JPS60235619A - デイ−ゼル排気微粒子捕集用ハニカムフイルタの強度向上方法 - Google Patents
デイ−ゼル排気微粒子捕集用ハニカムフイルタの強度向上方法Info
- Publication number
- JPS60235619A JPS60235619A JP59091651A JP9165184A JPS60235619A JP S60235619 A JPS60235619 A JP S60235619A JP 59091651 A JP59091651 A JP 59091651A JP 9165184 A JP9165184 A JP 9165184A JP S60235619 A JPS60235619 A JP S60235619A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- honeycomb filter
- filter
- exhaust gas
- strength
- impregnated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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。
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〕
本発明はディーゼル排気微粒子捕集用ハニカムフィルタ
の強度向上方法に関する。
の強度向上方法に関する。
ディーゼル排気微粒子を捕集するフィルタとして種々の
ものが提案されている。この中で、ハニカム構造体の各
セルについて、排気ガスの入口側と出口側のいずれか一
方を交互に栓詰めにより閉塞した、いわゆるハニカムフ
ィルタが高捕集率を得るために有望とされている。
ものが提案されている。この中で、ハニカム構造体の各
セルについて、排気ガスの入口側と出口側のいずれか一
方を交互に栓詰めにより閉塞した、いわゆるハニカムフ
ィルタが高捕集率を得るために有望とされている。
ところで、このハニカムフィルタは捕集性能的には十分
満足できるものの、圧力損失が高いという問題がある。
満足できるものの、圧力損失が高いという問題がある。
この圧力損失を低減する手段としては、壁面の細孔径を
カーボン微粒子による目詰まりを起こしに（い範囲まで
拡大することが最も効率的である。従って、圧力損失の
低減と捕集率の向上とを両立するためには、非常にポー
ラス（多孔質）な壁構造とならざるを得ない状況である
。
カーボン微粒子による目詰まりを起こしに（い範囲まで
拡大することが最も効率的である。従って、圧力損失の
低減と捕集率の向上とを両立するためには、非常にポー
ラス（多孔質）な壁構造とならざるを得ない状況である
。
しかしながら、このセルの壁構造のポーラス化は、ハニ
カムフィルタの強度の著しい低下をもたらすため、効果
的な強度向上方法が必要とされている。
カムフィルタの強度の著しい低下をもたらすため、効果
的な強度向上方法が必要とされている。
本発明はかかる要望に基づきなされたもので、本発明の
目的は、従来のハニカムフィルタの持つ耐熱性、耐熱衝
撃性、ポーラスな壁構造を維持したまま、強度の向上を
図ることにある。
目的は、従来のハニカムフィルタの持つ耐熱性、耐熱衝
撃性、ポーラスな壁構造を維持したまま、強度の向上を
図ることにある。
かかる目的は、本発明によれば、次のディーゼル排気微
粒子捕集用ハニカムフィルタの強度向上方法によって達
成される。
粒子捕集用ハニカムフィルタの強度向上方法によって達
成される。
即ち、本発明のディーゼル排気微粒子捕集用ハニカムフ
ィルタの強度向上方法は、柱状をなし、軸方向に多数の
セルが形成され、この各セルは排気ガスの入口側と出口
側のうちいずれか一方が交互に閉塞されているディーゼ
ル排気微粒子捕集用ハニカムフィルタの強度向上方法で
あって、このハニカムフィルタの外周面から０． Ｉ
ｔｍ〜３０ｆｌの範囲に、焼成により非金属酸化物を形
成する溶液を含浸し、乾燥後、６’００℃〜２４００℃
で焼成することを特徴としている。
ィルタの強度向上方法は、柱状をなし、軸方向に多数の
セルが形成され、この各セルは排気ガスの入口側と出口
側のうちいずれか一方が交互に閉塞されているディーゼ
ル排気微粒子捕集用ハニカムフィルタの強度向上方法で
あって、このハニカムフィルタの外周面から０． Ｉ
ｔｍ〜３０ｆｌの範囲に、焼成により非金属酸化物を形
成する溶液を含浸し、乾燥後、６’００℃〜２４００℃
で焼成することを特徴としている。
本発明において、補強される部分はハニカムフィルタの
外周面から０．１１〜３０ｍｍの範囲が望ましい。外周
面を補強することにより、ハニカムフィルタ全体の剛性
があがり強度が向上する。なお、上記補強の上限を３０
ｆｉとしたのは、３０ｆｌを越えて補強すると背圧があ
がるため好ましくないからである。
外周面から０．１１〜３０ｍｍの範囲が望ましい。外周
面を補強することにより、ハニカムフィルタ全体の剛性
があがり強度が向上する。なお、上記補強の上限を３０
ｆｉとしたのは、３０ｆｌを越えて補強すると背圧があ
がるため好ましくないからである。
また、焼成により非金属酸化物を形成する溶液としては
、水ガラス溶液の他、各種アルカリ金属、アルカリ土類
金属、遷移金属のケイ酸塩やリン酸塩、アルミノケイ酸
塩、コロイダルアルミナ等の溶液を用いることができる
。
、水ガラス溶液の他、各種アルカリ金属、アルカリ土類
金属、遷移金属のケイ酸塩やリン酸塩、アルミノケイ酸
塩、コロイダルアルミナ等の溶液を用いることができる
。
焼成は６００℃〜１４００℃で行う。この焼成温度は、
焼成により非金属酸化物を形成する溶液に使用される材
料により異なり、この材料に応じて適宜温度が選択され
る。
焼成により非金属酸化物を形成する溶液に使用される材
料により異なり、この材料に応じて適宜温度が選択され
る。
本発明によれば、外周部のポーラスな壁構造が非金属酸
化物で充填され、緻密な状態となることにより外周部の
剛性が増し、ハニカムフィルタ全体としての強度が向上
する。このとき、補強される部位は一部（外周部）だけ
であるため、背圧の増加はほとんどない。
化物で充填され、緻密な状態となることにより外周部の
剛性が増し、ハニカムフィルタ全体としての強度が向上
する。このとき、補強される部位は一部（外周部）だけ
であるため、背圧の増加はほとんどない。
以上より、本発明のディーゼル排気微粒子捕集用ハニカ
ムフィルタの強度向上方法によれば、以下の効果を奏す
る。
ムフィルタの強度向上方法によれば、以下の効果を奏す
る。
（イ）ハニカムフィルタの圧力損失特性を損なうことな
く、強度を向上させることができる。
く、強度を向上させることができる。
（ロ）強度向上が比較的簡単かつ安価に行なえる。
（ハ）含浸溶液の材料をハニカムフィルタ基材より低熱
膨張率のものとすることによって、ハニカムフィルタの
中心部と外周部の温度差による応力を緩和し、もって耐
熱衝撃性を向上させることができる。
膨張率のものとすることによって、ハニカムフィルタの
中心部と外周部の温度差による応力を緩和し、もって耐
熱衝撃性を向上させることができる。
（実施例〕
次に、本発明の実施例を図面を参考にして説明する。
（実施例１）
シリカ５１重量％（以下、％はすべて重量％を示す）、
アルミナ３５％、マグネシア１４％となるように滑石、
水酸化アルミニウム、粘土質を配合し、この混合物１０
０重量部に水５重量部、澱粉糊（水分８０％）２０重量
部を加え、ニーダで十分混練した。
アルミナ３５％、マグネシア１４％となるように滑石、
水酸化アルミニウム、粘土質を配合し、この混合物１０
０重量部に水５重量部、澱粉糊（水分８０％）２０重量
部を加え、ニーダで十分混練した。
次いで、この混練物を真空押出成形機でハニカム状に押
し出し、乾燥後、１４３０℃で焼成してコージェライト
質ハニカム成形体を得た。次に、平均粒径１０μｍのコ
ージェライト粉末１００重量部に水５重量部および澱粉
糊（水分８０％）２０重量部を加えて混練した充填材を
調製し、ハニカム成形体の各セルｌの出入口を第り図、
第２図に示すように交互に充填、閉塞し、乾燥後１４０
０℃で３時間焼成してハニカムフィルタ２を得た。
し出し、乾燥後、１４３０℃で焼成してコージェライト
質ハニカム成形体を得た。次に、平均粒径１０μｍのコ
ージェライト粉末１００重量部に水５重量部および澱粉
糊（水分８０％）２０重量部を加えて混練した充填材を
調製し、ハニカム成形体の各セルｌの出入口を第り図、
第２図に示すように交互に充填、閉塞し、乾燥後１４０
０℃で３時間焼成してハニカムフィルタ２を得た。
なお、このハニカムフィルタ２は平均細孔径５５、ｃ＋
ｍ、細孔容積０．５１ａａ／ｇ、静水圧強度１８ｋｇ／
ｃＩＩ＋であった。
ｍ、細孔容積０．５１ａａ／ｇ、静水圧強度１８ｋｇ／
ｃＩＩ＋であった。
次に、ステンレス製容器内にＪＩＳＳ号の水ガラスを水
で５０％に希釈した溶液を２ｆｉの深さとなるように入
れ、ハニカムフィルタ２の側面をこの水ガラス溶液に浸
漬し、転がして全周に水ガラスを含浸させ、余分の液滴
を吹き払った。その後、１２０℃で３時間乾燥し、１０
００℃で３時間焼成して、第３図に示すように、外周面
から半径方向で中心に向かって２龍の範囲を補強したハ
ニカムフィルタ２を得た。なお、説明の便宜上、水ガラ
スの含浸部３をクロスハンチングで示す。
で５０％に希釈した溶液を２ｆｉの深さとなるように入
れ、ハニカムフィルタ２の側面をこの水ガラス溶液に浸
漬し、転がして全周に水ガラスを含浸させ、余分の液滴
を吹き払った。その後、１２０℃で３時間乾燥し、１０
００℃で３時間焼成して、第３図に示すように、外周面
から半径方向で中心に向かって２龍の範囲を補強したハ
ニカムフィルタ２を得た。なお、説明の便宜上、水ガラ
スの含浸部３をクロスハンチングで示す。
（実施例２）
実施例１と同様な方法でコージェライト質ハニカムフィ
ルタを製作し、実施例１と同様な操作で外周面より１（
ｌｕの範囲を水ガラスで補強したハニカムフィルタを得
た。
ルタを製作し、実施例１と同様な操作で外周面より１（
ｌｕの範囲を水ガラスで補強したハニカムフィルタを得
た。
（実施例３）
実施例１と同様な方法でコージェライト質ハニカムフィ
ルタを製作し、実施例１と同様な操作で外周面より３０
ｍの範囲を水ガラスで補強したハニカムフィルタを得た
。
ルタを製作し、実施例１と同様な操作で外周面より３０
ｍの範囲を水ガラスで補強したハニカムフィルタを得た
。
（比較例１）
実施例１と同様な方法でコージェライト質ハニカムフィ
ルタを製作し、水ガラスを含浸しない状態のものを比較
例１とした。
ルタを製作し、水ガラスを含浸しない状態のものを比較
例１とした。
（比較例２）
実施例１と同様な方法でコージェライト質ハニカムフィ
ルタを製作し、このハニカムフィルタを水で５０％に希
釈したＪＩ３３号水ガラス中に浸漬し、引き上げて余分
の液滴を吹き払った後、乾燥、焼成して全体が水ガラス
によって補強されたハニカムフィルタを得り。
ルタを製作し、このハニカムフィルタを水で５０％に希
釈したＪＩ３３号水ガラス中に浸漬し、引き上げて余分
の液滴を吹き払った後、乾燥、焼成して全体が水ガラス
によって補強されたハニカムフィルタを得り。
（試験例）
このようにして得られた５種類のフィルタについて、次
の要領で強度および圧力損失を測定した。
の要領で強度および圧力損失を測定した。
即ち、強度は静水圧による破壊圧力を測定し、圧力損失
は直径１２０Ｍ、長さ１１（ｉｎの柱状ハニカムフィル
タに２０００１／ｍｉｎの空気流を送り、フィルタ両端
部の圧力差を測定した。この結果を第１表に示す。
は直径１２０Ｍ、長さ１１（ｉｎの柱状ハニカムフィル
タに２０００１／ｍｉｎの空気流を送り、フィルタ両端
部の圧力差を測定した。この結果を第１表に示す。
第１表
第１表より、本発明に基づくディーゼル排気微粒子捕集
用ハニカムフィルタの強度向上方法によれば、強度が著
しく向上しており、かつ他の重要な特性である圧力損失
にはほとんど影響を与えていないことが判る。
用ハニカムフィルタの強度向上方法によれば、強度が著
しく向上しており、かつ他の重要な特性である圧力損失
にはほとんど影響を与えていないことが判る。
また、比較例２のように水ガラスによって全体を補強す
ることは、強度を向上するには効果的であるが、セルの
壁面の細孔の一部が閉塞して大幅な圧力損失の増大をも
たらすため好ましくないことが判る。
ることは、強度を向上するには効果的であるが、セルの
壁面の細孔の一部が閉塞して大幅な圧力損失の増大をも
たらすため好ましくないことが判る。
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のである。
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例１で製作したハニカムフィルタ
の斜視図、 第２図は第１図のｎ−ｎ線断面図、 第３図は本発明の実施例１で製作したハニカムフィルタ
の水ガラス含浸部を示す概略構成図である。 １−−−セル（細孔） ２−−一−−ハニカムフィルタ ３−−一含浸部 出願人 トヨタ自動胆未処鯵辻 第１図 り 第２図 第３図
の斜視図、 第２図は第１図のｎ−ｎ線断面図、 第３図は本発明の実施例１で製作したハニカムフィルタ
の水ガラス含浸部を示す概略構成図である。 １−−−セル（細孔） ２−−一−−ハニカムフィルタ ３−−一含浸部 出願人 トヨタ自動胆未処鯵辻 第１図 り 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ゛（１） 柱状をなし、軸方向に多数のセルが形成され
、この各セルは排気ガスの入口側と出口側のうちいずれ
か一方が交互に閉塞されているディーゼル排気微粒子捕
集用ハニカムフィルタの強度向上方法であって、 このハニカムフィルタの外周面かう０．１ ＋ｕ〜３０
ｎの範囲に、焼成により非金属酸化物を形成する溶液を
含浸し、乾燥後、６００℃〜１４００℃で焼成すること
を特徴とするディーゼル排気微粒子捕集用ハニカムフィ
ルタの強度向上方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59091651A JPS60235619A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | デイ−ゼル排気微粒子捕集用ハニカムフイルタの強度向上方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59091651A JPS60235619A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | デイ−ゼル排気微粒子捕集用ハニカムフイルタの強度向上方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60235619A true JPS60235619A (ja) | 1985-11-22 |
Family
ID=14032413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59091651A Pending JPS60235619A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | デイ−ゼル排気微粒子捕集用ハニカムフイルタの強度向上方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60235619A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06146848A (ja) * | 1992-11-17 | 1994-05-27 | Ngk Insulators Ltd | 排ガス用セラミックフィルタ |
| JP2007117792A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体 |
| US7297299B2 (en) * | 2003-11-19 | 2007-11-20 | Corning Incorporated | Composition and method for making ceramic filters |
-
1984
- 1984-05-07 JP JP59091651A patent/JPS60235619A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06146848A (ja) * | 1992-11-17 | 1994-05-27 | Ngk Insulators Ltd | 排ガス用セラミックフィルタ |
| US7297299B2 (en) * | 2003-11-19 | 2007-11-20 | Corning Incorporated | Composition and method for making ceramic filters |
| JP2007117792A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体 |
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