[发明专利]催化颗粒过滤器

说明书

本申请公开了一种催化颗粒过滤器，包括：至少一个入口通道，具有流体流入其中的一端以及被堵塞的另一端，并且在纵向方向上延伸；至少一个出口通道，具有被堵塞的一端以及流体流入其中的另一端，并且在纵向方向上延伸；至少多孔壁，限定彼此相邻且在纵向方向上延伸的入口通道和出口通道之间的边界；以及支撑件，在该支撑件上涂覆有催化剂。

相关申请的交叉引证

本申请要求于2015年12月14日提交的韩国专利申请第10-2015-0178648号的优先权和权益，将其全部内容通过引证结合于此。

技术领域

本公开涉及一种催化颗粒过滤器，并且更具体地，涉及一种在使背压的增加最小化的同时可增加催化剂和流体的接触时间(面积)的催化颗粒过滤器。

背景技术

从内燃机(诸如柴油发动机或各种燃烧设备)排放的气体包括颗粒物(PM)。当PM只是喷射到大气中时，由于造成了环境污染，因而在废气的排放系统上安装有用于收集PM的颗粒过滤器。

颗粒过滤器根据流体的流动可分为流通式(flow-through type)颗粒过滤器和壁流式(wall flow type)颗粒过滤器。根据流通式颗粒过滤器，流入一个通道中的流体不会移动到另一个通道，并且仅在一个通道中流动。因此，使背压的增加最小化，但可需要用于收集流体中所包含的颗粒物的装置，并且过滤能力可劣化。

在壁流式颗粒过滤器中，流入一个通道中的流体移动到另一个相邻通道，并且然后，通过另一个通道从颗粒过滤器排放。即，流入入口通道中的流体通过多孔壁移动到出口通道，并且再次通过出口通道从颗粒过滤器排放。当流体穿过多孔壁时，流体中所包含的颗粒物无法穿过多孔壁并且被收集。虽然壁流式颗粒过滤器可略微增加背压，但对过滤颗粒物是有效的。因此，主要使用壁流式颗粒过滤器。

一个或多个催化转换器与颗粒过滤器一起安装在车辆上。催化转换器被配置为净化废气中所包含的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氧化氮(NOx)。催化转换器可在与颗粒过滤器物理分离的同时安装，并且颗粒过滤器涂覆有催化剂，且因此，催化转换器可与颗粒过滤器合并。涂覆有催化剂的颗粒过滤器也被称为催化颗粒过滤器(CPF)。

在CPF中，将入口通道和出口通道分开的多孔壁涂覆有催化剂，并且流体在穿过多孔壁时接触所涂覆的催化剂。在由多孔壁分开的入口通道和出口通道之间生成压力差，并且因此，流体迅速穿过多孔壁。因此，由于催化剂和流体的接触时间短，因而不能充分发生催化反应。

另外，当涂覆在多孔壁上的催化剂厚时，催化剂封闭在壁上形成的微孔，从而阻碍流体从入口通道到出口通道的流动。因此，背压增加。为了使背压的增加最小化，将催化剂薄薄地涂覆在CPF中的壁上。因此，由于涂覆在CPF上的催化剂的量不足，因而不能充分发生催化反应。

为了解决该问题，入口通道和出口通道(在下文中，统称为“单元”)的数量(密度)增加，以增加可涂覆有催化剂的壁的表面积的量。然而，当单元的密度在有限的空间中增加时，壁的厚度减小。壁的厚度的减小可使过滤能力下降。因此，单元的密度不能增加至极限密度或更大。

在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景技术的理解，并且因此，其可包含不构成在本领域中已为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的一部分的信息。

发明内容

本公开提供了一种催化颗粒过滤器，其在使背压的增加最小化的同时可增加催化剂负载量。催化颗粒过滤器在使背压的任何增加最小化的同时可增加催化剂和流体的接触时间。