废气净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种废气净化装置，其具有：具有入侧室(12)、出侧室(14)和多孔质的分隔壁(16)的壁流结构的基材(10)；上游侧催化剂层(20)，其设置于分隔壁(16)的内部，配置于基材(10)的包含废气流入侧的端部在内的上游侧部分；下游侧催化剂层(30)，其设置于分隔壁(16)的内部，配置于基材(10)的包含废气流出侧的端部在内的下游侧部分。下游侧催化剂层(30)含有载体和载持于该载体的Rh。上游侧催化剂层(20)含有载体和载持于该载体的Pd和/或Pt。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】废气净化装置
本专利技术涉及废气净化装置。详细地说涉及净化从汽油发动机等内燃机排出的废气的废气净化装置。此外，本国际申请基于2016年4月7日申请的日本国专利申请第2016－077475号请求优先权，其申请的全部内容作为参考被引入本说明书中。
技术介绍
通常，已知的是在从内燃机排出的废气中含有以碳为主要成分的颗粒状物质(PM：ParticulateMatter)、包含不可燃成分的灰尘等，成为大气污染的原因。因此，关于颗粒状物质的排出量，每年都与废气所含的烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等有害成分一同被加强管制。因此，提出了用于从废气中捕集去除这些颗粒状物质的技术。例如，用于捕集上述颗粒状物质的颗粒过滤器设置于内燃机的排气通路内。例如，汽油发动机虽然相比于柴油发动机较少但仍会有一定量的颗粒状物质与废气一同排出，因此有时将汽油颗粒过滤器(GasolineParticulateFilter：GPF)安装于排气通路内。作为这种颗粒过滤器，已知的是基材由包括多孔质材料的多个室构成，且交替地封闭多个室的入口和出口的被称为壁流型的构造的颗粒过滤器(专利文献1、2)。在壁流型颗粒过滤器中，从室入口流入的废气穿过被分隔的多孔质的室分隔壁，向室出口排出。于是，在废气穿过多孔质的室分隔壁的期间，颗粒状物质被捕集于分隔壁内部的细孔内。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007－185571号公报专利文献2：日本特开2009－82915号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题近年来，为了进一步提高净化性能，对在上述颗粒过滤器载持贵金属催化剂的技术进行了研究。例如，专利文献1记载的是在分隔壁内分开载持有作为贵金属催化剂的铂(Pt)和铑(Rh)的废气净化用催化剂。另外，专利文献2记载的是将作为贵金属催化剂的钯(Pd)层配置在分隔壁的内部，且将铑(Rh)层层叠于分隔壁的表面的废气净化用催化剂。但是，根据专利文献1的废气净化用催化剂，在基材的从废气入侧到出侧的长度方向(基材的轴向)上观察时，由于从入侧到出侧都以相同的方式载持有Pt和Rh，因此在暴露于高温时，会发生Pt和Rh的结块(颗粒结合)。由此，废气的净化性能有可能变差。另外，根据专利文献2的废气净化用催化剂，由于将Pd和Rh配置于分隔壁的内外，因此虽然能够抑制Pd和Rh的结块，但由于将Rh层配置于分隔壁的外部，因此存在废气难以流通，且压力损失(以下，也适当地称为压损)增大的缺点。这样，现有结构在兼顾净化性能的提高和压损的降低这两者的方面，尚有改善的余地。另外，通常因为在发动机刚起动后等废气温度还很低时，废气净化用催化剂未充分升温，因此存在催化剂的净化性能低等的缺点。特别是因为在低温的废气中含有许多燃料的未燃物质即HC，所以正在寻求在发动机刚起动后的低温状态下，能够发挥良好的HC净化性能的废气净化用催化剂。本专利技术是鉴于这种情况而提出的，其主要目的在于，提供一种具有壁流结构式的颗粒过滤器的废气净化装置，其既能够实现压损的降低，又能够提高废气的净化性能(特别是低温时的净化性能)。用于解决课题的技术方案本专利技术的废气净化装置是配置于内燃机的排气通路，对从该内燃机排出的废气进行净化的废气净化装置。该装置包括：壁流结构的基材，其具有仅废气流入侧的端部开口的入侧室、与该入侧室相邻且仅废气流出侧的端部开口的出侧室和将所述入侧室与所述出侧室隔开的多孔质的分隔壁；设置于所述分隔壁的内部的上游侧催化剂层；和设置于所述分隔壁的内部的下游侧催化剂层。所述上游侧催化剂层配置于所述基材的包含废气流入侧的端部的废气流通方向上的上游侧部分。所述下游侧催化剂层配置于所述基材的包含废气流出侧的端部的废气流通方向上的下游侧部分。所述下游侧催化剂层含有载体和载持于该载体的Rh。所述上游侧催化剂层含有载体和载持于该载体的Pd和/或Pt。在上述废气净化装置中，由于由分隔壁的上游侧部分(上游侧催化剂层)和下游侧部分(下游侧催化剂层)分开载持多种贵金属(例如，Pd和Rh)，因此能够有效地抑制该贵金属彼此的结块。因此，即使在暴露于高温的情况下，也能够抑制催化剂的劣化。另外，由于上游侧催化剂层和下游侧催化剂层双方都配置于分隔壁的内部，因此与该催化剂层形成于分隔壁的表面(外部)的情况相比，废气容易流通。由此，能够降低流路阻力，从而降低压损。因此，根据上述废气净化装置，能够提供一种既实现了压损的降低，又格外地提高了废气的净化性能(特别是低温时的净化性能)的废气净化装置。在这里公开的废气净化装置的优选的一个方式中，在设每1L体积的所述基材的所述上游侧催化剂层的涂层量和所述下游侧催化剂层的涂层量的总和为100％时，所述上游侧催化剂层的涂层量的比例为30％～60％。当处于这种上游侧催化剂层的涂层量的范围内时，能够更好地发挥上述的效果。在这里公开的废气净化装置的优选的一个方式中，所述上游侧催化剂层形成于从所述基材的废气流入侧的端部起向下游侧去的相当于所述基材的长度的20％～80％的部分。此外，所述下游侧催化剂层形成于从所述基材的废气流出侧的端部起向上游侧去的相当于所述基材的长度的20％～80％的部分。当处于这种上游侧催化剂层和下游侧催化剂层的长度范围内时，能够以更高的水平实现净化性能的提高和压损的降低。在优选的一个方式中，所述上游侧催化剂层以在所述基材的长度方向上不与所述下游侧催化剂层重叠的方式形成。在这里公开的废气净化装置的优选的一个方式中，在所述分隔壁的厚度方向上，所述上游侧催化剂层以与所述入侧室毗连且不与所述出侧室毗连的方式偏倚于所述分隔壁的内部。此外，所述下游侧催化剂层以与所述出侧室毗连且不与所述入侧室毗连的方式偏倚于所述分隔壁的内部。根据这种结构，由于在分隔壁的厚度方向上分开载持有多种贵金属(例如，Pd和Rh)，因此能够更有效地抑制该贵金属彼此的结块。另外，由于在分隔壁内紧密地配置有贵金属，因此贵金属和废气的接触良好。因此，能够进一步提高废气的净化性能。在这里公开的废气净化装置的优选的一个方式中，所述上游侧催化剂层形成于从与所述入侧室毗连的所述分隔壁的表面起向出侧室侧去的相当于所述分隔壁厚度的30％～70％的部分。此外，所述下游侧催化剂层形成于从与所述出侧室毗连的所述分隔壁的表面起向入侧室侧去的相当于所述分隔壁厚度的30％～70％的部分。当处于这种上游侧催化剂层和下游侧催化剂层的厚度范围内时，能够以更高的水平实现净化性能的提高和压损的降低。在这里公开的废气净化装置的优选的一个方式中，所述内燃机为汽油发动机。在汽油发动机中，废气的温度比较高，难以在分隔壁内堆积PM。因此，在内燃机为汽油发动机时，能够更有效地发挥上述的效果。附图说明图1是示意地表示一个实施方式的废气净化装置的图。图2是示意地表示一个实施方式的废气净化装置的过滤器的立体图。图3是示意地表示一个实施方式的废气净化装置的过滤器剖面的剖面图。图4是表示上游侧催化剂层的涂层量的比例与HC50％净化时间之间的关系的曲线图。具体实施方式下面，基于附图对本专利技术优选的实施方式进行说明。此外，本说明书中特别提到的事项以外的事情，即本专利技术的实施所需的事情(例如，与颗粒过滤器在汽车中的配置有关的那种通常的事项)，可作为该领域的基于现有技术的本领域技术人员的设计事项来掌握本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废气净化装置，其配置于内燃机的排气通路，对从该内燃机排出的废气进行净化，该废气净化装置的特征在于，包括：壁流结构的基材，其具有仅废气流入侧的端部开口的入侧室、与该入侧室相邻且仅废气流出侧的端部开口的出侧室和将所述入侧室与所述出侧室隔开的多孔质的分隔壁；上游侧催化剂层，其设置于所述分隔壁的内部，配置于所述基材的包含废气流入侧的端部的废气流通方向上的上游侧部分；和下游侧催化剂层，其设置于所述分隔壁的内部，配置于所述基材的包含废气流出侧的端部的废气流通方向上的下游侧部分，所述下游侧催化剂层含有载体和载持于该载体的Rh，所述上游侧催化剂层含有载体和载持于该载体的Pd和/或Pt。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.07 JP 2016-0774751.一种废气净化装置，其配置于内燃机的排气通路，对从该内燃机排出的废气进行净化，该废气净化装置的特征在于，包括：壁流结构的基材，其具有仅废气流入侧的端部开口的入侧室、与该入侧室相邻且仅废气流出侧的端部开口的出侧室和将所述入侧室与所述出侧室隔开的多孔质的分隔壁；上游侧催化剂层，其设置于所述分隔壁的内部，配置于所述基材的包含废气流入侧的端部的废气流通方向上的上游侧部分；和下游侧催化剂层，其设置于所述分隔壁的内部，配置于所述基材的包含废气流出侧的端部的废气流通方向上的下游侧部分，所述下游侧催化剂层含有载体和载持于该载体的Rh，所述上游侧催化剂层含有载体和载持于该载体的Pd和/或Pt。2.根据权利要求1所述的废气净化装置，其特征在于：在设每1L体积的所述基材的所述上游侧催化剂层的涂层量和所述下游侧催化剂层的涂层量的总和为100％时，所述上游侧催化剂层的涂层量的比例为30％～60％。3.根据权利要求1或2所述的废气净化装置，其特征在于：所述上游侧催化剂层形成于从所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：猪田悟，野村泰隆，栗山纯实，三好直人，竹内雅彦，佐藤明美，
申请(专利权)人：株式会社科特拉，
类型：发明
国别省市：日本,JP