JP2005296819A - 排ガス浄化フィルタ触媒 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】排ガスをフィルタへ導くフィルタ導入部 100と、フィルタ導入部 100を迂回するフィルタ迂回部 200と、を有し、フィルタは、表裏を貫通する連通孔4を備えた金属板に触媒金属が担持された多孔質酸化物を含む触媒層が形成されてなり、連通孔4は触媒層によって孔径が 200μm以下に縮径又は閉塞されている。
フィルタ導入部 100内の圧力が高まった場合には、フィルタ迂回部 200を流れるので、圧損の上昇が抑制される。また連通孔4に形成された触媒層でPMが捕集され、触媒層が均一に加熱され触媒金属も均一に活性化されるため、捕集されたPMが効率よく燃焼される。
【選択図】 図2
Description
山部は山高さが低くなることで形成された凹状の中間谷部を有し、中間谷部は隣接する谷部から排ガスが分岐して流入可能な分岐部とその下流側で山部に連通する開口とよりなるフィルタ迂回部を構成し、
谷部は谷深さが浅くなることで形成された凸状の中間山部を有し、中間山部と隣接する両側の山部と山部に接する平板とで流路が閉塞されたフィルタ導入部を構成し、
フィルタ導入部内の圧力が高まった場合に、谷部を流れる排ガスの少なくとも一部がフィルタ導入部からフィルタ導入部の上流側に存在するフィルタ迂回部を通過して隣接する山部に流入するように構成され、
波状板及び平板の少なくとも平板には表裏を貫通する連通孔が形成されていることにある。
谷部は谷深さが浅くなることで形成された凸状の中間山部を有し、中間山部は隣接する山部から排ガスが分岐して流入可能な分岐部とその下流側で谷部に連通する開口とよりなるフィルタ迂回部を構成し、
山部は山高さが低くなることで形成された凹状の中間谷部を有し、中間谷部と隣接する両側の谷部と谷部に接する平板とで流路が閉塞されたフィルタ導入部を構成し、
フィルタ導入部内の圧力が高まった場合に、山部を流れる排ガスの少なくとも一部がフィルタ導入部からフィルタ導入部の上流側に存在するフィルタ迂回部を通過して隣接する谷部に流入するように構成され、
波状板及び平板の少なくとも平板には表裏を貫通する連通孔が形成されていることにある。
第1山部と波状板の下側の平板とで形成された第1通路と、
第1通路に形成され、下流側が上方に傾斜した第2谷部と波状板の上側の平板からなる第1フィルタ導入部と、
第2谷部と波状板の下側の平板からなる第1フィルタ迂回部と、
第1通路の両側の第1谷部と波状板の上側の平板とで形成された第2通路と、
第2通路に形成され下流側が下方に傾斜した第2山部と波状板の下側の平板からなる第2フィルタ導入部と、
第2山部と波状板の上側の平板からなる第2フィルタ迂回部と、を有し、
第2谷部の底部の深さは第1山部の頂部の高さより浅く、第2山部の頂部の高さは第1谷部の底部の深さより低いことにある。
第1山部と波状板の下側の平板とで形成された第1通路と、
第1通路に形成され、下流側が上方に傾斜した第2谷部と波状板の上側の平板からなる第1フィルタ導入部と、
第2谷部と波状板の下側の平板からなる第1フィルタ迂回部と、
第1通路の両側の第1谷部と波状板の上側の平板とで形成された第2通路と、
第2通路に形成され下流側が下方に傾斜した第2山部と波状板の下側の平板からなる第2フィルタ導入部と、
第2山部と波状板の上側の平板からなる第2フィルタ迂回部と、を有し、
第2谷部の底部の深さは第1山部の頂部の高さより浅く、第2山部の頂部の高さは第1谷部の底部の深さより低いフィルタ触媒とすることもできる。具体的には、用いられている波状板は、独国実用新案 20,117,873 U1号に記載されたものと同様のものである。なお独国実用新案 20,117,873 U1号には、連通孔に関する記載はない。
図1に本実施例の排ガス浄化フィルタ触媒の斜視図を、図2にその要部拡大斜視図を、図3に用いた波状板の要部斜視図を、図4〜8に要部拡大断面図を示す。このフィルタ触媒は、ステンレス鋼よりなり厚さ50μmの波状板1と、ステンレス鋼よりなり厚さ50μmの平板2とが交互に積層され互いに溶接されてなる基体と、基体が圧入保持された外筒3と、から構成されている。基体は直径 130mmで2Lの体積を有し、セル数は 200個/inch2 であって、波状板1及び平板2には、それぞれ直径 0.2mmの連通孔4が 0.2mm毎に穿設されている。また波状板1及び平板2の表裏面には、それぞれ図示しない触媒層が形成されている。
排気圧損は、11 Lapモードで1000km走行した時のフィルタ触媒入りガスの圧力とフィルタ触媒出ガスの圧力との差を測定した。結果を表1に示す。
波状板1に連通孔4を形成しなかったこと以外は実施例1と同様である。本実施例のフィルタ触媒についても、実施例1と同様にしてPM低減率、排気圧損をそれぞれ測定した。結果を表1に示す。
波状板1に連通孔4を形成しなかったこと、及び平板2に代えて厚さ 0.3mm、気孔率80%の金属製ファイバーマットを用いたこと以外は実施例1と同様である。このフィルタ触媒を用い、実施例1と同様にしてPM低減率、排気圧損をそれぞれ測定した。結果を表1に示す。
波状板1及び平板2に連通孔4を形成しなかったこと以外は実施例1と同様である。このフィルタ触媒を用い、実施例1と同様にしてPM低減率、排気圧損をそれぞれ測定した。結果を表1に示す。
波状板1に連通孔4を形成しなかったこと、触媒層の形成量を基体1リットルあたり 200gとしたこと、触媒層にPtに加えてさらにLi、Ba及びKを基体1リットルあたりそれぞれ 0.2モル、 0.1モル及び 0.1モル担持したこと以外は実施例1と同様である。
厚さ 0.3mm、200セル/inch2 のコージェライト製 DPFを用意し、それに実施例3と同様の触媒層を形成した。なお実施例3と同等のPM捕集率となるように、外周部の目詰め栓を全栓の20%分除去した。
本実施例のフィルタ触媒は、実施例1のフィルタ触媒の排ガス入口側が排ガス出口側になるように反転させ、第2山部の高さを低く、第2谷部の深さを浅くしたものと同様であり、触媒層は図示を省略している。
4:連通孔 65、66:フィルタ導入部 100、 101:フィルタ導入部
Claims (12)
- 複数の排ガス流路と、該排ガス流路に設置されたフィルタと、を有する排ガス浄化フィルタ触媒であって、
該排ガス流路は、排ガスを該フィルタへ導くフィルタ導入部と、該フィルタ導入部に隣接する該排ガス流路へ分岐して該フィルタ導入部を迂回するフィルタ迂回部と、を有し、
該フィルタは、表裏を貫通する連通孔を備えた金属板に触媒金属が担持された多孔質酸化物を含む触媒層が形成されてなり、該連通孔は該触媒層によって孔径が 200μm以下に縮径又は閉塞されていることを特徴とする排ガス浄化フィルタ触媒。 - 前記フィルタ迂回部は、前記フィルタ導入部に隣接する排ガス流路へ分岐している請求項1に記載の排ガス浄化フィルタ触媒。
- 前記フィルタ迂回部は、前記フィルタ導入部と同じ排ガス流路内で分岐している請求項1に記載の排ガス浄化フィルタ触媒。
- 金属薄板よりなり山部と谷部とが排ガス流れ方向と交差する方向に交互に連続する波状板と、金属薄板製の平板と、が交互に積層されてなり、
該山部は山高さが低くなることで形成された凹状の中間谷部を有し、該中間谷部は隣接する該谷部から排ガスが分岐して流入可能な分岐部とその下流側で該山部に連通する開口とよりなる前記フィルタ迂回部を構成し、
該谷部は谷深さが浅くなることで形成された凸状の中間山部を有し、該中間山部と隣接する両側の該山部と該山部に接する該平板とで流路が閉塞された前記フィルタ導入部を構成し、
該フィルタ導入部内の圧力が高まった場合に、該谷部を流れる排ガスの少なくとも一部が該フィルタ導入部から該フィルタ導入部の上流側に存在する該フィルタ迂回部を通過して隣接する該山部に流入するように構成され、
該波状板及び該平板のうち少なくとも該平板には表裏を貫通する前記連通孔が形成されている請求項1又は請求項2に記載の排ガス浄化フィルタ触媒。 - 前記フィルタ導入部の前記平板を介した反対側には、隣接する前記波状板の前記山部が存在している請求項4に記載の排ガス浄化フィルタ触媒。
- 金属薄板よりなり山部と谷部とが排ガス流れ方向と交差する方向に交互に連続する波状板と、金属薄板製の平板と、が交互に積層されてなり、
該谷部は谷深さが浅くなることで形成された凸状の中間山部を有し、該中間山部は隣接する該山部から排ガスが分岐して流入可能な分岐部とその下流側で該谷部に連通する開口とよりなる前記フィルタ迂回部を構成し、
該山部は山高さが低くなることで形成された凹状の中間谷部を有し、該中間谷部と隣接する両側の該谷部と該谷部に接する該平板とで流路が閉塞された前記フィルタ導入部を構成し、
該フィルタ導入部内の圧力が高まった場合に、該山部を流れる排ガスの少なくとも一部が該フィルタ導入部から該フィルタ導入部の上流側に存在する該フィルタ迂回部を通過して隣接する該谷部に流入するように構成され、
該波状板及び該平板のうち少なくとも該平板には表裏を貫通する前記連通孔が形成されている請求項1又は請求項2に記載の排ガス浄化フィルタ触媒。 - 前記フィルタ導入部の前記平板を介した反対側には、隣接する前記波状板の前記谷部が存在している請求項6に記載の排ガス浄化フィルタ触媒。
- 前記中間谷部及び前記中間山部は、前記山部又は前記谷部を変形させることで形成され、それぞれ上流側端部が底部又は頂部に向かって滑らかに連続している請求項4又は請求項6に記載の排ガス浄化フィルタ触媒。
- 前記フィルタ導入部における平面視での前記波状板の開口面積は、平面視における前記波状板の合計開口面積の30%以上である請求項4又は請求項6に記載の排ガス浄化フィルタ触媒。
- 前記フィルタ導入部の合計容積は、前記山部及び前記谷部の全合計容積の50%以上である請求項4又は請求項6に記載の排ガス浄化フィルタ触媒。
- 金属薄板製で第1山部と第1谷部とが交互に連続する山谷部をもつ波状板と平板とが交互に積層されてなり、
該第1山部と該波状板の下側の平板とで形成された第1通路と、
該第1通路に形成され、下流側が上方に傾斜した第2谷部と該波状板の上側の平板からなる第1フィルタ導入部と、
該第2谷部と該波状板の下側の平板からなる第1フィルタ迂回部と、
該第1通路の両側の該第1谷部と該波状板の上側の平板とで形成された第2通路と、
該第2通路に形成され下流側が下方に傾斜した第2山部と該波状板の下側の平板からなる第2フィルタ導入部と、
該第2山部と該波状板の上側の平板からなる第2フィルタ迂回部と、を有し、
該第2谷部の底部の深さは該第1山部の頂部の高さより浅く、該第2山部の頂部の高さは該第1谷部の底部の深さより低い請求項1又は請求項3に記載の排ガス浄化フィルタ触媒。 - 前記第1フィルタ導入部から前記第2通路へ排ガスが流通可能な開口、又は、前記第2フィルタ導入部から前記第1通路へ排ガスが流通可能な開口の少なくとも一方をさらに有する請求項11に記載の排ガス浄化フィルタ触媒。
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