排气净化装置制造方法及图纸

提供PM堆积于内部后的压力损失小的排气净化装置。一种排气净化装置，具有基材、第一催化剂层及第二催化剂层，所述基材具有排气流入的上游端及所述排气排出的下游端。所述基材具有区划出在所述上游端与所述下游端之间延伸的多个孔室的多孔质的隔壁，所述多个孔室包含：在所述上游端开口、在所述下游端封闭的入侧孔室；和与所述入侧孔室隔着所述隔壁而相邻、且在所述上游端封闭、在所述下游端开口的出侧孔室。在所述基材的包含所述上游端的上游区域，在所述隔壁的表面配置有所述第一催化剂层。在所述基材的包含所述下游端的下游区域，在所述隔壁的内部配置有所述第二催化剂层，包含所述隔壁及所述第二催化剂层的含第二催化剂壁具有35％以上的空隙率。剂壁具有35％以上的空隙率。剂壁具有35％以上的空隙率。

【技术实现步骤摘要】
排气净化装置


[0001]本专利技术涉及排气净化装置。

技术介绍

[0002]众所周知，在从汽车等车辆所使用的内燃机排出的排气中包含粒子状物质(PM：Particulate Matter)，其成为大气污染的原因。另外，在排气中也包含一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)及氮氧化物(NOx)等有害成分。它们的排出量的限制正在逐年被强化。
[0003]为了将PM从排气中捕集而除去，柴油发动机用的柴油颗粒捕集器(DPF)、汽油发动机用的汽油颗粒捕集器(GPF)等颗粒捕集器被设置于内燃机的排气通路。作为颗粒捕集器，具有所谓的壁流式结构的颗粒捕集器是众所周知的，该颗粒捕集器具备区划出多个孔室的多孔质的基材，多个孔室的入口和出口交替地被闭塞。
[0004]另外，为了除去排气中所包含的CO、HC及NOx等有害成分，铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属作为催化剂使用。
[0005]在专利文献1中记载了一种壁流式结构的排气净化装置。专利文献1的排气净化装置，分隔孔室的隔壁在排气流出侧区域中具有比排气流入侧区域中的隔壁的气体透过率高的气体透过率。根据专利文献1，流入到这样的排气净化装置中的排气的大半在排气流出侧区域中从隔壁通过，这使压力损失降低、使净化性能提高。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2020
‑
193569号公报

技术实现思路

[0009]若排气净化装置捕集PM，则有时从排气净化装置通过的气体的压力损失增加。因此，提供PM堆积于内部后的压力损失小的排气净化装置。
[0010]按照本专利技术的一方式，提供一种排气净化装置，其具有基材、第一催化剂层及第二催化剂层，所述基材具有排气流入的上游端及所述排气排出的下游端，
[0011]所述基材具有区划出在所述上游端与所述下游端之间延伸的多个孔室的多孔质的隔壁，
[0012]所述多个孔室包含：
[0013]在所述上游端开口、在所述下游端封闭的入侧孔室；和
[0014]与所述入侧孔室隔着所述隔壁而相邻、且在所述上游端封闭、在所述下游端开口的出侧孔室，
[0015]在所述基材的包含所述上游端的上游区域，在所述隔壁的表面配置有所述第一催化剂层，
[0016]在所述基材的包含所述下游端的下游区域，在所述隔壁的内部配置有所述第二催化剂层，包含所述隔壁及所述第二催化剂层的含第二催化剂壁具有35％以上的空隙率。
[0017]本专利技术的排气净化装置，PM堆积于内部后的压力损失小。
附图说明
[0018]图1是示意性地示出实施方式涉及的排气净化装置的立体图。
[0019]图2是将实施方式涉及的排气净化装置用与孔室的延伸方向平行的面切断后的主要部分放大端面图，示意性地示出了隔壁附近的构成。
[0020]图3是示出含第二催化剂壁的空隙率与初始压力损失的关系的曲线图。
[0021]图4是示出含第二催化剂壁的空隙率与PM堆积后的压力损失的关系的曲线图。
[0022]附图标记说明
[0023]1：排气净化装置；10：基材；11：框部；12：隔壁；14：入侧孔室(第一孔室)；16：出侧孔室(第二孔室)；30：第一催化剂层；50：第二催化剂层；70：封闭部；I：上游端(第一端)；J：下游端(第二端)；K：第一位置；L：第二位置；X：上游区域；Y：下游区域。
具体实施方式
[0024]以下，适当参照附图来说明实施方式。本专利技术不限定于以下的实施方式，能够在不脱离权利要求书所记载的本专利技术的精神的范围内进行各种设计变更。再者，在以下的说明中参照的附图中，对相同的构件或具有同样的功能的构件标注相同的附图标记，有时省略重复的说明。另外，有附图的尺寸比率为了便于说明而与实际的比率不同、构件的一部分在附图中被省略等等的情况。另外，在本申请中，使用符号“～”表示的数值范围包含在符号“～”的前后记载的数值来分别作为下限值及上限值。
[0025]说明在图1、图2中所示的壁流式结构的排气净化装置1。排气净化装置1具有基材10、第一催化剂层30及第二催化剂层50。
[0026](1)基材10
[0027]基材10由圆筒状的框部11、和将框部11的内侧的空间分隔成蜂窝状的隔壁12构成。框部11和隔壁12可以一体地形成。图1的框部11是圆筒状，但不限定于此，可以是椭圆筒状、多角筒状等任意的形状。隔壁12在基材10的第一端(第一端面)I与第二端(第二端面)J之间延伸设置，区划出在第一端I与第二端J之间延伸的多个孔室。多个孔室由第一孔室14及第二孔室16构成。第一孔室14在第一端I开口、在第二端J由封闭部70封口(封闭)。第二孔室16在第一端I由封闭部70封口、在第二端J开口。第一孔室14和第二孔室16以隔着隔壁12而相互相邻的方式配置。第一孔室14和第二孔室16的用与延伸方向正交的面切断后的截面形状可以是正方形，但不限定于此，分别可以是平行四边形、长方形、梯形等的四边形、三角形、其他的多边形(例如，六边形、八边形)、圆形等各种的任意的形状。
[0028]隔壁12由排气能够通过的多孔质材料形成。可以由例如堇青石(2MgO
·
2Al2O3·
5SiO2)、钛酸铝、碳化硅、莫来石等陶瓷、合金(不锈钢等)形成。由多孔质材料形成的隔壁12包含排气能够通过的细孔。框部11的材料没有特别的限定，但例如可以由与隔壁12同样的材料形成。
[0029]图1中的空白箭头表示向排气净化装置1导入且从排气净化装置1排出的排气的方向。通过第一端I而流入到排气净化装置1中的排气，通过第二端J而从排气净化装置1排出。因此，以后，也适当将第一端I称为上游端I、将第二端J称为下游端J。另外，如图2中的虚线
箭头所示，排气通过上游端I而向第一孔室14流入，并从将第一孔室14和与其相邻的第二孔室16分隔的多孔质的隔壁12通过而向第二孔室16流入，并通过下游端J而从第二孔室16排出。因此，也将第一孔室称为入侧孔室、将第二孔室称为出侧孔室。
[0030](2)第一催化剂层30
[0031]第一催化剂层30，在从基材10的上游端I到从上游端I沿着入侧孔室14及出侧孔室16的延伸方向(即为隔壁12的延伸设置方向，以下适当称为“延伸方向”)隔开了第一距离Dx的第一位置K为止的区域(在本说明书中，称为“上游区域”)X配置于隔壁12的入侧孔室14侧的表面(即为面向入侧孔室14的表面，以下适当称为“第一表面”)12a。即，第一催化剂层30在上游区域X被覆隔壁12的第一表面12a。第一催化剂层30可以未配置至上游区域X以外的区域。上游区域X是包含上游端I作为一端的、具有延伸方向的长度Dx的区域。上游区域X的延伸方向的长度Dx可以适当设定以使得能获得期望的排气净化性能，例如可以设为从上游端I到下游端J的距离(即，基材10的延伸方向的长度)D的10～90％，尤其可以设为D的10～50％。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种排气净化装置，具有基材、第一催化剂层及第二催化剂层，所述基材具有排气流入的上游端及所述排气排出的下游端，所述基材具有区划出在所述上游端与所述下游端之间延伸的多个孔室的多孔质的隔壁，所述多个孔室包含：在所述上游端开口、在所述下游端封闭的入侧孔室；和与所述入侧孔室隔着所述隔壁而相邻、且在所述上游端封闭、在所述下游端开口的出侧孔室，在所述基材的包含所述上游端的上游区域，在所述隔壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉浦幸司，平林武史，佐藤明美，村胁启介，太田贵也，池部雅俊，高崎孝平，森岛毅，
申请(专利权)人：株式会社科特拉，
类型：发明
国别省市：