JPH1047035A - ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ - Google Patents
ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップInfo
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- JPH1047035A JPH1047035A JP8209515A JP20951596A JPH1047035A JP H1047035 A JPH1047035 A JP H1047035A JP 8209515 A JP8209515 A JP 8209515A JP 20951596 A JP20951596 A JP 20951596A JP H1047035 A JPH1047035 A JP H1047035A
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディーゼル排気ガス中のパティキュレートに
は、炭素粒子の他、液状若しくはガス化した炭化水素化
合物が含まれる。これらをパティキュレートと同時に除
去できるフィルターを提供する。 【解決手段】 パティキュレートトラップのエレメント
が連通空孔を有する耐熱性金属３次元発泡構造多孔体か
らなる骨格と、その表面に積層された酸化チタン、酸化
ジルコニウム、希土類酸化物よりなる群より選択される
１種以上の酸化物と、さらにその上に積層された白金族
金属からなり、このエレメントの連通空孔の平均直径が
１０μｍ以上１００μｍ以下であるディーゼルパティキ
ュレートトラップ。さらには、前記酸化物が酸化鉄、酸
化クロム、酸化ニッケルよりなる群の１種以上を含む。
は、炭素粒子の他、液状若しくはガス化した炭化水素化
合物が含まれる。これらをパティキュレートと同時に除
去できるフィルターを提供する。 【解決手段】 パティキュレートトラップのエレメント
が連通空孔を有する耐熱性金属３次元発泡構造多孔体か
らなる骨格と、その表面に積層された酸化チタン、酸化
ジルコニウム、希土類酸化物よりなる群より選択される
１種以上の酸化物と、さらにその上に積層された白金族
金属からなり、このエレメントの連通空孔の平均直径が
１０μｍ以上１００μｍ以下であるディーゼルパティキ
ュレートトラップ。さらには、前記酸化物が酸化鉄、酸
化クロム、酸化ニッケルよりなる群の１種以上を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディーゼルエンジン
から排出される主として固体状の炭素粒子および液状、
ガス状または固体状の高分子質炭化水素微粒子（パティ
キュレート）を除去するためのパティキュレートトラッ
プに関する。
から排出される主として固体状の炭素粒子および液状、
ガス状または固体状の高分子質炭化水素微粒子（パティ
キュレート）を除去するためのパティキュレートトラッ
プに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ディーゼルエンジンから排出され
るパティキュレートが環境衛生上問題になっている。そ
の理由は、パティキュレートが発ガン性物質やアレルギ
ーの原因となる有害物質を含んでおり、かつその粒子径
がほとんど1μｍ以下の微粒子からなっている。そのた
めパティキュレートは大気中で浮遊しやすく、呼吸器官
等から人体内に取り込まれやすい。従って、これらパテ
ィキュレートのディーゼルエンジンからの排出を規制し
ていく方向で検討が進められている。
るパティキュレートが環境衛生上問題になっている。そ
の理由は、パティキュレートが発ガン性物質やアレルギ
ーの原因となる有害物質を含んでおり、かつその粒子径
がほとんど1μｍ以下の微粒子からなっている。そのた
めパティキュレートは大気中で浮遊しやすく、呼吸器官
等から人体内に取り込まれやすい。従って、これらパテ
ィキュレートのディーゼルエンジンからの排出を規制し
ていく方向で検討が進められている。
【０００３】パティキュレートの浄化方法としては、EG
R（Exsaust Gas Recirculation）を用いたり、燃料噴
射の高圧化等の燃料噴射系の改善、といったエンジン系
の改善によるパティキュレートの発生量低減が図られて
いるが抜本的な決め手がなく、排気通路に排気トラップ
を設置し、パティキュレートをトラップによって捕集
し、後処理により除去することが提案されている（特開
昭58-51235号公報等）。現在までこの後処理法が最も実
用的であると考えられ、耐熱性ガスフィルター（例えば
金属多孔体、ワイヤーメッシュ、目封じタイプのセラミ
ックハニカム等）を用いたものが検討されてきた。これ
は、ディーゼルエンジン排気ガスを濾過してパティキュ
レートを捕集し、捕集量の増大に伴い圧力損失が上昇す
れば、バーナーもしくは電気ヒーター等の加熱手段を用
いて蓄積した炭素系微粒子を燃焼させ、耐熱性ガスフィ
ルターを再生するものである。
R（Exsaust Gas Recirculation）を用いたり、燃料噴
射の高圧化等の燃料噴射系の改善、といったエンジン系
の改善によるパティキュレートの発生量低減が図られて
いるが抜本的な決め手がなく、排気通路に排気トラップ
を設置し、パティキュレートをトラップによって捕集
し、後処理により除去することが提案されている（特開
昭58-51235号公報等）。現在までこの後処理法が最も実
用的であると考えられ、耐熱性ガスフィルター（例えば
金属多孔体、ワイヤーメッシュ、目封じタイプのセラミ
ックハニカム等）を用いたものが検討されてきた。これ
は、ディーゼルエンジン排気ガスを濾過してパティキュ
レートを捕集し、捕集量の増大に伴い圧力損失が上昇す
れば、バーナーもしくは電気ヒーター等の加熱手段を用
いて蓄積した炭素系微粒子を燃焼させ、耐熱性ガスフィ
ルターを再生するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方ディーゼル排気ガ
ス中のパティキュレートには、炭素粒子の他、液状もし
くはガス化した炭化水素化合物（以下HCと略）が含まれ
ている。炭素粒子は、従来のディーゼルエンジンパティ
キュレートフィルターにより除去されるが、HCは排気ガ
ス中ではガス化あるいは液状化しているため、上記耐熱
性ガスフィルターのような固形物を濾過するものでは充
分に除去されない。さらに、上記のパティキュレート浄
化の後処理においても、高温排気ガス中に含まれる炭素
粒子とHCとを同時に効率よく除去することが課題となっ
ている。本発明は上記問題点と課題をもとに、炭素粒子
とHCとを同時に除去する解決手段として得られたもので
ある。
ス中のパティキュレートには、炭素粒子の他、液状もし
くはガス化した炭化水素化合物（以下HCと略）が含まれ
ている。炭素粒子は、従来のディーゼルエンジンパティ
キュレートフィルターにより除去されるが、HCは排気ガ
ス中ではガス化あるいは液状化しているため、上記耐熱
性ガスフィルターのような固形物を濾過するものでは充
分に除去されない。さらに、上記のパティキュレート浄
化の後処理においても、高温排気ガス中に含まれる炭素
粒子とHCとを同時に効率よく除去することが課題となっ
ている。本発明は上記問題点と課題をもとに、炭素粒子
とHCとを同時に除去する解決手段として得られたもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のディーゼルエン
ジン用パティキュレートトラップは、排気系の途中に設
置された容器と、前記容器内にフィルターエレメントが
装着されたディーゼルエンジン排気ガス浄化用パティキ
ュレートトラップであり、前記フィルターエレメント
が、(1)連通空孔を有する耐熱性金属３次元発泡構造多
孔体を骨格とし、(2)その表面に積層された、酸化チタ
ン、酸化ジルコニウム、希土類酸化物よりなる群より選
択される１種以上の酸化物と、酸化アルミニウムとの混
合物および／もしくは複合酸化物と、(3)さらにその上
に積層される白金、パラジウム、ロジウムよりなる群よ
り選択される１種以上の白金族金属からなり、このフィ
ルターエレメントの連通空孔の平均孔径が10μｍ以上10
0μｍ以下であることを特徴とするものである。
ジン用パティキュレートトラップは、排気系の途中に設
置された容器と、前記容器内にフィルターエレメントが
装着されたディーゼルエンジン排気ガス浄化用パティキ
ュレートトラップであり、前記フィルターエレメント
が、(1)連通空孔を有する耐熱性金属３次元発泡構造多
孔体を骨格とし、(2)その表面に積層された、酸化チタ
ン、酸化ジルコニウム、希土類酸化物よりなる群より選
択される１種以上の酸化物と、酸化アルミニウムとの混
合物および／もしくは複合酸化物と、(3)さらにその上
に積層される白金、パラジウム、ロジウムよりなる群よ
り選択される１種以上の白金族金属からなり、このフィ
ルターエレメントの連通空孔の平均孔径が10μｍ以上10
0μｍ以下であることを特徴とするものである。
【０００６】あるいは、前記フィルターエレメントが、
(1)連通空孔を有する耐熱性金属３次元発泡構造多孔体
を骨格とし、(2)その表面に積層された酸化チタン、酸
化ジルコニウム、希土類酸化物よりなる群より選択され
る１種以上の酸化物と、酸化アルミニウムと、さらに酸
化鉄、酸化クロム、酸化ニッケルよりなる群より選択さ
れる１種以上の酸化物の混合物及び／若しくは複合酸化
物と、(3)さらにその上に積層される白金、パラジウ
ム、ロジウムよりなる群より選択される１種以上の白金
族金属からなり、このフィルターエレメントの連通空孔
の平均孔径が10μｍ以上100μｍ以下であることを特徴
とするものである。
(1)連通空孔を有する耐熱性金属３次元発泡構造多孔体
を骨格とし、(2)その表面に積層された酸化チタン、酸
化ジルコニウム、希土類酸化物よりなる群より選択され
る１種以上の酸化物と、酸化アルミニウムと、さらに酸
化鉄、酸化クロム、酸化ニッケルよりなる群より選択さ
れる１種以上の酸化物の混合物及び／若しくは複合酸化
物と、(3)さらにその上に積層される白金、パラジウ
ム、ロジウムよりなる群より選択される１種以上の白金
族金属からなり、このフィルターエレメントの連通空孔
の平均孔径が10μｍ以上100μｍ以下であることを特徴
とするものである。
【０００７】本発明の効果をさらに向上させるには、前
記耐熱性金属３次元発泡構造多孔体が、Cr:15〜30重量
％、Al:1〜15重量％、残部Ni及び不可避成分からなるも
のを用いるのが好ましく、そして、その耐熱性金属３次
元発泡構造多孔体の表面にあらかじめ酸化アルミニウム
の層を形成させることにより、金属と酸化物の密着性を
強化でき好ましい。
記耐熱性金属３次元発泡構造多孔体が、Cr:15〜30重量
％、Al:1〜15重量％、残部Ni及び不可避成分からなるも
のを用いるのが好ましく、そして、その耐熱性金属３次
元発泡構造多孔体の表面にあらかじめ酸化アルミニウム
の層を形成させることにより、金属と酸化物の密着性を
強化でき好ましい。
【０００８】さらには、前記フィルターエレメントの充
填率が5〜35vol.％であるとより好ましい。また、前記
酸化物の合計量が、耐熱性金属３次元発泡構造多孔体10
0重量部に対して、5〜30重量部とすると、強度や性能に
バランスがとれ、よりよい結果を得られる。そして、そ
の酸化物の組成が酸化物総量中の酸化アルミニウム含有
率として10〜85重量％であると触媒担持力に優れたもの
となる。
填率が5〜35vol.％であるとより好ましい。また、前記
酸化物の合計量が、耐熱性金属３次元発泡構造多孔体10
0重量部に対して、5〜30重量部とすると、強度や性能に
バランスがとれ、よりよい結果を得られる。そして、そ
の酸化物の組成が酸化物総量中の酸化アルミニウム含有
率として10〜85重量％であると触媒担持力に優れたもの
となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明によるディーゼルエンジン
用パティキュレートトラップは、フィルターエレメント
の骨格が連通空孔を有する耐熱性金属３次元発泡構造多
孔体であり、その連通空孔の平均孔径を10μｍ以上100
μｍ以下とすることで、排気ガスパティキュレート中の
炭素粒子をフィルターエレメントの深さ方向で捕集・除
去すると同時に、フィルターエレメントに含まれる上記
酸化物と白金族金属とによる触媒効果により排気ガスパ
ティキュレート中のHCを効率よく除去することができ
る。
用パティキュレートトラップは、フィルターエレメント
の骨格が連通空孔を有する耐熱性金属３次元発泡構造多
孔体であり、その連通空孔の平均孔径を10μｍ以上100
μｍ以下とすることで、排気ガスパティキュレート中の
炭素粒子をフィルターエレメントの深さ方向で捕集・除
去すると同時に、フィルターエレメントに含まれる上記
酸化物と白金族金属とによる触媒効果により排気ガスパ
ティキュレート中のHCを効率よく除去することができ
る。
【００１０】連通空孔の平均孔径が10μｍ以上100μｍ
以下である理由は、連通空孔の平均孔径が10μｍより小
さい場合、ディーゼルエンジン排気ガスを流すに従い、
フィルターエレメント表面上に炭素粒子が堆積してしま
うため、排気ガス中のHC成分の触媒反応を阻害され、そ
の結果HC浄化率が低下してしまう問題が生じる。これと
同時に目詰りを起こし圧力損失の増大を招くという問題
も生じる。逆に、連通空孔の平均孔径が100μｍを越え
ると、炭素粒子の捕集効率低下、触媒反応率低下に伴う
HC除去効率低下が顕著となるからである。ここで連通空
孔の平均孔径は、電子顕微鏡等の顕微鏡観察による概ね
30個以上の空孔の平均径より求めることができる。
以下である理由は、連通空孔の平均孔径が10μｍより小
さい場合、ディーゼルエンジン排気ガスを流すに従い、
フィルターエレメント表面上に炭素粒子が堆積してしま
うため、排気ガス中のHC成分の触媒反応を阻害され、そ
の結果HC浄化率が低下してしまう問題が生じる。これと
同時に目詰りを起こし圧力損失の増大を招くという問題
も生じる。逆に、連通空孔の平均孔径が100μｍを越え
ると、炭素粒子の捕集効率低下、触媒反応率低下に伴う
HC除去効率低下が顕著となるからである。ここで連通空
孔の平均孔径は、電子顕微鏡等の顕微鏡観察による概ね
30個以上の空孔の平均径より求めることができる。
【００１１】また、フィルターエレメントの充填率を5
〜35vol.％とすると、特に排気ガス浄化性能が良好であ
り、かつ炭素粒子捕集に伴う圧力損失の上昇も最小限に
抑えることができ、好ましい。則ち、フィルターエレメ
ントの充填率が5vol.％より小さい場合、排気ガス中の
パティキュレートのフィルターエレメントへの衝突確率
が著しく小さくなるため、充分な排気ガス浄化性能を得
ることができない。
〜35vol.％とすると、特に排気ガス浄化性能が良好であ
り、かつ炭素粒子捕集に伴う圧力損失の上昇も最小限に
抑えることができ、好ましい。則ち、フィルターエレメ
ントの充填率が5vol.％より小さい場合、排気ガス中の
パティキュレートのフィルターエレメントへの衝突確率
が著しく小さくなるため、充分な排気ガス浄化性能を得
ることができない。
【００１２】逆に、フィルターエレメントの充填率が35
vol.％より大きい場合、初期の排気ガス浄化性能は良好
であるものの、ディーゼルエンジン排気ガスを流すに従
い、炭素粒子の捕集に伴う孔の閉塞が顕著となるため、
排気ガス中のHC成分の触媒反応を阻害され、その結果HC
浄化率が低下してしまう問題が生じる。これと同時に圧
力損失上昇が顕著となり、このことが結果としてエンジ
ン出力の低下、燃費の悪化を招くため好ましくない。
vol.％より大きい場合、初期の排気ガス浄化性能は良好
であるものの、ディーゼルエンジン排気ガスを流すに従
い、炭素粒子の捕集に伴う孔の閉塞が顕著となるため、
排気ガス中のHC成分の触媒反応を阻害され、その結果HC
浄化率が低下してしまう問題が生じる。これと同時に圧
力損失上昇が顕著となり、このことが結果としてエンジ
ン出力の低下、燃費の悪化を招くため好ましくない。
【００１３】前記孔径や充填率を制御するには、素材と
なる発泡ウレタン樹脂のセル数とNiメッキにおけるメッ
キ条件によりメッキ厚を変えることで可変である。セル
数は１インチあたりの孔径数で表現されるので、即ち孔
径の大きさが変わる。またメッキ厚を厚くすれば、孔径
が小となると同時に充填率が大きくなる。この制御でコ
ントロールできない場合は、出来上がった金属多孔体を
加圧することにより孔径を小とし、充填率を大にするこ
とが出来る。
なる発泡ウレタン樹脂のセル数とNiメッキにおけるメッ
キ条件によりメッキ厚を変えることで可変である。セル
数は１インチあたりの孔径数で表現されるので、即ち孔
径の大きさが変わる。またメッキ厚を厚くすれば、孔径
が小となると同時に充填率が大きくなる。この制御でコ
ントロールできない場合は、出来上がった金属多孔体を
加圧することにより孔径を小とし、充填率を大にするこ
とが出来る。
【００１４】フィルターエレメントに積層される触媒成
分が、酸化チタン、酸化ジルコニウム、希土類酸化物よ
りなる群より選択される１種以上の酸化物と、酸化アル
ミニウムとの混合物および／もしくは複合酸化物、そし
てその上に白金、パラジウム、ロジウムよりなる群より
選択される１種以上の白金族金属を積層させることによ
り、HC酸化性能に優れ、かつSO2のSO3への酸化を抑制
し、同時にSO2等のSOx成分による触媒被毒に対しても優
れた耐被毒性能を示す。
分が、酸化チタン、酸化ジルコニウム、希土類酸化物よ
りなる群より選択される１種以上の酸化物と、酸化アル
ミニウムとの混合物および／もしくは複合酸化物、そし
てその上に白金、パラジウム、ロジウムよりなる群より
選択される１種以上の白金族金属を積層させることによ
り、HC酸化性能に優れ、かつSO2のSO3への酸化を抑制
し、同時にSO2等のSOx成分による触媒被毒に対しても優
れた耐被毒性能を示す。
【００１５】さらにもう一つの発明として、フィルター
エレメントに積層される触媒成分が、酸化チタン、酸化
ジルコニウム、希土類酸化物よりなる群より選択される
１種以上の酸化物と、酸化アルミニウムと、さらに酸化
鉄、酸化クロム、酸化ニッケルよりなる群より選択され
る１種以上の酸化物の混合物及び／若しくは複合酸化物
と、さらにその上に白金、パラジウム、ロジウムよりな
る群より選択される１種以上の白金族金属を積層せしめ
ることにより、HC酸化性能を損なうことなく、より一層
優れたSO2酸化抑制と耐被毒性能を有するものである。
ここで前記酸化物の比表面積は5ｍ2／ｇ以上であること
が好ましい。その理由は、該比表面積が5ｍ2／ｇより小
さいと、その表面に白金族金属を微細かつ多量に分散さ
せることが困難になるため、充分な触媒性能を得るのが
困難になるためである。
エレメントに積層される触媒成分が、酸化チタン、酸化
ジルコニウム、希土類酸化物よりなる群より選択される
１種以上の酸化物と、酸化アルミニウムと、さらに酸化
鉄、酸化クロム、酸化ニッケルよりなる群より選択され
る１種以上の酸化物の混合物及び／若しくは複合酸化物
と、さらにその上に白金、パラジウム、ロジウムよりな
る群より選択される１種以上の白金族金属を積層せしめ
ることにより、HC酸化性能を損なうことなく、より一層
優れたSO2酸化抑制と耐被毒性能を有するものである。
ここで前記酸化物の比表面積は5ｍ2／ｇ以上であること
が好ましい。その理由は、該比表面積が5ｍ2／ｇより小
さいと、その表面に白金族金属を微細かつ多量に分散さ
せることが困難になるため、充分な触媒性能を得るのが
困難になるためである。
【００１６】前記酸化物量は、耐熱性金属３次元発泡構
造多孔体100重量部に対して、5〜30重量部であることが
好ましい。その理由は、5重量部より少ない場合、酸化
物による耐腐食性向上の効果が認められないからであ
り、逆に30重量部を越えると酸化物の熱膨張係数と耐熱
性金属３次元発泡構造多孔体の熱膨張係数との差異によ
り生じる応力が大きくなり、その結果酸化物が剥離しや
すくなるためである。そして、酸化物の耐熱性金属３次
元発泡構造多孔体への付着量の制御は、酸化物を液体に
てスラリー化する際のスラリーの濃度・粘度を調整し、
また、多孔体に塗布後、エアブローによる過剰物を除去
する際のエアー圧・ブロー時間を変化させることにより
可能となる。
造多孔体100重量部に対して、5〜30重量部であることが
好ましい。その理由は、5重量部より少ない場合、酸化
物による耐腐食性向上の効果が認められないからであ
り、逆に30重量部を越えると酸化物の熱膨張係数と耐熱
性金属３次元発泡構造多孔体の熱膨張係数との差異によ
り生じる応力が大きくなり、その結果酸化物が剥離しや
すくなるためである。そして、酸化物の耐熱性金属３次
元発泡構造多孔体への付着量の制御は、酸化物を液体に
てスラリー化する際のスラリーの濃度・粘度を調整し、
また、多孔体に塗布後、エアブローによる過剰物を除去
する際のエアー圧・ブロー時間を変化させることにより
可能となる。
【００１７】さらに、前記酸化物中の酸化アルミニウム
の含有率は10〜85ｗｔ％であることが好ましい。その理
由は、酸化アルミニウム含有率が10ｗｔ％より少ない場
合、フィルターエレメントの骨格をなす連通空孔を有す
る耐熱性金属３次元発泡構造多孔体と前記酸化物との密
着性が乏しく、腐食性ガスを含んだ排気ガスが流れ、か
つ温度変化が激しいという過酷な環境下において剥離を
生じやすくなるためである。逆に85ｗｔ％より多い場
合、SO2のSO3への酸化が顕著となると同時に、SO2等のS
Ox成分による触媒被毒も生じやすくなるからである。
の含有率は10〜85ｗｔ％であることが好ましい。その理
由は、酸化アルミニウム含有率が10ｗｔ％より少ない場
合、フィルターエレメントの骨格をなす連通空孔を有す
る耐熱性金属３次元発泡構造多孔体と前記酸化物との密
着性が乏しく、腐食性ガスを含んだ排気ガスが流れ、か
つ温度変化が激しいという過酷な環境下において剥離を
生じやすくなるためである。逆に85ｗｔ％より多い場
合、SO2のSO3への酸化が顕著となると同時に、SO2等のS
Ox成分による触媒被毒も生じやすくなるからである。
【００１８】酸化アルミニウムとしては、γ型結晶相を
有する酸化アルミニウムを用いると、多孔性のため触媒
担持に優れると同時に断熱効果が高いので、耐熱性向上
の観点からも好ましく、特に酸化アルミニウムに含まれ
るγ型結晶相が酸化アルミニウム100重量部に対して50
重量部以上含まれるとその効果は顕著である。また、γ
型結晶相酸化アルミニウム中にLa等の希土類元素酸化物
が存在するとγ型結晶相がより一層安定化されるため好
ましく、γ型結晶相酸化アルミニウム100重量部に対し
て0.1重量部以上含まれるとその効果が認められる。
有する酸化アルミニウムを用いると、多孔性のため触媒
担持に優れると同時に断熱効果が高いので、耐熱性向上
の観点からも好ましく、特に酸化アルミニウムに含まれ
るγ型結晶相が酸化アルミニウム100重量部に対して50
重量部以上含まれるとその効果は顕著である。また、γ
型結晶相酸化アルミニウム中にLa等の希土類元素酸化物
が存在するとγ型結晶相がより一層安定化されるため好
ましく、γ型結晶相酸化アルミニウム100重量部に対し
て0.1重量部以上含まれるとその効果が認められる。
【００１９】フィルターエレメントの骨格をなす耐熱性
金属３次元発泡構造多孔体がCr:15〜30重量％、残部N
i、Al及び不可避成分からなる組成とすることにより、
より一層の耐腐食性能向上を図ることができ好ましく、
特にAl:1重量％以上にてその耐腐食性向上効果が顕著で
ある。しかしながらAl含有率が高くなるに従い、耐熱性
金属３次元発泡構造多孔体が脆化するため振動耐久性が
低下する。この観点より、Al含有率は1重量％以上15重
量％以下であることが好ましい。
金属３次元発泡構造多孔体がCr:15〜30重量％、残部N
i、Al及び不可避成分からなる組成とすることにより、
より一層の耐腐食性能向上を図ることができ好ましく、
特にAl:1重量％以上にてその耐腐食性向上効果が顕著で
ある。しかしながらAl含有率が高くなるに従い、耐熱性
金属３次元発泡構造多孔体が脆化するため振動耐久性が
低下する。この観点より、Al含有率は1重量％以上15重
量％以下であることが好ましい。
【００２０】さらに、前記耐熱性金属３次元発泡構造多
孔体の表面にアルミニウム酸化物層をあらかじめ存在さ
せると、より一層の耐腐食性能向上を図ることができ好
ましい。このアルミニウム酸化物層は、前記耐熱性金属
３次元発泡構造多孔体を大気中、水蒸気中での酸化処
理、あるいは硝酸、硫酸等の酸化性溶液への浸漬処理、
アルミニウム化合物の塗布・焼付け処理、ＣＶＤ等のコ
ーティング処理、及びこれら処理の組合せにより得るこ
とができるが、いずれの工程を用いても良い。
孔体の表面にアルミニウム酸化物層をあらかじめ存在さ
せると、より一層の耐腐食性能向上を図ることができ好
ましい。このアルミニウム酸化物層は、前記耐熱性金属
３次元発泡構造多孔体を大気中、水蒸気中での酸化処
理、あるいは硝酸、硫酸等の酸化性溶液への浸漬処理、
アルミニウム化合物の塗布・焼付け処理、ＣＶＤ等のコ
ーティング処理、及びこれら処理の組合せにより得るこ
とができるが、いずれの工程を用いても良い。
【００２１】
（実施例１） フィルターエレメントに用いる耐熱性金
属３次元発泡構造多孔体としては、住友電気工業（株）
製のNi基３次元網状構造多孔体（商品名：セルメット）
を用いた。セルメットは、導電化処理した３次元発泡体
構造を有するウレタン樹脂フォームにNiめっき層を電解
めっき法により形成した後、熱処理により樹脂成分を燃
焼除去させて形成されたNi材質を基本材質とする。セル
メットには、数種類のセル数を持つ品番があり、＃５〜
＃７が本発明には適している。実験的にさらに細かい孔
径（セル数大）のものも用いている。
属３次元発泡構造多孔体としては、住友電気工業（株）
製のNi基３次元網状構造多孔体（商品名：セルメット）
を用いた。セルメットは、導電化処理した３次元発泡体
構造を有するウレタン樹脂フォームにNiめっき層を電解
めっき法により形成した後、熱処理により樹脂成分を燃
焼除去させて形成されたNi材質を基本材質とする。セル
メットには、数種類のセル数を持つ品番があり、＃５〜
＃７が本発明には適している。実験的にさらに細かい孔
径（セル数大）のものも用いている。
【００２２】セルメットを内径120ｍｍ，外径132ｍｍ，
長さ250ｍｍの筒体形状に加工した後、拡散浸透法によ
り合金化処理することにより、連通空孔を有する筒状耐
熱性金属３次元発泡構造多孔体を得た。これをICP（誘
導結合型プラズマ発光分光）分析法により組成分析を行
った結果、Crを22重量％、Alを7重量％、残部がNi及び
不純物成分であった。
長さ250ｍｍの筒体形状に加工した後、拡散浸透法によ
り合金化処理することにより、連通空孔を有する筒状耐
熱性金属３次元発泡構造多孔体を得た。これをICP（誘
導結合型プラズマ発光分光）分析法により組成分析を行
った結果、Crを22重量％、Alを7重量％、残部がNi及び
不純物成分であった。
【００２３】次に、酸化チタン、酸化アルミニウムの酸
化物粉末を準備した。酸化アルミニウムはγ型結晶相を
含むものを用い、酸化アルミニウム中には耐熱性向上の
ため酸化ランタンを1重量％加えた。酸化チタン50重量
部、酸化アルミニウム50重量部からなる酸化物混合粉末
をイオン交換水中に分散させ、均一なスラリーを作製し
た。ここで、酸化物混合物の比表面積はＢＥＴ法により
求めた結果、67ｍ2／ｇであった。
化物粉末を準備した。酸化アルミニウムはγ型結晶相を
含むものを用い、酸化アルミニウム中には耐熱性向上の
ため酸化ランタンを1重量％加えた。酸化チタン50重量
部、酸化アルミニウム50重量部からなる酸化物混合粉末
をイオン交換水中に分散させ、均一なスラリーを作製し
た。ここで、酸化物混合物の比表面積はＢＥＴ法により
求めた結果、67ｍ2／ｇであった。
【００２４】前記スラリーは濃度・粘度を調節し、その
中に、筒状にした耐熱性金属３次元発泡構造多孔体を浸
漬し、引き上げた後、余分なスラリーをエアーブローの
エアー圧・ブロー時間をコントロールして除去し、大気
中950℃にて焼成することにより酸化物コート層を形成
した。酸化物量は耐熱性金属３次元発泡構造多孔体100
重量部に対してほぼ20重量部であった。さらに、白金族
金属化合物水溶液として、ジニトロジアミン白金硝酸溶
液とジニトロジアミンパラジウム硝酸溶液を酸化物コー
ト層が形成された耐熱性金属３次元発泡構造多孔体に塗
布、焼成することにより、筒状フィルターエレメントを
得た。フィルターエレメントの充填率をアルキメデス法
により求めた結果、24vol.％であった。
中に、筒状にした耐熱性金属３次元発泡構造多孔体を浸
漬し、引き上げた後、余分なスラリーをエアーブローの
エアー圧・ブロー時間をコントロールして除去し、大気
中950℃にて焼成することにより酸化物コート層を形成
した。酸化物量は耐熱性金属３次元発泡構造多孔体100
重量部に対してほぼ20重量部であった。さらに、白金族
金属化合物水溶液として、ジニトロジアミン白金硝酸溶
液とジニトロジアミンパラジウム硝酸溶液を酸化物コー
ト層が形成された耐熱性金属３次元発泡構造多孔体に塗
布、焼成することにより、筒状フィルターエレメントを
得た。フィルターエレメントの充填率をアルキメデス法
により求めた結果、24vol.％であった。
【００２５】上記筒状フィルターエレメントと、トラッ
プ容器からパティキュレートトラップを構成し、ディー
ゼル排気ガスを筒体の内側の空間に導入し、フィルター
エレメントを透過して筒体外側へ流れ、フィルターエレ
メントを透過する際にパティキュレートの捕集除去と酸
化触媒によりHCが燃焼除去されるようにした。排気量34
00ｃｃ、４気筒の直噴射式のディーゼルエンジン車のシ
ャシダイナモ排気ガス経路に、パティキュレートトラッ
プを取り付けた。これに排気ガス分析装置を取り付け、
パティキュレートトラップ前後での排気ガス組成分析を
行った。
プ容器からパティキュレートトラップを構成し、ディー
ゼル排気ガスを筒体の内側の空間に導入し、フィルター
エレメントを透過して筒体外側へ流れ、フィルターエレ
メントを透過する際にパティキュレートの捕集除去と酸
化触媒によりHCが燃焼除去されるようにした。排気量34
00ｃｃ、４気筒の直噴射式のディーゼルエンジン車のシ
ャシダイナモ排気ガス経路に、パティキュレートトラッ
プを取り付けた。これに排気ガス分析装置を取り付け、
パティキュレートトラップ前後での排気ガス組成分析を
行った。
【００２６】トラップ容器前後より排気ガスのサンプリ
ングを行い、排気ガス中のTHC（全炭化水素）量を水素
炎イオン化法により測定した。トラップ容器前よりサン
プリングした排気ガス中のTHC量をTHCin、トラップ容器
後よりサンプリングした排気ガス中のTHC量をTHCoutと
した時、HC浄化率を（1−THCout／THCin）×100（％）
で表現した。そして、作製したパティキュレートトラッ
プについて、ディーゼルエンジン排気ガスを流し始めた
時点および流し始めてから30分後のHC浄化率を採取し
た。同様にして、平均孔径を変化させたパティキュレー
トトラップ（サンプル２〜１０）を試験した。結果を表
１に示す。
ングを行い、排気ガス中のTHC（全炭化水素）量を水素
炎イオン化法により測定した。トラップ容器前よりサン
プリングした排気ガス中のTHC量をTHCin、トラップ容器
後よりサンプリングした排気ガス中のTHC量をTHCoutと
した時、HC浄化率を（1−THCout／THCin）×100（％）
で表現した。そして、作製したパティキュレートトラッ
プについて、ディーゼルエンジン排気ガスを流し始めた
時点および流し始めてから30分後のHC浄化率を採取し
た。同様にして、平均孔径を変化させたパティキュレー
トトラップ（サンプル２〜１０）を試験した。結果を表
１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】この結果より、平均孔径が10μｍ未満であ
ると、HC浄化率は流し始めた時点では良好であるが、す
ぐに目詰まりして浄化率が低下する。平均孔径が100μ
ｍを越えると、触媒効率の低下により、最初からHC浄化
率が低いままになる。
ると、HC浄化率は流し始めた時点では良好であるが、す
ぐに目詰まりして浄化率が低下する。平均孔径が100μ
ｍを越えると、触媒効率の低下により、最初からHC浄化
率が低いままになる。
【００２９】（実施例２） 実施例１と同様に、フィル
ターエレメントの充填率を変化させたものを作製し（サ
ンプル１１〜１８）、このエレメントを用いてディーゼ
ルエンジン用パティキュレートトラップを作製した。そ
のときのHC浄化率を表２に示す。表２から、フィルター
エレメントの充填率が5vol.％以上35vol.％以下の範囲
でHC浄化率が安定して高いことが解る。フィルターエレ
メントの充填率が37vol.％になると排気ガスを流すに伴
い、フィルター目詰りによるHC浄化率低下が顕著であ
る。
ターエレメントの充填率を変化させたものを作製し（サ
ンプル１１〜１８）、このエレメントを用いてディーゼ
ルエンジン用パティキュレートトラップを作製した。そ
のときのHC浄化率を表２に示す。表２から、フィルター
エレメントの充填率が5vol.％以上35vol.％以下の範囲
でHC浄化率が安定して高いことが解る。フィルターエレ
メントの充填率が37vol.％になると排気ガスを流すに伴
い、フィルター目詰りによるHC浄化率低下が顕著であ
る。
【００３０】
【表２】
【００３１】
【実施例３】実施例１の方法で、種々の酸化物コート層
を有するフィルターエレメントを作製し、ディーゼルエ
ンジン用パティキュレートトラップに組み上げた（サン
プル１９〜３５）。その試験結果を表３に示す。この結
果から、耐熱性金属３次元構造体多孔体100重量部に対
する酸化物量が少ないとHC浄化率の値が低下する。表３
から、酸化物量が5重量部以上は必要である。好ましく
は10重量部以上である。この実験では、さらにSO2酸化
率を採取し、また排気ガス温度100℃と750℃とを30分づ
つ繰返し、これの100サイクル後での金属骨格と酸化物
との剥離の有無、骨格の腐食の有無についても調査し
た。表３にあわせて示す。
を有するフィルターエレメントを作製し、ディーゼルエ
ンジン用パティキュレートトラップに組み上げた（サン
プル１９〜３５）。その試験結果を表３に示す。この結
果から、耐熱性金属３次元構造体多孔体100重量部に対
する酸化物量が少ないとHC浄化率の値が低下する。表３
から、酸化物量が5重量部以上は必要である。好ましく
は10重量部以上である。この実験では、さらにSO2酸化
率を採取し、また排気ガス温度100℃と750℃とを30分づ
つ繰返し、これの100サイクル後での金属骨格と酸化物
との剥離の有無、骨格の腐食の有無についても調査し
た。表３にあわせて示す。
【００３２】
【表３】
【００３３】表３から、酸化アルミニウムの含有率が多
いとSO2酸化率が増大し好ましくない。また、酸化アル
ミニウムの含有率が少なすぎるとHC浄化率の低下を招く
ことがわかる。さらにサンプル２７では、酸化物の量が
多すぎ、剥離が起こり、金属骨格が腐食している。酸化
物の量が少なすぎると、同様に腐食の原因となる。以上
から酸化物中の酸化アルミニウム含有率は10〜75重量％
が好ましく、また金属骨格に対する酸化物の重量部は5
〜30重量部にするのがよい。
いとSO2酸化率が増大し好ましくない。また、酸化アル
ミニウムの含有率が少なすぎるとHC浄化率の低下を招く
ことがわかる。さらにサンプル２７では、酸化物の量が
多すぎ、剥離が起こり、金属骨格が腐食している。酸化
物の量が少なすぎると、同様に腐食の原因となる。以上
から酸化物中の酸化アルミニウム含有率は10〜75重量％
が好ましく、また金属骨格に対する酸化物の重量部は5
〜30重量部にするのがよい。
【００３４】
【実施例４】前記と同様に実施例１の方法で、原料酸化
物の比表面積を変えた物を用いてフィルターエレメント
を作製し、パティキュレートトラップに組み上げた（サ
ンプル３６〜４１）。金属骨格に付着する酸化物量は、
エアー圧とブロー時間を調節し、またスラリー濃度を変
えて骨格に対する酸化物重量部をほぼ20重量部とした。
この結果を表４に示す。酸化物比表面積が小、即ち酸化
物の粒度が粗い物はHC浄化率が良くない。このデータと
表３のサンプル３０をあわせて酸化物比表面積は5ｍ2／
ｇ以上が好ましい。
物の比表面積を変えた物を用いてフィルターエレメント
を作製し、パティキュレートトラップに組み上げた（サ
ンプル３６〜４１）。金属骨格に付着する酸化物量は、
エアー圧とブロー時間を調節し、またスラリー濃度を変
えて骨格に対する酸化物重量部をほぼ20重量部とした。
この結果を表４に示す。酸化物比表面積が小、即ち酸化
物の粒度が粗い物はHC浄化率が良くない。このデータと
表３のサンプル３０をあわせて酸化物比表面積は5ｍ2／
ｇ以上が好ましい。
【００３５】
【表４】
【００３６】
【実施例５】次に金属骨格についての実験を行った。実
施例１と同様、筒状にした金属３次元発泡構造多孔体を
拡散浸透法でCrとAlを加え、Ni−Cr−Alの３元合金とし
た。特にCrの比率を変化させた。Alについては、最終比
率が7ｗｔ％になるように、原料比率を調整しほぼ7ｗｔ
％になった。この金属骨格を実施例１に準拠してフィル
ターユニットにし、パティキュレートトラップに組み上
げた（サンプル４２〜４９）。このサンプルを750℃の
ディーゼル排気ガス中に100時間さらしたのち前後の重
量を量り重量変化率とした。試験結果を表５に示す。表
５からCrの含有率が少ないと腐食が早まり、多すぎると
加工性に問題があり、最適なCr含有量は15〜30ｗｔ％が
好ましい。
施例１と同様、筒状にした金属３次元発泡構造多孔体を
拡散浸透法でCrとAlを加え、Ni−Cr−Alの３元合金とし
た。特にCrの比率を変化させた。Alについては、最終比
率が7ｗｔ％になるように、原料比率を調整しほぼ7ｗｔ
％になった。この金属骨格を実施例１に準拠してフィル
ターユニットにし、パティキュレートトラップに組み上
げた（サンプル４２〜４９）。このサンプルを750℃の
ディーゼル排気ガス中に100時間さらしたのち前後の重
量を量り重量変化率とした。試験結果を表５に示す。表
５からCrの含有率が少ないと腐食が早まり、多すぎると
加工性に問題があり、最適なCr含有量は15〜30ｗｔ％が
好ましい。
【００３７】
【表５】
【００３８】
【実施例６】実施例５と同様に、今度はCrの比率をほぼ
22ｗｔ％に固定し、Alの比率を変化させた。以降実施例
５と同じ操作でパティキュレートトラップを組み上げ
（サンプル５０〜５５）、実施例５と同様の試験をし
た。結果を表６に示す。この結果から、Alの比率におい
てもCrと同様に適度な比率が必要である。即ち、Alが少
ないと腐食が早まり、多すぎると加工性が問題になる。
Alの比率を1〜15ｗｔ％とするのが好ましい。
22ｗｔ％に固定し、Alの比率を変化させた。以降実施例
５と同じ操作でパティキュレートトラップを組み上げ
（サンプル５０〜５５）、実施例５と同様の試験をし
た。結果を表６に示す。この結果から、Alの比率におい
てもCrと同様に適度な比率が必要である。即ち、Alが少
ないと腐食が早まり、多すぎると加工性が問題になる。
Alの比率を1〜15ｗｔ％とするのが好ましい。
【００３９】
【表６】
【００４０】
【発明の効果】以上のように、本発明になるディーゼル
エンジン用パティキュレートトラップにより、ディーゼ
ル排気ガス中の炭素粒子とHCとの同時除去が可能とな
る。さらにはSO2のSO3への酸化を抑制することが可能で
あり、ディーゼル排気ガス浄化に役立ち、地球の大気汚
染防止に有効なものとなる。
エンジン用パティキュレートトラップにより、ディーゼ
ル排気ガス中の炭素粒子とHCとの同時除去が可能とな
る。さらにはSO2のSO3への酸化を抑制することが可能で
あり、ディーゼル排気ガス浄化に役立ち、地球の大気汚
染防止に有効なものとなる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 23/40 ＺＡＢ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０３Ｃ 23/63 Ｂ０１Ｊ 23/56 ３０１Ａ (72)発明者 岡本 ▲曉▼ 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内
Claims (7)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジン排気ガス浄化用パテ
ィキュレートトラップであって、前記フィルターエレメ
ントが、連通空孔を有する耐熱性金属３次元発泡構造多
孔体からなる骨格と、その表面に積層された酸化チタ
ン、酸化ジルコニウム、希土類酸化物よりなる群より選
択される１種以上の酸化物と、酸化アルミニウムとの混
合物および／もしくは複合酸化物と、さらにその上に積
層された白金、パラジウム、ロジウムよりなる群より選
択される１種以上の白金族金属からなり、このフィルタ
ーエレメントの連通空孔の平均孔径が10μｍ以上100μ
ｍ以下であることを特徴とするディーゼルエンジン用パ
ティキュレートトラップ。 - 【請求項２】 ディーゼルエンジン排気ガス浄化用パテ
ィキュレートトラップであって、前記フィルターエレメ
ントが、連通空孔を有する耐熱性金属３次元発泡構造多
孔体からなる骨格と、その表面に積層された酸化チタ
ン、酸化ジルコニウム、希土類酸化物よりなる群より選
択される１種以上の酸化物と、酸化アルミニウムとの混
合物と、酸化鉄、酸化クロム、酸化ニッケルよりなる群
より選択される１種以上の酸化物および／もしくは複合
酸化物と、さらにその上に積層された白金、パラジウ
ム、ロジウムよりなる群より選択される１種以上の白金
族金属からなり、このフィルターエレメントの連通空孔
の平均孔径が10μｍ以上100μｍ以下であることを特徴
とするディーゼルエンジン用パティキュレートトラッ
プ。 - 【請求項３】 前記耐熱性金属３次元発泡構造多孔体
が、Cr:15〜30重量％、Al:1〜15重量％、残部Ni及び不
可避成分からなる請求項１または２記載のディーゼルエ
ンジン用パティキュレートトラップ。 - 【請求項４】 前記耐熱性金属３次元発泡構造多孔体の
表面にさらにアルミニウム酸化物層を有する請求項１〜
３のいずれかに記載のディーゼルエンジン用パティキュ
レートトラップ。 - 【請求項５】 前記フィルターエレメントの充填率が5
〜35vol.％である請求項１〜４のいずれかに記載のディ
ーゼルエンジン用パティキュレートトラップ。 - 【請求項６】 前記酸化物の合計量が、耐熱性金属３次
元発泡構造多孔体100重量部に対して、5〜30重量部であ
る請求項１〜５のいずれかに記載のディーゼルエンジン
用パティキュレートトラップ。 - 【請求項７】 前記酸化物総量中の酸化アルミニウム含
有率が10〜85重量％である請求項１〜６のいずれかに記
載のディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8209515A JPH1047035A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8209515A JPH1047035A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1047035A true JPH1047035A (ja) | 1998-02-17 |
Family
ID=16574079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8209515A Pending JPH1047035A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1047035A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002025072A1 (en) * | 2000-09-20 | 2002-03-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control filter and method of controlling exhaust emission |
| WO2002040836A1 (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control device and method of controlling exhaust emission |
| JP2009072764A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Waertsilae Schweiz Ag | 排気ガス粒子用フィルター、および排気ガス粒子用フィルターの製造方法 |
| WO2009128175A1 (ja) | 2008-04-14 | 2009-10-22 | 三井金属鉱業株式会社 | パティキュレート燃焼触媒、パティキュレートフィルター及び排ガス浄化装置 |
| WO2009144847A1 (ja) | 2008-05-29 | 2009-12-03 | 三井金属鉱業株式会社 | パティキュレート燃焼触媒、パティキュレートフィルター及び排ガス浄化装置 |
| JP2010540217A (ja) * | 2007-09-28 | 2010-12-24 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト | 主に化学量論的混合気で運転される内燃機関の排ガスからの粒子の除去 |
| WO2011004689A1 (ja) | 2009-07-06 | 2011-01-13 | 三井金属鉱業株式会社 | パティキュレート燃焼触媒 |
| WO2012090577A1 (ja) | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 三井金属鉱業株式会社 | パティキュレート燃焼触媒、その製造方法、パティキュレートフィルター及びその製造方法 |
| JP2012196620A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガス分解素子及びその製造方法並びにアンモニア分解方法 |
| DE112011104673T5 (de) | 2011-01-05 | 2013-10-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Abgasreinigender Katalysator und abgasreinigendes Katalysatorsystem |
| DE112011104676T5 (de) | 2011-01-05 | 2013-12-05 | Honda Motor Co., Ltd. | Abgasreinigender Katalysator |
| JP2014509350A (ja) * | 2011-02-14 | 2014-04-17 | 新東工業株式会社 | 金型用型材、金型用通気性部材、並びに、金型用型材及び金型用通気性部材の製造方法 |
-
1996
- 1996-08-08 JP JP8209515A patent/JPH1047035A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6945036B2 (en) | 2000-09-20 | 2005-09-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control filter and method of controlling exhaust emission |
| WO2002025072A1 (en) * | 2000-09-20 | 2002-03-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control filter and method of controlling exhaust emission |
| WO2002040836A1 (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control device and method of controlling exhaust emission |
| US6829891B2 (en) | 2000-11-17 | 2004-12-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control device and method of controlling exhaust emission |
| JP2009072764A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Waertsilae Schweiz Ag | 排気ガス粒子用フィルター、および排気ガス粒子用フィルターの製造方法 |
| JP2010540217A (ja) * | 2007-09-28 | 2010-12-24 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト | 主に化学量論的混合気で運転される内燃機関の排ガスからの粒子の除去 |
| WO2009128175A1 (ja) | 2008-04-14 | 2009-10-22 | 三井金属鉱業株式会社 | パティキュレート燃焼触媒、パティキュレートフィルター及び排ガス浄化装置 |
| WO2009144847A1 (ja) | 2008-05-29 | 2009-12-03 | 三井金属鉱業株式会社 | パティキュレート燃焼触媒、パティキュレートフィルター及び排ガス浄化装置 |
| US9393522B2 (en) | 2008-05-29 | 2016-07-19 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Method for combusting diesel exhaust gas |
| WO2011004689A1 (ja) | 2009-07-06 | 2011-01-13 | 三井金属鉱業株式会社 | パティキュレート燃焼触媒 |
| WO2012090577A1 (ja) | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 三井金属鉱業株式会社 | パティキュレート燃焼触媒、その製造方法、パティキュレートフィルター及びその製造方法 |
| DE112011104673T5 (de) | 2011-01-05 | 2013-10-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Abgasreinigender Katalysator und abgasreinigendes Katalysatorsystem |
| DE112011104676T5 (de) | 2011-01-05 | 2013-12-05 | Honda Motor Co., Ltd. | Abgasreinigender Katalysator |
| JP2014509350A (ja) * | 2011-02-14 | 2014-04-17 | 新東工業株式会社 | 金型用型材、金型用通気性部材、並びに、金型用型材及び金型用通気性部材の製造方法 |
| JP2012196620A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガス分解素子及びその製造方法並びにアンモニア分解方法 |
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