排気ガス浄化用触媒コンバータ及び排気ガス浄化装置
【課題】 エンジン始動直後のような低温域においても有効な浄化活性を示す排気ガス浄化用触媒用コンバータを提供すること。
【解決手段】 本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータ及び排気ガス浄化装置は、排気ガス流入口と流出口とを有するハウジング４と、第一触媒部１と、第一触媒部１より流出口側に配置された吸着材を有する吸着部２と、吸着部２より流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する第二触媒部３と、を有し、第一触媒部の貴金属触媒の担持量，吸着部の吸着材の担持量が一定の値以上となっていることを特徴とする。本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータ及び排気ガス浄化装置は、第一触媒部と第二触媒部との間に吸着部をもうけたことで、ウォームアップ性能が向上している。また、吸着部および第二触媒部により、第一触媒部が低温時に浄化できなかったＨＣを浄化できる。
【解決手段】 本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータ及び排気ガス浄化装置は、排気ガス流入口と流出口とを有するハウジング４と、第一触媒部１と、第一触媒部１より流出口側に配置された吸着材を有する吸着部２と、吸着部２より流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する第二触媒部３と、を有し、第一触媒部の貴金属触媒の担持量，吸着部の吸着材の担持量が一定の値以上となっていることを特徴とする。本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータ及び排気ガス浄化装置は、第一触媒部と第二触媒部との間に吸着部をもうけたことで、ウォームアップ性能が向上している。また、吸着部および第二触媒部により、第一触媒部が低温時に浄化できなかったＨＣを浄化できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジン等の内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化用触媒コンバータ及び排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境問題への関心の高まりにともない、自動車のエンジン等の内燃機関からの排気ガス対策が重要視されてきている。すなわち、排気ガスをそのまま排出すると、公害や環境の悪化といった問題を引き起こすためである。このため、これらの排気ガスは触媒コンバータ等を用いて浄化された後に大気中に排出されている。
【０００３】
この触媒コンバータを用いた排気ガス浄化システムは、他の方法に比べ、排気ガスを発生するエンジン等の内燃機関にそれほどの負担をかけることなく、大幅なエミッションの低減が可能であるために広く採用されている。
【０００４】
触媒コンバータは、排気ガスに含まれる有害な窒素酸化物（ＮＯｘ）、炭化水素（ＨＣ）および一酸化炭素（ＣＯ）を無害な窒素、二酸化炭素、水に変換している。ここで、排気ガスに含まれる有害性分のうち、ＨＣの触媒浄化能は排気ガス温度の影響を強く受け、一般に３００℃以上の温度において貴金属触媒により浄化される。このため、エンジン始動直後におけるように、排気ガス温度が低い時には、排気ガス中のＨＣは、貴金属触媒の触媒活性が低く浄化がむずかしかった。
【０００５】
しかも、エンジン始動直後には、大量のＨＣが排出される。このとき、ＨＣがエミッション中に占める割合も大きくなっており、低温時のＨＣの排出を抑制することが排気ガス浄化において重要な問題となっていた。
【０００６】
このため、触媒コンバータにおいて、低温でのＨＣ浄化能を向上させることが検討されている。このような問題を解決する触媒コンバータとしては、たとえば、特許文献１〜２等に記載がある。
【０００７】
特許文献１に記載の触媒コンバータは、触媒担体の排気ガス流入側にＨＣ浄化触媒金属を有する吸着材を、下流側に酸化触媒層と還元触媒層とからなる排ガス浄化触媒を配したものである。この触媒コンバータは、排気ガス流入側に配置されたＨＣ吸着材でＨＣを吸着し、下流側の排ガス浄化触媒により、排気ガスおよび吸着材から放出されたＨＣを浄化するものである。
【０００８】
しかしながら、排ガス浄化触媒が吸着材より下流側に配置されているため、排ガス浄化触媒が触媒活性を示す温度にまで加熱されるのに時間を有し、この間の浄化性能は低かった。
【０００９】
特許文献２に記載の触媒コンバータは、触媒担体の排気ガス流入側に三元触媒を、下流側にＨＣ吸着能を有する吸着材を配したものである。この触媒コンバータにおいても、排気ガスの上流側に三元触媒を配置することで触媒活性を示す温度にまで短時間で達する。しかし、この間に下流側のＨＣ吸着材により吸着されていたＨＣが、ＨＣ吸着材が加熱されることでＨＣを放出しても、放出されたＨＣはそのまま排気ガスとして大気中に放出されていた。
【００１０】
このように、これらの触媒コンバータは、低温条件下でＨＣを吸着材に吸着させることで低温時のＨＣ排出を抑えている。しかし、近年の排ガス規制の強化にともない、さらなる浄化性能の向上が触媒コンバータに求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平６−１４１５２０号公報
【特許文献２】特開平７−１７４０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、エンジン始動直後のような低温域においても有効な浄化活性を示す排気ガス浄化用触媒用コンバータ及び排気ガス浄化装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明者等は検討を重ねた結果、一体に形成された触媒コンバータにおいて、排ガス流入口側に第一触媒部を、排ガス流出口側に第二触媒部を、第一触媒部と第二触媒部の間に吸着材を配置することで、上記課題を解決できることを見出した。
【００１４】
すなわち、本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、排気ガス流入口と流出口とを有するハウジングと、流入口側のハウジング内に配置された、パラジウムを担体容量に対する担持量が１ｇ／ｌ以上で有する第一触媒部と、第一触媒部より流出口側のハウジング内に配置された炭化水素を吸着する吸着部と、吸着部より流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する貴金属触媒を有する第二触媒部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、エンジン始動直後のような低温時に、第一触媒部で浄化されなかったＨＣを吸着部に吸着するとともに、第一触媒部が排気ガスにより加熱され、素早く触媒活性を発揮する温度にまで上昇する。その後、吸着部が排気ガスにより加熱され、吸着していたＨＣを放出し、この放出されたＨＣが第二触媒部で分解される。このため、本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、始動直後から有害成分を除去できる。
【００１６】
また、本発明の排気ガス浄化装置は、内燃機関から排出される排気ガスが流入するパイプ状部材からなり、排気ガス流入口と流出口とを有するハウジングと、流入口側のハウジング内に配置された、少なくともパラジウムを含有する貴金属触媒を、担体容量に対する担持量が１ｇ／ｌ以上で有する第一触媒部と、第一触媒部より流出口側のハウジング内に配置された炭化水素を吸着する吸着材を担体容量に対する担持量が５０ｇ／ｌ以上で担持してなる吸着部と、吸着部より流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する貴金属触媒を有する第二触媒部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、第一触媒部と第二触媒部との間に吸着部をもうけたことで、第一触媒部が触媒活性を発揮する温度にまで素早く加熱され、ウォームアップ性能が向上している。また、吸着部および第二触媒部により、第一触媒部が低温時に浄化できなかったＨＣを浄化できる。このため、本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、高い浄化率を発揮できる。
【００１８】
そして、本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、第一触媒部のパラジウムの担持量が一定の値以上となることで、排気ガスの浄化率がより高くなっている。
【００１９】
本発明の排気ガス浄化装置は、ハウジング内に配置された第一触媒部の貴金属触媒の担持量，吸着部の吸着材の担持量が一定の値以上となることで、排気ガスの浄化率がより高くなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例において作製された触媒コンバータの断面を示した図である。
【図２】比較例３の触媒コンバータの断面を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（排気ガス浄化用触媒コンバータ）
本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、ハウジングと、第一触媒部と、吸着部と、第二触媒部と、から構成される。
【００２２】
ハウジングは、排気ガス流入口と流出口とを有する。ハウジングは、第一、第二触媒部および吸着部をその内部に有するとともに、排気ガスをこれらの触媒部および吸着部に供給する。
【００２３】
ハウジングは、通常の触媒コンバータに用いられるものを用いることができる。すなわち、耐熱性金属よりなるパイプ状部材を用いることができる。このような耐熱性金属としては、ステンレス鋼をあげることができる。
【００２４】
第一触媒部は、流入口側のハウジング内に配置された少なくともパラジウムを含有する貴金属触媒を有する部材である。第一触媒部は、ハウジング内の流入口側に配置されることから、ハウジングの流入口から流入した排気ガスにより素早く加熱される。この加熱により、第一触媒部は、すばやく触媒活性温度に上昇することで、エンジン始動直後から排気ガスを浄化できる。そして、本発明において、第一触媒部は、貴金属触媒としてパラジウムを、担体容量に対する担持量が１ｇ／ｌ以上で有する。
【００２５】
吸着部は、第一触媒部より流出口側のハウジング内に配置されたＨＣを吸着する部材である。この吸着部は、第一触媒部で浄化できなかったＨＣを吸着し、外部にＨＣが放出されることを防止する。その後、排気ガスにより加熱されることで吸着部が高温となると、吸着していたＨＣを放出する。吸着部は、吸着材のみからなることが好ましい。
【００２６】
第二触媒部は、吸着部より流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する貴金属触媒を有する部材である。この第二触媒部は、第一触媒部および吸着部を通過した排気ガスをより浄化するとともに、吸着部から放出されるＨＣを浄化する。
【００２７】
第一触媒部、第二触媒部および吸着部は、モノリス型を有することが好ましい。すなわち、モノリス型コンバータは、熱容量が小さいためウォームアップ性能に優れ、所望の触媒活性が得られる温度にまですばやく上昇する。また、モノリス型コンバータは、圧力損失も小さいため、エンジンに負荷をかけることなく排気ガスを浄化、吸着することができる。
【００２８】
第一触媒部および第二触媒部の貴金属触媒は、排気ガス中の有害成分を分解、浄化する触媒成分である。すなわち、第一触媒部および第二触媒部に、貴金属触媒を有することで、この貴金属触媒により排気ガスが浄化される。このことから、第一触媒部および第二触媒部は、排気ガスを浄化できればよく、従来の触媒コンバータに用いられていた触媒を用いることができる。
【００２９】
第一触媒部が少なくともパラジウムを含有し、第二触媒部が少なくとも白金およびロジウムを含有することが好ましい。
【００３０】
第二触媒部が、さらにパラジウムを含有することがより好ましい。
【００３１】
白金、パラジウムおよびロジウムは、通常の触媒コンバータに用いられる方法で触媒担体に担持される。すなわち、金属あるいはセラミックス製の触媒担体表面に多孔質担体層をもうけ、この多孔質担体層上に触媒貴金属が付与された構造とすることができる。
【００３２】
この多孔質担体層は、希土類元素を含有することが好ましい。すなわち、多孔質担体層が希土類元素を有することで、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの３成分の浄化が広い範囲で可能となる。この希土類元素としては、セリウム、ジルコニウム、ランタン、プラセオジム、ネオジム、イットリウムをあげることができる。この希土類元素を有する多孔質担体層は、希土類元素を分散させた触媒用スラリーを用いて多孔質担体層を形成することで得られる。セリウム及び／又はジルコニウムを含む酸化物が、第一触媒部中の貴金属触媒及び／又は第二触媒部中の貴金属触媒を担持していることが好ましい。
【００３３】
吸着部は、ゼオライトよりなる吸着材を有することが好ましい。ゼオライトは低温時にＨＣを吸着し、昇温とともに脱離することができる。このため、吸着材にゼオライトを用いることで、低温時に第一触媒部で浄化できなかったＨＣを吸着し、高温となると吸着部からＨＣを放出できるようになる。
【００３４】
このため、ゼオライトは、常温ないし比較的高い温度まで水存在雰囲気下でも十分なＨＣ吸着能を示し、かつ耐久性の高いものを使用することが好ましい。このような特性を満たすゼオライトとしては、たとえば、モルデナイト、ＵＳＹ、βゼオライト、ＺＳＭ−５、フェライト等をあげることができる。
【００３５】
第一触媒部、第二触媒部および吸着部の貴金属触媒担体および吸着材のそれぞれの距離は、一概に決定されるものではない。すなわち、距離が短すぎると背圧上昇によるエンジン性能の低下を引き起こす可能性があり、逆に離れすぎていると排気ガスの下流側の吸着部、第二触媒部の温度が上がらず、浄化率が低下する可能性がある。
【００３６】
また、第一触媒部、第二触媒部および吸着部の貴金属触媒および吸着材の担持量は、それぞれ、貴金属としては１ｇ／ｌ以上、吸着材は５０ｇ／ｌ以上であることが好ましい。貴金属が１ｇ／ｌ未満となると、貴金属量が少ないため触媒コンバータとしてのＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化能が十分に得られず、吸着材が５０ｇ／ｌ未満となると、ＨＣ吸着能が低下するため、ＨＣ浄化能が低下する。そして、本発明において、吸着部は、吸着材を担体容量に対する担持量が５０ｇ／ｌ以上で担持してなることが好ましい。
【００３７】
（製造方法）
本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータの製造方法は、第一触媒部、第二触媒部および吸着部を構成する第一触媒、第二触媒および吸着材を作製した後に、ハウジング内に固定することで製造できる。すなわち、あらかじめ作製した二つの触媒と吸着材とを、ハウジングに固定して製造される。
【００３８】
また、二つの触媒については、従来の触媒コンバータの製造方法と同様に作製することができる。すなわち、耐熱性触媒担体表面に耐熱性多孔質担体層を形成した後に、貴金属触媒を担持させることにより製造できる。詳しくは、耐熱性多孔質担体層を形成する触媒用スラリーを耐熱性触媒担体表面にコート、乾燥、焼成させて、耐熱性多孔質担体層を有する触媒担体を製造する。得られた触媒担体に貴金属触媒成分を溶解させた水溶液に浸漬し、乾燥させることで触媒が得られる。
【００３９】
また、吸着部についても、ＨＣ吸着材のスラリーを作製し、このスラリーを耐熱性触媒担体表面にコート、乾燥、焼成することで作製することができる。
【００４０】
得られた二つの触媒および吸着材をパイプ状のハウジングに挿入し、このパイプ状ハウジングを絞り加工することにより、それぞれをハウジング内に密着、固定する。
【００４１】
本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、ハウジングの排気ガス流入口から排気ガスが流入する。流入した排気ガスは、第一触媒部、第二触媒部の貴金属触媒に接触し、分解、浄化された後に、排気ガス流出口から排出される。
【００４２】
ここで、エンジン始動直後の低温時には、第一触媒部が低温であるため、排気ガス中のＨＣが第一触媒部を通過し、吸着部で吸着される。このため、エンジン始動直後の低温時においてもＨＣの排出が抑えられる。
【００４３】
さらに、排気ガスにより吸着部が加熱され、十分な温度になると、吸着部に吸着しているＨＣが吸着材から放出され、その後の第二触媒部に送られるようになる。この第二触媒部は、吸着部と近接していることから、十分に加熱されており、吸着部から放出されたＨＣを分解、浄化する。
【００４４】
本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、吸着部を有することでエンジン始動直後のＨＣを吸着してＨＣが外部に放出されることを抑えるとともに、第一触媒部が排気ガス流入口側に配置されることで、素早く触媒性能を発揮できる。さらに、第二触媒部により、吸着部に吸着されたＨＣが分解、浄化される。このため、本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータを用いることで、排気ガス中の有害成分を低減することができる。
【００４５】
（排気ガス浄化装置）
本発明の排気ガス浄化装置は、ハウジングと、第一触媒部と、吸着部と、第二触媒部と、から構成される。
【００４６】
ハウジングは、内燃機関から排出される排気ガスが流入するパイプ状部材からなり、排気ガス流入口と流出口とを有する。ハウジングは、第一、第二触媒部および吸着部をその内部に有するとともに、排気ガスをこれらの触媒部および吸着部に供給する。
【００４７】
ハウジングは、通常の触媒コンバータに用いられるものを用いることができる。すなわち、耐熱性金属よりなるパイプ状部材を用いることができる。このような耐熱性金属としては、ステンレス鋼をあげることができる。
【００４８】
第一触媒部は、流入口側のハウジング内に配置された、少なくともパラジウムを含有する貴金属触媒を、担体容量に対する担持量が１ｇ／ｌ以上で有する部材である。第一触媒部は、ハウジング内の流入口側に配置されることから、ハウジングの流入口から流入した排気ガスにより素早く加熱される。この加熱により、第一触媒部は、すばやく触媒活性温度に上昇することで、エンジン始動直後から排気ガスを浄化できる。
【００４９】
吸着部は、第一触媒部より流出口側のハウジング内に配置された炭化水素を吸着する吸着材を担体容量に対する担持量が５０ｇ／ｌ以上で担持してなる部材である。この吸着部は、第一触媒部で浄化できなかったＨＣを吸着し、外部にＨＣが放出されることを防止する。その後、排気ガスにより加熱されることで吸着部が高温となると、吸着していたＨＣを放出する。
【００５０】
第二触媒部は、第一触媒部より流出口側のハウジング内に配置された炭化水素を吸着する吸着材を担体容量に対する担持量が５０ｇ／ｌ以上で担持してなる吸着部と、吸着部より流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する貴金属触媒を有する部材である。この第二触媒部は、第一触媒部および吸着部を通過した排気ガスをより浄化するとともに、吸着部から放出されるＨＣを浄化する。
【００５１】
本発明の排気ガス浄化装置において、第一触媒部、第二触媒部、吸着部のそれぞれ及びこれらの組み合わせに関しては、上記の排気ガス浄化用触媒コンバータの場合と同様とすることができる。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例を用いて本発明を説明する。
【００５３】
本発明の実施例として、貴金属触媒を担持した第一触媒１と、ゼオライトよりなる吸着材２と、貴金属触媒を担持した第二触媒３と、をステンレスよりなるハウジング４内に固定した排気ガス浄化用触媒コンバータを作製した。この触媒コンバータの断面図を図１に示した。
【００５４】
（第一実施例）
本実施例は、第一触媒にＰｄを、第二触媒にＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈより選ばれる１種以上が担持された排気ガス浄化用触媒コンバータである。ここで、本実施例において作製された触媒コンバータの構成を表１に示した。なお、第一触媒、第二触媒および吸着材の容量は、第一触媒および第二触媒が０．３５ｌ、吸着材が０．７ｌであった。
【００５５】
【表１】
【００５６】
（排気ガス浄化用触媒コンバータの製造）
本実施例の排気ガス浄化用触媒コンバータの製造は、触媒貴金属を担持した二つの触媒と、吸着材と、を作製し、これらを第一触媒、吸着材、第二触媒の順序でハウジング内に固定して作製された。
【００５７】
第一および第二触媒は、耐火性無機酸化物である活性アルミナ粉末１０００ｇを純水１ｌに均一に溶解させ、触媒用スラリーを作製した。つづいて、この触媒用スラリーを、通常のスラリーコート装置を用いて耐火性ハニカム担体にコートした。なお、この耐火性ハニカム担体は、コーディエライトよりなり、直径８０ｍｍ、長さ７０ｍｍ、４００セル／平方インチであった。なお、この触媒用スラリーのコートは、コート後に乾燥、焼成が行われた。
【００５８】
ここで、表１に示された、試料２および３のスラリー中の希土類元素とは、第一および第二触媒において、貴金属触媒が担持された多孔質担体層中にセリウムおよびジルコニウムを含有しているものである。
【００５９】
すなわち、上記触媒用スラリーに平均粒径１０μｍ以下のセリウム・ジルコニウム複合酸化物粉末を５００ｇ含有させたスラリーを用い、このスラリーをコートしたハニカム担体に貴金属触媒を担持させた触媒である。
【００６０】
つづいて、このコート担体を、貴金属触媒の水溶液に浸漬した後に、乾燥させ、第一および第二触媒を得た。第一および第二触媒は、０．３５ｌの容量を有していた。なお、第一および第二触媒に担持された貴金属触媒は、表１に示された。
【００６１】
つぎに、耐火性無機酸化物のゼオライト粉末１０００ｇを純水１ｌに均一に溶解させ、吸着材用スラリーを作製した。
【００６２】
つづいて、第一および第二触媒に用いられたものの二倍の容量を有する耐火性ハニカム担体にこの吸着材用スラリーをコートし、乾燥、焼成して、吸着材を得た。なお、この吸着材用スラリーのハニカム担体へのコートは、触媒用スラリーのコートに用いた装置によりなされた。ここで、この吸着材に用いられた耐火性ハニカム担体は、軸方向の長さが第一および第二触媒の長さの２倍であった以外は、第一および第二触媒に用いられた耐火性ハニカム担体と同様であった。
【００６３】
得られた第一触媒、吸着材、第二触媒のそれぞれの外周面をアルミナマットで巻き、ステンレス製のハウジング内に２０ｍｍ間隔で固定した。
【００６４】
（比較例）
本実施例の比較例として、表１に示される構成を有する比較例１〜４を作製した。なお、本比較例は、得に言及されていないものについては、第一実施例において用いられた材料および製造方法により作成された。
【００６５】
比較例１は、第二触媒を有しない触媒コンバータである。すなわち、排ガス流入口側の第一触媒と排出口側の吸着材とを、ハウジング内に固定した触媒コンバータであり、第一触媒に担持された貴金属触媒がＰｔ／Ｐｄ／Ｒｈであった。なお、第一触媒と吸着材の容量は、ともに０．７ｌであった。
【００６６】
比較例２は、第一触媒を有しない触媒コンバータである。すなわち、排ガス流入口側の吸着材と排出口側の第二触媒とを、ハウジング内に固定した触媒コンバータであり、第二触媒に担持された貴金属触媒がＰｔ／Ｐｄ／Ｒｈであった。なお、第二触媒と吸着材の容量は、ともに０．７ｌであった。
【００６７】
比較例３は、第一触媒１が、吸着材２および第二触媒３と別のハウジングに配置されている触媒コンバータである。すなわち、第一触媒１のみをハウジング内に有する浄化触媒部５と、吸着材２および第二触媒３とをハウジング内に有する吸着触媒部６とから構成される。なお、この浄化触媒部５と吸着触媒部６とは、パイプ７により接続されている。この比較例３の触媒コンバータを図２に示した。
【００６８】
比較例４は、第一触媒に担持された貴金属触媒量が少ないとともに、吸着材においてＨＣを吸着するゼオライト量が少ない触媒コンバータである。すなわち、第一触媒に担持された貴金属触媒量はＰｄであり、その担持量が０．７ｇ／ｌであった。また、吸着材におけるゼオライト量が３５ｇ／ｌであった。
【００６９】
（評価）
第一実施例の排気ガス浄化用触媒コンバータの評価として、排気ガスを浄化させ、その浄化率を測定することで行われた。
【００７０】
ここで、各触媒コンバータを車両の床下に取り付け、米国の評価法であるＬＡ−４モードにより、エミッション値を測定した。この測定結果を表２に示した。
【００７１】
【表２】
【００７２】
表２より、本実施例の触媒コンバータは、ＨＣ、ＣＯおよびＮＯｘの浄化率が高くなっている。本実施例の触媒コンバータは、第一触媒あるいは第二触媒のない比較例１、２の触媒コンバータと比較して、浄化率が向上している。また、第一触媒が吸着材とはなれてもうけられた比較例３と比較しても、浄化率が高いことがわかる。
【００７３】
また、比較例４において、ゼオライト量を減少させると、吸着材のＨＣ吸着能が低下し、触媒コンバータとしての浄化能が低減している。
【００７４】
すなわち、第一触媒、吸着材および第二触媒を有するとともに、これらをハウジング内に収めることで、高い浄化率を獲得できる。
【００７５】
（参考例）
参考例は、第一触媒にＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈより選ばれる１種以上を、第二触媒にＰｄが担持された排気ガス浄化用触媒コンバータである。ここで、本参考例において作製された各触媒コンバータの構成を表３に示した。
【００７６】
【表３】
【００７７】
ここで、参考例は、第一実施例と同様にして作製された。すなわち、参考例の第一触媒、吸着材、第二触媒およびハウジングは、第一実施例と同様の手段により作製された。
【００７８】
（評価）
参考例の評価として、実際に排気ガスを浄化させ、その浄化率を測定した。なお、試験方法は、第一実施例と同様に、ＬＡ−４モードを用いた。ここで、この測定結果を表４に示した。
【００７９】
なお、表３における比較例５〜７は、第一実施例の比較例１〜３と同様の構成を有する触媒コンバータであった。なお、比較例５〜７の触媒コンバータの第一触媒、第二触媒および吸着材に担持された貴金属触媒およびゼオライトの担持量を表３にあわせて示した。
【００８０】
【表４】
【００８１】
表４より、参考例におけるＨＣ、ＣＯおよびＮＯｘの浄化率は、比較例と比較して高くなっている。また、参考例の触媒コンバータは、第一触媒あるいは第二触媒のない比較例５、６の触媒コンバータと比較して、浄化率が向上している。また、第一触媒が吸着材とはなれてもうけられた比較例７と比較しても、浄化率が高いことがわかる。
【００８２】
すなわち、第一実施例の触媒コンバータは、第一触媒あるいは第二触媒のない触媒コンバータおよび第一触媒と吸着材とが離れてもうけられた触媒コンバータと比較して、ＨＣ、ＣＯおよびＮＯｘの浄化率が高いことがわかった。
【符号の説明】
【００８３】
１…第一触媒 ２…吸着材 ３…第二触媒
４…ハウジング ５…浄化触媒部 ６…第二触媒部
７…パイプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジン等の内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化用触媒コンバータ及び排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境問題への関心の高まりにともない、自動車のエンジン等の内燃機関からの排気ガス対策が重要視されてきている。すなわち、排気ガスをそのまま排出すると、公害や環境の悪化といった問題を引き起こすためである。このため、これらの排気ガスは触媒コンバータ等を用いて浄化された後に大気中に排出されている。
【０００３】
この触媒コンバータを用いた排気ガス浄化システムは、他の方法に比べ、排気ガスを発生するエンジン等の内燃機関にそれほどの負担をかけることなく、大幅なエミッションの低減が可能であるために広く採用されている。
【０００４】
触媒コンバータは、排気ガスに含まれる有害な窒素酸化物（ＮＯｘ）、炭化水素（ＨＣ）および一酸化炭素（ＣＯ）を無害な窒素、二酸化炭素、水に変換している。ここで、排気ガスに含まれる有害性分のうち、ＨＣの触媒浄化能は排気ガス温度の影響を強く受け、一般に３００℃以上の温度において貴金属触媒により浄化される。このため、エンジン始動直後におけるように、排気ガス温度が低い時には、排気ガス中のＨＣは、貴金属触媒の触媒活性が低く浄化がむずかしかった。
【０００５】
しかも、エンジン始動直後には、大量のＨＣが排出される。このとき、ＨＣがエミッション中に占める割合も大きくなっており、低温時のＨＣの排出を抑制することが排気ガス浄化において重要な問題となっていた。
【０００６】
このため、触媒コンバータにおいて、低温でのＨＣ浄化能を向上させることが検討されている。このような問題を解決する触媒コンバータとしては、たとえば、特許文献１〜２等に記載がある。
【０００７】
特許文献１に記載の触媒コンバータは、触媒担体の排気ガス流入側にＨＣ浄化触媒金属を有する吸着材を、下流側に酸化触媒層と還元触媒層とからなる排ガス浄化触媒を配したものである。この触媒コンバータは、排気ガス流入側に配置されたＨＣ吸着材でＨＣを吸着し、下流側の排ガス浄化触媒により、排気ガスおよび吸着材から放出されたＨＣを浄化するものである。
【０００８】
しかしながら、排ガス浄化触媒が吸着材より下流側に配置されているため、排ガス浄化触媒が触媒活性を示す温度にまで加熱されるのに時間を有し、この間の浄化性能は低かった。
【０００９】
特許文献２に記載の触媒コンバータは、触媒担体の排気ガス流入側に三元触媒を、下流側にＨＣ吸着能を有する吸着材を配したものである。この触媒コンバータにおいても、排気ガスの上流側に三元触媒を配置することで触媒活性を示す温度にまで短時間で達する。しかし、この間に下流側のＨＣ吸着材により吸着されていたＨＣが、ＨＣ吸着材が加熱されることでＨＣを放出しても、放出されたＨＣはそのまま排気ガスとして大気中に放出されていた。
【００１０】
このように、これらの触媒コンバータは、低温条件下でＨＣを吸着材に吸着させることで低温時のＨＣ排出を抑えている。しかし、近年の排ガス規制の強化にともない、さらなる浄化性能の向上が触媒コンバータに求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平６−１４１５２０号公報
【特許文献２】特開平７−１７４０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、エンジン始動直後のような低温域においても有効な浄化活性を示す排気ガス浄化用触媒用コンバータ及び排気ガス浄化装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明者等は検討を重ねた結果、一体に形成された触媒コンバータにおいて、排ガス流入口側に第一触媒部を、排ガス流出口側に第二触媒部を、第一触媒部と第二触媒部の間に吸着材を配置することで、上記課題を解決できることを見出した。
【００１４】
すなわち、本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、排気ガス流入口と流出口とを有するハウジングと、流入口側のハウジング内に配置された、パラジウムを担体容量に対する担持量が１ｇ／ｌ以上で有する第一触媒部と、第一触媒部より流出口側のハウジング内に配置された炭化水素を吸着する吸着部と、吸着部より流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する貴金属触媒を有する第二触媒部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、エンジン始動直後のような低温時に、第一触媒部で浄化されなかったＨＣを吸着部に吸着するとともに、第一触媒部が排気ガスにより加熱され、素早く触媒活性を発揮する温度にまで上昇する。その後、吸着部が排気ガスにより加熱され、吸着していたＨＣを放出し、この放出されたＨＣが第二触媒部で分解される。このため、本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、始動直後から有害成分を除去できる。
【００１６】
また、本発明の排気ガス浄化装置は、内燃機関から排出される排気ガスが流入するパイプ状部材からなり、排気ガス流入口と流出口とを有するハウジングと、流入口側のハウジング内に配置された、少なくともパラジウムを含有する貴金属触媒を、担体容量に対する担持量が１ｇ／ｌ以上で有する第一触媒部と、第一触媒部より流出口側のハウジング内に配置された炭化水素を吸着する吸着材を担体容量に対する担持量が５０ｇ／ｌ以上で担持してなる吸着部と、吸着部より流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する貴金属触媒を有する第二触媒部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、第一触媒部と第二触媒部との間に吸着部をもうけたことで、第一触媒部が触媒活性を発揮する温度にまで素早く加熱され、ウォームアップ性能が向上している。また、吸着部および第二触媒部により、第一触媒部が低温時に浄化できなかったＨＣを浄化できる。このため、本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、高い浄化率を発揮できる。
【００１８】
そして、本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、第一触媒部のパラジウムの担持量が一定の値以上となることで、排気ガスの浄化率がより高くなっている。
【００１９】
本発明の排気ガス浄化装置は、ハウジング内に配置された第一触媒部の貴金属触媒の担持量，吸着部の吸着材の担持量が一定の値以上となることで、排気ガスの浄化率がより高くなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例において作製された触媒コンバータの断面を示した図である。
【図２】比較例３の触媒コンバータの断面を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（排気ガス浄化用触媒コンバータ）
本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、ハウジングと、第一触媒部と、吸着部と、第二触媒部と、から構成される。
【００２２】
ハウジングは、排気ガス流入口と流出口とを有する。ハウジングは、第一、第二触媒部および吸着部をその内部に有するとともに、排気ガスをこれらの触媒部および吸着部に供給する。
【００２３】
ハウジングは、通常の触媒コンバータに用いられるものを用いることができる。すなわち、耐熱性金属よりなるパイプ状部材を用いることができる。このような耐熱性金属としては、ステンレス鋼をあげることができる。
【００２４】
第一触媒部は、流入口側のハウジング内に配置された少なくともパラジウムを含有する貴金属触媒を有する部材である。第一触媒部は、ハウジング内の流入口側に配置されることから、ハウジングの流入口から流入した排気ガスにより素早く加熱される。この加熱により、第一触媒部は、すばやく触媒活性温度に上昇することで、エンジン始動直後から排気ガスを浄化できる。そして、本発明において、第一触媒部は、貴金属触媒としてパラジウムを、担体容量に対する担持量が１ｇ／ｌ以上で有する。
【００２５】
吸着部は、第一触媒部より流出口側のハウジング内に配置されたＨＣを吸着する部材である。この吸着部は、第一触媒部で浄化できなかったＨＣを吸着し、外部にＨＣが放出されることを防止する。その後、排気ガスにより加熱されることで吸着部が高温となると、吸着していたＨＣを放出する。吸着部は、吸着材のみからなることが好ましい。
【００２６】
第二触媒部は、吸着部より流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する貴金属触媒を有する部材である。この第二触媒部は、第一触媒部および吸着部を通過した排気ガスをより浄化するとともに、吸着部から放出されるＨＣを浄化する。
【００２７】
第一触媒部、第二触媒部および吸着部は、モノリス型を有することが好ましい。すなわち、モノリス型コンバータは、熱容量が小さいためウォームアップ性能に優れ、所望の触媒活性が得られる温度にまですばやく上昇する。また、モノリス型コンバータは、圧力損失も小さいため、エンジンに負荷をかけることなく排気ガスを浄化、吸着することができる。
【００２８】
第一触媒部および第二触媒部の貴金属触媒は、排気ガス中の有害成分を分解、浄化する触媒成分である。すなわち、第一触媒部および第二触媒部に、貴金属触媒を有することで、この貴金属触媒により排気ガスが浄化される。このことから、第一触媒部および第二触媒部は、排気ガスを浄化できればよく、従来の触媒コンバータに用いられていた触媒を用いることができる。
【００２９】
第一触媒部が少なくともパラジウムを含有し、第二触媒部が少なくとも白金およびロジウムを含有することが好ましい。
【００３０】
第二触媒部が、さらにパラジウムを含有することがより好ましい。
【００３１】
白金、パラジウムおよびロジウムは、通常の触媒コンバータに用いられる方法で触媒担体に担持される。すなわち、金属あるいはセラミックス製の触媒担体表面に多孔質担体層をもうけ、この多孔質担体層上に触媒貴金属が付与された構造とすることができる。
【００３２】
この多孔質担体層は、希土類元素を含有することが好ましい。すなわち、多孔質担体層が希土類元素を有することで、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの３成分の浄化が広い範囲で可能となる。この希土類元素としては、セリウム、ジルコニウム、ランタン、プラセオジム、ネオジム、イットリウムをあげることができる。この希土類元素を有する多孔質担体層は、希土類元素を分散させた触媒用スラリーを用いて多孔質担体層を形成することで得られる。セリウム及び／又はジルコニウムを含む酸化物が、第一触媒部中の貴金属触媒及び／又は第二触媒部中の貴金属触媒を担持していることが好ましい。
【００３３】
吸着部は、ゼオライトよりなる吸着材を有することが好ましい。ゼオライトは低温時にＨＣを吸着し、昇温とともに脱離することができる。このため、吸着材にゼオライトを用いることで、低温時に第一触媒部で浄化できなかったＨＣを吸着し、高温となると吸着部からＨＣを放出できるようになる。
【００３４】
このため、ゼオライトは、常温ないし比較的高い温度まで水存在雰囲気下でも十分なＨＣ吸着能を示し、かつ耐久性の高いものを使用することが好ましい。このような特性を満たすゼオライトとしては、たとえば、モルデナイト、ＵＳＹ、βゼオライト、ＺＳＭ−５、フェライト等をあげることができる。
【００３５】
第一触媒部、第二触媒部および吸着部の貴金属触媒担体および吸着材のそれぞれの距離は、一概に決定されるものではない。すなわち、距離が短すぎると背圧上昇によるエンジン性能の低下を引き起こす可能性があり、逆に離れすぎていると排気ガスの下流側の吸着部、第二触媒部の温度が上がらず、浄化率が低下する可能性がある。
【００３６】
また、第一触媒部、第二触媒部および吸着部の貴金属触媒および吸着材の担持量は、それぞれ、貴金属としては１ｇ／ｌ以上、吸着材は５０ｇ／ｌ以上であることが好ましい。貴金属が１ｇ／ｌ未満となると、貴金属量が少ないため触媒コンバータとしてのＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化能が十分に得られず、吸着材が５０ｇ／ｌ未満となると、ＨＣ吸着能が低下するため、ＨＣ浄化能が低下する。そして、本発明において、吸着部は、吸着材を担体容量に対する担持量が５０ｇ／ｌ以上で担持してなることが好ましい。
【００３７】
（製造方法）
本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータの製造方法は、第一触媒部、第二触媒部および吸着部を構成する第一触媒、第二触媒および吸着材を作製した後に、ハウジング内に固定することで製造できる。すなわち、あらかじめ作製した二つの触媒と吸着材とを、ハウジングに固定して製造される。
【００３８】
また、二つの触媒については、従来の触媒コンバータの製造方法と同様に作製することができる。すなわち、耐熱性触媒担体表面に耐熱性多孔質担体層を形成した後に、貴金属触媒を担持させることにより製造できる。詳しくは、耐熱性多孔質担体層を形成する触媒用スラリーを耐熱性触媒担体表面にコート、乾燥、焼成させて、耐熱性多孔質担体層を有する触媒担体を製造する。得られた触媒担体に貴金属触媒成分を溶解させた水溶液に浸漬し、乾燥させることで触媒が得られる。
【００３９】
また、吸着部についても、ＨＣ吸着材のスラリーを作製し、このスラリーを耐熱性触媒担体表面にコート、乾燥、焼成することで作製することができる。
【００４０】
得られた二つの触媒および吸着材をパイプ状のハウジングに挿入し、このパイプ状ハウジングを絞り加工することにより、それぞれをハウジング内に密着、固定する。
【００４１】
本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、ハウジングの排気ガス流入口から排気ガスが流入する。流入した排気ガスは、第一触媒部、第二触媒部の貴金属触媒に接触し、分解、浄化された後に、排気ガス流出口から排出される。
【００４２】
ここで、エンジン始動直後の低温時には、第一触媒部が低温であるため、排気ガス中のＨＣが第一触媒部を通過し、吸着部で吸着される。このため、エンジン始動直後の低温時においてもＨＣの排出が抑えられる。
【００４３】
さらに、排気ガスにより吸着部が加熱され、十分な温度になると、吸着部に吸着しているＨＣが吸着材から放出され、その後の第二触媒部に送られるようになる。この第二触媒部は、吸着部と近接していることから、十分に加熱されており、吸着部から放出されたＨＣを分解、浄化する。
【００４４】
本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、吸着部を有することでエンジン始動直後のＨＣを吸着してＨＣが外部に放出されることを抑えるとともに、第一触媒部が排気ガス流入口側に配置されることで、素早く触媒性能を発揮できる。さらに、第二触媒部により、吸着部に吸着されたＨＣが分解、浄化される。このため、本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータを用いることで、排気ガス中の有害成分を低減することができる。
【００４５】
（排気ガス浄化装置）
本発明の排気ガス浄化装置は、ハウジングと、第一触媒部と、吸着部と、第二触媒部と、から構成される。
【００４６】
ハウジングは、内燃機関から排出される排気ガスが流入するパイプ状部材からなり、排気ガス流入口と流出口とを有する。ハウジングは、第一、第二触媒部および吸着部をその内部に有するとともに、排気ガスをこれらの触媒部および吸着部に供給する。
【００４７】
ハウジングは、通常の触媒コンバータに用いられるものを用いることができる。すなわち、耐熱性金属よりなるパイプ状部材を用いることができる。このような耐熱性金属としては、ステンレス鋼をあげることができる。
【００４８】
第一触媒部は、流入口側のハウジング内に配置された、少なくともパラジウムを含有する貴金属触媒を、担体容量に対する担持量が１ｇ／ｌ以上で有する部材である。第一触媒部は、ハウジング内の流入口側に配置されることから、ハウジングの流入口から流入した排気ガスにより素早く加熱される。この加熱により、第一触媒部は、すばやく触媒活性温度に上昇することで、エンジン始動直後から排気ガスを浄化できる。
【００４９】
吸着部は、第一触媒部より流出口側のハウジング内に配置された炭化水素を吸着する吸着材を担体容量に対する担持量が５０ｇ／ｌ以上で担持してなる部材である。この吸着部は、第一触媒部で浄化できなかったＨＣを吸着し、外部にＨＣが放出されることを防止する。その後、排気ガスにより加熱されることで吸着部が高温となると、吸着していたＨＣを放出する。
【００５０】
第二触媒部は、第一触媒部より流出口側のハウジング内に配置された炭化水素を吸着する吸着材を担体容量に対する担持量が５０ｇ／ｌ以上で担持してなる吸着部と、吸着部より流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する貴金属触媒を有する部材である。この第二触媒部は、第一触媒部および吸着部を通過した排気ガスをより浄化するとともに、吸着部から放出されるＨＣを浄化する。
【００５１】
本発明の排気ガス浄化装置において、第一触媒部、第二触媒部、吸着部のそれぞれ及びこれらの組み合わせに関しては、上記の排気ガス浄化用触媒コンバータの場合と同様とすることができる。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例を用いて本発明を説明する。
【００５３】
本発明の実施例として、貴金属触媒を担持した第一触媒１と、ゼオライトよりなる吸着材２と、貴金属触媒を担持した第二触媒３と、をステンレスよりなるハウジング４内に固定した排気ガス浄化用触媒コンバータを作製した。この触媒コンバータの断面図を図１に示した。
【００５４】
（第一実施例）
本実施例は、第一触媒にＰｄを、第二触媒にＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈより選ばれる１種以上が担持された排気ガス浄化用触媒コンバータである。ここで、本実施例において作製された触媒コンバータの構成を表１に示した。なお、第一触媒、第二触媒および吸着材の容量は、第一触媒および第二触媒が０．３５ｌ、吸着材が０．７ｌであった。
【００５５】
【表１】
【００５６】
（排気ガス浄化用触媒コンバータの製造）
本実施例の排気ガス浄化用触媒コンバータの製造は、触媒貴金属を担持した二つの触媒と、吸着材と、を作製し、これらを第一触媒、吸着材、第二触媒の順序でハウジング内に固定して作製された。
【００５７】
第一および第二触媒は、耐火性無機酸化物である活性アルミナ粉末１０００ｇを純水１ｌに均一に溶解させ、触媒用スラリーを作製した。つづいて、この触媒用スラリーを、通常のスラリーコート装置を用いて耐火性ハニカム担体にコートした。なお、この耐火性ハニカム担体は、コーディエライトよりなり、直径８０ｍｍ、長さ７０ｍｍ、４００セル／平方インチであった。なお、この触媒用スラリーのコートは、コート後に乾燥、焼成が行われた。
【００５８】
ここで、表１に示された、試料２および３のスラリー中の希土類元素とは、第一および第二触媒において、貴金属触媒が担持された多孔質担体層中にセリウムおよびジルコニウムを含有しているものである。
【００５９】
すなわち、上記触媒用スラリーに平均粒径１０μｍ以下のセリウム・ジルコニウム複合酸化物粉末を５００ｇ含有させたスラリーを用い、このスラリーをコートしたハニカム担体に貴金属触媒を担持させた触媒である。
【００６０】
つづいて、このコート担体を、貴金属触媒の水溶液に浸漬した後に、乾燥させ、第一および第二触媒を得た。第一および第二触媒は、０．３５ｌの容量を有していた。なお、第一および第二触媒に担持された貴金属触媒は、表１に示された。
【００６１】
つぎに、耐火性無機酸化物のゼオライト粉末１０００ｇを純水１ｌに均一に溶解させ、吸着材用スラリーを作製した。
【００６２】
つづいて、第一および第二触媒に用いられたものの二倍の容量を有する耐火性ハニカム担体にこの吸着材用スラリーをコートし、乾燥、焼成して、吸着材を得た。なお、この吸着材用スラリーのハニカム担体へのコートは、触媒用スラリーのコートに用いた装置によりなされた。ここで、この吸着材に用いられた耐火性ハニカム担体は、軸方向の長さが第一および第二触媒の長さの２倍であった以外は、第一および第二触媒に用いられた耐火性ハニカム担体と同様であった。
【００６３】
得られた第一触媒、吸着材、第二触媒のそれぞれの外周面をアルミナマットで巻き、ステンレス製のハウジング内に２０ｍｍ間隔で固定した。
【００６４】
（比較例）
本実施例の比較例として、表１に示される構成を有する比較例１〜４を作製した。なお、本比較例は、得に言及されていないものについては、第一実施例において用いられた材料および製造方法により作成された。
【００６５】
比較例１は、第二触媒を有しない触媒コンバータである。すなわち、排ガス流入口側の第一触媒と排出口側の吸着材とを、ハウジング内に固定した触媒コンバータであり、第一触媒に担持された貴金属触媒がＰｔ／Ｐｄ／Ｒｈであった。なお、第一触媒と吸着材の容量は、ともに０．７ｌであった。
【００６６】
比較例２は、第一触媒を有しない触媒コンバータである。すなわち、排ガス流入口側の吸着材と排出口側の第二触媒とを、ハウジング内に固定した触媒コンバータであり、第二触媒に担持された貴金属触媒がＰｔ／Ｐｄ／Ｒｈであった。なお、第二触媒と吸着材の容量は、ともに０．７ｌであった。
【００６７】
比較例３は、第一触媒１が、吸着材２および第二触媒３と別のハウジングに配置されている触媒コンバータである。すなわち、第一触媒１のみをハウジング内に有する浄化触媒部５と、吸着材２および第二触媒３とをハウジング内に有する吸着触媒部６とから構成される。なお、この浄化触媒部５と吸着触媒部６とは、パイプ７により接続されている。この比較例３の触媒コンバータを図２に示した。
【００６８】
比較例４は、第一触媒に担持された貴金属触媒量が少ないとともに、吸着材においてＨＣを吸着するゼオライト量が少ない触媒コンバータである。すなわち、第一触媒に担持された貴金属触媒量はＰｄであり、その担持量が０．７ｇ／ｌであった。また、吸着材におけるゼオライト量が３５ｇ／ｌであった。
【００６９】
（評価）
第一実施例の排気ガス浄化用触媒コンバータの評価として、排気ガスを浄化させ、その浄化率を測定することで行われた。
【００７０】
ここで、各触媒コンバータを車両の床下に取り付け、米国の評価法であるＬＡ−４モードにより、エミッション値を測定した。この測定結果を表２に示した。
【００７１】
【表２】
【００７２】
表２より、本実施例の触媒コンバータは、ＨＣ、ＣＯおよびＮＯｘの浄化率が高くなっている。本実施例の触媒コンバータは、第一触媒あるいは第二触媒のない比較例１、２の触媒コンバータと比較して、浄化率が向上している。また、第一触媒が吸着材とはなれてもうけられた比較例３と比較しても、浄化率が高いことがわかる。
【００７３】
また、比較例４において、ゼオライト量を減少させると、吸着材のＨＣ吸着能が低下し、触媒コンバータとしての浄化能が低減している。
【００７４】
すなわち、第一触媒、吸着材および第二触媒を有するとともに、これらをハウジング内に収めることで、高い浄化率を獲得できる。
【００７５】
（参考例）
参考例は、第一触媒にＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈより選ばれる１種以上を、第二触媒にＰｄが担持された排気ガス浄化用触媒コンバータである。ここで、本参考例において作製された各触媒コンバータの構成を表３に示した。
【００７６】
【表３】
【００７７】
ここで、参考例は、第一実施例と同様にして作製された。すなわち、参考例の第一触媒、吸着材、第二触媒およびハウジングは、第一実施例と同様の手段により作製された。
【００７８】
（評価）
参考例の評価として、実際に排気ガスを浄化させ、その浄化率を測定した。なお、試験方法は、第一実施例と同様に、ＬＡ−４モードを用いた。ここで、この測定結果を表４に示した。
【００７９】
なお、表３における比較例５〜７は、第一実施例の比較例１〜３と同様の構成を有する触媒コンバータであった。なお、比較例５〜７の触媒コンバータの第一触媒、第二触媒および吸着材に担持された貴金属触媒およびゼオライトの担持量を表３にあわせて示した。
【００８０】
【表４】
【００８１】
表４より、参考例におけるＨＣ、ＣＯおよびＮＯｘの浄化率は、比較例と比較して高くなっている。また、参考例の触媒コンバータは、第一触媒あるいは第二触媒のない比較例５、６の触媒コンバータと比較して、浄化率が向上している。また、第一触媒が吸着材とはなれてもうけられた比較例７と比較しても、浄化率が高いことがわかる。
【００８２】
すなわち、第一実施例の触媒コンバータは、第一触媒あるいは第二触媒のない触媒コンバータおよび第一触媒と吸着材とが離れてもうけられた触媒コンバータと比較して、ＨＣ、ＣＯおよびＮＯｘの浄化率が高いことがわかった。
【符号の説明】
【００８３】
１…第一触媒 ２…吸着材 ３…第二触媒
４…ハウジング ５…浄化触媒部 ６…第二触媒部
７…パイプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス流入口と流出口とを有するハウジングと、
該流入口側の該ハウジング内に配置された、パラジウムを担体容量に対する担持量が１ｇ／ｌ以上で有する第一触媒部と、
該第一触媒部より該流出口側の該ハウジング内に配置された炭化水素を吸着する吸着部と、
該吸着部より該流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する貴金属触媒を有する第二触媒部と、
を有することを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータ。
【請求項２】
前記吸着部は、担体容量に対する担持量が５０ｇ／ｌ以上で吸着材を担持している請求項１記載の排気ガス浄化用触媒コンバータ。
【請求項３】
前記吸着部は、吸着材のみからなる請求項１〜２のいずれかに記載の排気ガス浄化用触媒コンバータ。
【請求項４】
内燃機関から排出される排気ガスが流入するパイプ状部材からなり、排気ガス流入口と流出口とを有するハウジングと、
該流入口側の該ハウジング内に配置された、少なくともパラジウムを含有する貴金属触媒を担体容量に対する担持量が１ｇ／ｌ以上で有する第一触媒部と、
該第一触媒部より該流出口側の該ハウジング内に配置された炭化水素を吸着する吸着材を担体容量に対する担持量が５０ｇ／ｌ以上で担持してなる吸着部と、
該吸着部より該流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する貴金属触媒を有する第二触媒部と、
を有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項１】
排気ガス流入口と流出口とを有するハウジングと、
該流入口側の該ハウジング内に配置された、パラジウムを担体容量に対する担持量が１ｇ／ｌ以上で有する第一触媒部と、
該第一触媒部より該流出口側の該ハウジング内に配置された炭化水素を吸着する吸着部と、
該吸着部より該流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する貴金属触媒を有する第二触媒部と、
を有することを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータ。
【請求項２】
前記吸着部は、担体容量に対する担持量が５０ｇ／ｌ以上で吸着材を担持している請求項１記載の排気ガス浄化用触媒コンバータ。
【請求項３】
前記吸着部は、吸着材のみからなる請求項１〜２のいずれかに記載の排気ガス浄化用触媒コンバータ。
【請求項４】
内燃機関から排出される排気ガスが流入するパイプ状部材からなり、排気ガス流入口と流出口とを有するハウジングと、
該流入口側の該ハウジング内に配置された、少なくともパラジウムを含有する貴金属触媒を担体容量に対する担持量が１ｇ／ｌ以上で有する第一触媒部と、
該第一触媒部より該流出口側の該ハウジング内に配置された炭化水素を吸着する吸着材を担体容量に対する担持量が５０ｇ／ｌ以上で担持してなる吸着部と、
該吸着部より該流出口側に配置された少なくとも白金及びロジウムを含有する貴金属触媒を有する第二触媒部と、
を有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１１６９２３（Ｐ２０１０−１１６９２３Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３２７００（Ｐ２０１０−３２７００）
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【分割の表示】特願平１１−１８８９３１の分割
【原出願日】平成１１年７月２日（１９９９．７．２）
【出願人】（０００１０４６０７）株式会社キャタラー (161)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【分割の表示】特願平１１−１８８９３１の分割
【原出願日】平成１１年７月２日（１９９９．７．２）
【出願人】（０００１０４６０７）株式会社キャタラー (161)
【Ｆターム（参考）】
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