[发明专利]废气净化过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从由汽车的柴油发动机等排出的废气中除去颗粒状物质的废气净化过滤器。

本申请基于2009年9月30日在日本申请的专利申请2009-228766号要求优先权，并将其内容援引于本说明书中。

背景技术

由汽车的柴油发动机排出的废气中所含的各种物质已成为大气污染的原因，到目前为止已引起各种环境问题。尤其是，废气中所含的颗粒状物质(PM：Particulate Matter)被称为引起哮喘或花粉症之类的过敏症状的原因。

一般而言，对于汽车用柴油发动机而言，为了捕集颗粒状物质而使用陶瓷制的封孔型蜂窝结构体(DPF：Diesel Particulate Filter，柴油颗粒过滤器)。该蜂窝结构体是将陶瓷制的蜂窝结构体的孔室(气体流路)的两端封孔成相间方格花纹图案的结构体，当废气通过该孔室的间壁的细孔时，颗粒状物质被捕集(例如，参考专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平05-23512号公报

专利文献2：日本特开平09-77573号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在汽车行驶时，经常会从发动机排出颗粒状物质，因此，在上述蜂窝结构体的间壁的细孔以及该细孔之上，颗粒状物质堆积成层状。这样，如果颗粒状物质在蜂窝结构体的间壁的细孔以及该细孔之上堆积成层状，则最终会完全覆盖间壁表面，从而损害过滤器功能。另外，由于颗粒状物质堆积成层状，形成所谓“堵塞”的状态，从而压力损失上升，因此，在汽车行驶中产生负荷。因此，需要定期地通过任意方法来除去颗粒状物质，对蜂窝结构体进行再生(降低压力损失)。

因此，以往，为了除去颗粒状物质，进行被称为“再生”的操作，从而降低废气净化过滤器的压力损失，所述“再生”通过喷射燃料使废气温度上升来使陶瓷蜂窝结构体的温度上升，从而使堆积的颗粒状物质燃烧。

然而，在该再生方法中，颗粒状物质在600℃至700℃的高温下燃烧，并且在再生初期在更高温度下燃烧，因此，对于陶瓷蜂窝结构体的间壁而言，由于此时产生的热应力而容易使间壁破损。因此，为了防止间壁破损，需要缩短受到热应力的时间。

作为缩短受到热应力的时间的方法，可列举：减少颗粒状物质的堆积量、并降低一次处理的颗粒状物质的量的方法，但是，在这种方法中，颗粒状物质的燃烧和再生周期的频率变大，从而效率低。此外，该方法中使用的燃料完全无助于汽车的行驶，因此，再生处理的频率变大时，用于燃烧而使用的燃料也增多，从而给燃料效率带来不良影响。

因此，在再生处理的频率变大时，不能说已100％发挥陶瓷蜂窝结构体的性能，因此，要求在热应力下难以破损且能够缩短再生时间的废气处理过滤器。

本发明鉴于上述情况而完成，能够在抑制压力损失上升的同时，在间壁堆积有颗粒状物质的陶瓷蜂窝结构体再生时抑制初期燃烧中的失控，由此，能够防止陶瓷蜂窝结构体的急剧的温度上升，从而能够防止破损。而且，能够缩短堆积在间壁的颗粒状物质的燃烧时间。由于能够增加由颗粒状物质的捕集而产生的堆积量，因此，能够延长燃烧和再生周期的间隔。还能够减少在1次燃烧时间内废气温度上升、维持中所需的燃料的使用。由此，本发明的目的在于，提供能够在防止陶瓷蜂窝结构体破损的同时，减少1次燃料效率和再生所需的燃料的使用，进而延长燃烧和再生周期的间隔，从而使燃料效率提高的废气净化过滤器。

用于解决问题的方法

为了解决上述问题，本发明提供一种废气净化过滤器，其具备包含颗粒状物质的废气流入的流入面、将净化气体排出的排出面及由多孔质体构成的过滤器基体，上述过滤器基体具有多孔质的间壁和由该间壁围成的气体流路，在该间壁表面设置有包含碳化硅的多孔质膜，上述废气净化过滤器的特征在于，对于上述多孔质膜的气孔径分布而言，气孔径在0.01μm以上且3.0μm以下的气孔为气孔总容积的70％以上，且气孔径在0.01μm以上且0.3μm以下的气孔为气孔总容积的5％以上且90％以下。

本发明中，优选上述多孔质膜以覆盖上述流入面的上述间壁的空穴部和固体部的方式设置，上述多孔质膜的厚度，在上述多孔质膜与上述流入面的上述空穴部呈平面重叠的位置处为60μm以下，且在上述多孔质膜与上述流入面的上述固体部呈平面重叠的位置处为5μm以上。

本发明中，优选上述多孔质膜的表面设置为均一的状态。

本发明中，优选上述多孔质膜的平均气孔率为50％以上且90％以下。

发明效果