[發(fā)明專利]顆粒過濾器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280072115.0
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN104204433A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 中山茂樹;西岡寬真;今井大地;大月寬
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F01N3/022
• 分類號: F01N3/022;F01N3/02;F01N3/023;F01N3/035
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 史雁鳴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中的顆粒過濾器。

背景技術(shù)

作為用于捕集包含在內(nèi)燃機(jī)的排氣中的顆粒狀物質(zhì)(PM)的顆粒 過濾器，已知有壁流式的顆粒過濾器，所述壁流式的顆粒過濾器交替 地配置上游側(cè)端部被栓塞封閉的第一通路和下游側(cè)端部被栓塞封閉的 第二通路，并且，在第一通路與第二通路之間配置多孔質(zhì)的間隔壁。

作為壁流式的顆粒過濾器，提出了在第二通路的栓塞部分設(shè)置貫 通孔的方案(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。另外，作為壁流式的顆粒過濾 器，還提出了由鈣(Ca)承載電負(fù)性低的金屬的方案(例如，參照專 利文獻(xiàn)2)。進(jìn)而，作為壁流式的顆粒過濾器，還提出了在通路的壁面 之中的上游側(cè)的一部分上形成催化劑承載層的方案(例如，參照專利 文獻(xiàn)3)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2004－130229號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2001－12229號公報

專利文獻(xiàn)3：國際公開第2008/126331號

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

存在這樣的情況，向顆粒過濾器流入的排氣，其來自于燃料的添 加劑或潤滑油(發(fā)動機(jī)油)的添加劑等的成分在內(nèi)燃機(jī)的燃燒室或顆 粒過濾器中結(jié)合，生成稱為灰分的化合物?；曳掷缡橇蛩徕}(CaSO₄) 或磷酸鈣(Ca₃(PO₄)₂)、或者硫酸鎂(MgSO₄)等化合物。這種灰 分與PM一樣被顆粒過濾器捕集，但是，即使實(shí)施PM的氧化除去處 理，也不能被從顆粒過濾器中除去灰分。其結(jié)果是，灰分的凝聚物堆 積在顆粒過濾器中，存在著引起間隔壁的細(xì)孔堵塞的可能性。

對此，考慮擴(kuò)大間隔壁的細(xì)孔的孔徑，或者如專利文獻(xiàn)1中所記 載的那樣，在第二通路的栓塞部分設(shè)置貫通孔的方法。但是，存在著 導(dǎo)致具有與灰分或灰分的凝聚物同等以下的粒徑的PM和灰分一起從 顆粒過濾器中穿過的事態(tài)的可能性。

本發(fā)明是鑒于上述實(shí)際情況做出，其目的是提供一種技術(shù)該技術(shù) 能夠在壁流式的顆粒過濾器中抑制PM捕集率的降低，并且抑制灰分 的堆積。

解決課題的手段

本發(fā)明，為了解決上述課題，在利用具有灰分或灰分的凝聚物能 夠通過的大小的細(xì)孔的多孔質(zhì)的間隔壁劃分出多個通路的壁流式的顆 粒過濾器中，在從所述間隔壁的上游側(cè)端部到下游側(cè)端部的近前的區(qū) 域設(shè)置涂敷層，所述涂敷層具有比所述間隔壁的細(xì)孔小的細(xì)孔。

詳細(xì)地說，根據(jù)本發(fā)明的顆粒過濾器，配備有：

多個第一通路，在排氣的流動方向上，所述第一通路的上游側(cè)的 端部被封閉；

多個第二通路，在排氣的流動方向上，所述第二通路的下游側(cè)的 端部被封閉；

多孔質(zhì)的間隔壁，所述間隔壁是將所述第一通路與所述第二通路 隔開的構(gòu)件，具有灰分能夠通過的大小的細(xì)孔；以及

多孔質(zhì)的涂敷層，所述涂敷層設(shè)置在從所述間隔壁的上游側(cè)端部 到比下游側(cè)端部更靠近前的區(qū)域的一部分中，具有比所述間隔壁的細(xì) 孔小的細(xì)孔。

本申請的發(fā)明人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及驗(yàn)證，結(jié)果判明，在壁流式的顆粒過 濾器中，灰分或灰分的凝聚物(下面，有時也統(tǒng)稱為“灰分”)容易在 第二通路的下游側(cè)端部的附近生成或堆積。另一方面，還判明，顆粒 狀物質(zhì)(PM)容易通過比灰分容易生成或者堆積的部位更靠近上游側(cè) 的間隔。

因此，本發(fā)明的顆粒過濾器，在從間隔壁中的上游側(cè)端部到比下 游側(cè)端部更靠近前的區(qū)域的一部分中，配備有比間隔壁小的細(xì)孔的涂 敷層。另外，優(yōu)選地，涂敷層在包圍第一通路的間隔壁和包圍第二通 路的間隔壁中，至少設(shè)置于包圍第二通路的間隔壁。

根據(jù)這樣構(gòu)成的顆粒過濾器，PM的大部分被捕集到涂敷層的細(xì) 孔中，灰分的大部分通過不設(shè)置涂敷層的間隔壁的細(xì)孔。其結(jié)果是， 能夠抑制PM捕集率的降低，并且抑制灰分的堆積。

另外，涂敷層也可以是顆粒大致均勻地被分散的分散體。這種情 況下，由于在顆粒之間形成很多間隙(細(xì)孔)，所以，可以使涂敷層捕 集更多的PM。其結(jié)果是，到達(dá)間隔壁的下游側(cè)端部附近的區(qū)域(即， 在間隔壁上不設(shè)置涂敷層的區(qū)域)的PM的量變得更少。因而，能夠 將穿過間隔壁的細(xì)孔的PM的量抑制到很少。