002-10-08 2005-11-09 康振川 具有氧存储能力的复合稀土高氧化物及其制备和用途
JP3903925B2 (ja) 2003-02-13 2007-04-11 日産自動車株式会社 内燃機関の燃料性状推定装置
DE102004040550A1 (de) * 2004-08-21 2006-02-23 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Beschichtung eines Wandflußfilters mit einer Beschichtungszusammensetzung
DE102004040549B4 (de) * 2004-08-21 2017-03-23 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch beschichtetes Partikelfilter und seine Verwendung
WO2006080187A1 (ja) * 2005-01-31 2006-08-03 Isuzu Motors Limited 排気ガス浄化装置の昇温方法及び排気ガス浄化システム
US8119075B2 (en) 2005-11-10 2012-02-21 Basf Corporation Diesel particulate filters having ultra-thin catalyzed oxidation coatings
JP5216189B2 (ja) * 2005-12-22 2013-06-19 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
JP2007209913A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Mazda Motor Corp 触媒材およびその製造方法並びにディーゼルパティキュレートフィルタ
FR2899493B1 (fr) * 2006-04-10 2008-05-23 Saint Gobain Ct Recherches Structure de purification incorporant un systeme de catalyse electrochimique
JP4849956B2 (ja) 2006-05-22 2012-01-11 株式会社東海 着火器
EP2040835A4 (en) * 2006-06-12 2010-12-15 Nanox Inc PROCESS FOR OPTIMIZING THE CATALYTIC ACTIVITY OF A CATALYST BASED ON PEROVSKITE
JP4784775B2 (ja) 2008-02-20 2011-10-05 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04104838A (ja) * 1990-08-23 1992-04-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 排ガス浄化触媒体
JP2007054713A (ja) * 2005-08-23 2007-03-08 Mazda Motor Corp ディーゼルパティキュレートフィルタ
JP2007224747A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Mitsubishi Motors Corp ディーゼルエンジンの排ガス浄化用フィルタおよび排ガス浄化装置
JP2009131774A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Nissan Motor Co Ltd Pm酸化触媒及びこれを用いた排気ガス浄化触媒

Also Published As

Publication number Publication date
CN101514650A (zh) 2009-08-26
EP2098279A1 (en) 2009-09-09
CN101514650B (zh) 2011-11-09
US20090208383A1 (en) 2009-08-20
US8137635B2 (en) 2012-03-20
JP4784775B2 (ja) 2011-10-05
KR101086595B1 (ko) 2011-11-23
KR20090090262A (ko) 2009-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4618046B2 (ja) ディーゼルパティキュレートフィルタ
JP2007083224A (ja) ディーゼルパティキュレートフィルタ
JPWO2017051459A1 (ja) 排気浄化フィルタ
JP2007152336A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2007130624A (ja) 排ガス浄化フィルタ
JP2010284583A (ja) 排ガス浄化用酸化触媒装置
JP4985423B2 (ja) 排ガス成分浄化用触媒材及び排ガス成分浄化用触媒
JP4784775B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
WO2000035564A1 (fr) Systeme de regulation de gaz d'echappement pour moteurs a combustion interne, procede de regulation de gaz d'echappement et catalyseur de regulation de gaz d'echappement
JP5991162B2 (ja) 触媒付パティキュレートフィルタ
JP2007056736A (ja) ディーゼルパティキュレートフィルタ
CN105813735A (zh) 排气净化用催化剂
JP5481931B2 (ja) 排気浄化装置及び排気浄化方法
JP2014117680A (ja) 触媒付パティキュレートフィルタ
JP5974850B2 (ja) 触媒付パティキュレートフィルタ
JP2008163877A (ja) 内燃機関の排気ガス浄化装置
JP2007130580A (ja) 排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法
JP4797838B2 (ja) ガス浄化触媒
JPH09253454A (ja) 排ガス浄化用触媒
JP2011089503A (ja) 排出ガス浄化構造体
JP2007327460A (ja) 排ガス浄化装置
JP2003205238A (ja) 排ガス処理触媒および排ガス処理方法
JP5939140B2 (ja) 触媒付パティキュレートフィルタ
JP2010075787A (ja) 内燃機関の排気浄化触媒
JP2010005565A (ja) 排ガス浄化用触媒、及び排ガス浄化用触媒の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100408

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100512

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100611

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110615

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110628

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4784775

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees