[发明专利]陶瓷多孔体及其制造方法、和集尘用过滤器有效

专利信息
申请号: 201910235790.4 申请日: 2019-03-27
公开(公告)号: CN110314450B 公开(公告)日: 2022-11-18
发明(设计)人: 石川昌树;富田崇弘;森本健司 申请(专利权)人: 日本碍子株式会社
主分类号: B01D39/20 分类号: B01D39/20;B01D46/00
代理公司: 北京旭知行专利代理事务所(普通合伙) 11432 代理人: 王轶;郑雪娜
地址: 日本国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 陶瓷 多孔 及其 制造 方法 集尘 过滤器
【说明书】:

一种陶瓷多孔体及其制造方法、和集尘用过滤器。所述陶瓷多孔体包含:骨架部、以及形成于骨架部之间且能够供流体流通的细孔部。骨架部形成为:在与流体的流通方向平行的方向的截面中,与流体的流通方向正交的方向的40μm以上的骨架长度的比例为15%以下。

技术领域

本发明涉及陶瓷多孔体及其制造方法、和集尘用过滤器。

背景技术

由柴油发动机、汽油发动机等内燃机或各种燃烧装置等排出的废气中大量含有煤烟等粒子状物质(以下,也称为“颗粒物(Particulate Matter)”或“PM”)。如果该PM直接释放到大气中,则会引起环境污染,因此在废气的排气系统中搭载了用于捕集PM的集尘用过滤器(以下,也称为“颗粒物过滤器”)。例如,作为用于净化由柴油发动机或汽油发动机排出的废气的集尘用过滤器,可举出:柴油颗粒物过滤器(DPF)、汽油颗粒物过滤器(GPF)等。在这样的DPF和GPF中使用了:具有由隔壁区划形成了从第1端面贯通到第2端面而形成出废气流路的多个隔室的蜂窝结构的陶瓷多孔体。

另外,上述废气中还含有NOx、CO和HC等有害物质。降低废气中的有害物质的量而净化废气时,普遍使用了催化反应。在利用这样的催化反应的废气的净化中,作为用于担载催化剂的催化剂载体,也使用了:具有上述的蜂窝结构的陶瓷多孔体。

伴随着应用在上述的集尘用过滤器中的陶瓷多孔体的使用,煤烟等粒子状物质会堆积在表面或内部。其结果,陶瓷多孔体的压力损失变大,导致集尘用过滤器得不到足够的捕集能力。因此,出于使集尘用过滤器的捕集能力再生的目的,以定期的间隔进行:使堆积于陶瓷多孔体的表面或内部的粒子状物质燃烧而予以除去的处理。

然而,以往的陶瓷多孔体由于热传导率小,因此,在使堆积于陶瓷多孔体的表面或内部的粒子状物质燃烧时产生局部发热,存在着无法将粒子状物质充分除去的问题。

因此,申请人提出了一种陶瓷多孔体(专利文献1),该陶瓷多孔体具备:包含碳化硅等骨料和金属硅等结合材料在内的骨架部、以及形成于骨架部之间且能够供流体流通的细孔部。

专利文献

专利文献1:日本特开2002-201082号公报

发明内容

专利文献1的陶瓷多孔体是将热传导性的提高作为主要课题的,对使用时(例如,堆积有粒子状物质的状态)的压力损失则没有进行充分研究。因此,在专利文献1的陶瓷多孔体中,存在使用时压力损失会在早期增大的情况,存在着需要频繁进行再生处理的问题。特别是,应用在集尘用过滤器中的陶瓷多孔体常常是以堆积有粒子状物质的状态被使用的,因此,需要抑制堆积有粒子状物质的状态下的压力损失的增大。

本发明就是为了解决如上所述的问题而完成的,目的在于提供一种能够抑制使用时的压力损失的增大的陶瓷多孔体及其制造方法、以及集尘用过滤器。

本发明人等人为了解决如上所述的问题而进行了深入研究,结果获知了:在与流体的流通方向平行的方向的陶瓷多孔体的截面中,与流体的流通方向正交的方向的40μm以上的骨架长度的比例与使用时的压力损失密切相关的,基于这个获知,又发现了通过控制该骨架长度的比例,能够抑制使用时的压力损失的增大,从而完成了本发明。

即,本发明为一种陶瓷多孔体,其具备:骨架部、和形成于上述骨架部之间且能够供流体流通的细孔部,上述骨架部形成为:在与上述流体的流通方向平行的方向的截面中,与上述流体的流通方向正交的方向的40μm以上的骨架长度的比例为15%以下。

另外,本发明为一种陶瓷多孔体的制造方法,其是上述陶瓷多孔体的制造方法,将包含平均粒径为50μm以下的骨料和粘结剂在内的坯土进行成型,之后,再对成型体在1330~1580℃以下的温度下进行烧成。

另外,本发明为一种集尘用过滤器,具有上述的陶瓷多孔体。

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