(57)【要約】        【課題】        実際自動車排気ガス温度の２５０〜６００℃で窒素酸化物低減性能および粒子状物質の除去効率がより向上すると共に、ＣＯ、ＴＨＣなどを除去することができるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置を提供する。        また、窒素酸化物触媒と粒子除去フィルターを直列上で連結し窒素酸化物低減触媒前端部にディーゼル噴射インジェクターを設置しディーゼル噴射によって窒素酸化物の還元が行われると共に、粒子除去フィルターを再生するディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置を提供する         【解決手段】        本発明はディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれている窒素酸化物（ＮＯｘ）と粒子状物質（particulate matter、ＰＭ）を効率的に浄化するディーゼルエンジンの排気浄化装置に関するものであって、より詳しくは、窒素酸化物低減触媒部と粒子除去フィルター部とが排気ガスの流れに対して上流から順次に備えられ、窒素酸化物低減触媒部の前端部にディーゼル噴射インジェクターが設けられたディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置を提供する。
2009513335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの排気通路に挿入される排気ガス浄化装置において、窒素酸化物低減触媒部と粒子除去フィルター部とが排気ガスの流れに対して上流から順次に備えられ、窒素酸化物低減触媒部の前端部にディーゼル噴射インジェクターが設けられたディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記窒素酸化物低減触媒部はそれぞれの触媒部が多層で隣接して、配列されるのを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記隣接した触媒部は互いに異なる触媒組成または含量を有することを特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記粒子除去フィルターは白金族触媒が担持されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記白金族触媒成分はＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ及びＲｈからなる群から選ばれた１種以上であることを特徴とする請求項４に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記粒子除去フィルターは白金（Ｐｔ）成分が担持されていることを特徴とする請求項５に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項７】
前記粒子除去フィルターは耐熱性セラミックまたは金属材質からなる支持体上にアルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニアまたはゼオライトから選ばれる１種以上の担体がコーティングされていることを特徴とする請求項４に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項８】
前記粒子除去フィルターは担体がコーティングされた支持体に対して０.０１乃至５重量％の白金（Ｐｔ）成分が担持されていることを特徴とする請求項７に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項９】
更に、前記粒子除去フィルターにＶ、Ｗ、Ｍｏ、ＭｇまたはKから選ばれる１種以上の酸化助触媒成分が担持されることを特徴とする請求項８に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１０】
前記酸化助触媒成分がＶ、ＷまたはＭｏから選ばれる１種以上の酸化助触媒成分である場合は担体がコーティングされた支持体に対して０.０１乃至２重量％であり、ＭｇまたはＫから選ばれる１種以上の酸化助触媒成分である場合は担体がコーティングされた支持体に対して０.０１乃至１重量％であることを特徴とする請求項９に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１１】
前記窒素酸化物低減触媒部は銀（Ａｇ）成分、銅（Ｃｕ）成分またはこれらの混合物が担持されていることを特徴とする請求項４又は９に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１２】
前記窒素酸化物低減触媒部は耐熱性セラミックまたは金属材質からなる支持体上にアルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニアまたはゼオライトから選ばれる１種以上の担体がコーティングされていることを特徴とする請求項１１に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１３】
前記窒素酸化物低減触媒部は担体に対して０.１乃至１０重量％の銀（Ａｇ）成分が担持されていることを特徴とする請求項１２に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１４】
更に、前記窒素酸化物低減触媒部は担体に対して０.０００１乃至０.５重量％の白金族触媒成分が担持されていることを特徴とする請求項１３に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１５】
更に、前記窒素酸化物低減触媒部は担体に対して０.００１乃至０.１重量％の白金族触媒成分が担持されていることを特徴とする請求項１４に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１６】
前記白金族触媒成分はＰｔ、Ｐｄ、ＩｒおよびＰｈからなる群から選ばれた１種以上であることを特徴とする請求項１５に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１７】
前記白金族触媒成分が白金（Ｐｔ）であることを特徴とする請求項１６に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明に属する技術分野】
【０００２】
本発明はディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれている窒素酸化物（ＮＯｘ）と粒子状物質（Particulate  Matter、ＰＭ）とを効率的に浄化するディーゼルエンジンの排気浄化装置に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
ディーゼルエンジンは低燃比であると共に優れた信頼性を土台に自動車、船舶、一般産業用など産業全般において使用用途が多様であり、高出力および高負荷運転が可能であるため需要が続いて増加している。また、低燃比車両を目標に推進されている３Ｌ自動車プログラム（Car Program）またはスーパーカープロジェクト（Super Car Project）からディーゼルエンジン採用が既定事実化されているためディーゼルエンジン車両の増加が予想されている。しかし、先進各国でこのようなディーゼル自動車が総大気汚染の４０％を占めるほど、大気汚染の主犯として認識されていることもある。
【０００４】
これに対応するために各国ではディーゼルエンジンの排気ガス規制を強化している。このようなディーゼル自動車の大気汚染は主に窒素酸化物（ＮＯｘ）と粒子状物質（ＰＭ）とによって発生する。したがって、ディーゼル自動車排気規制の主な対象物質は窒素酸化物と粒子状物質であり、その対応技術としては燃料噴射時期の遲延と排気ガス再循環装置（Exhaust Gas Recirculation）による窒素酸化物の濃度低減と、粒子状物質を低減させるためのエンジンの燃焼性能改善および改良に重点を置いて開発された。
【０００５】
窒素酸化物を低減させるための方法は還元剤を利用し触媒上で窒素酸化物を窒素と酸素に還元する選択的触媒還元反応（ＳＣＲ、Selective Catalytic Reduction）が使用されている。
【０００６】
この時、前記選択的触媒還元反応に使用される還元剤としてはアンモニア、ウレア、炭化水素を使えるが、アンモニア、ウレアなどは別途に供給が可能なインフラが必要と言う短所があるため炭化水素が好まれており、その類型としては輕油、灯油、プロピレン、プロパン、エチレン、ブチレン、メタンなどがある。
【０００７】
一方、ＰＭ低減方法としてはディーゼル粒子フィルター（Diesel particulate filter、ＤＰＦ）方式が広く使用されており、フィルターに捕集されたＰＭを連続的に再生する方法により連続再生式、強制再生式で分けられる。連続再生式方法はＤＰＦ前端に設けられた酸化触媒によってＮＯをＮＯ２に転換してＰＭを再生する方式であり、より能動的に再生するために強制的にフィルターの温度を高めることができる補助器具を使うのが強制再生式である。強制再生式としてはＤＰＦ上に電極を形成し放電させたり、電気ヒーターを利用しフィルターの温度を高めたり、ＤＰＦ前端部にプラズマ反応器を設置して再生する方法又はディーゼルを噴射して燃焼する方法などがある。
【０００８】
従来ディーゼルエンジンの排気浄化装置で排気通路の上流側に酸化触媒を担持したＤＰＦを配置し、下流側に炭化水素選択還元式の窒素酸化物低減触媒（ＤｅＮＯｘ触媒）を配置し、前記ＤＰＦとＤｅＮＯｘ触媒との間に燃料噴射インジェクターを設置した排気浄化システムが知られている。
【０００９】
しかし、前記従来排気浄化装置は中温帯域で窒素酸化物および粒子状物質を含んでＣＯおよびＴＨＣ（Total Hydrocarbon）を同時に効果的に除去するがは力不足であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の目的は実際自動車排気ガス温度の２５０〜６００℃で窒素酸化物低減性能および粒子状物質の除去効率がより向上すると共に、ＣＯ、ＴＨＣなどを除去することができるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は窒素酸化物触媒と粒子除去フィルターを直列上で連結し窒素酸化物低減触媒前端部にディーゼル噴射インジェクターを設置しディーゼル噴射によって窒素酸化物の還元が行われると共に、粒子除去フィルターを再生するディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明はディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれている窒素酸化物（ＮＯｘ）と粒子状物質（particulate matter、ＰＭ）を効率的に浄化するディーゼルエンジンの排気浄化装置に関するものであって、より詳しくは、窒素酸化物低減触媒部と粒子除去フィルター部とが排気ガスの流れに対して上流から順次に備えられ、窒素酸化物低減触媒部の前端部にディーゼル噴射インジェクターが設けられたディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置は実際自動車排気ガス温度の２５０乃至６００℃で窒素酸化物低減性能が優れていると共に、粒子状物質の除去効率が優れた排気ガス浄化装置であって、ディーゼル噴射によって窒素酸化物の選択的還元が行われ、同時に粒子除去フィルターを再生できると言う長所がある。また排気ガスの温度に応じたＮｏｘ低減性能の差を誘発するエンジンの運転状態に関係なく優れたＮＯｘ低減性能を有し、ＰＭだけでなくＣＯおよびＨＣの除去効率も優れている。
【００１４】
以下、本発明をより詳しく説明する。
【００１５】
本発明によるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置はディーゼルを噴射し窒素酸化物低減触媒部（以下、「ＤｅＮＯｘ触媒部」という。）でＮＯｘを低減し、ディーゼル燃焼によって粒子除去フィルター（以下、「ＤＰＦ」という。）部に蓄積された粒子状物質（ＰＭ）を除去すると共に、ＣＯおよびＴＨＣ（Total Hydrocarbon）を除去する。
【００１６】
本発明において、窒素酸化物はＤｅＮＯｘ触媒だけで除去されるのではなく２５０乃至３５０℃の中温帯域でＤＰＦ触媒によって、追加的に除去されるので窒素酸化物をより効果的に除去することができる。従来、単純にＤｅＮＯｘ触媒だけを使用する場合には２５０乃至３５０℃の中温帯域で転換率が低くなって望む除去効率が得られなかった。
【００１７】
また、本発明で粒子状物質はＤＰＦ部で大部分除去されるが、ＤｅＮＯｘ前端部でディーゼルを噴射する場合ＤｅＮＯｘ触媒を通過しながら、ディーゼルが均一に分布するようになってＤＰＦの再生温度を低くすることができた。
【００１８】
なお、本発明は従来排気ガス浄化装置では除去することができなかったＣＯおよびＴＨＣを効果的に除去することができる。
【００１９】
ＣＯはＤｅＮＯｘ触媒では除去できないので、ＤｅＮＯｘ触媒だけがある場合にはむしろＣＯが増加するようになる。しかし、本発明においてはＤＰＦ触媒の白金族成分により２００℃以上でＣＯを効果的に除去できるようになる。
【００２０】
ＴＨＣの場合にも、ＤｅＮＯｘ触媒では除去できない。特に、窒素酸化物を除去するためにディーゼルを還元剤に噴射する場合にはそうでない場合に比べてより多いＨＣ（Hydrocarbon）が排気ガス中に含まれるようになる。このような問題点を解決するために本発明ではＤｅＮＯｘ触媒を通過しながら、増加した未反応ＨＣをＤＰＦ触媒で効果的に除去することができる。
【００２１】
本発明の一実施例としてディーゼルエンジンの排気通路に挿入される排気ガス浄化装置を図１に示した。図１によれば、排気ガスの流れにより上流側にＤｅＮＯｘ触媒部（１）が備わられ、これに直列にＤＰＦ部（２）が備えられ、ＤｅＮＯＸ触媒部の前端部にディーゼル噴射インジェクター（３）が設置されている。
【００２２】
本発明によるまた１つの実施例としてディーゼルエンジンの排気通路に挿入される排気ガス浄化装置を図２に示した。図２によれば、ＤｅＮＯｘ触媒部はそれぞれのＤｅＮＯｘ触媒部が多層で隣接し連続的に配列されているＤｅＮｏｘ触媒部を多層で隣接、配列する場合排気ガスが通過する表面積を増加させＮＯｘ低減効率を向上させることができ、また各層に互いに異なる触媒を使ったり触媒の含量を変化させることによってＮＯｘ低減効率を増加させることができるためＮＯｘ低減効率が多様な温度範囲で優れるだけでなく、排気ガスの温度に応じたＮＯｘ低減性能の差を誘発するエンジンの運転状態に関係なく優れたＮＯｘ低減性能を有すると言う長所がある。
【００２３】
本発明によるＤｅＮＯｘ触媒部は銀（Ａｇ）成分、銅（Ｃｕ）成分またはこれらの混合物が担持された触媒を使い、銀（Ａｇ）成分を担持するために使用可能な物質は還元状態の銀（Ａｇ）、酸化銀（Ａｇ２Ｏ）、塩化銀（AgCl）、硝酸銀（ＡｇＮＯ３、硫酸銀（Ａｇ２ＳＯ４）またはこれらの混合物から選択して使い、銅（Ｃｕ）成分を担持するために使用可能な物質は還元状態の銅（Ｃｕ）、酸化銅、酢酸銅、硝酸銅、硫酸銅またはこれらの混合物から選択して使用する。触媒を担持する担体はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、セリア（ＣｅＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）またはゼオライトを用いることができ、２種以上を混合して使っても良い。その中でアルミナを担体に使うのが窒素酸化物低減性能側面からもっと優れていた。
【００２４】
前記担体は支持体上にコーティングして使うようになり、その使用量は全体触媒含量基準に０.５乃至４ｇ／ｉｎ３であるのが好ましい。この時、前記担体の含量が０.５ｇ／ｉｎ３未満の場合、担持された触媒の絶対量が少なくなって触媒の性能が顕著に減少し、４ｇ／ｉｎ３を超えれば触媒性能がそれ以上増加しなくなることと共に製造が難しくなる。
【００２５】
前記ＤｅＮＯｘ部の支持体は耐熱性セラミックまたは金属材質からなるフロースルー（flow-through）型の支持体として、より具体的にはコーディアライト（Cordierite）ハニカム成形体が例示されることができる。
【００２６】
本発明による銀成分、銅成分またはこれらの混合成分は担体の重量基準として０.１乃至１０重量％がなるように使用するのが好ましい。これは前記含量が０.１重量％未満である場合、触媒作用を担当する成分の絶対量が少なくなって、触媒の性能が顕著に減少し、１０重量％を超えれば反応に不利な金属状態で存在するようになって触媒の性能が顕著に減少するようになる。
【００２７】
また本発明によるＤｅＮＯｘ触媒は実際排気ガス温度の２５０乃至６００℃で窒素酸化物低減性能がより優れるように白金族成分を追加的に担持する。本発明による窒素酸化物低減触媒は実際排気ガス温度の２５０乃至６００℃で窒素酸化物低減性能が優れ、白金族触媒を追加的に担持する場合３５０乃至４５０℃の範囲で窒素酸化物低減性能がより優れた特徴を有する。
【００２８】
前記ＤｅＮＯｘ触媒部に担持される白金族貴金属で使用可能な金属はＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ、およびＲｈ中１種または２種以上の混合からなり、パラジウム（Ｐｄ）の出発物質としてはパラジウムナイトレート、パラジウムクロライド、テトラミンパラジウムジクロライドなどが使われる。また白金（Ｐｔ）の出発物質としては塩化白金酸、ジアミンナイトリトプラチナ、ジアミンテトラクロロプラチナなどが使われ、ロジウム（Ｒｈ）の出発物質としてはロジウムクロライド、ロジウムナイトレート、トリアミンロジウムヘキサクロライドなどが使われる。また前記白金族金属の含量は０.０００１乃至０.５重量％であることが良く、好ましくは０.０００５乃至０.２重量％であり、より好ましくは０.００１乃至０.１重量％である。前記含量が０.０００１重量％未満であれば性能改善に役に立たなくて、０.５重量％を超えれば性能が急速に減少するためである。
【００２９】
本発明によるＤＰＦは白金族触媒が担持されたフィルターとして、前記白金族触媒に担持される元素はＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、およびＲｈからなる群より１種以上が選ばれるが、ＰｔまたはＰｄがより望ましい。ＤＰＦに担持される白金族触媒の含量は担体がコーティングされた支持体に対して０.０１重量％乃至５重量％であり、０.０１重量％未満である場合には粒子状物質除去効果が現れなく、５重量％を超過する場合にはそれ以上の性能が改善されないため経済的な面で不利な点があるかもしれない。
【００３０】
また、ＤＰＦは白金族触媒以外に酸化助触媒成分を追加的に担持することができる。酸化助触媒成分は亜硫酸ガスの酸化を抑制したり白金族触媒の表面活動性を増加させる役割を果たす。一般に白金族触媒は可溶性有機物質（ＳＯＦ）の酸化反応で高い活性を現わすが、輕油の中に含まれている硫黄の燃焼生成物の亜硫酸ガス（ＳＯ２）が酸化し硫酸塩になって粒子状物質を逆に増加させてしまう良くない結果を持ってくる。このような問題点を改善するために前記白金族触媒にＶ、ＷまたはＭｏから選ばれる１種以上の触媒成分を付加的に使用することができる。前記Ｖ、ＷまたはＭｏから選ばれる１種以上の触媒成分は担体がコーティングされた支持体に対して０.０１重量％乃至２重量％の含量であるのが好ましい。前記含量が０.０１重量％未満の場合には亜硫酸ガスの酸化を抑制する効果が現れなく、２重量％を超過する場合には追加添加に応じた意義がなくて経済的ではない。また、Ｋ、Ｍｇなどのアルカリ金属成分は低温流動性を持っているため白金族触媒の表面活動性を増加させて触媒と粒子状物質の接触を容易にすることによって触媒反応速度を向上させる役割を果たす。前記アルカリ金属は担体がコーティングされた支持体に対して０.０１重量％乃至１重量％の含量で使用するのが好ましい。前記含量が０.０１重量％未満である場合には白金族触媒の反応速度を増加する効果が現れなく、１重量％を超過する場合には追加添加に応じた意義がなくて経済的ではない。
【００３１】
また前記触媒成分を担持する担体はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、セリア（ＣｅＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）またはゼオライトを用いることができ、２種以上を混合して使っても良い。
【００３２】
本発明によるＤＰＦは窒素酸化物低減触媒前端部から噴射されるディーゼルが酸化されながら排気ガスが昇温されることを利用して蓄積された粒子状物質を除去する。この時ＤＰＦの温度が過多に昇温される場合にも安全に使用できるように支持体は耐熱性に優れたコーディアライト、ＳｉＣを含むセラミック、Ｎｉ合金またはＦｅＣｒ合金を含む合金材質を使用するのが好ましい。上記のような高耐熱性材料を支持体に使用する場合にはＤＰＦ再生時に発生する高熱に対して安全に運転ができ、また過多な粒子状物質が酸化される場合に発生する熱量を利用できるため噴射されるディーゼル燃料の量を節約できると言う長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、実施例で本発明をもっと具体的に説明する。しかし、本発明の実施例は色々な形態に変更することができ、本発明の範囲が次に詳述する実施例によって限定されるように解釈されてはいけない。
【製造例１】
【００３４】
窒素酸化物低減触媒を次の通り製造した。ガンマアルミナパウダー[表面積:２１０ｍ２／ｇｒ、気孔体積:０.５ｃｃ／ｇｒ、比重:０.８ｇ／ｃｃ]と酢酸および２次蒸溜水を混合した後、湿式ボールミルを利用し２４時間粉砕して均一なアルミナスラリーを製造した。湿式ボールミルによって粉砕したアルミナの平均粒子の大きさが２乃至８マイクロメーターになるようにした。前記製造したアルミナスラリーに直径１１.２５インチ、長さ３インチの４００ｃｐｓｉのコーディアライトハニカムをウォッシュコーティング（wash coat）しアルミナの担持量が３ｇ／ｉｎ３になるようにコーティングした後、焼成炉で常温から１２０℃まで３℃／分昇温した後、１２０℃で３時間乾燥した後、１２０℃から５５０℃まで３℃／分昇温して、５５０℃で３時間焼成した。
【００３５】
その後、前記焼成したアルミナ担持コーディアライト乾燥体を硝酸銀と白金前駆体に塩化白金酸を溶解し製造した溶液に含浸して、銀がアルミナ重量対比２.０重量％、白金触媒成分は０.００１重量％になるように含浸した後、アルミナウォッシュコーティング条件のように１２０℃で３時間、５５０℃で３時間焼成した。
【製造例２】
【００３６】
粒子除去フィルターは次の通り製造した。２Lフラスコにポリビニルピロリドン（アルドリッチケミカル社、平均分子量１０、０００）２５２ｇを蒸溜水１Ｌに溶かし均一溶液を作る。ここに、塩化白金酸３０.４ｇを入れメタノール１Ｌを入れて攪拌する。この溶液を８０℃で６時間還流させ濾過して白金含量０.６２重量％の暗褐色白金コロイド溶液２、０７０ｇを得る。アンモニウムモリブデン酸塩１５.４ｇ、水酸化カリウム１０ｇをそれぞれ蒸溜水２５０ｍＬに入れて攪拌してモリブデン（Ｍｏ）水溶液、カリウム（Ｋ）水溶液を製造する。
【００３７】
前記から製造された白金コロイド溶液、モリブデン（Ｍｏ）水溶液、カリウム（Ｋ）水溶液を同一重量比に混合し触媒化されたフィルター用金属塩コロイド溶液を得る。コニン社の直径１１.２５インチ、長さ１４インチ、セル密度２００ｃｐｓｉのウォールフロー形態のセラミックフィルターを触媒化されたフィルターの支持体に使用する。
【００３８】
前記ハニコムモノリースに７重量％のチタニアとシリカ混合ウォッシュコート液を沈着させた後乾燥焼成する。ウォッシュコーティングした支持体に前記触媒化されたフィルター用コロイド混合液を担持させ、担体がコーティングされた支持体に対して白金含量が０.２７重量％、モリブデン含量が０.１６重量％、カリウム含量が０.０７７重量％になるようにした。１２０℃で３時間間乾燥した後、５５０℃の温度で４〜６時間焼成し粒子状物質除去用フィルターを製造した。
【実施例１】
【００３９】
排気ガス浄化装置の性能評価-１
製造例１で製造した窒素酸化物低減触媒と製造例２で製造した粒子除去触媒を連続的に連結した後、ステンレススチールで製作されたキャニングに位置した。
【００４０】
評価試験に用いたエンジンは排気量１１リットルの過給器および中間冷却器が適用された大宇エンジンを使った。排気ガス低減および粒子状物質低減評価試験は大型ディーゼル車両用日本１３モードにより実施した。テストはエンジンダイナモでテストモードに規定されている一定のrpmと負荷（torque）で実施した。この時に用いたディーゼルは硫黄含量が５０ｐｐｍの超低硫黄ディーゼルであった。実施結果、一酸化炭素は９２％、炭化水素は３４％、窒素酸化物は３８％、ＰＭ除去率は９３％以上の低減率を示した。
【表１】
2009513335.tif 000003
【実施例２】
【００４１】
排気ガス浄化装置の性能評価-２
前記実施例１で使ったのと同一の排気ガス浄化装置を使った。
【００４２】
評価試験に用いた車両は排気量１２.９リットルの過給器および中間冷却器が適用された日本ＨＩＮＯ社のものであり、シャーシーダイナモ（Chassis Dynamo）でテストを行った。排気ガス低減および粒子状物質低減評価試験は大型ディーゼル車両用日本１３モードで実施した。この時に用いたディーゼルは硫黄含量が１０ｐｐｍの超低硫黄ディーゼルであった。実施結果、一酸化炭素は９８％、炭化水素は３６％、窒素酸化物は３９％、粒子上物質は９７％以上の低減率を示した。
【表２】
2009513335.tif 000004
【符号の説明】
【００４３】
１:窒素酸化物低減触媒（ＤｅＮＯｘ触媒）部
２:粒子除去フィルター（ＤＰＦ）部
３:ディーゼル噴射インジェクター
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による排気ガス浄化装置であって、ＤｅＮＯｘ触媒層が一層である場合を示す。
【図２】本発明による排気ガス浄化装置であって、ＤｅＮＯｘ触媒層が色々な層である場合を示す。
【図１】
2009513335.tif 000005
【図２】
2009513335.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月5日(2007.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒素酸化物を低減させるためのものであって、それぞれのものが多層で隣接し配列される窒素酸化物低減触媒部および粒子を除去するためのディーゼル粒子除去フィルター部（ＤＰＦ）が排気ガスの上流から順次に備えられ、ディーゼル噴射インジェクターが窒素酸化物低減触媒部の前端部に設けられた、ディーゼルエンジンの排気通路に配置される排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記隣接した触媒部は互いに異なる触媒組成または含量を有することを特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記粒子除去フィルターは白金族触媒が担持されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記白金族触媒成分はＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ及びＲｈからなる群から選ばれた１種以上であることを特徴とする請求項４に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記粒子除去フィルターは白金（Ｐｔ）成分が担持されていることを特徴とする請求項５に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記粒子除去フィルターは耐熱性セラミックまたは金属材質からなる支持体上にアルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニアまたはゼオライトから選ばれる１種以上の担体がコーティングされていることを特徴とする請求項４に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項７】
前記粒子除去フィルターは担体がコーティングされた支持体に対して０.０１乃至５重量％の白金（Ｐｔ）成分が担持されていることを特徴とする請求項７に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項８】
更に、前記粒子除去フィルターにＶ、Ｗ、Ｍｏ、ＭｇまたはKから選ばれる１種以上の酸化助触媒成分が担持されることを特徴とする請求項８に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項９】
前記酸化助触媒成分がＶ、ＷまたはＭｏから選ばれる１種以上の酸化助触媒成分である場合は担体がコーティングされた支持体に対して０.０１乃至２重量％であり、ＭｇまたはＫから選ばれる１種以上の酸化助触媒成分である場合は担体がコーティングされた支持体に対して０.０１乃至１重量％であることを特徴とする請求項９に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１０】
前記窒素酸化物低減触媒部は銀（Ａｇ）成分、銅（Ｃｕ）成分またはこれらの混合物が担持されていることを特徴とする請求項４又は９に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１１】
前記窒素酸化物低減触媒部は耐熱性セラミックまたは金属材質からなる支持体上にアルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニアまたはゼオライトから選ばれる１種以上の担体がコーティングされていることを特徴とする請求項１１に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１２】
前記窒素酸化物低減触媒部は担体に対して０.１乃至１０重量％の銀（Ａｇ）成分が担持されていることを特徴とする請求項１２に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１３】
更に、前記窒素酸化物低減触媒部は担体に対して０.０００１乃至０.５重量％の白金族触媒成分が担持されていることを特徴とする請求項１３に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１４】
更に、前記窒素酸化物低減触媒部は担体に対して０.００１乃至０.１重量％の白金族触媒成分が担持されていることを特徴とする請求項１４に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１５】
前記白金族触媒成分はＰｔ、Ｐｄ、ＩｒおよびＰｈからなる群から選ばれた１種以上であることを特徴とする請求項１５に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１６】
前記白金族触媒成分が白金（Ｐｔ）であることを特徴とする請求項１６に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月16日(2008.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒素酸化物を低減させるためのものであって、それぞれのものが多層で隣接し配列される窒素酸化物低減触媒部および粒子を除去するためのディーゼル粒子除去フィルター部（ＤＰＦ）が排気ガスの上流から順次に備えられ、ディーゼル噴射インジェクターが窒素酸化物低減触媒部の前端部に設けられた、ディーゼルエンジンの排気通路に配置される排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記隣接した触媒部は互いに異なる触媒組成または含量を有することを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記粒子除去フィルターは白金族触媒が担持されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１つに記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記白金族触媒成分はＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ及びＲｈからなる群から選ばれた１種以上であることを特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記粒子除去フィルターは白金（Ｐｔ）成分が担持されていることを特徴とする請求項４に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記粒子除去フィルターは耐熱性セラミックまたは金属材質からなる支持体上にアルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニアまたはゼオライトから選ばれる１種以上の担体がコーティングされていることを特徴とする請求項５に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項７】
前記粒子除去フィルターは担体がコーティングされた支持体に対して０.０１乃至５重量％の白金（Ｐｔ）成分が担持されていることを特徴とする請求項６に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項８】
更に、前記粒子除去フィルターにＶ、Ｗ、Ｍｏ、ＭｇまたはKから選ばれる１種以上の酸化助触媒成分が担持されることを特徴とする請求項７に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項９】
前記酸化助触媒成分がＶ、ＷまたはＭｏから選ばれる１種以上の酸化助触媒成分である場合は担体がコーティングされた支持体に対して０.０１乃至２重量％であり、ＭｇまたはＫから選ばれる１種以上の酸化助触媒成分である場合は担体がコーティングされた支持体に対して０.０１乃至１重量％であることを特徴とする請求項８に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１０】
前記窒素酸化物低減触媒部は銀（Ａｇ）成分、銅（Ｃｕ）成分またはこれらの混合物が担持されていることを特徴とする請求項３又は８に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１１】
前記窒素酸化物低減触媒部は耐熱性セラミックまたは金属材質からなる支持体上にアルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニアまたはゼオライトから選ばれる１種以上の担体がコーティングされていることを特徴とする請求項１０に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１２】
前記窒素酸化物低減触媒部は担体に対して０.１乃至１０重量％の銀（Ａｇ）成分が担持されていることを特徴とする請求項１１に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１３】
更に、前記窒素酸化物低減触媒部は担体に対して０.０００１乃至０.５重量％の白金族触媒成分が担持されていることを特徴とする請求項１２に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１４】
更に、前記窒素酸化物低減触媒部は担体に対して０.００１乃至０.１重量％の白金族触媒成分が担持されていることを特徴とする請求項１３に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１５】
前記白金族触媒成分はＰｔ、Ｐｄ、ＩｒおよびＰｈからなる群から選ばれた１種以上であることを特徴とする請求項１４に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１６】
前記白金族触媒成分が白金（Ｐｔ）であることを特徴とする請求項１５に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【国際調査報告】
2009513335.tif 000007
2009513335.tif 000008
2009513335.tif 000009