JPH09313843A

JPH09313843A - 排ガスフィルタ及び排ガス浄化装置

Info

Publication number: JPH09313843A
Application number: JP8139879A
Authority: JP
Inventors: Shinji Wada; 信二和田; Nobuaki Nagai; 伸明永井; Yuichi Murano; 雄一村野; Koichi Watanabe; 浩一渡辺
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-06-03
Filing date: 1996-06-03
Publication date: 1997-12-09
Anticipated expiration: 2016-06-03
Also published as: JP3712785B2

Abstract

(57)【要約】【課題】機械的強度と耐熱衝撃性を向上させた排ガス
フィルタを提供することを目的とする。【解決手段】排ガス流路方向に多数の貫通孔を有し貫
通孔を形成する格子壁が多孔質のセラミックからなる排
ガス中のパティキュレート等を除去する排ガスフィルタ
であり、格子壁の気孔分布において、横軸に気孔径，縦
軸に細孔容積をとったグラフを形成した時に、気孔径が
２〜１５０μｍである第１の領域と気孔径が０．０８〜
１μｍである第２の領域に大きく分けられ、第１の領域
と第２の領域においてそれぞれ極大値を有するように構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、ディーゼルエンジン等
から排出される排ガス中に含まれるパティキュレート等
を濾過する排ガスフィルタ及び排ガス浄化装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境問題が深刻化したことに伴い
ディーゼルエンジン等の燃焼機関から排気される排気ガ
スとともに大気中に分散されるパティキュレート（スス
等の粒子状物質）の処理が注目を集めている。これらの
パティキュレートは排気管の途中に接続された排ガスフ
ィルタにより捕集される。排ガスフィルタがそのままパ
ティキュレートの捕集を進めるとエンジンの燃焼効率等
に悪影響を及ぼすため、所定の捕集量に達するとパティ
キュレートを燃焼し排ガスフィルタを再生せねばならな
い。

【０００３】排ガスフィルタの再生は主として電気ヒー
タ方式が用いられる。電気ヒータ方式では排ガスの流入
側もしくは流出側に電気ヒータを据付、電気ヒータを加
熱してパティキュレートを加熱，発火させ燃焼させる。
この時の燃焼温度は供給空気量により制御される。パテ
ィキュレートは全体が一度に燃焼するのではなく端部か
ら徐々に燃焼が進行するので、必然的に排ガスフィルタ
に温度勾配が生じ熱応力が発生する。この際、パティキ
ュレートの捕集量を正確に検知することができず目標捕
集量に対して±４０％の捕集量の変動が頻繁に発生する
ため異常燃焼が発生する可能性がある。この異常燃焼と
は設定値より多くのパティキュレートが捕集された場
合、再生時に１０００℃以上もの高温度に急激に上昇す
る現象をいう。そのため、排ガスフィルタはこの異常燃
焼に耐える耐熱性が必要である。また、排ガスフィルタ
は再生処理時の熱応力に基づいた疲労破壊が生じないよ
うに低熱膨張性，高耐熱衝撃性が強く要求される。ま
た、パティキュレートの捕集効率が高く圧力損失の少な
いことも求められ、これらの特性のバランスが極めて重
要である。これらの要求を満たすため排ガスフィルタは
各方面から検討が行われ種々の開発が行われている。

【０００４】例えば、排ガスフィルタに用いる材料とし
てコージェライト焼結体（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂ Ｏ₃ ・５
ＳｉＯ₂ ）が挙げられる。コージェライトの結晶は異方
的な熱膨張を示し熱膨張係数はａ軸が２．０×１０^-6／
℃、ｃ軸が−０．９×１０^-6／℃と異なっている。しか
しながら、原料に含まれるカオリンやタルク等の板状結
晶が押出し工程で剪断力を受け格子と平行な方向に分散
されるので、焼結工程でこの板状結晶が焼結結晶の成長
起点となりコージェライトの結晶のｃ軸は押出し方向
（排ガス流路方向）に僅かながら多く配向された状態と
なる。従って、コージェライトの押出し方向の熱膨張係
数は０．４〜０．７×１０^-6／℃となり押出し方向に垂
直な方向の熱膨張係数は０．９〜１．５×１０^-6／℃と
なり全方向に渡って熱膨張係数が小さくなり熱衝撃に有
利に働くことが検討されている。

【０００５】また、他の排ガスフィルタ用の材料として
チタン酸アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃・ＴｉＯ₂ ）が挙げ
られる。チタン酸アルミニウムは溶融温度が１６００℃
以上と高く排ガスフィルタの再生時に発生する異常燃焼
に対して抵抗力があり耐熱性に優れている。チタン酸ア
ルミニウムの結晶についてもコージェライトの結晶と同
様に異方的な熱膨張を示すが、チタン酸アルミニウムの
結晶の熱膨張係数はａ軸が１１．８×１０^-6／℃、ｂ軸
が１９．４×１０^-6／℃、ｃ軸が−２．６×１０^-6／℃
とコージェライトの結晶と比べて大きな異方性を有して
いる。チタン酸アルミニウムは、大きな異方性を持つが
ためにチタン酸アルミニウム結晶粒子間にマイクロクラ
ックを起こして高熱膨張化する性質がある。また、チタ
ン酸アルミニウムは高温度下において酸化チタニウムと
酸化アルミニウムに分解しやすいという性質も持ってい
る。この様に、チタン酸アルミニウムは低熱膨張性，高
耐熱性に優れた材料ではあるが、他のセラミック材料に
比べて機械的強度が低く（結晶粒子間のマイクロクラッ
クによる）高熱膨張化しやすい（結晶粒子の分解によ
る）材料ともいえる。

【０００６】チタン酸アルミニウムの機械的強度や分解
についての問題を改善するために、特開昭６３−１１５
８５公報にはＳｉＯ₂ ：１〜１０ｗｔ％，Ａｌ₂ Ｏ₃ ：
１〜１０ｗｔ％，Ｆｅ₂ Ｏ₃ ：０．１〜５ｗｔ％を含ん
だチタン酸アルミニウムの多孔質成形体の技術が開示さ
れている。この成形体には上記成分が固溶体として存在
し、チタン酸アルミニウム結晶粒子の分解抑制と機械的
強度の向上を可能としている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、チタン
酸アルミニウム結晶粒子の分解抑制と機械的強度の向上
を可能とした材料組成にて作製した排ガスフィルタにつ
いては、分解抑制についての効果は大きいが、機械的強
度については排ガスフィルタを構成する格子壁が多数の
連通気孔を有する多孔質セラミックスであるが故に不十
分なものである。

【０００８】主成分としてチタン酸アルミニウムからな
る排ガスフィルタにおいては、１）焼成収縮率が大きくなり、寸法精度が悪くなる（結
晶粒子径が小さいチタン酸アルミニウムを使用する場合
／原料粒子径が小さいものからチタン酸アルミニウムを
合成する場合）２）機械的強度が低くなり、耐振動性が損なわれる（結
晶粒子径が大きいチタン酸アルミニウムを使用し、排ガ
スフィルタの流路方向と流路方向の垂直方向に配向がな
い場合）３）結晶の異方性が大きくなり、耐熱衝撃性が損なわれ
る（結晶粒子径が大きいチタン酸アルミニウムを使用
し、排ガスフィルタの流路方向と流路方向の垂直方向に
配向が大きすぎる場合）等の課題を有していた。

【０００９】本発明は以上の課題を解決し、機械的強度
と耐熱衝撃性を向上させた排ガスフィルタ及び排ガス浄
化装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、排ガス流路方向に多数の貫通孔を有し貫通
孔を形成する格子壁の気孔径が２〜１５０μｍである第
１の領域と０．０８〜１μｍである第２の領域に大きく
分けられ、第１の領域と第２の領域においてそれぞれ極
大値を有するように構成した。

【００１１】この発明によれば、機械的強度と耐熱衝撃
性を向上させた排ガスフィルタ及び排ガス浄化装置を提
供することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、排ガス流路方向に多数の貫通孔を有し前記貫通孔を
形成する格子壁が多孔質セラミックからなる排ガス中の
パティキュレート等を除去する排ガスフィルタであっ
て、前記格子壁を水銀圧入法にて測定した際の気孔分布
において、横軸に気孔径，縦軸に細孔容積をとったグラ
フを形成した時に、気孔径が２〜１５０μｍである第１
の領域と気孔径が０．０８〜１μｍである第２の領域に
大きく分けられ、前記第１の領域と前記第２の領域にお
いてそれぞれ極大値を有するように構成したものであ
り、機械的強度と耐熱衝撃性が向上するという作用を有
する。

【００１３】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１において、多数の貫通孔を形成する格子壁の多孔質セ
ラミックが、主成分としてチタン酸アルミニウムからな
る構成としたものであり、高耐熱性と低熱膨張性が向上
するという作用を有する。

【００１４】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１において、第１の領域の気孔径２〜１５０μｍと第２
の領域の気孔径０．０８〜１μｍにおいて、前記第２の
領域で極大値を示す気孔径の細孔容積を１とした時に、
前記第１の領域で極大値を示す気孔径の細孔容積を４０
〜６０とする構成としたものであり、安定した機械的強
度と捕集能力を得ることができるという作用を有する。

【００１５】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１において、第２の領域の気孔径０．０８〜１μｍにお
いて、前記第２の領域で極大値を示す気孔径が０．２〜
０．５μｍの範囲にある構成としたものであり、安定し
た機械的強度を得ることができるという作用を有する。

【００１６】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１、２、３、４いずれか１記載の排ガスフィルタと、前
記排ガスフィルタを収納する容器と、前記排ガスフィル
タを加熱する加熱手段と、前記容器内に空気などの酸化
材を送り込む酸化材供給手段と、前記排ガスフィルタに
所定量のパティキュレート等が付着したら前記加熱手段
と前記酸化材供給手段を駆動させて、前記排ガスフィル
タを加熱させるとともに酸化材を送り込むことによって
パティキュレート等を燃焼させる制御装置を有する構成
としたものであり、排ガスフィルタを強固に固定するこ
とができると共に捕集能力が高まるので細かなパティキ
ュレート等を捕集できるという作用を有する。

【００１７】以下、本発明の実施の形態について図１〜
図５を参照しながら説明する。（実施の形態）図１は本発明の一実施の形態による排ガ
スフィルタを示す斜視図であり、図２は本発明の一実施
の形態による排ガスフィルタの流路面の部分拡大図、そ
して図３は本発明の一実施の形態による排ガスフィルタ
の断面図である。

【００１８】図１において１は排ガスフィルタで、排ガ
スフィルタ１は円柱形状を有しており、上下にある排ガ
スの流路面１ａ，１ｂの直径が１３０〜１５８ｍｍ程度
であり、排ガス流路方向に沿った長さは１３７ｍｍ〜１
６７ｍｍ程度になるように構成されている。この排ガス
フィルタ１の大きさは、エンジン排気量２０００〜３０
００ｃｃに好適に用いられ、しかもその排気量の排ガス
のパティキュレート等を効率的に捕集できる大きさであ
る。排ガスフィルタ１を円柱状とすることによって、加
工精度を向上させることができ、しかも等方的に応力を
分布させることができるので、加工歪等を低減させるこ
とができる。１ｃは排ガスフィルタ１の側面で、側面１
ｃには気孔が形成されている場合もあるが断熱材等で密
着されているのでパティキュレートの漏れは発生しな
い。排ガスフィルタ１を装置などに取り付ける際には、
排ガスフィルタ１を無機繊維質の断熱材等で包み、更に
ＳＵＳ等のケーシング材にて挟み込むようにして装置内
に固定、保持される。

【００１９】なお、本実施の形態では、流路面１ａ，１
ｂの直径をほぼ同じとしたが、側面１ｃにテーパーをつ
けることにより、流路面１ａ側の直径を流路面１ｂ側の
直径よりも大きくしたり、その反対に流路面１ｂ側の直
径を流路面１ａ側の直径よりも大きく形成しても良い。
なお直径が大きい方の流路面側から排ガスを排ガスフィ
ルタ１に流入させた方が、流入面積を広くすることがで
きるので圧力損失が低く、しかもパティキュレート等の
補集量を多くすることができる。

【００２０】図２において、流路面１ａには排ガスフィ
ルタ１の排ガス流路方向に沿って断面方形状の複数の貫
通孔２が設けられており、貫通孔２は多数の連通気孔が
設けられた格子壁３で区切られている。格子壁３は流路
面１ａから流路面１ｂまで連続して構成されている。格
子壁３の厚さｔ₁ ，ｔ₂ はそれぞれ０．２〜０．３ｍｍ
（２００セル／平方インチ），０．４〜０．５ｍｍ（１
００セル／平方インチ）の範囲内で構成することが好ま
しい。この範囲を逸脱すると、機械的強度が小さくなり
過ぎたり、捕集効率が落ちたり、圧力損失が高くなる等
の不具合を生じることがある。

【００２１】本実施の形態では、押出し成形方法にて成
形性を重視し排ガスフィルタを作製したのでｔ₁ ＝ｔ₂
としたが、他の成形方法（例えば加工シートの積層）に
おいてはｔ₁ ＜ｔ₂ の関係やｔ₁ ＞ｔ₂ の関係にしても
よい。例えば、図２において、Ｌ方向に平行な格子壁３
の厚さを厚くして、Ｍ方向に平行な格子壁３の厚さを薄
くすることによって、Ｍ方向に平行な格子壁３に排ガス
が流れ易くすることなどの流量調整ができるので、排ガ
スフィルタ１を通過した排ガスの流れを制御することが
でき、排ガスフィルタ１の排気効率などを調整すること
ができる。なお、外周部（側面１ｃに近い部分）よりも
内部の格子壁３の厚さを厚くすることによって、外周部
の方が排ガスが通過し易くなるので外周部の排ガスの通
過量を内部よりも多くすることができ、一般に排ガス通
過量の少ない外周部に多くの排ガスを流すことができ
る。従って排ガスフィルタ１は各部においてパティキュ
レート等の捕集量を均一化することができ、排ガスフィ
ルタ１の捕集特性を向上させることができる。また、内
部よりも外周部の格子壁３の厚さを厚くすることによっ
て、外周部の機械的強度を向上させることができ、装置
内部に排ガスフィルタ１を固定する際の締めすぎや振動
等による排ガスフィルタ１の破損などを防止できる。

【００２２】また、格子壁３のＬ方向に沿ったピッチＡ
₁ とＭ方向に沿ったピッチＡ₂ はそれぞれ２ｍｍ〜４ｍ
ｍの範囲（この範囲を逸脱すると、捕集効率が落ちた
り、圧力損失が高くなる等の不具合が生じることがあ
る）内が好ましい。本実施の形態においてはＡ₁ ＝Ａ₂
としたことによって、等方的に機械的強度を向上させる
ことができるとともに捕集能力を各部で均一にできるの
で、安定した特性を得ることができる。なお、ピッチＡ
₁ 及びピッチＡ₂ を異なるサイズにすることによって貫
通孔２の断面形状を長方形にし、各部で格子壁３を通過
する排ガスの量を調整して、補集能力の偏りを形成で
き、排ガスフィルタ１を通過した排ガスの流量分布に変
化を持たせることができるので配管の設計や排ガスフィ
ルタ１の収納容器の設計等も容易になる。

【００２３】更に、貫通孔２の形成密度は、流路面１
ａ，１ｂにおいて１平方インチあたり１００〜２００個
程度が好ましい。

【００２４】４は貫通孔２に詰め込まれた封止材で、封
止材４は貫通孔２同士が隣合わないように詰め込まれて
いる。この封止材４は格子壁３と同じ材料で構成する
と、格子壁３と封止材４の間に熱膨張係数の違いによる
格子壁３の破損などが防止できる。なお、同じ材料で格
子壁３と封止材４を構成しなくても、熱膨張係数等が近
いもの等を選択すれば格子壁３と封止材４は異なる材料
で構成しても良い。

【００２５】また、格子壁３と封止材４それぞれの構成
材料の主成分を同じにすることもでき、加えて添加物の
種類及びその量等を変化させてもよい。この様な構成に
することによって、格子壁３と封止材４の熱膨張係数は
ほぼ同じとすることができ、しかも封止材４の特性を変
化させることができるので、封止材４を詰め込み易い硬
さ等に調整することができるので、作業性が良くなり生
産性が向上する。

【００２６】封止材４を流路面１ａ，１ｂそれぞれの貫
通孔２に設けることによって、図３に示す様に貫通孔２
は流入孔２ａと流出孔２ｂに区分される。流路面１ａ側
から排ガスを排ガスフィルタ１に流し込むと、排ガスは
まず流入孔２ａに入り込んだ後に格子壁３を通って流出
孔２ｂに入り込み外部に放出される。この時排ガスが多
孔質の格子壁３を通過する際に排ガスの中のパティキュ
レート等が格子壁３内に捕集される。

【００２７】排ガスフィルタ１を構成する材料としては
例えば、以下のような組成が挙げられる。

【００２８】Ａｌ₂ Ｏ₃ ・・・４７．２〜５７．８ｗｔ％ＴｉＯ₂ ・・・３６．４〜４４．６ｗｔ％ＳｉＯ₂ ・・・３．０〜９．０ｗｔ％Ｆｅ₂ Ｏ₃ ・・・０．７〜２．７ｗｔ％上記組成をそれぞれ含み、しかも多少の不純物を含んで
１００ｗｔ％となるように調合した。不純物としては例
えばＺｒＯ₂ 等が挙げられる。この様にチタン酸アルミ
ニウムを主成分とすることによって、耐熱性に優れてい
るので、高温状態になっても溶損を起こしにくく、更に
低熱膨張係数を有するので、熱応力等で割れにくい。

【００２９】本実施の形態では、排ガスフィルタ１全体
（格子壁３及び排ガスフィルタ１の側面１ｃを構成する
部分）を上記材料で構成したが、少なくとも格子壁３を
上記材料で構成することが好ましい。

【００３０】図４は本発明の一実施の形態による排ガス
フィルタの気孔分布を示すグラフである。図４におい
て、気孔径２〜１５０μｍの間（以下第１領域と略す）
と気孔径０．０８〜１μｍ（以下第２領域と略す）の間
にそれぞれ極大値を持つ様な気孔分布になっていること
がわかる。本実施の形態は第２領域に気孔径の極大値が
存在することを特徴とし、この極大値の存在により、排
ガスフィルタ１の機械的強度と耐熱衝撃性を向上させる
ことができる。排ガス流路方向と流路方向の垂直方向に
ついて配向のない場合は、熱膨張係数も等方的になって
各方向共小さな熱膨張係数を示すが、チタン酸アルミニ
ウムに粗大なマイクロクラックが存在し機械的強度が低
い。排ガス流路方向と流路方向の垂直方向についての大
きな配向がある場合は各方向共高い熱膨張を示し（例え
ば室温〜８００℃の熱膨張係数：排ガス流路方向が−
２．５×１０^-6／℃，流路方向と垂直な方向が２．４×
１０^-6／℃）耐熱衝撃性が低いが、マイクロクラックは
微細になり機械的強度が増大する。すなわち、第２領域
に気孔径の極大値が存在すると、チタン酸アルミニウム
の粗大なマイクロクラックを低減でき、同時に高い熱膨
張を示すことはない。ちなみにこれらの気孔分布を説明
すると、配向のない排ガスフィルタについて、粗大なマ
イクロクラックが多く発生するので、第２領域にあたる
気孔分布は図４よりも気孔径が大きい方へシフトしてお
り（例えば、０．１〜２μｍ）細孔容積も大きい。ま
た、配向が大きい排ガスフィルタについて、第２領域に
あたる気孔分布は図４よりも気孔径が低い方へシフトし
ている（例えば、第２領域は０．０６〜０．５μｍ）。
以上のように、第２領域はマイクロクラックによる気孔
分布を示すもので、その領域によって配向の大きさが異
なる。本実施例において、その第２領域は０．０８〜１
μｍの気孔径範囲となる。

【００３１】次に、図４の測定方法等について説明す
る。図４に示すデータは水銀圧入法によって求めた。水
銀圧入法は排ガスフィルタ１に水銀が１ｇ当り何ｃｃ浸
透するかを求めたものである。実験は、排ガスフィルタ
１の格子壁３を所定の容器に収納し、その容器内に段階
的に圧力を変化させて水銀を圧入する。容器内の圧力が
低いときは、比較的大きな気孔に水銀のみが入り込み、
圧力が高いときは小さな気孔にまで水銀が入り込む。従
って、所定の圧力の時に排ガスフィルタ１の格子壁３に
水銀が１ｇ当り何ｃｃ入り込むかを測定することによっ
て、所定の気孔径がどの程度存在するか測定することが
できる。

【００３２】本実施の形態では実験に際して島津製作所
（株）製（マイクロメリティックスポーアライザー９３
２０形）を用いた。この様に測定した結果が図４に示す
グラフである。

【００３３】図４において縦軸は、排ガスフィルタ１の
格子壁３に１ｇ当りに浸透した水銀の容積をとり、横軸
は排ガスフィルタの格子壁３と水銀を収納した容器内の
圧力から求められた気孔径である。図４からわかるよう
に、１０μｍ付近の気孔径を有する気孔が最も多く存在
していて、しかも気孔径の分布は、２つの極大値を有す
ることがわかる。すなわち、少なくとも前述の第１領域
と第２領域にそれぞれ極大値を持つことがわかる。

【００３４】また、第２領域に存在する極大値を１とし
た場合、第１領域に存在する極大値は４０〜６０（特に
好ましくは４５〜５５）とすることが好ましい。この範
囲内で有れば十分な機械的強度と捕集能力を得ることが
できる。

【００３５】更に第２の領域内でも気孔径の極大値は、
０．２〜０．５μｍの間に存在することが好ましい。こ
の範囲に気孔径の極大値がくるように排ガスフィルタ１
を構成することで、機械的強度と耐熱衝撃性の向上が実
現でき安定した排ガスフィルタ１を作製できる。

【００３６】排ガスフィルタ１の製造方法としては、ま
ず、所定の原料を混合し、その中にバインダや造孔剤な
どを入れて、坏土状とし、その坏土状体を押出し成形法
にてハニカム形状に成形し、その成形体を乾燥後、封止
材を充填，焼成して作製される。前述の気孔径の極大値
をずらしたり、割合を変化させる場合には、造孔剤の種
類，粒径，添加量やセラミック原料の粒径，形状などを
変化させる。

【００３７】図５は本発明の一実施の形態による排ガス
浄化装置を示す概略図である。図５において１０はエン
ジン、１１は排ガスフィルタ、１２は排ガスフィルタ１
１を収納する断熱材、１３は排ガスフィルタ１１及び断
熱材１２を収納する容器、１４は排ガスフィルタ１１に
熱を供給する加熱体、１５は容器１３内の圧力を測定す
る圧力センサ、１６は送風機、１７は制御装置である。

【００３８】以上の様に構成された排ガス浄化装置につ
いて以下その動作について説明する。

【００３９】まずエンジン１０から出た排ガスが容器１
３内に導入され、排ガスは排ガスフィルタ１１でパティ
キュレート等を除去された後に外部に放出される。排ガ
スフィルタ１１が所定の圧力損失値に達すると、圧力セ
ンサ１５が検知し制御装置１７がエンジン１０を停止さ
せる。次に、加熱体１４を発熱させるとともに、送風機
１６を駆動させて容器１３内に空気を流し込むと、熱と
空気により排ガスフィルタ１１に捕集されたパティキュ
レート等に着火する。パティキュレートの燃焼は加熱体
１４側から排ガスフィルタ１１の他端側に向けて伝搬さ
れる。

【００４０】

【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。

【００４１】（実施例）本実施例における排ガスフィル
タについて、熱膨張係数、水銀圧入法で測定したデー
タ，機械的強度（圧縮強度），耐熱衝撃性等を試料１と
して（表１）にまとめた。なお、比較例（試料２，３）
についても同じ表に示した。

【００４２】

【表１】

【００４３】試料Ｎｏが２，１，３の順にチタン酸アル
ミニウム結晶粒子の配向を大きくさせた。

【００４４】試料２については、排ガスフィルタの測定
方向に対し熱膨張係数の差がなく殆ど配向していない。
この試料２については、第２領域は０．１〜２μｍで粗
大なマイクロクラックを有するために機械的強度が低
い。また、機械的強度が低いために耐熱衝撃性も低いこ
とがわかる。

【００４５】試料３については、排ガスフィルタの測定
方向に対し熱膨張係数の差が大きい。この試料３につい
ては第２領域は０．０６〜０．５μｍで機械的強度は高
いが、熱膨張係数の差が大きいために耐熱衝撃性も低い
ことがわかる。

【００４６】試料１については、ある程度の配向性を示
しながら、機械的強度は高く高耐熱衝撃性であるといえ
る。この試料の第２領域の範囲は０．０８〜１μｍであ
った。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、排ガス流
路方向に多数の貫通孔を有し貫通孔を形成する格子壁が
多孔質セラミックからなる排ガス中のパティキュレート
等を除去する排ガスフィルタであって、格子壁を水銀圧
入法にて測定した際の気孔分布において、横軸に気孔
径，縦軸に細孔容積をとったグラフを形成した時に、気
孔径が２〜１５０μｍである第１の領域と気孔径が０．
０８〜１μｍである第２の領域に大きく分けられ、第１
の領域と第２の領域においてそれぞれ極大値を有する構
成としたことにより、機械的強度と耐熱衝撃性を向上で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による排ガスフィルタを
示す斜視図

【図２】図２は本発明の一実施の形態による排ガスフィ
ルタの流路面の部分拡大図

【図３】図３は本発明の一実施の形態による排ガスフィ
ルタの断面図

【図４】本発明の一実施の形態による排ガスフィルタの
気孔分布を示すグラフ

【図５】本発明の一実施の形態による排ガス浄化装置を
示す概略図

【符号の説明】

１，１１排ガスフィルタ２貫通孔３格子壁４封止材１０エンジン１２断熱材１３容器１４加熱体１５圧力センサ１６送風機１７制御装置

フロントページの続き (72)発明者渡辺浩一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排ガス流路方向に多数の貫通孔を有し前記
貫通孔を形成する格子壁が多孔質セラミックからなる排
ガス中のパティキュレート等を除去する排ガスフィルタ
であって、前記格子壁を水銀圧入法にて測定した際の気
孔分布において、横軸に気孔径，縦軸に細孔容積をとっ
たグラフを形成した時に、気孔径が２〜１５０μｍであ
る第１の領域と気孔径が０．０８〜１μｍである第２の
領域に大きく分けられ、前記第１の領域と前記第２の領
域においてそれぞれ極大値を有することを特徴とする排
ガスフィルタ。
【請求項２】多数の貫通孔を形成する格子壁の多孔質セ
ラミックが、主成分としてチタン酸アルミニウムからな
ることを特徴とする請求項１記載の排ガスフィルタ。
【請求項３】第１の領域の気孔径２〜１５０μｍと第２
の領域の気孔径０．０８〜１μｍにおいて、前記第２の
領域で極大値を示す気孔径の細孔容積を１とした時に、
前記第１の領域で極大値を示す気孔径の細孔容積を４０
〜６０としたことを特徴とする請求項１記載の排ガスフ
ィルタ。
【請求項４】第２の領域の気孔径０．０８〜１μｍにお
いて、前記第２の領域で極大値を示す気孔径が０．２〜
０．５μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１記載
の排ガスフィルタ。
【請求項５】請求項１、２、３、４いずれか１記載の排
ガスフィルタと、前記排ガスフィルタを収納する容器
と、前記排ガスフィルタを加熱する加熱手段と、前記容
器内に空気などの酸化材を送り込む酸化材供給手段と、
前記排ガスフィルタに所定量のパティキュレート等が付
着したら前記加熱手段と前記酸化材供給手段を駆動させ
て、前記排ガスフィルタを加熱させるとともに酸化材を
送り込むことによってパティキュレート等を燃焼させる
制御装置を有することを特徴とする排ガス浄化装置。