JP2003154223A

JP2003154223A - 触媒つきフィルタ、その製造方法及び排気ガス浄化システム

Info

Publication number: JP2003154223A
Application number: JP2002210300A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kojima; 正明小島; Noriyuki Taoka; 紀之田岡; Yukio Oshimi; 幸雄押見
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2003-05-27
Anticipated expiration: 2022-07-18
Also published as: JP4393039B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ある程度再生を繰り返してもススの再生率が
変化せず、貴金属触媒を減少させることができるととも
に、圧力損失の小さい触媒つきフィルタを提供するこ
と。【解決手段】セル壁により区画された複数の貫通孔を
有するハニカム構造体の両端部が封止体によって交互に
目封止されるとともに、触媒が担持されたセラミックフ
ィルタであって、一方の端部側に前記触媒を所定量担持
し、他方の端部に向かうに従って、相対的に触媒を少な
く担持したことを特徴とする触媒つきフィルタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、触媒つきフィル
タ、触媒つきフィルタの製造方法及び排気ガス浄化シス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の台数は今世紀に入って飛躍的に
増加しており、それに比例して自動車の内燃機関から出
される排気ガスの量も急激な増加の一途を辿っている。
特にディーゼルエンジンの出す排気ガス中に含まれる種
々の物質は、汚染を引き起こす原因となるため、現在で
は世界環境にとって深刻な影響を与えつつある。また、
最近では排気ガス中のススやＳＯＦ（Ｓｏｌｕｂｌｅ
ＯｒｇａｎｉｃＦｒａｃｔｉｏｎ）等の浮遊粒子状物
質（以下ＰＭと略記する）が、ときとしてアレルギー障
害や精子数の減少を引き起こす原因となるとの研究結果
も報告されている。つまり、排気ガス中のＰＭを除去す
る対策を講じることが、人類にとって急務の課題である
と考えられている。

【０００３】このような事情のもと、多様多種の排気ガ
ス浄化装置が提案されてきた。図１８は、一般的な排気
ガス浄化装置を模式的に示す概略図である。図１８に示
すように、一般的な排気ガス浄化装置１０１は、ディー
ゼルエンジン１０２の排気マニホールド１０３に連結さ
れた排気通路１０４の途上にケーシング１０５が設けら
れており、その中に微細な孔を有するフィルタ１０が配
置されてなる構造を有している。フィルタ１０の形成材
料としては、金属や合金のほか、セラミックがある。セ
ラミックからなるフィルタ１０の代表例としては、コー
ディエライト製のハニカムフィルタが知られている。最
近では、耐熱性・機械的強度・捕集効率が高い、化学的
に安定している、圧力損失が小さい等の観点から、炭化
珪素をフィルタ形成材料として用いることが好適である
と考えられている。

【０００４】上記ハニカムフィルタは自身の軸線方向に
沿って延びる多数のセルを有している。従って、排気ガ
スがフィルタ１０を通り抜ける際、その濾過壁（セル
壁）によってＰＭがトラップされる。そして、フィルタ
１０内に捕集されたＰＭが多くなるに従って、フィルタ
内の抵抗を増し、圧力損失が大きくなる。そこで、再生
即ち、所定の温度（着火温度）にフィルタ内温度を加熱
し、ＰＭを着火して燃焼する方法が採られてきた。

【０００５】現在、排気ガス浄化装置としては、排気ガ
スの熱のみにより着火するもの（自然着火方式）、及
び、排気ガスの熱に加えバーナやヒータ等の加熱手段か
らの熱により着火するもの（加熱着火方式）があり、フ
ィルタのセル壁に一様に触媒を担持して、着火温度を下
げてやる方法が頻繁に用いられる。また、特開２００１
−２０７８３６号公報には、ＮＯｘ吸収型触媒成分を、
ハニカムフィルタの排気ガス流入側に多く担持する技術
が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ディーゼル
パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）によってＰＭを捕
集した後、フィルタ全体の再生を行うことを一定期間繰
り返すと、フィルタの性能が劣化することがわかってき
た。図１９は、再生の回数と再生率との関係を示すグラ
フである。ここで再生率とは、フィルタ内に堆積したス
スを除去（再生という）した重量と堆積したスス重量と
の比を百分率で表したものである。図１９に示すグラフ
から明かなように、初めのうちは、再生率が高く、再生
によりＰＭが燃焼されているが、何度か繰り返してみる
と、再生率が低くなり、触媒としての反応性が下がって
いく。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、フィルタ
の性能劣化の問題を解決するために、様々な試行錯誤を
行った。まず、触媒担持量が性能劣化に関係していると
考え、触媒担持量を増加させてみた。しかし、触媒担持
量を増加させると、フィルタの圧力損失が大きくなるた
め、フィルタの性能劣化をくい止めることはできなかっ
た。次に、再生するフィルタに熱電対を差し込み、複数
の部位における温度を測定すると、予想に反して、排気
ガス流入側よりも、流出側の方が高温になる現象がみら
れた。これは、フィルタとヒータとの位置の問題とも考
えられたために、温度が低くなる傾向の見られた排気ガ
ス流入側にのみヒータを取り付けて再生を行った。図２
０は、再生時のおけるフィルタ内の温度変化を示すグラ
フである。図２０のグラフに示すように、このとき、フ
ィルタの排気ガス流入側は、触媒がよく反応する６００
℃程度に制御可能である反面、流出側の方は８００℃を
越えてしまうことがわかった。また、触媒について調査
してみると、触媒として用いられる貴金属は、８００℃
を越えるとすぐにシンタリング（金属が大きい粒子に変
化してしまう）して反応性が悪くなり、使えなくなって
しまうことが判明した。

【０００８】この事実から、本願発明者は、排気ガス流
入側における触媒担持量に注目した結果、触媒の担持場
所を全体的に一様に担持することから、その濃度を変化
させたり、部分的に担持することに変更しても、ある程
度再生を繰り返した後のススの再生率が変わらない事実
に到達した。そして、触媒として用いられ、貴重な資源
である貴金属等の無駄使いを防止し、コストを安くする
ことができるとともに、圧力損失の小さい触媒つきフィ
ルタを作り出すことに成功した。

【０００９】その条件は、排気ガス流出側の貴金属等の
触媒を減らすことで、劣化する貴金属等の触媒を減少さ
せることである。

【００１０】（１）本発明の触媒つきフィルタは、セル
壁により区画された複数の貫通孔を有するハニカム構造
体の両端部が封止体によって交互に目封止されるととも
に、触媒が担持されたセラミックフィルタであって、一
方の端部側に上記触媒を所定量担持し、他方の端部に向
かうに従って、相対的に触媒を少なく担持したことを特
徴とする。

【００１１】（２）本発明の触媒つきフィルタは、セル
壁により区画された複数の貫通孔を有するハニカム構造
体の両端部が封止体によって交互に目封止されるととも
に、触媒が担持されたセラミックフィルタであって、一
方の端面から他方の端面に向かって所定長さ離間した箇
所までの領域に、触媒担持部位が設けられ、当該箇所か
ら他方の端面に到る領域に、触媒非担持部位が設けられ
たことを特徴とする。

【００１２】（３）本発明の触媒つきフィルタは、セル
壁により区画された複数の貫通孔を有するハニカム構造
体の両端部が封止体によって交互に目封止されるととも
に、触媒が担持されたセラミックフィルタであって、一
方の端面から他方の端面に向かってフィルタ全長の１／
２〜４／５だけ離間した箇所までの領域に、触媒担持部
位が設けられ、当該箇所から他方の端面に到る領域に、
触媒非担持部位が設けられたことを特徴とする。

【００１３】（４）上記（１）〜（３）のいずれか１に
記載の触媒つきフィルタであって、上記触媒は、貴金属
元素、元素周期表VIａ族の元素、及び、元素周期表VIII
族の元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素
を含むことを特徴とする。

【００１４】（５）上記（１）〜（３）のいずれか１に
記載の触媒つきフィルタであって、上記触媒は、アルカ
リ金属元素、アルカリ土類金属元素、希土類元素、及
び、遷移金属元素からなる群から選ばれる少なくとも１
種の元素を含むことを特徴とする。

【００１５】（６）本発明の触媒つきフィルタは、セル
壁により区画された複数の貫通孔を有するハニカム構造
体の両端部が封止体によって交互に目封止されるととも
に、触媒が担持されたセラミックフィルタであって、一
方の端部側にＮＯｘ選択還元型触媒成分及び／又はＮＯ
ｘ吸蔵型触媒成分を所定量担持し、他方の端部に向かう
に従って、相対的にＮＯｘ選択還元型触媒成分及び／又
はＮＯｘ吸蔵型触媒成分を少なく担持したことを特徴と
する。

【００１６】（７）本発明の触媒つきフィルタは、セル
壁により区画された複数の貫通孔を有するハニカム構造
体の両端部が封止体によって交互に目封止されるととも
に、触媒が担持されたセラミックフィルタであって、一
方の端面から他方の端面に向かって所定長さ離間した箇
所までの領域に、ＮＯｘ選択還元型触媒成分及び／又は
ＮＯｘ吸蔵型触媒成分を担持した部位が設けられ、当該
箇所から他方の端面に到る領域に、ＮＯｘ選択還元型触
媒成分及び／又はＮＯｘ吸蔵型触媒成分が非担持である
部位が設けられたことを特徴とする。

【００１７】（８）本発明の触媒つきフィルタは、セル
壁により区画された複数の貫通孔を有するハニカム構造
体の両端部が封止体によって交互に目封止されるととも
に、触媒が担持されたセラミックフィルタであって、一
方の端面から他方の端面に向かってフィルタ全長の１／
２〜４／５だけ離間した箇所までの領域に、ＮＯｘ選択
還元型触媒成分及び／又はＮＯｘ吸蔵型触媒成分を担持
した部位が設けられ、当該箇所から他方の端面に到る領
域に、ＮＯｘ選択還元型触媒成分及び／又はＮＯｘ吸蔵
型触媒成分が非担持である部位が設けられたことを特徴
とする。

【００１８】（９）上記（６）〜（８）のいずれか１に
記載の触媒つきフィルタであって、上記ＮＯｘ吸蔵型触
媒成分は、貴金属元素に加えて、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属、希土類、及び、遷移金属の元素からなる群
から選ばれる少なくとも１種の元素を含むもので構成さ
れていることを特徴とする。

【００１９】（１０）上記（１）〜（９）のいずれか１
に記載の触媒つきフィルタであって、上記フィルタのセ
ル壁表面には、サポート材が担持されていることを特徴
とする。

【００２０】（１１）上記（１）〜（９）のいずれか１
に記載の触媒つきフィルタであって、上記フィルタのセ
ル壁表面には、一方の端部側にサポート材を所定量担持
し、他方の端部に向かうに従って、相対的にサポート材
を少なく担持したことを特徴とする。

【００２１】（１２）上記（１）〜（９）のいずれか１
に記載の触媒つきフィルタであって、上記フィルタのセ
ル壁表面には、一方の端面から他方の端面に向かって所
定長さ離間した箇所までの領域に、サポート材担持部位
が設けられ、当該箇所から他方の端面に到る領域に、サ
ポート材非担持部位が設けられたことを特徴とする。

【００２２】（１３）上記（１）〜（９）のいずれか１
に記載の触媒つきフィルタであって、上記フィルタのセ
ル壁表面には、一方の端面から他方の端面に向かってフ
ィルタ全長の１／２〜４／５だけ離間した箇所までの領
域に、サポート材担持部位が設けられ、当該箇所から他
方の端面に到る領域に、サポート材非担持部位が設けら
れたことを特徴とする。

【００２３】（１４）上記（１０）〜（１３）のいずれ
か１に記載の触媒つきフィルタであって、上記サポート
材は、アルミナ、ジルコニア、チタニア及びシリカから
なる群から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴と
する。

【００２４】（１５）上記（１０）〜（１４）のいずれ
か１に記載の触媒つきフィルタであって、上記サポート
材は、針状アルミナで構成されていることを特徴とす
る。

【００２５】（１６）上記（１）〜（１５）のいずれか
１に記載の触媒つきフィルタであって、上記フィルタは
珪素を含有するセラミック多孔質体で構成されているこ
と特徴とする。

【００２６】（１７）上記（１）〜（１５）のいずれか
１に記載の触媒つきフィルタであって、上記フィルタは
炭化珪素、窒化珪素、コーディエライト、ムライト、サ
イアロン、シリカからなる群から選ばれる少なくとも１
種を含む多孔質体で構成されていることを特徴とする。

【００２７】（１８）上記（１）〜（１７）のいずれか
１に記載の触媒つきフィルタであって、上記フィルタの
セル壁表面には、一方の端部側に助触媒を所定量担持
し、他方の端部に向かうに従って、相対的に助触媒を少
なく担持していることを特徴とする。

【００２８】（１９）上記（１）〜（１７）のいずれか
１に記載の触媒つきフィルタであって、上記フィルタの
セル壁表面には、一方の端面から他方の端面に向かって
所定長さ離間した箇所までの領域に、助触媒担持部位が
設けられ、当該箇所から他方の端面に到る領域に、助触
媒非担持部位が設けられたことを特徴とする。

【００２９】（２０）上記（１）〜（１７）のいずれか
１に記載の触媒つきフィルタであって、上記フィルタの
セル壁表面には、一方の端面から他方の端面に向かって
フィルタ全長の１／２〜４／５だけ離間した箇所までの
領域に、助触媒担持部位が設けられ、当該箇所から他方
の端面に到る領域に、助触媒非担持部位が設けられたこ
とを特徴とする。

【００３０】（２１）上記（１８）〜（２０）のいずれ
か１に記載の触媒つきフィルタであって、上記助触媒
は、希土類酸化物を含むもので構成されていることを特
徴とする。

【００３１】（２２）上記（１８）〜（２０）のいずれ
か１に記載の触媒つきフィルタであって、上記助触媒
は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、及
び、遷移金属元素からなる群から選ばれる元素を含むこ
とを特徴とする。

【００３２】（２３）上記（１８）〜（２０）のいずれ
か１に記載の触媒つきフィルタであって、上記助触媒
は、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、バリウム
（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）及びカリウム（Ｋ）から
なる群から選ばれる少なくとも１つの単体または化合物
からなることを特徴とする。

【００３３】（２４）上記（１）〜（２３）のいずれか
１に記載の触媒つきフィルタであって、上記フィルタの
セル壁表面には、一方の端面から他方の端面に向かって
サポート材、助触媒、触媒の担持した領域が、同じ長さ
であることを特徴とする。

【００３４】（２５）本発明の触媒つきフィルタの製造
方法は、フィルタの一方の端面から他方の端面に向かっ
て所定長さ離間した箇所までの領域を、貴金属を含有す
る金属化合物の溶液で浸した後、乾燥させることを特徴
とする。

【００３５】（２６）本発明の触媒つきフィルタの製造
方法は、アルミニウムを含有する金属化合物の溶液中
に、フィルタの一方の端面から他方の端面に向かって所
定長さ離間した箇所までの領域を含浸する溶液含浸工程
と、含浸後のフィルタを乾燥する乾燥工程と、乾燥後の
フィルタを３００〜５００℃以上の温度に加熱焼成する
ことによりアモルファスアルミナ膜を形成する仮焼成工
程と、仮焼成後のフィルタを熱水中に浸漬処理したのち
乾燥する熱水処理工程と、熱水処理後のフィルタを５０
０〜１２００℃にて本焼成する本焼成工程とを含む方法
によって、フィルタにアルミナサポート材をつけること
を特徴とする。

【００３６】（２７）本発明の触媒つきフィルタの製造
方法は、希土類元素を含有する金属化合物の溶液中に、
フィルタの一方の端面から他方の端面に向かって所定長
さ離間した箇所までの領域を含浸する溶液含浸工程と、
含浸後のフィルタを乾燥する乾燥工程と、乾燥後のフィ
ルタを窒素雰囲気で５００〜８００℃に加熱焼成するこ
とにより、希土類酸化物膜を形成する焼成工程とを含む
方法によって、フィルタに希土類酸化物膜をつけること
を特徴とする。

【００３７】（２８）本発明の排気ガス浄化システム
は、ディーゼルエンジンの排気通路に、上記（１）〜
（２４）のいずれか１つのフィルタが、排気ガス流入側
に相対的に触媒が多く担持されている側の端部を向け、
流出側に相対的に触媒が少なく担持または担持されてい
ない側の端部を向けた状態で設置されていることを特徴
とする。

【００３８】（２９）本発明の排気ガス浄化システム
は、ディーゼルエンジンの排気通路に、上記（１）〜
（２４）のいずれか１つのフィルタが、排気ガス流入側
に相対的に触媒が多く担持されている側の端部を向け、
流出側に相対的に触媒が少なく担持または担持されてい
ない側の端部を向けた状態で設置されていて、上記フィ
ルタの排気ガス流入側にヒータを設置し、ヒータを用い
て再生することを特徴とする。

【００３９】（３０）本発明の排気ガス浄化システム
は、ポストインジェクション方式によるディーゼルエン
ジンの排気通路に、上記（１）〜（２４）のいずれか１
つのフィルタが、排気ガス流入側に相対的に触媒が多く
担持されている側の端部を向け、流出側に相対的に触媒
が少なく担持または担持されていない側の端部を向けた
状態で設置されていることを特徴とする。

【００４０】（３１）本発明の触媒つきフィルタは、一
方の端部に触媒を規定量担持し、他方の端部に向かうに
従って、相対的に触媒を少なく担持したことを特徴とす
る。

【００４１】（１）に記載の発明によれば、フィルタの
排気ガス流出側のように、再生時に高温となる側の触媒
を少なく担持することで、シンタリングによる触媒の無
駄を減らすことができる。また、最もＰＭ濃度が高く、
汚染された排気ガスを排気ガス流入側において、効率よ
く浄化することが出来る。

【００４２】（２）に記載の発明によれば、フィルタの
排気ガス流出側のように、再生時に高温となる側の触媒
を少なく担持することで、シンタリングによる触媒の無
駄を減らすことができる。また、最もＰＭ濃度が高く、
汚染された排気ガスを排気ガス流入側において、効率よ
く浄化することが出来る。さらに、従来技術のように、
セル壁表面に触媒を一様に担持するよりも圧力損失を小
さくすることができる。

【００４３】（３）に記載の発明によれば、フィルタの
排気ガス流出側のように、再生時に高温となる側の触媒
を少なく担持することで、シンタリングによる触媒の無
駄を減らすことができる。また、最もＰＭ濃度の高く、
汚染された排気ガスを排気ガス流入側から、効率よく浄
化することが出来る。さらに、従来技術のようにセル壁
表面に触媒を一様に担持するよりも圧力損失を小さくす
ることができる。このとき、触媒担持部位の長さがフィ
ルタ全長の１／２より短いと、再生率が悪くなり、ＰＭ
が燃え残るため、何度か使用すると、圧力損失が大きく
なってしまう。また、触媒担持部位の長さがフィルタ全
長の４／５より長いと圧力損失が大きくなるとともに、
シンタリングによる触媒の無駄が大きくなる。

【００４４】（４）に記載の発明によれば、貴金属元
素、元素周期表VIａ族の元素、及び、元素周期表VIII族
の元素を触媒として用いることにより、酸素を活性化さ
せ、ＰＭ、ＨＣ、ＣＯ等を酸化浄化することが可能にな
る。

【００４５】（５）に記載の発明によれば、アルカリ金
属元素、アルカリ土類金属元素、希土類元素、及び、遷
移金属元素によって、ＮＯｘ、ＳＯｘガスを、硝酸塩、
硫酸塩といった形で取り込み、還元雰囲気にすること
で、無害なガスに還元浄化することが可能になる。ま
た、ＰＭの捕集を行いながら、活性酸素の吸収、放出を
行なうことで、上記反応を、還元剤を排気ガス中に放出
しなくとも、行うことができる。

【００４６】（６）〜（９）に記載の発明によれば、フ
ィルタの排気ガス流出側のように、再生時に高温となる
側の触媒を少なくすることでシンタリングによる触媒の
無駄を減らすことができると同時に、従来技術のように
セル壁表面に触媒を一様につけるよりも圧力損失を低く
することができる。また、最もＰＭ濃度の高く、汚染さ
れた排気ガスを、排気ガス流入側から効率よく浄化する
ことが出来る。このとき、触媒担持部位の長さがフィル
タ全長の１／２より短いと再生率が悪くなり、ＰＭが燃
え残るため、何度か使用すると、圧力損失が高くなって
しまう。また、４／５より長いと圧力損失が高くなる
し、触媒が無駄となる。

【００４７】また、アルカリ金属元素、アルカリ土類金
属元素、希土類元素、遷移元素によって、活性酸素のＮ
Ｏｘ、ＳＯｘガスを、硝酸塩、硫酸塩といった形で取り
込むことができる。そのとき、フィルタによって捕集さ
れたＰＭによって、表面が一時的に酸素不足の状態（還
元雰囲気）になることで、硫酸塩、硝酸塩から、ＮＯ、
ＳＯ_２活性酸素が放出され、活性酸素はＰＭを酸化す
る。このことから、フィルタのＰＭが酸化されにくい場
所においても、ＰＭを酸化させることができる。また、
ＮＯ、ＳＯ_２は、Ｐｔ等により酸化され再度硝酸塩、硫
酸塩といった形で取り込まれることとなる。もちろん、
未燃ＨＣ、ＣＯと反応して還元しＮ_２ガスとなって放出
されることもある。

【００４８】（１０）に記載の発明によれば、上記フィ
ルタのセル壁表面に、比表面積が大きいサポート材が担
持されているため、触媒の分散度を高めることが可能と
なっている。これにより、触媒の反応サイトを増すこと
が出来る。また、サポート材によって触媒金属のシンタ
リングを防止することが出来るので、触媒の耐熱性も向
上する。

【００４９】（１１）、（１２）に記載の発明によれ
ば、フィルタの触媒を担持する端部側のセル壁表面にサ
ポート材をコーティングすることで、比表面積を大きく
することができ、触媒の分散度を高めることが可能とな
る。そのため、触媒の反応サイトを増すことが出来る。
また、サポート材によって触媒金属のシンタリングを防
止することが出来るので、触媒の耐熱性も向上する。加
えて、圧力損失を小さくすることを可能にしている。

【００５０】（１３）に記載の発明によれば、フィルタ
の触媒を担持する側のセル壁表面にサポート材をコーテ
ィングすることで、比表面積を大きくすることができ、
触媒の分散度を高めることが可能となる。そのため、触
媒の反応サイトを増すことが出来る。また、サポート材
によって触媒金属のシンタリングを防止することが出来
るので、触媒の耐熱性も向上する。加えて、圧力損失を
下げることを可能にしている。このとき、触媒担持部位
の長さがフィルタ全長の１／２より短いと再生率が悪
く、ＰＭが燃え残るため、何度か使用すると、圧力損失
が高くなってしまう。また、４／５より長いと圧力損失
が大きくなり触媒が無駄となるため、サポート材の担持
部位も触媒担持部位と合わせる方がより効率がよい。

【００５１】（１４）に記載の発明によれば、サポート
材は、アルミナ、ジルコニア、チタニア及びシリカから
なる群から選ばれる少なくとも１つを含んでおり、これ
らのセラミック酸化物は比表面積が高く、触媒を担持す
るものとして適している。特にチタニアを選択した場合
には、触媒の活性を妨げる硫黄成分がセラミック担体か
ら離脱するのを促進することが可能になる。特に、触媒
担持フィルタをディーゼルエンジンの排気ガスを浄化す
るものに使用する場合には、燃料中に硫黄成分が多く含
まれているため、これらの酸化物をサポート材に使用す
ることは有効的であると考えられる。

【００５２】（１５）に記載の発明によれば、サポート
材として、針状アルミナを用いることで、フィルタを形
成する粒子上を個別にコートすることが出来る。その
為、ウォッシュコートのようにセル壁上に気孔を埋める
ように担持したアルミナより圧力損失を下げることがで
きる。また本発明では、触媒をフィルタの一部分で効率
よく反応させることが要求されている。また、サポート
材として、針状アルミナを用いることで、触媒、助触
媒、ＮＯｘ選択還元型触媒、ＮＯｘ吸蔵型触媒等の分散
度を増し反応性を高めることが可能になる。

【００５３】（１６）に記載の発明によれば、珪素（Ｓ
ｉ）を含んだフィルタを用いることで耐熱性、熱伝導性
に優れたフィルタを提供することができる。

【００５４】（１７）に記載の発明によれば、炭化珪
素、窒化珪素、コーディエライト、ムライト、サイアロ
ン、シリカのいずれかの多孔質体を用いることで、機械
的強度、耐熱性、熱伝導性等がより優れたフィルタが提
供できる。

【００５５】（１８）、（１９）に記載の発明によれ
ば、助触媒によって、反応する酸素濃度域を広くするこ
とが可能となるとともに、酸素の活性をよくして、Ｐ
Ｍ、ＨＣ、ＣＯ等を酸化浄化することが可能になる。ま
た、排気ガスを浄化する再生時に高温となる側の助触媒
を少なくすることでシンタリングによる触媒の無駄を減
らすことができる。

【００５６】（２０）に記載の発明によれば、助触媒に
よって、反応する酸素濃度域を広くし、かつ酸素の活性
をよくして、ＰＭ、ＨＣ、ＣＯ等を酸化浄化することが
可能になる。このとき、助触媒担持部位の長さがフィル
タ全長の１／２より短いと再生率が悪く、４／５より長
いと圧力損失が高くなり助触媒が無駄となるため、助触
媒も触媒担持部位に合わせる方がより効率がよい。

【００５７】（２１）〜（２３）に記載の発明によれ
ば、希土類酸化物、アルカリ金属、アルカリ土類金属、
希土類元素、遷移金属元素を含んだものを助触媒として
使用することによって、より優れた助触媒効果を得るこ
とができる。

【００５８】（２４）に記載の発明によれば、フィルタ
の触媒、助触媒、触媒の担持領域が、同じ長さである。
このことから、低い圧力損失がえられ、それぞれが排気
ガス浄化のために相乗効果をもたらす。また、貴金属等
の無駄もなくなる。

【００５９】（２５）に記載の発明によれば、溶液の付
着位置が目視で確認できるために、フィルタを片端面か
ら、フィルタの一方の端面から他方の端面に向かって所
定長さ離間した箇所までの領域まで簡単に触媒を担持す
ることができる。

【００６０】（２６）に記載の発明によれば、フィルタ
を片端面から、フィルタの一方の端面から他方の端面に
向かって所定長さ離間した箇所までの領域にまで簡単に
針状アルミナサポート材を担持することができる。な
お、触媒の比表面積を稼ぐためにサポート材をコートす
るので、コートする触媒に合わせた位置までコートすれ
ば、無駄を無くした適量のサポート材がコートされ、圧
力損失が低く比表面積の高いものを得ることができる。

【００６１】（２７）に記載の発明によれば、フィルタ
を片端面から、フィルタの一方の端面から他方の端面に
向かって所定長さ離間した箇所までの領域にまで簡単に
希土類酸化物膜を担持することができる。なお、希土類
酸化物膜は触媒の反応する酸素濃度域を広くし、かつ酸
素の活性をよくするものなので、コートする触媒に合わ
せた位置までコートすれば、無駄を無くした適量の希土
類酸化物膜がコートされ、圧力損失が低いものを得るこ
とができる。

【００６２】（２８）に記載の発明によれば、ディーゼ
ルエンジンの排気通路に、排気ガス流入側に相対的に触
媒が多く担持されている側の端部を向け、流出側に相対
的に触媒が少なく担持または担持されていない側の端部
を向けた状態で設置してフィルタを高温にすることで捕
集されたＰＭを酸化処理することが可能となる。また、
最もＰＭ濃度の高い汚染された排気ガスを、流入側か
ら、最も効率よく浄化することが出来る。

【００６３】（２９）に記載の発明によれば、ディーゼ
ルエンジンの排気通路に、排気ガス流入側に相対的に触
媒が多く担持されている側の端部を向け、流出側に相対
的に触媒が少なく担持または担持されていない側の端部
を向けた状態で設置してヒータを用いてフィルタを高温
にすることで、排ガス温度が低くても捕集されたＰＭを
酸化処理することが可能となる。

【００６４】（３０）に記載の発明によれば、ポストイ
ンジェクション方式のエンジンシステムを採用すること
によって、ヒータ、バーナ等を使用しなくても、排気ガ
ス温度が高くなり、フィルタの温度を高くすることがで
き、ＰＭを酸化浄化することができる。なお、ポストイ
ンジェクション方式とは、燃料のメインインジェクショ
ンにより、シリンダーの膨張ストロークが開始した後、
シリンダーが圧縮ストロークに転換する前に、少量の燃
料を注入する方式であり、この方式を用いたディーゼル
エンジンでは、排気ガスの温度を４５０℃以上に高める
ことができる。従って、ポストインジェクション方式の
ディーゼルエンジンから排出される排気ガスは、フィル
タ内に流入する際の温度が高く、より短期間で確実に触
媒の活性温度や、黒鉛の燃焼開始温度（約６００℃）に
達することになる。

【００６５】（３１）に記載の発明によれば、再生時に
高温となる側の触媒を少なくすることでシンタリングに
よる触媒の無駄を減らすことができる。また、最もＰＭ
濃度の高い汚染された排気ガスを、流入側から、最も効
率よく浄化することが出来る。

【００６６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に基づき詳細に説明する。図１〜図３に示す
ように、本実施形態にかかる触媒つきフィルタ１０は、
多孔質な珪素含有セラミック焼結体からなるセラミック
担体１５を備えており、セラミック担体１５にはセル壁
１２が形成されている。セル壁１２を構成するＳｉＣ粒
子４の表面には、それぞれに触媒コート層２が所定の厚
みで個別に被覆されている。なお、本実施形態にかかる
触媒つきフィルタ１０としては、セラミック、金属、合
金製のフィルタを用いることも出来るが、重量等の観点
からセラミックを用いることが望ましく、特に珪素含有
セラミック、例えば、炭化珪素を好適例とする多孔質な
珪素含有セラミック焼結体からなることが望ましい。

【００６７】触媒つきフィルタ１０には、シール材層を
介して分割された柱状フィルタを用いることが望まし
い。また、シール材は、接着力を有するものであること
が望ましい。分割されているため、熱が後方まで迅速に
伝達されるからである。

【００６８】また、触媒コート層２は、サポート材上
に、触媒、助触媒、ＮＯｘ選択還元型触媒、ＮＯｘ吸蔵
型触媒等を担持させたものである。本実施形態におい
て、上記サポート材は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）からな
る膜（以下アルミナ膜という）３である。アルミナ以外
にも、ジルコニア（二酸化ジルコニウム：ＺｒＯ_２）、
チタニア（酸化チタン：ＴｉＯ_２）、シリカ（酸化珪
素：ＳｉＯ_２）の中から選ばれる少なくとも１つを含む
ものであれば任意に変更してもよい。

【００６９】具体的にいうと、一種類の酸化物として
は、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２又はＳｉＯ_２がある。２種類の
酸化物としては、Ａｌ_２Ｏ_３／ＺｒＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３／
ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２／Ｔｉ
Ｏ_２、又はＺｒＯ_２／ＳｉＯ_２がある。３種類の酸化物
としては、Ａｌ_２Ｏ_３／ＺｒＯ_２／ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ
_３／ＺｒＯ_２／ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３／ＴｉＯ_２／Ｓｉ
Ｏ_２又はＺｒＯ_２／ＴｉＯ_２／ＳｉＯ_２がある。４種類
の酸化物としては、Ａｌ_２Ｏ_３／ＺｒＯ_２／ＴｉＯ_２／
ＳｉＯ_２がある。

【００７０】窒素含有セラミック担体１５としては、炭
化珪素粉末の他、窒化珪素粉末のような酸化物系セラミ
ック、またはサイアロンやムライト、コーディエライト
等のような酸化物系セラミックに属するセラミック粉末
に、有機バインダ、潤滑剤、可塑剤及び水を配合して混
練し、押出し成形した後に焼結したものを用いることが
できる。このようにして、図１（ａ）、（ｂ）及び図２
に示すような、ウォールフローハニカム型フィルタが形
成される。

【００７１】以下、炭素含有セラミック担体１５とし
て、ＳｉＣ焼結体を用いた例について説明する。ＳｉＣ
焼結体を採用した理由は、他のセラミックに比較して、
機械的強度、耐熱性及び熱伝導性、化学的安定性等に優
れるという利点があるからである。従って、フィルタの
熱応答性がよく、排ガスによって変化するフィルタの温
度が、流入側から流出側に向かって非常にはやく伝わり
やすいからである。

【００７２】なお、特開２００１−２０７８３６号公報
に記載されているフィルタでは、アルミナ、シリカーア
ルミナ、ゼオライト、コーディエライト、層状酸化物等
の熱伝導率が低い材料を用いることができると記載され
ているが、熱伝導率が低い材料を用いると冷めにくくな
る。従って、フィルタのある部位では、温度が高すぎ、
触媒のシンタリングが起こって触媒が無駄になり、また
ある部位では、温度不足により、ＰＭが燃え残り、再生
不良を引き起こしてしまう。

【００７３】セラミック担体１５は、複数の貫通孔とし
てのセル１１がその軸線方向に沿って規則的に形成され
た断面略正方形状のＳｉＣ焼結体から構成されている。
セル１１は、セル壁１２によって互いに隔てられてお
り、各セル１１の開口部は一方の端面側においては封止
体１４により封止されており、該当するセル１１の他方
の端面は解放され、全体としては各端面とも開放部と封
止部とがそれぞれ市松模様状を呈するように配置されて
いる。そして、該ＳｉＣ焼結体からなるセラミック担体
１５には、断面四角形状をした多数のセル１１が形成さ
れている。言い換えると、これらのセラミック担体１５
はハニカム構造を有している。

【００７４】なお、セル１１の密度は２００〜３５０個
／平方インチである。即ち、多数あるセル１１のうち、
約半数のものは上流側端面において開口し、残りのもの
は下流側端面において開口しており、各セル１１を隔て
るセル壁１２の厚さは０．４ｍｍ前後に設定されてい
る。

【００７５】このようなセラミック担体１５を製造する
場合は、例えば、原料として、１０μｍ程度の平均気孔
径を有する炭化珪素粉末約７０重量部に、０．５μｍ程
度の平均粒子径を有する炭化珪素粉末約３０重量部、バ
インダーとしてのメチルセルロースをセラミック粉末１
００重量部に対して約６重量部、その他、有機溶媒及び
水からなる分散溶液をセラミック粉末１００重量部に対
して約２５重量部を配合したものを用いる。次いで、こ
の配合原料を混練した後押し出し成形によってハニカム
状に成形してから、セル１１の一部を市松模様状に封止
する。次いで、その成形体を乾燥脱脂した後、不活性雰
囲気下にて２２００℃、４時間にわたって焼成をするこ
とにより、所望のセラミック担体１５とする。

【００７６】本実施形態において最も特徴的な構成は、
図５に示すように、セラミック担体１５を実質的に構成
するセル壁１２の表面に触媒コート層２を担持する際
に、フィルタ１０の一方の端部に、触媒を多く担持した
触媒担持部位が設けられ、他方の端部には、触媒を少な
く担持した触媒非担持部位が設けられていることにあ
る。従って、セル壁１２の表面全体に触媒コート層２を
担持するときよりも、圧力損失を小さくすることがで
き、低コストとなる。

【００７７】本実施形態では、図５（ａ）に示すよう
に、目封止のない部分に触媒コート層２をつけることも
可能であるが、サポート材、助触媒、触媒担持溶液のス
ラリーを浸透性の強いものに変更することで、図５
（ｂ）に示すように目封止のある部分に触媒コート層２
をつけることも可能である。このようにすることで、排
気ガスの中の気体分の浄化反応を行なうことができる。
このような反応は発熱を伴うものであるため、フィルタ
全体の温度上昇につながり、再生効率を高くすることが
できる。

【００７８】また、サポート材、助触媒、触媒担持溶液
のスラリーにフィルタを含浸領域をずらしながら何度か
重ねて含浸して図５（ｃ）に示すような触媒コート層２
にグラデーションをつけることも可能である。他にも、
濃度の異なる溶液に含浸領域をずらしながら含浸するこ
とで図５（ｃ）に示すような触媒コート層２にグラデー
ションをつけることも可能である。また、図５（ｄ）に
示すようにセラミック担体１５のもう片側の端面まで触
媒コート層２にグラデーションをつけることも可能であ
る。このようにすることで、排気ガスの汚染濃度にあわ
せて、流入側から、浄化し、浄化した熱を効率よく排出
側に送り込むことが可能となる。また、圧力損失が低く
なる。そこで、触媒コート層２を部分的にコートしたと
きの圧力損失特性について説明する。

【００７９】一般に、セル壁１２を排気ガスが通過する
ときの圧力損失特性は、次のように考えられる。即ち、
セラミック担体１５を排気ガスが通過するときの圧力損
失は、図４のように示すことができる。この場合、抵抗
ΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３はそれぞれのフィルタのセル構
造に依存するものであって、ディーゼルパティキュレー
トの堆積等の時間変化によらない一定の値Δｐｉ＝（Δ
Ｐ１＋ΔＰ２＋ΔＰ３）であり、初期圧力損失という。
また、ΔＰ４は堆積したディーゼルパティキュレートを
通過するときの抵抗であり、初期圧力損失の２〜３倍以
上の値となる。

【００８０】ここで、全体にコートすると、セル壁１２
内を通過する抵抗ΔＰ３に加え、触媒コート層２を通り
抜ける抵抗も増す。さらに開口が小さくなりΔＰ１も大
きくなる。そのため、コートしていないフィルタ１０と
比較して圧力損失が著しく大きくなり、その傾向は、フ
ィルタ１０にパティキュレートが堆積した場合に、より
一層顕著になる。

【００８１】しかし、本実施形態のように、フィルタ１
０の一方の端部に多く担持した触媒担持部位が設けら
れ、他方の端部には少なく担持した触媒非担持部位が設
けられると、セル壁１２内を通過する抵抗ΔＰ３に加
え、触媒コート層２を通り抜ける抵抗を減らすことが可
能になる。そのため、セル壁の表面全体をコートすると
きよりも、低い圧力損失が可能になる。但し、この時Ｐ
Ｍの燃え残りが生じると、ΔＰ４が生じるので、圧力損
失を小さくすることが困難となる。

【００８２】次に、触媒コート層２を部分的にコートし
た場合の耐洗浄性について説明する。セル壁１２の表面
に堆積したパティキュレートの主成分はカーボンであ
り、これは、燃焼等の方法により酸化除去することがで
きる。ところが燃焼後も灰分として残る物質がある。こ
のような物質としては、例えば、中和剤あるいは潤滑剤
等としての役割を持たすために、エンジンオイル中に添
加してあるＣａ、Ｍｇ、Ｚｎ等の化合物が酸化された
り、硫酸塩になったりしたものがある。また、あらかじ
め、燃料中にＣｅＯ_２やＣｕＯ等のカーボン燃焼のため
に混入してある触媒がパティキュレートと一緒に堆積し
たものがある。これらの灰分は、車両の長時間走行に伴
って堆積していき、フィルタ１０の圧力損失を増加させ
ていくので、高圧水等による洗浄が必要である。このと
き３０ｋｇ／ｃｍ^２以上の圧力で洗浄すると灰分を完全
に除去できる。この点に関し、本実施形態のように、フ
ィルタ１０の一方の端部に、触媒を多く担持し、他方の
端部には触媒を少なく担持すると、触媒のない部分の抵
抗が下がるため、高圧水等による洗浄能力があがり、灰
分は確実に取り去ることができる。

【００８３】ここで本実施形態において用いられる、針
状アルミナについて説明する。セラミック担体１５を実
質的に構成してなるセル壁１２の表面、特に該セル壁１
２を構成する各ＳｉＣ粒子４の表面をアルミナ膜３で被
膜することにある。このことをもっと正確に言うと、該
セル壁１２を構成しているＳｉＣ粒子４を対象として、
それぞれのＳｉＣ粒子４の表面を個別に、各種の方法に
よってアルミナ膜３にて被覆したことにある。

【００８４】なお、図６（ａ）、（ｂ）は、セル壁１２
表面に一様に、ウォッシュコート法によって触媒コート
層２を被覆形成する従来技術によって製造された触媒つ
きフィルタを示したものであり、図３（ａ）、（ｂ）
は、本実施形態で用いられるセラミック担体１５の説明
図である。セル壁１２を構成する各ＳｉＣ粒子４の表面
に、アルミナ膜３が個別に被覆された状態のものを示し
ている。

【００８５】このように、本実施形態にかかる触媒つき
フィルタ１０は、従来のように単にセル壁１２の壁面を
触媒コート層２で一様に被覆したものではない。例え
ば、従来のように、セル壁１２を一様に被覆すると、Ｓ
ｉＣ粒子４間の間隙が封塞され、目封じされることによ
り、通気性を阻害することになる。これに対して、本実
施形態で用いるセラミック担体１５の場合、セル壁１２
を構成している各ＳｉＣ粒子４の表面を、個別にアルミ
ナ膜３にて被覆した構造にしてある。

【００８６】従って、本実施形態については、セル壁１
２自体の気孔、即ち各ＳｉＣ粒子４間に生じた間隙を完
全に塞ぐようなことなく、気孔は気孔としてそのまま維
持されることになるから、従来の触媒コート層２に比べ
ると圧力損失が著しく小さい。しかも、耐熱性にも優
れ、さらにはアルミナ膜３が各ＳｉＣ粒子４自体を個別
に被覆しているので、例えば、洗浄によってアルミナ膜
３がセル壁１２から剥落するようなことがなく、耐洗浄
性に優れたものになる。さらに、排気ガスが触媒に接触
する面積が大きくなることにより、排気ガス中のＣＯや
ＨＣの酸化を促進することができる。

【００８７】そこで、以下にアルミナ膜３の圧力損失特
性について説明する。先述したように初期圧力損失はΔ
ｐｉ＝（ΔＰ１＋ΔＰ２＋ΔＰ３）である。また、ΔＰ
４は堆積したディーゼルパティキュレートを通過すると
きの抵抗であり、初期圧力損失の２〜３倍以上の値とな
る。

【００８８】１４／２００のセル構造をもつセラミック
担体１５の比表面積は８．９３１ｃｍ ^２／ｃｍ^３であ
り、セラミック担体１５の密度は０．６７５ｇ／ｃｍ^３
であるので、セル壁１２の比表面積は０．００１３ｍ^２
／ｇとなる。一方、セル壁１２内の細孔比表面積は、水
銀ポロシメーターの測定によると０．１２ｍ^２／ｇであ
り、約５０〜１００倍の表面積をもつ。このことから、
同じ重量のアルミナ膜３をセル壁１２の表面に形成する
場合、単にセル壁１２の表面を一様に覆うように被覆す
るよりも、このセル壁１２を構成している各ＳｉＣ粒子
４の表面を個別に被覆した方が、同じ効果を得るための
アルミナ膜３の厚みを１／５０〜１／１００にすること
が可能となる。

【００８９】ウォッシュコートでアルミナ膜３を一様に
形成するときには、触媒活性に必要な３ｗｔ％程度のア
ルミナを被覆するのに、５０μｍが必要であるが、本実
施形態のように、セル壁１２を構成するＳｉＣ粒子４の
表面にアルミナをコートするときは、０．５μｍ程度で
充分である。

【００９０】これにより、セル壁１２内を通過する抵抗
ΔＰ３に加え、触媒コート層２を通り抜ける抵抗も小さ
くすることができ、さらに開口が小さくなりΔＰ１も小
さくできる。そのため、ウォッシュコートでアルミナ膜
３を一様に形成したフィルタ１０と比較して圧力損失が
著しく小さくなり、その傾向は、フィルタ１０にパティ
キュレートが堆積した場合に、より一層顕著になる。

【００９１】次に、アルミナ膜３の耐洗浄性について説
明する。先述したように、セル壁１２の表面には、灰分
が蓄積され、高圧水等による洗浄が必要である。この点
に関し、セル壁１２の表面にウォッシュコートによって
アルミナコートすると、物理吸着による厚いコート層と
なり、洗浄時に剥離することが多い。しかし、本実施形
態のアルミナ膜３では、アルミナがセラミック担体１５
を構成する各ＳｉＣ粒子４の表面に薄く個別に被覆され
ており、しかも、セラミック担体１５を構成しているＳ
ｉＣからはＳｉが供給されて化学的にも結合しているこ
とから、ＳｉＣ粒子個々と硬く密着した状態となってい
る。従って、密着性が高く、洗浄に対する抵抗も高いた
め、被膜として耐久性が強い。

【００９２】次に、アルミナ膜３の耐熱性について説明
する。一般にアルミナは高い比表面積をもっており、触
媒担持膜として適している。特に、より高温で安定に作
動する耐熱性の高い触媒つきフィルタ１０の開発が望ま
れている現在、それに伴って、アルミナ膜３について
も、より高い耐熱性が要求されている。よって、各アル
ミナ粒子の形状を小繊維状とすると共に、セリア（酸化
セリウム）等の希土類酸化物を含有させることとした。
各アルミナ粒子の形状を小繊維状とすることで、隣接す
るアルミナ小繊維の互いの接触点が減少し、燃焼速度の
低下を通じて粒成長を抑制し、比表面積を大きくして、
耐熱性が向上する。

【００９３】また、セリア等の添加によっても耐熱性は
改善される。その理由は、アルミナ膜３を構成する結晶
粒子の表面に新しく化合物を形成し、アルミナ粒子同士
の成長を妨げるからである。また、ＳｉＣやそのごく表
層に存在しているＳｉＯ_２から、熱処理時にＳｉが供給
され、物質移動経路を遮断する作用を担うことからも耐
熱性が向上する。発明者らの研究によれば、意図的にＳ
ｉＣを高温で処理して酸化膜を形成させると、耐熱性が
さらに向上することがわかっている。

【００９４】次に本実施形態においても用いられる、一
般的な触媒による再生特性について述べる。この排気ガ
ス浄化用フィルタとしてのＤＰＦは、それ自体ではＰＭ
をセル壁１２で捕集する機能しか持たないが、これに触
媒活性成分を担持することにより、排気ガス中の炭化水
素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）等を酸化分解すること
ができる。このような、触媒としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒ
ｈなどの貴金属からなる触媒活性成分が知られている。
これらの触媒は、排気ガス中の酸素を活性化することに
より、酸化反応を引き起こしている。

【００９５】加えて、セリア（ＣｅＯ_２）やランタナ
（Ｌａ_２Ｏ_３）のような希土類酸化物を添加すると、ア
ルミナの耐熱性を向上させるだけではなく、触媒表面で
の酸素濃度を調節する役割も果たす。よって、排気ガス
中への酸素の供給を活発にして、フィルタ１０に付着し
たディーゼルパティキュレートの燃焼除去効率が向上
し、ひいては触媒担体の再生率が著しく向上することに
なる。

【００９６】一般に、排気ガス中に存在するＨＣや、Ｃ
Ｏは酸化反応により、また、ＮＯｘは、還元反応により
除去される。ディーゼルエンジンでは通常空気過剰のも
とで燃焼が行なわれるために、排気ガスは多量の過剰空
気を含んでいる。即ち、吸気通路及び燃料室内に供給さ
れた空気と燃料との比を排気ガスの空燃比と称すると、
この空燃比はリーン域となっている。しかし、ディーゼ
ルエンジンから放出されたＰＭが、触媒表面に接触する
と部分的に酸素不足の状態となるため、一時的にリッチ
域に達する。このように触媒表面の作用雰囲気も激しく
変動することになる。

【００９７】ところで、触媒に添加されるセリアは、Ｃ
ｅ^３＋とＣｅ^４＋の酸化還元電位が比較的小さく、２Ｃ
ｅＯ_２⇔Ｃｅ_２Ｏ_３＋１／２Ｏ_２の反応が可逆的に進行
する。即ち、排気ガスがリッチ域（酸素不足域）になる
と上記の反応は右に進行して雰囲気中に酸素を供給する
が、逆にリーン域（酸素過剰域）になると左に進行して
雰囲気中の余剰酸素を吸蔵する。このようにして、雰囲
気中の酸素濃度を調節することにより、セリアは、炭化
水素や一酸化炭素あるいはＮＯｘを効率よく除去できる
空燃比の幅を広げる作用を担う。

【００９８】また、フィルタ１０のセル壁１２にあるセ
リアの酸素を用いることは、セリアが捕集されているＰ
Ｍと直接接触しているため、排気ガス中の酸素を用いる
よりも、より効率よくＰＭを酸化することができる。し
かもこの場合のセリアは、貴金属触媒を担持することに
よりＯＳＣ（酸素貯蔵機能）を増大させる。というの
は、触媒（貴金属）は、排気ガス中の酸素を活性化し、
貴金属近傍のセリア表面の酸素も活性化するため、上記
ＯＳＣが増大するのである。

【００９９】また、図７のグラフは、アルミナ膜３中へ
のセリア等希土類酸化物の添加効果について、再生特性
を調べた結果を示すものである。ここで、参考例１で
は、触媒をＰｔ（３．５ｇ／Ｌ）、助触媒をＣｅＯ
_２（４０ｗｔ％）、サポート材を針状Ａｌ_２Ｏ_３（１ｗ
ｔ％）とした触媒つきフィルタ１０とした。参考例２で
は、Ｐｔ（３．５ｇ／Ｌ）／針状Ａｌ_２Ｏ_３（１ｗｔ
％）とした触媒つきフィルタ１０とした。参考例３では
Ｐｔ（３．５ｇ／Ｌ）のみの触媒つきフィルタ１０とし
た。この実験は、ススが付着したディーゼルパティキュ
レートフィルタ（ＤＰＦ、全長１５０ｍｍ）を電気炉に
収容して６５０℃に加熱する一方、回転数を１１００ｒ
ｐｍ、負荷状態を３．９Ｎｍとしたディーゼルエンジン
を接続し、その排気ガス（３５０℃）を該フィルタに導
入したときのフィルタ温度（導入口より１４５ｍｍ位置
での測温）の推移を調べたものである。

【０１００】図７に示すように、参考例３（Ｐｔのみあ
り）では、Ｏ_２が律速になって５０ｓｅｃ―６８０℃で
ピーク温度を迎え、そして、参考例２（アルミナ（コー
ト材）、Ｐｔあり、セリア（助触媒）なし）でもＯ_２が
律速になって６０ｓｅｃ―７５０℃でピーク温度を迎え
た。ところが、参考例１（アルミナ（コート材）、Ｐ
ｔ、セリア（助触媒）あり）では、Ｏ_２が律速になって
５０ｓｅｃ―９００℃と速い速度で高いピーク温度を迎
えていることから、ススの酸化除去効率が高く、高い再
生率を示していることがわかる。

【０１０１】図９のグラフは、再生率そのものを比較し
たものであるが、参考例１（セリア含有触媒）の効果が
際だっていることが明らかである。ここでの再生率と
は、ＤＰＦ内に堆積したススを除去（再生という）した
重量と堆積したスス重量との比を百分率で表したもので
ある。以上より、最良の方式は、参考例１で示したよう
なセラミック担体１５にアルミナ、触媒及び助触媒をつ
けたものであることがわかる。

【０１０２】なお、上記希土類酸化物については、上述
した例にある単独酸化物（ＣｅＯ_２）の他に、例えば、
希土類元素とジルコニウムの複合酸化物を用いることが
より好ましい。それは、希土類酸化物中にジルコニウム
酸化物を含有していることで、希土類酸化物の粒成長の
抑制を通じて酸素濃度の制御特性が向上するからである
と考えられる。

【０１０３】ジルコニウムとの複合酸化物の形態をとる
上記希土類酸化物は、その粒子径が１〜３０ｎｍ程度に
することが好ましく、より好ましくは２〜２０ｎｍの大
きさが好適である。その理由は、粒子径は、粒子径が１
ｎｍ未満の複合酸化物は製造上困難である。一方、粒子
径が３０ｎｍを超えると、粒子がシンタリングしやすく
なるため、粒子表面積が小さくなり、ひいては排気ガス
との接触面積が小さくなって、活性が弱まるという問題
が残るからである。しかも、排気ガス通過時の圧力損失
も大きくなるという問題も懸念される。

【０１０４】上記触媒としては、貴金属元素、元素周期
表VIａ族の元素、及び、元素周期表VIII族の元素の中か
ら選ばれる元素を担持させることが望ましい。この元素
を具体的にあげれば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト
（Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、
セリウム（Ｃｅ）、銅（Ｃｕ）、バナジウム（Ｖ）、鉄
（Ｆｅ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等があり、これらの
中から選ばれる少なくとも１つの単体または化合物を選
択すればよい。

【０１０５】例えば、化合物として上記元素の組合せに
よる二元系合金や三元系合金が用いられる。これらの合
金は、上述したように助触媒として作用するセリアやラ
ンタナのような希土類酸化物とともに用いた方が有利で
ある。こうした触媒担持フィルタ１０は被毒劣化（鉛被
毒、燐被毒、硫黄被毒）が少なく、かつ熱劣化も小さい
ので耐久性に優れる。なお、上記元素の組合せによる合
金以外にも、他の元素との組み合わせによる化合物（酸
化物、窒化物、炭化物）であってもよい。

【０１０６】ちなみに、二元系化合物としては、例え
ば、Ｐｔ／Ｐｄ、Ｐｔ／Ｒｈ、Ｐｔ／Ｎｉ、Ｐｔ／Ｃ
ｏ、Ｐｔ／Ｍｏ、Ｐｔ／Ｗ、Ｐｔ／Ｃｅ、Ｐｔ／Ｃｕ、
Ｐｔ／Ｖ、Ｐｔ／Ｆｅ、Ｐｔ／Ａｕ、Ｐｔ／Ａｇ、Ｐｄ
／Ｒｈ、Ｐｄ／Ｎｉ、Ｐｄ／Ｃｏ、Ｐｄ／Ｍｏ、Ｐｄ／
Ｗ、Ｐｄ／Ｃｅ、Ｐｄ／Ｃｕ、Ｐｄ／Ｖ、Ｐｄ／Ｆｅ、
Ｐｄ／Ａｕ、Ｐｄ／Ａｇ、Ｒｈ／Ｎｉ、Ｒｈ／Ｃｏ、Ｒ
ｈ／Ｍｏ、Ｒｈ／Ｗ、Ｒｈ／Ｃｅ、Ｒｈ／Ｃｕ、Ｒｈ／
Ｖ、Ｒｈ／Ｆｅ、Ｒｈ／Ａｕ、Ｒｈ／Ａｇ、Ｎｉ／Ｃ
ｏ、Ｎｉ／Ｍｏ、Ｎｉ／Ｗ、Ｎｉ／Ｃｅ、Ｎｉ／Ｃｕ、
Ｎｉ／Ｖ、Ｎｉ／Ｆｅ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｇ、Ｃｏ
／Ｍｏ、Ｃｏ／Ｗ、Ｃｏ／Ｃｅ、Ｃｏ／Ｃｕ、Ｃｏ／
Ｖ、Ｃｏ／Ｆｅ、Ｃｏ／Ａｕ、Ｃｏ／Ａｇ、Ｍｏ／Ｗ、
Ｍｏ／Ｃｅ、Ｍｏ／Ｃｕ、Ｍｏ／Ｖ、Ｍｏ／Ｆｅ、Ｍｏ
／Ａｕ、Ｍｏ／Ａｇ、Ｗ／Ｃｅ、Ｗ／Ｃｕ、Ｗ／Ｖ、Ｗ
／Ｆｅ、Ｗ／Ａｕ、Ｗ／Ａｇ、Ｃｅ／Ｃｕ、Ｃｅ／Ｖ、
Ｃｅ／Ｆｅ、Ｃｅ／Ａｕ、Ｃｅ／Ａｇ、Ｃｕ／Ｖ、Ｃｕ
／Ｆｅ、Ｃｕ／Ａｕ、Ｃｕ／Ａｇ、Ｖ／Ｆｅ、Ｖ／Ａ
ｕ、Ｖ／Ａｇ、Ｆｅ／Ａｕ、Ｆｅ／Ａｇ、Ａｕ／Ａｇ等
がある。

【０１０７】また、三元系化合物としては、例えば、Ｐ
ｔ／Ｐｄ／Ｒｈ、Ｐｔ／Ｐｄ／Ｎｉ、Ｐｔ／Ｐｄ／Ｃ
ｏ、Ｐｔ／Ｐｄ／Ｍｏ、Ｐｔ／Ｐｄ／Ｗ、Ｐｔ／Ｐｄ／
Ｃｅ、Ｐｔ／Ｐｄ／Ｃｕ、Ｐｔ／Ｐｄ／Ｖ、Ｐｔ／Ｐｄ
／Ｆｅ、Ｐｔ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｐｔ／Ｐｄ／Ａｇ、Ｐｔ／
Ｒｈ／Ｎｉ、Ｐｔ／Ｒｈ／Ｃｏ、Ｐｔ／Ｒｈ／Ｍｏ、Ｐ
ｔ／Ｒｈ／Ｗ、Ｐｔ／Ｒｈ／Ｃｅ、Ｐｔ／Ｒｈ／Ｃｕ、
Ｐｔ／Ｒｈ／Ｖ、Ｐｔ／Ｒｈ／Ｆｅ、Ｐｔ／Ｒｈ／Ａ
ｕ、Ｐｔ／Ｒｈ／Ａｇ、Ｐｔ／Ｎｉ／Ｃｏ、Ｐｔ／Ｎｉ
／Ｍｏ、Ｐｔ／Ｎｉ／Ｗ、Ｐｔ／Ｎｉ／Ｃｅ、Ｐｔ／Ｎ
ｉ／Ｃｕ、Ｐｔ／Ｎｉ／Ｖ、Ｐｔ／Ｎｉ／Ｆｅ、Ｐｔ／
Ｎｉ／Ａｕ、Ｐｔ／Ｎｉ／Ａｇ、Ｐｔ／Ｃｏ／Ｍｏ、Ｐ
ｔ／Ｃｏ／Ｗ、Ｐｔ／Ｃｏ／Ｃｅ、Ｐｔ／Ｃｏ／Ｃｕ、
Ｐｔ／Ｃｏ／Ｖ、Ｐｔ／Ｃｏ／Ｆｅ、Ｐｔ／Ｃｏ／Ａ
ｕ、Ｐｔ／Ｃｏ／Ａｇ、Ｐｔ／Ｍｏ／Ｗ、Ｐｔ／Ｍｏ／
Ｃｅ、Ｐｔ／Ｍｏ／Ｃｕ、Ｐｔ／Ｍｏ／Ｖ、Ｐｔ／Ｍｏ
／Ｆｅ、Ｐｔ／Ｍｏ／Ａｕ、Ｐｔ／Ｍｏ／Ａｇ、Ｐｔ／
Ｗ／Ｃｅ、Ｐｔ／Ｗ／Ｃｕ、Ｐｔ／Ｗ／Ｖ、Ｐｔ／Ｗ／
Ｆｅ、Ｐｔ／Ｗ／Ａｕ、Ｐｔ／Ｗ／Ａｇ、Ｐｔ／Ｃｅ／
Ｃｕ、Ｐｔ／Ｃｅ／Ｖ、Ｐｔ／Ｃｅ／Ｆｅ、Ｐｔ／Ｃｅ
／Ａｕ、Ｐｔ／Ｃｅ／Ａｇ、Ｐｔ／Ｃｕ／Ｖ、Ｐｔ／Ｃ
ｕ／Ｆｅ、Ｐｔ／Ｃｕ／Ａｕ、Ｐｔ／Ｃｕ／Ａｇ、Ｐｔ
／Ｖ／Ｆｅ、Ｐｔ／Ｖ／Ａｕ、Ｐｔ／Ｖ／Ａｇ、Ｐｔ／
Ｆｅ／Ａｕ、Ｐｔ／Ｆｅ／Ａｇ、Ｐｔ／Ａｕ／Ａｇ等が
ある。

【０１０８】加えて、ディーゼル排気ガスのような酸化
雰囲気においてもＮＯｘを還元できるＮＯｘ選択還元型
触媒成分や吸蔵型触媒成分（以下ＮＯｘ触媒と略記す
る）を担持すればＮＯｘの還元も可能である。従来、Ｎ
Ｏｘ触媒とは、ゼオライト（沸石）をアルカリ金属元素
で一部を置換し、金属元素（Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ）
を加え、酸化雰囲気中に還元剤を放出することで、ＮＯ
ｘをＮ_２へ還元するものであるが、最近採用されてきて
いるＮＯｘ吸蔵型触媒がＮＯｘの吸蔵、還元だけでな
く、活性酸素の放出により、ＰＭの酸化にも役立つこと
がわかってきており、ディーゼルエンジンの浄化触媒と
して有益であるため、以下に詳細に説明する。

【０１０９】ＮＯｘ吸蔵型触媒とは、白金（Ｐｔ）のよ
うな貴金属元素に加えて、活性酸素放出剤としてアルカ
リ金属元素（元素周期表Ｉａ族）、アルカリ土類金属元
素（元素周期表IIａ族の元素）、希土類元素（元素周期
表IIIｂ族）、遷移金属元素の中から選ばれる元素を担
持させているものをいう。活性酸素放出剤とは、活性酸
素を放出することによってパティキュレートの酸化を促
進するものであり、好ましくは、周囲に過剰酸素が存在
すると酸素を取込んで酸素を保持しかつ周囲の酸素濃度
が低下すると保持した酸素を活性酸素の形で放出するも
のである。

【０１１０】上記活性酸素放出剤の元素を具体的にあげ
れば、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウ
ム（Ｋ）、セシウム（Ｃｅ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マ
グネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチ
ウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、スカンジウム（Ｓ
ｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）等があ
り、これらの中から選ばれる少なくとも１つの単体また
は化合物を選択すればよい。

【０１１１】しかし、活性酸素放出剤として効果的に作
用させるには、カルシウム（Ｃａ）よりもイオン化傾向
の高いアルカリ金属又はアルカリ土類金属を用いること
が望ましい。本例では、白金（Ｐｔ）とリチウム（Ｌ
ｉ）の例を用いて説明するが他の貴金属元素、アルカリ
金属元素（元素周期表Ｉａ族）、アルカリ土類金属元素
（元素周期表IIａ族の元素）、希土類元素（元素周期表
IIIｂ族）、遷移金属元素を選択しても同様のメカニズ
ムとなる。

【０１１２】ディーゼルエンジンでは、通常空気過剰の
もとで燃焼が行われるために、排気ガスは多量の過剰空
気を含んでいる。即ち、吸気通路及び燃焼室内に供給さ
れた空気と燃料との比を排気ガスの空燃比と称すると、
この空燃比はリーンとなっている。また、燃焼室内では
ＮＯが発生するので排気ガス中にはＮＯが含まれてい
る。さらに、燃料（軽油）中には硫黄（Ｓ）が含まれて
おり、燃焼室内で酸素と反応してＳＯ_２となる。従っ
て、排気ガス中にはＳＯ_２が含まれている。以上のこと
から、ディーゼルエンジンでは過剰酸素、ＮＯ及びＳＯ
_２を含んだ排気ガスがフィルタの排気上流側へ流入する
ことになる。

【０１１３】図８（ａ）〜（ｃ）はフィルタの排気ガス
接触面における様子を模式的に表した拡大図である。な
お、図８（ａ）及び（ｂ）において２０は白金（Ｐｔ）
の粒子を示しており、２１はリチウム（Ｌｉ）を含んで
いる活性酸素放出剤を示している。すなわち、流入排気
ガスには、大量の過剰酸素があるので、図８（ａ）に示
すように、過剰酸素Ｏ_２はＯ^２―、Ｏ_２ ^―として白金
（Ｐｔ）２０の表面に付着する。また、流入排気ガス中
のＮＯは、このＯ^２―、Ｏ_２ ^―と反応してＮＯ_２となる
（２ＮＯ＋Ｏ_２→２ＮＯ_２）。このようにして生成され
たＮＯ_２の一部は、白金（Ｐｔ）上でさらに酸化されな
がら、活性酸素放出剤内に吸収されて酸化リチウム（Ｌ
ｉ_２Ｏ）と結合する。その結果、硝酸イオンＮＯ_３ ^―と
して活性酸素放出剤に拡散され硝酸リチウム（ＬｉＮＯ
_３）を生成する。

【０１１４】このようにして、本実施例では、排気ガス
に含まれる有害なＮＯガスを活性酸素放出剤に吸収し、
大気中への放出量を大幅に減少させることができる。ま
た、一方、上述したように排気ガス中にはＳＯ_２も含ま
れており、このＳＯ_２もＮＯと同様なメカニズムによっ
て活性酸素放出剤に吸収される。即ち、図８（ｂ）に示
すように、過剰酸素Ｏ_２はＯ^２―、Ｏ_２ ^―として白金
（Ｐｔ）の表面に付着し、流入排気ガス中のＳＯ_２は、
このＯ^２―、Ｏ_２ ^―と反応してＳＯ_３となる（２ＳＯ_２
＋Ｏ_２→２ＳＯ_３）。このようにして生成されたＳＯ_３
の一部は、白金（Ｐｔ）上でさらに酸化されながら、活
性酸素放出剤内に吸収されて酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）
と結合する。その結果、硫酸イオンＳＯ_４ ^２―として活
性酸素放出剤内で拡散され硫酸リチウム（Ｌｉ_２Ｓ
Ｏ_４）を生成する。このようにして活性酸素放出剤内に
は、硝酸リチウム（ＬｉＮＯ_３）及び硫酸リチウム（Ｌ
ｉ _２ＳＯ_４）が生成される。

【０１１５】排気ガス中のＰＭ２２は、図８（ｃ）に示
すように、フィルタに担持された活性酸素放出剤の表面
上に付着する。この時、ＰＭと活性酸素放出剤との接触
面では酸素濃度が低下する。酸素濃度が低下すると活性
酸素放出剤の内部において、酸素濃度に差が生じ、活性
酸素放出剤内の酸素がＰＭと活性酸素放出剤との接触面
に向けて移動しようとする。その結果、活性酸素放出剤
内に形成されている硝酸リチウム（ＬｉＮＯ_３）がリチ
ウム（Ｌｉ）と酸素（Ｏ）とＮＯとに分解され、酸素Ｏ
がＰＭ２２と活性酸素放出剤２１との接触面に向かい、
ＮＯが活性酸素放出剤２１から外部に放出される。外部
に放出されたＮＯは白金（Ｐｔ）上において酸化され、
再び活性酸素放出剤２１内に吸収される。もちろん、Ｐ
Ｍに比べて反応しやすい未燃ＨＣ、ＣＯと反応し、Ｎ_２
ガスとなって放出されることもある。

【０１１６】一方、この時、活性酸素放出剤２１内に形
成されている硫酸リチウム（Ｌｉ_２ＳＯ_４）もリチウム
（Ｌｉ）と酸素（Ｏ）とＳＯ_２とに分解され、酸素
（Ｏ）がＰＭ２２と活性酸素放出剤２１との接触面に向
かい、ＳＯ_２が活性酸素放出剤２１から外部に放出され
る。外部に放出されたＳＯ_２は白金（Ｐｔ）上において
酸化され、再び活性酸素放出剤内に吸収される。但し、
硫酸リチウム（Ｌｉ_２ＳＯ_４）は、安定化しているため
に、硝酸リチウム（ＬｉＮＯ_３）に比べて活性酸素を放
出し難い。そのため、硫酸塩を分解させるために、サポ
ート材として、チタニアを含むものを選択すると、触媒
の活性を妨げる硫黄成分がセラミック担体から離脱する
のを促進することが可能になる。

【０１１７】一方、ＰＭ２２と活性酸素放出剤２１との
接触面に向かう酸素（Ｏ）は硝酸リチウム（ＬｉＮ
Ｏ_３）や硫酸リチウム（Ｌｉ_２ＳＯ_４）のような化合物
から分解された酸素である。化合物から分解された酸素
（Ｏ）は高いエネルギを有しており、極めて高い活性を
有する。従ってＰＭ２２と活性酸素放出剤２１との接触
面に向かう酸素は活性酸素（Ｏ）となっている。また、
パティキュレート２２を酸化する活性酸素（Ｏ）は、活
性酸素放出剤２１へＮＯ及びＳＯ_２が吸収される時にも
放出される。

【０１１８】ところで白金２０（Ｐｔ）及び活性酸素放
出剤２１はフィルタの温度が高くなるほど活性化するの
で単位時間当りに活性酸素放出剤２１から放出される活
性酸素（Ｏ）の量はフィルタの温度が高くなるほど増大
する。また、当然のことながら、ＰＭ２２自身の温度が
高いほど酸化除去され易くなる。従ってフィルタ上にお
いてＰＭ２２を酸化除去可能な酸化除去可能微粒子量は
ＰＭ２２の温度が高くなるほど増大する。

【０１１９】本来、フィルタの再生を１００％この活性
酸素から行なうことが望ましいのであるが、ＰＭに対し
て温度が低かったり、活性酸素が低いとどうしてもＰＭ
が燃え残ることになる。燃え残ったＰＭ上にＰＭが蓄積
されていくと悪循環に陥るため、最終的には、高温にし
てＰＭ自身の温度を上げ、そのものの活性を高めてやる
必要が生じる。

【０１２０】本発明において、上流部の触媒を下流部の
触媒よりも多くしたのは、温度がどうしても下がる傾向
の強いフィルタの上流部において、活性酸素の放出を促
すことで、低温でもＰＭの酸化反応を促進させることに
特徴がある。また、上述したように、ディーゼルエンジ
ンの排気ガスは、基本的に酸素過剰の雰囲気にあるた
め、ＰＭがフィルタに捕集されるときに、そのフィルタ
表面にある活性酸素放出剤と接触する。そのため活性酸
素放出剤から放出される活性酸素によって、たとえリッ
チの運転中であっても、酸化反応を引き起こす。

【０１２１】ＰＭの酸化反応は、通常、発熱を伴うもの
であるので、その熱は、排気ガスによる気体伝導に加え
て、本願のような熱伝導の高いフィルタの場合はフィル
タを形成する固体伝導も相まって、瞬時に伝播し、フィ
ルタ流出側の温度を上昇させることにつながる。

【０１２２】よって、このような、ＮＯｘ吸蔵還元型触
媒においても、ヒータの位置に関係なく排気ガス流出側
の温度上昇がおこるのである。だから、流出側の触媒の
担持量を減少させても、流入側の触媒の担持量を相対的
に増加させてやることで、この再生システムは成り立つ
のである。

【０１２３】次に、上記のセラミック担体１５を構成す
る各ＳｉＣ粒子４の表面にアルミナ膜３、助触媒、触媒
をコートする手順を説明する。具体的には、以下に記載
する（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の方法をその順番で実施
する。

【０１２４】（Ａ）アルミナコート方法溶液含浸工程この工程は、セル壁１２を構成するセラミック担体１５
の表面にそれぞれにアルミニウムを含有する金属化合物
の溶液、たとえば、硝酸アルミニウムの水溶液などを用
いてゾルーゲル法により含浸させることにより、アルミ
ナ膜を被膜するための処理である。

【０１２５】上記水溶液のうち、アルミニウム含有化合
物の溶液については、出発金属化合物としては、金属無
機化合物と金属有機化合物とがある。金属無機化合物と
しては、Ａｌ（ＮＯ_３）_３、ＡｌＣｌ_３、ＡｌＯＣｌ、
ＡｌＰＯ_４、Ａｌ_２（ＳＯ_４） _３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ａｌ
（ＯＨ）_３、Ａｌなどが用いられる。なかでも特に、Ａ
ｌ（ＮＯ_３）_３やＡｌＣｌ_３は、アルコール、水などの
溶媒に溶解しやすく扱い易いので好適である。

【０１２６】金属有機化合物の例としては、金属アルコ
キシド、金属アセチルアセトネート、金属カルボキシレ
ートがある。具体例としてはＡｌ（ＯＣＨ_３）_３、Ａｌ
（ＯＣ _２Ｈ_３）_３、Ａｌ（ｉｓｏ−ＯＣ_３Ｈ_７）_３など
がある。上記混合溶液の溶媒としては、水、アルコー
ル、ジオール、多価アルコール、エチレングリコール、
エチレンオキシド、トリエタノールアミン、キシレンな
どから上記の金属化合物の溶解を考慮し少なくとも１つ
以上を混合して使う。また、溶液を作成するときの触媒
としては、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、フッ酸を加えるこ
ともある。

【０１２７】本実施形態において、好ましい金属化合物
の例としては、Ａｌ（ＮＯ_３）_３をあげることができる
が、これらは比較的低温で溶媒に溶解し、原料溶液の作
製が容易である。また、好ましい溶媒の例としては、
１，３−ブタンジオールが挙げられる。第１の理由は、
粘度が適当であり、ゲル状態でＳｉＣ粒子４上に適当な
厚みのゲル膜をつけることが可能だからである。第２の
理由は、この溶媒は、溶液中で金属アルコキシドを形成
するので酸素・金属・酸素の結合からなる金属酸化物重
合体、即ち金属酸化物ゲルの前駆体を形成しやすいから
である。

【０１２８】Ａｌ（ＮＯ_３）_３の量は１０〜５０ｗｔ％
であることが好ましい。その理由は、１０ｗｔ％未満だ
と触媒の活性を長時間維持するだけの表面積をもつアル
ミナ量を担持することができず、５０ｗｔ％より多いと
溶解時に発熱量が多く溶液がゲル化しやすくなってしま
うからである。上記金属化合物の含浸溶液を作製すると
きの温度は、５０〜１３０℃が望ましい。５０℃未満だ
と溶質の溶解度が低いからであり、一方１３０℃より高
いと反応が急激に進行しゲル化に至るため、塗布溶液と
して使用できないからである。攪拌時間は１〜９時間が
望ましい。この理由は、上記範囲内では溶液の粘度が安
定しているからである。

【０１２９】本実施形態において重要なことは、上記の
ようにして調整された金属化合物の溶液を部分的に含浸
して、定着させることである。その為に、例えば、容器
内にセラミック担体１５（フィルタ１０）を担持する目
的のところ（例えばフィルタ１０の一方の端面から他方
の端面に向かってフィルタ全長の２／３離間した箇所ま
での領域）まで含浸して所定時間おく。それによって、
溶液が付着した部分と、付着していない部分とが明確に
なり、担持部位と非担持部位が設けられる。その後次の
乾燥工程に進む。

【０１３０】乾燥工程この工程は、ＮＯ_２などの揮発成分を蒸発除去し、溶液
をゲル化してセラミック粒子表面に固定すると同時に、
余分の溶液を除去する処理であって、１２０〜１７０℃
で２時間程度の加熱を行う。それは、加熱温度が１２０
℃よりも低いと揮発成分が蒸発し難く、一方１７０℃よ
りも高いとゲル化した膜厚が不均一になるからである。

【０１３１】仮焼成工程この工程は、残留成分を除去して、アモルファスのアル
ミナ膜３を形成するための仮焼成の処理であり、３００
〜５００℃の温度に加熱することが望ましい。仮焼成の
温度が３００℃より低いと残留有機物を除去し難く、一
方５００℃より高いとＡｌ_２Ｏ_３が結晶化し、その後の
熱水処理により、小繊維突起状のベーマイトが形成でき
なくなるからである。

【０１３２】熱水処理工程この工程では、上述した本実施形態に特有のアルミナ膜
３の構造を形作るため、仮焼成したフィルタ１０を熱水
中へ浸漬する処理を行う。このような熱水処理を行う
と、その直後にアモルファスアルミナ膜表面の粒子が解
膠作用を受けてゾル状態で溶液中に放出され、また水和
によって生じたベーマイト粒子が小繊維状突起となって
凝縮し、解膠に対して安定な状態をつくる。

【０１３３】即ち、この熱水処理により、各セラミック
粒子の表面に個別に付着したアルミナは、小繊維状（針
状粒子）となって林立し、いわゆる植毛構造を呈して粗
い表面となる。それ故に高い比表面積のアルミナ膜が形
成される。上記熱水処理の温度は５０〜１００℃が望ま
しい。５０℃より低いとアモルファスアルミナ膜３の水
和が進行せず、小繊維突起状のベーマイトを形成しない
からである。一方、１００℃より高いと水が蒸発し、工
程を長時間維持しがたい。処理時間については１時間以
上が望ましい。１時間より短いとアモルファスアルミナ
の水和が不十分になるからである。

【０１３４】本焼成工程この工程では、水和によって生じたベーマイトを膜水さ
せてアルミナ結晶とするための処理を行う。好ましい本
焼成の温度は５００〜１０００℃で、５〜２０時間の処
理を行う。この温度が５００℃より低いと結晶化が進ま
ないからであり、一方、１０００℃よりも高いと、結晶
が進行しすぎて、表面積が低下する傾向にあるからであ
る。

【０１３５】別の担持方法としては、以下の方法もあ
る。まず、溶液作成方法としては、サポート材の粉末を
粉砕機等で微細に粉砕し、サポート材の粉末を溶剤と攪
拌し混合することで、溶液を製作する。具体的には、ア
ルミナ、チタニア、ジルコニア等の酸化物の粉末をゾル
ゲル法等によって製作する。このとき、触媒のコート層
として用いるために出来るだけ高い比表面積を有したも
のであることがよく、望ましくは２５０ｍ^２／ｇ以上の
高い比表面積値を有するものを選択することが望まし
い。比表面積が高いことからγ―アルミナを選択するこ
とが望ましい。また、硫黄の分解反応を促進させるた
め、チタニアを加えることが望ましい。

【０１３６】これらの粉末に、水和アルミナ、アルミナ
ゾル、シリカゾルのような、無機質のバインダを加えた
り、純水、水、アルコール、ジオール、多価アルコー
ル、エチレングリコール、エチレンオキシド、トリエタ
ノールアミン、キシレンなどの溶媒を、５〜２０ｗｔ％
程度加え、粉砕して攪拌する。実際サポート材として用
いられる酸化物が５００ｎｍ以下程度になるまで粉砕を
行なう。細かく粉砕することでセル壁１２の表層にコー
トされた従来技術のウオッシュコートによる触媒コート
層１３とは異なり、粒子上に均一にアルミナ膜３を形成
することができる。

【０１３７】上記金属酸化物の粉末入り溶液を、先述し
たように、部分的に含浸する。これを、１１０〜２００
℃で２時間程度の加熱を行って乾燥させた後、本焼成を
行なう。好ましい本焼成の温度は５００〜１０００℃
で、１〜２０時間の処理を行う。この温度が５００℃よ
り低いと結晶化が進まないからであり、一方、１０００
℃よりも高いと、結晶が進行しすぎて、表面積が低下す
る傾向にあるからである。また、これらの工程前後の重
量を測定することで、担持量を計算することができる。

【０１３８】なお、アルミナ含浸を行う前に、ＳｉＣ粒
子４の各々の表面に、アルミナとの化学的な結合を助成
するために必要な量のＳｉを提供すべく、８００〜１６
００℃で５〜１００時間加熱して酸化する処理を行って
もよい。このようにすることで、Ｓｉを供給するのに十
分なＳｉＯ_２を表面に形成することができ、かつ、セラ
ミック担体１５の気孔率、気孔径を殆ど変化させないの
で、圧力損失特性を損なうことがないからである。

【０１３９】（Ｂ）助触媒、ＮＯｘ触媒を担持する方
法溶液含浸工程この工程は、セル壁１２を構成するセラミック担体１５
の表面にそれぞれに希土類元素を含有する金属化合物の
溶液、たとえば、硝酸セリウム、酢酸リチウムの水溶液
などを用いてゾルーゲル法により含浸させることによ
り、希土類酸化物膜、アルカリ金属、アルカリ土類金
属、希土類元素、及び、遷移金属元素を含む膜を被膜す
るための処理である。上記水溶液のうち、セリウム含有
化合物の溶液については、Ｃｅ（ＮＯ_３）_３、ＣｅＣｌ
_３、Ｃｅ_２（ＳＯ_４）_３、ＣｅＯ_２、Ｃｅ（ＯＨ）_３、
Ｃｅ_２（ＣＯ_３）_３などが用いられる。

【０１４０】上記混合溶液の溶媒としては、水、アルコ
ール、ジオール、多価アルコール、エチレングリコー
ル、エチレンオキシド、トリエタノールアミン、キシレ
ンなどから上記の金属化合物の溶解を考慮し少なくとも
１つ以上を混合して使う。また、溶液を作成するときの
触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、フッ酸を加え
ることもある。さらに、アルミナ膜３の耐熱性を向上す
るために、希土類酸化物の他に、Ｌｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｉ、Ｚｒの単体及び化
合物を出発原料に添加してもよい。

【０１４１】本実施形態において、好ましい金属化合物
の例としては、Ｃｅ（ＮＯ_３）_３をあげることができる
が、これらは比較的低温で溶媒に溶解し、原料溶液の作
製が容易である。また、好ましい溶媒の例としては、エ
チレングリコールを推奨する。その理由は、粘度が適当
であり、ＳｉＣ粒子４上に適当な厚みのゲル膜をつける
ことが可能だからである。Ｃｅ（ＮＯ_３）_３の量は１〜
３０ｗｔ％であることが好ましい。その理由は、１ｗｔ
％未満だとスス酸化を促進することができず、３０ｗｔ
％より多いと焼成後ＣｅＯ_２の粒成長が起こるからであ
る。

【０１４２】Ａｌ（ＮＯ_３）_３とＣｅ（ＮＯ_３）_３との
配合割合は、１０：２となるように設定することが好ま
しい。その理由は、Ａｌ（ＮＯ_３）_３をリッチにするこ
とで、焼成後のＣｅＯ_２粒子の分散度を向上できるから
である。上記金属化合物の含浸溶液を作製するときの温
度は、５０〜１３０℃が望ましい。５０℃未満だと溶質
の溶解度が低いからであり、一方１３０℃より高いと反
応が急激に進行し不均一溶液となって使用できないから
である。攪拌時間は１〜９時間が望ましい。この理由
は、上記範囲内では溶液の粘度が安定しているからであ
る。

【０１４３】上記のセリウム含有金属化合物Ｃｅ（ＮＯ
_３）_３については、上述した例の他、ジルコニウムとの
複合酸化物または固溶体を生成させるために、ジルコニ
ウム源として、例えばＺｒＯ（ＮＯ_３）_２やＺｒＯ_２を
用い、これらを水やエチレングリコールに溶解して混合
溶液とし、その混合溶液に含浸させた後、乾燥、焼成す
ることにより、上記複合酸化物を得るようにすることが
好ましい。

【０１４４】本実施形態において重要なことは、上記の
ようにして調整された金属化合物の溶液を部分的に含浸
して、定着させることである。その為に、例えば、容器
内にセラミック担体１５（フィルタ１０）を担持する目
的のところ（例えばフィルタ１０の一方の端面から他方
の端面に向かってフィルタ全長の２／３離間した箇所ま
での領域）まで含浸して所定時間おく。それによって、
溶液が付着した部分と、付着していない部分が明確にな
り、担持部位と非担持部位が設けられる。その後次の乾
燥工程に進む。

【０１４５】乾燥工程この工程は、ＮＯ_２などの揮発成分を蒸発除去し、溶液
をセラミック粒子表面に分散して固定すると同時に、余
分の溶液を除去する処理であって、１２０〜１７０℃で
２時間程度の加熱を行う。それは、加熱温度が１２０℃
よりも低いと揮発成分が蒸発し難く、一方１７０℃より
も高いと分散が不均一になるからである。

【０１４６】焼成工程この工程は、残留成分を除去して、アルミナ膜３にＣｅ
Ｏ_２を形成するための焼成の処理であり、窒素雰囲気中
で、５００〜８００℃の温度で１〜２時間加熱すること
が望ましい。仮焼成の温度が５００℃より低いと残留有
機物を除去し難く、一方８００℃より高いと粒成長が起
こるからである。

【０１４７】（Ｃ）触媒（活性成分）の担持ＳｉＣセラミック担体１５（フィルタ１０）の表面に、
例えば、希土類酸化物含有アルミナ膜３を被覆し、その
アルミナ膜３の凹凸状表面に対してＰｔなどの活性成分
を担持する。この場合、活性成分の担持量は、Ｐｔ等を
含む水溶液を担体の吸水量だけ浸して、表面がわずかに
濡れ始める状態になるようにして決定する。

【０１４８】例えば、ＳｉＣセラミック担体１５が保持
する吸水量というのは、乾燥担体の吸水量測定値を２
２．４６ｗｔ％とし、この担体の質量が１１０ｇ、容積
が０．１６３ｌを有するものであれば、この担体は２
４．７ｇ／ｌの水を吸水する。ここで、Ｐｔの出発物質
としては、例えばジニトロジアンミン白金硝酸溶液
（［Ｐｔ（ＮＨ_３）_２（ＮＯ_２）_２］ＨＮＯ_３、Ｐｔ濃
度４．５３ｗｔ％）を使用する。所定の量１．７ｇ／ｌ
のＰｔを、フィルタ１０の全体に担持させるためには、
担体に１．７（ｇ／ｌ）×０．１６３（ｌ）＝０．２７
２ｇのＰｔを担持すれば良いので、蒸留水によりジニト
ロアンミン白金硝酸溶液（Ｐｔ濃度４．５３ｗｔ％）を
希釈する。即ち、ジニトロジアンミン白金硝酸溶液（Ｐ
ｔ濃度４．５３ｗｔ％）／蒸留水の重量比率Ｘ（％）
は、Ｘ＝０．２７２（Ｐｔ量ｇ）／２４．７（含水量
ｇ）／４．５３（Ｐｔ濃度ｗｔ％）で計算され、２４．
８ｗｔ％となる。

【０１４９】液含浸工程上記のようにして調整した所定量のジニトロジアンミン
白金硝酸水溶液を、目的のフィルタ１０の担持させたい
量に調整してパレットに注ぐ。例えばフィルタ１０の一
方の端面から他方の端面に向かってフィルタ全長の２／
３離間した箇所までの領域まで吸水させる場合は、濃度
を上記条件（２４．８ｗｔ％）として、水溶液の量を２
４．８×２／３＝１６．４７ｇ／ｌとして、２／３まで
吸水させる所定時間おく。それによって、溶液が付着し
た部分と、付着していない部分とが明確になる。そし
て、ＳｉＣ担体１５を覆うアルミナ担持膜表面にＰｔを
均一に分散固定化させる。

【０１５０】乾燥、焼成工程水溶液を浸した担体１５は、１１０℃、２時間程度の処
理にて乾燥して水分を除去したのち、窒素雰囲気中で、
約５００℃で１時間程度の条件の下で焼成を行いＰｔの
金属化を図る。本実施形態では、白金等の活性成分の担
持には、吸水させて白金を担持させたが、溶液の所定位
置に固定し所定時間含浸して、目標位置まで担持させる
含浸法、蒸発乾固法、平衡吸着法、インシピアント・ウ
エットネス法あるいはスプレー法を用いてもよい。以上
の工程でセラミック担体１５にサポート材、助触媒、Ｎ
Ｏｘ吸蔵型触媒、触媒が担持される。このときに、それ
ぞれの担持する高さ（フィルタ１０を流れる排気ガスの
方向に沿った長さ）については、特に、限定はされない
が、触媒のつける高さに他のものすべてを合わせること
が望ましい。なぜなら、サポート材、助触媒、ＮＯｘ吸
蔵型触媒、触媒がすべて合わさると、相乗効果を持っ
て、再生効果を増すし、必要ない所には、省くことで圧
力損失を低くしたり、原料の無駄を無くしコスト低減に
つながるからである。

【０１５１】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。本実施形態にかかる触媒担持
フィルタ１０は、ハニカムを交互に目封じしたディーゼ
ルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）として用いられ
る。このＤＰＦ自体ではをセル壁１２で捕集する機能し
か持たないが、これに触媒を担持することにより、排気
ガス中の炭化水素、一酸化炭素を酸化することができ
る。

【０１５２】また、ディーゼル排気ガスのような酸化雰
囲気においてもＮＯｘを還元できるＮＯｘ選択還元型触
媒成分や吸蔵型触媒成分を担持すればＮＯｘの還元も可
能である。なお、このＤＰＦ中に捕集される上記ＰＭ
は、堆積とともに上記ＤＰＦの圧力損失の増加を招くた
め、通常は燃焼処理などにより除去して再生する必要が
ある。通常のディーゼル排気ガス中に含まれるＰＭの主
成分であるスス（炭素）の燃焼が開始される温度は約５
５０〜６３０℃である。この点、触媒活性成分をＤＰＦ
に担持すると、そのススの燃焼反応パスが変わり、エネ
ルギー障壁を低くすることができ、ひいては燃焼温度を
３００〜４００℃と大幅に低下させることができ、再生
に要するエネルギーを削減でき、いわゆる上述したセリ
アの作用とも相まって、再生効率の高いＤＰＦシステム
を構築できるようになる。

【０１５３】しかし、触媒活性成分として頻繁に用いら
れる貴金属触媒は、およそ８００℃を境にして急速にシ
ンタリングして、再生率を下げることがわかった。本
来、触媒の効果を発揮させるためには、高温で再生させ
るのが効果的ではあるが、製造初期段階の効果を持続さ
せて、何度も再生させるためには８００℃を越えない値
に制御することが特に要求されることが明確になった。
先述したようにスス（炭素）の燃焼が開始される温度は
約５５０〜６３０℃である。この事も考慮に入れると、
フィルタ１０の温度を６００〜７５０℃に制御してやる
ことが最も効果的である。

【０１５４】本実施形態において、一方の端部側に触媒
を所定量担持し、他方の端部に向かうに従って、相対的
に触媒を少なく担持したことを特徴とする触媒つきフィ
ルタ１０を用いて再生試験を行った結果、フィルタの温
度を６００〜７５０℃に制御して再生することが可能と
なり、ある程度再生を繰り返した後のススの再生率が変
わらない事実に到達した。これに加えて、触媒として用
いられる貴重な資源である貴金属等の無駄使いを防止
し、コストを安くすることと並んで、圧力損失を下げた
触媒つきフィルタ１０を作り出すという効果も得ること
となった。

【０１５５】

【実施例】以下、実施例及び比較例により、本発明をよ
り詳細に説明する。第一実施例では、フィルタに、アル
ミナ、白金、セリアをコートした後、ヒータを用いて再
生した。実施の条件及び特性については図１０の表に示
す。すべてフィルタ１０は、ＳｉＣ製のハニカムフィル
タを用いて、セル構造は１４／２００、気孔率４２％、
平均気孔径１０μｍのものを使用し、触媒等を担持した
場合、単位体積当たりのアルミナ量（８ｇ／Ｌ）、セリ
ア量（２ｇ／Ｌ）、Ｐｔ量（１．７ｇ／Ｌ）は同じとな
るように調整した。

【０１５６】なお、この実施例は、セラミック担体１５
のＳｉＣ粒子４の表面にアルミナ膜（８ｇ／Ｌ）３を有
するものである。実施例１−１は、フィルタ１０の一方
の端面から他方の端面に向かってフィルタ全長の２／３
（６７％）離間した箇所までの領域を触媒担持部位と
し、アルミナ、セリア、Ｐｔをコートしたものである。
実施例１−２は、同様に１／２（５０％）離間した箇所
までの領域を触媒担持部位とし、アルミナ、セリア、Ｐ
ｔをコートしたものである。実施例１−３は、同様に４
／５（８０％）離間した箇所までの領域を触媒担持部位
とし、アルミナ、セリア、Ｐｔをコートしたものであ
る。

【０１５７】また、比較例１−１は、セラミック担体１
５の一方の端面から他方の端面まで（１００％）を触媒
担持部位とし、アルミナ、セリア、Ｐｔをコートしたも
のである。試験例１−１は、セラミック担体１５の一方
の端面から他方の端面に向かってフィルタ全長の１／３
（３３％）離間した箇所までの領域を触媒担持部位と
し、アルミナ、セリア、Ｐｔをコートしたものである。
比較例１−２はフィルタ１０のすべての領域を触媒非担
持部位としたもの、即ち、アルミナ、セリア、白金を何
もコートしないものである。

【０１５８】再生方法としては、図１１に示すように、
内燃機関としてのディーゼルエンジン１０２から延びる
排気通路１０４の途中には、排気ガス浄化装置１０１が
設置されている。各排気ガス浄化装置１０１はケーシン
グ１０５を備え、その内部は排気ガス浄化用ハニカムフ
ィルタ１０が収容されている。このフィルタ１０は、前
述した触媒つきフィルタ１０からなり、排気ガス流入側
に相対的に触媒が多く担持されている側の端部を向け、
流出側に相対的に触媒が少なく担持または担持されてい
ない側の端部を向けた状態で設置されている。また、フ
ィルタ１０の外周面とケーシング１０５の内周面との間
には、断熱材層１０７が配設されている。断熱材層１０
７はセラミックファイバを含んで形成されたマット状物
であり、その厚さは１ｍｍ〜５０ｍｍである。

【０１５９】ケーシング１０５内には、フィルタ１０を
加熱する電気ヒータ１０８が設けられている。各電気ヒ
ータ１０８は、フィルタ１０のガス流入側端面に近接し
て配置された渦巻き状をなす抵抗加熱ヒータであり、車
載された図示しないバッテリーから電力が供給される。
電気ヒータ１０８の形状は、渦巻きに限定されるもので
はない。そして、ディーゼルエンジン１０２から排出さ
れる排気ガスは、排気通路１０４を通ってフィルタ１０
を通過する。このとき、フィルタ１０によって排気ガス
中に含まれるパティキュレートが捕集されることによ
り、排気ガスは浄化される。

【０１６０】今回、フィルタ１０の排気ガス流入側端面
より１０ｍｍ、７５ｍｍ、１４０ｍｍの３箇所にハニカ
ム温度を測定するための熱電対を取り付けた。また、デ
ィーゼルエンジン１０２から延びる排気通路１０４の途
中の、排気ガス浄化装置１０１の前に図示しない圧力セ
ンサを取り付けた。次に、このディーゼルエンジン１０
２を５０Ｎ・ｍの負荷状態で、エンジンの回転数を３０
００ｒｐｍに設定して運転を行い、フィルタ１０内にＰ
Ｍを８ｇ／Ｌ捕集した。

【０１６１】ここで、圧力センサにより背圧を測定した
結果を図１２のグラフに示した。図１２から、実施例、
比較例を比較すると、実施例１−１、１−２、１−３、
試験例１−１では部分的にアルミナ等の触媒コート層２
がないために、比較例１−１よりも比較例１−２に近
く、低い圧力損失特性を示すことがわかる。

【０１６２】次に、電気ヒータ１０８で、フィルタ１０
の加熱を開始し、このときのフィルタ１０内の温度変化
を熱電対により測定した。図１３には、実施例１−１の
温度変化をグラフに代表として示し、まとめたものを図
１４の表に示した。これらの結果から、実施例１−１、
１−２、１−３及び比較例１−１では、フィルタ１０内
の温度が、前方では、黒鉛の燃焼開始温度である６００
℃にまで速やかに上昇しており、後方でも、７００℃近
くまで上昇し、触媒が無くてもフィルタ１０の再生が充
分に行われていることが明らかとなった。しかし、試験
例１−１及び比較例１−２では、温度が上昇せずに再生
が不十分であった。実際重量測定を行い再生率を求めた
結果は、図１５に示す表のようになった。このことか
ら、触媒は片端面からフィルタ全長の１／２以上の位置
に担持する必要があることがわかる。

【０１６３】ここで、上記再生を連続的に１０回繰り返
し、その再生率を求めた結果は図１６の表、図１７のグ
ラフのようになった。このことからも、１０回程度繰り
返した使用する場合は、端面からフィルタ全長の１／２
以上の位置に、触媒を担持すれば充分であることがわか
った。

【０１６４】また、および１回目の使用時及び１０回目
の使用時における実施例、比較例、試験例に係るフィル
タの圧力損失を測定し、その結果を図２１に表した。図
２１に示すように、比較例、試験例に係るフィルタで
は、１回目の圧力損失と１０回目の圧力損失とが大きく
異なるのに対して、実施例に係るフィルタでは、顕著な
相異が見られないことがわかる。従って、実施例に係る
フィルタは、繰り返し使用した場合であっても、圧力損
失が大きくならないことがわかった。

【０１６５】第二実施例では、フィルタに、アルミナ、
白金、セリアをコートした後、ヒータを用いずに、ディ
ーゼルエンジンの運転をポストインジェクション方式に
切り替えて再生した。実施の条件及び特性については、
図２２の表に示す。フィルタとしては、ＳｉＣ製のハニ
カムフィルタを用いて、セル構造は１２／３００、気孔
率５０％、平均気孔径１０μｍのものを使用し、触媒等
を担持した場合、単位体積当たりのアルミナ量（６０ｇ
／Ｌ）、セリア量（５ｇ／Ｌ）、Ｐｔ量（２ｇ／Ｌ）は
同じとなるように調整した。

【０１６６】なお、この実施例は、セラミック担体１５
のＳｉＣ粒子４の表面にアルミナ膜（６０ｇ／Ｌ）３を
有するものである。ここで、実施例２−１は、フィルタ
１０の一方の端面から他方の端面に向かってフィルタ全
長の２／３（６７％）離間した箇所までの領域を触媒担
持部位とし、実施例２−２は、同様に１／２（５０％）
離間した箇所までの領域を触媒担持部位とし、実施例２
−３は、同様に４／５（８０％）離間した箇所までの領
域を触媒担持部位とし、それぞれアルミナ、セリア、Ｐ
ｔをコートしたものである。

【０１６７】また、比較例２−１は、セラミック担体１
５の一方の端面から他方の端面まで（１００％）を触媒
担持部位とし、試験例２−１は、他方の端面に向かって
フィルタ全長の１／３（３３％）離間した箇所までの領
域を触媒担持部位とし、アルミナ、セリア、Ｐｔをコー
トしたものである。比較例２−２はフィルタ１０のすべ
ての領域を触媒非担持部位としたもの、即ち、アルミ
ナ、セリア、白金を何もコートしないものである。

【０１６８】そして、第一実施例の場合と同様に図１１
に示すような排気ガス浄化装置を用いて、フィルタ１０
内の温度変化を熱電対により測定したものを図２３の表
に示した。これらの結果から、実施例２−１、２−２、
２−３及び比較例２−１では、フィルタ１０内の温度
が、前方では、黒鉛の燃焼開始温度である６００℃にま
で速やかに上昇しており、後方でも、６５０℃近くまで
上昇し、触媒が無くてもフィルタ１０の再生が充分に行
われていることが明らかとなった。しかし、試験例２−
１及び比較例２−２では、温度が上昇せずに再生が不十
分であった。実際重量測定を行い再生率を求めた結果
は、図２４に示す表のようになった。このことから、触
媒は片端面からフィルタ全長の１／２以上の位置に担持
する必要があることがわかる。なお、このとき再生率を
高くするため、再生時間を長めに設定した。

【０１６９】ここで、上記再生を連続的に１５回行い、
その再生率を求めた結果は図２５の表、図２６のグラフ
のようになった。このことからも、１５回繰り返して使
用する場合は、端面からフィルタ全長の１／２以上の位
置に、触媒を担持すれば充分であることがわかった。

【０１７０】また、１回目の使用時及び２０回目の使用
時における実施例、比較例、試験例に係るフィルタの圧
力損失を測定し、その結果を図２７に表した。図２７に
示すように、比較例、試験例に係るフィルタでは、１回
目の圧力損失と２０回目の圧力損失とが大きく異なるの
に対して、実施例に係るフィルタでは、顕著な相異が見
られないことがわかる。従って、実施例に係るフィルタ
は、繰り返し使用した場合であっても、圧力損失が大き
くならないことがわかった。

【０１７１】第三実施例では、フィルタに、アルミナ、
白金、酸化リチウムをコートした後、ヒータを用いずに
排気ガスの熱のみにより着火した。なお、このとき、途
中で空燃比を変えて再生を行った。実施の条件及び特性
については、図２８の表に示す。フィルタとしては、Ｓ
ｉＣ製のハニカムフィルタを用いて、セル構造は１４／
２００、気孔率６５％、平均気孔径２０μｍのものを使
用し、触媒等を担持した場合、単位体積当たりのアルミ
ナ量（２００ｇ／Ｌ）、酸化リチウム量（２ｍｏｌ／
Ｌ）、Ｐｔ量（２．０ｇ／Ｌ）は同じとなるように調整
した。なお、気孔率６５％のハニカムフィルタを製造す
る際、アクリル粒子からなる造孔剤を添加し、気孔率の
調整を行った。

【０１７２】この実施例は、セラミック担体１５のＳｉ
Ｃ粒子４の表面にアルミナ膜（２００ｇ／Ｌ）３を有す
るものである。ここで、実施例３−１は、フィルタ１０
の一方の端面から他方の端面に向かってフィルタ全長の
２／３（６７％）離間した箇所までの領域を触媒担持部
位とし、実施例３−２は、同様に１／２（５０％）離間
した箇所までの領域を触媒担持部位とし、実施例３−３
は、同様に４／５（８０％）離間した箇所までの領域を
触媒担持部位とし、それぞれアルミナ、酸化リチウム、
Ｐｔをコートしたものである。

【０１７３】また、比較例３−１は、セラミック担体１
５の一方の端面から他方の端面まで（１００％）を触媒
担持部位とし、試験例３−１は、他方の端面に向かって
フィルタ全長の１／３（３３％）離間した箇所までの領
域を触媒担持部位とし、アルミナ、酸化リチウム、Ｐｔ
をコートしたものである。比較例３−２はフィルタ１０
のすべての領域を触媒非担持部位としたもの、即ち、ア
ルミナ、酸化リチウム、白金を何もコートしないもので
ある。

【０１７４】そして、第一実施例の場合と同様に図１１
に示すような排気ガス浄化装置を用いて、フィルタ１０
内の温度変化を熱電対により測定したものを図２９の表
に示した。これらの結果から、実施例３−１、３−２、
３−３及び比較例３−１では、フィルタ１０内の温度
が、前方では、黒鉛の燃焼開始温度である５００℃にま
で速やかに上昇しており、後方でも、６００℃近くまで
上昇し、触媒が無くてもフィルタ１０の再生が充分に行
われていることが明らかとなった。しかし、試験例３−
１及び比較例３−２では、温度が上昇せずに再生が不十
分であった。

【０１７５】また、使用開始時及び使用開始から５００
時間経過後における実施例、比較例、試験例に係るフィ
ルタの圧力損失を測定し、その結果を図３０に表した。
図３０に示すように、比較例、試験例に係るフィルタで
は、使用開始時の圧力損失と５００時間経過後の圧力損
失とが大きく異なるのに対して、実施例に係るフィルタ
では、顕著な相異が見られないことがわかる。従って、
実施例に係るフィルタは、繰り返し使用した場合であっ
ても、圧力損失が大きくならないことがわかった。

【０１７６】第四実施例では、フィルタに、アルミナ、
チタニア、白金、酸化リチウムをコートした後、ヒータ
を用いずに排気ガスの熱のみにより着火し、再生を行っ
た。実施の条件及び特性については、図３１の表に示
す。フィルタとしては、ＳｉＣ製のハニカムフィルタを
用いて、セル構造は１４／２００、気孔率６５％、平均
気孔径２０μｍのものを使用し、触媒等を担持した場
合、単位体積当たりのアルミナ量（１５０ｇ／Ｌ）、チ
タニア量（５０ｇ／Ｌ）、Ｐｔ量（２．０ｇ／Ｌ）、酸
化リチウム量（２ｍｏｌ／Ｌ）、は同じとなるように調
整した。

【０１７７】なお、この実施例は、セラミック担体のＳ
ｉＣ粒子の表面にアルミナ膜（１５０ｇ／Ｌ）、チタニ
ア膜（５０ｇ／Ｌ）を有するものである。ここで、実施
例４−１は、フィルタ１０の一方の端面から他方の端面
に向かってフィルタ全長の２／３（６７％）離間した箇
所までの領域を触媒担持部位とし、実施例４−２は、同
様に１／２（５０％）離間した箇所までの領域を触媒担
持部位とし、実施例４−３は、同様に４／５（８０％）
離間した箇所までの領域を触媒担持部位とし、それぞれ
アルミナ、チタニア、Ｐｔ、酸化リチウムをコートした
ものである。

【０１７８】また、比較例４−１は、セラミック担体１
５の一方の端面から他方の端面まで（１００％）を触媒
担持部位とし、試験例４−１は、他方の端面に向かって
フィルタ全長の１／３（３３％）離間した箇所までの領
域を触媒担持部位とし、アルミナ、チタニア、Ｐｔ、酸
化リチウムをコートしたものである。

【０１７９】そして、第一実施例の場合と同様に図１１
に示すような排気ガス浄化装置を用いて、使用開始時及
び使用開始から５００時間経過後における実施例、比較
例、試験例に係るフィルタの圧力損失を測定し、その結
果を図３２に表した。図３２に示すように、比較例、試
験例に係るフィルタでは、使用開始時の圧力損失と５０
０時間経過後の圧力損失とが大きく異なるのに対して、
実施例に係るフィルタでは、顕著な相異が見られないこ
とがわかる。従って、実施例に係るフィルタは、繰り返
し使用した場合であっても、圧力損失が大きくならない
ことがわかった。

【０１８０】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。・フィルタ１０を濃度差をつけたい向きに立てて、ゆっ
くり乾燥して重力により濃度差をつけてもよい。

【０１８１】・本実施形態では、アルミナ、セリア、白
金等を別々に担持したが、それぞれを同じ溶液にして担
持してもよい。ただし、シンタリングを防止するために
窒素雰囲気下で焼成したほうがよい。

【０１８２】・本実施形態では、フィルタ担体１５とし
てハニカム構造のセラミックフィルタを用いたが、これ
に限定されることなく、セラミックフォームや、メッシ
ュ状の構造をもつフィルタを用いたり、金属、合金製等
のフィルタを用いてもよい。

【発明の効果】以上詳述したように、（１）〜（２
４）、（３１）に記載の発明によれば、片端面側の触媒
を減らすことで、劣化する貴金属触媒を減少させること
ができるとともに、圧力損失の小さい触媒つきフィルタ
を提供できる。（２５）〜（２７）に記載の発明によれ
ば、片端面側にサポート材、触媒及び助触媒を相対的に
多く担持した触媒つきフィルタを簡単に製造することが
できる。（２８）〜（３０）に記載の発明によれば、フ
ィルタでススを捕集した後、再生することができる排気
ガス浄化システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は一実施形態における触媒つきフィル
タの概略図であり、（ｂ）はその断面図である。

【図２】触媒つきフィルタの一部分を示す拡大斜視図
である。

【図３】（ａ）は本実施形態のアルミナ膜の概念図で
あり、（ｂ）はＳｉＣ粒子の一部分を拡大して示した図
である。

【図４】圧力損失特性の説明図である。

【図５】（ａ）は実施形態の触媒つきフィルタを示す
断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は別の実施形態の触媒つ
きフィルタを示す図である。

【図６】（ａ）はウオッシュコートアルミナ層の概念
図であり、（ｂ）は（ａ）の一部分を拡大した概念図で
ある。

【図７】（ａ）〜（ｃ）はＤＰＦの再生特性に影響す
るススの酸化特性の比較グラフである。

【図８】ＮＯｘの吸蔵作用を説明するための概念図で
ある。

【図９】ＤＰＦの再生率の比較グラフである。

【図１０】第一実施例における実施例、比較例及び試
験例の気孔率等を示す表である。

【図１１】排気ガス浄化システムを示す概略図であ
る。

【図１２】第一実施例の実施例、比較例及び試験例に
おけるスス捕集持の圧力損失の比較グラフである。

【図１３】第一実施例の実施例１−１におけるＤＰＦ
再生の温度グラフである。

【図１４】第一実施例における再生時のフィルタ温度
を示す表である。

【図１５】第一実施例における１回目の再生率の結果
を示す表である。

【図１６】第一実施例におけるＤＰＦの再生繰り返し
による再生率の変化を示す表である。

【図１７】第一実施例におけるＤＰＦの再生繰り返し
による再生率の変化を示すグラフである。

【図１８】一般的な、排気ガス浄化装置を示す概略図
である。

【図１９】ＤＰＦの再生繰り返しによる再生率の変化
を示したグラフである。

【図２０】ＤＰＦの再生時における温度変化を示した
グラフである。

【図２１】第一実施例におけるＤＰＦの再生回数と圧
力損失との関係を示したグラフである。

【図２２】第二実施例の実施例、比較例及び試験例の
気孔率等を示す表である。

【図２３】第二実施例における捕集１時間後の圧力損
失と再生時のフィルタ温度とを示す表である。

【図２４】第二実施例における使用開始時の再生率の
結果を示す表である。

【図２５】第二実施例におけるＤＰＦの再生繰り返し
による再生率の変化を示す表である。

【図２６】第二実施例におけるＤＰＦの再生繰り返し
による再生率の変化を示すグラフである。

【図２７】第二実施例におけるＤＰＦの再生回数と圧
力損失との関係を示したグラフである。

【図２８】第三実施例の実施例、比較例及び試験例の
気孔率等を示す表である。

【図２９】第三実施例における再生時のフィルタ温度
を示す表である。

【図３０】第三実施例におけるＤＰＦの再生時間と圧
力損失との関係を示したグラフである。

【図３１】第四実施例の実施例、比較例及び試験例の
気孔率等を示す表である。

【図３２】第四実施例におけるＤＰＦの再生時間と圧
力損失との関係を示したグラフである。

【符号の説明】

２触媒コート層３サポート材（アルミナ膜）４ＳｉＣ粒子１０触媒つきフィルタ１１貫通孔１２セル壁１４封止体１０１ディーゼルエンジン１０２排気通路

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/02 ３０１Ｆ０１Ｎ 3/02 ３２１Ａ３２１３４１Ｚ３４１ 3/08 Ａ 3/08 3/10 Ａ 3/10 3/24 Ｅ 3/24 Ｒ 3/28 ３０１Ｃ 3/28 ３０１３０１ＱＢ０１Ｄ 53/36 １０４Ａ１０４Ｂ (72)発明者押見幸雄岐阜県揖斐郡揖斐川町北方１の１イビデン株式会社大垣北工場内Ｆターム(参考） 3G090 AA03 BA01 BA04 EA04 3G091 AA02 AA18 AB06 AB09 AB13 BA00 BA07 BA14 CB01 GA06 GB01W GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB07W GB10X GB13W GB15W GB17X 4D019 AA01 BA04 BB06 BC07 BD02 BD10 CA01 CB06 4D048 AA06 AA14 AB02 AB05 BA01Y BA02Y BA03X BA06Y BA07Y BA08Y BA10X BA14Y BA15Y BA18Y BA19X BA25Y BA26Y BA27Y BA30X BA31Y BA32Y BA33Y BA34Y BA36Y BA37Y BA38Y BA41X BB02 BB14 BB16 CC34 CC41 EA04 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BA02A BA04A BA05A BA13A BA13B BB04A BB04B BC01A BC03A BC08A BC09A BC13A BC29A BC38A BC42A BC43A BC43B BC57A BC65A BC69A BC75B CA03 CA08 CA13 CA18 DA06 EA19 EA27 EC29 FA01 FA03 FB18 FB30 FB57 FB80 FC07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セル壁により区画された複数の貫通孔を
有するハニカム構造体の両端部が封止体によって交互に
目封止されるとともに、触媒が担持されたセラミックフ
ィルタであって、一方の端部側に前記触媒を所定量担持
し、他方の端部に向かうに従って、相対的に触媒を少な
く担持したことを特徴とする触媒つきフィルタ。
【請求項２】セル壁により区画された複数の貫通孔を
有するハニカム構造体の両端部が封止体によって交互に
目封止されるとともに、触媒が担持されたセラミックフ
ィルタであって、一方の端面から他方の端面に向かって
所定長さ離間した箇所までの領域に、触媒担持部位が設
けられ、当該箇所から他方の端面に到る領域に、触媒非
担持部位が設けられたことを特徴とする触媒つきフィル
タ。
【請求項３】セル壁により区画された複数の貫通孔を
有するハニカム構造体の両端部が封止体によって交互に
目封止されるとともに、触媒が担持されたセラミックフ
ィルタであって、一方の端面から他方の端面に向かって
フィルタ全長の１／２〜４／５だけ離間した箇所までの
領域に、触媒担持部位が設けられ、当該箇所から他方の
端面に到る領域に、触媒非担持部位が設けられたことを
特徴とする触媒つきフィルタ。
【請求項４】前記触媒は、貴金属元素、元素周期表VI
ａ族の元素、及び、元素周期表VIII族の元素からなる群
から選ばれる少なくとも１種の元素を含むことを特徴と
する請求項１〜３のいずれか１項に記載の触媒つきフィ
ルタ。
【請求項５】前記触媒は、アルカリ金属元素、アルカ
リ土類金属元素、希土類元素、及び、遷移金属元素から
なる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含むこと特
徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の触媒つき
フィルタ。
【請求項６】セル壁により区画された複数の貫通孔を
有するハニカム構造体の両端部が封止体によって交互に
目封止されるとともに、触媒が担持されたセラミックフ
ィルタであって、一方の端部側にＮＯｘ選択還元型触媒
成分及び／又はＮＯｘ吸蔵型触媒成分を所定量担持し、
他方の端部に向かうに従って、相対的にＮＯｘ選択還元
型触媒成分及び／又はＮＯｘ吸蔵型触媒成分を少なく担
持したことを特徴とする触媒つきフィルタ。
【請求項７】セル壁により区画された複数の貫通孔を
有するハニカム構造体の両端部が封止体によって交互に
目封止されるとともに、触媒が担持されたセラミックフ
ィルタであって、一方の端面から他方の端面に向かって
所定長さ離間した箇所までの領域に、ＮＯｘ選択還元型
触媒成分及び／又はＮＯｘ吸蔵型触媒成分を担持した部
位が設けられ、当該箇所から他方の端面に到る領域に、
ＮＯｘ選択還元型触媒成分及び／又はＮＯｘ吸蔵型触媒
成分が非担持である部位が設けられたことを特徴とする
触媒つきフィルタ。
【請求項８】セル壁により区画された複数の貫通孔を
有するハニカム構造体の両端部が封止体によって交互に
目封止されるとともに、触媒が担持されたセラミックフ
ィルタであって、一方の端面から他方の端面に向かって
フィルタ全長の１／２〜４／５だけ離間した箇所までの
領域に、ＮＯｘ選択還元型触媒成分及び／又はＮＯｘ吸
蔵型触媒成分を担持した部位が設けられ、当該箇所から
他方の端面に到る領域に、ＮＯｘ選択還元型触媒成分及
び／又はＮＯｘ吸蔵型触媒成分が非担持である部位が設
けられたことを特徴とする触媒つきフィルタ。
【請求項９】前記ＮＯｘ吸蔵型触媒成分は、貴金属元
素に加えて、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土
類、及び、遷移金属の元素からなる群から選ばれる少な
くとも１種の元素を含むもので構成されていることを特
徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の触媒つき
フィルタ。
【請求項１０】前記フィルタのセル壁表面には、サポ
ート材が担持されていることを特徴とする請求項１〜９
のいずれか１項に記載の触媒つきフィルタ。
【請求項１１】前記フィルタのセル壁表面には、一方
の端部側にサポート材を所定量担持し、他方の端部に向
かうに従って、相対的にサポート材を少なく担持したこ
とを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の触
媒つきフィルタ。
【請求項１２】前記フィルタのセル壁表面には、一方
の端面から他方の端面に向かって所定長さ離間した箇所
までの領域に、サポート材担持部位が設けられ、当該箇
所から他方の端面に到る領域に、サポート材非担持部位
が設けられたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか
１項に記載の触媒つきフィルタ。
【請求項１３】前記フィルタのセル壁表面には、一方
の端面から他方の端面に向かってフィルタ全長の１／２
〜４／５だけ離間した箇所までの領域に、サポート材担
持部位が設けられ、当該箇所から他方の端面に到る領域
に、サポート材非担持部位が設けられたことを特徴とす
る請求項１〜９のいずれか１項に記載の触媒つきフィル
タ。
【請求項１４】前記サポート材は、アルミナ、ジルコ
ニア、チタニア及びシリカからなる群から選ばれる少な
くとも１種を含むことを特徴とする請求項１０〜１３の
いずれか１項に記載の触媒つきフィルタ。
【請求項１５】前記サポート材は、針状アルミナで構
成されていることを特徴とする請求項１０〜１４のいず
れか１項に記載の触媒つきフィルタ。
【請求項１６】前記フィルタは珪素を含有するセラミ
ック多孔質体で構成されていることを特徴とする請求項
１〜１５のいずれか１項に記載の触媒つきフィルタ。
【請求項１７】前記フィルタは炭化珪素、窒化珪素、
コーディエライト、ムライト、サイアロン、シリカから
なる群から選ばれる少なくとも１種を含む多孔質体で構
成されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれ
か１項に記載の触媒つきフィルタ。
【請求項１８】前記フィルタのセル壁表面には、一方
の端部側に助触媒を所定量担持し、他方の端部に向かう
に従って、相対的に助触媒を少なく担持したことを特徴
とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の触媒つき
フィルタ。
【請求項１９】前記フィルタのセル壁表面には、一方
の端面から他方の端面に向かって所定長さ離間した箇所
までの領域に、助触媒担持部位が設けられ、当該箇所か
ら他方の端面に到る領域に、助触媒非担持部位が設けら
れたことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に
記載の触媒つきフィルタ。
【請求項２０】前記フィルタのセル壁表面には、一方
の端面から他方の端面に向かってフィルタ全長の１／２
〜４／５だけ離間した箇所までの領域に、助触媒担持部
位が設けられ、当該箇所から他方の端面に到る領域に、
助触媒非担持部位が設けられたことを特徴とする請求項
１〜１７のいずれか１項に記載の触媒つきフィルタ。
【請求項２１】前記助触媒は、希土類酸化物を含むも
ので構成されていることを特徴とする請求項１８〜２０
のいずれか１項に記載の触媒つきフィルタ。
【請求項２２】前記助触媒は、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属、希土類元素、及び、遷移金属元素からなる
群から選ばれる少なくとも１種の元素を含むこと特徴と
する請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の触媒つき
フィルタ。
【請求項２３】前記助触媒は、セリウム（Ｃｅ）、ラ
ンタン（Ｌａ）、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃ
ａ）及びカリウム（Ｋ）からなる群から選ばれる少なく
とも１種の単体または化合物からなることを特徴とする
請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の触媒つきフィ
ルタ。
【請求項２４】前記フィルタのセル壁表面では、一方
の端面から他方の端面に向かってサポート材、助触媒、
触媒の担持した領域が、同じ長さであることを特徴とす
る請求項１〜２３のいずれか１項に記載の触媒つきフィ
ルタ。
【請求項２５】フィルタの一方の端面から他方の端面
に向かって所定長さ離間した箇所までの領域を、貴金属
を含有する金属化合物の溶液で浸した後、乾燥させるこ
とを特徴とする触媒つきフィルタの製造方法。
【請求項２６】アルミニウムを含有する金属化合物の
溶液中に、フィルタの一方の端面から他方の端面に向か
って所定長さ離間した箇所までの領域を含浸する溶液含
浸工程と、含浸後のフィルタを乾燥する乾燥工程と、乾
燥後のフィルタを３００〜５００℃以上の温度に加熱焼
成することによりアモルファスアルミナ膜を形成する仮
焼成工程と、仮焼成後のフィルタを熱水中に浸漬処理し
たのち乾燥する熱水処理工程と、熱水処理後のフィルタ
を５００〜１２００℃にて本焼成する本焼成工程とを含
む方法によって、フィルタにアルミナサポート材をつけ
ることを特徴とする触媒つきフィルタの製造方法。
【請求項２７】希土類元素を含有する金属化合物の溶
液中に、フィルタの一方の端面から他方の端面に向かっ
て所定長さ離間した箇所までの領域を含浸する溶液含浸
工程と、含浸後のフィルタを乾燥する乾燥工程と、乾燥
後のフィルタを窒素雰囲気で５００〜８００℃に加熱焼
成することにより、希土類酸化物膜を形成する焼成工程
とを含む方法によって、フィルタに希土類酸化物膜をつ
けることを特徴とする触媒つきフィルタの製造方法。
【請求項２８】ディーゼルエンジンの排気通路に、請
求項１〜２４のいずれか１つのフィルタが、排気ガス流
入側に相対的に触媒が多く担持されている側の端部を向
け、流出側に相対的に触媒が少なく担持または担持され
ていない側の端部を向けた状態で設置されていることを
特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項２９】ディーゼルエンジンの排気通路に、請
求項１〜２４のいずれか１つのフィルタが、排気ガス流
入側に相対的に触媒が多く担持されている側の端部を向
け、流出側に相対的に触媒が少なく担持または担持され
ていない側の端部を向けた状態で設置されていて、前記
フィルタの排気ガス流入側にヒータを設置し、ヒータを
用いて再生することを特徴とする排気ガス浄化システ
ム。
【請求項３０】ポストインジェクション方式によるデ
ィーゼルエンジンの排気通路に、請求項１〜２４のいず
れか１つのフィルタが、排気ガス流入側に相対的に触媒
が多く担持されている側の端部を向け、流出側に相対的
に触媒が少なく担持または担持されていない側の端部を
向けた状態で設置されていることを特徴とする排気ガス
浄化システム。
【請求項３１】一方の端部に触媒を規定量担持し、他
方の端部に向かうに従って、相対的に触媒を少なく担持
したことを特徴とする触媒つきフィルタ。