[发明专利]过滤器及其制造方法

说明书

本发明提供一种过滤器，其借助接合材料将多个多孔质陶瓷制的柱状蜂窝结构单元的侧面彼此接合而成，能够有助于催化剂性能的提高。一种过滤器，其借助接合材料将多个多孔质陶瓷制的柱状蜂窝结构单元的侧面彼此接合而成，其中，各柱状蜂窝结构单元具有外周侧壁以及间隔壁，由所述间隔壁区划形成多个从第一底面延伸至第二底面的隔室，在各柱状蜂窝结构单元中，外周侧壁的平均气孔率低于间隔壁的平均气孔率。

技术领域

本发明涉及一种过滤器，其具有多孔质陶瓷制的柱状蜂窝结构单元的侧面彼此借助接合材料而接合的结构。另外，本发明涉及这种过滤器的制造方法。

背景技术

从柴油发动机以及汽油发动机等内燃机排出的废气中的颗粒状物质(以下记作PM：Particulate Matter。)中含有烟灰。烟灰对于人体有害，从而其排出受到限制。目前，为了应对废气的限制，广泛采用以DPF及GPF为代表的过滤器，这些过滤器使得废气从具有通气性的微小细孔间隔壁通过而对烟尘等PM进行过滤。

作为用于捕集PM的过滤器，由于能够将压力损失抑制至允许范围内并获得较高的PM捕集效率，因此，广泛使用具有柱状蜂窝结构的过滤器，该柱状蜂窝结构具备外周侧壁、以及区划形成多个从第一底面延伸至第二底面的隔室的间隔壁。为了使过滤器在PM捕集功能的基础上还同时具有NO_x净化等废气净化功能，有时担载有SCR催化剂等各种催化剂。作为使得催化剂担载于具有柱状蜂窝结构体的过滤器的方法，通常采用如下方法：通过以往公知的吸引法等将催化剂浆料导入隔室内并使其附着于间隔壁的表面、细孔，然后实施高温处理，由此使得催化剂浆料中含有的催化剂烧结于间隔壁。

专利文献1(日本特许第5649836号公报)中记载了如下内容：出于提供压力损失较低、废气净化性能优异的蜂窝催化剂体的目的，将隔室形状设为六边形，并对间隔壁的厚度、隔室间距、间隔壁的气孔率、催化剂担载量、平均细孔径进行控制。

专利文献2(日本特开2016-55282号公报)中记载了如下发明，其目的在于提供一种蜂窝结构体，该蜂窝结构体能够防止催化剂浆料渗出到外周壁的外侧表面，并且外周壁的强度有所提高，其结果，结构体整体的等静压强度也得到提高。根据该发明，在蜂窝基材的外周壁的外侧表面配设有涂层，其一部分侵入外周壁的细孔内，所述涂层的侵入所述外周壁的细孔内的部分的厚度为所述外周壁的厚度的1％～90％，由此将外周壁的细孔堵塞。

根据专利文献2所记载的发明，能够获得以下效果。即使使用气孔率为50％以上的高气孔率的蜂窝基材，在将催化剂浆料导入隔室内时，该浆料也不会渗出到外周壁的外侧表面，在使得催化剂担载于蜂窝结构体的间隔壁的工序中，能够获得良好的操作性。另外，由于涂层加强了外周壁，因此外周壁的强度得到提高，在使得催化剂担载于蜂窝结构体的工序中，能够有效地防止对蜂窝结构体的外周壁的一部分进行夹持(把持)时外周壁破损。进一步，外周壁的强度得到提高，其结果，蜂窝结构体整体的等静压强度也得到提高，还能够有效地防止蜂窝结构体的输送时、实际使用时的破损。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5649836号公报

专利文献2：日本特开2016-55282号公报

发明内容

对于具有柱状蜂窝结构的过滤器而言，为了提高耐热冲击性，有时利用接合材料将多个柱状蜂窝结构单元的侧面彼此接合并使它们实现一体化而使用。在该情况下，通过对多个柱状蜂窝结构单元接合而成的过滤器的外周侧壁设置专利文献2中提示的涂层，能够期待获得如专利文献2所记载的效果，即，能够期待将催化剂浆料导入隔室内时操作性得到提高的效果、以及夹持蜂窝结构体时的防止破损效果。

另一方面，无论在专利文献1和专利文献2的哪篇文献中，对于在利用接合材料将多个柱状蜂窝结构单元的侧面彼此接合并使它们实现一体化而使用的情况下用于提高催化剂性能的研究都不充分。