(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気管内に配置された排ガス浄化システムであって、
炭化水素吸着能を有する吸着材をモノリス担体に被覆担持してなる吸着体と、
当該吸着体の排ガス流れ方向下流側に配置された、排ガス中の有害成分浄化能を有する触媒材をモノリス担体に被覆担持してなる触媒体とから構成される排ガス浄化システムであって、
前記吸着体は、吸着体各部におけるＨＣ離脱開始時間を異ならせて、ＨＣ離脱を分散させることで浄化効率を上げることが出来る断面形状として、１．２≦長径／短径≦６．５の関係を満たす形状を有するものであることを、特徴とする上記排ガス浄化システム。
【請求項２】
前記吸着体が、１．２≦長径／短径≦５．０となるような断面形状を有するものである請求項１記載の排ガス浄化システム。
【請求項３】
前記吸着体の断面形状が楕円形である請求項１記載の排ガス浄化システム。
【請求項４】
前記吸着材が、ゼオライトを主成分とする請求項１記載の排ガス浄化システム。
【請求項５】
前記ゼオライトのＳｉ／Ａｌモル比が４０以上である請求項４記載の排ガス浄化システム。
【請求項６】
前記ゼオライトが、ＺＳＭ−５、ＵＳＹ、β−ゼオライト及びメタロシリケートのうちのいずれか１種以上からなる請求項４記載の排ガス浄化システム。
【請求項７】
前記ゼオライト中に、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも１種の貴金属が含まれる請求項４記載の排ガス浄化システム。
【請求項８】
前記吸着体が、吸着材に加えて、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも１種の貴金属と、当該貴金属を担持する耐熱性無機酸化物とからなる触媒材をモノリス担体に被覆担持してなるものである請求項１記載の排ガス浄化システム。
【請求項９】
前記触媒材がＰｄを含み、モノリス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が５０〜２５０ｇ／ｆｔ3（１．７６×１０-3〜８．８３×１０-3ｇ／ｃｃ）である請求項８記載の排ガス浄化システム。
【請求項１０】
モノリス担体の単位体積当たりの吸着材の担持量が０．０５〜２．０ｇ／ｃｃである請求項１記載の排ガス浄化システム。
【請求項１１】
前記吸着体に、モノリス担体の貫通孔（セル）の径よりも大きな径を有する吹き抜け孔が形成された請求項１記載の排ガス浄化システム。
【請求項１２】
前記触媒材が、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも１種の貴金属と、当該貴金属を担持する耐熱性無機酸化物とからなる請求項１記載の排ガス浄化システム。
【請求項１３】
前記触媒材がＰｄを含み、モノリス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が５０〜２５０ｇ／ｆｔ3（１．７６×１０-3〜８．８３×１０-3ｇ／ｃｃ）である請求項１２記載の排ガス浄化システム。
【請求項１４】
前記吸着体の排ガス流れ方向上流側に、更に別個の吸着体及び／又は触媒体が配置された請求項１記載の排ガス浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス中の有害物質、特にコールドスタート時に多量に発生する炭化水素を効果的に浄化できる排ガス浄化システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車排ガス中の窒素酸化物（ＮＯx）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等の有害物質を浄化するための排ガス浄化システムについて、活発に研究開発が行われているが、特に近年においては、排ガス規制の強化とともにエンジン始動時（コールドスタート時）におけるＨＣの浄化が重要な技術課題となっている。
【０００３】
すなわち、コールドスタート時のように排ガスの温度が低いときは、触媒がその着火温度に到達しないので浄化能が低く、その上、この時期は連続運転しているときに比べ、エンジンから多量のＨＣが放出されているため、自動車排ガスによる有害物質の全排出量のうち、コールドスタート時のＨＣの排出量が大きな割合を占めているのである。
【０００４】
そして、前記技術課題を達成する手段の１つとして、排気管内にゼオライト等のＨＣ吸着能を有する成分をモノリス担体に被覆担持してなる吸着体を配置した排ガス浄化システムが提案されている。吸着体は、コールドスタート時にエンジンから多量に放出された未燃焼ＨＣを、触媒が昇温されて着火するまでの間、一時的に吸着しておくことを目的として使用される。
【０００５】
従来、このような排ガス浄化システムに用いられる吸着体としては、断面形状が円形のものが知られている。また、米国特許第５,６１９,８５３号には、断面形状が楕円形の吸着体を用いたシステムが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、吸着体に吸着されたＨＣは、排ガス熱などによる吸着体の昇温に伴って吸着体から脱離を開始するが、前述のような円形の断面を持つ吸着体は、断面の中心から外周までの距離が一定であるため、外周部付近を流れる排ガスの流量はどこでもほぼ均一で、昇温速度も同程度となる。このため、円形断面を持つ吸着体は、その外周部付近全体が同時期にＨＣ脱離開始温度に到達して、吸着体に吸着されていたＨＣが比較的短時間のうちに多量に脱離することになる。
【０００７】
また、前記のように米国特許第５,６１９,８５３号には、楕円形の断面を持つ吸着体を用いたシステムが記載されているが、このシステムでは吸着体の前方に設けたダイバーターにより、吸着体断面における排ガス流量を均一化しているので、断面全体がほぼ均一に昇温して同時期にＨＣ脱離開始温度に到達するため、やはりＨＣが比較的短時間のうちに多量に脱離することになる。
【０００８】
このように短時間のうちに吸着体からＨＣが多量に脱離すると、排ガス中のＨＣ量が、触媒で一時期に浄化可能なＨＣ量を上回ることがあり、このためコールドスタート時に発生したＨＣの浄化率が低くなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸着体から一時期に脱離するＨＣ量を抑制し、コールドスタート時に発生するＨＣを高い浄化率で浄化できるようにした排ガス浄化システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、内燃機関の排気管内に配置された排ガス浄化システムであって、
炭化水素吸着能を有する吸着材をモノリス担体に被覆担持してなる吸着体と、当該吸着体の排ガス流れ方向下流側に配置された、排ガス中の有害成分浄化能を有する触媒材をモノリス担体に被覆担持してなる触媒体とから構成される排ガス浄化システムであって、前記吸着体は、吸着体各部におけるＨＣ離脱開始時間を異ならせて、ＨＣ離脱を分散させることで浄化効率を上げることが出来る断面形状として、１．２≦長径／短径≦６．５の関係を満たす形状を有するものであることを、特徴とする上記排ガス浄化システムが提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の排ガス浄化システムは、エンジンからの排ガス流路にＨＣを吸着するための吸着体を配置し、その吸着体の下流側に排ガス中の有害成分を浄化するための触媒体を配置したものであり、その特徴的な構造として、前記吸着体が、１．２≦長径／短径≦６．５、好ましくは１．２≦長径／短径≦５．０となるような断面形状を有する
【００１２】
なお、本発明において「長径」とは、吸着体をモノリス担体の貫通孔（セル）の軸方向と直角方向に切断した断面を間に挟んで当該断面外周に接する２本の平行線間の距離が最大になるときのその距離をいい、「短径」とは前記平行線間の距離が最小になるときのその距離をいう。例えば、図９は断面が楕円形である場合における当該断面の長径ａと短径ｂとを示し、図１０は断面が台形である場合における当該断面の長径ａと短径ｂとを示している。
【００１３】
この長径と短径との比（長径／短径）が前記の関係を満たすような断面形状を有する吸着体は、当該吸着体を通過する排ガスの流れの中心から吸着体の外周までの距離が不均一となる。このため、吸着体の外周部付近では各部で排ガスの流量が異なり、昇温速度に差が生じる。すなわち、長径方向の外周部付近は、短径方向の外周部付近に比して排ガス流量が少なくなるので昇温が遅れる。この結果、吸着体の各部で、ＨＣ脱離開始温度に到達する時期が異なって、ＨＣの脱離開始から脱離完了までの時間が長くなる。
【００１４】
図１１は、従来の円形断面を有する吸着体と、本発明のシステムに使用する所定の長径／短径を持った楕円形断面を有する吸着体とについて、ＨＣ脱離の開始から完了までの時間とＨＣ脱離量との関係を示したものである。この図より、本発明のシステムに用いる吸着体は、従来のものに比して、長い時間をかけてＨＣ脱離が行われ、一時期に脱離するＨＣの最大量が低いことがわかる。
【００１５】
本発明の排ガス浄化システムは、このように意図的に各部位の昇温速度の差がつきやすい断面形状として、一時期に脱離するＨＣ量を抑えられるようにした吸着体を使用することにより、吸着体から脱離したＨＣをシステム中の触媒体にて高い浄化率で浄化できる。吸着体の断面形状は、長径／短径が前記所定範囲内にある限り特に制限されない。したがって、例えば車体の床下のレイアウト形状に合わせた断面形状とすることにより、車載性を向上させることもできる。
【００１６】
なお、吸着体断面の長径／短径が１．２未満では吸着体の各部で昇温速度の差がつきにくいので、一時期に脱離するＨＣ量を抑える効果が小さくなり、一方、６．５を超えると長径方向の外周部付近における排ガス流量が少なくなりすぎて、当該外周部付近のＨＣ吸着量が極端に減少する。
【００１７】
本発明に用いる吸着体は、ＨＣ吸着能を有する吸着材をモノリス担体に被覆担持してなるものである。モノリス担体は、一般にハニカム構造体といわれ、実質的に均一な隔壁で囲まれた貫通孔（セル）を有する構造体を意味する。モノリス担体の材料としては、コーディエライト、ムライト等のセラミック質のもの、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金等の耐熱性ステンレス鋼よりなるフォイル型のメタル質のもの、粉末冶金を利用してハニカム構造体に成形したメタル質のものが好適に用いられる。
【００１８】
吸着体に用いられる吸着材としては、ゼオライト、活性炭等があるが、排気系に配設するには、少なくとも５００℃以上の耐熱性が必要であり、ゼオライトを主成分とするものが好ましい。ゼオライトは、天然品、合成品のいずれでも良く、また種類は特に限定されないが、耐熱性、耐久性、疎水性の点でＳｉ／Ａｌモル比が４０以上のものが好適に用いられる。具体的にはＺＳＭ−５、ＵＳＹ、β−ゼオライト、シリカライト、メタロシリケート等が好適に使用できる。
【００１９】
また、ゼオライトは、１種だけでなく複数種を組み合わせて用いることもできる。例えば、ゼオライトのミクロ孔の大きさが約０．５５ｎｍと比較的小さな細孔をもつＺＳＭ−５は、プロペン等の小分子の吸着に有利であり、逆にトルエンやキシレンのような大分子の吸着には不向きである。これに対し、ミクロ孔の大きさが約０．７４ｎｍの比較的大きな細孔をもつＵＳＹは、プロペン等の小分子の吸着は不利であり、トルエンやキシレン等の大分子の吸着に有利である。
【００２０】
したがって、ＺＳＭ−５とＵＳＹを混在させてモノリス担体に被覆担持するのも好適な手法の１つである。更に、ガス流れ方向に対してＺＳＭ−５とＵＳＹを区分して担持するようにしてもよく、この場合、ＺＳＭ−５は１５０℃の比較的高い温度まで吸着保持できるので上流側に担持することが好ましい。また、β−ゼオライトは細孔径が約０．５５ｍｍと約０．７０ｍｍのバイモーダルな細孔を有しているので、小分子、大分子とも比較的良好に吸着することができ好ましい。
【００２１】
なお、ゼオライトは単独でも吸着材として使用できるが、ＨＣの吸着時に並発するコーキングを制御するためにＰｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも１種の貴金属を担持するのが好ましく、これによりゼオライトの吸着能が低下することなく再生できる。
【００２２】
ゼオライトに担持される貴金属としては、Ｐｄが最も安価で再生能が高く好ましい。また、貴金属の担持方法は、熱的安定性の点でイオン交換法によるのが好ましい。更に、貴金属の担持量は、モノリス担体の単位体積当たり５〜４０ｇ／ｆｔ3が、コスト及び再生能の点で好ましい。ゼオライトをモノリス担体に担持する場合、必要に応じて５〜２０重量％のＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2の無機バインダーを含ませてもよく、これによりＨＣの吸着能を損なうことなく強固に担持される。
【００２３】
モノリス担体の単位体積当たりの吸着材の担持量は、０．０５〜２．０ｇ／ｃｃであることが好ましい。吸着材の担持量が０．０５ｇ／ｃｃ未満では十分なＨＣ吸着能が得難く、また２．０ｇ／ｃｃを超えると吸着体の下流側に配置した触媒体の暖機が遅れる。
【００２４】
また、本発明の排ガス浄化システムに用いる吸着体は、前述のようなゼオライトを主成分とする吸着材に加えて、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも１種の貴金属と、当該貴金属を担持する耐熱性無機酸化物とからなる触媒材をモノリス担体に被覆担持してなるものであってもよい（以下、このような触媒材を被覆担持した吸着体を「吸着・触媒体」という）。
【００２５】
このように、吸着材に加えて触媒材をも被覆担持させると、吸着材から脱離したＨＣを、下流側の触媒体とともに、この触媒材でも浄化することができる。この触媒材は特に低温着火性に優れるＰｄを含むことが好ましく、また、この場合、モノリス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が５０〜２５０ｇ／ｆｔ3（１．７６×１０-3〜８．８３×１０-3ｇ／ｃｃ）であることが好ましい。Ｐｄ担持量が５０ｇ／ｆｔ3未満では着火特性及び耐久性に問題があり、２５０ｇ／ｆｔ3を超えるとコスト的に好ましくない。
【００２６】
なお、前述のように、イオン交換法等によってゼオライトに貴金属を直接担持させた場合も、結果として、その貴金属は触媒作用を示すが、ゼオライト中の貴金属は凝集しやすく、触媒としては耐久性が不十分であるので、吸着体に触媒作用も持たせたい場合には、前記吸着・触媒体のように耐熱性無機酸化物に貴金属を担持させた触媒材を被覆して用いることが好ましい。
【００２７】
吸着体には、そのモノリス担体の貫通孔（セル）の径よりも大きな径を有する吹き抜け孔を設けてもよい。このような吹き抜け孔を設けて、排ガスの一部を吹き抜けさせることにより、吸着体の下流側に存在する触媒体の暖機を促進すると、脱離したＨＣの浄化効率が向上する。
【００２８】
上記吹き抜け孔の径は担体強度の点から５０ｍｍφ以下が好ましく、また、排ガスの過剰な吹き抜けによるＨＣ吸着量の低下を抑制するために、４０ｍｍφ以下とすることが更に好ましい。逆に径が小さ過ぎると下流側に配置した触媒体を暖機する効果が不足するので、１０ｍｍφ以上が好ましい。吹き抜け孔の位置には特に制限はなく、必ずしも断面中心部に設ける必要はない。
【００２９】
本発明に用いる触媒体は、排ガス中の有害成分浄化能を有する触媒材をモノリス担体に被覆担持してなるものである。内燃機関から排出されるＨＣ、ＣＯ、ＮＯx等の有害成分を好適に除去せしめるため、触媒材としては、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも１種の貴金属と、当該貴金属を担持する耐熱性無機酸化物とからなるものであることが好ましい。
【００３０】
耐熱性無機酸化物としては、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2やこれらの複合酸化物などが好適に用いられる。特に１００ｍ2／ｇ以上の比表面積からなるＡｌ2Ｏ3を用いると貴金属が高分散に担持され低温着火特性と耐熱性が向上し好ましい。更に、耐熱性無機酸化物にはＣｅＯ2、Ｌａ2Ｏ3、ＣｅＯ2−ＺｒＯ2等の酸素貯蔵能（ＯＳＣ）がある酸化物を５〜３０重量％添加すると、定常活性が向上し特に好ましい。
【００３１】
触媒材は特に低温着火性に優れるＰｄを含むことが好ましく、また、この場合、モノリス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が５０〜２５０ｇ／ｆｔ3（１．７６×１０-3〜８．８３×１０-3ｇ／ｃｃ）であることが好ましい。Ｐｄ担持量が５０ｇ／ｆｔ3未満では着火特性及び耐久性に問題があり、２５０ｇ／ｆｔ3を超えるとコスト的に好ましくない。
【００３２】
吸着体の下流側に配置する触媒体の数には特に制限はない。また、本発明の排ガス浄化システムにおいては、吸着体の排ガス流れ方向上流側に、更に別個の吸着体及び／又は触媒体を配置してもよく、これによりシステム全体としてのＨＣ吸着量を増大させたり、定常走行時の浄化性能を向上させることができる。
【００３３】
本発明の排ガス浄化システムを用いて、コールドスタート時の排ガス浄化を行う場合には、コールドスタート時のある一定期間、排ガス中に酸化性ガス（例えば二次空気）を導入したり、燃焼用空気量と燃料量とを排ガス中の酸素量が増加する方向へ調節したりすると、触媒の燃焼反応が促進されて、より早期に着火させることができる。また、一旦吸着体に吸着されたＨＣが排ガス熱による吸着体の温度上昇に伴って脱離し始めると、排ガス中のＨＣ濃度が上昇して、ＨＣを浄化（燃焼）するための酸素が不足するので、前記のように酸化性ガスを導入したり、燃焼用空気量と燃料量とを調節したりして酸素を補給することが好ましい。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３５】
［担持用スラリーの調製］：
（スラリーＡ）
Ｓｉ／Ａｌモル比１１０のβ−ゼオライトと適量の水を混ぜ合わせ、更に適量の酢酸と、Ａｌ2Ｏ3固形分２．５％のアルミナゾルとを添加し、ボールミルで１５時間粉砕して、スラリーＡを調製した。
【００３６】
（スラリーＢ）
市販のγ−Ａｌ2Ｏ3に硝酸パラジウム水溶液と適量の酢酸とを添加してボールミルで１５時間解砕した。次いで、得られたスラリーを１００℃で１５時間乾燥した後解砕し、更に５５０℃で３時間焼成してＰｄプレドープＡｌ2Ｏ3粉を得た。こうして得られたＰｄプレドープＡｌ2Ｏ3粉と適量の水を混ぜ合わせ、更に適量の酢酸と、アルミナ固形分２．５％のアルミナゾルとを添加し、ボールミルで１５時間解砕して、スラリーＢを調製した。
【００３７】
（スラリーＣ）
市販のγ−Ａｌ2Ｏ3に酢酸セリウムと酸化セリウム（定常走行時のＯＳＣ（酸素貯蔵能）向上剤）とを酸化物換算で３０重量％添加して湿式で解砕し、乾燥後５５０℃で３時間焼成してＡｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2複合酸化物を得た。これにＨ2ＰｔＣｌ5水溶液を用いてＰｔを含浸し、乾燥後５００℃で焼成してＰｔ担持Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2粉を得た。このＰｔ担持Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2粉に適量の水を混ぜ合わせ、更に適量の酢酸と、アルミナ固形分２．５％のアルミナゾルとを添加し、ボールミルで１５時間解砕して、スラリーＣを調製した。
【００３８】
（スラリーＤ）
Ｈ2ＰｔＣｌ5水溶液の代わりにＲｈ(ＮＯ3)3水溶液を用いた以外は前記スラリーＣと同様にしてスラリーＤを調製した。
【００３９】
［吸着体、吸着・触媒体の調製］：
（吸着体Ａ）
前述のスラリーＡ中に断面が楕円形であるモノリス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム、長径１４２ｍｍ、短径９５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）をディップして、モノリス担体の単位体積当たりのβ−ゼオライト担持量が０．２ｇ／ｃｃとなるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経て、表１に示すような吸着体Ａを形成した。
【００４０】
（吸着体Ｂ）
前述のスラリーＡ中に断面が楕円形であるモノリス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム、長径１５８ｍｍ、短径７９ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）をディップして、モノリス担体の単位体積当たりのβ−ゼオライト担持量が０．２ｇ／ｃｃとなるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経て、表１に示すような吸着体Ｂを形成した。
【００４１】
（吸着体Ｃ）
前述のスラリーＡ中に断面が楕円形であるモノリス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム、長径１８９ｍｍ、短径４７ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）をディップして、モノリス担体の単位体積当たりのβ−ゼオライト担持量が０．２ｇ／ｃｃとなるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経て、表１に示すような吸着体Ｃを形成した。
【００４２】
（吸着体Ｄ）
前述のスラリーＡ中に断面が楕円形であるモノリス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム、長径２０７ｍｍ、短径３０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）をディップして、モノリス担体の単位体積当たりのβ−ゼオライト担持量が０．２ｇ／ｃｃとなるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経て、表１に示すような吸着体Ｄを形成した。
【００４３】
（吸着体Ｅ）
断面が楕円形であるモノリス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム、長径１４２ｍｍ、短径９５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）の断面中心部を貫通孔（セル）の軸方向と平行にくり抜いて、直径２５ｍｍφの吹き抜け孔を設けた。このモノリス担体を前述のスラリーＡ中にディップして、モノリス担体の単位体積当たりのβ−ゼオライト担持量が０．２ｇ／ｃｃとなるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経て、表１に示すような吸着体Ｅを形成した。
【００４４】
（吸着体Ｆ）
前述のスラリーＡ中に断面が円形であるモノリス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム、直径１１８ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）をディップして、モノリス担体の単位体積当たりのβ−ゼオライト担持量が０．２ｇ／ｃｃとなるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経て、表１に示すような吸着体Ｆを形成した。
【００４５】
（吸着・触媒体Ａ）
前述のスラリーＢ中に前述の吸着体Ａをディップして、モノリス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が２００ｇ／ｆｔ8となるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経て、表１に示すような吸着・触媒体Ａを形成した。
【００４６】
【表１】
0004006061.tif 000002
【００４７】
［触媒体の調製］：
（触媒体Ａ）
前述のスラリーＢ中に断面が円形であるモノリス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム、直径９３ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）をディップして、モノリス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が２００ｇ／ｆｔ3となるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経て、触媒体Ａを形成した。
【００４８】
（触媒体Ｂ）
前述のスラリーＣ中に断面が円形であるモノリス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム、直径１４４ｍｍ、長さ１１０ｍｍ）をディップして、モノリス担体の単位体積当たりのＰｔ担持Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2粉の担持量が０．１５ｇ／ｃｃとなるように被覆した。これを乾燥し、焼成した後、更に前述のスラリーＤ中にディップして、モノリス担体の単位体積当たりのＲｈ担持Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2粉の担持量が０．０５ｇ／ｃｃとなるように被覆し、最終的に５００℃で焼成して、触媒体Ｂを形成した。なお、触媒体Ｂのモノリス担体の単位体積当たりの貴金属担持量は４０ｇ／ｆｔ3（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１）となった。
【００４９】
［排ガス浄化システムの構成］：
前記により得られた吸着体、吸着・触媒体及び触媒体を用いて以下に示すような排ガス浄化システムを構成した。なお、吸着体、吸着・触媒体及び触媒体の種類を示す記号と図中の参照符号との区別を明確にするため、以下のシステムの説明において、図中の参照符号は括弧(  )を付して記述した。
【００５０】
（システムＡ）
図１に示すように、エンジン(２)からの排ガス流路の上流側に吸着体Ａ(８)を、その下流側に触媒体Ａ(２２)を配置した。また、エンジン(２)と吸着体Ａ(８)との間には、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そして下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置した。エンジンマニホールド出口より吸着体Ａ(８)までの距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｂ(２４)を配置した。
【００５１】
（システムＢ）
図２に示すように、エンジン(２)からの排ガス流路の上流側に吸着体Ｂ(１０)を、その下流側に触媒体Ａ(２２)を配置した。また、エンジン(２)と吸着体Ｂ(１０)との間には、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そして下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置した。エンジンマニホールド出口より吸着体Ｂ(１０)までの距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｂ(２４)を配置した。
【００５２】
（システムＣ）
図３に示すように、エンジン(２)からの排ガス流路の上流側に吸着体Ｃ(１２)を、その下流側に触媒体Ａ(２２)を配置した。また、エンジン(２)と吸着体Ｃ(１２)との間には、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そして下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置した。エンジンマニホールド出口より吸着体Ｃ(１２)までの距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｂ(２４)を配置した。
【００５３】
（システムＤ）
図４に示すように、エンジン(２)からの排ガス流路の上流側に吸着体Ｄ(１４)を、その下流側に触媒体Ａ(２２)を配置した。また、エンジン(２)と吸着体Ｄ(１４)との間には、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そして下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置した。エンジンマニホールド出口より吸着体Ｄ(１４)までの距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｂ(２４)を配置した。
【００５４】
（システムＥ）
図５に示すように、エンジン(２)からの排ガス流路の上流側に吸着体Ｅ(１６)を、その下流側に触媒体Ａ(２２)を配置した。また、エンジン(２)と吸着体Ｅ(１６)との間には、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そして下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置した。エンジンマニホールド出口より吸着体Ｅ(１６)までの距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｂ(２４)を配置した。
【００５５】
（システムＦ）
図６に示すように、エンジン(２)からの排ガス流路の上流側に吸着体Ｆ(１８)を、その下流側に触媒体Ａ(２２)を配置した。また、エンジン(２)と吸着体Ｆ(１８)との間には、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そして下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置した。エンジンマニホールド出口より吸着体Ｆ(１８)までの距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｂ(２４)を配置した。
【００５６】
（システムＧ）
図７に示すように、エンジン(２)からの排ガス流路の上流側に吸着・触媒体Ａ(２０)を、その下流側に触媒体Ａ(２２)を配置した。また、エンジン(２)と吸着・触媒体Ａ(２０)との間には、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そして下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置した。エンジンマニホールド出口より吸着・触媒体Ａ(２０)までの距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｂ(２４)を配置した。
【００５７】
（システムＨ）
図８に示すように、エンジン(２)からの排ガス流路の上流側から、触媒体Ａ(２２)、吸着・触媒体Ａ(２０)、触媒体Ａ(２２′)の順に配置した。また、エンジン(２)と触媒体Ａ(２２)との間には、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そして下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置した。エンジンマニホールド出口より触媒体Ａ(２２)までの距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｂ(２４)を配置した。
【００５８】
［排ガス浄化システムの性能評価］：
前記システムＡ〜Ｈについて、排気量４０００ｃｃ、６気筒エンジン搭載の試験車にを使用して、ＦＴＰ試験（ＬＡ−４モード）を実施した。なお、この試験の際、酸素過剰の排ガスを得るために、各システムに設けた二次空気導入孔から二次空気をエアポンプでエンジンクランク後９０秒間、１００ｌ／ｍｉｎで導入した。排ガスはＣＶＳ法により採取し、ＨＣエミッション値を算出した。その結果を表２に示す。
【００５９】
表２に示すように、１．２≦長径／短径≦６．５となるような断面形状の吸着体又は吸着・触媒体を配置したシステムを使用した実施例１〜６は、長径／短径が６．５を超える断面形状の吸着体を配置したシステムを使用した比較例１や、長径／短径が１．２未満となる断面形状の吸着体を配置したシステムを使用した比較例２よりも低いエミッション値が得られた。
【００６０】
【表２】
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【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の排ガス浄化システムは、意図的に各部位の昇温速度の差がつきやすい断面形状として、一時期に脱離するＨＣ量を抑えられるようにした吸着体を使用することにより、コールドスタート時に吸着体に吸着され、その後排ガス熱による昇温に伴って脱離するＨＣを、システム中の触媒体にて高い浄化率で浄化できる。更に、吸着体は、長径と短径との比が所定範囲内にある限りにおいて様々な断面形状をとることができるので、車載性を向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例において用いられた排ガス浄化システムを示す概要図である。
【図２】  実施例において用いられた排ガス浄化システムを示す概要図である。
【図３】  実施例において用いられた排ガス浄化システムを示す概要図である。
【図４】  実施例において用いられた排ガス浄化システムを示す概要図である。
【図５】  実施例において用いられた排ガス浄化システムを示す概要図である。
【図６】  実施例において用いられた排ガス浄化システムを示す概要図である。
【図７】  実施例において用いられた排ガス浄化システムを示す概要図である。
【図８】  実施例において用いられた排ガス浄化システムを示す概要図である。
【図９】  吸着体の断面が楕円形である場合における当該断面の長径と短径とを示す説明図である。
【図１０】  吸着体の断面が台形である場合における当該断面の長径と短径とを示す説明図である。
【図１１】  吸着体からのＨＣ脱離の開始から完了までの時間とＨＣ脱離量との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
２…エンジン、４…Ｏ2センサー、６…二次空気導入孔、８…吸着体Ａ、１０…吸着体Ｂ、１２…吸着体Ｃ、１４…吸着体Ｄ、１６…吸着体Ｅ、１８…吸着体Ｆ、２０…吸着・触媒体Ａ、２２…触媒体Ａ、２２′…触媒体Ａ、２４…触媒体Ｂ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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