(57)【要約】【課題】本発明は、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去しつつ、かつ比較的低温で微粒子状物質（ＰＭ）を効率的に分解することができる、単位体積当たりの表面積が大きい触媒担持構造体を提供する。また、本発明は、該触媒担持構造体を用いることにより、微粒子状物質の除去率が高く、フィルタの目詰まり等による圧力損失が発生しないディーゼル微粒子除去装置を提供する。【解決手段】少なくとも１枚の金網をロール状に巻いてなる触媒担持構造体であり、該金網にディーゼル排出ガス中の微粒子を除去する触媒が担持されている触媒担持構造体、該触媒担持構造体を備えたディーゼル微粒子除去装置、並びに該ディーゼル微粒子除去装置で処理することを特徴とするディーゼル排出ガスの処理方法に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１枚の金網をロール状に巻いてなる触媒担持構造体であり、該金網にディーゼル排出ガス中の微粒子を除去する触媒が担持されている触媒担持構造体。
【請求項２】
前記金網の少なくとも１枚がエンボス加工されている金網である請求項１に記載の触媒担持構造体。
【請求項３】
前記金網を２枚重ねてロール状に巻いてなる触媒担持構造体であり、該金網の一方又は双方がエンボス加工されている請求項１又は２に記載の触媒担持構造体。
【請求項４】
前記金網と、多数の微細孔を有する金属薄板とをロール状に巻いてなる触媒担持構造体であり、該金網及び該金属薄板の一方又は双方がエンボス加工されている請求項１又は２に記載の触媒担持構造体。
【請求項５】
前記触媒が貴金属超微粒子を金属酸化物に担持した触媒である請求項１〜４のいずれかに記載の触媒担持構造体。
【請求項６】
前記金網が、平織金網、綾織金網、平畳織金網、綾畳織金網、クリンプ織金網、ロッククリンプ織金網、フラットトップ金網、トンキャップ織金網、タイロッド織金網及び菱形金網からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜５のいずれかに記載の触媒担持構造体。
【請求項７】
ディーゼル排出ガスの流入口と流出口を有する筒状の筐体内に、請求項１〜６のいずれかに記載の触媒担持構造体を備えたディーゼル微粒子除去装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の触媒担持構造体が、筒状筐体内に２段以上重ねて設けられた構造を有する請求項７に記載のディーゼル微粒子除去装置。
【請求項９】
ディーゼル排出ガスの処理方法であって、該ディーゼル排出ガスを請求項７又は８に記載のディーゼル微粒子除去装置で処理することを特徴とする処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジン搭載車の排出ガス浄化装置に係り、特に、ディーゼル排出ガス中の粒子状物質の除去効果に優れた排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車排気ガスの規制に対する注目は、発ガン性物質とされる二酸化窒素を主とする窒素酸化物（ＮＯｘ）等に向けられていた。しかし、ディーゼル車の排出ガスの中には多量の炭素微粒子（いわゆる黒煙）が存在し、この炭素微粒子は、人間が吸い込むことで人体の中に入り込み、ガンや呼吸器系の疾患を起こすことが、近年相次いで報告されている。そのため、窒素酸化物（ＮＯｘ）に限らず、ディーゼル車からの粒子状物質（Particulate Matter:ＰＭ）の排出規制が重要な課題となっている。
【０００３】
そのため、現在までに種々のディーゼル・パーティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）装置が開発又は報告されているが、これらの装置は高価、かつ大型なもの、フィルタの交換を必要とするもの、エンジンの制御を含む複雑なシステム、ヒーター等の付加的な装置を含むものなど、現在使用過程にある車に装着することはコスト面等で困難であるほか、さらにフィルタ自体にＰＭが溜まって、定期的にこれを燃焼させてやることを必要とするシステムが多く、装置の複雑性が問題となっていた。
【０００４】
その中にあって、ステンレス等で作成した金属フィルタと、触媒を併用したＤＰＦ装置については、ヒーター等の付加装置やこれに使用する電源、又エンジン等の特別な制御を必要としないほか、触媒作用によりＤＰＦ装置内部で燃焼したのち、外部に排出されるため、特別なメンテナンスの必要なく、しかも容易に使用過程車に後付けできるため、その有用性が注目されている。
【０００５】
しかし、かかる金属フィルタを使用したＤＰＦ装置は、構成が簡便である一方、ＰＭ捕集及び除去性能については他のＤＰＦ装置と比較して十分とは言えない。
【０００６】
近年、触媒担持体として、帯状金属板（又は金属箔）を波板状に加工し、これを巻き上げて構成されるものが報告されている（例えば、特許文献１）。これによれば、排気ガスは該巻き上げの軸方向に流れ、触媒が担持されている板表面に接触し分解される。そして、触媒との接触面積を大きくし排気抵抗を小さくするために、複数の貫通穴や突起を規則的に設ける手法が採られている。
【０００７】
しかしながら、かかる触媒担持体であっても、充分な単位体積当たりの表面積が充分に確保されないためＰＭ除去率が低く、しかも排気抵抗が大きいため圧力損失が大きいことも問題となっている。
【０００８】
また、従来の触媒担持体は、微粒子が燃焼する作動温度が高いため、耐熱性の高い帯状金属板（又は金属箔）を採用することが主流となっているため、排出ガスとの接触面積は大きいが耐熱性が懸念される金網等の材料を採用できないのが実状である。
【特許文献１】特開2003-232214号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記した従来のＤＰＦ装置の問題点を解決し、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去しつつ、かつ比較的低温で微粒子状物質（ＰＭ）を効率的に分解することができる、単位体積当たりの表面積が大きい触媒担持構造体を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、該触媒担持構造体を用いることにより、微粒子状物質の除去率が高く、フィルタの目詰まり等による圧力損失が発生しないディーゼル微粒子除去装置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】
【００１１】
本発明者は、上記の課題に鑑み、鋭意研究を行った結果、少なくとも１枚のディーゼル排出ガス中の微粒子を除去する高活性の触媒が担持されている金網を用い、該金網をロール状に巻いてなる触媒担持構造体が、単位体積当たりの表面積が大きく、比較的低温で微粒子状物質を分解することができる触媒担持構造体として有効であることを見出した。また、該触媒担持構造体を備えたディーゼル微粒子除去装置が、従来よりも微粒子状物質の除去率が高く、フィルタの目詰まりによる圧力損失が発生しないことも見出した。
【００１２】
本発明者は、上記の知見に基づきさらに研究を重ねて、本発明を完成するに至った。
【００１３】
即ち、本発明は、次の触媒担持構造体、ディーゼル微粒子除去装置及びディーゼル排出ガスの処理方法を提供する。
【００１４】
項１．少なくとも１枚の金網をロール状に巻いてなる触媒担持構造体であり、該金網にディーゼル排出ガス中の微粒子を除去する触媒が担持されている触媒担持構造体。
【００１５】
項２．前記金網の少なくとも１枚がエンボス加工されている金網である項１に記載の触媒担持構造体。
【００１６】
項３．前記金網を２枚重ねてロール状に巻いてなる触媒担持構造体であり、該金網の一方又は双方がエンボス加工されている項１又は２に記載の触媒担持構造体。
【００１７】
項４．前記金網と、多数の微細孔を有する金属薄板とをロール状に巻いてなる触媒担持構造体であり、該金網及び該金属薄板の一方又は双方がエンボス加工されている項１又は２に記載の触媒担持構造体。
【００１８】
項５．前記触媒が貴金属超微粒子を金属酸化物に担持した触媒である項１〜４のいずれかに記載の触媒担持構造体。
【００１９】
項６．前記金網が、平織金網、綾織金網、平畳織金網、綾畳織金網、クリンプ織金網、ロッククリンプ織金網、フラットトップ金網、トンキャップ織金網、タイロッド織金網及び菱形金網からなる群から選ばれる少なくとも１種である項１〜５のいずれかに記載の触媒担持構造体。
【００２０】
項７．ディーゼル排出ガスの流入口と流出口を有する筒状の筐体内に、項１〜６のいずれかに記載の触媒担持構造体を備えたディーゼル微粒子除去装置。
【００２１】
項８．項１〜６のいずれかに記載の触媒担持構造体が、筒状筐体内に２段以上重ねて設けられた構造を有する請求項７に記載のディーゼル微粒子除去装置。
【００２２】
項９．ディーゼル排出ガスの処理方法であって、該ディーゼル排出ガスを項７又は８に記載のディーゼル微粒子除去装置で処理することを特徴とする処理方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の触媒担持構造体は、ディーゼル排出ガス中の微粒子を除去する高活性な触媒が担持された金網からなり、少なくとも１枚の該金網をロール状に巻いてなる触媒担持構造体である。この触媒担持構造体は、金網を構成要素とするため単位体積当たりの表面積が大きく、しかも高活性な触媒を担持しているため、ＮＯｘを有意に除去しつつ、かつ比較的低温で微粒子状物質を効率的に分解することができる。
【００２４】
また、本発明のディーゼル微粒子除去装置は、該触媒担持構造体を用いているため、微粒子状物質の除去率に優れ、フィルタの目詰まり等による圧力損失が発生しない。しかも、微粒子状物質の分解除去効率が高いため、装置を小型化できるというメリットもある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明について詳細に説明する。
Ｉ．触媒担持構造体
金網
本発明の触媒担持構造体に用いられる金網の素材は、耐熱性、加工性、経済性等の観点からステンレス鋼線（例えば、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３１６等）等が好適であり、その線径は0.01〜1.5ｍｍ程度（さらに、0.1〜0.5ｍｍ程度、特に0.18ｍｍ程度）が好適である。また、該金網の形状は、本発明の目的を達成し得るものであれば特に限定はなく、例えば、平織金網、綾織金網、平畳織金網、綾畳織金網、クリンプ織金網、ロッククリンプ織金網、フラットトップ金網、トンキャップ織金網、タイロッド織金網、菱形金網などが用いられる。特に、平織金網、平畳織金網などが好適である。該金網は、エンボス加工を施したものが好ましく、これにより金網をロール状に巻いた場合に金網間隔が密になりすぎず排ガスの流路が確保され目詰まりが抑えられると共に、金網に担持された触媒との接触面積が大きくなる。
【００２６】
ここでいうエンボス加工とは、単なる同じプレス加工された断面形状の（二次元の）筋線が一定ピッチで並んだ筋状、波状ではなく、三次元に規則性を持って広がる突起であり、かつ、２枚以上の金網を重ねてロール状に巻いた場合に、金網同士が重なって間隙が狭まらないように、筋状の突起を各々に交差する方向に設けたものである。
【００２７】
例えば、平織金網の場合、ステンレス鋼線等よりなる縦線と横線とが一定の間隔を保ち一本づつ相互に交わしてなり、金網の線径が０．１〜０．３ｍｍ（特に、０．１５〜０．２ｍｍ）程度であり、エンボス（ｈ）が１〜２ｍｍ（特に、１．２〜１．７ｍｍ）程度、ｘピッチが１〜１０ｍｍ（特に、３〜７ｍｍ）、ｙピッチが１〜１５ｍｍ（特に、５〜１０ｍｍ）程度である。あるいは、メッシュ（２５．４ｍｍ平方に含まれる網の目数；JISZ8801）は１０〜１００程度である。かかる金網を採用することにより、排ガスとの接触面積を増大させることができる。具体例として、平畳織金網の模式図を図１に示す。
【００２８】
金属薄板
本発明の触媒担持構造体には、上記の金網に加えて多数の微細孔を有する金属薄板を金網と重ねてロール状に巻いてなるものも含まれる。該金属薄板の素材は、耐熱性、加工性、経済性等の観点からＳＵＳ、特にＲ−２０−５ＵＳＲ、高熱部材用ステンレス鋼（川崎製鉄製）等が好適である。また、金属薄板の板厚は、１０〜５００μｍ程度、微細孔の開孔率は３０〜８０％程度、微細孔４ａの孔径は２０〜１００μｍ程度である。なお、金属薄板は、長手方向波形の形状を有していても良く、また微細孔には、突起部、切起片等を有してもよい。
【００２９】
具体的には、図３に示されるＷａ、Ｗｂなどの突起部を有する波状の金属薄板１７や、図４に示されるＣａ，ｈａなどの多数の切起片を有する金属薄板、図５に示されるＹａ、ｈｂなどの多数の切起片を有する金属薄板、又は、図６に示されるＳａ、ｈｃなどの多数の切起片を有する金属薄板などが例示される。或いは、図３〜図６の金属薄版において、突起部や切起片を有しない微細孔のみを有するものであってもよい。多数の微細孔を有する金属薄板をエンボス加工したものを図２に示す。
【００３０】
触媒
本発明の触媒担持構造体に担持される触媒としては、金属酸化物担体に貴金属等を担持したものが挙げられる。特に、該貴金属は、触媒活性の点から平均粒径は１〜５ｎｍ程度、特に２〜３ｎｍ程度の貴金属超微粒子とするのが好適である。その粒度分布も平均粒径に対する標準偏差が、30％以内、特に10％以内であるように揃っているものが好ましい。
【００３１】
このような、貴金属超微粒子は、貴金属塩、水溶性高分子及び界面活性剤を含むアルコール水溶液を、常圧下で加熱撹拌或いは超音波照射することにより、製造することができる。
【００３２】
上記貴金属塩としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ等の無機塩或いは錯塩などが挙げられ、界面活性剤の共存下において水溶性のものが挙げられる。具体的には、Ｈ２ＲｕＣｌ６、Ｈ２ＰｔＣｌ６、ＮａＡｕＣｌ４、ＰｄＣｌ２、ＡｇＮＯ3等が例示される。これらから選ばれる１種或いは２種以上の混合物を用いることもできる。２種以上の混合物を用いた場合は、貴金属合金の超微粒子の製造も可能となる。
【００３３】
上記水溶性高分子は、超微粒子の表面に該高分子被膜を形成して、超微粒子の凝集や不活性化を抑制する安定化剤としての働きを有している。水溶性高分子としては、金属と相互作用する置換基を有する部位、例えば、カルボニル基、カルボキシル基、水酸基、アンモニウム基、アミノ基、スルホニル基、チオール基及びスルフィド基から成る群から選択される少なくとも１種の置換基を含み、ポリマー骨格を形成する炭素鎖部位からなるポリマーである。
【００３４】
このポリマーはビニル基を有するモノマーの重合体であることが好ましく、更にこのモノマーが上記置換基を少なくとも一つ有することがより好ましい。このようなポリマーの分子量は１００００〜５０００００程度、特に１００００〜１０００００が好ましい。このような有機ポリマーとして、ポリビニルエーテル、ポリアクリレート、ポリ（メルカプトメチレンスリレン−Ｎ−ビニル−２−ピロリドン）、ポリアクリロニトリル等が挙げられるが、ポリビニルアルコールやポリ（Ｎ−ビニル−２−ピロリドン）（ＰＶＰ）が好ましく用いられる。
【００３５】
上記界面活性剤は、アルコール溶液中の超微粒子の分散安定性に寄与するものである。界面活性剤としては、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）等のアニオン系界面活性剤が挙げられる。特に、ＳＤＳを用いることが好ましく、特に、超音波法では球形の超微粒子を得られるとなるため好適である。
【００３６】
上記アルコール水溶液は、アルコールを含有する水溶液であり、溶媒としてまた貴金属イオンを金属に還元する還元剤として働く。水は超純水を用いるのが好ましい。アルコールは、反応温度を考慮すると、炭素数２以上のアルコールが好ましい。例えば、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール等の炭素数２〜６の１価アルコール、エチレングリコール、１，３−プロパノール、グリセロール、ヘキシレングリコール等の炭素数２〜６の多価アルコールなどが例示される。
【００３７】
貴金属超微粒子は、貴金属塩、水溶性高分子及び界面活性剤を含むアルコール水溶液を、常圧下で加熱撹拌或いは超音波照射することにより製造される。
【００３８】
アルコール水溶液中のアルコールは上記のものが用いられ、アルコールと水の体積比は、１／９〜９／１、好ましくは１／３〜３／１である。アルコールとしてエチレングリコールが好ましい。エチレングリコールを用いることにより、還流することなく加熱するだけで所望の貴金属超微粒子を連続調製することができるため極めて効率的である。
【００３９】
貴金属塩は、アルコール溶液中、０．１〜１０ｍＭ程度、好ましくは、０．５〜４ｍＭ程度になるよう調整される。かかる範囲であれば、所望の粒子分布の揃ったナノオーダーの微粒子を得ることができるからである。貴金属塩は、Ｈ２ＰｔＣｌ６、Ｎａ2ＰｔＣｌ6が好ましく採用される。
【００４０】
水溶性高分子は、アルコール溶液中、1〜30ｍＭ程度、好ましくは3〜24ｍＭ程度になるように調製される。かかる範囲であれば、単結晶の超微粒子となるため好ましい。水溶性高分子のうち、特に、ＰＶＰが好適である。
【００４１】
また、界面活性剤は、アルコール溶液中、5〜10ｍＭ程度、好ましくは7〜9ｍＭ程度になるように調製される。特に、ＳＤＳが好適である。
【００４２】
加熱撹拌法によれば、上記のアルコール水溶液を、常圧下（0.08〜0.12ＭＰａ程度）、80〜120℃程度（好ましくは95〜100℃程度）で加熱処理することにより、貴金属超微粒子が製造される。加熱処理では、適宜撹拌することが好ましい。
【００４３】
超音波法によれば、上記のアルコール水溶液を、常圧下（0.08〜0.12ＭＰａ程度）、常温下（１０〜３０℃程度）で超音波処理（100〜200ｋＨｚ程度）することにより、貴金属超微粒子が製造される。
【００４４】
また、上記のアルコール水溶液に、貴金属超微粒子の担体となりうる活性炭、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア等を添加しておくと、その表面に貴金属超微粒子を担持させることも可能である。例えば、上記のアルコール水溶液１Ｌに対し、担体1〜100ｇ程度を添加することにより担体に担持された貴金属超微粒子を製造することができる。
【００４５】
上記の製造方法によれば、粒径の揃った高活性な貴金属超微粒子を製造できる。得られた貴金属超微粒子或いは担体に担持された微粒子は、高い触媒活性を有しており、本発明の本発明の触媒担持構造体に採用することによりディーゼル排出ガス中の粒子状物質効率的に除去することが可能となる。
【００４６】
触媒担持構造体
本発明の触媒担持構造体は、少なくとも１枚の金網をロール状に巻いてなり、該金網にディーゼル排出ガス中の微粒子を除去する触媒が担持されている。前記金網の少なくとも１枚がエンボス加工されている金網である。また、本発明の触媒担持構造体は、複数の金網を重ねて、或いは金網と微細孔を有する金属薄板を重ねて、中心部までロール状に巻き取って形成されたものである。
【００４７】
具体的には、前記金網を２枚以上（特に、２枚）重ねてロール状に巻いてなり、該金網の一方又は双方がエンボス加工されているものが挙げられる。例えば、平畳織金網を焼結してなる金網積層体８（平畳織金網７と平畳織金網７）とエンボス加工された平畳織金網６とを重ねたものの断面図を図７に示す。
【００４８】
或いは、前記金網と、多数の微細孔を有する金属薄板とをロール状に巻いてなり、該金網及び該金属薄板の一方又は双方がエンボス加工されているものが挙げられる。例えば、エンボス金網と切起片（片側のみ）のついた金属薄板との組合せとして図８及び図９に示される形態が挙げられる。また、例えば、エンボス金網と微細孔を有する金網との組合せとして図１０に示される形態が挙げられる。
【００４９】
本発明の触媒担持構造体は、車載のディーゼル微粒子除去装置に装着されるため、ロール状の軸方向の長さが３０〜１５０ｍｍ程度、ロールの直径が１５０〜５００ｍｍ程度であればよい。
【００５０】
本発明の触媒担持構造体は、上記の金網及び必要に応じて金属薄板を重ねてロール状に巻き上げた構造体に、上記触媒を担持している。担持される触媒は、前記した金属酸化物担体に貴金属等を担持した触媒を好適に用いることができる。
【００５１】
触媒の担持方法は、例えば、該構造体を金属酸化物（例、チタニア、アルミナ、ジルコニア）で被覆して焼成（400〜1000℃程度）し表面処理した後、貴金属超微粒子を含有する液体（例、水、アルコール）に浸漬して該構造体上に貴金属超微粒子を担持させることができる。また、得られた触媒担持構造体は100〜200℃程度で加熱処理してもよい。構造体上に担持された触媒の含有量は、触媒担持構造体中2〜10重量％程度であればよい。また、担持される触媒中の金属酸化物と貴金属超微粒子の重量比は、例えば、99：1〜90：10程度であればよい。
【００５２】
前記触媒を、構造体に約１０〜１００μｍ厚になるように、吹きつけ、ウォッシュコート、電着、浸漬等でコーティングしてもよい。
【００５３】
ＰＭ分解除去の触媒活性の点から、アルミナ、シリカ、チタニア（酸化チタン）、α−アルミナ等の担体にニッケル、白金等の貴金属超微粒子を担持した触媒が好適である。特にα−アルミナ担体に白金を担持した触媒が好ましい。
【００５４】
なお、本発明の触媒担持構造体は、上記の様に、未処理のロール状に巻き上げた構造体に触媒を担持させる例を示したが、ロール状に巻き上げる前の金網や金属薄板に触媒を担持させた後、それらをロール状に巻き上げて形成しても良い。
【００５５】
かくして、金網の網目、金網間の隙間、金網と金属薄板間の隙間、或いは金属薄板の微細孔により数μｍ〜数百μｍ径、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは１００〜３００μｍ程度の微細流路が形成される。これにより、単位体積当たりの表面積が増大し、排ガスと構造体表面に担持された触媒との接触効率が格段に向上する。そのため、従来にない高い触媒活性を発揮することとなり、目詰まりがなく圧力損失の問題も解消される。
II．ディーゼル微粒子除去装置
本発明のディーゼル微粒子除去装置は、基本的には、ディーゼル排出ガスの流入口と流出口を有する筒状の筐体内に、本発明の触媒担持構造体を備えた構造を有している。具体例を図１１及び図１２に示す。
【００５６】
図１１は、１筒型のディーゼル微粒子除去装置（以下、１筒型装置ともいう）の概略構成を示す模式断面図である。この例の１筒型装置は、ディーゼル車に搭載されて使用されるもので、図１１に示すように、ディーゼル排出ガスの1つの流入口ａ1と１つの流出口ａ２とを有する中空分岐部Ａと、ディーゼル排出ガスの１個の流入口ｃ1と1つの流出口ｃ2とを有する中空合流部Ｃと、中空分岐部Ａの流出口ａ２と中空合流部Ｃの流入口ｃ1とに連通状態に挟持された装置本体部（以下、単に筒とも言う）Ｂとから概略構成されている。
【００５７】
なお、中空分岐部Ａの内部には、流入口ａ１から高速に導入されるディーゼル排出ガスを、減速させ、かつ、流出口ａ２に均等に分散させるために、衝突板Ｓ1が設けられている。
【００５８】
中空合流部Ｃの内部には、流入口ｃ1から高速に導入されるディーゼル排出ガスを、減速させ、かつ、流出口ｃ2に均等に分散させるために、衝突板Ｓ2が設けられている。
【００５９】
各装置本体部Ｂは、ディーゼル排出ガスの導入側から、４個の巻上げ状の触媒担持構造体Ｔ1、スペーサーＳＰ、及び４個の巻上げ状の触媒担持構造体Ｔ２の順に配設された構造からなり、これらは、筒状容器ＣＡ内に収納されている。なお、触媒担持構造体の数は特に限定されないが、少なくとも２段以上積層するのが好ましい。
【００６０】
図１２は、２筒型のディーゼル微粒子除去装置（以下、２筒型装置ともいう）の概略構成を示す模式断面図である。この例の２筒型装置は、ディーゼル車に搭載されて使用されるもので、図１２に示すように、ディーゼル排出ガスの1つの流入口ａ１、２つの流出口ａ２、ａ２’とを有する中空分岐部Ａと、ディーゼル排出ガスの２個の流入口ｃ1、ｃ1’と1つの流出口ｃ2とを有する中空合流部Ｃとに連通状態に挟持された互いに同一構成の２個の装置本体部（以下、単に筒とも言う）Ｂ、Ｂ’とから概略構成されている。
【００６１】
なお、中空分岐部Ａの内部には、流入口ａ１から高速に導入されるディーゼル排出ガスを、減速させ、かつ、流出口ａ２、ａ２’に均等に分散させるために、衝突板Ｓ1が設けられている。中空合流部Ｃの内部には、流入口ｃ1、ｃ1’から高速に導入されるディーゼル排出ガスを、減速させ、かつ、流出口ｃ2に均等に分散させるために、衝突板Ｓ2が設けられている。
【００６２】
各装置本体部Ｂ、Ｂ’は、共にディーゼル排出ガスの導入側から、４個の巻上げ状の触媒担持構造体Ｔ1、Ｔ1’、スペーサーＳＰ、及び４個の巻上げ状の触媒担持構造体Ｔ2、Ｔ2’の順に配設された構造からなり、これらは、筒状容器Ｂ、Ｂ’内に収納されている。なお、触媒担持構造体の数は特に限定されないが、少なくとも２段以上積層するのが好ましい。
【００６３】
なお、上記の１筒型装置及び２筒型装置で用いられる触媒担持構造体の数は、もちろん上記したものに限定されるものではなく、本発明の目的を達成しうる範囲で適宜その数を選択できる。また、１又は２筒型装置だけでなく、３筒型以上の装置も可能である。
【００６４】
触媒担持構造体の触媒としては、上述したものが挙げられるが、そのうちアルミナに白金微粒子を担持したもの、チタニアに白金微粒子を担持したものが好適である。
【００６５】
上記の１筒型装置及び２筒型装置で用いられるスペーサーは、前段触媒担持構造体を層流状態で通過したディーゼル排ガスが、再び合流、拡散し、ディーゼル排ガス中の未反応成分濃度が均一な状態で後段触媒担持構造体に流れる様するために用いられるが、任意である。該スペーサーは、例えば、上述した触媒が担持されていないロール状の構造体が用いられる。
【００６６】
本発明のディーゼル微粒子除去装置では、ディーゼル排ガスの温度（例えば、180〜500℃）で好適に作動することができる。そのため、該装置内に触媒を活性化させるヒーター等の付加装置を必要とせず、製造コストやランニングコストが低減される。
【００６７】
例えば、前記図１２の２筒型装置において、排ガス流入口側の４段としてアルミナに白金微粒子を担持した構造体Ｔ1及びＴ1’を用い、排ガス流出口側の４段としてチタニアに白金微粒子を担持した構造体Ｔ2及びＴ2’を用いて、ディーゼル微粒子除去装置を構成し、これを４ｔトラックの排気系統に設けた場合、ディーゼル排出ガスのＮＯｘの除去率は３０〜７０％程度、スモーク除去率は６０〜９０％程度、ＰＭ除去率は５０〜８０％程度と、いずれも高い除去率を達成することができる。従って、本発明のディーゼル微粒子除去装置は、ＮＯｘはもちろん、優れたＰＭ除去能力を有している。しかも、長時間作動した場合でも目詰まりは発生せず、圧力損失が発生しないという特徴も有している。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】平畳織金網を示し、６Ａは平面図、６Ｂは図６ＡにおけるＡ−Ａ線断面図、６Ｃは図６ＡにおけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】エンボス加工された微細孔を有する金属薄板の図である。
【図３】多数の突起部を有する波状の金属薄板の一例である。
【図４】多数の切起片を有する金属薄板の一例である。
【図５】多数の切起片を有する金属薄板の他の例である。
【図６】多数の切起片を有する金属薄板の他の例である。
【図７】平畳織金網を焼結してなる金網積層体とエンボス加工された平畳織金網とからなる積層体の断面図である。
【図８】エンボス金網と切起片（片側のみ）のついた金属薄板との組合せの断面図である。
【図９】エンボス金網と切起片（片側のみ）のついた金属薄板との組合せのロール状断面図である。
【図１０】エンボス金網と微細孔を有する金網との組合せの断面図である。
【図１１】１筒型のディーゼル微粒子除去装置の概略構成を示す模式断面図である。
【図１２】２筒型のディーゼル微粒子除去装置の概略構成を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
４  金属薄板
４ａ  微細孔
４ｂ  切起片
５  平織金網
６  エンボス加工した平織金網
７  平畳織金網
８  金網積層体
９  金網薄板
９ａ  微細孔
【図１】
2006015181.tif 000002
【図３】
2006015181.tif 000003
【図４】
2006015181.tif 000004
【図５】
2006015181.tif 000005
【図６】
2006015181.tif 000006
【図７】
2006015181.tif 000007
【図８】
2006015181.tif 000008
【図９】
2006015181.tif 000009
【図１０】
2006015181.tif 000010
【図１１】
2006015181.tif 000011
【図１２】
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【図２】
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