JPS63134020A - デイ−ゼルエンジン排ガスフイルタ - Google Patents
デイ−ゼルエンジン排ガスフイルタInfo
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- JPS63134020A JPS63134020A JP61282517A JP28251786A JPS63134020A JP S63134020 A JPS63134020 A JP S63134020A JP 61282517 A JP61282517 A JP 61282517A JP 28251786 A JP28251786 A JP 28251786A JP S63134020 A JPS63134020 A JP S63134020A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
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- B01D39/2086—Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being filamentary or fibrous sintered or bonded by inorganic agents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
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- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はディーゼルエンジンから排出されるススなどの
パーティキュレートを捕獲し排ガスを浄化するとともに
、フィルタ上で酸化してフィルタを再生する機能を有す
るディーゼルエンジン排ガスフィルタに関する。
パーティキュレートを捕獲し排ガスを浄化するとともに
、フィルタ上で酸化してフィルタを再生する機能を有す
るディーゼルエンジン排ガスフィルタに関する。
従来の技術
ディーゼルエンジン排ガスフィルタには押し出し成型さ
れたハニカムフィルタを用いるのが一般的であって、こ
のハニカムフィルタにアルミナやチタニャをコートした
のち、貴金属や金属酸化物を担持させ、ディーゼルエン
ジン排ガスフィルタを再生する方法が検討されている。
れたハニカムフィルタを用いるのが一般的であって、こ
のハニカムフィルタにアルミナやチタニャをコートした
のち、貴金属や金属酸化物を担持させ、ディーゼルエン
ジン排ガスフィルタを再生する方法が検討されている。
これは、捕獲したパーティキュレートを担持した金属酸
化物の触媒作用で酸化しようとするものである。
化物の触媒作用で酸化しようとするものである。
一方、シート作成時に担体成分あるいは触媒成分を漉き
こむという方法が特開昭55−145538号公報に記
されている。これは、排ガス中で使用され、触媒上に排
ガス中のパーティキュレートを堆積させない構造を特徴
とした触媒体に関するものである。その製造法は、アス
ベストなどの繊維を叩解し、担体成分のチタニャなどを
加えて硫酸でpHを調節した後、有機物からなる定着剤
を添加して繊維と担体成分を定着させ、抄紙機でシート
を作成し、乾燥の後、このシートをシリカゾルを接着剤
に用いてコルゲートハニカムに構成するというものであ
る。
こむという方法が特開昭55−145538号公報に記
されている。これは、排ガス中で使用され、触媒上に排
ガス中のパーティキュレートを堆積させない構造を特徴
とした触媒体に関するものである。その製造法は、アス
ベストなどの繊維を叩解し、担体成分のチタニャなどを
加えて硫酸でpHを調節した後、有機物からなる定着剤
を添加して繊維と担体成分を定着させ、抄紙機でシート
を作成し、乾燥の後、このシートをシリカゾルを接着剤
に用いてコルゲートハニカムに構成するというものであ
る。
発明が解決しようとする問題点
押し出し成型のハニカムフィルタは、多孔質のものが得
られにり(、気孔率は30〜50%程度である。これに
、さらに担体成分をコートするため、気孔が担体成分で
埋められ、セル壁を排ガスが流れるときに生じる圧力損
失が著しく大きくなるのみならず、セル断面積も小さく
なるので、セル内を流れる時の抵抗も太き(なりフィル
タの全圧力損失は著しく増大する。これは、エンジンに
対して負荷となり燃費を悪化させるものであった。また
、フィルタ材料と担体成分との充分な接着性が得られに
(いため、使用中に剥離を生じたりしていた。
られにり(、気孔率は30〜50%程度である。これに
、さらに担体成分をコートするため、気孔が担体成分で
埋められ、セル壁を排ガスが流れるときに生じる圧力損
失が著しく大きくなるのみならず、セル断面積も小さく
なるので、セル内を流れる時の抵抗も太き(なりフィル
タの全圧力損失は著しく増大する。これは、エンジンに
対して負荷となり燃費を悪化させるものであった。また
、フィルタ材料と担体成分との充分な接着性が得られに
(いため、使用中に剥離を生じたりしていた。
また、貴金属触媒を担持させる場合には、高価なものと
なり、また耐久性に欠けるものであった。
なり、また耐久性に欠けるものであった。
特公昭55−145538号公報のものは、排ガス中の
パーティキュレートを捕獲し、酸化除去する目的のもの
ではなく、逆にパーティキュレートを堆積させない構造
をとるものである。これは担体成分を有機質の定着剤で
繊維に付着させ、また、シートをシリカゾルで接着して
コルゲートハニカムを作成するという方法をとるもので
、耐熱性や耐圧性、強度を全く有してはおらず、ディー
ゼルエンジンの排ガスフィルタに応用することは不可能
であった。
パーティキュレートを捕獲し、酸化除去する目的のもの
ではなく、逆にパーティキュレートを堆積させない構造
をとるものである。これは担体成分を有機質の定着剤で
繊維に付着させ、また、シートをシリカゾルで接着して
コルゲートハニカムを作成するという方法をとるもので
、耐熱性や耐圧性、強度を全く有してはおらず、ディー
ゼルエンジンの排ガスフィルタに応用することは不可能
であった。
問題点を解決するための手段
耐熱性無機繊維とパーティキュレート酸化触媒作用をも
つ酸化セリウム(IV)を、セラミック原料粉末ととも
に焼結結合させた材料を、コルゲートハニカムフィルタ
に構成する。
つ酸化セリウム(IV)を、セラミック原料粉末ととも
に焼結結合させた材料を、コルゲートハニカムフィルタ
に構成する。
作 用
この排ガスフィルタは耐熱性無機繊維を骨格として気孔
率80%と極めて多孔性の高い壁を有するものであり、
触媒作用を有する酸化セリウム(IV)を抄造過程で混
入したのち焼成するため、この多孔性を損なうことなく
触媒性能を発揮させることができる。酸化セリウム(I
V)は、耐熱性無機繊維の表面に分散され、セラミック
原料粉末によって焼結されているので、エンジン排ガス
のヒートサイクルにたいしても剥離等を生じることなく
、常に安定した効果を発揮することができる。また、耐
熱性無機繊維は、セラミック原料粉末により互いに焼結
結合しており、排ガスの高温度や圧力にも充分に耐える
強度を有している。
率80%と極めて多孔性の高い壁を有するものであり、
触媒作用を有する酸化セリウム(IV)を抄造過程で混
入したのち焼成するため、この多孔性を損なうことなく
触媒性能を発揮させることができる。酸化セリウム(I
V)は、耐熱性無機繊維の表面に分散され、セラミック
原料粉末によって焼結されているので、エンジン排ガス
のヒートサイクルにたいしても剥離等を生じることなく
、常に安定した効果を発揮することができる。また、耐
熱性無機繊維は、セラミック原料粉末により互いに焼結
結合しており、排ガスの高温度や圧力にも充分に耐える
強度を有している。
実施例
本発明の排ガスフィルタは次の方法で製造される。
耐熱性無機繊維を水に懸濁させスラリとし、他方に用意
したセラミック原料粉末と触媒作用を有する酸化セリウ
ム(IV)のスラリを混合させ、凝集剤で凝集させたの
ち抄造してシートを作成する。このシートと、粉砕した
耐熱性無機繊維とセラミック原料粉末の混合物を含む接
着剤を用い、さらに、粉砕した耐熱性無機繊維とセラミ
ック原料粉末と酸化セリウム(IV)をシートと同組成
に含む高粘度のスラリをプラグ材原料として用い、プラ
グされたセルをもつコルゲートハニカムに成形して、1
200〜1350℃に焼成して、本発明の排ガスフィル
タを得た。
したセラミック原料粉末と触媒作用を有する酸化セリウ
ム(IV)のスラリを混合させ、凝集剤で凝集させたの
ち抄造してシートを作成する。このシートと、粉砕した
耐熱性無機繊維とセラミック原料粉末の混合物を含む接
着剤を用い、さらに、粉砕した耐熱性無機繊維とセラミ
ック原料粉末と酸化セリウム(IV)をシートと同組成
に含む高粘度のスラリをプラグ材原料として用い、プラ
グされたセルをもつコルゲートハニカムに成形して、1
200〜1350℃に焼成して、本発明の排ガスフィル
タを得た。
次により具体的な実施例について詳述する。
平均繊維径3μmのアルミノシリケート繊維を平均繊維
長10+no+に裁断したちの20重量部を1000重
量部の水に懸濁させた。一方、セラミック原料粉末とし
てセリサイト粘土、ペタライト10重量部、触媒である
酸化セリウム(IV)粉末1.5重量部を50重量部の
水に!Q濁させたのち、アルミノシリケート繊維懸濁液
に添加して撹拌混合した。次に、有機質結合材として酢
酸ビニル−アクリル共重合エマルジョン1重量部を加え
て混合し、塩化アルミニウム溶液を添加したのち、アン
モニア水で中和して水酸化アルミニウムのコロイドを生
成させた。このコロイドによってアルミノシリケート繊
維、セラミック原料粉末、酸化セリウム(■)、有機質
結合剤を一次凝集させた。つぎに、澱粉溶液を添加して
凝集を完結させたのち、3000重量部に希釈したもの
を通常の抄紙機で抄造してシートを作成した。
長10+no+に裁断したちの20重量部を1000重
量部の水に懸濁させた。一方、セラミック原料粉末とし
てセリサイト粘土、ペタライト10重量部、触媒である
酸化セリウム(IV)粉末1.5重量部を50重量部の
水に!Q濁させたのち、アルミノシリケート繊維懸濁液
に添加して撹拌混合した。次に、有機質結合材として酢
酸ビニル−アクリル共重合エマルジョン1重量部を加え
て混合し、塩化アルミニウム溶液を添加したのち、アン
モニア水で中和して水酸化アルミニウムのコロイドを生
成させた。このコロイドによってアルミノシリケート繊
維、セラミック原料粉末、酸化セリウム(■)、有機質
結合剤を一次凝集させた。つぎに、澱粉溶液を添加して
凝集を完結させたのち、3000重量部に希釈したもの
を通常の抄紙機で抄造してシートを作成した。
一方、アルミノシリケート繊維を粉砕したものと、セラ
ミック原料粉末、酸化セリウム(IV)をシート作成時
と同比率で混合したちの10重量部をポリビニルアルコ
ール溶液8重量部に加え、適度の粘性を有するプラグ材
スラリを作成しておいた。
ミック原料粉末、酸化セリウム(IV)をシート作成時
と同比率で混合したちの10重量部をポリビニルアルコ
ール溶液8重量部に加え、適度の粘性を有するプラグ材
スラリを作成しておいた。
上記で得られたシートを2分し、コルゲートマシンを用
い、コルゲートシートと平板シートを、準備しておいた
プラグ材スラリを一端部に適量流し込みながら、粉砕し
たアルミノシリケート繊維とセラミック原料粉末を含む
有機質の接着剤で貼りあわせて、段ポール形状のシート
となしたものを得た。このシートのコルゲート頂部にさ
らに接着剤を塗布し、他端部にプラグ材スラリを流し込
んだのち接着しつつ巻き上げて円柱形状に成形した。
い、コルゲートシートと平板シートを、準備しておいた
プラグ材スラリを一端部に適量流し込みながら、粉砕し
たアルミノシリケート繊維とセラミック原料粉末を含む
有機質の接着剤で貼りあわせて、段ポール形状のシート
となしたものを得た。このシートのコルゲート頂部にさ
らに接着剤を塗布し、他端部にプラグ材スラリを流し込
んだのち接着しつつ巻き上げて円柱形状に成形した。
この成形品を1250℃の電気炉中で焼成すると、シー
トに含まれる有機質は焼失し、アルミノシリケート繊維
、セラミック原料粉末はともに焼結してセラミックとな
り繊維セラミックからなるコルゲートハニカム構造の排
ガスフィルタが得られた。触媒の酸化セリウム(rV)
は、繊維セラミックの表面にセラミック原料粉末によっ
て焼結して担持され、ハニカムのセル壁内部に均等に分
散されていた。
トに含まれる有機質は焼失し、アルミノシリケート繊維
、セラミック原料粉末はともに焼結してセラミックとな
り繊維セラミックからなるコルゲートハニカム構造の排
ガスフィルタが得られた。触媒の酸化セリウム(rV)
は、繊維セラミックの表面にセラミック原料粉末によっ
て焼結して担持され、ハニカムのセル壁内部に均等に分
散されていた。
本実施例で得られた排ガスフィルタの概略断面図を第1
図に示す。第1図において、コルゲートハニカム構造を
有する排ガスフィルタ1のハニカムセル2−aは一端が
プラグ3−aによって封止されており、隣接するハニカ
ムセル2−bは、他端がプラグ3−bによって封止され
ている。排ガスは、入口端4の開口しているハニカムセ
ル2−aから流入し、セル壁を通過する際にパーティキ
ュレートをろ過され、出口端5に開口する隣接したハニ
カムセル2−bから排出される。
図に示す。第1図において、コルゲートハニカム構造を
有する排ガスフィルタ1のハニカムセル2−aは一端が
プラグ3−aによって封止されており、隣接するハニカ
ムセル2−bは、他端がプラグ3−bによって封止され
ている。排ガスは、入口端4の開口しているハニカムセ
ル2−aから流入し、セル壁を通過する際にパーティキ
ュレートをろ過され、出口端5に開口する隣接したハニ
カムセル2−bから排出される。
第2図には本実施例で得られた円柱型排ガスフィルタを
示す。
示す。
本実施例の排ガスフィルタは気孔率80%の材料で構成
されており、全容積は2.52であって、酸化セリウム
(rV)の担持量は、プラグ部分を除いて8.6g/e
であった。この排ガスフィルタは、排ガス流量5.4N
j /e+in中、575℃の温度で、堆積したパーテ
ィキュレートを1g/ll1inの速度で触媒酸化する
能力を有するものであった。
されており、全容積は2.52であって、酸化セリウム
(rV)の担持量は、プラグ部分を除いて8.6g/e
であった。この排ガスフィルタは、排ガス流量5.4N
j /e+in中、575℃の温度で、堆積したパーテ
ィキュレートを1g/ll1inの速度で触媒酸化する
能力を有するものであった。
比較のため、触媒を担持させていない同一寸法の排ガス
フィルタを用いて同様の実験を行った結果、パーティキ
ュレートをIg/winで酸化するのに670℃を要し
た。
フィルタを用いて同様の実験を行った結果、パーティキ
ュレートをIg/winで酸化するのに670℃を要し
た。
発明の効果
骨格が繊維セラミックからなるセル壁の気孔率が80%
であって、酸化セリウム(IV)を酸化触媒として担持
している本発明のコルゲートハニカム構造の排ガスフィ
ルタは、触媒担持により圧力損失を増大させることな(
、また、エンジンによる激しいヒートサイクルにも触媒
の剥離を生じることもな(安定した性能を発揮できるも
のである。
であって、酸化セリウム(IV)を酸化触媒として担持
している本発明のコルゲートハニカム構造の排ガスフィ
ルタは、触媒担持により圧力損失を増大させることな(
、また、エンジンによる激しいヒートサイクルにも触媒
の剥離を生じることもな(安定した性能を発揮できるも
のである。
第1図は本発明の一実施例におけるディーゼルエンジン
排ガスフィルタの概略断面図、第2図は本発明の一実施
例における円柱型ディーゼルエンジン排ガスフィルタの
斜視図である。 1・・・排ガスフィルタ、2−aXb・・・ハニカムセ
ル、3−a%b・・・プラグ、4・・・入口端、5・・
・出口端。
排ガスフィルタの概略断面図、第2図は本発明の一実施
例における円柱型ディーゼルエンジン排ガスフィルタの
斜視図である。 1・・・排ガスフィルタ、2−aXb・・・ハニカムセ
ル、3−a%b・・・プラグ、4・・・入口端、5・・
・出口端。
Claims (3)
- (1)コルゲートハニカム構造体で、一端が閉塞された
多数のセルを有し、隣接する各セルの閉塞端と開放端が
交互に配設されたものであって、耐熱性無機繊維、セラ
ミック原料粉末、酸化セリウム(IV)粉末からなるシー
トを焼結させて得られる多孔性繊維セラミックからなる
ディーゼルエンジン排ガスフィルタ。 - (2)コルゲートハニカム構造体と同一組成のプラグ材
でセル端部を交互に閉塞したことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のディーゼルエンジン排ガスフィルタ
。 - (3)耐熱性無機繊維がアルミノシリケート繊維からな
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のディー
ゼルエンジン排ガスフィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61282517A JPS63134020A (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | デイ−ゼルエンジン排ガスフイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61282517A JPS63134020A (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | デイ−ゼルエンジン排ガスフイルタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63134020A true JPS63134020A (ja) | 1988-06-06 |
Family
ID=17653481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61282517A Pending JPS63134020A (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | デイ−ゼルエンジン排ガスフイルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63134020A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0347508A (ja) * | 1989-01-20 | 1991-02-28 | Schwaebische Huettenwerke Gmbh | 排ガスフイルタ |
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JP2008505743A (ja) * | 2004-07-10 | 2008-02-28 | マン ウント フンメル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | セラミックフィルタエレメントの製造方法 |
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DE102009008300A1 (de) | 2009-02-10 | 2010-08-12 | Mann + Hummel Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements |
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DE102009008296A1 (de) | 2009-02-10 | 2010-08-12 | Mann+Hummel Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements und Filterelement |
DE102010007679A1 (de) | 2010-02-10 | 2011-08-11 | Mann + Hummel GmbH, 71638 | Verfahren zur Herstellung eines keramischen Filterelements |
WO2012101285A1 (de) | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Mann+Hummel Gmbh | Keramischer körper aus einer aluminiumtitanatmischung |
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-
1986
- 1986-11-27 JP JP61282517A patent/JPS63134020A/ja active Pending
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WO2010092063A1 (de) | 2009-02-10 | 2010-08-19 | Mann+Hummel Gmbh | Verfahren zur herstellung eines keramischen filterelements und filterelement |
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CN102316957A (zh) * | 2009-02-10 | 2012-01-11 | 曼·胡默尔有限公司 | 陶瓷过滤件的制造方法和过滤件 |
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