CN105451855A - 微粒过滤器 - Google Patents

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Abstract

该微粒过滤器（200）具备蜂窝陶瓷构造体（201），前述蜂窝陶瓷构造体具有多个第1流路（210）及多个第2流路（220），前述蜂窝陶瓷构造体（201）是柱状的。在第1流路（210）附近，经由形成各第1流路（210）的隔壁部，配置第2流路（220）及其他第1流路（210）。蜂窝陶瓷构造体（201）的表观的每单位体积的多个第1流路（210）的内表面的面积的总和为1.5~2.5m2/L，多个第1流路及多个第2流路的合计的个数密度为，在垂直于蜂窝陶瓷构造体（201）的轴的截面上每单位平方英寸有150~350个，各多个第1流路（201）的水力直径为0.5~1.0mm。

Description

微粒过滤器
技术领域
本发明涉及微粒过滤器。
背景技术
柴油机微粒过滤器等微粒过滤器作为从含有被捕捉物的流体除去该被捕捉物的陶瓷过滤器来被使用，例如，作为用于将从柴油发动机或汽油发动机等内燃机排出的废气净化的废气过滤器来使用。这样的微粒过滤器具有由多孔的隔壁隔开的互相平行的多个入口侧流路及出口侧流路（例如参照下述专利文献1）。
专利文献1：日本特表2009-537741号公报。
另外，随着含有烟尘的流体被供给至微粒过滤器内，烟尘在微粒过滤器的隔壁的表面或隔壁的内部堆积。这种情况下，若烟尘在微粒过滤器内过量地堆积，则妨碍微粒过滤器内的流体的移动，微粒过滤器的压力损失变大，油耗性能下降。因此，在微粒过滤器内堆积一定量的烟尘后，将烟尘燃烧除去即进行过滤器的再生。
在过滤器的再生中，过滤器的径向中央部的烟尘比外周部的烟尘容易燃烧。并且，若烟尘捕捉前后的压力损失的差较大，则存在下述情况：在径向中央部的烟尘先燃烧之后，气体选择性地流向没有烟尘的径向中央部，气体难以流向外周部，外周部的烟尘的除去变得困难。
发明内容
本发明是鉴于这样的实际情况作出的，其目的在于提供一种能够减少烟尘捕捉前后的压力损失的差的微粒过滤器。
涉及本发明的微粒过滤器具备蜂窝陶瓷构造体，前述蜂窝陶瓷构造体具有多个第1流路及多个第2流路，前述蜂窝陶瓷构造体是柱状的，前述多个第1流路在前述蜂窝陶瓷构造体的轴向上延伸，在一端面开口，在另一端面被封口，前述多个第2流路在前述蜂窝陶瓷构造体的轴向上延伸，在前述另一端面开口，在前述一端面被封口。在各前述第1流路附近，隔着形成各前述第1流路的隔壁部，配置前述第2流路及其他前述第1流路。前述蜂窝陶瓷构造体的全部体积中的前述多个第1流路的内表面的面积的总和为1.5~2.5m2/L，前述多个第1流路及前述多个第2流路的合计的个数密度为，在垂直于前述蜂窝陶瓷构造体的轴的截面上每单位平方英寸有150~350个，各前述多个第1流路的水力直径为0.5~1.0mm。
根据本发明，能够减少烟尘捕捉前后的压力损失的差。
这里，优选地，至少1个前述第1流路的内表面具有在前述蜂窝陶瓷构造体的轴向上延伸的多个凸部。
由此，容易满足上述S、D、HD。
此时，优选地，在至少1个前述第1流路中，在隔开前述第1流路和前述第2流路的隔壁部上设置的凸部的平均高度比在隔开前述第1流路和前述第1流路的隔壁部上设置的凸部的平均高度大。
由此，气体易于流动，选择性地提高将第1流路和第2流路隔开的隔壁部的面积，所以能够使催化剂载持量增加，能够使催化剂性能提高。
此外，优选地，在设成Rw＝（前述多个第1流路的内表面的面积的总和/前述多个第2流路的内表面的面积的总和）时，满足2≤Rw≤4。
由此，在捕捉量较少时的过滤器的压力损失也呈适当的量，此外，伴随烟尘捕捉的压力损失的上升也稳定，再生时烟尘容易均匀地燃烧。
此外，优选地，在设成Rs＝（前述多个第1流路的截面积的总和/前述多个第2流路的截面积的总和）时，满足1.1≤Rs≤2.0。
由此，第1流路和第2流路的压力损失的平衡较好，结果整体的压力损失变小。
这里，优选地，在各前述第1流路的附近隔着形成各前述第1流路的隔壁部配置有3个前述第2流路及其他3个前述第1流路，在各前述第2流路的附近隔着形成各前述第2流路的隔壁部配置有6个前述第1流路。
此外，也优选地，在各前述第1流路的附近隔着形成各前述第1流路的隔壁部配置有2个前述第2流路及其他4个前述第1流路，在各前述第2流路的附近隔着形成各前述第2流路的隔壁部配置有6个前述第1流路。
此外，也优选地，在各前述第1流路的附近隔着形成各前述第1流路的隔壁部配置有4个前述第2流路及其他4个前述第1流路，在各前述第2流路的附近隔着形成各前述第2流路的隔壁部配置有4个前述第1流路。
由此，容易实现上述数值范围。
根据涉及本发明的微粒过滤器，提供一种能够减少烟尘捕捉前后的压力损失的差的微粒过滤器。
附图说明
图1是沿涉及本发明的第1实施方式的柴油机微粒过滤器的轴的剖视图。
图2是图1的II-II端视图。
图3是图1的III-III端视图。
图4是图1的IV-IV剖视图。
图5是涉及本发明的第2实施方式的柴油机微粒过滤器的垂直剖视图。
图6是涉及本发明的第3实施方式的柴油机微粒过滤器的垂直剖视图。
图7是涉及本发明的第4实施方式的柴油机微粒过滤器的垂直剖视图。
图8是涉及本发明的第5实施方式的柴油机微粒过滤器的垂直剖视图。
图9是涉及本发明的第6实施方式的柴油机微粒过滤器的垂直剖视图。
图10是涉及本发明的第7实施方式的柴油机微粒过滤器的垂直剖视图。
图11是涉及比较实施例B1的柴油机微粒过滤器的垂直剖视图。
图12是涉及比较实施例B2的柴油机微粒过滤器的垂直剖视图。
图13是涉及比较实施例B3的柴油机微粒过滤器的垂直剖视图。
图14是涉及比较实施例B4的柴油机微粒过滤器的垂直剖视图。
具体实施方式
以下，根据需要参照附图对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。但是，本发明不限于以下的实施方式。另外，对附图中的相同的构件附加相同的附图标记，省略重复的说明。此外，附图的尺寸比例不限于图示的比例。
（第1实施方式）
图1是沿涉及第1实施方式的柴油机微粒过滤器200的轴的剖视图，图2～图4分别是图1的柴油机微粒过滤器200的入口侧端面201in、出口侧端面201out、及轴向中央部的截面的放大图。
柴油机微粒过滤器200如图1所示，具备蜂窝陶瓷构造体201，前述蜂窝陶瓷构造体201具有入口侧端面（一端面）201in及出口侧端面（另一端面）201out，所述蜂窝陶瓷构造体201是柱状的。蜂窝陶瓷构造体201具有多孔陶瓷隔壁201w及封口部（pluggingpart）201a，所述多孔陶瓷隔壁201w在蜂窝陶瓷构造体201的轴向即入口侧端面201in及出口侧端面201out之间延伸，形成互相大致平行地设置的多个贯通孔th，所述封口部201a将各贯通孔th的某一端关闭。如图1～图3所示，将一部分贯通孔th的出口侧端面201out用封口部201p来关闭，由此形成在入口侧端面201in开口且在出口侧端面201out上被封口的多个入口侧流路（第1流路）210。此外，将余下的贯通孔th的入口侧端面201in用封口部201p来关闭，由此形成在出口侧端面201out开口且在入口侧端面201in开口的多个出口侧流路（第2流路）220。
在本实施方式中，如图4所示，在各入口侧流路210的附近，隔着形成各入口侧流路210的隔壁部配置有3个其他的入口侧流路210，并且隔着形成各入口侧流路210的隔壁部配置有3个出口侧流路220。另一方面，在各出口侧流路220的附近，隔着形成各出口侧流路220的隔壁配置有6个入口侧流路210。在出口侧流路的附近，不隔着形成出口侧流路220的隔壁部配置其他出口侧流路220。
柴油机微粒过滤器200的轴向长度例如是50～300mm。柴油机微粒过滤器200的外径例如是50～250mm。
如图4所示，大致垂直于出口侧流路220的轴向（长度方向）的截面是六边形。含有被捕捉物的流体容易从6个入口侧流路210均等地流向1个出口侧流路220，由此易于减少被捕捉物的堆积时的压力损失，从此观点来看，出口侧流路220的截面形状优选为6个边140的长度互相大致相等的正六边形，但也可以是边的长度互相不同的六边形、及/或角度不是60°的六边形。
在本实施方式中，入口侧流路210的内表面如图1及图4所示，具有在入口侧流路210的轴向上延伸的多个凸部210a。如图4所示，在本实施方式中，在将入口侧流路210及出口侧流路220隔开的隔壁部201wio上设置有多个凸部210a，并且在将入口侧流路210及其他入口侧流路210隔开的隔壁部201wii上也设置有多个凸部210a。特别地，以设置于隔壁部201wio的凸部210a的平均高度Hio比设置于隔壁部201wii的凸部210a的平均高度Hii高的方式设定各凸部210a的高度。此外，在隔壁部201wio上分别设置有3个凸部210a，该3个凸部210a中的中央的凸部210a的高度比其他2个凸部210a的高度高。
这里，凸部210a的高度H可以用以下方式求出：描绘外接于凸部210a的两侧的2个谷部的直线L1，取凸部210a中最远离直线L1的点P，直线L1和点P的距离作为凸部210a的高度H。此外，在凸部210a的两侧的2个谷部中接于直线L1的点Ｑ的二者不属于隔壁部201wio或隔壁部201wii、即2个点Ｑ存在于互不相同的隔壁部的情况下，该凸部从高度的平均值的计算排除即可。存在于各隔壁部的凸部210a的高度不需要都相同，为了隔壁面积（入口流路的内表面的面积）的增加或促进燃烧反应时的放热，也可以是一部分凸部210a的高度比其他凸部210a大。
另外，各凸部210a的高度不特别限定，但可以设成0.05～0.6mm。在不满0.05mm的情况下存在生产性较低、效果较差的情况。此外，在超过0.6mm的情况下存在生产性下降的情况。
此外，上述凸部210a的平均高度的差（Hio-Hii）也不被特别限定，但可以设成0.05～0.5mm。在不满0.05mm的情况下存在生产性较低、效果较差的情况。此外，在超过0.5mm的情况下存在生产性下降的情况。
凸部210a之间的间隔不特别限定，优选地，沿直线L测量的作为凸部的顶部的点P和作为凹部的底部的点Ｑ的距离F为0.08～0.4mm。
在本实施方式中，蜂窝陶瓷构造体的全部体积中的入口侧流路210的内表面的面积的总和S为1.5～2.5m2/L，入口侧流路210及出口侧流路220的合计的个数密度（孔密度（celldensity））D为在垂直于蜂窝陶瓷构造体201的轴的截面上每单位平方英寸有150～350个，入口侧流路210的水力直径HD为0.5～1.0mm。另外，个数密度D的单位也记为cpsi。
这里，入口侧流路210的内表面的面积例如可以将垂直于入口侧流路210的轴的截面的轮廓的长度LL乘以入口侧流路210的轴向长度来求出。所谓蜂窝陶瓷构造体的全部体积是指包括流路的空间及隔壁及封口部的表观体积。
此外，所谓水力直径HD是指，将流路的截面积设为A，将上述轮廓的长度设为LL，所述水力直径HD用4A/LL来定义。孔密度D150～350cpsi是每单位平方英寸有23～54个。各凸部的高度、间隔、流路的截面积A、截面的轮廓的长度LL能够借助一般的图像分析来计量。
若S超过上述范围，则烟尘捕捉量较少时的过滤器的压力损失存在变得过大的倾向，若S低于上述范围，则随着烟尘捕捉，急剧地压力损失急剧地变大，在再生时径向中央部的烟尘选择性地燃烧之后，外周部的烟尘难以燃烧。若S在上述范围内，则捕捉量较少时的过滤器的压力损失也呈适当的量，此外，伴随烟尘捕捉的压力损失的上升也稳定，再生时烟尘难以不均匀地燃烧。
若D超过上述范围，则产生与S超过S的上述范围的情况相同的问题，而且制造也较为困难。此外，若D低于上述范围，则产生与S低于S的上述范围的情况相同的困难。
若HD超过上述范围，则产生与S超过上述范围的情况相同的困难。若HD低于上述范围，则烟尘和灰等在入口附近容易堵塞。
此外，在本实施方式中，在设成Rw＝（入口侧流路210的内表面的面积的总和/出口侧流路220的内表面的面积的总和）时，优选地满足2≤Rw≤4。若Rw超过上述范围，则烟尘捕捉量较少时的过滤器的压力损失存在变得过大的倾向，若Rw不满2，则随着烟尘捕捉，急剧地压力损失急剧地变大，在再生时径向中央部的烟尘选择性地燃烧之后，外周部的烟尘难以燃烧。若Rw在上述范围内，则捕捉量较少时的过滤器的压力损失也呈适当的量，此外，伴随烟尘捕捉的压力损失的上升也较稳定，在再生时烟尘易于均匀地燃烧。
此外，在本实施方式中，在设成Rs＝（前述多个入口侧流路的截面积的总和/前述多个出口侧流路的截面积的总和）时，优选地满足1.1≤Rs≤2.0。若脱离上述范围，则第1流路和第2流路的压力损失的差变大，结果整体的压力损失变大。
多孔陶瓷隔壁201w的厚度（孔厚度）在满足上述S、D、HD的范围内即可，不特别限定，但例如从减少压力损失的观点来看，最低厚度部优选为0.6mm以下，更优选为0.4mm以下。多孔陶瓷隔壁201w的厚度从将被捕捉物的捕捉效率及柴油机微粒过滤器200的强度维持在较高水平的观点来看，最低厚度部也优选为0.1mm以上，更优选为0.2mm以上。
如图4所示，入口侧流路210和出口侧流路220的距离Lio、即入口侧流路210的外接圆CC的中心O210和出口侧流路220的中心O220（外接圆的中心）的距离Lio不特别限定，但从满足上述S、D、HD的观点来看优选为1.0～2.5mm。此外，出口侧流路220的一对对置的边140之间的距离Loo不被特别限定，但通常可以设为0.5～2.5mm。
多孔陶瓷隔壁201w的气孔率从降低压力损失的观点来看，优选为30体积%以上，更优选为40体积%以上，进一步优选为50体积%以上。多孔陶瓷隔壁201w的气孔率从在燃烧再生中减少在柴油机微粒过滤器中产生的热应力的观点来看，优选为80体积%以下，更优选为70体积%以下。多孔陶瓷隔壁201w的气孔率能够借助原料的粒子径、孔形成剂的添加量、孔形成剂的种类、烧制条件来调整，能够借助压汞法来测量。
多孔陶瓷隔壁201w的气孔径（细孔直径）从使压力损失进一步减少的观点来看，优选为5μm以上，更优选为10μm以上。多孔陶瓷隔壁201w的气孔径从使烟尘的捕捉性能提高的观点来看优选为30μm以下，更优选为25μm以下。多孔陶瓷隔壁201w的气孔径能够借助原料的粒子径、孔形成剂的添加量、孔形成剂的种类、烧制条件来调整，能够借助压汞法来测量。
多孔陶瓷隔壁可以是多孔陶瓷烧结体。多孔陶瓷隔壁能够透过流体（例如含有烟尘等微粒的废气）。具体地，能够通过流体的多个连通细孔（流通路径）在隔壁内形成。因此，在图1中，从入口侧流路210流入的气体G通过多孔陶瓷隔壁201w，从出口侧流路220排出，此时，气体中的煤等被过滤器捕捉。
多孔陶瓷隔壁201w优选地以钛酸铝为主成分，也可以还含有镁等碱土金属、及/或硅、钠等碱金属。多孔陶瓷隔壁例如由主要由钛酸铝基晶体构成的多孔陶瓷形成。“主要由钛酸铝基晶体构成”意味着构成钛酸铝基陶瓷烧结体的主晶相是钛酸铝基晶相，钛酸铝基晶相例如可以是钛酸铝晶相、钛酸铝镁晶相等。
在多孔陶瓷隔壁含有镁的情况下，隔壁的结构式例如是Al2（1-x）MgxTi（1＋y）O5，x的值满足0<x<1，优选地满足0.03≤x≤0.5，更优选地满足0.05≤x≤0.2。上述y满足0.5x<y<3x，优选地满足0.5x<y<2x，更优选地满足0.7x<y<2x。隔壁可以含有源于原料的微量成分或制造工序中不可避免地含有的微量成分。
在多孔陶瓷隔壁含有硅的情况下，隔壁也可以含有源于硅源粉末的玻璃相。玻璃相指SiO2为主要成分的非晶相。该情况下玻璃相的含有量优选为4质量%以下。玻璃相的含有量在4质量%以下，由此易于得到微粒过滤器等陶瓷过滤器所要求的细孔特性充足的钛酸铝基陶瓷烧结体。玻璃相的含有量优选在2质量%以上。
多孔陶瓷隔壁也可以含有钛酸铝基晶相或玻璃相以外的相（晶相）。作为这样的钛酸铝基晶相以外的相，可以列举源于在钛酸铝基陶瓷烧结体的制作中使用的原料的相等。所谓源于原料的相，更具体地，是源于柴油机微粒过滤器的制造时在不形成钛酸铝基晶相的情况下残存的铝源粉末、钛源粉末及/或镁源粉末的相。作为源于原料的相，可以列举氧化铝、二氧化钛等相。形成多孔陶瓷隔壁的晶相能够借助X射线衍射光谱来确认。
上述柴油机微粒过滤器适用作将来自例如柴油发动机、汽油发动机等内燃机的废气中含有的烟尘等被捕捉物捕捉的微粒过滤器。例如，在柴油机微粒过滤器200中，如图1所示，从入口侧端面201in供给至入口侧流路210的气体G通过隔壁内的连通孔到达相邻的出口侧流路220，从出口侧端面201out排出。此时，气体G中的被捕捉物被捕捉至入口侧流路210的表面或连通孔内来从气体G除去，由此柴油机微粒过滤器200作为过滤器发挥功能。
借助涉及本实施方式的柴油机微粒过滤器，能够减小烟尘堆积前后的压力损失的差。因此，即使过滤器的径向中央部的烟尘比外周部的烟尘先燃烧，气体也能够在径向外周部流动，所以易于将外周部的烟尘借助燃烧来除去。因此，易于在再生时使烟尘均匀地燃烧。
另外，多孔陶瓷隔壁201w也可以在其表面及/或细孔的内部载持有催化剂成分。根据本实施方式，能够比通常情况更多地增加催化剂载持量，能够进一步提高催化反应产生的效果。催化剂成分的例子为SCR（选择性催化还原）催化剂、气体氧化催化剂、碳燃烧催化剂。
例如，SCR催化剂的例子为，多孔的沸石、磷酸盐基多孔材料、载持有贵金属的氧化铝、含有钛的氧化物、含有锆的氧化物、含有铈的氧化物、以及含有锆及铈的氧化物。这些物质可以单独使用1种或将2种以上组合使用。在SCR催化剂的沸石中，也可以还载持有从由钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、铌、铑、钯、银及铂组成的集合（group）中选择的至少一种金属元素。若沸石是与上述金属元素的离子进行离子交换得到的金属离子交换沸石，则NOx还原性提高。金属离子交换沸石为下述沸石：沸石含有的钠离子等阳离子置换成其他金属离子。NOx还原性的提高效果变大，所以上述金属元素优选为从由铜、铁、钒、钴、镍及银构成的集合中至少选择一种，特别优选为铜。作为沸石及沸石类似物的构造可以例示为国际沸石学会规定的MFI、BEA、MOR、FER、CHA、ERI、AEI、LTA、FAU、MWW型。在这些类型中，在作为SCR使用的情况下，优选地包括MFI、CHA、AEI型，作为MFI举例为ZSM-5，作为AEI举例为SSZ-39、AIPO-18、SAPO-18，作为CHA举例为SSZ-13、AIPO-34、SAPO-34。此外，在用于碳氢化合物的吸附的情况下，从HC吸附量的观点来说优选为MFI、BEA、MOR、FER、FAU型，作为它们的代表例，可以列举ZSM-5、β沸石、丝光沸石、镁碱沸石、USY沸石。
在催化剂成分含有沸石的情况下，沸石的二氧化硅（SiO2）和氧化铝（AL2O3）的摩尔比（二氧化硅/氧化铝）从得到优异的NOx还原能力的观点来看，优选为5～10000，更优选为10～5000。
使柴油机微粒过滤器的隔壁表面载持上述SCR催化剂成分，由此能够提供兼具SCR（SelectiveCatalyticReduction：选择性催化剂还原）的功能的柴油机微粒过滤器。即借助尿素水溶液等氨源等的添加，能够将气体中的NOx还原。
此外，气体氧化催化剂也被称作DOC（DieselOxidationCatalyst：柴油机氧化催化剂）催化剂，例如，铂、钯等贵金属催化剂。这些贵金属催化剂能够将气体中含有的碳氢化合物、一氧化碳等大部分氧化除去。此外，出于使未被在废气管道中设置于柴油机微粒过滤器的前段的氧化催化剂彻底氧化的碳氢化合物吸附?燃烧的目的，也能够除了前述贵金属催化剂之外还载持沸石。
此外，碳燃烧催化剂的例子是被γ氧化铝催化剂载持的贵金属催化剂。碳燃烧催化剂能够促进被捕捉的碳粒子等的燃烧。
这样的载持有催化剂的柴油机微粒过滤器被称作催化剂化柴油机微粒过滤器（CatalyzedDieselParticulateFilter）。
涉及本实施方式的柴油机微粒过滤器与以往的过滤器相比，过滤器的全部体积中的入口侧流路210的内表面的面积较大，所以能够在不将催化剂层的厚度那样地变高的情况下将过滤器的表观的每单位体积的催化剂载持量变大，提高催化剂的作用。
此外，若存在凸部210a，则催化剂的载持量容易在凸部的末端和谷部不均匀，即，入口侧流路210的内表面被催化剂层不均匀地覆盖，所以也能够抑制由于催化剂载持引起的压力损失的上升。
此外，在过滤器再生时碳燃烧催化剂为了发挥功能，催化剂需要达到某种程度的温度，但在堆积的烟尘燃烧时，凸部210a的末端与没有凸部的情况相比先达到该温度，所以到碳燃烧催化剂的功能被发挥所花时间变短。
（第2实施方式）
图5是涉及第2实施方式的柴油机微粒过滤器的轴向中央部的剖视图。本实施方式的柴油机微粒过滤器与第1实施方式的不同点是使孔密度D相对地变高，为了满足在第1实施方式中表示的入口侧流路210的内表面的面积的总和S、孔密度D、及入口侧流路的水力直径HD的范围，使入口侧流路210的内表面的面积的总和S相对地变小，使入口侧流路的水力直径HD相对地变大。此外，入口侧流路210内的凸部210a的个数也变少，高度也相对地变小。具体地，在隔壁部201wio上分别形成有1个凸部210a，在隔壁部201wii上分别形成有1个凸部210a，从隔壁部201wii遍及至隔壁部201wio形成有1个凸部210a。在本实施方式中，在隔壁部201wio上设置的凸部210a的平均高度Hio也比在隔壁部201wii上设置的凸部210a的平均高度Hii高。
（第3实施方式）
图6是涉及第3实施方式的柴油机微粒过滤器的轴向中央部的剖视图。本实施方式的柴油机微粒过滤器与第1实施方式的不同点是，使入口侧流路210的内表面的面积的总和S相对地变小，使入口侧流路的水力直径HD相对地变大，为了满足在第1实施方式中表示的入口侧流路210的内表面的面积的总和S、孔密度D、及入口侧流路的水力直径HD的范围，孔密度D相对地变大。此外，入口侧流路210内的凸部210a的个数也变少，高度也相对地变小。具体地，在隔壁部201wio上分别形成有2个凸部210a，在隔壁部201wii上分别形成有2个凸部210a。在本实施方式中，在隔壁部201wio上设置的凸部210a的平均高度Hio也比在隔壁部201wii上设置的凸部210a的平均高度Hii高。
（第4实施方式）
图7是涉及第4实施方式的柴油机微粒过滤器的轴向中央部的剖视图。本实施方式的柴油机微粒过滤器与第1实施方式的不同点是，使入口侧流路210的内表面的面积的总和S相对地变大，使入口侧流路的水力直径HD相对地变小，为了满足在第1实施方式中表示的入口侧流路210的内表面的面积的总和S、孔密度D、及入口侧流路的水力直径HD的范围，使孔密度D相对地变大。此外，入口侧流路210内的凸部210a的个数也变少。具体地，在隔壁部201wio上分别形成有2个凸部210a，在隔壁部201wii上分别形成有1个凸部210a。在本实施方式中，在隔壁部201wio上设置的凸部210a的平均高度Hio也比在隔壁部201wii上设置的凸部210a的平均高度Hii高。
（第5实施方式）
图8是涉及第5实施方式的柴油机微粒过滤器的轴向中央部的剖视图。本实施方式的柴油机微粒过滤器与第3实施方式的不同点是，在隔壁部201wio上设置的凸部210a的平均高度Hio比在隔壁部201wii上设置的凸部210a的平均高度Hii低。
具体地，在隔壁部201wio上分别形成有2个凸部210a，在隔壁部201wii上分别形成有1个凸部210a，从隔壁部201wii遍及至隔壁部201wio形成有1个凸部210a。
（第6实施方式）
图9是涉及第6实施方式的柴油机微粒过滤器的轴向中央部的剖视图。本实施方式的柴油机微粒过滤器与第1实施方式的不同点主要是入口侧流路210和出口侧流路220的配置。在本实施方式中，在各出口侧流路220的附近，隔着形成出口侧流路220的隔壁部配置有6个入口侧流路210，另一方面不配置其他的出口侧流路220。此外，在各入口侧流路210的附近，隔着形成入口侧流路210的隔壁部配置4个其他入口侧流路210，并且配置2个出口侧流路220。除此以外的结构与第1实施方式相同。
（第7实施方式）
图10是涉及第7实施方式的柴油机微粒过滤器的轴向中央部的剖视图。本实施方式的柴油机微粒过滤器与第1实施方式的不同点是，入口侧流路210及出口侧流路220的截面形状及配置。在本实施方式中，各出口侧流路220的截面形状是四边形。此外，在本实施方式中，在各出口侧流路220的附近，隔着形成出口侧流路220的隔壁部配置4个入口侧流路210，另一方面不配置其他出口侧流路220。此外，在各入口侧流路210的附近，隔着形成入口侧流路210的隔壁部配置4个其他的入口侧流路210，并且配置4个出口侧流路220。除此以外的结构与第1实施方式相同。
这些柴油机微粒过滤器能够由具备下述工序的工序来制造：（a）将含有陶瓷原料粉末和孔形成剂的原料混合物调制的原料调制工序、（ｂ）将原料混合物成形来得到具有入口侧流路及出口侧流路的成形体的成形工序、（c）将成形体烧制的烧制工序。另外，也可以在封口前，即，将不形成入口侧流路及出口侧流路而形成有贯通孔th的成形体烧制，之后封口来形成入口侧流路及出口侧流路。
另外，本发明不一定被限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行多种改变。
例如，只要是在柴油机微粒过滤器200中入口侧流路210及出口侧流路220的截面形状及/或配置满足上述S、D、HD的范围即可，不限于上述部件。例如，可以设置成入口侧流路的形状是不具有凸部的形状，例如4边形、6边形、8边形等简单的多边形、圆形或椭圆形。此外，在具有多个凸部210a的情况下，其形状和高度等也不限于上述实施方式。
此外，出口侧流路220的截面形状也不限于6边形，可以设置成4边形、8边形、圆形、椭圆等多种形状。
进而，入口侧流路210和出口侧流路220的配置也不限于上述实施方式，只要是下述方式并满足上述S、D、HD即可：至少在入口侧流路的附近隔着形成入口侧流路的隔壁部配置出口侧流路及其他入口侧流路。
此外，封口方法也不限于在贯通孔的一端借助封口部堵住的方式，也可以是下述方式：将应该封口的贯通孔的周围的未封口的贯通孔的径扩大，将应该封口的贯通孔的隔壁压溃来将贯通孔的一端封闭。
此外，过滤器的外形形状是柱状即可，不特别地限定为圆柱，例如也可以是棱柱等。
此外，上述过滤器是捕捉柴油发动机废气中的煤的柴油机微粒过滤器，但也可以是捕捉汽油发动机等多种内燃机等的废气中的煤的微粒过滤器。
以下，借助计算例对本发明进行更详细的说明，但本发明不限于这些计算例。
（计算例A1～A5）
对于表1及表2所示的各柴油机微粒过滤器，通过计算求出烟尘的捕捉前的压力损失和每1L过滤器体积捕捉4g的烟尘后的压力损失的差dP。
计算例A1～A5分别具有涉及第1～第5实施方式的柴油机微粒过滤器的构造。
基于记载于KonstandopoulosA.G.、KostoglouM.、SkaperdasE.、PapaioannouE.、ZarvalisD.、及KladopoulouE.著的《柴油机颗粒物过滤器的基础研究：过度的负载、再生、及老化》（FundamentalStudiesofDieselParticulateFilters:TransientLoading，RegenerationandAgeing）（柴油机微粒过滤器的基础研究：过度的负载、再生、及老化）（SAE2000-01-1016、2000年）的方法计算dP。另外，计算例A1～A5的柴油机微粒过滤器满足上述S、D及HD的条件。
（比较计算例B1～B4）
在比较计算例B1～B4中，分别对图11～14所示的形状的柴油机微粒过滤器进行计算。
在比较计算例B1（图11）中，入口侧流路210及出口侧流路220的配置与计算例A1相同，同时在入口侧流路210的内表面上未形成有凸部210a。
在比较计算例B2（图12）中，是所谓的正方形配置，入口侧流路210和出口侧流路220交错地交替配置。在入口侧流路内形成有多个凸部210a。
在比较计算例B3（图13）中，相对于比较计算例B2，进一步使入口侧流路210的截面积变大。
在比较计算例B4（图14）中，相对于比较计算例B1，进一步在入口侧流路210内设有多个凸部。
在表1及表2中表示各比较计算例的尺寸。
此外，在表2中表示每1L过滤器体积捕捉4g的烟尘的前后的压力损失的计算结果。可以确认计算例A1～A5的柴油机微粒过滤器的烟尘捕捉前后的压力损失的增加较低。
附图标记说明
200柴油机微粒过滤器（过滤器）；201in入口侧端面（一端面）；201out出口侧端面（另一端面）；201蜂窝陶瓷构造体；201w多孔陶瓷隔壁；201p封口部；210入口侧流路（第1流路）；210a凸部；220出口侧流路（第2流路）。

Claims (8)

1.一种微粒过滤器，其特征在于，
具备蜂窝陶瓷构造体，前述蜂窝陶瓷构造体具有多个第1流路及多个第2流路，前述蜂窝陶瓷构造体是柱状的，
前述多个第1流路在前述蜂窝陶瓷构造体的轴向上延伸，在一端面开口，在另一端面被封口，
前述多个第2流路在前述蜂窝陶瓷构造体的轴向上延伸，在前述另一端面开口，在前述一端面被封口，
在各前述第1流路附近，隔着形成各前述第1流路的隔壁部，配置前述第2流路及其他前述第1流路，
前述蜂窝陶瓷构造体的全部体积中的前述多个第1流路的内表面的面积的总和为1.5~2.5m2/L，
前述多个第1流路及前述多个第2流路的合计的个数密度为，在垂直于前述蜂窝陶瓷构造体的轴的截面上每单位平方英寸有150~350个，
各前述多个第1流路的水力直径为0.5~1.0mm。
2.如权利要求1所述的微粒过滤器，其特征在于，
至少1个前述第1流路的内表面具有在前述蜂窝陶瓷构造体的轴向上延伸的多个凸部。
3.如权利要求2所述的微粒过滤器，其特征在于，
在至少1个前述第1流路中，在隔开前述第1流路和前述第2流路的隔壁部上设置的凸部的平均高度比在隔开前述第1流路和前述第1流路的隔壁部上设置的凸部的平均高度大。
4.如权利要求1至3中任一项所述的微粒过滤器，其特征在于，
在设成Rw＝（前述多个第1流路的内表面的面积的总和/前述多个第2流路的内表面的面积的总和）时，满足2≤Rw≤4。
5.如权利要求1至4中任一项所述的微粒过滤器，其特征在于，
在设成Rs＝（前述多个第1流路的截面积的总和/前述多个第2流路的截面积的总和）时，满足1.1≤Rs≤2.0。
6.如权利要求1至5中任一项所述的微粒过滤器，其特征在于，
在各前述第1流路的附近隔着形成各前述第1流路的隔壁部配置有3个前述第2流路及其他3个前述第1流路，
在各前述第2流路的附近隔着形成各前述第2流路的隔壁部配置有6个前述第1流路。
7.如权利要求1至5中任一项所述的微粒过滤器，其特征在于，
在各前述第1流路的附近隔着形成各前述第1流路的隔壁部配置有2个前述第2流路及其他4个前述第1流路，
在各前述第2流路的附近隔着形成各前述第2流路的隔壁部配置有6个前述第1流路。
8.如权利要求1至5中任一项所述的微粒过滤器，其特征在于，
在各前述第1流路的附近隔着形成各前述第1流路的隔壁部配置有4个前述第2流路及其他4个前述第1流路，
在各前述第2流路的附近隔着形成各前述第2流路的隔壁部配置有4个前述第1流路。
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