JPS58159828A - 内燃機関の排出ガスフイルタおよびその製造方法 - Google Patents

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、特にディーゼル機関の排出ガスを浄
化するためのフィルタに関する。

ディーゼル機関の排出ガスにはカーダン、炭化水素、金
属粉、硫酸塩化合物、硫黄化合物等から成るノダティキ
エレートが含まれており、これらの／譬ティキエレート
が大気中に放出されると大気汚染の問題をひき起す可能
性がある。そこで、従来、機関の排気通路内に捕集材を
挿入してこれによ）ノ量ティキエレートを捕集するよう
にしている。かかる補集材として細孔性セラミックから
成る排出ガスフィルタが知られている、 この排出ガスフィルタは、第１図および第２図に示すよ
うに、長手方向に延長する平行な細孔性セラミックの多
数の水平壁とそれらに直交する垂直壁とによシ構成され
たハニカム構造体ｌから成り、フィルタの内部はこれら
の壁により長手方向に延長する多数のセル２に仕切られ
ている。これらの細孔性セラミックの１１３は一般に約
０．３箇の内厚を有する。これらの壁３にはミクロンの
オーダー、一般には約３５μｍ前後の直径の無数の細孔
が横断方向に形成されている。そして、各セルの入口お
よび出口は第２図に示す様に非通気性の充填材４により
交互に填塞されている。したがって、第２図矢印の様に
フィルタのガス入口に／奢ティキエレートを同伴する排
出ガスを導入した時には、ガスは上記細孔を透過してガ
ス出口に至るが、１４テイキエレートは通過を阻まれて
ガスから分離されるのである。

しかるに、かかる排出ガスフィルタの圧力損失を低減さ
せるためには、細孔径をできるだけ大きく、すなわち壁
の孔隙率を大きくしなければならない。しかし、その様
に壁の孔−率を増加しえ場合にはフィルタの強度が低下
し、フィルタをケースに装填する際や車両塔載中に外力
や内力により破損するおそれがある。

本発明は従来技術の叙上の問題−、Ｉａに鑑み案出され
たもので、強度の優れ九排出ガスフィルタを提供する仁
とを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明はハニカム構造体の表
面にリチウム・シリケート・アル建ネートの被膜を形成
することを提案するものである。

本発明は、また、上記排出ガスフィルタの製造方法を提
供することを目的とするもので、本発明の方法は、細孔
性セラミックのハニカム構造体にリチウム・シリケート
水溶液を含浸させ、乾燥後焼成することを％徴とするも
のでおる。前記の焼成はリチウム・クリケートの液相温
度以上、すなわち約１０００℃以上の温度で行うのが好
ましい。

以下、本発明を実施例に基いてより詳しく説明する。

「実施例１」 シリカ（５ｉＯｚ）　５１重量％、アルミナ（ｋｉｔ　
Ｏｓ　）３５重量％、マグネシア（ＭｇＯ）　１４重量
％になるように、滑石、水酸化アルミニウム、粘土等を
配合し、この混合物１００重量部に水５重量部、澱粉糊
（水分８０チ）２０重量部を加え、Ｓ練機で十分混練し
、真空押出成形機にてハニカム状に押出した後乾燥して
ハニカム成形体を得た。次に、平均粒径１０μｍのコー
ディエライト粉末１００重量部に水５重量部ゝ１び澱粉
糊（水分８０％）　　　　　　：２０重量部を加えて混
練して充填材を調整し、ハニカム成形体のセルの出入口
を第１図および第２図に示す様に１つ置きに填塞し、乾
燥後１４００℃で３時間焼成して細孔性のハニカム構造
体を得た。このハニカム構造体は平均細孔＠ＳＳμ講、
孔隙率５０ｓ１静水圧強度２０−／−であった。

このハニカム構造体を市販のリチウム・シリケート水溶
１１（ｐＦ’１＝ｌｏ、７）に約２０分間浸漬してリチ
ウム・シリケートを含浸させた後、取シ出して乾燥し、
１２００℃で２時間焼成してサンプル第１号を得た。

「実施例２」 実施例１と同様にして作られ九ハニカム構造体に実施例
１と同様にリチウム・クリケートを含浸させ九稜乾燥し
、６００℃で２時間焼成して、サンプル第２号を得た。

「実施例３」 実施例１のハニカム構造体に実施例１と同様にリチウム
・シリケートを含浸させ、乾燥發約１０００℃で２時間
焼成して、サンプル第３号を得九。

これら３種のサングルの他に、リチウム・シリケートを
含浸させないサンプルを用意してこれをサンプル第４号
とし、これら４１のサンプルについて次の要領で強度、
耐熱鴨撃性、圧力損失を測定した。

・強度試験・・・静水圧による破壊圧力の測定。

・耐熱筒撃性試験・・・炉内温度を６００，７００゜８
００．９００℃と段階的に上昇させながら、各炉内温度
について炉内と室温との間の出し入れを５回づつ繰返し
、フィルタにクラ、りの発生しない時の最高温度をもっ
て耐熱衝撃性を表した。

・圧力損失・・・直径１３０■、長さ１１０■の円柱状
外形を有するフィルタに６０　ＯＬ７にの流量で空気を
送り、フィルタ両端部の圧力差を測定して圧力損失とし
た。

これらの試験の結果を次表に示す。

これらの結果から明らか表ように、本発明によればハニ
カム構造体の表面に熱膨張率の低いリチウム・シリケー
ト・アルミネートの膜が生成されるため、フィルタの強
度が向上し、耐熱衝撃性が改善される。

なお、６００℃の温度で焼成し良サンプル第２号におい
ては圧力損失が大ｌＩＫ増加しているが、これは含浸さ
れたリチウム・シリケートが細孔を横切って膜を形成し
、細孔を閉塞する仁とによるものと思われる。したがっ
て、この細孔を閉塞する膜はリチウム・シリケートの液
相温度以上の温度でフィルタを焼成した場合には流動性
を増して消失する。このことは、１２００℃および１０
００℃で焼成したサングル嬉１号およ−び第３号におい
て着しい圧力損失０増加が見られないことから明らかで
ある。したがって、焼成はリチウム・シリケートの液相
温度以上の温度、すなわち約１０００℃以上の温度で行
うのが好ましい。

さらに、ディーゼルエンジン排ガスかう捕集したノ々テ
ィキエレートにリチウム・シリケート勃末を混合したも
のと混合しないものとについて示差熱分析により燃焼開
始温度を測定し九ところ、前者は５１５℃、後者は５８
０℃であった。このようにパティキエレートにリチウム
・シリケートを加えた場合に燃焼開始温度が低下するの
は、リチウムには、カーがンの燃焼性を向上させる触媒
作用があるからである、し九がって、本発明に基いてハ
ニカム構造体の表面にリチウム・クリケートの被膜を形
成すれば、リチウムの触媒作用によ少フィルタに捕集さ
れたカーゲンが燃えやすくなり、フィルタの再生が容易
になるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は細孔性セラミックのハニカム構造体から成るフ
ィルタの斜視図、第２図は第１図のフィルタの一部分の
長手方向拡大断面図である。 １・・・ハニカム構造体、２・・・セル、３・・・細孔
性セラミツクの壁、４・・・充填材。　　　　　　　　
　　　　　　　　鷺第１図 第２図 −１４′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、細孔性セラミックのハニカム構造体から成る内燃機
   関排出ガスフィルタにおいて、上記ハニカム構造体の表
   面にリチウム・シリケート・アルミネートから成る被膜
   を形成し良ことを特徴とする内燃機関の排出ガスフィル
   タ。 λ　細孔性上ラミックのハニカム構造体にリチウム・シ
   リケート水溶液を含浸させ、乾燥後鉤成することから成
   る内燃機関の排出ガスフィルタの製造方法。 ３、上記焼成は約１０００℃以上の温度で行うことを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の＃出ガスフィルタ
   の製造方法。