【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及配置在内燃机的排气系统中的颗粒过滤器。具体而言，涉及具有壁流式基材和形成于该基材的催化剂层的颗粒过滤器。另外，本申请主张基于2021年6月17日申请的日本国专利技术专利申请第2021-100551号的优先权，该申请的全部内容作为参考引入本说明书中。
技术介绍
1、从汽车发动机等内燃机排出的废气中含有碳氢化合物(hc)、一氧化碳(co)、氮氧化物(nox)等有害气体成分、颗粒物(particulate matter：pm)等。因此，在内燃机的排气系统中，配置有在捕集pm的同时净化上述有害气体成分的颗粒(微粒)过滤器。
2、典型的颗粒过滤器的例子包括壁流式的基材和形成于该基材的催化剂层。壁流式的基材具有：仅废气流入侧的端部开口的入侧室；仅废气流出侧的端部开口的出侧室；和将两个单元隔开的多孔质的分隔壁。在该基材的分隔壁形成有催化剂层。供给到该结构的颗粒过滤器的废气流入入侧室而通过分隔壁后从出侧室排出。此时，在多孔质的分隔壁捕集pm，并且由形成于该分隔壁的催化剂层净化有害气体成分。
3、与上述壁流式的颗粒过滤器有关的现有技术文献例如可以举出专利文献1。在专利文献1中公开了一种蜂窝过滤器，其是将含铂族元素催化剂层仅设置在包围入侧室的分隔壁的内表面侧的蜂窝过滤器，将该含铂族元素催化剂层设置在从基材的废气流入侧的端部到单元全长的至少35％的范围内，在从基材的废气流出侧的端部到单元全长的至少30％的范围内没有设置。
4、现有技术文献
5、专利文献
6、专利文献1：日本国专
技术实现思路
1、专利技术要解决的课题
2、壁流式的颗粒过滤器要求压力损失抑制性能和有害气体净化性能两者都高。但是，在壁流式的颗粒过滤器中，压力损失抑制性能与有害气体净化性能具有折衷关系(trade-off)。具体而言，如果增大催化剂层的形成区域，则能够提高有害气体净化性能，但伴随pm捕集的压力损失增大。这也体现在专利文献1的表2的结果中，在专利文献1所示的现有技术中，在催化剂层的形成区域大的情况下，特别是在催化剂层形成于超过基材全长的80％的区域的情况下，压力损失的抑制不充分。
3、本专利技术是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种即使催化剂层的形成区域大，压力损失也能够得到抑制的壁流式的颗粒过滤器。
4、用于解决问题的技术方案
5、为了实现上述目的，本专利技术提供以下构造的颗粒滤波器。
6、此处公开的颗粒过滤器具有壁流型的基材和形成于该基材的催化剂层。所述基材具有：仅废气流入侧的端部开口的入侧室；仅废气流出侧的端部开口的出侧室；和将所述入侧室和所述出侧室隔开的、形成有将该入侧室和该出侧室连通的多个细孔的分隔壁。在所述分隔壁的与所述入侧室接触的表面上形成有第一催化剂层。所述第一催化剂层设置在从所述基材的所述废气流入侧的端部向所述废气流出侧的端部去的超过所述基材全长的80％的区域。所述第一催化剂层至少在从所述基材的所述废气流入侧的端部起的所述基材全长的20％的位置至80％的位置的区域中，以其厚度变小的方式倾斜。
7、根据这种构造，在基材的入侧室的下游部，第一催化剂层的厚度变小，因此，在基材的入侧室的下游部侧，废气容易通过分隔壁。其结果是，在基材的入侧室的下游部侧的废气的压力变小，pm向分隔壁内的废气流入速度变小，能够抑制pm的深层堆积。由此，尽管催化剂层的形成区域大，也能够减少颗粒过滤器的压力损失。
8、在此处公开的颗粒过滤器的一个优选方式中，从所述基材的所述废气流入侧的端部起的所述基材全长的20％的位置处的所述催化剂层的厚度(d20)相对于从所述基材的所述废气流入侧的端部起的所述基材全长的80％的位置处的所述催化剂层的厚度(d80)的比(d20/d80)为2以上且4以下。根据这种构造，颗粒过滤器的压力损失降低效果特别高。
9、在此处公开的颗粒过滤器的一个优选方式中，从所述基材的所述废气流入侧的端部起的所述基材全长的80％的位置处的所述催化剂层的厚度(d80)为11μm以上且25μm以下。根据这种构造，颗粒过滤器的压力损失降低效果特别高。
10、在此处公开的颗粒过滤器的一个优选方式中，在从所述分隔壁的与所述出侧室接触的表面向所述入侧室去的规定的区域中，在所述细孔的壁面形成有第二催化剂层，在所述分隔壁的厚度方向上的所述第一催化剂层与所述第二催化剂层的形成区域之间，设置有实质上没有形成催化剂层的催化剂未形成区域。
11、在这种构造中，在第一催化剂层的下部有催化剂未形成区域，在催化剂未形成区域中，细孔以不因催化剂层变窄的状态留存。因此，能够在第一催化剂层和催化剂未形成区域中充分地捕集pm，能够防止pm到达因催化剂层而导致细孔变窄了的第二催化剂层的形成区域。因此，能够防止在第二催化剂层的形成区域中细孔堵塞而压力损失急剧增大。进而，根据这种构造，第二催化剂层不易被pm覆盖。因此，能够充分确保第二催化剂层与废气的接触频率，能够发挥高的有害气体净化性能。即，根据这种构造，能够以更高的水平兼顾有害气体净化性能和压损抑制性能。
12、在此处公开的颗粒过滤器的一个优选方式中，所述第一催化剂层和所述第二催化剂层包含：氧化co和hc且还原nox的三元催化剂；和担载该三元催化剂的载体。通过使用三元催化剂作为催化剂层的催化剂，能够有效地净化各个作为有害气体成分的co、hc和nox。
13、另外，在包含上述三元催化剂的方式中，三元催化剂优选含有选自pt、pd和rh的至少一种。通过将它们用作三元催化剂，能够更好地提高有害气体净化性能。
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1.一种颗粒过滤器，其具有壁流型的基材和形成于该基材的催化剂层，所述颗粒过滤器的特征在于：
2.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于：
3.如权利要求1或2所述的颗粒过滤器，其特征在于：
4.如权利要求1～3中任一项所述的颗粒过滤器，其特征在于：
5.如权利要求1～4中任一项所述的颗粒过滤器，其特征在于：
6.如权利要求5所述的颗粒过滤器，其特征在于：
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种颗粒过滤器，其具有壁流型的基材和形成于该基材的催化剂层，所述颗粒过滤器的特征在于：
2.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于：
3.如权利要求1或2所述的颗粒过滤器，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤雅也，尾上亮太，田崎凌，岩井桃子，松下大和，
申请(专利权)人：株式会社科特拉，
类型：发明
国别省市：
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