JP3712785B2

JP3712785B2 - Exhaust gas filter and exhaust gas purification device

Info

Publication number: JP3712785B2
Application number: JP13987996A
Authority: JP
Inventors: 信二和田; 伸明永井; 雄一村野; 浩一渡辺
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-06-03
Filing date: 1996-06-03
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2016-06-03
Also published as: JPH09313843A

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、ディーゼルエンジン等から排出される排ガス中に含まれるパティキュレート等を濾過する排ガスフィルタ及び排ガス浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題が深刻化したことに伴いディーゼルエンジン等の燃焼機関から排気される排気ガスとともに大気中に分散されるパティキュレート（スス等の粒子状物質）の処理が注目を集めている。これらのパティキュレートは排気管の途中に接続された排ガスフィルタにより捕集される。排ガスフィルタがそのままパティキュレートの捕集を進めるとエンジンの燃焼効率等に悪影響を及ぼすため、所定の捕集量に達するとパティキュレートを燃焼し排ガスフィルタを再生せねばならない。
【０００３】
排ガスフィルタの再生は主として電気ヒータ方式が用いられる。電気ヒータ方式では排ガスの流入側もしくは流出側に電気ヒータを据付、電気ヒータを加熱してパティキュレートを加熱，発火させ燃焼させる。この時の燃焼温度は供給空気量により制御される。パティキュレートは全体が一度に燃焼するのではなく端部から徐々に燃焼が進行するので、必然的に排ガスフィルタに温度勾配が生じ熱応力が発生する。この際、パティキュレートの捕集量を正確に検知することができず目標捕集量に対して±４０％の捕集量の変動が頻繁に発生するため異常燃焼が発生する可能性がある。この異常燃焼とは設定値より多くのパティキュレートが捕集された場合、再生時に１０００℃以上もの高温度に急激に上昇する現象をいう。そのため、排ガスフィルタはこの異常燃焼に耐える耐熱性が必要である。また、排ガスフィルタは再生処理時の熱応力に基づいた疲労破壊が生じないように低熱膨張性，高耐熱衝撃性が強く要求される。また、パティキュレートの捕集効率が高く圧力損失の少ないことも求められ、これらの特性のバランスが極めて重要である。これらの要求を満たすため排ガスフィルタは各方面から検討が行われ種々の開発が行われている。
【０００４】
例えば、排ガスフィルタに用いる材料としてコージェライト焼結体（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂ Ｏ₃ ・５ＳｉＯ₂ ）が挙げられる。コージェライトの結晶は異方的な熱膨張を示し熱膨張係数はａ軸が２．０×１０^-6／℃、ｃ軸が−０．９×１０^-6／℃と異なっている。しかしながら、原料に含まれるカオリンやタルク等の板状結晶が押出し工程で剪断力を受け格子と平行な方向に分散されるので、焼結工程でこの板状結晶が焼結結晶の成長起点となりコージェライトの結晶のｃ軸は押出し方向（排ガス流路方向）に僅かながら多く配向された状態となる。従って、コージェライトの押出し方向の熱膨張係数は０．４〜０．７×１０^-6／℃となり押出し方向に垂直な方向の熱膨張係数は０．９〜１．５×１０^-6／℃となり全方向に渡って熱膨張係数が小さくなり熱衝撃に有利に働くことが検討されている。
【０００５】
また、他の排ガスフィルタ用の材料としてチタン酸アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ・ＴｉＯ₂ ）が挙げられる。チタン酸アルミニウムは溶融温度が１６００℃以上と高く排ガスフィルタの再生時に発生する異常燃焼に対して抵抗力があり耐熱性に優れている。チタン酸アルミニウムの結晶についてもコージェライトの結晶と同様に異方的な熱膨張を示すが、チタン酸アルミニウムの結晶の熱膨張係数はａ軸が１１．８×１０^-6／℃、ｂ軸が１９．４×１０^-6／℃、ｃ軸が−２．６×１０^-6／℃とコージェライトの結晶と比べて大きな異方性を有している。チタン酸アルミニウムは、大きな異方性を持つがためにチタン酸アルミニウム結晶粒子間にマイクロクラックを起こして高熱膨張化する性質がある。また、チタン酸アルミニウムは高温度下において酸化チタニウムと酸化アルミニウムに分解しやすいという性質も持っている。この様に、チタン酸アルミニウムは低熱膨張性，高耐熱性に優れた材料ではあるが、他のセラミック材料に比べて機械的強度が低く（結晶粒子間のマイクロクラックによる）高熱膨張化しやすい（結晶粒子の分解による）材料ともいえる。
【０００６】
チタン酸アルミニウムの機械的強度や分解についての問題を改善するために、特開昭６３−１１５８５公報にはＳｉＯ₂ ：１〜１０ｗｔ％，Ａｌ₂ Ｏ₃ ：１〜１０ｗｔ％，Ｆｅ₂ Ｏ₃ ：０．１〜５ｗｔ％を含んだチタン酸アルミニウムの多孔質成形体の技術が開示されている。この成形体には上記成分が固溶体として存在し、チタン酸アルミニウム結晶粒子の分解抑制と機械的強度の向上を可能としている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チタン酸アルミニウム結晶粒子の分解抑制と機械的強度の向上を可能とした材料組成にて作製した排ガスフィルタについては、分解抑制についての効果は大きいが、機械的強度については排ガスフィルタを構成する格子壁が多数の連通気孔を有する多孔質セラミックスであるが故に不十分なものである。
【０００８】
主成分としてチタン酸アルミニウムからなる排ガスフィルタにおいては、
１）焼成収縮率が大きくなり、寸法精度が悪くなる（結晶粒子径が小さいチタン酸アルミニウムを使用する場合／原料粒子径が小さいものからチタン酸アルミニウムを合成する場合）
２）機械的強度が低くなり、耐振動性が損なわれる（結晶粒子径が大きいチタン酸アルミニウムを使用し、排ガスフィルタの流路方向と流路方向の垂直方向に配向がない場合）
３）結晶の異方性が大きくなり、耐熱衝撃性が損なわれる（結晶粒子径が大きいチタン酸アルミニウムを使用し、排ガスフィルタの流路方向と流路方向の垂直方向に配向が大きすぎる場合）
等の課題を有していた。
【０００９】
本発明は以上の課題を解決し、機械的強度と耐熱衝撃性を向上させた排ガスフィルタ及び排ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、粗大なマイクロクラックを低減させるように、排ガス流路方向に多数の貫通孔を有し貫通孔を形成する格子壁の気孔径が２〜１５０μｍである第１の領域と０．０８〜１μｍである第２の領域に大きく分けられ、第１の領域と第２の領域においてそれぞれ極大値を有するように構成した。
【００１１】
この発明によれば、機械的強度と耐熱衝撃性を向上させた排ガスフィルタ及び排ガス浄化装置を提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、排ガス流路方向に多数の貫通孔を有し前記貫通孔を形成する格子壁が多孔質セラミックからなる排ガス中のパティキュレート等を除去する排ガスフィルタであって、粗大なマイクロクラックを低減させるように、前記格子壁を水銀圧入法にて測定した際の気孔分布において、横軸に気孔径，縦軸に細孔容積をとったグラフを形成した時に、気孔径が２〜１５０μｍである第１の領域と気孔径が０．０８〜１μｍである第２の領域に大きく分けられ、前記第１の領域と前記第２の領域においてそれぞれ極大値を有するように構成したものであり、機械的強度と耐熱衝撃性が向上するという作用を有する。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１において、多数の貫通孔を形成する格子壁の多孔質セラミックが、主成分としてチタン酸アルミニウムからなる構成としたものであり、高耐熱性と低熱膨張性が向上するという作用を有する。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１において、第１の領域の気孔径２〜１５０μｍと第２の領域の気孔径０．０８〜１μｍにおいて、前記第２の領域で極大値を示す気孔径の細孔容積を１とした時に、前記第１の領域で極大値を示す気孔径の細孔容積を４０〜６０とする構成としたものであり、安定した機械的強度と捕集能力を得ることができるという作用を有する。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１において、第２の領域の気孔径０．０８〜１μｍにおいて、前記第２の領域で極大値を示す気孔径が０．２〜０．５μｍの範囲にある構成としたものであり、安定した機械的強度を得ることができるという作用を有する。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３、４いずれか１記載の排ガスフィルタと、前記排ガスフィルタを収納する容器と、前記排ガスフィルタを加熱する加熱手段と、前記容器内に空気などの酸化材を送り込む酸化材供給手段と、前記排ガスフィルタに所定量のパティキュレート等が付着したら前記加熱手段と前記酸化材供給手段を駆動させて、前記排ガスフィルタを加熱させるとともに酸化材を送り込むことによってパティキュレート等を燃焼させる制御装置を有する構成としたものであり、排ガスフィルタを強固に固定することができると共に捕集能力が高まるので細かなパティキュレート等を捕集できるという作用を有する。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図５を参照しながら説明する。
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による排ガスフィルタを示す斜視図であり、図２は本発明の一実施の形態による排ガスフィルタの流路面の部分拡大図、そして図３は本発明の一実施の形態による排ガスフィルタの断面図である。
【００１８】
図１において１は排ガスフィルタで、排ガスフィルタ１は円柱形状を有しており、上下にある排ガスの流路面１ａ，１ｂの直径が１３０〜１５８ｍｍ程度であり、排ガス流路方向に沿った長さは１３７ｍｍ〜１６７ｍｍ程度になるように構成されている。この排ガスフィルタ１の大きさは、エンジン排気量２０００〜３０００ｃｃに好適に用いられ、しかもその排気量の排ガスのパティキュレート等を効率的に捕集できる大きさである。排ガスフィルタ１を円柱状とすることによって、加工精度を向上させることができ、しかも等方的に応力を分布させることができるので、加工歪等を低減させることができる。１ｃは排ガスフィルタ１の側面で、側面１ｃには気孔が形成されている場合もあるが断熱材等で密着されているのでパティキュレートの漏れは発生しない。排ガスフィルタ１を装置などに取り付ける際には、排ガスフィルタ１を無機繊維質の断熱材等で包み、更にＳＵＳ等のケーシング材にて挟み込むようにして装置内に固定、保持される。
【００１９】
なお、本実施の形態では、流路面１ａ，１ｂの直径をほぼ同じとしたが、側面１ｃにテーパーをつけることにより、流路面１ａ側の直径を流路面１ｂ側の直径よりも大きくしたり、その反対に流路面１ｂ側の直径を流路面１ａ側の直径よりも大きく形成しても良い。なお直径が大きい方の流路面側から排ガスを排ガスフィルタ１に流入させた方が、流入面積を広くすることができるので圧力損失が低く、しかもパティキュレート等の補集量を多くすることができる。
【００２０】
図２において、流路面１ａには排ガスフィルタ１の排ガス流路方向に沿って断面方形状の複数の貫通孔２が設けられており、貫通孔２は多数の連通気孔が設けられた格子壁３で区切られている。格子壁３は流路面１ａから流路面１ｂまで連続して構成されている。格子壁３の厚さｔ₁ ，ｔ₂ はそれぞれ０．２〜０．３ｍｍ（２００セル／平方インチ），０．４〜０．５ｍｍ（１００セル／平方インチ）の範囲内で構成することが好ましい。この範囲を逸脱すると、機械的強度が小さくなり過ぎたり、捕集効率が落ちたり、圧力損失が高くなる等の不具合を生じることがある。
【００２１】
本実施の形態では、押出し成形方法にて成形性を重視し排ガスフィルタを作製したのでｔ₁ ＝ｔ₂ としたが、他の成形方法（例えば加工シートの積層）においてはｔ₁ ＜ｔ₂ の関係やｔ₁ ＞ｔ₂ の関係にしてもよい。例えば、図２において、Ｌ方向に平行な格子壁３の厚さを厚くして、Ｍ方向に平行な格子壁３の厚さを薄くすることによって、Ｍ方向に平行な格子壁３に排ガスが流れ易くすることなどの流量調整ができるので、排ガスフィルタ１を通過した排ガスの流れを制御することができ、排ガスフィルタ１の排気効率などを調整することができる。なお、外周部（側面１ｃに近い部分）よりも内部の格子壁３の厚さを厚くすることによって、外周部の方が排ガスが通過し易くなるので外周部の排ガスの通過量を内部よりも多くすることができ、一般に排ガス通過量の少ない外周部に多くの排ガスを流すことができる。従って排ガスフィルタ１は各部においてパティキュレート等の捕集量を均一化することができ、排ガスフィルタ１の捕集特性を向上させることができる。また、内部よりも外周部の格子壁３の厚さを厚くすることによって、外周部の機械的強度を向上させることができ、装置内部に排ガスフィルタ１を固定する際の締めすぎや振動等による排ガスフィルタ１の破損などを防止できる。
【００２２】
また、格子壁３のＬ方向に沿ったピッチＡ₁ とＭ方向に沿ったピッチＡ₂ はそれぞれ２ｍｍ〜４ｍｍの範囲（この範囲を逸脱すると、捕集効率が落ちたり、圧力損失が高くなる等の不具合が生じることがある）内が好ましい。本実施の形態においてはＡ₁ ＝Ａ₂ としたことによって、等方的に機械的強度を向上させることができるとともに捕集能力を各部で均一にできるので、安定した特性を得ることができる。なお、ピッチＡ₁ 及びピッチＡ₂ を異なるサイズにすることによって貫通孔２の断面形状を長方形にし、各部で格子壁３を通過する排ガスの量を調整して、補集能力の偏りを形成でき、排ガスフィルタ１を通過した排ガスの流量分布に変化を持たせることができるので配管の設計や排ガスフィルタ１の収納容器の設計等も容易になる。
【００２３】
更に、貫通孔２の形成密度は、流路面１ａ，１ｂにおいて１平方インチあたり１００〜２００個程度が好ましい。
【００２４】
４は貫通孔２に詰め込まれた封止材で、封止材４は貫通孔２同士が隣合わないように詰め込まれている。この封止材４は格子壁３と同じ材料で構成すると、格子壁３と封止材４の間に熱膨張係数の違いによる格子壁３の破損などが防止できる。なお、同じ材料で格子壁３と封止材４を構成しなくても、熱膨張係数等が近いもの等を選択すれば格子壁３と封止材４は異なる材料で構成しても良い。
【００２５】
また、格子壁３と封止材４それぞれの構成材料の主成分を同じにすることもでき、加えて添加物の種類及びその量等を変化させてもよい。この様な構成にすることによって、格子壁３と封止材４の熱膨張係数はほぼ同じとすることができ、しかも封止材４の特性を変化させることができるので、封止材４を詰め込み易い硬さ等に調整することができるので、作業性が良くなり生産性が向上する。
【００２６】
封止材４を流路面１ａ，１ｂそれぞれの貫通孔２に設けることによって、図３に示す様に貫通孔２は流入孔２ａと流出孔２ｂに区分される。流路面１ａ側から排ガスを排ガスフィルタ１に流し込むと、排ガスはまず流入孔２ａに入り込んだ後に格子壁３を通って流出孔２ｂに入り込み外部に放出される。この時排ガスが多孔質の格子壁３を通過する際に排ガスの中のパティキュレート等が格子壁３内に捕集される。
【００２７】
排ガスフィルタ１を構成する材料としては例えば、以下のような組成が挙げられる。
【００２８】
Ａｌ₂ Ｏ₃ ・・・４７．２〜５７．８ｗｔ％
ＴｉＯ₂ ・・・３６．４〜４４．６ｗｔ％
ＳｉＯ₂ ・・・３．０〜９．０ｗｔ％
Ｆｅ₂ Ｏ₃ ・・・０．７〜２．７ｗｔ％
上記組成をそれぞれ含み、しかも多少の不純物を含んで１００ｗｔ％となるように調合した。不純物としては例えばＺｒＯ₂ 等が挙げられる。この様にチタン酸アルミニウムを主成分とすることによって、耐熱性に優れているので、高温状態になっても溶損を起こしにくく、更に低熱膨張係数を有するので、熱応力等で割れにくい。
【００２９】
本実施の形態では、排ガスフィルタ１全体（格子壁３及び排ガスフィルタ１の側面１ｃを構成する部分）を上記材料で構成したが、少なくとも格子壁３を上記材料で構成することが好ましい。
【００３０】
図４は本発明の一実施の形態による排ガスフィルタの気孔分布を示すグラフである。図４において、気孔径２〜１５０μｍの間（以下第１領域と略す）と気孔径０．０８〜１μｍ（以下第２領域と略す）の間にそれぞれ極大値を持つ様な気孔分布になっていることがわかる。本実施の形態は第２領域に気孔径の極大値が存在することを特徴とし、この極大値の存在により、排ガスフィルタ１の機械的強度と耐熱衝撃性を向上させることができる。排ガス流路方向と流路方向の垂直方向について配向のない場合は、熱膨張係数も等方的になって各方向共小さな熱膨張係数を示すが、チタン酸アルミニウムに粗大なマイクロクラックが存在し機械的強度が低い。排ガス流路方向と流路方向の垂直方向についての大きな配向がある場合は各方向共高い熱膨張を示し（例えば室温〜８００℃の熱膨張係数：排ガス流路方向が−２．５×１０^-6／℃，流路方向と垂直な方向が２．４×１０^-6／℃）耐熱衝撃性が低いが、マイクロクラックは微細になり機械的強度が増大する。すなわち、第２領域に気孔径の極大値が存在すると、チタン酸アルミニウムの粗大なマイクロクラックを低減でき、同時に高い熱膨張を示すことはない。ちなみにこれらの気孔分布を説明すると、配向のない排ガスフィルタについて、粗大なマイクロクラックが多く発生するので、第２領域にあたる気孔分布は図４よりも気孔径が大きい方へシフトしており（例えば、０．１〜２μｍ）細孔容積も大きい。また、配向が大きい排ガスフィルタについて、第２領域にあたる気孔分布は図４よりも気孔径が低い方へシフトしている（例えば、第２領域は０．０６〜０．５μｍ）。以上のように、第２領域はマイクロクラックによる気孔分布を示すもので、その領域によって配向の大きさが異なる。本実施例において、その第２領域は０．０８〜１μｍの気孔径範囲となる。
【００３１】
次に、図４の測定方法等について説明する。
図４に示すデータは水銀圧入法によって求めた。水銀圧入法は排ガスフィルタ１に水銀が１ｇ当り何ｃｃ浸透するかを求めたものである。実験は、排ガスフィルタ１の格子壁３を所定の容器に収納し、その容器内に段階的に圧力を変化させて水銀を圧入する。容器内の圧力が低いときは、比較的大きな気孔に水銀のみが入り込み、圧力が高いときは小さな気孔にまで水銀が入り込む。従って、所定の圧力の時に排ガスフィルタ１の格子壁３に水銀が１ｇ当り何ｃｃ入り込むかを測定することによって、所定の気孔径がどの程度存在するか測定することができる。
【００３２】
本実施の形態では実験に際して島津製作所（株）製（マイクロメリティックスポーアライザー９３２０形）を用いた。この様に測定した結果が図４に示すグラフである。
【００３３】
図４において縦軸は、排ガスフィルタ１の格子壁３に１ｇ当りに浸透した水銀の容積をとり、横軸は排ガスフィルタの格子壁３と水銀を収納した容器内の圧力から求められた気孔径である。図４からわかるように、１０μｍ付近の気孔径を有する気孔が最も多く存在していて、しかも気孔径の分布は、２つの極大値を有することがわかる。すなわち、少なくとも前述の第１領域と第２領域にそれぞれ極大値を持つことがわかる。
【００３４】
また、第２領域に存在する極大値を１とした場合、第１領域に存在する極大値は４０〜６０（特に好ましくは４５〜５５）とすることが好ましい。この範囲内で有れば十分な機械的強度と捕集能力を得ることができる。
【００３５】
更に第２の領域内でも気孔径の極大値は、０．２〜０．５μｍの間に存在することが好ましい。この範囲に気孔径の極大値がくるように排ガスフィルタ１を構成することで、機械的強度と耐熱衝撃性の向上が実現でき安定した排ガスフィルタ１を作製できる。
【００３６】
排ガスフィルタ１の製造方法としては、まず、本実施の形態の上記所定の原料を混合し、その中にバインダや造孔剤などを入れて、坏土状とし、その坏土状体を押出し成形法にてハニカム形状に成形し、その成形体を乾燥後、封止材を充填，焼成して作製される。造孔剤の種類，粒径，添加量やセラミック原料の粒径，形状などが変化すると、前述の気孔径の極大値がずれたり、割合が変化する。
【００３７】
図５は本発明の一実施の形態による排ガス浄化装置を示す概略図である。
図５において１０はエンジン、１１は排ガスフィルタ、１２は排ガスフィルタ１１を収納する断熱材、１３は排ガスフィルタ１１及び断熱材１２を収納する容器、１４は排ガスフィルタ１１に熱を供給する加熱体、１５は容器１３内の圧力を測定する圧力センサ、１６は送風機、１７は制御装置である。
【００３８】
以上の様に構成された排ガス浄化装置について以下その動作について説明する。
【００３９】
まずエンジン１０から出た排ガスが容器１３内に導入され、排ガスは排ガスフィルタ１１でパティキュレート等を除去された後に外部に放出される。排ガスフィルタ１１が所定の圧力損失値に達すると、圧力センサ１５が検知し制御装置１７がエンジン１０を停止させる。次に、加熱体１４を発熱させるとともに、送風機１６を駆動させて容器１３内に空気を流し込むと、熱と空気により排ガスフィルタ１１に捕集されたパティキュレート等に着火する。パティキュレートの燃焼は加熱体１４側から排ガスフィルタ１１の他端側に向けて伝搬される。
【００４０】
【実施例】
次に、本発明の具体例を説明する。
【００４１】
（実施例）
本実施例における排ガスフィルタについて、熱膨張係数、水銀圧入法で測定したデータ，機械的強度（圧縮強度），耐熱衝撃性等を試料１として（表１）にまとめた。なお、比較例（試料２，３）についても同じ表に示した。
【００４２】
【表１】

【００４３】
試料Ｎｏが２，１，３の順にチタン酸アルミニウム結晶粒子の配向を大きくさせた。
【００４４】
試料２については、排ガスフィルタの測定方向に対し熱膨張係数の差がなく殆ど配向していない。この試料２については、第２領域は０．１〜２μｍで粗大なマイクロクラックを有するために機械的強度が低い。また、機械的強度が低いために耐熱衝撃性も低いことがわかる。
【００４５】
試料３については、排ガスフィルタの測定方向に対し熱膨張係数の差が大きい。この試料３については第２領域は０．０６〜０．５μｍで機械的強度は高いが、熱膨張係数の差が大きいために耐熱衝撃性も低いことがわかる。
【００４６】
試料１については、ある程度の配向性を示しながら、機械的強度は高く高耐熱衝撃性であるといえる。この試料の第２領域の範囲は０．０８〜１μｍであった。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、排ガス流路方向に多数の貫通孔を有し貫通孔を形成する格子壁が多孔質セラミックからなる排ガス中のパティキュレート等を除去する排ガスフィルタであって、粗大なマイクロクラックを低減させるように、格子壁を水銀圧入法にて測定した際の気孔分布において、横軸に気孔径，縦軸に細孔容積をとったグラフを形成した時に、気孔径が２〜１５０μｍである第１の領域と気孔径が０．０８〜１μｍである第２の領域に大きく分けられ、第１の領域と第２の領域においてそれぞれ極大値を有する構成としたことにより、気孔径が０．０８〜１μｍである第２領域に気孔径の極大値が存在すると、チタン酸アルミニウムの粗大なマイクロクラックを低減でき、同時に高い熱膨張を示すことがなく、機械的強度と耐熱衝撃性を向上できる。
以上
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による排ガスフィルタを示す斜視図
【図２】図２は本発明の一実施の形態による排ガスフィルタの流路面の部分拡大図
【図３】図３は本発明の一実施の形態による排ガスフィルタの断面図
【図４】本発明の一実施の形態による排ガスフィルタの気孔分布を示すグラフ
【図５】本発明の一実施の形態による排ガス浄化装置を示す概略図
【符号の説明】
１，１１排ガスフィルタ
２貫通孔
３格子壁
４封止材
１０エンジン
１２断熱材
１３容器
１４加熱体
１５圧力センサ
１６送風機
１７制御装置[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to an exhaust gas filter and an exhaust gas purification device for filtering particulates and the like contained in exhaust gas discharged from a diesel engine or the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as environmental problems have become serious, the treatment of particulates (particulate matter such as soot) dispersed in the atmosphere together with exhaust gas exhausted from a combustion engine such as a diesel engine has attracted attention. These particulates are collected by an exhaust gas filter connected in the middle of the exhaust pipe. If the exhaust gas filter advances the collection of particulates as they are, it adversely affects the combustion efficiency of the engine. Therefore, when the predetermined amount of collection is reached, the particulates must be burned to regenerate the exhaust gas filter.
[0003]
For the regeneration of the exhaust gas filter, an electric heater method is mainly used. In the electric heater method, an electric heater is installed on the exhaust gas inflow side or outflow side, and the electric heater is heated to heat, ignite and burn the particulates. The combustion temperature at this time is controlled by the amount of supplied air. The particulates as a whole do not burn at once, but gradually burn from the end, which inevitably creates a temperature gradient in the exhaust gas filter and generates thermal stress. At this time, the collected amount of the particulates cannot be accurately detected, and the variation in the collected amount of ± 40% with respect to the target collected amount frequently occurs, so that abnormal combustion may occur. This abnormal combustion refers to a phenomenon in which when more particulates than the set value are collected, the temperature rapidly rises to a high temperature of 1000 ° C. or higher during regeneration. Therefore, the exhaust gas filter needs to have heat resistance that can withstand this abnormal combustion. Further, the exhaust gas filter is strongly required to have a low thermal expansion property and a high thermal shock resistance so as not to cause fatigue failure based on the thermal stress during the regeneration process. Further, it is required that the particulate collection efficiency is high and the pressure loss is small, and the balance of these characteristics is extremely important. In order to satisfy these requirements, exhaust gas filters have been studied from various directions and various developments have been made.
[0004]
For example, a cordierite sintered body (2MgO · 2Al ₂ O ₃ · 5SiO ₂ ) may be used as a material for the exhaust gas filter. Cordierite crystals exhibit anisotropic thermal expansion, and the coefficients of thermal expansion are 2.0 × 10 ⁻⁶ / ° C. for the a axis and −0.9 × 10 ⁻⁶ / ° C. for the c axis. However, since plate crystals such as kaolin and talc contained in the raw material are subjected to a shearing force in the extrusion process and dispersed in a direction parallel to the lattice, the plate crystals become the growth starting point of the sintered crystals in the sintering process. The c-axis of the light crystal is in a slightly oriented state in the extrusion direction (exhaust gas flow path direction). Accordingly, the thermal expansion coefficient of cordierite in the extrusion direction is 0.4 to 0.7 × 10 ⁻⁶ / ° C., and the thermal expansion coefficient in the direction perpendicular to the extrusion direction is 0.9 to 1.5 × 10 ⁻⁶ / ° C. Thus, it has been studied that the thermal expansion coefficient is reduced in all directions and this is advantageous for thermal shock.
[0005]
Also, aluminum titanate _{_{_{(Al 2 O 3 · TiO 2}}} ) are mentioned as a material for the other of the exhaust gas filter. Aluminum titanate has a high melting temperature of 1600 ° C. or higher, has resistance to abnormal combustion that occurs during regeneration of the exhaust gas filter, and is excellent in heat resistance. The aluminum titanate crystal also exhibits anisotropic thermal expansion similar to the cordierite crystal, but the coefficient of thermal expansion of the aluminum titanate crystal is 11.8 × 10 ⁻⁶ / ° C. and the b axis is 19.4 × 10 ⁻⁶ / ° C. and the c-axis is −2.6 × 10 ⁻⁶ / ° C., which is larger than the cordierite crystal. Since aluminum titanate has a large anisotropy, it has the property of causing microcracks between aluminum titanate crystal particles and increasing the thermal expansion. In addition, aluminum titanate has a property of being easily decomposed into titanium oxide and aluminum oxide at a high temperature. As described above, aluminum titanate is a material excellent in low thermal expansion and high heat resistance, but has lower mechanical strength than other ceramic materials (due to microcracks between crystal grains) and is likely to have high thermal expansion (crystals). It can also be said to be a material (by decomposition of particles).
[0006]
In order to improve the mechanical strength and decomposition of aluminum titanate, JP-A-63-11585 discloses SiO ₂ : 1 to 10 wt%, Al ₂ O ₃ : 1 to 10 wt%, Fe ₂ O ₃ : A technique for a porous molded body of aluminum titanate containing 0.1 to 5 wt% is disclosed. In the molded body, the above components are present as a solid solution, which makes it possible to suppress decomposition of aluminum titanate crystal particles and improve mechanical strength.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, an exhaust gas filter manufactured with a material composition that enables suppression of decomposition of aluminum titanate crystal particles and improvement of mechanical strength has a great effect on suppression of decomposition, but constitutes an exhaust gas filter with respect to mechanical strength. Since the lattice wall is a porous ceramic having a large number of continuous air holes, it is insufficient.
[0008]
In the exhaust gas filter made of aluminum titanate as the main component,
1) The firing shrinkage ratio increases and the dimensional accuracy deteriorates (when aluminum titanate having a small crystal particle size is used / when aluminum titanate is synthesized from a material having a small particle size)
2) Mechanical strength is reduced and vibration resistance is impaired (when aluminum titanate having a large crystal particle diameter is used and there is no orientation in the direction perpendicular to the flow path direction of the exhaust gas filter)
3) Crystal anisotropy increases and thermal shock resistance is impaired (when aluminum titanate with a large crystal particle size is used and the orientation is too large in the direction perpendicular to the flow channel direction of the exhaust gas filter)
It had problems such as.
[0009]
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an exhaust gas filter and an exhaust gas purification device having improved mechanical strength and thermal shock resistance.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the present invention provides a first method in which the pore diameter of the lattice wall having a large number of through holes in the exhaust gas flow path direction and forming the through holes is 2 to 150 μm so as to reduce coarse microcracks . The first region and the second region of 0.08 to 1 μm are roughly divided, and the first region and the second region are configured to have maximum values.
[0011]
According to the present invention, it is possible to provide an exhaust gas filter and an exhaust gas purification device with improved mechanical strength and thermal shock resistance.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention according to claim 1 of the present invention is an exhaust gas filter that removes particulates and the like in exhaust gas in which a plurality of through holes are formed in the direction of the exhaust gas flow path and the lattice walls forming the through holes are made of porous ceramics. In the pore distribution when the lattice wall was measured by the mercury intrusion method so as to reduce coarse microcracks, a graph was formed with the pore diameter on the horizontal axis and the pore volume on the vertical axis. The first region having a pore diameter of 2 to 150 μm and the second region having a pore diameter of 0.08 to 1 μm are roughly divided, and each of the first region and the second region has a maximum value. Thus, the mechanical strength and the thermal shock resistance are improved.
[0013]
The invention according to claim 2 of the present invention is the structure according to claim 1, wherein the porous ceramic of the lattice wall forming a large number of through holes is composed of aluminum titanate as a main component, and has high heat resistance. And has the effect of improving low thermal expansion.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, when the pore size of the first region is 2 to 150 μm and the pore size of the second region is 0.08 to 1 μm, the maximum value is obtained in the second region. When the pore volume having a pore diameter of 1 is taken as 1, the pore volume having a pore diameter showing a maximum value in the first region is set to 40 to 60, and stable mechanical strength and trapping are obtained. It has the effect that it is possible to obtain a collecting ability.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, when the pore diameter of the second region is 0.08 to 1 μm, the pore diameter showing the maximum value in the second region is 0.2 to 0.00. The structure is in the range of 5 μm, and has an effect that a stable mechanical strength can be obtained.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas filter according to any one of the first, second, third, and fourth aspects, a container that stores the exhaust gas filter, a heating unit that heats the exhaust gas filter, An oxidant supply means for sending an oxidant such as air into the container; and when a predetermined amount of particulates or the like adheres to the exhaust gas filter, the heating means and the oxidant supply means are driven to heat the exhaust gas filter. It is configured to have a control device that burns particulates and the like by feeding an oxidizing material, and the exhaust gas filter can be firmly fixed and the collection ability is increased so that fine particulates can be collected. Has an effect.
[0017]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an exhaust gas filter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view of a flow passage surface of the exhaust gas filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. It is sectional drawing of the exhaust gas filter by this form.
[0018]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an exhaust gas filter, and the exhaust gas filter 1 has a cylindrical shape, and the diameters of the upper and lower exhaust gas flow channel surfaces 1a and 1b are about 130 to 158 mm, and the length along the exhaust gas flow channel direction. Is configured to be approximately 137 mm to 167 mm. The size of the exhaust gas filter 1 is suitably used for an engine displacement of 2000 to 3000 cc, and is a size capable of efficiently collecting particulates of the exhaust gas of that displacement. By making the exhaust gas filter 1 cylindrical, machining accuracy can be improved and stress can be distributed isotropically, so that machining strain and the like can be reduced. 1c is a side surface of the exhaust gas filter 1, and pores may be formed in the side surface 1c, but since it is in close contact with a heat insulating material or the like, particulate leakage does not occur. When the exhaust gas filter 1 is attached to an apparatus or the like, the exhaust gas filter 1 is fixed and held in the apparatus so as to be wrapped with an inorganic fibrous heat insulating material and further sandwiched between casing materials such as SUS.
[0019]
In the present embodiment, the diameters of the flow path surfaces 1a and 1b are substantially the same. However, by tapering the side surface 1c, the diameter of the flow path surface 1a is made larger than the diameter of the flow path surface 1b, On the contrary, the diameter on the channel surface 1b side may be formed larger than the diameter on the channel surface 1a side. Note that when the exhaust gas flows into the exhaust gas filter 1 from the larger flow path surface side, the inflow area can be increased, so that the pressure loss is low and the amount of collected particulates and the like can be increased. .
[0020]
In FIG. 2, a flow path surface 1a is provided with a plurality of through holes 2 having a rectangular cross section along the direction of the exhaust gas flow path of the exhaust gas filter 1, and the through holes 2 are lattice walls 3 provided with a number of continuous air holes. It is delimited by. The lattice wall 3 is continuously formed from the flow path surface 1a to the flow path surface 1b. The thicknesses t ₁ and t ₂ of the grating wall 3 may be 0.2 to 0.3 mm (200 cells / square inch) and 0.4 to 0.5 mm (100 cells / square inch), respectively. preferable. Deviating from this range may cause problems such as excessively low mechanical strength, low collection efficiency, and high pressure loss.
[0021]
In the present embodiment, since the exhaust gas filter was produced with emphasis on formability by the extrusion molding method, t ₁ = t ₂ , but in other molding methods (for example, lamination of processed sheets), t ₁ <t ₂ A relationship or a relationship of t ₁ > t ₂ may be used. For example, in FIG. 2, by increasing the thickness of the lattice wall 3 parallel to the L direction and reducing the thickness of the lattice wall 3 parallel to the M direction, the exhaust gas flows into the lattice wall 3 parallel to the M direction. Since the flow rate can be adjusted to facilitate flow, the flow of exhaust gas that has passed through the exhaust gas filter 1 can be controlled, and the exhaust efficiency of the exhaust gas filter 1 can be adjusted. In addition, by making the thickness of the inner lattice wall 3 thicker than the outer peripheral portion (portion close to the side surface 1c), the exhaust gas easily passes through the outer peripheral portion. In general, a large amount of exhaust gas can be flowed to the outer peripheral portion where the exhaust gas passage amount is small. Therefore, the exhaust gas filter 1 can equalize the collection amount of particulates and the like in each part, and can improve the collection characteristics of the exhaust gas filter 1. Further, by increasing the thickness of the lattice wall 3 in the outer peripheral portion than in the inner portion, the mechanical strength of the outer peripheral portion can be improved, and the exhaust gas due to overtightening or vibration when the exhaust gas filter 1 is fixed inside the apparatus. The damage of the filter 1 can be prevented.
[0022]
Further, the pitch A ₁ along the L direction of the lattice wall 3 and the pitch A ₂ along the M direction are each in the range of ₂ mm to 4 mm (out of this range, the collection efficiency decreases, the pressure loss increases, etc.) Are preferred). In the present embodiment, by setting A ₁ = A ₂ , the mechanical strength can be improved isotropically and the collection ability can be made uniform in each part, so that stable characteristics can be obtained. By making the pitch A ₁ and the pitch A ₂ different sizes, the cross-sectional shape of the through holes 2 can be made rectangular, and the amount of exhaust gas passing through the lattice wall 3 can be adjusted at each part to form a bias in the collection ability. Since the flow rate distribution of the exhaust gas that has passed through the exhaust gas filter 1 can be changed, the design of the piping and the storage container of the exhaust gas filter 1 can be facilitated.
[0023]
Furthermore, the formation density of the through holes 2 is preferably about 100 to 200 per square inch on the flow path surfaces 1a and 1b.
[0024]
4 is a sealing material packed in the through-hole 2, and the sealing material 4 is packed so that the through-holes 2 are not adjacent to each other. If the sealing material 4 is made of the same material as the lattice wall 3, damage to the lattice wall 3 due to a difference in thermal expansion coefficient between the lattice wall 3 and the sealing material 4 can be prevented. In addition, even if it does not comprise the lattice wall 3 and the sealing material 4 with the same material, if the thing with a similar thermal expansion coefficient etc. is selected, the lattice wall 3 and the sealing material 4 may be comprised with a different material.
[0025]
Moreover, the main components of the constituent materials of the lattice wall 3 and the sealing material 4 can be made the same, and in addition, the type and amount of the additive may be changed. By adopting such a configuration, the lattice wall 3 and the sealing material 4 can have substantially the same thermal expansion coefficient, and the characteristics of the sealing material 4 can be changed. Since it can be adjusted to a hardness or the like that is easy to pack, workability is improved and productivity is improved.
[0026]
By providing the sealing material 4 in the through holes 2 of the flow path surfaces 1a and 1b, the through hole 2 is divided into an inflow hole 2a and an outflow hole 2b as shown in FIG. When exhaust gas flows into the exhaust gas filter 1 from the flow path surface 1a side, the exhaust gas first enters the inflow hole 2a, then enters the outflow hole 2b through the lattice wall 3, and is discharged to the outside. At this time, when the exhaust gas passes through the porous lattice wall 3, particulates and the like in the exhaust gas are collected in the lattice wall 3.
[0027]
Examples of the material constituting the exhaust gas filter 1 include the following compositions.
[0028]
Al ₂ O ₃ ... 47.2 to 57.8 wt%
TiO ₂ ... 36.4 to 44.6 wt%
SiO ₂ ··· 3.0~ 9.0wt%
Fe ₂ O ₃ ... 0.7 to 2.7 wt%
Each of the above compositions was included and some impurities were included so as to be 100 wt%. Examples of the impurity include ZrO ₂ . Since aluminum titanate is the main component in this way, it has excellent heat resistance, so that it does not easily cause melting damage even at high temperatures, and has a low thermal expansion coefficient, so it is difficult to crack due to thermal stress or the like.
[0029]
In the present embodiment, the entire exhaust gas filter 1 (the portion constituting the lattice wall 3 and the side surface 1c of the exhaust gas filter 1) is composed of the above material, but it is preferable that at least the lattice wall 3 is composed of the above material.
[0030]
FIG. 4 is a graph showing the pore distribution of the exhaust gas filter according to one embodiment of the present invention. In FIG. 4, the pore distribution has a maximum value between a pore diameter of 2 to 150 μm (hereinafter abbreviated as a first region) and a pore diameter of 0.08 to 1 μm (hereinafter abbreviated as a second region). I understand that. The present embodiment is characterized in that a maximum value of the pore diameter exists in the second region, and the presence of this maximum value can improve the mechanical strength and thermal shock resistance of the exhaust gas filter 1. When there is no orientation in the exhaust gas flow channel direction and the direction perpendicular to the flow channel direction, the thermal expansion coefficient is isotropic and shows a small thermal expansion coefficient in each direction, but there are coarse microcracks in the aluminum titanate. Low mechanical strength. When there is a large orientation in the direction of the exhaust gas flow channel and the direction perpendicular to the flow channel direction, each direction shows high thermal expansion (for example, thermal expansion coefficient from room temperature to 800 ° C .: exhaust gas flow channel direction is −2.5 × 10 ^{− 6} / ° C, the direction perpendicular to the flow path direction is 2.4 × 10 ^-6 / ° C) Thermal shock resistance is low, but microcracks become finer and mechanical strength increases. That is, when the maximum value of the pore diameter exists in the second region, coarse microcracks of aluminum titanate can be reduced, and at the same time, high thermal expansion is not exhibited. By the way, these pore distributions will be described. Since there are many coarse microcracks in the exhaust gas filter without orientation, the pore distribution corresponding to the second region is shifted to a larger pore diameter than in FIG. 4 (for example, 0.1 to 2 μm) The pore volume is also large. In addition, for the exhaust gas filter having a large orientation, the pore distribution corresponding to the second region is shifted to a lower pore diameter than in FIG. 4 (for example, the second region is 0.06 to 0.5 μm). As described above, the second region shows the pore distribution due to the microcracks, and the size of the orientation differs depending on the region. In this embodiment, the second region has a pore diameter range of 0.08 to 1 μm.
[0031]
Next, the measuring method of FIG. 4 will be described.
The data shown in FIG. 4 was obtained by the mercury intrusion method. The mercury intrusion method is to determine how many cc of mercury per 1 g permeate into the exhaust gas filter 1. In the experiment, the grid wall 3 of the exhaust gas filter 1 is housed in a predetermined container, and mercury is injected into the container by changing the pressure stepwise. When the pressure in the container is low, only mercury enters the relatively large pores, and when the pressure is high, mercury enters the small pores. Therefore, by measuring how many cc of mercury per gram enters the lattice wall 3 of the exhaust gas filter 1 at a predetermined pressure, it is possible to determine how much the predetermined pore diameter exists.
[0032]
In the present embodiment, Shimadzu Corporation (micromeritics poreizer 9320 type) was used in the experiment. The result of measurement in this way is the graph shown in FIG.
[0033]
In FIG. 4, the vertical axis represents the volume of mercury that permeates into the lattice wall 3 of the exhaust gas filter 1 per gram, and the horizontal axis represents the pore diameter determined from the pressure in the exhaust gas filter lattice wall 3 and the container containing the mercury. It is. As can be seen from FIG. 4, there are the most pores having a pore diameter of around 10 μm, and the pore size distribution has two local maximum values. That is, it can be seen that at least the first region and the second region have local maximum values.
[0034]
When the maximum value existing in the second region is 1, the maximum value existing in the first region is preferably 40 to 60 (particularly preferably 45 to 55). If it is within this range, sufficient mechanical strength and collection ability can be obtained.
[0035]
Furthermore, it is preferable that the maximum value of the pore diameter exists between 0.2 and 0.5 μm even in the second region. By configuring the exhaust gas filter 1 so that the maximum value of the pore diameter is within this range, the mechanical strength and the thermal shock resistance can be improved, and the stable exhaust gas filter 1 can be manufactured.
[0036]
As a manufacturing method of the exhaust gas filter 1, first, the above-mentioned predetermined raw materials of the present embodiment are mixed, and a binder, a pore-forming agent, etc. are put therein to form a clay, and the clay-like body is extruded. It is formed into a honeycomb shape by the method, and after drying the formed body, it is filled with a sealing material and fired . Kind of pore forming agent, the particle size, added amount and the ceramic raw material particle size, such as the shape changes result, or shift the maximum value of the pore diameter of the above, the rate changes.
[0037]
FIG. 5 is a schematic view showing an exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 5, 10 is an engine, 11 is an exhaust gas filter, 12 is a heat insulating material for storing the

exhaust gas filter

11, 13 is a container for storing the exhaust gas filter 11 and the

heat insulating material

12, 14 is a heating body for supplying heat to the

exhaust gas filter

11, 15 is a pressure sensor for measuring the pressure in the

container

13, 16 is a blower, and 17 is a control device.
[0038]
The operation of the exhaust gas purification apparatus configured as described above will be described below.
[0039]
First, exhaust gas emitted from the engine 10 is introduced into the container 13, and the exhaust gas is discharged to the outside after the particulates and the like are removed by the exhaust gas filter 11. When the exhaust gas filter 11 reaches a predetermined pressure loss value, the pressure sensor 15 detects and the control device 17 stops the engine 10. Next, when the heating element 14 generates heat and the blower 16 is driven to flow air into the container 13, the particulates collected in the exhaust gas filter 11 are ignited by heat and air. The combustion of the particulates is propagated from the heating body 14 side toward the other end side of the exhaust gas filter 11.
[0040]
【Example】
Next, specific examples of the present invention will be described.
[0041]
(Example)
Regarding the exhaust gas filter in this example, the thermal expansion coefficient, data measured by the mercury intrusion method, mechanical strength (compressive strength), thermal shock resistance, and the like are summarized in Sample 1 (Table 1). The comparative examples (Samples 2 and 3) are also shown in the same table.
[0042]
[Table 1]

[0043]
The orientation of the aluminum titanate crystal particles was increased in the order of

sample numbers

2, 1, and 3.
[0044]
As for sample 2, there is no difference in thermal expansion coefficient with respect to the measurement direction of the exhaust gas filter, and it is hardly oriented. Regarding this sample 2, the second region has a coarse microcrack of 0.1 to 2 [mu] m, so that the mechanical strength is low. It can also be seen that the thermal shock resistance is low due to the low mechanical strength.
[0045]
Sample 3 has a large difference in thermal expansion coefficient with respect to the measurement direction of the exhaust gas filter. As for this sample 3, the second region is 0.06 to 0.5 μm and the mechanical strength is high, but the thermal shock resistance is low due to the large difference in the thermal expansion coefficient.
[0046]
Sample 1 can be said to have high mechanical strength and high thermal shock resistance while exhibiting a certain degree of orientation. The range of the second region of this sample was 0.08 to 1 μm.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an exhaust gas filter that removes particulates or the like in exhaust gas in which a lattice wall having a large number of through holes in the direction of the exhaust gas flow path and made of a porous ceramic is formed, In the pore distribution when the lattice wall was measured by mercury porosimetry in order to reduce coarse microcracks, when the graph was formed with the pore diameter on the horizontal axis and the pore volume on the vertical axis, the pore diameter was By having a configuration in which the first region that is 2 to 150 μm and the second region that has a pore diameter of 0.08 to 1 μm are each configured to have a maximum value in each of the first region and the second region, When the maximum value of the pore diameter exists in the second region having a pore diameter of 0.08 to 1 μm, coarse microcracks of aluminum titanate can be reduced, and at the same time, high thermal expansion is not exhibited, and mechanical strength and resistance Impact resistance can be improved.
[Brief description of drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an exhaust gas filter according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged view of a flow path surface of the exhaust gas filter according to an embodiment of the present invention. Fig. 4 is a cross-sectional view of an exhaust gas filter according to an embodiment of the invention. Fig. 4 is a graph showing the pore distribution of the exhaust gas filter according to an embodiment of the invention. Fig. 5 is a schematic diagram showing an exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the invention. Figure [Explanation of symbols]
1,11 Exhaust gas filter 2 Through-hole 3 Lattice wall 4 Sealing material 10 Engine 12 Heat insulating material 13 Container 14 Heating body 15 Pressure sensor 16 Blower 17 Controller

Claims

An exhaust gas filter that has a large number of through holes in the direction of the exhaust gas flow path and the lattice walls forming the through holes removes particulates and the like in the exhaust gas made of porous ceramics, so as to reduce coarse microcracks. In the pore distribution when the lattice wall is measured by the mercury intrusion method, a first graph having a pore diameter of 2 to 150 μm is formed when a graph is formed with the pore diameter on the horizontal axis and the pore volume on the vertical axis. An exhaust gas filter characterized in that it is roughly divided into a region and a second region having a pore diameter of 0.08 to 1 μm, and each has a maximum value in the first region and the second region.

2. The exhaust gas filter according to claim 1, wherein the porous ceramic of the lattice wall forming a large number of through holes is made of aluminum titanate as a main component.

When the pore size of the pore size having a maximum value in the second region is 1 and the pore size is 2 to 150 μm in the first region and the pore size is 0.08 to 1 μm in the second region, the first region The exhaust gas filter according to claim 1, wherein the pore volume of the pore diameter showing the maximum value in the region of 40 to 60 is 40-60.

2. The exhaust gas filter according to claim 1, wherein a pore diameter having a maximum value in the second region is in a range of 0.2 to 0.5 μm in a pore size of 0.08 to 1 μm in the second region. .

The exhaust gas filter according to any one of claims 1, 2, 3, and 4, a container that houses the exhaust gas filter, a heating unit that heats the exhaust gas filter, and an oxidizing material that feeds an oxidizing material such as air into the container. When a predetermined amount of particulates or the like adheres to the supply means and the exhaust gas filter, the heating means and the oxidizing material supply means are driven to heat the exhaust gas filter and to burn the particulates and the like by feeding the oxidizing material. An exhaust gas purification apparatus having a control device.