JPS6349216A - 排気ガス浄化用フイルタ - Google Patents
排気ガス浄化用フイルタInfo
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- JPS6349216A JPS6349216A JP61189682A JP18968286A JPS6349216A JP S6349216 A JPS6349216 A JP S6349216A JP 61189682 A JP61189682 A JP 61189682A JP 18968286 A JP18968286 A JP 18968286A JP S6349216 A JPS6349216 A JP S6349216A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分骨
本発明は、自動車、発電機等の内燃機関、窯業、金属工
業における工業炉、その他ボイラ等重油や軽油等の燃焼
炉からの排気ガスを浄化するフィルタで、特にこの排気
ガス中のすす（パーティキュレート）を捕集するのに好
適な排気ガス浄化用フィルタに関するものである。
業における工業炉、その他ボイラ等重油や軽油等の燃焼
炉からの排気ガスを浄化するフィルタで、特にこの排気
ガス中のすす（パーティキュレート）を捕集するのに好
適な排気ガス浄化用フィルタに関するものである。
従来の技術
排ガス中のすす（パーティキュレート）を低減する方法
として排気経路中にセラミック製多孔質フィルタ等を設
けて排気ガス中のすすを捕集するようにしたものが原理
的に簡単でかつ確実な方法として現在多く試られている
。
として排気経路中にセラミック製多孔質フィルタ等を設
けて排気ガス中のすすを捕集するようにしたものが原理
的に簡単でかつ確実な方法として現在多く試られている
。
この場合フィルタに捕集されるすすの着火温度は、−例
としてディーゼルエンジン等の場合では６００℃であり
、排気ガスの温度は出力条件により異なるが、約２００
〜４５０℃である。よって何らかの方法で対策を施さ々
い限り、すすは次々に蓄積されてフィルタは目詰まシを
生じ、排気ガス圧が上昇し、燃焼に悪影響を及ぼし、ま
たフィルタ自体の機能が失なわれる等の問題がある。
としてディーゼルエンジン等の場合では６００℃であり
、排気ガスの温度は出力条件により異なるが、約２００
〜４５０℃である。よって何らかの方法で対策を施さ々
い限り、すすは次々に蓄積されてフィルタは目詰まシを
生じ、排気ガス圧が上昇し、燃焼に悪影響を及ぼし、ま
たフィルタ自体の機能が失なわれる等の問題がある。
このため、このようなすす捕集方法においては、フィル
タ中のすすを除去し、フィルタを再生する機能を付与す
ることが不可欠である。
タ中のすすを除去し、フィルタを再生する機能を付与す
ることが不可欠である。
従来技術としては、例えば文献５．４ ｐニア ｇｃｈ
ｎｉｃａＬｐａｐｅｒ ５ｅｒｉｅｓ ８６０２９ Ｑ
ニ示すレテイルヨウニ、（，４）フィルタをすす着火温
度（例えば約６００℃）以上に加熱、燃焼する方法、及
びＣＢ）すすの着火温度を酸化触媒により低下させ、排
気ガス温度で燃焼させるようにした２つの技術が提案さ
れている。
ｎｉｃａＬｐａｐｅｒ ５ｅｒｉｅｓ ８６０２９ Ｑ
ニ示すレテイルヨウニ、（，４）フィルタをすす着火温
度（例えば約６００℃）以上に加熱、燃焼する方法、及
びＣＢ）すすの着火温度を酸化触媒により低下させ、排
気ガス温度で燃焼させるようにした２つの技術が提案さ
れている。
上記（，４）の方法の中には（イ）フィルタ部に定期的
に燃料と空気を吹き込み強制加熱燃焼させるバーナ燃焼
方式、及び（ロ）フィルタ前面に電熱ヒータを設けて加
熱燃焼させる等の方法があシ、ＣＢ）の方法の中には、
（イ）触媒をフィルタに担持させる方法、（１−）ディ
ーゼル燃料中に触媒成分を添加する方法等がある。
に燃料と空気を吹き込み強制加熱燃焼させるバーナ燃焼
方式、及び（ロ）フィルタ前面に電熱ヒータを設けて加
熱燃焼させる等の方法があシ、ＣＢ）の方法の中には、
（イ）触媒をフィルタに担持させる方法、（１−）ディ
ーゼル燃料中に触媒成分を添加する方法等がある。
発明が解決しようとする問題点
上記（Ａの方法中何）のバーナ方式では、すすの燃焼温
度制御が困難であるため、異常高温によシフィルタが溶
損したり、不均一温度分布によりフィルタに熱によるク
ラックが生じる等の問題がある。また（口）のヒータ方
式では燃焼がヒータ近傍部だけに留まシ、フィルタ全域
にわたるすすの除去ができず、またいうまでもなく、フ
ィルタ全体に電熱抵抗線を設けることは困難である等の
問題がある。
度制御が困難であるため、異常高温によシフィルタが溶
損したり、不均一温度分布によりフィルタに熱によるク
ラックが生じる等の問題がある。また（口）のヒータ方
式では燃焼がヒータ近傍部だけに留まシ、フィルタ全域
にわたるすすの除去ができず、またいうまでもなく、フ
ィルタ全体に電熱抵抗線を設けることは困難である等の
問題がある。
一方上記（Ｂ）の方法では、（イ）の触媒をフィルタに
担持させる方法、（ロ）の燃料に触媒を添加する方法の
いずれの場合も、着火温度を約２００℃まで低下しうる
触媒が見出されておらず、排気ガス温度ですすを燃焼す
ることができず、加熱法を併用する必要がある。
担持させる方法、（ロ）の燃料に触媒を添加する方法の
いずれの場合も、着火温度を約２００℃まで低下しうる
触媒が見出されておらず、排気ガス温度ですすを燃焼す
ることができず、加熱法を併用する必要がある。
問題点を解決するための手段及び作用
本発明は上記のことにかんがみなされたもので、フィル
タ自体にヒータ機能と酸化触媒能を合わせ付与すること
により、バーナ等の外部加熱装置を不要とし、高効率に
すすを除去してフィルタを再生しようとするものである
。
タ自体にヒータ機能と酸化触媒能を合わせ付与すること
により、バーナ等の外部加熱装置を不要とし、高効率に
すすを除去してフィルタを再生しようとするものである
。
そのための手段として、フィルタを構成するセラミック
物質に、従来のコーディエライト、ムライト等とは異な
り、導電性及び酸化触媒能をあわせ持った材料を用いる
。
物質に、従来のコーディエライト、ムライト等とは異な
り、導電性及び酸化触媒能をあわせ持った材料を用いる
。
このような材料の例としては、Ｌａ１−ｘ ５ｒｘＣａ
ＯｓＬ ａｌ−ｘ （’ ａ ｘ ＣｒＯｓ等（一般式
ではＬｎ、−、Ｍ、Ｍ’Ｏｓであり、Ｌルはランタイド
で、例えばＬａ、Ｍはアルカリ土類金属で、例えばＣα
、Ｂα、５ｒ等、Ｍ′は遷移金属で、例えばＣｏ 、Ｋ
ｎ 、Ｎｉ 、Ｃｒ 、Ｆｇ等である）が存在する。な
おこの材料は導電性と酸化触媒能を有するものであれば
特に制限しない。
ＯｓＬ ａｌ−ｘ （’ ａ ｘ ＣｒＯｓ等（一般式
ではＬｎ、−、Ｍ、Ｍ’Ｏｓであり、Ｌルはランタイド
で、例えばＬａ、Ｍはアルカリ土類金属で、例えばＣα
、Ｂα、５ｒ等、Ｍ′は遷移金属で、例えばＣｏ 、Ｋ
ｎ 、Ｎｉ 、Ｃｒ 、Ｆｇ等である）が存在する。な
おこの材料は導電性と酸化触媒能を有するものであれば
特に制限しない。
このような材料で従来からあるハニカム構造あるいは多
孔質セラミックフオーム構造のフィ°ルタを構成する。
孔質セラミックフオーム構造のフィ°ルタを構成する。
すすの着火温度は用いる触媒物質によシ異なるが、加熱
入熱量を減するためには、極力着火温度の低いものを使
用するのが望ましい。
入熱量を減するためには、極力着火温度の低いものを使
用するのが望ましい。
フィルタ材質の触媒能によυすす着火温度（以下これを
７’ＢｔＴＲＮ という）を排気ガス温度の下限値約
２００℃まで低下できれば特に加熱を要せず、すすの自
己燃焼によシ除去可能である。しかし、現在のところあ
らゆる触媒物質の中でもこれを溝足できるものは見出さ
れていない。従っていかなる触媒を用いた場合であって
も、すすを完全に燃焼除去するためには、用いる触媒に
よって決まる７’ＢＩＪＲＮ までフィルタを加熱す
る必要がある。そのとき、加熱入熱量を小さくするため
には、極カフ’１Ｕ１１Ｎ の低いものが望ましい。
７’ＢｔＴＲＮ という）を排気ガス温度の下限値約
２００℃まで低下できれば特に加熱を要せず、すすの自
己燃焼によシ除去可能である。しかし、現在のところあ
らゆる触媒物質の中でもこれを溝足できるものは見出さ
れていない。従っていかなる触媒を用いた場合であって
も、すすを完全に燃焼除去するためには、用いる触媒に
よって決まる７’ＢＩＪＲＮ までフィルタを加熱す
る必要がある。そのとき、加熱入熱量を小さくするため
には、極カフ’１Ｕ１１Ｎ の低いものが望ましい。
フィルタを前述したような導電性及び酸化触媒能を合わ
せ持ったセラミックスで構成し、フィルタに直接通電加
熱することにより、パーナ等の外部加熱装置を不要とし
、常にＴＢＴＪＲＮ よシもやや高い温度に均一に係
長することができる。
せ持ったセラミックスで構成し、フィルタに直接通電加
熱することにより、パーナ等の外部加熱装置を不要とし
、常にＴＢＴＪＲＮ よシもやや高い温度に均一に係
長することができる。
これにより、捕集されたすすは常に燃焼条件を満たし、
蓄積されることがなくなり、本体のフィルタ機能が永継
的に高く保持され、効率のよいすす捕集が行なわれる。
蓄積されることがなくなり、本体のフィルタ機能が永継
的に高く保持され、効率のよいすす捕集が行なわれる。
第１図は本発明に係るフィルタの構成を示すもので、ス
テンレス製のフィルタチャンバ１内に、導電性及び酸化
触媒能を有するセラミックスで作られたフィルタ２を配
置する。このフィルタ２の形状は図に示すようにハニカ
ム状になっている。なおこのフィルタ２の形状は上記の
ハニカム状以外に多孔質セラミックスフオーム状のもの
、その他フィルタ機能を有するものであればその形状は
特定されない。上記フィルタ材料は一般のセラミックス
材と同様に脆い材料であるため、フィルタ２とフィルタ
チャンバ１との間に、グラスファイバ等からなるパツキ
ン３が充填しである。このパツキン３はフィルタチャン
バ１とフィルタ２とを電気的に絶縁する作用もする。フ
ィルタ２の両端にはメタライズド電極４ａ 、４ｂが増
付けられてあり、電源５からの通電によりフィルタ２を
加熱するようになっている。
テンレス製のフィルタチャンバ１内に、導電性及び酸化
触媒能を有するセラミックスで作られたフィルタ２を配
置する。このフィルタ２の形状は図に示すようにハニカ
ム状になっている。なおこのフィルタ２の形状は上記の
ハニカム状以外に多孔質セラミックスフオーム状のもの
、その他フィルタ機能を有するものであればその形状は
特定されない。上記フィルタ材料は一般のセラミックス
材と同様に脆い材料であるため、フィルタ２とフィルタ
チャンバ１との間に、グラスファイバ等からなるパツキ
ン３が充填しである。このパツキン３はフィルタチャン
バ１とフィルタ２とを電気的に絶縁する作用もする。フ
ィルタ２の両端にはメタライズド電極４ａ 、４ｂが増
付けられてあり、電源５からの通電によりフィルタ２を
加熱するようになっている。
フィルタ２の加熱温度はフィルタ材質の酸化触媒活性度
により決まる７’ｉｉｔ＋ｕｙよりもやや高い温度に保
持する必要がちるため、熱電対６により温度を検出して
温度コントローラ７により室温から約５００℃までの範
囲で制御する。
により決まる７’ｉｉｔ＋ｕｙよりもやや高い温度に保
持する必要がちるため、熱電対６により温度を検出して
温度コントローラ７により室温から約５００℃までの範
囲で制御する。
実施例
（Ｉ） Ｌａ ＋−ｘｓｒｘｃ ｏｐ３ 製フィルタ
、原材料のＬａ２Ｏ３（９９，９９％ 〈す３２５）、
５ｒＯ（９９，９１＜ す３２５ ）、Ｃｏ３Ｏ４（
９９，９９１＜ ”３２５ ）を所定量配合、混合後９
００℃で仮焼→粉砕→押出成形→乾燥→１１５０℃にて
本焼結という工程でハニカムフィルタを製造した。
、原材料のＬａ２Ｏ３（９９，９９％ 〈す３２５）、
５ｒＯ（９９，９１＜ す３２５ ）、Ｃｏ３Ｏ４（
９９，９９１＜ ”３２５ ）を所定量配合、混合後９
００℃で仮焼→粉砕→押出成形→乾燥→１１５０℃にて
本焼結という工程でハニカムフィルタを製造した。
このフィルタの気孔率は約４５％、平均気孔は２０〜３
０μｍ でフィルタ機能は満足するものであった、さら
に導電率及び酸化触媒能は第２図に示すように、Ｘ値に
より変化する０これによりＴＢＴＪＲ夏ｔ−３３０〜
４００℃に低下することができる２のもの、すなわち、
０．＋＜２＜０．４のものが適当な組成であることがわ
かる０よって！ −０，２のものを選び、Ｌａ ００ｔ
ｔｓｒ ｏ、２Ｃ００３製フイルタを製作し、第１図に
示す排気ガス経路に配置した。これを３８０℃に加熱し
てディーゼルエンジンを稼動し、２０時間のフィルタ自
己再生テストを実施した。
０μｍ でフィルタ機能は満足するものであった、さら
に導電率及び酸化触媒能は第２図に示すように、Ｘ値に
より変化する０これによりＴＢＴＪＲ夏ｔ−３３０〜
４００℃に低下することができる２のもの、すなわち、
０．＋＜２＜０．４のものが適当な組成であることがわ
かる０よって！ −０，２のものを選び、Ｌａ ００ｔ
ｔｓｒ ｏ、２Ｃ００３製フイルタを製作し、第１図に
示す排気ガス経路に配置した。これを３８０℃に加熱し
てディーゼルエンジンを稼動し、２０時間のフィルタ自
己再生テストを実施した。
その結果、２０時間の間、フィルタの目詰まり、排気ガ
ス背圧の上昇等の問題は生じず、良好な自己再生フィル
タであることを確認できた。
ス背圧の上昇等の問題は生じず、良好な自己再生フィル
タであることを確認できた。
（２） ＮｉＯ−２，５ｎｗＬ％Ｌｉ２Ｏ製フィルタ
、原材料ＮｉＯ（９９，９９チ〈す３２５）に導電性を
付与するための添加成分Ｌｉ２Ｏ（９９、９チ＜”３２
５）を所定量配合、混合後、８５０℃にて仮焼→粉砕→
押出し成形→乾燥→１４００℃にて本焼結なる工程にて
フィルタを製造した。
、原材料ＮｉＯ（９９，９９チ〈す３２５）に導電性を
付与するための添加成分Ｌｉ２Ｏ（９９、９チ＜”３２
５）を所定量配合、混合後、８５０℃にて仮焼→粉砕→
押出し成形→乾燥→１４００℃にて本焼結なる工程にて
フィルタを製造した。
このフィルタの気孔率は約４９％、平均気孔径は２５〜
３５μｍであり、フィルタとしての特性を満足していた
。さらＫこの材質の電導率は０，７ＸＩＯ（Ω α ）
であり、酸化触媒能としてのＴＢυ＋１１１は３２０℃
であつ九。
３５μｍであり、フィルタとしての特性を満足していた
。さらＫこの材質の電導率は０，７ＸＩＯ（Ω α ）
であり、酸化触媒能としてのＴＢυ＋１１１は３２０℃
であつ九。
この材質製のフィルタを第１図に示す排気ガス経路に配
置し、３５０℃に保持してディーゼルエンジンを稼動し
、２０時間のフィルタ自己再生テストを実施した。
置し、３５０℃に保持してディーゼルエンジンを稼動し
、２０時間のフィルタ自己再生テストを実施した。
その結果良好な自己再生フィルタであることを確認した
。
。
（３） 第３図に各洩酸化触媒材の着火温度測定結果
を示し、これらの材料を用いても上記実施例（＋） 、
（２）と同様の結果が期待される。
を示し、これらの材料を用いても上記実施例（＋） 、
（２）と同様の結果が期待される。
なお、フィルタ材質に、導電性のみ有し、酸化触媒能を
持たない材質を使用しても、その場合はＴＢｔｌＲＩＩ
が約６００℃であるため、フィルタを約６００℃まで加
熱すればフィルタの再生は可能であり、従来からある他
の酸化触媒物質をフィルタに担持させて着火温度を低く
させる等の技術を組み合わせてもフィルタ材質に導電性
と触媒能を合わせもった材質を使用するものと同−の効
果が期待されることは容易に類推される。
持たない材質を使用しても、その場合はＴＢｔｌＲＩＩ
が約６００℃であるため、フィルタを約６００℃まで加
熱すればフィルタの再生は可能であり、従来からある他
の酸化触媒物質をフィルタに担持させて着火温度を低く
させる等の技術を組み合わせてもフィルタ材質に導電性
と触媒能を合わせもった材質を使用するものと同−の効
果が期待されることは容易に類推される。
発明の効果
フィルタ連成する材質に、従来のものと異なった導電性
と酸化触媒能を兼ね備えた酸化物全使用することＫより
、従来困難であったフィルタの自己再生機１ｆｆｌ’を
容易に付与することができる。
と酸化触媒能を兼ね備えた酸化物全使用することＫより
、従来困難であったフィルタの自己再生機１ｆｆｌ’を
容易に付与することができる。
本発明は、実施例で示さなかったが、ディーゼルエンジ
ン以外の金属、窯業等における重油炉、重油炉、ボイラ
等の黒煙中のすすの捕集用フィルタとしても有用あるこ
とは論をまたない。
ン以外の金属、窯業等における重油炉、重油炉、ボイラ
等の黒煙中のすすの捕集用フィルタとしても有用あるこ
とは論をまたない。
第１図は本発明の装置を概略的に示す断面図、第２図は
Ｌａ Ｈ−２Ｓｒ、Ｃ，０３制フイルタにおける導電率
とＸ値の関係を示す線図、第３図は各種酸化物の酸化触
媒能を示す線図でおる。 １はフィルタチャンバ、２はフィルタ、５は電源。 排気ガス
Ｌａ Ｈ−２Ｓｒ、Ｃ，０３制フイルタにおける導電率
とＸ値の関係を示す線図、第３図は各種酸化物の酸化触
媒能を示す線図でおる。 １はフィルタチャンバ、２はフィルタ、５は電源。 排気ガス
Claims (4)
- （１）加熱炉や内燃機関の排気ガス中に含有されるすす
を捕集する排気ガス浄化用フィルタにおいて、フィルタ
２の材質に導電性及び酸化触媒能を兼ね備えたセラミツ
クスを使用し、このフィルタに電源５に接続したことを
特徴とする排気ガス浄化用フィルタ。 - （２）上記フィルタ２の材質として、ＬａＣｏＯ＿３、
ＬａＣｒＯ＿３、ＬａＭｎＯ＿３、ＬａＮｉＯ＿３等の
ペロブスカイト型酸化物を用いたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の排気ガス浄化用フィルタ。 - （３）フィルタ２の材質として、特許請求の範囲第２項
で示した酸化物のＬａの一部をＳｒ、Ｃａ、Ｂａ等のア
ルカリ土類金属元素で置換したペロブスカイト型酸化物
を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
排気ガス浄化用フィルタ。 - （４）フィルタの材質として、ＮｉＯ、Ｖ＿２Ｏ＿５、
Ｃｒ＿２Ｏ＿３、ＦｅＯ、ＣｏＯ、ＣｎＯ、ＭｎＯ＿２
、ＭｏＯ＿３等の酸化物及びそれらを基とした導電性と
酸化触媒能を有する酸化物を用いたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の排気ガス浄化用フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189682A JPS6349216A (ja) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | 排気ガス浄化用フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189682A JPS6349216A (ja) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | 排気ガス浄化用フイルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6349216A true JPS6349216A (ja) | 1988-03-02 |
Family
ID=16245416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61189682A Pending JPS6349216A (ja) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | 排気ガス浄化用フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6349216A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03118214U (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-06 | ||
| US6245306B1 (en) * | 1993-12-17 | 2001-06-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for purification of exhaust gas |
| KR20020058675A (ko) * | 2000-12-30 | 2002-07-12 | 이계안 | 촉매 컨버터 |
| JP2007253144A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-10-04 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体及び排ガス浄化装置 |
| JP2009034682A (ja) * | 2002-03-29 | 2009-02-19 | Tosoh Corp | 熱交換器の管束を内蔵した触媒燃焼反応器及び触媒構造体 |
| US9623372B2 (en) | 2008-12-22 | 2017-04-18 | Pyropure Limited | Processing of off-gas from waste treatment |
| CN114835490A (zh) * | 2021-02-01 | 2022-08-02 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 导电陶瓷材料及其制备方法和导电陶瓷体及其制备方法 |
-
1986
- 1986-08-14 JP JP61189682A patent/JPS6349216A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03118214U (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-06 | ||
| US6245306B1 (en) * | 1993-12-17 | 2001-06-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for purification of exhaust gas |
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| JP2009034682A (ja) * | 2002-03-29 | 2009-02-19 | Tosoh Corp | 熱交換器の管束を内蔵した触媒燃焼反応器及び触媒構造体 |
| JP2007253144A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-10-04 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体及び排ガス浄化装置 |
| US9623372B2 (en) | 2008-12-22 | 2017-04-18 | Pyropure Limited | Processing of off-gas from waste treatment |
| US9925491B2 (en) | 2008-12-22 | 2018-03-27 | Pyropure Limited | Processing of off-gas from waste treatment |
| CN114835490A (zh) * | 2021-02-01 | 2022-08-02 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 导电陶瓷材料及其制备方法和导电陶瓷体及其制备方法 |
| CN114835490B (zh) * | 2021-02-01 | 2023-11-17 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 导电陶瓷材料及其制备方法和导电陶瓷体及其制备方法 |
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