(57)【要約】  本発明は、入口側と、出口側と、前記入口側から前記出口側まで延在する少なくとも１つの流路であって、前記入口側から第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を含む流路とを備える、ディーゼル用酸化触媒に関する。さらに、本発明はエンジン排気ガス処理方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口側と、
出口側と、
前記入口側から前記出口側まで延在する少なくとも１つの流路であって、前記入口側から第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を含む流路とを備える、ディーゼル用酸化触媒。
【請求項２】
前記入口側から前記出口側まで延在する複数の流路を備える、請求項１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項３】
前記ディーゼル用酸化触媒の前記入口側における前記複数の流路の第１の端部は、少なくとも部分的に入口面を画定する、請求項１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項４】
前記入口面は非平面である、請求項３に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項５】
前記非平面の入口面は、ディーゼル用酸化触媒の鋳造時に形成される、請求項４に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項６】
前記非平面の入口面は、表面を機械加工することによって形成される、請求項４に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項７】
前記複数の流路の前記第１の端部は、作為的なパターンに従って凹状及び非凹状のいずれかをなす、請求項４に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項８】
前記複数の流路は全てが同じ長さを有するわけではない、請求項２に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項９】
前記複数の流路の各々は、前記入口側から第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を備える、請求項２に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１０】
前記複数の流路の各々において、前記第１の部分は前記入口側から前記第２の部分まで実質的に同じ距離にわたって延在する、請求項９に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１１】
前記流路を画定する基材と、前記流路の前記第２の部分において前記基材に施される触媒とを備える、請求項１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１２】
前記流路の前記第１の部分において、前記触媒が付着することができない被覆を前記基材上に備える、請求項１１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１３】
前記流路の前記第１の部分は、前記流路の前記第１の部分において前記基材に前記触媒を施し、その後前記触媒を失活させることによって、無触媒化される、請求項１１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１４】
前記流路の前記第１の部分は、前記流路の前記第１の部分において前記基材に前記触媒を施し、その後前記触媒を除去することによって、無触媒化される、請求項１１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１５】
前記触媒は、前記触媒により前記基材をウォッシュコーティングすること及び前記基材を前記触媒中に浸漬することの少なくとも一方により、前記基材に施される、請求項１１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１６】
前記流路の前記第１の部分は、ウォッシュコーティングされたり、前記触媒中への浸漬を受けたりしない、請求項１５に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１７】
前記流路の前記第１の部分は、前記流路の前記第２の部分より短い、請求項１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１８】
エンジン排気ガスの処理方法において、前記エンジンから排出されるガスをディーゼル用酸化触媒の流路内に導入するステップを含み、前記流路は前記ディーゼル用酸化触媒の入口側から出口側まで延在し、前記流路は前記入口側から第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を備える、エンジン排気ガスの処理方法。
【請求項１９】
前記ディーゼル用酸化触媒は、前記入口側から前記出口側まで延在する複数の流路を備え、前記複数の流路の各々は、前記入口側から第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を備え、前記排気ガスを前記複数の流路の各々に導入するステップを含む、請求項１８に記載のエンジン排気ガスの処理方法。
【請求項２０】
前記ディーゼル用酸化触媒の前記入口側における前記複数の流路の第１の端部は、少なくとも部分的に非平面の入口面を画定するため、前記複数の流路の内の少なくとも幾つかの第１の端部は、前記流路の長手軸に対して垂直をなさず、前記排気ガスを前記流路の前記長手軸に対して実質的に平行な方向に導入するステップを含む、請求項１９に記載のエンジン排気ガスの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にディーゼル用酸化触媒（ＤＯＣ）とエンジン排気ガスを処理する方法とに関し、特に、ＤＯＣの入口側から流路の第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を備える少なくとも１つの流路を有するＤＯＣに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＯＣは、すす及び炭化水素粒子による目詰まりを起こしやすい。これらの粒子はＤＯＣの触媒作用を有する入口側端部に溜まる傾向にある。発明者らは、ＤＯＣの流路の入口側端部の目詰まりに作用する圧力ベクトルは目詰まり粒子の最大面に対して垂直方向となる傾向にあり、このことが粒子の除去を困難にすることから、ＤＯＣの入口側端部における目詰まりが特に問題になる可能性があることを認めた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発明者らは、ＤＯＣの入口側端部における目詰まりを防ぎやすくして、粒子がたとえ溜まるとしても入口側端部から離れてＤＯＣの流路の更に奥に溜まるようにするＤＯＣを提供することが望ましいことを確認した。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの態様によれば、ディーゼル用酸化触媒は、入口側と、出口側と、入口側から出口側まで延在する少なくとも１つの流路であって、入口側から第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を備える少なくとも１つの流路とを備える。
【０００５】
本発明の他の態様によれば、エンジン排気ガスを処理する方法は、エンジンから排出されるガスをディーゼル用酸化触媒の流路内に導入するステップを含み、流路はディーゼル用酸化触媒の入口側から出口側まで延在し、流路は入口側から第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を備える。
【０００６】
同様の符号が同様の要素を示す図面と併せて以下の詳細な説明を読むことにより、本発明の特徴及び利点をよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の１つの態様に従ったディーゼル用酸化触媒の斜視図である。
【図２Ａ】本発明の１つの態様に従ったディーゼル用酸化触媒の、図２Ｂに示す上面図の断面２Ａ−２Ａにおける部分側断面図である。
【図２Ｂ】本発明の１つの態様に従ったディーゼル用酸化触媒の上面図である。
【図３】本発明の１つの態様に従ったディーゼル用酸化触媒の流路の側断面図である。
【図４】本発明の他の態様に従ったディーゼル用酸化触媒の流路の側断面図である。
【図５Ａ】本発明の他の態様に従ったディーゼル用酸化触媒の流路の側断面図である。
【図５Ｂ】流路の第１の部分における触媒の失活後の図５Ａの流路の側断面図である。
【図６Ａ】本発明の１つの態様に従ったディーゼル用酸化触媒の流路内における目詰まりを示す側断面図である。
【図６Ｂ】先行技術に従ったディーゼル用酸化触媒の流路内における目詰まりを示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の１つの態様に従ったディーゼル用酸化触媒（ＤＯＣ）２１を図１に示す。ＤＯＣは、入口側２３と、出口側２５と、入口側から出口側まで延在する少なくとも１つの流路２７、一般に複数の流路とを備える。流路２７は、入口側２３から第２の触媒部分３１まで延在する第１の無触媒部分２９を備える。複数の流路２７が設けられる場合は、通常、全ての流路が第１の無触媒部分２９と第２の触媒部分とを有する。第２の部分３１は、通常、第１の部分２９から流路の長さにわたって、即ち流路２７の出口側２５まで延在する。流路２７の第１の部分２９は、通常、第２の部分３１より短い。流路２７の第１の部分２９は無触媒であるため、すす及び炭化水素の付着物は、流路の第２の触媒部分３１付近の流路のより奥深くに位置する傾向になる。
【０００９】
ＤＯＣの入口側２３における複数の流路２７の第１の端部３３は、少なくとも部分的に入口面３５を画定する。図２Ａに示すように、入口面３５は、流路２７の第１の端部３３を画定する縁部が全て同じ平面上において終端する必要はないという意味において、非平面であってよい。従って、一部の流路２７がその他の流路とは異なる長さを有することがある。非平面の入口面３５は、図２Ｂに示す入口面の主要部４１より下に配置されるパターン状の同心円３７及び線３９等、入口面内に形成される作為的なパターンを有するような非平面であってよい。非平面の入口面３５は、ＤＯＣの鋳造時に形成されること又は平面状の面を機械加工すること等の、任意の適切な方法で形成されてよい。
【００１０】
各々が第１の無触媒部分２９と第２の触媒部分３１とを有する複数の流路２７がある場合は、複数の流路の各々において、第１の部分は、入口面３５が非平面でない限り、入口側から第２の部分まで実質的に同じ距離にわたって延在し、入口面３５が非平面である場合は、第１の部分が全ての流路において同じ長さでないこともある。出口側２５の面は通常、平面状であるため、第２の部分３１は通常、全ての流路において同じ長さである。
【００１１】
ＤＯＣは、任意の適切な態様に形成されてよい。例えば、図３に示すように、ＤＯＣは、流路２７’を画定する基材４３’と、流路の第２の部分３１’において基材に施される触媒４５’とを備えてよい。図３の実施形態では、流路２７の第１の部分２９’にはいかなる触媒も設けられないか、又は触媒が基材４３’から除去される。例えば、触媒４５’は、触媒により基材をウォッシュコーティングすること及び基材を触媒中に浸漬することの少なくとも一方によって、基材４３’に施される。触媒が流路の第２の部分３１’上のみに存在するように、流路２７’の第１の部分２９’はウォッシュコーティングされたり、触媒中への浸漬を受けたりしない。これに代わる方法として、第１の部分２９’上の触媒を、例えば機械的又は化学的に除去してもよい。
【００１２】
図４に示すように、流路２７’’は、流路の第１の部分２９’’において基材４３’’上に触媒４５’’が付着することができない被覆４７’’を有する一方で、流路の第２の部分３１’’には触媒が付着することができる。これに代わる方法として、ＤＯＣは、最初に図５Ａに示すように基材４３’’’の全表面上に触媒４５’’’を施すことによって作られ、その後、触媒を失活させることにより流路２７’’’の第１の部分２９’’’が作られて、図５Ｂに示すように、失活した触媒４５ａ’’’が流路の第１の部分に存在し、活性を有する触媒４５ｂ’’’が流路の第２の部分３１’’’に存在するようになる。
【００１３】
図６Ａに示す、本発明の態様に従ったエンジン排気ガスの処理方法において、ガスはエンジンからＤＯＣ２１の流路２７内へと排出される。流路２７はＤＯＣ２１の入口側２３から出口側２５まで延在し、入口側から第２の触媒部分３１まで延在する第１の無触媒部分２９を備える。
【００１４】
理論に縛られることを望むものではないが、図６Ａに示すように、流路２７の更に奥深くで目詰まりが始まる場合は、流路の入口端部の場合とは対照的に、目詰まり５３が流路内における排気ガスの局所空間速度を増加させる傾向となって、目詰まりの分解を容易にすることから、本発明はＤＯＣの流路内における目詰まりを防ぎやすくすると考えられる。更に、排気ガスの局所速度そのものは目詰まり５３を取り除くには十分でなくても、流路２７内の圧力が上昇する傾向になり、最終的に排気ガス流の大部分はその他の流路を通過する。一旦全ての流路２７が閉塞すると、局所圧力が増加し、速度は低下する。目詰まり５３は、目詰まりの主面に対して実質的に平行をなすと共に、流路２７の壁部から目詰まりを引き剥がそうとするせん断力を目詰まりに加える圧力ベクトルＰに抵抗する。更にまた、目詰まりが流路の十分に奥のいずれかの点で生じると、流路を形成する膜の性質は、通常、流路の開口部分は依然として機能を果たすため、効率の低下は起こるが機能性は維持されるようになる。
【００１５】
これに対して、図６Ｂに示すように、目詰まり５３が、従来のＤＯＣにおいて一般に起こるように、ＤＯＣ１２１の入口側１２３において触媒作用を有する入口面１３５上に形成されると、増加した圧力が目詰まりを流路１２７そのものに対して押し付ける。実験により、目詰まり５３は、目詰まりの主面に対して垂直をなす圧力ベクトルＰを有するこの圧力に、システムが損傷する時点まで耐えられることが示唆される。
【００１６】
本出願において、「含む」等の用語の使用は限定的ではなく、「備える」等の用語と同じ意味を有することを意図するものであって、その他の構造、材料又は作用の存在を排除することを意図するものではない。同様に、「ことがある」又は「してよい」等の用語の使用は限定的ではなく、構造、材料又は作用が必須ではないことを表すものであるが、こうした用語が用いられていないことが、構造、材料又は作用が不可欠であることを表すものではない。構造、材料又は作用は、現在のところ不可欠であると考えられる範囲内において、不可欠であると認められる。
【００１７】
好適な実施形態に従って本発明を図示し且つ説明したが、特許請求の範囲に記載の本発明から逸脱することなく、改変及び変更してよいことがわかる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年6月5日(2014.6.5)
【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】
入口面を有する入口側と、
出口側と、
前記入口側から前記出口側まで延在する少なくとも１つの流路であって、前記入口面から第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を含む流路とを備える、ディーゼル用酸化触媒。
【請求項２】
前記入口側から前記出口側まで延在する複数の流路を備える、請求項１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項３】
前記ディーゼル用酸化触媒の前記入口側における前記複数の流路の第１の端部は、少なくとも部分的に入口面を画定する、請求項１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項４】
前記入口面は非平面である、請求項３に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項５】
前記非平面の入口面は、ディーゼル用酸化触媒の鋳造時に形成される、請求項４に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項６】
前記非平面の入口面は、表面を機械加工することによって形成される、請求項４に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項７】
前記複数の流路の前記第１の端部は、作為的なパターンに従って凹状及び非凹状のいずれかをなす、請求項４に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項８】
前記複数の流路は全てが同じ長さを有するわけではない、請求項２に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項９】
前記複数の流路の各々は、前記入口側から第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を備える、請求項２に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１０】
前記複数の流路の各々において、前記第１の部分は前記入口側から前記第２の部分まで実質的に同じ距離にわたって延在する、請求項９に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１１】
前記流路を画定する基材と、前記流路の前記第２の部分において前記基材に施される触媒とを備える、請求項１に記載のディーゼル用酸化触媒。  
【請求項１２】
前記流路の前記第１の部分において、前記触媒が付着することができない被覆を前記基材上に備える、請求項１１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１３】
前記流路の前記第１の部分は、前記流路の前記第１の部分において前記基材に前記触媒を施し、その後前記触媒を失活させることによって、無触媒化される、請求項１１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１４】
前記流路の前記第１の部分は、前記流路の前記第１の部分において前記基材に前記触媒を施し、その後前記触媒を除去することによって、無触媒化される、請求項１１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１５】
前記触媒は、前記触媒により前記基材をウォッシュコーティングすること及び前記基材を前記触媒中に浸漬することの少なくとも一方により、前記基材に施される、請求項１１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１６】
前記流路の前記第１の部分は、ウォッシュコーティングされたり、前記触媒中への浸漬を受けたりしない、請求項１５に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１７】
前記流路の前記第１の部分は、前記流路の前記第２の部分より短い、請求項１に記載のディーゼル用酸化触媒。
【請求項１８】
エンジン排気ガスの処理方法において、前記エンジンから排出されるガスをディーゼル用酸化触媒の流路内に導入するステップを含み、前記流路は前記ディーゼル用酸化触媒の入口側から出口側まで延在し、前記入口側は入口面を有し、前記流路は前記入口面から第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を備える、エンジン排気ガスの処理方法。
【請求項１９】
前記ディーゼル用酸化触媒は、前記入口側から前記出口側まで延在する複数の流路を備え、前記複数の流路の各々は、前記入口側から第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を備え、前記排気ガスを前記複数の流路の各々に導入するステップを含む、請求項１８に記載のエンジン排気ガスの処理方法。
【請求項２０】
前記ディーゼル用酸化触媒の前記入口側における前記複数の流路の第１の端部は、少なくとも部分的に非平面の入口面を画定するため、前記複数の流路の内の少なくとも幾つかの第１の端部は、前記流路の長手軸に対して垂直をなさず、前記排気ガスを前記流路の前記長手軸に対して実質的に平行な方向に導入するステップを含む、請求項１９に記載のエンジン排気ガスの処理方法。
【請求項２１】
入口側と；
出口側と；
前記入口側から前記出口側まで延在すると共に前記入口側と前記出口側とにおいて開口する少なくとも１つの流路であって、前記入口側から第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を含む流路とを備えるディーゼル用酸化触媒。
【請求項２２】
エンジン排気ガスの処理方法において、前記エンジンから排出されるガスをディーゼル用酸化触媒の流路内に導入するステップを含み、前記流路は前記ディーゼル用酸化触媒の入口側から出口側まで延在すると共に前記入口側と前記出口側とにおいて開口し、前記流路は前記入口側から第２の触媒部分まで延在する第１の無触媒部分を備える、エンジン排気ガスの処理方法。
【国際調査報告】
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