JP2002339728A - 排気浄化装置 - Google Patents
排気浄化装置Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気ヒータやバーナ等の強制的な加熱手段を
不要としてコストの低減化を図り且つ短期間での目詰ま
りの発生も確実に防止し得るようにする。 【解決手段】 排気管の途中にパティキュレートフィル
タ４を装備した排気浄化装置に関し、このフィルタ４の
前端面から後方へ向けた所要範囲に、排気ガス２中のＮ
Ｏと酸素とを選択的に反応させてＮＯ2を生成する機能
を高めたＮＯ2生成触媒７を担持せしめる。このように
すれば、ＮＯ2生成触媒７の担持領域に排気ガス２が高
い頻度で接触して排気ガス２中のＮＯが反応性の高いＮ
Ｏ2となり、これが後方に流れてフィルタ４に捕集され
ているパティキュレート８の炭素分と選択的に反応する
結果、該炭素分の燃焼が助勢されて比較的低い着火温度
にて効率良くパティキュレートの燃焼除去が行われる。
不要としてコストの低減化を図り且つ短期間での目詰ま
りの発生も確実に防止し得るようにする。 【解決手段】 排気管の途中にパティキュレートフィル
タ４を装備した排気浄化装置に関し、このフィルタ４の
前端面から後方へ向けた所要範囲に、排気ガス２中のＮ
Ｏと酸素とを選択的に反応させてＮＯ2を生成する機能
を高めたＮＯ2生成触媒７を担持せしめる。このように
すれば、ＮＯ2生成触媒７の担持領域に排気ガス２が高
い頻度で接触して排気ガス２中のＮＯが反応性の高いＮ
Ｏ2となり、これが後方に流れてフィルタ４に捕集され
ているパティキュレート８の炭素分と選択的に反応する
結果、該炭素分の燃焼が助勢されて比較的低い着火温度
にて効率良くパティキュレートの燃焼除去が行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気浄化装置に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出されるパテ
ィキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）は、
炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯ
Ｆ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）と
を主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸
成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパテ
ィキュレートの低減対策として、図６に示す如く、ディ
ーゼルエンジン１からの排気ガス２が流通する排気管３
の途中にパティキュレートフィルタ４を装備することが
考えられている。
ィキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）は、
炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯ
Ｆ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）と
を主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸
成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパテ
ィキュレートの低減対策として、図６に示す如く、ディ
ーゼルエンジン１からの排気ガス２が流通する排気管３
の途中にパティキュレートフィルタ４を装備することが
考えられている。
【０００３】図７に示すように、パティキュレートフィ
ルタ４は、コージェライト等のセラミックから成る多孔
質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各
流路５の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされて
いない流路５については、その出口が目封じされるよう
になっており、各流路５を区画する多孔質薄壁６を透過
した排気ガス２のみが下流側へ排出されて、前記多孔質
薄壁６の内側表面にパティキュレートが捕集されるよう
にしてある。
ルタ４は、コージェライト等のセラミックから成る多孔
質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各
流路５の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされて
いない流路５については、その出口が目封じされるよう
になっており、各流路５を区画する多孔質薄壁６を透過
した排気ガス２のみが下流側へ排出されて、前記多孔質
薄壁６の内側表面にパティキュレートが捕集されるよう
にしてある。
【０００４】そして、排気ガス２中のパティキュレート
は、前記多孔質薄壁６の内側表面に捕集されて堆積する
ので、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパテ
ィキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフ
ィルタ４の再生を図る必要があるが、通常のディーゼル
エンジン１の運転状態においては、パティキュレートが
自己燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少な
い為、一般的には、電気ヒータやバーナ等の再生装置を
付属させて積極的な加熱による強制再生を行うことが考
えられている。
は、前記多孔質薄壁６の内側表面に捕集されて堆積する
ので、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパテ
ィキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフ
ィルタ４の再生を図る必要があるが、通常のディーゼル
エンジン１の運転状態においては、パティキュレートが
自己燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少な
い為、一般的には、電気ヒータやバーナ等の再生装置を
付属させて積極的な加熱による強制再生を行うことが考
えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電気ヒータやバーナ等を付属させる従来手段では、
電気ヒータに通電を行うための電気系統や、バーナに燃
料を供給するための燃料系統等を新たに敷設しなければ
ならず、これによりパティキュレートフィルタ４の再生
に関するシステムが複雑なものとなってコストが高騰す
るという問題があり、他方、電気ヒータやバーナ等によ
る強制的な加熱を行わない場合には、パティキュレート
フィルタ４が短期間に目詰まりしてしまうという問題が
あった。
うな電気ヒータやバーナ等を付属させる従来手段では、
電気ヒータに通電を行うための電気系統や、バーナに燃
料を供給するための燃料系統等を新たに敷設しなければ
ならず、これによりパティキュレートフィルタ４の再生
に関するシステムが複雑なものとなってコストが高騰す
るという問題があり、他方、電気ヒータやバーナ等によ
る強制的な加熱を行わない場合には、パティキュレート
フィルタ４が短期間に目詰まりしてしまうという問題が
あった。
【０００６】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、電気ヒータやバーナ等の強制的な加熱手段を不要と
してコストの低減化を図り且つ短期間での目詰まりの発
生も確実に防止し得るようにした排気浄化装置を提供す
ることを目的としている。
で、電気ヒータやバーナ等の強制的な加熱手段を不要と
してコストの低減化を図り且つ短期間での目詰まりの発
生も確実に防止し得るようにした排気浄化装置を提供す
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、排気管の途中
にパティキュレートフィルタを装備した排気浄化装置で
あって、前記パティキュレートフィルタの前端面から後
方へ向けた所要範囲に、排気ガス中のＮＯと酸素とを選
択的に反応させてＮＯ2を生成する機能を高めたＮＯ2生
成触媒を担持せしめたことを特徴とするものである。
にパティキュレートフィルタを装備した排気浄化装置で
あって、前記パティキュレートフィルタの前端面から後
方へ向けた所要範囲に、排気ガス中のＮＯと酸素とを選
択的に反応させてＮＯ2を生成する機能を高めたＮＯ2生
成触媒を担持せしめたことを特徴とするものである。
【０００８】而して、このようにすれば、排気ガスがパ
ティキュレートフィルタを通過する際に、該パティキュ
レートフィルタの前端付近におけるＮＯ2生成触媒の担
持領域に排気ガスが高い頻度で接触し、排気ガス中のＮ
Ｏxの大半を占めるＮＯが、次式
ティキュレートフィルタを通過する際に、該パティキュ
レートフィルタの前端付近におけるＮＯ2生成触媒の担
持領域に排気ガスが高い頻度で接触し、排気ガス中のＮ
Ｏxの大半を占めるＮＯが、次式
【化１】ＮＯ＋１／２Ｏ2→ＮＯ2 により、排気ガス中の酸素と選択的に反応してＮＯ2と
なる。
なる。
【０００９】即ち、この種のパティキュレートフィルタ
は、格子状に形成された流路の入口が交互に目封じされ
ており、その前端面の約５０％以上が排気ガスの流れに
対し直角な向きの閉塞面を成しているので、この閉塞面
に対し排気ガスの大半が衝突して乱流化し、これによっ
て、パティキュレートフィルタの前端付近におけるＮＯ
2生成触媒の担持領域に対し排気ガスが高い頻度で接触
することになるのである。
は、格子状に形成された流路の入口が交互に目封じされ
ており、その前端面の約５０％以上が排気ガスの流れに
対し直角な向きの閉塞面を成しているので、この閉塞面
に対し排気ガスの大半が衝突して乱流化し、これによっ
て、パティキュレートフィルタの前端付近におけるＮＯ
2生成触媒の担持領域に対し排気ガスが高い頻度で接触
することになるのである。
【００１０】次いで、このようにして生成された反応性
の高いＮＯ2が後方に流れ、次式
の高いＮＯ2が後方に流れ、次式
【化２】Ｃ＋ＮＯ2→ＣＯ＋ＮＯ により、パティキュレートフィルタに捕集されているパ
ティキュレートの炭素分と選択的に反応する結果、前記
炭素分の燃焼が助勢されて比較的低い着火温度にて効率
良くパティキュレートの燃焼除去が行われることにな
る。
ティキュレートの炭素分と選択的に反応する結果、前記
炭素分の燃焼が助勢されて比較的低い着火温度にて効率
良くパティキュレートの燃焼除去が行われることにな
る。
【００１１】尚、ＮＯ2生成触媒を担持したパティキュ
レートフィルタの前端付近においても、次式
レートフィルタの前端付近においても、次式
【化３】Ｃ＋Ｏ2→ＣＯ2 により、パティキュレートの炭素分を燃焼させる酸化反
応が並行して行われることになるので、ここに捕集され
ているパティキュレートも燃焼除去されることは勿論で
ある。
応が並行して行われることになるので、ここに捕集され
ているパティキュレートも燃焼除去されることは勿論で
ある。
【００１２】また、本発明においては、パティキュレー
トフィルタにおけるＮＯ2生成触媒の担持領域より後方
の所要範囲に、パティキュレートの炭素分と排気ガス中
のＮＯ2とを選択的に反応させて前記炭素分の燃焼を助
勢する機能を高めた炭素分酸化触媒を担持せしめても良
い。
トフィルタにおけるＮＯ2生成触媒の担持領域より後方
の所要範囲に、パティキュレートの炭素分と排気ガス中
のＮＯ2とを選択的に反応させて前記炭素分の燃焼を助
勢する機能を高めた炭素分酸化触媒を担持せしめても良
い。
【００１３】このようにすれば、炭素分酸化触媒の担持
領域において、前段のＮＯ2生成触媒での反応で生じた
ＮＯ2とパティキュレートの炭素分との反応が促進され
て該炭素分の燃焼が著しく助勢されることになる。
領域において、前段のＮＯ2生成触媒での反応で生じた
ＮＯ2とパティキュレートの炭素分との反応が促進され
て該炭素分の燃焼が著しく助勢されることになる。
【００１４】更に、本発明においては、パティキュレー
トフィルタにおけるＮＯ2生成触媒の担持領域と炭素分
酸化触媒の担持領域との間の所要範囲に、炭化水素の分
子量を下げる機能を高めたクラッキング触媒を担持せし
めると良い。
トフィルタにおけるＮＯ2生成触媒の担持領域と炭素分
酸化触媒の担持領域との間の所要範囲に、炭化水素の分
子量を下げる機能を高めたクラッキング触媒を担持せし
めると良い。
【００１５】このようにすれば、排気ガス中に含まれる
パティキュレートの高沸点炭化水素成分から成るＳＯＦ
分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）が、
クラッキング触媒により分子結合を分断されて分子量を
下げられ、これにより燃え易い炭化水素のガスとなって
後方へ流れるので、この燃え易い炭化水素のガスが後段
の炭素分酸化触媒にて燃焼されて熱を生じ、この熱によ
る温度上昇により炭素分酸化触媒上でのパティキュレー
トの炭素分の燃焼が更に助勢されることになる。
パティキュレートの高沸点炭化水素成分から成るＳＯＦ
分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）が、
クラッキング触媒により分子結合を分断されて分子量を
下げられ、これにより燃え易い炭化水素のガスとなって
後方へ流れるので、この燃え易い炭化水素のガスが後段
の炭素分酸化触媒にて燃焼されて熱を生じ、この熱によ
る温度上昇により炭素分酸化触媒上でのパティキュレー
トの炭素分の燃焼が更に助勢されることになる。
【００１６】尚、本発明においては、パティキュレート
フィルタの前後方向に同じ触媒配列のパターンを繰り返
して同種触媒を複数領域に担持せしめることも可能であ
り、このようにすれば、ＮＯ2生成触媒により生じたＮ
Ｏ2とパティキュレートの炭素分との反応で生じたＮＯ
が、次の組のＮＯ2生成触媒にて再びＮＯ2に転化され、
パティキュレートの炭素分の燃焼に再度利用されること
になる。
フィルタの前後方向に同じ触媒配列のパターンを繰り返
して同種触媒を複数領域に担持せしめることも可能であ
り、このようにすれば、ＮＯ2生成触媒により生じたＮ
Ｏ2とパティキュレートの炭素分との反応で生じたＮＯ
が、次の組のＮＯ2生成触媒にて再びＮＯ2に転化され、
パティキュレートの炭素分の燃焼に再度利用されること
になる。
【００１７】要するに、 ＮＯ→ＮＯ2→ＮＯ→ＮＯ2 という多段階連鎖的な触媒反応が起こり、これによっ
て、反応性の高いＮＯ2によるパティキュレートの燃焼
を助勢する作用が繰り返し得られるので、極めて効果的
なパティキュレートの燃焼除去が実現される。
て、反応性の高いＮＯ2によるパティキュレートの燃焼
を助勢する作用が繰り返し得られるので、極めて効果的
なパティキュレートの燃焼除去が実現される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
参照しつつ説明する。
【００１９】図１及び図２は本発明の第一の形態例を示
すもので、図６及び図７と同一の符号を付した部分は同
一物を表わしている。
すもので、図６及び図７と同一の符号を付した部分は同
一物を表わしている。
【００２０】前述した図６の場合と略同様に、排気管３
（図６参照）の途中にパティキュレートフィルタ４を装
備した排気浄化装置に関し、本形態例においては、図１
に模式的に示しているように、パティキュレートフィル
タ４の前端面から後方へ向けた所要範囲（ハッチングを
付した部分）に、排気ガス２中のＮＯと酸素とを選択的
に反応させてＮＯ2を生成する機能を高めたＮＯ2生成触
媒７を担持させるようにしている。
（図６参照）の途中にパティキュレートフィルタ４を装
備した排気浄化装置に関し、本形態例においては、図１
に模式的に示しているように、パティキュレートフィル
タ４の前端面から後方へ向けた所要範囲（ハッチングを
付した部分）に、排気ガス２中のＮＯと酸素とを選択的
に反応させてＮＯ2を生成する機能を高めたＮＯ2生成触
媒７を担持させるようにしている。
【００２１】ここで、この種のＮＯ2生成触媒７として
は、例えば、白金，クロム，マンガン等の何れか一つ、
若しくは、二つ以上の組み合わせを主体として構成する
ことが可能である。
は、例えば、白金，クロム，マンガン等の何れか一つ、
若しくは、二つ以上の組み合わせを主体として構成する
ことが可能である。
【００２２】而して、このようにすれば、排気ガス２が
パティキュレートフィルタ４を通過する際に、該パティ
キュレートフィルタ４の前端付近におけるＮＯ2生成触
媒７の担持領域に排気ガス２が高い頻度で接触し、排気
ガス２中のＮＯxの大半を占めるＮＯが、次式
パティキュレートフィルタ４を通過する際に、該パティ
キュレートフィルタ４の前端付近におけるＮＯ2生成触
媒７の担持領域に排気ガス２が高い頻度で接触し、排気
ガス２中のＮＯxの大半を占めるＮＯが、次式
【化４】ＮＯ＋１／２Ｏ2→ＮＯ2 により、排気ガス２中の酸素と選択的に反応してＮＯ2
となる。
となる。
【００２３】即ち、この種のパティキュレートフィルタ
４は、図２に拡大して示す如く、格子状に形成された流
路５の入口が交互に目封じされており、その目封じされ
た閉塞面の外径ａは、流路５の内径ｂに対し上下の多孔
質薄壁６の厚さｃの二つ分を加算したものとなるので、
格子状に形成された流路５の入口が交互に目封じされて
いるだけでも、実質的に各多孔質薄壁６の厚さ分が加わ
ることにより、パティキュレートフィルタ４の前端面の
約５０％以上が排気ガス２の流れに対し直角な向きの閉
塞面を成すことになり、この閉塞面に対し排気ガス２の
大半が衝突して乱流化し、これによって、パティキュレ
ートフィルタ４の前端付近におけるＮＯ 2生成触媒７の
担持領域に対し排気ガス２が高い頻度で接触することに
なるのである。
４は、図２に拡大して示す如く、格子状に形成された流
路５の入口が交互に目封じされており、その目封じされ
た閉塞面の外径ａは、流路５の内径ｂに対し上下の多孔
質薄壁６の厚さｃの二つ分を加算したものとなるので、
格子状に形成された流路５の入口が交互に目封じされて
いるだけでも、実質的に各多孔質薄壁６の厚さ分が加わ
ることにより、パティキュレートフィルタ４の前端面の
約５０％以上が排気ガス２の流れに対し直角な向きの閉
塞面を成すことになり、この閉塞面に対し排気ガス２の
大半が衝突して乱流化し、これによって、パティキュレ
ートフィルタ４の前端付近におけるＮＯ 2生成触媒７の
担持領域に対し排気ガス２が高い頻度で接触することに
なるのである。
【００２４】次いで、このようにして生成された反応性
の高いＮＯ2が後方に流れると、次式
の高いＮＯ2が後方に流れると、次式
【化５】Ｃ＋ＮＯ2→ＣＯ＋ＮＯ により、パティキュレートフィルタ４に捕集されている
パティキュレート８の炭素分と選択的に反応する結果、
前記炭素分の燃焼が助勢されて比較的低い着火温度にて
効率良くパティキュレート８の燃焼除去が行われること
になる。
パティキュレート８の炭素分と選択的に反応する結果、
前記炭素分の燃焼が助勢されて比較的低い着火温度にて
効率良くパティキュレート８の燃焼除去が行われること
になる。
【００２５】尚、ＮＯ2生成触媒７を担持したパティキ
ュレートフィルタ４の前端付近においても、次式
ュレートフィルタ４の前端付近においても、次式
【化６】Ｃ＋Ｏ2→ＣＯ2 により、パティキュレート８の炭素分を燃焼させる酸化
反応が並行して行われることになるので、ここに捕集さ
れているパティキュレート８も燃焼除去されることは勿
論である。
反応が並行して行われることになるので、ここに捕集さ
れているパティキュレート８も燃焼除去されることは勿
論である。
【００２６】従って、上記形態例によれば、パティキュ
レートフィルタ４の前端付近の僅かな領域にＮＯ2生成
触媒７を担持させるだけで、パティキュレートフィルタ
４の上流側で反応性の高いＮＯ2を生成することがで
き、パティキュレートフィルタ４に捕集されたパティキ
ュレート８を前記ＮＯ2により比較的低い着火温度にて
効率良く燃焼除去させることができるので、電気ヒータ
やバーナ等の強制的な加熱手段を不要としてコストの低
減化を図ることができ、しかも、短期間での目詰まりの
発生も確実に防止することができる。
レートフィルタ４の前端付近の僅かな領域にＮＯ2生成
触媒７を担持させるだけで、パティキュレートフィルタ
４の上流側で反応性の高いＮＯ2を生成することがで
き、パティキュレートフィルタ４に捕集されたパティキ
ュレート８を前記ＮＯ2により比較的低い着火温度にて
効率良く燃焼除去させることができるので、電気ヒータ
やバーナ等の強制的な加熱手段を不要としてコストの低
減化を図ることができ、しかも、短期間での目詰まりの
発生も確実に防止することができる。
【００２７】図３は本発明の第二の形態例を示すもの
で、先に説明した図１の形態例におけるＮＯ2生成触媒
７の担持領域（ハッチングを付した部分）より後方の全
ての領域（クロスハッチングを付した部分）に対し、パ
ティキュレート８の炭素分と排気ガス２中のＮＯ2とを
選択的に反応させて前記炭素分の燃焼を助勢する機能を
高めた炭素分酸化触媒９を担持させるようにしている。
で、先に説明した図１の形態例におけるＮＯ2生成触媒
７の担持領域（ハッチングを付した部分）より後方の全
ての領域（クロスハッチングを付した部分）に対し、パ
ティキュレート８の炭素分と排気ガス２中のＮＯ2とを
選択的に反応させて前記炭素分の燃焼を助勢する機能を
高めた炭素分酸化触媒９を担持させるようにしている。
【００２８】ここで、この種の炭素分酸化触媒９として
は、例えば、セリウムやランタン、バリウム等の希土類
元素の何れか一つ、若しくは、二つ以上の組み合わせを
主体として構成することが可能である。
は、例えば、セリウムやランタン、バリウム等の希土類
元素の何れか一つ、若しくは、二つ以上の組み合わせを
主体として構成することが可能である。
【００２９】而して、このようにすれば、前段のＮＯ2
生成触媒７での反応で生じたＮＯ2とパティキュレート
８の炭素分との反応が、後段の炭素分酸化触媒９にて促
進されて該炭素分の燃焼が著しく助勢されることになる
ので、パティキュレートフィルタ４に捕集されたパティ
キュレート８を更に効率良く燃焼除去することができ
る。
生成触媒７での反応で生じたＮＯ2とパティキュレート
８の炭素分との反応が、後段の炭素分酸化触媒９にて促
進されて該炭素分の燃焼が著しく助勢されることになる
ので、パティキュレートフィルタ４に捕集されたパティ
キュレート８を更に効率良く燃焼除去することができ
る。
【００３０】図４は本発明の第三の形態例を示すもの
で、先に説明した図３の形態例におけるパティキュレー
トフィルタ４におけるＮＯ2生成触媒７の担持領域（ハ
ッチングを付した部分）と炭素分酸化触媒９の担持領域
（クロスハッチングを付した部分）との間の所要範囲
（細かいドットを付した部分）に、炭化水素の分子量を
下げる機能を高めたクラッキング触媒１０を担持させる
ようにしている。
で、先に説明した図３の形態例におけるパティキュレー
トフィルタ４におけるＮＯ2生成触媒７の担持領域（ハ
ッチングを付した部分）と炭素分酸化触媒９の担持領域
（クロスハッチングを付した部分）との間の所要範囲
（細かいドットを付した部分）に、炭化水素の分子量を
下げる機能を高めたクラッキング触媒１０を担持させる
ようにしている。
【００３１】ここで、この種のクラッキング触媒１０と
しては、例えば、既に化学工業分野で燈軽油を高オクタ
ン価の分解ガソリンに点火する反応等に利用されている
ゼオライト触媒や塩化アルミニウム等を用いれば良い。
しては、例えば、既に化学工業分野で燈軽油を高オクタ
ン価の分解ガソリンに点火する反応等に利用されている
ゼオライト触媒や塩化アルミニウム等を用いれば良い。
【００３２】而して、このようにすれば、排気ガス２中
に含まれるパティキュレート８の高沸点炭化水素成分か
ら成るＳＯＦ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有
機成分）が、クラッキング触媒１０により分子結合を分
断されて分子量を下げられ、これにより燃え易い炭化水
素のガスとなって後方へ流れ、この燃え易い炭化水素の
ガスが後段の炭素分酸化触媒９にて燃焼されて熱を生
じ、この熱による温度上昇により炭素分酸化触媒９上で
のパティキュレート８の炭素分の燃焼が更に助勢される
ことになる。
に含まれるパティキュレート８の高沸点炭化水素成分か
ら成るＳＯＦ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有
機成分）が、クラッキング触媒１０により分子結合を分
断されて分子量を下げられ、これにより燃え易い炭化水
素のガスとなって後方へ流れ、この燃え易い炭化水素の
ガスが後段の炭素分酸化触媒９にて燃焼されて熱を生
じ、この熱による温度上昇により炭素分酸化触媒９上で
のパティキュレート８の炭素分の燃焼が更に助勢される
ことになる。
【００３３】従って、このようにした場合にも、炭素分
酸化触媒９上にて前記易燃性の炭化水素のガスが燃焼す
ることにより生じた熱を利用してパティキュレート８の
炭素分の燃焼を更に助勢することができるので、パティ
キュレートフィルタ４に捕集されたパティキュレート８
をより一層効率良く燃焼除去することができる。
酸化触媒９上にて前記易燃性の炭化水素のガスが燃焼す
ることにより生じた熱を利用してパティキュレート８の
炭素分の燃焼を更に助勢することができるので、パティ
キュレートフィルタ４に捕集されたパティキュレート８
をより一層効率良く燃焼除去することができる。
【００３４】図５は本発明の第四の形態例を示すもの
で、先に説明した図３の形態例における触媒配列のパタ
ーンをパティキュレートフィルタ４の前後方向に繰り返
して同種触媒を二つの領域に担持させるようにしたもの
である。
で、先に説明した図３の形態例における触媒配列のパタ
ーンをパティキュレートフィルタ４の前後方向に繰り返
して同種触媒を二つの領域に担持させるようにしたもの
である。
【００３５】而して、このようにすれば、ＮＯ2生成触
媒７により生じたＮＯ2とパティキュレート８の炭素分
との反応で生じたＮＯが、次の組のＮＯ2生成触媒７に
て再びＮＯ2に転化され、パティキュレート８の炭素分
の燃焼に再度利用されることになる。
媒７により生じたＮＯ2とパティキュレート８の炭素分
との反応で生じたＮＯが、次の組のＮＯ2生成触媒７に
て再びＮＯ2に転化され、パティキュレート８の炭素分
の燃焼に再度利用されることになる。
【００３６】要するに、 ＮＯ→ＮＯ2→ＮＯ→ＮＯ2 という多段階連鎖的な触媒反応が起こり、これによっ
て、反応性の高いＮＯ2によるパティキュレート８の燃
焼を助勢する作用が繰り返し得られるので、極めて効果
的なパティキュレート８の燃焼除去を実現することが可
能となる。
て、反応性の高いＮＯ2によるパティキュレート８の燃
焼を助勢する作用が繰り返し得られるので、極めて効果
的なパティキュレート８の燃焼除去を実現することが可
能となる。
【００３７】尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態
例にのみ限定されるものではなく、ＮＯ2生成触媒，ク
ラッキング触媒，炭素分酸化触媒の三種を同じ触媒配列
のパターンで繰り返すように構成しても良いこと、その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。
例にのみ限定されるものではなく、ＮＯ2生成触媒，ク
ラッキング触媒，炭素分酸化触媒の三種を同じ触媒配列
のパターンで繰り返すように構成しても良いこと、その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】上記した本発明の排気浄化装置によれ
ば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
ば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００３９】（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によ
れば、パティキュレートフィルタの前端付近の僅かな領
域にＮＯ2生成触媒を担持させるだけで、パティキュレ
ートフィルタの上流側で反応性の高いＮＯ2を生成する
ことができて、パティキュレートフィルタに捕集された
パティキュレートを前記ＮＯ2により比較的低い着火温
度にて効率良く燃焼除去させることができるので、電気
ヒータやバーナ等の強制的な加熱手段を不要としてコス
トの低減化を図ることができ、しかも、短期間での目詰
まりの発生も確実に防止することができる。
れば、パティキュレートフィルタの前端付近の僅かな領
域にＮＯ2生成触媒を担持させるだけで、パティキュレ
ートフィルタの上流側で反応性の高いＮＯ2を生成する
ことができて、パティキュレートフィルタに捕集された
パティキュレートを前記ＮＯ2により比較的低い着火温
度にて効率良く燃焼除去させることができるので、電気
ヒータやバーナ等の強制的な加熱手段を不要としてコス
トの低減化を図ることができ、しかも、短期間での目詰
まりの発生も確実に防止することができる。
【００４０】（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明に
よれば、ＮＯ2生成触媒での反応で生じたＮＯ2とパティ
キュレートの炭素分との反応を炭素分酸化触媒により促
進して該炭素分の燃焼を著しく助勢することができる。
よれば、ＮＯ2生成触媒での反応で生じたＮＯ2とパティ
キュレートの炭素分との反応を炭素分酸化触媒により促
進して該炭素分の燃焼を著しく助勢することができる。
【００４１】（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明
によれば、排気ガス中に含まれるパティキュレートのＳ
ＯＦ分をクラッキング触媒により易燃性の炭化水素のガ
スとして後段の炭素分酸化触媒に導くことができるの
で、該炭素分酸化触媒上にて前記易燃性の炭化水素のガ
スが燃焼することにより生じた熱を利用してパティキュ
レートの炭素分の燃焼を更に助勢することができる。
によれば、排気ガス中に含まれるパティキュレートのＳ
ＯＦ分をクラッキング触媒により易燃性の炭化水素のガ
スとして後段の炭素分酸化触媒に導くことができるの
で、該炭素分酸化触媒上にて前記易燃性の炭化水素のガ
スが燃焼することにより生じた熱を利用してパティキュ
レートの炭素分の燃焼を更に助勢することができる。
【００４２】（ＩＶ）本発明の請求項４に記載の発明に
よれば、ＮＯ2の生成と該ＮＯ2によるパティキュレート
の炭素分の燃焼助勢とを多段階連鎖的に行わしめて、反
応性の高いＮＯ2によるパティキュレートの燃焼を助勢
する作用を繰り返し得ることができるので、極めて効果
的なパティキュレートの燃焼除去を実現することができ
る。
よれば、ＮＯ2の生成と該ＮＯ2によるパティキュレート
の炭素分の燃焼助勢とを多段階連鎖的に行わしめて、反
応性の高いＮＯ2によるパティキュレートの燃焼を助勢
する作用を繰り返し得ることができるので、極めて効果
的なパティキュレートの燃焼除去を実現することができ
る。
【図１】本発明の第一の形態例を模式的に示す断面図で
ある。
ある。
【図２】図１の要部を拡大して示す説明図である。
【図３】本発明の第二の形態例を模式的に示す断面図で
ある。
ある。
【図４】本発明の第三の形態例を模式的に示す断面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の第四の形態例を模式的に示す断面図で
ある。
ある。
【図６】従来例を示す概略図である。
【図７】図６のパティキュレートフィルタの詳細を示す
断面図である。
断面図である。
２ 排気ガス ３ 排気管 ４ パティキュレートフィルタ ７ ＮＯ2生成触媒 ８ パティキュレート ９ 炭素分酸化触媒 １０ クラッキング触媒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 46/42 Ｂ０１Ｄ 46/42 Ｂ 53/94 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｇ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ ３０１Ｐ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０３Ｃ (72)発明者 吉野 康隆 神奈川県横浜市都筑区仲町台３丁目12番３ 号 東京濾器株式会社内 (72)発明者 鶴見 二美之 神奈川県横浜市都筑区仲町台３丁目12番３ 号 東京濾器株式会社内 (72)発明者 市川 尊之 神奈川県横浜市都筑区仲町台３丁目12番３ 号 東京濾器株式会社内 (72)発明者 小澤 淳 神奈川県横浜市都筑区仲町台３丁目12番３ 号 東京濾器株式会社内 Ｆターム(参考） 3G090 AA03 BA01 3G091 AA18 AB02 BA13 CA01 GA06 GB06W GB09W GB10W HA14 4D019 AA01 BA05 BB06 BC07 CA01 CB04 4D048 AA06 AA14 AB01 BA10X BA25X BA28X BA30X BB01 BB14 BB16 CC44 CD05 4D058 JA37 JB06 MA44 SA08 TA08
Claims (4)
- 【請求項１】 排気管の途中にパティキュレートフィル
タを装備した排気浄化装置であって、前記パティキュレ
ートフィルタの前端面から後方へ向けた所要範囲に、排
気ガス中のＮＯと酸素とを選択的に反応させてＮＯ2を
生成する機能を高めたＮＯ2生成触媒を担持せしめたこ
とを特徴とする排気浄化装置。 - 【請求項２】 パティキュレートフィルタにおけるＮＯ
2生成触媒の担持領域より後方の所要範囲に、パティキ
ュレートの炭素分と排気ガス中のＮＯ2とを選択的に反
応させて前記炭素分の燃焼を助勢する機能を高めた炭素
分酸化触媒を担持せしめたことを特徴とする請求項１に
記載の排気浄化装置。 - 【請求項３】 パティキュレートフィルタにおけるＮＯ
2生成触媒の担持領域と炭素分酸化触媒の担持領域との
間の所要範囲に、炭化水素の分子量を下げる機能を高め
たクラッキング触媒を担持せしめたことを特徴とする請
求項２に記載の排気浄化装置。 - 【請求項４】 パティキュレートフィルタの前後方向に
同じ触媒配列のパターンを繰り返して同種触媒を複数領
域に担持せしめたことを特徴とする請求項２又は３に記
載の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001146265A JP2002339728A (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | 排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001146265A JP2002339728A (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | 排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002339728A true JP2002339728A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18991945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001146265A Pending JP2002339728A (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | 排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002339728A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007244943A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 排ガス浄化フィルタの製造方法 |
| JP2011523585A (ja) * | 2008-05-09 | 2011-08-18 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 加水分解コーティングを備える粒子フィルタ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1052628A (ja) * | 1996-06-07 | 1998-02-24 | Toyota Motor Corp | ディーゼルエンジンの排ガス浄化用触媒装置 |
| JPH10159552A (ja) * | 1996-10-11 | 1998-06-16 | Johnson Matthey Plc | 排ガス浄化装置 |
| JP2001003728A (ja) * | 1999-05-22 | 2001-01-09 | Degussa Huels Ag | ディーゼルエンジンの排気ガスからカーボンブラックを除去する方法及び装置 |
| WO2001012320A1 (en) * | 1999-08-13 | 2001-02-22 | Johnson Matthey Public Limited Company | Catalytic wall-flow filter |
-
2001
- 2001-05-16 JP JP2001146265A patent/JP2002339728A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH1052628A (ja) * | 1996-06-07 | 1998-02-24 | Toyota Motor Corp | ディーゼルエンジンの排ガス浄化用触媒装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007244943A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 排ガス浄化フィルタの製造方法 |
| JP2011523585A (ja) * | 2008-05-09 | 2011-08-18 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 加水分解コーティングを備える粒子フィルタ |
| US8845973B2 (en) | 2008-05-09 | 2014-09-30 | Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh | Particle filter with hydrolysis coating, device and motor vehicle |
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