JPH10263364A - 排ガス浄化システム - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 炭化水素吸着材として用いるゼオライトの吸
着容量を、コールドスタート時の所定期間内に内燃機関
から排出される炭化水素のエミッション量に対して最適
化することにより、用いる内燃機関によって性能が変動
することがなく、また、炭化水素の吸着浄化性能を向上
させた排ガス浄化システムを提供する。 【解決手段】 内燃機関の排気管内に、排ガス中の炭化
水素を吸着し得る吸着材２と、排ガス中の有害成分を低
減せしめる触媒４、６、８とを含む排ガス浄化システム
において、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転したときの
始動直後１４０秒間に内燃機関から放出される炭化水素
エミッション量をｃとし、上記吸着材２として用いるゼ
オライトのＮ2にて測定した細孔径１０オングストロー
ム以下の細孔の総細孔容量をａとしたとき、ａ／ｃが３
〜５０ｃｃ／ｇとなるようにする。
着容量を、コールドスタート時の所定期間内に内燃機関
から排出される炭化水素のエミッション量に対して最適
化することにより、用いる内燃機関によって性能が変動
することがなく、また、炭化水素の吸着浄化性能を向上
させた排ガス浄化システムを提供する。 【解決手段】 内燃機関の排気管内に、排ガス中の炭化
水素を吸着し得る吸着材２と、排ガス中の有害成分を低
減せしめる触媒４、６、８とを含む排ガス浄化システム
において、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転したときの
始動直後１４０秒間に内燃機関から放出される炭化水素
エミッション量をｃとし、上記吸着材２として用いるゼ
オライトのＮ2にて測定した細孔径１０オングストロー
ム以下の細孔の総細孔容量をａとしたとき、ａ／ｃが３
〜５０ｃｃ／ｇとなるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、排ガス中の有害
物質、特にコールドスタート時に内燃機関から多量に放
出される炭化水素を効果的に浄化できる排ガス浄化シス
テムに関する。
物質、特にコールドスタート時に内燃機関から多量に放
出される炭化水素を効果的に浄化できる排ガス浄化シス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来、自動車排ガス中の窒素酸化物
（ＮＯx）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等
の有害物質を浄化するための排ガス浄化システムについ
て、活発に研究開発が行われているが、特に近年におい
ては、排ガス規制の強化とともにエンジン始動時（コー
ルドスタート時）におけるＨＣの浄化が重要な技術課題
となっている。
（ＮＯx）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等
の有害物質を浄化するための排ガス浄化システムについ
て、活発に研究開発が行われているが、特に近年におい
ては、排ガス規制の強化とともにエンジン始動時（コー
ルドスタート時）におけるＨＣの浄化が重要な技術課題
となっている。
【０００３】 すなわち、コールドスタート時のように
排ガスの温度が低いときは、触媒がその着火温度に到達
しないので浄化能が低く、その上、この時期は連続運転
しているときに比べ、エンジンから多量のＨＣが放出さ
れているため、自動車排ガスによる有害物質の全排出量
のうち、コールドスタート時のＨＣの排出量が大きな割
合を占めているのである。
排ガスの温度が低いときは、触媒がその着火温度に到達
しないので浄化能が低く、その上、この時期は連続運転
しているときに比べ、エンジンから多量のＨＣが放出さ
れているため、自動車排ガスによる有害物質の全排出量
のうち、コールドスタート時のＨＣの排出量が大きな割
合を占めているのである。
【０００４】 そして、上記技術課題を達成する手段の
一つとして、排気管内に触媒に加えて、ＨＣ吸着能を有
するゼオライトを吸着材として配置した排ガス浄化シス
テムが提案されている。このシステムにおいて、ゼオラ
イトは、コールドスタート時にエンジンから多量に放出
された未燃焼ＨＣを、触媒が昇温されて着火するまでの
間、一時的に吸着しておくことを目的として使用され
る。
一つとして、排気管内に触媒に加えて、ＨＣ吸着能を有
するゼオライトを吸着材として配置した排ガス浄化シス
テムが提案されている。このシステムにおいて、ゼオラ
イトは、コールドスタート時にエンジンから多量に放出
された未燃焼ＨＣを、触媒が昇温されて着火するまでの
間、一時的に吸着しておくことを目的として使用され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、上記のよ
うなゼオライトを使用した排ガス浄化システムにおいて
は、用いるゼオライトの吸着容量によってシステムの性
能が大きく変動する。また、コールドスタート時に内燃
機関から放出されるＨＣエミッション量は、用いる内燃
機関によって大きく異なるので、同じ吸着容量を持つゼ
オライトを備えたシステムを使用しても、内燃機関によ
ってその性能が大きく変動する。すなわち、その排ガス
浄化システムが使用される内燃機関から、コールドスタ
ート時の所定期間内に排出されるＨＣのエミッション量
を考慮し、当該エミッション量のＨＣを有効に吸着でき
るだけの吸着容量を持ったゼオライトを用いなければ、
コールドスタート時に排出される多量のＨＣを効果的に
吸着し、浄化することはできない。
うなゼオライトを使用した排ガス浄化システムにおいて
は、用いるゼオライトの吸着容量によってシステムの性
能が大きく変動する。また、コールドスタート時に内燃
機関から放出されるＨＣエミッション量は、用いる内燃
機関によって大きく異なるので、同じ吸着容量を持つゼ
オライトを備えたシステムを使用しても、内燃機関によ
ってその性能が大きく変動する。すなわち、その排ガス
浄化システムが使用される内燃機関から、コールドスタ
ート時の所定期間内に排出されるＨＣのエミッション量
を考慮し、当該エミッション量のＨＣを有効に吸着でき
るだけの吸着容量を持ったゼオライトを用いなければ、
コールドスタート時に排出される多量のＨＣを効果的に
吸着し、浄化することはできない。
【０００６】 しかしながら、このようにコールドスタ
ート時のＨＣエミッション量とゼオライトの吸着容量と
の関係について、十分に考えられた排ガス浄化システム
はほとんど知られていないのが現状である。本発明は、
このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、Ｈ
Ｃ吸着材として用いるゼオライトの吸着容量を、コール
ドスタート時の所定期間内に内燃機関から排出されるＨ
Ｃエミッション量に対して最適化することにより、用い
る内燃機関によって性能が変動することがなく、また、
ＨＣの吸着浄化性能を向上させた排ガス浄化システムを
提供することを目的とする。
ート時のＨＣエミッション量とゼオライトの吸着容量と
の関係について、十分に考えられた排ガス浄化システム
はほとんど知られていないのが現状である。本発明は、
このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、Ｈ
Ｃ吸着材として用いるゼオライトの吸着容量を、コール
ドスタート時の所定期間内に内燃機関から排出されるＨ
Ｃエミッション量に対して最適化することにより、用い
る内燃機関によって性能が変動することがなく、また、
ＨＣの吸着浄化性能を向上させた排ガス浄化システムを
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、内燃
機関の排気管内に、排ガス中の炭化水素を吸着し得る吸
着材と、排ガス中の有害成分を低減せしめる触媒とを含
む排ガス浄化システムにおいて、ＬＡ−４モード（ＦＴ
Ｐ）で運転したときの始動直後１４０秒間に内燃機関か
ら放出される炭化水素エミッション量をｃとし、上記吸
着材として用いるゼオライトのＮ2にて測定した細孔径
１０オングストローム以下の細孔の総細孔容量をａとし
たとき、ａ／ｃが３〜５０ｃｃ／ｇであることを特徴と
する排ガス浄化システム（第１の排ガス浄化システ
ム）、が提供される。
機関の排気管内に、排ガス中の炭化水素を吸着し得る吸
着材と、排ガス中の有害成分を低減せしめる触媒とを含
む排ガス浄化システムにおいて、ＬＡ−４モード（ＦＴ
Ｐ）で運転したときの始動直後１４０秒間に内燃機関か
ら放出される炭化水素エミッション量をｃとし、上記吸
着材として用いるゼオライトのＮ2にて測定した細孔径
１０オングストローム以下の細孔の総細孔容量をａとし
たとき、ａ／ｃが３〜５０ｃｃ／ｇであることを特徴と
する排ガス浄化システム（第１の排ガス浄化システ
ム）、が提供される。
【０００８】 また、本発明によれば、内燃機関の排気
管内に、排ガス中の炭化水素を吸着し得る吸着材と、排
ガス中の有害成分を低減せしめる触媒とを含む排ガス浄
化システムにおいて、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転
したときの始動直後１４０秒間に内燃機関から放出され
る炭化水素エミッション量をｃとし、上記吸着材として
用いるゼオライトのトルエンにて測定した細孔径１０オ
ングストローム以下の細孔の総細孔容量をｂとしたと
き、ｂ／ｃが２〜３０ｃｃ／ｇであることを特徴とする
排ガス浄化システム（第２の排ガス浄化システム）、が
提供される。
管内に、排ガス中の炭化水素を吸着し得る吸着材と、排
ガス中の有害成分を低減せしめる触媒とを含む排ガス浄
化システムにおいて、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転
したときの始動直後１４０秒間に内燃機関から放出され
る炭化水素エミッション量をｃとし、上記吸着材として
用いるゼオライトのトルエンにて測定した細孔径１０オ
ングストローム以下の細孔の総細孔容量をｂとしたと
き、ｂ／ｃが２〜３０ｃｃ／ｇであることを特徴とする
排ガス浄化システム（第２の排ガス浄化システム）、が
提供される。
【０００９】 更に、本発明によれば、内燃機関の排気
管内に、排ガス中の炭化水素を吸着し得る吸着材と、排
ガス中の有害成分を低減せしめる触媒とを含む排ガス浄
化システムにおいて、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転
したときの始動直後１４０秒間に内燃機関から放出され
る炭化水素エミッション量をｃとし、上記吸着材として
用いるゼオライトのＮ2にて測定した細孔径１０オング
ストローム以下の細孔の総細孔容量をａとし、上記吸着
材として用いるゼオライトのトルエンにて測定した細孔
径１０オングストローム以下の細孔の総細孔容量をｂと
したとき、ａ／ｃが３〜５０ｃｃ／ｇで、ｂ／ｃが２〜
３０ｃｃ／ｇであることを特徴とする排ガス浄化システ
ム（第３の排ガス浄化システム）、が提供される。
管内に、排ガス中の炭化水素を吸着し得る吸着材と、排
ガス中の有害成分を低減せしめる触媒とを含む排ガス浄
化システムにおいて、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転
したときの始動直後１４０秒間に内燃機関から放出され
る炭化水素エミッション量をｃとし、上記吸着材として
用いるゼオライトのＮ2にて測定した細孔径１０オング
ストローム以下の細孔の総細孔容量をａとし、上記吸着
材として用いるゼオライトのトルエンにて測定した細孔
径１０オングストローム以下の細孔の総細孔容量をｂと
したとき、ａ／ｃが３〜５０ｃｃ／ｇで、ｂ／ｃが２〜
３０ｃｃ／ｇであることを特徴とする排ガス浄化システ
ム（第３の排ガス浄化システム）、が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】 本発明の排ガス浄化システム
は、ＨＣ吸着材として用いるゼオライトの吸着容量、す
なわちＨＣの吸着サイトとして作用するゼオライトの細
孔の総細孔容量を、コールドスタート直後の所定期間内
に内燃機関から放出されるＨＣのエミッション量に対し
て最適化することにより、システムのＨＣ吸着浄化性能
を向上させようとするものである。
は、ＨＣ吸着材として用いるゼオライトの吸着容量、す
なわちＨＣの吸着サイトとして作用するゼオライトの細
孔の総細孔容量を、コールドスタート直後の所定期間内
に内燃機関から放出されるＨＣのエミッション量に対し
て最適化することにより、システムのＨＣ吸着浄化性能
を向上させようとするものである。
【００１１】 このような観点から、まず、本発明の第
１の排ガス浄化システムにおいては、ＬＡ−４モード
（ＦＴＰ）で運転したときの始動直後１４０秒間に内燃
機関から放出されるＨＣエミッション量をｃとし、吸着
材として用いるゼオライトのＮ2にて測定した細孔径１
０オングストローム以下の細孔の総細孔容量をａとした
とき、ａ／ｃが３〜５０ｃｃ／ｇ、好ましくは５〜４０
ｃｃ／ｇ、更に好ましくは１０〜３０ｃｃ／ｇとなるよ
うにした。
１の排ガス浄化システムにおいては、ＬＡ−４モード
（ＦＴＰ）で運転したときの始動直後１４０秒間に内燃
機関から放出されるＨＣエミッション量をｃとし、吸着
材として用いるゼオライトのＮ2にて測定した細孔径１
０オングストローム以下の細孔の総細孔容量をａとした
とき、ａ／ｃが３〜５０ｃｃ／ｇ、好ましくは５〜４０
ｃｃ／ｇ、更に好ましくは１０〜３０ｃｃ／ｇとなるよ
うにした。
【００１２】 発明者らによる種々の実験の結果、上記
ａ／ｃの値がこのような範囲に入るようにシステムを構
成すると、コールドスタート時に内燃機関から排出され
るＨＣが極めて効果的に吸着浄化されることが判った。
ａ／ｃの値がこのような範囲に入るようにシステムを構
成すると、コールドスタート時に内燃機関から排出され
るＨＣが極めて効果的に吸着浄化されることが判った。
【００１３】 ａ／ｃの値が３ｃｃ／ｇ未満では、コー
ルドスタート時に内燃機関から放出される多量のＨＣを
ゼオライトで十分に吸着できない。一方、ａ／ｃの値が
５０ｃｃ／ｇを超えると、“ＨＣのゼオライトへの吸着
→ＨＣのゼオライトからの脱離→脱離したＨＣの触媒に
よる浄化”というサイクルが長くなりすぎ、実際の運転
時にエンジンをこのサイクルが終了する前に止めてしま
ったとき、吸着体にＨＣが吸着されたままの状態で終わ
ってしまい、この操作が繰り返されると細孔がＨＣで飽
和して、新たに放出されてくるＨＣが吸着しなくなって
しまう。
ルドスタート時に内燃機関から放出される多量のＨＣを
ゼオライトで十分に吸着できない。一方、ａ／ｃの値が
５０ｃｃ／ｇを超えると、“ＨＣのゼオライトへの吸着
→ＨＣのゼオライトからの脱離→脱離したＨＣの触媒に
よる浄化”というサイクルが長くなりすぎ、実際の運転
時にエンジンをこのサイクルが終了する前に止めてしま
ったとき、吸着体にＨＣが吸着されたままの状態で終わ
ってしまい、この操作が繰り返されると細孔がＨＣで飽
和して、新たに放出されてくるＨＣが吸着しなくなって
しまう。
【００１４】 また、ゼオライトの使用量が増加するこ
とにより、コスト面で割高となるとともに、ゼオライト
を被覆担持するために用いる担体の容量が大きくなっ
て、搭載性にも問題が生じる。更に、モノリス担体等の
担体にゼオライトを担持しすぎると圧力損失が高くな
る。このため、例えば、後述するようにモノリス担体に
吹き抜け孔を形成した場合、排ガスの流れが吹き抜け孔
に集中して、ゼオライト担持部に流れる排ガス量が少な
くなり、結果としてＨＣの吸着量が減少する。
とにより、コスト面で割高となるとともに、ゼオライト
を被覆担持するために用いる担体の容量が大きくなっ
て、搭載性にも問題が生じる。更に、モノリス担体等の
担体にゼオライトを担持しすぎると圧力損失が高くな
る。このため、例えば、後述するようにモノリス担体に
吹き抜け孔を形成した場合、排ガスの流れが吹き抜け孔
に集中して、ゼオライト担持部に流れる排ガス量が少な
くなり、結果としてＨＣの吸着量が減少する。
【００１５】 この第１の排ガス浄化システムにおい
て、吸着材として使用するゼオライトの総細孔容量とＨ
Ｃエミッション量との関係を上記のように規定するに当
たり、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転したときの始動
直後１４０秒間に内燃機関から放出されるＨＣエミッシ
ョン量を基準としたのは、米国の排ガス規制強化に対応
するＦＴＰ試験（ＬＡ−４モード）では、エンジンクラ
ンク後のコールドスタート時、１４０秒以内（一山加速
以内）に通常の三元触媒では浄化できない全ＨＣの７〜
８割を放出するので、この期間のＨＣの放出を如何に低
減するかが排ガス浄化技術における重要課題となるため
である。
て、吸着材として使用するゼオライトの総細孔容量とＨ
Ｃエミッション量との関係を上記のように規定するに当
たり、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転したときの始動
直後１４０秒間に内燃機関から放出されるＨＣエミッシ
ョン量を基準としたのは、米国の排ガス規制強化に対応
するＦＴＰ試験（ＬＡ−４モード）では、エンジンクラ
ンク後のコールドスタート時、１４０秒以内（一山加速
以内）に通常の三元触媒では浄化できない全ＨＣの７〜
８割を放出するので、この期間のＨＣの放出を如何に低
減するかが排ガス浄化技術における重要課題となるため
である。
【００１６】 また、ゼオライトの総細孔容量の測定に
Ｎ2を用いたのは、Ｎ2が液体窒素温度で０．３５ｎｍ程
度の径を持った小さな細孔にまで入り込むことが可能な
ので、Ｎ2を用いると、エンジン排ガス中に含まれる種
々のＨＣのうち、Ｃ（炭素数）２、Ｃ３等の小さなＨＣ
分子のみが入り込めるような微小な細孔（吸着サイト）
まで考慮に入れた総細孔容量を求めることができるから
である。
Ｎ2を用いたのは、Ｎ2が液体窒素温度で０．３５ｎｍ程
度の径を持った小さな細孔にまで入り込むことが可能な
ので、Ｎ2を用いると、エンジン排ガス中に含まれる種
々のＨＣのうち、Ｃ（炭素数）２、Ｃ３等の小さなＨＣ
分子のみが入り込めるような微小な細孔（吸着サイト）
まで考慮に入れた総細孔容量を求めることができるから
である。
【００１７】 更に、第１の排ガス浄化システムにおい
て、細孔径１０オングストローム以下の細孔を測定対象
としたのは、細孔径が１０オングストロームを超える細
孔は、自動車排ガスのように、大部分がＮ2とＣＯ2から
なり、１％以下というわずかにＨＣが存在するというよ
うな被吸着分子の濃度が低い系では、実質上、細孔径１
０オングストローム以下のゼオライトの細孔のようには
効率よくトルエン等のＨＣを吸着することができないか
らである。
て、細孔径１０オングストローム以下の細孔を測定対象
としたのは、細孔径が１０オングストロームを超える細
孔は、自動車排ガスのように、大部分がＮ2とＣＯ2から
なり、１％以下というわずかにＨＣが存在するというよ
うな被吸着分子の濃度が低い系では、実質上、細孔径１
０オングストローム以下のゼオライトの細孔のようには
効率よくトルエン等のＨＣを吸着することができないか
らである。
【００１８】 次に、第２の排ガス浄化システムについ
て説明する。本発明の第２の排ガス浄化システムにおい
ては、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転したときの始動
直後１４０秒間に内燃機関から放出されるＨＣエミッシ
ョン量をｃとし、吸着材として用いるゼオライトのトル
エンにて測定した細孔径１０オングストローム以下の細
孔の総細孔容量をｂとしたとき、ｂ／ｃが２〜３０ｃｃ
／ｇ、好ましくは２〜２０ｃｃ／ｇ、更に好ましくは５
〜２０ｃｃ／ｇとなるようにした。
て説明する。本発明の第２の排ガス浄化システムにおい
ては、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転したときの始動
直後１４０秒間に内燃機関から放出されるＨＣエミッシ
ョン量をｃとし、吸着材として用いるゼオライトのトル
エンにて測定した細孔径１０オングストローム以下の細
孔の総細孔容量をｂとしたとき、ｂ／ｃが２〜３０ｃｃ
／ｇ、好ましくは２〜２０ｃｃ／ｇ、更に好ましくは５
〜２０ｃｃ／ｇとなるようにした。
【００１９】 発明者らによる種々の実験の結果、上記
ｂ／ｃの値がこのような範囲に入るようにシステムを構
成すると、上記第１の排ガス浄化システムと同様に、コ
ールドスタート時に内燃機関から排出されるＨＣが極め
て効果的に吸着浄化されることが判った。なお、ｂ／ｃ
の値が上記の範囲から外れると、第１の排ガス浄化シス
テムの場合と同様の問題が生じる。
ｂ／ｃの値がこのような範囲に入るようにシステムを構
成すると、上記第１の排ガス浄化システムと同様に、コ
ールドスタート時に内燃機関から排出されるＨＣが極め
て効果的に吸着浄化されることが判った。なお、ｂ／ｃ
の値が上記の範囲から外れると、第１の排ガス浄化シス
テムの場合と同様の問題が生じる。
【００２０】 この第２の排ガス浄化システムにおい
て、吸着材として使用するゼオライトの総細孔容量とＨ
Ｃエミッション量との関係を上記のように規定するに当
たり、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転したときの始動
直後１４０秒間に内燃機関から放出されるＨＣエミッシ
ョン量を基準としたのは、上記第１の排ガス浄化システ
ムの場合と同じ理由である。
て、吸着材として使用するゼオライトの総細孔容量とＨ
Ｃエミッション量との関係を上記のように規定するに当
たり、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転したときの始動
直後１４０秒間に内燃機関から放出されるＨＣエミッシ
ョン量を基準としたのは、上記第１の排ガス浄化システ
ムの場合と同じ理由である。
【００２１】 また、ゼオライトの総細孔容量の測定に
トルエンを用いたのは、トルエンを用いると、エンジン
排ガス中に含まれる種々のＨＣのうち、水分の存在する
エンジン排ガス中でも吸着されやすく、かつエンジン排
ガス中に比較的多く含まれ、吸着材による吸着の主要対
象となるトルエン（Ｃ７）以上の大きさのＨＣ分子を吸
着できるような比較的大きな細孔径を持った細孔（吸着
サイト）のみを考慮に入れた総細孔容量を求めることが
できるからである。すなわち、Ｃ２、Ｃ３等の小さなＨ
Ｃ分子は、エンジン排ガスという水分存在下では、通常
のゼオライトにはほとんど吸着されず、エンジンコール
ドスタート時の排ガス中の含有量も比較的少ないので、
上記のような比較的大きなＨＣ分子を主要な吸着対象と
して、吸着容量の最適化を図ったものである。なお、細
孔径１０オングストローム以下の細孔を測定対象とした
のは、上記第１の排ガス浄化システムの場合と同じ理由
による。
トルエンを用いたのは、トルエンを用いると、エンジン
排ガス中に含まれる種々のＨＣのうち、水分の存在する
エンジン排ガス中でも吸着されやすく、かつエンジン排
ガス中に比較的多く含まれ、吸着材による吸着の主要対
象となるトルエン（Ｃ７）以上の大きさのＨＣ分子を吸
着できるような比較的大きな細孔径を持った細孔（吸着
サイト）のみを考慮に入れた総細孔容量を求めることが
できるからである。すなわち、Ｃ２、Ｃ３等の小さなＨ
Ｃ分子は、エンジン排ガスという水分存在下では、通常
のゼオライトにはほとんど吸着されず、エンジンコール
ドスタート時の排ガス中の含有量も比較的少ないので、
上記のような比較的大きなＨＣ分子を主要な吸着対象と
して、吸着容量の最適化を図ったものである。なお、細
孔径１０オングストローム以下の細孔を測定対象とした
のは、上記第１の排ガス浄化システムの場合と同じ理由
による。
【００２２】 続いて、第３の排ガス浄化システムにつ
いて説明する。本発明の第３の排ガス浄化システムにお
いては、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転したときの始
動直後１４０秒間に内燃機関から放出されるＨＣエミッ
ション量をｃとし、吸着材として用いるゼオライトのＮ
2にて測定した細孔径１０オングストローム以下の細孔
の総細孔容量をａとし、同じく吸着材として用いるゼオ
ライトのトルエンにて測定した細孔径１０オングストロ
ーム以下の細孔の総細孔容量をｂとしたとき、ａ／ｃが
３〜５０ｃｃ／ｇ、好ましくは５〜４０ｃｃ／ｇ、更に
好ましくは１０〜３０ｃｃ／ｇとなるとともに、ｂ／ｃ
が２〜３０ｃｃ／ｇ、好ましくは２〜２０ｃｃ／ｇ、更
に好ましくは５〜２０ｃｃ／ｇとなるようにした。
いて説明する。本発明の第３の排ガス浄化システムにお
いては、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転したときの始
動直後１４０秒間に内燃機関から放出されるＨＣエミッ
ション量をｃとし、吸着材として用いるゼオライトのＮ
2にて測定した細孔径１０オングストローム以下の細孔
の総細孔容量をａとし、同じく吸着材として用いるゼオ
ライトのトルエンにて測定した細孔径１０オングストロ
ーム以下の細孔の総細孔容量をｂとしたとき、ａ／ｃが
３〜５０ｃｃ／ｇ、好ましくは５〜４０ｃｃ／ｇ、更に
好ましくは１０〜３０ｃｃ／ｇとなるとともに、ｂ／ｃ
が２〜３０ｃｃ／ｇ、好ましくは２〜２０ｃｃ／ｇ、更
に好ましくは５〜２０ｃｃ／ｇとなるようにした。
【００２３】 すなわち、第３の排ガス浄化システム
は、上記第１の排ガス浄化システムの特徴と第２の排ガ
ス浄化システムの特徴とを兼ね備えたものである。この
ため、第３の排ガス浄化システムでは、吸着材として用
いるゼオライトが比較的小さなＨＣ分子から大きなＨＣ
分子まで良好に吸着でき、とりわけ排ガス中に多く存在
するトルエン以上の大きさのＨＣ分子に対して優れた吸
着作用を示す。
は、上記第１の排ガス浄化システムの特徴と第２の排ガ
ス浄化システムの特徴とを兼ね備えたものである。この
ため、第３の排ガス浄化システムでは、吸着材として用
いるゼオライトが比較的小さなＨＣ分子から大きなＨＣ
分子まで良好に吸着でき、とりわけ排ガス中に多く存在
するトルエン以上の大きさのＨＣ分子に対して優れた吸
着作用を示す。
【００２４】 上記第１〜第３の排ガス浄化システムに
おいて、吸着材として用いるゼオライトは、当該ゼオラ
イトをモノリス担体上に被覆担持してなる吸着体の状態
で排気管内に配置されることが好ましい。また、触媒と
しては、排ガス中の有害成分浄化能を有する触媒成分を
含んだ触媒層を、モノリス担体上に被覆担持してなる触
媒体であることが好ましい。モノリス担体は、一般にハ
ニカム構造体といわれ、実質的に均一な隔壁で囲まれた
貫通孔（セル）を有する構造体を意味する。モノリス担
体の材質としては、耐熱性、耐熱衝撃性の点から、コー
ディエライトやムライト、フェライト系ステンレスであ
ることが好ましい。
おいて、吸着材として用いるゼオライトは、当該ゼオラ
イトをモノリス担体上に被覆担持してなる吸着体の状態
で排気管内に配置されることが好ましい。また、触媒と
しては、排ガス中の有害成分浄化能を有する触媒成分を
含んだ触媒層を、モノリス担体上に被覆担持してなる触
媒体であることが好ましい。モノリス担体は、一般にハ
ニカム構造体といわれ、実質的に均一な隔壁で囲まれた
貫通孔（セル）を有する構造体を意味する。モノリス担
体の材質としては、耐熱性、耐熱衝撃性の点から、コー
ディエライトやムライト、フェライト系ステンレスであ
ることが好ましい。
【００２５】 上記吸着体を構成するモノリス担体の体
積は、好ましくは０．５〜４Ｌ（リットル）、より好ま
しくは１〜３Ｌ、更に好ましくは１〜２Ｌとする。この
モノリス担体の体積が０．５Ｌ未満では、モノリス担体
上に被覆担持されたゼオライトが排ガスと接触する時間
が不足して、ＨＣの吸着が不十分となりやすい。一方、
モノリス担体の体積が４Ｌを超えると、搭載性に問題が
生じる。
積は、好ましくは０．５〜４Ｌ（リットル）、より好ま
しくは１〜３Ｌ、更に好ましくは１〜２Ｌとする。この
モノリス担体の体積が０．５Ｌ未満では、モノリス担体
上に被覆担持されたゼオライトが排ガスと接触する時間
が不足して、ＨＣの吸着が不十分となりやすい。一方、
モノリス担体の体積が４Ｌを超えると、搭載性に問題が
生じる。
【００２６】 また、上記吸着体を構成するモノリス担
体の幾何学的表面積（ＧＳＡ）は、好ましくは１０００
０〜１０００００ｃｍ2、より好ましくは２００００〜
１０００００ｃｍ2、更に好ましくは２００００〜７０
０００ｃｍ2とする。このモノリス担体の幾何学的表面
積が１００００ｃｍ2未満では、ＨＣの吸着能が低下し
がちで、一方、１０００００ｃｍ2を超えると、圧力損
失や耐熱衝撃性等に問題が生じやすい。
体の幾何学的表面積（ＧＳＡ）は、好ましくは１０００
０〜１０００００ｃｍ2、より好ましくは２００００〜
１０００００ｃｍ2、更に好ましくは２００００〜７０
０００ｃｍ2とする。このモノリス担体の幾何学的表面
積が１００００ｃｍ2未満では、ＨＣの吸着能が低下し
がちで、一方、１０００００ｃｍ2を超えると、圧力損
失や耐熱衝撃性等に問題が生じやすい。
【００２７】 吸着材として用いるゼオライトは、天然
品、合成品のいずれでもよく、また種類は特に限定され
ないが、耐熱性、耐久性、疎水性の点でＳｉＯ2／Ａｌ2
Ｏ3比がモル比で５０以上のものが好ましい。具体的に
はＺＳＭ−５、β−ゼオライト、ＵＳＹ及びモルデナイ
トのうちの少なくとも一種が吸着材として用いられてい
ることが好ましい。
品、合成品のいずれでもよく、また種類は特に限定され
ないが、耐熱性、耐久性、疎水性の点でＳｉＯ2／Ａｌ2
Ｏ3比がモル比で５０以上のものが好ましい。具体的に
はＺＳＭ−５、β−ゼオライト、ＵＳＹ及びモルデナイ
トのうちの少なくとも一種が吸着材として用いられてい
ることが好ましい。
【００２８】 また、ゼオライトは、一種だけでなく複
数種を組み合わせて用いることもできる。例えば、細孔
径が約０．５５ｎｍと比較的小さな細孔をもつＺＳＭ−
５は、プロペン等の小分子の吸着に有利であり、逆にト
ルエンやキシレンのような大分子の吸着には不向きであ
る。これに対し、細孔径が約０．７４ｎｍの比較的大き
な細孔をもつＵＳＹは、プロペン等の小分子の吸着は不
利であり、トルエンやキシレン等の大分子の吸着に有利
である。
数種を組み合わせて用いることもできる。例えば、細孔
径が約０．５５ｎｍと比較的小さな細孔をもつＺＳＭ−
５は、プロペン等の小分子の吸着に有利であり、逆にト
ルエンやキシレンのような大分子の吸着には不向きであ
る。これに対し、細孔径が約０．７４ｎｍの比較的大き
な細孔をもつＵＳＹは、プロペン等の小分子の吸着は不
利であり、トルエンやキシレン等の大分子の吸着に有利
である。
【００２９】 したがって、ＺＳＭ−５とＵＳＹを混在
させてモノリス担体に被覆担持するのも好適な手法の一
つである。更に、排ガス流れ方向に対してＺＳＭ−５と
ＵＳＹを区分して被覆担持するようにしてもよく、この
場合、ＺＳＭ−５はＵＳＹより高い温度まで吸着保持で
きるので上流側に担持することが好ましい。
させてモノリス担体に被覆担持するのも好適な手法の一
つである。更に、排ガス流れ方向に対してＺＳＭ−５と
ＵＳＹを区分して被覆担持するようにしてもよく、この
場合、ＺＳＭ−５はＵＳＹより高い温度まで吸着保持で
きるので上流側に担持することが好ましい。
【００３０】 また、β−ゼオライトは細孔径が約０．
５５ｍｍと約０．７０ｍｍのバイモーダルな細孔を有し
ているので、小分子、大分子とも比較的良好に吸着する
ことができ、更に単位重量当たりの吸着量が比較的多い
ため最も好ましい。
５５ｍｍと約０．７０ｍｍのバイモーダルな細孔を有し
ているので、小分子、大分子とも比較的良好に吸着する
ことができ、更に単位重量当たりの吸着量が比較的多い
ため最も好ましい。
【００３１】 なお、ゼオライトは単独でも吸着材とし
て使用できるが、ＨＣの吸着時に並発するコーキングを
制御するためにＰｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも
一種の貴金属が担持されることが好ましく、これにより
ゼオライトの吸着能が低下することなく再生できる。ゼ
オライトに担持される貴金属としては、Ｐｄが最も安価
で再生能が高く好ましい。
て使用できるが、ＨＣの吸着時に並発するコーキングを
制御するためにＰｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも
一種の貴金属が担持されることが好ましく、これにより
ゼオライトの吸着能が低下することなく再生できる。ゼ
オライトに担持される貴金属としては、Ｐｄが最も安価
で再生能が高く好ましい。
【００３２】 また、この時の貴金属の担持方法は、熱
的安定性の点でイオン交換法によるのが好ましい。更
に、貴金属の担持量は、担体の単位体積当たり５〜１５
０ｇ／ｆｔ3が、コスト及び再生能の点で好ましい。ゼ
オライトをモノリス担体に担持する場合、必要に応じて
５〜２０重量％のＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2などの無機バイン
ダーを含ませてもよく、これによりＨＣの吸着能をそこ
なうことなく強固に担持される。
的安定性の点でイオン交換法によるのが好ましい。更
に、貴金属の担持量は、担体の単位体積当たり５〜１５
０ｇ／ｆｔ3が、コスト及び再生能の点で好ましい。ゼ
オライトをモノリス担体に担持する場合、必要に応じて
５〜２０重量％のＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2などの無機バイン
ダーを含ませてもよく、これによりＨＣの吸着能をそこ
なうことなく強固に担持される。
【００３３】 上記のように、ゼオライトに貴金属を担
持させた場合、結果として、貴金属はゼオライトの再生
能だけではなく触媒作用も有することになるが、ゼオラ
イト中の貴金属は凝集しやすく、触媒としては耐久性が
不十分な場合もあるので、ゼオライトに触媒作用も付加
したい場合には、ゼオライト中に、後述の触媒体で用い
るのと同様の、貴金属を耐熱性酸化物に担持させた触媒
成分を含有させるか、あるいは、ゼオライト層の表面に
そのような触媒成分を含む層を被覆して用いることが好
ましい（以下、このようにゼオライト中に、排ガス中の
有害成分浄化能を有する触媒成分を含ませるか、あるい
はゼオライト層の表面に、排ガス中の有害成分浄化能を
有する触媒成分を含む層を被覆した吸着体を、特に「吸
着・触媒体」と言う場合がある）。
持させた場合、結果として、貴金属はゼオライトの再生
能だけではなく触媒作用も有することになるが、ゼオラ
イト中の貴金属は凝集しやすく、触媒としては耐久性が
不十分な場合もあるので、ゼオライトに触媒作用も付加
したい場合には、ゼオライト中に、後述の触媒体で用い
るのと同様の、貴金属を耐熱性酸化物に担持させた触媒
成分を含有させるか、あるいは、ゼオライト層の表面に
そのような触媒成分を含む層を被覆して用いることが好
ましい（以下、このようにゼオライト中に、排ガス中の
有害成分浄化能を有する触媒成分を含ませるか、あるい
はゼオライト層の表面に、排ガス中の有害成分浄化能を
有する触媒成分を含む層を被覆した吸着体を、特に「吸
着・触媒体」と言う場合がある）。
【００３４】 この場合、吸着体は耐久性のある触媒成
分を含むことになるので、コールドスタート以降の定常
走行時にも好適に浄化能を示し好ましい。また、上記の
ような触媒成分には、ゼオライトのコーキングを抑制す
る効果があるので、ゼオライト中にコーキング抑制のた
めの貴金属を別途に添加する必要は必ずしもない。
分を含むことになるので、コールドスタート以降の定常
走行時にも好適に浄化能を示し好ましい。また、上記の
ような触媒成分には、ゼオライトのコーキングを抑制す
る効果があるので、ゼオライト中にコーキング抑制のた
めの貴金属を別途に添加する必要は必ずしもない。
【００３５】 また、ゼオライト中に周期表のＩＢ族元
素（Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ）のイオンを少なくとも一種含ま
せるのも、ゼオライトのＨＣ吸着能を向上させるので好
ましい。この場合、上記イオンの含有率が小さいとＨＣ
吸着能向上に対して効果が薄いので、ゼオライトの上記
イオンの含有率は、ゼオライト中のＡｌ原子に対して２
０％以上であることが好ましく、４０％以上であるとよ
り好ましい。これらのイオンは先述した貴金属と任意に
組み合わせてゼオライト中に含ませてもよい。
素（Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ）のイオンを少なくとも一種含ま
せるのも、ゼオライトのＨＣ吸着能を向上させるので好
ましい。この場合、上記イオンの含有率が小さいとＨＣ
吸着能向上に対して効果が薄いので、ゼオライトの上記
イオンの含有率は、ゼオライト中のＡｌ原子に対して２
０％以上であることが好ましく、４０％以上であるとよ
り好ましい。これらのイオンは先述した貴金属と任意に
組み合わせてゼオライト中に含ませてもよい。
【００３６】 更に、上記ＩＢ族元素のイオンに加え
て、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｃｅ、
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎの各種イオンから
選ばれる少なくとも一種のイオン、好ましくはＭｇ、Ｃ
ａ、Ｆｅ、Ｃｒのイオンのうちの少なくとも一種のイオ
ンをゼオライト中に含有させると、耐熱性が向上し望ま
しい。
て、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｃｅ、
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎの各種イオンから
選ばれる少なくとも一種のイオン、好ましくはＭｇ、Ｃ
ａ、Ｆｅ、Ｃｒのイオンのうちの少なくとも一種のイオ
ンをゼオライト中に含有させると、耐熱性が向上し望ま
しい。
【００３７】 吸着・触媒体において、ゼオライト層の
表面に触媒成分を含んだ層を被覆する好ましい例の一つ
として、モノリス担体の表層にＺＳＭ−５、ＵＳＹ、β
−ゼオライト等の高シリカ含有ゼオライトを第１層とし
て被覆し、更にその表面に貴金属が担持されたＡｌ2Ｏ3
−ＣｅＯ2複合酸化物を第２層として被覆した層型の吸
着・触媒体が挙げられる。
表面に触媒成分を含んだ層を被覆する好ましい例の一つ
として、モノリス担体の表層にＺＳＭ−５、ＵＳＹ、β
−ゼオライト等の高シリカ含有ゼオライトを第１層とし
て被覆し、更にその表面に貴金属が担持されたＡｌ2Ｏ3
−ＣｅＯ2複合酸化物を第２層として被覆した層型の吸
着・触媒体が挙げられる。
【００３８】 このような層型の吸着・触媒体は、第２
層の主成分であるＡｌ2Ｏ3がコールドスタート時の排ガ
ス中に含まれるＨ2Ｏを選択的に吸着するプレドライヤ
ーの効果をもち、第１層が受け持つＨＣの吸着を高め
る。加えて、排気温の上昇とともに表層側の触媒成分を
含む第２層から加熱され、第１層のゼオライト成分が吸
着したＨＣを脱離する時点で第２層の触媒成分が好適に
作用する。なお、このＨＣが脱離する時点で、酸化性ガ
スの添加、又は燃焼用空気の量と燃料量の調節により酸
素過剰の排ガス組成とすると、第２層の触媒作用が飛躍
的に向上し好ましい。
層の主成分であるＡｌ2Ｏ3がコールドスタート時の排ガ
ス中に含まれるＨ2Ｏを選択的に吸着するプレドライヤ
ーの効果をもち、第１層が受け持つＨＣの吸着を高め
る。加えて、排気温の上昇とともに表層側の触媒成分を
含む第２層から加熱され、第１層のゼオライト成分が吸
着したＨＣを脱離する時点で第２層の触媒成分が好適に
作用する。なお、このＨＣが脱離する時点で、酸化性ガ
スの添加、又は燃焼用空気の量と燃料量の調節により酸
素過剰の排ガス組成とすると、第２層の触媒作用が飛躍
的に向上し好ましい。
【００３９】 なお、モノリス担体に、貴金属が担持さ
れた触媒成分と、ゼオライト成分とが層型ではなく混在
された状態で担持されていても、比較的良好に作用す
る。ゼオライト成分と触媒成分の重量比は、５０〜８
５：１５〜５０であり、ゼオライト成分を多く含むこと
が好ましい。モノリス担体への担持量は、ゼオライト成
分が０．０５〜０．４０ｇ／ｃｃ、触媒成分が０．０２
〜０．２０ｇ／ｃｃの範囲とするのが好ましい。
れた触媒成分と、ゼオライト成分とが層型ではなく混在
された状態で担持されていても、比較的良好に作用す
る。ゼオライト成分と触媒成分の重量比は、５０〜８
５：１５〜５０であり、ゼオライト成分を多く含むこと
が好ましい。モノリス担体への担持量は、ゼオライト成
分が０．０５〜０．４０ｇ／ｃｃ、触媒成分が０．０２
〜０．２０ｇ／ｃｃの範囲とするのが好ましい。
【００４０】 吸着体に、その一部分の長さや開口率を
調整して圧力損失の低い部分を設けたり、モノリス担体
の貫通孔（セル）の径よりも大きな径を有する吹き抜け
孔を設け、排ガスの一部を吹き抜けさせることによっ
て、同吸着体の下流に配される触媒体の暖機を促進する
と、脱離ＨＣの浄化効率が向上し好ましい。
調整して圧力損失の低い部分を設けたり、モノリス担体
の貫通孔（セル）の径よりも大きな径を有する吹き抜け
孔を設け、排ガスの一部を吹き抜けさせることによっ
て、同吸着体の下流に配される触媒体の暖機を促進する
と、脱離ＨＣの浄化効率が向上し好ましい。
【００４１】 吹き抜け孔の径は担体強度の点から５０
ｍｍφ以下が好ましく、また、排ガスの過剰な吹き抜け
によるＨＣ吸着量の低下を抑制するために、４０ｍｍφ
以下とすることが更に好ましい。逆に径が小さ過ぎると
下流側に配置した触媒体を暖機する効果が不足するの
で、１０ｍｍφ以上が好ましい。
ｍｍφ以下が好ましく、また、排ガスの過剰な吹き抜け
によるＨＣ吸着量の低下を抑制するために、４０ｍｍφ
以下とすることが更に好ましい。逆に径が小さ過ぎると
下流側に配置した触媒体を暖機する効果が不足するの
で、１０ｍｍφ以上が好ましい。
【００４２】 内燃機関から排出されるＨＣ、ＣＯ、Ｎ
Ｏx等の有害成分を好適に除去せしめるため、本発明の
排ガス浄化システムに使用する触媒は、触媒成分とし
て、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも一種の貴金
属と、当該貴金属を担持する耐熱性酸化物とを含むこと
が好ましく、これらの触媒成分を含んだ触媒層を、耐熱
性無機質からなるモノリス担体上に被覆担持してなる触
媒体であることが好ましい。
Ｏx等の有害成分を好適に除去せしめるため、本発明の
排ガス浄化システムに使用する触媒は、触媒成分とし
て、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも一種の貴金
属と、当該貴金属を担持する耐熱性酸化物とを含むこと
が好ましく、これらの触媒成分を含んだ触媒層を、耐熱
性無機質からなるモノリス担体上に被覆担持してなる触
媒体であることが好ましい。
【００４３】 貴金属を担持する耐熱性酸化物として
は、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2等の耐熱性
酸化物又はこれらの複合酸化物が挙げられ、特に１００
ｍ2／ｇ以上の比表面積からなるＡｌ2Ｏ3を用いると貴
金属が高分散に担持され低温着火特性と耐熱性が向上し
好ましい。更に、耐熱性酸化物にはＣｅＯ2、Ｌａ
2Ｏ3、ＣｅＯ2−ＺｒＯ2等の酸素貯蔵能がある酸化物を
５〜３０重量％添加すると、定常活性が向上し特に好ま
しい。触媒体中の貴金属の総担持量は担体の単位体積当
たり２０〜３００ｇ／ｆｔ3が好ましい。
は、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2等の耐熱性
酸化物又はこれらの複合酸化物が挙げられ、特に１００
ｍ2／ｇ以上の比表面積からなるＡｌ2Ｏ3を用いると貴
金属が高分散に担持され低温着火特性と耐熱性が向上し
好ましい。更に、耐熱性酸化物にはＣｅＯ2、Ｌａ
2Ｏ3、ＣｅＯ2−ＺｒＯ2等の酸素貯蔵能がある酸化物を
５〜３０重量％添加すると、定常活性が向上し特に好ま
しい。触媒体中の貴金属の総担持量は担体の単位体積当
たり２０〜３００ｇ／ｆｔ3が好ましい。
【００４４】 本発明の排ガス浄化システムにおいて
は、このような触媒体が、前述の吸着体の下流側に少な
くとも一つ配置されていることが好ましい。吸着体の下
流側に配置する触媒体はＨＣ酸化能が高いＰｔ及び／又
はＰｄを含むことが好ましく、低温着火特性に優れるＰ
ｄを含むことが特に好ましい。モノリス担体上に４０〜
２５０ｇ／ｆｔ3のＰｄを含む触媒層のみを形成するの
も好ましい例の一つである。
は、このような触媒体が、前述の吸着体の下流側に少な
くとも一つ配置されていることが好ましい。吸着体の下
流側に配置する触媒体はＨＣ酸化能が高いＰｔ及び／又
はＰｄを含むことが好ましく、低温着火特性に優れるＰ
ｄを含むことが特に好ましい。モノリス担体上に４０〜
２５０ｇ／ｆｔ3のＰｄを含む触媒層のみを形成するの
も好ましい例の一つである。
【００４５】 なお、この下流側に配置された触媒体と
吸着体との体積比（下流側触媒体体積：吸着体体積）は
１：１〜１５であることが好ましい。吸着体の体積が下
流側の触媒体の体積より小さいと、下流側の触媒体の熱
容量の方が大きくなり、結果として下流側の触媒体の昇
温が遅くなる。また、吸着体の体積が下流側の触媒体の
体積の１５倍を超えると、上流側の吸着体がヒートシン
クとなり、下流側の触媒体の昇温を妨げるので好ましく
ない。
吸着体との体積比（下流側触媒体体積：吸着体体積）は
１：１〜１５であることが好ましい。吸着体の体積が下
流側の触媒体の体積より小さいと、下流側の触媒体の熱
容量の方が大きくなり、結果として下流側の触媒体の昇
温が遅くなる。また、吸着体の体積が下流側の触媒体の
体積の１５倍を超えると、上流側の吸着体がヒートシン
クとなり、下流側の触媒体の昇温を妨げるので好ましく
ない。
【００４６】 また、本発明の排ガス浄化システムにお
いては、吸着体の上流側にも、触媒体が少なくとも一つ
配置されていることが好ましい。この上流側触媒体は低
温着火性に優れるＰｄを含むことが好ましく、Ｐｄを４
０〜２５０ｇ／ｆｔ3の比較的高濃度で担持すると一層
効果的である。
いては、吸着体の上流側にも、触媒体が少なくとも一つ
配置されていることが好ましい。この上流側触媒体は低
温着火性に優れるＰｄを含むことが好ましく、Ｐｄを４
０〜２５０ｇ／ｆｔ3の比較的高濃度で担持すると一層
効果的である。
【００４７】 更に本発明では、触媒の早期着火を達成
する目的で、排気管内に少なくとも一つの電気通電加熱
式ヒーター（Electrical Heater；以下、「ＥＨ」とい
う）を配置することも好ましい。ＥＨは、フェライト等
の耐熱性金属質からなるハニカム構造体に通電のための
電極を設けて構成したものであることが、圧力損失、耐
熱性の点で好ましく、更にこのＥＨ上に貴金属を含有す
る耐熱性無機酸化物からなる触媒層を被覆して電気通電
加熱式の触媒体（以下、「ＥＨＣ」という）として用い
ると、触媒の反応熱の助けをかりてヒーターの加熱に要
する電力を低減できるためより好ましい。
する目的で、排気管内に少なくとも一つの電気通電加熱
式ヒーター（Electrical Heater；以下、「ＥＨ」とい
う）を配置することも好ましい。ＥＨは、フェライト等
の耐熱性金属質からなるハニカム構造体に通電のための
電極を設けて構成したものであることが、圧力損失、耐
熱性の点で好ましく、更にこのＥＨ上に貴金属を含有す
る耐熱性無機酸化物からなる触媒層を被覆して電気通電
加熱式の触媒体（以下、「ＥＨＣ」という）として用い
ると、触媒の反応熱の助けをかりてヒーターの加熱に要
する電力を低減できるためより好ましい。
【００４８】 このＥＨＣを吸着体の下流側に配して、
脱離ＨＣの浄化を促進するのも好ましい形態の一つであ
る。また、ＥＨＣが小型である場合には、下流側に近接
して触媒体を配し、ＥＨＣのヒート熱及び反応熱を有効
活用することが好ましい。
脱離ＨＣの浄化を促進するのも好ましい形態の一つであ
る。また、ＥＨＣが小型である場合には、下流側に近接
して触媒体を配し、ＥＨＣのヒート熱及び反応熱を有効
活用することが好ましい。
【００４９】 本発明の排ガス浄化システムを用いて、
コールドスタート時の排ガス浄化を行う場合には、コー
ルドスタート時のある一定期間、触媒の上流側より、排
ガス中に酸化性ガス（例えば二次空気）を導入したり、
あるいは内燃機関の運転の仕方によって、燃焼用空気量
と燃料量とを排ガス中の酸素量が増加する方向へ調節し
たりすると、触媒の燃焼反応が促進されて、より早期に
着火させることができる。また、一旦吸着材に吸着され
たＨＣが排ガス熱による吸着材の温度上昇に伴って脱離
し始めると、排ガス中のＨＣ濃度が上昇して、ＨＣを浄
化（燃焼）するための酸素が不足するので、上記のよう
に酸化性ガスを導入したり、燃焼用空気量と燃料量とを
調節したりして酸素を補給することが好ましい。
コールドスタート時の排ガス浄化を行う場合には、コー
ルドスタート時のある一定期間、触媒の上流側より、排
ガス中に酸化性ガス（例えば二次空気）を導入したり、
あるいは内燃機関の運転の仕方によって、燃焼用空気量
と燃料量とを排ガス中の酸素量が増加する方向へ調節し
たりすると、触媒の燃焼反応が促進されて、より早期に
着火させることができる。また、一旦吸着材に吸着され
たＨＣが排ガス熱による吸着材の温度上昇に伴って脱離
し始めると、排ガス中のＨＣ濃度が上昇して、ＨＣを浄
化（燃焼）するための酸素が不足するので、上記のよう
に酸化性ガスを導入したり、燃焼用空気量と燃料量とを
調節したりして酸素を補給することが好ましい。
【００５０】 また、本発明は、吸着体や吸着・触媒体
及び触媒体が、バイパス経路等を有して接続されている
「バイパス型」のシステム、及びバイパス経路等を有し
ない１本の排気経路内に配されている「インライン型」
のシステムのいずれにおいても有効であるが、吸着体
（あるいは吸着・触媒体）から脱離したＨＣを効率よく
触媒体で浄化する必要から、吸着体（あるいは吸着・触
媒体）と触媒体との関係をも考慮すると、「インライン
型」の場合に特に有効といえる。
及び触媒体が、バイパス経路等を有して接続されている
「バイパス型」のシステム、及びバイパス経路等を有し
ない１本の排気経路内に配されている「インライン型」
のシステムのいずれにおいても有効であるが、吸着体
（あるいは吸着・触媒体）から脱離したＨＣを効率よく
触媒体で浄化する必要から、吸着体（あるいは吸着・触
媒体）と触媒体との関係をも考慮すると、「インライン
型」の場合に特に有効といえる。
【００５１】 本明細書において、ゼオライトの細孔容
量は次のような方法により求めた。なお、吸着材として
２種以上のゼオライトを用いる場合は、各ゼオライトの
細孔容量を、それぞれ次のような方法で求め、それらを
合計した。
量は次のような方法により求めた。なお、吸着材として
２種以上のゼオライトを用いる場合は、各ゼオライトの
細孔容量を、それぞれ次のような方法で求め、それらを
合計した。
【００５２】［Ｎ2を用いた細孔容量の求め方］：ゼオ
ライトの液体窒素温度（７７Ｋ）でのＮ2飽和吸着量か
ら、次式によりゼオライトの細孔径１０オングストロー
ム以下の細孔の細孔容量を求めた。
ライトの液体窒素温度（７７Ｋ）でのＮ2飽和吸着量か
ら、次式によりゼオライトの細孔径１０オングストロー
ム以下の細孔の細孔容量を求めた。
【数１】Ｎ2にて測定したゼオライトの細孔容量(cc/g)
＝Ｎ2飽和吸着量(g/g)／Ｎ2密度(0.808g/cc)
＝Ｎ2飽和吸着量(g/g)／Ｎ2密度(0.808g/cc)
【００５３】 なお、Ｎ2飽和吸着量は、マイクロメリ
テックス製フローソーブ２３００形比表面積測定装置に
より測定した全表面積を以下の式により換算した。
テックス製フローソーブ２３００形比表面積測定装置に
より測定した全表面積を以下の式により換算した。
【数２】Ｎ2飽和吸着量(g/g)＝Ｓ×Ｂ×Ｍ／（（１−P/
Ps）×Ａ×ｓ×ｗ×Ｂ） Ｓ：全表面積(ｍ2) ｗ：ゼオライト重量(ｇ) B:22414cm3(標準状態(０℃、１atm)における気体の体
積) P/Ps：Ｎ2分圧(下記実施例における測定時のP/Ps＝０．
３０１) Ａ：アボガドロ数(６．０２３×１０23) ｓ：Ｎ2分子の液体窒素温度における分子占有断面積(１
６．２×１０-20) Ｍ：Ｎ2の分子量(２８．０１３４)
Ps）×Ａ×ｓ×ｗ×Ｂ） Ｓ：全表面積(ｍ2) ｗ：ゼオライト重量(ｇ) B:22414cm3(標準状態(０℃、１atm)における気体の体
積) P/Ps：Ｎ2分圧(下記実施例における測定時のP/Ps＝０．
３０１) Ａ：アボガドロ数(６．０２３×１０23) ｓ：Ｎ2分子の液体窒素温度における分子占有断面積(１
６．２×１０-20) Ｍ：Ｎ2の分子量(２８．０１３４)
【００５４】［トルエンを用いた細孔容量の求め方］：
ゼオライトの６０℃でのトルエン飽和吸着量を測定し、
次式によりゼオライトの細孔径１０オングストローム以
下の細孔の細孔容量を求めた。
ゼオライトの６０℃でのトルエン飽和吸着量を測定し、
次式によりゼオライトの細孔径１０オングストローム以
下の細孔の細孔容量を求めた。
【数３】トルエンにて測定したゼオライトの細孔容量(c
c/g)＝トルエン飽和吸着量(g/g)／トルエン密度(0.866g
/cc)
c/g)＝トルエン飽和吸着量(g/g)／トルエン密度(0.866g
/cc)
【００５５】 なお、トルエン飽和吸着量は、以下の手
順で測定した。 トルエンを用いて細孔容量を測定するゼオライトを、
日本碍子(株)製コージェライトハニカム体（隔壁厚：６
ｍｉｌ、セル密度：４００セル／平方インチ、外形寸
法：直径１インチφ×長さ２インチ）に、ハニカム体単
位体積当たり０．１６ｇ／ｃｃ被覆担持した。 図２に示すような装置を用い、トルエンが３％で残部
がＮ2からなる組成の混合ガスを、温度６０℃、総ガス
流量１７Ｌ／ｍｉｎで、上記ゼオライトを被覆担持した
ハニカム体に流通させ、そのハニカム体の前後でのＨＣ
濃度を測定した（下記実施例における測定時のP/Ps＝
０．２）。図２において、１６はトルエン溶媒１４を収
容したトルエン−Ｎ2混合機であり、１８はガス濃度を
調整するためのガス混合機である。２０はガス温度を調
整するためのヒーターであり、２２はゼオライトを被覆
担持したハニカム体である。また、２４は分析計、２６
はコンピューターである。 ハニカム体を通過した後のＨＣ濃度が、ハニカム体通
過前の濃度と同じになった後５分待ち、測定を終了し
た。 ハニカム体通過前のＨＣ濃度Ａ（ｐｐｍＣ）とハニカ
ム体通過後のＨＣ濃度Ｂ（ｐｐｍＣ）とから次式により
トルエン飽和吸着量を求めた。
順で測定した。 トルエンを用いて細孔容量を測定するゼオライトを、
日本碍子(株)製コージェライトハニカム体（隔壁厚：６
ｍｉｌ、セル密度：４００セル／平方インチ、外形寸
法：直径１インチφ×長さ２インチ）に、ハニカム体単
位体積当たり０．１６ｇ／ｃｃ被覆担持した。 図２に示すような装置を用い、トルエンが３％で残部
がＮ2からなる組成の混合ガスを、温度６０℃、総ガス
流量１７Ｌ／ｍｉｎで、上記ゼオライトを被覆担持した
ハニカム体に流通させ、そのハニカム体の前後でのＨＣ
濃度を測定した（下記実施例における測定時のP/Ps＝
０．２）。図２において、１６はトルエン溶媒１４を収
容したトルエン−Ｎ2混合機であり、１８はガス濃度を
調整するためのガス混合機である。２０はガス温度を調
整するためのヒーターであり、２２はゼオライトを被覆
担持したハニカム体である。また、２４は分析計、２６
はコンピューターである。 ハニカム体を通過した後のＨＣ濃度が、ハニカム体通
過前の濃度と同じになった後５分待ち、測定を終了し
た。 ハニカム体通過前のＨＣ濃度Ａ（ｐｐｍＣ）とハニカ
ム体通過後のＨＣ濃度Ｂ（ｐｐｍＣ）とから次式により
トルエン飽和吸着量を求めた。
【数４】
【００５６】 なお、Ｎ2及びトルエンの何れを用いた
細孔容量の求め方においても、厳密に言えば、細孔内で
はなくゼオライト粒子の表面に吸着したＮ2やトルエン
の寄与もあるので、上記のように計算された細孔容量は
若干（多くて１％）程度高めになっている。しかし、そ
の量の９９％以上は、１０オングストローム以下の細孔
の細孔容量の寄与によるものであり、実質的にはゼオラ
イトの細孔容量と考えてよいので、上記方法により求め
た値をそのまま用いた。また、Ｎ2ではP/Ps＝０．３０
１、トルエンではP/Ps＝０．２なので、ゼオライト粒子
間の凝縮による吸着は起こらないことも付記しておく。
細孔容量の求め方においても、厳密に言えば、細孔内で
はなくゼオライト粒子の表面に吸着したＮ2やトルエン
の寄与もあるので、上記のように計算された細孔容量は
若干（多くて１％）程度高めになっている。しかし、そ
の量の９９％以上は、１０オングストローム以下の細孔
の細孔容量の寄与によるものであり、実質的にはゼオラ
イトの細孔容量と考えてよいので、上記方法により求め
た値をそのまま用いた。また、Ｎ2ではP/Ps＝０．３０
１、トルエンではP/Ps＝０．２なので、ゼオライト粒子
間の凝縮による吸着は起こらないことも付記しておく。
【００５７】
【実施例】 以下、本発明を実施例基づいて更に詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。なお、本実施例において下記の吸着体及び吸
着・触媒体に使用した各種ゼオライトの詳細は表１に示
したとおりである。
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。なお、本実施例において下記の吸着体及び吸
着・触媒体に使用した各種ゼオライトの詳細は表１に示
したとおりである。
【００５８】
【表１】
【００５９】［吸着体の作製］：表１に示す市販の各種
ゼオライト粉末に、アルミナ固形分２．５重量％のアル
ミナゾルと水とを加え、ボールミルにて２０時間湿式粉
砕し、担持用スラリーを調製した。次いで、表２に記載
したような日本碍子(株)製コージェライトハニカムを、
得られた担持用スラリーに浸漬してゼオライトを所定量
被覆した。これを乾燥させた後、大気中５５０℃で１時
間焼成して表２に示すような吸着体１〜８を得た。
ゼオライト粉末に、アルミナ固形分２．５重量％のアル
ミナゾルと水とを加え、ボールミルにて２０時間湿式粉
砕し、担持用スラリーを調製した。次いで、表２に記載
したような日本碍子(株)製コージェライトハニカムを、
得られた担持用スラリーに浸漬してゼオライトを所定量
被覆した。これを乾燥させた後、大気中５５０℃で１時
間焼成して表２に示すような吸着体１〜８を得た。
【００６０】
【表２】
【００６１】［吸着・触媒体の作製］：上記吸着体と同
様の手順にて作製した吸着体に、以下に示す手順で触媒
成分を担持し、ＨＣ吸着能を示す第１層（内層）と三元
触媒性能を示す第２層（表層）とを持った吸着・触媒体
１〜８を作製した。
様の手順にて作製した吸着体に、以下に示す手順で触媒
成分を担持し、ＨＣ吸着能を示す第１層（内層）と三元
触媒性能を示す第２層（表層）とを持った吸着・触媒体
１〜８を作製した。
【００６２】 まず、比表面積２００ｍ2／ｇの市販の
γ−Ａｌ2Ｏ3に酢酸セリウムと酸化セリウムとを酸化物
換算で３０重量％添加し、湿式解砕して乾燥させた後、
５５０℃で仮焼して、γ−Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2複合酸化
物を得た。これに(ＮＨ4)3ＰｄＣｌ2の水溶液を用いて
Ｐｄを含浸し、乾燥後５００℃で焼成してＰｄ担持Ａｌ
2Ｏ3・ＣｅＯ2複合酸化物（触媒成分）を得た。更に、
このＰｄ担持Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2複合酸化物に水と酢酸
とを少量加えて、担持用スラリーを調製した。これに上
記吸着体を浸漬して、表層にハニカム単位体積当たり
０．１０ｇ／ｃｃの触媒成分を担持し、乾燥後５００℃
で焼成して、表３に示すような吸着・触媒体１〜８を得
た。なお、Ｐｄの総担持量は、いずれもハニカム単位体
積当たり１００ｇ／ｆｔ3とした。
γ−Ａｌ2Ｏ3に酢酸セリウムと酸化セリウムとを酸化物
換算で３０重量％添加し、湿式解砕して乾燥させた後、
５５０℃で仮焼して、γ−Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2複合酸化
物を得た。これに(ＮＨ4)3ＰｄＣｌ2の水溶液を用いて
Ｐｄを含浸し、乾燥後５００℃で焼成してＰｄ担持Ａｌ
2Ｏ3・ＣｅＯ2複合酸化物（触媒成分）を得た。更に、
このＰｄ担持Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2複合酸化物に水と酢酸
とを少量加えて、担持用スラリーを調製した。これに上
記吸着体を浸漬して、表層にハニカム単位体積当たり
０．１０ｇ／ｃｃの触媒成分を担持し、乾燥後５００℃
で焼成して、表３に示すような吸着・触媒体１〜８を得
た。なお、Ｐｄの総担持量は、いずれもハニカム単位体
積当たり１００ｇ／ｆｔ3とした。
【００６３】
【表３】
【００６４】［触媒体の作製］：比表面積２００ｍ2／
ｇの市販のγ−Ａｌ2Ｏ3に、(ＮＨ4)3ＰｄＣｌ2の水溶
液又はＲｈ(ＮＯ3)3水溶液を用いてＰｄ、Ｒｈの各貴金
属を含浸し、乾燥後５００℃で焼成してＰｄ担持Ａｌ2
Ｏ3粉とＲｈ担持Ａｌ2Ｏ3粉とを得た。次いで、この２
種類の貴金属担持Ａｌ2Ｏ3粉に、それぞれ別個に水と酢
酸とを適量加え、更にＰｄ担持Ａｌ2Ｏ3粉には３０重量
％のＣｅＯ2粉を添加し、湿式解砕にて担持用スラリー
を調製した。こうして調製した２種類の担持用スラリー
のうち、Ｐｄ−Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2スラリーを直径３．
６６インチφ、体積０．６Ｌの日本碍子(株)製コージェ
ライトハニカム（隔壁厚：６ｍｉｌ、セル密度：４００
セル／平方インチ）にハニカム単位体積当たり０．１０
ｇ／ｃｃ担持し、５００℃で焼成して触媒体Ａ（Ｐｄ触
媒）を得た。
ｇの市販のγ−Ａｌ2Ｏ3に、(ＮＨ4)3ＰｄＣｌ2の水溶
液又はＲｈ(ＮＯ3)3水溶液を用いてＰｄ、Ｒｈの各貴金
属を含浸し、乾燥後５００℃で焼成してＰｄ担持Ａｌ2
Ｏ3粉とＲｈ担持Ａｌ2Ｏ3粉とを得た。次いで、この２
種類の貴金属担持Ａｌ2Ｏ3粉に、それぞれ別個に水と酢
酸とを適量加え、更にＰｄ担持Ａｌ2Ｏ3粉には３０重量
％のＣｅＯ2粉を添加し、湿式解砕にて担持用スラリー
を調製した。こうして調製した２種類の担持用スラリー
のうち、Ｐｄ−Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2スラリーを直径３．
６６インチφ、体積０．６Ｌの日本碍子(株)製コージェ
ライトハニカム（隔壁厚：６ｍｉｌ、セル密度：４００
セル／平方インチ）にハニカム単位体積当たり０．１０
ｇ／ｃｃ担持し、５００℃で焼成して触媒体Ａ（Ｐｄ触
媒）を得た。
【００６５】 また、触媒体Ａと同様にしてハニカムに
Ｐｄ−Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2スラリーを担持した後、続け
てその上にＲｈ−Ａｌ2Ｏ3スラリーを被覆し、これを５
００℃で焼成することにより２層コートの触媒体Ｂ（Ｐ
ｄ−Ｒｈ触媒）を得た。
Ｐｄ−Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2スラリーを担持した後、続け
てその上にＲｈ−Ａｌ2Ｏ3スラリーを被覆し、これを５
００℃で焼成することにより２層コートの触媒体Ｂ（Ｐ
ｄ−Ｒｈ触媒）を得た。
【００６６】 更にまた、(ＮＨ4)3ＰｄＣｌ2水溶液の
代わりにＨ2ＰｔＣｌ2水溶液を用いて調製したＰｔ−Ａ
ｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2スラリーを、最初にハニカムに担持さ
せる点と、直径４．６６インチφ、体積２．０Ｌの日本
碍子(株)製コージェライトハニカム（隔壁厚：６ｍｉ
ｌ、セル密度：４００セル／平方インチ）を用いる点以
外は、触媒Ｂと同様にして２層コートの触媒体Ｃ（Ｐｔ
−Ｒｈ触媒）を得た。
代わりにＨ2ＰｔＣｌ2水溶液を用いて調製したＰｔ−Ａ
ｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2スラリーを、最初にハニカムに担持さ
せる点と、直径４．６６インチφ、体積２．０Ｌの日本
碍子(株)製コージェライトハニカム（隔壁厚：６ｍｉ
ｌ、セル密度：４００セル／平方インチ）を用いる点以
外は、触媒Ｂと同様にして２層コートの触媒体Ｃ（Ｐｔ
−Ｒｈ触媒）を得た。
【００６７】［吸着体、吸着・触媒体及び触媒体のエー
ジング］：実エンジンを用い、上記のようにして得られ
た吸着体、吸着・触媒体及び触媒体を、それぞれ実エン
ジンの排ガスの入り口ガス温度が８５０℃となるように
排ガス流路中にセットし、当量点近傍（Ａ／Ｆ＝１４．
４）にて６０秒間運転した後、燃料供給を５秒間カット
して燃料リーン側にシフトさせるという燃料カットモー
ドを取り入れて合計１００時間エージングした。
ジング］：実エンジンを用い、上記のようにして得られ
た吸着体、吸着・触媒体及び触媒体を、それぞれ実エン
ジンの排ガスの入り口ガス温度が８５０℃となるように
排ガス流路中にセットし、当量点近傍（Ａ／Ｆ＝１４．
４）にて６０秒間運転した後、燃料供給を５秒間カット
して燃料リーン側にシフトさせるという燃料カットモー
ドを取り入れて合計１００時間エージングした。
【００６８】［ＬＡ−４モードで運転したときの始動直
後１４０秒間にエンジンから放出されるＨＣエミッショ
ン量の測定］：排気量２０００ｃｃ、Ｌ４型のエンジン
を搭載した試験車（試験車Ａ）と、排気量３８００ｃ
ｃ、Ｖ６型のエンジンを搭載した試験車（試験車Ｂ）と
を用いて後述のように排ガス浄化システムの性能を評価
するにあたり、まず、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転
したときの運転始動直後１４０秒間にエンジンから放出
されるＨＣエミッション量とＢａｇ−１時のＨＣエミッ
ション量とを測定した。なお、この測定は、実施例や比
較例のシステムと極力、圧力損失を合わせるため、ゼオ
ライトや触媒を被覆担持していない直径１１８ｍｍ、長
さ２００ｍｍのコージェライトハニカムを排ガス流路中
に設置して行った。測定結果は表４に示すとおりであっ
た。
後１４０秒間にエンジンから放出されるＨＣエミッショ
ン量の測定］：排気量２０００ｃｃ、Ｌ４型のエンジン
を搭載した試験車（試験車Ａ）と、排気量３８００ｃ
ｃ、Ｖ６型のエンジンを搭載した試験車（試験車Ｂ）と
を用いて後述のように排ガス浄化システムの性能を評価
するにあたり、まず、ＬＡ−４モード（ＦＴＰ）で運転
したときの運転始動直後１４０秒間にエンジンから放出
されるＨＣエミッション量とＢａｇ−１時のＨＣエミッ
ション量とを測定した。なお、この測定は、実施例や比
較例のシステムと極力、圧力損失を合わせるため、ゼオ
ライトや触媒を被覆担持していない直径１１８ｍｍ、長
さ２００ｍｍのコージェライトハニカムを排ガス流路中
に設置して行った。測定結果は表４に示すとおりであっ
た。
【００６９】
【表４】
【００７０】［排ガス浄化システムの評価］：試験車Ａ
及び試験車Ｂのエキゾーストマニホールドより６００ｍ
ｍ（試験車Ａ）又は１０００ｍｍ（試験車Ｂ）の位置か
ら下流側に向かって、図１に示すように、触媒体Ｂ
(４)、吸着体又は吸着・触媒体(２)、触媒体Ａ(６)、触
媒体Ｃ(８)の順に配置し、表５に示す実施例１〜１２及
び比較例１〜４の排ガス浄化システムを構成した。な
お、各吸着体、吸着・触媒体、触媒体は全て上記方法で
エージングしたものを用いた。また、システム最前方に
配置された触媒体Ｂ(４)の上流側１００ｍｍの位置と、
触媒体Ｂ(４)の後方の位置とに、それぞれ二次空気導入
孔(１０)、(１２)を設けた。
及び試験車Ｂのエキゾーストマニホールドより６００ｍ
ｍ（試験車Ａ）又は１０００ｍｍ（試験車Ｂ）の位置か
ら下流側に向かって、図１に示すように、触媒体Ｂ
(４)、吸着体又は吸着・触媒体(２)、触媒体Ａ(６)、触
媒体Ｃ(８)の順に配置し、表５に示す実施例１〜１２及
び比較例１〜４の排ガス浄化システムを構成した。な
お、各吸着体、吸着・触媒体、触媒体は全て上記方法で
エージングしたものを用いた。また、システム最前方に
配置された触媒体Ｂ(４)の上流側１００ｍｍの位置と、
触媒体Ｂ(４)の後方の位置とに、それぞれ二次空気導入
孔(１０)、(１２)を設けた。
【００７１】 そして、エアポンプを用いて、二次空気
導入孔(１０)からはエンジン始動後７０秒間８０Ｌ／ｍ
ｉｎで二次空気を導入し、二次空気導入孔(１２)からは
エンジン始動後７０秒経過時から２５０秒経過時までの
間５０Ｌ／ｍｉｎの二次空気を導入しながら、米国ＬＡ
−４モード（ＦＴＰ）試験を実施した。各システムにお
いて得られたＦＴＰ試験時のＢａｇ−１（コールド・ト
ランジエント期、始動後５０５秒間）のＨＣエミッショ
ン値を表５に示す。
導入孔(１０)からはエンジン始動後７０秒間８０Ｌ／ｍ
ｉｎで二次空気を導入し、二次空気導入孔(１２)からは
エンジン始動後７０秒経過時から２５０秒経過時までの
間５０Ｌ／ｍｉｎの二次空気を導入しながら、米国ＬＡ
−４モード（ＦＴＰ）試験を実施した。各システムにお
いて得られたＦＴＰ試験時のＢａｇ−１（コールド・ト
ランジエント期、始動後５０５秒間）のＨＣエミッショ
ン値を表５に示す。
【００７２】
【表５】
【００７３】 表５に示すとおり、本発明に係る実施例
１〜１２の排ガス浄化システムにおいては、いずれも良
好なエミッション値が得られた。
１〜１２の排ガス浄化システムにおいては、いずれも良
好なエミッション値が得られた。
【００７４】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、内燃機関から放出される排ガス中の有害成分、特に
コールドスタート時に大量に放出されるＨＣを効果的に
浄化することができる。
ば、内燃機関から放出される排ガス中の有害成分、特に
コールドスタート時に大量に放出されるＨＣを効果的に
浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例における排ガス浄化システムの構成を
示す概要図である。
示す概要図である。
【図２】 ゼオライトのトルエン飽和吸着量の測定に用
いた装置の概要図である。
いた装置の概要図である。
２…吸着体又は吸着・触媒体、４…触媒体Ｂ、６…触媒
体Ａ、８…触媒体Ｃ、１０…二次空気導入孔、１２…二
次空気導入孔、１４…トルエン溶媒、１６…トルエン−
Ｎ２混合機、１８…ガス混合機、２０…ヒーター、２２
…ゼオライトを被覆担持したハニカム体、２４…分析
計、２６…コンピューター。
体Ａ、８…触媒体Ｃ、１０…二次空気導入孔、１２…二
次空気導入孔、１４…トルエン溶媒、１６…トルエン−
Ｎ２混合機、１８…ガス混合機、２０…ヒーター、２２
…ゼオライトを被覆担持したハニカム体、２４…分析
計、２６…コンピューター。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 20/28 Ｆ０１Ｎ 3/08 Ａ 23/40 3/24 Ｅ 35/04 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ Ｆ０１Ｎ 3/08 53/36 ＺＡＢＧ 3/24 ＺＡＢ １０３Ｚ (72)発明者 柴垣 行成 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内
Claims (18)
- 【請求項１】 内燃機関の排気管内に、排ガス中の炭化
水素を吸着し得る吸着材と、排ガス中の有害成分を低減
せしめる触媒とを含む排ガス浄化システムにおいて、Ｌ
Ａ−４モード（ＦＴＰ）で運転したときの始動直後１４
０秒間に内燃機関から放出される炭化水素エミッション
量をｃとし、上記吸着材として用いるゼオライトのＮ2
にて測定した細孔径１０オングストローム以下の細孔の
総細孔容量をａとしたとき、ａ／ｃが３〜５０ｃｃ／ｇ
であることを特徴とする排ガス浄化システム。 - 【請求項２】 内燃機関の排気管内に、排ガス中の炭化
水素を吸着し得る吸着材と、排ガス中の有害成分を低減
せしめる触媒とを含む排ガス浄化システムにおいて、Ｌ
Ａ−４モード（ＦＴＰ）で運転したときの始動直後１４
０秒間に内燃機関から放出される炭化水素エミッション
量をｃとし、上記吸着材として用いるゼオライトのトル
エンにて測定した細孔径１０オングストローム以下の細
孔の総細孔容量をｂとしたとき、ｂ／ｃが２〜３０ｃｃ
／ｇであることを特徴とする排ガス浄化システム。 - 【請求項３】 内燃機関の排気管内に、排ガス中の炭化
水素を吸着し得る吸着材と、排ガス中の有害成分を低減
せしめる触媒とを含む排ガス浄化システムにおいて、Ｌ
Ａ−４モード（ＦＴＰ）で運転したときの始動直後１４
０秒間に内燃機関から放出される炭化水素エミッション
量をｃとし、上記吸着材として用いるゼオライトのＮ2
にて測定した細孔径１０オングストローム以下の細孔の
総細孔容量をａとし、上記吸着材として用いるゼオライ
トのトルエンにて測定した細孔径１０オングストローム
以下の細孔の総細孔容量をｂとしたとき、ａ／ｃが３〜
５０ｃｃ／ｇで、ｂ／ｃが２〜３０ｃｃ／ｇであること
を特徴とする排ガス浄化システム。 - 【請求項４】 吸着材として用いるゼオライトが、当該
ゼオライトをモノリス担体上に被覆担持してなる吸着体
の状態で排気管内に配置された請求項１ないし３のいず
れかに記載の排ガス浄化システム。 - 【請求項５】 モノリス担体の体積が０．５〜４Ｌ（リ
ットル）である請求項４記載の排ガス浄化システム。 - 【請求項６】 モノリス担体の幾何学的表面積が１００
００〜１０００００ｃｍ2である請求項４記載の排ガス
浄化システム。 - 【請求項７】 モノリス担体上に被覆担持されたゼオラ
イト中に、排ガス中の有害成分浄化能を有する触媒成分
が含まれるか、モノリス担体上に被覆担持されたゼオラ
イト層の表面に、排ガス中の有害成分浄化能を有する触
媒成分を含む層が被覆された請求項４記載の排ガス浄化
システム。 - 【請求項８】 触媒が、排ガス中の有害成分浄化能を有
する触媒成分を含んだ触媒層をモノリス担体上に被覆担
持してなる触媒体である請求項１ないし３のいずれかに
記載の排ガス浄化システム。 - 【請求項９】 排ガス中の有害成分浄化能を有する触媒
成分を含んだ触媒層をモノリス担体上に被覆担持してな
る触媒体が、吸着体の下流側に少なくとも一つ配置され
た請求項４記載の排ガス浄化システム。 - 【請求項１０】 吸着体に、モノリス担体の貫通孔（セ
ル）の径よりも大きな径を有する吹き抜け孔が形成され
た請求項４記載の排ガス浄化システム。 - 【請求項１１】 吸着体の下流側に配置された触媒体
と、吸着体との体積比（下流側触媒体体積：吸着体体
積）が１：１〜１５である請求項９記載の排ガス浄化シ
ステム。 - 【請求項１２】 排ガス中の有害成分浄化能を有する触
媒成分を含んだ触媒層をモノリス担体上に被覆担持して
なる触媒体が、吸着体の上流側に少なくとも一つ配置さ
れた請求項４記載の排ガス浄化システム。 - 【請求項１３】 吸着材として用いるゼオライトのＳｉ
Ｏ2／Ａｌ2Ｏ3比がモル比で５０以上である請求項１な
いし３のいずれかに記載の排ガス浄化システム。 - 【請求項１４】 吸着材として用いるゼオライト中に、
Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも一種の貴金属が
含まれる請求項１ないし３のいずれかに記載の排ガス浄
化システム。 - 【請求項１５】 吸着材として用いるゼオライト中に、
周期表のＩＢ族元素（Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ）のイオンが少
なくとも一種含まれる請求項１ないし３のいずれかに記
載の排ガス浄化システム。 - 【請求項１６】 吸着材として用いるゼオライト中に、
更にＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｃｅ、
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎの各種イオンから
選ばれる少なくとも一種のイオンが含まれた請求項１５
記載の排ガス浄化システム。 - 【請求項１７】 吸着材として用いるゼオライトが、Ｚ
ＳＭ−５、β−ゼオライト、ＵＳＹ及びモルデナイトの
うちの少なくとも一種である請求項１ないし３のいずれ
かに記載の排ガス浄化システム。 - 【請求項１８】 触媒が、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの
少なくとも一種の貴金属と、当該貴金属を担持する耐熱
性酸化物とを含むものである請求項１ないし３のいずれ
かに記載の排ガス浄化システム。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07292297A JP3842862B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 排ガス浄化システム |
| US09/045,124 US6171557B1 (en) | 1997-03-26 | 1998-03-20 | System for exhaust gas purification |
| DE69830267T DE69830267T2 (de) | 1997-03-26 | 1998-03-25 | Motor mit System zur Abgasreinigung |
| CA002233114A CA2233114C (en) | 1997-03-26 | 1998-03-25 | System for exhaust gas purification |
| EP98302274A EP0867218B1 (en) | 1997-03-26 | 1998-03-25 | Engine with system for exhaust gas purification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07292297A JP3842862B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 排ガス浄化システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10263364A true JPH10263364A (ja) | 1998-10-06 |
| JP3842862B2 JP3842862B2 (ja) | 2006-11-08 |
Family
ID=13503340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07292297A Expired - Fee Related JP3842862B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 排ガス浄化システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6171557B1 (ja) |
| EP (1) | EP0867218B1 (ja) |
| JP (1) | JP3842862B2 (ja) |
| CA (1) | CA2233114C (ja) |
| DE (1) | DE69830267T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002001109A (ja) * | 2000-06-26 | 2002-01-08 | Mazda Motor Corp | ガス成分の低減材、及び炭化水素吸着材 |
| JP2003290661A (ja) * | 1997-08-20 | 2003-10-14 | Nissan Motor Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化装置 |
| JP2007268442A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Toyobo Co Ltd | 吸着シート、吸着エレメント及びその製造方法 |
| WO2022025185A1 (ja) * | 2020-07-31 | 2022-02-03 | 三井金属鉱業株式会社 | 炭化水素吸着材、排ガス浄化触媒及び排ガス浄化システム |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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