JP2001329829A - Diesel particulate filter - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの排気ガス中のパティキュレートを捕集するためのデ
ィーゼルパティキュレートフィルタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diesel particulate filter for collecting particulates in exhaust gas of a diesel engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、触媒層の上に被覆層を設ける
技術が知られている（特開昭６０- ５２３０号公報；従
来例１）。また、基材に、貴金属触媒を担持した上層
と、耐熱性の高い下層とをコートした排ガス浄化用触媒
が知られている（特開昭６１- ７８４３９号公報；従来
例２）。2. Description of the Related Art Conventionally, a technique of providing a coating layer on a catalyst layer has been known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-5230; Conventional Example 1). Further, an exhaust gas purifying catalyst in which a base material is coated with an upper layer carrying a noble metal catalyst and a lower layer having high heat resistance is known (JP-A-61-78439; Conventional Example 2).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、以
下の課題を有する。The above prior art has the following problems.
【０００４】（従来例１）ディーゼルエンジンの排気ガ
スに晒されると、被覆層にパティキュレート（炭素微粒
子、硫黄系微粒子、高分子量炭化水素微粒子等）が堆積
して性能が低下する。 （従来例２）耐久性が高いが、ディーゼルエンジンの排
気ガス中の、パティキュレート、ＨＣ（炭化水素）、Ｃ
Ｏ（一酸化炭素）しか浄化できず、別途、ＮＯｘ処理が
必要となる。(Conventional Example 1) When exposed to the exhaust gas of a diesel engine, particulates (carbon fine particles, sulfur-based fine particles, high-molecular-weight hydrocarbon fine particles, etc.) are deposited on the coating layer, and the performance is reduced. (Conventional Example 2) High durability, but particulate, HC (hydrocarbon), C
Only O (carbon monoxide) can be purified, and a separate NOx treatment is required.
【０００５】本発明の目的は、安価に、ディーゼルエン
ジンの排気ガス中のパティキュレート、ＨＣ、ＣＯ、Ｎ
Ｏｘの浄化処理が行えるディーゼルパティキュレートフ
ィルタの提供にある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a low-cost, particulate, HC, CO, N
It is an object of the present invention to provide a diesel particulate filter capable of purifying Ox.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】〔請求項１について〕デ
ィーゼルパティキュレートフィルタは、下流端を閉塞し
た排ガス流入路と上流端を閉塞した排ガス流出路とを隔
離するセル壁を有し、該セル壁には排気ガスが通過する
際にパティキュレートを捕集する細孔を有する構成であ
り、ディーゼルエンジンの排気路に配設される。そし
て、排ガス流入路側のセル壁表面に、ＮＯｘを選択して
還元するＮＯｘ選択還元触媒層を設け、このＮＯｘ選択
還元触媒層の表面に、孔径がセル細孔径より大きくパテ
ィキュレートの粒子径より小さい細孔を有する酸化触媒
層を設けている。なお、パティキュレートのＮＯｘ選択
還元触媒層への接触を避けるため、酸化触媒層の厚さを
パティキュレートの粒子径以上とする。A diesel particulate filter has a cell wall for isolating an exhaust gas inflow passage having a downstream end closed and an exhaust gas outflow passage having an upstream end closed. The wall has pores for trapping particulates when exhaust gas passes therethrough, and is arranged in an exhaust passage of a diesel engine. A NOx selective reduction catalyst layer for selecting and reducing NOx is provided on the surface of the cell wall on the exhaust gas inflow path side. An oxidation catalyst layer having pores is provided. In order to avoid contact of the particulates with the NOx selective reduction catalyst layer, the thickness of the oxidation catalyst layer is set to be equal to or larger than the particle size of the particulates.
【０００７】酸化触媒層の細孔の孔径をセル細孔径より
大きくパティキュレートの粒子径より小さくしているの
で、ＮＯｘの処理のための還元成分である、排気ガス中
のＨＣやＣＯが、著しい濃度低下を起こさずに酸化触媒
層を通過する。ＮＯｘ選択還元触媒層は、酸化触媒層を
通過した還元成分（ＨＣやＣＯ）とＮＯｘとを反応させ
て浄化する。このため、ＮＯｘの処理のための触媒が別
途、必要が無く、ディーゼルパティキュレートフィルタ
は、安価に、ディーゼルエンジンの排気ガス中のパティ
キュレート、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化処理を行うこと
ができる。また、ディーゼルパティキュレートフィルタ
は、排気ガスが通過するセル細孔を狭くしないので圧損
が小さい。Since the pore size of the pores of the oxidation catalyst layer is larger than the cell pore size and smaller than the particulate size, HC and CO in the exhaust gas, which are reducing components for NOx treatment, are remarkable. It passes through the oxidation catalyst layer without causing a concentration decrease. The NOx selective reduction catalyst layer purifies the NOx by causing a reduction component (HC or CO) that has passed through the oxidation catalyst layer to react with NOx. Therefore, there is no need for a separate catalyst for NOx treatment, and the diesel particulate filter can purify particulates, HC, CO, and NOx in exhaust gas of a diesel engine at low cost. In addition, the diesel particulate filter has a small pressure loss because it does not narrow the cell pores through which the exhaust gas passes.
【０００８】〔請求項２について〕ディーゼルパティキ
ュレートフィルタは、ＮＯｘを選択して還元するＮＯｘ
選択還元触媒層をセル細孔壁面に設け、排ガス流入路側
のセル壁表面に、孔径がセル細孔径より大きく前記パテ
ィキュレートの粒子径より小さい細孔を有する酸化触媒
層を設けている。なお、パティキュレートのＮＯｘ選択
還元触媒層への接触を避けるため、酸化触媒層の厚さを
パティキュレートの粒子径以上とする。[0008] [Claim 2] The diesel particulate filter is used to select and reduce NOx
A selective reduction catalyst layer is provided on the wall surface of the cell pores, and an oxidation catalyst layer having pores having a pore size larger than the cell pore size and smaller than the particle size of the particulates is provided on the cell wall surface on the exhaust gas inflow path side. In order to avoid contact of the particulates with the NOx selective reduction catalyst layer, the thickness of the oxidation catalyst layer is set to be equal to or larger than the particle size of the particulates.
【０００９】セル壁表面に設けた酸化触媒層の細孔の孔
径をセル細孔径より大きくパティキュレートの粒子径よ
り小さくしているので、ＮＯｘの処理のための還元成分
である、排気ガス中のＨＣやＣＯが、著しい濃度低下を
起こさずに酸化触媒層を通過する。セル細孔壁面に設け
たＮＯｘ選択還元触媒層は、酸化触媒層を通過した還元
成分（ＨＣやＣＯ）とＮＯｘとを反応させて浄化する。
このため、ＮＯｘの処理のための触媒が別途、必要が無
く、ディーゼルパティキュレートフィルタは、安価に、
ディーゼルエンジンの排気ガス中のパティキュレート、
ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化処理を行うことができる。Since the pore size of the pores of the oxidation catalyst layer provided on the cell wall surface is larger than the cell pore size and smaller than the particle size of the particulates, the reduction component in the exhaust gas, which is a reducing component for NOx treatment, is used. HC and CO pass through the oxidation catalyst layer without significant reduction in concentration. The NOx selective reduction catalyst layer provided on the wall surface of the pores of the cell purifies the NOx by reacting the reducing components (HC and CO) having passed through the oxidation catalyst layer with NOx.
For this reason, there is no need for a separate catalyst for NOx treatment, and the diesel particulate filter is inexpensive.
Particulates in diesel engine exhaust gas,
HC, CO, and NOx purification processing can be performed.
【００１０】排ガス流入路側のセル壁表面に酸化触媒層
を設ける構成であるので、酸化触媒層を強固にセル壁表
面に形成することができる。[0010] Since the oxidation catalyst layer is provided on the cell wall surface on the exhaust gas inflow path side, the oxidation catalyst layer can be firmly formed on the cell wall surface.
【００１１】〔請求項３について〕ディーゼルパティキ
ュレートフィルタは、排ガス流入路側のセル壁表面に第
１の酸化触媒層を設け、この第１の酸化触媒層の表面
に、ＮＯｘを選択して還元するＮＯｘ選択還元触媒層を
設け、該ＮＯｘ選択還元触媒層の表面に、孔径が前記セ
ル細孔より大きくパティキュレートの粒子径より小さい
細孔を有する第２の酸化触媒層を設けている。なお、パ
ティキュレートのＮＯｘ選択還元触媒層への接触を避け
るため、第２の酸化触媒層の厚さをパティキュレートの
粒子径以上とする。In the diesel particulate filter, the first oxidation catalyst layer is provided on the surface of the cell wall on the exhaust gas inflow side, and NOx is selectively reduced on the surface of the first oxidation catalyst layer. A NOx selective reduction catalyst layer is provided, and a second oxidation catalyst layer having pores larger than the cell pores and smaller than the particle diameter of particulates is provided on the surface of the NOx selective reduction catalyst layer. In order to avoid contact of the particulates with the NOx selective reduction catalyst layer, the thickness of the second oxidation catalyst layer is set to be equal to or larger than the particle size of the particulates.
【００１２】第２の酸化触媒層の細孔の孔径をセル細孔
径より大きくパティキュレートの粒子径より小さくして
いるので、ＮＯｘの処理のための還元成分である、排気
ガス中のＨＣやＣＯが、著しい濃度低下を起こさずに第
２の酸化触媒層を通過する。ＮＯｘ選択還元触媒層は、
第２の酸化触媒層を通過した還元成分（ＨＣやＣＯ）と
ＮＯｘとを反応させて浄化する。Since the pore size of the pores of the second oxidation catalyst layer is larger than the cell pore size and smaller than the particulate size, HC and CO in the exhaust gas, which are reducing components for NOx treatment, are used. Pass through the second oxidation catalyst layer without significant reduction in concentration. The NOx selective reduction catalyst layer is
The reduction component (HC or CO) that has passed through the second oxidation catalyst layer reacts with NOx to purify.
【００１３】排ガス流入路側のセル壁表面に形成した第
１の酸化触媒層は、ＮＯｘ選択還元触媒層で反応しきれ
なかった余剰の還元成分（ＨＣやＣＯ）を浄化処理す
る。ＮＯｘの処理のための触媒が別途、必要が無く、デ
ィーゼルパティキュレートフィルタは、安価に、ディー
ゼルエンジンの排気ガス中のパティキュレート、ＨＣ、
ＣＯ、ＮＯｘの浄化処理を行うことができる。また、デ
ィーゼルパティキュレートフィルタは、排気ガスが通過
するセル細孔を狭くしないので圧損が小さい。The first oxidation catalyst layer formed on the cell wall surface on the side of the exhaust gas inflow path purifies excess reduction components (HC and CO) that have not been completely reacted by the NOx selective reduction catalyst layer. There is no need for a separate catalyst for the treatment of NOx, and the diesel particulate filter can be used at low cost to reduce particulate matter, HC,
CO, NOx purification processing can be performed. In addition, the diesel particulate filter has a small pressure loss because it does not narrow the cell pores through which the exhaust gas passes.
【００１４】〔請求項４について〕ディーゼルパティキ
ュレートフィルタは、セル細孔壁面に第１の酸化触媒層
を設け、排ガス流入路側のセル壁表面に、ＮＯｘを選択
して還元するＮＯｘ選択還元触媒層を設け、このＮＯｘ
選択還元触媒層の表面に、孔径がセル細孔径より大きく
パティキュレートの粒子径より小さい細孔を有する第２
の酸化触媒層を設けている。なお、パティキュレートの
ＮＯｘ選択還元触媒層への接触を避けるため、第２の酸
化触媒層の厚さをパティキュレートの粒子径以上とす
る。In the diesel particulate filter, the first oxidation catalyst layer is provided on the wall surface of the pores of the cell, and the NOx selective reduction catalyst layer for selecting and reducing NOx is provided on the surface of the cell wall on the exhaust gas inflow path side. And this NOx
A second pore having a pore size larger than the cell pore size and smaller than the particle size of the particulate on the surface of the selective reduction catalyst layer.
Is provided. In order to avoid contact of the particulates with the NOx selective reduction catalyst layer, the thickness of the second oxidation catalyst layer is set to be equal to or larger than the particle size of the particulates.
【００１５】第２の酸化触媒層の細孔の孔径をセル細孔
径より大きくパティキュレートの粒子径より小さくして
いるので、ＮＯｘの処理のための還元成分である、排気
ガス中のＨＣやＣＯが、著しい濃度低下を起こさずに第
２の酸化触媒層を通過する。ＮＯｘ選択還元触媒層は、
第２の酸化触媒層を通過した還元成分（ＨＣやＣＯ）と
ＮＯｘとを反応させて浄化する。セル細孔壁面に設けた
第１の酸化触媒層は、ＮＯｘ選択還元触媒層で反応しき
れなかった余剰の還元成分（ＨＣやＣＯ）を浄化処理す
る。ＮＯｘの処理のための触媒が別途、必要が無く、デ
ィーゼルパティキュレートフィルタは、安価に、ディー
ゼルエンジンの排気ガス中のパティキュレート、ＨＣ、
ＣＯ、ＮＯX の浄化処理を行うことができる。Since the pore diameter of the pores of the second oxidation catalyst layer is larger than the cell pore diameter and smaller than the particle diameter of particulates, HC and CO in the exhaust gas, which are the reducing components for NOx treatment, are used. Pass through the second oxidation catalyst layer without significant reduction in concentration. The NOx selective reduction catalyst layer is
The reduction component (HC or CO) that has passed through the second oxidation catalyst layer reacts with NOx to purify. The first oxidation catalyst layer provided on the wall surface of the cell pores purifies excess reduction components (HC and CO) that have not been completely reacted by the NOx selective reduction catalyst layer. There is no need for a separate catalyst for the treatment of NOx, and the diesel particulate filter can be used at low cost to reduce particulate matter, HC,
CO, NO X purification processing can be performed.
【００１６】排ガス流入路側のセル壁表面にＮＯｘ選択
還元触媒層を設ける構成であるので、ＮＯｘ選択還元触
媒層を強固にセル壁表面に形成することができる。Since the NOx selective reduction catalyst layer is provided on the cell wall surface on the exhaust gas inflow side, the NOx selective reduction catalyst layer can be formed firmly on the cell wall surface.
【００１７】〔請求項５について〕ディーゼルパティキ
ュレートフィルタは、排ガス流出路側のセル壁表面に第
１の酸化触媒層を設け、セル細孔壁面に、ＮＯｘを選択
して還元するＮＯｘ選択還元触媒層を設け、排ガス流入
路側のセル壁表面に、孔径がセル細孔より大きくパティ
キュレートの粒子径より小さい細孔を有する第２の酸化
触媒層を設けている。なお、パティキュレートのＮＯｘ
選択還元触媒層への接触を避けるため、第２の酸化触媒
層の厚さをパティキュレートの粒子径以上とする。In the diesel particulate filter, the first oxidation catalyst layer is provided on the cell wall surface on the exhaust gas outflow path side, and the NOx selective reduction catalyst layer for selecting and reducing NOx on the cell pore wall surface. And a second oxidation catalyst layer having pores having a pore diameter larger than the cell pores and smaller than the particle diameter of the particulates is provided on the cell wall surface on the exhaust gas inflow side. The particulate NOx
In order to avoid contact with the selective reduction catalyst layer, the thickness of the second oxidation catalyst layer is set to be equal to or larger than the particle diameter of the particulates.
【００１８】セル細孔壁面に設けたＮＯｘ選択還元触媒
層は、第２の酸化触媒層を通過した還元成分（ＨＣやＣ
Ｏ）とＮＯｘとを反応させて浄化する。排ガス流出路側
のセル壁表面に設けた第１の酸化触媒層は、ＮＯｘ選択
還元触媒層で反応しきれなかった余剰の還元成分（ＨＣ
やＣＯ）を浄化処理する。The NOx selective reduction catalyst layer provided on the wall of the pores of the cell is used for reducing components (such as HC and C) passing through the second oxidation catalyst layer.
O) is reacted with NOx for purification. The first oxidation catalyst layer provided on the surface of the cell wall on the exhaust gas outflow path side is an excess reduction component (HC) that has not been completely reacted by the NOx selective reduction catalyst layer.
And CO).
【００１９】ＮＯｘの処理のための触媒が別途、必要が
無く、ディーゼルパティキュレートフィルタは、安価
に、ディーゼルエンジンの排気ガス中のパティキュレー
ト、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化処理を行うことができ
る。排ガス流出路・流入路側のセル壁表面に第１、第２
の酸化触媒層を設ける構成であるので、各酸化触媒層を
強固にセル壁表面に形成することができる。There is no need for a separate catalyst for treating NOx, and the diesel particulate filter can purify particulates, HC, CO, and NOx in exhaust gas of a diesel engine at low cost. First and second cell walls on the exhaust gas outflow and inflow side
Therefore, each oxidation catalyst layer can be firmly formed on the cell wall surface.
【００２０】〔請求項６について〕ディーゼルパティキ
ュレートフィルタは、排ガス流入路側のセル細孔壁面
に、ＮＯｘを選択して還元するＮＯｘ選択還元触媒層を
設け、排ガス流出路側のセル細孔壁面に、第１の酸化触
媒層を設け、排ガス流入路側のセル壁表面に、孔径がセ
ル細孔径より大きくパティキュレートの粒子径より小さ
い細孔を有する第２の酸化触媒層を設けている。なお、
パティキュレートのＮＯｘ選択還元触媒層への接触を避
けるため、第２の酸化触媒層の厚さをパティキュレート
の粒子径以上とする。[Claim 6] The diesel particulate filter is provided with a NOx selective reduction catalyst layer for selecting and reducing NOx on the wall surface of the cell pore on the exhaust gas inflow side, and on the wall surface of the cell pore on the exhaust gas outflow side. A first oxidation catalyst layer is provided, and a second oxidation catalyst layer having pores having a pore diameter larger than the cell pore diameter and smaller than the particle diameter of particulates is provided on the cell wall surface on the exhaust gas inflow path side. In addition,
In order to avoid contact of the particulates with the NOx selective reduction catalyst layer, the thickness of the second oxidation catalyst layer is set to be equal to or larger than the particle size of the particulates.
【００２１】排ガス流入路側のセル壁表面に設ける第２
の酸化触媒層の細孔の孔径をセル細孔径より大きくパテ
ィキュレートの粒子径より小さくしているので、ＮＯｘ
の処理のための還元成分である、排気ガス中のＨＣやＣ
Ｏが、著しい濃度低下を起こさずに第２の酸化触媒層を
通過する。[0021] A second device provided on the surface of the cell wall on the exhaust gas inflow path side
Since the pore diameter of the pores of the oxidation catalyst layer is larger than the cell pore diameter and smaller than the particle diameter of particulates, NOx
HC and C in exhaust gas, which are reducing components for the treatment of
O passes through the second oxidation catalyst layer without significant reduction in concentration.
【００２２】排ガス流入路側のセル細孔壁面に設けたＮ
Ｏｘ選択還元触媒層は、第２の酸化触媒層を通過した還
元成分（ＨＣやＣＯ）とＮＯｘとを反応させて浄化す
る。排ガス流出路側のセル細孔壁面に設けた第１の酸化
触媒層は、ＮＯｘ選択還元触媒層で反応しきれなかった
余剰の還元成分（ＨＣやＣＯ）を浄化処理する。N provided on the wall of the cell pore on the exhaust gas inflow side
The Ox selective reduction catalyst layer purifies the NOx by reacting the reducing components (HC and CO) that have passed through the second oxidation catalyst layer with NOx. The first oxidation catalyst layer provided on the wall surface of the cell pores on the exhaust gas outflow path side purifies excess reduction components (HC and CO) that have not been completely reacted by the NOx selective reduction catalyst layer.
【００２３】ＮＯｘの処理のための触媒が別途、必要が
無く、ディーゼルパティキュレートフィルタは、安価
に、ディーゼルエンジンの排気ガス中のパティキュレー
ト、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化処理を行うことができ
る。There is no need for a separate catalyst for NOx treatment, and the diesel particulate filter can purify particulates, HC, CO, and NOx in the exhaust gas of a diesel engine at low cost.
【００２４】排ガス流入路側のセル細孔壁面にＮＯｘ選
択還元触媒層を設け、排ガス流出路側のセル細孔壁面に
第１の酸化触媒層を設け、排ガス流入路側のセル壁表面
側に第２の酸化触媒層を設ける構成であるので、各触媒
層を強固に壁面に形成することができる。A NOx selective reduction catalyst layer is provided on the wall surface of the cell pore on the exhaust gas inflow path side, a first oxidation catalyst layer is provided on the wall surface of the cell pore on the exhaust gas outflow path side, and a second oxidation catalyst layer is provided on the cell wall surface side on the exhaust gas inflow path side. Since the oxidation catalyst layer is provided, each catalyst layer can be firmly formed on the wall surface.
【００２５】〔請求項７について〕ディーゼルパティキ
ュレートフィルタは、排ガス流出路側のセル壁表面に第
１の酸化触媒層を設け、排ガス流入路側のセル壁表面
に、ＮＯｘを選択して還元するＮＯｘ選択還元触媒層を
設け、このＮＯｘ選択還元触媒層の表面に、孔径がセル
細孔径より大きくパティキュレートの粒子径より小さい
細孔を有する第２の酸化触媒層を設けている。なお、パ
ティキュレートのＮＯｘ選択還元触媒層への接触を避け
るため、第２の酸化触媒層の厚さをパティキュレートの
粒子径以上とする。In the diesel particulate filter, the first oxidation catalyst layer is provided on the cell wall surface on the exhaust gas outflow path side, and NOx is selected and reduced on the cell wall surface on the exhaust gas inflow path side. A reduction catalyst layer is provided, and a second oxidation catalyst layer having pores having a pore diameter larger than the cell pore diameter and smaller than the particle diameter of the particulates is provided on the surface of the NOx selective reduction catalyst layer. In order to avoid contact of the particulates with the NOx selective reduction catalyst layer, the thickness of the second oxidation catalyst layer is set to be equal to or larger than the particle size of the particulates.
【００２６】第２の酸化触媒層の細孔の孔径をセル細孔
径より大きくパティキュレートの粒子径より小さくして
いるので、ＮＯｘの処理のための還元成分である、排気
ガス中のＨＣやＣＯが、著しい濃度低下を起こさずに第
２の酸化触媒層を通過する。ＮＯｘ選択還元触媒層は、
第２の酸化触媒層を通過した還元成分（ＨＣやＣＯ）と
ＮＯｘとを反応させて浄化する。Since the pore diameter of the pores of the second oxidation catalyst layer is larger than the cell pore diameter and smaller than the particulate diameter, HC and CO in the exhaust gas, which are reducing components for NOx treatment, are used. Pass through the second oxidation catalyst layer without significant reduction in concentration. The NOx selective reduction catalyst layer is
The reduction component (HC or CO) that has passed through the second oxidation catalyst layer reacts with NOx to purify.
【００２７】排ガス流出路側のセル壁表面に設けた第１
の酸化触媒層は、排ガス流入路側のセル壁表面に設けた
ＮＯｘ選択還元触媒層で反応しきれなかった余剰の還元
成分（ＨＣやＣＯ）を浄化処理する。ＮＯｘの処理のた
めの触媒が別途、必要が無く、ディーゼルパティキュレ
ートフィルタは、安価に、ディーゼルエンジンの排気ガ
ス中のパティキュレート、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化処
理を行うことができる。また、ディーゼルパティキュレ
ートフィルタは、排気ガスが通過するセル細孔を狭くし
ないので圧損が小さい。[0027] A first cell wall provided on the surface of the cell wall on the exhaust gas outflow path side.
The oxidation catalyst layer purifies excess reduction components (HC and CO) that cannot be reacted by the NOx selective reduction catalyst layer provided on the cell wall surface on the exhaust gas inflow side. There is no need for a separate catalyst for NOx treatment, and the diesel particulate filter can purify particulates, HC, CO, and NOx in exhaust gas of a diesel engine at low cost. In addition, the diesel particulate filter has a small pressure loss because it does not narrow the cell pores through which the exhaust gas passes.
【００２８】排ガス流出路側のセル壁面に第１の酸化触
媒層を設け、排ガス流入路側のセル壁面にＮＯｘ選択還
元触媒層を設ける構成であるので、第１の酸化触媒層お
よびＮＯｘ選択還元触媒層を強固にセル壁面に形成する
ことができる。Since the first oxidation catalyst layer is provided on the cell wall surface on the exhaust gas outflow path side and the NOx selective reduction catalyst layer is provided on the cell wall surface on the exhaust gas inflow path side, the first oxidation catalyst layer and the NOx selective reduction catalyst layer are provided. Can be firmly formed on the cell wall surface.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】本発明の第１実施例（請求項１に
対応）を、図１、図２に基づいて説明する。ディーゼル
パティキュレートフィルタＡは、図２に示す様に、セル
１のセル壁１１で仕切って、下流端を閉塞した排ガス流
入路１２と、上流端を閉塞した排ガス流出路１３とで形
成してなり、ディーゼルエンジン２の排気路２１に配設
される。セル１は、耐熱性セラミックで形成され、その
セル壁１１には、排気ガスの通過時にパティキュレート
３を捕集するセル細孔１１２が開けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment (corresponding to claim 1) of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the diesel particulate filter A is defined by a cell wall 11 of the cell 1 and formed of an exhaust gas inflow passage 12 having a downstream end closed and an exhaust gas outflow passage 13 having an upstream end closed. , Disposed in the exhaust passage 21 of the diesel engine 2. The cell 1 is made of a heat-resistant ceramic, and a cell wall 11 has a cell pore 112 for collecting the particulate 3 when the exhaust gas passes.
【００３０】本実施例では、図１に示す様に、排ガス流
入路１２側のセル壁１１の表面１１３にＮＯｘ選択還元
触媒層４を設けている。そして、ＮＯｘ選択還元触媒層
４の表面４１に、孔径５１がセル細孔径１１１より大き
くパティキュレート３の粒子径３１より小さい細孔５２
を有する酸化触媒層５を担持させている。In this embodiment, as shown in FIG. 1, the NOx selective reduction catalyst layer 4 is provided on the surface 113 of the cell wall 11 on the exhaust gas inflow path 12 side. Then, on the surface 41 of the NOx selective reduction catalyst layer 4, pores 52 whose pore diameter 51 is larger than the cell pore diameter 111 and smaller than the particle diameter 31 of the particulate 3 are formed.
Is carried.
【００３１】なお、パティキュレート３のＮＯｘ選択還
元触媒層４への接触を避けるため、酸化触媒層５の厚さ
をパティキュレート３の粒子径３１以上にしている。Incidentally, in order to avoid contact of the particulates 3 with the NOx selective reduction catalyst layer 4, the thickness of the oxidation catalyst layer 5 is set to be equal to or larger than the particle diameter 31 of the particulates 3.
【００３２】つぎに、本実施例のディーゼルパティキュ
レートフィルタＡの利点を、作用とともに述べる。酸化
触媒層５の細孔５２の孔径５１をセル細孔径１１１より
大きくパティキュレート３の粒子径３１より小さくして
いるので、ＮＯｘの処理のための還元成分である、排気
ガス中のＨＣやＣＯが、著しい濃度低下を起こさずに酸
化触媒層５を通過する。Next, the advantages of the diesel particulate filter A of this embodiment will be described together with its operation. Since the pore size 51 of the pores 52 of the oxidation catalyst layer 5 is larger than the cell pore size 111 and smaller than the particle size 31 of the particulates 3, HC and CO in the exhaust gas, which are reducing components for NOx treatment, are used. Pass through the oxidation catalyst layer 5 without a significant decrease in concentration.
【００３３】そして、ＮＯｘ選択還元触媒層４は、酸化
触媒層５を通過した還元成分（ＨＣやＣＯ）とＮＯｘと
を反応させて浄化する。このため、ＮＯｘの処理のため
の触媒が別途、必要が無く、ディーゼルパティキュレー
トフィルタＡは、安価に、ディーゼルエンジン２の排気
ガス２２中のパティキュレート、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの
浄化処理を行うことができる。また、ディーゼルパティ
キュレートフィルタＡは、排気ガス２２が通過するセル
細孔１１２を狭くしないので圧損が小さい。The NOx selective reduction catalyst layer 4 purifies the NOx by reacting the reducing components (HC and CO) that have passed through the oxidation catalyst layer 5 with NOx. Therefore, there is no need for a separate catalyst for NOx treatment, and the diesel particulate filter A can purify particulates, HC, CO, and NOx in the exhaust gas 22 of the diesel engine 2 at low cost. Can be. Further, the diesel particulate filter A does not narrow the cell pores 112 through which the exhaust gas 22 passes, so that the pressure loss is small.
【００３４】つぎに、本発明の第２実施例（請求項２に
対応）を、図２、図３に基づいて説明する。本実施例の
ディーゼルパティキュレートフィルタＢは、図３に示す
様に、ＮＯｘを選択して還元するＮＯｘ選択還元触媒層
４をセル細孔壁面１１４に設けている。Next, a second embodiment (corresponding to claim 2) of the present invention will be described with reference to FIGS. In the diesel particulate filter B of this embodiment, as shown in FIG. 3, a NOx selective reduction catalyst layer 4 for selecting and reducing NOx is provided on the cell wall surface 114.
【００３５】そして、排ガス流入路１２側のセル壁表面
１１３に、孔径がセル細孔径１１２より大きくパティキ
ュレート３の粒子径３１より小さい細孔５２を有する酸
化触媒層５を設けている。なお、パティキュレート３の
ＮＯｘ選択還元触媒層４への接触を避けるため、酸化触
媒層５の厚さをパティキュレート３の粒子径３１以上に
している。An oxidation catalyst layer 5 having pores 52 having a pore diameter larger than the cell pore diameter 112 and smaller than the particle diameter 31 of the particulates 3 is provided on the cell wall surface 113 on the exhaust gas inflow path 12 side. In order to avoid contact of the particulates 3 with the NOx selective reduction catalyst layer 4, the thickness of the oxidation catalyst layer 5 is set to the particle diameter 31 of the particulates 3 or more.
【００３６】つぎに、本実施例のディーゼルパティキュ
レートフィルタＢの利点を、作用とともに述べる。セル
壁表面１１３に設けた酸化触媒層５の細孔５２の孔径５
１をセル細孔径１１２より大きく、パティキュレート３
の粒子径３１より小さくしているので、ＮＯｘの処理の
ための還元成分である、排気ガス２２中のＨＣやＣＯ
が、著しい濃度低下を起こさずに酸化触媒層５を通過す
る。Next, the advantages of the diesel particulate filter B of this embodiment will be described together with its operation. The pore size 5 of the pores 52 of the oxidation catalyst layer 5 provided on the cell wall surface 113
1 is larger than the cell pore diameter 112,
Of the exhaust gas 22, which is a reducing component for the treatment of NOx.
Pass through the oxidation catalyst layer 5 without a significant decrease in concentration.
【００３７】セル細孔壁面１１４に設けたＮＯｘ選択還
元触媒層４は、酸化触媒層５を通過した還元成分（ＨＣ
やＣＯ）とＮＯｘとを反応させて浄化する。このため、
ＮＯｘの処理のための触媒が別途、必要が無く、ディー
ゼルパティキュレートフィルタＢは、安価に、ディーゼ
ルエンジン２の排気ガス２２中のパティキュレート、Ｈ
Ｃ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化処理を行うことができる。The NOx selective reduction catalyst layer 4 provided on the cell pore wall surface 114 is provided with a reducing component (HC) passing through the oxidation catalyst layer 5.
And CO) are reacted with NOx for purification. For this reason,
There is no need for a separate catalyst for the treatment of NOx, and the diesel particulate filter B can be used at low cost to reduce particulate matter in the exhaust gas 22 of the diesel engine 2 and H
C, CO, and NOx purification processing can be performed.
【００３８】排ガス流入路１２側のセル壁表面１１３に
酸化触媒層５を設ける構成であるので、酸化触媒層５を
強固にセル壁表面１１３に形成することができる。Since the oxidation catalyst layer 5 is provided on the cell wall surface 113 on the side of the exhaust gas inflow path 12, the oxidation catalyst layer 5 can be firmly formed on the cell wall surface 113.
【００３９】つぎに、本発明の第３実施例（請求項３に
対応）を、図２、図４に基づいて説明する。本実施例の
ディーゼルパティキュレートフィルタＣは、図４に示す
様に、排ガス流入路１２側のセル壁表面１１３に酸化触
媒層６（第１の酸化触媒層）を設け、この酸化触媒層６
の表面６１に、ＮＯｘを選択して還元するＮＯｘ選択還
元触媒層４を設けている。Next, a third embodiment of the present invention (corresponding to claim 3) will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, the diesel particulate filter C of this embodiment has an oxidation catalyst layer 6 (first oxidation catalyst layer) provided on the cell wall surface 113 on the exhaust gas inflow path 12 side.
The surface 61 is provided with a NOx selective reduction catalyst layer 4 for selecting and reducing NOx.
【００４０】そして、ＮＯｘ選択還元触媒層４の表面４
１に、孔径がセル細孔径１１１より大きくパティキュレ
ート３の粒子径３１より小さい細孔５２を有する酸化触
媒層５（第２の酸化触媒層）を設けている。なお、パテ
ィキュレート３のＮＯｘ選択還元触媒層４への接触を避
けるため、酸化触媒層５の厚さをパティキュレート３の
粒子径３１以上にしている。The surface 4 of the NOx selective reduction catalyst layer 4
1, an oxidation catalyst layer 5 (second oxidation catalyst layer) having pores 52 larger than the cell pore diameter 111 and smaller than the particle diameter 31 of the particulate 3 is provided. In order to avoid contact of the particulates 3 with the NOx selective reduction catalyst layer 4, the thickness of the oxidation catalyst layer 5 is set to the particle diameter 31 of the particulates 3 or more.
【００４１】つぎに、本実施例のディーゼルパティキュ
レートフィルタＣの利点を、作用とともに述べる。酸化
触媒層５の細孔５２の孔径５１をセル細孔径１１１より
大きく、パティキュレート３の粒子径３１より小さくし
ているので、ＮＯｘの処理のための還元成分である、排
気ガス２２中のＨＣやＣＯが、著しい濃度低下を起こさ
ずに酸化触媒層５を通過する。ＮＯｘ選択還元触媒層４
は、酸化触媒層５を通過した還元成分（ＨＣやＣＯ）と
ＮＯｘとを反応させて浄化する。Next, the advantages of the diesel particulate filter C of this embodiment will be described together with its operation. Since the pore diameter 51 of the pores 52 of the oxidation catalyst layer 5 is larger than the cell pore diameter 111 and smaller than the particle diameter 31 of the particulates 3, HC in the exhaust gas 22, which is a reducing component for NOx treatment, is used. And CO pass through the oxidation catalyst layer 5 without causing a significant decrease in concentration. NOx selective reduction catalyst layer 4
Reacts with the reducing components (HC and CO) that have passed through the oxidation catalyst layer 5 and NOx to purify.
【００４２】排ガス流入路１２側のセル壁表面１１３に
形成した酸化触媒層６は、ＮＯｘ選択還元触媒層４で反
応しきれなかった余剰の還元成分（ＨＣやＣＯ）を浄化
処理する。ＮＯｘの処理のための触媒が別途、必要が無
く、ディーゼルパティキュレートフィルタＣは、安価
に、ディーゼルエンジン２の排気ガス２２中のパティキ
ュレート、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化処理を行うことが
できる。また、ディーゼルパティキュレートフィルタＣ
は、排気ガス２２が通過するセル細孔１１２を狭くしな
いので圧損が小さい。The oxidation catalyst layer 6 formed on the cell wall surface 113 on the side of the exhaust gas inflow path 12 purifies excess reduction components (HC and CO) that have not been completely reacted by the NOx selective reduction catalyst layer 4. There is no need for a separate catalyst for NOx treatment, and the diesel particulate filter C can purify particulates, HC, CO, and NOx in the exhaust gas 22 of the diesel engine 2 at low cost. Also, diesel particulate filter C
Does not narrow the cell pores 112 through which the exhaust gas 22 passes, so that the pressure loss is small.
【００４３】つぎに、本発明の第４実施例（請求項４に
対応）を、図２、図５に基づいて説明する。本実施例の
ディーゼルパティキュレートフィルタＤは、図５に示す
様に、セル細孔壁面１１４に酸化触媒層６（第１の酸化
触媒層）を設け、排ガス流入路１２側のセル壁表面１１
３に、ＮＯｘを選択して還元するＮＯｘ選択還元触媒層
４を設けている。そして、ＮＯｘ選択還元触媒層４の表
面４１に、孔径５１がセル細孔径１１１より大きくパテ
ィキュレート３の粒子径３１より小さい細孔５２を有す
る酸化触媒層５（第２の酸化触媒層）を設けている。な
お、パティキュレート３のＮＯｘ選択還元触媒層４への
接触を避けるため、酸化触媒層５の厚さをパティキュレ
ート３の粒子径３１以上にしている。Next, a fourth embodiment of the present invention (corresponding to claim 4) will be described with reference to FIGS. In the diesel particulate filter D of this embodiment, as shown in FIG. 5, the oxidation catalyst layer 6 (first oxidation catalyst layer) is provided on the cell pore wall surface 114, and the cell wall surface 11 on the exhaust gas inflow path 12 side is provided.
3 is provided with a NOx selective reduction catalyst layer 4 for selecting and reducing NOx. Then, on the surface 41 of the NOx selective reduction catalyst layer 4, an oxidation catalyst layer 5 (second oxidation catalyst layer) having pores 52 whose pore diameter 51 is larger than the cell pore diameter 111 and smaller than the particle diameter 31 of the particulate 3 is provided. ing. In order to avoid contact of the particulates 3 with the NOx selective reduction catalyst layer 4, the thickness of the oxidation catalyst layer 5 is set to the particle diameter 31 of the particulates 3 or more.
【００４４】つぎに、本実施例のディーゼルパティキュ
レートフィルタＤの利点を、作用とともに述べる。酸化
触媒層５の細孔５２の孔径５１をセル細孔径１１１より
大きく、パティキュレート３の粒子径３１より小さくし
ているので、ＮＯｘの処理のための還元成分である、排
気ガス２２中のＨＣやＣＯが、著しい濃度低下を起こさ
ずに酸化触媒層５を通過する。Next, the advantages of the diesel particulate filter D of this embodiment will be described together with its operation. Since the pore diameter 51 of the pores 52 of the oxidation catalyst layer 5 is larger than the cell pore diameter 111 and smaller than the particle diameter 31 of the particulates 3, HC in the exhaust gas 22, which is a reducing component for NOx treatment, is used. And CO pass through the oxidation catalyst layer 5 without causing a significant decrease in concentration.
【００４５】ＮＯｘ選択還元触媒層４は、酸化触媒層５
を通過した還元成分（ＨＣやＣＯ）とＮＯｘとを反応さ
せて浄化する。セル細孔壁面１１４に設けた酸化触媒層
６は、ＮＯｘ選択還元触媒層４で反応しきれなかった余
剰の還元成分（ＨＣやＣＯ）を浄化処理する。ＮＯｘの
処理のための触媒が別途、必要が無く、ディーゼルパテ
ィキュレートフィルタは、安価に、ディーゼルエンジン
の排気ガス中のパティキュレート、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ
の浄化処理を行うことができる。The NOx selective reduction catalyst layer 4 includes an oxidation catalyst layer 5
The reaction is performed by reacting the reducing components (HC and CO) that have passed through the NOx with NOx. The oxidation catalyst layer 6 provided on the cell pore wall surface 114 purifies excess reduction components (HC and CO) that have not been completely reacted by the NOx selective reduction catalyst layer 4. There is no need for a separate catalyst for the treatment of NOx, and the diesel particulate filter can be used at low cost to reduce particulate matter, HC, CO, NOx in the exhaust gas of diesel engines.
Purification process can be performed.
【００４６】排ガス流入路１２側のセル壁表面１１３に
ＮＯｘ選択還元触媒層４を設ける構成であるので、ＮＯ
ｘ選択還元触媒層４を強固にセル壁表面１１３に形成す
ることができる。Since the NOx selective reduction catalyst layer 4 is provided on the cell wall surface 113 on the exhaust gas inflow path 12 side, NO
The x selective reduction catalyst layer 4 can be firmly formed on the cell wall surface 113.
【００４７】つぎに、本発明の第５実施例（請求項５に
対応）を、図２、図６に基づいて説明する。本実施例の
ディーゼルパティキュレートフィルタＥは、図６に示す
様に、排ガス流出路１３側のセル壁表面１１５に酸化触
媒層６（第１の酸化触媒層）を設け、セル細孔壁面１１
４に、ＮＯｘを選択して還元するＮＯｘ選択還元触媒層
４を設けている。そして、排ガス流入路１２側のセル壁
表面１１３に、孔径がセル細孔径１１１より大きくパテ
ィキュレート３の粒子径３１より小さい細孔５２を有す
る酸化触媒層５（第２の酸化触媒層）を設けている。な
お、酸化触媒層５の厚さは、パティキュレート３の粒子
径３１以上にしている。Next, a fifth embodiment (corresponding to claim 5) of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 6, the diesel particulate filter E of this embodiment is provided with an oxidation catalyst layer 6 (first oxidation catalyst layer) on the cell wall surface 115 on the exhaust gas outflow passage 13 side, and
4 is provided with a NOx selective reduction catalyst layer 4 for selecting and reducing NOx. An oxidation catalyst layer 5 (second oxidation catalyst layer) having pores 52 having a pore diameter larger than the cell pore diameter 111 and smaller than the particle diameter 31 of the particulates 3 is provided on the cell wall surface 113 on the exhaust gas inflow path 12 side. ing. The thickness of the oxidation catalyst layer 5 is set to be equal to or larger than the particle diameter 31 of the particulate 3.
【００４８】つぎに、本実施例のディーゼルパティキュ
レートフィルタＥの利点を、作用とともに述べる。ディ
ーゼルパティキュレートフィルタＥは、排ガス流入路１
２側のセル壁表面１１３に、孔径５１がセル細孔１１２
より大きく、パティキュレート３の粒子径３１より小さ
い細孔５２を有する酸化触媒層５（第２の酸化触媒層）
を設けているので、ＮＯｘの処理のための還元成分であ
る、排気ガス２２中のＨＣやＣＯが、著しい濃度低下を
起こさずに酸化触媒層５を通過する。Next, the advantages of the diesel particulate filter E of this embodiment will be described together with its operation. The diesel particulate filter E is connected to the exhaust gas inflow path 1
On the cell wall surface 113 on the second side, the pore diameter 51 is
Oxidation catalyst layer 5 (second oxidation catalyst layer) having larger pores 52 smaller than particle diameter 31 of particulates 3
Is provided, HC and CO in the exhaust gas 22, which are the reducing components for the treatment of NOx, pass through the oxidation catalyst layer 5 without causing a significant reduction in concentration.
【００４９】ＮＯｘ選択還元触媒層４は、酸化触媒層５
を通過した還元成分（ＨＣやＣＯ）とＮＯｘとを反応さ
せて浄化する。酸化触媒層６は、ＮＯｘ選択還元触媒層
４で反応しきれなかった余剰の還元成分（ＨＣやＣＯ）
を浄化処理する。ＮＯｘの処理のための触媒が別途、必
要が無く、ディーゼルパティキュレートフィルタＥは、
安価に、ディーゼルエンジン２の排気ガス２２中のパテ
ィキュレート、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化処理を行うこ
とができる。The NOx selective reduction catalyst layer 4 includes an oxidation catalyst layer 5
The reaction is performed by reacting the reducing components (HC and CO) that have passed through the NOx with NOx. The oxidation catalyst layer 6 is formed of an excess reduction component (HC or CO) that has not been reacted by the NOx selective reduction catalyst layer 4
To purify. There is no need for a separate catalyst for NOx treatment, and the diesel particulate filter E
It is possible to carry out a purification process of particulates, HC, CO, and NOx in the exhaust gas 22 of the diesel engine 2 at low cost.
【００５０】排ガス流出路１３側のセル壁表面１１５に
酸化触媒層６（第１の酸化触媒層）を設け、排ガス流入
路１２側のセル壁表面１１３に酸化触媒層５（第２の酸
化触媒層）を設ける構成であるので、各酸化触媒層を強
固にセル壁表面に形成することができる。The oxidation catalyst layer 6 (first oxidation catalyst layer) is provided on the cell wall surface 115 on the exhaust gas outflow passage 13 side, and the oxidation catalyst layer 5 (second oxidation catalyst layer) is provided on the cell wall surface 113 on the exhaust gas inflow passage 12 side. Layer), each oxidation catalyst layer can be firmly formed on the cell wall surface.
【００５１】つぎに、本発明の第６実施例（請求項６に
対応）を、図２、図７に基づいて説明する。本実施例の
ディーゼルパティキュレートフィルタＦは、図７に示す
様に、排ガス流入路１２側のセル細孔壁面１１４に、Ｎ
Ｏｘを選択して還元するＮＯｘ選択還元触媒層４を設
け、排ガス流出路１３側のセル細孔壁面１１４に酸化触
媒層６（第１の酸化触媒層）を設けている。そして、排
ガス流入路１２側のセル壁表面１１３に、孔径５１がセ
ル細孔径１１１より大きくパティキュレート３の粒子径
３１より小さい細孔５２を有する酸化触媒層５（第２の
酸化触媒層）を設けている。なお、酸化触媒層５の厚さ
は、パティキュレート３の粒子径３１以上にしている。Next, a sixth embodiment (corresponding to claim 6) of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, the diesel particulate filter F of this embodiment has N
A NOx selective reduction catalyst layer 4 for selecting and reducing Ox is provided, and an oxidation catalyst layer 6 (first oxidation catalyst layer) is provided on a cell pore wall surface 114 on the exhaust gas outflow passage 13 side. The oxidation catalyst layer 5 (second oxidation catalyst layer) having pores 52 whose pore diameter 51 is larger than the cell pore diameter 111 and smaller than the particle diameter 31 of the particulate 3 is formed on the cell wall surface 113 on the exhaust gas inflow path 12 side. Provided. The thickness of the oxidation catalyst layer 5 is set to be equal to or larger than the particle diameter 31 of the particulate 3.
【００５２】つぎに、本実施例のディーゼルパティキュ
レートフィルタＦの利点を、作用とともに述べる。排ガ
ス流入路１２側のセル壁表面１１３に設けた酸化触媒層
５の細孔５２の孔径５１をセル細孔径１１１より大き
く、パティキュレート３の粒子径３１より小さくしてい
るので、ＮＯｘの処理のための還元成分である、排気ガ
ス２２中のＨＣやＣＯが、著しい濃度低下を起こさずに
酸化触媒層５を通過する。Next, the advantages of the diesel particulate filter F of this embodiment will be described together with the operation. Since the pore diameter 51 of the pores 52 of the oxidation catalyst layer 5 provided on the cell wall surface 113 on the side of the exhaust gas inflow path 12 is larger than the cell pore diameter 111 and smaller than the particle diameter 31 of the particulates 3, NOx treatment is not performed. HC and CO in the exhaust gas 22 that pass through the oxidation catalyst layer 5 without causing a significant reduction in concentration.
【００５３】排ガス流入路１２側のセル細孔壁面１１４
に設けたＮＯｘ選択還元触媒層４は、酸化触媒層５を通
過した還元成分（ＨＣやＣＯ）とＮＯｘとを反応させて
浄化する。排ガス流出路１３側のセル細孔壁面１１４に
設けた酸化触媒層６（第１の酸化触媒層）は、ＮＯｘ選
択還元触媒層４で反応しきれなかった余剰の還元成分
（ＨＣやＣＯ）を浄化処理する。The cell pore wall surface 114 on the exhaust gas inflow path 12 side
The NOx selective reduction catalyst layer 4 provided in the step (a) reacts the NOx with a reducing component (HC or CO) that has passed through the oxidation catalyst layer 5 to purify the NOx. The oxidation catalyst layer 6 (first oxidation catalyst layer) provided on the cell pore wall surface 114 on the side of the exhaust gas outflow passage 13 removes excess reducing components (HC and CO) that could not be completely reacted by the NOx selective reduction catalyst layer 4. Purify.
【００５４】ＮＯｘの処理のための触媒が別途、必要が
無く、ディーゼルパティキュレートフィルタＦは、安価
に、ディーゼルエンジン２の排気ガス２２中のパティキ
ュレート、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化処理を行うことが
できる。No separate catalyst is required for the treatment of NOx, and the diesel particulate filter F can purify particulates, HC, CO and NOx in the exhaust gas 22 of the diesel engine 2 at low cost. Can be.
【００５５】排ガス流入路１２側のセル細孔壁面１１４
にＮＯｘ選択還元触媒層４を設け、排ガス流出路１３側
のセル細孔壁面１１４に酸化触媒層６（第１の酸化触媒
層）を設け、排ガス流入路１２側のセル壁表面１１３に
酸化触媒層５（第２の酸化触媒層）を設ける構成である
ので、各触媒層を強固に壁面に形成することができる。The cell pore wall surface 114 on the exhaust gas inflow path 12 side
The NOx selective reduction catalyst layer 4 is provided on the exhaust gas outflow passage 13 side, the oxidation catalyst layer 6 (first oxidation catalyst layer) is provided on the cell pore wall surface 114 side, and the oxidation catalyst layer is provided on the exhaust gas inflow passage 12 side cell wall surface 113. Since the layer 5 (the second oxidation catalyst layer) is provided, each catalyst layer can be firmly formed on the wall surface.
【００５６】つぎに、本発明の第７実施例（請求項７に
対応）を、図２、図８に基づいて説明する。本実施例の
ディーゼルパティキュレートフィルタＧは、図８に示す
様に、排ガス流出路１３側のセル壁表面１１５に酸化触
媒層６（第１の酸化触媒層）を設け、排ガス流入路１２
側のセル壁表面１１３に、ＮＯｘを選択して還元するＮ
Ｏｘ選択還元触媒層４を設けている。Next, a seventh embodiment (corresponding to claim 7) of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 8, the diesel particulate filter G of this embodiment is provided with an oxidation catalyst layer 6 (first oxidation catalyst layer) on the cell wall surface 115 on the exhaust gas outflow passage 13 side, and
Nx to select and reduce NOx on the side cell wall surface 113
An Ox selective reduction catalyst layer 4 is provided.
【００５７】そして、ＮＯｘ選択還元触媒層４の表面４
１に、孔径５１がセル細孔径１１１より大きく、パティ
キュレート３の粒子径３１より小さい細孔５２を有する
酸化触媒層５（第２の酸化触媒層）を設けている。な
お、パティキュレート３のＮＯｘ選択還元触媒層４への
接触を避けるため、酸化触媒層５の厚さをパティキュレ
ート３の粒子径３１以上にしている。The surface 4 of the NOx selective reduction catalyst layer 4
1, an oxidation catalyst layer 5 (second oxidation catalyst layer) having pores 51 larger than the cell pore diameter 111 and having pores 52 smaller than the particle diameter 31 of the particulate 3 is provided. In order to avoid contact of the particulates 3 with the NOx selective reduction catalyst layer 4, the thickness of the oxidation catalyst layer 5 is set to the particle diameter 31 of the particulates 3 or more.
【００５８】つぎに、本実施例のディーゼルパティキュ
レートフィルタＧの利点を、作用とともに述べる。酸化
触媒層５の細孔５２の孔径５１をセル細孔径１１１より
大きく、パティキュレート３の粒子径３１より小さくし
ているので、ＮＯｘの処理のための還元成分である、排
気ガス２２中のＨＣやＣＯが、著しい濃度低下を起こさ
ずに酸化触媒層５を通過する。ＮＯｘ選択還元触媒層４
は、酸化触媒層５を通過した還元成分（ＨＣやＣＯ）と
ＮＯｘとを反応させて浄化する。Next, advantages of the diesel particulate filter G of this embodiment will be described together with its operation. Since the pore diameter 51 of the pores 52 of the oxidation catalyst layer 5 is larger than the cell pore diameter 111 and smaller than the particle diameter 31 of the particulates 3, HC in the exhaust gas 22, which is a reducing component for NOx treatment, is used. And CO pass through the oxidation catalyst layer 5 without causing a significant decrease in concentration. NOx selective reduction catalyst layer 4
Reacts with the reducing components (HC and CO) that have passed through the oxidation catalyst layer 5 and NOx to purify.
【００５９】排ガス流出路１３側のセル壁表面１１５に
設けた酸化触媒層６は、排ガス流入路１２側のセル壁表
面１１３に設けたＮＯｘ選択還元触媒層４で反応しきれ
なかった余剰の還元成分（ＨＣやＣＯ）を浄化処理す
る。ＮＯｘの処理のための触媒が別途、必要が無く、デ
ィーゼルパティキュレートフィルタＧは、安価に、ディ
ーゼルエンジン２の排気ガス２２中のパティキュレー
ト、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化処理を行うことができ
る。また、ディーゼルパティキュレートフィルタＧは、
排気ガス２２が通過するセル細孔１１２を狭くしないの
で圧損が小さい。The oxidation catalyst layer 6 provided on the cell wall surface 115 on the side of the exhaust gas outflow path 13 is excessively reduced by the NOx selective reduction catalyst layer 4 provided on the cell wall surface 113 on the side of the exhaust gas outflow path 12. The components (HC and CO) are purified. There is no need for a separate catalyst for NOx treatment, and the diesel particulate filter G can purify particulates, HC, CO, and NOx in the exhaust gas 22 of the diesel engine 2 at low cost. Also, the diesel particulate filter G is
The pressure loss is small because the cell pores 112 through which the exhaust gas 22 passes are not narrowed.
【００６０】排ガス流出路１３側のセル壁表面１１５に
酸化触媒層６を設け、排ガス流入路１２側のセル壁表面
１１３にＮＯｘ選択還元触媒層４を設ける構成であるの
で、酸化触媒層６およびＮＯｘ選択還元触媒層４を強固
にセル壁面に形成することができる。The oxidation catalyst layer 6 is provided on the cell wall surface 115 on the exhaust gas outflow passage 13 side, and the NOx selective reduction catalyst layer 4 is provided on the cell wall surface 113 on the exhaust gas inflow passage 12 side. The NOx selective reduction catalyst layer 4 can be firmly formed on the cell wall.
【００６１】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。 ａ．酸化触媒層５の細孔５２の孔径５１が、セル細孔径
１１１より大きく、パティキュレート３の粒子径３１よ
り小さくなる様に設定するには、例えば、以下の方法を
用いる。焼成時に焼散する成分の粒子を、酸化触媒層５
となるスラリー中に混入して担持する。混入した粒子は
焼成時に焼失するので、粒子サイズ分の空間が生成さ
れ、これが細孔となるため、狙った孔径５１の細孔５２
を形成することができる。The present invention includes the following embodiments in addition to the above embodiments. a. In order to set the pore diameter 51 of the pores 52 of the oxidation catalyst layer 5 to be larger than the cell pore diameter 111 and smaller than the particle diameter 31 of the particulates 3, for example, the following method is used. The particles of the component that burns off during the firing are
And carried in the slurry to be formed. The mixed particles are burned out during firing, so that a space corresponding to the particle size is generated, which becomes a pore.
Can be formed.
【００６２】ｂ．セル１の形状は、平板状や筒状（円
筒、テーパ円筒）、六角柱状であっても良い。 ｃ．ＮＯｘ選択還元触媒層４の材料に、γ- アルミナ等
を用いることができる。酸化触媒層５、６の材料に、Ｐ
ｔ、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、オスミウム、
イリジウム等の貴金属を用いることができる。 ｄ．セル１は、耐熱金属繊維の不織布で形成されていて
も良い。 ｅ．ＮＯｘ選択還元触媒層４の材料に、ペロブスカイト
型やスピネル型等の複合酸化物、ゼオライト等を用いる
ことができる。 ｆ．酸化触媒層５、６の材料に、ペロブスカイト型やス
ピネル型等の複合酸化物を用いることができる。B. The shape of the cell 1 may be a flat plate, a tube (cylinder, tapered cylinder), or a hexagonal column. c. Γ-alumina or the like can be used as the material of the NOx selective reduction catalyst layer 4. The material of the oxidation catalyst layers 5 and 6 is P
t, palladium, rhodium, ruthenium, osmium,
A noble metal such as iridium can be used. d. The cell 1 may be formed of a nonwoven fabric of a heat-resistant metal fiber. e. As a material of the NOx selective reduction catalyst layer 4, a composite oxide such as perovskite type or spinel type, zeolite, or the like can be used. f. As the material of the oxidation catalyst layers 5 and 6, a complex oxide such as a perovskite type or a spinel type can be used.
【図１】本発明の第１実施例に係るディーゼルパティキ
ュレートフィルタの説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a diesel particulate filter according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１〜第７実施例に係るディーゼルパ
ティキュレートフィルタを、ディーゼルエンジンの排気
路に配設した状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which the diesel particulate filters according to the first to seventh embodiments of the present invention are arranged in an exhaust passage of a diesel engine.
【図３】本発明の第２実施例に係るディーゼルパティキ
ュレートフィルタの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a diesel particulate filter according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３実施例に係るディーゼルパティキ
ュレートフィルタの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a diesel particulate filter according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４実施例に係るディーゼルパティキ
ュレートフィルタの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a diesel particulate filter according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第５実施例に係るディーゼルパティキ
ュレートフィルタの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a diesel particulate filter according to a fifth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第６実施例に係るディーゼルパティキ
ュレートフィルタの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a diesel particulate filter according to a sixth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第７実施例に係るディーゼルパティキ
ュレートフィルタの説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a diesel particulate filter according to a seventh embodiment of the present invention.
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ ディーゼルパティキュレ
ートフィルタ ２ ディーゼルエンジン ３ パティキュレート ４ ＮＯｘ選択還元触媒層 ５ 酸化触媒層（第２の酸化触媒層） ６ 酸化触媒層（第１の酸化触媒層） １１ セル壁 １２ 排ガス流入路 １３ 排ガス流出路 ２１ 排気路 ３１ 粒子径 ４１ 表面 ５１ 孔径 ５２ 細孔 １１１ セル細孔径 １１２ セル細孔 １１３ セル壁表面 １１４ セル細孔壁面 １１５ セル壁表面A, B, C, D, E, F, G Diesel particulate filter 2 Diesel engine 3 Particulate 4 NOx selective reduction catalyst layer 5 Oxidation catalyst layer (second oxidation catalyst layer) 6 Oxidation catalyst layer (first oxidation (Catalyst layer) 11 cell wall 12 exhaust gas inflow path 13 exhaust gas outflow path 21 exhaust path 31 particle diameter 41 surface 51 pore diameter 52 pore 111 cell pore diameter 112 cell pore 113 cell wall surface 114 cell pore wall surface 115 cell wall surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｃ 3/28 ３０１ ３０１Ｇ ３０１Ｐ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０３Ｂ (72)発明者 矢羽田 茂人 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G090 AA03 3G091 AB02 AB05 AB13 BA13 BA14 BA15 BA19 BA39 GA06 GB05W GB06W GB07W GB09W GB10W GB17W GB17X HA18 4D019 AA01 BA05 BB06 BC07 BD01 CA01 4D048 AA06 AA13 AA14 AA18 AB01 AB02 AB03 AB05 BA03Y BA11Y BA30Y BA31Y BA32Y BA33Y BA41Y BA42Y BB02 BB08 CC32 CC38 CC47 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) F01N 3/24 F01N 3/28 301C 3/28 301 301G 301P B01D 53/36 103B (72) Inventor Shigeru Yaheda Person 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in DENSO Corporation (reference) AA13 AA14 AA18 AB01 AB02 AB03 AB05 BA03Y BA11Y BA30Y BA31Y BA32Y BA33Y BA41Y BA42Y BB02 BB08 CC32 CC38 CC47
Claims (7)
れ、 下流端を閉塞した排ガス流入路と上流端を閉塞した排ガ
ス流出路とを隔離するセル壁を有し、該セル壁には排気
ガスが通過する際にパティキュレートを捕集する細孔を
有するディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、 前記排ガス流入路側のセル壁表面に、ＮＯｘを選択して
還元するＮＯｘ選択還元触媒層を設け、 該ＮＯｘ選択還元触媒層の表面に、孔径がセル細孔径よ
り大きく前記パティキュレートの粒子径より小さい細孔
を有する酸化触媒層を設けたことを特徴とするディーゼ
ルパティキュレートフィルタ。1. An exhaust passage of a diesel engine having a cell wall for isolating an exhaust gas inflow passage having a downstream end closed and an exhaust gas outflow passage having an upstream end closed, wherein exhaust gas is provided on the cell wall. In a diesel particulate filter having fine pores for trapping particulates when passing therethrough, a NOx selective reduction catalyst layer for selecting and reducing NOx is provided on a surface of a cell wall on the exhaust gas inflow path side, wherein the NOx selective reduction catalyst is provided. A diesel particulate filter, wherein an oxidation catalyst layer having pores having a pore diameter larger than a cell pore diameter and smaller than the particle diameter of the particulates is provided on a surface of the layer.
れ、 下流端を閉塞した排ガス流入路と上流端を閉塞した排ガ
ス流出路とを隔離するセル壁を有し、該セル壁には排気
ガスが通過する際にパティキュレートを捕集する細孔を
有するディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、 ＮＯｘを選択して還元するＮＯｘ選択還元触媒層をセル
細孔壁面に設け、 前記排ガス流入路側のセル壁表面に、孔径がセル細孔径
より大きく前記パティキュレートの粒子径より小さい細
孔を有する酸化触媒層を設けたことを特徴とするディー
ゼルパティキュレートフィルタ。2. An exhaust passage of a diesel engine having a cell wall for isolating an exhaust gas inflow passage having a downstream end closed and an exhaust gas outflow passage having an upstream end closed, wherein exhaust gas is provided on the cell wall. In a diesel particulate filter having pores for trapping particulates when passing therethrough, a NOx selective reduction catalyst layer for selecting and reducing NOx is provided on the cell pore wall surface, and on the cell wall surface on the exhaust gas inflow path side, A diesel particulate filter comprising an oxidation catalyst layer having pores having a pore size larger than a cell pore size and smaller than the particle size of the particulates.
れ、 下流端を閉塞した排ガス流入路と上流端を閉塞した排ガ
ス流出路とを隔離するセル壁を有し、該セル壁には排気
ガスが通過する際にパティキュレートを捕集する細孔を
有するディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、 前記排ガス流入路側のセル壁表面に第１の酸化触媒層を
設け、 この第１の酸化触媒層の表面に、ＮＯｘを選択して還元
するＮＯｘ選択還元触媒層を設け、 該ＮＯｘ選択還元触媒層の表面に、孔径がセル細孔径よ
り大きく前記パティキュレートの粒子径より小さい細孔
を有する第２の酸化触媒層を設けたことを特徴とするデ
ィーゼルパティキュレートフィルタ。And a cell wall disposed in an exhaust passage of the diesel engine, the cell wall separating an exhaust gas inflow passage having a downstream end closed and an exhaust gas outflow passage having an upstream end closed. In a diesel particulate filter having pores for trapping particulates when passing therethrough, a first oxidation catalyst layer is provided on the surface of the cell wall on the exhaust gas inflow side, and NOx is provided on the surface of the first oxidation catalyst layer. And a second oxidation catalyst layer having pores having a pore diameter larger than the cell pore diameter and smaller than the particulate diameter of the particulate matter on the surface of the NOx selective reduction catalyst layer. A diesel particulate filter characterized by being provided.
れ、 下流端を閉塞した排ガス流入路と上流端を閉塞した排ガ
ス流出路とを隔離するセル壁を有し、該セル壁には排気
ガスが通過する際にパティキュレートを捕集する細孔を
有するディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、 セル細孔壁面に第１の酸化触媒層を設け、 前記排ガス流入路側のセル壁表面に、ＮＯｘを選択して
還元するＮＯｘ選択還元触媒層を設け、 該ＮＯｘ選択還元触媒層の表面に、孔径がセル細孔径よ
り大きく前記パティキュレートの粒子径より小さい細孔
を有する第２の酸化触媒層を設けたことを特徴とするデ
ィーゼルパティキュレートフィルタ。4. A cell wall disposed in an exhaust passage of a diesel engine, the cell wall separating an exhaust gas inflow passage having a downstream end closed and an exhaust gas outflow passage having an upstream end closed, and the cell wall is provided with exhaust gas. In a diesel particulate filter having fine pores for trapping particulates when passing therethrough, a first oxidation catalyst layer is provided on a cell fine pore wall surface, and NOx is selectively reduced on a cell wall surface on the exhaust gas inflow side. And a second oxidation catalyst layer having pores having a pore diameter larger than the cell pore diameter and smaller than the particle diameter of the particulates is provided on the surface of the NOx selective reduction catalyst layer. And diesel particulate filter.
れ、 下流端を閉塞した排ガス流入路と上流端を閉塞した排ガ
ス流出路とを隔離するセル壁を有し、該セル壁には排気
ガスが通過する際にパティキュレートを捕集する細孔を
有するディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、 前記排ガス流出路側のセル壁表面に第１の酸化触媒層を
設け、 セル細孔壁面に、ＮＯｘを選択して還元するＮＯｘ選択
還元触媒層を設け、 前記排ガス流入路側のセル壁表面に、孔径がセル細孔径
より大きく前記パティキュレートの粒子径より小さい細
孔を有する第２の酸化触媒層を設けたことを特徴とする
ディーゼルパティキュレートフィルタ。5. A cell wall disposed in an exhaust passage of a diesel engine for isolating an exhaust gas inflow passage having a downstream end closed and an exhaust gas outflow passage having an upstream end closed, and the exhaust gas is in the cell wall. In a diesel particulate filter having pores for trapping particulates when passing therethrough, a first oxidation catalyst layer is provided on the cell wall surface on the exhaust gas outflow path side, and NOx is selectively reduced on the cell pore walls. A second oxidation catalyst layer having pores having a pore diameter larger than the cell pore diameter and smaller than the particulate particle diameter is provided on the cell wall surface on the exhaust gas inflow path side. And diesel particulate filter.
れ、 下流端を閉塞した排ガス流入路と上流端を閉塞した排ガ
ス流出路とを隔離するセル壁を有し、該セル壁には排気
ガスが通過する際にパティキュレートを捕集する細孔を
有するディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、 前記排ガス流入路側のセル細孔壁面に、ＮＯｘを選択し
て還元するＮＯｘ選択還元触媒層を設け、 前記排ガス流出路側のセル細孔壁面に、第１の酸化触媒
層を設け、 前記排ガス流入路側のセル壁表面に、孔径がセル細孔径
より大きく前記パティキュレートの粒子径より小さい細
孔を有する第２の酸化触媒層を設けたことを特徴とする
ディーゼルパティキュレートフィルタ。6. A cell wall disposed in an exhaust passage of a diesel engine, the cell wall separating an exhaust gas inflow passage having a downstream end closed and an exhaust gas outflow passage having an upstream end closed, and the cell wall is provided with exhaust gas. In a diesel particulate filter having pores for trapping particulates when passing therethrough, a NOx selective reduction catalyst layer for selecting and reducing NOx is provided on a cell pore wall surface on the exhaust gas inflow path side, and the exhaust gas outflow path side A first oxidation catalyst layer is provided on the wall surface of the cell pores, and a second oxidation catalyst having pores having a pore diameter larger than the cell pore diameter and smaller than the particle diameter of the particulates on the cell wall surface on the exhaust gas inflow path side. A diesel particulate filter comprising a layer.
れ、 下流端を閉塞した排ガス流入路と上流端を閉塞した排ガ
ス流出路とを隔離するセル壁を有し、該セル壁には排気
ガスが通過する際にパティキュレートを捕集する細孔を
有するディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、 前記排ガス流出路側のセル壁表面に第１の酸化触媒層を
設け、 前記排ガス流入路側のセル壁表面に、ＮＯｘを選択して
還元するＮＯｘ選択還元触媒層を設け、 このＮＯｘ選択還元触媒層の表面に、孔径がセル細孔径
より大きく前記パティキュレートの粒子径より小さい細
孔を有する第２の酸化触媒層を設けたことを特徴とする
ディーゼルパティキュレートフィルタ。7. A cell wall disposed in an exhaust passage of a diesel engine, the cell wall isolating an exhaust gas inflow passage having a downstream end closed and an exhaust gas outflow passage having an upstream end closed, and the exhaust gas is in the cell wall. In a diesel particulate filter having fine pores for trapping particulates when passing, a first oxidation catalyst layer is provided on a cell wall surface on the exhaust gas outflow path side, and NOx is formed on a cell wall surface on the exhaust gas inflow path side. A NOx selective reduction catalyst layer for selectively reducing is provided, and a second oxidation catalyst layer having pores having a pore diameter larger than the cell pore diameter and smaller than the particulate diameter of the particulate is provided on the surface of the NOx selective reduction catalyst layer. Diesel particulate filter.
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