JPS63242350A - パテイキユレ−ト捕集用ハニカムフイルタ - Google Patents

パテイキユレ−ト捕集用ハニカムフイルタ

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JPS63242350A
JPS63242350A JP62076996A JP7699687A JPS63242350A JP S63242350 A JPS63242350 A JP S63242350A JP 62076996 A JP62076996 A JP 62076996A JP 7699687 A JP7699687 A JP 7699687A JP S63242350 A JPS63242350 A JP S63242350A
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filter
potassium titanate
particulate
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alumina
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Yukari Ito
伊藤 ゆかり
Yoshitsugu Ogura
義次 小倉
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、排気ガス中のパティキュレート捕集用 エンジンから排出されるパティキユレートを捕集スるハ
ニカムフィルタに関するものである。
〔従来の技術〕
従来、ディーゼルエンジンから排出されるパティキエV
−トを捕集するフィルタとしては、捕集効率や耐熱性の
面よシ、セラミック構造体が、一般に、使用されている
。このセラミック構造体は、ハニカム状またはフオーム
状に形成されたもので、例えばハニカム状セラミック構
造体は、第4図に示すような構造を有している。
すなわち、多孔質のセラミック(通常、コーディエライ
ト)からなる隔壁11により多数のセル12を形成し、
そのセル12の両端開口部を交互に栓13で閉塞してい
る。該フィルタは、使用に際して、セル12の開口部を
上・下流に向けるようK、エンジンの排気系に取付けら
れるものとなシ、排気ガスが、第4図に矢印で示すよう
に、隔壁11を通じて隣接するセル12内へ流動する間
に、エンジンからの排気ガス中に含まれるパティキユレ
ートを捕捉する。
ところでフィルタは、使用を重ねるに従い、パティキユ
レートの堆積により背圧が上昇して排気効率が低下する
ため、定期的にパティキュレートを焼却し、再生を行な
う必要がある。このフィルタの再生方法としては、ヒー
タ、バーナー等の加熱手段により外部着火する方式や内
部着火する方式等がある。外部着火手段を用いた場合に
おいて、その再生性を向上させる方法として、一般に、
パティキュレートの燃焼を促進するように触媒をセラミ
ックハニカムフィルタに担持させることが種々提案され
、例えば特開昭55−24597号には触媒として白金
族金属、特開昭58−109156号には固体酸に付着
させたCu 、 Mn、 Fe、 Co、 Ni等の卑
金属、特開昭58−109139号にはCuとMnの組
み合わせが示されている。また、特開昭61−2528
21号では、第5図に示すようにパティキュレート捕集
面に金属皮膜14を形成して燃焼伝達性を向上させるこ
とが提案されている。図中、15Fiセラミツク皮膜を
示す。通常、これらの触媒成分を担持するには、担持特
性を改良するために活性アルミナ等のセラミック層を形
成することが多く行われている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、一般に用いられる触媒溶液の含浸による
触媒の担持け、セラミック質ノ・ニカムフィルタの細孔
の内部まで高濃度に分散させることができるが、ディー
ゼルパティキュレートを燃焼するには、パティキュレー
トと触媒とが直接接触する必要があり、該パティキュレ
ートは細孔の内部まではほとんど入らないので十分な効
果が得られない。これに対し、上記の金属被覆したフィ
ルタでは、フィルタの最表面にのみ触媒成分を付着させ
ることができるので、上記の触媒成分を分散させたフィ
ルタに比べて高密度の触媒成分がパティキュレートに作
用する点で再生効果が大きい。しかし、該フィルタ表面
は比較的平滑であり、触媒とパティキュレートとの接触
機会(接触面積)が十分であるとは言えず、更に再生性
の優れたフィルタが望まれている。
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、再生性
の優れたパティキュレート捕集用ハニカムフィルタを提
供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のパティキュレート捕集用ハニカムフィルタは、
セラミック質ハニカムフィルタのパティキュレート捕集
面に、チタン酸カリウム繊維と活性アルミナとを、該繊
維が両者の合計型t%に基づいて10ないし80重量%
となるように含有するコート層を形成し、更に、酸化触
媒を担持したことを特徴とする。
本発明において、コート層中にチタン酸カリウム繊維を
該繊維と活性アルミナの合計重量に基づいて、10ない
し80重i%、好ましくは30ないし70重t*含有す
ることが好ましい。
〔作 用〕
セラミック質ハニカムフィルタのパティキュレート捕集
面にチタン酸カリウム繊維と活性アルミナを含有するコ
ート層を形成することKより、コート層の表面が該繊維
により粗くなり、そこにパティキュレートの酸化触媒を
担持させると、酸化触媒はその粗くなった表面の活性ア
ルミナに主に担持され、触媒の表面積が大きくなり、そ
の結果、触媒とパティキュレートとの接触する機会が増
え、加えてチタン酸カリウムも触媒作用し、再生性が向
上する。
チタン酸カリウム繊維のコート層中の含有量は、該繊維
と活性アルミナの合計重量に基づいて、10重量%未満
であると、再生性が十分でなく、80重量%を超えると
、酸化触媒の担持が非常に困難となるため、10ないし
8o重量%とした。
〔実施例〕
本発明を実施例によシ図面を参照して説明する。なお、
部及びqbFi、特記しない限シ、すべて重量に基づく
実施例1 市販の直径30a、長さ50鵡の円柱状コーディエライ
ト質ハニカム構造体を、活性アルミナとしてr−アルミ
ナ粉末90部、チタン酸カリウム繊維10部、硝酸アル
ミニウム15部、蒸留水60部、アルミナゾル10Q部
からなるスラリーに浸漬し、これを引き上げた後、空気
流で余分の液滴を吹き払って、120℃で2時間乾燥し
、600℃で3時間焼成し、該ハニカム構造体上(パテ
ィキュレート捕集面)K%r−アルミナとチタン酸カリ
ウムの合計重量に基づいてチタン酸カリウム繊維を5%
含有するアルミナコート層を形成した。
次にこのハニカム構造体を1 f/lから々る塩化パラ
ジウム溶液からなる活性化溶液に3分間浸漬したのち、
余分の液滴を吹き払い、水素化ホウ素ナトリウム(Na
BH4)水溶液中でパラジウムの還元を行い、無電解メ
ッキ用の核を形成した0次いでこのハニカム構造体を十
分水洗した後、市販の無電解鋼メッキ液に30分間浸漬
し、前記アルミナコート層上に銅メッキ層を形成した。
このときの銅メツキ量は22t/l。
次に、硝酸銀7.5 ?/l 、 NH40T((28
チ)6.4ml/L 、 Na*5zOs 26 f/
Lからなる溶液を調製し、銅メッキを施した該ハニカム
構造体をその溶液に浸漬して銀の置換メッキを行って、
フィルタを製作した。
第1図は、上記のようにして製造されたフィルタの隔壁
(第3図参照)の断面構造を示すもので、コーディエラ
イト素地1上にアルミナコート層2、銅メッキ層3、銀
メッキ層4が順次形成されている。
実施例2〜4 アルミナコート層中のチタン酸カリウム繊維の含有量を
r−アルミナとチタン酸カリウムの合計重量に基づいて
、それぞれ、25.50.75チと変えたほかは実施例
1と同様にしてコーディエライト質ハニカム構造体のパ
ティキュレートm集面に、アルミナコート層、銅メッキ
層、銀メッキ層を形成して、フィルタを製作した。
比較例1〜5 アルミナコート層中のチタン酸カリウム繊維の含有量を
r−アルミナとチタン酸カリウムの合計重量に基づいて
、それぞれ、0.5.100チと変えたほかは実施例1
と同様にしてコーディエライト質ハニカム構造体のパテ
ィキュレート捕集面に、アルミナコート層、銅メッキ層
、銀メッキ層を形成して、フィルタを製作した。
なお、チタン酸カリウムの含有量が100%の比較例3
は触媒化すなわち金属メッキ層の形成が困難であった。
したがって、触媒化のためには少なくとも20%程度の
活性アルミナが存在することが好ましい。
試験例 実施例1ないし4並びに比較例1及び2のフィルタを排
気1i2400(支)の渦流室式ディーゼルエンジンの
排気系に取りつけ、回転数200 Orpm、トルク3
Kpmの条件で2.5時間運転してフィルタ1個あたり
cL60〜0.65fのパティキユレートを付着させ、
このフィルタを第3図に示す試験装置に組み付け、パテ
ィキュレート燃焼率を測定した。
第3図において、16は一端にガス流入口17を、他端
に排気口18をそれぞれ設けた反応管で、該反応管16
内に、上記のように形成したフィルタ10と整流用モノ
リス担体19とを内装する。反応管16は、そのガス流
入口側が環状電気炉20で榎われており、このガス流入
口17から反応管16内に導入されたガスは、前記電気
炉20で加熱されてフィルタ10に至り、該フィルタ1
0に捕捉されているパティキュレートを燃焼させる。な
お、燃焼率の測定は、窒素ガス4.5 /、7分、酸素
ガス(105t/分のガス流量で、ヒータに接近したフ
ィルタ端面の温度を3水準にヒータ通電量によって変化
させて行った。
また、新品時のパティキュレート燃焼率を測定した後、
電気炉内の空気中で800℃3時間熱処理を加え、上記
と同一の操作でパティキュレート燃焼率を測定した。結
果を次表に示す。
チタン酸カリウム含量がそれぞれ0%及び5チである比
較例1及び2は新品時、熱処理後とも、はぼ同等の性能
であるが、実施例1ないし4は、チタン酸カリウムの含
量が10ないし75%で、チタン酸カリウムの含量が増
大するに従って、再生性能が向上している。特に、チタ
ン酸カリウムをそれぞれ50%及び70%を含有する実
施例3及び4は、熱処理による劣化も非常に少なくなっ
ている。
これは、第2図のチタン酸カリウムを含むアルミナコー
ト層の表面の顕微鏡写真(実施例3チタン酸カリウム5
0%)に示すようにアルミナコート層の表面がチタン酸
カリウム繊維(微結晶)によシ粗くなっているため、そ
こに形成する触媒層(金属被覆)の面積が増大し、その
結果、触媒とパティキュレートの接触する機会が増し、
再生性が向上したものである。
〔発明の効果〕
本発明のパティキュレート捕集用ハニカムフィルタは、
パティキュレート抽集面に、チタン酸カリウム繊維を含
有するアルミナコート層を形成し、そこに酸化触媒を担
持させたので、触媒の面積が増大し、再生性が非常に優
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のハニカムフィルタの隔壁の断
面図、 第2図は本発明の実施例のハニカムフィルタのアルミナ
コート層の表面のチタン酸カリウム繊維の形状を表わす
顕微鏡写真、 第3図は本発明の実施例の燃焼試験装置の構成を示す断
面図、 第4図は従来のハニカムフィルタの断面図、第5図は従
来のハニカムフィルタの隔壁の断面図を表わす。 図中、 1・・・コーディエライト素地2・・・アルミナコート
層3・・・銅メッキ層     4・・・銀メツキ層特
許出願人 トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 萼   優 美  ほか2名牙1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. セラミック質ハニカムフィルタのパティキュレート捕集
    面にチタン酸カリウム繊維と活性アルミナとを、該繊維
    が両者の合計重量%に基づいて10ないし80重量%と
    なるように含有するコート層を形成し、更に、酸化触媒
    を担持したことを特徴とするパティキュレート捕集用ハ
    ニカムフィルタ。
JP62076996A 1987-03-30 1987-03-30 パテイキユレ−ト捕集用ハニカムフイルタ Expired - Lifetime JPH0616854B2 (ja)

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JP62076996A JPH0616854B2 (ja) 1987-03-30 1987-03-30 パテイキユレ−ト捕集用ハニカムフイルタ

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JP62076996A JPH0616854B2 (ja) 1987-03-30 1987-03-30 パテイキユレ−ト捕集用ハニカムフイルタ

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JPS63242350A true JPS63242350A (ja) 1988-10-07
JPH0616854B2 JPH0616854B2 (ja) 1994-03-09

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010077845A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Honda Motor Co Ltd 排ガス浄化フィルタ及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010077845A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Honda Motor Co Ltd 排ガス浄化フィルタ及びその製造方法

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