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Info
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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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Landscapes
- Catalysts (AREA)
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、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。
ニカムフィルタに関するものである。
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。
−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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63242350A true JPS63242350A (ja) | 1988-10-07 |
JPH0616854B2 JPH0616854B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=13621389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62076996A Expired - Lifetime 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0616854B2 (ja) |
Cited By (1)
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 |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP62076996A patent/JPH0616854B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0616854B2 (ja) | 1994-03-09 |
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