JP3338889B2

JP3338889B2 - 排気ガス浄化装置

Info

Publication number: JP3338889B2
Application number: JP23760196A
Authority: JP
Inventors: 浩次山田; 裕久田中
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1996-09-09
Filing date: 1996-09-09
Publication date: 2002-10-28
Anticipated expiration: 2016-09-09
Also published as: JPH1080620A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の内燃機
関から排出される排気ガス中に含まれる有害な窒素酸化
物（以下「ＮＯ_x」と記す）、一酸化炭素（ＣＯ）及び
炭化水素類（以下「ＨＣ」と記す）を効果的に浄化する
ための排気ガス浄化装置に関し、より具体的には、温度
の高い内燃機関の近傍に搭載するのに適するように構成
された窒素酸化物吸蔵二段型排気ガス浄化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
等の内燃機関から排出される排気ガス中にはＮＯ_x、Ｃ
Ｏ、ＨＣ等の有害物質が含まれており、地球環境保護の
観点から、これら有害物質の浄化についての規制が益々
に厳しくなってきている。また、一方では燃料節約の観
点から、自動車のアイドリング時や加速時を除く通常走
行時においては、理論空燃比の混合気状態（以下「スト
イキ状態」という）よりも燃料希薄状態（以下「リーン
状態」という）で内燃機関を作動させる制御が広く行わ
れるようになってきている。従って、ストイキ状態のみ
ならず、このようなリーン状態においても上述した有害
物質を効果的に浄化できる排気ガス浄化装置が強く望ま
れている。

【０００３】排気ガスから上記有害物質を浄化するため
に従来から最も広く用いられている排気ガス浄化装置は
三元触媒を利用したものである。この三元触媒は、アル
ミナ等の適宜の担体に白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属触媒を担持させたも
のであり、ＮＯ_x、ＣＯ及びＨＣを同時に浄化する作用
を有している。より具体的に説明すると、三元触媒にお
いては、ＮＯ_xがＣＯ及びＨＣと反応してＮ₂に還元さ
れる一方、ＣＯ及びＨＣはＣＯ₂及びＨ₂Ｏに酸化され
て無害化されるのである。

【０００４】しかしながら、従来の三元触媒において
は、３成分を適正に浄化できるのはウインドウと称され
る理論空燃比１４．６近辺のごく狭い範囲に限られてい
る。そのため、理論空燃比からずれた場合でも３成分を
効果的に浄化できる触媒の開発努力が従来からなされて
いる。

【０００５】例えば、「トヨタテクニカルレビュー」
（巻４４、Ｎｏ．２、１９９４年１１月）は、ＮＯ_x吸
蔵還元型三元触媒を提案している。このＮＯ_x吸蔵還元
型三元触媒は、アルミナ等の適宜の担体にＰｔ等の貴金
属触媒に加えてバリウム（Ｂａ）等のアルカリ土類金属
元素を担持させたものであり、リーン状態においては、
ＮＯ_xを硝酸塩としてバリウムにて吸蔵する一方、スト
イキ状態においては、バリウムから放出されたＮＯ_xを
Ｐｔ等の活性点にてＣＯ及びＨＣにより還元するという
反応機構に基づいている。但し、この場合、ＮＯ_x吸蔵
物質としてのバリウムは吸蔵温度域が低く（一定以上の
吸蔵能が期待できるのは、２５０〜３５０℃）、上記Ｎ
Ｏ_x吸蔵還元型三元触媒の搭載位置は内燃機関から離れ
た床下位置等に限定される。

【０００６】ところで、自動車用触媒は、今後厳しさを
増すコールドエミッションへの対応として床下からより
内燃機関に近いマニバータ位置へ搭載される傾向にあ
る。そのため、ＮＯ_x吸蔵還元型三元触媒もより高い温
度範囲（例えば、３００〜５００℃）におけるＮＯ_x吸
蔵能が要求されるが、バリウムを利用した上記ＮＯ_x吸
蔵還元型三元触媒では、このような要求に十分に応える
ことができない。

【０００７】高い温度域でＮＯ_x吸蔵能が高い物質とし
てアルカリ金属が知られており、上記ＮＯ_x吸蔵還元型
三元触媒におけるバリウムに代えて用いることも考えら
れる。しかしながら、アルカリ金属元素は、触媒活性点
であるＰｔ等の貴金属によるＨＣの浄化能力（酸化能
力）を著しく損なうという別の問題があり、十分な解決
策を提供することはできない。

【０００８】そこで、本発明の課題は、従来のＮＯ_x吸
蔵還元型三元触媒の利点を生かしつつ、内燃機関の近傍
における高い温度域においても３つの有害成分に対して
効果的な浄化能力を発揮できる排気ガス浄化装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、内燃機関の排気ガスに含まれる窒素酸化
物、一酸化炭素及び炭化水素類を浄化するための排気ガ
ス浄化装置であって、前記内燃機関の近傍における排気
ガス温度範囲で窒素酸化物を吸蔵すべく少なくともアル
カリ金属元素及び／又はアルカリ金属塩を貴金属ととも
に多孔質担体に含有又は混合させてなる前段の窒素酸化
物吸蔵部と、この窒素酸化物吸蔵部から放出された窒素
酸化物を排気ガスに含まれる一酸化炭素、炭化水素類及
び水素と反応させて還元するべく前記窒素酸化物吸蔵部
の後段に配置された三元触媒部と、を備えることを特徴
とする、排気ガス浄化装置を提供する。

【００１０】以上のように、本発明によれば、ＮＯ_xの
吸蔵を専門に担当する窒素酸化物吸蔵部（前段）と公知
の三元触媒として作用する三元触媒部（後段）とを明確
に区分してタンデムに配置している。従来のＮＯ_x吸蔵
還元型三元触媒におけるバリウムをアルカリ金属元素に
置き換えた場合に問題を生ずるのは、ＮＯ_x吸蔵する部
分と三元触媒機能を発揮する部分とが同一であり、貴金
属触媒がＨＣを酸化する際にアルカリ金属元素がその反
応を妨げるからである。そこで、本発明では、ＮＯ_xの
吸蔵を専門に担当する窒素酸化物吸蔵部を三元触媒部か
ら切り離し、窒素酸化物吸蔵部に含まれるアルカリ金属
（アルカリ金属塩も含む。以下、同じ。）が三元触媒部
での反応を阻害しないようにしたのである。

【００１１】本発明の構成によれば、リーン状態では、
前段の窒素酸化物吸蔵部において、排気ガス中に含まれ
るＮＯ_xは硝酸塩としてアルカリ金属元素に吸蔵される
ため、未浄化のＮＯ_xが外部に放出されることはない。
しかも、アルカリ金属元素は内燃機関の近傍における高
い温度域でも十分なＮＯ_x吸蔵能を発揮するので、本発
明の排気ガス浄化装置をマニバータとして構成しても問
題は生じない。なお、リーン状態での排気ガス中に含ま
れるＣＯ及びＨＣは、後段の三元触媒部において余剰の
酸素により酸化されて浄化される。

【００１２】一方、リーン状態からストイキ状態（又は
若干燃料過剰のリッチ状態）に変化した場合、前段で吸
蔵されたＮＯ_xが放出され（これにより、アルカリ金属
元素のＮＯ_x吸蔵能が回復する）、後段の三元触媒部に
おいてＣＯ及びＨＣによって還元される。この結果、Ｎ
Ｏ_xはＮ₂となって浄化されるとともに、ＣＯ及びＨＣ
はＣＯ₂及びＨ₂Ｏに酸化されて浄化される。

【００１３】本発明において、前段の窒素酸化物吸蔵部
に用いるアルカリ金属元素としては、カリウム（Ｋ）や
セシウム（Ｃｓ）を挙げることができ、その担持量は十
分なＮＯ_x吸蔵を行えること並びに経済性を考慮して
０．１〜１．０（ｍｏｌ／ｌ担体）の範囲とするのが好
ましく、担持させる方法としては公知の方法を採用でき
る。また、これらのアルカリ金属元素は、単独で多孔質
担体に担持させてもよいし、ブレンドして担持させても
よい。更には、アルカリ金属元素を用いる限りバリウム
（Ｂａ）等のアルカリ土類金属を共存させてもよい。こ
のことは、図１を参照すれば、明確に理解できる。

【００１４】すなわち、図１は、アルミナ系担体／セリ
ア系担体の重量比（以下、単にアルミナ／セリア比とい
う）が４／１である多孔質担体にＰｔ２．５（ｇ／ｌ担
体）−Ｒｈ０．１７（ｇ／ｌ担体）を担持させ、更に所
定量のアルカリ金属元素（単独或いは混合物）を担持さ
せた場合におけるＮＯ_x吸蔵能と温度との関係を示すグ
ラフであり、その劣化条件は空気中に８００℃で５時間
放置である。同図には比較のためにＢａ単独の場合のＮ
Ｏ_x吸蔵能も示している。なお、ここでいうアルミナ系
担体は主としてγ型又はδ型の結晶構造をもつＡｌ₂Ｏ
₃をいうが、耐熱性向上のためにＡｌの一部をＬａで置
き換えたものも広く用いることができる。また、ここで
いうセリア系担体のセリアは主としてホタル石型の結晶
構造をもつＣｅＯ₂をいうが、耐熱性向上のためにＣｅ
の一部をＺｒ、Ｓｉ、Ｙ等で置き換えたものも広く用い
ることができる。

【００１５】同図から分かるように、Ｂａ単独の場合に
は、ＮＯ_x吸蔵能は３００℃程度でピークとなり、しか
も４００℃を超える高温ではＮＯ_x吸蔵能が激減してい
る。これに対し、ＫやＣｓを単独又は混合物として担持
した場合には、４００℃を超える温度範囲におけるＮＯ
_x吸蔵能がＢａよりも高くなって、高い温度範囲でのＮ
Ｏ_x吸蔵に適することが分かる。特に、Ｋ−Ｃｓ混合物
では、ＮＯ_x吸蔵能のピークが約４５０℃のところにあ
り、高温域でのＮＯ_x吸蔵に際立って優れているもので
ある。

【００１６】また、Ｋ−Ｃｓ混合物が高温域でのＮＯ_x
吸蔵に際立って優れていることは上述したとおりである
が、その場合でも、各アルカリ金属成分の混合比率によ
ってＮＯ_x吸蔵能に変化がみられる。このことは、図２
及び図３をすれば理解できる。

【００１７】すなわち、図２は図１の場合と同一の担体
と貴金属触媒を用いた場合において、更に担持させるＫ
−Ｃｓ混合物の混合比率を変化させた場合（各アルカリ
金属成分がゼロの場合も含む）のＮＯ_x吸蔵能を温度と
の関係で示したグラフであり、図３は図２のグラフをＫ
の混合比率を横軸にとって各温度ごとにプロットし直し
たグラフである。先ず、図２を参照すると、Ｋ−Ｃｓ混
合物では、混合比率に関係なくＮＯ_x吸蔵能のピークが
４００℃を超える温度のところにあり、高温域でのＮＯ
_x吸蔵能がこれら各アルカリ金属成分単独の場合よりも
優れていることが分かる。また、図２によれば、Ｋ−Ｃ
ｓ混合物におけるＣｓの混合比率を高くする方が高いＮ
Ｏ_x吸蔵能を得られるにもかかわらず、Ｃｓ単独とする
場合には却って高温域でのＮＯ_x吸蔵能が低下するとい
う意外な傾向も判明する。一方、図３によれば、４５０
℃の高温では、Ｋの混合比率を低くした方が（Ｃｓの混
合比率を高くした方が）ＮＯ_x吸蔵能が高くなり（但
し、モル比でＣｓ／Ｋ＝３／１まで）、４００℃では混
合比率によってはあまりＮＯ_x吸蔵能に変化はなく、３
５０℃では逆に各アルカリ金属成分単独の方がＮＯ_x吸
蔵能が高くなることが分かる。これらを総合すると、Ｋ
−Ｃｓ混合物における混合比率は排気ガスの温度によっ
て適宜決められるべきものであるが、一般的に内燃機関
の近傍では４００℃を超える高温になることが多いた
め、Ｃｓの混合比率を高く設定する方が有利であると結
論することができる。

【００１８】本発明によれば、前段の窒素酸化物吸蔵部
における酸化触媒の作用は、ＮＯ_x（通常はＮＯ）を酸
化してアルカリ金属元素に硝酸塩として吸蔵させ得るよ
うにするためのものであり、その目的を達成できるもの
であれば特に種類は限定されないが、一般的にはＰｔ単
独或いはＰｔに少量のＲｈをブレンドして多孔質担体に
担持させるのが好ましい。この場合、初期の目的を達成
するためには、Ｐｔについては、１〜８（ｇ／ｌ担体）
担持させ、Ｒｈについては０．１〜１．６（ｇ／ｌ担
体）担持させるのが好ましく、その担持方法は公知の方
法を採用することができる。

【００１９】一方、上記酸化触媒及びアルカリ金属元素
を担持させるべき担体としては、アルミナ系とセリア系
を混合したものを用いるのが好ましいが、担体の形態は
特に限定されるものではなく、通常の三元触媒担体と同
様に比表面積が高めるべく多孔質であればよい。また、
これら担体はペレット状に構成したり、コージュライト
や耐熱金属等からなるモノリスにコートしても良い。但
し、アルミナ／セリア比がＮＯ_x吸蔵能に影響を与える
ことが分かっており、このことは図４及び図５に示して
いる。

【００２０】すなわち、図４はアルカリ金属元素として
Ｋを用い且つ貴金属触媒として図１と同一のものを用い
アルミナ／セリア比の異なる２種類の多孔質担体に担持
させた場合におけるＮＯ_x吸蔵能を温度との関係で示し
たグラフであり、図５はアルカリ金属元素としてＣｓを
用い且つ貴金属触媒として図１と同一のものを用いアル
ミナ／セリア比の異なる３種類の多孔質担体に担持させ
た場合におけるＮＯ_x吸蔵能を温度との関係で示したグ
ラフである。これらのグラフから分かるように、Ｋ及び
Ｃｓのいずれについても、アルミナ−セリア触媒におけ
るアルミナの比率を高くした場合の方がＮＯ_x吸蔵能は
高くなる傾向があり、特にアルミナ／セリア比を４／１
程度にするのが有利である。

【００２１】本発明において、後段を構成する三元触媒
部は、ストイキ状態又はリッチ状態において、前段の窒
素酸化物吸蔵部から放出されたＮＯ_xをＣＯ及びＨＣと
反応させて、これら３成分を同時に浄化するためのもの
であり、公知の三元触媒をそのまま利用することができ
る（但し、窒素酸化物吸蔵部の後段として利用すること
は公知でない）。特に、ＨＣに対する酸化能力の高いＰ
ｄ系及びＰｄ−Ｒｈ系の三元触媒を用いるのが望まし
い。

【００２２】なお、公知の排気ガス浄化装置で二段型の
構成にしたものとして、特開平７−００８７５５に開示
されたものがある。より具体的に説明すると、同公報に
開示の排気ガス浄化装置は、第１触媒として、アルミナ
等の担体にＰｔやＲｈ等の貴金属触媒及びＫやＣｓ等の
アルカリ金属元素（或いは希土類金属又はアルカリ土類
金属）を担持させ、第２触媒として、ゼオライト等の担
体にＰｄやＲｈ等の貴金属触媒を担持させた構成であ
り、表面的には本発明の二段型排気ガス浄化装置に類似
しているように思える。しかしながら、両者は以下の理
由により基本的に相違している。

【００２３】すなわち、上記公報記載の排気ガス浄化装
置においては、第１触媒では、リーン状態で発生するＮ
Ｏ_xをＨＣ等の還元ガスでＮ₂やＮ₂Ｏに還元すること
が主体的に行われ、第２触媒では、第１触媒から放出さ
れたＮ₂ＯがＮ₂とＯ₂に分解されるのである。これに
対して、本発明の排気ガス浄化装置においては、前段の
窒素酸化物吸蔵部ではリーン状態で発生するＮＯ_xの吸
蔵が専門に行われ、後段の三元触媒部ではストイキ状態
（又はリッチ状態）で前段の窒素酸化物吸蔵部から放出
されたＮＯ_xを三元触媒機能で浄化するのである。そし
て、このような作用上の相違が生ずるのは、上記公報記
載の排気ガス浄化装置が内燃機関から離れた比較的低温
（例えば、２５０℃）な排気ガス管位置、例えば排気マ
ニフォールドから１．６ｍ下流の位置（同公報の項目
〔００３５〕参照）に配置されるのに対し、本発明の排
気ガス浄化装置は内燃機関近傍の比較的高温域に配置さ
れることに起因している。従って、ともに二段構成を採
用しながらも、両者は全く異なる動作原理に基づいてお
り、基本的に相違しているのである。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を比較例と
ともに説明する。

【００２５】

【実施例１】（窒素酸化物吸蔵部の調製）先ず、アルミナ／セリア比
が４／１となるようにアルミナ系担体８０ｇとセリア系
担体２０ｇを加え、さらにアルミナゾル（アルミナ含有
率１０重量％）５０ｇと水８０ｇを加えて攪拌混合し、
担体スラリーを調製した。得られた担体スラリーを、２
８０ｃｍ³の容量をもつコージェライトハニカム成型体
にコートし、乾燥後６００℃で１時間焼成した。焼成後
の担体の付着量は５５ｇであった。次に、Ｐｔが５．０
（ｇ／ｌ担体）、Ｒｈが０．１（ｇ／ｌ担体）の担持量
が得られるように調製したジニトロジアミン白金硝酸水
溶液と硝酸ロジウム水溶液の混合液へ、コート済みの上
記ハニカム成型体を浸漬し、乾燥後３００℃で１時間焼
成し、貴金属担持ハニカム成型体を調製した。更に、Ｋ
が０．５（ｍｏｌ／ｌ担体）の含有量となるように調製
した硝酸カリウム水溶液へ上記貴金属担持ハニカム成型
体を浸漬し、乾燥後３００℃で１時間焼成することによ
り、窒素酸化物吸蔵部となる触媒を得た。

【００２６】（三元触媒部の調製）先ず、アルミナ系担
体６０ｇにセリア系担体３０ｇ、アルミナゾル（アルミ
ナ含有率１０重量％）４５ｇ及び水７０ｇを加え攪拌混
合し、担体スラリーを調製した。得られた担体スラリー
を、１８０ｃｍ³の容量をもくコージェライトハニカム
成型体にコートし、乾燥後６００℃で１時間焼成した。
焼成後の担体の付着量は３５ｇであった。次に、Ｐｄが
５．０（ｇ／ｌ担体）、Ｒｈが０．３（ｇ／ｌ担体）の
担持量が得られるように調製した硝酸パラジウムと硝酸
ロジウムの混合水溶液へ、コート済みの上記ハニカム成
型体を浸漬し、乾燥後３００℃で１時間焼成し、目的の
貴金属担持量をもつ三元触媒部を得た。

【００２７】次いで、上記窒素酸化物吸蔵部と三元触媒
部とを自動車の排気マニフォールドにタンデム配置して
排気ガス浄化装置（マニバータ）を構成し、１０．１５
モード実車走行時におけるＮＯ_x及びＨＣの浄化率を測
定した。その結果を触媒仕様とももに後記の表１に示
す。ここで、ＣＯについての浄化率を測定しなかったの
は、問題となるのが、ＮＯ_xとＨＣの除去だからであ
る。

【００２８】なお、１０．１５モード実車走行時の浄化
率の測定に先立ち、排気ガス浄化装置の触媒耐久性を確
認するために、温度８００℃のストイキガスを１分間流
すのと、温度７００℃のリーンガスを４分間流すのを交
互に２０時間繰り返した。表１で得られた浄化率は、こ
のような触媒耐久負荷後の結果を表している。

【００２９】

【実施例２】前段の窒素酸化物吸蔵部におけるアルカリ
金属元素として、Ｋを０．３７（ｍｏｌ／ｌ担体）の割
合で、Ｃｓを０．１３（ｍｏｌ／ｌ担体）の割合でそれ
ぞれ担持させたことを除き、実施例１と同様の操作を行
い、１０．１５モード実車走行時におけるＮＯ_x及びＨ
Ｃの浄化率を測定した。その結果を後記の表１に示す。

【００３０】

【実施例３】前段の窒素酸化物吸蔵部におけるアルカリ
金属元素として、Ｋを０．２５（ｍｏｌ／ｌ担体）の割
合で、Ｃｓを０．２５（ｍｏｌ／ｌ担体）の割合でそれ
ぞれ担持させたことを除き、実施例１と同様の操作を行
い、１０．１５モード実車走行時におけるＮＯ_x及びＨ
Ｃの浄化率を測定した。その結果を後記の表１に示す。

【００３１】

【実施例４】前段の窒素酸化物吸蔵部におけるアルカリ
金属元素として、Ｋを０．１３（ｍｏｌ／ｌ担体）の割
合で、Ｃｓを０．３７（ｍｏｌ／ｌ担体）の割合でそれ
ぞれ担持させたことを除き、実施例１と同様の操作を行
い、１０．１５モード実車走行時におけるＮＯ_x及びＨ
Ｃの浄化率を測定した。その結果を後記の表１に示す。

【００３２】

【実施例５】前段の窒素酸化物吸蔵部におけるアルカリ
金属元素として、Ｃｓを０．５（ｍｏｌ／ｌ担体）の割
合で担持させたことを除き、実施例１と同様の操作を行
い、１０．１５モード実車走行時におけるＮＯ_x及びＨ
Ｃの浄化率を測定した。その結果を後記の表１に示す。

【００３３】

【実施例６】前段の窒素酸化物吸蔵部における担体のア
ルミナ／セリア比を２／１とした点を除き、実施例３と
同様の操作を行い、１０．１５モード実車走行時におけ
るＮＯ_x及びＨＣの浄化率を測定した。その結果を後記
の表１に示す。

【００３４】

【実施例７】前段の窒素酸化物吸蔵部における担体をア
ルミナのみとした点を除き、実施例３と同様の操作を行
い、１０．１５モード実車走行時におけるＮＯ_x及びＨ
Ｃの浄化率を測定した。その結果を後記の表１に示す。

【００３５】

【実施例８】後段の三元触媒部における貴金属としてＰ
ｔを２．５（ｇ／ｌ担体）の割合で、Ｒｈを０．５（ｇ
／ｌ担体）の割合でそれぞれ担持させた点を除き、実施
例３と同様の操作を行い、１０．１５モード実車走行時
におけるＮＯ_x及びＨＣの浄化率を測定した。その結果
を後記の表１に示す。

【００３６】

【比較例１】前段の窒素酸化物吸蔵部におけるアルカリ
金属元素に代えてＢａを０．５（ｍｏｌ／ｌ担体）の割
合で担持させた点を除き、実施例１と同様の操作を行
い、１０．１５モード実車走行時におけるＮＯ_x及びＨ
Ｃの浄化率を測定した。その結果を後記の表１に示す。

【００３７】なお、この比較例１は、窒素酸化物吸蔵部
と三元触媒部とを区分してタンデムに配置している点
で、従来のＮＯ_x吸蔵還元型排気ガス浄化装置とは異な
っている。

【００３８】

【比較例２】窒素酸化物吸蔵部におけるコージェライト
ハニカム成型体の容量を４８０ｃｍ ³に増大し且つ後段
の三元触媒部をなくした点を除き、比較例１と同様の操
作を行い、１０．１５モード実車走行時におけるＮＯ_x
及びＨＣの浄化率を測定した。その結果を後記の表１に
示す。

【００３９】なお、この比較例２は、従来のＮＯ_x吸蔵
還元型排気ガス浄化装置と対応するものである。

【００４０】

【比較例３】比較例２の窒素酸化物吸蔵部におけるＢａ
に代えて、Ｋを０．２５（ｍｏｌ／ｌ担体）の割合で、
Ｃｓを０．２５（ｍｏｌ／ｌ担体）の割合でそれぞれ担
持させたことを除き、同比較例と同様の操作を行い、１
０．１５モード実車走行時におけるＮＯ_x及びＨＣの浄
化率を測定した。その結果を後記の表１に示す。

【００４１】

【比較例４】比較例１における前段の窒素酸化物吸蔵部
をなくし、且つ後段の担体の容量を４８０ｃｍ³に増大
した点を除き、同比較例と同様の操作を行い、１０．１
５モード実車走行時におけるＮＯ_x及びＨＣの浄化率を
測定した。その結果を下記の表１に示す。

【００４２】なお、この比較例４は、従来の一般的な三
元触媒に対応する。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【発明の効果】上記表１から分かるように、本発明の実
施例１〜８で得られた浄化率は、比較例１〜４のものと
比べてＮＯ_x及びＨＣの一方又は両方について明らかに
改善が認められる（一方のみの改善の場合には、他方の
浄化率の不当な低下が認められない）。特に、比較例１
は、窒素酸化物吸蔵部がＢａ単独では、たとえ後段の三
元触媒部と組み合わせても、マニバータのように内燃機
関近傍では十分なＮＯ_x浄化を実現できないことを示し
ており、比較例３は高温域でのＮＯ_x吸蔵能に優れるＫ
やＣｓを窒素酸化物吸蔵部に用いても、後段に三元触媒
部を設けない限り十分な浄化が得られないことを示して
おり、本発明の技術的意義が明らかになっている。

【００４５】従って、本発明によれば、高温域となる内
燃機関近傍でも排気ガスに含まれる有害物質を効果的に
浄化することができ、軽自動車等におけるマニバータを
構成するのに特に適しているという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、種々な物質のＮＯ_x吸蔵能を示すグラ
フである。

【図２】図２は、ＮＯ_x吸蔵物質としてのＫ−Ｃｓにお
けるブレンド比率とＮＯ_x吸蔵能との関係を示すグラフ
である。

【図３】図３は、図２のグラフにおける横軸がＫの比率
となるようにプロットし直して得られたグラフである。

【図４】図４は、窒素酸化物吸蔵部における担体である
アルミナ−セリア担体にＫを担持させたものについてア
ルミナ／セリア比を変化させた場合にどのようにＮＯ_x
吸蔵能が変化するかを示すグラフである。

【図５】図５は、窒素酸化物吸蔵部における担体である
アルミナ−セリア担体にＣｓを担持させたものについて
アルミナ／セリア比を変化させた場合にどのようにＮＯ
_x吸蔵能が変化するかを示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 53/34

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の排気ガスに含まれる窒素酸化
物、一酸化炭素及び炭化水素類を浄化するための排気ガ
ス浄化装置であって、前記内燃機関の近傍における排気
ガス温度範囲で窒素酸化物を吸蔵すべく少なくともアル
カリ金属元素を貴金属とともに多孔質担体に含有又は混
合させてなる前段の窒素酸化物吸蔵部と、この窒素酸化
物吸蔵部から放出された窒素酸化物を排気ガスに含まれ
る一酸化炭素、炭化水素類及び水素と反応させて還元す
るべく前記窒素酸化物吸蔵部の後段に配置された三元触
媒部と、を備え、前記アルカリ金属元素として、カリウ
ムとセシウムとを混合して用いることを特徴とする、排
気ガス浄化装置。
【請求項２】前記アルカリ金属元素のうちカリウムよ
りもセシウムを多く混合する、請求項１に記載の排気ガ
ス浄化装置。
【請求項３】前記多孔質担体がアルミナ系担体であ
る、請求項１又は２に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項４】前記窒素酸化物吸蔵部における多孔質担
体は、アルミナ系担体とセリア系担体とを混合したもの
である、請求項１〜３のいずれか一つに記載の排気ガス
浄化装置。
【請求項５】前記多孔質担体におけるアルミナ系／セ
リア系の重量比率が４／１である、請求項４に記載の排
気ガス浄化装置。
【請求項６】前記窒素酸化物吸蔵部における貴金属
は、白金及び少量のロジウムを含む、請求項１〜５のい
ずれか一つに記載の排気ガス浄化装置。
【請求項７】後段の三元触媒部に用いる貴金属がＰｄ
又はＰｄ−Ｒｈからなる、請求項１〜６のいずれか一つ
に記載の排気ガス浄化装置。