JPS58139718A - 内燃機関の排出ガス浄化用フイルタ及びその製造方法 - Google Patents

内燃機関の排出ガス浄化用フイルタ及びその製造方法

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JPS58139718A
JPS58139718A JP57021225A JP2122582A JPS58139718A JP S58139718 A JPS58139718 A JP S58139718A JP 57021225 A JP57021225 A JP 57021225A JP 2122582 A JP2122582 A JP 2122582A JP S58139718 A JPS58139718 A JP S58139718A
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JP
Japan
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filter
exhaust gas
internal combustion
ceramic bodies
combustion engine
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JP57021225A
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Shigenori Sakurai
桜井 茂徳
Mikio Murachi
村知 幹夫
Shinichi Matsumoto
伸一 松本
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の排出ガス浄化用フィルタ及びその製
造方法5二係る。
ディーゼル機関の排出ガス中には炭素、*化水素、金属
などからなる微粒子がtまれており、これらの微粒子が
大気に放出されると黒っぽい煙状5二なり、不快な臭い
がするなと、環境保全上好壇しくないと言わ扛ている0
その九め、従来より微粒子を捕集するためC;内燃機関
の排出ガス通路内区二フィルタを挿入し友ものが提案さ
れている。このフィルタとして従来から三次元網目構造
のセラばタフが使用されているが、このセラミックは機
械的強度が弱く、その結果セラピックを金属製ケース内
に充填するときに二破壊したり、あるいは機関運転時5
二発生する振動l二よって破壊するという問題があった
うさらに、フィルタ上区:捕集された微粒子1に燃焼せ
しめてセラミックにょる微粒子捕集能力を再生する必要
があるが、従来のセラミック≦;は触媒作用がないため
一二徽粒子を燃焼させるのにかなりの高温を必要とする
という問題がある。
本発明は、以上の如き従来技術の問題点に鑑み、内燃W
lrll(IJ排出ガス浄化用フィルタにおいて、フィ
ルタを構成する三次元網目構造のセラミックの強度を増
大してセラミックの破壊を防止し、更にヒラミ、yり龜
;触媒作用を持たせて微粒子のより低編での燃焼を中1
=することを目的とする。
そして、本発明は上記目的を、リチア、シリカ。
アルミナで構成される低膨張性三元化合物なその表面及
び(又は)内部籠二有する三次元綱目構造をなすセラは
ツク体であることを特徴とする、内燃機関の排出ガス浄
化用フィルタを提供することによって、達成する。
また、本発明は、上記排出ガ、ス浄化用・フィルタを製
造する方法として、三次元綱目構造のセラきツク体にリ
チウムシリケートを含浸し、約700〜1300℃の温
度で焼成し、よってリチア、シリカ、アルミナから構成
される低膨張性三元化合物を前記のセラはツク体の表面
及び(又は)内部I:生成させることを含んで成る方法
を提供する。
ここ区;、リチア、シリカ、アルミナより構成さ扛る低
膨張性三元化合物は、具部的6;は一般式:%式% で表わされる化合物である。式中ねX、Y、Zは必ずし
4!lI数である必要はなく、またセラミヴクフィルタ
中に本式(;該当する三元化合物の二樵類性セラミック
より成るフィルタ本体と同様な熱膨張軍をNTべきだか
らである。リチア、シリカ。
アルミナの三元よりなる化合物は通常一般的に低熱膨張
性である。
本発明も二値る方法で用いるリチウムシリケートは、例
えばリチアLIO□、シリカSiへを適当な混合比でア
ルカリ性溶液にしたものである。また、本発明で用いる
三次元網目構造のセラミックは、発泡状、ハニカム構造
など慣用のものであることができる。材質的にはコージ
ェライトが好ましい。
以下、本発明を夾施例tS照しつつ具体的に説明する〇 実施例1 シリカ(S凰0□+5xlit憾、アルミナ(A1.0
.13535重量部グネシア(MJrO) 14重重囁
の化学組成1:なるようC二配合し友タルク、カオリン
、水酸化アルミニウムよりなる配合物100重ii部と
、水60ム重部、さら砿:粘結薊としてポリビニルアル
コール1重重部および界面活性剤l電量部を混合し、よ
く攪拌し、泥秦化したO市販(/J発泡状ポリウレタン
フォームを仁の泥漿中に浸漬し、次いで引き上けて12
0℃で1〜3時間を線した。この操作72〜3回繰り返
した後、1400″Cで3時間m成してコージェライト
質(クイックよりなる三次元網目構造のフィルタ材を4
た。
次に市販のリチウムシリケート(Lid、  24 :
SiO,20鳴)水溶液(pH= l O,7)l:上
記フィルタ材を浸漬した後取り出し、乾燥し、1000
℃で2時間焼成し、本発明の実施例をな丁フイルり材(
実施例11)v得九〇 このよう6二して得たフィルタ材の一部分を取り出し、
粉末X線回折法で分析したところ、β−スポジューメン
(Lilo・AI 、0.・4810□)が同定さnた
0 実施例2 実施例6二おけろと同様畠;シて得た三次元綱目構造の
コージェ”フィト質セラミック!、活性アルミナ粉末1
103に縫部、アルミナゾル20重量部、水20重量部
よりなる泥漿に浸漬し、乾燥j;後、700℃で2時間
焼成して、活性アルミナコート層を形成した○コート量
は全体のうち20重!優であった。
このフィルタ材を、実施例] Cおけると同様≦二して
、リチ1クムシリケート水溶液番:浸漬し、乾燥後90
0℃で2時間焼成し、本発明の実施例をなすもう一つの
フィルタ材(実施例2a)V傅た。
このフィルタ材ではβ−スボジエーメンとユークリプタ
イト(Li□O−AI、Os−28in、 lとが固定
された。
比較例1 実施例1と同様にしてコージェライト質セラミックを得
、リチウムシリケートを含浸しないで、比較例とした(
比較例1b)。
比較例2 実施例2と同様5二して表面i二活性アルミナコート層
を形成したコージェライト質セラミックを得、やはりリ
チウムシリケートを言渋しないで、もう一つの比較例と
した(比軟例2b)0 試 験 これらのフィルタ材≦二ついて以下の試験を行ない、本
発明の効果を調べた。
(1)強度 上記の各フィルタ材をg&密性のある薄いゴムI:人n
、静水圧を印加し、破履圧力を求め九〇その結果を第1
表に示す。
第1表 1Wl&から、実施例1轟、2mは比較例1b。
2 b l:、対してそれぞれlll1J2倍の強度を
肩していることがわかる。
(2)熱膨張係数 各フィルタ1から1(lX10X20mCI)小片を切
り出し、七の鮎I#張係数を20〜800℃Qノ間で測
定した。ぞC/J結呆な平均値で第2表に示す。
第2表 1g2表に見られるよう(二本発明の実施例1a。
2 a v、>セラミックは比較例1b 、2bそれぞ
れのセラミックエリ熱膨張係叙が低い。これは排出ガス
浄化用フィルタとして耐熱衝撃性を向上させる0(3)
触媒作用 各フィルタ材を災際のディーゼルエンジンの排気系に1
iiliし、2 U U U rpm、 6に9f−a
にて5時間定常運転ン行ない、各フィルタ材区二該粒子
を捕集させた。こ(JJフィルタ材を取り出し、その一
部を用い1s&分析し、炭龜分の1112I焼鮨始温度
を求めた。その結果な一3表に示す。
13fi 813表から明らかな15直二、本発明の実施例である
フィルタ材1a、lb(/J辰累燃焼開始温度は、それ
ぞfL比献例1b、2bエリ低く、本発明のフィルタ材
が触媒作用を持っていることを示している0 ゛また、本発明≦;値る実施例1ae2aのフィルタ材
を金JI4製容器C二挿入して実−Q]ディーゼルエン
ジン軍区二輪着して試験した。金属製容器に圧入する瞳
の圧力及び走行時U)振動籠二間聰なく耐え、2万kJ
l走行後埴り出して調べて−割れや欠けが全くなかった
。さらに、走行時のフィルタ再生回数も少なくてtA 
lト、本兄明:二値るフメルりυJ触媒作用もあわのて
確−でき7′c0
【図面の簡単な説明】 第1図はビ1燃1競関の掛出ガス浄化用ノイルりQ〕透
視図及び七υ〕−部分υノ拡大−でわる0特許出願人 トヨタ自動単工業株式会社 特許出腸代1人 弁理士 青 木    朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 古 賀 哲 久 弁理士 山 口 昭 之

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 リチア、シリカ、アルiすから構成される低膨張
    性三元化合物をその!I[Ili及び(又は)内部C1
    rTる三次元綱目構造をな丁セクィック体であることを
    特徴とする、内燃機関の排出ガス浄化用フィルタ。 2、三次元綱目構造のセライック体にリチウムシリケー
    トt’を浸し、約700−1300℃ノlli度で焼成
    し、よってリチア、シリカ、アルきすから構成される低
    膨張性三元化合物を該セラミック体の表面及び(又は)
    内部I:生成させることを特徴とTる、内燃機関の排出
    ガス浄化用フィルタの製造方法。
JP57021225A 1982-02-15 1982-02-15 内燃機関の排出ガス浄化用フイルタ及びその製造方法 Granted JPS58139718A (ja)

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