JP2006006988A - Metal filter and exhaust gas purifier using the metal filter - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、金属フィルタ及び該金属フィルタを用いた排出ガス浄化装置に係り、例えば、ディーゼルエンジン等の内燃機関の燃焼排ガス中に含まれる黒煙微粒子を捕捉し、捕捉した黒煙微粒子を燃焼除去して金属フィルタを再生する金属フィルタ及び該金属フィルタを用いた排出ガス浄化装置に関する。 The present invention relates to a metal filter and an exhaust gas purification apparatus using the metal filter. For example, the present invention captures black smoke particles contained in combustion exhaust gas of an internal combustion engine such as a diesel engine, and burns and removes the captured black smoke particles. The present invention relates to a metal filter for regenerating a metal filter, and an exhaust gas purification apparatus using the metal filter.
ディーゼル車の排出ガスの中には多量の炭素微粒子(いわゆる黒煙)が存在し、この炭素微粒子は、排気通路を経て空気中に吐き出された後は、長い時間空気中を舞い、最終的に、煤等となって床面や路面や衣服等に舞い降りてくる。ところで、炭素は、ものを良く吸着するので、発ガン関連物質等の様々な化学物質が、空気中を浮遊する炭素微粒子に吸着して、この炭素微粒子を人間が吸い込むことで人体の中に入り込み、ガンや呼吸器系の疾患を起こすとの報告が、近年相次いでなされている。 A large amount of carbon particulates (so-called black smoke) exists in the exhaust gas of diesel vehicles, and these carbon particulates flew into the air for a long time after being discharged into the air through the exhaust passage, and finally , Fall down on the floor, road, clothes, etc. By the way, since carbon adsorbs things well, various chemical substances such as carcinogenic substances are adsorbed by carbon fine particles floating in the air, and humans inhale these carbon fine particles into the human body. In recent years, it has been reported that cancer and respiratory diseases are caused.
このようなことから、ディーゼル車からの粒子状物質(PM)の排出規制が重要な課題となっている。そこで、環境空気をディーゼル黒煙汚染から守るものとして、車両搭載のディーゼルエンジンの排気通路に金属繊維やハニカム形状のエレメント等からなる黒煙除去フィルタを設置した黒煙捕集装置が従来より提供されている。
しかしながら、この種の黒煙除去フィルタでは、メッシュを微細にすれば、黒煙微粒子の捕集効率は向上する反面、捕集した黒煙微粒子によって目詰まりを起こし、圧力損失が増加するという欠点があり、一方、メッシュを粗くすれば、黒煙微粒子の捕集効率が低下してしまうという問題があった。
For this reason, emission control of particulate matter (PM) from diesel vehicles has become an important issue. Therefore, as a means to protect environmental air from diesel black smoke pollution, a black smoke collection device in which a black smoke removal filter made of metal fibers, honeycomb-shaped elements, etc. is installed in the exhaust passage of a diesel engine mounted on a vehicle has been provided. ing.
However, in this type of black smoke removal filter, if the mesh is made fine, the collection efficiency of black smoke particles is improved, but the trapped black smoke particles are clogged and the pressure loss increases. On the other hand, if the mesh is roughened, there is a problem that the collection efficiency of the black smoke particulates is lowered.
このような不都合を解消する手段として、山部及び谷部にバリ状の突起を周縁に持つ多数の貫通孔が形成された波型の金属板を渦巻状に巻き込んだ金属多孔体を用いたディーゼルエンジン用の金属フィルタが提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。
この金属フィルタは、波型又は凹凸状の山部及び谷部にバリ状の突起を周縁に持つ多数の貫通孔が形成された金属板を、渦巻状に巻き込んだ金属多孔体からなっている。渦巻状に巻回した状態では、金属板の相対向する面の間にバリ状の突起同士が位置して噛み合い、排ガス流路となる隙間が安定的に形成されている。
この隙間を、排ガスが通過する際、排ガス中に浮遊している未燃黒煙微粒子が、金属板の山部や谷部の表面、多数のバリ状の突起に捕捉され、高温度の当該金属フィルタや周囲雰囲気(排出ガス)によって加熱されて燃焼し、金属フィルタから除去される。
As a means to eliminate such inconvenience, diesel using a metal porous body in which a corrugated metal plate in which a large number of through-holes having burr-like protrusions at the periphery are formed in the crest and trough are spirally wound Metal filters for engines have been proposed (see, for example, Patent Document 1,
This metal filter is made of a metal porous body in which a metal plate in which a large number of through-holes having burr-shaped protrusions at the periphery are formed in a corrugated or uneven crest and trough is spirally wound. In the spirally wound state, the burr-like projections are positioned and meshed between the opposing surfaces of the metal plate, and a gap serving as an exhaust gas passage is stably formed.
When the exhaust gas passes through this gap, unburned black smoke particles suspended in the exhaust gas are trapped by the surface of the crests and troughs of the metal plate and a large number of burr-like projections, and the high-temperature metal It is heated and burned by the filter and the ambient atmosphere (exhaust gas) and removed from the metal filter.
さらに、図18乃至図20に示すように、上記金属板として、貫通孔101が山部及び谷部に設けられると共に、突起102が、山部では下方に谷部では上方に相当する列状凹部104側に設けた金属板を用い、この金属板を多層渦巻状に巻き上げて波型ロール状とした金属多孔体105からなる金属フィルタ106も提案されている。
この金属フィルタ106によれば、突起102を列状凹部104内に設けるようにすることによって、層間隙間107の層間流路断面積に対する黒煙微粒子の障害物(衝突・接触)断面積の比率を増大させて、黒煙微粒子の除去効率を向上させることができる。
According to this metal filter 106, by providing the
解決しようとする問題点は、上記従来の金属フィルタでは、黒煙微粒子と共に排気ガス中に含まれる例えば窒素酸化物等の有害物質の除去が充分行われないという点である。 The problem to be solved is that the conventional metal filter does not sufficiently remove harmful substances such as nitrogen oxides contained in the exhaust gas together with the black smoke particles.
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、黒煙微粒子と共に窒素酸化物等の有害物質を確実に除去し、排出ガスを一段と清浄化することができる金属フィルタ及び該金属フィルタを用いた排出ガス浄化装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is capable of reliably removing harmful substances such as nitrogen oxides together with black smoke particles and further purifying exhaust gas, and the metal filter. An object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying apparatus using the.
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、縁部に有面突起を持つ多数の貫通孔が穿設され、かつ、列状の起伏を繰り返す波型の金属板を波方向に向けて多層に巻き上げ又は折り重ねた金属多孔体を有してなり、該金属多孔体の層間隙間に排出ガスを通し、該排出ガスに含まれる有害微粒子を捕捉して除去するための金属フィルタに係り、上記層間隙間内には、当該排出ガスに含まれる有害物質を除去する又は除去を助ける触媒粒子が充填又は半充填されていることを特徴としている。
ここで、充填とは、層間隙間を100%埋めることを意味せず、また、半充填とは、5%から95%の間の充填度を意味し、排出ガスが円滑に流れる程度の空間が確保されるものとする。
また、触媒粒子は、粉状体を含むものとする。金属板とは、金属箔を含む広い概念である。また、金属板を多層に巻き上げ又は折り重ねるとは、二つ折りにしてから巻き上げ又は折り重ねる場合、複数枚を重ねた状態で、巻き上げ又は折り重ねるのみならず、例えば、別種の金属板、金属帯板、又は金属線材を、間に挟んで、巻き込む場合も含む概念である。また、上記貫通孔の形状は任意である。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that a corrugated metal plate having a plurality of through-holes having a planar protrusion at the edge and repeating a row of undulations is arranged in the wave direction. A metal filter that has a metal porous body wound up or folded in multiple layers toward the surface, passes exhaust gas through an interlayer gap of the metal porous body, and captures and removes harmful particulates contained in the exhaust gas In this regard, the interlayer gap is characterized by being filled or semi-filled with catalyst particles for removing or assisting removal of harmful substances contained in the exhaust gas.
Here, filling does not mean 100% filling of the interlayer gap, and half filling means a filling degree between 5% and 95%, and a space that allows exhaust gas to flow smoothly. Shall be secured.
The catalyst particles include a powdery body. A metal plate is a broad concept including metal foil. In addition, when the metal plate is rolled up or folded in multiple layers, when the sheet is folded or folded in two, it is not only wound or folded in a state where a plurality of sheets are stacked, but also, for example, another type of metal plate or metal band It is a concept that includes a case where a plate or a metal wire is sandwiched between and rolled up. Moreover, the shape of the said through-hole is arbitrary.
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の金属フィルタに係り、上記触媒粒子は、球状のものであることを特徴としている。 A second aspect of the present invention relates to the metal filter according to the first aspect, wherein the catalyst particles are spherical.
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の金属フィルタに係り、上記触媒粒子は、セラミックス粒子に触媒が被覆されてなることを特徴としている。 A third aspect of the present invention relates to the metal filter according to the first or second aspect, wherein the catalyst particles are formed by coating ceramic particles with a catalyst.
また、請求項4記載の発明は、請求項1又は2記載の金属フィルタに係り、上記触媒粒子は、金属粒子に触媒が被覆されてなることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the invention, there is provided the metal filter according to the first or second aspect, wherein the catalyst particles are formed by coating metal particles with a catalyst.
また、請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか1に記載の金属フィルタに係り、上記触媒は、捕捉した上記有害微粒子の燃焼を促進するための触媒を含んでいることを特徴としている。
The invention according to
また、請求項6記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか1に記載の金属フィルタに係り、上記触媒は、上記排出ガスに含まれる上記有害物質としての少なくとも窒素酸化物を還元するための触媒を含んでいることを特徴としている。
The invention according to
また、請求項7記載の発明は、請求項1乃至6のいずれか1に記載の金属フィルタに係り、上記排出ガスとしてのディーゼル排出ガスに含まれる黒煙微粒子を捕捉して除去することを特徴としている。
The invention according to
また、請求項8記載の発明に係る排出ガス浄化装置は、排気経路上に、請求項1乃至7のいずれか1に記載の金属フィルタを備え、上記金属多孔体の上記層間隙間に上記排出ガスを通すことを特徴としている。 An exhaust gas purification apparatus according to an eighth aspect of the present invention includes the metal filter according to any one of the first to seventh aspects on an exhaust path, and the exhaust gas is disposed in the interlayer gap of the metal porous body. It is characterized by passing through.
この発明の構成によれば、金属多孔体の層間隙間内に、排出ガスに含まれる有害物質を除去する又は除去を助ける触媒粒子が充填又は半充填されていることによって、窒素酸化物等の有害物質を確実に除去して、排出ガスを一段と清浄化することができる。 According to the configuration of the present invention, the interstices of the metal porous body are filled or semi-filled with catalyst particles that remove or assist the removal of harmful substances contained in the exhaust gas, thereby causing harmful effects such as nitrogen oxides. The material can be reliably removed and the exhaust gas can be further purified.
金属多孔体の層間隙間内に、排出ガスに含まれる有害物質を除去する又は除去を助ける触媒粒子が充填又は半充填されていることによって、窒素酸化物等の有害物質を確実に除去して、排出ガスを一段と清浄化するという目的を実現した。 By filling or semi-filling catalyst particles that remove or assist the removal of harmful substances contained in the exhaust gas in the interlayer gaps of the porous metal body, harmful substances such as nitrogen oxides are reliably removed, The purpose of further purifying exhaust gas has been realized.
図1は、この発明の第1実施例である金属フィルタの一部拡大斜視図、図2は、同金属フィルタを用いたディーゼル微粒子除去装置の概略構成を示す模式断面図、図3は、同ディーゼル微粒子除去装置がディーゼル車のディーゼルエンジンの排気管に取り付けられた取付構造を説明するための説明図、図4は、同金属フィルタの一部拡大断面図、図5は、同金属フィルタの一部拡大斜視図、また、図6は、同金属フィルタの作製方法を説明するための説明図である。 FIG. 1 is a partially enlarged perspective view of a metal filter according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a diesel particulate removing device using the metal filter, and FIG. FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of the metal filter, and FIG. 5 is a view of one of the metal filters. FIG. 4 is an explanatory view for explaining a mounting structure in which the diesel particulate removing device is attached to an exhaust pipe of a diesel engine of a diesel vehicle. FIG. 6 is an explanatory view for explaining a manufacturing method of the metal filter.
この例の金属フィルタ1を用いたディーゼル微粒子除去装置2は、図3に示すように、ディーゼル車に搭載されディーゼルエンジン8の直後に配設されて使用されるもので、図2に示すように、ディーゼル排出ガスの流入口3aを有する導入部3と、ディーゼル排出ガスの流出口4aを有する排出部4と、容器5内に金属フィルタ1を含む複数(この例では、2本)のフィルタユニット6,6が収納されてなる装置本体7とから概略構成されている。
なお、導入部3の内部には、流入口3aから高速に導入されるディーゼル排出ガスを減速させ、かつ、容器5内に均等に分散させるために、衝突板Sが設けられている。
ディーゼル微粒子除去装置2は、図3に示すように、ディーゼルエンジン8の直後に、排気管Lを介して取り付けられ、ディーゼル微粒子除去装置2内には、ディーゼルエンジン8から排出された高温のディーゼル排出ガスが導入される。
As shown in FIG. 3, the diesel
In addition, a collision plate S is provided inside the introduction portion 3 in order to decelerate and uniformly disperse the diesel exhaust gas introduced at a high speed from the
As shown in FIG. 3, the diesel
容器5内に配設されたフィルタユニット6は、ディーゼル排出ガスに含まれて排出されていく過程で、流入口3aから流入し、捕捉した未燃粒子を発火させ、燃焼させて除去できる程度の高温のディーゼル排出ガス雰囲気下に晒される。
なお、この例のディーゼル微粒子除去装置2は消音機能も有しており、未燃粒子が燃焼除去されたディーゼル排出ガスは、流出口4aから、消音器(マフラ)を経由することなくこのまま車外に排出される。
The
In addition, the diesel
装置本体7は、前段及び後段の合わせて2段のフィルタユニット6,6が容器5内に収納されてなっている。
フィルタユニット6は、図2に示すように、上流側に設けられ金属メッシュに担持された白金系の酸化触媒9と、下流側に設けられた金属フィルタ1とを有してなっている。
この例の金属フィルタ1は、図1、図4及び図5に示すように、縁部に有面突起11を持つ多数の貫通孔12が穿設され、かつ、正弦波の起伏を繰り返す金属板を多層渦巻状に巻き上げた波型ロール状の金属多孔体13の層間隙間14内に、黒煙微粒子の燃焼を促進させるための触媒を担持した粉状体の集合体としてのクラスタ状の触媒担持セラミックス粒体15が多数充填されて概略構成され、上記層間隙間14に、燃焼排ガスとしての例えばディーゼル排気ガスを通し、該ディーゼル排気ガスに含まれる黒煙微粒子を捕捉して除去するために用いられる。
In the apparatus
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the metal filter 1 of this example is a metal plate in which a large number of through-
触媒担持セラミックス粒体15は、例えば、アルミナ(αアルミナ、βアルミナ、γアルミナのうち少なくとも1種類を含む)、ベリリア、窒化珪素、窒化ホウ素、炭化珪素、ジルコニア、コージェライト等からなり、原料のセラミックス粉体を所定の高温で加熱して作製された焼結体に触媒を担持させて得られ、層間隙間14内に充填される。
触媒担持セラミックス粒体15は、排出ガスが層間隙間14内を円滑に通流するために必要な空間が確保されるように、層間隙間14内に充填される。ここで、充填率(層間隙間14内に収納された触媒担持セラミックス粒体15の体積の総和の層間隙間14の容積に対する割合)は、5%から95%の間、好ましくは、20%から80%の間に設定される。なお、触媒担持セラミックス粒体15は、その断面積が層間隙間14の断面積と同程度以下となるような大きさとされている。なお、クラスタ状の各触媒担持セラミックス粒体15の隙間にも、排出ガスが通流される。
また、触媒担持セラミックス粒体15は、層間隙間14内に、均一に詰められていても、不均一に詰められていても良い。また、貫通孔12の一部を覆うように配置されていても良い。この場合、触媒担持セラミックス粒体15は、有面突起11に引っ掛かった状態で配置される。
The catalyst-supporting
The catalyst-carrying
Further, the catalyst-carrying
黒煙微粒子の燃焼を促進させるための触媒としては、αアルミナ、βアルミナ及びγアルミナの群のなかから選択された1つ又は2つ以上の複合体を主体としたもの、好適には、68%〜78%含んだものが、触媒作用の安定性・耐久性の観点から好ましい。より詳細には、αアルミナ、βアルミナ及びγアルミナの部類中から選択された1つ又は2つ以上の複合体を主体とし、さらに、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、チタン、ニッケル、鉄、コバルトの群のなかから、少なくとも1つを含有してなるものが触媒反応性に優れ、大変好ましい。あるいは、αアルミナ、βアルミナ及びγアルミナの群のなかから選択された1つ又は2つ以上の複合体を主体とし、ルテニウムを含有し、さらに、リチウムジルコネート、酸化チタン及び炭酸カリウムのなかから選択された1つを含有してなるものも、触媒反応性に優れ、好ましい。 As the catalyst for promoting the combustion of the black smoke fine particles, a catalyst mainly composed of one or two or more composites selected from the group of α-alumina, β-alumina and γ-alumina, preferably 68 It is preferable from the viewpoint of the stability and durability of the catalytic action. More specifically, it is mainly composed of one or more composites selected from the group consisting of α-alumina, β-alumina, and γ-alumina, and further includes a group of palladium, rhodium, ruthenium, titanium, nickel, iron, and cobalt. Among these, those containing at least one are excellent in catalytic reactivity and very preferable. Alternatively, one or more composites selected from the group consisting of α-alumina, β-alumina, and γ-alumina, mainly containing ruthenium, and further selected from lithium zirconate, titanium oxide, and potassium carbonate. Those containing the selected one are also preferable because of their excellent catalytic reactivity.
貫通孔12は、列状の起伏を構成する山部及び谷部に設けられ、かつ、上記有面突起11の略全部又は過半数が、山部では下方に谷部では上方に相当する列状凹部16側に設けられている。
なお、図4では、金属多孔体13が内側の層の山部と外側の層の谷部とを重な合わせる態様で、つまり、隣り合う層間で、位相を互いに180度ずらす態様で、巻き上げられた例が示されているが、これに限らず、層間の位相は互いにランダムにずれていても良く、層間の位相が揃っていても良い。
The through-
In FIG. 4, the metal
この例では、金属多孔体13のピッチは、0.6〜4.0mm、貫通孔12は、一辺が0.3〜0.5mmの四角形である。これらの数値は、一例であり、負荷や要求精度に応じて変更できる。有面突起11は、列状凹部16から多少はみ出しても差し支えないが、できるだけ、有面突起11の略全部又は過半数が、列状凹部16内に留まる態様が好ましい。実験によれば、有面突起11の高さと、起伏の列状凹部16の深さとの間の関係が、0.7D≦H≦Dに設定されるのが最も好ましい。
なお、貫通孔の形状は四角形に限らず、円形、楕円形、スリット状、三角形、台形、菱形、平行四辺形でも良く、その他、定形不定形の如何を問わない。また、金属多孔体13の素材としては、例えば、厚さ略40μmのSUS304等のステンレス鋼板が好ましい。
In this example, the pitch of the metal
Note that the shape of the through hole is not limited to a quadrangle, and may be a circle, an ellipse, a slit, a triangle, a trapezoid, a rhombus, or a parallelogram, and may be any other shape such as a fixed shape. Moreover, as a raw material of the metal
この例の金属多孔体13の形成方法では、長尺の金属平板に波型ベンディング加工を施して、波型の金属板を形成すると共に、その際、列状凹部16の位置において、正逆のプレス加工を施して、貫通孔12を穿設することが行われ、貫通孔12の穿設と同時に、有面突起11が列状凹部16内に形成される工夫がなされている。つまり、貫通孔12を穿設する際に、貫通孔12形成位置の金属片は完全に除去されるのではなくて、貫通孔12の縁部に相当する一辺を残して、かつ、金属片を、列状凹部16側に、折曲立設することで、貫通孔12と有面突起11とを同時に形成している。
金属フィルタ1は、こうして作製された金属多孔体13を、図6に示すように、例えば、水平な巻取軸21で折り返して二つ折りにした状態で、この巻取軸21の周りに巻き取りながら、巻取軸21の回転速度に合わせて、シュート部22a,22bを用いて、金属多孔体13の上側及び下側の部位に触媒担持セラミックス粒体15を供給し、それぞれの谷部の列状凹部16内に、触媒担持セラミックス粒体15を配置していく。
In the method for forming the
As shown in FIG. 6, the metal filter 1 is wound around the take-up
こうして、金属多孔体13を巻き取ると同時に、触媒担持セラミックス粒体15は、層間隙間14内に配置されることとなる。
ここで、シュート部22a,22bは、金属多孔体13の幅方向に沿った金属板上に、触媒担持セラミックス粒体15が同時に供給されるように、触媒担持セラミックス粒体15を滑らせながら落下させる傾斜平板と、該傾斜平板に立設され触媒担持セラミックス粒体15を案内する仕切板とを有している。
なお、金属多孔体13の巻取りに合わせて、触媒担持セラミックス粒体15の供給位置を調整するために、例えばシュート部22a,22bを変位させる(後退させる)ようにしても良い。
Thus, at the same time as winding the metal
Here, the
Note that the
有面突起11は、排出ガスの微細衝突板としての機能を有するものであるから、ある程度の大きな面積を持つことが好ましい。この例では、図1に示すように、貫通孔12の縁部を構成する4辺のうち、排出ガスの流れFの上流側と下流側の2辺には、三角形状の有面突起11が立設され、他の2辺には、台形状の有面突起11が立設されている。
しかしながら、排出ガスの流れFの上流側と下流側の2辺に、台形状の有面突起11を立設するようにし、残りの2辺側に、三角形状の有面突起11を立設するようにしても良い。有面突起11の形状は、上述した三角形や台形に限らず、必要に応じて、任意に設定できる。
Since the
However, trapezoidal
上記構成の金属フィルタ1は、ディーゼルエンジンの運転時、ディーゼル排出ガスが金属フィルタ1の層間隙間14を通過する際、有面突起11が流れFの障害物として、具体的には、衝突片・減速片として、進路変更片として、あるいは貫通孔導入片として働くため、排出ガス中に浮遊している未燃黒煙微粒子が有面突起11や貫通孔12近傍の金属板の表裏面に捕捉され易くなる。
また、層間隙間14内に収納された触媒担持セラミックス粒体15も流れFの障害物として機能し、上記未燃黒煙微粒子は触媒担持セラミックス粒体15の表面にも捕捉される。
The metal filter 1 having the above-described configuration is such that when the diesel exhaust gas passes through the
The catalyst-carrying
金属フィルタ1を構成する金属多孔体13や触媒担持セラミックス粒体15に捕捉された未燃黒煙微粒子は、高温度の当該金属フィルタ1の金属多孔体13及び触媒担持セラミックス粒体15や、周囲雰囲気(排出ガス)によって加熱されて燃焼する。このようにして、未燃黒煙微粒子は、加熱されて燃焼して、金属フィルタ1から除去される。
ここで、波型ロール状の金属多孔体13の層間隙間14内には、黒煙微粒子の燃焼を促進させるための触媒を担持した触媒担持セラミックス粒体15が充填されていることにより、、未燃黒煙微粒子は燃焼が促進されて、金属フィルタ1から除去される。この結果、金属フィルタ1を通過した排出ガスの流れFは、黒煙微粒子を含まない清浄なガスとして排気されることとなる。
The unburned black smoke particles trapped by the metal
Here, the
このように、この例の構成によれば、層間隙間14内に、触媒担持セラミックス粒体15を充填したので、層間流路断面積に対する黒煙微粒子の障害物(衝突・接触)断面積の比率を増大でき、未燃黒煙微粒子は触媒担持セラミックス粒体15によっても捕捉され、かつ、触媒によって燃焼が促進される。
Thus, according to the configuration of this example, since the catalyst-carrying
また、有面突起11の略全部又は過半数を列状凹部16内に設けるようにしたため、層間流路断面積に対する黒煙微粒子の障害物(衝突・接触)断面積の比率を著しく増大できる。
したがって、黒煙除去効率を一段と高めることができる。しかも、黒煙除去効率の向上を図るために、層間隙間14を狭くする必要はないので、安価かつ容易に製作でき、目詰りも生じない。
In addition, since almost all or a majority of the
Therefore, the black smoke removal efficiency can be further increased. Moreover, since it is not necessary to narrow the
図7は、この発明の第2実施例である金属フィルタを構成する触媒担持セラミックス粒体の模式断面図である。
この例の金属フィルタが、上述した実施例1の金属フィルタと大きく異なるところは、クラスタ状の触媒担持セラミックス粒体に代えて、図7に示すように、セラミックス球体24上に、黒煙微粒子の燃焼を促進させるための触媒層25を形成してなる触媒担持セラミックス粒体15Aを用いた点である。
これ以外の構成は、上述した実施例1の構成と略同一であるので、その説明を簡略にする。
FIG. 7 is a schematic sectional view of catalyst-carrying ceramic particles constituting a metal filter according to a second embodiment of the present invention.
The metal filter of this example is greatly different from the metal filter of Example 1 described above in place of the cluster-like catalyst-carrying ceramic particles, as shown in FIG. This is a point using a catalyst-supporting ceramic particle 15A formed with a
Since the other configuration is substantially the same as the configuration of the first embodiment described above, the description thereof will be simplified.
この例では、触媒層25の触媒としては、実施例1で述べた黒煙微粒子の燃焼を促進させるための触媒と同様のものを用いる。
上記構成の金属フィルタは、ディーゼルエンジンの運転時、ディーゼル排出ガスが金属フィルタの層間隙間14を通過する際、有面突起11が流れFの障害物として、具体的には、衝突片・減速片として、進路変更片として、あるいは貫通孔導入片として働くため、排出ガス中に浮遊している未燃黒煙微粒子が有面突起11や貫通孔12近傍の金属フィルタの表裏面に捕捉され易くなる。
また、層間隙間14内に収納された触媒担持セラミックス粒体15Aも流れFの障害物として機能し、上記未燃黒煙微粒子は触媒担持セラミックス粒体15Aの表面に捕捉される。
In this example, the catalyst of the
In the metal filter having the above-described configuration, when the diesel exhaust gas passes through the
Further, the catalyst-carrying ceramic particles 15A housed in the
金属フィルタを構成する金属多孔体13や触媒担持セラミックス粒体15Aに捕捉された未燃黒煙微粒子は、高温度の当該金属フィルタ1の金属多孔体13及び触媒担持セラミックス粒体15Aや、周囲雰囲気(排出ガス)によって加熱されて燃焼する。
ここで、セラミックス球体24には、触媒が被覆されているので、捕捉した黒煙微粒子の燃焼が促進される。
このようにして、未燃黒煙微粒子は、加熱されて燃焼して、金属フィルタから除去される。この結果、金属フィルタを通過した排出ガスの流れFは、黒煙微粒子を含まない清浄なガスとして排気されることとなる。
The unburned black smoke particles trapped by the metal
Here, since the
In this way, the unburned black smoke particles are heated and burned and removed from the metal filter. As a result, the exhaust gas flow F that has passed through the metal filter is exhausted as a clean gas that does not contain black smoke particulates.
このように、この例の構成によれば、上述した実施例1と略同一の効果を得ることができる。 As described above, according to the configuration of this example, substantially the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained.
この例の金属フィルタが、上述した実施例1の金属フィルタと大きく異なるところは、金属フィルタを構成する金属多孔体の表面に、捕捉した黒煙微粒子の燃焼を促進するための触媒が被覆されている点である。
これ以外の構成は、上述した実施例1の構成と略同一であるので、その説明を簡略にする。
金属多孔体の表面に被覆されている触媒としては、実施例1で述べた黒煙微粒子の燃焼を促進するための触媒と同様のものを用いる。
The metal filter of this example differs greatly from the metal filter of Example 1 described above in that the surface of the metal porous body constituting the metal filter is coated with a catalyst for promoting the combustion of trapped black smoke particles. It is a point.
Since the other configuration is substantially the same as the configuration of the first embodiment described above, the description thereof will be simplified.
As the catalyst coated on the surface of the metal porous body, the same catalyst as that for promoting the combustion of the black smoke fine particles described in the first embodiment is used.
また、この例の金属フィルタは、縁部に有面突起11を持つ多数の貫通孔12が穿設され、かつ、正弦波の起伏を繰り返す金属板を多層渦巻状に巻き上げた波型ロール状の金属多孔体13の層間隙間14に、多数の触媒担持セラミックス粒体が収納されて概略構成され、上記層間隙間14に、燃焼排ガスとしての例えばディーゼル排気ガスを通し、該ディーゼル排気ガスに含まれる黒煙微粒子を捕捉して除去するために用いられる。
In addition, the metal filter of this example has a corrugated roll shape in which a large number of through-
上記構成の金属フィルタは、ディーゼルエンジンの運転時、ディーゼル排出ガスが金属フィルタの層間隙間14を通過する際、有面突起11が流れFの障害物として、具体的には、衝突片・減速片として、進路変更片として、あるいは貫通孔導入片として働くため、排出ガス中に浮遊している未燃黒煙微粒子が有面突起11や貫通孔12近傍の金属フィルタの表裏面に捕捉され易くなる。
また、層間隙間14内に収納されたセラミックス粒体も流れFの障害物として機能し、上記未燃黒煙微粒子はセラミックス粒体の表面に捕捉される。
In the metal filter having the above-described configuration, when the diesel exhaust gas passes through the
Further, the ceramic particles housed in the
金属フィルタを構成する金属多孔体13やセラミックス粒体に捕捉された未燃黒煙微粒子は、高温度の当該金属フィルタの金属多孔体13及びセラミックス粒体や、周囲雰囲気(排出ガス)によって加熱されて燃焼する。
ここで、金属多孔体の表面に被覆されている触媒によって、金属多孔体に捕捉された黒煙微粒子の燃焼が促進され、この触媒の助けを借りて、黒煙微粒子の未燃微粒子の燃焼除去効率が高められる。
このようにして、未燃黒煙微粒子は、加熱されて燃焼して、金属フィルタ1から除去される。この結果、金属フィルタを通過した排出ガスの流れFは、黒煙微粒子を含まない清浄なガスとして排気されることとなる。
The unburned black smoke fine particles captured by the metal
Here, the catalyst coated on the surface of the metal porous body promotes the combustion of the black smoke particles trapped in the metal porous body, and with the help of this catalyst, the combustion removal of the unburned particles of the black smoke particles Efficiency is increased.
In this way, the unburned black smoke particles are heated and burned, and are removed from the metal filter 1. As a result, the exhaust gas flow F that has passed through the metal filter is exhausted as a clean gas that does not contain black smoke particulates.
このように、この例の構成によれば、金属フィルタを構成する金属多孔体の表面に、捕捉した黒煙微粒子の燃焼を促進するための触媒が被覆されているので、この触媒の助けを借りて、未燃微粒子の燃焼除去効率をさらに高めることができる。 Thus, according to the configuration of this example, the catalyst for accelerating the combustion of the trapped black smoke particles is coated on the surface of the porous metal body constituting the metal filter. Thus, the combustion removal efficiency of unburned fine particles can be further increased.
この例の金属フィルタが、上述した実施例2の金属フィルタと大きく異なるところは、セラミックス球体24に代えて、金属球体に、黒煙微粒子を燃焼させるための触媒を被覆してなる触媒担持金属球体を用いた点、及び金属フィルタを構成する金属多孔体の表面に、捕捉した黒煙微粒子の燃焼を促進するための触媒が被覆されている点である。
これ以外の構成は、上述した実施例2の構成と略同一であるので、その説明を簡略にする。
上記金属球体の材料としては、例えば、アルミニウムや銅、銀等が用いられ、触媒としては、実施例2で述べた黒煙微粒子の燃焼を促進するための触媒層25の触媒と同様のものを用いる。
The metal filter of this example is greatly different from the metal filter of Example 2 described above, instead of the
Since the configuration other than this is substantially the same as the configuration of the second embodiment described above, the description thereof will be simplified.
As the material of the metal sphere, for example, aluminum, copper, silver or the like is used, and as the catalyst, the same catalyst as that of the
この例の構成によれば、上述した実施例2と略同一の効果を得ることができる。
加えて、金属多孔体の表面にも、捕捉した黒煙微粒子の燃焼を促進するための触媒が被覆されているので、この触媒の助けを借りて、未燃微粒子の燃焼除去効率をさらに一段と高めることができる。
According to the configuration of this example, substantially the same effect as that of the second embodiment described above can be obtained.
In addition, the surface of the porous metal body is also coated with a catalyst for promoting the combustion of the trapped black smoke particulates. With the help of this catalyst, the combustion removal efficiency of the unburned particulates is further increased. be able to.
この例の金属フィルタが、上述した実施例1の金属フィルタと大きく異なるところは、触媒担持セラミックス粒体15に代えて、例えば、セラミックス多孔質体に、ディーゼル排出ガス中に含まれる窒素酸化物等の分解を促進するための触媒を担持させてなる触媒担持多孔質体が、波型ロール状の金属多孔体13の層間隙間14内に収納されている点である。
これ以外の構成は、上述した実施例1の構成と略同一であるので、その説明を簡略にする。
The metal filter of this example differs greatly from the metal filter of Example 1 described above in place of the catalyst-supporting
Since the other configuration is substantially the same as the configuration of the first embodiment described above, the description thereof will be simplified.
上記セラミックス多孔質体としては、ゼオライト、アルミナ(αアルミナ、βアルミナ、γアルミナのうち少なくとも1種類を含む)、シリカ、ジルコニア、コージェライト等からなる多孔質体が用いられ、この多孔質体に担持される触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム等が用いられる。
この例では、上記触媒担持多孔質体は、例えば、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウムのうち少なくとも1種類の金属でイオン交換されたゼオライトからなっている。
ゼオライトは、分子の大きさ程度(数オングストロ−ム)の細孔を有し、この細孔にNOxが選択的に取り込まれ、細孔中の金属の活性サイトにNOxが吸着されて反応が生じる。また、HC,COは、酸化除去される。
As the ceramic porous body, a porous body made of zeolite, alumina (including at least one of α alumina, β alumina, and γ alumina), silica, zirconia, cordierite, and the like is used. Examples of the supported catalyst include platinum, palladium, rhodium, iridium, ruthenium and the like.
In this example, the catalyst-supporting porous body is made of, for example, zeolite ion-exchanged with at least one metal selected from platinum, palladium, rhodium, iridium, and ruthenium.
Zeolite has pores of about the size of a molecule (several angstroms), NOx is selectively taken into these pores, and NOx is adsorbed on the active sites of the metal in the pores to cause a reaction. . Further, HC and CO are removed by oxidation.
この例の構成によれば、触媒の助けを借りて、黒煙微粒子を捕捉し、未燃微粒子を燃焼させて除去することができると同時に、ディーゼル排出ガス中に含まれる窒素酸化物等を分解して、ディーゼル排出ガスを一段と清浄化することができる。 According to the configuration of this example, with the aid of a catalyst, black smoke particulates can be captured, unburned particulates can be burned and removed, and at the same time, nitrogen oxides etc. contained in diesel exhaust gas are decomposed. Thus, diesel exhaust gas can be further purified.
図8は、この発明の第6実施例であるディーゼル微粒子除去装置の概略構成を示す模式断面図である。
この例のディーゼル微粒子除去装置が、上述した実施例5のディーゼル微粒子除去装置と大きく異なるところは、前段のフィルタユニットを、酸化触媒と、例えば実施例1で述べた金属フィルタを用いて構成し、後段のフィルタユニットを、実施例5で述べた金属フィルタを用いて構成した点である。
これ以外の構成は、上述した実施例5の構成と略同一であるので、その説明を簡略にする。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a diesel particulate removing apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
The diesel particulate removal device of this example is greatly different from the diesel particulate removal device of Example 5 described above, and the former filter unit is configured using an oxidation catalyst and, for example, the metal filter described in Example 1, The latter filter unit is configured by using the metal filter described in the fifth embodiment.
Since the other configuration is substantially the same as the configuration of the fifth embodiment described above, the description thereof will be simplified.
この例のディーゼル微粒子除去装置2Aは、図8に示すように、流入口3aを有する導入部3と、流出口4aを有する排出部4と、容器5内にフィルタユニット6A,6Bが収納されてなる装置本体7Aとから概略構成されている。
フィルタユニット6Aは、上流側に設けられ金属メッシュに担持された白金系の酸化触媒9と、下流側に設けられた金属フィルタ1Aとを有してなっている。
金属フィルタ1Aは、縁部に有面突起11を持つ多数の貫通孔12が穿設され、かつ、正弦波の起伏を繰り返す金属板を多層渦巻状に巻き上げた波型ロール状の金属多孔体13の層間隙間14に、多数の触媒担持セラミックス粒体が充填されて概略構成され、かつ、金属多孔体13の表面には、捕捉した黒煙微粒子の燃焼を促進するための触媒が被覆されている。
As shown in FIG. 8, the diesel particulate removing apparatus 2A in this example includes an inlet 3 having an
The
The metal filter 1A has a corrugated roll-shaped metal
また、フィルタユニット6Bは単一の金属フィルタ1Bを有してなり、この金属フィルタ1Bは、波型ロール状の金属多孔体13の層間隙間14に、セラミックス多孔質体に、ディーゼル排出ガス中に含まれる窒素酸化物等を分解するための触媒を担持させてなる触媒担持多孔質体が多数充填されて概略構成され、かつ、金属多孔体13の表面には、捕捉した黒煙微粒子の燃焼を促進するための触媒が被覆されている。
The
このように、この例の構成によれば、実施例5と略同一の効果を得ることができる。 As described above, according to the configuration of this example, substantially the same effect as that of the fifth embodiment can be obtained.
図9は、この発明の第7実施例である金属フィルタの一部拡大断面図、また、図10は、同金属フィルタの一部拡大斜視図である。
この例の金属フィルタが、上述した実施例1の金属フィルタと大きく異なるところは、波型の金属板と金属平板とを重ねた状態で巻回されてなる点である。
これ以外の構成は、上述した実施例1の構成と略同一であるので、その説明を簡略にする。
FIG. 9 is a partially enlarged sectional view of a metal filter according to a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a partially enlarged perspective view of the metal filter.
The difference between the metal filter of this example and the metal filter of Example 1 described above is that the corrugated metal plate and the metal flat plate are wound in a stacked state.
Since the other configuration is substantially the same as the configuration of the first embodiment described above, the description thereof will be simplified.
この例の金属フィルタ1Cは、図9及び図10に示すように、正弦波の起伏を繰り返す波型の金属板31と、この波型の金属板31に較べれば略平坦で、かつ、波型の金属板31の幅と略同幅の金属平板32とが、相互に重なられた状態で、多層に巻き上げられ、波型の金属板31と金属平板32との間に形成された層間隙間36内に、多数のセラミックス粒体15Bが充填されて概略構成されている。
波型の金属板31は、縁部に有面突起33を持つ多数の貫通孔34が穿設され、かつ、正弦波の起伏を繰り返す金属板を多数渦巻状に巻き上げられてロール状の金属多孔体とされている。これに対して、金属平板32には、有面突起を持たない多数の貫通孔35が穿設されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the metal filter 1C of this example has a corrugated
The
上記構成によれば、金属フィルタを作成する際、有面突起を持つ波型の金属板と有面突起を持たない金属平板とを重ねて巻き上げるので、波型の金属板の有面突起同士の噛合いを防止でき、したがって、巻上げを緻密かつ円滑に行うことができると同時に、排出ガスの接触面積の向上を図ることもできる。 According to the above configuration, when creating the metal filter, the corrugated metal plate having the planar protrusions and the metal flat plate not having the planar protrusions are overlapped and rolled up. Engagement can be prevented, and therefore winding can be performed precisely and smoothly, and at the same time, the contact area of exhaust gas can be improved.
図11は、この発明の第8実施例である金属フィルタを構成する触媒担持セラミックス粒体の模式断面図である。
この例の金属フィルタが、上述した実施例1の金属フィルタと大きく異なるところは、層間隙間14に充填する触媒担持セラミックス粒体を、コア部分としてのセラミックス球体の表面にクラッド部分としての金属層を形成し、さらにこの金属層の上に、黒煙微粒子の燃焼を促進させるための触媒層を形成して構成した点である。
これ以外の構成は、上述した実施例1の構成と略同一であるので、その説明を簡略にする。
FIG. 11 is a schematic sectional view of catalyst-carrying ceramic particles constituting a metal filter according to an eighth embodiment of the present invention.
The difference between the metal filter of this example and the metal filter of Example 1 described above is that the catalyst-carrying ceramic particles filling the
Since the other configuration is substantially the same as the configuration of the first embodiment described above, the description thereof will be simplified.
この例の金属フィルタは、縁部に有面突起11を持つ多数の貫通孔12が穿設され、かつ、正弦波の起伏を繰り返す金属板を多層渦巻状に巻き上げた波型ロール状の金属多孔体13の層間隙間14に、触媒担持セラミックス粒体15Cが充填されて概略構成されている。
この触媒担持セラミックス粒体15Cは、図11に示すように、コア部分としてのセラミックス球体36の表面にクラッド部分としての金属層37が形成され、さらにこの金属層37の上に、黒煙微粒子の燃焼を促進させるための触媒層38が形成されて構成されている。
セラミックス球体36は、例えば金属板の材料よりも比熱の高い材料からなっており、高温状態を維持する熱容量体として機能する。
ここで、セラミックス球体36の表面に熱伝導率が比較的高い金属層37が形成されていることによって、セラミックス球体36内での温度の偏りが無くなり均一化される。これにより、触媒層38の触媒がより活性化される。
The metal filter of this example is a corrugated roll-shaped metal porous body in which a large number of through
As shown in FIG. 11, the catalyst-supporting ceramic particles 15C have a
The
Here, since the
このように、この例の構成によれば、上述した実施例1と略同一の効果を得ることができる。
加えて、セラミックス球体内の温度の偏りを無くて均等にすることができるので、触媒層38の触媒をより活性化させて、微粒子の燃焼効率を高めることができる。
As described above, according to the configuration of this example, substantially the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained.
In addition, since the temperature inside the ceramic sphere can be made uniform without being uneven, the catalyst of the
図12は、この発明の第9実施例である金属フィルタの一部拡大断面図である。
この例の金属フィルタが、上述した実施例1の金属フィルタと大きく異なるところは、図12に示すように、概略矩形波又は台形波の起伏を繰り返す波型の金属多孔体39からなり、多数の有面突起41、又は有面突起41のうち、主たる大きさを持つ多数のものが、列状凹部42内にディーゼルガスの流れFを遮る態様で、貫通孔43の上流側の縁部と下流側の縁部とに設けられている点である。また、触媒担持セラミックス粒体15Dが層間隙間45内に配置されている。
FIG. 12 is a partially enlarged sectional view of a metal filter according to the ninth embodiment of the present invention.
The metal filter of this example is greatly different from the metal filter of Example 1 described above, as shown in FIG. 12, which is composed of a corrugated metal porous body 39 that repeats undulation of a substantially rectangular wave or trapezoidal wave, The
このように、この例の構成によれば、実施例1で述べたのと略同一の効果を得ることができる。
加えて、実施例1の構成に比べて、層間流路断面積に対する黒煙微粒子の障害物断面積の比率を向上させることができ、排出ガス中に浮遊している未燃黒煙微粒子を金属フィルタの層間隙間内に留めておく時間を増加できるので、黒煙微粒子の捕捉効率をさらに高めることができる。
Thus, according to the configuration of this example, substantially the same effect as described in the first embodiment can be obtained.
In addition, compared to the configuration of Example 1, the ratio of the cross-sectional area of the black smoke fine particles to the cross-sectional area of the interlayer flow path can be improved, and the unburned black smoke fine particles floating in the exhaust gas are made of metal. Since the time for keeping in the interlayer gap of the filter can be increased, the efficiency of capturing the black smoke particles can be further increased.
以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、巻上げ状の金属フィルタを用いる場合について述べたが、金属フィルタは、圧力欠損が、エンジンにかかる背圧として、問題となってこない範囲で、出来るだけ緻密に筒状容器に収納されれば良いので、巻上げ状に限らず、例えば折重ね状にして用いても良い。
また、フィルタユニットを直列に2段設ける場合について述べたが、ディーゼル微粒子除去装置を単一のフィルタユニットから構成するようにしても良いし、フィルタユニットを直列に3段以上設けるようにしても良いし、フィルタユニット並列に配置して切り換えて用いるようにしても良い。
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. Are also included in the present invention.
For example, the case where a rolled-up metal filter is used has been described. If the metal filter is stored in the cylindrical container as densely as possible within a range where pressure deficiency does not become a problem as a back pressure applied to the engine. Since it is good, it is not limited to a wound shape, and may be used in a folded shape, for example.
Moreover, although the case where two stages of filter units are provided in series has been described, the diesel particulate removing device may be configured from a single filter unit, or three or more stages of filter units may be provided in series. However, the filter units may be arranged in parallel and switched for use.
また、実施例1では、クラスタ状の触媒担持セラミックス粒体15を、層間隙間14内に充填する場合について述べたが、図13乃至図15に示すように、その中心を含む断面の面積が、金属フィルタ1Hを構成する金属多孔体61の層間隙間62の断面積と同程度の大きさの球状の触媒担持セラミックス粒体15Gを、層間隙間62内の相隣る貫通孔63間に配置するようにして充填しても良い。触媒担持セラミックス粒体15Gが、層間隙間62の断面積と同程度の大きさとされていることによって、金属フィルタの形状を保持するスペーサとしての機能を持たせることができる。
また、セラミック粒体の大きさは、一定とせずに、図16に示すように、様々な大きさの触媒担持セラミック粒体15Hを、金属多孔体65の層間隙間66内に充填して、金属フィルタ1Jを構するようにしても良い。
また、クラスタ状の触媒担持セラミックス粒体15Jの全体の形状を、図17に示すように、概略球状とし、金属多孔体68の層間隙間69内に充填して、金属フィルタ1Kを構成するようにしても良い。
Further, in Example 1, the case where the cluster-like catalyst-carrying
Further, the size of the ceramic particles is not constant, and as shown in FIG. 16, the catalyst-carrying
Further, as shown in FIG. 17, the overall shape of the cluster-like catalyst-carrying
また、実施例1では、金属多孔体13を、二つ折りにした状態で巻き取りながら、金属多孔体13の上側及び下側の部位に触媒担持セラミックス粒体15を供給し、それぞれの谷部の列状凹部16内に、触媒担持セラミックス粒体15を配置する場合について述べたが、金属多孔体13の貫通孔12間の谷部に予め接着剤を塗布又は散布しておいて、この後に触媒担持セラミック粒体を保持させるようにしても良い。また、金属板に、単に、触媒担持セラミック粒体を吹き付けてから巻回するようにしても良い。
このように、触媒担持セラミックス粒体を、金属板表面に接着させずに単に層間隙間内に保持するようにしても良いし、触媒担持セラミックス粒体を金属板表面に接着させるようにしても良い。触媒担持セラミックス粒体を金属板表面に接着させることによって、触媒担持セラミックス粒体の層間隙間内における密度を常に略一定に保つようにすることができる。
Further, in Example 1, the catalyst-supporting
Thus, the catalyst-carrying ceramic particles may be simply held in the interlayer gap without being adhered to the metal plate surface, or the catalyst-carrying ceramic particles may be adhered to the metal plate surface. . By adhering the catalyst-carrying ceramic particles to the surface of the metal plate, the density of the catalyst-carrying ceramic particles in the interlayer gap can always be kept substantially constant.
また、触媒担持セラミックス粒体の形状としては、クラスタ状や、球体に限らず、層間隙間内に、円柱状の触媒担持セラミックス粒体を充填しても良いし、円板状の触媒担持セラミックス粒体を充填しても良い。また、層間隙間内に、円錐状の触媒担持セラミックス粒体を充填しても良いし、テトラポット状の触媒担持セラミックス粒体を充填しても良い。このほか、触媒担持セラミックス粒体の形状は、多面体であって良い。また、不定形であっても良い。 The shape of the catalyst-carrying ceramic particles is not limited to a cluster shape or a sphere, and a cylindrical catalyst-carrying ceramic particle may be filled in an interlayer gap, or a disk-shaped catalyst-carrying ceramic particle. You may fill your body. Further, the interlamellar gap may be filled with conical catalyst-carrying ceramic particles or tetrapot-shaped catalyst-carrying ceramic particles. In addition, the shape of the catalyst-carrying ceramic particles may be a polyhedron. Also, it may be indefinite.
また、実施例1で、フィルタユニット6において、酸化触媒9を省略するようにしても良いし、必要に応じて追加しても良い。
また、例えば、実施例2では、セラミックス球体24上に、黒煙微粒子の燃焼を促進させるための触媒層25を形成する場合について述べたが、この触媒担持セラミックス粒体15Aに代えて、黒煙微粒子の燃焼を促進するための触媒自体(例えば、アルミナ(αアルミナ、βアルミナ、γアルミナのうち少なくとも1種類を含む)等)、又は排ガスに含まれる有害物質としての少なくとも窒素酸化物を還元するための触媒自体を用いても良い。
In the first embodiment, the
Further, for example, in the second embodiment, the case where the
また、実施例4で、金属多孔体の表面には、必ずしも未燃微粒子燃焼のための触媒を被覆させなくても良い。
また、実施例5で、イオン交換法に限らず、例えば、含浸法によって、セラミックス多孔質体に白金やパラジウム等を担持させるようにしても良い。
In Example 4, the surface of the metal porous body does not necessarily have to be coated with a catalyst for burning unburned fine particles.
Further, in Example 5, not only the ion exchange method but also platinum or palladium may be supported on the ceramic porous body by, for example, an impregnation method.
また、実施例8で、セラミックス球体の表面に金属層を形成してなる複合球体に代えて、単に金属球体を用いても良い。
また、実施例9でも、実施例7と同様に、波型の金属板と金属平板とを重ねた状態で巻回して金属フィルタを作製するようにしても良い。
また、上述した実施例1乃至実施例9で、有面突起の略全部又は過半数を、列状の起伏のうち、列状凹部と反対側に設けた金属板を用いるようにしても良い。
In Example 8, instead of the composite sphere formed by forming a metal layer on the surface of the ceramic sphere, a metal sphere may be simply used.
Also, in Example 9, similarly to Example 7, a metal filter may be produced by winding a corrugated metal plate and a metal flat plate in an overlapped state.
In the first to ninth embodiments described above, a metal plate may be used in which substantially all or a majority of the planar protrusions are provided on the side opposite to the row-shaped recesses in the row-like undulations.
自動車等の内燃機関としてのディーゼルエンジンから排出された高温のディーゼル排出ガスを浄化する場合のほか、例えば硝酸製造工場等から排出される排出ガス中の窒素酸化物等の除去のために適用することができる。 In addition to purifying high-temperature diesel exhaust gas emitted from diesel engines as internal combustion engines such as automobiles, it is also applied to remove nitrogen oxides etc. in exhaust gas emitted from nitric acid manufacturing plants, etc. Can do.
1,1A,1B,1C,1D,1E,1H,1J,1K 金属フィルタ
2,2A ディーゼル微粒子除去装置(排出ガス浄化装置)
6,6A,6B フィルタユニット
7,7A 装置本体
8 ディーゼルエンジン
11,33,41 有面突起
12,34,43 貫通孔
13,39,61,65,68 金属多孔体
14,36,45,62,66,69 層間隙間
15,15A,15B,15C,15D,15G,15H,15J 触媒担持セラミックス粒体(触媒粒子)
16,42 列状凹部
31 金属板
32 金属平板
35 貫通孔
1,1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1H, 1J,
6, 6A,
16, 42 Column-shaped
Claims (8)
前記層間隙間内には、当該排出ガスに含まれる有害物質を除去する又は除去を助ける触媒粒子が充填又は半充填されていることを特徴とする金属フィルタ。 A large number of through-holes having planar protrusions on the edge are formed, and a corrugated metal plate that repeats undulations in a row is rolled up or folded in multiple layers in the wave direction. A metal filter for passing an exhaust gas through an interlayer gap of the porous metal body to capture and remove harmful fine particles contained in the exhaust gas,
The metal filter, wherein the interlayer gap is filled or semi-filled with catalyst particles for removing or assisting removal of harmful substances contained in the exhaust gas.
An exhaust gas purification apparatus comprising the metal filter according to any one of claims 1 to 7 on an exhaust path, wherein the exhaust gas is passed through the interlayer gap of the porous metal body.
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