[发明专利]柴油颗粒过滤器和废气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于对由内燃机、特别是柴油发动机排出的废气进行净化的柴油颗粒过滤器(称为“DPF”)和使用了该柴油颗粒过滤器的废气净化装置。

背景技术

在由柴油发动机排出的废气中含有基于燃料中的硫成分的硫酸盐、以及来自不完全燃烧的焦油状的微粒状物质(称为“PM”)、氮氧化物(NO_x)等。

作为除去柴油发动机的废气中含有的PM的装置，已知一种用DPF捕集PM、并在适当时机将所捕集的PM燃烧除去的废气净化装置。

这样的DPF通常使呈蜂窝结构的多孔质制的过滤器基材形成骨架，在废气在该基材的隔壁内部流通时，在该隔壁表面捕集PM。

关于柴油发动机的废气用催化剂，例如公开了下述发明。

例如，在专利文献1(日本特开2003-286835号公报)中公开了一种发动机废气的净化方法，其中，在发动机废气的排气通路中串联配置将钛和银负载于γ-氧化铝上而成的粒状或单片状的脱硝催化剂和氧化催化剂，使发动机废气在取出了部分燃料的燃料还原剂的存在下与脱硝催化剂接触，其后与氧化催化剂接触。

在专利文献2(日本特开2006-239544号公报)中公开了下述结构：在堇青石等多孔质无机基材的表面形成由氧化铝等氧化物颗粒构成的涂布层，在该涂布层中的细孔内负载催化剂成分，该氧化铝等氧化物颗粒具有由10nm～200nm的颗粒间空隙形成的细孔、和由将该细孔彼此连通的10nm以下的颗粒间空隙形成的细孔连通孔。

在专利文献3(日本特开2009-112962号公报)中公开了一种废气净化装置，其为对由内燃机排出的废气进行净化的废气净化装置，其具备废气流通的气体流路和设置于该气体流路且形成有多个细孔的颗粒过滤器，与废气接触的上述颗粒过滤器的导入面基本上整体被微多孔体所被覆，该微多孔体形成有具有小于上述细孔的孔径的微孔，上述微多孔体具备由氧储藏和放出性的氧化物构成的载体以及负载于该载体上的含有Ag的催化剂。

在专利文献4(日本特开2009-85010号公报)中公开了一种废气净化装置，其为对由内燃机排出的废气进行净化的废气净化装置，其具备使废气流通的气体流路、和设置于该气体流路且形成有多个细孔的颗粒过滤器(DPF)，与废气接触的上述颗粒过滤器的导入面基本上整体被微多孔体所被覆，该微多孔体形成有具有小于上述细孔的孔径的微孔。

在专利文献5(日本特开2011-218310号公报)中公开了一种废气净化过滤器，其特征在于，该废气净化过滤器具备使包含颗粒状物质的废气流入的流入面、排出净化气体的排出面、和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隔壁、和被该隔壁包围的气体流路，在该隔壁的表面设有气孔径小于上述隔壁的气孔的多孔质膜，在上述多孔质膜的至少一部分表面形成有深度比该多孔质膜的厚度浅的微小沟槽。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-286835号公报

专利文献2：日本特开2006-239544号公报

专利文献3：日本特开2009-112962号公报

专利文献4：日本特开2009-85010号公报

专利文献5：日本特开2011-218310号公报

发明内容

发明要解决的课题

关于使用DPF的催化剂，随着PM捕集量的增加，过滤器的堵塞恶化，从而具有产生压损的问题。因此，以往作为针对过滤器堵塞的解决方案，采用了下述方法：若产生一定程度以上的压损，则用电加热器或燃烧器加热DPF，使捕集的PM燃烧，或定期地燃烧燃料、使PM燃烧，从而将过滤器再生。

但是，在现有的DPF中，PM会停留于基材隔壁内部的废气流通路径，结果存在废气的流动变差、背压增高的问题。

另外，如上述专利文献5那样，在基材隔壁的表面设有气孔径小于上述隔壁的气孔的多孔质膜的DPF中，PM停留于该多孔质膜的表面，结果依旧存在废气的流动变差、背压增高的问题。

于是，本发明涉及一种废气在过滤器基材的隔壁内部流通的柴油颗粒过滤器，提出了一种柴油颗粒过滤器，该柴油颗粒过滤器能够防止PM停留于过滤器基材的表面和内部，能够抑制废气导致的背压的上升，能够使PM燃烧能力稳定地发挥。

用于解决课题的方案