JP2003184546A - 燃焼エンジンの排気ガス中のガス状汚染物質の触媒コンバージョンのための方法およびデバイス - Google Patents
燃焼エンジンの排気ガス中のガス状汚染物質の触媒コンバージョンのための方法およびデバイスInfo
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、燃焼エンジンの排気ガス中のガス状汚染物質
を触媒を利用してコンバージョンすることに関する。本
発明は、これらの物質の触媒コンバージョンを改良する
デバイスおよび方法の双方を提供する。デバイスは、多
孔性触媒保持支持体を含む。多孔性触媒保持支持体は、
第１表面と第２表面とを有する。第１表面は、排気ガス
の流入を許容し、第２表面は、排気ガスの流入を許容す
る。好適には、第１表面と第２表面とは、互いに基板の
反対側に位置する。方法は、排気ガスを触媒に接触させ
る工程を包含する。触媒は、開孔構造を有する多孔性触
媒保持支持体を含む。
を触媒を利用してコンバージョンすることに関する。本
発明は、これらの物質の触媒コンバージョンを改良する
デバイスおよび方法の双方を提供する。デバイスは、多
孔性触媒保持支持体を含む。多孔性触媒保持支持体は、
第１表面と第２表面とを有する。第１表面は、排気ガス
の流入を許容し、第２表面は、排気ガスの流入を許容す
る。好適には、第１表面と第２表面とは、互いに基板の
反対側に位置する。方法は、排気ガスを触媒に接触させ
る工程を包含する。触媒は、開孔構造を有する多孔性触
媒保持支持体を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス状汚染物質の
触媒コンバージョンの分野に関する。
触媒コンバージョンの分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃焼エンジンは、一方では、不動産の燃
焼プラントで利用され得、他方で、自動車中で利用され
得る。不運にも、双方のタイプのエンジンは、環境を相
当に汚染する有害物質を含むガスを生成する。これらの
有害物質または汚染物質は、一般に、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）と、炭化水素（ＨＣ）と、窒素酸化物（ＮＯｘ）と
を含む。
焼プラントで利用され得、他方で、自動車中で利用され
得る。不運にも、双方のタイプのエンジンは、環境を相
当に汚染する有害物質を含むガスを生成する。これらの
有害物質または汚染物質は、一般に、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）と、炭化水素（ＨＣ）と、窒素酸化物（ＮＯｘ）と
を含む。
【０００３】長い年月をかけて、世界中の政府は、これ
らの汚染物質の排気に関する許容制限を減少させてい
る。これらの要求に従うために、当業者は、燃焼エンジ
ン、特にディーゼルエンジンおよびガソリンエンジンの
燃焼プロセスを最適化するために努力している。これら
の最適化技術は、有害物質の排気を相当減少させてい
る。しかし、周知の最適化プロセスは、現在の法的制限
を満たすには不十分である。
らの汚染物質の排気に関する許容制限を減少させてい
る。これらの要求に従うために、当業者は、燃焼エンジ
ン、特にディーゼルエンジンおよびガソリンエンジンの
燃焼プロセスを最適化するために努力している。これら
の最適化技術は、有害物質の排気を相当減少させてい
る。しかし、周知の最適化プロセスは、現在の法的制限
を満たすには不十分である。
【０００４】結果的に、排気ガスに伴って排気される汚
染物質の量を更に減少するために、汚染物質を水、二酸
化炭素および窒素などの無害化合物にコンバートする触
媒が要求されている。
染物質の量を更に減少するために、汚染物質を水、二酸
化炭素および窒素などの無害化合物にコンバートする触
媒が要求されている。
【０００５】例として、三元触媒を利用することが知ら
れている。これらのタイプの触媒は、実質的に、窒素酸
化物と、炭化水素と、一酸化炭素とを低有害物質にコン
バートする。
れている。これらのタイプの触媒は、実質的に、窒素酸
化物と、炭化水素と、一酸化炭素とを低有害物質にコン
バートする。
【０００６】ＳＣＲ触媒を利用することもまた知られて
いる。ＳＲＣ触媒は、特に不動産の燃焼プラントの燃焼
エンジンの排気ガスを処理するために利用される。略語
ＳＣＲは、「ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ
ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ」を意味する。これは、排気ガス
に含まれる窒素酸化物は、排気ガス中にアンモニアを加
え、窒素酸化物と、アンモニアと、他の排気ガス成分と
の混合物をＳＣＲ触媒に接触することによって、酸素中
ですら、化学的に窒素と水に還元されるということを意
味する。
いる。ＳＲＣ触媒は、特に不動産の燃焼プラントの燃焼
エンジンの排気ガスを処理するために利用される。略語
ＳＣＲは、「ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ
ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ」を意味する。これは、排気ガス
に含まれる窒素酸化物は、排気ガス中にアンモニアを加
え、窒素酸化物と、アンモニアと、他の排気ガス成分と
の混合物をＳＣＲ触媒に接触することによって、酸素中
ですら、化学的に窒素と水に還元されるということを意
味する。
【０００７】これらのタイプの触媒は、一般に「薄め塗
膜層」と呼ばれる層として固体支持体の表面の上に塗布
される。固体支持体は、例えば、アルミナを含むパレッ
トまたはタブレットの形状で有り得る。
膜層」と呼ばれる層として固体支持体の表面の上に塗布
される。固体支持体は、例えば、アルミナを含むパレッ
トまたはタブレットの形状で有り得る。
【０００８】公知の触媒支持体システムは、例えば、フ
ロースルー基板の形状で設計されてもよい。フロースル
ー基板は、一般に、複数の流路を有する蜂の巣構造を有
する。複数の流路を介して、排気ガスが流れる。複数の
流路は、流入口から流出口に伸び、金属またはセラミッ
クでできている。これらの構造では、触媒被膜は、流路
の内表面に塗布され得る。
ロースルー基板の形状で設計されてもよい。フロースル
ー基板は、一般に、複数の流路を有する蜂の巣構造を有
する。複数の流路を介して、排気ガスが流れる。複数の
流路は、流入口から流出口に伸び、金属またはセラミッ
クでできている。これらの構造では、触媒被膜は、流路
の内表面に塗布され得る。
【０００９】あるいは、フロースルー基板は、全体的
に、１以上の触媒活性材料からできている。このため
に、１以上の触媒材料は、細孔形状材、プラスチック材
料等の追加の構成要素と共に混合される。次に押し出し
成形により所望の蜂の巣構造に形成される。
に、１以上の触媒活性材料からできている。このため
に、１以上の触媒材料は、細孔形状材、プラスチック材
料等の追加の構成要素と共に混合される。次に押し出し
成形により所望の蜂の巣構造に形成される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】フロースルー基板にお
いては、排気ガスは、流路に沿って流れる。排気ガスに
含まれる汚染物質を触媒によってコンバートするために
は、排気ガス成分は、排気ガス流の主に流れる方向を離
れ、触媒被膜またはバルクの触媒材料に拡散し、触媒材
料の触媒活性化センタに接触する必要がある。
いては、排気ガスは、流路に沿って流れる。排気ガスに
含まれる汚染物質を触媒によってコンバートするために
は、排気ガス成分は、排気ガス流の主に流れる方向を離
れ、触媒被膜またはバルクの触媒材料に拡散し、触媒材
料の触媒活性化センタに接触する必要がある。
【００１１】したがって、ガス状汚染物質が触媒センタ
で反応し得る前に、ガス状汚染物質は、拡散によって、
触媒材料の中へ運ばれる必要がある。さらに、触媒コン
バージョンの後に、反応生成物は、触媒材料の外部に拡
散し、流路中で排気ガス流に再合流する必要がある。
で反応し得る前に、ガス状汚染物質は、拡散によって、
触媒材料の中へ運ばれる必要がある。さらに、触媒コン
バージョンの後に、反応生成物は、触媒材料の外部に拡
散し、流路中で排気ガス流に再合流する必要がある。
【００１２】ガス状汚染物質の拡散は、汚染物質のエネ
ルギーが特定の活性エネルギーよりも大きくなった場合
にのみ、生じる。したがって、排気ガスと触媒との温度
に基づいて、ガス状汚染物質のコンバージョンは、これ
らの物質のトランスポートメカニズムによって制限され
得る。すなわち、触媒センタの反応速度だけでなく、汚
染物質の触媒センタへのトランスポートもまた、汚染物
質の触媒コンバージョンの速度を決める。これは、都合
の悪い反応状態の場合に、触媒センタのかなりの部分に
汚染物質が到達しないことを意味する。結果的に、触媒
センタでの有害物質の化学コンバージョンを高確率で起
こすことには無理が出てくる。
ルギーが特定の活性エネルギーよりも大きくなった場合
にのみ、生じる。したがって、排気ガスと触媒との温度
に基づいて、ガス状汚染物質のコンバージョンは、これ
らの物質のトランスポートメカニズムによって制限され
得る。すなわち、触媒センタの反応速度だけでなく、汚
染物質の触媒センタへのトランスポートもまた、汚染物
質の触媒コンバージョンの速度を決める。これは、都合
の悪い反応状態の場合に、触媒センタのかなりの部分に
汚染物質が到達しないことを意味する。結果的に、触媒
センタでの有害物質の化学コンバージョンを高確率で起
こすことには無理が出てくる。
【００１３】したがって、触媒材料へ向かう反応物の流
れおよび触媒材料から離れる化学生成物の流れを改良す
る必要が残される。本発明は、１つの解決策を提供す
る。
れおよび触媒材料から離れる化学生成物の流れを改良す
る必要が残される。本発明は、１つの解決策を提供す
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼エンジン
の排気ガス中のガス状汚染物質を触媒を利用してコンバ
ージョンすることに関する。本発明は、これらの物質の
触媒コンバージョンを改良するデバイスおよび方法の双
方を提供する。
の排気ガス中のガス状汚染物質を触媒を利用してコンバ
ージョンすることに関する。本発明は、これらの物質の
触媒コンバージョンを改良するデバイスおよび方法の双
方を提供する。
【００１５】１つの実施形態によれば、本発明は、内燃
機関の排気ガスに含まれる有害物質を触媒を利用してコ
ンバージョンするデバイスを提供する。デバイスは、多
孔性触媒保持支持体を含む。多孔性触媒保持支持体は、
第１表面と第２表面とを有する。第１表面は、排気ガス
の流入を許容し、第２表面は、排気ガスの流出を許容す
る。好適には、第１表面と第２表面とは、互いに基板の
反対側に位置する。
機関の排気ガスに含まれる有害物質を触媒を利用してコ
ンバージョンするデバイスを提供する。デバイスは、多
孔性触媒保持支持体を含む。多孔性触媒保持支持体は、
第１表面と第２表面とを有する。第１表面は、排気ガス
の流入を許容し、第２表面は、排気ガスの流出を許容す
る。好適には、第１表面と第２表面とは、互いに基板の
反対側に位置する。
【００１６】多孔性触媒保持支持体は、触媒材料を含み
得、そして／または、触媒材料で覆われ得る。あるい
は、第１表面に第１触媒層が接し得、および／または、
第２表面に第２触媒層が接し得る。触媒層が塗布される
場所は何処でも、排気ガスが第１表面から第２表面に流
れることを阻止しないように塗布される。
得、そして／または、触媒材料で覆われ得る。あるい
は、第１表面に第１触媒層が接し得、および／または、
第２表面に第２触媒層が接し得る。触媒層が塗布される
場所は何処でも、排気ガスが第１表面から第２表面に流
れることを阻止しないように塗布される。
【００１７】第２の実施形態によれば、本発明は、内燃
機関の排気ガスに含まれる有害物質を触媒を利用してコ
ンバージョンする方法を提供する。方法は、排気ガスを
触媒に接触させる工程を包含する。触媒は、開孔構造を
有する多孔性触媒保持支持体を含む。支持体は、第１表
面と第２表面とを有する。排気ガスは、第１表面を通っ
て支持体に流入し、支持体を通過し、そして第２表面を
通って流出する。
機関の排気ガスに含まれる有害物質を触媒を利用してコ
ンバージョンする方法を提供する。方法は、排気ガスを
触媒に接触させる工程を包含する。触媒は、開孔構造を
有する多孔性触媒保持支持体を含む。支持体は、第１表
面と第２表面とを有する。排気ガスは、第１表面を通っ
て支持体に流入し、支持体を通過し、そして第２表面を
通って流出する。
【００１８】本発明は、内燃機関の排気ガスに含まれる
汚染物質を触媒を利用してコンバージョンする方法であ
って、該方法は、排気ガスを触媒に接触させる工程を包
含し、該触媒は、開孔構造を有する多孔性触媒保持支持
体を含み、該支持体は、第１表面と第２表面とを有し、
該排気ガスは、該第１表面を通って該支持体に流入し、
該支持体を通過し、そして該第２表面を通って該触媒か
ら流出することによって、上記目的を達成する。
汚染物質を触媒を利用してコンバージョンする方法であ
って、該方法は、排気ガスを触媒に接触させる工程を包
含し、該触媒は、開孔構造を有する多孔性触媒保持支持
体を含み、該支持体は、第１表面と第２表面とを有し、
該排気ガスは、該第１表面を通って該支持体に流入し、
該支持体を通過し、そして該第２表面を通って該触媒か
ら流出することによって、上記目的を達成する。
【００１９】少なくとも１つの触媒層が前記第１表面お
よび／または前記第２表面上にあってもよい。
よび／または前記第２表面上にあってもよい。
【００２０】前記支持体は、不活性セラミック材料から
作製されたウォールフローフィルタを含んでもよい。
作製されたウォールフローフィルタを含んでもよい。
【００２１】前記支持体は、触媒材料の押し出し加工に
よって作製されたウォールフローフィルタを含んでもよ
い。
よって作製されたウォールフローフィルタを含んでもよ
い。
【００２２】前記内燃機関は、ディーゼルエンジンまた
はガソリン高燃費直接噴射エンジンであり、前記触媒
は、窒素酸化物を還元するためのＮＯｘ貯蔵触媒、ＳＣ
Ｒ触媒またはＨＣ−ＤｅＮＯｘ触媒でもよい。
はガソリン高燃費直接噴射エンジンであり、前記触媒
は、窒素酸化物を還元するためのＮＯｘ貯蔵触媒、ＳＣ
Ｒ触媒またはＨＣ−ＤｅＮＯｘ触媒でもよい。
【００２３】前記内燃機関は、ディーゼルエンジンまた
はガソリン高燃費直接噴射エンジンであり、前記触媒
は、窒素酸化物を還元するためのＮＯｘ貯蔵触媒、ＳＣ
Ｒ触媒またはＨＣ−ＤｅＮＯｘ触媒でもよい。
はガソリン高燃費直接噴射エンジンであり、前記触媒
は、窒素酸化物を還元するためのＮＯｘ貯蔵触媒、ＳＣ
Ｒ触媒またはＨＣ−ＤｅＮＯｘ触媒でもよい。
【００２４】前記内燃機関は、ディーセルエンジンであ
り、前記触媒は、一酸化炭素と、炭化水素と、すすの粒
子に付着した可溶性有機化合物とを酸化するディーゼル
酸化触媒でもよい。
り、前記触媒は、一酸化炭素と、炭化水素と、すすの粒
子に付着した可溶性有機化合物とを酸化するディーゼル
酸化触媒でもよい。
【００２５】前記内燃機関は、ディーセルエンジンであ
り、前記触媒は、一酸化炭素と、炭化水素と、すすの粒
子に付着した可溶性有機化合物とを酸化するディーゼル
酸化触媒でもよい。
り、前記触媒は、一酸化炭素と、炭化水素と、すすの粒
子に付着した可溶性有機化合物とを酸化するディーゼル
酸化触媒でもよい。
【００２６】前記内燃機関は、化学量論的に操作された
ガソリンエンジンであり、前記触媒は、窒素酸化物と、
炭化水素と、一酸化炭素とを同時にコンバージョンする
三元触媒でもよい。
ガソリンエンジンであり、前記触媒は、窒素酸化物と、
炭化水素と、一酸化炭素とを同時にコンバージョンする
三元触媒でもよい。
【００２７】前記内燃機関は、化学量論的に操作された
ガソリンエンジンであり、前記触媒は、窒素酸化物と、
炭化水素と、一酸化炭素とを同時にコンバージョンする
三元触媒でもよい。
ガソリンエンジンであり、前記触媒は、窒素酸化物と、
炭化水素と、一酸化炭素とを同時にコンバージョンする
三元触媒でもよい。
【００２８】本発明は、内燃機関の排気ガスに含まれる
有害物質を触媒を利用してコンバージョンするデバイス
であって、該デバイスは、開孔構造を有する多孔性触媒
保持支持体を含み、該開孔構造は、該排気ガスの流入を
許容する第１表面と該排気ガスの流出を許容する第２表
面とを有することで、上記目的を達成する。
有害物質を触媒を利用してコンバージョンするデバイス
であって、該デバイスは、開孔構造を有する多孔性触媒
保持支持体を含み、該開孔構造は、該排気ガスの流入を
許容する第１表面と該排気ガスの流出を許容する第２表
面とを有することで、上記目的を達成する。
【００２９】前記多孔性触媒保持支持体は、触媒材料を
含んでもよい。
含んでもよい。
【００３０】前記触媒材料は、ＨＣ−吸着器、ＮＯｘ貯
蔵触媒、ディーゼル酸化触媒、ＳＣＲ触媒、ＨＣ−Ｄｅ
ＮＯｘ触媒または三元触媒でもよい。
蔵触媒、ディーゼル酸化触媒、ＳＣＲ触媒、ＨＣ−Ｄｅ
ＮＯｘ触媒または三元触媒でもよい。
【００３１】前記多孔性触媒保持支持体は、ウォールフ
ローフィルタの形状でもよい。
ローフィルタの形状でもよい。
【００３２】触媒層が、前記第１表面および／または前
記第２表面に固着されてもよい。
記第２表面に固着されてもよい。
【００３３】前記多孔性触媒保持支持体は、不活性セラ
ミック材料を含んでもよい。
ミック材料を含んでもよい。
【００３４】本発明は、前記デバイスを含む排気システ
ムであって、該デバイスは、排気ガス導管内に位置し、
前記第１の表面が前記第２の表面の上流に配置されるこ
とで、上記目的を達成する。
ムであって、該デバイスは、排気ガス導管内に位置し、
前記第１の表面が前記第２の表面の上流に配置されるこ
とで、上記目的を達成する。
【００３５】前記デバイスは、前記排気ガス導管の断面
にかかってもよい。
にかかってもよい。
【００３６】
【発明の実施の形態】本発明は、内燃機関の排気ガスに
含まれる有害物質を触媒を利用してコンバージョンする
デバイスおよび方法を提供する。本発明によれば、排気
ガスは、触媒に接触される。触媒は、開孔構造を有する
多孔性触媒保持支持体を含む。支持体は、第１表面と第
２表面とを有する。排気ガスは、第１表面を介して支持
体に流入させられ、支持体の細孔構造を通過させられ、
そして第２表面を介して触媒から流出させられる。
含まれる有害物質を触媒を利用してコンバージョンする
デバイスおよび方法を提供する。本発明によれば、排気
ガスは、触媒に接触される。触媒は、開孔構造を有する
多孔性触媒保持支持体を含む。支持体は、第１表面と第
２表面とを有する。排気ガスは、第１表面を介して支持
体に流入させられ、支持体の細孔構造を通過させられ、
そして第２表面を介して触媒から流出させられる。
【００３７】本開示は、ガス状汚染物質を触媒を利用し
てコンバージョンすることに関する学術論文となること
を意図しない。読み手は、この目的の背景に関して入手
可能なテキストを適切に参照する。
てコンバージョンすることに関する学術論文となること
を意図しない。読み手は、この目的の背景に関して入手
可能なテキストを適切に参照する。
【００３８】本発明によれば、高触媒コンバージョン
は、排気ガスを強制的に触媒の細孔触媒活性材料中を通
過させることで達成される。このアクションによれば、
触媒センタに汚染物質が接触する可能性が増し、次々
と、触媒材料の触媒センタを直接排気ガス流にさらす。
従来技術に反して、本発明の方法によれば、排気ガス流
は、触媒センタに促進的に接触する。排気ガスが触媒を
通過するにつれて、全触媒材料は、直接的に排気ガス流
にさらされる。
は、排気ガスを強制的に触媒の細孔触媒活性材料中を通
過させることで達成される。このアクションによれば、
触媒センタに汚染物質が接触する可能性が増し、次々
と、触媒材料の触媒センタを直接排気ガス流にさらす。
従来技術に反して、本発明の方法によれば、排気ガス流
は、触媒センタに促進的に接触する。排気ガスが触媒を
通過するにつれて、全触媒材料は、直接的に排気ガス流
にさらされる。
【００３９】ある実施形態によれば、本発明は、排気ガ
スを触媒に方向つける動作を促進するために利用され得
るデバイスを提供する。デバイスは、第１表面と第２表
面とを有する多孔性触媒保持支持体を含む。第１表面と
第２表面とは、支持体の異なった側にあり、好適には、
互いに支持体の反対側に位置する。
スを触媒に方向つける動作を促進するために利用され得
るデバイスを提供する。デバイスは、第１表面と第２表
面とを有する多孔性触媒保持支持体を含む。第１表面と
第２表面とは、支持体の異なった側にあり、好適には、
互いに支持体の反対側に位置する。
【００４０】支持体は、好適には、排気ガスが直接流れ
る経路にある排気システム内に位置される。支持体は、
第１表面が第２表面の上流になるように配置される。語
句「排気システム」は、エンジンから排気ガスを排気中
に、その排気ガスが流れる任意の構造を意味する。例え
ば、排気導管が該当する。デバイスは、排気ガス流が直
接流れる経路に配置され、多孔性であるため、排気ガス
は、第１表面を通って流入し、第２表面の外に流出す
る。好適には、デバイスは、排気導管の断面の大部分ま
たは全体にかかっているために、排気ガスの一部または
全てがデバイスを強制的に通過する。例えば、デバイス
は、排気導管の長さ方向に垂直に配置され、排気導管の
断面全体にかかる。
る経路にある排気システム内に位置される。支持体は、
第１表面が第２表面の上流になるように配置される。語
句「排気システム」は、エンジンから排気ガスを排気中
に、その排気ガスが流れる任意の構造を意味する。例え
ば、排気導管が該当する。デバイスは、排気ガス流が直
接流れる経路に配置され、多孔性であるため、排気ガス
は、第１表面を通って流入し、第２表面の外に流出す
る。好適には、デバイスは、排気導管の断面の大部分ま
たは全体にかかっているために、排気ガスの一部または
全てがデバイスを強制的に通過する。例えば、デバイス
は、排気導管の長さ方向に垂直に配置され、排気導管の
断面全体にかかる。
【００４１】支持体は、それ自体が触媒材料から成る。
または、支持体は、触媒材料で覆われ得る。触媒材料の
被膜によって、触媒センタを支持体の細孔に形成する。
排気ガスは、支持体を通過し続けることで、支持体の細
孔で有害化合物を減少させるようにコンバートされ得
る。
または、支持体は、触媒材料で覆われ得る。触媒材料の
被膜によって、触媒センタを支持体の細孔に形成する。
排気ガスは、支持体を通過し続けることで、支持体の細
孔で有害化合物を減少させるようにコンバートされ得
る。
【００４２】本発明の好適な実施形態では、多孔性支持
体は、ウォールフローフィルタ形状である。このフィル
タは、全体を触媒材料から作製され得る。または、この
フィルタは、不活性材料を形成した後に触媒被膜を行う
ことにより作製され得る。このウォールフローフィルタ
は、触媒材料の押し出し加工によって作製されてもよ
い。
体は、ウォールフローフィルタ形状である。このフィル
タは、全体を触媒材料から作製され得る。または、この
フィルタは、不活性材料を形成した後に触媒被膜を行う
ことにより作製され得る。このウォールフローフィルタ
は、触媒材料の押し出し加工によって作製されてもよ
い。
【００４３】または、触媒材料から支持体を形成するこ
ととは別に、または、支持体を触媒材料で覆うこととは
別に、触媒層を第１表面および／または第２表面に固着
しても良い。触媒層が、第１表面および／または第２表
面に固着された場合、排気ガスが触媒層を通過し得るよ
うに、触媒層が十分に多孔性を有する必要がある。
ととは別に、または、支持体を触媒材料で覆うこととは
別に、触媒層を第１表面および／または第２表面に固着
しても良い。触媒層が、第１表面および／または第２表
面に固着された場合、排気ガスが触媒層を通過し得るよ
うに、触媒層が十分に多孔性を有する必要がある。
【００４４】本発明のデバイスは、不動産の燃焼プラン
トで利用される燃焼エンジンおよび自動車で利用される
燃焼エンジンに適している。燃焼エンジン、ディーゼル
エンジンまたはガソリンエンジンのタイプに基づいて、
触媒は、例えば、水素吸着器（ＨＣ−吸着器）、ＮＯｘ
貯蔵触媒、ディーゼル酸化触媒、ＳＣＲ触媒、ＨＣ−Ｄ
ｅＮＯｘ触媒または三元触媒であり得る。
トで利用される燃焼エンジンおよび自動車で利用される
燃焼エンジンに適している。燃焼エンジン、ディーゼル
エンジンまたはガソリンエンジンのタイプに基づいて、
触媒は、例えば、水素吸着器（ＨＣ−吸着器）、ＮＯｘ
貯蔵触媒、ディーゼル酸化触媒、ＳＣＲ触媒、ＨＣ−Ｄ
ｅＮＯｘ触媒または三元触媒であり得る。
【００４５】第２の実施形態では、本発明は、ディーゼ
ルエンジンまたはガソリン高燃費直接噴射エンジン（ｌ
ｅａｎ ｂｕｒｎ ｄｉｒｅｃｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ
ｅｎｇｉｎ）の排気ガスを清浄するための方法を提供
する。好適には、多孔性支持体は、ＮＯｘ貯蔵触媒、Ｓ
ＣＲ触媒、またはＨＣ−ＤｅＮＯｘ触媒を含む触媒材料
を有するウォールフローフィルタの形状であり、したが
って、エンジンの排気ガス中の窒素酸化物は、還元され
る。
ルエンジンまたはガソリン高燃費直接噴射エンジン（ｌ
ｅａｎ ｂｕｒｎ ｄｉｒｅｃｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ
ｅｎｇｉｎ）の排気ガスを清浄するための方法を提供
する。好適には、多孔性支持体は、ＮＯｘ貯蔵触媒、Ｓ
ＣＲ触媒、またはＨＣ−ＤｅＮＯｘ触媒を含む触媒材料
を有するウォールフローフィルタの形状であり、したが
って、エンジンの排気ガス中の窒素酸化物は、還元され
る。
【００４６】本方法では、排気ガスがエンジンを離れ、
排気導管を通って移動するように、排気ガスの排気力が
原因で生じる方向性を有する運動によって、汚染物質
は、触媒の触媒活性センタに搬送される。汚染物質は、
拡散によって搬送されるわけではない。したがって、汚
染物質の搬送効率が原因でおこる、有害物質を触媒でコ
ンバージョンする制限は、大部分は回避される。
排気導管を通って移動するように、排気ガスの排気力が
原因で生じる方向性を有する運動によって、汚染物質
は、触媒の触媒活性センタに搬送される。汚染物質は、
拡散によって搬送されるわけではない。したがって、汚
染物質の搬送効率が原因でおこる、有害物質を触媒でコ
ンバージョンする制限は、大部分は回避される。
【００４７】本実施形態では、排気ガスは、第１表面を
通って多孔性支持体に強制的に流入され、第２表面を通
って支持体を強制的に抜け出る。支持体は、排気ガスが
流れる所に位置される。したがって、排気ガスを触媒に
さらす目的で、排気ガスが流れる方向を単独で変更する
必要がない。
通って多孔性支持体に強制的に流入され、第２表面を通
って支持体を強制的に抜け出る。支持体は、排気ガスが
流れる所に位置される。したがって、排気ガスを触媒に
さらす目的で、排気ガスが流れる方向を単独で変更する
必要がない。
【００４８】支持体そのもの、または支持体の構成部分
のいずれかは、触媒材料である。この触媒材料は、上述
されたように、第１表面および／または第２表面上に層
を形成してもよい。さらに、または、この触媒材料は、
基板の細孔上に被膜を形成しても良く、または、基板そ
のものでも良い。
のいずれかは、触媒材料である。この触媒材料は、上述
されたように、第１表面および／または第２表面上に層
を形成してもよい。さらに、または、この触媒材料は、
基板の細孔上に被膜を形成しても良く、または、基板そ
のものでも良い。
【００４９】本発明の他の実施形態では、本方法は、化
学量論的に動作されたガソリンエンジンの排気ガスを清
浄するために利用される。そして、多孔性支持体は、エ
ンジンの排気ガス中に含まれた窒素酸化物と、炭化水素
と、一酸化炭素とを同時にコンバージョンするために、
三元触媒を含む触媒被膜を有するウォールフローフィル
タ形状である。
学量論的に動作されたガソリンエンジンの排気ガスを清
浄するために利用される。そして、多孔性支持体は、エ
ンジンの排気ガス中に含まれた窒素酸化物と、炭化水素
と、一酸化炭素とを同時にコンバージョンするために、
三元触媒を含む触媒被膜を有するウォールフローフィル
タ形状である。
【００５０】本発明は、図面を参照して、さらに十分に
理解され得る。
理解され得る。
【００５１】図１は、燃焼エンジンの排気ガス中の汚染
物質をコンバージョンする公知の触媒システムの概略構
造および動作を説明する拡大された断面図である。多孔
性支持体１は、例えば、流れを通す蜂の巣形状の支持体
の流路の壁によって形成されている。触媒支持体１の表
面上に、多孔性触媒層２が塗布されている。この触媒
層、所謂薄め塗膜は、触媒センタ３を含む。触媒センタ
３は、触媒層２の表面と内部とに位置される。
物質をコンバージョンする公知の触媒システムの概略構
造および動作を説明する拡大された断面図である。多孔
性支持体１は、例えば、流れを通す蜂の巣形状の支持体
の流路の壁によって形成されている。触媒支持体１の表
面上に、多孔性触媒層２が塗布されている。この触媒
層、所謂薄め塗膜は、触媒センタ３を含む。触媒センタ
３は、触媒層２の表面と内部とに位置される。
【００５２】触媒層２は、触媒層の表面と平行に流れる
排気ガスにさらされる。排気ガス流の流れる方向は、図
１に示される矢印Ａによって示される。
排気ガスにさらされる。排気ガス流の流れる方向は、図
１に示される矢印Ａによって示される。
【００５３】触媒センタ３に接触させるために、排気ガ
スの有害物質が、触媒層の内部に、そして触媒センタの
方向に、拡散する必要がある。この拡散動作の主方向
は、流路中で排気ガスが流れる方向に対して横切るよう
に方向づけられる。図１において、拡散動作の方向が、
概略的に、矢印Ｂおよび矢印Ｃによって示される。図１
は、排気ガスが、触媒層２の内部の触媒センタ３に到達
するために、矢印Ｂで示される方向で触媒層２に流入す
る必要があることを示す。矢印Ｃで示された方向に沿っ
て、触媒コンバージョンの反応生成物が、触媒層２の表
面に戻るように拡散する必要がある。排気ガスおよび触
媒の温度と、触媒層の多孔性とに応じて、汚染物質の触
媒センタ３への搬送が遅くなり、汚染物質の達成可能な
コンバージョン率を制限する可能性がある。
スの有害物質が、触媒層の内部に、そして触媒センタの
方向に、拡散する必要がある。この拡散動作の主方向
は、流路中で排気ガスが流れる方向に対して横切るよう
に方向づけられる。図１において、拡散動作の方向が、
概略的に、矢印Ｂおよび矢印Ｃによって示される。図１
は、排気ガスが、触媒層２の内部の触媒センタ３に到達
するために、矢印Ｂで示される方向で触媒層２に流入す
る必要があることを示す。矢印Ｃで示された方向に沿っ
て、触媒コンバージョンの反応生成物が、触媒層２の表
面に戻るように拡散する必要がある。排気ガスおよび触
媒の温度と、触媒層の多孔性とに応じて、汚染物質の触
媒センタ３への搬送が遅くなり、汚染物質の達成可能な
コンバージョン率を制限する可能性がある。
【００５４】図２は、燃焼エンジンの排気ガス中のガス
状有害物質を触媒でコンバージョンするための本発明の
デバイスの主要な構造および動作を説明する拡大された
断面図である。デバイスは、多孔性支持体４を含む。多
孔性支持体４の基本的に平坦な第１表面（前面）および
基本的に平坦な第２表面（後面）の各々またはいずれか
に、触媒層２が、塗布される。この触媒層は、図１に示
された触媒層と同様である。
状有害物質を触媒でコンバージョンするための本発明の
デバイスの主要な構造および動作を説明する拡大された
断面図である。デバイスは、多孔性支持体４を含む。多
孔性支持体４の基本的に平坦な第１表面（前面）および
基本的に平坦な第２表面（後面）の各々またはいずれか
に、触媒層２が、塗布される。この触媒層は、図１に示
された触媒層と同様である。
【００５５】しかし、図１のアッセンブリとは異なり、
排気ガスは、触媒層の表面に平行には流れず、触媒層お
よび多孔性支持体４を強制的に横切る。排気ガスは、多
孔性支持体４の前面（第１表面）上の触媒層２に流入
し、支持体を通過し、多孔性支持体４の後面（第２表
面）上の触媒層を介して、この構成から流出する。
排気ガスは、触媒層の表面に平行には流れず、触媒層お
よび多孔性支持体４を強制的に横切る。排気ガスは、多
孔性支持体４の前面（第１表面）上の触媒層２に流入
し、支持体を通過し、多孔性支持体４の後面（第２表
面）上の触媒層を介して、この構成から流出する。
【００５６】図２に示されるように、排気ガスが方向Ａ
にながれることによって、多孔性支持体４の前面上の触
媒層２と後面上の触媒層２との双方、従って触媒層２に
含まれる触媒センタ３を全排気ガス流全体に直接的さら
すことが確実となる。触媒層を通る排気ガスの流れの方
向Ａは、排気ガスの拡散を起こすために、常に特定の活
性化エネルギを必要とする、図１に示す従来の方法にお
ける排気ガスの意図的でない拡散動作に替わる。本発明
の方法によれば、触媒センタ３で起こる汚染物質の化学
コンバージョンは、もはや搬送を限定しない。
にながれることによって、多孔性支持体４の前面上の触
媒層２と後面上の触媒層２との双方、従って触媒層２に
含まれる触媒センタ３を全排気ガス流全体に直接的さら
すことが確実となる。触媒層を通る排気ガスの流れの方
向Ａは、排気ガスの拡散を起こすために、常に特定の活
性化エネルギを必要とする、図１に示す従来の方法にお
ける排気ガスの意図的でない拡散動作に替わる。本発明
の方法によれば、触媒センタ３で起こる汚染物質の化学
コンバージョンは、もはや搬送を限定しない。
【００５７】図２のアセンブリの代わりに、多孔性支持
体全体を触媒材料から作製してもよい。この場合、支持
体４の表面上には、別個の触媒被膜が、不要となる。
体全体を触媒材料から作製してもよい。この場合、支持
体４の表面上には、別個の触媒被膜が、不要となる。
【００５８】燃焼エンジンのタイプと燃焼エンジンの排
気ガス中の有害物質とに基づいて、異なった触媒材料が
利用され得る。
気ガス中の有害物質とに基づいて、異なった触媒材料が
利用され得る。
【００５９】ディーゼルエンジンとガソリン高燃費直接
噴射エンジンとの排気ガスを処理する場合、ＮＯｘ貯蔵
触媒が、窒素酸化物を無害物質にコンバートするために
利用され得る。または、多孔性支持体をＳＣＲ触媒で覆
い、本発明と選択触媒還元法との組み合わせによって、
窒素酸化物をコンバートすることもまた可能である。適
切なＳＣＲ触媒材料は、例えば、Ｖ２Ｏ２と、ＷＯ
３と、ＴｉＯ３との混合物から作られる。選択触媒還元
を行うために、アンモニアまたはアンモニアにコンバー
トされ得る前駆体物質を還元剤として排気ガス流に加え
ることが必要とされる。有害物質を化学量論的に操作さ
れたガソリンエンジンの排気ガスから除去するために、
三元触媒が利用され得る。これらの触媒によって、窒素
酸化物の還元と、炭化水素と一酸化酸素との酸化とが、
同時に達成される。
噴射エンジンとの排気ガスを処理する場合、ＮＯｘ貯蔵
触媒が、窒素酸化物を無害物質にコンバートするために
利用され得る。または、多孔性支持体をＳＣＲ触媒で覆
い、本発明と選択触媒還元法との組み合わせによって、
窒素酸化物をコンバートすることもまた可能である。適
切なＳＣＲ触媒材料は、例えば、Ｖ２Ｏ２と、ＷＯ
３と、ＴｉＯ３との混合物から作られる。選択触媒還元
を行うために、アンモニアまたはアンモニアにコンバー
トされ得る前駆体物質を還元剤として排気ガス流に加え
ることが必要とされる。有害物質を化学量論的に操作さ
れたガソリンエンジンの排気ガスから除去するために、
三元触媒が利用され得る。これらの触媒によって、窒素
酸化物の還元と、炭化水素と一酸化酸素との酸化とが、
同時に達成される。
【００６０】有害物質をディーゼルエンジンの排気ガス
から除去するために、ディーゼル酸化触媒が利用され得
る。これらの触媒によって、ＣＯとＨＣの酸化およびデ
ィーゼルエンジンの排気ガス中のすすの粒子に付着する
可溶性有機成分の酸化が達成される。
から除去するために、ディーゼル酸化触媒が利用され得
る。これらの触媒によって、ＣＯとＨＣの酸化およびデ
ィーゼルエンジンの排気ガス中のすすの粒子に付着する
可溶性有機成分の酸化が達成される。
【００６１】最後に、窒素酸化物の還元のためのＨＣ−
ＤｅＮＯｘ触媒は、ディーゼルエンジンの排気ガスの処
理のために利用され得る。
ＤｅＮＯｘ触媒は、ディーゼルエンジンの排気ガスの処
理のために利用され得る。
【００６２】図３ａは、燃焼エンジンの排気ガス中のガ
ス状汚染物質のコンバージョンに関する、本発明のデバ
イスの好適な実施形態を示す。デバイスは、基本的に
は、ウォールフローフィルタ５から成る。
ス状汚染物質のコンバージョンに関する、本発明のデバ
イスの好適な実施形態を示す。デバイスは、基本的に
は、ウォールフローフィルタ５から成る。
【００６３】ウォールフローフィルタ５は、入口流路６
と出口流路７との交互の配置を有する。入口流路６と出
口流路７とは、多孔性支持体４を形成する壁要素によっ
て分離されている。
と出口流路７との交互の配置を有する。入口流路６と出
口流路７とは、多孔性支持体４を形成する壁要素によっ
て分離されている。
【００６４】入口流路６の内側表面は、触媒層２で覆わ
れている。入口流路６は、下流側で、プラグ８によって
閉じられている。出口流路７は、ウォールフローフィル
タの上流側で、同様のプラグ８によって閉じられてい
る。
れている。入口流路６は、下流側で、プラグ８によって
閉じられている。出口流路７は、ウォールフローフィル
タの上流側で、同様のプラグ８によって閉じられてい
る。
【００６５】従って、排気ガスは、入口流路６を介して
ウォールフローフィルタ５に流入するが、流路の下流側
で流出できない。従って、排気ガスは、２つの隣接した
入口流路と出口流路との間の分離壁と触媒層２とを無理
に横切り、次に、出口流路の開いた下流側を介して、ウ
ォールフローフィルタ５を離れる。
ウォールフローフィルタ５に流入するが、流路の下流側
で流出できない。従って、排気ガスは、２つの隣接した
入口流路と出口流路との間の分離壁と触媒層２とを無理
に横切り、次に、出口流路の開いた下流側を介して、ウ
ォールフローフィルタ５を離れる。
【００６６】図３ｂは、比較のために利用されたウォー
ルフローフィルタ５を示す。図３ａのフィルタに反し
て、下流側のプラグ８は、図３ｂのウォールフローフィ
ルタでは、除去されている。したがって、排気ガスは、
無理に分離壁を通過し、無理に出口流路に流入すること
なく、ウォールフローフィルタ５の入口流路６を通って
流れ得る。
ルフローフィルタ５を示す。図３ａのフィルタに反し
て、下流側のプラグ８は、図３ｂのウォールフローフィ
ルタでは、除去されている。したがって、排気ガスは、
無理に分離壁を通過し、無理に出口流路に流入すること
なく、ウォールフローフィルタ５の入口流路６を通って
流れ得る。
【００６７】以下の例は、本発明の方法をさらに説明す
ることを目的とする。図３ａと図３ｂの触媒の構成は、
排気ガスを清浄するための本発明の方法を従来の方法と
比較するために利用された。
ることを目的とする。図３ａと図３ｂの触媒の構成は、
排気ガスを清浄するための本発明の方法を従来の方法と
比較するために利用された。
【００６８】（実施例１）図３ａのウォールフローフィ
ルタは、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）から作製され
た。このウォールフローフィルタは、セル密度３１ｃｍ
−２（２００ｃｐｓｉ；ここで、ｃｐｓｉは、１平方イ
ンチあたりのセルの数を示す。）、長さ１５．２４ｃｍ
（６インチ）、直径２．５４ｃｍ（１インチ）である。
アルミナ上のプラチナ基板として、このウォールフロー
フィルタを従来のディーゼル酸化触媒で覆った。ウォー
ルフローフィルタの入口側から被膜を行った。触媒材料
によりフィルタに与えた負荷は、フィルタ体積１リット
ルあたり４４ｇであり、貴金属濃度は０．４６ｇ／ｌ
（１３ｇ／ｆｔ３）であった。
ルタは、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）から作製され
た。このウォールフローフィルタは、セル密度３１ｃｍ
−２（２００ｃｐｓｉ；ここで、ｃｐｓｉは、１平方イ
ンチあたりのセルの数を示す。）、長さ１５．２４ｃｍ
（６インチ）、直径２．５４ｃｍ（１インチ）である。
アルミナ上のプラチナ基板として、このウォールフロー
フィルタを従来のディーゼル酸化触媒で覆った。ウォー
ルフローフィルタの入口側から被膜を行った。触媒材料
によりフィルタに与えた負荷は、フィルタ体積１リット
ルあたり４４ｇであり、貴金属濃度は０．４６ｇ／ｌ
（１３ｇ／ｆｔ３）であった。
【００６９】この触媒のＨＣとＣＯとに関する着火挙動
は、２５，０００ｈ−１の空間速度でモデルガス試験台
によって測定された。結果を図４に示す。ＣＯについて
は着火温度１５２℃が、ＨＣについては着火温度２００
℃が測定された。
は、２５，０００ｈ−１の空間速度でモデルガス試験台
によって測定された。結果を図４に示す。ＣＯについて
は着火温度１５２℃が、ＨＣについては着火温度２００
℃が測定された。
【００７０】これらの測定後、ウォールフローフィルタ
の長さ３ｍｍを下流側で切断した。その結果、ウォール
フローフィルタの出口流路７のプラグは除去され、隣接
した入口流路と出口流路との間の壁を無理に通過するこ
となく、排気ガスが入口流路を通って自由に通過し得
た。この状況は、図３ｂに示される。
の長さ３ｍｍを下流側で切断した。その結果、ウォール
フローフィルタの出口流路７のプラグは除去され、隣接
した入口流路と出口流路との間の壁を無理に通過するこ
となく、排気ガスが入口流路を通って自由に通過し得
た。この状況は、図３ｂに示される。
【００７１】再び触媒のＣＯとＨＣとの着火温度が測定
された。その結果、ＣＯの温度は、１８５℃であり、Ｈ
Ｃの温度は、２０９℃であった。結果を、図５に示す。
された。その結果、ＣＯの温度は、１８５℃であり、Ｈ
Ｃの温度は、２０９℃であった。結果を、図５に示す。
【００７２】これらの後者の着火温度は、図３ａに示す
構成で得た着火温度よりも明らかに高かった。これらの
結果は、本発明の方法によって、排気ガスの清浄性が改
良されたことを示す。
構成で得た着火温度よりも明らかに高かった。これらの
結果は、本発明の方法によって、排気ガスの清浄性が改
良されたことを示す。
【００７３】上述してきたように、本発明をある程度詳
細に説明し、例示してきたが、上掲の特許請求の範囲は
上記に限定されるべきではなく、請求項に記載の要素の
文言およびその均等物と同等の範囲を有するべきである
ことが理解されるべきである。
細に説明し、例示してきたが、上掲の特許請求の範囲は
上記に限定されるべきではなく、請求項に記載の要素の
文言およびその均等物と同等の範囲を有するべきである
ことが理解されるべきである。
【図１】図１は、従来の触媒システムの概略構造および
動作を説明する拡大された断面図である。
動作を説明する拡大された断面図である。
【図２】図２は、本発明のデバイスの概略構造および動
作を説明する拡大された断面図である。
作を説明する拡大された断面図である。
【図３ａ】図３ａは、燃焼エンジンの排気ガスからガス
状有害物質を除去する、ウォールフローフィルタ形状の
触媒保持支持体を示す概略図である。
状有害物質を除去する、ウォールフローフィルタ形状の
触媒保持支持体を示す概略図である。
【図３ｂ】図３ｂは、流入路の下流側プラグが切断され
ている、図３ａのウォールフローフィルタを示す図であ
る。
ている、図３ａのウォールフローフィルタを示す図であ
る。
【図４】図４は、ディーゼル酸化触媒を利用し、下流側
で図３ａのウォールフローフィルタが閉状態である場合
の、ディーゼルの着火テストを示す図である（２７０ｐ
ｐｍ、Ｃ３Ｈ６（Ｃ１）での着火テスト）。
で図３ａのウォールフローフィルタが閉状態である場合
の、ディーゼルの着火テストを示す図である（２７０ｐ
ｐｍ、Ｃ３Ｈ６（Ｃ１）での着火テスト）。
【図５】図５は、ディーゼル酸化触媒を利用し、下流側
で図３ｂのウォールフローフィルタが開状態である場合
の、ディーゼルの着火テストを示す図である（２７０ｐ
ｐｍ、Ｃ３Ｈ６（Ｃ１）での着火テスト）。
で図３ｂのウォールフローフィルタが開状態である場合
の、ディーゼルの着火テストを示す図である（２７０ｐ
ｐｍ、Ｃ３Ｈ６（Ｃ１）での着火テスト）。
２ 多孔性触媒層
３ 触媒センタ
４ 多孔性支持体
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｂ０１Ｊ 35/04 Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１Ｃ
Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１ ３０１Ｅ
３２１Ａ
３２１ 3/08 Ｂ
3/08 3/24 ＺＡＢＥ
3/24 ＺＡＢ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ｚ
１０３Ｂ
１０３Ｃ
(72)発明者 ハラルト ベーンケ
ドイツ国 64285 ダルムシュタット，
アンナシュトラーセ 53
(72)発明者 バリー ファン ゼッテン
ドイツ国 63517 ローデンバッハ， ノ
ルトリング 32
(72)発明者 ベルント レッシェ
ドイツ国 63571 ガインハウゼン， ミ
ットラウアー ヴェーク 22
(72)発明者 ロジャー シュターブ
ドイツ国 63579 フライゲリヒト， ア
ドルフ−アムベルク−シュトラーセ 10
(72)発明者 ユルゲン ギースホフ
ドイツ国 63599 ビーベルゲムント，
アム ブルクヴェルクスライン 10
(72)発明者 エグベルト ロックス
ドイツ国 63457 ハーナウ， グライフ
ェンハーゲンシュトラーセ 12 ベー
(72)発明者 トーマス クロイツァー
ドイツ国 61164 カルベン， フィリッ
プ−ライス−シュトラーセ 13
Ｆターム(参考） 3G090 AA02 AA03 BA01 EA02
3G091 AA02 AA06 AA17 AA18 AA24
AB02 AB04 AB06 AB13 AB15
BA01 BA14 BA15 BA19 BA39
GA06 GA16 GA17 GB01W
GB10W GB17X
4D048 AA06 AA13 AA14 AA18 AB01
AB02 AB05 BA03X BA06X
BA30X BA41X BA45X BB02
BB14 CC32 CC34 EA04
4G069 AA03 AA08 BA01B BB15B
BC75B BD05B CA03 CA07
CA08 CA09 CA13 CA14 CA15
CA18 DA06 EA19 EA27 EC28
EE07 EE08 FA03 FB67
Claims (18)
- 【請求項１】 内燃機関の排気ガスに含まれる汚染物質
を触媒を利用してコンバージョンする方法であって、 該方法は、 排気ガスを触媒に接触させる工程を包含し、 該触媒は、開孔構造を有する多孔性触媒保持支持体を含
み、該支持体は、第１表面と第２表面とを有し、該排気
ガスは、該第１表面を通って該支持体に流入し、該支持
体を通過し、そして該第２表面を通って該触媒から流出
する、方法。 - 【請求項２】 少なくとも１つの触媒層が前記第１表面
および／または前記第２表面上にある、請求項１に記載
の方法。 - 【請求項３】 前記支持体は、不活性セラミック材料か
ら作製されたウォールフローフィルタを含む、請求項２
に記載の方法。 - 【請求項４】 前記支持体は、触媒材料の押し出し加工
によって作製されたウォールフローフィルタを含む、請
求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記内燃機関は、ディーゼルエンジンま
たはガソリン高燃費直接噴射エンジンであり、前記触媒
は、窒素酸化物を還元するためのＮＯｘ貯蔵触媒、ＳＣ
Ｒ触媒またはＨＣ−ＤｅＮＯｘ触媒である、請求項３に
記載の方法。 - 【請求項６】 前記内燃機関は、ディーゼルエンジンま
たはガソリン高燃費直接噴射エンジンであり、前記触媒
は、窒素酸化物を還元するためのＮＯｘ貯蔵触媒、ＳＣ
Ｒ触媒またはＨＣ−ＤｅＮＯｘ触媒である、請求項４に
記載の方法。 - 【請求項７】 前記内燃機関は、ディーセルエンジンで
あり、前記触媒は、一酸化炭素と、炭化水素と、すすの
粒子に付着した可溶性有機化合物とを酸化するディーゼ
ル酸化触媒である、請求項３に記載の方法。 - 【請求項８】 前記内燃機関は、ディーセルエンジンで
あり、前記触媒は、一酸化炭素と、炭化水素と、すすの
粒子に付着した可溶性有機化合物とを酸化するディーゼ
ル酸化触媒である、請求項４に記載の方法。 - 【請求項９】 前記内燃機関は、化学量論的に操作され
たガソリンエンジンであり、前記触媒は、窒素酸化物
と、炭化水素と、一酸化炭素とを同時にコンバージョン
する三元触媒である、請求項３に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記内燃機関は、化学量論的に操作さ
れたガソリンエンジンであり、前記触媒は、窒素酸化物
と、炭化水素と、一酸化炭素とを同時にコンバージョン
する三元触媒である、請求項４に記載の方法。 - 【請求項１１】 内燃機関の排気ガスに含まれる有害物
質を触媒を利用してコンバージョンするデバイスであっ
て、 該デバイスは、 開孔構造を有する多孔性触媒保持支持体を含み、該開孔
構造は、該排気ガスの流入を許容する第１表面と該排気
ガスの流出を許容する第２表面とを有する、デバイス。 - 【請求項１２】 前記多孔性触媒保持支持体は、触媒材
料を含む、請求項１１に記載のデバイス。 - 【請求項１３】 前記触媒材料は、ＨＣ−吸着器、ＮＯ
ｘ貯蔵触媒、ディーゼル酸化触媒、ＳＣＲ触媒、ＨＣ−
ＤｅＮＯｘ触媒または三元触媒である、請求項１２に記
載のデバイス。 - 【請求項１４】 前記多孔性触媒保持支持体は、ウォー
ルフローフィルタの形状である、請求項１３に記載のデ
バイス。 - 【請求項１５】 触媒層が、前記第１表面および／また
は前記第２表面に固着されている、請求項１１に記載の
デバイス。 - 【請求項１６】 前記多孔性触媒保持支持体は、不活性
セラミック材料を含む、請求項１１に記載のデバイス。 - 【請求項１７】 請求項１１に記載の前記デバイスを含
む排気システムであって、該デバイスは、排気ガス導管
内に位置し、前記第１の表面が前記第２の表面の上流に
配置されている排気システム。 - 【請求項１８】 前記デバイスは、前記排気ガス導管の
断面にかかる、請求項１７に記載の排気システム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP01123935 | 2001-10-06 | ||
| EP01123935.7 | 2001-10-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002294291A Withdrawn JP2003184546A (ja) | 2001-10-06 | 2002-10-07 | 燃焼エンジンの排気ガス中のガス状汚染物質の触媒コンバージョンのための方法およびデバイス |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2003184546A (ja) |
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