(57)【要約】触媒が担持された触媒担体と、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設され、上記セルのいずれか一方の端部が封止された柱状のハニカム焼成体からなるハニカムフィルタとで構成され、上記触媒担体が、排ガス流路において上記ハニカムフィルタの上流側に配置された排ガス浄化システムであって、上記触媒担体は、上記ハニカムフィルタと所定の距離を隔てて配置され、上記ハニカムフィルタにおいて、上記排ガスが流出する流出側端面から、上記ハニカムフィルタの全長の１０％の領域には触媒担持層が形成されておらず、上記ハニカムフィルタにおいて、上記排ガスが流入する流入側端面から、上記ハニカムフィルタの全長の９０％の領域のうち、上記ハニカムフィルタの全長の２５〜９０％の領域には触媒担持層が形成されており、上記ハニカムフィルタの上記触媒担持層が形成されていない領域の熱伝導率は、上記触媒担持層が形成された領域の熱伝導率より高いことを特徴とする。
2008126321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒が担持された触媒担体と、
多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設され、前記セルのいずれか一方の端部が封止された柱状のハニカム焼成体からなるハニカムフィルタとで構成され、
前記触媒担体が、排ガス流路において前記ハニカムフィルタの上流側に配置された排ガス浄化システムであって、
前記触媒担体は、前記ハニカムフィルタと所定の距離を隔てて配置され、
前記ハニカムフィルタにおいて、前記排ガスが流出する流出側端面から、前記ハニカムフィルタの全長の１０％の領域には触媒担持層が形成されておらず、
前記ハニカムフィルタにおいて、前記排ガスが流入する流入側端面から、前記ハニカムフィルタの全長の９０％の領域のうち、前記ハニカムフィルタの全長の２５〜９０％の領域には触媒担持層が形成されており、
前記ハニカムフィルタの前記触媒担持層が形成されていない領域の熱伝導率は、前記触媒担持層が形成された領域の熱伝導率より高いことを特徴とする排ガス浄化システム。
【請求項２】
前記触媒担持層に触媒が担持されている請求項１に記載の排ガス浄化システム。
【請求項３】
前記ハニカム焼成体の主成分は、炭化物セラミックス、窒化物セラミックス、金属と炭化物セラミックスとの複合体、又は、金属と窒化物セラミックスとの複合体である請求項１又は２に記載の排ガス浄化システム。
【請求項４】
前記触媒担持層は、酸化物セラミックスからなる請求項１〜３のいずれかに記載の排ガス浄化システム。
【請求項５】
前記ハニカムフィルタは、シール材層を介して結束された複数個の前記ハニカム焼成体からなる請求項１〜４のいずれかに記載の排ガス浄化システム。
【請求項６】
前記触媒担体と前記ハニカムフィルタとの間の所定の距離は、１０〜２００ｍｍである請求項１〜５のいずれかに記載の排ガス浄化システム。
【請求項７】
前記触媒担持層が形成されていない領域の熱伝導率は、前記触媒担持層が形成された領域の熱伝導率の１．３〜５．０倍である請求項１〜６のいずれかに記載の排ガス浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
バス、トラック等の車両や建設機械等の内燃機関から排出される排ガス中のスス等のパティキュレート（以下、ＰＭともいう）が、環境や人体に害を及ぼすことが近年問題となっている。そこで、多孔質セラミックからなるハニカムフィルタを用いることにより、排ガス中のＰＭを捕集し、排ガスを浄化するパティキュレートフィルタが種々提案されている。【０００３】
このようなハニカムフィルタでは、ＰＭの捕集量が一定量に達した場合に、捕集したＰＭを燃焼除去するためハニカムフィルタの再生処理を行う。ハニカムフィルタの再生処理を行うと、上流側の温度に比べて下流側の温度が高くなることが知られている。こうして、上流側と下流側との温度差が大きくなり、この温度差に起因して熱応力が生じた場合には、ハニカムフィルタが破損しやすい状態となることがあった。【０００４】
特許文献１には、炭化ケイ素製ハニカムフィルタが排ガス流路に設置された排ガス浄化システムが開示されており、このハニカムフィルタとして、ハニカムフィルタの上流側に触媒が多く担持され、下流側には触媒が少なく担持されているか、あるいは、上流側にのみ触媒が担持され、下流側に触媒が担持されていないハニカムフィルタが用いられている。【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５４２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の排ガス浄化システムによると、高温の排ガスを流通させた際に、排ガスが流入する側の温度に比べて、排ガスが流出する側の温度が高くなる傾向にあるため、場合によっては異常昇温を起こしてハニカムフィルタ自体が溶損、破損するおそれがあった。すなわち、特許文献１に記載の排ガス浄化システムは、ハニカムフィルタの再生限界値（補集したＰＭを燃焼させた場合にフィルタにクラックが生じることのない、ＰＭの補集量の最大値）が低いものであった。【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、排ガスの浄化性能を保ちつつ、再生限界値が向上した排ガス浄化システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の排ガス浄化システムでは、触媒が担持された触媒担体と、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設され、上記セルのいずれか一方の端部が封止された柱状のハニカム焼成体からなるハニカムフィルタとで構成され、上記触媒担体が、排ガス流路において上記ハニカムフィルタの上流側に配置された排ガス浄化システムにおいて、上記触媒担体を、上記ハニカムフィルタと所定の距離を隔てて配置し、上記ハニカムフィルタにおいて、上記排ガスが流出する流出側端面から、上記ハニカムフィルタの全長の１０％の領域には触媒担持層を形成せず、上記ハニカムフィルタにおいて、上記排ガスが流入する流入側端面から、上記ハニカムフィルタの全長の９０％の領域において、上記ハニカムフィルタの全長の２５〜９０％の領域には触媒担持層を形成し、上記ハニカムフィルタの上記触媒担持層を形成していない領域の熱伝導率が、上記触媒担持層を形成した領域の熱伝導率より高くなるようにしている。【０００９】
請求項１に記載の排ガス浄化システムでは、排ガス浄化時（特に再生処理時）に生じる発熱を触媒担体とハニカムフィルタとに分散させている。すなわち、排ガス中の有害ガス成分の浄化の大部分を触媒担体で行い、ＰＭの燃焼をハニカムフィルタで行っている。こうすることで、一のハニカムフィルタで排ガス浄化を行う場合と比べて、ハニカムフィルタでの熱応力を抑制することができ、その結果、ハニカムフィルタでのクラック等の発生を防止することができる。
また、上記触媒担体とハニカムフィルタとは、所定の間隔を隔てて配置されているので、上記触媒担体を通過した排ガスは、両者の間の空間を通過する際に冷却される。これにより、上流側の触媒担体で生じた熱が、下流側のハニカムフィルタに伝わることを抑制することができる。従って、ハニカムフィルタを含めた排ガス浄化システムにおける不意の異常昇温を防止することができる。【００１０】
加えて、請求項１に記載の排ガス浄化システムでは、ハニカムフィルタの排ガス流出側の所定の領域では、触媒担持層を形成していないので、ハニカム焼成体が本来有する熱伝導率を維持することができる。これにより、ハニカムフィルタの再生処理を行うことで熱が発生しても、ハニカムフィルタの排ガス流出側での熱拡散が図られることから、排ガス流入側と排ガス流出側との間の温度差が小さくなり、ハニカムフィルタにおいて熱応力が生じるのを防止することができる。
さらに、請求項１に係る排ガス浄化システムでは、上記のように、排ガス浄化システムにおける発熱の分散や、排ガスの冷却、ハニカムフィルタでの熱応力の抑制等の効果が同時に生じる。その結果、排ガスの浄化処理に伴うハニカムフィルタでの過剰な発熱や局所的な発熱も抑制されることになることから、ハニカムフィルタの再生限界値を向上させることができる。【００１１】
請求項２に記載の排ガス浄化システムでは、触媒担持層に触媒が担持されているので、ハニカムフィルタにおいてＰＭが燃焼した際に生じる有害ガス成分を浄化することができ、また、ＰＭの燃焼効率を向上させることができる。【００１２】
請求項３に記載の排ガス浄化システムのように、ハニカム焼成体の主成分を高熱伝導性の炭化物セラミックス等とすることで、ハニカムフィルタの排ガス流入側から排ガス流出側にわたる温度分布をさらに均一にすることができる。その結果、ハニカムフィルタでの熱衝撃が抑制されるので、排ガス浄化システムにおけるハニカムフィルタの再生限界値を向上させることができる。【００１３】
請求項４に記載の排ガス浄化システムでは、触媒担持層を酸化物セラミックスにより形成しているので、比表面積の大きい触媒担持層を形成することができる。【００１４】
請求項５に記載の排ガス浄化システムでは、ハニカムフィルタとして、複数のハニカム焼成体がシール材層を介して結束された集合型ハニカムフィルタを用いているので、耐熱衝撃性を向上させることができる。【００１５】
請求項６に記載の排ガス浄化システムでは、触媒担体とハニカムフィルタとの間の所定距離を１０〜２００ｍｍとしているので、触媒担体において昇温した排ガスを、ハニカムフィルタでの排ガス浄化処理にとって過剰でなく、かつ、低すぎない温度まで冷却することができる。【００１６】
請求項７に記載の排ガス浄化システムのように、触媒担持層が形成されていない領域の熱伝導率を、触媒担持層が形成された領域の熱伝導率の１．３〜５．０倍としたハニカム焼成体では、ハニカムフィルタの排ガス流出側での熱拡散性が高まり、ハニカムフィルタに生じる温度分布をより均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第一実施形態）
以下、本発明の一実施形態である第一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の排ガス浄化システムの一例を模式的に示す断面図である。
図１に示したように、本発明の排ガス浄化システム１０は、触媒担体２０とハニカムフィルタ３０とで構成されている。この排ガス浄化システム１０では、触媒担体２０及びハニカムフィルタ３０が、排ガスＧの流路となる金属ケーシング１１内に設置されている。そして、排ガスＧの流路において、触媒担体２０は、ハニカムフィルタ３０の上流側に、所定距離Ｄを隔てて配置されている。金属ケーシング１１の両端部のうち、エンジン等の内燃機関から排出された排ガスＧが導入される側の端部には、導入管１２が接続されており、金属ケーシング１１のもう一方の端部には、排ガスＧを外部に導く排出管１３が接続されている。なお、図１中、矢印は排ガスＧの流れを示している。【００１８】
触媒担体２０やハニカムフィルタ３０は、それらの外周部に保持シール材１４が巻かれた状態で金属ケーシング１１内に設置されている。【００１９】
このような構成からなる排ガス浄化システム１０では、エンジン等の内燃機関から排出された排ガスＧ（有害ガス成分やパティキュレートを含む）は、導入管１２を通って金属ケーシング１１内に導入され、まず、触媒担体２０内を通過する。【００２０】
ここで触媒担体２０を説明する。図２は、触媒担体の端面を模式的に示す正面図である。
触媒担体２０は、多孔質のセラミックからなる。また、触媒担体２０では、図１及び図２に示すように、多数のセル２２がセル壁２１を隔てて形成されており、触媒担体２０は全体として円柱状のハニカム構造を有している。触媒担体２０には、排ガスＧに含まれる有害ガスを浄化するため、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属触媒が担持されている。なお、この貴金属触媒は、有害ガスの浄化効果や経済性を考慮して、触媒担体２０の見掛けの体積に対し、２〜１０ｇ／Ｌとなるように担持されている。【００２１】
触媒担体２０のセル２２に流れ込んだ排ガスＧは、触媒担体２０に担持された貴金属触媒と接触する。このとき、触媒担体２０では、排ガスＧ中のＣＯ、ＨＣ及びＮＯｘ等の有害なガス成分が貴金属触媒により浄化されることになる。【００２２】
次に、排ガスＧは、ハニカムフィルタ３０に流入することになる。ここで、触媒担体２０とハニカムフィルタ３０との間は所定距離Ｄだけ離れているので、ハニカムフィルタ３０に流入するまでに、排ガスＧは、ある程度冷却される。すなわち、触媒担体２０において排ガスＧの浄化の際に生じた熱が全てハニカムフィルタ３０に伝わることはない。このように排ガス浄化システム１０では、後述するハニカムフィルタ３０での再生処理時のＰＭの燃焼に必要な熱量は維持しつつ、異常昇温が生じない程度まで、排ガスＧを冷却することができる。なお、排ガス浄化システム１１において、所定距離Ｄは１０〜２００ｍｍである。【００２３】
このようにして、ある程度冷却された排ガスＧは、ハニカムフィルタ３０内に流入する。ハニカムフィルタ３０を通過する際に、ＰＭがセル内やセル壁で捕集（ろ過）されることにより、排ガスＧが浄化され、その後、排ガスＧは排出管１３を通って外部に排出される。【００２４】
続いて、図３〜５を参照しつつハニカムフィルタ３０について説明する。
図３は、本発明の排ガス浄化システムを構成するハニカムフィルタの一例を模式的に示す斜視図であり、図４（ａ）は、ハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図であり、図４（ｂ）はそのＸ−Ｘ線断面図である。【００２５】
図３に示すように、ハニカムフィルタ３０では、図４（ａ）、４（ｂ）のようなハニカム焼成体４０がシール材層（接着剤層）３１を介して複数個結束されてセラミックブロック３２が構成されており、さらに、このセラミックブロック３２の外周にシール材層（コート層）３３が形成されている。【００２６】
ハニカムフィルタ３０を構成するハニカム焼成体４０は、炭化ケイ素を主成分とする多孔質体である。ハニカム焼成体４０には、図４（ａ）、４（ｂ）に示したように、多数のセル４２がセル壁４１を隔てて長手方向（図４（ａ）中、矢印ａの方向）に並設されており、セル４２のいずれかの端部が封止材４３で封止されている。従って、ハニカム焼成体４０において、排ガスＧは、流入側端面３６ａ側で開口するセル４２に流入し、こうして流入した排ガスＧは、セル４２を隔てるセル壁４１を通過した後、流出側端面３６ｂ側で開口する他のセル４２から流出するようになっている。
従って、セル壁４１がＰＭ等を捕集するためのフィルタとして機能する。【００２７】
また、ハニカムフィルタ３０の所定の領域に、アルミナからなる触媒担持層４４が形成されており、この触媒担持層４４には白金（Ｐｔ）触媒が担持されている。ここで、上述のように、ハニカムフィルタ３０は、ハニカム焼成体４０からなるので、このハニカム焼成体４０が、触媒担持層４４が形成される基材としての役割を果たす。ハニカム焼成体４０は炭化ケイ素を主成分としており、一方、触媒担持層４４はアルミナを主成分としている。ハニカムフィルタ３０の触媒担持層４４が形成された領域の熱伝導率は、アルミナによって、ハニカムフィルタ３０の触媒担持層４４が形成されていない領域の熱伝導率に比べて低いこととなる。【００２８】
この触媒担持層４４が形成されている所定の領域について図面を用いて説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ所定の領域に触媒担持層が形成されたハニカム焼成体の一例を模式的に示す断面図である。【００２９】
図５（ａ）〜（ｄ）に示すハニカム焼成体４０においては、いずれもハニカム焼成体４０の全長Ｌに対して流出側端面３６ｂから１０％の領域（図５（ａ）〜（ｄ）中、領域Ｂ）には触媒担持層４４が形成されていない。そして、ハニカム焼成体４０の全長Ｌに対して流入側端面３６ａから９０％の領域（図５（ａ）中、領域Ａ）のうち、ハニカム焼成体４０の全長Ｌの２５％〜９０％の領域（図５（ａ）〜（ｄ）中、領域Ｃ）には、触媒担持層４４が形成されている。【００３０】
詳細には、図５（ａ）のハニカム焼成体４０では、ハニカム焼成体４０の全長Ｌに対して、流入側端面３６ａから２５％の領域Ｃに触媒担持層４４が形成され、以下同様に、図５（ｂ）のハニカム焼成体４０では、流入側端面３６ａから２５〜５０％の領域Ｃに触媒担持層４４が形成され、図５（ｃ）のハニカム焼成体４０では、流入側端面３６ａから５０％の領域Ｃに触媒担持層４４が形成され、図５（ｄ）のハニカム焼成体４０では、流入側端面３６ａから９０％の領域Ｃに触媒担持層４０が形成されている。
なお、ハニカムフィルタ３０の全長はハニカム焼成体４０の全長Ｌと等しい。【００３１】
触媒担持層４４が形成されている領域Ｃは、通常、図５（ａ）、（ｃ）、（ｄ）のように流入側端面３６ａから連続して設けられているが、図５（ｂ）のように流入側端面３６ａから離間した位置から連続して設けてもよい。
そして、触媒担持層４４はセル壁４１の表面に形成されていてもよいし、セル壁４１の内部に形成されていてもよい。【００３２】
また、本実施形態においてハニカムフィルタの触媒担持層の形成されていない領域の熱伝導率は、上記ハニカムフィルタの触媒担持層が形成された領域の熱伝導率に比べて高くなるように設定されており、さらに具体的には、ハニカムフィルタの触媒担持層の形成されていない領域の熱伝導率は、上記ハニカムフィルタの触媒担持層が形成された領域の熱伝導率の１．３〜５．０倍と設定されている。
両領域の熱伝導率は、それぞれ図４（ｂ）に示す触媒担持層を形成した箇所４５ａ、触媒担持層を形成していない箇所４５ｂにおいて、それぞれ熱伝導率を測定することによって求められる。【００３３】
このように本発明の排ガス浄化システム１０において、ハニカムフィルタ３０には触媒担持層が形成されていない領域Ｂが存在することから、この領域Ｂでは基材であるハニカム焼成体４０の熱伝導率が維持され、これにより再生処理における放熱性を高めることができる。一方、ハニカムフィルタ３０には触媒担持層が形成された領域Ｃが存在することから、この領域Ｃに白金（Ｐｔ）等の触媒を担持することにより、捕集したＰＭ等を効率良く燃焼させることができる。【００３４】
以下、本実施形態の触媒担体及びハニカムフィルタの製造方法について説明する。まずは、触媒担体の製造方法から説明する。【００３５】
上記触媒担体の基材は、貴金属触媒を担持することができるものであれば特に限定されず、例えば、多孔質セラミック、金属等からなる基材が挙げられる。本実施形態では、ハニカム状（図２参照）のコージェライト製の基材を用いている。【００３６】
コージェライトからなる基材の表面にアルミナ膜を形成し、このアルミナ膜に触媒を担持させる。アルミナ膜を形成するには、例えば、Ａｌ（ＮＯ３）３等のアルミニウムを含有する金属化合物の溶液に基材を浸漬させて加熱したり、アルミナ粉末を含有する溶液に基材を浸漬させて加熱したりする。次いで、例えば、ジニトロジアンミン白金硝酸（［Ｐｔ（ＮＨ３）２（ＮＯ２）２］ＨＮＯ３）溶液等に基材を浸漬させて加熱することによりアルミナ膜に触媒を担持する。この他、Ｐｔ等の貴金属からなる触媒を担持したアルミナスラリーに、上記基材を浸漬した後、引き上げ、加熱することにより基材に触媒を担持させてもよい。【００３７】
次に、ハニカムフィルタの製造方法を説明する。
まず、セラミック原料として平均粒子径の異なる炭化ケイ素粉末と有機バインダとを乾式混合して混合粉末を調製するとともに、液状の可塑剤と潤滑剤と水とを混合して混合液体を調製し、続いて、上記混合粉末と上記混合液体とを湿式混合機を用いて混合することにより、成形体製造用の湿潤混合物を調製する。【００３８】
続いて、上記湿潤混合物を押出成形機に投入する。
上記湿潤混合物を押出成形機に投入し、湿潤混合物を押出成形することにより所定の形状のハニカム成形体を形成する。押出成形されたハニカム成形体を切断し、乾燥機により乾燥させ、乾燥させたハニカム成形体とする。【００３９】
乾燥させたハニカム成形体の両端を切断装置を用いて切断し、所定の長さのハニカム成形体を得る。次いで、流入側端面で開口する各セルの排ガス流出側の端部、及び、流出側端面で開口する各セルの排ガス流入側の端部に、封止材ペーストを所定量充填し、セルを封止する。セルを封止する際には、ハニカム成形体の端面（すなわち両端を切断した後の切断面）にセル封止用のマスクを当てて、封止の必要なセルにのみ封止材ペーストを充填する。
このような工程を経て、セルを封止したハニカム成形体を作製する。【００４０】
次に、セルを封止したハニカム成形体中を脱脂炉中で加熱して脱脂し、脱脂したハニカム成形体を焼成炉に搬送して焼成することによりハニカム焼成体を作製する。
そして、得られたハニカム焼成体の側面に、シール材ペーストを塗布してシール材ペースト層を形成し、このシール材ペースト層を介して順次他のハニカム焼成体を積層する。この手順を繰り返して所定数のハニカム焼成体が結束されたハニカム焼成体の集合体を作製する。なお、シール材ペーストとしては、例えば、無機バインダと有機バインダと無機繊維及び／又は無機粒子とからなるものを使用することができる。【００４１】
次に、このハニカム焼成体の集合体を加熱してシール材ペースト層を乾燥、固化させてシール材層（接着剤層）とする。その後、ダイヤモンドカッター等を用いてハニカム焼成体の集合体に切削加工を施してセラミックブロックとし、セラミックブロックの外周面にシール材ペーストを塗布して乾燥固化させることによりシール材層（コート層）を形成する。こうしてハニカムフィルタを製造する。【００４２】
次に、上記ハニカムフィルタの所定の領域にアルミナからなる触媒担持層を形成し、さらに上記触媒担持層に白金触媒を担持させる。具体的には、下記の（ｉ）触媒担持層形成処理及び（ｉｉ）触媒担持処理を行う。【００４３】
（ｉ）触媒担持層形成処理
アルミナ粒子を含むアルミナ溶液中に、流入側端面とする面を下にして、触媒担持層を形成する所定の領域がアルミナ溶液中に漬かるようにハニカムフィルタを浸漬し、ハニカムフィルタの所定の領域にアルミナ粒子を付着させる。
その後、ハニカムフィルタを１１０〜２００℃で２時間乾燥させ、乾燥後のハニカムフィルタを５００〜１０００℃で加熱焼成することにより、ハニカムフィルタの所定の領域に触媒担持層を形成する。【００４４】
（ｉｉ）触媒担持処理
次に、白金（Ｐｔ）を含有する金属化合物の溶液中に、触媒担持層を形成した所定の領域が溶液中に漬かるようにハニカムフィルタを浸漬する。浸積後のハニカムフィルタを乾燥させ、乾燥後のハニカムフィルタを不活性雰囲気下、５００〜８００℃で加熱焼成することにより触媒担持層に触媒を担持させる。【００４５】
なお、（ｉ）及び（ｉｉ）に示した方法は、ハニカムフィルタの流入側端面から連続して触媒担持層を形成し、この触媒担持層に触媒を担持する方法であるが、図５（ｂ）に示したような流入側端面から離間した位置から連続して触媒担持層を形成し、この触媒担持層に触媒を担持させる場合には、例えば、下記のような方法を用いればよい。
即ち、上記（ｉ）の工程を行う前に、ハニカムフィルタの排ガス流入側の触媒担持層を形成しない領域を、シリコーン樹脂でコーティングしておき、この状態で、予め白金触媒を付着させておいたアルミナ粒子を用いて上記（ｉ）の乾燥処理までを行い、その後、さらに３００℃程度まで加熱してシリコーン樹脂を融解させて除去し、続いて、上記（ｉ）の工程の加熱焼成処理を行った後、ハニカムフィルタに残留したシリコーン樹脂を酸で溶解除去する。【００４６】
以下、本実施形態のハニカムフィルタの作用効果について列挙する。
（１）本実施形態の排ガス浄化システムでは、再生処理時に生じる発熱を触媒担体とハニカムフィルタとに分散させていることから、ハニカムフィルタ自体に生じる熱応力を緩和することができ、その結果、ハニカムフィルタでのクラック等の発生を防止することができる。
また、上記触媒担体とハニカムフィルタとは、所定の間隔を隔てて配置されているので、上流側の触媒担体で生じた熱が、下流側のハニカムフィルタに対し過剰に伝わることを抑制することができる。従って、ハニカムフィルタを含めた排ガス浄化システムにおける不意の異常昇温を防止することができる。【００４７】
加えて、本実施形態の排ガス浄化システムでは、ハニカムフィルタの排ガス流出側の所定の領域では、触媒担持層を形成していないので、ハニカム焼成体が本来有する熱伝導率を維持することができる。これにより、ハニカムフィルタの再生処理を行うことで熱が発生しても、ハニカムフィルタの排ガス流出側での熱拡散が図られることから、排ガス流入側と排ガス流出側との間の温度差が小さくなり、ハニカムフィルタにおいて熱応力を抑制することができる。
さらに、本実施形態の排ガス浄化システムでは、上記のように、排ガス浄化システムにおける発熱量の分散や、排ガスの冷却、ハニカムフィルタでの熱応力の抑制等の効果が同時に生じる。その結果、ハニカムフィルタの再生限界値を向上させることができる。【００４８】
（２）本実施形態の排ガス浄化システムでは、触媒担持層に触媒が担持されているので、ハニカムフィルタにおいてＰＭが燃焼した際に生じる有害ガス成分を浄化することができ、また、ＰＭの燃焼効率を向上させることができる。【００４９】
（３）本実施形態の排ガス浄化システムのように、ハニカム焼成体の主成分を高熱伝導性の炭化物セラミックス等とすることで、ハニカムフィルタの排ガス流入側から排ガス流出側にわたる温度分布をさらに均一にすることができる。その結果、ハニカムフィルタでの熱衝撃が抑制されるので、排ガス浄化システムにおけるハニカムフィルタの再生限界値を向上させることができる。
（４）本実施形態の排ガス浄化システムのように、触媒担持層を酸化物セラミックスで形成することにより、比表面積の大きい触媒担持層を形成することができる。【００５０】
（５）本実施形態の排ガス浄化システムでは、ハニカムフィルタとして、複数のハニカム焼成体がシール材層を介して結束された集合型ハニカムフィルタを用いているので、耐熱衝撃性を向上させることができる。【００５１】
（６）本実施形態の排ガス浄化システムでは、触媒担体とハニカムフィルタとの間の所定距離を１０〜２００ｍｍとしているので、触媒担体において昇温した排ガスを、ハニカムフィルタでの排ガス浄化処理にとって過剰でなく、かつ、低すぎない温度まで冷却することができる。【００５２】
（７）本実施形態の排ガス浄化システムのように、触媒担持層が形成されていない領域の熱伝導率を、触媒担持層が形成された領域の熱伝導率の１．３〜５．０倍としたハニカム焼成体では、ハニカムフィルタの排ガス流出側での熱拡散性が高まり、ハニカムフィルタに生じる温度分布をより均一にすることができる。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明の第一実施形態をより具体的に開示した実施例を示すが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。【００５４】
以下の実施例及び比較例では、触媒担体の有無、触媒担持層の形成範囲、熱伝導率、及び、触媒担体とハニカムフィルタとの間の距離を変化させて排ガス浄化システムを製造して、各特性を測定した。【００５５】
（実施例１）
（Ａ）触媒担体の製造
平均粒径１０μｍのタルク粉末４０重量部と、平均粒径９μｍのカオリン粉末１０重量部と、平均粒径９．５μｍのアルミナ粉末１７重量部と、平均粒径５μｍの水酸化アルミニウム粉末１６重量部と、平均粒径１０μｍのシリカ粉末１５重量部とを湿式混合し、得られた混合物に対して、有機バインダ（カルボキシメチルセルロース）を５重量部、分散剤（日本油脂社製  ユニルーブ）を４重量部、溶媒（ジエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、協和発酵ケミカル社製、キョーワノールＯＸ２０）を１１重量部加えて混練した後、押出成形を行い、図１及び図２に示した円柱形状の生成形体を作製した。【００５６】
次に、マイクロ波乾燥機等を用いて上記生成形体を乾燥させ、セラミック乾燥体とした後、４００℃で脱脂し、常圧の大気雰囲気下１４００℃、３時間焼成を行うことにより、セルの数が６２個／ｃｍ２（４００個／ｉｎｃｈ２）、実質的に全てのセル壁の厚さが０．１７ｍｍ（７ｍｉｌ）で直径１４３．８ｍｍ×長さ７５ｍｍのコージェライト製の円柱状の触媒担体を製造した。【００５７】
（Ｂ）ハニカムフィルタの製造
平均粒子径２２μｍを有する炭化ケイ素の粗粉末５２．８重量％と、平均粒子径０．５μｍの炭化ケイ素の微粉末２２．６重量％とを湿式混合し、得られた混合物に対して、アクリル樹脂２．１重量％、有機バインダ（メチルセルロース）４．６重量％、潤滑剤（日本油脂社製  ユニルーブ）２．８重量％、グリセリン１．３重量％、及び、水１３．８重量％を加えて混練して混合組成物を得た後、押出成形を行い、図４（ｂ）に示した断面形状と略同様の断面形状であってセルの封止がされていない生のハニカム成形体を作製した。【００５８】
次いで、マイクロ波乾燥機を用いて上記ハニカム成形体を乾燥し、乾燥したハニカム成形体の所定のセルに上記生成形体と同様の組成のペーストを充填してセルの封止を行い、再び乾燥機を用いて乾燥させた。【００５９】
乾燥したハニカム成形体を４００℃で脱脂し、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間の条件で焼成を行うことにより、気孔率が４５％、平均気孔径が１５μｍ、高さ３４．３ｍｍ×幅３４．３ｍｍ×長さ１５０ｍｍ、セルの数（セル密度）が４６．５個／ｃｍ２、セル壁の厚さが０．２５ｍｍ（１０ｍｉｌ）の炭化ケイ素焼結体からなるハニカム焼成体を製造した。【００６０】
平均繊維長２０μｍのアルミナファイバ３０重量％、平均粒子径０．６μｍの炭化ケイ素粒子２１重量％、シリカゾル１５重量％、カルボキシメチルセルロース５．６重量％、及び、水２８．４重量％を含む耐熱性のシール材ペーストを用いて、ハニカム焼成体を多数接着させた。さらに、この接着物を１２０℃で乾燥させ、続いて、ダイヤモンドカッターを用いて切断することにより、シール材層（接着剤層）の厚さ１．０ｍｍの円柱状のセラミックブロックを作製した。【００６１】
次に、上記シール材ペーストを用いて、セラミックブロックの外周部に厚さ０．２ｍｍのシール材ペースト層を形成した。そして、このシール材ペースト層を１２０℃で乾燥して、外周にシール材層（コート層）が形成された直径１４３．８ｍｍ×長さ１５０ｍｍの円柱状のハニカムフィルタを製造した。【００６２】
（Ｃ）触媒担持層の形成
（Ｃ−１）触媒担体への触媒担持層の形成
平均粒子径０．８μｍのγ−アルミナ粒子を充分量の水と混合して攪拌し、アルミナスラリーを作製した。このアルミナスラリー中に触媒担体全体を浸漬し、１分間保持した。
続いて、この触媒担体を１１０℃で１時間加熱して乾燥させ、さらに７００℃で１時間焼成することで触媒担持層を形成した。
このとき、触媒担持層の形成量（ｇ／Ｌ）が、触媒担体の見掛けの体積１Ｌ（リットル）あたり１５０ｇとなるように、アルミナスラリーへの浸漬と乾燥、焼成を繰り返し行った。【００６３】
（Ｃ−２）ハニカムフィルタへの触媒担持層の形成
平均粒子径０．８μｍのγ−アルミナ粒子を充分量の水と混合して攪拌し、アルミナスラリーを作製した。このアルミナスラリー中にハニカムフィルタを流入側端面を下にして、その全長の５０％の領域（流入側端面から７５ｍｍの領域）まで浸漬し、１分間保持した。
続いて、このハニカムフィルタを１１０℃で１時間加熱して乾燥し、さらに７００℃で１時間焼成することにより、ハニカムフィルタのガス流入側端面からハニカムフィルタの全長の５０％の領域に触媒担持層を形成した。
このとき、触媒担持層の形成量（ｇ／Ｌ）が、ハニカムフィルタのうち触媒担持層が形成されている領域の見掛けの体積１Ｌ（リットル）あたり４０ｇとなるように、アルミナスラリーへの浸漬と乾燥、焼成を繰り返し行った。【００６４】
（Ｄ）白金触媒の担持
ジニトロジアンミン白金硝酸溶液（［Ｐｔ（ＮＨ３）２（ＮＯ２）２］ＨＮＯ３、白金濃度４．５３重量％）溶液中に、触媒担体全体を浸漬し、１分間保持した。また、ハニカムフィルタについても同様に、ハニカムフィルタの流入側端面を下にして、その全長の５０％の領域まで浸漬し、１分間保持した。
続いて、触媒担体及びハニカムフィルタを１１０℃で２時間乾燥し、窒素雰囲気中５００℃で１時間焼成することによって触媒担持層に白金触媒を担持させた。
この白金触媒の担持量は、触媒担持層であるアルミナ２０ｇに対して白金が、触媒担体では５ｇ、ハニカムフィルタでは３ｇであった。
こうして、アルミナからなる触媒担持層に白金触媒が担持された触媒担体、及び、アルミナからなる触媒担持層が所定の領域に形成され、この触媒担持層に白金触媒が担持されたハニカムフィルタを製造した。【００６５】
（Ｅ）排ガス浄化システムの金属ケーシングへの設置
製造した触媒担体及びハニカムフィルタを、図１に示したように、セラミックファイバからなる保持シール材を介し、触媒担体とハニカムフィルタとの間の距離を１０ｍｍとして金属ケーシングに設置した。
このようにして金属ケーシングに設置した排ガス浄化システムに対して、以下の項目を評価した。【００６６】
（熱伝導率の測定）
触媒担持層を形成した箇所４５ａ及び触媒担持層を形成していない箇所４５ｂについて、セル壁の熱伝導率をレーザーフラッシュ法によって測定した。【００６７】
（再生処理の際のクラックの有無の評価）
図１に示したように、金属ケーシングに設置した排ガス浄化システムにより、導入管１２と接続する２Ｌディーゼルエンジンを回転数３０００ｍｉｎ−１、トルク４０Ｎｍで、ＰＭの捕集量が６ｇ／Ｌとなるまで運転した。その後、エンジンを回転数４０００ｍｉｎ−１、フルロードにして、フィルタ温度が７００℃付近で一定になったところで、エンジンを回転数１０５０ｍｉｎ−１、トルク３０ＮｍにすることによってＰＭを強制燃焼させた。その際のハニカムフィルタにおけるクラックの有無を目視にて観察した。【００６８】
（排ガス浄化性能の評価）
ここで採用した評価方法としては、有害ガス成分であるＣＯが排ガス浄化システムより酸化されてＣＯ２となるところ、ＣＯのＣＯ２への転化率が高いほどＣＯ２選択率が高くなり、有害ガス成分が浄化されていることを示すという評価方法であった。具体的には、ＰＭの捕集からハニカムフィルタの再生までのサイクルの際に、ハニカムフィルタの流出側端面から下流側１ｍの位置にてＣＯとＣＯ２の濃度をエンジン排ガス分析装置（堀場製作所社製）を用いて測定し、ＣＯ２選択率｛ＣＯ２／（ＣＯ＋ＣＯ２）｝×１００が常時７５％以上となるか否かで排ガス浄化性能を評価した。【００６９】
実施例１で製造した排ガス浄化システムにおいて、触媒担持層の形成範囲、形成量、熱伝導率及びその比、並びに、クラックの有無、排ガス浄化性能の評価結果について表１にまとめて示した。
なお、触媒担持層の形成位置は流入側端面の位置を基準として、ハニカムフィルタの全長（１５０ｍｍ）に対する流入側端面からの形成された領域（距離（ｍｍ））の割合（％）で示している。実施例１では流入側端面から５０％の領域に触媒担持層が形成されているため、「５０」と示している。
また、触媒担持層の形成量は、ハニカムフィルタのうち触媒担持層が形成されている領域の見掛けの体積１Ｌ（リットル）あたりの形成量（ｇ／Ｌ）として示した。【００７０】
（比較例１、２）
触媒担体（ＤＯＣ）の有無の影響を評価するために、排ガス浄化システムのうち触媒担体を金属ケーシングに配置しなかったのに加え、ハニカムフィルタにおける触媒担持層の形成範囲をそれぞれ表１に示した値としたこと以外は、実施例１と同様にハニカムフィルタを製造し、それぞれの評価を行った。
触媒担体の有無の影響についての評価結果を表１に示す。【００７１】
【表１】
2008126321.tif 000003
【００７２】
表１から明らかなように、実施例１ではクラックも発生せず、排ガス浄化性能も良好であった。一方、比較例１、２では、クラックが発生し、排ガス浄化性能も劣っていた。【００７３】
比較例１では、一のハニカムフィルタで有害ガス成分の分解及びＰＭの燃焼を行っていることから、ハニカムフィルタにおいて発生する熱量が大きくなってしまい、生じた熱応力に耐えられなくなったからであると考えられる。また、比較例２では、ハニカムフィルタの全長にわたって触媒担持層が形成されていることから、再生処理の際に発生した熱を逃がすことができず、最終的にクラックが発生したと考えられる。【００７４】
（実施例２〜４、比較例３〜５）
触媒担持層の形成範囲の影響を評価するために、ハニカムフィルタの触媒担持層の形成範囲をそれぞれ表２に示した値としたこと以外は、実施例１と同様に排ガス浄化システムを製造し、それぞれの評価を行った。なお、実施例２としては、ハニカムフィルタの全長に対して触媒担持層を形成する領域の割合が同じものの、形成する位置が異なる２つの実施例（実施例２−１及び実施例２−２）について評価した。具体的には、実施例２−１では、流入側端面から連続してハニカムフィルタの全長の２５％の領域に触媒担持層を形成しており、実施例２−２では、流入側端面からハニカムフィルタの全長の２５％離間した位置から連続してハニカムフィルタの全長の２５％の領域に触媒担持層を形成した。
触媒担持層の形成範囲の影響についての評価結果を表２に示す。併せて、熱伝導率の比の影響について、実施例１、２及び比較例３の値を用い表３にまとめて示す。【００７５】
【表２】
2008126321.tif 000004
【００７６】
【表３】
2008126321.tif 000005
【００７７】
実施例２〜４では、クラックの発生もなく、排ガス浄化性能も良好であった。一方、比較例３、４では、クラックは発生しなかったものの、排ガスは充分に浄化されていなかった。また、比較例５では、排ガス浄化性能は良好であったが、クラックが発生した。【００７８】
比較例３では、触媒担持層が形成されていないことから、基材としてのハニカム焼成体の熱伝導率が維持されていることになり、従って、再生処理時の放熱性は良好であったと考えられる。しかし、触媒担持層が形成されていないために、排ガス浄化性能は劣る結果となったと考えられる。比較例４では、触媒担持層が形成されているものの、その形成範囲が充分でないために排ガス浄化性能が劣る結果となったと考えられる。比較例５では、ハニカムフィルタの全長にわたって触媒担持層が形成されていることから、排ガス浄化性能は良好であった。しかし、再生処理の際の放熱部位がハニカムフィルタの流出側端面付近に存在しなかったことから、熱応力を緩和することができず、クラックの発生に至ったと考えられる。【００７９】
（実施例５、６、及び、比較例６、７）
触媒担体とハニカムフィルタとの間の距離の影響を評価するために、触媒担体とハニカムフィルタとの間の距離（Ｄ）をそれぞれ表４に示した値としたこと以外は、実施例１と同様に排ガス浄化システムを製造し、その評価を行った。【００８０】
【表４】
2008126321.tif 000006
【００８１】
実施例５、６では、クラックが発生せず、排ガス浄化性能も良好であった。一方、比較例６では、排ガス浄化性能は良好であったものの、クラックが発生していた。比較例７では、クラックの発生はなく、排ガス浄化性能が良好であったが、ハニカムフィルタにススが残っており、再生不良が生じていた。【００８２】
比較例６でクラックが生じた理由は以下のように考えられる。触媒担体における有害ガス成分の分解反応により発生した熱が充分に冷却されることなく下流側のハニカムフィルタに伝わってしまい、このハニカムフィルタに伝わった熱とハニカムフィルタ自体で生じた熱とが合わさった熱量に応じた熱応力によってハニカムフィルタにクラックが発生したと考えられる。こうして発生した熱応力が、ハニカムフィルタによって緩和することができる熱応力の範囲を超えたからであると考えられる。また、比較例７では、触媒担体を通過した排ガスが冷却されすぎて、ハニカムフィルタにおいてＰＭが充分に燃焼しなかったためであると考えられる。【００８３】
（第二実施形態）
第一実施形態のハニカムフィルタは、複数のハニカム焼成体がシール材層（接着剤層）を介して複数個結束された構成を有するが、ハニカムフィルタは、１つのハニカム焼成体から構成されていてもよい。
本明細書では、前者のようなハニカムフィルタを集合型ハニカムフィルタといい、後者のようなハニカムフィルタを一体型ハニカムフィルタということとする。【００８４】
このような一体型ハニカムフィルタを製造する場合は、押出成形により成形するハニカム成形体の大きさが、集合型ハニカムフィルタを製造する場合に比べて大きいこと以外は、集合型ハニカムフィルタを製造する場合と同様の方法を用いて、ハニカム成形体を作製する。その後は第一実施形態の集合型ハニカムフィルタを製造する方法と同様にして一体型ハニカム構造体を製造することができる。【００８５】
なお、一体型ハニカムフィルタの主な構成材料としては、耐熱衝撃性に優れるコージェライトやチタン酸アルミニウムを用いることが望ましく、本実施形態においても、第一実施形態の作用効果（１）〜（７）を発揮することができる。【００８６】
（他の実施形態）
本発明のハニカムフィルタの形状は、図３に示した円柱状に限定されるものではなく、楕円柱状、多角柱状等の任意の柱の形状であればよい。【００８７】
本発明のハニカムフィルタの気孔率は、３０〜７０％であることが望ましい。
ハニカムフィルタの強度を維持することが可能であるとともに、排ガスがセル壁を通過する際の抵抗を低く保つことができるからである。【００８８】
これに対し、気孔率が３０％未満であると、セル壁が早期に目詰まりを起こすことがあり、一方、上記気孔率が７０％を超えるとハニカムフィルタの強度が低下して容易に破壊されることがある。
なお、上記気孔率は、例えば、水銀圧入法、アルキメデス法、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による測定等、従来公知の方法により測定することができる。【００８９】
上記ハニカムフィルタの長手方向に垂直な断面におけるセル密度は特に限定されないが、望ましい下限は、３１．０個／ｃｍ２（２００個／ｉｎ２）、望ましい上限は、９３個／ｃｍ２（６００個／ｉｎ２）、より望ましい下値は、３８．８個／ｃｍ２（２５０個／ｉｎ２）、より望ましい上限は、７７．５個／ｃｍ２（５００個／ｉｎ２）である。【００９０】
上記ハニカムフィルタの構成材料の主成分は、炭化ケイ素に限定されるわけではなく、他のセラミック原料として、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、金属と窒化物セラミックの複合体、金属と炭化物セラミックの複合体等であってもよい。
また、上述したセラミックに金属ケイ素を配合したケイ素含有セラミック、ケイ素やケイ酸塩化合物で結合されたセラミック等のセラミック原料も構成材料として挙げられる。【００９１】
上記ハニカムフィルタの構成材料の主成分は、第一実施形態のような集合型ハニカムフィルタでは、耐熱性、機械強度、熱伝導率等に優れる炭化ケイ素が特に望ましい。
また、炭化ケイ素に金属ケイ素が配合されたもの（ケイ素含有炭化ケイ素）も望ましい。【００９２】
湿潤混合物における炭化ケイ素粉末の粒子径は、後の焼成工程で収縮の少ないものが望ましい。例えば、１．０〜５０μｍの平均粒子径を有する粉末１００重量部と０．１〜１．０μｍの平均粒子径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合わせたものが望ましい。【００９３】
湿潤混合物における有機バインダは特に限定されず、例えば、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール等が挙げられる。このなかでは、メチルセルロースが望ましい。有機バインダの配合量は、通常、セラミック粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部が望ましい。【００９４】
湿潤混合物を調製する際に使用する可塑剤や潤滑材は、特に限定されず、可塑剤としては、例えば、グリセリン等が挙げられる。また、潤滑剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン系化合物等が挙げられる。
潤滑剤の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル等が挙げられる。
なお、可塑剤、潤滑剤は、場合によっては、湿潤混合物に含まれていなくてもよい。【００９５】
また、湿潤混合物を調製する際には、分散媒液を使用してもよく、分散媒液としては、例えば、水、ベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコール等が挙げられる。
さらに、湿潤混合物中には、成形助剤が添加されていてもよい。
成形助剤としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等が挙げられる。【００９６】
さらに、湿潤混合物には、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等が挙げられる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。【００９７】
また、湿潤混合物中の有機分の含有量は１０重量％以下であることが望ましく、水分の含有量は８〜３０重量％であることが望ましい。【００９８】
セルを封止する封止材ペーストとしては特に限定されないが、後工程を経て製造される封止材の気孔率が３０〜７５％となるものが望ましく、例えば、湿潤混合物と同様のものを用いることができる。【００９９】
シール材ペーストにおける無機バインダとしては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機バインダのなかでは、シリカゾルが望ましい。【０１００】
シール材ペーストにおける有機バインダとしては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。有機バインダのなかでは、カルボキシメチルセルロースが望ましい。【０１０１】
シール材ペーストにおける無機繊維としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等のセラミックファイバ等を挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機繊維のなかでは、アルミナファイバが望ましい。【０１０２】
シール材ペーストにおける無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物等を挙げることができ、具体的には、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素からなる無機粉末等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機粒子のなかでは、熱伝導性に優れる炭化ケイ素が望ましい。【０１０３】
さらに、シール材ペーストには、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等が挙げられる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。【０１０４】
上記触媒担持層を形成する材料としては、比表面積が高く触媒を高分散させて担持させることのできる材料であることが望ましく、例えば、アルミナ、チタニア、ジルコニア、シリカ等の酸化物セラミックが挙げられる。
これらの材料は、単独で使用してもよいし、２種以上併用してもよい。
この中でも、２５０ｍ２／ｇ以上の高い比表面積を有するものを選択することが望ましく、γ−アルミナが特に望ましい。【０１０５】
上記アルミナからなる触媒担持層を形成する方法は、第一の実施形態において説明した方法に特に限定されるものではなく、ハニカムフィルタをアルミニウムを含有する金属化合物の溶液、例えば、硝酸アルミニウムの水溶液などに浸漬して、ゾル−ゲル法によりセル壁にアルミナ膜を被膜させ、ハニカムフィルタを乾燥、焼成する方法を用いてもよい。【０１０６】
上記触媒担持層の表面に担持させる触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属が望ましく、このなかでは、白金がより望ましい。また、その他の触媒として、例えば、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム等のアルカリ土類金属を用いることもできる。これらの触媒は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の排ガス浄化システムの一例を模式的に示す断面図である。
【図２】触媒担体の端面を模式的に示す正面図である。
【図３】本発明の排ガス浄化システムを構成するハニカムフィルタの一例を模式的に示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、ハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）はそのＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ所定の領域に触媒担持層が形成されたハニカム焼成体の一例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  排ガス浄化システム
２０  触媒担体
２１、４１  セル壁
２２、４２  セル
３０  ハニカムフィルタ
３１  シール材層
３６ａ  流入側端面
３６ｂ  流出側端面
４０  ハニカム焼成体
４４  触媒担持層
【図１】
2008126321.tif 000007
【図２】
2008126321.tif 000008
【図３】
2008126321.tif 000009
【図４】
2008126321.tif 000010
【図５】
2008126321.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月21日(2007.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
（Ｃ−２）ハニカムフィルタへの触媒担持層の形成
平均粒子径０．８μｍのγ−アルミナ粒子を充分量の水と混合して攪拌し、アルミナスラリーを作製した。このアルミナスラリー中にハニカムフィルタを流入側端面を下にして、その全長の５０％の領域（流入側端面から７５ｍｍの領域）まで浸漬し、１分間保持した。
続いて、このハニカムフィルタを１１０℃で１時間加熱して乾燥し、さらに７００℃で１時間焼成することにより、ハニカムフィルタの流入側端面からハニカムフィルタの全長の５０％の領域に触媒担持層を形成した。
このとき、触媒担持層の形成量（ｇ／Ｌ）が、ハニカムフィルタのうち触媒担持層が形成されている領域の見掛けの体積１Ｌ（リットル）あたり４０ｇとなるように、アルミナスラリーへの浸漬と乾燥、焼成を繰り返し行った。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
（排ガス浄化性能の評価）
ここで採用した評価方法としては、有害ガス成分であるＣＯが排ガス浄化システムより酸化されてＣＯ２となることを前提として、ＣＯのＣＯ２への転化率が高いほどＣＯ２選択率が高くなり、有害ガス成分が浄化されていることを示すという評価方法である。具体的には、ＰＭの捕集からハニカムフィルタの再生までのサイクルの際に、ハニカムフィルタの流出側端面から下流側１ｍの位置にてＣＯとＣＯ２の濃度をエンジン排ガス分析装置（堀場製作所社製）を用いて測定し、ＣＯ２選択率｛ＣＯ２／（ＣＯ＋ＣＯ２）｝×１００が常時７５％以上となるか否かで排ガス浄化性能を評価した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
実施例１で製造した排ガス浄化システムにおいて、触媒担持層の形成範囲、形成量、熱伝導率及びその比、並びに、クラックの有無、排ガス浄化性能の評価結果について表１にまとめて示した。
なお、触媒担持層の形成位置は流入側端面の位置を基準として、ハニカムフィルタの全長（１５０ｍｍ）に対する流入側端面からの触媒担持層が形成された領域（距離（ｍｍ））の割合（％）で示している。実施例１では流入側端面から５０％の領域に触媒担持層が形成されているため、「５０」と示している。
また、触媒担持層の形成量は、ハニカムフィルタのうち触媒担持層が形成されている領域の見掛けの体積１Ｌ（リットル）あたりの形成量（ｇ／Ｌ）として示した。
【国際調査報告】
2008126321.tif 000012
2008126321.tif 000013