JP2005342606A - Filter, and apparatus and method for purifying exhaust gas from internal-combustion engine - Google Patents

Filter, and apparatus and method for purifying exhaust gas from internal-combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2005342606A
JP2005342606A JP2004164580A JP2004164580A JP2005342606A JP 2005342606 A JP2005342606 A JP 2005342606A JP 2004164580 A JP2004164580 A JP 2004164580A JP 2004164580 A JP2004164580 A JP 2004164580A JP 2005342606 A JP2005342606 A JP 2005342606A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
exhaust gas
ash
honeycomb structure
coat layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004164580A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kudo
篤史 工藤
Yukio Oshimi
幸雄 押見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibiden Co Ltd filed Critical Ibiden Co Ltd
Priority to JP2004164580A priority Critical patent/JP2005342606A/en
Publication of JP2005342606A publication Critical patent/JP2005342606A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a filter the volume of which is not decreased or the exhaust gas flow passage (cell) of which is not clogged due to the ash to be generated by burning a particulate matter in exhaust gas accumulated in the filter and consequently the pressure loss of which is not increased and a catalyst-coated layer is not deactivated. <P>SOLUTION: This filter is used for purifying the particulate matter-containing exhaust gas discharged from an internal-combustion engine. A particle of an ash capturing material is dispersed/incorporated in the catalyst-coated layer formed on the surface of an internal partition wall of a cell of this filter or on the surface of a ceramic particle forming the internal partition wall. In each of this apparatus and this method for purifying exhaust gas from the internal-combustion engine, this filter is used. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気ガス中の一酸化炭素や窒化酸化物等、または粒子状物質等の有害成分を除去して浄化するためのフィルタと、そのフィルタを用いた排気ガス浄化装置およびこの装置を用いて行う排気ガス浄化方法に関し、とくに前記粒子状物質中に含まれるアッシュを、該フィルタ内の特定場所に閉じ込めかつ圧力損失を招くことがないようにして除去することができるフィルタについて提案する。   The present invention relates to a filter for removing and purifying harmful components such as carbon monoxide and nitride oxide, or particulate matter in exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine, and its The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus using a filter and an exhaust gas purification method performed using this apparatus, and in particular, ash contained in the particulate matter is confined in a specific location in the filter and does not cause pressure loss. A filter that can be removed is proposed.

近年、自動車、建設機械等に搭載される内燃機関では、排気ガス中に含まれる窒素酸化物(NOx)や炭化水素(HC)等の有害ガス成分を浄化して排気ガスの浄化を図ることが普通である。また、ディーゼルエンジンについては、窒素酸化物(NOx)や炭化水素(HC)に加えて、TDI(煤)やSOF(Soluble Organic Fraction)等の所謂、粒子状物質(PM:Particulate Matter)を低減することが必要である。   In recent years, internal combustion engines mounted on automobiles, construction machines, etc. have been purifying exhaust gas by purifying harmful gas components such as nitrogen oxides (NOx) and hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas. It is normal. For diesel engines, in addition to nitrogen oxides (NOx) and hydrocarbons (HC), so-called particulate matter (PM) such as TDI (soot) and SOF (Soluble Organic Fraction) is reduced. It is necessary.

このような背景の下で、従来、種々の内燃機関用排気ガス浄化装置が提案されている。例えば、こうした排気ガス浄化装置の一例として、装置の排気ガス通路中に、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するためのパティキュレートフィルタを設けたものがある。このフィルタは、所定量の粒子状物質を捕集したとき、エンジンの排気温度を高くするか、ヒータを用いて加熱することにより、該フィルタを昇温させ、捕集された前記粒子状物質を燃焼、除去しようとするものである。   Under such circumstances, various exhaust gas purifying apparatuses for internal combustion engines have been proposed. For example, as an example of such an exhaust gas purification device, there is one in which a particulate filter for collecting particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust gas passage of the device. When a predetermined amount of particulate matter is collected, the filter raises the temperature of the filter by increasing the exhaust temperature of the engine or heating it with a heater, and the collected particulate matter It is intended to burn and remove.

しかしながら、このようなフィルタでは、粒子状物質を燃焼、除去した後に、未燃焼物として生成されるアッシュと呼ばれる無機化合物の凝集により、フィルタ内の排気流路や細孔径が閉塞され、排気の圧力損失が大きくなるという問題があった。   However, in such a filter, after the particulate matter is burned and removed, the exhaust flow path and pore diameter in the filter are blocked by aggregation of an inorganic compound called ash generated as unburned matter, and the pressure of the exhaust There was a problem that the loss increased.

なお、ここでいうアッシュとは、内燃機関の燃料や潤滑油に含まれる種々の添加剤や不純物の成分が内燃機関の燃焼室あるいは前記フィルタ上で結合し、種々の化合物を形成して、これらの化合物が該フィルタに凝集することによって生成したものを言う。例えば、内燃機関の燃料や潤滑油には、硫黄、リン、カルシウム、マグネシウム等の成分が含有されており、燃焼室内において潤滑油中に含まれる成分と混合気中に含まれる成分とが結合し、硫酸カルシウム(CaSO)、燐酸カルシウム(Ca(PO))、あるいは硫酸マグネシウム(MgSO)等の化合物が生成し、これらの化合物が煤(C)と共に凝集し、粒子状物質を形造ることになる。即ち、硫黄は煤に吸収され易いという特性を有することから、フィルタ上に、煤とともに吸収された硫黄が排気ガス中のカルシウムやマグネシウムと結合して、硫酸カルシウム(CaSO)や硫酸マグネシウム(MgSO)等の化合物を生成し、これらの化合物がアッシュとして凝集するのである。 As used herein, ash means that various additives and impurities contained in the fuel and lubricating oil of the internal combustion engine are combined in the combustion chamber of the internal combustion engine or on the filter to form various compounds. Is produced by agglomeration of the compound in the filter. For example, fuels and lubricating oils for internal combustion engines contain components such as sulfur, phosphorus, calcium, and magnesium, and the components contained in the lubricating oil and the components contained in the mixture are combined in the combustion chamber. , Calcium sulfate (CaSO 4 ), calcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 ), magnesium sulfate (MgSO 4 ), and other compounds are formed, and these compounds aggregate together with cocoon (C) to form particulate matter. It will be shaped. That is, since sulfur has a characteristic that it is easily absorbed by soot, sulfur absorbed together with soot is combined with calcium and magnesium in the exhaust gas on the filter, so that calcium sulfate (CaSO 4 ) and magnesium sulfate (MgSO 4 ) and the like are produced, and these compounds aggregate as ash.

こうしたアッシュ成分としては、その他、化石燃料中にセリウム、鉄等が含まれた添加剤を混入させ、その添加剤(無機化合物)によって酸化反応を促進させることで、再生温度を下げる技術(例えば、特許文献1〜3参照)に用いられている前記添加剤に起因する化合物もまたアッシュとなる。   As such an ash component, in addition, a technology that lowers the regeneration temperature by mixing an additive containing cerium, iron or the like in a fossil fuel and promoting an oxidation reaction by the additive (inorganic compound) (for example, The compound resulting from the additive used in Patent Documents 1 to 3 is also ash.

一般に、これらのアッシュは、フィルタの再生時に前記粒子状物質から分離する。そして、分離したそのアッシュは反応性が低下し、フィルタ内の排気ガス流路(セル)内に堆積する。このとき、アッシュは他のアッシュと互いに引き合い積み重なっていく特性がある。その結果、フィルタの隔壁(セルの濾過壁)内細孔が詰まって、圧力損失が大きくなり、フィルター特性を阻害するという問題があった。   In general, these ash separate from the particulate matter during filter regeneration. The separated ash is less reactive and accumulates in the exhaust gas flow path (cell) in the filter. At this time, the ash has a characteristic of attracting and stacking with other ashes. As a result, the pores in the filter partition walls (cell filtration walls) are clogged, resulting in a problem that the pressure loss increases and the filter characteristics are hindered.

このような問題を解決するために、従来、フィルタを振動させることによってアッシュをふるい落とす技術(例えば、特許文献4、5参照)や、フィルタの表面に有機バインダまたは金属バインダによってセラミック粒子を付着させることによって、アッシュをセラミック粒子ごとふるい落とす技術(例えば、特許文献6参照)などが提案されている。   In order to solve such problems, conventionally, ceramic particles are attached to the surface of the filter by an organic binder or a metal binder, or a technique of ashing off the filter by vibrating the filter (see, for example, Patent Documents 4 and 5). Therefore, a technique (for example, refer to Patent Document 6) that sifts ash together with ceramic particles has been proposed.

しかしながら、これらの従来技術においては、ふるい落とされたアッシュが、ハニカム構造体の封止部付近から、貫通孔の長手方向に蓄積されることになるので、使用するにつれ、濾過面積が減少して、フィルタの寿命が短くなるという問題があった。   However, in these conventional techniques, the screened ash is accumulated in the longitudinal direction of the through-holes from the vicinity of the sealing portion of the honeycomb structure, so that the filtration area decreases as it is used. There was a problem that the life of the filter was shortened.

また、ハニカム構造体内にアッシュが蓄積するのを防ぐために、逆方向から洗浄用のガスを流入させ、その洗浄後のアッシュをハニカム構造体の外部に回収する技術も提案されているが、このようなシステムを形成しようとすると極めて煩雑になるという問題があった。   In addition, in order to prevent ash from accumulating in the honeycomb structure, a technique has been proposed in which a cleaning gas is introduced from the opposite direction and the cleaned ash is recovered outside the honeycomb structure. When trying to form a simple system, there is a problem that it becomes extremely complicated.

さらに他の従来技術としては、捕集材に、内燃機関の燃料およびまたは潤滑油に含有される所定成分と同等以下の電気陰性度を有する金属を担持したものを利用する技術も提案されている(例えば、特許文献7参照)。
この従来技術は、捕集材には潤滑油に含有される所定成分と同等以下の電気陰性度を有する金属、好ましくは前記所定成分より電気陰性度が低く、かつイオン化傾向が大きい金属を担持させているので、被結合成分が前記所定成分ではなくて、前記電気陰性度の低い金属と結合することを利用するものである。
As another conventional technique, a technique is also proposed in which a collecting material carrying a metal having an electronegativity equal to or lower than a predetermined component contained in a fuel and / or lubricating oil of an internal combustion engine is proposed. (For example, refer to Patent Document 7).
In this prior art, the collector has a metal having an electronegativity equal to or lower than that of a predetermined component contained in the lubricating oil, preferably a metal having an electronegativity lower than that of the predetermined component and a high ionization tendency. Therefore, it is used that the component to be coupled is not the predetermined component but binds to the metal having a low electronegativity.

さらに、上流域に塩基性金属を担持させ、燐酸塩、硫酸塩とすることで、下流域のフィルタでアッシュの形成を阻止しようという技術も提案されている(例えば、特許文献8参照)。
この技術では、例えば、硫酸カリウムの方が、硫酸カルシウムよりも凝集度合いが低いために、高温処理あるいは還元雰囲気にすることによって、分解除去しやすくなるのである。
Furthermore, a technique has been proposed in which a basic metal is supported in the upstream region to form phosphates and sulfates, thereby preventing ash formation with a downstream filter (see, for example, Patent Document 8).
In this technique, for example, potassium sulfate has a lower degree of aggregation than calcium sulfate, so that it can be easily decomposed and removed by using a high-temperature treatment or a reducing atmosphere.

さらに他の従来技術としては、セラミック粒子(炭化珪素等)をガラス質で接合する技術が、知られている(例えば、特許文献9〜11参照)。しかし、これら技術は、フィルタを作製する目的で、セラミック粒子をガラスで接合するものであって、アッシュを取り込むための技術ではないし、またそのようなものでは、結合部のガラス溶融によって、フィルタそのものが却って破壊されるという問題があった。   Further, as another conventional technique, a technique of bonding ceramic particles (silicon carbide or the like) with vitreous is known (see, for example, Patent Documents 9 to 11). However, these techniques are to join ceramic particles with glass for the purpose of producing a filter, not to incorporate ash, and in such a case, the filter itself is melted by glass melting at the joint. However, there was a problem of being destroyed.

また、こうしたフィルタには、上述したPM(粒子状物質)の他、炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)あるいは窒化酸化物(NOx)を酸化分解するための触媒を担持したものがある。
このような触媒担持フィルタとしては、例えばコージェライトなどを用いたハニカムフィルタの隔壁(濾過壁)の表面に、アルミナを担持してなる触媒コート層を形成し、さらにその触媒コート層中にPt、Pd、Rhなどの貴金属からなる触媒活性成分を担持させたものがよく知られている(特許文献12)。
このような触媒に用いられる担体としては、γ−アルミナに無機質バインダを添加して混合、粉砕して得た微粉末をスラリーとし、このスラリーをコーディエライト製ハニカム担体の壁面に均一に吹き付けて被覆(いわゆるウォッシュコート)したアルミナからなるものあるがある。
In addition to the above-mentioned PM (particulate matter), some of these filters carry a catalyst for oxidative decomposition of hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO), or nitrided oxide (NOx). .
As such a catalyst-carrying filter, for example, a catalyst coat layer carrying alumina is formed on the surface of a partition wall (filter wall) of a honeycomb filter using cordierite or the like, and further, Pt, A material on which a catalytic active component made of a noble metal such as Pd or Rh is supported is well known (Patent Document 12).
As a carrier used for such a catalyst, a fine powder obtained by adding an inorganic binder to γ-alumina, mixing and pulverizing it is used as a slurry, and this slurry is sprayed uniformly on the wall surface of a cordierite honeycomb carrier. Some are made of coated (so-called wash-coated) alumina.

アルミナからなる触媒コート層は、セル内の隔壁表面を均一に覆う薄膜で形造られている。
しかしながら、隔壁表面にウォッシュコートしたアルミナというのは、気孔径、気孔率が小さく、上述したアッシュの影響を受けやすく、通気抵抗が大きいため、圧力損失が著しく増大するという問題があった。
特開平8−218849号公報 特開2000―167329号公報 特開2001―98925号公報 実開平4−129824号公報 特開平8−28247号公報 特開平10−33923号公報 特開2001−12229号公報 特開2002−371824号公報 特開昭61−26550号公報 特開平8―165171号公報 特開2001−199777号公報 特開平5−68892号公報
The catalyst coat layer made of alumina is formed of a thin film that uniformly covers the partition wall surface in the cell.
However, the alumina coated with the wash coat on the partition wall has a problem that the pressure loss is remarkably increased because the pore diameter and the porosity are small, easily affected by the ash described above, and the air flow resistance is large.
JP-A-8-218849 JP 2000-167329 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-98925 Japanese Utility Model Publication No. 4-129824 JP-A-8-28247 Japanese Patent Laid-Open No. 10-33923 JP 2001-12229 A JP 2002-371824 A JP 61-26550 A JP-A-8-165171 JP 2001-199777 A Japanese Patent Laid-Open No. 5-68892

特許文献1〜12に示す従来技術については、上述したとおり、なお解決を必要とする各種の問題点を抱えているのが実情である。
そこで、本発明の目的は、排気ガス中の粒子状物質の燃焼により生成するアッシュが、そのフィルタ内に堆積することに起因する該フィルタ容積の減少または排気ガス流路(セル)の閉塞を招くことなく、かつそれに伴う圧力損失の増大や触媒コート層の失活の問題を招くことのないフィルタを提案することにある。
本発明の他の目的は、一定の使用期間後に新品と交換したり、アッシュ除去のために取り外したりというメンテナンスが不要になるだけでなく、簡単な構成によって長寿命化を図ることができるフィルタを提案することにある。
本発明のさらに他の目的は、上記フィルタを用いた排気ガス浄化装置および排気ガス浄化方法を提案することにある。
About the prior art shown in patent documents 1-12, as mentioned above, it is the actual situation that has various problems which still need a solution.
Therefore, an object of the present invention is to reduce the filter volume or block the exhaust gas flow path (cell) due to the ash generated by the combustion of particulate matter in the exhaust gas being accumulated in the filter. It is an object of the present invention to propose a filter that does not cause problems of increase in pressure loss and deactivation of a catalyst coat layer.
Another object of the present invention is to provide a filter that can not only eliminate maintenance such as replacement with a new product after a certain period of use or removal for ash removal, but also extend the service life with a simple configuration. It is to propose.
Still another object of the present invention is to propose an exhaust gas purification device and an exhaust gas purification method using the filter.

発明者らは、上記の目的の実現に向けた研究の中で、アッシュ捕捉材粒子はフィルタ再生温度(250〜800℃)において軟化し、溶融して流動化するガラス成分に似た挙動を示すと共に、これらはアッシュと互いに引き合い乍ら堆積するという特性を有することを知見した。そこで、このような堆積現象を伴うアッシュの除去は、従来技術のように物理的に剥離して除去する方法ではない方法、即ち、フィルタ容積の減少や排気ガス流路の閉塞を抑制しながらフィルタ内の特定の場所に堆積させるという方法によって可能であることを突き止めた。   Inventors, in research aimed at realizing the above objective, ash trapping material particles soften at the filter regeneration temperature (250-800 ° C) and behave like glass components that melt and fluidize. At the same time, they have found that they have the property of attracting each other with ash and depositing. Therefore, removal of ash accompanied by such a deposition phenomenon is not a method of physically peeling and removing as in the prior art, that is, a filter while suppressing a decrease in filter volume and blockage of an exhaust gas passage. It has been found that this is possible by the method of depositing at a specific location inside.

(1)すなわち、本発明は、内燃機関から排出される粒子状物質含有排気ガスの浄化を行うためのフィルタであって、このフィルタのセル内隔壁表面に形成されている触媒コート層中に、アッシュ捕捉材粒子を分散含有させてなることを特徴とするフィルタを提案する。
(2)本発明はまた、内燃機関から排出される粒子状物資含有排気ガスの浄化を行うためのフィルタであって、このフィルタの各セルを隔てる隔壁を形造っている各セラミック粒子のそれぞれの表面に被覆されている触媒コート層中に、アッシュ捕捉材粒子を分散含有させてなることを特徴とするフィルタを提案する。
(3)本発明はまた、内燃機関の排気ガス通路内に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集すると共に、窒素酸化物や一酸化炭素を還元除去して浄化するためのフィルタを装着してなる内燃機関の排気ガス浄化装置において、このフィルタとして、上記(1)、上記(2)に記載のものを用いることを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置を提案する。
(4)本発明はさらに、内燃機関から排出される粒子状物質含有排気ガス中の粒子状物質をフィルタによって捕集する方法において、上述したフィルタのセル内に設けた触媒コート層中のアッシュ捕捉材粒子によって、前記粒子状物質中に含まれるアッシュを捕捉させることにより、フィルタ内に閉じ込めて除去することを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化方法である。
(1) That is, the present invention is a filter for purifying particulate matter-containing exhaust gas discharged from an internal combustion engine, and in the catalyst coat layer formed on the inner partition wall surface of the filter, A filter characterized by containing dispersed ash trapping material particles is proposed.
(2) The present invention is also a filter for purifying particulate matter-containing exhaust gas discharged from an internal combustion engine, and each ceramic particle forming a partition partitioning each cell of the filter. The present invention proposes a filter characterized in that ash trapping material particles are dispersed and contained in the catalyst coat layer coated on the surface.
(3) The present invention is also equipped with a filter for collecting particulate matter contained in the exhaust gas and reducing and removing nitrogen oxides and carbon monoxide in the exhaust gas passage of the internal combustion engine. In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine constructed as described above, an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine is proposed in which the filters described in (1) and (2) above are used as the filter.
(4) The present invention further relates to a method for collecting particulate matter in exhaust gas containing particulate matter discharged from an internal combustion engine with a filter, and to capture ash in a catalyst coat layer provided in the cell of the filter. An exhaust gas purifying method for an internal combustion engine, characterized in that the ash contained in the particulate matter is captured by the material particles and confined in the filter to be removed.

本発明において、前記アッシュ捕捉材粒子は、ガラス質材料もしくは低融点無機化合物系フラックス材料であること、また、前記アッシュ捕捉材粒子は、低融点ガラスであること、前記触媒コート層が、一体型または集合体型ハニカム構造体もしくは積層型ハニカム構造体の排気ガス流入側セルの隔壁表面に設けられているものであること、また、前記触媒コート層が、触媒を担持するアルミナにて構成されていること、さらにまた前記触媒コート層は、排気ガス流入側セルの軸方向に沿って、上流側よりも下流側に分散含有させるアッシュ捕捉材粒子の含有量を多くして、濃度勾配を付与したものを、上記課題の解決手段として用いることができる。   In the present invention, the ash capturing material particles are a glassy material or a low melting point inorganic compound-based flux material, the ash capturing material particles are a low melting point glass, and the catalyst coat layer is an integral type. Alternatively, it is provided on the partition wall surface of the exhaust gas inflow side cell of the aggregate-type honeycomb structure or the laminated honeycomb structure, and the catalyst coat layer is made of alumina supporting the catalyst. Further, the catalyst coat layer is provided with a concentration gradient by increasing the content of ash trapping material particles dispersed and contained downstream from the upstream side along the axial direction of the exhaust gas inflow side cell. Can be used as means for solving the above problems.

本発明によれば、フィルタ内の触媒コート層、即ち、排気ガス流入側の各セル、好ましくはセルエンド(下流側端部)側の触媒コート層中にアッシュ捕捉材粒子を分散含有させることで、排気ガス中のNOx、HC、COの浄化のみならず、粒子状物質を燃焼、除去する再生時(例えば、550℃程度)に軟化しまたはさらに溶融して生成するアッシュ、即ち粒子状物質の燃焼により未燃焼物として分離生成したアッシュを、この触媒コート層中のアッシュ捕捉材粒子に順次に吸着させて、そこに固着堆積させることにより、フィルタ容積(濾過面積)の減少または排気流路の閉塞を最小限に抑え、かつ著しい圧力損失を招くことのない、長寿命なフィルタを提供することができる。   According to the present invention, the ash trapping material particles are dispersed and contained in the catalyst coat layer in the filter, that is, each cell on the exhaust gas inflow side, preferably the catalyst coat layer on the cell end (downstream side end) side. In addition to purifying NOx, HC, and CO in exhaust gas, ash generated by softening or melting during regeneration (for example, around 550 ° C) that burns and removes particulate matter, that is, combustion of particulate matter Ashes separated and produced as unburned products by the above are sequentially adsorbed to the ash trapping material particles in the catalyst coat layer and fixedly deposited there, thereby reducing the filter volume (filtering area) or blocking the exhaust passage. It is possible to provide a long-life filter that minimizes the pressure and does not cause a significant pressure loss.

また、本発明の排気ガス浄化装置によると、ある一定の使用期間後に新品と交換したり、アッシュ除去のために取り外したりというメンテナンスが不要となり、しかも構造が簡単であるため、低コスト化を実現することができる。
さらに、本発明方法によれば、NOx、HC、CO等の発生の抑制に加えて、アッシュの除去を図ることができ、内燃機関排気ガスのより高い浄化が可能である。
In addition, according to the exhaust gas purification apparatus of the present invention, it is not necessary to perform maintenance such as replacement with a new one after a certain period of use or removal for ash removal, and the structure is simple, thus realizing low cost. can do.
Furthermore, according to the method of the present invention, in addition to suppressing the generation of NOx, HC, CO, etc., ash can be removed, and higher purification of the internal combustion engine exhaust gas is possible.

本発明は、内燃機関から排出される排気ガスに含まれるNOx、HC、CO等を酸化除去すると同時にとくにこの排気ガス中の粒子状物質を捕集して除去することのできるフィルタおよびそれを装着した内燃機関の排気ガス浄化装置において、フィルタの再生温度において容易に軟化しあるいはさらに溶融して、フィルタの再生時に、分離し、未燃焼物として生成残存するアッシュを、該フィルタ内、特に排気ガス流入側の各セル内の隔壁表面もしくは隔壁自身の中にある各セラミック粒子表面に設けた触媒コート層中に捕捉(取り込める)するようにしたことを特徴とする。   The present invention oxidizes and removes NOx, HC, CO, etc. contained in exhaust gas exhausted from an internal combustion engine, and at the same time, particularly a filter capable of collecting and removing particulate matter in the exhaust gas and mounting the same In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, the ash that is easily softened or further melted at the regeneration temperature of the filter and separated during the regeneration of the filter and remains as unburned product is generated in the filter, particularly in the exhaust gas. It is characterized in that it is trapped (captured) in the catalyst coat layer provided on the surface of the partition wall in each cell on the inflow side or the surface of each ceramic particle in the partition wall itself.

そのために、本発明では、前記触媒コート層中に、アッシュ捕捉材粒子、即ちフィルタ再生温度(250℃〜800℃)において、軟化するか、少なくとも一部で液相を生成するるような材料を分散含有させておくのである。   Therefore, in the present invention, in the catalyst coating layer, an ash trapping material particle, that is, a material that softens or at least partially generates a liquid phase at a filter regeneration temperature (250 ° C. to 800 ° C.). It is dispersed and contained.

このようなアッシュ捕捉材料は、フィルタの再生温度域において固相から液相に変化するか、少なくとも軟化して流動性を生じるようなガラス質材料、好ましくは、リン酸系ガラスや硫酸カルシウム系ガラス等の低融点ガラス粒子、あるいは低融点無機化合物系フラックス材料の粒子を用いることが好ましい。   Such an ash capturing material is a vitreous material that preferably changes from a solid phase to a liquid phase in the regeneration temperature range of the filter, or at least softens to generate fluidity, preferably phosphate glass or calcium sulfate glass. It is preferable to use low melting point glass particles such as low melting point inorganic compound flux material particles.

上記リン酸系ガラスとしては、P2O3−BaO(ガラス転移温度:377℃)、P2O3−ZnO(ガラス転移温度:366℃)、P2O3−BaO−BaF2(ガラス転移温度:366℃)等を用いることができる。
また、硫酸カルシウム系ガラスとしては、CaSO4-NaCl(最低液相温度:726℃)、CaSO4-KCl(最低液相温度:687℃)、CaSO4-NaCl-KCl(最低液相温度:605℃)等を用いることができる。
Examples of the phosphate glass include P 2 O 3 —BaO (glass transition temperature: 377 ° C.), P 2 O 3 —ZnO (glass transition temperature: 366 ° C.), P 2 O 3 —BaO—BaF 2 (glass transition). Temperature: 366 ° C.) or the like.
Examples of calcium sulfate glass include CaSO 4 —NaCl (minimum liquidus temperature: 726 ° C.), CaSO 4 —KCl (minimum liquidus temperature: 687 ° C.), and CaSO 4 —NaCl—KCl (minimum liquidus temperature: 605). ° C) or the like.

上記低融点無機化合物系フラックス材料としては、硫酸塩系フラックスやアルカリ塩化物含有硫酸塩系フラックス(以下、「塩化物含有系フラックス」という)を用いることが好ましい。前記硫酸塩系フラックスとしては、Li2SO4-0.5Na2SO4+0.5K2SO4(最低融解温度:521℃)、Na2SO4-ZnSO4(最低融解温度:456℃)等を用いることができる。また、前記塩化物含有系フラックスとしては、Li2SO4-K2SO4-NaCl(最低融解温度:432℃)、Li2SO4-NaCl(最低融解温度:499℃)、Li2SO4-NaCl-KCl(最低融解温度:426℃)等を用いることができる。 As the low melting point inorganic compound-based flux material, it is preferable to use a sulfate-based flux or an alkali chloride-containing sulfate-based flux (hereinafter referred to as “chloride-containing flux”). Examples of the sulfate flux include Li 2 SO 4 -0.5Na 2 SO 4 + 0.5K 2 SO 4 (minimum melting temperature: 521 ° C), Na 2 SO 4 -ZnSO 4 (minimum melting temperature: 456 ° C), and the like. Can be used. The chloride-containing flux includes Li 2 SO 4 —K 2 SO 4 —NaCl (minimum melting temperature: 432 ° C.), Li 2 SO 4 —NaCl (minimum melting temperature: 499 ° C.), Li 2 SO 4 -NaCl-KCl (minimum melting temperature: 426 ° C.) or the like can be used.

以下、本発明にかかるフィルタおよびそのフィルタを用いた内燃機関の排気ガス浄化装置について図面に基づいて具体的に説明する。
なお、ここでは、本発明にかかるフィルタをハニカム構造体とし、本発明にかかる排気ガス浄化装置を、車両用ディーゼルエンジンに適用した態様について説明する。
Hereinafter, a filter according to the present invention and an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine using the filter will be specifically described with reference to the drawings.
Here, an embodiment in which the filter according to the present invention is a honeycomb structure and the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention is applied to a vehicle diesel engine will be described.

本発明にかかるフィルタは、多数のセル(通孔)を隔壁(濾過壁)を隔てて長手方向に並列させてハニカム構造としたものが用いられる。それは、このような構造にすると、フィルタの体積あたりの濾過面積を大きくすることができ、パティキュレートを効率よく薄く捕集することができるからである。   The filter according to the present invention uses a honeycomb structure in which a large number of cells (through holes) are arranged in parallel in the longitudinal direction with partition walls (filtration walls) therebetween. This is because with such a structure, the filtration area per volume of the filter can be increased, and particulates can be efficiently and thinly collected.

このようなハニカム構造体としては、多数のセルが隔壁を隔てて長手方向に並列した柱状の多孔質セラミック部材からなるハニカム構造体の複数個を、シール材層を介して結束して一体化させた集合体(以下、これを「集合体型ハニカム構造体」という)、または全体が単一の多孔質セラミック部材からなるハニカム構造体(以下、これを「一体型ハニカム構造体」という)、多数の板状(シート状物)の多孔質セラミック部材厚み方向に重ね合わせて積層し、セル孔が隔壁を隔てて長手方向に連続的に並設された態様になる柱状のハニカム構造体(以下、これを「積層型ハニカム構造体」という)などが用いられる。   As such a honeycomb structure, a plurality of honeycomb structures made of a columnar porous ceramic member in which a large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction with a partition wall therebetween are bound and integrated through a sealing material layer. An aggregate (hereinafter referred to as an “aggregate-type honeycomb structure”), or a honeycomb structure (hereinafter, referred to as an “integrated honeycomb structure”) composed of a single porous ceramic member. A plate-like (sheet-like) porous ceramic member is laminated in the thickness direction and stacked, and a columnar honeycomb structure (hereinafter referred to as this) in which cell holes are continuously arranged in the longitudinal direction with a partition wall therebetween. Is referred to as a “laminated honeycomb structure”).

図1は、上記ハニカム構造体の一例である集合体型ハニカム構造体の例を模式的に示した斜視図であり、図2(a)は、図1に示した集合体型ハニカム構造体の多孔質セラミック部材(ユニット)の斜視図であり、同図(b)は、(a)に示した多孔質セラミック部材のA−A線矢視断面図である。
図1に示すハニカム構造体10は、図2に示す角柱状の多孔質セラミック部材(ユニット)20が、シール材層14を介して複数個を組み合わせて円柱状のセラミックブロック15を形成し、このセラミックブロック15の外周部には、シール材層13を設けてなるものである。角柱状の上記多孔質セラミック部材20は、その長手方向に沿って多数のセル(通孔)21が設けられている。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of an aggregate-type honeycomb structure that is an example of the honeycomb structure, and FIG. 2A is a porous diagram of the aggregate-type honeycomb structure shown in FIG. It is a perspective view of a ceramic member (unit), and the same figure (b) is an AA line arrow sectional view of a porous ceramic member shown in (a).
In the honeycomb structure 10 shown in FIG. 1, a prismatic porous ceramic member (unit) 20 shown in FIG. 2 is combined through a sealing material layer 14 to form a cylindrical ceramic block 15. A sealing material layer 13 is provided on the outer periphery of the ceramic block 15. The prismatic porous ceramic member 20 is provided with a large number of cells (through holes) 21 along the longitudinal direction thereof.

例えば、図1に示すハニカム構造体10を、排気ガス中の粒子状物質を捕集するためのフィルタとして使用する場合、この多孔質セラミック部材20は、図2(b)に示すように、これらのセル21の両端部開口部のいずれか一方が封止材(プラグ)22により封止した構造となっていることが必要である。   For example, when the honeycomb structure 10 shown in FIG. 1 is used as a filter for collecting the particulate matter in the exhaust gas, the porous ceramic member 20 is made of these as shown in FIG. It is necessary that either one of the openings at both ends of the cell 21 has a structure sealed with a sealing material (plug) 22.

すなわち、このハニカム構造体10をフィルタとして使用するには、セラミックブロック15の一方の(排気ガス流入側)セル21はその下流側端部(セルエンド)が封止材22により封止され、これと隣り合う(排気ガス流出側)セル21では、上流側端部が封止材22により封止されており、いわゆるこれらの隣り合うセル21は、排気ガス流入側と排気ガス流出側が交互に目封じされた構造となっている。   That is, to use this honeycomb structure 10 as a filter, one (exhaust gas inflow side) cell 21 of the ceramic block 15 is sealed at its downstream end (cell end) by the sealing material 22. In the adjacent (exhaust gas outflow side) cell 21, the upstream end is sealed with the sealing material 22, and so-called these adjacent cells 21 are alternately sealed on the exhaust gas inflow side and the exhaust gas outflow side. It has a structured.

そして、こうしたフィルタは、図2(b)に示すように、排気ガス流入側セル21aに流入した排気ガスは、これらの各セル21aを隔てている隔壁23を通過して、排気ガス流出側のセル21bに移ってから流出するようになっており、これらのセル21a、21bどうしを隔てる隔壁23が、粒子捕集用フィルタとして機能するようになるものである。   In such a filter, as shown in FIG. 2B, the exhaust gas that has flowed into the exhaust gas inflow side cell 21a passes through the partition wall 23 that separates the cells 21a, and is on the exhaust gas outflow side. After moving to the cell 21b, it flows out, and the partition wall 23 separating the cells 21a and 21b functions as a particle collecting filter.

図3(a)は、ハニカム構造体の他の実施形態、即ち、一体型ハニカム構造体の具体例を模式的に示す斜視図であり、同図(b)は、そのB−B線矢視断面図である。この図に示すように、一体型ハニカム構造体30は、長手方向に沿って多数のセル31a、31bが隔壁33を隔てて併設された柱状の単一の多孔質セラミック部材からなる円柱状のセラミックブロック35により形成されている。   Fig. 3 (a) is a perspective view schematically showing another embodiment of the honeycomb structure, that is, a specific example of the integrated honeycomb structure, and Fig. 3 (b) is a view taken along the line B-B of Fig. 3 (a). It is sectional drawing. As shown in this figure, the integrated honeycomb structure 30 includes a columnar ceramic made of a single columnar porous ceramic member in which a large number of cells 31a and 31b are provided along a longitudinal direction with a partition wall 33 therebetween. It is formed by the block 35.

このハニカム構造体30では、排気ガス流入側セル31aの端部では下流側端部が封止材32により封止され、排気ガス流出側セル31bの端部では、上流側端部が封止材32により封止されていて、一方のセル31aに流入した排気ガスが、これらのセル31aを隔てる隔壁33を通過した後、他方のセル31bから流出する際に、前記隔壁33が粒子を捕集し、フィルタとして機能するのである。   In the honeycomb structure 30, the downstream end is sealed with the sealing material 32 at the end of the exhaust gas inflow side cell 31a, and the upstream end is the sealing material at the end of the exhaust gas outflow side cell 31b. 32, when the exhaust gas flowing into one cell 31a passes through the partition wall 33 separating these cells 31a and then flows out from the other cell 31b, the partition wall 33 collects particles. It functions as a filter.

上述したハニカム構造体の材料として、例えば、コージェライト、アルミナ、シリカ、ムライト、ジルコニア、イットリア等の酸化物セラミック、炭化珪素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック等、チタン酸アルミニウム、上記セラミックとシリコンの複合物等を使用することができる。   Examples of the material of the honeycomb structure described above include, for example, oxide ceramics such as cordierite, alumina, silica, mullite, zirconia, and yttria, carbide ceramics such as silicon carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tantalum carbide, and tungsten carbide, aluminum nitride Further, nitride ceramics such as silicon nitride, boron nitride, and titanium nitride, aluminum titanate, a composite of the above ceramic and silicon, and the like can be used.

なかでも、前記ハニカム構造体が、図1に示したような集合体型ハニカム構造体である場合、上記セラミックの中では、耐熱性が大きく、機械的特性および化学的安定性に優れるとともに、熱伝導率の大きい炭化珪素を用いることが望ましい。   In particular, when the honeycomb structure is an aggregate-type honeycomb structure as shown in FIG. 1, among the ceramics, the heat resistance is high, the mechanical characteristics and the chemical stability are excellent, and the heat conduction is performed. It is desirable to use silicon carbide having a high rate.

一方、前記ハニカム構造体が、図3に示したような一体型ハニカム構造体である場合には、コージェライト等の酸化物セラミックを用いることが好ましい。それは、安価に製造することができるとともに、比較的熱膨張係数が小さく、使用中に破壊されることが少なく、酸化されることもないからである。   On the other hand, when the honeycomb structure is an integral honeycomb structure as shown in FIG. 3, it is preferable to use an oxide ceramic such as cordierite. This is because it can be manufactured at low cost, has a relatively low coefficient of thermal expansion, is rarely destroyed during use, and is not oxidized.

図1および図3に示したハニカム構造体では、セラミックブロックの形状は円柱状であるが、本発明において、セラミックブロックは柱状であれば円柱状に限定されるものではなく、例えば、楕円柱状や角柱状等の形状のものであってもよい。   In the honeycomb structure shown in FIGS. 1 and 3, the shape of the ceramic block is a columnar shape. However, in the present invention, the ceramic block is not limited to a columnar shape as long as it is a columnar shape. It may have a shape such as a prism.

上記セラミックブロックの気孔率は、20〜80%程度であることが好ましい。その理由は、気孔率が20%未満だと、上記ハニカム構造体をハニカムフィルタとして使用する場合、すぐに目詰まりを起し、一方、気孔率が80%を超えると、セラミックブロックの強度が低下して容易に破壊されるためである。なお、上記気孔率は、例えば、水銀圧入法、アルキメデス法及び走査型電子顕微鏡(SEM)による測定等、従来公知の方法により測定することができる。   The porosity of the ceramic block is preferably about 20 to 80%. The reason is that when the porosity is less than 20%, clogging occurs immediately when the honeycomb structure is used as a honeycomb filter. On the other hand, when the porosity exceeds 80%, the strength of the ceramic block decreases. This is because it is easily destroyed. The porosity can be measured by a conventionally known method such as a mercury intrusion method, an Archimedes method, or a measurement using a scanning electron microscope (SEM).

また、上記セラミックブロックの平均気孔径は、5〜100μm程度のものが好ましい。その理由は、平均気孔径が5μm未満だと、上記ハニカム構造体をフィルタとして使用する場合、パティキュレートが容易に目詰まりを起し、一方、平均気孔径が100μmを超えると、パティキュレートが気孔を通り抜けてしまい、該パティキュレートを捕集することができず、フィルタとして機能できないためである。   The average pore diameter of the ceramic block is preferably about 5 to 100 μm. The reason is that when the average pore diameter is less than 5 μm, when the honeycomb structure is used as a filter, the particulates are easily clogged. On the other hand, when the average pore diameter exceeds 100 μm, the particulates are pores. This is because the particulates cannot be collected and cannot function as a filter.

本発明にかかるフィルタを形成するハニカム構造体が、図1に示した集合体型ハニカム構造体である場合、シール材層13、14は、多孔質セラミック部材20の相互間、またはセラミックブロック15の外周部にこれらを囲繞するように配設される。そして、多孔質セラミック部材20間に介在させるシール材層14は、複数の多孔質セラミック部材20どうしを結束する接着剤として機能し、一方、セラミックブロック15の外周部に形成されたシール材層13は、ハニカム構造体をフィルタとして使用する場合、ハニカム構造体10を内燃機関の排気通路に設置した際、セラミックブロック15の外周から排気ガスが漏れ出すことを防止するために機能する。   When the honeycomb structure forming the filter according to the present invention is the aggregate type honeycomb structure shown in FIG. 1, the sealing material layers 13 and 14 are provided between the porous ceramic members 20 or the outer periphery of the ceramic block 15. It arrange | positions so that these may be enclosed in a part. The sealing material layer 14 interposed between the porous ceramic members 20 functions as an adhesive that binds the plurality of porous ceramic members 20 together, while the sealing material layer 13 formed on the outer peripheral portion of the ceramic block 15. When the honeycomb structure is used as a filter, it functions to prevent the exhaust gas from leaking from the outer periphery of the ceramic block 15 when the honeycomb structure 10 is installed in the exhaust passage of the internal combustion engine.

次に、図4は、本発明にかかるフィルタとしての他の形態である積層型ハニカム構造体の斜視図であり、同図(a)は斜視図であり、同図(b)は、(a)に示した多孔質セラミック部材のC−C線矢視断面図である。   Next, FIG. 4 is a perspective view of a laminated honeycomb structure which is another embodiment of the filter according to the present invention, FIG. 4 (a) is a perspective view, and FIG. It is CC sectional view taken on the line of the porous ceramic member shown in FIG.

このタイプのフィルタは、板状のシート状物(厚さが0.1〜20mm程度)を厚み方向、即ちフィルタの長手方向に積層してなる積層体であり、長手方向にセル用の通孔が重なり合ってセル41を形造ってハニカム構造体となるようにしたものである。
ここで、セル用通孔が重なり合うように積層されているとは、隣り合うシート状物に形成された通孔同士が連通してセル41を形造っていることをいう。
This type of filter is a laminate formed by laminating plate-like sheets (thickness of about 0.1 to 20 mm) in the thickness direction, that is, in the longitudinal direction of the filter, and through holes for cells in the longitudinal direction. Are overlapped to form a cell 41 to form a honeycomb structure.
Here, the term “stacked so that the cell through holes are overlapped” means that the through holes formed in adjacent sheet-like materials communicate with each other to form the cell 41.

上記シート状物は、セラミックや金属等からなるものを用いることが好ましいが、本発明では、主に無機繊維からなるものが好ましい。シート状物が無機繊維からなる場合は、抄造法等により容易に作製することができ、これを積層することにより積層体からなるハニカム構造体を製造することができる。なお、この積層体は、無機の接着材等により接着してもよく、単に物理的に積層したものであってもよい。こうした積層体を製作する際には、排気管に装着するためのケーシング(金属製の筒状体)に、直接、嵌挿し、圧力を加えることにより積層させてハニカム構造体としてもよい。   The sheet-like material is preferably made of ceramic, metal or the like, but in the present invention, it is preferably mainly made of inorganic fibers. When the sheet-like material is made of inorganic fibers, it can be easily produced by a papermaking method or the like, and a honeycomb structure made of a laminated body can be manufactured by laminating them. In addition, this laminated body may adhere | attach with an inorganic adhesive material etc., and what was simply laminated | stacked physically may be sufficient. When manufacturing such a laminated body, it is good also as a honeycomb structure by inserting directly in the casing (metal cylindrical body) with which it mounts to an exhaust pipe, and making it laminate | stack by applying a pressure.

そして、上記ハニカム構造体40は、セルのいずれか一方の端部、即ち排気ガス流入側の下流端が目封じされた多数のセル41aが隔壁43を隔てて長手方向に並設され、フィルタとして機能する円柱形状のものである。
すなわち、図4(b)に示したように、セルは、排気ガスの入側または出側に相当する端部のいずれかが目封じされ、一方のセル41aに流入した排気ガスは、これらのセルを隔てる隔壁43を通過した後、他方のセル41bから流出し、フィルタとして機能するようになっている。
In the honeycomb structure 40, a large number of cells 41a, in which one end portion of the cells, that is, the downstream end on the exhaust gas inflow side is sealed, are arranged in parallel in the longitudinal direction with the partition wall 43 therebetween, and serve as a filter. A functioning cylindrical shape.
That is, as shown in FIG. 4B, the end of the cell corresponding to the inlet side or the outlet side of the exhaust gas is sealed, and the exhaust gas flowing into one cell 41a After passing through the partition wall 43 separating the cells, it flows out from the other cell 41b and functions as a filter.

このハニカム構造体40において、セル41a、41bを隔てる隔壁の厚さは、0.2〜10.0mmの範囲が望ましく、0.3〜6.0mmの範囲がより望ましい。また、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面におけるセルの密度は、0.16個/cm(1.0個/in)〜62個/cm(400個/in)が望ましく、0.62個/cm(4.0個/in)〜31個/cm(200個/in)程度がより望ましい範囲である。 In this honeycomb structure 40, the thickness of the partition walls separating the cells 41a and 41b is preferably in the range of 0.2 to 10.0 mm, and more preferably in the range of 0.3 to 6.0 mm. The density of the cells in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure is preferably 0.16 / cm 2 (1.0 / in 2 ) to 62 / cm 2 (400 / in 2 ), A range of about 0.62 pieces / cm 2 (4.0 pieces / in 2 ) to 31 pieces / cm 2 (200 pieces / in 2 ) is more desirable.

上記無機繊維の材質としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等の酸化物セラミック、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化珪素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック等を使用することができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the material of the inorganic fiber include oxide ceramics such as silica-alumina, mullite, alumina, and silica, nitride ceramics such as aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and titanium nitride, silicon carbide, zirconium carbide, and titanium carbide. Further, carbide ceramics such as tantalum carbide and tungsten carbide can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

なお、この無機繊維には、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属からなる触媒を担持したものであってもよい。また、貴金属に加えて、アルカリ金属(元素周期表1族)、アルカリ土類金属(元素周期表2族)、希土類元素(元素周期表3族)、遷移金属元素が加えてもよい。   In addition, this inorganic fiber may carry | support the catalyst which consists of noble metals, such as platinum, palladium, and rhodium. Further, in addition to the noble metal, an alkali metal (element periodic table group 1), an alkaline earth metal (element periodic table group 2), a rare earth element (element periodic table group 3), or a transition metal element may be added.

上記無機繊維の繊維長は、0.1mm〜100mmが望ましく、0.5mm〜50mmがより望ましい。また、この無機繊維の繊維径は、1μm〜30μmであることが望ましく、2μm〜10μmの範囲であることがより望ましい。
上記ハニカム構造体40は、上記無機繊維のほかに、一定の形状を維持するためにこれらの無機繊維同士を結合するための珪酸ガラス、珪酸アルカリガラス、ホウ珪酸ガラス等の無機ガラス、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル等のバインダを含んでもよい。
The fiber length of the inorganic fiber is desirably 0.1 mm to 100 mm, and more desirably 0.5 mm to 50 mm. Further, the fiber diameter of the inorganic fiber is preferably 1 μm to 30 μm, and more preferably 2 μm to 10 μm.
In addition to the inorganic fibers, the honeycomb structure 40 is made of inorganic glass such as silicate glass, alkali silicate glass, borosilicate glass, alumina sol, silica sol for bonding these inorganic fibers to maintain a certain shape. In addition, a binder such as titania sol may be included.

このハニカム構造体40は、無機粒子及び金属粒子を少量含むものであってもよい。その無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物、酸化物等を使用することができ、具体的には、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼素、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア等からなる無機粉末等を使用することができる。   The honeycomb structure 40 may include a small amount of inorganic particles and metal particles. As the inorganic particles, for example, carbides, nitrides, oxides and the like can be used. Specifically, inorganic powders made of silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, alumina, silica, zirconia, titania, etc. Can be used.

上記金属粒子としては、例えば、金属シリコン、アルミニウム、鉄、チタン等が使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記ハニカム構造体の見かけの密度は、0.05g/cm〜1.00g/cmであることが望ましく、0.10g/cm〜0.50g/cmであることがより望ましい。
As said metal particle, metal silicon, aluminum, iron, titanium etc. can be used, for example. These may be used alone or in combination of two or more.
The apparent density of the honeycomb structure is desirably 0.05g / cm 3 ~1.00g / cm 3 , and more desirably at 0.10g / cm 3 ~0.50g / cm 3 .

また、上記ハニカム構造体の気孔率は、60%〜98%であることが望ましく、80%〜95%であることがより望ましい。   Moreover, the porosity of the honeycomb structure is preferably 60% to 98%, and more preferably 80% to 95%.

このようにハニカム構造体のセル内、即ち隔壁表面もしくは内部に、触媒が担持されていることで、ハニカム構造体を用いたフィルタは、排気ガス中の粒子状物質を捕集除去し、触媒により再生処理を行うことができるフィルタとして機能するとともに、排気ガスに含有されるCO、HC及びNOx等を浄化するための触媒コンバータとして機能させることができる。   As described above, the catalyst is supported in the cells of the honeycomb structure, that is, on the surface of the partition walls or in the interior, so that the filter using the honeycomb structure collects and removes particulate matter in the exhaust gas, In addition to functioning as a filter that can perform a regeneration process, it can function as a catalytic converter for purifying CO, HC, NOx, and the like contained in exhaust gas.

次に、本発明において特徴的な構成は、上記ハニカム構造体10、20、30、40の各セル21、31、41を隔てるセル壁、即ち隔壁23、33、43に、フィルタに再生処理を施す際、粒子状物質の燃焼を促進するためのPt等の触媒を担持さてなる触媒コート層100を設けたことである。即ち、ハニカム構造体に、Pt、Rh、Pd等の貴金属またはこれらの合金等の触媒を担持させた触媒コート層100を設けておくことで、内燃機関等の熱機関やボイラー等の燃焼装置等から排出される排気ガス中のHC、CO及びNOx等を浄化することができると同時に、上述した粒子状物質の燃焼促進に寄与させることができるようになる。   Next, a characteristic structure in the present invention is that the filter is regenerated on the cell walls, that is, the partition walls 23, 33, and 43 that separate the cells 21, 31, 41 of the honeycomb structure 10, 20, 30, 40. At the time of application, a catalyst coat layer 100 carrying a catalyst such as Pt for promoting the combustion of particulate matter is provided. That is, by providing the honeycomb structure with a catalyst coat layer 100 supporting a catalyst such as a noble metal such as Pt, Rh, Pd or an alloy thereof, a combustion apparatus such as a heat engine such as an internal combustion engine or a boiler. It is possible to purify HC, CO, NOx and the like in the exhaust gas discharged from the exhaust gas, and at the same time, contribute to the promotion of combustion of the particulate matter described above.

しかも、本発明においてさらに特徴的な構成は、前記触媒コート層中に、再生処理時に前記粒子状物質から分離生成するアッシュを吸着除去するためのアッシュ捕捉材粒子(粒子直径:0.1μm〜100μm)を分散含有させたことである。
このように、触媒コート層中にアッシュ捕捉材粒子を分散含有させておくと、再生処理時に煤から離脱し、加熱されて軟化あるいは一部が溶融した状態となったアッシュが、該コート層中のアッシュ捕捉材粒子(これもまた少なくとも軟化状態になる)と互いに引き合って、その回りに沈着してそこに捕捉堆積されることで、再生処理時に生成したアッシュをフィルタのセル内の特定場所に閉じ込めて除去することができる。
In addition, a more characteristic configuration in the present invention is that an ash trapping material particle (particle diameter: 0.1 μm to 100 μm) for adsorbing and removing ash separated and generated from the particulate matter during the regeneration treatment in the catalyst coat layer Is dispersed.
As described above, when the ash capturing material particles are dispersed and contained in the catalyst coat layer, the ash that has been detached from the soot at the time of the regeneration treatment and softened or partially melted is heated in the coat layer. Ash trapping material particles (also at least in a softened state) attract each other, deposit around them and are trapped and deposited there, so that the ash generated during the regeneration process is placed in a specific location within the filter cell. Can be trapped and removed.

即ち、本発明にかかるフィルタにおいて重要なことは、上述したような集合体型ハニカム構造体10、一体型ハニカム構造体30、積層型ハニカム構造体40のいずれかのハニカム構造体にあっても、その排気ガス流入側セル21a、31a、41aの隔壁の表面、またはその隔壁内各構成粒子の各々の表面に形成されている触媒コート層100中、望ましくその下流側に位置する触媒コート層中に、低融点ガラス等のガラス質材料または低融点無機化合物系フラックス材料からなるアッシュ捕捉材粒子を分散含有させることである。   That is, in the filter according to the present invention, what is important is that the honeycomb structure of the aggregate-type honeycomb structure 10, the integral-type honeycomb structure 30, or the laminated honeycomb structure 40 as described above, In the catalyst coat layer 100 formed on the surface of the partition walls of the exhaust gas inflow side cells 21a, 31a, 41a or on the respective surfaces of the constituent particles in the partition walls, preferably in the catalyst coat layer located on the downstream side thereof, The ash capturing material particles made of a glassy material such as a low-melting glass or a low-melting-point inorganic compound-based flux material are dispersedly contained.

上記低融点ガラスとしては、再生処理時に捕集したパティキュレートを燃焼、除去させることができる温度、すなわち、フィルタ再生温度(250〜800℃)において軟化もしくは少なくとも一部が溶融し、リン酸系ガラスや硫酸カルシウム系ガラス等のようにガラス化するような無機化合物を用いることが好ましく、低融点無機化合物系フラックス材料としては、上記温度範囲内で軟化し、もしくは少なくとも一部が溶融する硫酸塩系フラックスや塩化物含有系フラックスを用いることが好ましい。また、これらの材料は2以上を組み合わせて用いてもよい。   The low-melting glass is a phosphate glass that is softened or at least partially melted at a temperature at which particulates collected during the regeneration treatment can be burned and removed, that is, at a filter regeneration temperature (250 to 800 ° C.). It is preferable to use an inorganic compound that vitrifies, such as calcium sulfate-based glass, and the low melting-point inorganic compound-based flux material is a sulfate-based material that softens or at least partially melts within the above temperature range. It is preferable to use a flux or a chloride-containing flux. These materials may be used in combination of two or more.

触媒コート層100中に、アッシュ捕捉材粒子を分散含有させた場合に、粒子状物質から分離したアッシュの捕捉回収ができるという詳しいメカニズムについては、今のところ完全に解明されたものではないが、次のとおりだと考えている。即ち、フィルタの再生時、粒子状物質(パティキュレート)が燃焼するとき、未燃焼物として残されたアッシュ成分が排気ガスによって吹き飛ばされる。そして、その飛ばされたアッシュは、軟化し部分的に溶融した流動状態となってガラス化する。こうした流動状態で飛行するガラス状のアッシュは、既に触媒コート層中にある前記アッシュ捕捉材粒子(加熱されて同様に軟化している)と互いに引き合い、結合しようとするために、分離した全ての軟化アッシュが、これらのアッシュ捕捉材粒子のまわりに堆積していくことになる。こうして生成した軟化ガラスまたはフラックスがその部分にのみ高密度に集積され、まじりあいそこに固着することになり、このことによって、アッシュがフィルタ内の捕捉材のところに局部的に堆積されることになるから、目詰まりが最小限なものとなり、フィルタを長期間使用しても、濾過面積を小さくしたり、圧力損失を招くことがなくなるのである。   When the ash capturing material particles are dispersed and contained in the catalyst coat layer 100, the detailed mechanism that can capture and collect the ash separated from the particulate matter has not been completely elucidated so far. I think that it is as follows. That is, when the particulate matter (particulate) is combusted during the regeneration of the filter, the ash component left as an unburned product is blown away by the exhaust gas. The ash thus blown is softened and becomes a partially molten fluidized state and vitrifies. The glassy ash flying in such a fluidized state attracts and separates all of the separated ash scavenger particles (heated and softened as well) already in the catalyst coat layer in an attempt to attract and bond with each other. Softened ash will accumulate around these ash trapping material particles. The softened glass or flux produced in this way is densely accumulated only on that part and sticks to it, which causes the ash to be deposited locally at the trapping material in the filter. Therefore, clogging is minimized, and even when the filter is used for a long time, the filtration area is not reduced and pressure loss is not caused.

本発明において、触媒コート層100中に分散含有させるアッシュ捕捉材粒子は、排気ガスが流入する上流側に高い濃度で含有させるよりも、排気ガス流出側のセルエンド部側での含有量を多くして濃度勾配をもたせた方が好ましい。
なぜなら、隔壁にアッシュがトラップされた場合、そのアッシュトラップ層上にさらに新たなアッシュが吸着され、隔壁の細孔を埋めてしまうので、排気ガスの流入時の抵抗を大きくさせ、圧力損失を大きくすることになるからである。
In the present invention, the ash trapping material particles dispersed and contained in the catalyst coat layer 100 have a higher content on the cell end portion side on the exhaust gas outflow side than in the upstream side into which the exhaust gas flows in at a high concentration. It is preferable to provide a concentration gradient.
This is because, when ash is trapped in the partition wall, new ash is adsorbed on the ash trap layer and fills the pores of the partition wall, increasing the resistance when exhaust gas flows in and increasing pressure loss. Because it will do.

従って、望ましくは隔壁の下流側に寄った側の触媒コート層中に、アッシュ捕捉材粒子を分散含有させるようにする。その理由は、排気ガス流入側セルの流出側端部寄りに、分離したアッシュをトラップするような構成にした場合、アッシュは、その下流端近傍に集積することになるので、濾過面積の減少を最小限にすることができるからである。     Therefore, the ash capturing material particles are desirably dispersed and contained in the catalyst coat layer on the side closer to the downstream side of the partition walls. The reason for this is that when the separated ash is trapped near the outflow side end of the exhaust gas inflow side cell, the ash accumulates in the vicinity of the downstream end, so that the filtration area can be reduced. This is because it can be minimized.

以下、本発明にかかるフィルタを形成する集合体型ハニカム構造体10および一体型ハニカム構造体30の製造方法について簡単に説明する。   Hereinafter, a method for manufacturing the aggregated honeycomb structure 10 and the integral honeycomb structure 30 forming the filter according to the present invention will be briefly described.

例えば、上記ハニカム構造体が図3に示したように、全体が一つのセラミックブロックとして形成された一体型ハニカム構造体30である場合には、まず、上述したようなセラミック粒子のいずれかを主成分とする原料ペーストを用いて押出成形を行い、図3に示したハニカム構造体30と略同形状のセラミック成形体を作製する。   For example, when the honeycomb structure is an integrated honeycomb structure 30 formed as a single ceramic block as shown in FIG. 3, first, any one of the above ceramic particles is mainly used. Extrusion molding is performed using a raw material paste as a component, and a ceramic molded body having substantially the same shape as the honeycomb structure 30 shown in FIG. 3 is produced.

使用する原料ペーストとしては、製造後のセラミックブロックの気孔率が、20〜80%となるようなものであることが望ましく、例えば、平均粒子径が大きいセラミック粒子粉末と平均粒子径が小さいセラミック粒子とからなる混合粉末にメチルセルロースやカルボキシメチルセルロースなどのバインダ、およびベンゼン等の有機溶媒やメタノール等の分散媒液を加えたものがより好適である。   As the raw material paste to be used, it is desirable that the porosity of the manufactured ceramic block is 20 to 80%. For example, ceramic particle powder having a large average particle size and ceramic particles having a small average particle size It is more preferable to add a binder such as methyl cellulose or carboxymethyl cellulose to a mixed powder consisting of and an organic solvent such as benzene and a dispersion medium such as methanol.

次に、上記セラミック粉末等からなる混合粉末、バインダおよび分散媒液は、アトライター等で混合し、ニーダー等で充分に混練して原料ペーストとした後、該原料ペーストを押出成形して上記セラミック成形体を作製する。なお、上記原料ペーストには、必要に応じてエチレングリコールやデキストリン、脂肪酸石鹸などの成形助剤、あるいは球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。   Next, the mixed powder, binder, and dispersion medium liquid composed of the ceramic powder and the like are mixed with an attritor or the like and sufficiently kneaded with a kneader or the like to obtain a raw material paste, and then the raw material paste is extruded to form the ceramic. A molded body is produced. The raw material paste may be added with a molding aid such as ethylene glycol, dextrin, and fatty acid soap, or a pore-forming agent such as spherical acrylic particles and graphite, if necessary.

次に、上記セラミック成形体は、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機及び凍結乾燥機等を用いて乾燥し、セラミック乾燥体とした後、所定のセルの一端に封止材となるペーストを充填し、セルに目封じする封口処理を施す。   Next, the ceramic molded body is dried using a microwave dryer, a hot air dryer, a dielectric dryer, a vacuum dryer, a vacuum dryer, a freeze dryer or the like to obtain a ceramic dried body, and then a predetermined cell. One end of the substrate is filled with a paste as a sealing material, and a sealing process is performed to seal the cells.

次に、上記封止材ペーストが充填されたセラミック乾燥体を、150〜700℃程度に加熱して、上記セラミック乾燥体に含まれるバインダを除去し、セラミック脱脂体とする脱脂処理を施す。その後、上記セラミック脱脂体を1400〜2100℃程度に加熱し、セラミック多孔体を製造する。   Next, the ceramic dry body filled with the sealing material paste is heated to about 150 to 700 ° C., and the binder contained in the ceramic dry body is removed to perform a degreasing process to obtain a ceramic degreased body. Thereafter, the ceramic degreased body is heated to about 1400-2100 ° C. to produce a ceramic porous body.

このように製造されたハニカム構造体は、排気ガス流入側セルの流出側端部に封止材が充填されて目封じされた構造となって、上述した排気ガス浄化用ハニカムフィルタとして好適に用いることができる。   The thus manufactured honeycomb structure has a structure in which the exhaust gas inflow side cell is filled with a sealing material and sealed, and is suitably used as the above-described honeycomb filter for exhaust gas purification. be able to.

その後、上記各隔壁には、その表面または該隔壁中に、ハニカムフィルタに再生処理を施す際、排気ガス中のCO、NCおよびNOx等を浄化しかつ粒子状物質の燃焼を促進するためのPt等の触媒を担持すると同時に、アッシュ捕捉材粒子を分散含有させてなる触媒コート層を形成する。この触媒コート層の形成方法としては、
(1)隔壁表面に被覆する方法としては、比較的粘度の大きいアルミナスラリーに調整するか、アルミナスラリーに使用するアルミナの粒子径を大きくしたスラリーを、セル内に流入させることにより、アルミナ粒子を隔壁表面に付着させることによって形成する。
(2)隔壁内各粒子表面に被覆する方法としては、比較的粘度の小さいアルミナスラリーを調整するか、アルミナスラリーに使用するアルミナの粒子径を小さくしたスラリーを、たとえば圧力を調整して隔壁内まで浸透するように流し込んだり、ゾルゲル法を用いて形成する。
Thereafter, each of the partition walls has a Pt for purifying the combustion of particulate matter and purifying CO, NC, NOx, etc. in the exhaust gas when the honeycomb filter is subjected to regeneration treatment on the surface or in the partition walls. At the same time as supporting a catalyst such as a catalyst coat layer formed by dispersing and containing ash trapping material particles. As a method of forming this catalyst coat layer,
(1) As a method of coating the partition wall surface, the alumina particles are adjusted by adjusting the alumina slurry to have a relatively large viscosity or by flowing a slurry having a larger particle diameter of alumina used in the alumina slurry into the cell. It is formed by adhering to the partition wall surface.
(2) As a method of coating the surface of each particle in the partition wall, an alumina slurry having a relatively low viscosity is prepared, or a slurry in which the particle diameter of alumina used for the alumina slurry is reduced, for example, by adjusting the pressure. It is poured so as to permeate until it forms, or it is formed using a sol-gel method.

次に、上記ハニカム構造体が、図1に示したように、多孔質セラミック部材が、シール材層を介して複数個を結束してなる集合体型ハニカム構造体10である場合には、まず、上述したセラミック粒子とシリコンとを主成分とする原料ペーストを用いて押出成形を行い、図2に示した多孔質セラミック部材20のような形状の生成形体を作製する。なお、上記原料ペーストとしては、上述した一体型ハニカム構造体30において説明した原料ペーストと同様のものを使用することができるが、炭化珪素を主材とするものが好ましい。   Next, when the honeycomb structure is an aggregated honeycomb structure 10 in which a plurality of porous ceramic members are bundled through a sealing material layer as shown in FIG. Extrusion molding is performed using the above-described raw material paste mainly composed of ceramic particles and silicon, and a generated shape having a shape like the porous ceramic member 20 shown in FIG. 2 is produced. The raw material paste may be the same as the raw material paste described in the above-described integrated honeycomb structure 30, but preferably uses silicon carbide as the main material.

次に、上記生成形体を、マイクロ波乾燥機等を用いて乾燥させて乾燥体とした後、該乾燥体の排気ガス流入側のセルの流出側端部に封止材となる封止材ペーストを充填し、そのセルの出側を目封じして封口処理を施す。また、前記排気ガス流入側と隣り合う排気ガス流出側セルの上流端を同様にして封止材にて封止する。   Next, the generated shaped body is dried using a microwave dryer or the like to form a dried body, and then a sealing material paste that becomes a sealing material at the end of the cell on the exhaust gas inflow side of the dried body Is sealed, and the outlet side of the cell is sealed. Further, the upstream end of the exhaust gas outflow side cell adjacent to the exhaust gas inflow side is similarly sealed with a sealing material.

次いで、各セルを上述したようにして互い違いに封口処理を施した乾燥体に、上述した一体型ハニカム構造体30と同様の条件で脱脂処理を施した後に、焼成を行うことにより、複数のセルが隔壁を隔てて長手方向に並列した多孔質セラミック部材を製造することができる。   Next, the dried body that has been subjected to the sealing process alternately as described above is subjected to a degreasing process under the same conditions as those of the integrated honeycomb structure 30 described above, and then fired to obtain a plurality of cells. Can produce a porous ceramic member having a partition wall in parallel in the longitudinal direction.

そして、多孔質セラミック部材20の側面に、シール材層となるシール材ペーストを均一な厚さで塗布し積層する工程を繰り返し、所定の大きさの角柱状の多孔質セラミック部材20の積層体を作製する。   And the process of apply | coating and laminating | sealing the sealing material paste used as a sealing material layer with uniform thickness on the side surface of the porous ceramic member 20 is repeated, and the laminated body of the rectangular ceramic porous ceramic member 20 of a predetermined | prescribed magnitude | size is obtained. Make it.

次に、この多孔質セラミック部材20の積層体を加熱してシール材ペースト層51を乾燥、固化させてシール材層14とし、その後、例えば、ダイヤモンドカッター等を用いて、その外周部を図1に示したような形状に切削することで、セラミックブロック15を作製する。   Next, the laminated body of the porous ceramic member 20 is heated to dry and solidify the sealing material paste layer 51 to form the sealing material layer 14, and then, for example, the outer peripheral portion of FIG. The ceramic block 15 is produced by cutting into a shape as shown in FIG.

さらに、セラミックブロック15の外周に上記シール材ペーストを用いてシール材層13を形成することで、多孔質セラミック部材がシール材層を介して複数個結束されて構成されたハニカム構造体を製造することができる。   Furthermore, the sealing material layer 13 is formed on the outer periphery of the ceramic block 15 by using the sealing material paste, thereby manufacturing a honeycomb structure in which a plurality of porous ceramic members are bound through the sealing material layer. be able to.

このように製造された集合型ハニカム構造体10は、セラミックブロック(多孔質セラミック部材)の所定のセルの端部に封止材が充填され、目封じされたものであり、上述した排気ガス浄化用ハニカムフィルタとして好適に用いることができる。   The aggregated honeycomb structure 10 manufactured in this way is such that the end of a predetermined cell of a ceramic block (porous ceramic member) is filled with a sealing material and sealed, and the exhaust gas purification described above is performed. It can be suitably used as a honeycomb filter.

その後、上記各隔壁には、その表面または該隔壁中に、ハニカムフィルタに再生処理を施す際、排気ガス中のCO、NCおよびNOx等を浄化しかつ粒子状物質の燃焼を促進するためのPt等の触媒を担持すると同時に、アッシュ捕捉材粒子を分散含有させてなる触媒コート層を形成する。この触媒コート層の形成方法としては、
(1)隔壁表面に被覆する方法としては、比較的粘度の大きいアルミナスラリーに調整するか、アルミナスラリーに使用するアルミナの粒子径を大きくしたスラリーを、セル内に流入させることにより、アルミナ粒子を隔壁表面に付着させることによって形成する。
(2)隔壁内各粒子表面に被覆する方法としては、比較的粘度の小さいアルミナスラリーを調整するか、アルミナスラリーに使用するアルミナの粒子径を小さくしたスラリーを、たとえば圧力を調整して隔壁内まで浸透するように流し込んだり、ゾルゲル法を用いて形成する。
Thereafter, each of the partition walls has a Pt for purifying the combustion of particulate matter and purifying CO, NC, NOx, etc. in the exhaust gas when the honeycomb filter is subjected to regeneration treatment on the surface or in the partition walls. At the same time as supporting a catalyst such as a catalyst coat layer formed by dispersing and containing ash trapping material particles. As a method of forming this catalyst coat layer,
(1) As a method of coating the partition wall surface, the alumina particles are adjusted by adjusting the alumina slurry to have a relatively large viscosity or by flowing a slurry having a larger particle diameter of alumina used in the alumina slurry into the cell. It is formed by adhering to the partition wall surface.
(2) As a method of coating the surface of each particle in the partition wall, an alumina slurry having a relatively low viscosity is prepared, or a slurry in which the particle diameter of alumina used for the alumina slurry is reduced, for example, by adjusting the pressure. It is poured so as to permeate until it forms, or it is formed using a sol-gel method.

次に、積層型ハニカム構造体の製造方法について、図5に基づいて説明する。   Next, a method for manufacturing a laminated honeycomb structure will be described with reference to FIG.

(1)水1リットルに対しアルミナファイバの如き無機繊維を5〜100gの割合で分散させ、そのほかにシリカゾル等の無機バインダを無機繊維100重量部に対して10〜40重量部、アクリルラテックス等の有機バインダを1〜10重量部の割合で添加し、さらに、必要により、硫酸アルミニウム等の凝結剤、ポリアクリルアミド等の凝集剤を少量添加し、充分撹拌することにより抄造用スラリーを調製する。 (1) An inorganic fiber such as an alumina fiber is dispersed at a rate of 5 to 100 g with respect to 1 liter of water. In addition, an inorganic binder such as silica sol is 10 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic fiber, such as acrylic latex. An organic binder is added at a ratio of 1 to 10 parts by weight, and if necessary, a coagulant such as aluminum sulfate and a flocculant such as polyacrylamide are added in a small amount, and the slurry for papermaking is prepared by sufficiently stirring.

(3)上記(1)で得られたスラリーを、所定形状の穴が市松模様状に互いに所定の間隔で形成された穴開きメッシュにより抄造し、得られたものを100〜200℃程度の温度で乾燥することにより、図5(a)に示すような、所定厚さの抄造シート40aを得る。抄造シート40aの厚さは、0.1〜20mmが望ましい。なお、端部を市松模様に封止するために、同様にメッシュを用いて抄造することにより、両端部用の抄造シート40bを得る。このような抄造シートを数枚両端部に用いれば、セルを形成した後、両端部の所定のセルを塞ぐという工程を必要とすることなく、フィルタとして機能するハニカム構造体を得ることができる。 (3) The slurry obtained in the above (1) is made with a perforated mesh in which holes having a predetermined shape are formed in a checkered pattern at predetermined intervals, and the obtained slurry has a temperature of about 100 to 200 ° C. Is dried to obtain a papermaking sheet 40a having a predetermined thickness as shown in FIG. The thickness of the papermaking sheet 40a is preferably 0.1 to 20 mm. In addition, in order to seal an edge part in a checkered pattern, the papermaking sheet 40b for both ends is obtained by similarly making paper using a mesh. If several sheets of paper are used at both ends, a honeycomb structure functioning as a filter can be obtained without requiring a step of closing predetermined cells at both ends after cells are formed.

(3)図5(b)に示すように、片側に抑え用の金具を有する円筒状のケーシング42を用いて、まず、ケーシング43内に、両端部用の抄造シート40bを数枚積層した後、内部用の抄造シート40aを所定枚数積層する。そして、最後に、両端部用の抄造シート40bを数枚積層し、さらにプレスを行い、その後、もう片方にも、抑え用の金具を設置、固定することにより、キャニングまで完了したハニカム構造体を作製する。この工程では、セルが重なり合うように、抄造シート40a、40bを積層することが必要である。 (3) As shown in FIG. 5 (b), using a cylindrical casing 42 having a holding metal fitting on one side, first, several sheets of papermaking sheets 40b for both ends are stacked in the casing 43. Then, a predetermined number of internal papermaking sheets 40a are laminated. And finally, several sheets of paper-making sheet 40b for both ends are laminated, and further pressed, and then the other side of the sheet is installed and fixed with a restraining metal fitting to complete the honeycomb structure up to canning. Make it. In this step, it is necessary to stack the papermaking sheets 40a and 40b so that the cells overlap.

このようにして得られた上記ハニカム構造体の隔壁表面、または隔壁を構成しているセラミック粒子表面のそれぞれに、触媒コート層となるアルミナ薄膜を所定の厚みで均一にまたは個別に被覆し、さらに、このアルミナ薄膜等からなる触媒コート面上にPtやPdなどの触媒活性成分 (以下、単に「活性成分」という) を担持させると同時に、アッシュ捕捉材粒子を分散含有させる。   Each of the partition wall surfaces of the honeycomb structure thus obtained or the surface of the ceramic particles constituting the partition walls is uniformly or individually coated with an alumina thin film as a catalyst coating layer at a predetermined thickness, and A catalytic active component such as Pt or Pd (hereinafter simply referred to as “active component”) is supported on the catalyst coating surface made of this alumina thin film and the like, and at the same time, the ash capturing material particles are dispersed and contained.

その後、上記各隔壁には、その表面または該隔壁中に、ハニカムフィルタに再生処理を施す際、排気ガス中のCO、NCおよびNOx等を浄化しかつ粒子状物質の燃焼を促進するためのPt等の触媒を担持すると同時に、アッシュ捕捉材粒子を分散含有させてなる触媒コート層を形成する。この触媒コート層の形成方法としては、
(1)隔壁表面に被覆する方法としては、比較的粘度の大きいアルミナスラリーに調整するか、アルミナスラリーに使用するアルミナの粒子径を大きくしたスラリーを、セル内に流入させることにより、アルミナ粒子を隔壁表面に付着させることによって形成する。
(2)隔壁内各粒子表面に被覆する方法としては、比較的粘度の小さいアルミナスラリーを調整するか、アルミナスラリーに使用するアルミナの粒子径を小さくしたスラリーを、たとえば圧力を調整して隔壁内まで浸透するように流し込んだり、ゾルゲル法を用いて形成する。
Thereafter, each of the partition walls has a Pt for purifying the combustion of particulate matter and purifying CO, NC, NOx, etc. in the exhaust gas when the honeycomb filter is subjected to regeneration treatment on the surface or in the partition walls. At the same time as supporting a catalyst such as a catalyst coat layer formed by dispersing and containing ash trapping material particles. As a method of forming this catalyst coat layer,
(1) As a method of coating the partition wall surface, the alumina particles are adjusted by adjusting the alumina slurry to have a relatively large viscosity or by flowing a slurry having a larger particle diameter of alumina used in the alumina slurry into the cell. It is formed by adhering to the partition wall surface.
(2) As a method of coating the surface of each particle in the partition wall, an alumina slurry having a relatively low viscosity is prepared, or a slurry in which the particle diameter of alumina used for the alumina slurry is reduced, for example, by adjusting the pressure. It is poured so as to permeate until it forms, or it is formed using a sol-gel method.

本発明において最も特徴的な構成である触媒とアッシュ捕捉材粒子とを含む上記触媒コート層100は、隔壁の表面または隔壁を構成している各セラミック粒子の表面を、アルミナ膜等で被覆した層である。
図6は、前記隔壁に、ウォッシュコート法によってアルミナ層を被覆形成した例であり、図のものは、隔壁を構成する各セラミック粒子のそれぞれの表面に、アルミナ膜が個別に被覆された状態のものを示している。
In the present invention, the catalyst coat layer 100 containing the catalyst and the ash trapping material particles, which is the most characteristic configuration, is a layer in which the surface of the partition wall or the surface of each ceramic particle constituting the partition wall is coated with an alumina film or the like. It is.
FIG. 6 is an example in which an alumina layer is formed on the partition wall by a wash coat method, and the figure shows a state in which an alumina film is individually coated on each surface of each ceramic particle constituting the partition wall. Shows things.

このように、本発明にかかるフィルタにおいて特徴的な構成である触媒コート層100(アルミナ膜)は、排気ガスの濾過壁である排気ガス流入側に面した前記隔壁の表面にアルミナの膜で一様に被覆するか、隔壁を構成している各セラミック粒子の表面を、アルミナ膜にて個別に被覆した構造を有する。特に、後者の場合、隔壁自体の気孔、即ち各粒子間に生じた間隙を全く塞ぐことなく、気孔は気孔としてそのまま存在することになるから(とくに下流側に形成した場合)、圧力損失が著しく小さい。   Thus, the catalyst coat layer 100 (alumina film), which is a characteristic configuration of the filter according to the present invention, is formed of an alumina film on the surface of the partition wall facing the exhaust gas inflow side which is an exhaust gas filtration wall. The surface of each ceramic particle constituting the partition wall is individually coated with an alumina film. In particular, in the latter case, the pores exist as they are without closing the pores of the partition walls themselves, that is, the gaps formed between the particles (especially when they are formed on the downstream side). small.

前記触媒コート層100の基質部分を構成しているアルミナ膜、即ち、アルミナ膜の結晶構造は、γ−AlO、δ−AlO、θ−AlOの少なくとも1つを含有するものである。アルミナ基準のアルミナのBet比表面積は、50〜800 m/g であることが好ましい。 The alumina film constituting the substrate portion of the catalyst coat layer 100, that is, the crystal structure of the alumina film is at least one of γ-Al 2 O 3 , δ-Al 2 O 3 , and θ-Al 2 O 3. It contains. The Bet specific surface area of alumina based on alumina is preferably 50 to 800 m 2 / g.

アルミナ膜からなる触媒コート層100中に担持させる活性成分としてはPt, Rh, Pd, Ce, Cu, V, Fe, Au, Ag などが用いられる。これらの活性成分のアルミナ担持膜への担持には、種々の方法が考えられるが、含浸法, 例えば蒸発乾固法、平衡吸着法、インシピアント・ウェットネス法あるいはスプレー法が適用できる。   Pt, Rh, Pd, Ce, Cu, V, Fe, Au, Ag, or the like is used as an active component to be supported in the catalyst coat layer 100 made of an alumina film. Various methods are conceivable for supporting these active components on the alumina-supported film, and impregnation methods such as evaporation to dryness, equilibrium adsorption, incipient wetness, or spray can be applied.

図7は、上述したハニカム構造体、即ち触媒コート層を設けてなる本発明のフィルタが設置された車両の排気ガス浄化装置の一例を示した断面図である。この図において、排気ガス浄化装置600は、主として、本発明にかかるハニカムフィルタ60と、そのハニカムフィルタ60の外方を覆うケーシング630と、ハニカムフィルタ60とケーシング630との間に配置された保持シール材620と、ハニカムフィルタ60の排気ガス流入側に設けられた加熱手段610とから構成されている。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of an exhaust gas purifying device for a vehicle in which the above-described honeycomb structure, that is, a filter of the present invention provided with a catalyst coat layer is installed. In this figure, an exhaust gas purification apparatus 600 mainly includes a honeycomb filter 60 according to the present invention, a casing 630 that covers the outside of the honeycomb filter 60, and a holding seal disposed between the honeycomb filter 60 and the casing 630. It is composed of a material 620 and heating means 610 provided on the exhaust gas inflow side of the honeycomb filter 60.

前記ケーシング630の排気ガスが導入される側の端部には、エンジン等の内燃機関に連結された排気導入管640が接続されており、ケーシング630の他端部には、外部に連結された排出管650が接続されている。   An exhaust introduction pipe 640 connected to an internal combustion engine such as an engine is connected to an end portion of the casing 630 where exhaust gas is introduced, and the other end portion of the casing 630 is connected to the outside. A discharge pipe 650 is connected.

かかる排気ガス浄化装置600では、エンジン等の内燃機関から排出された排気ガスは、導入管排気管640を通ってケーシング630内に導入され、ハニカムフィルタ60のセルから隔壁を通過してこの隔壁でパティキュレートの捕集と排気ガスの浄化とを行った後、排出管650を通って外部へ排出されることになる。   In such an exhaust gas purification device 600, exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as an engine is introduced into the casing 630 through the introduction pipe exhaust pipe 640, passes through the partition walls from the cells of the honeycomb filter 60, and passes through the partition walls. After collecting the particulates and purifying the exhaust gas, the particulates are discharged to the outside through the discharge pipe 650.

そして、ハニカムフィルタ60の隔壁に大量のパティキュレートが堆積し、圧損が高くなると、ハニカムフィルタ60の再生処理が行われる。その再生処理では、加熱手段610を用いて加熱されたガスをハニカムフィルタ60のセルの内部へ流入させて、ハニカムフィルタ60を加熱し、その加熱によって隔壁に堆積した粒子状物質が燃焼除去される。   When a large amount of particulates accumulates on the partition walls of the honeycomb filter 60 and the pressure loss increases, the regeneration process of the honeycomb filter 60 is performed. In the regeneration process, the gas heated using the heating means 610 is caused to flow into the cells of the honeycomb filter 60 to heat the honeycomb filter 60, and the particulate matter deposited on the partition walls is burned and removed by the heating. .

フィルタの再生とは、捕集した粒子状物質を燃焼させることを意味するが、その再生方法としては、排気ガス流入側に設けた加熱手段によりハニカム構造体を加熱するような方式であってもよく、ハニカム構造体に酸化触媒を担持させ、この酸化触媒により排気ガス中の炭化水素等が酸化することによって発生する熱を利用することで、排気ガスの浄化と並行して再生を行う方式であってもよい。   The regeneration of the filter means that the collected particulate matter is burned, but the regeneration method may be a method in which the honeycomb structure is heated by heating means provided on the exhaust gas inflow side. Well, by supporting the oxidation catalyst on the honeycomb structure and utilizing the heat generated by the oxidation of hydrocarbons in the exhaust gas by this oxidation catalyst, regeneration is performed in parallel with the purification of the exhaust gas. There may be.

一般にディーゼルエンジンでは、その排気ガスは酸素濃度が比較的に高いので、そのディーゼルエンジン用の排気ガス浄化装置の再生処理は、酸素濃度が比較的に高いかあるいは、希土類元素等の酸素吸蔵作用を有する触媒の作用による過剰酸素雰囲気下で行われるのが通常である。従って、再生温度が800℃を超えると、アッシュのトラップを行うガラス質材料またはフラックス材料が溶融して、多孔体であるフィルタから流れやすくなってしまう。一方、250℃未満では、ガラスまたはフラックスが溶融しないのでアッシュを取り込んで固定化するように機能しない。   In general, in a diesel engine, the exhaust gas has a relatively high oxygen concentration. Therefore, the regeneration treatment of the exhaust gas purification device for the diesel engine has a relatively high oxygen concentration or has an oxygen storage effect such as rare earth elements. Usually, the reaction is carried out in an excess oxygen atmosphere due to the action of the catalyst. Accordingly, when the regeneration temperature exceeds 800 ° C., the vitreous material or flux material for trapping ash is melted and easily flows from the filter which is a porous body. On the other hand, if it is less than 250 ° C., the glass or flux does not melt, so that it does not function to take in and fix the ash.

本発明にかかるフィルタを作製するにあたり、ガラス質材料または無機化合物系フラックス材料が、250℃〜800℃の温度範囲において溶融、低粘度化し、アッシュトラップを可能にする材料としての可能性を調べるための試験を予め行って、適用可能なガラス質材料として11種類(試験例1〜11)、無機化合物系フラックス材料として5種類(試験例12〜16)選定した。その結果を表1に示す。   In preparing the filter according to the present invention, the vitreous material or the inorganic compound-based flux material is melted and reduced in viscosity in a temperature range of 250 ° C. to 800 ° C., and the possibility as a material enabling ash trapping is investigated. The above tests were conducted in advance, and 11 types (Test Examples 1 to 11) as applicable glassy materials and 5 types (Test Examples 12 to 16) as inorganic compound-based flux materials were selected. The results are shown in Table 1.

Figure 2005342606
Figure 2005342606

なお、上記試験は、熱重量/示差熱分析装置(TG/DTA)(セイコー電子((株)社製、製品名:TG/DTA220U)を用いて行い、その温度−重量曲線の変化によって、各種材料の最低液相温度、最低融解温度、ガラス転移温度を求め、適用可能性を判断したものである。   The above test was conducted using a thermogravimetric / differential thermal analyzer (TG / DTA) (Seiko Electronics Co., Ltd., product name: TG / DTA220U). The minimum liquidus temperature, the minimum melting temperature, and the glass transition temperature of the material were determined, and the applicability was judged.

このような試験結果に基づいて選択した16種類のアッシュ捕捉材料を、一体型/集合体型/積層型のハニカム構造体にそれぞれ適用した例について、以下に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
なお、以下の実施例1〜24は、一体型ハニカム構造体の例であり、実施例25〜48は、集合体型ハニカム構造体の例であり、実施例49〜72は、積層型ハニカム構造体の例である。
Examples in which the 16 types of ash capturing materials selected based on the test results are applied to an integral / aggregate / stacked honeycomb structure will be described in detail below. It is not limited to examples only.
The following Examples 1 to 24 are examples of an integral honeycomb structure, Examples 25 to 48 are examples of an aggregated honeycomb structure, and Examples 49 to 72 are stacked honeycomb structures. It is an example.

(1)市販のコージェライトを用いて、気孔率が45%、平均気孔径が20μm、直径144mm、長さ254mmの円柱形状の多孔質セラミック部材を製造した。これを、排気ガス浄化用ハニカムフィルタとして機能するハニカム構造体とした。 (1) Using a commercially available cordierite, a cylindrical porous ceramic member having a porosity of 45%, an average pore diameter of 20 μm, a diameter of 144 mm, and a length of 254 mm was produced. This was a honeycomb structure that functions as a honeycomb filter for exhaust gas purification.

(2)前記ハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料として、試験例1に示すようなPO系ガラスを、ボールミルを用いて直径約5μmの粉末状とし、これを、アルミナスラリーと混合して、排気ガス流入側セルに流しこんだ。その後、乾燥し、各アッシュ捕捉材料のスラリー調整温度(400℃)付近まで加熱して、該アッシュ捕捉材料および触媒を含む触媒コート層を隔壁表面に作成した。さらに、前記セル内に、水で濃度を調節したPt錯体を流し込み、乾燥して同様に各アッシュ捕捉材料のスラリー調整温度付近まで加熱し、隔壁表面の該触媒コート層表面にPt触媒を担持させた。 (2) To the honeycomb structure, as an ash capturing material, P 2 O 3 glass as shown in Test Example 1 is made into a powder form having a diameter of about 5 μm using a ball mill, and this is mixed with an alumina slurry. And poured into the exhaust gas inflow side cell. Then, it dried and heated to the slurry adjustment temperature (400 degreeC) vicinity of each ash capture | acquisition material, and the catalyst coat layer containing this ash capture | acquisition material and a catalyst was created on the partition wall surface. Furthermore, a Pt complex whose concentration is adjusted with water is poured into the cell, dried and similarly heated to the vicinity of the slurry adjustment temperature of each ash trapping material, and the Pt catalyst is supported on the surface of the catalyst coat layer on the partition wall surface. It was.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例2に示すようなPO系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 2 is treated with the ash capturing material by the same treatment as in Example 1 (2). The alumina slurry contained was poured into a cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例3に示すようなPO系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 3 is treated with the ash capturing material by the same treatment as (2) of Example 1. The alumina slurry contained was poured into a cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例4に示すようなPO系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of an ash capturing material, P 2 O 3 -based glass powder as shown in Test Example 4 is treated with the ash capturing material by the same process as in (2) of Example 1. The alumina slurry contained was poured into a cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例5に示すようなPO系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 5 is treated with the ash capturing material by the same treatment as (2) of Example 1. The alumina slurry contained was poured into a cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例6に示すようなPO系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 6 is treated with the ash capturing material by the same treatment as in (2) of Example 1. The alumina slurry contained was poured into a cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例7に示すようなPO系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 7 is treated with the ash capturing material by the same treatment as (2) of Example 1. The alumina slurry contained was poured into a cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例8に示すようなPO系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 8 is treated with the ash capturing material by the same treatment as (2) of Example 1. The alumina slurry contained was poured into a cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例9に示すようなPO系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 9 is treated with the ash capturing material by the same treatment as (2) of Example 1. The alumina slurry contained was poured into a cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例10に示すようなPO系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 10 is treated with the ash capturing material by the same process as in (2) of Example 1. The alumina slurry contained was poured into a cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例11に示すようなPO系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 11 is treated with the ash capturing material by the same treatment as (2) of Example 1. The alumina slurry contained was poured into a cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例12に示すようなCaSO4系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 12 is treated with alumina containing the ash capturing material by the same treatment as in (2) of Example 1. The slurry was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例13に示すようなCaSO4系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of an ash capturing material, CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 13 is treated with alumina containing an ash capturing material by the same treatment as in (2) of Example 1. The slurry was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例14に示すようなCaSO4系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 14 is treated with alumina containing the ash capturing material by the same treatment as in (2) of Example 1. The slurry was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例15に示すようなCaSO4系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 15 is treated with alumina containing the ash capturing material by the same treatment as in (2) of Example 1. The slurry was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例16に示すようなCaSO4系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 16 is treated with alumina containing the ash capturing material by the same treatment as in (2) of Example 1. The slurry was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例17に示すようなCaSO4系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of an ash capturing material, CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 17 is treated with alumina containing an ash capturing material by the same treatment as in (2) of Example 1. The slurry was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例18に示すようなCaSO4系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 18 is treated with alumina containing the ash capturing material by the same treatment as in (2) of Example 1. The slurry was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例19に示すようなCaSO4系ガラスの粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 19 is treated with alumina containing the ash capturing material by the same treatment as in (2) of Example 1. The slurry was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例20に示すようなフラックスA(硫化物系フラックス)の粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) As an example of an ash capturing material, flux A (sulfide-based flux) powder as shown in Test Example 20 is pulverized into this honeycomb structure by the same treatment as (2) of Example 1. The alumina slurry containing the material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例21に示すようなフラックスA(硫化物系フラックス)の粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) As an example of an ash trapping material, flux A (sulfide-based flux) powder as shown in Test Example 21 is ash trapped in this honeycomb structure by the same treatment as in (2) of Example 1. The alumina slurry containing the material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例22に示すようなフラックスB(塩化物含有系フラックス)の粉を、実施例1と同様の処理よって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) In this honeycomb structure, as an example of the ash capturing material, a powder of flux B (chloride-containing flux) as shown in Test Example 22 is included in the ash capturing material by the same treatment as in Example 1. Alumina slurry was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例23に示すようなフラックスB(塩化物含有系フラックス)の粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) As an example of an ash capturing material, flux B (chloride-containing flux) powder as shown in Test Example 23 is ashed into the honeycomb structure by the same treatment as in Example 1 (2). An alumina slurry containing the trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例1の(1)と同様のハニカム構造体を用いた。
(2)このハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例24に示すようなフラックスB(塩化物含有系フラックス)の粉を、実施例1の(2)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure similar to (1) of Example 1 was used.
(2) To this honeycomb structure, as an example of an ash capturing material, powder of flux B (chloride-containing flux) as shown in Test Example 24 is treated with ash by the same treatment as (2) of Example 1. An alumina slurry containing the trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

比較例1Comparative Example 1

(1)実施例1の(1)と同様にしてハニカム構造体を製造したのみで触媒コート層中には、アッシュ捕捉材料を分散含有させなかった。 (1) A honeycomb structure was only manufactured in the same manner as in (1) of Example 1, and no ash trapping material was dispersed in the catalyst coat layer.

(1)平均粒径30μmの炭化珪素粉末80重量%と、平均粒径0.5μmの炭化珪素粉末20重量%とを湿式混合し、得られた混合粉末100重量部に対して、有機バインダ(メチルセルロース)を6重量部、界面活性剤(オレイン酸)を2.5重量部、水を24重量部加えて混練して原料ペーストを調製した。
次いで、上記原料ペーストを押出成形機に充填し、押出速度10cm/分にて図23に示した多孔質セラミック部材30と略同形状の生成形体を作製した。
上記生成形体をマイクロ波乾燥機を用いて乾燥させ、セラミック乾燥体とした後、上記生成形体と同様の組成の封止材ペーストを所定の貫通孔の一端に充填し、その後、再び乾燥機を用いて乾燥させ、さらに酸化雰囲気下550℃で3時間脱脂してセラミック脱脂体を得た。
(1) 80% by weight of silicon carbide powder having an average particle size of 30 μm and 20% by weight of silicon carbide powder having an average particle size of 0.5 μm are wet-mixed, and 100 parts by weight of the obtained mixed powder is mixed with an organic binder ( 6 parts by weight of methylcellulose), 2.5 parts by weight of surfactant (oleic acid) and 24 parts by weight of water were added and kneaded to prepare a raw material paste.
Next, the raw material paste was filled in an extrusion molding machine, and a formed body having substantially the same shape as the porous ceramic member 30 shown in FIG. 23 was produced at an extrusion speed of 10 cm / min.
After the formed form is dried using a microwave dryer to form a ceramic dry body, one end of a predetermined through-hole is filled with a sealing material paste having the same composition as the formed form, and then the dryer is again connected. And degreased for 3 hours at 550 ° C. in an oxidizing atmosphere to obtain a ceramic degreased body.

上記セラミック脱脂体を常圧のアルゴン雰囲気下2150℃、2時間で焼成処理を行うことにより、気孔率が45%、平均気孔径が10μm、その大きさが34.3mm×34.3mm×254mmの多孔質セラミック部材を製造した。   The ceramic degreased body is fired at 2150 ° C. for 2 hours under an atmospheric pressure of argon atmosphere to obtain a porosity of 45%, an average pore diameter of 10 μm, and a size of 34.3 mm × 34.3 mm × 254 mm. A porous ceramic member was produced.

(2)繊維長0.2mmのアルミナファイバ30重量%、平均粒径0.6μmの炭化珪素粒子21重量%、シリカゾル15重量%、カルボキシメチルセルロース5.6重量%、及び、水28.4重量%を含む耐熱性のシール材ペーストを用いて上記多孔質セラミック部材を、図5を用いて説明した方法により多数結束させ、続いて、ダイヤモンドカッターを用いて切断することにより、直径が144mmで円柱形状のセラミックブロックを作製した。
このとき、上記多孔質セラミック部材を結束するシール材層の厚さが1.0mmとなるように調整した。
(2) 30% by weight of alumina fiber having a fiber length of 0.2 mm, 21% by weight of silicon carbide particles having an average particle diameter of 0.6 μm, 15% by weight of silica sol, 5.6% by weight of carboxymethyl cellulose, and 28.4% by weight of water A plurality of the porous ceramic members are bound by the method described with reference to FIG. 5 using a heat-resistant sealing material paste containing, and then cut using a diamond cutter to form a cylindrical shape having a diameter of 144 mm. A ceramic block was prepared.
At this time, it adjusted so that the thickness of the sealing material layer which binds the said porous ceramic member might be set to 1.0 mm.

次いで、無機繊維としてアルミナシリケートからなるセラミックファイバー(ショット含有率:3%、繊維長:0.1〜100mm)23.3重量%、無機粒子として平均粒径0.3μmの炭化珪素粉末30.2重量%、無機バインダとしてシリカゾル(ゾル中のSiO2の含有率:30重量%)7重量%、有機バインダとしてカルボキシメチルセルロース0.5重量%及び水39重量%を混合、混練してシール材ペーストを調製した。   Next, ceramic fiber made of alumina silicate as inorganic fiber (shot content: 3%, fiber length: 0.1 to 100 mm) 23.3% by weight, silicon carbide powder 30.2 having an average particle size of 0.3 μm as inorganic particles Mixing and kneading 7% by weight of silica sol (content of SiO2 in the sol: 30% by weight) as an inorganic binder, 0.5% by weight of carboxymethyl cellulose and 39% by weight of water as an organic binder, and preparing a sealing material paste did.

上記シール材ペーストを用いて、上記セラミックブロックの外周部に厚さ1.0mmのシール材ペースト層を形成した。そして、このシール材ペースト層を120℃で乾燥して、円柱形状で排気ガス浄化用ハニカムフィルタとして機能するハニカム構造体を製造した。   A sealing material paste layer having a thickness of 1.0 mm was formed on the outer periphery of the ceramic block using the sealing material paste. And this sealing material paste layer was dried at 120 degreeC, and the honeycomb structure which functions as a honeycomb-shaped honeycomb filter for exhaust gas purification was manufactured.

(3)前記ハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料として、試験例1に示すようなPO系ガラスをボールミルを用いて、直径約5μmの粉末状とし、これを、アルミナスラリーと混合して、排気ガス流入側セルに流しこんだ。その後、乾燥し、各アッシュ捕捉材料のスラリー調整温度(400℃)付近まで加熱して、該アッシュ捕捉材料を含んだ触媒コート層を隔壁表面に作成した。さらに、前記セル内に、水で濃度を調節したPt錯体を流し込み、乾燥して同様に各アッシュ捕捉材料のスラリー調整温度付近まで加熱し、隔壁表面の該触媒コート層表面にPt触媒を担持させた。 (3) To the honeycomb structure, as a ash capturing material, P 2 O 3 glass as shown in Test Example 1 is made into a powder form having a diameter of about 5 μm using a ball mill, and this is mixed with an alumina slurry. And poured into the exhaust gas inflow side cell. Then, it dried and heated to the slurry adjustment temperature (400 degreeC) vicinity of each ash capture | acquisition material, and the catalyst coat layer containing this ash capture | acquisition material was created on the partition wall surface. Furthermore, a Pt complex whose concentration is adjusted with water is poured into the cell, dried and similarly heated to the vicinity of the slurry adjustment temperature of each ash trapping material, and the Pt catalyst is supported on the surface of the catalyst coat layer on the partition wall surface. It was.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例2に示したようなPO系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) The honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2) uses P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 2 as an example of the ash capturing material. By the same treatment as in (3), the alumina slurry containing the ash trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例3に示したようなPO系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)で製造したハニカム構造体に、試験例3に示したようなPO系ガラスの粉を用い、これを実施例25と同様に処理して、排気流入側セル内に流し込んだ。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) The honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2) uses P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 3 as an example of the ash capturing material. By the same treatment as in (3), the alumina slurry containing the ash trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) The honeycomb structure manufactured in (1) above was treated with P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 3 in the same manner as in Example 25, and the exhaust inflow side cell was processed. I poured it in.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例4に示したようなPO系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) In the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 4 was used as an example of the ash capturing material. By the same treatment as in (3), the alumina slurry containing the ash trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例5に示したようなPO系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) In the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 5 was used as an example of the ash capturing material. By the same treatment as in (3), the alumina slurry containing the ash trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例6に示したようなPO系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) In the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 6 was used as an example of the ash capturing material. By the same treatment as in (3), the alumina slurry containing the ash trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例7に示したようなPO系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) In the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 7 was used as an example of the ash capturing material. By the same treatment as in (3), the alumina slurry containing the ash trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例8に示したようなPO系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) In the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 8 was used as an example of the ash capturing material. By the same treatment as in (3), the alumina slurry containing the ash trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例9に示したようなPO系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) In the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 9 was used as an example of the ash capturing material. By the same treatment as in (3), the alumina slurry containing the ash trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例10に示したようなPO系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) In the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 10 was used as an example of the ash capturing material. By the same treatment as in (3), the alumina slurry containing the ash trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例11に示したようなPO系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) In the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), P 2 O 3 glass powder as shown in Test Example 11 was used as an example of the ash capturing material. By the same treatment as in (3), the alumina slurry containing the ash trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例12に示したようなCaSO4系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) For the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 12 was used as an example of the ash capturing material. By the same treatment as 3), an alumina slurry containing an ash trapping material was poured into the exhaust gas inflow side cell to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例13に示したようなCaSO4系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 13 was used as an example of the ash capturing material for the honeycomb structures manufactured in the above (1) and (2). By the same treatment as 3), an alumina slurry containing an ash trapping material was poured into the exhaust gas inflow side cell to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例14に示したようなCaSO4系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 14 was used as an example of the ash capturing material for the honeycomb structures manufactured in the above (1) and (2). By the same treatment as 3), an alumina slurry containing an ash trapping material was poured into the exhaust gas inflow side cell to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例15に示したようなCaSO4系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) For the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 15 was used as an example of the ash capturing material. By the same treatment as 3), an alumina slurry containing an ash trapping material was poured into the exhaust gas inflow side cell to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例16に示したようなCaSO4系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) For the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 16 was used as an example of the ash capturing material. By the same treatment as 3), an alumina slurry containing an ash trapping material was poured into the exhaust gas inflow side cell to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例17に示したようなCaSO4系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) The honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2) was used with CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 17 as an example of the ash capturing material. By the same treatment as 3), an alumina slurry containing an ash trapping material was poured into the exhaust gas inflow side cell to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例18に示したようなCaSO4系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) For the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 18 was used as an example of the ash capturing material. By the same treatment as 3), an alumina slurry containing an ash trapping material was poured into the exhaust gas inflow side cell to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例19に示したようなCaSO4系ガラスの粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) For the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), CaSO 4 glass powder as shown in Test Example 19 was used as an example of the ash capturing material. By the same treatment as 3), an alumina slurry containing an ash trapping material was poured into the exhaust gas inflow side cell to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例20に示したようなフラックスA(硫化物系フラックス)の粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) The honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2) was used by using powder of flux A (sulfide-based flux) as shown in Test Example 20 as an example of the ash capturing material. By the same treatment as in Example 25 (3), the alumina slurry containing the ash trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例21に示したようなフラックスA(硫化物系フラックス)の粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) The honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2) was used by using powder of flux A (sulfide-based flux) as shown in Test Example 21 as an example of the ash capturing material. By the same treatment as in Example 25 (3), the alumina slurry containing the ash trapping material was poured into the cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例22に示したようなフラックスB(塩化物含有系系フラックス)の粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) In the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), powder of flux B (chloride-containing system flux) as shown in Test Example 22 was used as an example of the ash capturing material. In the same manner as in Example 25 (3), an alumina slurry containing an ash trapping material was poured into a cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例23に示したようなフラックスB(塩化物含有系系フラックス)の粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) In the honeycomb structure manufactured in (1) and (2) above, powder of flux B (chloride-containing system flux) as shown in Test Example 23 is used as an example of the ash capturing material. In the same manner as in Example 25 (3), an alumina slurry containing an ash trapping material was poured into a cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

(1)実施例25の(1)、(2)と同様の処理によってハニカム構造体を製造した。
(2)上記(1)、(2)で製造したハニカム構造体に、アッシュ捕捉材料の例として、試験例24に示したようなフラックスB(塩化物含有系系フラックス)の粉を用い、これを実施例25の(3)と同様の処理によって、アッシュ捕捉材料を含むアルミナスラリーを排気ガス流入側のセル内に流し込んで触媒コート層を形成した。
(1) A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 25 (1) and (2).
(2) In the honeycomb structure manufactured in the above (1) and (2), powder of flux B (chloride-containing system flux) as shown in Test Example 24 was used as an example of the ash capturing material. In the same manner as in Example 25 (3), an alumina slurry containing an ash trapping material was poured into a cell on the exhaust gas inflow side to form a catalyst coat layer.

比較例2Comparative Example 2

(1)実施例25の(1)、(2)と同様にしてハニカム構造体を製造したのみで触媒コート層中には、アッシュ捕捉材料を分散含有させなかった。 (1) A honeycomb structure was produced in the same manner as in Example 25 (1) and (2), and no ash trapping material was dispersed in the catalyst coat layer.

(1)無機繊維へのアッシュトラップ、触媒付与工程
アルミナファイバ(平均繊維径:5μm、平均繊維長:0.3mm)を、試験例1に示すようなPO系ガラスをアッシュ捕捉材として、400℃に溶融させたスラリー中に2分間含浸させた後、さらにPtを担持したアルミナスラリー(Pt濃度:5wt%)に2分間含浸した後、各アッシュ捕捉材料のスラリー調製温度まで加熱することにより、アッシュ捕捉材料を含みかつ触媒が付着したアルミナファイバを調製した。その結果、アルミナ粒子表面へのPtの担持量は、アルミナ10gに対して0.24gであった。
(1) Ash trap to inorganic fiber, catalyst application step Alumina fiber (average fiber diameter: 5 μm, average fiber length: 0.3 mm), P 2 O 3 glass as shown in Test Example 1 is used as an ash capturing material. After impregnation in a slurry melted at 400 ° C. for 2 minutes, and further impregnation in an alumina slurry carrying Pt (Pt concentration: 5 wt%) for 2 minutes, heating to the slurry preparation temperature of each ash trapping material Thus, an alumina fiber containing an ash trapping material and having a catalyst attached thereto was prepared. As a result, the amount of Pt supported on the surface of the alumina particles was 0.24 g with respect to 10 g of alumina.

(2)抄造用スラリーの調製工程
次に、(1)の工程で得られたアルミナファイバを水1リットルに対して10gの割合で分散させ、そのほかに無機バインダとして、シリカゾルをファイバに対して5wt%、有機バインダとしてアクリルラテックスを3wt%の割合で添加した。さらに、凝結剤として硫酸アルミニウム、凝集剤としてポリアクリルアミドを、ともに少量添加し、充分撹拌することにより抄造用スラリーを調製した。
(2) Process for preparing papermaking slurry Next, the alumina fiber obtained in the process of (1) is dispersed at a rate of 10 g with respect to 1 liter of water. %, Acrylic latex was added as an organic binder at a rate of 3 wt%. Further, a small amount of aluminum sulfate as a coagulant and polyacrylamide as a flocculant were added in small amounts, and stirred sufficiently to prepare a papermaking slurry.

(3)抄造工程
上記(2)で得られたスラリーを、4.5mm×4.5mmの穴が互いに2mmの間隔でほぼ全面に形成された直径143.8mmの穴開きメッシュにより抄き、得られたものを150℃で乾燥することにより、4.5mm×4.5mmの穴が互いに2mmの間隔で全面に形成された1mmの厚さの抄造シートA1を得た。
また、両端部用のシートを得るため、4.5mm×4.5mmの穴が市松模様に形成されているメッシュを用い、同様に抄造、乾燥を行うことにより、4.5mm×4.5mmの穴が市松模様で形成された抄造シートBを得た。
(3) Papermaking step The slurry obtained in the above (2) was made with a perforated mesh having a diameter of 143.8 mm in which 4.5 mm × 4.5 mm holes were formed almost entirely at intervals of 2 mm. The resulting product was dried at 150 ° C. to obtain a 1 mm thick paper sheet A1 having 4.5 mm × 4.5 mm holes formed on the entire surface at intervals of 2 mm.
Moreover, in order to obtain the sheet | seat for both ends, by using a mesh in which the hole of 4.5 mm x 4.5 mm is formed in the checkered pattern, papermaking and drying similarly, 4.5 mm x 4.5 mm Papermaking sheet B in which the holes were formed in a checkered pattern was obtained.

(4)積層工程
片側に抑え用の金具が取り付けられたケーシング(円筒状の金属容器)を、金具が取り付けられた側が下になるように立てた。そして、抄造シートBを3枚積層した後、抄造シートA1を150枚積層し、最後に抄造シート3枚を積層し、さらにプレスを行い、その後、もう片方にも、抑え用の金具を設置、固定することにより、その長さが150mmの積層体からなるハニカム構造体を得た。このハニカム構造体のPtの担持量は、5g/lであった。
なお、この工程では、セル孔が重なり合うように、各シートを積層した。
(4) Laminating Step A casing (cylindrical metal container) with a holding metal fitting attached to one side was erected so that the side with the metal fitting attached was down. And after laminating 3 paper sheets B, laminating 150 paper sheets A1, finally laminating 3 paper sheets, further pressing, and then installing the holding metal fitting on the other side, By fixing, a honeycomb structure made of a laminate having a length of 150 mm was obtained. The amount of Pt supported on this honeycomb structure was 5 g / l.
In this step, the sheets were laminated so that the cell holes overlapped.

アッシュ捕捉材料として、試験例2に示すようなPO系ガラスを400℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49 except that P 2 O 3 -based glass as shown in Test Example 2 was melted at 400 ° C. as a ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例3に示すようなPO系ガラスを500℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49, except that P 2 O 3 glass as shown in Test Example 3 was melted at 500 ° C. to make a slurry as an ash capturing material.

アッシュ捕捉材料として、試験例4に示したようなPO系ガラスを600℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49 except that P 2 O 3 -based glass as shown in Test Example 4 was melted at 600 ° C. to make a slurry as an ash capturing material.

アッシュ捕捉材料として、試験例5に示したようなPO系ガラスを600℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49 except that a P 2 O 3 glass as shown in Test Example 5 was melted at 600 ° C. as a ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例6に示したようなPO系ガラスを400℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49, except that P 2 O 3 glass as shown in Test Example 6 was melted at 400 ° C. as a ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例7に示したようなPO系ガラスを500℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49, except that P 2 O 3 glass as shown in Test Example 7 was melted at 500 ° C. to make a slurry as an ash capturing material.

アッシュ捕捉材料として、試験例8に示したようなPO系ガラスを400℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49, except that P 2 O 3 glass as shown in Test Example 8 was melted at 400 ° C. as a ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例9に示したようなPO系ガラスを450℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49 except that P 2 O 3 glass as shown in Test Example 9 was melted at 450 ° C. as a ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例10に示したようなPO系ガラスを400℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49, except that P 2 O 3 -based glass as shown in Test Example 10 was melted at 400 ° C. as a ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例11に示したようなPO系ガラスを450℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49 except that P 2 O 3 glass as shown in Test Example 11 was melted at 450 ° C. as a ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例12に示したようなCaSO系ガラスを750℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49, except that CaSO 4 glass as shown in Test Example 12 was melted at 750 ° C. as an ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例13に示したようなCaSO系ガラスを700℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49 except that CaSO 4 -based glass as shown in Test Example 13 was melted at 700 ° C. to make a slurry as an ash capturing material.

アッシュ捕捉材料として、試験例14に示したようなCaSO系ガラスを680℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49 except that CaSO 4 -based glass as shown in Test Example 14 was melted at 680 ° C. as a ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例15に示したようなCaSO系ガラスを770℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49 except that CaSO 4 -based glass as shown in Test Example 15 was melted at 770 ° C. to make a slurry as an ash capturing material.

アッシュ捕捉材料として、試験例16に示したようなCaSO系ガラスを730℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49 except that CaSO 4 -based glass as shown in Test Example 16 was melted at 730 ° C. as a ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例17に示したようなCaSO系ガラスを650℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49 except that CaSO 4 -based glass as shown in Test Example 17 was melted at 650 ° C. as a ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例18に示したようなCaSO系ガラスを700℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49 except that CaSO 4 -based glass as shown in Test Example 18 was melted at 700 ° C. as an ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例19に示したようなCaSO系ガラスを500℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。 A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49, except that CaSO 4 -based glass as shown in Test Example 19 was melted at 500 ° C. as an ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例20に示したようなフラックスA(硫化物系フラックス)を570℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。   A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49, except that flux A (sulfide-based flux) as shown in Test Example 20 was melted at 570 ° C. as a ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例21に示したようなフラックスA(硫化物系フラックス)を530℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。   A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49, except that flux A (sulfide-based flux) as shown in Test Example 21 was melted at 530 ° C. as a ash capturing material to form a slurry.

アッシュ捕捉材料として、試験例22に示したようなフラックスB(塩化物含有系フラックス)を550℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。   A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49, except that flux B (chloride-containing flux) as shown in Test Example 22 was melted at 550 ° C. to form a slurry as an ash capturing material. .

アッシュ捕捉材料として、試験例23に示したようなフラックスB(塩化物含有系フラックス)を480℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。   A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49, except that flux B (chloride containing flux) as shown in Test Example 23 was melted at 480 ° C. as a ash capturing material to form a slurry. .

アッシュ捕捉材料として、試験例24に示したようなフラックスB(塩化物含有系フラックス)を480℃で溶かしてスラリーにしたこと以外は、実施例49と同様にして積層型ハニカム構造体を形成した。   A laminated honeycomb structure was formed in the same manner as in Example 49, except that flux B (chloride-containing flux) as shown in Test Example 24 was melted at 480 ° C. as a ash capturing material to form a slurry. .

比較例3Comparative Example 3

実施例49の(1)において、アッシュ捕捉材料を添加しなかったこと以外は、実施例49と同様にしてハニカム構造体を作製した。   A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 49 except that the ash capturing material was not added in Example 49 (1).

上述した各実施例1〜72および比較例1〜3によって製造したハニカム構造体を、パティキュレートフィルタとしてエンジンの排気通路に配設して排気ガス浄化装置とした。そして、上記エンジンを回転数3000min−1、トルク50Nmでフィルタに8g/lのパティキュレートが捕集されるまで運転し、その後、パティキュレートを燃焼させる再生処理を150回施した。その後、フィルタを切断してアッシュトラップの有無を目視観察してアッシュの有無を調べた。
各実施例について、製造条件およびアッシュトラップ層によるアッシュ吸収の有無を表2〜4に示したが、本発明に適合する条件で実施された実施例1〜72のハニカム構造体は、アッシュ捕集差がおこっていることが確認できた。
The honeycomb structure manufactured by each of the above-described Examples 1 to 72 and Comparative Examples 1 to 3 was disposed in the exhaust passage of the engine as a particulate filter to form an exhaust gas purification device. The engine was operated at a rotational speed of 3000 min −1 and a torque of 50 Nm until 8 g / l of particulate was collected on the filter, and then a regeneration process for burning the particulate was performed 150 times. Thereafter, the filter was cut and the presence or absence of an ash trap was visually observed to examine the presence or absence of ash.
The manufacturing conditions and the presence or absence of ash absorption by the ash trap layer are shown in Tables 2 to 4 for each example, but the honeycomb structures of Examples 1 to 72 implemented under the conditions suitable for the present invention were collected by ash. It was confirmed that there was a difference.

Figure 2005342606
Figure 2005342606

Figure 2005342606
Figure 2005342606

Figure 2005342606
Figure 2005342606

以上説明したように、本発明にかかるフィルタは、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガス浄化装置や工場またはゴミ処理場での排気ガス浄化装置、暖房装置などの分野で利用が可能である。   As described above, the filter according to the present invention can be used in fields such as an exhaust gas purification device for an internal combustion engine such as a diesel engine, an exhaust gas purification device in a factory or a garbage disposal site, and a heating device.

本発明にかかるハニカムフィルタの一例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed an example of the honey-comb filter concerning this invention. (a)は、図1に示したハニカムフィルタを構成する多孔質セラミック部材の一例を示した斜視図であり、(b)は、(a)に示した多孔質セラミック部材のA−A線矢視断面図である。(A) is the perspective view which showed an example of the porous ceramic member which comprises the honeycomb filter shown in FIG. 1, (b) is the AA arrow of the porous ceramic member shown to (a). FIG. (a)は、本発明にかかるハニカムフィルタの他の一例を示した斜視図であり、(b)は、(a)に示したハニカムフィルタのB−B線矢視断面図である。(A) is the perspective view which showed another example of the honey-comb filter concerning this invention, (b) is BB arrow sectional drawing of the honey-comb filter shown to (a). (a)は、本発明にかかるハニカムフィルタのさらに他の一例を示した斜視図であり、(b)は、(a)に示したハニカムフィルタのC−C線矢視断面図である。(A) is the perspective view which showed another example of the honey-comb filter concerning this invention, (b) is CC sectional view taken on the line of the honeycomb filter shown to (a). 図4に示すハニカムフィルタの製造工程の一部を説明する図であり、(a)は、積層される抄造シートを示す概略図、(b)は抄造シートを積層して形成したハニカムフィルタの概略的な斜視図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a part of a manufacturing process of the honeycomb filter shown in FIG. 4, (a) is a schematic diagram showing a paper sheet to be laminated, and (b) is a schematic diagram of a honeycomb filter formed by laminating paper sheets. FIG. 触媒コート層(アルミナ膜)の概念図であり、(a)は隔壁表面に形成した例、(b)は隔壁内各粒子表面に形成した例を示す部分拡大断面図である。It is a conceptual diagram of a catalyst coat layer (alumina film), (a) is a partially enlarged sectional view showing an example formed on the partition wall surface, and (b) is an example formed on each particle surface in the partition wall. 本発明にかかるハニカムフィルタを用いた排気ガス浄化装置の一例を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically an example of the exhaust gas purification apparatus using the honey-comb filter concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 ハニカム構造体
13、14 シール材層
15 セラミックブロック
20 多孔質セラミック部材
21 セル
21a 排気ガス流入側セル
21b 排気ガス流出側セル
22 封止材
23 隔壁
30 ハニカム構造体
31 セル
31a 排気ガス流入側セル
31b 排気ガス流出側セル
32 封止材
33 隔壁
35 セラミックブロック
40 ハニカム構造体
41 セル
41a 排気ガス流入側セル
41b 排気ガス流出側セル
42 封止材
43 隔壁
60 ハニカムフィルタ
100 触媒コート層
600 排ガス浄化装置
610 加熱手段
620 保持シール材
630 ケーシング
640 導入管
650 排出管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Honeycomb structure 13, 14 Sealing material layer 15 Ceramic block 20 Porous ceramic member 21 Cell 21a Exhaust gas inflow side cell 21b Exhaust gas outflow side cell 22 Sealing material 23 Partition 30 Honeycomb structure 31 Cell 31a Exhaust gas inflow side cell 31b Exhaust gas outflow side cell 32 Sealing material 33 Partition wall 35 Ceramic block 40 Honeycomb structure 41 Cell 41a Exhaust gas inflow side cell 41b Exhaust gas outflow side cell 42 Sealing material 43 Partition wall 60 Honeycomb filter 100 Catalyst coat layer 600 Exhaust gas purification device 610 Heating means 620 Holding sealing material 630 Casing 640 Introduction pipe 650 Discharge pipe

Claims (14)

内燃機関から排出される粒子状物質含有排気ガスの浄化を行うためのフィルタであって、このフィルタのセル内隔壁表面に形成されている触媒コート層中に、アッシュ捕捉材粒子を分散含有させてなることを特徴とするフィルタ。 A filter for purifying particulate matter-containing exhaust gas discharged from an internal combustion engine, wherein ash trapping material particles are dispersed and contained in a catalyst coat layer formed on the inner partition wall surface of the filter. A filter characterized by 前記アッシュ捕捉材粒子が、ガラス質材料もしくは低融点無機化合物系フラックス材料であることを特徴とする請求項1に記載のフィルタ。 The filter according to claim 1, wherein the ash capturing material particles are a glassy material or a low-melting-point inorganic compound-based flux material. 前記アッシュ捕捉材粒子が、低融点ガラスであることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルタ。 The filter according to claim 1, wherein the ash capturing material particles are low-melting glass. 前記触媒コート層が、一体型または集合体型ハニカム構造体もしくは積層型ハニカム構造体の排気ガス流入側セルの隔壁表面に設けられているものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のフィルタ。 4. The catalyst coating layer according to claim 1, wherein the catalyst coating layer is provided on a partition wall surface of an exhaust gas inflow side cell of an integral-type or aggregate-type honeycomb structure or a laminated honeycomb structure. The filter according to item 1. 前記触媒コート層が、触媒を担持するアルミナにて構成されていることを特徴とする請求項1に記載のフィルタ。 The filter according to claim 1, wherein the catalyst coat layer is made of alumina supporting a catalyst. 前記触媒コート層は、排気ガス流入側セルの軸方向に沿って、上流側よりも下流側に分散含有させるアッシュ捕捉材粒子の含有量を多くして、濃度勾配を付与したものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のフィルタ。 The catalyst coat layer is provided with a concentration gradient by increasing the content of ash trapping material particles dispersed and contained in the downstream side rather than the upstream side along the axial direction of the exhaust gas inflow side cell. The filter according to claim 1, wherein the filter is characterized by the following. 内燃機関から排出される粒子状物資含有排気ガスの浄化を行うためのフィルタであって、このフィルタの各セルを隔てる隔壁を形造っている各セラミック粒子の表面に被覆されている触媒コート層中に、アッシュ捕捉材粒子を分散含有させてなることを特徴とするフィルタ。 A filter for purifying exhaust gas containing particulate matter discharged from an internal combustion engine, in a catalyst coat layer coated on the surface of each ceramic particle forming a partition wall separating each cell of the filter And a ash capturing material particle dispersed therein. 前記アッシュ捕捉材粒子が、ガラス質材料もしくは低融点無機化合物系フラックスであることを特徴とする請求項7に記載のフィルタ。 The filter according to claim 7, wherein the ash capturing material particles are a glassy material or a low melting point inorganic compound-based flux. 前記アッシュ捕捉材粒子が、低融点ガラスであることを特徴とする請求項7または8に記載のフィルタ。 The filter according to claim 7 or 8, wherein the ash capturing material particles are low-melting glass. 前記触媒コート層は、一体型または集合型ハニカム構造体もしくは積層型ハニカム構造体からなることを特徴とする請求項7に記載のフィルタ。 8. The filter according to claim 7, wherein the catalyst coat layer is formed of an integral type, a collective type honeycomb structure, or a laminated type honeycomb structure. 触媒コート層がアルミナにて構成されていることを特徴とする請求項7に記載のフィルタ。 The filter according to claim 7, wherein the catalyst coat layer is made of alumina. 前記触媒コート層は、排気ガス流入側セルの軸方向に沿って、上流側よりも下流側に分散含有させるアッシュ捕捉材粒子の含有量を多くして、濃度勾配を付与したものであることを特徴とする請求項7〜12のいずれか1項に記載のフィルタ。 The catalyst coat layer is provided with a concentration gradient by increasing the content of ash trapping material particles dispersed and contained in the downstream side rather than the upstream side along the axial direction of the exhaust gas inflow side cell. The filter according to any one of claims 7 to 12, characterized in that: 内燃機関の排気ガス通路内に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集すると共に、窒素酸化物や一酸化炭素を還元除去して浄化するためのフィルタを装着してなる内燃機関の排気ガス浄化装置において、このフィルタとして、請求項1〜6のいずれか1項に記載のもの、もしくは請求項7〜12のいずれか1項に記載のものを用いることを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。 An exhaust gas for an internal combustion engine, in which particulate matter contained in the exhaust gas is collected in an exhaust gas passage of the internal combustion engine, and a filter for reducing and removing nitrogen oxides and carbon monoxide is attached. In a purifying apparatus, the exhaust gas of an internal combustion engine using the filter according to any one of claims 1 to 6 or the filter according to any one of claims 7 to 12 as the filter. Purification equipment. 内燃機関から排出される粒子状物質含有排気ガス中の粒子状物質をフィルタによって捕集する方法において、請求項1〜12のいずれか1項に記載のフィルタのセル内に設けた触媒コート層中のアッシュ捕捉材粒子によって、前記粒子状物質から分離したアッシュを捕捉させることにより、この分離したアッシュをフィルタ内に閉じ込めて除去することを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化方法。
In the method of collecting particulate matter in particulate matter containing exhaust gas discharged from an internal-combustion engine with a filter, in a catalyst coat layer provided in a cell of a filter given in any 1 paragraph of Claims 1-12 An exhaust gas purification method for an internal combustion engine, wherein the ash separated from the particulate matter is trapped by the ash trapping material particles, and the separated ash is trapped and removed in a filter.
JP2004164580A 2004-06-02 2004-06-02 Filter, and apparatus and method for purifying exhaust gas from internal-combustion engine Pending JP2005342606A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004164580A JP2005342606A (en) 2004-06-02 2004-06-02 Filter, and apparatus and method for purifying exhaust gas from internal-combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004164580A JP2005342606A (en) 2004-06-02 2004-06-02 Filter, and apparatus and method for purifying exhaust gas from internal-combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005342606A true JP2005342606A (en) 2005-12-15

Family

ID=35495460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004164580A Pending JP2005342606A (en) 2004-06-02 2004-06-02 Filter, and apparatus and method for purifying exhaust gas from internal-combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005342606A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007055033A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-18 Ibiden Co., Ltd. Filter, exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine and exhaust gas purifying method
WO2008059576A1 (en) * 2006-11-16 2008-05-22 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structural body and method of producing the same
JP2008137884A (en) * 2006-11-06 2008-06-19 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Alumina micro particles and method of manufacturing alumina sol
JP2012206914A (en) * 2011-03-30 2012-10-25 Ngk Insulators Ltd Method for manufacturing honeycomb structure
WO2012169536A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 住友化学株式会社 Cleaning method and cleaning device for mask for sealing honeycomb structure, and method for manufacturing honeycomb filter
JP2014520226A (en) * 2011-07-01 2014-08-21 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2017025757A (en) * 2015-07-21 2017-02-02 本田技研工業株式会社 Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2017150417A (en) * 2016-02-25 2017-08-31 株式会社豊田自動織機 Exhaust emission control device for internal combustion engine

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007055033A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-18 Ibiden Co., Ltd. Filter, exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine and exhaust gas purifying method
JP2008137884A (en) * 2006-11-06 2008-06-19 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Alumina micro particles and method of manufacturing alumina sol
WO2008059576A1 (en) * 2006-11-16 2008-05-22 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structural body and method of producing the same
US7901755B2 (en) 2006-11-16 2011-03-08 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structure and method for manufacturing the same
JP2012206914A (en) * 2011-03-30 2012-10-25 Ngk Insulators Ltd Method for manufacturing honeycomb structure
WO2012169536A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 住友化学株式会社 Cleaning method and cleaning device for mask for sealing honeycomb structure, and method for manufacturing honeycomb filter
JP2014520226A (en) * 2011-07-01 2014-08-21 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2017025757A (en) * 2015-07-21 2017-02-02 本田技研工業株式会社 Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2017150417A (en) * 2016-02-25 2017-08-31 株式会社豊田自動織機 Exhaust emission control device for internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5001009B2 (en) Ceramic honeycomb structure
JP4295279B2 (en) Honeycomb structure
JP4437085B2 (en) Honeycomb structure
JP4437084B2 (en) Honeycomb structure
JP4509029B2 (en) Honeycomb structure
JP4386830B2 (en) Honeycomb filter for exhaust gas purification
US9486728B2 (en) Honeycomb filter and production method for honeycomb filter
WO2007010643A1 (en) Honeycomb structure and exhaust gas clean-up apparatus
WO2006106785A1 (en) Honeycomb structure body
US6843817B2 (en) Ceramic filter and filter device
WO2007070344A1 (en) Low pressure drop coated diesel exhaust filter
JP2007253144A (en) Honeycomb structured body and exhaust gas purifying device
JPWO2007086182A1 (en) Honeycomb structure, method for manufacturing honeycomb structure, and exhaust gas purification device
JP2006272157A (en) Ceramic honeycomb filter and waste gas cleaning facility
JP2005342606A (en) Filter, and apparatus and method for purifying exhaust gas from internal-combustion engine
JP2005296936A (en) Ceramic honeycomb filter and exhaust gas cleaning apparatus
JP2005324092A (en) Filter, exhaust gas purifying device of internal combustion engine and exhaust gas purifying method
WO2007063608A1 (en) Filter, apparatus for purifying exhaust gas discharged from internal combustion engine, and method for purifying exhaust gas
JP2004167482A (en) Honeycomb filter for exhaust gas cleaning, and its production method
JP2010077845A (en) Exhaust emission control filter and manufacturing method thereof
JP2006077672A (en) Exhaust emission control filter and exhaust emission control device
WO2007055033A1 (en) Filter, exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine and exhaust gas purifying method
KR101933917B1 (en) Method for coating catalyst on surface inside channels of diesel particulate filter
JP2013139022A (en) Honeycomb structure and apparatus for cleaning exhaust gas
JP2006204979A (en) Filter for cleaning exhaust gas

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090804

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091208