CN102325574A - 用于改进的颗粒过滤性能的过滤结构 - Google Patents

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Abstract

一种颗粒过滤器(100)，可包括入口端(102)、出口端(104)、以及设置并构造成使流体从入口端(102)流到出口端(104)的多个通道(108，110)，其中通道(108，110)由构造成捕集颗粒物质的多孔壁(106)限定。多孔壁(106)可具有大于约45％的总孔隙率，范围从约13微米至约20微米的中值孔尺寸，以及使得小于10微米的孔贡献少于约10％的孔隙率的孔尺寸分布。

Description

用于改进的颗粒过滤性能的过滤结构
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年1月21日提交的美国申请12/357,016的优先权权益，该申请以参见的方式纳入本文。
技术领域
本发明涉及过滤结构。具体来说，本发明涉及具有适于用在燃烧后应用、诸如废气过滤的性能的过滤结构。
背景技术
环境问题推动世界上大部分地方内燃机和其它燃烧系统的排放标准的实施。在废气后处理系统中实施的催化式排气净化器已经用于消除废气中存在的多种污染物；但是，通常需要过滤器来去除颗粒物质，诸如灰和炭黑。壁流式颗粒过滤器例如通常用在发动机系统中以从废气中去除颗粒，诸如炭黑和灰。这种颗粒过滤器可由蜂窝状基材制成，该蜂窝状基材具有通过内部多孔壁分开的平行的流道或孔道。流道的入口端和出口端可被选择性地例如以棋盘图案堵塞，从而，一旦进入基材，废气就被强制穿过内部多孔壁，由此多孔壁截留废气内的一部分颗粒。可分两个阶段进行通过多孔壁的颗粒捕集：首先，在多孔壁内的捕集(深床过滤)，且之后，在流道内的多孔壁上的捕集(饼层过滤)。
这样，业已发现壁流式颗粒过滤器在从废气去除诸如灰和炭黑之类的颗粒时是有效的。但是，跨越壁流式颗粒过滤器的压降随着捕集在多孔壁内和通道内的颗粒量的增加而增加。对于未经调整的(即不具有足够的灰层来阻挡颗粒物质渗入多孔过滤壁)过滤器，在初始深床过滤阶段(其中通常少于1g/L(克/升)的颗粒被捕集在过滤器内)通常有压降的显著增加，接着在饼层过滤阶段随着颗粒加载压降逐渐增加。压降增加致使朝向发动机的背压逐渐升高，且发动机的性能相应降低。
过滤器的几何和微结构性能不仅会影响过滤器的过滤效率(FE)，而且还会影响深床过滤阶段期间的初始压降。例如，压降的初始增加在深床过滤阶段更大地受到过滤器的微结构性能的影响，而在饼层过滤阶段中更大地受到其几何性能的影响。因此，理想的可能是提供不仅会在过滤器的任何颗粒加载之前(即，当过滤器清洁时)导致高的过滤器FE，而且会实现与初始背压增加相关的相对低的深床过滤的微结构性能，从而在过滤器清洁时且在深床过滤的初始阶段期间使过滤器的压降最小。
此外，如下文将进一步解释的，可能理想的是提供这样一种过滤结构，其中跨越过滤器的压降在过滤器炭黑加载之前(例如，当过滤器清洁时)以及在炭黑加载的初始阶段期间(例如深床过滤期间)保持相对低。
发明内容
本发明可解决上述问题中的一个或多个和/或可论证上述理想特征中的一个或多个。其它特征和/或优点会从以下说明书中显现出来。
根据各示例性实施例，本发明提供一种颗粒过滤器，包括入口端、出口端以及设置和构造成使流体从入口端流到出口端的多个通道，其中各通道由构造成捕集颗粒物质的多孔壁限定。多孔壁可具有大于约45％的总孔隙率、范围从约13微米至约20微米的中值孔尺寸、以及使得小于10微米的孔贡献小于约10％的孔隙率的孔尺寸分布。
另外的目的和优点将在随后的描述中部分地陈述，且根据该描述部分地显而易见，或可通过本发明的实践部分地获知。通过所附权利要求中特别指出的要素和组合将会认识和获得这些目的和优点。
应当理解以上一般描述和以下详细说明仅仅是示例性和说明性的而不是限制权利要求。
附图说明
可单独从下面的详细描述中理解本发明或与附图一起理解本发明。所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，且被结合到本说明书中并构成其一部分。这些附图示出一个或多个示例性实施例，与说明书一起，用于解释各种原理和运行。
图1是根据本发明的颗粒过滤器的一示例性实施例的立体图；
图2是图1的颗粒过滤器的示意性剖视图；
图3A示出从作为对应于各种几何尺寸的过滤器的壁中值孔尺寸的函数的清洁压降的模拟数据得到的结果；
图3B示出从作为对应于各种几何尺寸的过滤器的壁中值孔尺寸的函数的清洁压降的实验测试得到的结果；
图4A示出从作为对应于各种几何尺寸的过滤器的壁孔隙率的函数的清洁压降的模拟数据得到的结果；
图4B示出从作为对应于各种几何尺寸的过滤器的壁孔隙率的函数的清洁压降的实验测试得到的结果；
图5A示出从作为壁中值孔尺寸的函数的清洁过滤器效率的模拟数据获得的结果；
图5B示出从作为壁中值孔尺寸的函数的清洁过滤器效率的实验测试获得的结果；
图6A示出从作为壁孔隙率的函数的清洁过滤器效率的模拟数据获得的结果；
图6B示出从作为壁孔隙率的函数的清洁过滤器效率的模拟数据获得的结果；
图7示出从由于深床过滤说明壁孔隙率对初始背压降斜率的影响的模拟数据得到的结果；以及
图8示出从由于深床过滤说明壁孔尺寸分布对初始背压降斜率的影响的模拟数据得到的结果。
具体实施方式
在颗粒过滤器中，诸如壁流式或局部流式颗粒过滤器中，当来自流体流(例如废气流)的颗粒物质(例如炭黑和灰)初始被捕获在过滤器的多孔壁内时(深床过滤阶段)，背压显著大地增加，这会不利地影响燃烧系统的效率。例如，在汽车或其它燃烧系统应用中，燃油经济性可能降低。但同时，FE从清洁过滤器FE增加到最大值。这是由于沉积在过滤器的壁内的颗粒用作过滤介质本身，并使得更多的颗粒沉积在过滤器壁上。一旦达到饼层过滤阶段(即，颗粒物质被捕集在通道内过滤器的壁上而不是壁内部)，则FE在最大值保持基本上恒定，且背压的增加比在深床过滤阶段更逐渐增加。
本发明考虑这样的过滤器：在过滤器清洁时(即在炭黑加载之前)产生低的压降，且在深床过滤期间产生相对低的初始背压，同时还具有相对高的FE。换言之，本发明的各示例性实施例考虑这样的颗粒过滤器构造：其在炭黑积聚在过滤器的多孔壁的表面上之前(例如在深床过滤之前或期间)起初具有相对低的压降。根据本发明的各示例性实施例确定的过滤器的微结构特性，诸如孔尺寸、孔隙率和/或孔尺寸分布可能足以在其清洁时(炭黑积聚之前)提供跨越过滤器的低的压降，并在深床过滤期间(当炭黑积聚在过滤器的壁内时)提供相对低的初始背压增加(即相对于颗粒加载的压降曲线的相对小的斜率或响应于颗粒加载的低的压降)。
在本发明的各示例性实施例中，披露了这样的颗粒过滤器，其具有在深床过滤颗粒加载期间可产生低的清洁压降和相对低的初始背压增加的微结构，由此增强发动机的燃油经济性并增加过滤器的过滤效率。
本文所使用的术语“颗粒过滤器”或“过滤器”是指能够从穿过该结构的流体流去除颗粒物质的结构。本发明可应用于从任何流体流去除任何颗粒物质，且该流体流可以是气体或液体的形式。气体或液体也可包含其它相，诸如气体或液体流中的固体颗粒或气体流中的液滴。非限制性示例性流体流包括通过诸如柴油机或汽油机之类的内燃机产生的废气，以及煤气化过程产生的煤燃烧废气。
颗粒物质可以是任何相。因此，颗粒物质可例如在气态流体流中作为液态或固态存在，或在液态流体流中作为固态存在。示例性颗粒物质包括例如柴油颗粒物质(例如从柴油汽车或卡车排出的柴油的颗粒成分)，柴油颗粒物质包括柴油炭黑和诸如灰颗粒、金属磨损颗粒、硫酸盐和/或硅酸盐的浮粒。本文所使用的术语“炭黑”是指在内部燃烧过程期间碳氢化合物的不完全燃烧产生的不纯碳颗粒。术语“灰”是指在几乎所有的石油产品中发现的不可燃烧金属材料。对于柴油应用来说，灰通常由曲轴箱油和/或燃油携带的催化剂产生。
本发明的颗粒过滤器可具有适于特定应用的任何形状和几何形状，以及各种构造和设计，包括但不限于例如壁流式单体结构或局部流式单体结构(即，壁流式单体结构和流通式单体结构的任何组合)。示例性壁流式单体包括例如包括通道或多孔网络或其它通路的单体结构，其它通路中各个通路在结构的相对端敞开且或堵塞，由此当流体从一端流到另一端时增强穿过单体的通道壁的流体流动。示例性局部流式单体包括例如如上所述部分壁流式且部分流通式的任何单体结构，其中某些通道或多孔网络或其它通路在两端敞开并允许流体流从一端向相对端流过单体通路。由于其每单位体积的用于沉积颗粒物质的高表面面积，本发明的各示例性实施例考虑利用蜂窝结构的多孔几何形状。本领域的普通技术人员会理解，蜂窝结构的孔道的横截面可实际上具有任何形状，并不限于方形或六边形。类似地，且可如从以下讲授进一步理解的，蜂窝结构可构造为壁流式结构或局部流式结构。
图1示出适于本发明的实践的颗粒过滤器的一示例性实施例。颗粒过滤器100具有入口端102、出口端104以及从入口端102延伸到出口端104的多个通道108、110。通道108、110由相交的多孔壁106限定，由此形成大致蜂窝构造。尽管示出颗粒过滤器100具有大致方形横截面(即垂直于过滤器100的纵向轴线的平面)的通道，但本领域的普通技术人员会理解，通道108、110可具有各种其它几何形状，诸如圆形、方形、三角形、矩形、六边形、正弦曲线形或其任何组合的横截面而不偏离本发明的范围。
此外，尽管颗粒过滤器100示出为圆柱形，但本领域的技术人员会理解该形状仅是示例性的，且根据本发明的颗粒过滤器可具有各种形状，包括但不限于卵形、块形、方形、三角形等。
颗粒过滤器100可由任何适当的材料制成，且多孔壁106并不限于任何特定的多孔材料。示例性材料包括各种多孔陶瓷，包括但不限于堇青石、碳化硅、氮化硅、钛酸铝、锂霞石、铝酸钙、磷酸锆、锂辉石。在各示例性实施例中，颗粒过滤器100可通过例如挤压和/或模制形成为单体结构。本领域的普通技术人员熟知用于形成这些陶瓷单体结构的各种技术。在各示例性实施例中，颗粒过滤器也可包括形成过滤器的外周侧部表面的表皮。该表皮可由与多孔壁相同或不同的材料制成，且在各实施例中可比多孔壁更厚。
如图1和2所示，本发明的各示例性实施例还考虑颗粒过滤器100具有一个或多个选择性堵塞的通道端以提供允许流体流与多孔壁106之间更紧密接触的壁流式结构。图2是沿线2-2取得的图1的颗粒过滤器100的示意性剖视图，示出颗粒过滤器100中的通道108、110。交替的通道108和110在相对端处用塞子112阻塞。在图1和2的示例性实施例中，通道110在过滤器100的入口端102处由塞子112阻塞，而通道108在过滤器100的出口端104处由塞子112阻塞。通道108、110的阻塞强制流体传送通过多孔壁106。沿箭头F方向流动的流体经由入口端102通过通道108进入颗粒过滤器100，但这些通道在出口端104处被塞子阻塞。这种阻塞产生积聚在阻塞通道108内的压力，该压力迫使流体穿过通道108的多孔壁106。由于流体被强制穿过多孔壁106，在流体不受阻碍地穿过时，颗粒物质被捕集在壁106内和壁106上。然后过滤的流体进入相邻通道110并经由出口端104通过通道110排出颗粒过滤器100。
塞子112可由任何适当材料制成，不限于任何特定的堵塞糊料或材料。在各示例性实施例中，例如，尤其对于由堇青石制成的过滤器，塞子112可由用于粘合和填充的堇青石熟料制成。示例性塞子例如还可包括通过加热固化的由钛酸铝粉末、铝酸钙粉末、Kaowool
Figure BPA00001424800300061
硅酸铝纤维、硅胶、甲基纤维素粘合剂和水的混合物构成的堵塞糊料。
如以上讨论的，且根据本发明的各示例性实施例，多孔壁106可以各种不同方式捕集颗粒物质，诸如捕集在多孔壁106的厚度内和多孔壁106的表面107上。如上所述，将颗粒物质捕集在过滤壁内通常称为深床过滤。但是，超过一定点，颗粒物质在多孔壁106内的沉积会充分降低壁的渗透性，从而任何随后的颗粒捕集都在多孔壁106的表面107上，称为饼层过滤。
本领域的技术人员会理解，图1和2中所示以及上文描述的堵塞通道端部的图案仅是示例性的，且也可利用其它堵塞通道的布置而不偏离本发明的范围。此外，本领域的技术人员会理解，也可利用局部流式过滤器结构(例如其中过滤器的某些通道在两端敞开)而不偏离本发明的范围。关于深床过滤和饼层过滤的以上描述以及与这种过滤时期相关的压降响应与壁流式过滤器结构同样适用于局部流式过滤器结构，因为流过局部流式过滤器结构内通道的至少某些流体穿过多孔过滤壁，致使颗粒物质捕集在这些壁内。
如上所述，颗粒过滤器、诸如像图1和2的颗粒过滤器100的颗粒过滤器的多孔壁结构特性影响发动机的燃油经济性和颗粒过滤器的过滤效率。如下文将更详细讨论的，发明人发现了在深床过滤期间实现低清洁压降和低背压增加的颗粒过滤器可提高燃油经济性和过滤效率。发明人发现了在初始炭黑加载(深床过滤)期间可实现低清洁压降和低初始背压增加的多孔壁结构性能(例如微结构特性)。
本文所使用的术语“清洁压降”是指当颗粒过滤器清洁时，当流体从入口端向出口端流过颗粒过滤器时产生的流体压降。因而，具有“低清洁压降”的颗粒过滤器是指起初允许流体相对自由地通过，当流体流过过滤器时产生流体的低压降。本文所使用的具有“低初始背压增加”的颗粒过滤器是指具有与颗粒过滤的深床过滤阶段相关的初始背压降的低增加的过滤器。本文所使用的术语“响应于颗粒加载的压降”是指随着过滤器变脏且加载有颗粒物质，当流体从入口端向出口端流过颗粒过滤器时产生的流体压降的变化。本文所使用的深床过滤阶段期间响应于颗粒过滤器的颗粒加载的低或平缓压降是指这样的过滤器：在深床过滤的初始阶段期间对颗粒加载具有减弱敏感度(与常规过滤器相比)，当颗粒过滤器加载有颗粒物质时致使穿过其中流体的压降的相对低的增加(与常规过滤器相比)。如上所述且如下文进一步解释的，发明人发现产生在深床过滤阶段期间具有上述低压降和低初始背压增加(例如响应于颗粒加载的低压降)的颗粒过滤器的各种颗粒过滤器多孔壁特性(例如微结构特性)。
如上所述，本发明考虑使用颗粒过滤器的各种微结构特性，以在深床过滤期间实现所要求的低清洁压降、高过滤效率以及降低的初始背压增加。为了确定这些微结构特性，发明人使用模拟数据和实验数据来获得用于具有这些所要求特性的颗粒过滤器的结构设计变量的范围，如下文参照图3-8所示和所述。
图3A和3B以及图4A和4B中分别示出对于壁孔道密度/壁厚度的各种组合(200cpsi(每平方英寸的孔道数)/12mils(mils＝1/1000英寸)、200cpsi/18mils以及275cpsi/12mils)，清洁压降对于壁中值孔尺寸和壁孔隙率的敏感度。在图3A和4A中，在25℃下以427kg/hr的气体流率模拟5.66英寸直径乘以6英寸长度的颗粒过滤器。如图3A所示，具有约50％孔隙率的颗粒过滤器的清洁压降对于小于约13μm的壁中值孔尺寸显著增加，大于约13μm的壁中值尺寸致使清洁压降的仅适度减小。如图4A所示，具有约15μm的壁中值孔尺寸的颗粒过滤器的清洁压降随着壁孔隙率的增加而适度减小。因此，基于图3A和4A所示的模拟结果，清洁压降对于壁孔隙率的增加相对不敏感，但对于壁中值孔尺寸的减小，例如小于约13μm相对敏感。
在图3B和4B中，在427kg/hr的气体流率下在25℃下在具有各种壁孔道密度/壁厚度的各种组合(即对应于图上菱形的200cpsi/12mils、对应于图上方形的200cpsi/18mils、以及对应于图上三角形的275cpsi/12mils)、具有5.66英寸直径乘以6英寸长度的过滤器上进行试验测试。类似于以上图3A和4A中所描述的模拟数据，图3B示出清洁压降对于壁孔隙率的增加相对不敏感，而图4B示出清洁压降对于壁中值孔尺寸的减小相对敏感。
图5A和5B以及图6A和6B分别示出初始(清洁过滤器)过滤效率对于壁中值孔尺寸和壁孔隙率的敏感度。在图5A和6A中，在15.59cfm(立方英尺/分钟)的气体流率下在25℃下对具有275cpsi的壁孔道密度、12mils的壁厚度、5.66英寸的直径和6英寸长度的过滤器进行模拟。如图5A所示，当壁中值孔尺寸从约20μm减小到约14μm时，具有约50％的壁孔隙率的颗粒过滤器的初始过滤效率(FE)从约34％增加到约58％。如图6A所示，当过滤器的壁孔隙率从约48％增加到约55％时，具有约17μm的壁中值孔尺寸的颗粒过滤器的初始过滤效率从约42％增加到约45％。基于图5A和6A所示的模拟数据，因此，显示初始过滤效率对于壁孔隙率的增加相对不敏感，但对于壁中值孔尺寸的减小相对敏感，随着壁中值孔尺寸的减小而显著增加。
类似地，在图5B和6B中，以15.59cfm的气体流率在25℃下，在直径5.66英寸、长度6英寸的、具有孔道密度/壁厚度的各种组合、即275cpsi/12mils(275/12对应于图上的方形)和200cpsi/12mils(200/12对应于图上的菱形)的实际过滤器上进行试验测试。类似于以上所描述的模拟数据，图6B进一步显示初始过滤效率对于壁孔隙率的增加相对不敏感，而图5B进一步显示初始过滤效率对于壁中值孔尺寸的减小相对敏感。
图7示出从模拟数据获得的结果，显示壁孔隙率对由于深床过滤造成的初始背压降的斜率的影响。如图7所示，对于以26.25cfm的气体流率、在25℃下、以直径2英寸、长度6英寸、以及中值孔尺寸约20μm模拟的颗粒过滤器，其中小于10μm的孔贡献约6％的孔隙率，且大于40μm的孔贡献约10.25％的孔隙率，初始压降(在y轴线上测得)斜率随着壁孔隙率从48％增大到54％而下降。
因此，基于图3-7所示的模拟数据和实验数据，在实现所要求的深床过滤期间低清洁压降、低初始压力增加、以及颗粒过滤器的过滤效率性能的努力中，本发明的示例性实施例考虑使用这样的结构：多孔壁具有范围从约13μm至约20μm、或约13μm至约16μm的中值孔尺寸，这可能导致相对高的过滤效率性能而不显著增加过滤器的清洁压降性能。此外，尽管清洁压降可随着壁孔隙率增大而仅适度改进，但较大的壁孔隙率也可有助于降低由深床过滤产生的高的初始背压。因而，本发明还考虑使用具有总孔隙率大于约45％的多孔壁的颗粒过滤器结构。本发明的其它示例性实施例还考虑这样的颗粒过滤器，该颗粒过滤器具有总孔隙率范围在约45％至约60％之间的多孔壁，从而解决由于较高的孔隙率水平产生的对过滤器的容积密度/热质量的可能的不利影响。
图8示出从模拟数据获得的结果，显示壁孔尺寸分布对由于深床过滤造成的初始背压降的斜率的影响。如图8所示，初始背压降对于由尺寸小于10μm的孔(通过压汞测孔技术确定的细孔)贡献的孔隙率相对敏感。如图所示，对于以26.25的气体流率在25℃下、直径2英寸、长度6英寸、中值孔尺寸约19μm且孔隙率52％进行模拟的颗粒过滤器，当由尺寸小于10μm的孔贡献的孔隙率从约2.15％增加到12％时(同时由尺寸大于40μm的孔贡献的孔隙率相应从约10.68％减小到约9.6％以保持恒定的中值分布)，深床过滤期间初始压降的斜率增加约66％。因而，提供这样的过滤器结构对于帮助在深床过滤阶段期间减小初始压降增加可能是理想的，该过滤器结构具有的孔尺寸分布使得小于10μm的孔贡献小于约10％的孔隙率，例如小于约6％的孔隙率，例如小于约2％的孔隙率。
本领域的普通技术人员会理解，参照图3-8所示和所述的结果和相应的微结构特性仅是示例性的，且并不用于限制本发明或权利要求书的范围。例如，进入结构的流体流的特性，诸如温度、压力、流体中污染物和/或气体物质的浓度、流率(进入、穿过和流出系统的流率)可能也是根据本发明考虑选择过滤器的微结构特性的当前因素。因而，本领域的技术人员会理解，本发明的颗粒过滤器可包括多个微结构参数，这些微结构参数由于深床过滤实现低清洁压降、高过滤效率以及低的初始背压增加。
也可按要求改变本发明的颗粒过滤器的其它特性，包括用于结构的材料、通道的结构构造(例如尺寸、形状等)和/或进入结构的流体流的特性，诸如温度、压力、流体中污染物和/或气体物质的浓度、流率(包括进入、穿过和流出系统的流率)。本领域的普通技术人员会理解，基于在上述各种特性和特征中至少某些下处理所要求的总体后处理系统操作和流体流的各种参数可选择成有助于在深床过滤期间实现低清洁压降、高过滤效率和低的初始背压增加。
例如，在本发明的一示例性应用中，除了上述多孔壁结构特性之外，颗粒过滤器也可考虑例如2009年1月21日提交的题为“Particulate Filters andMethods for Regenerating Particulate Filters”的美国申请12/356,965中所揭示的各种几何特性，其全部内容以参见的方式纳入本文，从而不仅保持过滤器清洁时的低压降和深床过滤阶段期间低的初始背压增加，还实现深床过滤阶段期间响应于颗粒过滤器的颗粒(例如炭黑)加载的陡峭压降。本文所使用的术语“深床过滤阶段期间响应于颗粒过滤器的颗粒加载的陡峭压降”是指这样的过滤器：在饼层过滤的后期阶段期间对颗粒加载具有增高的敏感度(与常规过滤器相比)，致使当颗粒过滤器加载有颗粒物质时穿过其中流体的压降的相对大的增加(与常规过滤器相比)。
但是，总体来说，基于本发明，通过考虑本文所述的结构特性的各种有利性能特征，本领域的技术人员会理解怎样改进过滤器的性能，包括例如改进其多孔壁结构性能以在深床过滤期间实现所要求的低清洁压降、高过滤效率和低的初始背压增加。本领域的普通技术人员也会理解，除了其微结构特性，怎样改进过滤器的几何特性，从而进一步实现饼层过滤期间响应于颗粒加载的相对陡峭的压降，如以参见方式纳入本文的美国申请12/356,965所揭示的。
此外，尽管本发明各示例性实施例应用于柴油机颗粒过滤器，用于过滤灰和炭黑颗粒物质，但本发明涵盖用于各种应用中以及用于过滤各种类型颗粒物质的宽范围的过滤器。示例性应用包括但不限于例如用于烧煤发电设备、汽油发动机以及用于固定和非固定应用中的过滤器。
就本说明书和所附权利要求书而言，除非另外指示，表示数量、百分比或比例的所有数字，以及说明书和权利要求书中所用的其它数值应理解成在所有情况中由术语“约”修改。因而，除非有相反指示，否则下面说明书和所附权利要求书中阐述的数字参数是可根据被认为待由本发明实现的所要求的特性而变化的近似值。最低程度但不作为限制权利要求书的范围的等价原则的应用的尝试，每个数字参数应至少根据所报道的重要数字并通过应用普通的舍入技术解释。
尽管陈述本发明的宽泛范围的数值范围和参数是近似值，但在特定示例中陈述的数值仍然尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含必然来自它们相应的试验测量中存在的标准差的某些误差。而且，本文中公开的所有范围应当被理解为包含其中所包含的任何和所有的子范围。
注意，当用在本说明书和所附权利要求书时，除非清楚地且明确地限于一个指示物，否则单数形式术语“一”、“一个”、和“该”，以及任何词的单数形式使用，包括复数形式指示物。如本文所使用的，术语“包括”及其语法变型表示非限制性，使得清单中物件的列举不排除可代替所列物件或增加到所列物件的其它相似物件。
应当理解的是，虽然已关于本发明的各示例性实施例详细描述了本发明，但不应当认为本发明局限于这些，因为在不偏离由所附权利要求书限定的本发明的宽广范围的情况下，多种修改是可能的。

Claims (15)

1.一种颗粒过滤器，包括：
入口端、出口端、以及设置并构造成使流体从所述入口端流到所述出口端的多个通道；
其中所述通道由构造成捕集颗粒物质的多孔壁限定，所述多孔壁具有：
大于约45％的总孔隙率；
范围从约13微米至约20微米的中值孔尺寸，以及
孔尺寸分布，所述孔尺寸分布使得小于10微米的孔贡献少于约10％的孔隙率。
2.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述总孔隙率的范围是从约45％至约60％。
3.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述中值孔尺寸的范围是从约13微米至约16微米。
4.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述孔尺寸分布使得小于10微米的孔贡献少于约6％的孔隙率。
5.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述孔尺寸分布使得小于10微米的孔贡献少于约2％的孔隙率。
6.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述多孔壁具有密度小于约200cpsi的孔道密度。
7.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述颗粒过滤器是蜂窝结构。
8.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述颗粒过滤器是壁流式整体结构。
9.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述颗粒过滤器是局部流式整体结构。
10.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述多孔壁构造成捕集炭黑。
11.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述多个通道构造成使发动机废气流过。
12.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述颗粒过滤器是柴油机颗粒过滤器。
13.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述颗粒过滤器包括陶瓷材料。
14.如权利要求13所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述颗粒过滤器包括堇青石。
15.如权利要求13所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述颗粒过滤器包括碳化硅。
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