[发明专利]排气净化用过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及的是以柴油发动机颗粒过滤器为代表的为去除排气中的固体微粒子(颗粒)而使用的排气净化用过滤器。

背景技术

过去，例如为了从由柴油发动机排出的燃烧气体中去除以碳为主成分的固体微粒子而使用了如下排气净化用过滤器：即，将具有由多孔质陶瓷材料构成的多个贯通孔的蜂窝结构体的所规定的贯通孔的一端端部封孔的同时，将其余的贯通孔的另一端端部封孔，据此将隔开贯通孔的隔膜作为过滤层的排气净化用过滤器。

在这种排气净化用过滤器中，作为过滤层的蜂窝结构体的隔膜的厚度(膜厚)和气孔径(细孔径)的关系对固体微粒子的收集特性影响很大。从其收集的固体微粒子的特性上看，以往一般的排气净化用过滤器的隔膜的气孔径平均为10～20μm左右，考虑压力损失、强度等，使膜厚为300～1000μm左右。

作为以往的众知例子，特开昭56-129020号公报公开了将蜂窝形状的两端部交替封孔而制成膜厚0.1～0.3mm、平均细孔径10μm、气孔率30～60％的陶瓷蜂窝状过滤器，但关于膜厚和气孔径的关系未记载。另外，特开昭63-185425号公报公开了膜厚0.25～0.76mm的陶瓷蜂窝状过滤器，但其中也没有关于膜厚和气孔径的关系的记载。

又，特开平5-124021号公报公开了通过将碳化硅质蜂窝状物挤压到冷冻剂槽中而进行没有变形和应变的挤压成型的方法，其中有将膜厚定为0.2mm的记载，但没有关于膜厚和气孔径的关系的记载。再者，特开平9-202671号公报公开了膜厚0.05～1.0mm、平均气孔径1～49μm的碳化硅质蜂窝状过滤器的制造方法，但在其实施例中只有膜厚0.45mm、平均细孔径7μm的记载，其中也尚未有关于膜厚和气孔径的关系的记载。

另外，在SAE950735中有平均细孔径为7μm的堇青石质蜂窝状过滤器的记载，但膜厚为430μm，存在压力损失过高的问题。

由于近年来柴油发动机的技术进步，特别是燃料的高喷射化，从柴油发动机排出的固体粒子的微粒化加重，细的固体微粒子的收集成为大的问题，但对于象上述那样的现有的过滤器，担心的是从柴油发动机排出的固体粒子中，0.08μm以下的细小固体微粒子飞散。

本发明是鉴于这样的情况而完成的发明，其目的在于提供使0.08μm以下的细小固体微粒子的收集特性优良并且压力损失也不上升的排气净化用过滤器。

发明的公开

根据本发明，提供具有如下特征的排气净化用过滤器：即，在将具有由多孔质陶瓷材料构成的多个贯通孔的蜂窝结构体的所规定的贯通孔的一端端部封孔的同时，将其余的贯通孔的另一端端部封孔，据此将隔开贯通孔的隔膜作为过滤层的排气净化用过滤器中，上述隔膜的厚度为250μm以下，气孔率为40％以上，平均细孔径为3～7μm，细孔径为10μm以上的细孔的容积占总细孔容积的20％以下。

附图的简单说明

图1是表示过滤器端面的封孔状况的说明图。

实施发明的最佳方案

本发明的排气净化用过滤器是将具有由多孔质陶瓷材料构成的多个贯通孔的蜂窝结构体的所规定的贯通孔的一端端部封孔的同时，将其余的贯通孔的另一端端部封孔，据此将隔开贯通孔的隔膜作为过滤层的排气净化用过滤器。封孔和以往众知的柴油发动机颗粒过滤器一样，理想情况是：在互为相反侧的一端的端部使邻接的流通孔交替闭塞，以使其端面呈方格图样状。

当从这样的过滤器的一端端面通气时，含有固体微粒子的排气从该一端端面侧的未密封端部的贯通孔流入到过滤器内部，通过多孔质的隔膜，进入到过滤器的另一端端面侧的未密封端部的其他贯通孔。而且，在通过该隔膜时，排气中的固体粒子被隔膜捕获，去除固体粒子的净化后的排气从过滤器的另一端端面排出。

本发明的过滤器，作为其特征构成理想的是使气孔率在40％以上、平均细孔径为3～7μm，同时，细孔径10μm以上的细孔的容积占总细孔容积的20％以下。通过形成这样的构成，能够有效地收集0.08μm以下的细小固体微粒子。再者，当使平均细孔径为3～6μm，或者细孔径为10μm以上的细孔的容积占总细孔容积的10％以下时，能更有效地收集0.08μm以下的细小固体微粒子。

又，在本发明中，最好是将作为过滤层的隔膜的厚度(膜厚)定为250μm以下，据此使其具有对于象上述那样的固体微粒子的优良的收集特性，同时能够抑制压力损失的上升。再者，使膜厚为150μm以下时，更能够降低压力损失。