[发明专利]催化转换器

说明书

技术领域

本发明涉及被收纳固定于构成排气(废气)的排气系统的配管内的催化转换器。

背景技术

在各种产业界，针对减少环境影响负载的各种努力正在全球范围内进行，其中，在汽车产业中，燃油经济性能优异的汽油发动机车辆自不必说，面向混合动力车、电动车等所谓的环保车的普及及其进一步的性能提高的开发每天都在进展。

然而，在将汽车发动机与消声器连接的排气的排气系统中，一般配设有用于净化排气的催化转换器。

发动机有时排出CO、NO_x、未燃烧的HC、VOC等对环境有害的物质，为了将这样的有害物质转换为能够允许的物质，在具备多个孔室的基材的孔室壁面形成有包含钯、铂之类的贵金属催化剂的催化剂层。更具体而言，在多个孔室的孔室壁面上，沿着基材的长度方向即排气流通的方向形成有催化剂层，使排气在具备这样的构成的基材的催化转换器中通过，CO转化为CO₂，NO_x转化为N₂和O₂，VOC燃烧而生成CO₂和H₂O。

然而，一般为在例如蜂窝结构的具备孔室的基材中，基材的孔室密度均匀一致的催化转换器，但由于基材的截面中央区域的排气的流速分布比周边区域高，因此存在不能够充分活用基材整体的催化剂层的课题。因此，考虑到这样的排气的流速分布，通过形成为与基材的周边区域相比，中央区域的孔室密度高的催化转换器，能够尽可能地降低基材截面内的流速分布差，能够进行有效活用了催化转换器整体的催化剂层的排气净化。

在此，专利文献1中公开了下述技术：对于作为催化转换器(在此为催化体)的整体孔室密度均匀一致的例如蜂窝结构的基材，通过使在其中央区域(在此为中心部)和周边区域(在此为外周部)中所担载的贵金属催化剂的量变化而提高排气净化性能的技术。更具体而言，使催化体之中、气体流动多的中心部所担载的每单位体积的催化剂量为外周部的1.1倍以上。

这样，能够通过在基材的截面上使孔室密度变化来降低压损(压力损失)、提高排气净化性能。

然而，在这样形成了在基材的截面上孔室密度不同的催化转换器的情况下，往往在孔室密度高的区域和孔室密度低的区域，表观的催化剂涂布量不同。这是由于即使催化剂量为相同量，担载于每1个孔室上的催化剂层的厚度也不同，更具体而言，依据以下事实：由于孔室密度高的区域与孔室密度低的区域相比，蜂窝结构体的几何学表面积(GSA)大，因此催化剂层的厚度薄。此时，在孔室密度低的区域中，催化剂层的厚度相对较厚，但该情况下向催化剂层的深层部的气体扩散性降低，孔室密度低的区域不能够期待充分的排气净化性能。该课题不是上述的专利文献1中公开的催化转换器的方案所提出的问题，即使采用该催化转换器也并不能解决。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-177794号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，涉及具有由孔室密度不同的区域构成的基材的催化转换器，其目的是提供在基材的全部区域中排气净化性能优异的催化转换器。

为达到上述目的，本发明的催化转换器，是在孔室结构的基材的孔室壁面上沿着气体流通的基材的长度方向形成有催化剂层的催化转换器，所述催化剂层是在载体上担载贵金属催化剂而成的催化剂层，基材由孔室密度相对高的第1区域和孔室密度相对低的第2区域构成，第2区域中的催化剂层的厚度相对于第1区域中的催化剂层的厚度的比率在大于0.95倍且为1.2倍以下的范围。

本发明的催化转换器，通过相对于孔室密度相对高的第1区域中的催化剂层的厚度，孔室密度相对低的第2区域中的催化剂层的厚度的比率调整为大于0.95倍且为1.2倍以下的范围，在基材的任一区域中都能使向催化剂层的深层部的排气扩散性良好，成为排气净化性能优异的催化转换器。

根据本发明人等的验证，证实到通过应用上述构成的催化转换器，排气的排放量降低。

而且证实到通过应用上述构成的催化转换器，压损也变低。

这样，通过应用本发明的催化转换器，能够实现低压损且具有高的排气净化性能的催化转换器。

另外，作为本发明的催化转换器的优选实施方式，可举出下述实施方式：在基材的与气体流通的方向正交的截面上形成有孔室密度不同的两个区域，所述两个区域为所述截面的中央区域和其周边区域，所述第1区域为所述中央区域，所述第2区域为所述周边区域。