JP2003019411A - Particulate matter removal filter and method of manufacturing the same - Google Patents
Particulate matter removal filter and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来品より粒子状物質の集塵率が高く、かつ、
圧力損失を低く抑えることができる粒子状物質除去フィ
ルタを提供する。
【解決手段】蛇腹形の粒子状物質除去フィルタである。
フィルタ部1aが、炭化珪素、炭素、アルミナ、アルミ
ナ・シリカ及び窒化珪素から選択される1又は2種以上
の繊維で構成される織布又は不織布から成るベース部2
と、該ベース部2の濾過面及び/又はその裏面に積層さ
れ、かつ、炭化珪素、炭素、アルミナ、アルミナ・シリ
カ及び窒化珪素から選択される1又は2種以上の繊維で
構成される単層又は複合構造の繊維層8とから成る。ま
た、前記ベース部2及び繊維層8を形成している繊維の
表面に、炭化珪素、炭素、アルミナ及び窒化珪素から選
択される1又は2種以上の気相蒸着法によりコーティン
グ層を有する。
(57) [Abstract] [Problem] A dust collection rate of particulate matter is higher than a conventional product, and
Provided is a particulate matter removal filter capable of suppressing pressure loss to a low level. A bellows-shaped particulate matter removal filter is provided.
A base portion 2 made of a woven or non-woven fabric in which the filter portion 1a is made of one or more fibers selected from silicon carbide, carbon, alumina, alumina-silica and silicon nitride;
And a single layer laminated on the filtration surface and / or the back surface of the base portion 2 and composed of one or more fibers selected from silicon carbide, carbon, alumina, alumina / silica and silicon nitride. Or, it is composed of a fiber layer 8 having a composite structure. In addition, a coating layer is formed on the surface of the fibers forming the base portion 2 and the fiber layer 8 by one or more vapor deposition methods selected from silicon carbide, carbon, alumina, and silicon nitride.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼルエン
ジンの排ガスの中に含まれている粒子状物質を除去する
粒子状物質除去フィルタ及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particulate matter removal filter for removing particulate matter contained in the exhaust gas of a diesel engine and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】ディーゼルエンジンの排ガスの中に含ま
れているパティキュレート(粒子状物質)を除去するデ
ィーゼルパティキュレートフィルタ(粒子状物質除去フ
ィルタ)としては、従来、炭化珪素、コーディライトな
どを用いた焼結セラミックス製のハニカムフィルタ、或
いはフェルト状の炭化珪素繊維の両面を耐熱金網で挟み
込み、蛇腹状に成形したセラミック繊維製の蛇腹型フィ
ルタなどが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a diesel particulate filter (particulate matter removal filter) for removing particulates (particulate matter) contained in the exhaust gas of a diesel engine, silicon carbide, cordierite, etc. have been used. There is also known a honeycomb filter made of sintered ceramics, or a bellows type filter made of ceramic fiber, which is formed into a bellows shape by sandwiching both sides of felt-like silicon carbide fibers with a heat-resistant wire mesh.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、焼結セラミッ
クス製のハニカムフィルタは、機械的、熱的応力が作用
したとき容易に破壊するため、使用できる車種、及び走
行条件が極めて限定される。However, the honeycomb filter made of sintered ceramics is easily broken when mechanical or thermal stress is applied, so that the type of vehicle that can be used and the running conditions are extremely limited.
【0004】一方、セラミック繊維製の蛇腹型フィルタ
は、上記のように、フェルト状の炭化珪素繊維の両面を
金網で挟んで成形したものであるから、粒子状物質の集
塵率が必ずしも高くなく、また、スス燃焼時に繊維が酸
化して劣化するので、寿命が短かった。On the other hand, since the bellows type filter made of ceramic fiber is formed by sandwiching both sides of the felt-like silicon carbide fiber with the wire mesh as described above, the dust collection rate of the particulate matter is not necessarily high. In addition, since the fibers are oxidized and deteriorated during soot combustion, the service life was short.
【0005】粒子状物質の集塵率を高めるため、フィル
タを構成している炭化珪素繊維の層を厚くすることも考
えられるが、その場合、圧力損失が高くなり、価格も高
くなるという新たな問題が発生する。In order to increase the dust collection rate of the particulate matter, it is conceivable to thicken the layer of silicon carbide fibers constituting the filter, but in that case, the pressure loss becomes high and the price becomes high. The problem occurs.
【0006】この発明は、係る問題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、従来品より粒子状
物質の集塵率が高く、かつ、圧力損失を低く抑えること
ができる粒子状物質除去フィルタ及びその製造方法を提
供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a particulate matter which has a higher dust collection rate of the particulate matter and a pressure loss which can be suppressed lower than that of the conventional article. It is intended to provide a substance removal filter and a manufacturing method thereof.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、次のように構成されている。In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
【0008】(1) 蛇腹形の粒子状物質除去フィルタ
であって、フィルタ部が、炭化珪素、炭素、アルミナ、
アルミナ・シリカ及び窒化珪素から選択される1又は2
種以上の繊維で構成される織布又は不織布から成るベー
ス部と、該ベース部の濾過面及び/又はその裏面に積層
され、かつ、炭化珪素、炭素、アルミナ、アルミナ・シ
リカ及び窒化珪素から選択される1又は2種以上の繊維
で構成される単層又は複合構造の繊維層とから成り、且
つ、前記ベース部及び繊維層を形成している繊維の表面
に、炭化珪素、炭素、アルミナ及び窒化珪素から選択さ
れる1又は2種以上の気相蒸着法によりコーティング層
を有することを特徴とする粒子状物質除去フィルタ。(1) A bellows-shaped particulate matter removing filter, wherein the filter portion comprises silicon carbide, carbon, alumina,
1 or 2 selected from alumina / silica and silicon nitride
A base portion made of a woven or non-woven fabric composed of one or more kinds of fibers, and a filter surface of the base portion and / or laminated on the back surface thereof, and selected from silicon carbide, carbon, alumina, alumina-silica and silicon nitride. A single layer or a fiber layer having a composite structure composed of one or more kinds of fibers, and silicon carbide, carbon, alumina, and alumina on the surface of the fiber forming the base portion and the fiber layer. A particulate matter removal filter having a coating layer by one or more vapor deposition methods selected from silicon nitride.
【0009】(2) フィルタ部を構成している繊維層
の空孔にセラミックス又は金属製の粒子を含浸させると
共に、少なくとも粒子表面をセラミックスによって被覆
することを特徴とする(1)記載の粒子状物質除去フィ
ルタ。(2) The particulate material according to (1), characterized in that the pores of the fiber layer constituting the filter portion are impregnated with ceramic or metal particles, and at least the particle surface is coated with ceramics. Material removal filter.
【0010】(3) フィルタ部を構成している繊維の
表面、或いは濾過層を構成している繊維の表面に酸化触
媒を付着することを特徴とする(1)又は(2)記載の
粒子状物質除去フィルタ。(3) The particulate catalyst according to (1) or (2), characterized in that an oxidation catalyst is attached to the surface of the fiber forming the filter portion or the surface of the fiber forming the filtration layer. Material removal filter.
【0011】(4) フィルタ部に電極を装着すること
を特徴とする(1)、(2)又は(3)記載の粒子状物
質除去フィルタ。(4) The particulate matter removing filter according to (1), (2) or (3), characterized in that an electrode is attached to the filter portion.
【0012】(5) 蛇腹形のフィルタを製造する方法
であって、(イ)炭化珪素、炭素、アルミナ、アルミナ
・シリカ及び窒化珪素から選択される1又は2種以上の
繊維で構成される織布又は不織布からベース部を形成す
る工程と、(ロ)該ベース部に繊維結合剤を含浸させる
工程と、(ハ)炭化珪素、炭素、アルミナ、アルミナ・
シリカ及び窒化珪素から選択される1又は2種以上の繊
維によって単層又は複合構造の繊維層を形成する工程
と、(ニ)該繊維層に繊維結合剤を含浸させる工程と、
(ホ)繊維結合剤を含浸させたベース部の濾過面及び/
又はその裏面に繊維結合剤を含浸させた繊維層を積層さ
せて積層物を形成する工程と、(ヘ)該積層物を蛇腹形
の型枠の周面に張り付ける工程と、(ト)型枠上の積層
物に離型布及び吸取布を張り付ける工程と、(チ)型枠
の周面に張り付けられた未硬化品をプラスチックフィル
ムで被覆する工程と、(リ)オートクレーブ内で繊維結
合剤を硬化させる工程と、(ヌ)硬化した繊維結合剤を
高温の不活性ガス中で無機化させ、しかる後に、繊維の
表面に、炭化珪素、炭素、アルミナ及び窒化珪素から選
択される1又は2種以上の気相蒸着法によりコーティン
グ層を析出させる工程とから成る粒子状物質除去フィル
タの製造方法。(5) A method of manufacturing a bellows type filter, comprising: (a) a woven fabric composed of one or more kinds of fibers selected from silicon carbide, carbon, alumina, alumina-silica and silicon nitride. A step of forming a base part from a cloth or a non-woven fabric, (b) a step of impregnating the base part with a fiber binder, and (c) silicon carbide, carbon, alumina, alumina.
A step of forming a fiber layer having a single layer or a composite structure with one or more kinds of fibers selected from silica and silicon nitride; and (d) a step of impregnating the fiber layer with a fiber binder.
(E) Filtration surface of base part impregnated with fiber binder and /
Or a step of forming a laminate by laminating a fiber layer impregnated with a fiber binder on the back surface thereof, (f) a step of attaching the laminate to a peripheral surface of a bellows-shaped mold, and (g) a mold The process of attaching the release cloth and the suction cloth to the laminate on the frame, the step of (h) coating the uncured product attached to the peripheral surface of the frame with a plastic film, and (re) fiber bonding in the autoclave. Curing the agent, and (nu) mineralizing the cured fiber binder in a high temperature inert gas, after which the surface of the fiber is selected from one or more of silicon carbide, carbon, alumina and silicon nitride. A method for producing a particulate matter removal filter, comprising a step of depositing a coating layer by two or more vapor deposition methods.
【0013】ここで、繊維層としては、次の部材を用い
ることが好ましい。
(イ)ペーパ、マット、又はフェルト
(ロ)空孔に短繊維を有するか、或いは空孔及び表面に
短繊維を有するペーパ、マット、又はフェルト
(ハ)最外層にもペーパ、マット、又はフェルトを有
し、かつ、空孔に短繊維を有するか、或いは空孔及び表
面に短繊維を有するペーパ、マット、又はフェルト
また、短繊維としては、上記ペーパ、マット、又はフェ
ルトの繊維の径より細く、かつ、上記ペーパ、マット、
又はフェルトの空孔へ浸透する長さのものが好ましい。The following members are preferably used as the fiber layer. (A) Paper, mat or felt (b) Paper, mat or felt having short fibers in the pores or having short fibers in the pores and on the surface (f) Paper, mat or felt also in the outermost layer And having short fibers in the pores, or having short fibers in the pores and the surface, and as short fibers, the diameter of the fiber of the above paper, mat, or felt Thin and above paper, mat,
Alternatively, those having a length that penetrates into the pores of the felt are preferable.
【0014】また、空孔への充填粒子としては、セラミ
ック又は金属が好ましい。また、粒子への被覆材として
は、セラミック塗料、セラミック接着剤、気相蒸着法に
より析出させた炭化珪素が好ましい。Further, ceramic or metal is preferable as the particles for filling the pores. Further, as a coating material for the particles, a ceramic paint, a ceramic adhesive, or silicon carbide deposited by a vapor deposition method is preferable.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】図1において、1は、蛇腹形の粒子状物質
除去フィルタ(以下、フィルタという)であり、該フィ
ルタ1の本体部分1aは、図2に示すように、炭化珪素
繊維製の目の粗い平織布から成るベース部2、及びベー
ス部2の濾過面に積層させた繊維層8から形成されてい
る。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a bellows-shaped particulate matter removing filter (hereinafter referred to as a filter), and a main body portion 1a of the filter 1 is made of silicon carbide fiber as shown in FIG. The base portion 2 is made of a coarse plain woven fabric, and the fiber layer 8 is laminated on the filtration surface of the base portion 2.
【0017】繊維層8は、図3に示すように、炭化珪素
繊維製のマット9、及びマット9の上面(濾過面)に含
浸させた極めて短い炭化珪素繊維(ミルドファイバ)1
0から形成され、ミルドファイバ10の一部は、図4に
示すように、マット9を形成している繊維11の間に存
在する空孔12内に含浸されている。As shown in FIG. 3, the fiber layer 8 has a mat 9 made of silicon carbide fiber and an extremely short silicon carbide fiber (milled fiber) 1 with which the upper surface (filtration surface) of the mat 9 is impregnated.
0, and a portion of the milled fiber 10 is impregnated into the pores 12 existing between the fibers 11 forming the mat 9, as shown in FIG.
【0018】ベース部2及び繊維層8に含浸させた繊維
結合剤は、図示しないオートクレーブ内で硬化された
後、高温の不活性ガス雰囲気中で無機化され、炭素又は
黒鉛となるが、それでも繊維どうしを接続するバインダ
ーの役目を持っている。また、ベース部2及び繊維層8
を形成している繊維10,11,13の表面には、気相
蒸着法(CVD法)により炭化珪素(図示せず)が析出
されている。The fiber binder impregnated in the base portion 2 and the fiber layer 8 is hardened in an autoclave (not shown) and then mineralized into a carbon or graphite in a high temperature inert gas atmosphere. It has the role of a binder that connects each other. In addition, the base portion 2 and the fiber layer 8
Silicon carbide (not shown) is deposited on the surfaces of the fibers 10, 11, and 13 forming the by a vapor deposition method (CVD method).
【0019】図5は、この発明に係るフィルタの使用説
明図であり、ディーゼルエンジンの排気通路(図示せ
ず)に組み込まれたケース20内に配置されたフィルタ
1は、多孔板、或いは金網からなる内筒21及び外筒2
2によって支持されている。これら両筒21,22間は
絶縁シール23によりシールされている。また、内筒2
1の上流端は、端板24によって閉鎖されている。ま
た、内筒21の下流端は、フランジ25を介してケース
20の内側に固定されている。また、フィルタ1の下流
端内面に電極26が取り付けられている。なお、直接通
電する場合は、フィルタ1の両端部へ銀ペースト等の導
電性物質を付着させ、通電用の電極と接触させる。FIG. 5 is an explanatory view of the use of the filter according to the present invention. The filter 1 arranged in the case 20 incorporated in the exhaust passage (not shown) of the diesel engine is a porous plate or a wire mesh. Inner cylinder 21 and outer cylinder 2
Supported by 2. An insulating seal 23 seals between the two tubes 21 and 22. Also, the inner cylinder 2
The upstream end of 1 is closed by an end plate 24. Further, the downstream end of the inner cylinder 21 is fixed inside the case 20 via a flange 25. An electrode 26 is attached to the inner surface of the downstream end of the filter 1. In the case of direct energization, a conductive substance such as silver paste is attached to both ends of the filter 1 and brought into contact with the energizing electrodes.
【0020】ディーゼルエンジンから排出された排ガス
は、ケース20の入り口27から環状通路28を通って
フィルタ1内に送り込まれる。排ガスは、フィルタ1を
通過し、その際、繊維層8、特に、マット9の上面に含
浸し、かつ、気相蒸着法(CVD法)によるコーティン
グ(図示せず)が施されているミルドファイバ10によ
って排ガス中に含まれるパティキュレート(粒子状物
質)が捕集され、クリーンになった排ガスは、内筒21
の孔から出口通路29へながれ、次いで、出口30から
外部に排出される。Exhaust gas discharged from the diesel engine is sent from the inlet 27 of the case 20 through the annular passage 28 into the filter 1. The exhaust gas passes through the filter 1 and, at that time, impregnates the upper surface of the fiber layer 8, particularly the mat 9, and is coated with a coating (not shown) by a vapor deposition method (CVD method). Particulate matter (particulate matter) contained in the exhaust gas is collected by 10 and the cleaned exhaust gas is supplied to the inner cylinder 21.
From the hole to the outlet passage 29, and then discharged from the outlet 30 to the outside.
【0021】そこで、フィルタ1にパティキュレートの
所定量が捕集されると、直流電源から電極26へ電力が
供給され、フィルタ1に通電される。すると、フィルタ
1が加熱され、フィルタ1に捕集されているパティキュ
レートは加熱焼却され、フィルタ1が再生される。Therefore, when a predetermined amount of particulates is collected in the filter 1, electric power is supplied from the DC power supply to the electrode 26 and the filter 1 is energized. Then, the filter 1 is heated, the particulates collected in the filter 1 are heated and incinerated, and the filter 1 is regenerated.
【0022】上記のように、この発明は、フィルタ1
が、炭化珪素繊維製の目の粗い平織布から成るベース部
2、及びベース部2の濾過面に積層させた繊維層8から
形成され、更に、繊維層8が、炭化珪素繊維製のマット
9、及びマット9の片面に含浸させた極めて短い炭化珪
素繊維(ミルドファイバ)10から形成されているか
ら、従来に比べて粒子状物質の集塵率が高く、かつ、圧
力損失を低く抑えることができる。また、フィルタ1
は、炭化珪素繊維で強化された複合セラミックで形成さ
れているから高強度で、かつ、靱性が高く、非常に割れ
難くなっている。As described above, the present invention provides the filter 1
Is formed of a base portion 2 made of a coarse plain weave fabric made of silicon carbide fiber, and a fiber layer 8 laminated on the filtration surface of the base portion 2, and the fiber layer 8 is a mat made of silicon carbide fiber. 9 and the extremely short silicon carbide fiber (milled fiber) 10 impregnated on one side of the mat 9, the dust collection rate of the particulate matter is high and the pressure loss is suppressed as compared with the conventional case. You can Also, filter 1
Is made of a composite ceramic reinforced with silicon carbide fibers, it has high strength, high toughness, and is extremely difficult to crack.
【0023】ベース部としては、織布の代わりに不織布
を適用してもよい。また、ベース部は、炭化珪素、炭
素、アルミナ、アルミナ・シリカ及び窒化珪素から選択
される1又は2種以上の繊維で構成することが好まし
い。As the base portion, a non-woven fabric may be applied instead of the woven fabric. The base portion is preferably made of one or more kinds of fibers selected from silicon carbide, carbon, alumina, alumina-silica, and silicon nitride.
【0024】繊維層としては、複合構造の場合、ミルド
ファイバ10をマット9の上面(濾過面)に含浸させる
代わりにマット9の下面に含浸させても良いし、或い
は、マット9の上下両面に含浸させても良い。また、繊
維層は、単層構造でも良い。As the fiber layer, in the case of a composite structure, the milled fiber 10 may be impregnated on the lower surface of the mat 9 instead of impregnating the upper surface (filtering surface) of the mat 9, or on both upper and lower surfaces of the mat 9. It may be impregnated. Further, the fiber layer may have a single layer structure.
【0025】また、繊維層は、炭化珪素、炭素、アルミ
ナ、アルミナ・シリカ及び窒化珪素から選択される1又
は2種以上の繊維で構成することが好ましい。The fiber layer is preferably composed of one or more fibers selected from silicon carbide, carbon, alumina, alumina-silica, and silicon nitride.
【0026】また、ベース部及び繊維層を形成している
繊維の表面に析出させるコーティング層としては、化学
気相蒸着法(CVD法)による炭化珪素、炭素、アルミ
ナ及び窒化珪素から選択される1又は2種以上の析出物
が好ましい。次に、粒子状物質除去フィルタの製造方法
について説明する。The coating layer deposited on the surface of the fiber forming the base portion and the fiber layer is selected from silicon carbide, carbon, alumina and silicon nitride by a chemical vapor deposition method (CVD method). Alternatively, two or more kinds of precipitates are preferable. Next, a method for manufacturing the particulate matter removal filter will be described.
【0027】先ず、炭化珪素繊維(繊維径15ミクロン
メートル)の平織布(ベース部)2(目付重量150g
/m2 )に繊維結合剤(四塩化炭素で希釈したフェノー
ル樹脂)を含浸させる。First, a plain woven fabric (base portion) 2 of silicon carbide fiber (fiber diameter: 15 μm) 2 (weight per unit weight: 150 g)
/ M 2 ) with a fiber binder (phenolic resin diluted with carbon tetrachloride).
【0028】次に、炭化珪素繊維(繊維径15ミクロン
メートル、長さ6mm)のマット9(目付重量60g、
厚さ0.7mm)の上面へ炭素繊維のミルドファイバ1
0(繊維径7ミクロンメートル、長さ500ミクロンメ
ートル)のスラリー(エタノール中に分散)を振りか
け、厚さ0.9mmの不織布(繊維層)8を形成する。Next, a mat 9 of silicon carbide fiber (fiber diameter 15 μm, length 6 mm) (weight per unit area 60 g,
Carbon fiber milled fiber 1 on top of 0.7 mm thick
0 (fiber diameter 7 μm, length 500 μm) slurry (dispersed in ethanol) is sprinkled to form a nonwoven fabric (fiber layer) 8 having a thickness of 0.9 mm.
【0029】次に、この不織布(繊維層)8に、上記繊
維結合剤を含浸させる。そして、繊維結合剤を含浸させ
た平織布(ベース部)2に、繊維結合剤を含浸させた不
織布(繊維層)8を積層させる。Next, the nonwoven fabric (fiber layer) 8 is impregnated with the above fiber binder. Then, a non-woven fabric (fiber layer) 8 impregnated with the fiber binder is laminated on the plain woven fabric (base portion) 2 impregnated with the fiber binder.
【0030】次に、この積層物を蛇腹形の成型用内型の
表面(周面)へ張り付ける(ミルドファイバ層が(外
側))。Next, this laminate is attached to the surface (peripheral surface) of the bellows-shaped inner mold (the milled fiber layer (outer side)).
【0031】次に、その表面へ離型布及び余分な樹脂を
含浸するための綿状布を張り付けた後、この未硬化物を
プラスチックフィルムで覆う。次に、オートクレーブ中
で樹脂(繊維結合剤)を硬化させる。Next, a release cloth and a cotton cloth for impregnating excess resin are attached to the surface, and the uncured product is covered with a plastic film. Next, the resin (fiber binder) is cured in the autoclave.
【0032】しかる後、上記成型品を800℃のアルゴ
ンガス中で無機化させた後、CVD(化学気相蒸着法)
により炭化珪素をコーティング(平織布の表面の50箇
所の平均膜厚13ミクロンメートル)させる。Then, after the above-mentioned molded product is made inorganic in argon gas at 800 ° C., CVD (chemical vapor deposition method) is performed.
To coat silicon carbide (average thickness of 13 μm at 50 points on the surface of plain woven cloth).
【0033】また、所望によりフィルタ1にセラミック
ス又は金属製の粒子18を含浸させると、繊維層8を形
成している繊維11の間に存在している空孔12の大き
さを容易に調整することができる(図6(a)及び
(b)参照)。粒子18にセラミックスを被覆する方法
としては、気相蒸着法、セラミックス接着剤塗布法、溶
射法などを適用することができる。If desired, the size of the pores 12 existing between the fibers 11 forming the fiber layer 8 can be easily adjusted by impregnating the filter 1 with the ceramic or metal particles 18. (See FIGS. 6A and 6B). As a method for coating the particles 18 with ceramics, a vapor deposition method, a ceramics adhesive coating method, a thermal spraying method, or the like can be applied.
【0034】また、所望によりフィルタ1に酸化触媒1
9を付着させることができる(図7参照)。しかして、
温度が高温のディーゼル排ガスの場合には、繊維層8で
捕集した粒子状物質を触媒燃焼させることができる。温
度が低温のディーゼル排ガスの場合には、フィルタ1に
直接通電し、酸化触媒19が活性化する温度になるまで
加熱することにより、捕集した粒子状物質を触媒燃焼で
き、あらゆる走行条件に対応可能となる。If desired, the oxidation catalyst 1 may be added to the filter 1.
9 can be attached (see FIG. 7). Then,
In the case of diesel exhaust gas having a high temperature, the particulate matter collected in the fiber layer 8 can be catalytically burned. In the case of low temperature diesel exhaust gas, the collected particulate matter can be catalytically burned by directly energizing the filter 1 and heating it to a temperature at which the oxidation catalyst 19 is activated, which corresponds to all running conditions. It will be possible.
【0035】フィルタ本体に酸化触媒を付着する方法と
しては、酸化触媒をスラリー状にしてフィルタ本体に振
りかける方法、或いは酸化触媒のスラリー液にフィルタ
本体をどぶ漬けする方法などを挙げることができる。次
に、本発明を実施例により更に詳しく説明する。Examples of the method for attaching the oxidation catalyst to the filter body include a method in which the oxidation catalyst is made into a slurry and sprinkled on the filter body, or a method in which the filter body is dipped in a slurry liquid of the oxidation catalyst. Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
【0036】[0036]
【実施例】(実施例1)
(1)フィルタ
(a)構成:炭化珪素繊維/化学気相蒸着法による炭化
珪素
(b)フィルタの成型:
(イ)炭化珪素繊維(ニカロン(繊維径15ミクロンメ
ートル))の平織布(目付重量150g/m2 )に下記
の繊維結合剤を含浸。
・繊維結合剤:四塩化炭素で希釈したフェノール樹脂
(重量濃度:20%)
(ロ)炭化珪素繊維(ニカロン(繊維径15ミクロンメ
ートル、長さ6mm))のマット(目付重量60g、厚
さ0.7mm)の片面へ炭素繊維のミルドファイバ(ト
レカT300(繊維径7ミクロンメートル、長さ500
ミクロンメートル))のスラリー(エタノール中に分
散)を振りかけ、厚さ0.9mmの不織布を形成。EXAMPLES Example 1 (1) Filter (a) Structure: Silicon Carbide Fiber / Silicon Carbide by Chemical Vapor Deposition Method (b) Molding of Filter: (a) Silicon Carbide Fiber (Nicalon (Fiber Diameter 15 Micron )) Plain woven fabric (weight per unit area of 150 g / m 2 ) impregnated with the following fiber binder. -Fiber binder: Phenolic resin diluted with carbon tetrachloride (weight concentration: 20%) (b) Silicon carbide fiber (Nicalon (fiber diameter 15 micron meter, length 6 mm)) mat (weight per unit area 60 g, thickness 0) 0.7 mm) one side of carbon fiber milled fiber (Torayca T300 (fiber diameter 7 μm, length 500
Micron meter)) (dispersed in ethanol) and sprinkled to form a non-woven fabric with a thickness of 0.9 mm.
【0037】(ハ)上記(ロ)に上記(イ)の繊維結合
剤を含浸。
(ニ)上記(ハ)を上記(イ)に積層。
(ホ)上記(ニ)を蛇腹形の成型用内型の表面へ張り付
け。
(注)短繊維層が濾過面(外側)
(ヘ)離型布及び余分な樹脂を含浸するための綿状布を
表面へ張り付け。
(ト)プラスチックフィルムで覆う。
(チ)オートクレーブ中で樹脂(繊維結合剤)を硬化。(C) The above (ii) is impregnated with the fiber binder of (ii). (D) The above (c) is laminated on the above (a). (E) Attaching (d) above to the surface of the bellows-shaped inner mold. (Note) The short fiber layer is the filtration surface (outside). (F) A release cloth and a cotton cloth for impregnating excess resin are attached to the surface. (G) Cover with a plastic film. (H) Curing the resin (fiber binder) in the autoclave.
【0038】(c)上記成型品を800℃のアルゴンガ
ス中で無機化させた後、CVD(化学気相蒸着法)によ
り炭化珪素をコーティング(平織布の表面の50箇所の
平均膜厚13ミクロンメートル)。(C) After inorganicizing the above-mentioned molded product in argon gas at 800 ° C., silicon carbide is coated by CVD (chemical vapor deposition) (average film thickness 13 at 50 points on the surface of plain woven cloth). Micron meter).
【0039】(d)フィルタ寸法 ・外径320mm×内径140mm×長さ400mm ・厚さ:1.3mm(D) Filter size ・ Outer diameter 320 mm × inner diameter 140 mm × length 400 mm ・ Thickness: 1.3 mm
【0040】・表面積:1.8m2
(2)特 性
(a)平成5年製造の積載重量4.5トンのトラックの
マフラ下流へ取り付けて、13モードで8時間運転。
(b)フィルタの圧損(濾過速度50m/分、温度20
℃、湿度65%の空気中)
・運転開始前:1210mmH2 O
・運 転 後:2130mmH2 O
(c)集塵率:91.5%
(但し、フィルタ無しで捕集した粒子状物質の重量と、
フィルタを取り付けた状態で捕集した粒子状物質の重量
から計算。)-Surface area: 1.8 m 2 (2) Characteristics (a) Attached to the muffler downstream of a truck with a payload of 4.5 tons manufactured in 1993 and operated in 13 modes for 8 hours. (B) Pressure loss of the filter (filtration speed 50 m / min, temperature 20
(In air at 65 ° C and 65% humidity) ・ Before starting operation: 1210 mmH 2 O ・ After operation: 2130 mmH 2 O (c) Dust collection rate: 91.5% (However, weight of particulate matter collected without filter When,
Calculated from the weight of the particulate matter collected with the filter attached. )
【0041】(比較例1) (イ)焼結炭化珪素ハニカムフィルタ(イビデン製) (a)フィルタの圧損 ・運転開始前:1580mmH2 O ・運 転 後:2600mmH2 O (b)集塵率:90.1% (ロ)焼結炭化珪素繊維製蛇腹フィルタ(いすゞ製) (a)フィルタの圧損 ・運転開始前:1350mmH2 O ・運 転 後:2270mmH2 O (b)集塵率:76.5%(Comparative Example 1) (a) Sintered silicon carbide honeycomb filter (manufactured by IBIDEN) (a) Pressure loss of filter ・ Before starting operation: 1580 mmH 2 O ・ After operation: 2600 mmH 2 O (b) Dust collection rate: 90.1% (b) Bellows filter made of sintered silicon carbide fiber (made by Isuzu) (a) Pressure loss of filter ・ Before operation start: 1350 mmH 2 O ・ After operation: 2270 mmH 2 O (b) Dust collection rate: 76. 5%
【0042】(実施例2)
(1)フィルタ
(a)構成:炭化珪素繊維/化学気相蒸着法による炭化
珪素
(b)フィルタの成型:
(イ)炭化珪素繊維(ニカロン(繊維径15ミクロンメ
ートル))の平織布(目付重量150g/m2 )に下記
の繊維結合剤を含浸。
・繊維結合剤:四塩化炭素で希釈したフェノール樹脂
(重量濃度:20%)
(ロ)炭化珪素繊維(ニカロン(繊維径15ミクロンメ
ートル、長さ6mm))のマット(目付重量60g、厚
さ0.7mm)の片面へ炭素繊維のミルドファイバ(ト
レカT300(繊維径7ミクロンメートル、長さ500
ミクロンメートル))のスラリー(エタノール中に分
散)を振りかけ、厚さ0.9mmの不織布を形成。Example 2 (1) Filter (a) Structure: Silicon Carbide Fiber / Silicon Carbide by Chemical Vapor Deposition Method (b) Molding of Filter: (a) Silicon Carbide Fiber (Nicalon (Fiber Diameter 15 μm) )) Plain woven fabric (weight per unit area 150 g / m 2 ) is impregnated with the following fiber binder. -Fiber binder: Phenolic resin diluted with carbon tetrachloride (weight concentration: 20%) (b) Silicon carbide fiber (Nicalon (fiber diameter 15 micron meter, length 6 mm)) mat (weight per unit area 60 g, thickness 0) 0.7 mm) one side of carbon fiber milled fiber (Torayca T300 (fiber diameter 7 μm, length 500
Micron meter)) (dispersed in ethanol) and sprinkled to form a non-woven fabric with a thickness of 0.9 mm.
【0043】(ハ)上記(ロ)に上記(イ)の繊維結合
剤を含浸。
(ニ)上記(ハ)を上記(イ)に積層。
(ホ)上記(ニ)を蛇腹形の成型用内型の表面へ張り付
け。
(注)短繊維層が濾過面(外側)
(ヘ)離型布及び余分な樹脂を含浸するための綿状布を
表面へ張り付け。
(ト)プラスチックフィルムで覆う。
(チ)オートクレーブ中で樹脂(繊維結合剤)を硬化。(C) The above (ii) is impregnated with the fiber binder of (ii). (D) The above (c) is laminated on the above (a). (E) Attaching (d) above to the surface of the bellows-shaped inner mold. (Note) The short fiber layer is the filtration surface (outside). (F) A release cloth and a cotton cloth for impregnating excess resin are attached to the surface. (G) Cover with a plastic film. (H) Curing the resin (fiber binder) in the autoclave.
【0044】(c)上記成型品を800℃のアルゴンガ
ス中で無機化させた後、CVD(化学気相蒸着法)によ
り炭化珪素をコーティング(平織布の表面の50箇所の
平均膜厚13ミクロンメートル)。
(d)フィルタの空孔へSiC砥粒含浸
・砥粒:粒度♯2500(昭和電工「グリーンデンシッ
ク」)
(e)フィルタ寸法
・外径320mm×内径140mm×長さ400mm
・厚さ:1.3mm
・表面積:1.8m2 (C) After inorganicizing the above-mentioned molded product in argon gas at 800 ° C., silicon carbide is coated by CVD (Chemical Vapor Deposition) (average film thickness 13 at 50 points on the surface of plain woven cloth). Micron meter). (D) Impregnation of SiC grains into the pores of the filter-Abrasive grains: grain size # 2500 (Showa Denko "Green Densic") (e) Filter dimensions-outer diameter 320 mm x inner diameter 140 mm x length 400 mm-thickness: 1. 3mm ・ Surface area: 1.8m 2
【0045】(2)特 性
(a)平成5年製造の積載重量4.5トンのトラックの
マフラ下流へ取り付けて、13モードで8時間運転。
(b)フィルタの圧損(濾過速度50m/分、温度20
℃、湿度65%の空気中)
・運転開始前:1510mmH2 O
・運 転 後:2430mmH2 O
(c)集塵率:95.5%
(但し、フィルタ無しで捕集した粒子状物質の重量と、
フィルタを取り付けた状態で捕集した粒子状物質の重量
から計算。)
(d)通過粒子の中位径(μm):0.16(2) Characteristics (a) A truck with a payload of 4.5 tons manufactured in 1993 was installed downstream of the muffler and operated in 13 modes for 8 hours. (B) Pressure loss of the filter (filtration speed 50 m / min, temperature 20
℃, humidity of 65%) ・ Before start of operation: 1510mmH 2 O ・ After operation: 2430mmH 2 O (c) Dust collection rate: 95.5% (however, weight of particulate matter collected without filter) When,
Calculated from the weight of the particulate matter collected with the filter attached. ) (D) Median diameter of passing particles (μm): 0.16
【0046】(比較例2) (イ)焼結炭化珪素ハニカムフィルタ(イビデン製) (a)フィルタの圧損 ・運転開始前:1580mmH2 O ・運 転 後:2600mmH2 O (b)集塵率:90.1% (c)通過粒子の中位径(μm):0.55 (ロ)焼結炭化珪素繊維製蛇腹フィルタ(いすゞ製) (a)フィルタの圧損 ・運転開始前:1350mmH2 O ・運 転 後:2270mmH2 O (b)集塵率:76.5% (c)通過粒子の中位径(μm):1.2(Comparative Example 2) (a) Sintered silicon carbide honeycomb filter (manufactured by Ibiden) (a) Filter pressure loss-Before starting operation: 1580 mmH 2 O-After operation: 2600 mmH 2 O (b) Dust collection rate: 90.1% (c) Median diameter (μm) of passing particles: 0.55 (b) Bellows filter made of sintered silicon carbide fiber (manufactured by Isuzu) (a) Pressure loss of filter ・ Before starting operation: 1350 mmH 2 O ・After operation: 2270 mmH 2 O (b) Dust collection rate: 76.5% (c) Median diameter of passing particles (μm): 1.2
【0047】(実施例3)
(1)フィルタ
(a)構成:炭化珪素繊維/化学気相蒸着法による炭化
珪素
(b)フィルタの成型:
(イ)炭化珪素繊維(ニカロン(繊維径15ミクロンメ
ートル))の平織布(目付重量150g/m2 )に下記
の繊維結合剤を含浸。
・繊維結合剤:四塩化炭素で希釈したフェノール樹脂
(重量濃度:20%)
(ロ)炭化珪素繊維(ニカロン(繊維径15ミクロンメ
ートル、長さ6mm))のマット(目付重量60g、厚
さ0.7mm)の片面へ炭素繊維のミルドファイバ(ト
レカT300(繊維径7ミクロンメートル、長さ500
ミクロンメートル))のスラリー(エタノール中に分
散)を振りかけ、厚さ0.9mmの不織布を形成。Example 3 (1) Filter (a) Structure: Silicon Carbide Fiber / Silicon Carbide by Chemical Vapor Deposition Method (b) Molding of Filter: (a) Silicon Carbide Fiber (Nicalon (fiber diameter 15 μm) )) Plain woven fabric (weight per unit area 150 g / m 2 ) is impregnated with the following fiber binder. -Fiber binder: Phenolic resin diluted with carbon tetrachloride (weight concentration: 20%) (b) Silicon carbide fiber (Nicalon (fiber diameter 15 micron meter, length 6 mm)) mat (weight per unit area 60 g, thickness 0) 0.7 mm) one side of carbon fiber milled fiber (Torayca T300 (fiber diameter 7 μm, length 500
Micron meter)) (dispersed in ethanol) and sprinkled to form a non-woven fabric with a thickness of 0.9 mm.
【0048】(ハ)上記(ロ)に上記(イ)の繊維結合
剤を含浸。
(ニ)上記(ハ)を上記(イ)に積層。
(ホ)上記(ニ)を蛇腹形の成型用内型の表面へ張り付
け。
(注)短繊維層が濾過面(外側)
(ヘ)離型布及び余分な樹脂を含浸するための綿状布を
表面へ張り付け。
(ト)プラスチックフィルムで覆う。
(チ)オートクレーブ中で樹脂(繊維結合剤)を硬化。(C) The above (B) is impregnated with the fiber binder of the above (A). (D) The above (c) is laminated on the above (a). (E) Attaching (d) above to the surface of the bellows-shaped inner mold. (Note) The short fiber layer is the filtration surface (outside). (F) A release cloth and a cotton cloth for impregnating excess resin are attached to the surface. (G) Cover with a plastic film. (H) Curing the resin (fiber binder) in the autoclave.
【0049】(c)上記成型品を800℃のアルゴンガ
ス中で無機化させた後、CVD(化学気相蒸着法)によ
り炭化珪素をコーティング(平織布の表面の50箇所の
平均膜厚13ミクロンメートル)。
(d)フィルタの空孔へSiC砥粒含浸
・砥粒:粒度♯2500(昭和電工「グリーンデンシッ
ク」)
(e)フィルタ寸法
・外径320mm×内径140mm×長さ400mm
・厚さ:1.3mm
・表面積:1.8m2 (C) After inorganicizing the above molded product in argon gas at 800 ° C., silicon carbide is coated by CVD (chemical vapor deposition) (average film thickness 13 at 50 points on the surface of plain woven cloth). Micron meter). (D) Impregnation of SiC grains into the pores of the filter-Abrasive grains: grain size # 2500 (Showa Denko "Green Densic") (e) Filter dimensions-outer diameter 320 mm x inner diameter 140 mm x length 400 mm-thickness: 1. 3mm ・ Surface area: 1.8m 2
【0050】(2)特 性
(a)平成5年製造の積載重量4.5トンのトラックの
マフラ下流へ取り付けて、13モードで8時間運転。
(b)再生条件
・再生開始圧損:2500mmH2 O
・通電条件:0.5kW
・再生に必要な時間:3分
(c)フィルタの圧損
・運転開始前:1210mmH2 O
・運 転 後:2500mmH2 O
(d)集塵率:96.5%
(但し、フィルタ無しで捕集した粒子状物質の重量と、
フィルタを取り付けた状態で捕集した粒子状物質の重量
から計算。)
(e)通過粒子の中位径(μm):0.10(2) Characteristics (a) A truck with a loading capacity of 4.5 tons manufactured in 1993 was installed downstream of the muffler and operated in 13 modes for 8 hours. (B) reproduction condition and reproduction start pressure loss: 2500mmH 2 O · energization conditions: 0.5 kW, time required for regeneration: 3 min (c) pressure loss and operation before starting the filter: 1210mmH 2 O · luck after rolling: 2500MmH 2 O (d) dust collection rate: 96.5% (however, the weight of the particulate matter collected without the filter,
Calculated from the weight of the particulate matter collected with the filter attached. ) (E) Median diameter of passing particles (μm): 0.10.
【0051】(比較例3) (イ)焼結炭化珪素ハニカムフィルタ(イビデン製) (a)フィルタの圧損 ・運転開始前:1580mmH2 O ・運 転 後:2600mmH2 O (b)集塵率:90.1% (c)通過粒子の中位径(μm):0.55 (d)再生条件:2.3kW (e)再生に必要な時間:50分 (ロ)焼結炭化珪素繊維製蛇腹フィルタ(いすゞ製) (a)フィルタの圧損 ・運転開始前:1350mmH2 O ・運 転 後:2270mmH2 O (b)集塵率:76.5% (c)通過粒子の中位径(μm):1.2 (d)再生条件:2kW (e)再生に必要な時間:10分(Comparative Example 3) (a) Sintered silicon carbide honeycomb filter (manufactured by IBIDEN) (a) Pressure loss of filter ・ Before starting operation: 1580 mmH 2 O ・ After operation: 2600 mmH 2 O (b) Dust collection rate: 90.1% (c) Median diameter of passing particles (μm): 0.55 (d) Regeneration condition: 2.3 kW (e) Time required for regeneration: 50 minutes (b) Bellows made of sintered silicon carbide fiber Filter (manufactured by Isuzu) (a) Pressure loss of filter ・ Before operation: 1350 mmH 2 O ・ After operation: 2270 mmH 2 O (b) Dust collection rate: 76.5% (c) Median diameter of passing particles (μm) : 1.2 (d) Playback condition: 2 kW (e) Time required for playback: 10 minutes
【0052】(実施例4)
(1)フィルタ
(a)構成:炭化珪素繊維/化学気相蒸着法による炭化
珪素
(b)フィルタの成型:
(イ)炭化珪素繊維(ニカロン(繊維径15ミクロンメ
ートル))の平織布(目付重量150g/m2 )に下記
の繊維結合剤を含浸。
・繊維結合剤:四塩化炭素で希釈したフェノール樹脂
(重量濃度:20%)
(ロ)炭化珪素繊維(ニカロン(繊維径15ミクロンメ
ートル、長さ6mm))のマット(目付重量60g、厚
さ0.7mm)の片面へ炭素繊維のミルドファイバ(ト
レカT300(繊維径7ミクロンメートル、長さ500
ミクロンメートル))のスラリー(エタノール中に分
散)を振りかけ、厚さ0.9mmの不織布を形成。Example 4 (1) Filter (a) Configuration: Silicon Carbide Fiber / Silicon Carbide by Chemical Vapor Deposition Method (b) Molding of Filter: (a) Silicon Carbide Fiber (Nicalon (fiber diameter 15 μm) )) Plain woven fabric (weight per unit area 150 g / m 2 ) is impregnated with the following fiber binder. -Fiber binder: Phenolic resin diluted with carbon tetrachloride (weight concentration: 20%) (b) Silicon carbide fiber (Nicalon (fiber diameter 15 micron meter, length 6 mm)) mat (weight per unit area 60 g, thickness 0) 0.7 mm) one side of carbon fiber milled fiber (Torayca T300 (fiber diameter 7 μm, length 500
Micron meter)) (dispersed in ethanol) and sprinkled to form a non-woven fabric with a thickness of 0.9 mm.
【0053】(ハ)上記(ロ)に上記(イ)の繊維結合
剤を含浸。
(ニ)上記(ハ)を上記(イ)に積層。
(ホ)上記(ニ)を蛇腹形の成型用内型の表面へ張り付
け。
(注)短繊維層が濾過面(外側)
(ヘ)離型布及び余分な樹脂を含浸するための綿状布を
表面へ張り付け。
(ト)プラスチックフィルムで覆う。
(チ)オートクレーブ中で樹脂(繊維結合剤)を硬化。(C) The above (b) is impregnated with the above-mentioned fiber binder (a). (D) The above (c) is laminated on the above (a). (E) Attaching (d) above to the surface of the bellows-shaped inner mold. (Note) The short fiber layer is the filtration surface (outside). (F) A release cloth and a cotton cloth for impregnating excess resin are attached to the surface. (G) Cover with a plastic film. (H) Curing the resin (fiber binder) in the autoclave.
【0054】(c)上記成型品を800℃のアルゴンガ
ス中で無機化させた後、CVD(化学気相蒸着法)によ
り炭化珪素をコーティング(平織布の表面の50箇所の
平均膜厚13ミクロンメートル)。(C) After inorganicizing the above-mentioned molded product in argon gas at 800 ° C., silicon carbide is coated by CVD (Chemical Vapor Deposition) (average film thickness 13 at 50 points on the surface of plain woven cloth). Micron meter).
【0055】(d)酸化触媒
・材質:Pt(プラチナ)
・スラリー中に浸けてフィルタ表面へ触媒を付着させ
た。(D) Oxidation catalyst-Material: Pt (platinum) -Soaked in a slurry to attach the catalyst to the filter surface.
【0056】(e)フィルタ寸法
・外径320mm×内径140mm×長さ200mmが
2本
・厚さ:1.3mm
・表面積:1.8m2 (E) Filter dimensions-Outer diameter 320 mm x inner diameter 140 mm x length 200 mm are two-Thickness: 1.3 mm-Surface area: 1.8 m 2
【0057】(2)特 性
(a)平成5年製造の積載重量4.5トンのトラックの
マフラ下流へ取り付けて、都市部近郊及び都市部で8時
間走行。
(b)再生条件
・フィルタの表面温度が400℃以下にならないように
通電、加熱。
(c)フィルタの圧損
・運転中:1320〜1750mmH2 O
・平均通電条件:0.3kW
(d)集塵率:93.6%
(e)通過粒子の中位径(μm):0.35(2) Characteristics (a) A truck with a loading capacity of 4.5 tons manufactured in 1993 was mounted on the downstream of the muffler and run for 8 hours in the suburbs and in the urban areas. (B) Regeneration conditions-Energize and heat so that the surface temperature of the filter does not drop below 400 ° C. (C) Pressure loss of filter ・ During operation: 1320 to 1750 mmH 2 O ・ Average energization condition: 0.3 kW (d) Dust collection rate: 93.6% (e) Median diameter (μm) of passing particles: 0.35
【0058】[0058]
【発明の効果】上記のように、本発明のフィルタは、フ
ィルタが、炭化珪素繊維製の目の粗い平織布から成るベ
ース部、及びベース部の濾過面に積層させた繊維層から
形成され、更に、繊維層が、炭化珪素繊維製のマット、
及びマットの片面に含浸させた極めて短い炭化珪素繊維
(ミルドファイバ)から形成されているから、従来に比
べて粒子状物質の集塵率が高く、かつ、圧力損失を低く
抑えることができる。また、フィルタ1は、炭化珪素繊
維で強化された複合セラミックで形成されているから高
強度で、かつ、靱性が高く、非常に割れ難くなってい
る。As described above, in the filter of the present invention, the filter is formed by a base portion made of a plain weave cloth made of silicon carbide fiber and a fiber layer laminated on the filtration surface of the base portion. , Further, the fiber layer is a mat made of silicon carbide fiber,
Further, since it is formed of extremely short silicon carbide fiber (milled fiber) impregnated on one surface of the mat, the dust collection rate of the particulate matter is higher and the pressure loss can be suppressed lower than in the conventional case. Further, since the filter 1 is formed of the composite ceramic reinforced with silicon carbide fibers, it has high strength, high toughness, and is extremely difficult to crack.
【0059】一方、フィルタ製造方法によれば、上記の
ような優れた機能を有するフィルタを比較的容易に製造
することができ、工業上、有用である。On the other hand, according to the filter manufacturing method, the filter having the excellent function as described above can be manufactured relatively easily, which is industrially useful.
【0060】また、フィルタ部にセラミックス又は金属
製の粒子を含浸させると、濾過層を形成している繊維の
間に存在している空孔の大きさを容易に調整することが
できる。When the filter portion is impregnated with ceramic or metal particles, the size of the pores existing between the fibers forming the filtration layer can be easily adjusted.
【0061】また、フィルタ部に酸化触媒を付着させる
と、温度が高温のディーゼル排ガスの場合には、濾過層
で捕集した粒子状物質を触媒燃焼させることができる。
温度が低温のディーゼル排ガスの場合には、フィルタ本
体に直接通電し、酸化触媒が活性化する温度になるまで
加熱することにより、あらゆる走行条件に対応可能とな
る。Further, when an oxidation catalyst is attached to the filter portion, in the case of diesel exhaust gas having a high temperature, the particulate matter collected in the filtration layer can be catalytically burned.
In the case of low temperature diesel exhaust gas, it is possible to meet all running conditions by directly energizing the filter body and heating it until the oxidation catalyst is activated.
【図1】この発明に係る蛇腹形フィルタの斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view of a bellows filter according to the present invention.
【図2】図1のA部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG.
【図3】図2のB部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of part B in FIG.
【図4】図3のC部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of portion C in FIG.
【図5】この発明に係る蛇腹形フィルタの作用説明図で
ある。FIG. 5 is an operation explanatory view of the bellows filter according to the present invention.
【図6】(a)及び(b)は粒子で空孔の隙間調整を行
なう説明図である。6 (a) and 6 (b) are explanatory views for adjusting the clearance between the holes with particles.
【図7】酸化触媒を付着させた状態を示す説明図であ
る。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which an oxidation catalyst is attached.
1 粒子状物質除去フィルタ 1a フィルタ部 2 ベース部 8 繊維層 1 Particulate matter removal filter 1a Filter section 2 base 8 fiber layers
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01D 53/94 B01J 35/06 E 4L031 B01J 35/06 H 4L032 F01N 3/02 321A D06M 11/45 341L 11/74 C23C 16/30 11/77 D06M 101:00 17/00 B01D 53/36 103C F01N 3/02 321 D06M 17/00 J 341 11/00 C // C23C 16/30 D06M 101:00 (72)発明者 橋本 雅方 東京都中央区築地5丁目6番4号 三井造 船株式会社内 Fターム(参考) 3G090 AA03 BA04 CB11 4D019 AA01 BA01 BA03 BA05 BB10 BC07 CA10 CB04 CB06 CB09 4D048 AA14 AB01 BA03X BA05Y BA06X BA10X BA45X BA46X BB08 BB12 BB18 CC41 CC53 CD05 EA02 4G069 AA03 AA08 AA11 BA01A BA03A BA08A BB11A BB15A BB15B BD05A BD05B CA07 CA18 EA06 EA09 EA10 EB02 EB08 EE03 FA01 FA03 FB01 FB33 FB66 FB73 4K030 BA27 BA37 BA40 BA43 BB12 CA08 LA11 4L031 AA25 AA27 AA29 AB32 AB34 CB13 DA00 4L032 AA08 AB02 AB04 AC01 BA03 BD01 DA00 EA00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B01D 53/94 B01J 35/06 E 4L031 B01J 35/06 H 4L032 F01N 3/02 321A D06M 11/45 341L 11 / 74 C23C 16/30 11/77 D06M 101: 00 17/00 B01D 53/36 103C F01N 3/02 321 D06M 17/00 J 341 11/00 C // C23C 16/30 D06M 101: 00 (72) Invention Person Masakata Hashimoto 5-6-4 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo F-term within Mitsui & Co., Ltd. (reference) 3G090 AA03 BA04 CB11 4D019 AA01 BA01 BA03 BA05 BB10 BC07 CA10 CB04 CB06 CB09 4D048 AA14 AB01 BA03X BA05Y BA06X BA10X BA45 BB08 BB12 BB18 CC41 CC53 CD05 EA02 4G069 AA03 AA08 AA11 BA01A BA03A BA08A BB11A BB15A BB15B BD05A BD05B CA07 CA18 EA06 EA09 EA10 EB02 EB08 EE03 FA01 FA03 FB01 FB33 FB66 FB73 4K030 BA27 BA37 BA40 BA43 BB12 CA08 LA11 4L031 AA25 AA27 AA29 AB32 AB34 CB13 DA00 4L032 AA08 AB02 AB04 AC01 BA03 BD01 DA00 EA00
Claims (5)
て、フィルタ部が、炭化珪素、炭素、アルミナ、アルミ
ナ・シリカ及び窒化珪素から選択される1又は2種以上
の繊維で構成される織布又は不織布から成るベース部
と、該ベース部の濾過面及び/又はその裏面に積層さ
れ、かつ、炭化珪素、炭素、アルミナ、アルミナ・シリ
カ及び窒化珪素から選択される1又は2種以上の繊維で
構成される単層又は複合構造の繊維層とから成り、且
つ、前記ベース部及び繊維層を形成している繊維の表面
に、炭化珪素、炭素、アルミナ及び窒化珪素から選択さ
れる1又は2種以上の気相蒸着法によりコーティング層
を有することを特徴とする粒子状物質除去フィルタ。1. A bellows type particulate matter removing filter, wherein the filter portion is a woven fabric made of one or more kinds of fibers selected from silicon carbide, carbon, alumina, alumina-silica and silicon nitride. A base portion made of cloth or non-woven fabric, and one or more fibers selected from silicon carbide, carbon, alumina, alumina-silica and silicon nitride, which are laminated on the filtration surface and / or the back surface of the base portion. 1 or 2 selected from the group consisting of silicon carbide, carbon, alumina and silicon nitride on the surface of the fiber forming the base portion and the fiber layer A particulate matter removal filter having a coating layer by one or more vapor deposition methods.
にセラミックス又は金属製の粒子を含浸させると共に、
少なくとも粒子表面をセラミックスによって被覆するこ
とを特徴とする請求項1記載の粒子状物質除去フィル
タ。2. A ceramic or metal particle is impregnated into the pores of the fiber layer constituting the filter portion, and
The particulate matter removal filter according to claim 1, wherein at least the particle surface is coated with ceramics.
いは濾過層を構成している繊維の表面に酸化触媒を付着
することを特徴とする請求項1又は2記載の粒子状物質
除去フィルタ。3. The particulate matter removal filter according to claim 1 or 2, wherein an oxidation catalyst is attached to the surface of the fiber forming the filter portion or the surface of the fiber forming the filtration layer.
とする請求項1、2又は3記載の粒子状物質除去フィル
タ。4. The particulate matter removal filter according to claim 1, 2 or 3, wherein an electrode is attached to the filter portion.
て、 (イ)炭化珪素、炭素、アルミナ、アルミナ・シリカ及
び窒化珪素から選択される1又は2種以上の繊維で構成
される織布又は不織布からベース部を形成する工程と、 (ロ)該ベース部に繊維結合剤を含浸させる工程と、 (ハ)炭化珪素、炭素、アルミナ、アルミナ・シリカ及
び窒化珪素から選択される1又は2種以上の繊維によっ
て単層又は複合構造の繊維層を形成する工程と、 (ニ)該繊維層に繊維結合剤を含浸させる工程と、
(ホ)繊維結合剤を含浸させたベース部の濾過面及び/
又はその裏面に繊維結合剤を含浸させた繊維層を積層さ
せて積層物を形成する工程と、(ヘ)該積層物を蛇腹形
の型枠の周面に張り付ける工程と、(ト)型枠上の積層
物に離型布及び吸取布を張り付ける工程と、(チ)型枠
の周面に張り付けられた未硬化品をプラスチックフィル
ムで被覆する工程と、(リ)オートクレーブ内で繊維結
合剤を硬化させる工程と、(ヌ)硬化した繊維結合剤を
高温の不活性ガス中で無機化させ、しかる後に、繊維の
表面に、炭化珪素、炭素、アルミナ及び窒化珪素から選
択される1又は2種以上の気相蒸着法によりコーティン
グ層を析出させる工程とから成る粒子状物質除去フィル
タの製造方法。5. A method of manufacturing a bellows type filter, comprising: (a) a woven fabric composed of one or more fibers selected from silicon carbide, carbon, alumina, alumina-silica and silicon nitride. Or a step of forming a base part from a non-woven fabric, (b) a step of impregnating the base part with a fiber binder, and (c) 1 or 2 selected from silicon carbide, carbon, alumina, alumina-silica and silicon nitride A step of forming a fiber layer having a single layer or a composite structure with at least one kind of fiber; and (d) a step of impregnating the fiber layer with a fiber binder.
(E) Filtration surface of base part impregnated with fiber binder and /
Or a step of forming a laminate by laminating a fiber layer impregnated with a fiber binder on the back surface thereof, (f) a step of attaching the laminate to a peripheral surface of a bellows-shaped mold, and (g) a mold The process of attaching the release cloth and the suction cloth to the laminate on the frame, the step of (h) coating the uncured product attached to the peripheral surface of the frame with a plastic film, and (re) fiber bonding in the autoclave. Curing the agent, and (nu) mineralizing the cured fiber binder in a high temperature inert gas, after which the surface of the fiber is selected from one or more of silicon carbide, carbon, alumina and silicon nitride. A method for producing a particulate matter removal filter, comprising a step of depositing a coating layer by two or more vapor deposition methods.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
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- 2001-07-10 JP JP2001208753A patent/JP2003019411A/en not_active Abandoned
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