廢氣凈化裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種廢氣凈化裝置（200），其具備蜂窩結(jié)構(gòu)體（100）和筒狀的收納容器（21），所述蜂窩結(jié)構(gòu)體（100）包括蜂窩基材（4），所述蜂窩基材（4）具有分割形成多個(gè)孔格（2）且平均細(xì)孔徑為80μm以下的多孔質(zhì)隔壁（1），其中一部分孔格（2）是在蜂窩基材（4）的流入端面（11）側(cè)的端部被封孔部（5）實(shí)質(zhì)上堵塞的入口封孔孔格（2b），其余的孔格（2）是從流入端面（11）側(cè)直至流出端面（12）側(cè)實(shí)質(zhì)上貫通的貫通孔格（2a），入口封孔孔格（2b）和貫通孔格（2a）鄰接配置，所述筒狀的收納容器（21）具有廢氣（G）的流入口（22）以及流出口（23）并且用于收納蜂窩結(jié)構(gòu)體（100），其中蜂窩結(jié)構(gòu)體（100）以流入端面（11）朝向流入口（22）側(cè)且流出端面（12）朝向流出口（23）側(cè)的方式被配置于收納容器（21）內(nèi)。本實(shí)用新型提供一種能夠在抑制壓力損失增大的同時(shí)捕獲粒子狀物質(zhì)并且能夠抑制灰分堆積的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
【專利說(shuō)明】廢氣凈化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種廢氣凈化裝置，更具體地涉及一種能夠穩(wěn)定捕獲粒子狀物質(zhì)并且能夠抑制灰分堆積的廢氣凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，要求捕獲從汽車、鐵路、建設(shè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)用機(jī)械等內(nèi)燃機(jī)器、特別是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的“以碳為主要成分的粒子狀物質(zhì)(PM:Particulate Matter)”。另外,要求捕獲從汽油直接噴射(Gasoline Direct Injection,⑶I)發(fā)動(dòng)機(jī)等汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的PM。對(duì)此，最近盛行使用如下方法:將規(guī)定孔格一側(cè)的端部與其余孔格另一側(cè)的端部封口、并將該規(guī)定的孔格與該其余的孔格交替配置的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體作為柴油機(jī)顆粒過(guò)濾器(DPF)，利用這樣的DPF對(duì)從柴油機(jī)器等中排出的PM進(jìn)行捕獲(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]利用這樣的DPF，廢氣從廢氣入口側(cè)的端面流入孔格內(nèi)、流入孔格內(nèi)的廢氣通過(guò)隔壁、通過(guò)隔壁的廢氣(凈化氣體)從廢氣出口側(cè)的端面排出。并且，在廢氣通過(guò)隔壁時(shí)，廢氣中含有的PM被隔壁捕獲，廢氣得以凈化。
[0004]但是，在現(xiàn)有的“兩個(gè)端面中形成有封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體”中，流入的廢氣全部通過(guò)隔壁，廢氣中的粒子狀物質(zhì)大部分在隔壁被捕獲，因此壓力損失容易增大。另外，存在由于機(jī)油、燃料中含有的微量雜質(zhì)(S、Ca等)而產(chǎn)生灰分(Ash)、經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)該灰分堆積在DPF的孔格內(nèi)、壓力損失增大的問(wèn)題。
[0005]為了解決這樣的問(wèn)題，有人提出了僅在廢氣流出側(cè)的端面形成封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體(蜂窩過(guò)濾器)(例如參照專利文獻(xiàn)2?4)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2003-254034號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特表2002-537965號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)3:日本特許第3942086號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2004-251137號(hào)公報(bào)
實(shí)用新型內(nèi)容
[0012]但是，僅在廢氣流出側(cè)的端面形成有封孔部的蜂窩過(guò)濾器隨著PM被捕獲于形成有封孔部的孔格內(nèi)的隔壁表面，PM的捕獲效率大幅降低。另外，形成有封孔部的孔格內(nèi)灰分堆積，孔格內(nèi)的空間被灰分填埋，因而捕獲性能進(jìn)一步降低。
[0013]另外，隨著近年來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒技術(shù)提高，從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的PM量減少。由于從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的PM量減少，存在不必須需要90%以上的捕獲效率的情況。從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的PM中，若能夠?qū)⒑械募s60質(zhì)量％的碳成分(不被氧化催化劑處理的成分，以碳為主要成分)以10?70%的捕獲效率進(jìn)行捕獲，則能夠適合各國(guó)的廢氣限制值。另外，從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的PM中通常約40質(zhì)量％為有機(jī)溶劑可溶成分(Soluble Organic Fraction, S0F),其余的約60%主要為碳成分。并且，針對(duì)SOF，可用氧化催化劑(DOC)除去。
[0014]本實(shí)用新型鑒于這樣的現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題而做出，本實(shí)用新型提供一種能夠在即使PM的捕獲量增大、PM的捕獲效率也不會(huì)大幅降低的情況下捕獲粒子狀物質(zhì)并且能夠抑制灰分堆積的廢氣凈化裝置。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型，提供一種以下所示的廢氣凈化裝置。
[0016][I] 一種廢氣凈化裝置，其特征在于，具備蜂窩結(jié)構(gòu)體和筒狀的收納容器，
[0017]所述蜂窩結(jié)構(gòu)體具有蜂窩基材，所述蜂窩基材具有多孔質(zhì)隔壁以及設(shè)在外周的外周壁，該多孔質(zhì)隔壁的平均細(xì)孔徑為SOym以下，通過(guò)該多孔質(zhì)隔壁分割形成多個(gè)孔格，所述多個(gè)孔格形成從作為廢氣流入側(cè)的端面的流入端面貫通至作為廢氣流出側(cè)的端面的流出端面的流體流路，所述多個(gè)孔格包括一部分入口封孔孔格和貫通孔格，該入口封孔孔格是在所述流入端面?zhèn)鹊亩瞬勘环饪撞慷氯目赘?，該貫通孔格是所述流入端面?zhèn)戎敝了隽鞒龆嗣鎮(zhèn)蓉炌ǖ目赘?，所述入口封孔孔格和所述貫通孔格鄰接配置?br>
[0018]所述筒狀的收納容器具有廢氣流入的流入口以及被凈化的廢氣流出的流出口并用于收納所述蜂窩結(jié)構(gòu)體，
[0019]所述蜂窩結(jié)構(gòu)體配置于所述收納容器內(nèi)，并配置成所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的所述流入端面朝向所述收納容器的所述流入口側(cè)且所述流出端面朝向所述收納容器的所述流出口側(cè)。
[0020][2]根據(jù)[I]所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述隔壁的平均細(xì)孔徑為0.1?80 u m0
[0021][3]根據(jù)[I]或[2]所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，具有多個(gè)所述蜂窩結(jié)構(gòu)體，
[0022]多個(gè)所述蜂窩結(jié)構(gòu)體沿廢氣流動(dòng)方向串聯(lián)排列配置于所述收納容器內(nèi)，并配置成每個(gè)所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的所述流入端面朝向所述收納容器的所述流入口側(cè)且所述流出端面朝向所述收納容器的所述流出口側(cè)。
[0023][4]根據(jù)[I]或[2]所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述蜂窩結(jié)構(gòu)體是在至少一部分的隔壁中擔(dān)載有氧化催化劑的結(jié)構(gòu)體。
[0024][5]根據(jù)[3]所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述蜂窩結(jié)構(gòu)體是在至少一部分的隔壁中擔(dān)載有氧化催化劑的結(jié)構(gòu)體。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的廢氣凈化裝置，其具備蜂窩結(jié)構(gòu)體和筒狀的收納容器，所述蜂窩結(jié)構(gòu)體具有蜂窩基材，所述蜂窩基材具有“分割形成從作為廢氣流入側(cè)的端面的流入端面直至作為廢氣流出側(cè)的端面的流出端面貫通而成為流體流路的多個(gè)孔格且平均細(xì)孔徑為80 y m以下”的多孔質(zhì)隔壁，一部分所述孔格是在所述蜂窩基材的所述流入端面?zhèn)戎械亩瞬勘环饪撞繉?shí)質(zhì)上堵塞的入口封孔孔格，其余的所述孔格是從所述流入端面?zhèn)戎敝了隽鞒龆嗣鎮(zhèn)葘?shí)質(zhì)上貫通的貫通孔格，且所述入口封孔孔格和所述貫通孔格鄰接配置，所述筒狀的收納容器具有廢氣流入的流入口以及被凈化的廢氣流出的流出口，并且用于收納所述蜂窩結(jié)構(gòu)體，所述蜂窩結(jié)構(gòu)體以所述流入端面朝向所述收納容器的所述流入口側(cè)且所述流出端面朝向所述收納容器的所述流出口側(cè)的方式配置于所述收納容器內(nèi)，因此，在使廢氣從收納容器的流入口側(cè)流入時(shí)，即使粒子狀物質(zhì)的捕獲量增大，也能夠在粒子狀物質(zhì)的捕獲效率不會(huì)大幅降低的情況下捕獲粒子狀物質(zhì)，并且能夠抑制灰分堆積。
[0026]構(gòu)成本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的蜂窩結(jié)構(gòu)體僅在流入端面中的一部分孔格(入口封孔孔格)的端部配設(shè)有封孔部。通過(guò)該構(gòu)造，若廢氣流入沒(méi)有配設(shè)封孔部的孔格(貫通孔格)，則該貫通孔格內(nèi)的壓力上升，與貫通孔格鄰接的入口封孔孔格內(nèi)的壓力較之貫通孔格內(nèi)的壓力相對(duì)較低，因此廢氣的一部分從貫通孔格透過(guò)隔壁流入入口封孔孔格，從入口封孔孔格的沒(méi)有配設(shè)封孔部的一側(cè)(蜂窩基材的流出端面?zhèn)?的端部，排出透過(guò)了隔壁的廢氣。并且這樣，廢氣的一部分透過(guò)隔壁，從而廢氣中含有的粒子狀物質(zhì)堆積在貫通孔格內(nèi)的隔壁，因此能夠捕獲粒子狀物質(zhì)。進(jìn)一步，隨著粒子狀物質(zhì)堆積于隔壁，隔壁上堆積的粒子狀物質(zhì)使得廢氣難以流入至入口封孔孔格側(cè)，另一方面隔壁上堆積的粒子狀物質(zhì)使得貫通孔格的流路變窄，就相應(yīng)部分而言，廢氣流動(dòng)變難，因此，通過(guò)二者之間的平衡，能夠在捕獲效率不會(huì)大幅下降的情況下捕獲粒子狀物質(zhì)。
[0027]另外，構(gòu)成本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的蜂窩結(jié)構(gòu)體僅在蜂窩基材的流入端面中的一部分孔格(入口封孔孔格)的端部配設(shè)有封孔部，從而從蜂窩基材的流入端面?zhèn)攘魅胴炌赘竦膹U氣的其余部分(流入貫通孔格的廢氣中相對(duì)于透過(guò)隔壁的那一部分廢氣的其余部分)通過(guò)貫通孔格，從流出端面?zhèn)扰懦?。由蜂窩結(jié)構(gòu)體捕獲的PM通過(guò)強(qiáng)制再生、自然再生而在運(yùn)轉(zhuǎn)中燃燒，由此，防止孔格因PM而發(fā)生堵塞，能夠長(zhǎng)時(shí)間恒久地使用蜂窩結(jié)構(gòu)體。進(jìn)一步，廢氣中含有的灰分能夠通過(guò)貫通孔格排出至外部。由于能夠?qū)⒒曳滞ㄟ^(guò)貫通孔格排出至蜂窩結(jié)構(gòu)體的外部，因此，灰分不會(huì)在蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)蓄積，也能夠抑制由灰分蓄積帶來(lái)的壓力損失的上升，能夠在粒子狀物質(zhì)的捕獲效率不降低的情況下持續(xù)使用蜂窩結(jié)構(gòu)體(廢氣凈化裝置)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為示出本實(shí)用新型的廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式的、示出與廢氣流動(dòng)方向平行的橫斷面的模式圖；
[0029]圖2A為模式性示出構(gòu)成本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體的、從流入端面?zhèn)瓤慈サ牧Ⅲw圖；
[0030]圖2B為模式性示出構(gòu)成本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體的、從流出端面?zhèn)瓤慈サ牧Ⅲw圖；
[0031]圖3A為示出構(gòu)成本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體的、示出與孔格的延伸方向平行的橫斷面的模式圖；
[0032]圖3B為示出構(gòu)成本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體的、示出與孔格的延伸方向平行的橫斷面的模式圖；
[0033]圖4為示出本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的其他實(shí)施方式的、示出與廢氣的流動(dòng)方向平行的橫斷面的模式圖；
[0034]圖5為示出關(guān)于實(shí)施例1以及比較例I的廢氣凈化裝置的捕獲效率測(cè)定結(jié)果的圖表;
[0035]圖6為示出關(guān)于實(shí)施例1以及比較例I的廢氣凈化裝置的捕獲效率測(cè)定結(jié)果的圖表;
[0036]圖7為示出關(guān)于實(shí)施例1的廢氣凈化裝置的捕獲效率測(cè)定結(jié)果的圖表；
[0037]圖8為示出關(guān)于實(shí)施例1?3的廢氣凈化裝置的捕獲效率測(cè)定結(jié)果的圖表；
[0038]圖9為示出實(shí)施例2、4以及比較例2、3的廢氣凈化裝置的捕獲效率測(cè)定結(jié)果的圖表;
[0039]圖10為示出關(guān)于實(shí)施例2以及比較例4的廢氣凈化裝置的、進(jìn)行再生極限試驗(yàn)時(shí)的(再生時(shí)的)蜂窩結(jié)構(gòu)體的最高溫度(再生極限)的圖表；
[0040]圖11為示出關(guān)于實(shí)施例1、5以及比較例I的廢氣凈化裝置的捕獲效率測(cè)定結(jié)果的圖表；
[0041]圖12A為示出作為在廢氣的流出端面?zhèn)扰湓O(shè)有封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體中流動(dòng)廢氣時(shí)的狀態(tài)所預(yù)想的狀態(tài)的模式圖；
[0042]圖12B為示出作為在廢氣的流入端面?zhèn)扰湓O(shè)有封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體中流動(dòng)廢氣時(shí)的狀態(tài)所預(yù)想的狀態(tài)的模式圖；
[0043]圖13為示出以橫軸為“蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)的位置(以流入端面為“0_”時(shí)以流入端面向流出端面的方向(孔格的延伸方向)上的距離來(lái)表示的位置)”且以縱軸為“壓力”時(shí)“貫通孔格內(nèi)的壓力分布”以及“入口封孔孔格內(nèi)的壓力分布”的圖表；
[0044]圖14A為表示入口封孔孔格與貫通孔格鄰接配置且隔壁的平均細(xì)孔徑大的蜂窩結(jié)構(gòu)體的橫斷面的模式圖；
[0045]圖14B為放大示出圖14A的一部分的模式圖；
[0046]圖15為示出關(guān)于實(shí)施例6?8以及比較例6的廢氣凈化裝置的捕獲效率測(cè)定結(jié)果的圖表；
[0047]圖16為示出關(guān)于實(shí)施例7、9的廢氣凈化裝置的捕獲效率測(cè)定結(jié)果的圖表；
[0048]圖17為示出關(guān)于實(shí)施例1、10?12的廢氣凈化裝置的捕獲效率測(cè)定結(jié)果的圖表；
[0049]圖18為示出關(guān)于實(shí)施例7、8、13的廢氣凈化裝置的捕獲效率測(cè)定結(jié)果的圖表；
[0050]圖19為示出比較例5的廢氣凈化裝置的捕獲效率測(cè)定結(jié)果的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0051]以下，針對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型不限于以下的實(shí)施方式，在不脫離本實(shí)用新型的主旨的范圍內(nèi)，基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)對(duì)以下實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)變更、改良等也落入本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
[0052]( I)廢氣凈化裝置:
[0053]如圖1所示，本實(shí)用新型的廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式為:具備蜂窩結(jié)構(gòu)體100和筒狀的收納容器21，該蜂窩結(jié)構(gòu)體100包括蜂窩基材4，該蜂窩基材4具有“分割形成從作為廢氣流入側(cè)的端面的流入端面11直至作為廢氣流出側(cè)的端面的流出端面12貫通而成為流體流路的多個(gè)孔格2且平均細(xì)孔徑為80 y m以下”的多孔質(zhì)隔壁1，一部分孔格2是在蜂窩基材4的流入端面11側(cè)中的端部被封孔部5實(shí)質(zhì)上堵塞的入口封孔孔格2b，其余的孔格2是從流入端面11側(cè)直至流出端面12側(cè)實(shí)質(zhì)上貫通的貫通孔格2a，且入口封孔孔格2b與貫通孔格2a鄰接配置，所述筒狀的收納容器21具有廢氣G流入的流入口 22以及被凈化的廢氣G流出的流出口 23，并且用于收納蜂窩結(jié)構(gòu)體100 ;蜂窩結(jié)構(gòu)體100以流入端面11朝向收納容器21的流入口 22側(cè)且流出端面12朝向收納容器21的流出口 23側(cè)的方式配置于收納容器21內(nèi)。圖1為示出本實(shí)用新型的廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式、示出與廢氣流動(dòng)方向平行的橫斷面的模式圖。
[0054]本實(shí)施方式的廢氣凈化裝置200由于具有這樣的構(gòu)成，因此，即使粒子狀物質(zhì)的捕獲量增大，也能在粒子狀物質(zhì)的捕獲效率不會(huì)大幅降低的情況下捕獲粒子狀物質(zhì)，并且能夠抑制灰分堆積。以下，說(shuō)明各個(gè)構(gòu)成要素。
[0055](1-1)蜂窩結(jié)構(gòu)體:
[0056]如圖2A、圖2B以及圖3A所示，構(gòu)成本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體100包括蜂窩基材4，該蜂窩基材4具有分割形成“從作為廢氣G流入側(cè)的端面的流入端面11直至作為廢氣G流出側(cè)的端面的流出端面12貫通而成為流體流路的多個(gè)孔格2”的多孔質(zhì)隔壁1，一部分的孔格2是在蜂窩基材4的流入端面11側(cè)中端部被封孔部5實(shí)質(zhì)上堵塞的入口封孔孔格2b，其余的孔格2是從流入端面11側(cè)直至流出端面12側(cè)實(shí)質(zhì)上貫通的貫通孔格2a，并且入口封孔孔格2b與貫通孔格2a鄰接配置。這里，“孔格的端部被封孔部‘實(shí)質(zhì)上’堵塞”是指孔格的端部被封孔部堵塞從而廢氣難以通過(guò)該孔格的狀態(tài)。由于封孔形成時(shí)所產(chǎn)生的少許間隙、由于封孔為多孔體，從而可有微量的氣體流動(dòng)通過(guò)封孔。另外，“孔格‘實(shí)質(zhì)上’貫通”是指廢氣能夠通過(guò)該孔格的狀態(tài)。這也包含即使孔格內(nèi)配設(shè)有封孔部等，但由于該封孔部等中孔為打開(kāi)等的狀態(tài)，因而廢氣能夠通過(guò)該孔格的情況。圖2A為模式性示出構(gòu)成本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體100的、從流入端面11側(cè)看去的立體圖。圖2B為模式性示出構(gòu)成本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體100的、從流出端面12側(cè)看去的立體圖。圖3A為示出構(gòu)成本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體100的、示出與孔格的延伸方向平行的橫斷面的模式圖。蜂窩結(jié)構(gòu)體100中“孔格的延伸方向”為圓筒形蜂窩結(jié)構(gòu)體100的中心軸方向。
[0057]這樣，構(gòu)成本實(shí)施方式廢氣凈化裝置200的蜂窩結(jié)構(gòu)體100中，一部分孔格2為“蜂窩基材4的流入端面11側(cè)中的端部被封孔部5實(shí)質(zhì)上堵塞的”入口封孔孔格2b，其余的孔格2為“從流入端面11側(cè)直至流出端面12側(cè)實(shí)質(zhì)上貫通的”貫通孔格2a，并且入口封孔孔格2b與貫通孔格2a鄰接配置，因此在使廢氣G從蜂窩基材4的流入端面11流入時(shí)，能夠捕獲粒子狀物質(zhì)。通過(guò)在孔格的大小、隔壁的氣孔率、厚度方面下工夫而提高PM堆積時(shí)貫通孔格的流路內(nèi)壓損、使之與隔壁透過(guò)壓損平衡，從而能夠在PM堆積時(shí)捕獲性能不降低的情況下捕獲PM。
[0058]構(gòu)成本實(shí)施方式廢氣凈化裝置200的蜂窩結(jié)構(gòu)體100僅在蜂窩基材4的流入端面11中的一部分孔格(入口封孔孔格2b)的端部配設(shè)有封孔部5。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，若廢氣G流入沒(méi)有配設(shè)封孔部5的孔格(貫通孔格2a)，則該貫通孔格2a內(nèi)的壓力上升，與貫通孔格鄰接的入口封孔孔格2b內(nèi)的壓力較之貫通孔格2a內(nèi)的壓力相對(duì)變低，因此廢氣G的一部分從貫通孔格2a透過(guò)多孔質(zhì)隔壁I流入入口封孔孔格2b，從入口封孔孔格2b的沒(méi)有配設(shè)封孔部5的一側(cè)(蜂窩基材4的流出端面12側(cè))的端部排出透過(guò)了隔壁I的廢氣G。由于貫通孔格與入口封孔孔格鄰接，這樣，廢氣能夠透過(guò)位于貫通孔格和入口封孔孔格之間的多孔質(zhì)隔壁“從貫通孔格向入口封孔孔格”移動(dòng)。并且，這樣，廢氣G的一部分透過(guò)隔壁1，從而如圖3B所示，廢氣G中含有的粒子狀物質(zhì)13堆積于貫通孔格2a內(nèi)的隔壁1，因此能夠捕獲粒子狀物質(zhì)。圖3B為示出構(gòu)成本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體100的、示出與孔格的延伸方向平行的橫斷面的模式圖。
[0059]另外，蜂窩結(jié)構(gòu)體100中，僅在蜂窩基材4的流入端面11中的一部分孔格(入口封孔孔格2b)的端部配設(shè)有封孔部5，因此從蜂窩基材4的流入端面11側(cè)流入貫通孔格2a的廢氣G的剩余部分(流入貫通孔格2a的廢氣G中相對(duì)于“透過(guò)隔壁I的一部分的廢氣G”的剩余部分)通過(guò)貫通孔格2a，從流出端面12側(cè)排出。由此，能夠?qū)U氣中含有的灰分通過(guò)貫通孔格排出至外部。并且，由于能夠?qū)⒒曳滞ㄟ^(guò)貫通孔格排出至蜂窩結(jié)構(gòu)體的外部，因此能夠抑制灰分在蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)蓄積(堆積)，也能夠抑制由灰分蓄積(堆積)帶來(lái)的壓力損失的上升，能夠在粒子狀物質(zhì)的捕獲效率不降低的情況下持續(xù)使用蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0060]另外，在使用蜂窩結(jié)構(gòu)體100的情況中，需要使廢氣從流入端面11側(cè)流入。假設(shè)，在使廢氣從流入端面11側(cè)流入之后，轉(zhuǎn)變廢氣的流動(dòng)，使廢氣從流出端面12側(cè)流入，然后再次使廢氣從流入端面11側(cè)流入，反復(fù)進(jìn)行這樣的操作，則在使廢氣從流出端面12側(cè)流入時(shí)粒子狀物質(zhì)附著在入口封孔孔格2b內(nèi)的隔壁，之后再次使廢氣從流入端面11側(cè)流入則由于附著在入口封孔孔格2b內(nèi)的隔壁的粒子狀物質(zhì)而妨礙廢氣通過(guò)隔壁(從貫通孔格2a向入口封孔孔格2b通過(guò))，廢氣的凈化效率降低。因此，需要使廢氣一定從流入端面11側(cè)流入，不使沒(méi)有被凈化的廢氣流入入口封孔孔格2b內(nèi)。
[0061]一直以來(lái)，雖然已知在蜂窩結(jié)構(gòu)體的流出端面?zhèn)扰湓O(shè)有封孔部的廢氣凈化裝置，但是長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)在蜂窩結(jié)構(gòu)體的流入端面?zhèn)扰湓O(shè)有封孔部的廢氣凈化裝置并沒(méi)有被實(shí)際應(yīng)用。這被認(rèn)為是由于:如圖12A所示，在廢氣G的流出端面312側(cè)配設(shè)有封孔部305的蜂窩結(jié)構(gòu)體300中，能夠預(yù)想到“能夠在配設(shè)有封孔部305的孔格302內(nèi)捕獲粒子狀物質(zhì)P”，與此相對(duì)地，如圖12B所示，在廢氣G的流入端面411側(cè)配設(shè)有封孔部405的蜂窩結(jié)構(gòu)體400中，認(rèn)為“粒子狀物質(zhì)P僅附著在廢氣G的流入端面411，不在孔格402內(nèi)的隔壁401被捕獲，僅僅是通過(guò)貫通孔格402a，因此，PM堆積時(shí)的捕獲性能降低”。圖12A為示出作為在廢氣的流出端面?zhèn)扰湓O(shè)有封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體中廢氣流動(dòng)時(shí)的狀態(tài)所預(yù)想的模式圖。圖12B為示出作為在廢氣的流入端面?zhèn)扰湓O(shè)有封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體中廢氣流動(dòng)時(shí)的狀態(tài)所預(yù)想的模式圖。
[0062]但是，在本實(shí)用新型的廢氣凈化裝置中，在流入端面?zhèn)扰湓O(shè)有封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體作為將粒子狀物質(zhì)捕獲于貫通孔格內(nèi)隔壁表面的粒子狀物質(zhì)捕獲用過(guò)濾器而起作用。這是通過(guò)利用計(jì)算機(jī)流體分析發(fā)現(xiàn)“‘貫通孔格’和與其鄰接的‘入口封孔孔格’之間產(chǎn)生壓力差，由此廢氣能夠透過(guò)隔壁從‘貫通孔格’朝向與其鄰接的‘入口封孔孔格’流動(dòng)”而首次得到的見(jiàn)解。
[0063]圖13中示出了利用計(jì)算機(jī)的流體分析結(jié)果的一個(gè)例子。如圖13所示，了解到貫通孔格內(nèi)的壓力比入口封孔孔格內(nèi)的壓力高，流入貫通孔格內(nèi)的廢氣能夠透過(guò)多孔質(zhì)隔壁流入入口封孔孔格內(nèi)。圖13為示出以橫軸為“蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)的位置(以流入端面為“0mm”時(shí)以流入端面向流出端面的方向(孔格的延伸方向)上的距離來(lái)表示的位置)”且以縱軸為“壓力”時(shí)“貫通孔格內(nèi)的壓力分布”以及“入口封孔孔格內(nèi)的壓力分布”的圖表。另外，上述流體分析使用STAR-CD流體分析軟件進(jìn)行。另外，“在廢氣的流入端面?zhèn)扰湓O(shè)有封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體”的模型利用pro-STAR (附屬預(yù)處理器)制成。流體分析時(shí)，使“在廢氣的流入端面?zhèn)扰湓O(shè)有封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體”在孔格延伸方向上的長(zhǎng)度為80mm、封孔部的深度為10mm。另外，使蜂窩結(jié)構(gòu)體的溫度為20°C，作為廢氣的條件，使流速為3.46m/秒、溫度為200°C以及流量為1.5Nm3/分鐘。
[0064](1-1a)蜂窩基材；
[0065]構(gòu)成本實(shí)施方式廢氣凈化裝置的蜂窩結(jié)構(gòu)體100中，蜂窩基材4如圖2A、圖2B以及圖3A所示包括分割形成多個(gè)孔格2的多孔質(zhì)隔壁1、以及配設(shè)于外周的外周壁3，其中多個(gè)孔格2從作為廢氣G流入側(cè)的端面的流入端面11直至廢氣G流出側(cè)的端面的流出端面12貫通而成為流體的流路。需要說(shuō)明的是，構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)體100的蜂窩基材4未必需要包括外周壁3。另外，構(gòu)成蜂窩基材4的隔壁I為多孔質(zhì)，因此可以說(shuō)蜂窩基材4是多孔基材。
[0066]隔壁I的氣孔率優(yōu)選為50?80%，更優(yōu)選為55?67%。若小于50%，則捕獲性能有時(shí)顯著降低，若大于80%，則蜂窩基材的強(qiáng)度降低，因而有時(shí)裝罐變得困難(收納于收納容器時(shí)發(fā)生破損等)。進(jìn)一步，若氣孔率為55?67%，可使I個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體所對(duì)應(yīng)的捕獲效率(100X [捕獲的粒子狀物質(zhì)的質(zhì)量]/[流入的粒子狀物質(zhì)的質(zhì)量])穩(wěn)定地為20%以上。另夕卜，若氣孔率為55?67%，則蜂窩結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度也提高，裝罐也變得容易。隔壁I的氣孔率為利用水銀孔率計(jì)測(cè)定的值。
[0067]隔壁I的厚度優(yōu)選為0.10?0.40mm，更優(yōu)選為0.12?0.38mm。若比0.1Omm薄，
則蜂窩基材的強(qiáng)度有時(shí)降低。若比0.40mm厚，則有時(shí)捕獲性能降低，壓力損失增大。另外，在對(duì)從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣進(jìn)行處理的情況(將廢氣凈化裝置用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況)中，從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣中PM量較多，因而通常存在減少孔格數(shù)量(減小孔格密度)的傾向。因此，優(yōu)選隔壁I的厚度為0.20?0.38mm,以使強(qiáng)度和捕獲性能良好地平衡。另外，在對(duì)從汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣進(jìn)行處理的情況(將廢氣凈化裝置用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況)中，從汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣中PM量較少，因而通常存在增加孔格數(shù)量(增大孔格密度)的傾向。因此，優(yōu)選隔壁I的厚度為0.12?0.20_，以使強(qiáng)度與捕獲性能良好地平衡。隔壁I的厚度是用顯微鏡觀察與中心軸平行的橫斷面的方法所測(cè)定的值。
[0068]如上所述，對(duì)蜂窩基材4而言，在隔壁I的氣孔率為50?80%并且隔壁I的厚度為0.10?0.40mm的情況中，能夠在更有效地抑制壓力損失增大的同時(shí)捕獲廢氣中的粒子狀物質(zhì)。另外，也不會(huì)使蜂窩基材的強(qiáng)度降低。
[0069]蜂窩基材4的孔格密度(在蜂窩基材的與孔格延伸方向正交的橫斷面中每單位面積的孔格個(gè)數(shù))優(yōu)選為20?150孔格/cm2。若小于20孔格/cm2，則有時(shí)捕獲性能降低。若大于150孔格/cm2，則有時(shí)PM在蜂窩基材的流入端面附近堆積，孔格由于PM而發(fā)生堵塞，壓力損失變大。另外，在對(duì)從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣進(jìn)行處理的情況(將廢氣凈化裝置用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況)中，更優(yōu)選為30?70孔格/cm2。若小于30孔格/cm2，則有時(shí)捕獲性能降低。若大于70孔格/cm2，則有時(shí)壓力損失變大。另外，在對(duì)從汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣進(jìn)行處理的情況(將廢氣凈化裝置用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況)中，更優(yōu)選為45?150孔格/cm2。從汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣由于PM量少，因而孔格發(fā)生堵塞的風(fēng)險(xiǎn)低，由此，能夠使孔格密度提聞，通過(guò)使孔格密度提聞而能夠使捕獲性能提聞。另外，由于孔格不易發(fā)生堵塞，因而容易進(jìn)行連續(xù)再生。若小于45孔格/cm2，則有時(shí)捕獲性能變低，若大于150孔格/cm2，則有時(shí)PM捕獲時(shí)的壓力損失變大。
[0070]隔壁I的平均細(xì)孔徑為80 ii m以下，優(yōu)選為0.1?80 ii m，更優(yōu)選為I?80 y m，特別優(yōu)選為5?25 ii m。若大于80 u m,則蜂窩基材變脆且容易缺失脫落,另外，由于粒子狀物質(zhì)進(jìn)入到隔壁內(nèi)發(fā)生深層過(guò)濾，因此伴隨著PM捕獲，粒子狀物質(zhì)的捕獲性能容易降低，因而并不優(yōu)選。另外，若隔壁I的平均細(xì)孔徑小于0.1 u m，則即使在粒子狀物質(zhì)的堆積少的情況下壓力損失也會(huì)增大，因而并不優(yōu)選。進(jìn)一步，若隔壁I的平均細(xì)孔徑小于5 ym，則有時(shí)擔(dān)載氧化催化劑的情況中的壁透過(guò)阻力(廢氣透過(guò)隔壁時(shí)的阻力)變大，若大于25 ym，則有時(shí)灰分(Ash)在隔壁內(nèi)部堆積，長(zhǎng)時(shí)間使用之后，捕獲性能惡化的可能性變高。隔壁I的平均細(xì)孔徑為采用水銀孔率計(jì)測(cè)定的值。
[0071]在入口封孔孔格與貫通孔格鄰接配置且“隔壁的平均細(xì)孔徑大”的蜂窩結(jié)構(gòu)體500的情況中，如圖14A、圖14B所示，粒子狀物質(zhì)P (PM)侵入隔壁501內(nèi)部(隔壁501的細(xì)孔內(nèi))，使細(xì)孔的一部分堵塞。這種情況中，發(fā)生深層過(guò)濾，粒子狀物質(zhì)P在隔壁501內(nèi)部堆積，同時(shí)廢氣通過(guò)隔壁501的阻力(壁透過(guò)阻力)變大，廢氣難以在隔壁內(nèi)流動(dòng)。另一方面，就粒子狀物質(zhì)P進(jìn)入隔壁501內(nèi)部的部分而言，粒子狀物質(zhì)P難以在隔壁501表面堆積，貫通孔格的橫斷面積(與孔格延伸方向正交的橫斷面的面積)不減少，廢氣G容易流過(guò)貫通孔格。因此，流過(guò)入口封孔孔格的廢氣G減少，流過(guò)貫通孔格的廢氣G增加，因而伴隨著粒子狀物質(zhì)P的堆積，捕獲效率降低。與此相對(duì)地，在入口封孔孔格與貫通孔格鄰接配置且“隔壁的平均細(xì)孔徑小”的蜂窩結(jié)構(gòu)體(平均細(xì)孔徑I?80 y m)的情況中，粒子狀物質(zhì)P不易侵入隔壁內(nèi)部，不會(huì)堵塞細(xì)孔。這種情況中，發(fā)生表層過(guò)濾，壁透過(guò)阻力僅增加堆積于隔壁表面的粒子狀物質(zhì)P的厚度的程度。這樣，伴隨著粒子狀物質(zhì)P的堆積，壁透過(guò)阻力有一定增力口，但是貫通孔格的橫斷面積(與孔格延伸方向正交的橫斷面的面積)也減少，廢氣通過(guò)孔格的阻力也提高，因而在貫通孔格中流動(dòng)的廢氣與通過(guò)隔壁在入口封孔孔格流動(dòng)的廢氣之間的流動(dòng)平衡得以維持，即使粒子狀物質(zhì)P在隔壁表面堆積，也能夠維持捕獲效率。圖14A為表示入口封孔孔格與貫通孔格鄰接配置且隔壁的平均細(xì)孔徑大的蜂窩結(jié)構(gòu)體500的橫斷面的模式圖。圖14B為放大示出圖14A的一部分的模式圖。
[0072]蜂窩基材4的孔格2的形狀沒(méi)有特別限定，優(yōu)選為在與孔格延伸方向正交的橫斷面中為三角形、四邊形、五邊形、六邊形、八邊形等多邊形、圓形、或橢圓形，也可為其他不規(guī)則形狀。四邊形與八邊形的組合是優(yōu)選的方式。
[0073]蜂窩基材4的外周壁3的厚度沒(méi)有特別限定,優(yōu)選為0.5?6mm。若比0.5mm薄，則有時(shí)外周附近的孔格容易發(fā)生缺陷，強(qiáng)度降低。若比6_厚，則有時(shí)壓力損失增大。
[0074]蜂窩基材4的形狀(蜂窩結(jié)構(gòu)體100的形狀)沒(méi)有特別限定，優(yōu)選圓筒形狀、底面為橢圓形的筒形狀、底面為四邊形、五邊形、六邊形等多邊形的筒形狀等。蜂窩結(jié)構(gòu)體100優(yōu)選為以孔格延伸方向?yàn)橹行妮S方向的筒形狀。另外，蜂窩基材4 (蜂窩結(jié)構(gòu)體100)的大小沒(méi)有特別限定，優(yōu)選在孔格延伸方向上的長(zhǎng)度為15?200mm。由于蜂窩基材4的長(zhǎng)度在這樣的范圍內(nèi)，利用蜂窩結(jié)構(gòu)體100能夠在壓力損失不會(huì)增大的情況下以優(yōu)異的捕獲性能處理廢氣。若比15mm短，則捕獲性能惡化。另外，若比200mm長(zhǎng)，則不能太期待捕獲性能提高，反而壓力損失有時(shí)增大。若考慮到捕獲性能與壓力損失的平衡，蜂窩基材4的長(zhǎng)度更優(yōu)選為50?120_。尤其是在將多個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體串聯(lián)地配置在收納容器內(nèi)的情況中有效。另夕卜，在例如蜂窩基材4 (蜂窩結(jié)構(gòu)體100)的外形為圓筒形的情況中，其底面(端面)的直徑優(yōu)選為80?400mm。蜂窩基材4的底面直徑在上述范圍內(nèi)結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量、輸出功率適宜地選定。
[0075]蜂窩基材4的隔壁I以及外周壁3優(yōu)選以陶瓷為主要成分。作為隔壁I以及外周壁3的材質(zhì)，具體地，優(yōu)選為從碳化硅、硅-碳化硅系復(fù)合材料、堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁、尖晶石、碳化硅-堇青石系復(fù)合材料、硅酸鋰鋁以及鈦酸鋁所組成的組中選擇的至少一種。這些當(dāng)中，優(yōu)選熱傳導(dǎo)率優(yōu)異的碳化硅以及熱膨脹系數(shù)小且耐熱沖擊性優(yōu)異的堇青石。對(duì)于通常的DPF而言，有必要增加PM堆積量、使再生間隔變長(zhǎng)，因此優(yōu)選碳化硅這樣熱容量大的材質(zhì)，但在本實(shí)用新型中特別優(yōu)選容易連續(xù)再生的熱容量較小的堇青石。隔壁I和外周壁3的材質(zhì)優(yōu)選為相同，但也可以不同。另外，“以陶瓷為主要成分”時(shí)，是指含有整體的90質(zhì)量％以上的陶瓷。
[0076](1-1b)封孔部；
[0077]構(gòu)成本實(shí)施方式廢氣凈化裝置的蜂窩結(jié)構(gòu)體100中，以將蜂窩基材4的流入端面11側(cè)的一部分孔格2 (入口封孔孔格2b)的端部堵塞的方式配設(shè)封孔部5,在蜂窩基材4的流出端面12側(cè)中，所有的孔格2的端部開(kāi)口。并且，配設(shè)有封孔部5的一部分孔格(入口封孔孔格2b)和沒(méi)有配設(shè)封孔部的其余孔格(貫通孔格2a)鄰接配置。進(jìn)一步，入口封孔孔格2b與貫通孔格2a交替排列，從而在蜂窩基材4的流入端面11中，優(yōu)選地由貫通孔格2a的開(kāi)口部與配設(shè)于入口封孔孔格2b端部的封孔部形成黑白格狀。
[0078]封孔部5的深度優(yōu)選為I?IOmm,更優(yōu)選為I?5mm。若比Imm淺,貝U有時(shí)封孔部5的強(qiáng)度降低。若比IOmm深，則有時(shí)隔壁I的捕獲粒子狀物質(zhì)的面積變小。這里，封孔部5的深度是指封孔部5的在孔格2延伸方向上的長(zhǎng)度。
[0079]封孔部5的材質(zhì)優(yōu)選與蜂窩基材4的隔壁I的材質(zhì)相同。
[0080]蜂窩結(jié)構(gòu)體在孔格延伸方向上的長(zhǎng)度減去封孔部的深度的值優(yōu)選為25mm以上，更優(yōu)選為25?500mm，特別優(yōu)選為50?200mm。若比25mm短，則有時(shí)過(guò)濾器面積變小。另夕卜，若比500mm長(zhǎng)，則壓損高，有必要使孔格密度增大，但若使孔格密度增大則有時(shí)捕獲效率會(huì)變差。進(jìn)一步，就不超過(guò)25?50mm而言，通過(guò)設(shè)為較長(zhǎng)而提高捕獲性能的效果較大，就200mm以上而言難以得到這樣的效果，所以在裝置的緊湊化這一點(diǎn)上是不利的。
[0081](1-1c)催化劑；
[0082]本實(shí)施方式的廢氣凈化裝置優(yōu)選為“蜂窩結(jié)構(gòu)體在至少一部分擔(dān)載有氧化催化劑”。更詳細(xì)地，優(yōu)選在構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)體100的蜂窩基材4的隔壁I擔(dān)載催化劑。每單位體積的催化劑擔(dān)載量?jī)?yōu)選為0.1?150g/L,更優(yōu)選為10?80g/L?！癵/L”表不對(duì)應(yīng)于IL蜂窩結(jié)構(gòu)體的催化劑的克數(shù)(g)。若少于0.lg/L，則有時(shí)難以發(fā)揮催化劑效果。若多于150g/L，則有時(shí)由于隔壁I的細(xì)孔閉塞從而壓力損失變大，捕獲效率顯著降低。另外，在形成水涂層的氧化催化劑的情況中，催化劑的每單位體積的擔(dān)載量?jī)?yōu)選為10?150g/L。若催化劑擔(dān)載量少于10g/L，則有時(shí)難以形成水涂層。
[0083]作為氧化催化劑，可以舉出含有貴金屬的物質(zhì)，具體地，優(yōu)選含有從Pt、Rh以及Pd所組成的組中選出的至少一種。就每單位體積的蜂窩結(jié)構(gòu)體100而言，貴金屬的合計(jì)量?jī)?yōu)選為0.1?5g/L。
[0084]構(gòu)成本實(shí)施方式廢氣凈化裝置的蜂窩結(jié)構(gòu)體100中，由于貫通孔格2a中不配設(shè)有封孔部，因此流入的廢氣的一部分沒(méi)有被凈化就從流出端面?zhèn)扰懦鲋镣獠?。一個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體100的粒子狀物質(zhì)的捕獲效率(用流入的廢氣中粒子狀物質(zhì)的質(zhì)量減去流出的廢氣中粒子狀物質(zhì)的質(zhì)量的值除以流入的廢氣中粒子狀物質(zhì)的質(zhì)量，并將所得的值乘以100倍的值)優(yōu)選為10?45質(zhì)量％。在欲提高粒子狀物質(zhì)的捕獲效率的情況中，只要串聯(lián)地配置使用多個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體100即可。由此，能夠得到高捕獲效率。
[0085](1-2)收納容器；
[0086]本實(shí)施方式的廢氣凈化裝置200中，收納容器21是具有廢氣流入的流入口 22以及被凈化的廢氣流出的流出口 23、并且用于收納蜂窩結(jié)構(gòu)體100的筒狀容器。收納容器21沒(méi)有特別限定，可以使用用于收納凈化汽車廢氣等的蜂窩過(guò)濾器的通常所使用的收納容器。作為收納容器21的材質(zhì)可以舉出不銹鋼等金屬。收納容器21的大小優(yōu)選為在蜂窩結(jié)構(gòu)體100中能夠?qū)⒕彌_材料31在卷曲的狀態(tài)下壓入的大小。收納容器21中，筒形狀的兩個(gè)端部錐狀變細(xì)，流入口 22以及流出口 23的“與廢氣流動(dòng)方向正交的橫斷面”上的直徑優(yōu)選地比中央部的收納蜂窩結(jié)構(gòu)體的部分的“與廢氣流動(dòng)方向正交的橫斷面”上的直徑小。另夕卜，關(guān)于流入口 22的直徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選為能夠連接發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口并將廢氣通過(guò)時(shí)的壓力損失抑制在規(guī)定的值以內(nèi)的大小。流出口 23的直徑優(yōu)選為與流入口 22的直徑相同程度的大小。
[0087]( 1-3)廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式；
[0088]本實(shí)用新型的廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式如圖1所示，包括上述蜂窩結(jié)構(gòu)體100和上述收納容器21，蜂窩結(jié)構(gòu)體100以流入端面11朝向收納容器21的流入口 22側(cè)且流出端面12朝向收納容器21的流出口 23側(cè)的方式配置于收納容器21內(nèi)。
[0089]蜂窩結(jié)構(gòu)體100優(yōu)選在外周卷有緩沖材料31的狀態(tài)下壓入收納容器21內(nèi)。若在這樣的狀態(tài)下被收納，則能夠防止蜂窩結(jié)構(gòu)體100在收納容器21內(nèi)移動(dòng)，能夠使其在收納容器21內(nèi)穩(wěn)定。由此，防止蜂窩結(jié)構(gòu)體100破損。作為緩沖材料31沒(méi)有特別限定，可以舉出耐熱無(wú)機(jī)絕緣墊等。
[0090]另外，蜂窩結(jié)構(gòu)體100優(yōu)選以通過(guò)緊固件32將兩個(gè)端面固定的狀態(tài)收納于收納容器21內(nèi)。緊固件32可以是平板(圓板等)的中央部被去掉的形狀的圈狀，也可以是將蜂窩結(jié)構(gòu)體100的端面的外緣的一部分固定的板狀。緊固件32的材質(zhì)可以是陶瓷，也可以是不銹鋼、鋼鐵等金屬。
[0091]( 1-4)廢氣凈化裝置的其他實(shí)施方式；
[0092]本實(shí)用新型的廢氣凈化裝置的其他實(shí)施方式如圖4所示，在上述本實(shí)用新型的廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式中具有2個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體100。并且，2個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體100以流入端面11朝向收納容器21的流入口 22側(cè)且流出端面12朝向收納容器21的流出口 23側(cè)的狀態(tài)在廢氣G的流動(dòng)方向上串聯(lián)排列的方式，配置于收納容器21內(nèi)。這里，“2個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體100以在廢氣的流動(dòng)方向上串聯(lián)排列的方式配置于收納容器內(nèi)”是指，2個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體以“從收納容器的流入口流入的廢氣從流入端面流入一個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)，通過(guò)一個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)并從流出端面排出的廢氣從流入端面流入另一個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)，通過(guò)另一個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)并從流出端面排出的廢氣從收納容器的流出口流出至外部”的方式配置于收納容器內(nèi)。圖4為示出本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的其他實(shí)施方式的、示出與廢氣的流動(dòng)方向平行的橫斷面的模式圖。
[0093]另外，本實(shí)施方式的廢氣凈化裝置210中，雖然收納容器21中配置有2個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體100，但蜂窩結(jié)構(gòu)體100的個(gè)數(shù)也可以為3個(gè)以上。也就是說(shuō)，具有多個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體是優(yōu)選的方式。蜂窩結(jié)構(gòu)體的個(gè)數(shù)可以根據(jù)蜂窩結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)、廢氣的性狀、粒子狀物質(zhì)的排出限制等來(lái)適宜決定，可以是I個(gè)，也可以是多個(gè)，優(yōu)選2?5個(gè)。這是因?yàn)椋诜涓C結(jié)構(gòu)體的容積的合計(jì)相同的情況下，2個(gè)以上較之I個(gè)而言捕獲性能大幅提高，多于5個(gè)時(shí)捕獲效率已經(jīng)變得非常高，不能期待捕獲效率提高的效果達(dá)到個(gè)數(shù)增加的程度。另外，“蜂窩結(jié)構(gòu)體的容積的合計(jì)”在I個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體的情況中是指該I個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體的容積，在多個(gè)的情況中是指該多個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體的容積的合計(jì)。另外，在具有多個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體的情況中，熱容量高的封孔部設(shè)置于多個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體整體中的“廢氣流動(dòng)方向途中”的部分(除了多個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體整體中的兩端以外的部分)中，因此在PM燃燒時(shí)不易引起過(guò)升溫。另外，由于PM堆積在“出口端面不具有封孔部”的貫通孔格上，因此PM燃燒的熱量容易向后方流動(dòng)，熱量不易留滯，不易引起過(guò)升溫，能夠得到高再生界限。這是本實(shí)用新型中具有多個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體的情況的顯著優(yōu)點(diǎn)。這里，在廢氣凈化裝置具有多個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體的情況中，該多個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體“以流入端面朝向收納容器的流入口側(cè)且流出端面朝向收納容器的流出口側(cè)的狀態(tài)在廢氣的流動(dòng)方向上串聯(lián)排列的方式”配置于收納容器內(nèi)。這種情況中，多個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體“串聯(lián)排列”是指以廢氣依次通過(guò)各個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)的方式、多個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體沿著廢氣的流動(dòng)方向排列的方式配置。另外，本實(shí)施方式的廢氣凈化裝置210除了蜂窩結(jié)構(gòu)體100的個(gè)數(shù)為2個(gè)以外，優(yōu)選與上述本實(shí)用新型廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式(廢氣凈化裝置200)(參照?qǐng)D1)相同。
[0094]這樣，本實(shí)施方式的廢氣凈化裝置210具有上述那樣的構(gòu)成，因此能夠在使廢氣從收納容器21流入口 22側(cè)流入時(shí)捕獲粒子狀物質(zhì)。
[0095]另外，在具有2個(gè)以上(多個(gè))蜂窩結(jié)構(gòu)體的情況中，所有蜂窩結(jié)構(gòu)體的在“與孔格延伸方向正交的橫斷面”中的直徑優(yōu)選為相同的值，但也可以具有直徑不同的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0096]本實(shí)施方式的廢氣凈化裝置210中，鄰接的2個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體100之間的距離優(yōu)選為I?100mm,更優(yōu)選為5?40mm。若比Imm短,則相鄰的蜂窩結(jié)構(gòu)體100彼此接觸,會(huì)發(fā)生破損等。若比IOOmm長(zhǎng)，則廢氣凈化裝置200變大，有時(shí)變得難以搭載。
[0097](2)廢氣凈化裝置的制造方法:
[0098]對(duì)本實(shí)用新型的廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0099](2-1)蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法；
[0100]首先，將成型原料混煉成為坯土。然后，將得到的坯土擠出成形為蜂窩形狀，得到蜂窩成形體。對(duì)得到的蜂窩成形體的一個(gè)端面(流入端面)中的一部分孔格的開(kāi)口部進(jìn)行封孔以后，通過(guò)燒成可制作蜂窩結(jié)構(gòu)體100(參照?qǐng)D2A、圖2B以及圖3A)。在制作擔(dān)載有催化劑的蜂窩結(jié)構(gòu)體的情況中，優(yōu)選地在上述燒成以后擔(dān)載催化劑。
[0101]成形原料優(yōu)選為在陶瓷原料中加入了分散介質(zhì)以及添加劑的成型原料。作為添加齊U，可以舉出有機(jī)粘合劑、造孔材料、表面活性劑等。作為分散介質(zhì)，可以舉出水等。
[0102]作為陶瓷原料，優(yōu)選地為從碳化硅、硅-碳化硅系復(fù)合材料、堇青石化原料、莫來(lái)石、氧化鋁、尖晶石、碳化硅-堇青石系復(fù)合材料、硅酸鋰鋁以及鈦酸鋁所組成的組中選擇的至少一種。這些當(dāng)中，優(yōu)選熱膨脹系數(shù)小、耐熱沖擊性優(yōu)異的堇青石化原料。
[0103]作為有機(jī)粘合劑，可以舉出甲基纖維素、羥基丙氧基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇等。這些當(dāng)中，優(yōu)選合用甲基纖維素和羥基丙氧基纖維素。有機(jī)粘合劑的含量?jī)?yōu)選地相對(duì)于陶瓷原料100質(zhì)量份為5?25質(zhì)量份。
[0104]作為造孔材料，只要在燒成以后形成氣孔則沒(méi)有特別限定，例如可以舉出淀粉、發(fā)泡樹(shù)脂、吸水性樹(shù)脂、硅膠等。造孔材料的含量?jī)?yōu)選地相對(duì)于陶瓷原料100質(zhì)量份為10?20質(zhì)量份。
[0105]作為表面活性劑，可以使用乙二醇、糊精、脂肪酸皂、多元醇等。這些可以單獨(dú)使用一種，也可以組合使用兩種以上。表面活性劑的含量?jī)?yōu)選地相對(duì)于陶瓷原料100質(zhì)量份為3~20質(zhì)量份。
[0106]分散介質(zhì)的含量?jī)?yōu)選地相對(duì)于陶瓷原料100質(zhì)量份為10~30質(zhì)量份。
[0107]通過(guò)調(diào)整使用的陶瓷原料(骨料顆粒)的粒徑和配合量以及添加的造孔材料的粒徑和配合量，能夠得到具有期望的氣孔率、平均細(xì)孔徑的多孔基材(蜂窩基材)。
[0108]作為混煉成形原料形成坯土的方法沒(méi)有特別限制，例如可以舉出使用捏合機(jī)、真空練泥機(jī)等方法。擠出成形可以使用具有期望的孔格形狀、隔壁厚度、孔格密度的金屬模具來(lái)進(jìn)行。作為金屬模具的材質(zhì)，優(yōu)選不易發(fā)生摩耗的超硬合金。
[0109]作為對(duì)孔格的開(kāi)口部進(jìn)行封孔的方法，可以舉出在孔格的開(kāi)口部中填充封孔材料的方法。作為填充封孔材料的方法，具體地，首先在蜂窩成形體的一個(gè)端面以堵塞一部分孔格的開(kāi)口部的方式施加掩模。這里，對(duì)于施加掩模的方法沒(méi)有特別限制，優(yōu)選在蜂窩結(jié)構(gòu)體的一個(gè)端面(流入端面)中交替配置端部被封孔的規(guī)定孔格和端部沒(méi)有被封孔的剩余孔格，以形成黑白格狀的方式施加掩模。
[0110]并且，將含有陶瓷原料、水或乙醇以及有機(jī)粘合劑的漿狀封孔材料事先存留在存留容器中。作為陶瓷原料，優(yōu)選與用作蜂窩成形體的原料的陶瓷原料相同。陶瓷原料優(yōu)選為封孔材料總體的68~90質(zhì)量％。另外，水或乙醇優(yōu)選為封孔材料總體的8~30質(zhì)量％，有機(jī)粘合劑優(yōu)選為封孔材料總體的0.1~2.0質(zhì)量％。作為有機(jī)粘合劑，可以舉出羥基丙氧
基甲基纖維素、甲基纖維素等。
[0111]并且，將上述施加掩模的那個(gè)端部浸潰于存留容器中，在沒(méi)有施加掩模的孔格的開(kāi)口部中填充封孔材料形成封孔部。封孔材料的粘度優(yōu)選為600~1200Pa ? S。予以說(shuō)明的是，封孔材料的粘度是在30°C溫度下采用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)以30rpm的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行測(cè)定的值。
[0112]燒成溫度可根據(jù)`蜂窩成形體的材質(zhì)適宜地決定。例如在蜂窩成形體的材質(zhì)為堇青石的情況中，燒成溫度優(yōu)選為1380~1450°C，更優(yōu)選為1400~1440°C。另外，燒成時(shí)間優(yōu)選為3~10小時(shí)左右。
[0113]可在燒成蜂窩成形體之前進(jìn)行干燥。干燥方法沒(méi)有特別限制，例如可以舉出熱風(fēng)干燥、微波干燥、介電干燥、減壓干燥、真空干燥、冷凍干燥等，這些當(dāng)中，優(yōu)選單獨(dú)或組合進(jìn)行介電干燥、微波干燥或熱風(fēng)干燥。另外，作為干燥條件，優(yōu)選干燥溫度為30~150°C、干燥時(shí)間為I分鐘~2小時(shí)。
[0114]另外，在蜂窩成形體中形成封孔部之前，燒成蜂窩成形體而得到蜂窩燒成體，在得到的蜂窩燒成體的一個(gè)端面中的一部分孔格的開(kāi)口部中形成封孔部，然后通過(guò)進(jìn)一步燒成，能夠得到蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0115]在蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁擔(dān)載催化劑的方法沒(méi)有特別限定，例如可以舉出在蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁涂覆催化劑料漿并進(jìn)行干燥、燒印的方法。涂覆催化劑料漿的方法沒(méi)有特別限定，可以采用公知的方法進(jìn)行涂覆。例如，首先配制含有催化劑的催化劑料漿。然后，通過(guò)浸潰、吸引使配制的催化劑料漿流入孔格內(nèi)。該催化劑料漿優(yōu)選地涂覆于孔格內(nèi)的隔壁的全部表面。并且，在使催化劑料漿流入孔格內(nèi)以后，利用壓縮空氣將剩余料漿吹散。然后，通過(guò)干燥、燒印催化劑料漿，能夠得到在孔格內(nèi)的隔壁表面擔(dān)載有催化劑的蜂窩結(jié)構(gòu)體。干燥條件優(yōu)選為80~150°C、1~6小時(shí)。另外，燒印條件優(yōu)選為450~700°C、0.5~6小時(shí)。予以說(shuō)明的是，作為催化劑料漿中含有的催化劑以外的成分，可以舉出氧化鋁等。
[0116](2-2)廢氣凈化裝置的制造方法；[0117]優(yōu)選在得到的蜂窩結(jié)構(gòu)體100的外周卷上緩沖材料31，通過(guò)將卷裹有緩沖材料31的蜂窩結(jié)構(gòu)體100壓入收納容器21內(nèi)而得到廢氣凈化裝置200 (參照?qǐng)D1)。
[0118]這樣，在卷有緩沖材料31的狀態(tài)下將蜂窩結(jié)構(gòu)體100收納于收納容器21內(nèi)，則能夠防止蜂窩結(jié)構(gòu)體100在收納容器21內(nèi)移動(dòng)。作為緩沖材料31可以舉出耐熱無(wú)機(jī)絕緣墊
坐寸o
[0119]收納容器21可以采用公知的方法制作。例如，可以通過(guò)對(duì)鐵氧體系不銹鋼構(gòu)成的板材料進(jìn)行沖壓加工，對(duì)該沖壓加工的板材料進(jìn)行電焊來(lái)制作。收納容器的形狀、大小等條件優(yōu)選設(shè)為上述本實(shí)用新型的廢氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式中優(yōu)選的條件。
[0120][實(shí)施例]
[0121]以下，基于實(shí)施例具體說(shuō)明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。
[0122](實(shí)施例1)
[0123](蜂窩結(jié)構(gòu)體)
[0124]首先，在堇青石化原料100質(zhì)量份中，分別添加造孔材料13質(zhì)量份、分散介質(zhì)35質(zhì)量份、有機(jī)粘合劑6質(zhì)量份、分散劑0.5質(zhì)量份，混合，混煉，配制坯土。作為堇青石化原料，使用氧化鋁、氫氧化鋁、高嶺土、滑石粉以及二氧化硅。作為分散介質(zhì)使用水，作為造孔材料使用平均粒徑I?10 y m的焦炭，作為有機(jī)粘合劑使用羥丙基甲基纖維素，作為分散劑使用乙二醇。通過(guò)控制造孔材料的粒徑和量，來(lái)控制隔壁的細(xì)孔徑以及氣孔率。
[0125]接下來(lái)，使用規(guī)定的金屬模具對(duì)坯土進(jìn)行擠出成形，得到孔格形狀為四邊形、整體形狀為圓柱形(圓筒形)的蜂窩成形體。并且，對(duì)蜂窩成形體采用微波干燥機(jī)進(jìn)行干燥，并進(jìn)一步采用熱風(fēng)干燥機(jī)進(jìn)行完全干燥，然后將蜂窩成形體的兩個(gè)端面切斷，修整為規(guī)定的尺寸。接下來(lái)，對(duì)蜂窩成形體的一個(gè)端面(流入端面)的一部分孔格開(kāi)口部施加掩模。將施加掩模側(cè)的端部浸潰于含有堇青石化原料的封孔料漿中，從而在流入端面中的規(guī)定孔格(沒(méi)有施加掩模的孔格)中填充封孔料漿。由此，流入端面中形成有封孔部的規(guī)定孔格(入口封孔孔格)和兩個(gè)端部開(kāi)口的其余孔格(貫通孔格)交替配置，在流入端面中由“封孔部”和“孔格的開(kāi)口部”形成黑白格狀，得到蜂窩成形體。然后，通過(guò)對(duì)形成封孔部的蜂窩成形體利用熱風(fēng)干燥機(jī)進(jìn)行干燥，進(jìn)一步在1410?1440°C下燒成5小時(shí)，從而得到在流出側(cè)端部不形成封孔部而在流入側(cè)端部形成封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0126]得到的蜂窩結(jié)構(gòu)體是與中心軸正交的橫斷面中的直徑為191mm、中心軸方向上的長(zhǎng)度為80_的圓筒形。另外，得到的蜂窩結(jié)構(gòu)體的孔格密度為46.5孔格/cm2，隔壁的厚度為300 u m,隔壁的氣孔率為58%，隔壁的平均細(xì)孔徑為22 u m。另外，“蜂窩結(jié)構(gòu)體的在孔格延伸方向上的長(zhǎng)度減去封孔部的深度的值”(除去封孔部的長(zhǎng)度(mm))為70mm。隔壁的氣孔率以及隔壁的平均細(xì)孔徑利用水銀孔率計(jì)測(cè)定。另外，“隔壁的厚度”使用掃描電子顯微鏡(SEM)測(cè)定。
[0127](廢氣凈化裝置)
[0128]將得到的蜂窩結(jié)構(gòu)體收納于配設(shè)有厚度2mm的間隔板且具有流入口以及流出口的金屬制(具體為鐵氧體系不銹鋼制)收納容器內(nèi)，得到如圖1所示的廢氣凈化裝置200。收納時(shí)，采用以陶瓷纖維為主要成分的墊覆蓋蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周，在該狀態(tài)下壓入收納容器內(nèi)并固定。蜂窩結(jié)構(gòu)體以使配設(shè)有封孔部的流入端面朝向上流側(cè)(收納容器的流入口側(cè))的方式配置于收納容器內(nèi)。[0129]關(guān)于得到的廢氣凈化裝置，采用以下的方法測(cè)定“捕獲效率”以及“發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)1500小時(shí)后的捕獲效率”。另外，在“捕獲效率”的測(cè)定中，在氣體流量“1.5Nm3/分鐘”下測(cè)定，除此之外還在氣體流量“3.0Nm3/分鐘”下測(cè)定。結(jié)果示于圖5?圖7。圖5?圖7為示出捕獲效率測(cè)定結(jié)果的圖表。捕獲效率的試驗(yàn)中，從開(kāi)始試驗(yàn)開(kāi)始，蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)的粒子狀物質(zhì)(PM)的堆積量增大，粒子狀物質(zhì)的堆積量增大的同時(shí)，捕獲效率也發(fā)生變化。圖5?圖7為以該粒子狀物質(zhì)的堆積量作為橫軸、以達(dá)到各個(gè)堆積量時(shí)的捕獲效率為縱軸的圖表。圖7為對(duì)于實(shí)施例1的廢氣凈化裝置將氣體流量“1.5Nm3/分鐘”下的“捕獲效率”的測(cè)定結(jié)果與氣體流量“3.0Nm3/分鐘”下的“捕獲效率”的測(cè)定結(jié)果對(duì)比的圖表。另外，圖5、圖8、圖9以及圖11的橫軸(PM堆積量)的單位“g/個(gè)”以及圖6、圖7的橫軸(PM堆積量)的單位“g”是指每I個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體的PM堆積量(質(zhì)量)。另外，圖10的橫軸(PM堆積量)單位“g/L”是指每IL蜂窩結(jié)構(gòu)體的PM堆積量(質(zhì)量)。
[0130]另外，關(guān)于得到的廢氣凈化裝置在構(gòu)造上的特征，示于表I。另外，表I中示出了實(shí)施例I?13以及比較例I?6的廢氣凈化裝置在構(gòu)造上的特征。表I中，“直徑”欄表示蜂窩結(jié)構(gòu)體的“與孔格延伸方向正交的橫斷面”中的直徑。“除去封孔部的長(zhǎng)度”欄表示蜂窩結(jié)構(gòu)體在孔格延伸方向上的長(zhǎng)度減去封孔部的深度的值。“個(gè)數(shù)”欄表示收納于收納容器內(nèi)的蜂窩結(jié)構(gòu)體的個(gè)數(shù)?！皞€(gè)數(shù)”為“2”的情況中，2個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體為相同結(jié)構(gòu)的蜂窩結(jié)構(gòu)體。“氣孔率”欄表示蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁的氣孔率?！案舯诤穸取睓诒硎痉涓C結(jié)構(gòu)體的隔壁厚度?！翱赘衩芏取睓诒硎痉涓C結(jié)構(gòu)體的孔格密度?！胺饪孜恢谩北硎痉涓C結(jié)構(gòu)體的流入端面和流出端面哪一個(gè)配設(shè)有封孔部。具體地，“封孔位置”欄中，“上流側(cè)”的記載表示僅在蜂窩結(jié)構(gòu)體的流入端面配設(shè)有封孔部，“下流側(cè)”的記載表示僅在蜂窩結(jié)構(gòu)體的流出端面配設(shè)有封孔部。另外，“兩端”的記載表示在蜂窩結(jié)構(gòu)體的兩個(gè)斷面交替配設(shè)有封孔部(在流入端面?zhèn)扰湓O(shè)有封孔部的孔格與在流出端面?zhèn)扰湓O(shè)有封孔部的孔格交替排列)。另外，“氧化催化劑”欄中，“無(wú)”表示蜂窩結(jié)構(gòu)體中沒(méi)有擔(dān)載氧化催化劑，“有”表示蜂窩結(jié)構(gòu)體中擔(dān)載氧化催化劑。
[0131](捕獲效率)
[0132]使用以輕柴油為燃料的燃燒器產(chǎn)生燃燒氣體。以氣體總體流量為1.5Nm3/分鐘的方式在燃燒氣體中混合規(guī)定量的空氣，將得到的混合氣體導(dǎo)入廢氣凈化裝置?；旌蠚怏w的溫度設(shè)為200°C。試驗(yàn)時(shí)間設(shè)為120分鐘。另外，使混合氣體中的粒子狀物質(zhì)的濃度為4g/小時(shí)。捕獲效率采用以下的方法算出。在將混合氣體導(dǎo)入廢氣凈化裝置的同時(shí)從設(shè)于廢氣凈化裝置的上流側(cè)以及下流側(cè)的采樣用配管利用真空泵對(duì)廢氣進(jìn)行約2分鐘的采樣。并且，在對(duì)廢氣進(jìn)行采樣時(shí)，通過(guò)將廢氣通過(guò)設(shè)有濾紙的夾持物，從而將PM捕獲于濾紙中。另夕卜，預(yù)先測(cè)定濾紙的質(zhì)量。根據(jù)從廢氣凈化裝置的上流側(cè)采樣的廢氣中PM的質(zhì)量(捕獲于濾紙中的PM質(zhì)量)和從廢氣凈化裝置的下流側(cè)采樣的廢氣中PM的質(zhì)量(捕獲于濾紙中的PM質(zhì)量)算出捕獲效率。具體地，可根據(jù)公式“捕獲效率(％) =IOOX (從廢氣凈化裝置的上流側(cè)捕獲于濾紙中的PM質(zhì)量(g)-從廢氣凈化裝置的下流側(cè)捕獲于濾紙中的PM質(zhì)量(g)) /從廢氣凈化裝置上流側(cè)捕獲于濾紙中的PM質(zhì)量(g)”來(lái)計(jì)算。
[0133](發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)1500小時(shí)后的捕獲效率)
[0134]在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管設(shè)置廢氣凈化裝置，以非道路瞬態(tài)循環(huán)(Non-RoadTransient Cycle, NRTC)模式運(yùn)轉(zhuǎn)1500小時(shí)。然后，進(jìn)行上述“捕獲效率”的測(cè)定。[0135](再生界限)
[0136]使從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(2.0L,⑶Ri(Euro4規(guī)范))排出的廢氣流入廢氣凈化裝置，捕獲規(guī)定的PM。然后，以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為1700rpm、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩為95Nm的狀態(tài)通過(guò)后注射法增加燃料噴射量，提高廢氣溫度，使DPF再生。使流入廢氣凈化裝置的廢氣溫度為650±10°C。雖然廢氣凈化裝置前后的壓力損失隨著再生而提高，但是PM開(kāi)始燃燒，壓力損失開(kāi)始下降，轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e狀態(tài)。使空閑狀態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為1050rpm，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩為30Nm。并且，以觀測(cè)的最高溫度為再生界限的溫度。
[0137][表1]
[0138]
【權(quán)利要求】
1.一種廢氣凈化裝置，其特征在于，具備蜂窩結(jié)構(gòu)體和筒狀的收納容器， 所述蜂窩結(jié)構(gòu)體具有蜂窩基材，所述蜂窩基材具有多孔質(zhì)隔壁以及設(shè)在外周的外周壁，該多孔質(zhì)隔壁的平均細(xì)孔徑為SOym以下，通過(guò)該多孔質(zhì)隔壁分割形成多個(gè)孔格，所述多個(gè)孔格形成從作為廢氣流入側(cè)的端面的流入端面貫通至作為廢氣流出側(cè)的端面的流出端面的流體流路，所述多個(gè)孔格包括一部分入口封孔孔格和貫通孔格，該入口封孔孔格是在所述流入端面?zhèn)鹊亩瞬勘环饪撞慷氯目赘?，該貫通孔格是所述流入端面?zhèn)戎敝了隽鞒龆嗣鎮(zhèn)蓉炌ǖ目赘?，所述入口封孔孔格和所述貫通孔格鄰接配置? 所述筒狀的收納容器具有廢氣流入的流入口以及被凈化的廢氣流出的流出口并用于收納所述蜂窩結(jié)構(gòu)體， 所述蜂窩結(jié)構(gòu)體配置于所述收納容器內(nèi)，并配置成所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的所述流入端面朝向所述收納容器的所述流入口側(cè)且所述流出端面朝向所述收納容器的所述流出口側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述隔壁的平均細(xì)孔徑為0.1?80 u m0
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，具有多個(gè)所述蜂窩結(jié)構(gòu)體， 多個(gè)所述蜂窩結(jié)構(gòu)體沿廢氣流動(dòng)方向串聯(lián)排列配置于所述收納容器內(nèi)，并配置成每個(gè)所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的所述流入端面朝向所述收納容器的所述流入口側(cè)且所述流出端面朝向所述收納容器的所述流出口側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述蜂窩結(jié)構(gòu)體是在至少一部分的隔壁中擔(dān)載有氧化催化劑的結(jié)構(gòu)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述蜂窩結(jié)構(gòu)體是在至少一部分的隔壁中擔(dān)載有氧化催化劑的結(jié)構(gòu)體。
【文檔編號(hào)】B01D39/20GK203532008SQ201190000924
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2010年10月6日
【發(fā)明者】山口慎治 申請(qǐng)人:日本礙子株式會(huì)社