废气净化装置和废气净化系统及废气净化装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及废气净化装置和废气净化系统及废气净化装置的制造方法。废气净化装置具备：包含隔着分隔壁而邻接的流入孔和流出孔的蜂窝基材、设于流入孔的流出侧端的第一密封部和设于上述流出孔的流入侧端的第二密封部、以及设于上述分隔壁的催化剂层；上述第一密封部和上述第二密封部中的至少一者为含有OSC材料和密封材料的含OSC材料的密封部，上述含OSC材料的密封部中的OSC材料的浓度在延伸方向上是均匀的。均匀的。均匀的。

【技术实现步骤摘要】
废气净化装置和废气净化系统及废气净化装置的制造方法


[0001]本专利技术涉及在壁流结构的过滤器中设有催化剂的废气净化装置和使用了该废气净化装置的废气净化系统及该废气净化装置的制造方法。

技术介绍

[0002]在从汽车等的内燃机排出的废气中包含成为大气污染的原因的以碳为主成分的粒子状物质(PM：Particulate Matter，以下有时简称为“PM”。)和作为不可燃成分的灰尘等。作为用于将PM从废气中捕集并除去的过滤器，广泛地使用如下的壁流结构的过滤器，该壁流结构具备具有划分出从流入侧端面到流出侧端面延伸的多个孔的多孔分隔壁、且多个孔包含隔着分隔壁而邻接的流入孔和流出孔的蜂窝结构，就流入孔而言，流入侧端开口，流出侧端被密封部密封，就流出孔而言，流入侧端被密封部密封，流出侧端开口。
[0003]在壁流结构的过滤器中，从流入侧端向流入孔流入的废气透过分隔壁而流入流出孔，从流出孔的流出侧端向外部流出。而且，在废气透过分隔壁时，PM被捕集于分隔壁的气孔内。作为壁流结构的过滤器，例如已知有柴油发电机用的柴油颗粒过滤器(DPF)和汽油发动机用的汽油颗粒过滤器(GPF，以下有时简称为“GPF”。)等。
[0004]另一方面，废气除了PM以外还包含一氧化碳(CO)、烃(HC)、氮氧化物(NOx)等有害成分。能够利用设有催化剂的过滤器将有害成分净化。因此，近年来，作为能够实现PM的除去和有害成分的净化这两者的装置，使用在壁流结构的过滤器中设有催化剂的废气净化装置。
[0005]在这样的设有催化剂的废气净化装置中，为了有效率地净化废气中的有害成分，向内燃机供给的混合气的空气与燃料的比率即空燃比(A/F)优选在理论空燃比(化学计量比)附近。但是，实际的空燃比由于汽车的行驶条件等而以化学计量比为中心成为浓(A/F＜14.7)或稀薄(A/F＞14.7)，与之相对应，废气也成为浓或稀薄。因此，为了吸收或缓和废气中的空燃比变动以将空燃比保持在理论空燃比附近、提高废气净化性能，有时将具有氧吸留能力(OSC：Oxygen Storage Capacity)从而能够吸留放出氧的OSC材料用于催化剂。作为将OSC材料用于催化剂的废气净化装置，已知例如如日本特表2017-527437中所记载的装置那样，通过将OSC材料供给至蜂窝基材中的分隔壁的表面或内部、或者供给至将孔密封的密封部等而制造得到的装置。

技术实现思路

[0006]在将OSC材料用于催化剂的废气净化装置中，将上游侧的废气的空燃比从浓切换成稀薄、或从稀薄切换成为浓，与该切换相伴检测氧吸留容量(OSC量)后，基于所检测的氧吸留容量检测催化剂的劣化。与此相对，将废气净化装置配置在废气流路中废气的浓度低的部位的情况下，有时难以检测氧吸留容量。
[0007]本专利技术提供能够容易地检测氧吸留容量的废气净化装置和废气净化系统及废气净化装置的制造方法。
[0008]本专利技术的方案涉及废气净化装置，其具备：具有划分出从流入侧端面到流出侧端面延伸的多个孔的多孔分隔壁且上述多个孔包含隔着上述分隔壁而邻接的流入孔和流出孔的蜂窝基材、设于上述流入孔的流出侧端的第一密封部和设于上述流出孔的流入侧端的第二密封部、以及设于上述分隔壁的催化剂层。上述流入孔的流入侧端开口，上述流入孔的流出侧端用上述第一密封部密封，上述流出孔的流入侧端用上述第二密封部密封，上述流出孔的流出侧端开口。上述第一密封部和上述第二密封部中的至少一者为含有OSC材料和密封材料的含OSC材料的密封部，上述含OSC材料的密封部中的OSC材料的浓度在延伸方向上是均匀的。
[0009]根据本专利技术，能够容易地检测氧吸留容量。
附图说明
[0010]以下将参考附图描述本专利技术的示例性实施方式的特征、优点和技术及工业重要性，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
[0011]图1A是示出本专利技术涉及的废气净化装置的实施方式的一例的概要立体图，
[0012]图1B是示出与图1A所示的废气净化装置的轴向平行的断面的一部分的略图。
[0013]图2是示出本专利技术涉及的废气净化系统的实施方式的一例的略图。
[0014]图3是示出本专利技术涉及的废气净化装置的制造方法的实施方式的一例的流程图。
[0015]图4A是示出本专利技术涉及的废气净化装置的制造方法的实施方式的一例的概要工序断面图。
[0016]图4B是示出本专利技术涉及的废气净化装置的制造方法的实施方式的一例的概要工序断面图。
[0017]图5A是示出本专利技术涉及的废气净化装置的制造方法的实施方式的一例的概要工序断面图。
[0018]图5B是示出本专利技术涉及的废气净化装置的制造方法的实施方式的一例的概要工序断面图。
[0019]图6是示出对于实施例1和2及比较例中制作的试验体的氧吸留容量的测定结果的坐标图。
[0020]图7是示出实施例1和2中制作的试验体的含OSC材料的密封部的延伸方向的外侧端、中央和内侧端这三个部位的Ce的X射线强度的平均值的坐标图。
[0021]图8是参考例1和2中得到的OSC材料的H
2-TPR谱(TCD信号)。
具体实施方式
[0022]以下，对本专利技术涉及的废气净化装置和废气净化系统及废气净化装置的制造方法进行详细说明。
[0023]A.废气净化装置
[0024]以下，对本专利技术涉及的废气净化装置的实施方式进行说明。
[0025]本实施方式涉及的废气净化装置为如下的废气净化装置，其具备：具有划分出从流入侧端面到流出侧端面延伸的多个孔的多孔分隔壁且上述多个孔包含隔着上述分隔壁而邻接的流入孔和流出孔的蜂窝基材、设于上述流入孔的流出侧端和上述流出孔的流入侧
端的密封部、以及设于上述分隔壁的催化剂层；上述流入孔的流入侧端开口，流出侧端用上述密封部密封，上述流出孔的流入侧端用上述密封部密封，流出侧端开口；其中，设于上述流入孔的流出侧端的上述密封部和设于上述流出孔的流入侧端的上述密封部中的至少一者为含有OSC材料和密封材料的含OSC材料的密封部，上述含OSC材料的密封部中的OSC材料的浓度在延伸方向上是均匀的。在此，“流入侧”是指在废气净化装置中废气流入的一侧，“流出侧”是指在废气净化装置中废气流出的一侧。另外，“延伸方向”是指孔的延伸方向和与其一致的密封部的延伸方向。
[0026]在本实施方式中，对孔的延伸方向没有特别限定，通常与分隔壁的延伸方向大致相同，对分隔壁的延伸方向没有特别限定，通常与蜂窝基材的轴向大致相同。在本实施方式的说明中，“轴向”是指蜂窝基材的轴向，“延伸方向”是指孔的延伸方向和分隔壁的延伸方向，是与蜂窝基材的轴向大致相同的方向。
[0027]首先，对本实施方式涉及的废气净化装置例示进行说明。在此，图1A是示出本专利技术涉及的废气净化装置的实施方式的一例的概要立体图，图1B是示出与图1A所示的废气净化装置的轴向平行的断面的一部分的略图。
[0028]如图1A和图1B所示，本例的废气净化装置1具备蜂窝基材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.废气净化装置，其特征在于，具备：具有划分出从流入侧端面到流出侧端面延伸的多个孔的多孔分隔壁且上述多个孔包含隔着上述分隔壁而邻接的流入孔和流出孔的蜂窝基材、设于上述流入孔的流出侧端的第一密封部和设于上述流出孔的流入侧端的第二密封部、以及设于上述分隔壁的催化剂层；上述流入孔的流入侧端开口，上述流入孔的流出侧端用上述第一密封部密封，上述流出孔的流入侧端用上述第二密封部密封，上述流出孔的流出侧端开口，上述第一密封部和上述第二密封部中的至少一者为含有OSC材料和密封材料的含OSC材料的密封部，上述含OSC材料的密封部中的OSC材料的浓度在延伸方向上是均匀的。2.权利要求1所述的废气净化装置，其特征在于，上述OSC材料在含有5体积％的H2气体和95体积％的N2气体的混合气氛下以10℃/分钟的升温速度升温时的H2消耗量在500℃以上且650℃以下的范围内具有峰。3.权利要求1或2所述的废气净化装置，其特征在于，上述第二密封部为上述含OSC材料的密封部。4.废气净化系统，其特征在在于，具备分别配置于废气流路的上游侧和下游侧的上游侧净化装置和下游侧净化装置，上述上游侧净化装置为三元催化剂装置，上述下游侧净化装置为权利要求1至3的任一项所述的废气净化装置。5.废气净化装置的制造方法，其是制造如下的废气净化装置的制造方法，该废气净化装置具备：具有划分出从流入侧端面到流出侧端面延伸的多个孔的多孔分隔壁且上述多个孔包含隔着上述分隔壁而邻接的流入孔和流出孔的蜂窝基材、设于上述流入孔的流出侧端的第一密封部和设...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉浦幸司，西冈宽真，三好直人，佐藤明美，池部雅俊，中岛谅太，野村泰隆，小里浩隆，
申请(专利权)人：株式会社科特拉，
类型：发明
国别省市：