[發(fā)明專利]催化顆粒過濾器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610873225.7
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN107060956B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金平淳;鄭昌鎬;金昌煥
• 申請（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F01N3/035
• 分類號(hào): F01N3/035
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 陳鵬;李靜

一種催化顆粒過濾器，包括：至少一個(gè)入口通道，在縱向方向上延伸，其一端允許流體流入，而其另一端被堵塞；至少一個(gè)出口通道，在縱向方向上延伸，其一端被堵塞，而其另一端允許流體流出；至少一個(gè)多孔壁，限定相鄰的入口通道與出口通道之間的邊界并且在縱向方向延伸；以及支撐件，支撐件上涂覆有催化劑。

相關(guān)申請的交叉引證

本申請要求于2015年12月4日提交的韓國專利申請?zhí)?0-2015-0172450的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該案的全部內(nèi)容通過引證結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種催化顆粒過濾器，并且更具體而言，涉及一種這樣的催化顆粒過濾器，其盡可能減小背壓的增大，并且提供催化劑與流體之間更長的接觸時(shí)間(更大的接觸面積)。

背景技術(shù)

內(nèi)燃機(jī)(例如，柴油機(jī)或各種燃燒設(shè)備)的廢氣包含顆粒物(PM)。在排放到大氣內(nèi)時(shí)，這種PM可以造成環(huán)境污染。為此，排氣系統(tǒng)裝有顆粒過濾器，用于捕捉PM。

根據(jù)流體的流量，顆粒過濾器可以分成流過式(flow-through)顆粒過濾器或壁流式(wall-flow)顆粒過濾器。在流過式顆粒過濾器中，流入通道內(nèi)的流體僅僅在其通道內(nèi)流動(dòng)，而不移動(dòng)到另一個(gè)通道內(nèi)。這有助于盡可能減少背壓的增大，但是需要捕捉在流體內(nèi)的顆粒物質(zhì)的裝置，并且可以造成低過濾性能。

在壁流式顆粒過濾器中，流入通道內(nèi)的流體移動(dòng)到相鄰的通道，然后，通過相鄰的通道從顆粒過濾器中釋放。即，流入入口通道內(nèi)的流體通過多孔壁移動(dòng)到出口通道，然后，通過出口通道從顆粒過濾器中釋放。在流體穿過多孔壁時(shí)，捕捉流體內(nèi)的顆粒物質(zhì)，而不穿過多孔壁。雖然可以在某種程度上增大了背壓，但是在去除顆粒物質(zhì)時(shí)，壁流式顆粒過濾器有效。因此，主要使用壁流式顆粒過濾器。

車輛裝有至少一個(gè)催化轉(zhuǎn)換器以及顆粒過濾器。催化轉(zhuǎn)換器被設(shè)計(jì)成去除一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?HC)以及氮氧化合物(NO_x)。

催化轉(zhuǎn)換器可以在物理上與顆粒過濾器分離，或者通過使用催化劑涂覆顆粒過濾器來與顆粒過濾器組合。涂有催化劑的顆粒過濾器可以稱為催化顆粒過濾器(CPF)。

在CPF中，在將入口通道和出口通道彼此分離的多孔壁上涂有催化劑，并且流體穿過多孔壁并且與催化劑涂層接觸。在由多孔壁分離的入口通道和出口通道之間具有壓差。這允許流體快速穿過多孔壁。因此，在催化劑與流體之間的接觸時(shí)間較短，這使得難以有效地發(fā)生催化反應(yīng)。

而且，在多孔壁上的厚催化劑涂層允許催化劑阻擋壁部上的微孔，并且這可以干擾流體從入口通道流入出口通道。因此，背壓增大。為了盡可能使背壓的增大最小化，在CPF中，在壁部薄薄地涂覆催化劑。然而，在CPF上涂覆的催化劑的量可能不足以有效地發(fā)生催化反應(yīng)。

為了克服該問題，通過增大入口通道和出口通道(在后文中統(tǒng)稱為“單元”)的數(shù)量(密度)，涂有催化劑的壁部的表面區(qū)域可以增大。然而，在有限空間內(nèi)的單元密度的增大減小了壁厚。壁厚的減小可以使過濾器性能退化。因此，單元密度不應(yīng)增大為大于密度限制。

在本背景技術(shù)中公開的以上信息僅僅用增強(qiáng)理解本公開的背景，因此，可以包含不構(gòu)成技術(shù)人員在本領(lǐng)域中已知的先有技術(shù)的一部分的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本公開總體上提供了一種催化顆粒過濾器，其盡可能減小背壓的增大并且增大催化劑裝載。根據(jù)本公開的另一方面，催化顆粒過濾器可以盡可能減小背壓的增大，并且在催化劑與流體之間提供更長的接觸時(shí)間。

根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供了一種催化顆粒過濾器，包括至少一個(gè)入口通道，其在縱向方向上延伸，流體流入其一端，而其另一端被堵塞。催化顆粒過濾器進(jìn)一步包括：至少一個(gè)出口通道，其在縱向方向上延伸，其一端被堵塞，而流體通過其另一端流出；至少一個(gè)多孔壁，限定相鄰的入口通道與出口通道之間的邊界并且在縱向方向上延伸；以及支撐件，支撐件上涂覆有催化劑。通過所述入口通道流入的流體可以穿過多孔壁并且流入所述出口通道。