JPS6017217A - 排ガス浄化用フイルタ - Google Patents

排ガス浄化用フイルタ

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JPS6017217A
JPS6017217A JP58123503A JP12350383A JPS6017217A JP S6017217 A JPS6017217 A JP S6017217A JP 58123503 A JP58123503 A JP 58123503A JP 12350383 A JP12350383 A JP 12350383A JP S6017217 A JPS6017217 A JP S6017217A
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桜井 茂徳
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須崎 徹
Yoshitsugu Ogura
義次 小倉
Kazunori Takigawa
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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】 技術分野 本発明は内燃機関の排出ガスを処理するための排ガス浄
化用フィルタに関するものであり、特にディーゼルエン
ジンから排出される排ガス中の微粒子(パティキュレー
ト)の捕集用フィルタに関するものである。
従来技術と問題点 ディーゼルエンジンから排出される排ガス中のパティキ
ュレートを捕集するための捕集装置として、3次元網目
構造を有するセラミックフィルタが用いられている。こ
のセラミックフィルタには、捕集されたパティキュレー
トを燃焼させ、且つ該フィルタの再生を容易にするため
に貴金属あるいは卑金属等の触媒が通常担持せしめられ
る。フィルタに要求される最も重要な因子はエンジン条
件下で、排出される排ガス中のパティキュレートを捕集
率40%以上の高率で捕集し得ること、及び担持される
触媒は低い排ガス温度で捕集されたパティキュレートを
燃焼し得る性能を有すること等が要望されている。
しかしながら、パティキュレート捕集時のフィルタ内が
300℃以上(エンジン高負荷時)の高温な場合では触
媒性能が良好(より低温でパティキュレートを着火燃焼
可能)な程、フィルタに捕集されたパティキュレートが
フィルタから飛散する傾向があり、結果的にフィルタの
パティキュレート捕集性能が低下することになる。
このパティキュレート捕集性能の低下は、触媒の作用に
よってフィルタに付着したパティキュレート成分中の吸
着し易い成分が燃焼してしまうことに原因がある。
発明の目的 以上の欠点に鑑み本発明はフィルタ再生を容易にするた
めの触媒性能を低下させずにパティキュレートを捕集す
るための捕集用フィルタの捕集性能を向上せしめる排ガ
ス浄化用フィルタを提供することを目的とする。
発明の構成 本発明の目的は触媒を担持したセラミックフィルタ表面
に無機酸化物層を配設することを特徴とする排ガス浄化
用フィルタによって達成される。
本発明に係る無機酸化物はアルミナ、チタニア等が好ま
しくその量もフィルタ11当たりIgないし20gであ
るのが好ましい。なぜなら1g未満では本発明の効果は
得られず20gを超えると触媒の性能が得られないから
である。
本発明の詳細な説明する前に前述の触媒性能(フィルタ
再生性能)と高温排ガス時のパティキュレート飛散につ
いて説明する。
第1図はPd 2g/ l 、 Pd 0.5g/ I
t 、触媒なし。
の3通りの場合のフィルタ再生温度を示す。
第1図に示した3ケの触媒フィルタ、バラディラム(P
d) 2g/ It 、パラディラム(Pd) 0.5
g/β。
そして触媒なし、は触媒性能においてそれぞれ、良好、
普通、不良のものである。これらフィルタをコンバータ
に装填し、ディーゼルエンジン排気管に取り付は先ずフ
ィルタ人ガス温度が300℃になる様にエンジン条件を
2500rpmX トルク値コントロールし、2flr
パテイキユレートをフィルタに捕集する。この時フィル
タ人ガス、および、出ガス側より排ガスを一部サンプリ
ングし、パティキュレートをガラスフィルタに吸着させ
、その重量より排ガスIn?あたり換算でのパティキュ
レート量をめ、次の計算よりフィルタのパティキュレー
ト捕集率を算出する。(くり返しn=4)大ガスパティ
キュレート量 × 100 300℃2Hr捕集した後、次にフィルタ人ガス温度4
00℃になる様にエンジン条件を2500rpmX ト
ルク値コントロールし、0.5■rパテイキユレートを
フィルタに捕集する。この時に300℃と同様パティキ
ュレート捕集率を算出する。(n=3)この300℃2
Hr 〜400℃0.5Hrを3回(4回目の300℃
時にも捕集率算出)繰り返す。この捕集率のデータを第
2図に示した。
グラフより触媒性能が良好な程400℃捕集時の捕集率
が悪く、最も触媒性能の優れたpa 2g/ l−品で
はマイナスとなり、捕集される量より飛散する量が多く
なっている。
実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
市販のコージェライト製発泡状担体(アルミナコート品
)1.331容量にパラジウムを担体1βあたり1g担
持し、触媒化する(第3A図)。
次に上記フィルタを十分乾燥した状態で硝酸アルミニウ
ム(^1 (NO3)3・9HzO)の115g/βの
水溶液中に浸漬する(第3B図)。この時フィルタの吸
水率は約20%であった。
上記浸漬後、乾燥し、電気炉で500℃の温度で2時間
焼成する(第3C図)。
この一連の操作によってフィルタの触媒表面にアルミナ
(A120g )相当量で約5gコート(被覆)された
ことになる。このフィルタを1aとする。
フィルタの表面付近の部分断面図を第4図に示す。
第4図においてアルミナコート4を表面に有するコージ
ェライト5は、該アルミナコート表面に本願に係るアル
ミナコート6を有している。7は触媒である。
次に同様にしてフィルタ触媒表面にアルミナ(^1zO
,)相当量で約10gコートされたフィルタ2aを製造
した。
同様にしてアルミナコート量を20gとしたフィルタ3
aを製造した。コート量のコントロールは硝酸アルミニ
ウム水溶液の濃度を変えることによって行った。
次に比較例1として実施例1での触媒表面へのアルミナ
コートのないフィルタ1bを製造した。
また比較例2として実施例と同じ市販コージェライト発
泡状担体(アルミナコート品)にパラジウム(Pd)を
担体llあたり0.5g担持し触媒化しフィルタICを
得た。
更にまた、市販コージェライト発泡状担体(アルミナコ
ート品)のみのフィルタ2Cを用意した。
上記の如き種々のフィルタを用いて下記の如き試験1〜
3を実施した。
試験例1 実施例1のフィルタIa 、 2a 、 3aおよび比
較例1のフィルタlbを各々前述の試験と同様にして、
大ガス300℃と400℃のくり返しパティキュレート
捕集試験を行い、400℃でのパティキュレート捕集率
(3回×n=3の平均値)を第5図にプロットした。
試験例2 アルミナコート量と触媒性能の関係を調べる為に、フィ
ルタ再生評価温度試験を行った。
■ 試験例1で用いたフィルタを電気炉air中650
℃で加熱し、先ずパティキュレートを燃焼除去する。
■ 次に再度各々のフィルタをコンバータに装填し、デ
ィーゼルエンジン排ガスのフィルタ人ガス温度が200
℃となる様にエンジン条件を2000rpmX )ルク
値コントロールとじ211rパテイキユレートを捕集す
る。
■ その後、フィルタの再生評価温度まで大ガス温度を
エンジン条件2500rpmx l−ルク値コントロー
ルにより10分間昇温させる。
■ 再度、大ガス温度200℃とし2Hr運転。
■ 大ガス温度を再度再生評価温度まで昇温し10分間
持続、この捕集←−再生評価の繰り返しを数回行う。
再生評価温度においてのフィルタの再生の可否の判断は
排ガスのフィルタによる圧力損失値の推移から行われる
フィルタが再生されれば圧力損失値の推移は何回捕集と
再生評価を繰り返しても変りらないはずである。
各フィルタの再生温度は上記試験で最も低い評価温度で
再生できた時の温度を示すものであり、この温度が低い
程、フィルタの触媒性能が優れていることを示す。
フィルタla 、 2a 、 3a 、 lbについて
の再生温度を第5図の棒グラフに示した。
第5図よりアルミナコートで捕集率が大幅に向上するこ
とが可能になった。しかし、アルミナコート量が多くな
るにしたがい、触媒性能は若干低下する。触媒性能と捕
集率の両立はコート量15g以下が特に好ましい。
試験例3 この試験はフィルタの耐久性を評価するものである。
■ フィルタlb p 2c p 2a p lcを試
験例2に従いフィルタ再生温度をめる。(初期性能)■
 次にエンジン運転条件をディーゼル車運転モードの“
11ラツプ”に合わせて行い、想定走行距離1万マイル
、フィルタを耐久させる。
■ 耐久後再度試験例2に従い、フィルタ再生温度をめ
る。
これら耐久前後のフィルタ再生温度を第1表に示した。
第1表より、アルミナコート量10g品(2a)の初期
活性はコートなしの同触媒品に劣るが耐久性が大幅に向
上し、コートなしの耐久品(1b)とほぼ同レベルとな
った。
したがって本特許の触媒の表面アルミナコート品(特に
コート量10g/フィルタ1個)は実質的な触媒性能を
低下させることなく、捕集率を大幅に向上することが可
能である為、有効な手段である。なおこの傾向は今回テ
ストしたpb基以外触媒についても得られている。
なお実施例では特に示さなかったが、100.ixm以
上のポーラスな壁を持つハニカムフィルタでも再飛散現
象が観察され、γ−A 12o3コーi・による抑制効
果が確認されている。また本実施例では無機薄膜として
r−AI、03を用いたが、本効果はγ−A1203に
限られるものではない。
発明の詳細 な説明したように本発明によればディーゼルエンジンか
ら排出されるパティキュレート捕集率と再生能力を共に
向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は第3図の触媒のフィルタ再生温度(触媒性能)
を示し、第2図は第1図に示したフィルタのパティキュ
レート捕集温度サイクルとにおけるパティキュレート捕
集率のグラフを示し、第3八〜3C図は本特許で示した
アルミナ表層のコート触媒の代表的な製法を示し、第4
図はその触媒の表面付近の部分断面概略図(拡大)を示
し、第5図はアルミナ表層コート量とパティキュレート
捕集率およびフィルタ再生温度を示す。 1・・・フィルラダ、2・・−AI (No3)2水溶
液、3−・化−タ、4・・・酸化アルミニウムコート、
5・・・コージェライト、6・・・本願発明のアルミニ
ウムコート、7・・・触媒。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士内田幸男 弁理士 山 口 昭 之 第1図 担持触媒 第2図 :乳鷺7□ □ 0 グ ] キ40 第3A図 第3B図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、触媒を担持したセラミックフィルタ表面に無機酸化
    物層を配設することを特徴とする排ガス浄化用フィルタ
    。 2、 前記無機酸化物がアルミナ、チタニア、ジルコニ
    アあるいはマグネシアであることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の排ガス浄化用フィルタ。 3、 前記無機酸化物の重量がフィルタIIl当たり1
    gないし20gであることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の排ガス浄化用フィルタ。
JP58123503A 1983-07-08 1983-07-08 排ガス浄化用フイルタ Granted JPS6017217A (ja)

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JP58123503A JPS6017217A (ja) 1983-07-08 1983-07-08 排ガス浄化用フイルタ

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JP58123503A JPS6017217A (ja) 1983-07-08 1983-07-08 排ガス浄化用フイルタ

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JPS6017217A true JPS6017217A (ja) 1985-01-29
JPH0517366B2 JPH0517366B2 (ja) 1993-03-09

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010029897A1 (ja) * 2008-09-09 2010-03-18 日産ディーゼル工業株式会社 ディーゼルエンジンの排気浄化装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5791726A (en) * 1980-12-01 1982-06-08 Toyota Motor Corp Exhaust gas filter for internal-combustion engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5791726A (en) * 1980-12-01 1982-06-08 Toyota Motor Corp Exhaust gas filter for internal-combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010029897A1 (ja) * 2008-09-09 2010-03-18 日産ディーゼル工業株式会社 ディーゼルエンジンの排気浄化装置

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