[發(fā)明專利]廢氣用催化裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410062208.6
• 申請(qǐng)日: 2014-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN104005821B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 木村聰朗;堀村弘幸;遠(yuǎn)藤武士
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 本田技研工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F01N3/28
• 分類號(hào): F01N3/28
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 陳蘊(yùn)輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在蜂窩載體上設(shè)有催化劑層的廢氣用催化裝置。

背景技術(shù)

在搭載內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)兩輪車等車輛中，搭載有凈化廢氣的催化裝置。催化裝置具備使除去有害成分的催化劑承載在蜂窩載體上的結(jié)構(gòu)，在催化成分中，適當(dāng)?shù)厥褂煤虾醺鲊?guī)定的材料。

在凈化例如廢氣中的碳化氫（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）等有害成分時(shí)，一般是使用鉑（Pt）、鈀（Pd）、銠（Rh）等貴金屬。

在這種催化裝置中，提出了一種在蜂窩載體上設(shè)置以具有高的比表面積的氧化鋁為代表的氧化物粒子涂布層，對(duì)該涂布層設(shè)置使貴金屬等催化成分分散的催化劑層的結(jié)構(gòu)（例如，參照專利文獻(xiàn)1）。

專利文獻(xiàn)1：（日本）特開2012-11387號(hào)公報(bào)

要求輸出較高的內(nèi)燃機(jī)一般多為濃混合氣（不到理論空燃比14.7的混合氣）的狀態(tài)，將進(jìn)氣口與排氣口同時(shí)打開的狀態(tài)的氣門重疊一般也被設(shè)定得較寬，因此，廢氣中的未燃?xì)怏w易于變多。

發(fā)明人們研究后注意到，在高輸出內(nèi)燃機(jī)的使用環(huán)境中，未燃?xì)怏w等附著于催化劑，因其燃燒熱、反應(yīng)熱等而在最表面產(chǎn)生相當(dāng)高的溫度，其結(jié)果是，發(fā)生如暴露在1000度的熱量中那樣的異常劣化。該最表面的異常劣化使催化劑的凈化性能降低，因此導(dǎo)致催化劑的壽命下降。

作為抑制該異常劣化的方法，可考慮應(yīng)用專利文獻(xiàn)1的技術(shù)。然而，專利文獻(xiàn)1的技術(shù)雖是防止涂布層整體的熱劣化的技術(shù)，但由于在最表面要露出催化成分，所以很難充分地抑制最表面的熱劣化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，目的在于提供一種能夠抑制最表面的熱劣化的廢氣用催化裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種廢氣用催化裝置，該廢氣用催化裝置在蜂窩載體（11）上設(shè)有催化劑層（12），其特征在于，在所述催化劑層（12）的表面設(shè)有耐熱保護(hù)層（23），該耐熱保護(hù)層（23）具有耐熱性，并具有使廢氣通向所述催化劑層（21）的通氣性。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠利用耐熱保護(hù)層抑制催化裝置的最表面的熱劣化。由此，催化裝置的耐久性提高，相應(yīng)地，能夠降低催化貴金屬的使用量。

在上述結(jié)構(gòu)中，也可以使所述催化劑層（21）含有貴金屬，使所述耐熱保護(hù)層（23）不含貴金屬。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠抑制催化劑中使用的貴金屬的熱劣化，易于有效地減少貴金屬的使用量而使之廉價(jià)。

另外，在上述結(jié)構(gòu)中，也可以使所述耐熱保護(hù)層（23）由耐熱金屬化合物或其混合粉末形成。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使用比較廉價(jià)的材料形成。

另外，在上述結(jié)構(gòu)中，也可以通過對(duì)形成所述耐熱保護(hù)層（23）的材料的至少粒徑進(jìn)行設(shè)定來確保該耐熱保護(hù)層（23）的通氣性。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不需要用于確保使廢氣向催化劑層擴(kuò)散的通氣性的特別結(jié)構(gòu)等，就能容易地確保通氣性。該情況下，也可以使所述耐熱保護(hù)層（23）含有氧化鋁或氧化鋯中的至少一種。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使用比較廉價(jià)的材料形成，另外，與催化劑表面的密著性也良好。

另外，在上述結(jié)構(gòu)中，也可以使所述耐熱保護(hù)層（23）的厚度為1μm～10μm。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠避免耐熱保護(hù)層過度變厚，并能夠抑制催化劑層的熱劣化。

另外，在上述結(jié)構(gòu)中，也可以使所述蜂窩載體（11）是使筒狀體（13）支承于金屬外筒（12）而成的金屬載體，使其長度L有直徑D的兩倍以上，且所述筒狀體（13）是將金屬平板（14）與金屬波紋板（15）重疊起來并進(jìn)行卷繞、從而形成為多層的部件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，相對(duì)于上游側(cè)的高熱負(fù)荷的催化劑劣化得以抑制，所以能夠確保蜂窩載體的表面積和強(qiáng)度，易于使蜂窩載體的直徑變小而使之小型化。由此，易于配置在小空間的排氣通路中。

另外，在上述結(jié)構(gòu)中，也可以用于內(nèi)燃機(jī)能夠在空燃比的平均值為14.5以下的區(qū)域內(nèi)使用的車輛中。本催化裝置能夠抑制最表面的熱劣化，因此在內(nèi)燃機(jī)能夠在空燃比的平均值為14.5以下的區(qū)域內(nèi)使用的車輛中，能夠謀求催化劑耐久性的提高和因該耐久性提高而實(shí)現(xiàn)的催化貴金屬的減少。

在本發(fā)明中，在催化劑層的表面設(shè)有耐熱保護(hù)層，該耐熱保護(hù)層具有耐熱性，并具有使廢氣通向催化劑層的通氣性，因此能夠抑制最表面的熱劣化。

另外，如果催化劑層含有貴金屬，耐熱保護(hù)層不含貴金屬，則易于有效地減少貴金屬的使用量而使之廉價(jià)。

另外，如果耐熱保護(hù)層由耐熱金屬化合物或其混合粉末形成，則能夠使用比較廉價(jià)的材料形成。

另外，如果通過對(duì)形成耐熱保護(hù)層的材料的至少粒徑進(jìn)行設(shè)定來確保該耐熱保護(hù)層的通氣性，則耐熱保護(hù)層能夠容易地確保使廢氣向催化劑層擴(kuò)散的通氣性。