催化剂装置及排气净化系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种催化剂装置及排气净化系统。本发明专利技术的目的在于，在设置于内燃机的排气通路的催化剂装置中，谋求催化剂物质的进一步的早期活性化。在排气通路中被照射微波的催化剂装置的催化剂层(43a)中包含有催化剂物质(101)和微波吸收体(102)。并且，在催化剂层(43a)中，微波吸收体(102)不经由其他物质地担载于催化剂物质(101)。

【技术实现步骤摘要】
催化剂装置及排气净化系统
本专利技术涉及设置于内燃机的排气通路的催化剂装置及内燃机的排气净化系统。
技术介绍
在专利文献1中公开了与催化转换器相关的技术，该催化转换器具有小容量的催化剂和配置于比该小容量的催化剂靠下游侧处的大容量的催化剂。在该专利文献1所记载的技术中，小容量的催化剂通过将包含由贵金属构成的催化剂物质及微波吸收体的催化剂涂层材料覆盖于陶瓷制的基材而形成。并且，利用设置于催化转换器的微波振荡器来对小容量的催化剂照射微波。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平5-222924号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题如上所述，已知有具有由包含催化剂物质和通过吸收微波而发热的微波吸收体的催化剂涂层材料形成的催化剂层的催化剂装置。当对构成为包含微波吸收体催化剂装置照射微波时，该微波吸收体通过吸收该微波而发热。由此，催化剂层的温度上升被促进，因此能够谋求该催化剂层所包含的催化剂物质的早期活性化。并且，在内燃机的排气净化系统中，通过在设置于排气通路的催化剂装置中使催化剂物质早期活性化，能够改善排气排放。不过，在以往的催化剂装置中，除了催化剂物质及微波吸收体之外，一般还包含用于担载该催化剂物质的载体物质。这是为了通过使单体物质担载催化剂物质而以在催化剂层中扩散了的状态将催化剂物质保持于催化剂装置。并且，这样的构成中，载体物质的颗粒的大小与催化剂物质的颗粒相比非常大。因而，当通过微波的照射而微波吸收体发热时，由该微波吸收体产生的热首先向载体物质传递，之后经由该载体物质而向催化剂物质传递。若考虑这样的催化剂层中的从微波吸收体向催化剂物质的传热路径，则还有在催化剂装置中谋求催化剂物质的进一步的早期活性化的余地。本专利技术鉴于如上所述的问题而完成，其目的在于，在设置于内燃机的排气通路的催化剂装置中，谋求催化剂物质的进一步的早期活性化。用于解决课题的方案本专利技术的第1方案的催化剂装置，设置于内燃机的排气通路，在所述排气通路中被照射微波，其中，该催化剂装置具有构成为包含催化剂物质和通过吸收微波而发热的微波吸收体的催化剂层，在所述催化剂层中，所述催化剂物质不经由其他物质地担载于所述微波吸收体。本专利技术的催化剂装置是在内燃机的排气通路作为排气净化装置而设置的装置。催化剂装置具有催化剂层。催化剂层构成为包含催化剂物质和微波吸收体。催化剂物质是贵金属。在设置于内燃机的排气通路的催化剂装置中，当催化剂层所包含的催化剂物质活性化时，由该催化剂物质净化排气。微波吸收体是微波的吸收性能比催化剂层所包含的催化剂物质高的物质。对设置于内燃机的排气通路的催化剂装置照射微波。微波吸收体具有通过吸收照射到催化剂装置的微波而发热的性质。并且，在本专利技术中，在催化剂层中，催化剂物质不经由其他物质地担载于微波吸收体。也就是说，在催化剂层中，在微波吸收体直接担载有催化剂物质。换言之，微波吸收体也具有作为载体物质的功能。在设置于排气通路的催化剂装置具有如上所述构成的情况下，当通过向该催化剂装置照射微波而催化剂层所包含的微波吸收体发热时，由该微波吸收体产生的热向催化剂物质直接传递。这样一来，与由微波吸收体产生的热经由其他的载体物质而向催化剂物质传递的情况相比，催化剂物质的升温更被促进。因此，根据本专利技术，在设置于内燃机的排气通路的催化剂装置中，能够谋求催化剂物质的进一步的早期活性化。在此，本专利技术的催化剂装置的催化剂层所包含的微波吸收体的颗粒的比表面积可以为40m2/g以上。在此，在以往的催化剂装置的催化剂层中，作为为了担载催化剂物质而使用的载体物质的一种的氧化锆(CZ)的颗粒的比表面积一般为40m2/g左右。因此，若微波吸收体的颗粒的比表面积为40m2/g以上，则能够使该微波吸收体直接担载催化剂物质。本专利技术的第2方案的内燃机的排气净化系统具备：催化剂装置，是第1方案的催化剂装置，设置于内燃机的排气通路；及照射装置，在所述排气通路中向所述催化剂装置照射微波。根据这样的排气净化系统，通过从照射装置向催化剂装置照射微波，能够谋求催化剂装置中的催化剂物质的进一步的早期活性化。专利技术效果根据本专利技术，在设置于内燃机的排气通路的催化剂装置中，能够谋求催化剂物质的进一步的早期活性化。附图说明图1是示出实施方式的内燃机的排气系统的概略构成的图。图2是将催化剂装置中的相对于排气的流动方向垂直的方向的截面的一部分放大的图。图3是将催化剂装置中的沿着排气的流动方向的方向的截面的一部分放大的图。图4是用于说明实施方式的催化剂装置中的催化剂层的构成的示意图。图5是示出在内燃机的冷启动时从照射装置向催化剂装置照射了微波时的该催化剂装置中的HC净化率Rp的时间推移的时间图。图6是用于说明比较例的催化剂装置中的催化剂层的构成的示意图。标号说明1···内燃机2···排气通路4···催化剂装置41··隔壁42··小室43··催化剂层43a··第1催化剂层43b··第2催化剂层5···照射装置10··ECU101··催化剂物质102、104··微波吸收体103··载体物质具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的具体的实施方式进行说明。本实施例所记载的构成部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等，只要没有特别记载，就并非旨在将专利技术的技术范围限定于此。(排气系统的概略构成)图1是示出本实施方式的内燃机的排气系统的概略构成的图。内燃机1是车辆驱动用的汽油发动机。在内燃机1连接有排气通路2。在排气通路2设置有催化剂装置4。该催化剂装置4是用于净化排气中的HC(烃)、CO(一氧化碳)及NOx(氮氧化物)的三元催化剂。此外，关于催化剂装置4的构成后述。另外，在排气通路2中的催化剂装置4的下游侧设置有温度传感器6。温度传感器6是用于检测从催化剂装置4流出的排气的温度的传感器。另外，在排气通路2中的比催化剂装置4靠上游侧处设置有照射装置5。照射装置5是对催化剂装置4照射微波的装置。照射装置5具备微波振荡器及微波放射器。作为微波振荡器，例如可以使用半导体振荡器。并且，照射装置5使由微波振荡器产生的微波从微波放射器朝向催化剂装置4放射。此外，在本实施方式中，催化剂装置4相当于本专利技术的“催化剂装置”，照射装置5相当于本专利技术的“照射装置”。不过，本专利技术的“催化剂装置”不限于三元催化剂，也可以是单纯的氧化催化剂等。另外，在内燃机1一并设置有电子控制单元(ECU)10。在ECU10电连接有设置于内燃机1的进气通路的节气门、内燃机1的燃料喷射阀等各种装置。并且，由ECU10控制这些装置。另外，在ECU10电连接有温度传感器6。而且，在ECU10电连接有曲轴位置传感器11及加速器开度传感器12。并且，各传感器的检测值向ECU10输入。ECU10基于温度传感器6的检测值来推定催化剂装置4的温度。另外，EC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化剂装置，设置于内燃机的排气通路，在所述排气通路中被照射微波，其中，/n所述催化剂装置具有构成为包含催化剂物质和通过吸收微波而发热的微波吸收体的催化剂层，/n在所述催化剂层中，所述催化剂物质不经由其他物质地担载于所述微波吸收体。/n

【技术特征摘要】
20181106 JP 2018-2089691.一种催化剂装置，设置于内燃机的排气通路，在所述排气通路中被照射微波，其中，
所述催化剂装置具有构成为包含催化剂物质和通过吸收微波而发热的微波吸收体的催化剂层，
在所述催化剂层中，所述催化剂物质不经由其他物质地担载于所述微...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐久间哲哉，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP