[發(fā)明專利]廢氣凈化過濾器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780034293.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN109219478B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田中江里子
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社科特拉
• 主分類號(hào): B01D53/94
• 分類號(hào): B01D53/94;B01J23/46;B01J37/00;B01J37/02;F01N3/035
• 代理公司: 北京尚誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

提供一種抑制與催化劑層的形成有關(guān)的壓力損失增加且PM燃燒質(zhì)量優(yōu)異的廢氣凈化過濾器。根據(jù)本發(fā)明的廢氣凈化過濾器包括基底和設(shè)置在基底上的催化劑層。催化劑層含有載體和金屬催化劑。當(dāng)在催化劑層截面的電子顯微鏡觀察圖像中催化劑層的面積為100％時(shí)，圓當(dāng)量直徑大于5μm的大孔占據(jù)該面積的45％或更多。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種廢氣凈化過濾器。具體地，本發(fā)明涉及一種具有具備PM收集功能的催化劑層的廢氣凈化過濾器。

注意本申請(qǐng)要求日本專利申請(qǐng)第2016-111360號(hào)(2016年6月2日提交)和日本專利申請(qǐng)第2017-072784號(hào)(2017年3月31日提交)的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容并入本文以供參考。

背景技術(shù)

自內(nèi)燃機(jī)例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放的廢氣含有主要由碳組成的PM(顆粒物質(zhì))。為了高效收集PM并將其從廢氣中除去，常規(guī)使用了廢氣凈化過濾器。這樣，例如，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中使用了DPF(柴油發(fā)動(dòng)機(jī)顆粒過濾器)。

廢氣凈化過濾器需要進(jìn)行再生處理，以定期除去收集的PM。作為關(guān)聯(lián)技術(shù)，已知有專利文獻(xiàn)1。專利文獻(xiàn)1公開了一種廢氣凈化過濾器，其具有多孔基底和在基底表面上及其孔內(nèi)部形成并含有金屬催化劑的催化劑層。在廢氣凈化過濾器中，PM和金屬催化劑之間的接觸通過在催化劑層中形成具有預(yù)定大小的孔得以提高，以增加PM凈化效率。引用列表

專利文獻(xiàn)

PTL1：日本專利申請(qǐng)公開第2011-36742號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

但是，本申請(qǐng)的發(fā)明人進(jìn)行的研究揭示，當(dāng)催化劑層設(shè)置在基底上時(shí)，隨著催化劑層透氣性的降低，廢氣的流動(dòng)路徑有可能變窄。因此，由于廢氣凈化過濾器自身的壓力損失即壓力損失(收集PM之前的產(chǎn)品壓力損失)增加，燃料經(jīng)濟(jì)性可能會(huì)降低。因此，就抑制壓力損失的同時(shí)提高燃料經(jīng)濟(jì)性而言，有必要降低每單位體積廢氣凈化過濾器的催化劑層涂覆量。另一方面，在廢氣凈化過濾器的再生處理中，要求提高PM的燃燒反應(yīng)性，以增加再生率。就提高PM的燃燒反應(yīng)性而言，有必要增加每單位體積廢氣凈化過濾器的催化劑層涂覆量，以便提高PM和金屬催化劑之間的接觸。即，由于抑制壓力損失和提高PM的燃燒反應(yīng)性(再生率)對(duì)于催化劑層處于權(quán)衡關(guān)系，因此需要有滿足這兩項(xiàng)功能的廢氣凈化過濾器。

為了解決這些問題，做出本發(fā)明，其目的在于提供一種抑制與催化劑層的形成有關(guān)的壓力損失增加且PM燃燒質(zhì)量優(yōu)異的廢氣凈化過濾器。

解決問題的方案

本發(fā)明公開了一種廢氣凈化過濾器，其設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣路徑中，并收集排放自內(nèi)燃機(jī)的廢氣中的顆粒物質(zhì)。廢氣凈化過濾器包括基底(base)和設(shè)置在基底上的催化劑層。催化劑層含有載體和金屬催化劑。當(dāng)在催化劑層截面的電子顯微鏡觀察圖像中催化劑層的面積為100％時(shí)，圓當(dāng)量直徑(circle equivalent diameter)大于5μm的大孔占據(jù)該面積的45％或更多。

與例如專利文獻(xiàn)1中所述的催化劑層相比，具有該結(jié)構(gòu)的催化劑層以高比例具有相對(duì)較大的孔。催化劑層的透氣性得以提高。因此，在廢氣凈化過濾器中，在形成催化劑層之后在過濾器中保證了優(yōu)異的氣體流動(dòng)路徑，并且可以抑制與催化劑層的形成有關(guān)的壓力損失增加。

此外，催化劑層在廢氣凈化過濾器中發(fā)揮著過濾層的功能。即，由于催化劑層表現(xiàn)出PM收集功能，PM向過濾器的孔隙中的侵入受到抑制。因此，與例如專利文獻(xiàn)1中所述的廢氣凈化過濾器相比較，PM收集時(shí)的壓力損失增加可以保持成很小。此外，可以減少壓力損失滯后。

而且，由于催化劑層在廢氣凈化過濾器中表現(xiàn)出過濾層的功能，催化劑層表面上的PM收集得以促進(jìn)。結(jié)果，PM和催化劑層的位置彼此靠近，以增加PM燃燒質(zhì)量。因此，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的過濾器再生率。