JP2014188466A - 排ガス浄化フィルタ及び排ガス浄化フィルタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流入端面11aから流出端面11bまで延びるセル2を区画形成する隔壁15を有するハニカム構造部10と、ハニカム構造部10の入口セル2aの流出端面11b側の開口部と出口セル2bの流入端面11a側の開口部とに配設された目封止部12と、隔壁15の出口セル2b側の表面に担持された触媒と、を備え、ハニカム構造部10の流出端面11bから、流出端面11bからの距離が50mmの位置までの部分である触媒担持低減部21と、流入側部22とを有し、触媒担持低減部21における触媒の担持量が、流入側部22における触媒の担持量より小である排ガス浄化フィルタ100。
【選択図】図1
Description
本発明の排ガス浄化フィルタの一実施形態としては、図1に示す排ガス浄化フィルタ100を挙げることができる。排ガス浄化フィルタ100は、多孔質の隔壁15を有するハニカム構造部10と、このハニカム構造部10のセル2内に配設された目封止部12と、隔壁15の表面に形成された表面捕集層14と、ハニカム構造部10に担持された排ガス浄化用の触媒を含む触媒層16と、を備えている。ハニカム構造部10は、一方の端面である流入端面11aから他方の端面である流出端面11bまで延びて排ガスの流路となる複数のセル2を区画形成する隔壁15を有している。目封止部12は、ハニカム構造部10の所定のセル2である入口セル2aの流出端面11b側の開口部と残余のセル2である出口セル2bの流入端面11aの開口部とに配設されている。表面捕集層14は、ハニカム構造部10の隔壁15の、入口セル2a側の表面に配置され、複数の細孔を有している。触媒は、表面捕集層14の表面、表面捕集層14に形成された細孔の内面、及び、隔壁15の、出口セル2b側の表面からなる群より選択される少なくとも一の面に担持されている。更に、排ガス浄化フィルタ100は、ハニカム構造部10の流出端面11bから、セル2の延びる方向における流出端面11bからの距離が50mmの位置までの流出端面11b側の部分である触媒担持低減部21を有している。また、排ガス浄化フィルタ100は、触媒担持低減部21以外の部分である流入端面11a側の部分である流入側部22を有している。そして、排ガス浄化フィルタ100は、触媒担持低減部21における触媒の担持量が、流入側部22における触媒の担持量より小である。
ハニカム構造部10の隔壁15の厚さは、100〜550μmであることが好ましく、150〜470μmであることが更に好ましく、250〜400μmであることが特に好ましい。上記隔壁の厚さが100μm未満であると、隔壁の強度が不足するとともに、排ガス中の粒子状物質の捕集効率が低下するおそれがある。一方、550μm超であると、圧力損失が増加するおそれがある。
目封止部12は、上述したように、ハニカム構造部10の所定のセル2である入口セル2aの流出端面11b側の開口部と残余のセル2である出口セル2bの流入端面11aの開口部とに配設されている。目封止部は、流入端面側及び流出端面側のいずれかの端部でセルを目封止するように形成されている限り、その配置状態は特に限定されるものではない。例えば、目封止部12は、図3に示すように、入口セルと出口セルとが交互に配置されるように配設されることが好ましい。
表面捕集層は、排ガス中の粒子状物質を捕集し、粒子状物質が隔壁の細孔内部へ侵入することを阻止するための層である。隔壁の細孔内部に粒子状物質が浸入すると、細孔内に粒子状物質が堆積し、粒子状物質が堆積することに起因して圧力損失が生じる可能性がある。そのため、表面捕集層を備えることにより、圧力損失の上昇を抑制することができる。
触媒としては、例えば、三元触媒、NOX吸蔵還元触媒、酸化触媒、金属置換ゼオライトを主成分とするNOX選択還元触媒などを挙げることができる。
第1の排ガス浄化フィルタの製造方法は、セラミック材料を含有する坏土をハニカム形状に成形し、焼成して、ハニカム構造部を作製するハニカム構造部作製工程を有する。ハニカム構造部は、一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びて排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するものである。第1の排ガス浄化フィルタの製造方法は、作製したハニカム構造部に目封止用スラリーを充填し、乾燥させて、ハニカム構造部に目封止部が配設された目封止ハニカム構造部を作製する目封止ハニカム構造部作製工程を有する。目封止用スラリーは、ハニカム構造部の所定のセルである入口セルの前記流出端面側の開口部と残余のセルである出口セルの流入端面の開口部とに充填する。第1の排ガス浄化フィルタの製造方法は、目封止ハニカム構造部におけるハニカム構造部の隔壁の入口セル側の表面に微細原料粒子を塗布し、焼成して、捕集層付きハニカム構造部を作製する捕集層付きハニカム構造部作製工程を有する。捕集層付きハニカム構造部は、ハニカム構造部の隔壁の入口セル側の表面に複数の細孔を有する表面捕集層が形成されたものである。第1の排ガス浄化フィルタの製造方法は、捕集層付きハニカム構造部におけるハニカム構造部の出口セルの流出端面側の端部に筒状の筒状部材を配置して、筒状部材付きハニカム構造部を作製する筒状部材付きハニカム構造部作製工程を有する。この筒状部材付きハニカム構造部作製工程において、筒状部材は、ハニカム構造部の出口セルの、セルの延びる方向に直交する断面における形状と同じ形状の外周面を有し、ハニカム構造部の出口セルと嵌り合うものである。第1の排ガス浄化フィルタの製造方法は、筒状部材付きハニカム構造部におけるハニカム構造部の少なくとも隔壁の出口セル側の表面に触媒用スラリーを塗工し、乾燥させて、排ガス浄化フィルタを作製する排ガス浄化フィルタ作製工程を有する。触媒用スラリーは、排ガス浄化用の触媒を含有するものである。排ガス浄化フィルタは、少なくともハニカム構造部の隔壁の出口セル側の表面に触媒を担持している。
セラミック材料としては、コージェライト、炭化珪素、再結晶SiC、ムライト、アルミナ、チタン酸アルミニウムなどを挙げることができる。
ハニカム構造部に目封止用スラリーを充填するには、以下のように行うことができる。まず、ハニカム構造部の所定のセルの一方の端面(流入端面)の一部にマスクを施し、この端面側の端部を、目封止用スラリーが貯留された貯留容器中に浸漬して、マスクをしていないセルに目封止用スラリーを充填する。同様にして、ハニカム構造部の残余のセルの他方の端面(流出端面)の一部にマスクを施し、この端面側の端部を、上記目封止用スラリーが貯留された貯留容器中に浸漬して、マスクをしていないセルに目封止用スラリーを充填する。
隔壁の入口セル側の表面に微細原料粒子を塗布する方法としては、以下の方法を挙げることができる。例えば、目封止ハニカム構造部の流入端面側から、表面捕集層を形成するための微細原料粒子を含む原料ガス(例えば、空気)を供給してハニカム構造部の入口セルを区画形成する隔壁の表面に上記微細原料粒子を堆積させる方法である。
本工程に用いる筒状部材は、図5に示すように、四角柱状で筒状の筒状部材25を用いることができる。この筒状部材25は、図3,4に示すように、ハニカム構造部10の出口セル2bの、セル2の延びる方向に直交する断面における形状と同じ形状の外周面25aを有し、ハニカム構造部10の出口セル2bと嵌り合うもの(図5参照)である。図3は、本発明の排ガス浄化フィルタの一の実施形態の製造方法における筒状部材付きハニカム構造部作製工程を説明する模式図である。図4は、図3に示す排ガス浄化フィルタの流出端面を模式的に示す平面図である。図5は、本発明の排ガス浄化フィルタの一の実施形態の製造方法に用いる筒状部材を模式的に示す斜視図である。
本工程において、触媒用スラリーは、排ガス浄化用の触媒を含有するものである。触媒としては、例えば、三元触媒、NOX吸蔵還元触媒、酸化触媒、金属置換ゼオライトを主成分とするNOX選択還元触媒などを挙げることができる。触媒用スラリーは、触媒以外に、貴金属、触媒助剤、貴金属保持材料などを含有していてもよい。貴金属としては、例えば、白金、ロジウム、パラジウムなどを挙げることができる。触媒助剤としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、セリアなどを挙げることができる。
第2の排ガス浄化フィルタの製造方法は、筒状部材付きハニカム構造部作製工程に代えてフィルム付きハニカム構造部作製工程を有すること以外は上述した第1の排ガス浄化フィルタの製造方法と同様の方法で製造する方法である。即ち、ハニカム構造部作製工程、目封止ハニカム構造部作製工程、捕集層付きハニカム構造部作製工程、及び、排ガス浄化フィルタ作製工程は、上述した第1の排ガス浄化フィルタの製造方法の各工程と同様の処理をすることができる。
上述した第1及び第2の排ガス浄化フィルタの製造方法以外の製造方法としては、以下の方法A〜Eなどを挙げることができる。
方法Aとしては、第1の排ガス浄化フィルタの製造方法における筒状部材付きハニカム構造部作製工程において、図8に示すように、筒状部材に代えて図9に示すチューブ状部材33を用いる方法を挙げることができる。チューブ状部材33は、出口セル2bと嵌り合うものであり、流出端面11bから目封止部12までの長さと同じ長さのものを用いることが好ましい。チューブ状部材33は、側壁33aに複数の小貫通孔33bが形成されている。これらの小貫通孔33bが形成されることにより、触媒用スラリーをチューブ状部材33内に注入すると、小貫通孔33bを通って触媒用スラリーがチューブ状部材33から排出される。小貫通孔33bの形成位置や数は、適宜設定することができるが、「触媒担持低減部21に相当する部分」には小貫通孔33bを形成しないか、または触媒スラリーの流入側の端面33cに近づくに従って小貫通孔33bの数を減少させることができる。
方法Bとしては、「筒状部材を配置すること」に代えて「クリームを塗布したこと」以外は上述した第1の排ガス浄化フィルタの製造方法と同様の方法で製造することができる。即ち、まず、第1の排ガス浄化フィルタの製造方法と同様にして、捕集層付きハニカム構造部を作製する。次に、作製した捕集層付きハニカム構造部の出口セルの流出端面側の端部の隔壁表面にクリームを塗布する。次に、「クリームを塗布した捕集層付きハニカム構造部」を、この排ガス浄化フィルタの流出端面となる端面が上方となるように配置する。次に、「クリームを塗布した捕集層付きハニカム構造部」の出口セル内に排ガス浄化用の触媒を含有する触媒用スラリーを排ガス浄化フィルタの流出端面となる端面まで充填し、触媒用スラリーコート層を形成した後、乾燥させる。このとき、塗布したクリームによって、クリームが塗布された隔壁の表面には上記触媒用スラリーが塗布されないことになる。そのため、得られる排ガス浄化フィルタについて触媒担持低減部における触媒の担持量を低減させることができる。なお、塗布したクリームは、触媒用スラリーコート層を形成した後の乾燥処理により除去されるものであることが好ましい。
方法Cとしては、「筒状部材を配置すること」に代えて「ロウを塗布したこと」以外は上述した第1の排ガス浄化フィルタの製造方法と同様の方法で製造することができる。即ち、まず、第1の排ガス浄化フィルタの製造方法と同様にして、捕集層付きハニカム構造部を作製する。次に、作製した捕集層付きハニカム構造部の流出端面が下方に位置するように配置する。その後、捕集層付きハニカム構造部の下に火のついた蝋燭を配置し、10〜100分間、放置する。このようにして、捕集層付きハニカム構造部の出口セルの流出端面側の端部の隔壁表面にロウを付着させる。このロウは、捕集層付きハニカム構造部の流出端面側の方が捕集層付きハニカム構造部の内側に比べて高密度に付着することになる。即ち、このロウは、捕集層付きハニカム構造部の流出端面から捕集層付きハニカム構造部の内側(中央部)に向かうに従って付着量が減少し、捕集層付きハニカム構造部の内側(中央部)に向かうに従ってロウが付着していない部分の割合が大きくなる。
方法Dとしては、筒状部材付きハニカム構造部作製工程を採用しないこと以外は上述した第1の排ガス浄化フィルタの製造方法と同様の方法で製造することができる。即ち、まず、第1の排ガス浄化フィルタの製造方法と同様にして、捕集層付きハニカム構造部を作製する。次に、捕集層付きハニカム構造部を、排ガス浄化フィルタの流出端面となる端面が上方となるように配置する。次に、捕集層付きハニカム構造部の出口セル内に排ガス浄化用の触媒を含有する触媒用スラリーを充填し、触媒用スラリーコート層を形成する。この触媒用スラリーは、排ガス浄化フィルタの流出端面となる端面まで充填する。次に、「触媒用スラリーコート層を形成した捕集層付きハニカム構造部」の出口セルの開口部に向かって圧縮空気を吹き付ける。その後、この「触媒用スラリーコート層を形成した捕集層付きハニカム構造部」の流出端部の隔壁表面に付着した触媒用スラリーを吹き飛ばし、乾燥させる。このようにして触媒担持低減部における触媒の担持量を低減させた排ガス浄化フィルタを作製することができる。
方法Eとしては、図10に示す排ガス浄化フィルタ200を製造する方法を挙げることができる。図10に示す排ガス浄化フィルタ200は、触媒を含む触媒層16が、表面捕集層14の表面及び表面捕集層14に形成された細孔の内面のみに担持されていること以外は、排ガス浄化フィルタ100と同様の構成を有している。図10は、本発明の排ガス浄化フィルタの更に他の実施形態を模式的に示す断面図である。
排ガス浄化フィルタをセルの延びる方向に平行に切断して得られる切断面における表面捕集層の厚さ(μm)を、マイクロスコープ(ニコン(NIKON)社製の「NEXIVVMR−1515」)を用いて測定する。測定倍率は100倍とする。
排ガス浄化フィルタについて、触媒を担持させる前の質量を測定した上で、この排ガス浄化フィルタに触媒を担持させる。その後、排ガス浄化フィルタを、セルの延びる方向に直交する方向に所定の位置で切断して切断品を得る。その後、各々切断品の質量の測定を行い、触媒を担持させる前の排ガス浄化フィルタにおける切断品に相当する質量との質量差を算出することにより、排ガス浄化フィルタの排出端面からの各位置における触媒の担持量を測定する。なお、触媒担持前の質量は、同一条件で触媒を担持しない排ガス浄化フィルタ用担体を、触媒担持前の質量の測定用に予め1個準備し、この担体について、触媒を担持したものと同一長さ及び同一数に切断し、これらの切断品の質量を測定して得た。
セラミックス原料として、SiC粉、金属Si粉を80:20の質量割合で混合し、これに、成形助材としてメチルセルロース及びヒドロキシプロポキシメチルセルロース、造孔材として澱粉と吸水性樹脂、界面活性剤及び水を添加して混練した。その後、真空土練機により坏土を作製した。
排ガス浄化フィルタに、2.27Nm3/分の流量で200℃の空気を流し、排ガス浄化フィルタの流入端部と流出端部とにおける空気の圧力を測定する。流入端部の圧力から流出端部の圧力を差し引いた値をPM圧力損失とした。結果を表3,6に示す。
上記[PM圧力損失]の評価後、比較例1または7におけるPM圧力損失に対する割合(%)を算出した。実施例1〜12、比較例2〜6においては、比較例1におけるPM圧力損失に対する割合(%)であり、実施例13〜15、比較例8,9においては、比較例7におけるPM圧力損失に対する割合(%)である。
排ガス浄化フィルタに煤(スート)を堆積させて再生(煤の燃焼)する操作を、煤の堆積量を増加させながら繰り返し行い、クラックが発生する煤量を確認する。具体的には、まず、排ガス浄化フィルタの外周に、把持材としてセラミック製の非熱膨張性マットを巻き、ステンレス鋼(SUS409)製のキャニング用缶体に押し込んで、キャニング構造体とする。その後、ディーゼル燃料(軽油)を燃焼させることにより発生させた煤を含む燃焼ガスを、排ガス浄化フィルタの流入端面から入口セル内に流入させ、流出端面から流出させることによって、煤を排ガス浄化フィルタ内に堆積させる。そして、一旦、25℃まで冷却する。その後、排ガス浄化フィルタの流入端面から680℃の高温ガスを流入させて排ガス浄化フィルタ内の煤を燃焼させる。そして、煤が燃焼することにより排ガス浄化フィルタの圧力損失が低下したときに上記高温ガスの流量を減少させることによって、煤を急燃焼させる。その後、排ガス浄化フィルタにおけるクラックの発生の有無を確認する。
筒状部材に代えて貫通孔形成筒状部材を用いたこと以外は、実施例1と同様にして排ガス浄化フィルタを作製した。貫通孔形成筒状部材は、具体的には、貫通孔の延びる方向の長さが50mmであり、四角柱状で筒状のものを用いた。この貫通孔形成筒状部材は、「触媒担持低減部に相当する部分」には「触媒スラリーの流入側の端面」に近づくに従って小貫通孔の数が減少されて形成されていた。また、これ以外の部分(均等部分)には、貫通孔形成筒状部材の全長方向において均等な間隔で小貫通孔が形成されていた。具体的には、「触媒担持低減部に相当する部分」には、各側面の全部に小貫通孔が形成され且つ1つの側面には1つの小貫通孔が形成されていた。均等部分には、以下のように小貫通孔が形成されていた。均等部分を、貫通孔形成筒状部材の全長方向に4等分したとき、「触媒担持低減部に相当する部分」から最も遠い領域には、各側面に4つの小貫通孔がそれぞれ形成されていた。そして、上記「最も遠い領域」の次に遠い領域には、各側面に2つの小貫通孔がそれぞれ形成され、更に次に遠い領域には、各側面に1つの小貫通孔がそれぞれ形成されていた。「触媒担持低減部に相当する部分」に最も近い領域には、小貫通孔が形成されていなかった。
筒状部材に代えてチューブ状部材を用いたこと以外は、実施例1と同様にして排ガス浄化フィルタを作製した。チューブ状部材は、具体的には、金属製のものを用いた。また、チューブ状部材は、出口セルと嵌り合う直径を有しており、捕集層付きハニカム構造部の流出端面から目封止部までの長さと同じ長さであった。このチューブ状部材は、「触媒担持低減部に相当する部分」には「触媒スラリーの流入側の端面」に近づくに従って小貫通孔の数が減少されて形成されていた。また、これ以外の部分(均等部分)には、チューブ状部材の全長方向において均等な間隔で小貫通孔が形成されていた。具体的には、「触媒担持低減部に相当する部分」には、以下のように小貫通孔が形成されていた。「触媒担持低減部に相当する部分」を、チューブ状部材の全長方向に6等分の領域としたとき、各領域には、周方向に等間隔で2個の小貫通孔が形成されていた。均等部分には、以下のように小貫通孔が形成されていた。「均等部分」を、チューブ状部材の全長方向に6等分の領域としたとき、各領域には、周方向に等間隔で6個の小貫通孔が形成されていた。
「筒状部材を配置すること」に代えて「クリームを塗布したこと」以外は、実施例1と同様にして排ガス浄化フィルタを作製した。クリームは、具体的には、白色ワセリン(日本薬局方)を用いた。白色ワセリンの塗布は以下のようにして行った。まず、筆先が細い筆を用いて1つのセル当たり3gの白色ワセリンを捕集層付きハニカム構造部の端面に塗った。その後、捕集層付きハニカム構造部の端面に、この端面から10cm離れた位置からヘアドライヤーで70℃の温風を30分間当てることでセル内に白色ワセリンを浸入させた。このようにして、捕集層付きハニカム構造部の端面から50mmまでの領域にある隔壁の表面に白色ワセリンを塗布した。
「筒状部材を配置すること」に代えて「ロウを塗布したこと」以外は、実施例1と同様にして排ガス浄化フィルタを作製した。ロウを塗布する方法は、流出端面から5cm離れた位置に25本の蝋燭(亀山社製の「ロウソク」)を配置し、30分間放置することにより隔壁の表面にロウを塗布する方法を採用した。
実施例1と同様にして、捕集層付きハニカム構造部を作製した。その後、この捕集層付きハニカム構造部におけるハニカム構造部の隔壁の出口セル側の表面に「排ガス浄化用の触媒を含有する触媒用スラリー」を塗工した。次に、触媒用スラリーを塗工した捕集層付きハニカム構造部の流出端面に向かって圧縮空気を吹き付け、「触媒用スラリーを塗工した捕集層付きハニカム構造部」の流出端部の隔壁表面に付着した触媒用スラリーを吹き飛ばした。その後、この「触媒用スラリーを塗工した捕集層付きハニカム構造部」を乾燥させて排ガス浄化フィルタを作製した。なお、圧縮空気を吹き付ける条件は、流出端面から5cm離れた位置から流出端面の中心に向かって20℃の圧縮空気を、噴射ノズル(ノズル径50mm)を動かすことなく1分間吹き付けることとした。
表1,2に示す条件を満たすようにしたこと以外は実施例3と同様にしてチューブ状部材を用いて排ガス浄化フィルタを作製した。
実施例1と同様にして、捕集層付きハニカム構造部を作製した。即ち、実施例1と同様にして、ハニカム構造部作製工程、目封止ハニカム構造部作製工程、及び捕集層付きハニカム構造部作製工程を行った。その後、作製した捕集層付きハニカム構造部(ハニカム構造部)の流出端面を覆うようにこの流出端面上にフィルムを配置した。その後、このフィルムを出口セル内の所定の位置まで針金を用いて押し込んだ。その後、フィルムの移動は規制しつつ上記針金を更にセル内に押し込むことにより上記「所定の位置」でフィルムの先端に孔を形成した。このようにしてハニカム構造部の隔壁の表面の一部がフィルムにより被覆されたフィルム付きハニカム構造部を作製した(フィルム付きハニカム構造部作製工程)。その後、フィルム付きハニカム構造部におけるハニカム構造部の隔壁の出口セル側の表面に排ガス浄化用の触媒を含有する触媒用スラリーを塗工し、乾燥させた(排ガス浄化フィルタ作製工程)。このようにして排ガス浄化フィルタを作製した。
実施例1と同様にして、捕集層付きハニカム構造部を作製した。即ち、実施例1と同様にして、ハニカム構造部作製工程、目封止ハニカム構造部作製工程、及び捕集層付きハニカム構造部作製工程を行った。その後、作製した捕集層付きハニカム構造部(ハニカム構造部)の流入端面側の端部を、排ガス浄化用の触媒を含有する触媒用スラリー内に浸漬させた(図11参照)。このとき、捕集層付きハニカム構造部(ハニカム構造部)を上記触媒用スラリーに浸漬させる位置は、ハニカム構造部のセルの延びる方向における流出端面からの距離が50mmの位置とした。次に、作製した捕集層付きハニカム構造部におけるハニカム構造部の隔壁の出口セル側の表面の全部に排ガス浄化用の触媒を含有する触媒用スラリーを塗工し、乾燥させた(排ガス浄化フィルタ作製工程)。このようにして排ガス浄化フィルタを作製した。この排ガス浄化フィルタは、入口セルを区画形成する隔壁の表面には流入側部に触媒が担持され、出口セルを区画形成する隔壁の表面の全部に触媒が担持されていた。
表1,2に示す条件を満たすようにしたこと以外は実施例1と同様にして排ガス浄化フィルタを作製した。
表面捕集層を形成せず、且つ、触媒の担持量を低減させる方法を採用しなかったこと以外は、実施例1と同様にして排ガス浄化フィルタを作製した。
実施例1と同様にして、ハニカム構造部を作製した。その後、実施例1と同様にしてこのハニカム構造部の隔壁の入口セルの表面に表面捕集層を形成して表面捕集層形成ハニカム構造体を得た。その後、実施例1と同様にして、この表面捕集層形成ハニカム構造体の所定のセルの流出端面の開口部と残余のセルの流入端面の開口部とに目封止用スラリーを充填し、乾燥させて、目封止部が配設された表面捕集層形成ハニカム構造体を作製した。その後、実施例1と同様にして、「目封止部が配設された表面捕集層形成ハニカム構造体」に触媒を担持させて排ガス浄化フィルタを作製した。
表1,2に示す条件を満たし、一方、触媒の担持量を低減させる方法を採用しなかったこと以外は、実施例1と同様にして排ガス浄化フィルタを作製した。
表4,5に示す条件を満たし、且つ、両端面の直径が172.0mmの円形でセルの延びる方向における長さが250mmの円柱状としたこと以外は、実施例1と同様にして排ガス浄化フィルタを作製した。
表4,5に示す条件を満たし、且つ、両端面の直径が172.0mmの円形でセルの延びる方向における長さが250mmの円柱状としたこと以外は、実施例2と同様にして排ガス浄化フィルタを作製した。
表4,5に示す条件を満たし、且つ、両端面の直径が172.0mmの円形でセルの延びる方向における長さが250mmの円柱状としたこと以外は、実施例3と同様にして排ガス浄化フィルタを作製した。
表面捕集層を形成せず、且つ、触媒の担持量を低減させる方法を採用しなかったこと以外は、実施例13と同様にして排ガス浄化フィルタを作製した。
表4,5に示す条件を満たし、且つ、両端面の直径が172.0mmの円形でセルの延びる方向における長さが250mmの円柱状としたこと以外は、比較例2と同様にして排ガス浄化フィルタを作製した。
表4,5に示す条件を満たし、一方、触媒の担持量を低減させる方法を採用しなかったこと以外は、実施例13と同様にして排ガス浄化フィルタを作製した。
Claims (8)
- 一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びて排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム構造部と、
前記ハニカム構造部の所定の前記セルである入口セルの前記流出端面側の開口部と残余の前記セルである出口セルの前記流入端面側の開口部とに配設された目封止部と、
前記ハニカム構造部の前記隔壁の、前記入口セル側の表面に配置された複数の細孔を有する表面捕集層と、
前記表面捕集層の表面、前記表面捕集層に形成された前記細孔の内面、及び、前記隔壁の、前記出口セル側の表面からなる群より選択される少なくとも一の面に担持された排ガス浄化用の触媒と、を備え、
前記ハニカム構造部の前記流出端面から、前記セルの延びる方向における前記流出端面からの距離が50mmの位置までの前記流出端面側の部分である触媒担持低減部と、前記触媒担持低減部以外の部分である前記流入端面側の部分である流入側部とを有し、前記触媒担持低減部における前記触媒の担持量が、前記流入側部における前記触媒の担持量より小である排ガス浄化フィルタ。 - 前記表面捕集層は、前記触媒担持低減部における厚さが前記流入側部における厚さより厚くなっており、
前記触媒が、前記ハニカム構造部の前記隔壁の、前記出口セル側の表面のみに担持された請求項1に記載の排ガス浄化フィルタ。 - 前記触媒担持低減部に前記触媒が担持されていない請求項1または2に記載の排ガス浄化フィルタ。
- 前記触媒担持低減部における前記触媒の担持量が、前記ハニカム構造部の前記流出端面に近づくに従って段階的に減少する請求項1または2に記載の排ガス浄化フィルタ。
- 前記表面捕集層は、前記触媒担持低減部における厚さが前記流入側部における厚さより厚くなっており、
前記触媒が、前記ハニカム構造部の前記隔壁の、前記出口セル側の表面の全面に担持されており、且つ、前記触媒が、前記表面捕集層の表面、及び前記表面捕集層に形成された前記細孔の内面に担持され、前記表面捕集層の表面、及び前記表面捕集層に形成された前記細孔の内面において前記触媒担持低減部に前記触媒が担持されていない請求項1に記載の排ガス浄化フィルタ。 - セラミック材料を含有する坏土をハニカム形状に成形し、焼成して、一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びて排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム構造部を作製するハニカム構造部作製工程と、
作製した前記ハニカム構造部の所定の前記セルである入口セルの前記流出端面側の開口部と残余の前記セルである出口セルの前記流入端面の開口部とに目封止用スラリーを充填し、乾燥させて、前記ハニカム構造部に目封止部が配設された目封止ハニカム構造部を作製する目封止ハニカム構造部作製工程と、
前記目封止ハニカム構造部における前記ハニカム構造部の前記隔壁の前記入口セル側の表面に微細原料粒子を塗布し、焼成して、前記ハニカム構造部の前記隔壁の前記入口セル側の前記表面に複数の細孔を有する表面捕集層が形成された捕集層付きハニカム構造部を作製する捕集層付きハニカム構造部作製工程と、
前記捕集層付きハニカム構造部における前記ハニカム構造部の前記出口セルの前記流出端面側の端部に筒状の筒状部材を配置して、筒状部材付きハニカム構造部を作製する筒状部材付きハニカム構造部作製工程と、
前記筒状部材付きハニカム構造部における前記ハニカム構造部の少なくとも前記隔壁の前記出口セル側の表面に排ガス浄化用の触媒を含有する触媒用スラリーを塗工し、乾燥させて、少なくとも前記ハニカム構造部の前記隔壁の前記出口セル側の前記表面に前記触媒を担持させて、排ガス浄化フィルタを作製する排ガス浄化フィルタ作製工程と、を有し、
前記筒状部材付きハニカム構造部作製工程において、前記筒状部材が、前記ハニカム構造部の前記出口セルの、前記セルの延びる方向に直交する断面における形状と同じ形状の外周面を有し、前記ハニカム構造部の前記出口セルと嵌り合うものである排ガス浄化フィルタの製造方法。 - 前記筒状部材が、側壁に複数の貫通孔が形成され、一方の端部から他方の端部に向かうに従って前記側壁に形成される前記貫通孔の数が増加する貫通孔形成筒状部材であり、
前記筒状部材付きハニカム構造部作製工程において、前記貫通孔形成筒状部材を、前記貫通孔形成筒状部材の前記貫通孔の数が多い側の端部を前記ハニカム構造部の前記流出端面側に向けて配置する請求項6に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法。 - セラミック材料を含有する坏土をハニカム形状に成形し、焼成して、一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びて排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム構造部を作製するハニカム構造部作製工程と、
作製した前記ハニカム構造部の所定の前記セルである入口セルの前記流出端面側の開口部と残余の前記セルである出口セルの前記流入端面の開口部とに目封止用スラリーを充填し、乾燥させて、前記ハニカム構造部に目封止部が配設された目封止ハニカム構造部を作製する目封止ハニカム構造部作製工程と、
前記目封止ハニカム構造部における前記ハニカム構造部の前記隔壁の前記入口セル側の表面に微細原料粒子を塗布し、焼成して、前記ハニカム構造部の前記隔壁の前記入口セル側の前記表面に複数の細孔を有する表面捕集層が形成された捕集層付きハニカム構造部を作製する捕集層付きハニカム構造部作製工程と、
前記捕集層付きハニカム構造部における前記ハニカム構造部の前記流出端面上にフィルムを配置し、前記フィルムを前記出口セル内の所定の位置まで押し込んだ後、前記所定の位置で前記フィルムの先端に孔を形成して、前記ハニカム構造部の前記隔壁の表面の一部が前記フィルムにより被覆されたフィルム付きハニカム構造部を作製するフィルム付きハニカム構造部作製工程と、
前記フィルム付きハニカム構造部における前記ハニカム構造部の少なくとも前記隔壁の前記出口セル側の表面に排ガス浄化用の触媒を含有する触媒用スラリーを塗工し、乾燥させて、少なくとも前記ハニカム構造部の前記隔壁の前記出口セル側の前記表面に前記触媒を担持させて、排ガス浄化フィルタを作製する排ガス浄化フィルタ作製工程と、を有する排ガス浄化フィルタの製造方法。
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