(57)【要約】【課題】より低い制御温度でＰＭを効率よく燃焼させ、かつ、耐久性を向上した排ガス浄化装置を提供することを目的とする。【解決手段】セル壁７で区画された複数のセルを有する多孔質のフィルタ基材２と、フィルタ基材２流入側のセル壁７に少なくとも２種類の融点の異なる溶融塩型排ガス浄化触媒とを備え、融点の低い溶融塩型排ガス浄化触媒がフィルタ基材２の排ガス流入面３側のセル壁７の上流部分にのみ存在していることにより低い制御温度でＰＭを効率よく燃焼させ、かつ、耐久性を向上した排ガス浄化装置を提供することを目的とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル壁で区画された複数のセルを有する多孔質のフィルタ基材と、前記フィルタ基材の流入側の面にＣｓＶＯ３を含む第一溶融塩型排ガス浄化触媒とを備え、
前記第一溶融塩型排ガス浄化触媒の上流側に該第一溶融塩型排ガス浄化触媒よりも融点の低い第二溶融塩型排ガス浄化触媒が存在していることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記第一、第二溶融塩型触媒は、いずれもバナジウムに対するセシウムのモル比（Ｃｓ／Ｖ）が０．５≦Ｃｓ／Ｖ≦１．５である、セシウムとバナジウムの複合酸化物を含む溶融塩型排ガス浄化触媒であることを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記第一溶融塩型排ガス浄化触媒がＣｓＶＯ３を主成分とする溶融塩型排ガス浄化触媒であり、前記第二溶融塩型排ガス浄化触媒がＣＳ２Ｖ４Ｏ１１を主成分とする溶融塩型排ガス浄化触媒であることを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化装置。
【請求項４】
酸化物担体を有し、前記第一溶融塩型排ガス浄化触媒と第二溶融塩型排ガス浄化触媒のうちどちらか一方、または両方が前記酸化物担体に担持されていることを特徴とする請求項１または３記載の排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記第二溶融塩型排ガス浄化触媒がフィルタ基材の流入面のうち、上流側の５〜５０％を被覆していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の排ガス浄化装置。
【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等の内燃機関の排ガスの浄化に使用される排ガス浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関は、固体状炭素微粒子や、液体又は固体状の高分子量炭化水素微粒子などの粒子状物質（以下、ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒと記す。）が有害成分として排出される。
【０００３】
ところで、ディーゼルエンジンから排出されるＰＭは、その粒子径の殆どが１μｍ以下であり、大気中に浮遊しやすく、呼吸により人体に取り込まれやすい。しかも、ＰＭにはベンゾピレン等の発癌性物質が含まれていることが明らかとなり、人体への影響が大きな問題となってきている。このため、ディーゼルエンジンから排出されるＰＭを効率よく除去する方法が種々検討されている。
【０００４】
近年、ＰＭを除去する方法の一つとして、セラミックハニカム、セラミックフォーム、金属発泡体等の耐熱性の排ガス浄化フィルタを用いる方法が開発されている。この方法では、まず排ガス浄化フィルタで排ガス中のＰＭを捕集する。そして、ＰＭの捕集により背圧が上昇した場合には、バーナー又はヒーターを用いたり、もしくは配管やエンジン内への燃料の噴射燃焼を行うことにより、排ガス温度を上昇させることで、排ガス浄化フィルタを加熱し、堆積したＰＭを燃焼させ、炭酸ガスに変えて外部に放出することで、フィルタを再生する。しかし、この方法では、捕集したＰＭを燃焼してフィルタを再生するために多量のエネルギーが必要となる。また、ＰＭの燃焼温度が高温となるため、フィルタの融解や割れを生じる恐れがあった。
【０００５】
一方、触媒を排ガス浄化フィルタに担持し、ＰＭを触媒作用により燃焼させることで、バーナー又はヒーターもしくは配管やエンジン内への燃料の噴射燃焼などによるＰＭの燃焼操作を軽減して、フィルタを再生する方法がある。例えば、耐熱性セラミックからなるフィルタ基材に予めＰＭ燃焼触媒を担持させておき、ＰＭの捕集と共に燃焼反応を行わせる方法が研究されている。
【０００６】
現在、ＰＭ燃焼触媒には白金、パラジウム等の白金族金属が広く使用されている。これは白金族金属を用いた触媒が、良好なＰＭ燃焼性能と耐久性とを持つためである。しかし、白金族金属は希少、かつ高価である。そのためＰＭ燃焼触媒においては白金族金属の省使用、白金族金属の代替材料に関する研究が世界中において行われている（非特許文献１参照）。
【０００７】
また、白金族金属を不使用にしたＰＭ燃焼触媒としては、アルカリ金属等からなる溶融塩型触媒（または溶融易動型触媒とも言う）がある。溶融塩型触媒は、ＰＭとの反応温度近傍において溶融し、液相となる。そのため、触媒とＰＭとの接触は飛躍的に増大し、性能が良化すると考えられている。溶融塩型触媒としては、例えば、セシウム（Ｃｓ）とバナジウム（Ｖ）との複合酸化物（以下、ＣｓＶ酸化物と記載）が知られている。ＣｓＶ酸化物の触媒としては、例えばＴｉＯ２にＣｓＶ酸化物を担持してなる触媒が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１４７３３３号
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】羽田政明他、「排出ガス浄化触媒の白金族金属使用量低減及び代替技術」、自動車技術  Ｖｏｌ．６３、４２−４７頁、２００９年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような従来の排ガス浄化装置においては、溶融塩型触媒が液相となることで十分な性能を発揮し、融点が低いもの程、ＰＭの燃焼温度も低くなる傾向がある。一方、高温になると液相であるために排ガスと接触して移動する懸念や、蒸散する懸念がある。
【００１１】
つまり、融点よりも高い温度を加え続けると蒸散する懸念がより高くなる。
【００１２】
そこで本発明は、上記課題を解決するものであり、溶融塩型排ガス浄化触媒において通過させる排ガスの温度をより低く制御してＰＭを効率よく燃焼させ、かつ、耐久性を向上した排ガス浄化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】
【００１３】
本発明は、多孔質のフィルタ基材内の流入路において入口側と奥側で温度勾配が生じさせることと、溶融塩型触媒の融点に着眼してなしたものである。
【００１４】
そして、上記目的を達成するために、本発明に係る排ガス浄化装置は、セル壁で区画された複数のセルを有する多孔質のフィルタ基材と、前記フィルタ基材の流入側の面に第一溶融塩型排ガス浄化触媒とを備え、
前記第一溶融塩型排ガス浄化触媒の上流側に該第一溶融塩型排ガス浄化触媒よりも融点の低い第二溶融塩型排ガス浄化触媒が存在していることを特徴とするものであり、これにより、所定の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、セル壁で区画された複数のセルを有する多孔質のフィルタ基材と、前記フィルタ基材の流入側の面に第一溶融塩型排ガス浄化触媒とを備え、前記第一溶融塩型排ガス浄化触媒の上流側に該第一溶融塩型排ガス浄化触媒よりも融点の低い第二溶融塩型排ガス浄化触媒が存在している構成になっている。
【００１６】
これにより、内部温度の低い多孔質フィルタ基材上流部分では、より低温でＰＭを燃焼することができる融点の低い溶融塩型排ガス浄化触媒によりＰＭを燃焼することができる。下流部分では上流部分でＰＭを燃焼することにより温められた排ガスが流れるため、耐久性の高い融点の高い方の溶融塩型排ガス浄化触媒によりＰＭを効率よく燃焼することができる。すなわち多孔質のフィルタ基材内に温度勾配を起こさせる温度の排ガスを通過させて、より低い制御温度でＰＭを効率よく燃焼させ、かつ、耐久性を向上した排ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１の排ガス浄化装置の斜視図
【図２】同実施の形態１の排ガス浄化装置の断面図
【図３】同実施の形態１の第二触媒層に関する別形態の断面図
【図４】試験例１における位置１にある熱電対で測定する排ガス温度が５５０℃なるように制御して、それぞれ１０分間制御したときの位置２における排ガス温度を示す図
【図５】試験例１における位置１にある熱電対で測定する排ガス温度が５００℃になるように１５分間制御したときの位置２における排ガス温度を示す図
【図６】試験例２における位置１にある熱電対で測定する排ガス温度が５５０℃なるように制御して、それぞれ１０分間制御したときの位置２における排ガス温度を示す図
【図７】試験例２における位置１にある熱電対で測定する排ガス温度が５００℃になるように１５分間制御したときの位置２における排ガス温度を示す図
【図８】試験例２における位置１にある熱電対で測定する排ガス温度が５８０℃なるように制御して、それぞれ１０分間制御したときの位置２における排ガス温度を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の請求項１に係る排ガス浄化装置は、セル壁で区画された複数のセルを有する多孔質のフィルタ基材と、前記フィルタ基材の流入側の面に第一溶融塩型排ガス浄化触媒とを備え、前記第一溶融塩型排ガス浄化触媒の上流側に該第一溶融塩型排ガス浄化触媒よりも融点の低い第二溶融塩型排ガス浄化触媒が存在しているものである。
【００１９】
これにより、第二溶融塩型排ガス浄化触媒を溶融させる温度に排ガスを加熱してフィルタ基材を通過させると、フィルタ基材の上流部分では、融点の低い第二溶融塩型排ガス浄化触媒によりＰＭを燃焼することができる。下流部分では上流部分でＰＭを燃焼することにより温められた排ガスが流れるため、融点の高い方の第一溶融塩型排ガス浄化触媒によりＰＭを効率よく燃焼することができる。すなわち、下流側の第一溶融塩型排ガス浄化触媒の融点で排ガスの加熱をしなくても、上流側でＰＭの燃焼によって温度を上げることができ、より低い制御温度でＰＭを効率よく燃焼させ、かつ、耐久性を向上した排ガス浄化装置を提供することができる。
【００２０】
また、請求項２に係る排ガス浄化装置は、前記第一、第二溶融塩型排ガス浄化触媒が、いずれもバナジウムに対するセシウムのモル比（Ｃｓ／Ｖ）が０．５≦Ｃｓ／Ｖ≦１．５である、セシウムとバナジウムの複合酸化物を含む溶融塩型排ガス浄化触媒であることを特徴とするものである。
【００２１】
これにより、下流側の第一溶融塩型排ガス浄化触媒の融点で排ガスの加熱をしなくても、上流側でＰＭの燃焼によって温度を上げることができ、より低い制御温度でＰＭを効率よく燃焼させ、かつ、耐久性を向上した排ガス浄化装置を提供することができる。
【００２２】
また、請求項３に係る排ガス浄化装置は、前記第一溶融塩型排ガス浄化触媒がＣｓＶＯ３を主成分とする溶融塩型排ガス浄化触媒であり、前記第二溶融塩型排ガス浄化触媒がＣＳ２Ｖ４Ｏ１１を主成分とする溶融塩型排ガス浄化触媒であることを特徴とするものである。
【００２３】
これにより、ＣＳ２Ｖ４Ｏ１１を溶融させる温度に排ガスを加熱してフィルタ基材を通過させると、フィルタ基材の上流部分では、融点の低いＣＳ２Ｖ４Ｏ１１を主成分とする溶融塩型排ガス浄化触媒によりＰＭを燃焼することができる。加えて下流部分では上流部分でＰＭを燃焼することにより温められた排ガスが流れるため、融点の高い方のＣｓＶＯ３を主成分とする溶融塩型排ガス浄化触媒によりＰＭを効率よく燃焼することができる。すなわち、下流側のＣｓＶＯ３を主成分とする溶融塩型排ガス浄化触媒の融点で排ガスを加熱しなくても、上流側でＰＭの燃焼によって温度を上げることができ、排ガスを加熱する際により低い制御温度でＰＭを効率よく燃焼させ、かつ、耐久性を向上した排ガス浄化装置を提供することができる。
【００２４】
また、請求項４に係る排ガス浄化装置は、酸化物担体を有し、前記第一溶融塩型排ガス浄化触媒と第二溶融塩型排ガス浄化触媒のうちどちらか一方、または両方が前記酸化物担体に担持されていることを特徴とするものである。
【００２５】
これにより、触媒の比表面積が増えるためＰＭと触媒との接触可能な面積が広くなりＰＭ燃焼効率があがる。また、担体が触媒を保持することで、融点以上の温度で触媒が溶けた際に、溶融塩型排ガス浄化触媒の移動を抑制することができ劣化を抑制することができる。
【００２６】
また、請求項５に係る排ガス浄化装置は、前記第二溶融塩型排ガス浄化触媒がフィルタ基材の流入面のうち、上流側の５〜５０％を被覆していることを特徴とするものである。
【００２７】
これにより、多孔質フィルタ基材内部の温度を、第一溶融塩型排ガス浄化触媒媒でＰＭを効率よく燃焼することができる温度まで上げることができるため、多孔質フィルタ基材全体で効率よくＰＭを燃焼することが可能となる。
【００２８】
以下、本発明の実施形態について説明をする。
【００２９】
（実施の形態１）
図１に示すように排ガス浄化フィルタ１は、複数のセルを有する多孔質のフィルタ基材２を備え、筒形状を有している。筒形状の端部（排ガス流入面３、排ガス流出面４）において確認できるように、流入セル５と流出セル６とが交互に配置されている。
【００３０】
図２に示すように、流入セル５と流出セル６は、セル壁７によって区画されており、流入セル５側のセル壁７にはＰＭを燃焼して浄化する第一触媒層８と第二触媒層９とを備えている。
【００３１】
フィルタ基材２は、ウォールフロー型の構造体である。この場合、セル壁７で区画された複数のセルを備え、隣接するセルの端部が交互に目封じされている。これにより、排気通路の上流側を開口し、下流側が閉塞した排ガスの流入セル５と、排ガスの上流側が閉塞し、下流側が開口した排ガスの流出セル６とが、セル壁７を介して隣接した構成となっている。
【００３２】
なお、フィルタ基材２の形状は上記のウォールフロー型に限定されるものではなく、他の形状、すなわちウォールスルー型、フロースルーハニカム型、金属あるいはセラミックスの発泡体型などでもよい。
【００３３】
フィルタ基材２の材質は、耐熱性セラミックスや金属材料等からなる多孔質材料であればよい。耐熱性セラミックスとしては、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）、コージェライト、窒化ケイ素、チタン酸アルミニウム等を用いることができる。金属材料としては、例えばステンレス合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金等を用いることができる。これらの中でも、耐熱性および触媒塗工性の観点から、炭化ケイ素が好ましい。
【００３４】
セル壁７に設けられた細孔の平均細孔径は、特に限定されないが、例えば５μｍ〜５０μｍとすることができる。平均細孔径が５μｍ以上の場合には、ＰＭが堆積しても圧力損失の過度の上昇を抑制することができる。また、平均細孔径が５０μｍ以下の場合には、ＰＭの過度の素抜けを抑制することができる。
【００３５】
流入セル５と流出セル６の形状は、特に限定されないが、触媒とＰＭの接触面積を大きくできる観点から、４〜８角形のうちのいずれかであることが好ましい。また、流入セル５と流出セル６の形成密度は特に限定されないが、上記と同様、触媒とＰＭの接触面積を大きくするという観点から、セルの数は１平方インチあたり２００〜４００セルであることが好ましい。セル数を２００セル以上とすることで、触媒とＰＭの接触面積を十分に確保することができる。また、セル数を４００セル以下とすることで、セルへのＰＭ堆積による目詰まりを生じにくくすることができる。
【００３６】
本実施の形態の第一触媒層８と第二触媒層９とは、バナジウムに対するセシウムのモル比（Ｃｓ／Ｖ）が１．０≦Ｃｓ／Ｖ≦１．５である、セシウムとバナジウムの複合酸化物を含む溶融塩型触媒である。
【００３７】
溶融塩型触媒は、ＰＭとの反応温度近傍において溶融し、液相となる。そのため、触媒とＰＭとの接触は飛躍的に増大し、性能が良化すると考えられている。中でも、優れたＰＭ燃焼活性を示す触媒として、セシウムとバナジウムの複合酸化物（以下、Ｃｓ−Ｖ複合酸化物と記載）が知られている。
【００３８】
バナジウム化合物は、排ガス中の酸素を取り入れて活性酸素に変換する作用があるため、セシウムと複合酸化物を形成することで、活性酸素への変換作用が向上すると推測される。さらに、当該Ｃｓ−Ｖ複合酸化物は、後述するように、高熱安定性及び高比表面積を有するセリウム含有酸化物に担持されている。そのため、ＰＭの燃焼熱や排ガスによるＣｓ−Ｖ複合酸化物の凝集を抑制し、良好なＰＭ燃焼活性を長期間維持することが可能となる。
【００３９】
上述のＣｓ−Ｖ複合酸化物としては、例えば、ＣｓＶＯ３（メタバナジン酸セシウム、Ｃｓ：Ｖ＝１．０：１．０、すなわちＣｓ／Ｖ＝１．０）、Ｃｓ２Ｖ４Ｏ１１（Ｃｓ：Ｖ＝１．０：２．０、すなわちＣｓ／Ｖ＝０．５）、Ｃｓ５Ｖ３Ｏ１０（Ｃｓ：Ｖ＝１．７：１．０、すなわちＣｓ／Ｖ＝１．７）、Ｃｓ３２Ｖ１８Ｏ６１（Ｃｓ：Ｖ＝１．８：１．０、すなわちＣｓ／Ｖ＝１．８）、Ｃｓ４Ｖ２Ｏ７（Ｃｓ：Ｖ＝２．０：１．０、すなわちＣｓ／Ｖ＝２．０）、Ｃｓ３ＶＯ４（Ｃｓ：Ｖ＝３．０：１．０、すなわちＣｓ／Ｖ＝３．０）などを挙げることができる。
【００４０】
Ｃｓ−Ｖ複合酸化物は、構造により融点が異なるため、用途により構造を選択するとよい。この中でも、Ｃｓ−Ｖ複合酸化物としては、バナジウムに対するセシウムのモル比（Ｃｓ／Ｖ）がＣｓ／Ｖ＝１．０であるバナジン酸セシウムは化学的安定性が高いため、長期間に亘り優れたＰＭ燃焼活性を維持することが可能となる。一方で、バナジウムに対するセシウムのモル比（Ｃｓ／Ｖ）がＣｓ／Ｖ＝０．５であるバナジン酸セシウムはＣｓ／Ｖ＝１．０であるバナジン酸セシウムよりも融点が低いため高いＰＭ燃焼性能を持つが、耐久性にはやや劣るという特徴を持つ。
【００４１】
フィルタ基材２は上流側に比べ、下流側の排ガス温度は高くなるため、上流側には融点が低い融点が低い溶融塩型触媒、下流側には融点が高い溶融塩型触媒を配置することが良い。
【００４２】
下流側に第一触媒層８としてバナジウムに対するセシウムのモル比（Ｃｓ／Ｖ）がＣｓ／Ｖ＝１．０であるバナジン酸セシウム、上流側に第二触媒層９としてバナジウムに対するセシウムのモル比（Ｃｓ／Ｖ）がＣｓ／Ｖ＝０．５であるバナジン酸セシウムを用いることが好ましい。
【００４３】
なお、上流側に融点が低い融点が低い溶融塩型触媒、下流側に融点が高い溶融塩型触媒を配置するために、添加剤を用いて融点の異なる溶融塩型触媒を配置してもよい。
【００４４】
本実施の形態の第一触媒層８と第二触媒層９は、遷移金属含有酸化物を含んでいる。遷移金属含有酸化物は、前記のＣｓ−Ｖ複合酸化物をその表面に担持する担体として機能する。Ｃｓ−Ｖ複合酸化物は単独でも高いＰＭ燃焼性を有しているが、触媒の比表面積が低いためにＰＭと触媒との接触率が低下し、燃焼反応が起こり難い恐れがある。
【００４５】
また、担体として遷移金属含有酸化物を用いない場合には、排ガスの温度及び組成変動により容易に凝集し、ＰＭ燃焼活性が低下する恐れがある。そのため、Ｃｓ−Ｖ複合酸化物を、遷移金属含有酸化物の表面に接触して保持することにより、Ｃｓ−Ｖ複合酸化物の比表面積を増加させつつも、高温雰囲気下での凝集を抑制することができる。
【００４６】
上述のとおり、遷移金属含有酸化物を含む担体を用いることで、Ｃｓ−Ｖ複合酸化物が有するＰＭ燃焼活性を維持しつつも、比表面積の増加と凝集の抑制とを両立することが可能となる。
【００４７】
特に、セリウム含有酸化物は、排ガスの空気過剰率に対応した酸素吸蔵放出能を有している。そして、バナジウム化合物は、排ガス中の酸素を取り入れて活性酸素に変換する作用を有している。そのため、バナジウム化合物により、排ガス中の酸素だけでなく、セリウム含有酸化物から放出される酸素が活性酸素に変換されるため、生成した活性酸素によりＰＭ燃焼反応をさらに促進することが可能となる。
【００４８】
また、当該担体は、セリウム酸化物以外の元素を含有してもよく、例えばアルミニウム、ジルコニウム、チタン、ケイ素、ニオブ、ランタン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、プラセオジム、イットリウム、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、およびスズからなる群より選ばれる少なくとも一つを含有することができる。特に融点が低い溶融塩型触媒を用いる場合は触媒自体が高いＰＭ燃焼活性を発揮するためアルミニウムなど安価な遷移金属を主成分とした酸化物を担体として使用することができる。このような金属元素は、担体の耐熱性を向上させることができる。なお、担体の平均粒子径（メジアン径、Ｄ５０）は、特に限定されないが、Ｃｓ−Ｖ複合酸化物とＰＭとの接触界面を増大させる観点から、１０ｎｍ〜１０μｍとすることが好ましい。
【００４９】
第二触媒層９の被覆率は、第一触媒層８でＰＭを燃焼するために必要な温度まで第二触媒層９で温度を上げることができればよく、５〜５０％であることが好ましい。この際、図２に示すように、第二触媒層９がフィルタ基材２上に直接存在してもよいが、図３に示すように第一触媒層８上に存在する構成でもよい。
【００５０】
〔試験例１〕
＜融点が低いバナジン酸セシウムの触媒におけるＰＭの燃焼温度例＞
長さ約１５０ｍｍのＳｉＣ基材にバナジウムに対するセシウムのモル比（Ｃｓ／Ｖ）がＣｓ／Ｖ＝０．５であるバナジン酸セシウム（Ｃｓ２Ｖ４Ｏ１１）を含む触媒を塗布した排ガス浄化フィルタを作製した。
【００５１】
この排ガス浄化フィルタにＰＭを一定量堆積させ、エンジンベンチ試験装置を用いて、ディーゼルエンジンの排ガス経路に設置した。
【００５２】
排ガス浄化フィルタの上流から２０ｍｍ（以下位置１）と１３０ｍｍ（以下位置２）の位置に熱電対を配置した。
【００５３】
位置１にある熱電対で測定する排ガス温度がＣｓ／Ｖ＝０．５であるバナジン酸セシウムの融点より高い５５０℃と、同バナジン酸セシウムの融点より高い５２５℃になるように制御して、それぞれ１０分間以上、１５分間以上、ＰＭを燃焼させた。
【００５４】
このときの位置１と位置２で測定した排ガスの温度を図４、５に示す。位置２で測定した排ガスの温度は位置１にある排ガスの温度より１０〜１５℃程度高くなっていることが確認された。
【００５５】
すなわち、Ｃｓ／Ｖ＝０．５であるバナジン酸セシウムの融点によりも高い温度の排ガスを通過させた場合、フィルタ基材内に温度勾配を起こさせて、下流側で少なくとも１０℃温度を高くできることが確認された。
【００５６】
〔試験例２〕
＜融点が高いバナジン酸セシウムの触媒におけるＰＭの燃焼温度例＞
長さ約１５０ｍｍのＳｉＣ基材にバナジウムに対するセシウムのモル比（Ｃｓ／Ｖ）がＣｓ／Ｖ＝１．０であるバナジン酸セシウム（ＣｓＶＯ３）を含む触媒を塗布した排ガス浄化フィルタを作製した。
【００５７】
試験例１と同様に、この排ガス浄化フィルタにＰＭを一定量堆積させ、エンジンベンチ試験装置を用いて、ディーゼルエンジンの排ガス経路に設置した。
【００５８】
排ガス浄化フィルタの上流から２０ｍｍ（以下位置１）と１３０ｍｍ（以下位置２）の位置に熱電対を配置した。
【００５９】
位置１にある熱電対で測定する排ガス温度がＣｓ／Ｖ＝１．０であるバナジン酸セシウムの融点とほとんど変わらない５５０℃と、Ｃｓ／Ｖ＝１．０であるバナジン酸セシウムの融点より高い５８０℃と、Ｃｓ／Ｖ＝１．０であるバナジン酸セシウム融点より低い５２５℃になるように制御して、それぞれ１０分間、１５分間ＰＭを燃焼させた。
【００６０】
このときの位置１と位置２で測定した排ガスの温度を図６、７、８に示す。
【００６１】
５５０℃での制御では、位置１と位置２で排ガス温度がほとんどかわらなかった。すなわちバナジン酸セシウムの融点とほとんど変わらない温度は、フィルタ基材内に温度勾配を起こさせる温度ではない。
【００６２】
５８０℃での制御では、位置２の温度の方が１０℃以上高くなっている。つまり、融点を大きく超える温度で上流側の温度を制御することで、フィルタ基材内に温度勾配を起こさせて下流側の温度を上げることが可能となる。
【００６３】
また、５２５℃での制御では位置１よりも位置２の温度が低くなっている。これはバナジウムに対するセシウムのモル比（Ｃｓ／Ｖ）がＣｓ／Ｖ＝１．０であるバナジン酸セシウムは融点が５４０℃付近であるため、融点以下の温度では効率的にＰＭを燃焼することができず、ＰＭ燃焼による温度上昇より外気による冷却速度の方が早かったためであると推測される。
【００６４】
これら試験例の結果から、フィルタ上流部分に融点に低い溶融塩型触媒がある方が、フィルタ内部の温度をより高く保つことができるため、融点の高い溶融塩型触媒を効率的に溶融させてＰＭを燃焼することができると考えられる。
【００６５】
一例を示して、説明を加えると第二溶融塩型触媒としてＣｓ２Ｖ４Ｏ１１と第一溶融塩型触媒ＣｓＶＯ３とを備えた場合、位置１を通過させる排ガスの温度を５４０℃に制御するだけで（実施例２のように５５０℃に制御しなくても）、位置２において５５０℃〜５５５℃の温度にすることができる。すなわち、第一溶融塩型触媒の融点を超えた温度にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明にかかる排ガス浄化フィルタは、低温でのＰＭ燃焼性能と耐久性とを併せ持つため、各種内燃機関から発生する排ガスを浄化する排ガス浄化フィルタや、ディーゼルエンジンの排ガスを浄化する触媒ＤＰＦ等として有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１    排ガス浄化フィルタ
２    フィルタ基材
３    排ガス流入面
４    排ガス流出面
５    流入セル
６    流出セル
７    セル壁
８    第一触媒層
９    第二触媒層
【図１】
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【図２】
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【図３】
2019152189.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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