JP2002309921A - 排気浄化装置及びその製造方法 - Google Patents
排気浄化装置及びその製造方法Info
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Landscapes
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- Filtering Materials (AREA)
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気ガス中に含まれるＰＭ（微粒子物質）を
効率良く捕集すると共に、触媒との接触度合いを向上さ
せ、早期回復を図ること。 【解決手段】 触媒付ＤＰＦ（ディーゼル・パティキュ
レート・フィルタ）のガス流入側に面する壁２１表層の
細孔径が小さくなる部分が予め除去され、その細孔２１
０における開口平均径が３０〔μｍ〕以上と大きいた
め、ＰＭがガス流入側から細孔２１０内部へと容易に侵
入する。一方、ＤＰＦのガス流出側に面する壁２１表層
の細孔径が小さくなる部分が除去されず、その細孔２１
０における開口平均径が３０〔μｍ〕未満と小さいた
め、ＰＭが細孔２１０内部からガス流出側方向へ抜出な
い。これにより、ＤＰＦは排気ガス中に含まれるＰＭを
効率良く捕集することができると共に、触媒との接触度
合いが向上し触媒反応が促進されるため、早期回復を図
ることができる。
効率良く捕集すると共に、触媒との接触度合いを向上さ
せ、早期回復を図ること。 【解決手段】 触媒付ＤＰＦ（ディーゼル・パティキュ
レート・フィルタ）のガス流入側に面する壁２１表層の
細孔径が小さくなる部分が予め除去され、その細孔２１
０における開口平均径が３０〔μｍ〕以上と大きいた
め、ＰＭがガス流入側から細孔２１０内部へと容易に侵
入する。一方、ＤＰＦのガス流出側に面する壁２１表層
の細孔径が小さくなる部分が除去されず、その細孔２１
０における開口平均径が３０〔μｍ〕未満と小さいた
め、ＰＭが細孔２１０内部からガス流出側方向へ抜出な
い。これにより、ＤＰＦは排気ガス中に含まれるＰＭを
効率良く捕集することができると共に、触媒との接触度
合いが向上し触媒反応が促進されるため、早期回復を図
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス中に含ま
れる微粒子物質（Particulate Matter；以下、『ＰＭ』
と記す）を捕集し、触媒によって回復可能な排気浄化装
置及びその製造方法に関するものである。
れる微粒子物質（Particulate Matter；以下、『ＰＭ』
と記す）を捕集し、触媒によって回復可能な排気浄化装
置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、触媒作用のある活性成分を担持す
る担体としてコージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2 Ｏ3
・５ＳｉＯ2 ）という多孔質セラミックスを用い、排気
ガス中に含まれるＰＭを捕集すると共に、このＰＭを触
媒作用によって浄化させ回復を図る排気浄化装置が知ら
れている。この具体的なものとしては、多孔質薄壁を有
するウォールフロータイプのフィルタ構造からなり、デ
ィーゼル機関の排気通路に装着されたディーゼル・パテ
ィキュレート・フィルタ(Diesel Particulate Filter；
以下、単に『ＤＰＦ』と記す）に応用したものがある。
る担体としてコージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2 Ｏ3
・５ＳｉＯ2 ）という多孔質セラミックスを用い、排気
ガス中に含まれるＰＭを捕集すると共に、このＰＭを触
媒作用によって浄化させ回復を図る排気浄化装置が知ら
れている。この具体的なものとしては、多孔質薄壁を有
するウォールフロータイプのフィルタ構造からなり、デ
ィーゼル機関の排気通路に装着されたディーゼル・パテ
ィキュレート・フィルタ(Diesel Particulate Filter；
以下、単に『ＤＰＦ』と記す）に応用したものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気ガイド
中に含まれるＰＭは、１次粒子が集合した状態で存在し
ており、粒子径は１０〜３０〔μｍ〕のものが多く存在
する。このため、現状の触媒付ＤＰＦにおいては、排気
ガス中に含まれるＰＭがセルと称する通路を囲む壁表面
に殆ど堆積してしまい、壁の細孔内への侵入が見られな
い。つまり、排気ガス中のＰＭは壁表面に担持されてい
る触媒との接触のみとなり、壁の細孔内に担持されてい
る触媒との接触が殆どないという状態であった。このた
め、ＰＭの浄化速度が遅く、ＰＭが堆積したＤＰＦの早
期回復を図ることは無理であった。
中に含まれるＰＭは、１次粒子が集合した状態で存在し
ており、粒子径は１０〜３０〔μｍ〕のものが多く存在
する。このため、現状の触媒付ＤＰＦにおいては、排気
ガス中に含まれるＰＭがセルと称する通路を囲む壁表面
に殆ど堆積してしまい、壁の細孔内への侵入が見られな
い。つまり、排気ガス中のＰＭは壁表面に担持されてい
る触媒との接触のみとなり、壁の細孔内に担持されてい
る触媒との接触が殆どないという状態であった。このた
め、ＰＭの浄化速度が遅く、ＰＭが堆積したＤＰＦの早
期回復を図ることは無理であった。
【０００４】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、排気ガス中に含まれるＰＭを
効率良く捕集すると共に、触媒との接触度合いを向上さ
せ、早期回復を図ることが可能な排気浄化装置及びその
製造方法の提供を課題としている。
るためになされたもので、排気ガス中に含まれるＰＭを
効率良く捕集すると共に、触媒との接触度合いを向上さ
せ、早期回復を図ることが可能な排気浄化装置及びその
製造方法の提供を課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の排気浄化装置
によれば、ガス流入側セル（通路）に面する壁の細孔に
おける開口平均径が大きいため、排気ガス中に含まれる
ＰＭ（微粒子物質）がガス流入側セルの壁表面のみなら
ず細孔内部へと容易に侵入することができ、この反対の
ガス流出側セルに面する壁の細孔における開口平均径が
小さいため、ＰＭが細孔内部からガス流出側セル方向へ
抜出ることがない。これにより、排気浄化装置は排気ガ
ス中に含まれるＰＭを効率良く捕集することができると
共に、触媒との接触度合いが向上し触媒反応が促進され
るため、早期回復が図られる。
によれば、ガス流入側セル（通路）に面する壁の細孔に
おける開口平均径が大きいため、排気ガス中に含まれる
ＰＭ（微粒子物質）がガス流入側セルの壁表面のみなら
ず細孔内部へと容易に侵入することができ、この反対の
ガス流出側セルに面する壁の細孔における開口平均径が
小さいため、ＰＭが細孔内部からガス流出側セル方向へ
抜出ることがない。これにより、排気浄化装置は排気ガ
ス中に含まれるＰＭを効率良く捕集することができると
共に、触媒との接触度合いが向上し触媒反応が促進され
るため、早期回復が図られる。
【０００６】請求項２の排気浄化装置によれば、ガス流
入側セルに面する壁の細孔における開口平均径が３０
〔μｍ〕以上と大きいため、殆どの粒子径が３０〔μ
ｍ〕以下にて存在するＰＭは、細孔内部に侵入でき、触
媒との接触度合いが向上し触媒反応が促進されるため、
早期回復が図られる。
入側セルに面する壁の細孔における開口平均径が３０
〔μｍ〕以上と大きいため、殆どの粒子径が３０〔μ
ｍ〕以下にて存在するＰＭは、細孔内部に侵入でき、触
媒との接触度合いが向上し触媒反応が促進されるため、
早期回復が図られる。
【０００７】請求項３の排気浄化装置では、ガス流入側
セルに面する壁表層の細孔径が小さくなる部分が予め除
去されている。このため、排気浄化装置は排気ガス中に
含まれるＰＭをガス流入側セル側に面する壁の細孔から
その内部へと侵入させ、効率良く捕集することができる
と共に、触媒との接触度合いが向上し触媒反応が促進さ
れるため、早期回復が図られる。
セルに面する壁表層の細孔径が小さくなる部分が予め除
去されている。このため、排気浄化装置は排気ガス中に
含まれるＰＭをガス流入側セル側に面する壁の細孔から
その内部へと侵入させ、効率良く捕集することができる
と共に、触媒との接触度合いが向上し触媒反応が促進さ
れるため、早期回復が図られる。
【０００８】請求項４の排気浄化装置の製造方法によれ
ば、排気ガスの流れ方向に格子状の壁にて囲まれた複数
のセル（通路）を形成し、壁の細孔が発現する焼成工程
の前段階で、複数のセルの後端側及び先端側が交互に栓
詰され、ガス流入側セル及びガス流出側セルが形成され
る。そして、排気浄化装置は、ガス流入側セルに面する
壁の細孔径のみを大きくするよう、その壁表層の細孔径
が小さくなる部分が表面改質剤を用いて除去されたの
ち、焼成工程にて完全焼成され製造される。このよう
に、排気浄化装置は、焼成工程の前段階において、簡単
な方法によってガス流入側セルに面する壁における細孔
の細孔径のみを選択的に大きくできるため、排気ガス中
に含まれるＰＭを効率良く捕集することができると共
に、触媒との接触度合いが向上し触媒反応が促進される
ため、早期回復が図られる。
ば、排気ガスの流れ方向に格子状の壁にて囲まれた複数
のセル（通路）を形成し、壁の細孔が発現する焼成工程
の前段階で、複数のセルの後端側及び先端側が交互に栓
詰され、ガス流入側セル及びガス流出側セルが形成され
る。そして、排気浄化装置は、ガス流入側セルに面する
壁の細孔径のみを大きくするよう、その壁表層の細孔径
が小さくなる部分が表面改質剤を用いて除去されたの
ち、焼成工程にて完全焼成され製造される。このよう
に、排気浄化装置は、焼成工程の前段階において、簡単
な方法によってガス流入側セルに面する壁における細孔
の細孔径のみを選択的に大きくできるため、排気ガス中
に含まれるＰＭを効率良く捕集することができると共
に、触媒との接触度合いが向上し触媒反応が促進される
ため、早期回復が図られる。
【０００９】請求項５の排気浄化装置の製造方法では、
表面改質材が界面活性剤を含む溶液であるため、取扱い
が容易で簡単な処理にて壁表層が剥離され除去されると
いう効果が得られる。
表面改質材が界面活性剤を含む溶液であるため、取扱い
が容易で簡単な処理にて壁表層が剥離され除去されると
いう効果が得られる。
【００１０】請求項６の排気浄化装置の製造方法では、
表面改質材がガス流入側セルの壁表層の微細粒子のみ包
含する濃度に調整された界面活性剤を含む溶液であるた
め、壁表層の微細粒子のみが選択的に剥離され除去され
るという効果が得られる。
表面改質材がガス流入側セルの壁表層の微細粒子のみ包
含する濃度に調整された界面活性剤を含む溶液であるた
め、壁表層の微細粒子のみが選択的に剥離され除去され
るという効果が得られる。
【００１１】請求項７の排気浄化装置の製造方法では、
ガス流入側セルの壁が表面改質剤に接している際に、そ
の溶液に超音波振動が与えられることでガス流入側セル
に面する壁表層の微細粒子の剥離が奥の方までより均一
に促進されるという効果が得られる。
ガス流入側セルの壁が表面改質剤に接している際に、そ
の溶液に超音波振動が与えられることでガス流入側セル
に面する壁表層の微細粒子の剥離が奥の方までより均一
に促進されるという効果が得られる。
【００１２】請求項８の排気浄化装置の製造方法では、
ガス流入側セルの壁が表面改質剤に接している際に、そ
の溶液が流動されることでガス流入側セルに面する壁表
層の微細粒子の剥離が奥の方までより均一に促進される
という効果が得られる。
ガス流入側セルの壁が表面改質剤に接している際に、そ
の溶液が流動されることでガス流入側セルに面する壁表
層の微細粒子の剥離が奥の方までより均一に促進される
という効果が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
例に基づいて説明する。
【００１４】図１は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる排気浄化装置及びその製造方法が適用された触媒付
ＤＰＦ(Diesel Particulate Filter）のディーゼル機関
への装着を示す概略構成図である。
かる排気浄化装置及びその製造方法が適用された触媒付
ＤＰＦ(Diesel Particulate Filter）のディーゼル機関
への装着を示す概略構成図である。
【００１５】図１において、１０はディーゼル機関であ
り、上流側のエアクリーナ（図示略）から吸入された空
気は吸気通路１１を通過し、ディーゼル機関１０の各気
筒に対応するインジェクタ（図示略）から噴射された燃
料と混合圧縮され所定タイミングで燃焼される。そし
て、燃焼後の排気ガスは排気通路１２途中に容器内に収
容され装着されたＤＰＦ２０を通過したのち大気中に排
出される。
り、上流側のエアクリーナ（図示略）から吸入された空
気は吸気通路１１を通過し、ディーゼル機関１０の各気
筒に対応するインジェクタ（図示略）から噴射された燃
料と混合圧縮され所定タイミングで燃焼される。そし
て、燃焼後の排気ガスは排気通路１２途中に容器内に収
容され装着されたＤＰＦ２０を通過したのち大気中に排
出される。
【００１６】次に、図２及び図３を参照して、ＤＰＦ２
０の構造について説明する。ここで、図２はＤＰＦ２０
の外観を示す斜視図、図３は図２のＤＰＦ２０の排気ガ
スの流れ方向に沿う断面図である。
０の構造について説明する。ここで、図２はＤＰＦ２０
の外観を示す斜視図、図３は図２のＤＰＦ２０の排気ガ
スの流れ方向に沿う断面図である。
【００１７】図２及び図３に示すように、ＤＰＦ２０は
所謂、モノリス触媒コンバータであり、触媒作用のある
活性成分が担持された多孔質セラミックスとしてのコー
ジェライト（Cordierite）を担体とする一体構造にて略
円柱状に形成されている。
所謂、モノリス触媒コンバータであり、触媒作用のある
活性成分が担持された多孔質セラミックスとしてのコー
ジェライト（Cordierite）を担体とする一体構造にて略
円柱状に形成されている。
【００１８】このＤＰＦ２０は、排気ガスの流れ方向に
格子状の多孔質薄壁（以下、単に『壁』と記す）２１
と、これら壁２１にて囲まれた複数のガス流入側セル
（通路）２２及びガス流出側セル２３と、ガス流入側セ
ル２２の後端及びガス流出側セル２３の先端を目封じす
る栓詰部２４とを有するウォールフロータイプのフィル
タ構造からなる。
格子状の多孔質薄壁（以下、単に『壁』と記す）２１
と、これら壁２１にて囲まれた複数のガス流入側セル
（通路）２２及びガス流出側セル２３と、ガス流入側セ
ル２２の後端及びガス流出側セル２３の先端を目封じす
る栓詰部２４とを有するウォールフロータイプのフィル
タ構造からなる。
【００１９】次に、本実施例のＤＰＦ２０の壁２１にお
ける構造上の特徴点について、図４に示す部分拡大断面
図を参照して説明する。なお、本実施例では触媒作用の
ある活性成分の担持層については省略されている。
ける構造上の特徴点について、図４に示す部分拡大断面
図を参照して説明する。なお、本実施例では触媒作用の
ある活性成分の担持層については省略されている。
【００２０】図４に示すように、ＤＰＦ２０の壁２１
は、厚み方向に貫通する極めて多くの細孔２１０を有し
ている。また、これら細孔２１０は、壁２１の厚み方向
の中央から表層に向かって径が徐々に狭くなる樽形空間
状態にて存在している。そして、図４に除去された領域
として破線にて示すように、壁２１のガス流入側の表層
のみが除去されている。このため、ガス流入側セル２２
に面する壁２１の細孔２１０は開口平均径が３０〔μ
ｍ〕以上、また、ガス流出側セル２３に面する壁２１の
細孔２１０は開口平均径が３０〔μｍ〕未満となってい
る。
は、厚み方向に貫通する極めて多くの細孔２１０を有し
ている。また、これら細孔２１０は、壁２１の厚み方向
の中央から表層に向かって径が徐々に狭くなる樽形空間
状態にて存在している。そして、図４に除去された領域
として破線にて示すように、壁２１のガス流入側の表層
のみが除去されている。このため、ガス流入側セル２２
に面する壁２１の細孔２１０は開口平均径が３０〔μ
ｍ〕以上、また、ガス流出側セル２３に面する壁２１の
細孔２１０は開口平均径が３０〔μｍ〕未満となってい
る。
【００２１】ここで、排気ガス中に含まれるＰＭは、実
際には単体ではなく複数個が結合した所定の大きさの塊
にて存在することが分かっている。そして、排気ガスが
流入する壁２１の細孔２１０入口側の径が３０〔μｍ〕
以上であると、ＰＭは壁２１表面から細孔２１０内部ま
で侵入でき広い面積に堆積される。一方、壁２１の細孔
２１０出口側の径が３０〔μｍ〕未満であると、ＰＭは
細孔２１０から抜出ることができなくて細孔２１０内部
に捕集される。このため、ＰＭはＤＰＦ２０の壁２１表
面及び細孔２１０内部からなる広い面積に効率良く堆積
されることとなる。これにより、ＰＭと壁２１表面に担
持されている触媒との接触度合いが改善され、ＰＭ浄化
速度の向上によりＤＰＦ２０の早期回復が可能となる。
際には単体ではなく複数個が結合した所定の大きさの塊
にて存在することが分かっている。そして、排気ガスが
流入する壁２１の細孔２１０入口側の径が３０〔μｍ〕
以上であると、ＰＭは壁２１表面から細孔２１０内部ま
で侵入でき広い面積に堆積される。一方、壁２１の細孔
２１０出口側の径が３０〔μｍ〕未満であると、ＰＭは
細孔２１０から抜出ることができなくて細孔２１０内部
に捕集される。このため、ＰＭはＤＰＦ２０の壁２１表
面及び細孔２１０内部からなる広い面積に効率良く堆積
されることとなる。これにより、ＰＭと壁２１表面に担
持されている触媒との接触度合いが改善され、ＰＭ浄化
速度の向上によりＤＰＦ２０の早期回復が可能となる。
【００２２】次に、本実施例のＤＰＦ２０の製造方法に
ついて、図５に示す壁２１の模式図を参照して説明す
る。ここで、図５（ａ）はコージェライトにてＤＰＦ２
０の壁２１が成形されたときの状態、図５（ｂ）は図５
（ａ）のＤＰＦ２０の壁２１に対してガス流入側セル２
２側から表面改質剤としての界面活性剤を含む溶液に浸
漬し、壁２１のガス流入側セル２２側の表層を除去する
ときの状態をそれぞれ示す。なお、ＤＰＦ２０の壁２１
には細孔２１０を形成するためコージェライト基材に発
泡剤が予め混入されている。また、図５（ａ）及び図５
（ｂ）は共に最終的な焼成工程前における状態を示す。
ついて、図５に示す壁２１の模式図を参照して説明す
る。ここで、図５（ａ）はコージェライトにてＤＰＦ２
０の壁２１が成形されたときの状態、図５（ｂ）は図５
（ａ）のＤＰＦ２０の壁２１に対してガス流入側セル２
２側から表面改質剤としての界面活性剤を含む溶液に浸
漬し、壁２１のガス流入側セル２２側の表層を除去する
ときの状態をそれぞれ示す。なお、ＤＰＦ２０の壁２１
には細孔２１０を形成するためコージェライト基材に発
泡剤が予め混入されている。また、図５（ａ）及び図５
（ｂ）は共に最終的な焼成工程前における状態を示す。
【００２３】図５（ａ）に示すように、ＤＰＦ２０の壁
２１は、ガス流入側セル２２及びガス流出側セル２３に
面する表層に近いほどコージェライト材料の細かい粒子
が存在している。そこで、図５（ｂ）に示すように、ガ
ス流入側セル２２に面する壁２１が、時間・温度等の条
件を設定した界面活性剤を含む溶液に浸漬される。これ
により、ガス流入側セル２２に面する壁２１のコージェ
ライト基材のうち表層の細かい粒子のみが剥離され除去
されることとなる。
２１は、ガス流入側セル２２及びガス流出側セル２３に
面する表層に近いほどコージェライト材料の細かい粒子
が存在している。そこで、図５（ｂ）に示すように、ガ
ス流入側セル２２に面する壁２１が、時間・温度等の条
件を設定した界面活性剤を含む溶液に浸漬される。これ
により、ガス流入側セル２２に面する壁２１のコージェ
ライト基材のうち表層の細かい粒子のみが剥離され除去
されることとなる。
【００２４】こののち、焼成工程が実施され、図５
（ｂ）に示すＤＰＦ２０の壁２１を形成するコージェラ
イト材料に混入されていた発泡剤が焼成熱によって抜出
ることとなる。これにより、図４に示すように、ガス流
入側セル２２に面する壁２１の細孔２１０の開口平均径
を３０〔μｍ〕以上、かつガス流出側セル２３に面する
壁２１の細孔２１０の開口平均径を３０〔μｍ〕未満と
する壁２１が形成される。
（ｂ）に示すＤＰＦ２０の壁２１を形成するコージェラ
イト材料に混入されていた発泡剤が焼成熱によって抜出
ることとなる。これにより、図４に示すように、ガス流
入側セル２２に面する壁２１の細孔２１０の開口平均径
を３０〔μｍ〕以上、かつガス流出側セル２３に面する
壁２１の細孔２１０の開口平均径を３０〔μｍ〕未満と
する壁２１が形成される。
【００２５】このように、本実施例の排気浄化装置は、
酸化触媒を担持する多孔質セラミックスを用いたＤＰＦ
（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）２０であ
って、排気ガスの流れ方向に格子状の壁２１にて囲ま
れ、後端側及び先端側を栓詰部２４にて交互に栓詰しガ
ス流入側及びガス流出側とする複数のガス流入側セル
（通路）２２及びガス流出側セル２３を有し、ガス流入
側セル２２に面する壁２１の細孔２１０の開口平均径が
ガス流出側セル２３に面する壁２１の細孔２１０の開口
平均径よりも大きくするものである。また、ガス流入側
セル２２に面する壁２１の細孔２１０の開口平均径を３
０〔μｍ〕以上、かつガス流出側セル２３に面する壁２
１の細孔２１０の開口平均径を３０〔μｍ〕未満とする
ものである。そして、ＤＰＦ２０のガス流入側セル２２
は、その壁２１表層の細孔径が小さくなる部分を予め除
去するものである。
酸化触媒を担持する多孔質セラミックスを用いたＤＰＦ
（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）２０であ
って、排気ガスの流れ方向に格子状の壁２１にて囲ま
れ、後端側及び先端側を栓詰部２４にて交互に栓詰しガ
ス流入側及びガス流出側とする複数のガス流入側セル
（通路）２２及びガス流出側セル２３を有し、ガス流入
側セル２２に面する壁２１の細孔２１０の開口平均径が
ガス流出側セル２３に面する壁２１の細孔２１０の開口
平均径よりも大きくするものである。また、ガス流入側
セル２２に面する壁２１の細孔２１０の開口平均径を３
０〔μｍ〕以上、かつガス流出側セル２３に面する壁２
１の細孔２１０の開口平均径を３０〔μｍ〕未満とする
ものである。そして、ＤＰＦ２０のガス流入側セル２２
は、その壁２１表層の細孔径が小さくなる部分を予め除
去するものである。
【００２６】つまり、ＤＰＦ２０のガス流入側セル２２
に面する壁２１表層の細孔径が小さくなる部分が予め除
去されており、ガス流入側セル２２に面する壁２１の細
孔２１０における開口平均径が３０〔μｍ〕以上と大き
いため、ＰＭ（微粒子物質）がガス流入側セル２２の壁
２１表面のみならず細孔２１０内部へと容易に侵入する
ことができる。一方、ＤＰＦ２０のガス流出側セル２３
に面する壁２１表層の細孔径が小さくなる部分が除去さ
れておらず、ガス流出側セル２３に面する壁２１の細孔
２１０における開口平均径が３０〔μｍ〕未満と小さい
ため、ＰＭが細孔２１０内部からガス流出側セル２３方
向へ抜出ることがない。これにより、ＤＰＦ２０は排気
ガス中に含まれるＰＭを効率良く捕集することができる
と共に、触媒との接触度合いが向上し触媒反応が促進さ
れるため、早期回復を図ることができる。
に面する壁２１表層の細孔径が小さくなる部分が予め除
去されており、ガス流入側セル２２に面する壁２１の細
孔２１０における開口平均径が３０〔μｍ〕以上と大き
いため、ＰＭ（微粒子物質）がガス流入側セル２２の壁
２１表面のみならず細孔２１０内部へと容易に侵入する
ことができる。一方、ＤＰＦ２０のガス流出側セル２３
に面する壁２１表層の細孔径が小さくなる部分が除去さ
れておらず、ガス流出側セル２３に面する壁２１の細孔
２１０における開口平均径が３０〔μｍ〕未満と小さい
ため、ＰＭが細孔２１０内部からガス流出側セル２３方
向へ抜出ることがない。これにより、ＤＰＦ２０は排気
ガス中に含まれるＰＭを効率良く捕集することができる
と共に、触媒との接触度合いが向上し触媒反応が促進さ
れるため、早期回復を図ることができる。
【００２７】また、本実施例の排気浄化装置の製造方法
は、酸化触媒を担持する多孔質セラミックスを用いたＤ
ＰＦ２０の製造方法であって、排気ガスの流れ方向に格
子状の壁２１にて囲まれた複数のセル（通路）を形成
し、壁２１の細孔２１０が発現する焼成工程の前段階
で、複数のセルの後端側及び先端側を栓詰部２４にて交
互に栓詰しガス流入側セル２２及びガス流出側セル２３
とすると共に、ガス流入側セル２２の壁２１表層の細孔
径が小さくなる部分を表面改質剤を用いて除去するもの
である。また、本実施例の排気浄化装置の製造方法にお
ける表面改質剤は、ガス流入側セル２２の壁２１表層の
微細粒子のみ包含する濃度に調整した界面活性剤を含む
溶液とするものである。
は、酸化触媒を担持する多孔質セラミックスを用いたＤ
ＰＦ２０の製造方法であって、排気ガスの流れ方向に格
子状の壁２１にて囲まれた複数のセル（通路）を形成
し、壁２１の細孔２１０が発現する焼成工程の前段階
で、複数のセルの後端側及び先端側を栓詰部２４にて交
互に栓詰しガス流入側セル２２及びガス流出側セル２３
とすると共に、ガス流入側セル２２の壁２１表層の細孔
径が小さくなる部分を表面改質剤を用いて除去するもの
である。また、本実施例の排気浄化装置の製造方法にお
ける表面改質剤は、ガス流入側セル２２の壁２１表層の
微細粒子のみ包含する濃度に調整した界面活性剤を含む
溶液とするものである。
【００２８】つまり、排気ガスの流れ方向に格子状の壁
２１にて囲まれた複数のセルを形成し、壁２１の細孔２
１０が発現する焼成工程の前段階で、複数のセルの後端
側及び先端側が栓詰部２４にて交互に栓詰され、ガス流
入側セル２２及びガス流出側セル２３が形成される。そ
して、ＤＰＦ２０のガス流入側セル２２に面する壁２１
の細孔径のみを大きくするよう、その壁２１表層の細孔
径が小さくなる部分が、その部分の微細粒子のみ包含す
る濃度に調整された界面活性剤を含む溶液である表面改
質剤を用いて除去されたのち、焼成工程にて完全焼成さ
れることでＤＰＦ２０が製造される。
２１にて囲まれた複数のセルを形成し、壁２１の細孔２
１０が発現する焼成工程の前段階で、複数のセルの後端
側及び先端側が栓詰部２４にて交互に栓詰され、ガス流
入側セル２２及びガス流出側セル２３が形成される。そ
して、ＤＰＦ２０のガス流入側セル２２に面する壁２１
の細孔径のみを大きくするよう、その壁２１表層の細孔
径が小さくなる部分が、その部分の微細粒子のみ包含す
る濃度に調整された界面活性剤を含む溶液である表面改
質剤を用いて除去されたのち、焼成工程にて完全焼成さ
れることでＤＰＦ２０が製造される。
【００２９】このように、焼成工程の前段階において、
簡単な方法によってガス流入側セル２２に面する壁２１
における細孔２１０の細孔径のみを選択的に大きくで
き、焼成されたのちのＤＰＦ２０は排気ガス中に含まれ
るＰＭを効率良く捕集することができると共に、触媒と
の接触度合いが向上し触媒反応が促進されるため、早期
回復を図ることができる。
簡単な方法によってガス流入側セル２２に面する壁２１
における細孔２１０の細孔径のみを選択的に大きくで
き、焼成されたのちのＤＰＦ２０は排気ガス中に含まれ
るＰＭを効率良く捕集することができると共に、触媒と
の接触度合いが向上し触媒反応が促進されるため、早期
回復を図ることができる。
【００３０】ところで、上記実施例では、ＤＰＦ２０の
製造方法において、ガス流入側セル２２の壁２１に表面
改質剤として界面活性剤を含む溶液に浸漬するとした
が、この際にその溶液に超音波振動を与えたり、その溶
液を流動させたりすることで、ガス流入側セル２２に面
する壁２１表層の微細粒子の剥離を奥の方までより均一
に促進することが可能となる。
製造方法において、ガス流入側セル２２の壁２１に表面
改質剤として界面活性剤を含む溶液に浸漬するとした
が、この際にその溶液に超音波振動を与えたり、その溶
液を流動させたりすることで、ガス流入側セル２２に面
する壁２１表層の微細粒子の剥離を奥の方までより均一
に促進することが可能となる。
【図１】 図１は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る排気浄化装置及びその製造方法が適用された触媒付Ｄ
ＰＦのディーゼル機関への装着を示す概略構成図であ
る。
る排気浄化装置及びその製造方法が適用された触媒付Ｄ
ＰＦのディーゼル機関への装着を示す概略構成図であ
る。
【図２】 図２は図１のＤＰＦの外観を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】 図３は図２のＤＰＦの排気ガスの流れ方向に
沿う断面図である。
沿う断面図である。
【図４】 図４は図３のＤＰＦの壁の構造を示す部分拡
大断面図である。
大断面図である。
【図５】 図５は図１のＤＰＦの製造方法を示す模式図
である。
である。
２０ （触媒付）ＤＰＦ（排気浄化装置） ２１ 壁 ２２ ガス流入側セル ２３ ガス流出側セル ２４ 栓詰部 ２１０ 細孔
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年５月２３日（２００１．５．２
３）
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気ガス中
に含まれるＰＭは、１次粒子が集合した状態で存在して
おり、粒子径は１０〜３０〔μｍ〕のものが多く存在す
る。このため、現状の触媒付ＤＰＦにおいては、排気ガ
ス中に含まれるＰＭがセルと称する通路を囲む壁表面に
殆ど堆積してしまい、壁の細孔内への侵入が見られな
い。つまり、排気ガス中のＰＭは壁表面に担持されてい
る触媒との接触のみとなり、壁の細孔内に担持されてい
る触媒との接触が殆どないという状態であった。このた
め、ＰＭの浄化速度が遅く、ＰＭが堆積したＤＰＦの早
期回復を図ることは無理であった。 ─────────────────────────────────────────────────────
に含まれるＰＭは、１次粒子が集合した状態で存在して
おり、粒子径は１０〜３０〔μｍ〕のものが多く存在す
る。このため、現状の触媒付ＤＰＦにおいては、排気ガ
ス中に含まれるＰＭがセルと称する通路を囲む壁表面に
殆ど堆積してしまい、壁の細孔内への侵入が見られな
い。つまり、排気ガス中のＰＭは壁表面に担持されてい
る触媒との接触のみとなり、壁の細孔内に担持されてい
る触媒との接触が殆どないという状態であった。このた
め、ＰＭの浄化速度が遅く、ＰＭが堆積したＤＰＦの早
期回復を図ることは無理であった。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１０月１９日（２００１．１０．
１９）
１９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】請求項５の排気浄化装置の製造方法では、
表面改質剤が界面活性剤を含む溶液であるため、取扱い
が容易で簡単な処理にて壁表層が剥離され除去されると
いう効果が得られる。
表面改質剤が界面活性剤を含む溶液であるため、取扱い
が容易で簡単な処理にて壁表層が剥離され除去されると
いう効果が得られる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】請求項６の排気浄化装置の製造方法では、
表面改質剤がガス流入側セルの壁表層の微細粒子のみ包
含する濃度に調整された界面活性剤を含む溶液であるた
め、壁表層の微細粒子のみが選択的に剥離され除去され
るという効果が得られる。
表面改質剤がガス流入側セルの壁表層の微細粒子のみ包
含する濃度に調整された界面活性剤を含む溶液であるた
め、壁表層の微細粒子のみが選択的に剥離され除去され
るという効果が得られる。
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） Ｂ０１Ｄ 46/00 ３０２ Ｂ０１Ｄ 46/00 ３０２ ４Ｇ０６９ 53/94 Ｂ０１Ｊ 35/04 ３０１Ｅ Ｂ０１Ｊ 35/04 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｅ Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０３Ｃ Ｆターム(参考） 3G090 AA02 AA03 BA00 3G091 AA18 BA01 BA39 GA06 GB00Z GB10W GB17W GB17X GB17Z 4D019 AA01 BA05 BB06 BC07 BD01 CA01 CB06 4D048 AA14 AB01 BB02 BB17 CD05 4D058 JA32 JB06 JB22 MA44 SA08 4G069 AA01 AA08 AA12 CA03 CA07 CA18 DA06 EA19 EC17X FB66
Claims (8)
- 【請求項１】 酸化触媒を担持する多孔質セラミックス
を用いた排気浄化装置において、 排気ガスの流れ方向に格子状の壁にて囲まれ、後端側及
び先端側を交互に栓詰しガス流入側及びガス流出側とす
る複数の通路を有し、 前記ガス流入側通路に面する壁の細孔の開口平均径が前
記ガス流出側通路に面する壁の細孔の開口平均径よりも
大きいことを特徴とする排気浄化装置。 - 【請求項２】 前記ガス流入側通路に面する壁の細孔の
開口平均径を３０〔μｍ：マイクロメートル〕以上、か
つ前記ガス流出側通路に面する壁の細孔の開口平均径を
３０〔μｍ〕未満とすることを特徴とする請求項１に記
載の排気浄化装置。 - 【請求項３】 前記ガス流入側通路は、その壁表層の細
孔径が小さくなる部分を予め除去することを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の排気浄化装置。 - 【請求項４】 酸化触媒を担持する多孔質セラミックス
を用いた排気浄化装置の製造方法において、 排気ガスの流れ方向に格子状の壁にて囲まれた複数の通
路を形成し、 前記壁の細孔が発現する焼成工程の前段階で、前記複数
の通路の後端側及び先端側を交互に栓詰しガス流入側及
びガス流出側とすると共に、前記ガス流入側通路の壁表
層の細孔径が小さくなる部分を表面改質剤を用いて除去
することを特徴とする排気浄化装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記表面改質剤は、界面活性剤を含む溶
液であることを特徴とする請求項４に記載の排気浄化装
置の製造方法。 - 【請求項６】 前記表面改質剤は、前記ガス流入側通路
の壁表層の微細粒子のみ包含する濃度に調整した界面活
性剤を含む溶液であることを特徴とする請求項４に記載
の排気浄化装置の製造方法。 - 【請求項７】 前記ガス流入側通路の壁が前記表面改質
剤に接している際に、その溶液に超音波振動を与えるこ
とを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか１つに記
載の排気浄化装置の製造方法。 - 【請求項８】 前記ガス流入側通路の壁が前記表面改質
剤に接している際に、その溶液を流動させることを特徴
とする請求項４乃至請求項６の何れか１つに記載の排気
浄化装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001116479A JP2002309921A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 排気浄化装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001116479A JP2002309921A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 排気浄化装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002309921A true JP2002309921A (ja) | 2002-10-23 |
Family
ID=18967209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001116479A Pending JP2002309921A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 排気浄化装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002309921A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005095884A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-04-14 | Hitachi Metals Ltd | セラミックハニカム構造体及びセラミックハニカム構造体押出成形用坏土 |
| EP2105199A1 (en) | 2008-03-25 | 2009-09-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Catalyst-carrying filter |
| EP2105200A1 (en) | 2008-03-25 | 2009-09-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Catalyst-carrying filter |
| EP2108494A2 (en) | 2008-04-11 | 2009-10-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Manufacturing method of honeycomb structure |
| US7785385B2 (en) | 2003-08-29 | 2010-08-31 | Hitachi Metals, Ltd. | Ceramic honeycomb structure and moldable material usable for its extrusion molding |
| JP2013053594A (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム触媒体 |
| KR20140066226A (ko) * | 2011-09-27 | 2014-05-30 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 작동 샤프트를 밀봉하는 반투과성 매체 |
| US8894943B2 (en) | 2008-03-17 | 2014-11-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Catalyst-carrying filter |
-
2001
- 2001-04-16 JP JP2001116479A patent/JP2002309921A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005095884A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-04-14 | Hitachi Metals Ltd | セラミックハニカム構造体及びセラミックハニカム構造体押出成形用坏土 |
| US7785385B2 (en) | 2003-08-29 | 2010-08-31 | Hitachi Metals, Ltd. | Ceramic honeycomb structure and moldable material usable for its extrusion molding |
| US8894943B2 (en) | 2008-03-17 | 2014-11-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Catalyst-carrying filter |
| EP2105199A1 (en) | 2008-03-25 | 2009-09-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Catalyst-carrying filter |
| EP2105200A1 (en) | 2008-03-25 | 2009-09-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Catalyst-carrying filter |
| EP2108494A2 (en) | 2008-04-11 | 2009-10-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Manufacturing method of honeycomb structure |
| JP2009248070A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体の製造方法 |
| JP2013053594A (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム触媒体 |
| KR20140066226A (ko) * | 2011-09-27 | 2014-05-30 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 작동 샤프트를 밀봉하는 반투과성 매체 |
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