JP3826277B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Landscapes
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関から排出される排気ガス中の未燃炭化水素（以下、未燃ＨＣと称す）を吸着することによって捕集するためのＨＣ吸着剤と、未燃ＨＣを浄化するためのＨＣ浄化触媒とを備えた排気浄化装置が、特開平８−２８４６４６号公報に開示されている。この排気浄化装置では、ＨＣ吸着剤の下流にＨＣ浄化触媒が配置されている。ＨＣ吸着剤は、例えば、内燃機関の始動直後のように、ＨＣ浄化触媒の温度が比較的低いために未燃ＨＣを浄化することができない間、排気ガス中の未燃ＨＣを捕集し続け、ＨＣ浄化触媒の温度が高くなって浄化触媒が未燃ＨＣを浄化することができるようになると、捕集している未燃ＨＣを放出する。斯くして、未燃ＨＣはＨＣ浄化触媒にて浄化される。
【０００３】
ところで、当該公報に記載のＨＣ吸着剤はハニカム構造をなす隔壁によって画成された複数の排気流通路を有する。これら排気流通路は互いに平行に延びる。そして、当該公報に記載のＨＣ吸着剤では、各排気流通路の入口や出口は塞がれていないので、各排気流通路の入口から流入した排気ガスは、そのまま、その排気流通路の出口から流出する。未燃ＨＣは、ＨＣ吸着剤の温度が低いときに、排気ガスがこれら排気流通路内を流れている間に、隔壁表面、或いは、隔壁の細孔内に吸着によって捕集される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載の排気浄化装置において、ＨＣ吸着剤に単位時間当たりに流入する排気ガスの量が急激に多くなると、たとえＨＣ吸着剤の温度が低くても、ＨＣ吸着剤に捕集されている未燃ＨＣが排気ガスによって隔壁表面、或いは、隔壁の細孔内から離脱せしめられてしまう。ここで、上記公報に記載の排気浄化装置では、排気流通路の出口は完全に開放されているので、離脱せしめられた未燃ＨＣはそのままＨＣ吸着剤から流出してしまう。この場合、その下流にあるＨＣ浄化触媒の温度も低いので、ＨＣ浄化触媒はＨＣ吸着剤から流出した未燃ＨＣを浄化することができない。
【０００５】
そこで本発明の目的は、単位時間当たりに流入する排気ガスの量が多くなったとしても、下流に配置されたＨＣ浄化触媒が未燃ＨＣを浄化することができない間は、確実に未燃ＨＣをＨＣ吸着剤に捕集させておくことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、内燃機関から排出された排気ガス中の未燃ＨＣを捕集するためのＨＣ捕集剤と、未燃ＨＣを浄化するためのＨＣ浄化触媒とを機関排気通路に具備し、上記ＨＣ捕集剤は、その温度がＨＣ離脱温度よりも低いときに未燃ＨＣを捕集し、一方、その温度がＨＣ離脱温度よりも高くなると捕集している未燃ＨＣを離脱させ、上記ＨＣ浄化触媒は、その温度がＨＣ浄化温度よりも高くなると未燃ＨＣを浄化することができ、ＨＣ離脱温度はＨＣ浄化触媒の温度がＨＣ浄化温度よりも低い間はＨＣ捕集剤から未燃ＨＣが離脱しないような温度となっている排気浄化装置において、上記ＨＣ捕集剤は多孔質材料からなる隔壁によって互いに平行に延在するように画成された複数の排気流通路を有し、これら排気流通路のうちの一部の排気流通路において、排気ガスが流出する側の開口領域を画成する隔壁同士が該開口に向ってテーパ状に狭まる錐形をなすように互いに寄せ集められて該開口がそれよりも小さな孔を残して部分的に閉塞されており、一方、残りの排気流通路のうちの少なくとも一部の排気流通路においては、排気ガスが流入する側の開口領域を画成する隔壁同士が該開口に向ってテーパ状に狭まる錐形をなすように互いに寄せ集められて該開口がそれよりも小さな孔を残して部分的に閉塞されている。
【０００７】
２番目の発明では、１番目の発明において、上記排気ガスが流入する側および排気ガスが流出する側の排気流通路の開口領域に形成される上記小さな孔のサイズは、上記排気流通路の開口のサイズよりも小さく、且つ、上記隔壁の細孔のサイズよりも大きい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を説明する。図１は本発明の排気浄化装置を備えた内燃機関を示す。以下で説明する内燃機関は圧縮着火式の内燃機関であるが、本発明は火花点火式の内燃機関にも適用可能である。図１において、１は機関本体、２は吸気通路、３は排気通路、４は排気浄化触媒である。
【０００９】
図２（Ａ）は排気浄化触媒４の端面図であり、図２（Ｂ）は排気浄化触媒４の縦断面図である。図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示したように、排気浄化触媒４はハニカム構造をなしており、互いに平行をなして延びる複数個の排気流通路４０，４１を具備する。これら排気流通路の略半数が排気流入通路４０を構成し、残りの半数が排気流出通路４１を構成する。これら排気ガス流入通路４０および排気ガス流出通路４１は薄肉の隔壁４４を介して交互に配置される。云い換えると、排気ガス流入通路４０および排気ガス流出通路４１は各排気ガス流入通路４０が四つの排気ガス流出通路４１により包囲され、各排気ガス流出通路４１が四つの排気ガス流入通路４０により包囲されるように配置される。
【００１０】
排気ガス流入通路４０はその下流端開口が小孔４５を有するテーパ壁４２によって部分的に閉塞されている。一方、排気ガス流出通路４１はその上流端開口が小孔４６を有するテーパ壁４３によって部分的に閉塞されている。広く定義すれば、本発明では、排気流通路のうち一部の排気流通路４０の下流端の開口は、テーパ壁４２により小孔４５を残して部分的に閉塞され、一方、残りの排気通路４１の上流端の開口はテーパ壁４３により小孔４６を残して部分的に閉塞されている。
【００１１】
詳細には、隣接する２つの排気流通路のうち一方がその下流端にてテーパ壁４２によって部分的に閉塞される。一方、他方の排気流通路がその上流端にてテーパ壁４３によって部分的に閉塞される。
【００１２】
ここで、本発明において、小孔４５，４６の大きさ（流路断面積）は排気流通路４０，４１における開口の大きさ（流路断面積）よりも小さく且つテーパ壁４２，４３の細孔の大きさ（流路断面積）よりも大きい。本発明の排気浄化触媒４では、小孔４５，４６の大きさを調節することによって排気浄化触媒４に起因する圧力損失、および、排気浄化触媒４の未燃ＨＣ捕集率や微粒子捕集率を調節することができる。
【００１３】
隔壁４４は、例えば、コージェライトのような多孔質材料から形成される。したがって、排気ガス流入通路４０内に流入した排気ガスは、図２（Ｂ）において矢印で示したように、周囲の隔壁４４内を通って隣接する排気ガス流出通路４１内に流入する。もちろん、テーパ壁４２，４３も隔壁４４と同じ多孔質の材料から形成されているので、排気ガスは、図３（Ａ）の矢印で示したように、テーパ壁４３を通って排気ガス流出通路４１内に流入し、図３（Ｂ）の矢印で示したように、テーパ壁４２を通って排気ガス流入通路４０から流出する。さらに、排気ガスは、図３（Ａ）の矢印で示したように、テーパ壁４３の先端に形成された小孔４６を介して排気ガス流出通路４１内に流入し、図３（Ｂ）の矢印で示したように、テーパ壁４２の先端の小孔４５を介して排気ガス流入通路４０から流出する。
【００１４】
下流端のテーパ壁４２は、排気ガス流出通路４１の出口が下流へ向かって円錐状に広がって流路断面積が徐々に大きくなるように、下流へ向かって狭まる形状をしている。
【００１５】
一方、上流端のテーパ壁４３は、排気ガス流入通路４０の入口が上流へ向かって円錐状に広がって流路断面積が徐々に大きくなるように、上流へ向かって狭まる形状をしている。
【００１６】
なお、テーパ壁４２，４３は排気浄化触媒４の外側に向かって徐々に狭まる形状であれば、例えば、円錐状、四角錐状、または、六角錐状であってもよい。
【００１７】
本発明の排気浄化触媒４は排気ガス中の未燃炭化水素（未燃ＨＣ）を吸着によって捕集することができるＨＣ捕集剤を有する。本実施形態では、ＨＣ捕集剤として、各隔壁４４の両側壁面上、各隔壁の細孔を画成する壁面上、テーパ壁４２，４３の両側壁面上、および、テーパ壁４２，４３の両側壁面上に全面に亘って、例えば、アルミナからなる層が形成される。
【００１８】
ＨＣ捕集剤は、その温度がＨＣ離脱温度よりも低いときには、排気ガス中の未燃ＨＣを吸着によって捕集する。一方、ＨＣ捕集剤は、その温度がＨＣ離脱温度よりも高くなると、捕集している未燃ＨＣを離脱させる。
【００１９】
さらに、本発明の排気浄化触媒４は未燃ＨＣを酸化浄化するためのＨＣ浄化触媒を具備する。本実施形態では、ＨＣ浄化触媒として、上述したアルミナからなる担体層に白金Ｐｔなどの貴金属触媒が担持される。ＨＣ浄化触媒は、その温度がＨＣ浄化温度よりも高いときに未燃ＨＣを酸化浄化することができる。
【００２０】
ここでＨＣ離脱温度は、ＨＣ浄化触媒の温度が未燃ＨＣを酸化浄化することができるような温度となるまでは、未燃ＨＣがＨＣ捕集剤から離脱しないような温度となっている。
【００２１】
次に本発明の排気浄化触媒の作用について説明する。例えば、内燃機関が始動された直後のように、排気浄化触媒の温度が低いときには、ＨＣ浄化触媒の温度がＨＣ浄化温度よりも低いので、排気ガス中の未燃ＨＣはＨＣ浄化触媒によって酸化浄化されない。しかしながら、このとき、ＨＣ捕集剤の温度はＨＣ離脱温度よりも低いので、排気ガス中の未燃ＨＣはより上流にあるＨＣ捕集剤によって捕集される。したがって、排気浄化触媒下流へ未燃ＨＣが流出することはない。
【００２２】
一方、内燃機関から排出される排気ガスの温度が徐々に高くなり、ＨＣ捕集剤の温度がＨＣ離脱温度よりも高くなると、ＨＣ捕集剤が捕集している未燃ＨＣがそこから離脱する。ここで、ＨＣ捕集剤の温度がＨＣ離脱温度よりも高くなったときにはＨＣ浄化触媒の温度はＨＣ浄化温度よりも高くなっている。このため、ＨＣ捕集剤から離脱した未燃ＨＣはより下流にあるＨＣ浄化触媒によって酸化浄化される。したがって、このときにも排気浄化触媒下流へ未燃ＨＣが流出することはない。
【００２３】
ところで、ＨＣ捕集剤の温度がＨＣ離脱温度よりも低いとしても、排気浄化触媒４の隔壁４４の細孔内を流れる排気ガスの量が急激に多くなると、これら細孔内に捕集されている未燃ＨＣが離脱してしまうことがある。そして、このとき、ＨＣ浄化触媒の温度はＨＣ浄化温度よりも低いので、離脱した未燃ＨＣはＨＣ浄化触媒によってほとんど浄化されない。
【００２４】
ところが、本発明の排気浄化触媒４では、排気ガス流出通路４１の上流端開口がテーパ壁４３によって部分的に閉塞されているので、ほとんどの排気ガスは排気ガス流入通路４０に流入する。そして、排気ガス流入通路４０の下流端開口がテーパ壁４２によって部分的に閉塞されているので、排気ガス流入通路４０に流入した排気ガスのほとんどは隔壁４４の細孔内に流入する。したがって、隔壁４４の細孔内に微粒子が捕集される。もちろん、排気ガス流入通路４０を画成する隔壁４４の壁面上にも微粒子は捕集される。
【００２５】
このように隔壁４４の細孔内や隔壁４４の壁面上に微粒子が捕集され堆積することによって、排気ガスは隔壁４４の細孔を通りづらくなる。このため、排気浄化触媒４に単位時間当たりに流入する排気ガスの量が急激に多くなったとしても、隔壁４４の細孔を通る排気ガスの量は極端には多くならない。したがって、隔壁４４の細孔内に捕集されている未燃ＨＣが離脱してしまうことが抑制され、斯くして、排気浄化触媒４下流へ未燃ＨＣが流出することが抑制される。
【００２６】
なお、後述するように、本発明の排気浄化触媒４は捕集した微粒子を連続的に比較的短時間で酸化除去することができるので、隔壁４４の細孔内や、排気ガス流入通路４０を画成する隔壁４４の壁面上に捕集される微粒子の量は、比較的少ない量に維持されている。
【００２７】
また、本実施形態の排気浄化触媒４は活性酸素生成剤をも具備する。活性酸素生成剤は、白金（Ｐｔ）などの貴金属触媒と、酸素保持剤とからなる。酸素保持剤は、周囲に過剰な酸素が存在すると酸素を保持し、周囲の酸素濃度が低下すると保持している酸素を活性酸素の形で解放して活性酸素を生成する。
【００２８】
酸素保持剤としては、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）のようなアルカリ金属、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）のようなアルカリ土類金属、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、セリウム（Ｃｅ）のような希土類、鉄（Ｆｅ）のような遷移金属、およびスズ（Ｓｎ）のような炭素族元素から選ばれた少なくとも一つが用いられている。
【００２９】
次に、活性酸素生成剤の活性酸素生成作用について、担体層上に白金およびカリウムを担持させた場合を例にとって説明するが、他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類、遷移金属を用いても同様な活性酸素生成作用が行われる。
【００３０】
吸気通路２および内燃機関の燃焼室内に供給された空気と燃料との比を排気ガスの空燃比と称すると、圧縮着火式内燃機関から排出される排気ガスの空燃比はリーンである。したがって、排気浄化触媒４に流入する排気ガスは多量の過剰空気を含んでいる。また、圧縮着火式内燃機関の燃焼室内ではＮＯが発生する。したがって、排気ガス中にはＮＯが含まれている。このため過剰酸素、および、ＮＯを含んだ排気ガスが排気浄化触媒４の排気ガス流入通路４０内に流入することになる。
【００３１】
図４（Ａ）および（Ｂ）は排気ガス流入通路４０の周壁面上に形成された担体層の表面の拡大図を模式的に表わしている。なお、図４（Ａ）および（Ｂ）において、６０は白金の粒子を示し、６１はカリウムを含んでいる活性酸素生成剤を示している。
【００３２】
排気ガスが排気浄化触媒４の排気ガス流入通路４０内に流入すると、図４（Ａ）に示したように、排気ガス中の酸素（Ｏ2）がＯ2 -またはＯ2-の形で白金の表面に付着する。一方、排気ガス中のＮＯは白金の表面上でＯ2 -またはＯ2-と反応し、ＮＯ2となる（２ＮＯ＋Ｏ2→２ＮＯ2）。斯くして生成されたＮＯ2の一部は白金上で酸化されつつ活性酸素生成剤６１内に吸収によって保持され、図４（Ａ）に示したように、カリウムと結合しながら硝酸イオン（ＮＯ3 -）の形で活性酸素生成剤６１内に拡散し、硝酸カリウム（ＫＮＯ3）を生成する。すなわち、排気ガス中の酸素が硝酸カリウム（ＫＮＯ3）の形で活性酸素生成剤６１内に吸収によって保持される。
【００３３】
ここで、燃焼室内においては主にカーボン（Ｃ）からなる微粒子が生成される。したがって、排気ガス中にはこれら微粒子が含まれている。排気ガス中に含まれているこれら微粒子は排気ガスが排気浄化触媒４の排気ガス流入通路４０内を流れているとき、或いは、隔壁４４の細孔内を通過するときに、図４（Ｂ）において６２で示したように担体層の表面、例えば、活性酸素生成剤６１の表面上に接触し、付着する。
【００３４】
このように微粒子６２が活性酸素生成剤６１の表面上に付着すると、微粒子６２と活性酸素生成剤６１との接触面では酸素濃度が低下する。すなわち、活性酸素生成剤６１の周囲の酸素濃度が低下する。酸素濃度が低下すると酸素濃度の高い活性酸素生成剤６１内との間で濃度差が生じ、斯くして、活性酸素生成剤６１内の酸素が微粒子６２と活性酸素生成剤６１との接触面に向けて移動しようとする。その結果、活性酸素生成剤６１内に形成されている硝酸カリウム（ＫＮＯ3）がカリウム（Ｋ）と酸素（Ｏ）とＮＯとに分解され、酸素（Ｏ）が微粒子６２と活性酸素生成剤６１との接触面に向かい、その一方で、ＮＯが活性酸素生成剤６１から外部に放出される。斯くして活性酸素生成剤６１が活性酸素を生成する。なお、外部に放出されたＮＯは下流側の白金上において酸化され、再び活性酸素生成剤６１内に保持される。
【００３５】
ここで、活性酸素生成剤６１によって生成される活性酸素はそこに付着した微粒子を酸化除去するために消費される。すなわち、排気浄化触媒４に捕集された微粒子は活性酸素生成剤６１によって生成される活性酸素によって酸化除去される。
【００３６】
従来、パティキュレートフィルタに捕集されている微粒子を除去する場合、パティキュレートフィルタの温度を比較的高い温度にまで上昇させることによって微粒子を燃焼し、これにより微粒子を除去していた。
【００３７】
一方、本発明において微粒子を除去するために利用される酸素は、硝酸カリウムのような化合物から分解された酸素であって、不対電子を有することから、極めて高い反応性を有する活性酸素となっている。したがって、この活性酸素によれば、排気浄化触媒の温度が比較的低くても、微粒子を酸化除去することができる。
【００３８】
このように、従来のパティキュレートフィルタでは、火炎を伴う燃焼によって微粒子を除去していたのに対し、本発明の排気浄化触媒では、輝炎を発することのない酸化によって微粒子を除去している。したがって、本発明の排気浄化触媒によれば、そこに捕集された微粒子は連続的に酸化除去され、すなわち、活性酸素（Ｏ）が微粒子６２に接触すると、微粒子６２は短時間（数秒〜数十分）のうちに輝炎を発することなく酸化せしめられ、微粒子６２は完全に消滅する。したがって、微粒子６２が排気浄化触媒４上に堆積することはほとんどない。
【００３９】
なお、活性酸素生成剤６１は周囲に過剰な酸素が存在するとＮＯxを硝酸イオンの形で保持することによって結果的に酸素を保持する。すなわち、活性酸素生成剤６１は周囲に過剰な酸素が存在するとＮＯxを吸収・吸着によって保持する。一方、活性酸素生成剤６１は周囲の酸素濃度が低下すると硝酸イオンの形で保持されているＮＯxを解放することによって活性酸素を生成する。すなわち、活性酸素生成剤６１は周囲の酸素濃度が低下するとＮＯxを解放する。したがって、本発明の活性酸素生成剤６１はＮＯx保持剤としても機能する。
【００４０】
ここで、活性酸素生成剤６１周りの酸素濃度が低下する場合とは、上述したように、周囲の雰囲気はリーン雰囲気であるが活性酸素生成剤６１に微粒子が付着した場合の他に、排気浄化触媒４に流入する排気ガスの空燃比がリッチとなって周囲の雰囲気がリッチ雰囲気となった場合がある。
【００４１】
周囲の雰囲気はリッチ雰囲気であるが活性酸素生成剤６１に微粒子が付着することで活性酸素生成剤６１周りの酸素濃度が低下した場合に解放されたＮＯxは、上述したように、再び活性酸素生成剤６１に吸収・吸着によって保持される。一方、排気浄化触媒４に流入する排気ガスの空燃比がリッチとなって周囲の雰囲気がリッチ雰囲気となった場合に解放されたＮＯxは、白金の作用によって排気ガス中の未燃ＨＣで還元浄化される。云い方を換えれば、内燃機関からリッチ空燃比の排気ガスが排出されるように内燃機関の運転を制御すれば、活性酸素生成剤６１に保持されているＮＯxを還元浄化することができる。したがって、本発明の排気浄化触媒４は、活性酸素生成剤６１と白金とからなるＮＯx触媒を具備する。
【００４２】
なお、上述したように、排気浄化触媒４が活性酸素生成剤を備えている場合、排気浄化触媒４の温度が比較的低くても、そこに捕集される微粒子は酸化除去されるが、排気浄化触媒４の温度がさらに低いときには、排気浄化触媒４内に微粒子が徐々に堆積する。しかしながら、上述したように、排気浄化触媒４の排気ガス流入通路４０の入口および排気ガス流出通路４１の出口がテーパ壁４２，４３によって画成されていると、これら入口および出口近傍において排気ガス流が乱流とはならないので、排気浄化触媒４に起因する圧力損失はもともと非常に低く、排気浄化触媒４内に微粒子が堆積したとしても、排気浄化触媒４に起因する圧力損失は低いままである。
【００４３】
もちろん、ＨＣ捕集剤に捕集されている未燃ＨＣの量が多くなったり、排気浄化触媒４内に堆積している微粒子の量が多くなったりすると、ＨＣ捕集剤による未燃ＨＣ捕集能力は低下するが、例えば、内燃機関の始動後には排気浄化触媒４の温度が高くなるので、排気浄化触媒４内の未燃ＨＣも微粒子も酸化除去される。したがって、次の内燃機関の始動時に排気浄化触媒４内に捕集されている未燃ＨＣおよび微粒子は極めて少ないので、内燃機関の始動直後にそこから排出される未燃ＨＣは排気浄化触媒４のＨＣ捕集剤によって確実に捕集される。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、ＨＣ捕集剤の排気流通路のうちの一部の排気流通路において、排気ガスが流出する側の開口領域を画成する隔壁同士が互いに寄せ集められて該開口が部分的に閉塞されており、残りの排気流通路のうちの少なくとも一部の排気流通路においては、排気ガスが流入する側の開口領域を画成する隔壁同士が互いに寄せ集められて該開口が部分的に閉塞されている。したがって、ほとんどの排気ガスは、ＨＣ捕集剤の一部の排気流通路に流入し、そして、隔壁の細孔を通って、残りの排気流通路に流れ込む。このように排気ガスが隔壁の細孔を通るときに、隔壁の細孔内には少なからず微粒子が捕集される。
【００４５】
このように、ＨＣ捕集剤の隔壁の細孔内には少なからず微粒子が捕集されていれば、排気ガスは隔壁の細孔内を通りづらくなるので、たとえ、ＨＣ捕集剤に流入する排気ガスの量が急激に増えたとしても、隔壁の細孔を通る排気ガスの量は極端には増えず、したがって、隔壁の細孔内に捕集されている未燃ＨＣが排気ガスによってそこから離脱せしめられることはほとんどない。
【００４６】
したがって、ＨＣ捕集剤の温度がＨＣ離脱温度よりも低く且つＨＣ浄化触媒の温度がＨＣ浄化温度よりも低いときに、ＨＣ捕集剤に流入する排気ガスの量が急激に増えたとしても、隔壁の細孔内に捕集されている未燃ＨＣが排気ガスによってそこから離脱せしめられることが抑制される。
【００４７】
すなわち、本発明によれば、単位時間当たりにＨＣ捕集剤に流入する排気ガスの量が多くなったとしても、ＨＣ浄化触媒が未燃ＨＣを浄化することができない間は、ほとんどの未燃ＨＣは確実にＨＣ捕集剤に捕集されたままとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排気浄化装置を備えた内燃機関を示す図である。
【図２】本発明の排気浄化触媒を示す図である。
【図３】本発明の排気浄化触媒の一部を示す図である。
【図４】微粒子の酸化作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１…機関本体
２…吸気通路
３…排気通路
４…排気浄化触媒
４０，４１…排気流通路
４２，４３…テーパ壁
４５，４６…小孔
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関から排出される排気ガス中の未燃炭化水素（以下、未燃ＨＣと称す）を吸着することによって捕集するためのＨＣ吸着剤と、未燃ＨＣを浄化するためのＨＣ浄化触媒とを備えた排気浄化装置が、特開平８−２８４６４６号公報に開示されている。この排気浄化装置では、ＨＣ吸着剤の下流にＨＣ浄化触媒が配置されている。ＨＣ吸着剤は、例えば、内燃機関の始動直後のように、ＨＣ浄化触媒の温度が比較的低いために未燃ＨＣを浄化することができない間、排気ガス中の未燃ＨＣを捕集し続け、ＨＣ浄化触媒の温度が高くなって浄化触媒が未燃ＨＣを浄化することができるようになると、捕集している未燃ＨＣを放出する。斯くして、未燃ＨＣはＨＣ浄化触媒にて浄化される。
【０００３】
ところで、当該公報に記載のＨＣ吸着剤はハニカム構造をなす隔壁によって画成された複数の排気流通路を有する。これら排気流通路は互いに平行に延びる。そして、当該公報に記載のＨＣ吸着剤では、各排気流通路の入口や出口は塞がれていないので、各排気流通路の入口から流入した排気ガスは、そのまま、その排気流通路の出口から流出する。未燃ＨＣは、ＨＣ吸着剤の温度が低いときに、排気ガスがこれら排気流通路内を流れている間に、隔壁表面、或いは、隔壁の細孔内に吸着によって捕集される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載の排気浄化装置において、ＨＣ吸着剤に単位時間当たりに流入する排気ガスの量が急激に多くなると、たとえＨＣ吸着剤の温度が低くても、ＨＣ吸着剤に捕集されている未燃ＨＣが排気ガスによって隔壁表面、或いは、隔壁の細孔内から離脱せしめられてしまう。ここで、上記公報に記載の排気浄化装置では、排気流通路の出口は完全に開放されているので、離脱せしめられた未燃ＨＣはそのままＨＣ吸着剤から流出してしまう。この場合、その下流にあるＨＣ浄化触媒の温度も低いので、ＨＣ浄化触媒はＨＣ吸着剤から流出した未燃ＨＣを浄化することができない。
【０００５】
そこで本発明の目的は、単位時間当たりに流入する排気ガスの量が多くなったとしても、下流に配置されたＨＣ浄化触媒が未燃ＨＣを浄化することができない間は、確実に未燃ＨＣをＨＣ吸着剤に捕集させておくことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、内燃機関から排出された排気ガス中の未燃ＨＣを捕集するためのＨＣ捕集剤と、未燃ＨＣを浄化するためのＨＣ浄化触媒とを機関排気通路に具備し、上記ＨＣ捕集剤は、その温度がＨＣ離脱温度よりも低いときに未燃ＨＣを捕集し、一方、その温度がＨＣ離脱温度よりも高くなると捕集している未燃ＨＣを離脱させ、上記ＨＣ浄化触媒は、その温度がＨＣ浄化温度よりも高くなると未燃ＨＣを浄化することができ、ＨＣ離脱温度はＨＣ浄化触媒の温度がＨＣ浄化温度よりも低い間はＨＣ捕集剤から未燃ＨＣが離脱しないような温度となっている排気浄化装置において、上記ＨＣ捕集剤は多孔質材料からなる隔壁によって互いに平行に延在するように画成された複数の排気流通路を有し、これら排気流通路のうちの一部の排気流通路において、排気ガスが流出する側の開口領域を画成する隔壁同士が該開口に向ってテーパ状に狭まる錐形をなすように互いに寄せ集められて該開口がそれよりも小さな孔を残して部分的に閉塞されており、一方、残りの排気流通路のうちの少なくとも一部の排気流通路においては、排気ガスが流入する側の開口領域を画成する隔壁同士が該開口に向ってテーパ状に狭まる錐形をなすように互いに寄せ集められて該開口がそれよりも小さな孔を残して部分的に閉塞されている。
【０００７】
２番目の発明では、１番目の発明において、上記排気ガスが流入する側および排気ガスが流出する側の排気流通路の開口領域に形成される上記小さな孔のサイズは、上記排気流通路の開口のサイズよりも小さく、且つ、上記隔壁の細孔のサイズよりも大きい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を説明する。図１は本発明の排気浄化装置を備えた内燃機関を示す。以下で説明する内燃機関は圧縮着火式の内燃機関であるが、本発明は火花点火式の内燃機関にも適用可能である。図１において、１は機関本体、２は吸気通路、３は排気通路、４は排気浄化触媒である。
【０００９】
図２（Ａ）は排気浄化触媒４の端面図であり、図２（Ｂ）は排気浄化触媒４の縦断面図である。図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示したように、排気浄化触媒４はハニカム構造をなしており、互いに平行をなして延びる複数個の排気流通路４０，４１を具備する。これら排気流通路の略半数が排気流入通路４０を構成し、残りの半数が排気流出通路４１を構成する。これら排気ガス流入通路４０および排気ガス流出通路４１は薄肉の隔壁４４を介して交互に配置される。云い換えると、排気ガス流入通路４０および排気ガス流出通路４１は各排気ガス流入通路４０が四つの排気ガス流出通路４１により包囲され、各排気ガス流出通路４１が四つの排気ガス流入通路４０により包囲されるように配置される。
【００１０】
排気ガス流入通路４０はその下流端開口が小孔４５を有するテーパ壁４２によって部分的に閉塞されている。一方、排気ガス流出通路４１はその上流端開口が小孔４６を有するテーパ壁４３によって部分的に閉塞されている。広く定義すれば、本発明では、排気流通路のうち一部の排気流通路４０の下流端の開口は、テーパ壁４２により小孔４５を残して部分的に閉塞され、一方、残りの排気通路４１の上流端の開口はテーパ壁４３により小孔４６を残して部分的に閉塞されている。
【００１１】
詳細には、隣接する２つの排気流通路のうち一方がその下流端にてテーパ壁４２によって部分的に閉塞される。一方、他方の排気流通路がその上流端にてテーパ壁４３によって部分的に閉塞される。
【００１２】
ここで、本発明において、小孔４５，４６の大きさ（流路断面積）は排気流通路４０，４１における開口の大きさ（流路断面積）よりも小さく且つテーパ壁４２，４３の細孔の大きさ（流路断面積）よりも大きい。本発明の排気浄化触媒４では、小孔４５，４６の大きさを調節することによって排気浄化触媒４に起因する圧力損失、および、排気浄化触媒４の未燃ＨＣ捕集率や微粒子捕集率を調節することができる。
【００１３】
隔壁４４は、例えば、コージェライトのような多孔質材料から形成される。したがって、排気ガス流入通路４０内に流入した排気ガスは、図２（Ｂ）において矢印で示したように、周囲の隔壁４４内を通って隣接する排気ガス流出通路４１内に流入する。もちろん、テーパ壁４２，４３も隔壁４４と同じ多孔質の材料から形成されているので、排気ガスは、図３（Ａ）の矢印で示したように、テーパ壁４３を通って排気ガス流出通路４１内に流入し、図３（Ｂ）の矢印で示したように、テーパ壁４２を通って排気ガス流入通路４０から流出する。さらに、排気ガスは、図３（Ａ）の矢印で示したように、テーパ壁４３の先端に形成された小孔４６を介して排気ガス流出通路４１内に流入し、図３（Ｂ）の矢印で示したように、テーパ壁４２の先端の小孔４５を介して排気ガス流入通路４０から流出する。
【００１４】
下流端のテーパ壁４２は、排気ガス流出通路４１の出口が下流へ向かって円錐状に広がって流路断面積が徐々に大きくなるように、下流へ向かって狭まる形状をしている。
【００１５】
一方、上流端のテーパ壁４３は、排気ガス流入通路４０の入口が上流へ向かって円錐状に広がって流路断面積が徐々に大きくなるように、上流へ向かって狭まる形状をしている。
【００１６】
なお、テーパ壁４２，４３は排気浄化触媒４の外側に向かって徐々に狭まる形状であれば、例えば、円錐状、四角錐状、または、六角錐状であってもよい。
【００１７】
本発明の排気浄化触媒４は排気ガス中の未燃炭化水素（未燃ＨＣ）を吸着によって捕集することができるＨＣ捕集剤を有する。本実施形態では、ＨＣ捕集剤として、各隔壁４４の両側壁面上、各隔壁の細孔を画成する壁面上、テーパ壁４２，４３の両側壁面上、および、テーパ壁４２，４３の両側壁面上に全面に亘って、例えば、アルミナからなる層が形成される。
【００１８】
ＨＣ捕集剤は、その温度がＨＣ離脱温度よりも低いときには、排気ガス中の未燃ＨＣを吸着によって捕集する。一方、ＨＣ捕集剤は、その温度がＨＣ離脱温度よりも高くなると、捕集している未燃ＨＣを離脱させる。
【００１９】
さらに、本発明の排気浄化触媒４は未燃ＨＣを酸化浄化するためのＨＣ浄化触媒を具備する。本実施形態では、ＨＣ浄化触媒として、上述したアルミナからなる担体層に白金Ｐｔなどの貴金属触媒が担持される。ＨＣ浄化触媒は、その温度がＨＣ浄化温度よりも高いときに未燃ＨＣを酸化浄化することができる。
【００２０】
ここでＨＣ離脱温度は、ＨＣ浄化触媒の温度が未燃ＨＣを酸化浄化することができるような温度となるまでは、未燃ＨＣがＨＣ捕集剤から離脱しないような温度となっている。
【００２１】
次に本発明の排気浄化触媒の作用について説明する。例えば、内燃機関が始動された直後のように、排気浄化触媒の温度が低いときには、ＨＣ浄化触媒の温度がＨＣ浄化温度よりも低いので、排気ガス中の未燃ＨＣはＨＣ浄化触媒によって酸化浄化されない。しかしながら、このとき、ＨＣ捕集剤の温度はＨＣ離脱温度よりも低いので、排気ガス中の未燃ＨＣはより上流にあるＨＣ捕集剤によって捕集される。したがって、排気浄化触媒下流へ未燃ＨＣが流出することはない。
【００２２】
一方、内燃機関から排出される排気ガスの温度が徐々に高くなり、ＨＣ捕集剤の温度がＨＣ離脱温度よりも高くなると、ＨＣ捕集剤が捕集している未燃ＨＣがそこから離脱する。ここで、ＨＣ捕集剤の温度がＨＣ離脱温度よりも高くなったときにはＨＣ浄化触媒の温度はＨＣ浄化温度よりも高くなっている。このため、ＨＣ捕集剤から離脱した未燃ＨＣはより下流にあるＨＣ浄化触媒によって酸化浄化される。したがって、このときにも排気浄化触媒下流へ未燃ＨＣが流出することはない。
【００２３】
ところで、ＨＣ捕集剤の温度がＨＣ離脱温度よりも低いとしても、排気浄化触媒４の隔壁４４の細孔内を流れる排気ガスの量が急激に多くなると、これら細孔内に捕集されている未燃ＨＣが離脱してしまうことがある。そして、このとき、ＨＣ浄化触媒の温度はＨＣ浄化温度よりも低いので、離脱した未燃ＨＣはＨＣ浄化触媒によってほとんど浄化されない。
【００２４】
ところが、本発明の排気浄化触媒４では、排気ガス流出通路４１の上流端開口がテーパ壁４３によって部分的に閉塞されているので、ほとんどの排気ガスは排気ガス流入通路４０に流入する。そして、排気ガス流入通路４０の下流端開口がテーパ壁４２によって部分的に閉塞されているので、排気ガス流入通路４０に流入した排気ガスのほとんどは隔壁４４の細孔内に流入する。したがって、隔壁４４の細孔内に微粒子が捕集される。もちろん、排気ガス流入通路４０を画成する隔壁４４の壁面上にも微粒子は捕集される。
【００２５】
このように隔壁４４の細孔内や隔壁４４の壁面上に微粒子が捕集され堆積することによって、排気ガスは隔壁４４の細孔を通りづらくなる。このため、排気浄化触媒４に単位時間当たりに流入する排気ガスの量が急激に多くなったとしても、隔壁４４の細孔を通る排気ガスの量は極端には多くならない。したがって、隔壁４４の細孔内に捕集されている未燃ＨＣが離脱してしまうことが抑制され、斯くして、排気浄化触媒４下流へ未燃ＨＣが流出することが抑制される。
【００２６】
なお、後述するように、本発明の排気浄化触媒４は捕集した微粒子を連続的に比較的短時間で酸化除去することができるので、隔壁４４の細孔内や、排気ガス流入通路４０を画成する隔壁４４の壁面上に捕集される微粒子の量は、比較的少ない量に維持されている。
【００２７】
また、本実施形態の排気浄化触媒４は活性酸素生成剤をも具備する。活性酸素生成剤は、白金（Ｐｔ）などの貴金属触媒と、酸素保持剤とからなる。酸素保持剤は、周囲に過剰な酸素が存在すると酸素を保持し、周囲の酸素濃度が低下すると保持している酸素を活性酸素の形で解放して活性酸素を生成する。
【００２８】
酸素保持剤としては、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）のようなアルカリ金属、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）のようなアルカリ土類金属、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、セリウム（Ｃｅ）のような希土類、鉄（Ｆｅ）のような遷移金属、およびスズ（Ｓｎ）のような炭素族元素から選ばれた少なくとも一つが用いられている。
【００２９】
次に、活性酸素生成剤の活性酸素生成作用について、担体層上に白金およびカリウムを担持させた場合を例にとって説明するが、他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類、遷移金属を用いても同様な活性酸素生成作用が行われる。
【００３０】
吸気通路２および内燃機関の燃焼室内に供給された空気と燃料との比を排気ガスの空燃比と称すると、圧縮着火式内燃機関から排出される排気ガスの空燃比はリーンである。したがって、排気浄化触媒４に流入する排気ガスは多量の過剰空気を含んでいる。また、圧縮着火式内燃機関の燃焼室内ではＮＯが発生する。したがって、排気ガス中にはＮＯが含まれている。このため過剰酸素、および、ＮＯを含んだ排気ガスが排気浄化触媒４の排気ガス流入通路４０内に流入することになる。
【００３１】
図４（Ａ）および（Ｂ）は排気ガス流入通路４０の周壁面上に形成された担体層の表面の拡大図を模式的に表わしている。なお、図４（Ａ）および（Ｂ）において、６０は白金の粒子を示し、６１はカリウムを含んでいる活性酸素生成剤を示している。
【００３２】
排気ガスが排気浄化触媒４の排気ガス流入通路４０内に流入すると、図４（Ａ）に示したように、排気ガス中の酸素（Ｏ2）がＯ2 -またはＯ2-の形で白金の表面に付着する。一方、排気ガス中のＮＯは白金の表面上でＯ2 -またはＯ2-と反応し、ＮＯ2となる（２ＮＯ＋Ｏ2→２ＮＯ2）。斯くして生成されたＮＯ2の一部は白金上で酸化されつつ活性酸素生成剤６１内に吸収によって保持され、図４（Ａ）に示したように、カリウムと結合しながら硝酸イオン（ＮＯ3 -）の形で活性酸素生成剤６１内に拡散し、硝酸カリウム（ＫＮＯ3）を生成する。すなわち、排気ガス中の酸素が硝酸カリウム（ＫＮＯ3）の形で活性酸素生成剤６１内に吸収によって保持される。
【００３３】
ここで、燃焼室内においては主にカーボン（Ｃ）からなる微粒子が生成される。したがって、排気ガス中にはこれら微粒子が含まれている。排気ガス中に含まれているこれら微粒子は排気ガスが排気浄化触媒４の排気ガス流入通路４０内を流れているとき、或いは、隔壁４４の細孔内を通過するときに、図４（Ｂ）において６２で示したように担体層の表面、例えば、活性酸素生成剤６１の表面上に接触し、付着する。
【００３４】
このように微粒子６２が活性酸素生成剤６１の表面上に付着すると、微粒子６２と活性酸素生成剤６１との接触面では酸素濃度が低下する。すなわち、活性酸素生成剤６１の周囲の酸素濃度が低下する。酸素濃度が低下すると酸素濃度の高い活性酸素生成剤６１内との間で濃度差が生じ、斯くして、活性酸素生成剤６１内の酸素が微粒子６２と活性酸素生成剤６１との接触面に向けて移動しようとする。その結果、活性酸素生成剤６１内に形成されている硝酸カリウム（ＫＮＯ3）がカリウム（Ｋ）と酸素（Ｏ）とＮＯとに分解され、酸素（Ｏ）が微粒子６２と活性酸素生成剤６１との接触面に向かい、その一方で、ＮＯが活性酸素生成剤６１から外部に放出される。斯くして活性酸素生成剤６１が活性酸素を生成する。なお、外部に放出されたＮＯは下流側の白金上において酸化され、再び活性酸素生成剤６１内に保持される。
【００３５】
ここで、活性酸素生成剤６１によって生成される活性酸素はそこに付着した微粒子を酸化除去するために消費される。すなわち、排気浄化触媒４に捕集された微粒子は活性酸素生成剤６１によって生成される活性酸素によって酸化除去される。
【００３６】
従来、パティキュレートフィルタに捕集されている微粒子を除去する場合、パティキュレートフィルタの温度を比較的高い温度にまで上昇させることによって微粒子を燃焼し、これにより微粒子を除去していた。
【００３７】
一方、本発明において微粒子を除去するために利用される酸素は、硝酸カリウムのような化合物から分解された酸素であって、不対電子を有することから、極めて高い反応性を有する活性酸素となっている。したがって、この活性酸素によれば、排気浄化触媒の温度が比較的低くても、微粒子を酸化除去することができる。
【００３８】
このように、従来のパティキュレートフィルタでは、火炎を伴う燃焼によって微粒子を除去していたのに対し、本発明の排気浄化触媒では、輝炎を発することのない酸化によって微粒子を除去している。したがって、本発明の排気浄化触媒によれば、そこに捕集された微粒子は連続的に酸化除去され、すなわち、活性酸素（Ｏ）が微粒子６２に接触すると、微粒子６２は短時間（数秒〜数十分）のうちに輝炎を発することなく酸化せしめられ、微粒子６２は完全に消滅する。したがって、微粒子６２が排気浄化触媒４上に堆積することはほとんどない。
【００３９】
なお、活性酸素生成剤６１は周囲に過剰な酸素が存在するとＮＯxを硝酸イオンの形で保持することによって結果的に酸素を保持する。すなわち、活性酸素生成剤６１は周囲に過剰な酸素が存在するとＮＯxを吸収・吸着によって保持する。一方、活性酸素生成剤６１は周囲の酸素濃度が低下すると硝酸イオンの形で保持されているＮＯxを解放することによって活性酸素を生成する。すなわち、活性酸素生成剤６１は周囲の酸素濃度が低下するとＮＯxを解放する。したがって、本発明の活性酸素生成剤６１はＮＯx保持剤としても機能する。
【００４０】
ここで、活性酸素生成剤６１周りの酸素濃度が低下する場合とは、上述したように、周囲の雰囲気はリーン雰囲気であるが活性酸素生成剤６１に微粒子が付着した場合の他に、排気浄化触媒４に流入する排気ガスの空燃比がリッチとなって周囲の雰囲気がリッチ雰囲気となった場合がある。
【００４１】
周囲の雰囲気はリッチ雰囲気であるが活性酸素生成剤６１に微粒子が付着することで活性酸素生成剤６１周りの酸素濃度が低下した場合に解放されたＮＯxは、上述したように、再び活性酸素生成剤６１に吸収・吸着によって保持される。一方、排気浄化触媒４に流入する排気ガスの空燃比がリッチとなって周囲の雰囲気がリッチ雰囲気となった場合に解放されたＮＯxは、白金の作用によって排気ガス中の未燃ＨＣで還元浄化される。云い方を換えれば、内燃機関からリッチ空燃比の排気ガスが排出されるように内燃機関の運転を制御すれば、活性酸素生成剤６１に保持されているＮＯxを還元浄化することができる。したがって、本発明の排気浄化触媒４は、活性酸素生成剤６１と白金とからなるＮＯx触媒を具備する。
【００４２】
なお、上述したように、排気浄化触媒４が活性酸素生成剤を備えている場合、排気浄化触媒４の温度が比較的低くても、そこに捕集される微粒子は酸化除去されるが、排気浄化触媒４の温度がさらに低いときには、排気浄化触媒４内に微粒子が徐々に堆積する。しかしながら、上述したように、排気浄化触媒４の排気ガス流入通路４０の入口および排気ガス流出通路４１の出口がテーパ壁４２，４３によって画成されていると、これら入口および出口近傍において排気ガス流が乱流とはならないので、排気浄化触媒４に起因する圧力損失はもともと非常に低く、排気浄化触媒４内に微粒子が堆積したとしても、排気浄化触媒４に起因する圧力損失は低いままである。
【００４３】
もちろん、ＨＣ捕集剤に捕集されている未燃ＨＣの量が多くなったり、排気浄化触媒４内に堆積している微粒子の量が多くなったりすると、ＨＣ捕集剤による未燃ＨＣ捕集能力は低下するが、例えば、内燃機関の始動後には排気浄化触媒４の温度が高くなるので、排気浄化触媒４内の未燃ＨＣも微粒子も酸化除去される。したがって、次の内燃機関の始動時に排気浄化触媒４内に捕集されている未燃ＨＣおよび微粒子は極めて少ないので、内燃機関の始動直後にそこから排出される未燃ＨＣは排気浄化触媒４のＨＣ捕集剤によって確実に捕集される。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、ＨＣ捕集剤の排気流通路のうちの一部の排気流通路において、排気ガスが流出する側の開口領域を画成する隔壁同士が互いに寄せ集められて該開口が部分的に閉塞されており、残りの排気流通路のうちの少なくとも一部の排気流通路においては、排気ガスが流入する側の開口領域を画成する隔壁同士が互いに寄せ集められて該開口が部分的に閉塞されている。したがって、ほとんどの排気ガスは、ＨＣ捕集剤の一部の排気流通路に流入し、そして、隔壁の細孔を通って、残りの排気流通路に流れ込む。このように排気ガスが隔壁の細孔を通るときに、隔壁の細孔内には少なからず微粒子が捕集される。
【００４５】
このように、ＨＣ捕集剤の隔壁の細孔内には少なからず微粒子が捕集されていれば、排気ガスは隔壁の細孔内を通りづらくなるので、たとえ、ＨＣ捕集剤に流入する排気ガスの量が急激に増えたとしても、隔壁の細孔を通る排気ガスの量は極端には増えず、したがって、隔壁の細孔内に捕集されている未燃ＨＣが排気ガスによってそこから離脱せしめられることはほとんどない。
【００４６】
したがって、ＨＣ捕集剤の温度がＨＣ離脱温度よりも低く且つＨＣ浄化触媒の温度がＨＣ浄化温度よりも低いときに、ＨＣ捕集剤に流入する排気ガスの量が急激に増えたとしても、隔壁の細孔内に捕集されている未燃ＨＣが排気ガスによってそこから離脱せしめられることが抑制される。
【００４７】
すなわち、本発明によれば、単位時間当たりにＨＣ捕集剤に流入する排気ガスの量が多くなったとしても、ＨＣ浄化触媒が未燃ＨＣを浄化することができない間は、ほとんどの未燃ＨＣは確実にＨＣ捕集剤に捕集されたままとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排気浄化装置を備えた内燃機関を示す図である。
【図２】本発明の排気浄化触媒を示す図である。
【図３】本発明の排気浄化触媒の一部を示す図である。
【図４】微粒子の酸化作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１…機関本体
２…吸気通路
３…排気通路
４…排気浄化触媒
４０，４１…排気流通路
４２，４３…テーパ壁
４５，４６…小孔
Claims (2)
- 内燃機関から排出された排気ガス中の未燃ＨＣを捕集するためのＨＣ捕集剤と、未燃ＨＣを浄化するためのＨＣ浄化触媒とを機関排気通路に具備し、上記ＨＣ捕集剤は、その温度がＨＣ離脱温度よりも低いときに未燃ＨＣを捕集し、一方、その温度がＨＣ離脱温度よりも高くなると捕集している未燃ＨＣを離脱させ、上記ＨＣ浄化触媒は、その温度がＨＣ浄化温度よりも高くなると未燃ＨＣを浄化することができ、ＨＣ離脱温度はＨＣ浄化触媒の温度がＨＣ浄化温度よりも低い間はＨＣ捕集剤から未燃ＨＣが離脱しないような温度となっている排気浄化装置において、上記ＨＣ捕集剤は多孔質材料からなる隔壁によって互いに平行に延在するように画成された複数の排気流通路を有し、これら排気流通路のうちの一部の排気流通路において、排気ガスが流出する側の開口領域を画成する隔壁同士が該開口に向ってテーパ状に狭まる錐形をなすように互いに寄せ集められて該開口がそれよりも小さな孔を残して部分的に閉塞されており、一方、残りの排気流通路のうちの少なくとも一部の排気流通路においては、排気ガスが流入する側の開口領域を画成する隔壁同士が該開口に向ってテーパ状に狭まる錐形をなすように互いに寄せ集められて該開口がそれよりも小さな孔を残して部分的に閉塞されていることを特徴とする排気浄化装置。
- 上記排気ガスが流入する側および排気ガスが流出する側の排気流通路の開口領域に形成される上記小さな孔のサイズは、上記排気流通路の開口のサイズよりも小さく、且つ、上記隔壁の細孔のサイズよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
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-
2002
- 2002-01-25 JP JP2002017375A patent/JP3826277B2/ja not_active Expired - Fee Related
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