[发明专利]微粒过滤器、从内燃机的排气中除去粒子状物质的方法及微粒过滤器的制造方法

说明书

用于从内燃机的排气中除去粒子状物质的微粒过滤器包含：具有多孔壁的壁流式过滤器、和在所述壁流式过滤器的流路内负载的由陶瓷粒子构成的陶瓷层，所述陶瓷层的空隙率为20％以上且41％以下。所述陶瓷粒子可为选自氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化铈、二氧化钛、沸石中的一者。

技术领域

本公开涉及用于从内燃机的排气中除去粒子状物质的微粒过滤器、从内燃机的排气中除去粒子状物质的方法及微粒过滤器的制造方法。

背景技术

从柴油发动机、汽油发动机等内燃机中排出的排气包含大量的烟灰等的粒子状物质。这样的粒子状物质也称为Particulate Matter(PM)。为了防止PM引起的环境污染，需要从排气中将PM高度地除去。

作为用于从排气中将PM除去的主要方式，已知使用壁流式过滤器(以下有时也简写为WF)。WF具有被多孔壁划分的多个气体流路。流入到WF的气体流路的排气通过多孔壁，以从另外的气体流路排出的方式构成WF。在排气通过多孔壁时，将排气中所含的PM捕集到过滤器内。其结果，从排气中将PM除去，使排气净化。

但是，在用WF来将排气进行净化的情况下，PM侵入到多孔壁的内部，有时将多孔的细孔阻塞。如果细孔阻塞，则产生过滤器的压力损失(压损)增加的问题。为了解决这样的问题，已知在WF的多孔壁的表面堆积陶瓷粒子、防止PM侵入到细孔内部(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-224514号公报

发明内容

发明要解决的课题

就在多孔壁的表面具有陶瓷粒子的层的以往的WF而言，PM的捕集率不充分。因此，本公开的目的在于提供捕集率改善的WF。本公开的另一目的在于提供使用有该WF的、从内燃机的排气中将PM除去的方法。本公开的又一目的在于提供该WF的制造方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明人反复深入研究。其结果，发现：通过将由陶瓷粒子形成的层的空隙率调节到规定的范围内，过滤器的性能提高。鉴于该知识见解，为了解决上述课题，本申请采用以下的方案。

(1)第一方案涉及的用于从内燃机的排气中将PM除去的微粒过滤器包含：具有多孔壁的WF、和在上述WF的流路内负载的由陶瓷粒子形成的陶瓷层，上述陶瓷层的空隙率为20％以上且41％以下。

(2)就上述方案涉及的微粒过滤器而言，上述陶瓷粒子可为选自氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化铈、二氧化钛、沸石中的1者。

(3)就上述方案涉及的微粒过滤器而言，上述陶瓷粒子的平均粒径(d50)可为1.5μm以上且不到5μm。

(4)就上述方案涉及的微粒过滤器而言，相对于上述WF的体积，可以以10g/L以上且50g/L以下的量负载上述陶瓷层。

(5)就上述方案涉及的微粒过滤器而言，在上述WF与上述陶瓷层之间可具有排气净化催化剂。

(6)第二方案涉及的从内燃机的排气中将PM除去的方法具有：向上述方案涉及的微粒过滤器通入内燃机的排气的步骤。

(7)第三方案涉及的微粒过滤器的制造方法包括：将陶瓷粒子与空气混合而制作气溶胶的步骤；在具有多孔壁的WF的流路内使上述气溶胶通过的步骤；对于上述陶瓷粒子和上述WF，相对于上述WF的体积，给予30g/L以上且300g/L以下的量的水的步骤；和使上述WF干燥的步骤。

(8)就上述方案涉及的微粒过滤器的制造方法而言，上述气溶胶的密度可为0.001g/m³以上且1g/m³以下。