CN108698037A

CN108698037A - 排气净化装置

Info

Publication number: CN108698037A
Application number: CN201780014526.7A
Authority: CN
Inventors: 关根洋; 松井优
Original assignee: Cataler Corp
Current assignee: Cataler Corp
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2018-10-23
Anticipated expiration: 2037-03-13
Also published as: JP6297767B2; ZA201801045B; US10022671B2; EP3434368A1; EP3434368B9; EP3434368B1; CN108698037B; EP3434368A4; US20180133648A1; WO2017163984A1; JPWO2017163984A1

Abstract

本发明所涉及的排气净化装置具备：壁流构造的基材10，其具有入侧室、出侧室和多孔质的分隔壁16；和催化剂层，其形成于与上述入侧室或上述出侧室相接的上述分隔壁的内部。上述催化剂层形成于从上述分隔壁的表面至该分隔壁厚度的至少90％的区域，并且保持于该区域中的分隔壁的内部细孔的表面。而且，各细孔直径范围各自的细孔中保持的催化剂层的平均填充率A、B、C满足特定关系。

Description

排气净化装置

技术领域

本发明涉及排气净化装置。详细而言，涉及对从汽油发动机等的内燃机排出的排气进行净化的排气净化装置。

此外，本国际申请主张基于2016年3月24日所申请的日本国专利申请第2016－060430号的优先权，其申请的全部内容在本说明书中作为参照引用。

背景技术

一般而言，已知从内燃机排出的排气中含有以碳为主成分的颗粒状物质(PM：Particulate Matter)、包含不燃成分的灰等，成为大气污染的原因。因此，对于颗粒状物质的排出量，与排气中所含的烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等成分一同，逐年强化控制。由此，提出了用于从排气捕集这些颗粒状物质并将其除去的技术。

例如，用于捕集上述颗粒状物质的颗粒过滤器设置于内燃机的排气通路内。例如汽油发动机与柴油发动机相比，虽然较少，但也与排气一起排出一定量的颗粒状物质，有时在排气通路内安装有汽油颗粒过滤器(Gasoline Particulate Filter：GPF)。作为这样的颗粒过滤器，已知有称为所谓壁流型的构造，其中，基材由以多孔质构成的多个小室构成，多个小室的入口与出口交替闭塞(专利文献1、2)。壁流型颗粒过滤器中，从小室入口流入的排气通过分隔的多孔质的小室分隔壁，向小室出口排出。这样，在排气通过多孔质的小室分隔壁的期间，颗粒状物质在分隔壁内部的细孔内被捕集。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－82915号公报

专利文献2：日本特开2007－185571号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

对此，近年来为了进一步提高排气净化性能，研究了在上述颗粒过滤器载持贵金属催化剂的方案。例如，专利文献1中，记载了在分隔壁的内部配置作为贵金属催化剂的钯层且在分隔壁的外部(表面)叠层铑层的过滤器催化剂。但是，这样的技术中，铑层形成于分隔壁的外部，因此，排气通过过滤器的小室内时的流路阻力上升，压力损失(压损)变大。其结果，担心对发动机性能等造成不良影响。为了防止燃油效率变差、发动机故障等的弊端，要求将压损抑制至尽可能低。另外，在专利文献2中，记载了在分隔壁的内部细孔分离载持有作为贵金属催化剂的铂层和铑层的过滤器催化剂。但是，如该公报所述，仅将铂和铑的催化剂层不耗费功夫地配置于分隔壁的细孔内时，铂和铑的使用效率差，对于实现如上所述的净化性能的进一步提高是不充分的。

本发明是鉴于这样的事实作出的，其主要目的在于提供一种在具备壁流构造类型的过滤器催化剂的排气净化装置中能够将压力损失抑制为较低并且实现净化性能的进一步提高的排气净化装置。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的发明人为了解决上述技术问题，进行了深入研究，结果想到，在具有在分隔壁的内部细孔形成有催化剂层的壁流构造类型的过滤器催化剂的排气净化装置中，通过在分隔壁的内部细孔之中细孔直径相对较大的大细孔优先配置催化剂层，提高排气的净化性能，进而发现，通过将这样的催化剂层配置于分隔壁的厚度方向中的规定区域，能够不使压力损失上升地有效提高排气的净化性能，从而完成了本发明。

即，本发明所涉及的排气净化装置是配置于内燃机的排气通路，对从该内燃机排出的排气进行净化的排气净化装置。该装置包括：壁流构造的基材，其具有仅排气流入侧的端部开口的入侧室、与该入侧室邻接且仅排气流出侧的端部开口的出侧室、和分隔上述入侧室和上述出侧室的多孔质的分隔壁；和形成于上述分隔壁的内部的催化剂层。上述催化剂层形成于从与上述入侧室或上述出侧室相接的上述分隔壁的表面至该分隔壁厚度的至少90％的区域，并且保持于该区域中的分隔壁的内部细孔的表面。并且，上述分隔壁的保持有上述催化剂层的内部细孔之中，保持于细孔直径为5μm以上低于10μm的细孔的催化剂层的平均填充率A、保持于细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B和保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C的关系满足下式：A＜B＜C。采用这样构成的排气净化装置，能够将压力损失抑制为较低并且有效地提高排气的净化性能。

这里所公开的排气净化装置的优选的一个方式中，将切出从上述基材的排气流入侧端部起向下游侧去的对应于上述基材长度的10％、50％和90％的部分并流通气体时的压力损失分别设为P₁₀、P₅₀、P₉₀的情况下，满足下式：0.9≤P₁₀/P₅₀≤1.1、0.9≤P₉₀/P₅₀≤1.1。为这样的压力损失的比的范围内时，能够以更高的水平兼顾压损的降低和催化剂的净化性能提高。

这里所公开的排气净化装置的优选的一个方式中，上述保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C比上述保持于细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B大5％以上。通过使催化剂层更多地配置于这样的细孔直径为20μm以上低于30μm的大细孔，能够对在分隔壁的细孔内流动的排气高效地进行净化。因此，能够更好地发挥上述的效果。

这里所公开的排气净化装置的优选的一个方式中，上述保持于细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B比上述保持于细孔直径为5μm以上低于10μm的细孔的催化剂层的平均填充率A大5％以上。这样形成时，能够对在分隔壁的内部细孔流动的排气更高效地进行净化。

这里所公开的排气净化装置的优选的一个方式中，上述平均填充率A为A≤75％，上述平均填充率B为75％＜B＜85％，上述平均填充率C为85％≤C。如此根据各细孔直径范围设置上述范围内的平均填充率之差，由此，能够得到更好地提高了排气净化性能的最佳的排气净化装置。

这里所公开的排气净化装置的优选的一个方式中，保持于上述分隔壁的内部细孔之中细孔直径为30μm以上的细孔的催化剂层的平均填充率D小于保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C。优选平均填充率A、平均填充率B、平均填充率C和平均填充率D的关系满足下式：D＜A＜B＜C的关系。这样，通过使保持于细孔直径为30μm以上的大细孔的催化剂层的平均填充率D小于保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C，能够不过度提高压损地得到上述的效果。

这里所公开的排气净化装置的优选的一个方式中，上述内燃机为汽油发动机。汽油发动机中，排气的温度为比较高的温度，PM不易堆积于分隔壁内。因此，内燃机为汽油发动机时，可以更有效地发挥上述的效果。

附图说明

图1是示意表示一个实施方式所涉及的排气净化装置的图。

图2是示意表示一个实施方式所涉及的排气净化装置的过滤器的立体图。

图3是示意表示一个实施方式所涉及的排气净化装置的过滤器剖面的剖面图。

图4是将图3的IV区域放大的剖面示意图。

图5是示意表示一个实施方式所涉及的抽吸涂敷装置的图。

图6是用于说明压力损失P₁₀、P₅₀、P₉₀的测定方法的图。

图7是实施例1的分隔壁的剖面SEM像。

图8是比较例1的分隔壁的剖面SEM像。

图9是比较例2的分隔壁的剖面SEM像。

图10是对比各例的NOx净化率的图表。

图11是是表示涂敷深度与压损上升率的关系的图表。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的优选实施方式进行说明。需要说明的是，关于本说明书中特别提及的事项以外的且为实施本发明所必须的事宜(例如与颗粒过滤器在汽车中的配置相关的一般事项)，可以理解为基于该领域现有技术的本领域技术人员的设计事项。本发明能够基于本说明书所公开的内容和该领域的技术知识来实施。

首先，对于本发明的一个实施方式所涉及的排气净化装置的构成，参照图1并进行説明。这里所公开的排气净化装置1设置于该内燃机的排气系统。图1是示意表示内燃机2和设置于该内燃机2的排气系统的排气净化装置1的图。

对本实施方式所涉及的内燃机(发动机)，供给含有氧气和燃料气体的混合气。内燃机使该混合气燃烧，将燃烧能变换为机械能。此时，燃烧的混合气形成排气，向排气系统排出。图1所示的构成的内燃机2以汽车的汽油发动机为主体构成。

对上述发动机2的排气系统进行说明。在将上述发动机2与排气系统连通的排气端口(无图示)，连接有排气歧管3。排气歧管3与流通排气的排气管4连接。由排气歧管3和排气管4形成本实施方式的排气通路。图中的箭头表示排气流通方向。

这里所公开的排气净化装置1设置于上述发动机2的排气系统。该排气净化装置1包括催化部5、过滤器部6和ECU7，对上述排出的排气中所含的有害成分(例如，一氧化碳(CO)、烃(HC)、氮氧化物(NO_x))进行净化，并且捕集排气中所含的颗粒状物质(PM)。

催化部5构成为能够对排气气体中所含的三元成分(NOx、HC、CO)进行净化的部分，设置于与上述发动机2连通的排气管4。具体而言，如图1所示，设置于排气管4的下游侧。催化部5的种类没有特别限定。催化部5例如可以为载持有铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rd)等贵金属的催化剂。此外，还可以在过滤器部6的下游侧的排气管4配置下游侧催化部。这样的催化部5的具体构成并不带有本发明的特征，因此，在这里省略其详细说明。

过滤器部6设置于催化部5的下游侧。过滤器部6具有能够捕集排气中所含的颗粒状物质(以下，简单称为“PM”)并将其除去的汽油颗粒过滤器(GPF)。以下，对本实施方式所涉及的颗粒过滤器进行详细说明。

图2是颗粒过滤器100的立体图。图3是将在轴方向切断颗粒过滤器100得到的剖面的一部分放大的示意图。图4是将图3的IV区域放大得到的放大示意图。如图2～图4所示，颗粒过滤器100包括壁流构造的基材10和催化剂层20。以下，以基材10、催化剂层20的顺序进行说明。

＜基材10＞

作为基材10，能够使用以往用于这种用途的各种原材料和形态的基材。例如能够合适采用由堇青石、碳化硅(SiC)等陶瓷或合金(不锈钢等)形成的基材。作为一例，可以例示外形为圆筒形状(本实施方式)的基材。但是，关于基材整体的外形，代替圆筒形，也可以采用椭圆筒形、多角筒形。这样的基材10具有仅排气流入侧的端部开口的入侧室12、与该入侧室12邻接且仅排气流出侧的端部开口的出侧室14、和分隔入侧室12和出侧室14的多孔质的分隔壁16。

＜入侧室12和出侧室14＞

入侧室12仅在排气流入侧的端部开口，出侧室14与入侧室12邻接，仅在排气流出侧的端部开口。该实施方式中，入侧室12的排气流出侧的端部由密封部12a封住，出侧室14的排气流入侧的端部由密封部14a封住。入侧室12和出侧室14可以考虑对过滤器100供给的排气的流量、成分来设定为适当的形状和大小。例如入侧室12和出侧室14的形状可以为正方形、平行四边形、长方形、梯形等的矩形、三角形、其它的多边形(例如，六边形、八边形)、圆形等各种几何形状。另外，入侧室12的剖面积(与基材的长度方向正交的剖面的面积)和出侧室14的剖面积(与基材的长度方向正交的剖面的面积)可以相同，也可以是不同的构造(HAC：High Ash Capacity，高灰分容量)。

＜分隔壁16＞

在邻接的入侧室12与出侧室14之间形成有分隔壁16。通过该分隔壁16分隔入侧室12与出侧室14。分隔壁16是排气能够通过的多孔质构造。作为分隔壁16的气孔率，没有特别限定，形成为大约40％～70％是合适的，优选为55％～65％。分隔壁16的气孔率过小时，有时压力损失增大，另一方面，分隔壁16的气孔率过大时，存在过滤器100的机械强度降低的趋势，因而不优选。这样的分隔壁16的气孔率，从将后述的浆料优先配置于分隔壁16的大细孔的观点考虑，也是合适的。另外，作为分隔壁16的平均细孔直径，没有特别限定，从PM的捕集效率和压损上升抑制等的观点考虑，大约为5μm～30μm，优选为10μm～25μm。这样的分隔壁16的平均细孔直径，从将后述的浆料优先配置于分隔壁16的大细孔的观点考虑，也是合适的。作为分隔壁16的厚度，没有特别限定，为大约0.2mm～1.6mm左右即可。设为这样的分隔壁的厚度的范围内时，可以得到不损及PM捕集效率地抑制压损上升的效果。这样的分隔壁16的厚度，从将后述的浆料优先配置于分隔壁16的大细孔的观点考虑，也是合适的。

＜催化剂层20＞

该实施方式中，催化剂层20包括：配置于包括基材10的排气流入侧端部的排气流通方向的上游侧部分的上游侧催化剂层20A；和配置于包括基材10的排气流出侧端部的排气流通方向的下游侧部分的下游侧催化剂层20B。

上游侧催化剂层20A在分隔壁16的厚度方向形成于从与入侧室12相接的分隔壁16的表面向出侧室14侧直至分隔壁16的厚度T的至少90％(即T_A＝0.9T～1T，优选为95％～100％即T_A＝0.95T～1T)的区域。另外，下游侧催化剂层20B在分隔壁16的厚度方向形成于从与出侧室14相接的分隔壁16的表面向入侧室12侧直至分隔壁16的厚度T的至少90％(即T_B＝0.9T～1T，优选为95％～100％即0.95T～T)的区域。换言之，上游侧催化剂层20A和下游侧催化剂层20B均形成于从与入侧室12或出侧室14相接的分隔壁16的表面至该分隔壁16的厚度T的至少90％的区域(0.9T≤T_A、0.9T≤T_B)。这样，通过将催化剂层20形成于直至分隔壁16的厚度T的至少90％的区域，与不满足0.9T≤T_A、0.9T≤T_B的关系的现有的过滤器相比，能够不使压力损失上升地有效提高排气的净化性能。

该实施方式中，上游侧催化剂层20A形成于从基材10的排气流入侧端部向下游侧至相当于基材10的全长L的至少80％(例如80％～100％即L_A＝0.8L～1L，优选为90％～100％即L_A＝0.9L～1L)的部分L_A。另外，下游侧催化剂层20B形成于从基材10的排气流出侧的端部向上游侧直至相当于基材10的全长L的至多40％(例如0％～40％(即L_B＝0L～0.4L、典型而言10％～30％即L_B＝0.1L～0.3L)的部分L_B。下游侧催化剂层20B可以以在基材的长度方向(轴方向)上与上游侧催化剂层20A重叠地形成(即L＜L_A+L_B)，也可以与上游侧催化剂层20A不重叠地形成(即L_A+L_B≤L)。此外，上游侧催化剂层20A和下游侧催化剂层20B除了分隔壁16内的配置部位不同以外，具有相同的构成，因此，以下，作为催化剂层20总结进行说明。

如图4所示，催化剂层20设置于分隔壁16的内部。更详细而言，催化剂层20保持于分隔壁16的内部细孔18的壁表面。

这里所公开的颗粒过滤器100在分隔壁16中的形成有催化剂层20的区域中，分隔壁16的保持有催化剂层20的内部细孔之中，保持于细孔直径为5μm以上低于10μm的细孔的催化剂层20的平均填充率A、保持于细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层20的平均填充率B、和保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层20的平均填充率C的关系满足下式：A＜B＜C。通过这样使保持于细孔直径相对大的大细孔的催化剂层的平均填充率大于保持于细孔直径相对小的小细孔的催化剂层的平均填充率，能够有效地提高排气的净化性能。作为得到这样的效果的理由，并不特别限定地做解释，例如，如下考虑。即，细孔直径相对大的大细孔与细孔直径相对小的小细孔相比，排气的流路大，排气的流量多。因此，通过在排气流量多的大细孔优先配置催化剂层，与在大细孔和小细孔的双方均等配置催化剂层的现有方式相比，催化剂层与排气的接触机会增加，排气被高效地净化。可以认为这有助于净化性能的提高。

保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C比保持于细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B大即可，没有特别限定。例如，优选保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C比保持于细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B大2％以上，更优选大3％以上。这里所公开的排气净化装置例如可以优选以平均填充率C比平均填充率B大5％以上的方式实施。由此，可以实现更加良好的排气净化性能。另外，从平均填充率C减去平均填充率B的值(即，C－B)优选为60％以下，更优选为50％以下，进一步优选为40％以下。例如，C－B可以为30％以下，也可以为20％以下，也可以为10％以下。作为平均填充率C的具体例，从更好地发挥由使平均填充率C大于平均填充率A、B而得到的效果(排气净化性能提高效果)等的观点考虑，优选为80％≤C，更优选为85％≤C。平均填充率C的上限没有特别限定，从压损上升抑制等的观点考虑，为大约C≤95％，优选为C≤90％。

保持于细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B大于保持于细孔直径为5μm以上低于10μm的细孔的催化剂层的平均填充率A即可，没有特别限定。例如，优选保持于细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B比保持于细孔直径为5μm以上低于10μm的细孔的催化剂层的平均填充率A大2％以上，更优选大3％以上。由此，可以实现更良好的排气净化性能。例如，平均填充率B可以比平均填充率A大5％以上，典型而言，可以大6％以上。另外，从平均填充率B减去平均填充率A的值(即，B－A)优选为40％以下，更优选为30％以下，进一步优选为25％以下。例如，B－A可以为20％以下，典型而言可以为10％以下。作为平均填充率B的具体例，从更好地发挥由使平均填充率B大于平均填充率A而得到的效果(例如排气净化性能提高效果)的观点考虑，优选为45％≤B，更优选为50％≤B，例如为65％≤B，典型而言为70％≤B(例如70％＜B)。这里所公开的排气净化装置可以以例如平均填充率B为75％≤B、典型而言为75％＜B的方式实施。平均填充率B的上限没有特别限定，从压损上升抑制等的观点考虑，大约为B≤90％，优选为B≤85％，典型而言为B＜85％。

保持于细孔直径为5μm以上低于10μm的细孔的催化剂层的平均填充率A只要在与平均填充率B、C之间满足A＜B＜C的关系即可，没有特别限定，从排气净化性能提高的观点考虑，优选为30％≤A，更优选为40％≤A，例如为45％≤A，典型而言为50％≤A。这里所公开的排气净化装置可以以例如平均填充率A为55％≤A、典型而言为60％≤A的方式实施。平均填充率A的上限没有特别限定，从压损上升抑制等的观点考虑，大约为A≤80％，优选为A≤75％(例如A＜75％)。

这里所公开的技术的优选的一个方式中，分隔壁16的保持有催化剂层20的内部细孔之中保持于细孔直径为30μm以上的细孔的催化剂层20的平均填充率D小于保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C。优选的一个方式中，平均填充率A、平均填充率B、平均填充率C和平均填充率D的关系满足下式：D＜A＜B＜C的关系。通过这样使保持于细孔直径为30μm以上的大细孔的催化剂层的平均填充率D小于保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C，可以不使压力损失过度上升地得到上述的效果(例如排气净化性能提高效果)。例如，优选保持于孔径为30μm以上的细孔的催化剂层20的平均填充率D比保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C小5％以上，优选小10％以上。由此，能够以更高的水平兼顾压损的降低和净化性能的提高。例如，平均填充率D可以比平均填充率C小20％以上，也可以小30％以上。另外，从平均填充率C减去平均填充率D得到的值(即，C－D)优选为60％以下，更优选为50％以下。作为平均填充率D的具体例，从排气净化性能提高的观点考虑，优选为30％≤D，更优选为40％≤D。这里所公开的排气净化装置例如可以以平均填充率D为45％≤D的方式实施。平均填充率D的上限没有特别限定，从压损上升抑制等的观点考虑，大致为D≤85％，优选为D≤70％。例如可以为D≤60％、典型而言可以为D≤50％。

此外，在本说明书中，设置于分隔壁内部的细孔的细孔直径和保持于该细孔的催化剂层的填充率如下述计算。即，

(1)使用扫描型电子显微镜(SEM)或透过型电子显微镜(TEM)，观察作为分隔壁的剖面SEM图像或剖面TEM图像中所含的细孔且保持有催化剂层的内部细孔，在图像内从获得最大的细孔直径的部位开始细孔的分离。

(2)细孔相连时，在直径变窄至最大孔径的50％的部位隔开细孔，分离为一个细孔(此时，催化剂层作为细孔处理)。

(3)接着，将具有与从分离的细孔图像算出的细孔的面积X相同的面积的理想圆(正圆)的直径作为细孔的细孔直径算出。

(4)另外，从分离的细孔图像算出保持于该细孔内的催化剂层的面积Y，将该催化剂层的面积Y除以细孔的面积X得到的值的百分率(即100×Y/X)作为催化剂层的填充率(％)算出。

(5)分离上述(1)中分离的细孔下一个大的细孔直径的细孔。

此后，通过重复(2)～(5)的处理直至分离的细孔的细孔直径为5μm以下，能够求出设置于分隔壁内部的细孔的细孔直径和保持于该细孔的催化剂层的填充率。并且，通过将各细孔直径范围各自的催化剂层的填充率取算术平均，能够导出各细孔直径范围各自的每催化剂层的平均填充率。此外，各细孔的细孔直径和催化剂层的填充率能够使用利用按照规定程序进行规定处理的计算机的图像解析软件来求出。

＜催化剂层的涂敷量＞

催化剂层的涂敷量只要各细孔直径范围中的平均填充率A、B、C和分隔壁内的形成区域T_A、T_B满足上述关系即可，没有特别限制，对于基材的每1L体积，大致为300g/L以下，优选为250g/L以下，例如为150g/L以下，典型而言低于100g/L。例如催化剂层的涂敷量可以为80g/L以下，典型而言可以为65g/L以下。根据本构成，通过使保持于细孔直径大的大细孔的催化剂层的平均填充率大于保持于细孔直径小的小细孔的催化剂层的平均填充率，能够减少过滤器整体中的催化剂层的涂敷量(继而实现压损的降低和低成本化)并且有效提高排气的净化性能。因此，例如即使基材的每1L体积的涂敷量为300g/L以下(例如低于100g/L，典型而言为65g/L以下)这样的少量的催化剂层，也能够实现净化性能优异、高性能(例如不导致排气通过基材时的压力损失的上升)的排气净化装置。催化剂层的涂敷量的下限没有特别限定，从净化性能提高等的观点考虑，优选为30g/L以上，更优选为40g/L以上，进一步优选为50g/L以上。

此外，本说明书中，“在分隔壁的内部细孔保持有催化剂层”是指催化剂层主要存在于分隔壁的内部(内部细孔的壁表面)而不是分隔壁的表面(即外部)。更具体而言，例如用电子显微镜观察基材的剖面，将催化剂层的涂敷量整体作为100％。此时，存在于分隔壁的内部细孔的壁表面的涂敷量分典型而言为80％以上(例如90％以上)，例如为95％以上，优选为98％以上，更优选为99％以上，特别优选实质上为100％(即在分隔壁的表面实质上不存在催化剂层)。因此，与例如要在分隔壁的表面配置催化剂层时催化剂层的一部分无意地向分隔壁的内部细孔浸透的情况明确区别。

催化剂层20所含的催化剂只要各细孔直径范围中的平均填充率A、B、C和分隔壁内的形成区域T_A、T_B满足上述关系即可，没有特别限制。例如，可以为SCR催化剂、三元催化剂、NSR催化剂或组合这些得到的催化剂。

＜SCR催化剂＞

催化剂层20可以是例如含有SCR(Selective Catalytic Reduction：选择性接触还原)催化剂的层。即，过滤器通过载持SCR催化剂，构成为对排气中的氮氧化物(NO_x)进行净化的过滤器。作为SCR催化剂没有特别限定，例如，可以列举β型沸石、SAPO(磷酸硅铝)系沸石。作为SAPO，可以例示SAPO－5、SAPO－11、SAPO－14、SAPO－17、SAPO－18、SAPO－34、SAPO－39、SAPO－42、SAPO－47等。SCR催化剂可以含有任意的金属成分。作为这样的金属成分，可以例示铜(Cu)、铁(Fe)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、钙(Ca)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)、银(Ag)、铅(Pb)、钒(V)、铬(Cr)、钼(Mo)、钇(Y)、铈(Ce)、钕(Nd)、钨(W)、铟(In)、铱(Ir)等。通过在SAPO中含有上述金属，能够更高效地净化NOx。催化剂层20含有SCR催化剂时，可以在比颗粒过滤器100更靠排气管的上游侧配置供给用于生成氨的还原剂溶液(例如尿素水)的还原剂溶液供给机构。

＜贵金属＞

催化剂层20可以是含有三元催化剂的层。即，催化剂层20可以含有贵金属和载持该贵金属的载体。上述催化剂层20中所含的贵金属对排气中所含的有害成分具有催化功能即可。作为贵金属，例如能够使用钯(Pd)、铑(Rh)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、锇(Os)等。

＜载体＞

上述贵金属载持于载体(典型而言为粉体状)。载持上述贵金属的载体可以列举氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)、二氧化铈(CeO₂)、二氧化硅(SiO₂)、氧化镁(MgO)、氧化钛(二氧化钛：TiO₂)等的金属氧化物、或者这些的固溶体(例如二氧化铈－氧化锆(CeO₂－ZrO₂)复合氧化物)。其中，优选使用氧化铝和/或二氧化铈－氧化锆复合氧化物。这些可以并用二种以上。此外，在上述载体中，作为副成分可以添加其它的材料(典型而言无机氧化物)。作为可以向载体添加的物质，可以使用镧(La)、钇(Y)等稀土元素、钙等碱土元素、其它过渡金属元素等。上述中，镧、钇等稀土元素能够不阻碍催化剂功能地提高高温下的比表面积，因此可以作为稳定剂合适地使用。

上述载体中的贵金属的载持量没有特别限制，相对于催化剂层20的载持贵金属的载体的总重量，设为0.01质量％～2质量％的范围(例如0.05质量％～1质量％)是适当的。作为在催化剂层20的上述载体载持贵金属的方法，没有特别限制。例如，将含有Al₂O₃和/或CeO₂－ZrO₂复合氧化物的载体粉末浸渍于含有贵金属盐(例如硝酸盐)、贵金属配位化合物(例如四胺配位化合物)的水溶液之后，使其干燥并进行烧制，由此能够制备。

催化剂层20除了上述贵金属和载体以外，还可以含有具有NOx吸留能力的NOx吸收材料。NOx吸收材料具有如下的NOx吸留能力即可，即，在处于排气的空燃比为氧过量的贫乏状态的状态下，吸收排气中的NOx，空燃比切换为富足侧时，放出所吸收的NOx。作为这样的NOx吸收材料，能够优选使用含有一种或二种以上能够对NOx提供电子的金属的碱性材料。例如，可以列举钾(K)、钠(Na)、铯(Cs)这样的碱金属、钡(Ba)、钙(Ca)这样的碱土金属、镧系元素这样的稀土类和银(Ag)、铜(Cu)、铁(Fe)、铱(In)等的金属。其中，钡化合物(例如硫酸钡)具有高的NOx吸留能力，作为这里所公开的排气净化装置中使用的NOx吸收材料是合适的。

＜催化剂层20的形成方法＞

形成催化剂层20时，可以准备催化剂层形成用浆料，该催化剂层形成用浆料含有在载体载持贵金属而成的粉末、和适当的溶剂(例如离子交换水)。

其中，从实现上述催化剂层的平均填充率的大小关系(A＜B＜C)的观点考虑，上述浆料的粘度是一个重要的因素。即，可以适当调整粘度，使得上述浆料容易流入分隔壁16的内部细孔中的大细孔(例如细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔)并且不易流入小细孔(例如细孔直径为5μm以上低于10μm的细孔)。优选的一个方式中，上述浆料的剪切速度：400s^－1时的粘度η₄₀₀为50mPa·s以下(例如1mPa·s～50mPa·s)，更优选为30mPa·s以下，进一步优选为20mPa·s以下，例如为15mPa·s以下(例如1mPa·s～15mPa·s)。通过使用具有这样的特定的粘度的浆料，浆料优先配置于分隔壁16的内部细孔中的大细孔，能够稳定地形成满足上述平均填充率的大小关系(A＜B＜C)的催化剂层。从实现上述分隔壁内的形成区域(0.9T≤T_A、0.9T≤T_B)的观点考虑，这样的粘度也是合适的。为了实现这样的浆料粘度，在浆料中可以含有增粘剂、分散剂。作为增粘剂，可以例示羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素(MC)、羟丙甲基纤维素(HPMC)、羟乙甲基纤维素(HEMC)等的纤维素系的聚合物。作为浆料中的总固态成分中增粘剂所占的含量，只要浆料的粘度满足上述范围即可，没有特别限定，大致为10质量％～50质量％，优选为20质量％～40质量％，更优选为25质量％～35质量％。此外，上述浆料粘度是在常温中利用市售的剪切粘度计测得的粘度。例如，通过使用该领域中标准的动态粘弹性测定装置(流变仪)，能够在如上述的剪切速度区域的条件下容易地测定粘度。这里，“常温”是指15～35℃的温度范围，典型而言是指20～30℃的温度范围(例如25℃)。

上述浆料中的颗粒(典型而言，载持有贵金属的载体粉末)的平均粒径没有特别限定，优选设为分隔壁16的平均细孔直径(中位粒径值：D50径)的1/50～1/3左右。浆料中的颗粒的平均粒径更优选为分隔壁16的平均细孔直径的1/40～1/5左右，更加优选为1/30～1/10左右。例如，分隔壁16的平均细孔直径为15μm～20μm时，能够使浆料中的颗粒的平均粒径设为0.3μm～3μm(优选为0.4μm～1μm，更优选为0.5μm～0.7μm)。处于这样的浆料中的颗粒的平均粒径的范围内，容易使浆料优选配置于分隔壁16的内部细孔中的大细孔。因此，能够更稳定地形成满足上述平均填充率的大小关系(A＜B＜C)的催化剂层。此外，浆料中的颗粒的平均粒径(中位粒径值：D50径)能够基于激光衍射散射法来掌握。

这里所公开的制造方法中，使用上述浆料，在分隔壁16的细孔内形成催化剂层20。催化剂层20可以通过抽吸涂敷法形成。

另外，催化剂层的形成通常使用浸渍法进行。这样的方法中，在上述那样的浆料中浸渍基材，使浆料在基材浸透而流入分隔壁的细孔内，之后，取出基材，通过鼓风调整浆料的量，使溶剂挥发，由此，在分隔壁的细孔内形成催化剂层。通过这样的方法，分隔壁的细孔之中，排气不通过的闭塞孔中也流入浆料，因此，偏向于形成不参与排气的净化的催化剂层，会有净化性能降低的情况。

相对于此，这里所公开的抽吸涂敷法中，将浆料的全部或一部分涂布在基材的形成排气流入侧或者排气流出侧的端部的部分(以下，称为“端部F”。)，从另一端部(即，基材的形成排气流出侧或者排气流入侧的端部的部分，以下，称为“端部R”。)抽吸(第一次浆料投入)。具体而言，对浆料进行抽吸，使得在从基材的端部F向端部R侧至相当于基材长度的至少80％(例如80％～100％，优选为80％～95％)的部分涂敷有浆料，并且在从分隔壁的表面至该分隔壁厚度的至少90％(例如90％～100％，优选为95％～100％)的区域涂敷有浆料。另外，根据需要，将剩余的浆料涂敷于基材的端部R，对浆料进行抽吸，使得在从端部R向端部F侧至相当于基材长度的至多40％(例如5％～40％，更优选为5％～30％)的部分涂敷有浆料，并且在从分隔壁的表面直至该分隔壁厚度的至少90％(例如90％～100％，优选为95％～100％)的区域涂敷有浆料(第二次浆料投入)。这样，通过抽吸使浆料流入分隔壁的细孔内，则浆料容易优先流入分隔壁的细孔之中的排气所通过的贯通孔中，并且，浆料不易流入排气不通过的闭塞孔。因此，使用浸渍法时那样形成不参与排气的净化的催化剂层的问题得到消除或缓解，能够提高净化性能。

图5是示意表示一个实施方式所涉及的抽吸涂敷装置40的图。图5所示的抽吸涂敷装置40包括底座46、浆料贮留部44、浆料供给部42和气腔48。底座46是固定(载置)基材10的部位。

浆料贮留部44具有安装于基材10的上端的附件(attachment)。该实施方式中，附件形成为其下端与基材10的外形同样大小且随着向上端侧去直径扩大的圆锥状。附件的下端嵌合于基材10。浆料供给部42是对浆料贮留部44供给浆料S的部位。该实施方式中，浆料供给部42具有喷淋型喷嘴，对浆料贮留部44计量并供给预先设定的量的浆料S。作为喷嘴，只要定量性优异即可，没有特别限定，也可以适当采用喷淋式以外的喷嘴。

气腔48是利用无图示的气压调整机构来控制内压的部位。该实施方式中，气腔48配置于底座46的下方，通过在底座46开口的开口部与基材10连通。抽吸涂敷时，利用气压调整机构抽吸气腔48内的空气，作用可以使浆料贮留部44中贮留的浆料S流入基材10的程度的负压。由此，浆料贮留部44中贮留的浆料S被向基材10抽吸。

浆料的抽吸速度(风速)没有特别限定，设为大致10m/s～80m/s(优选为10m/s～50m/s，更优选为15m/s～25m/s)是适当的。另外，浆料的抽吸时间没有特别限定，设为大致0.1秒～10秒(优选为0.5秒～5秒，更优选为1秒～2秒)是适当的。作为这里所公开的技术的优选例，可以列举：浆料的抽吸速度为10m/s～30m/s且浆料的抽吸时间为0.5秒～5秒的例子；浆料的抽吸速度为15m/s～25m/s且浆料的抽吸时间为1秒～2秒的例子。处于这样的浆料的抽吸速度和抽吸时间的范围内时，浆料优先配置于分隔壁16的内部细孔中的大细孔，能够更稳定地形成满足上述平均填充率的大小关系(A＜B＜C)的催化剂层。

这里所公开的制造方法中，使浆料流入分隔壁16的细孔内之后，接着以规定的温度进行干燥·烧制。由此，在分隔壁16的细孔的壁表面保持催化剂层20。如上述操作，能够得到在分隔壁16的细孔的壁表面形成有催化剂层的颗粒过滤器。

这样操作得到的颗粒过滤器是利用抽吸涂敷法使具有特定的粘度的浆料优先流入分隔壁的大细孔而形成得到的。因此，可以稳定形成满足上述平均填充率的大小关系(A＜B＜C)的催化剂层，得到净化性能优异的过滤器。另外，采用这里所公开的制造方法，将浆料涂装于基材的端部F，从另一端部R抽吸。此时，对浆料进行抽吸，使得在从分隔壁的表面至该分隔壁厚度的至少90％的区域涂敷有浆料。另外，根据需要，将剩余的浆料涂装于基材的端部R，从另一端部F抽吸。此时，对浆料进行抽吸，使得在从分隔壁的表面至该分隔壁厚度的至少90％的区域涂敷有浆料。这样，通过对浆料进行抽吸，使得在从分隔壁的表面至该分隔壁厚度的至少90％的区域涂敷有浆料，与以往相比，能够将压力损失的上升抑制为较低。因此，采用这里所公开的制造方法，可以形成与以往相比压力损失低、并且净化性能优异的过滤器。

另外，采用这里所公开的制造方法，可以更均匀(例如相对于基材的长度方向的涂敷量的波动少、均质)地形成满足上述平均填充率的大小关系的催化剂层。因此，所得到的过滤器可以形成为在基材的长度方向中根据部位的压力损失的差少的过滤器。典型而言，将切出从基材的排气流入侧端部起向下游侧去的对应于基材长度的10％、50％和90％的部分并流通气体时的压力损失分别记为P₁₀、P₅₀、P₉₀的情况下，可以满足P₁₀/P₅₀的比的值大致为0.9≤P₁₀/P₅₀≤1.1(优选为0.95≤P₁₀/P₅₀≤1.05)。另外，可以满足P₉₀/P₅₀的比的值大致为0.9≤P₉₀/P₅₀≤1.1(优选为0.95≤P₉₀/P₅₀≤1.05)。如上所述，通过对于基材的长度方向均质地形成满足上述平均填充率的大小关系的催化剂层，即使在过滤器整体使用的催化剂涂敷量相同，与以往相比，也能够形成净化性能优异的过滤器。

此外，基材的上述压力损失P₁₀、P₅₀、P₉₀能够通过对切出基材的特定部位得到的试验片进行压损测定来掌握。作为具体的步骤，如图6所示，以例如20mm的宽度(沿基材的长度方向的宽度)切出从测定对象的基材10的排气流入侧端部起向下游侧去的对应于基材10长度的10％、50％和90％的部分的分隔壁16，制作试验片。接着，将该试验片设置于鼓风机式的压损测定装置，在试验片的径向(分隔壁16的厚度方向，与基材的长度方向正交的方向)流通气体，从前后的静压差测定压力损失。测定中使用的气体的流量为200cc/sec。该压损测定例如能够使用市售的压损测定装置进行。

根据这里所公开的技术，可以提供制造如下的颗粒过滤器的方法，该颗粒过滤器具备满足上述平均填充率的大小关系(A＜B＜C)的催化剂层，且基材的上述压力损失P₁₀、P₅₀、P₉₀的比的值满足0.9≤P₁₀/P₅₀≤1.1、0.9≤P₉₀/P₅₀≤1.1。

该制造方法包括：

准备(购买、制造等)壁流构造的基材，该壁流构造的基材具有：仅排气流入侧的端部开口的入侧室；与该入侧室邻接且仅排气流出侧的端部开口的出侧室；和分隔上述入侧室与上述出侧室的多孔质的分隔壁；

在上述基材的端部F(即形成排气流入侧或者排气流出侧的端部的部分)涂装催化剂层形成用浆料，从另一端部R(即基材的形成排气流出侧或者排气流入侧的端部的部分)进行抽吸；以及

对抽吸了上述浆料的上述基材进行干燥·烧制。

这里，在上述浆料的抽吸工序中，对浆料进行抽吸，使得在从基材的端部F向端部R侧至相当于基材长度的至少80％的部分涂敷有浆料，并且在从分隔壁的表面至该分隔壁厚度的至少90％的区域涂敷有浆料。另外，优选的一个方式中，可以设定为上述催化剂层形成用浆料在剪切速度：400s^－1时的粘度η₄₀₀为50mPa·s以下(例如15mPa·s以下)。

通过这样的方法制得的过滤器可以作为排气净化装置的颗粒过滤器合适地使用。

如图3所示，该颗粒过滤器100中，排气从基材10的入侧室12流入。从入侧室12流入的排气通过多孔质的分隔壁16到达出侧室14。在图3中，用箭头表示从入侧室12流入的排气通过分隔壁16到达出侧室14的路径。此时，由于分隔壁16具有多孔质构造，在排气通过该分隔壁16的期间，颗粒状物质(PM)在分隔壁16的表面、分隔壁16内部的细孔内被捕集。另外，如图4所示，由于在分隔壁16的细孔内设置有催化剂层20，在排气通过分隔壁16的细孔内的期间，排气中的有害成分被净化。此时，在优先保持于排气流量多的大细孔中的催化剂层20中，排气被高效地净化。通过分隔壁16并到达出侧室14的排气从排气流出侧的开口向过滤器100的外部排出。

＜试验例1＞

以下，说明本发明所涉及的试验例，但是并不意图将本发明限定于以下的试验例所示的内容。

(实施例1)

混合沸石粉末和离子交换水，制备催化剂层形成用浆料S1。浆料S1的固态成分率设为30质量％。另外，浆料S1的剪切速度：400s^－1时的粘度η₄₀₀为15mPa·s。接着，使用图5所示的抽吸涂敷装置40。将该浆料S1；600g涂装于SiC基材10(图2和图3所示的壁流型基材：HAC构造)的形成排气流入侧端部的部分(端部F)，从另一侧的端部R(即基材10的形成排气流出侧端部的部分)进行抽吸，由此使浆料S1流入分隔壁16的细孔内(第一次浆料投入)。此时，设定抽吸条件(抽吸速度20m/s、抽吸时间1秒)，使得在从基材的端部F向端部R侧至相当于基材长度的95％的部分涂敷有浆料S1，并且在从分隔壁的表面至该分隔壁厚度的100％的区域涂敷有浆料S1(即成为涂敷宽度95％、涂敷深度100％)。进行干燥·烧制后，将剩余的浆料S1；200g涂装于基材10的形成排气流出侧端部的部分(端部R)，从另一侧的端部F(即基材10的形成排气流入侧端部的部分)进行抽吸，由此，使浆料流入分隔壁16的细孔内(第二次浆料投入)。此时，设定抽吸条件，使得在从基材的端部R向端部F侧至相当于基材长度的30％的部分涂敷有浆料S1，并且在从分隔壁的表面至该分隔壁厚度的100％的区域涂敷有浆料S1(即成为涂敷宽度30％、涂敷深度100％)。接着，进行干燥·烧制，由此，在分隔壁16的细孔内形成催化剂层20。基材的每1L体积的催化剂层的涂敷量设为240g/L。如上述操作，得到具有催化剂层20的颗粒过滤器。

(实施例2)

第一次浆料投入和第二次浆料投入中，将涂装浆料的端部(涂装端部)、浆料的投入量、涂敷宽度和涂敷深度变更为表1所示，除此以外，以与实施例1同样的步骤制作颗粒过滤器。

(比较例1)

使用浸渍法制作颗粒过滤器。具体而言，在上述浆料S1中浸渍基材，使浆料S1浸透基材并流入分隔壁的细孔内，之后，取出基材，通过鼓风调整浆料的量，使溶剂挥发，由此在分隔壁的细孔内形成催化剂层。鼓风的风速设为20m/s，吹风时间设为1秒。基材的每1L体积的催化剂层的涂敷量设为240g/L。除此以外，以与实施例1同样的步骤制作颗粒过滤器。

(比较例2、3)

[表1]

表1

＜平均填充率＞

对于实施例1和比较例1的过滤器，拍摄分隔壁的剖面SEM像，测定分隔壁的保持有催化剂层的内部细孔的细孔直径和该细孔中保持的催化剂层的填充率。接着，通过将各细孔直径范围各自的催化剂层的填充率取算术平均，导出保持于细孔直径为5μm以上低于10μm的细孔的催化剂层的平均填充率A、保持于细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B、保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C和保持于细孔直径为30μm以上的细孔的催化剂层的平均填充率D。在表2中表示结果。另外，图7表示实施例1的分隔壁的剖面SEM像，图8表示比较例1的分隔壁的剖面SEM像，图9表示比较例2的分隔壁的剖面SEM像。

[表2]

表2

如表2所示，确认了：使用抽吸涂敷法的实施例1的过滤器中，保持于细孔直径为5μm以上低于10μm的细孔的催化剂层的平均填充率A、保持于细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B、和保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C的关系成为A＜B＜C，催化剂层优先形成于分隔壁的内部细孔中细孔直径大的细孔。另一方面，确认了：使用浸渍法的比较例1的过滤器中，保持于细孔直径为5μm以上低于10μm的细孔的催化剂层的平均填充率A、保持于细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B、和保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C的关系成为A＞B＞C，与实施例1相比，催化剂层均等地分布于各细孔。

<压力损失比>

对于实施例1和比较例1的过滤器，测定从基材的排气流入侧端部向下游侧相当于基材长度的10％、50％和90％的部分的压力损失P₁₀、P₅₀、P₉₀，计算P₁₀/P₅₀和P₉₀/P₅₀的比的值。此外，压力损失P₁₀、P₅₀、P₉₀使用通过上述方法从各基材切出的试验片，利用上述压损测定装置测定。在表3中表示结果。

[表3]

表3

	P₁₀/P₅₀	P₉₀/P₅₀
			实施例1	1.007	0.995
比较例1	1.008	1.002

如表3所示，实施例1和比较例1的过滤器的P₁₀/P₅₀和P₉₀/P₅₀均为0.9以上1.1以下，在基材的长度方向上，根据部位不同的压力损失的差变小。根据该结果，确认了：通过进行抽吸使得在从基材的端部F向端部R侧至相当于基材长度的至少80％的部分涂敷有浆料，并且从分隔壁的表面至该分隔壁厚度的至少90％的区域涂敷有浆料，能够以与比较例1相同程度的水平均一地(对于基材的长度方向，涂敷量的偏差少、均质地)形成满足平均填充率的大小关系(A＜B＜C)的催化剂层。

<50％净化率>

对于实施例1和比较例1的过滤器，评价NOx净化能力。具体而言，将各过滤器安装于柴油发动机，使排气流通，从过滤器的上游侧添加尿素水，测定NOx净化率。其中，NOx净化率(％)由“(进入催化剂的气体的NOx浓度(ppm)-离开催化剂的气体的NOx浓度(ppm))/进入催化剂的气体的NOx浓度(ppm)”×100计算。在图10表示结果。图10是对比各例的NOx净化率的图表。这里，以将比较例1的NOx净化率为100％时的相对值来表示。

如图10所示，将保持于细孔直径为5μm以上低于10μm的细孔的催化剂层的平均填充率A、保持于细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B、和保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C的关系设为A＜B＜C的实施例1的过滤器与比较例1相比，即使催化剂层的涂敷量相同，NOx净化率也格外提高。根据该结果，确认了：通过使催化剂层的平均填充率为A＜B＜C，可以提高净化性能。

＜压力损失的测定＞

将各例的过滤器设置于鼓风式的压损测定器，从前后的静压差测定压损。这里，将空气的流量设定为6m³/min。另外，对于没有形成催化剂层的过滤器基材(参考例)也进行同样的试验。在表1表示结果。在表1中表示将参考例的压力损失作为100％时的各样品的相对值(即相对于基材的压损上升率(％))。

如表1所示，在将浆料的涂敷深度设为100％的实施例1、2中，压损上升率成为126％以下，与将涂敷深度设为53％以下的比较例2、3相比，关于压力损失得到了更良好的结果。推测在实施例1、2中，通过将涂敷深度设为100％，由此显示更低的压损。根据以上结果，确认了：利用催化剂层的平均填充率满足A＜B＜C并且使涂敷深度为100％的过滤器，能够以高水平兼顾低的压力损失和良好的净化性能。

＜试验例2＞

本例中，在上述过滤器的制作过程中，将SiC基材变更为圆筒状的堇青石制的壁流型基材(直径144mm、全长150mm)，并且在涂敷方法、第一次浆料投入和第二次浆料投入中，将涂装浆料的端部(涂装端部)、浆料的投入量、涂敷宽度和涂敷深度如表1进行改变，制作过滤器。基材的每1L体积的催化剂层的涂敷量为240g/L，是一定的。接着，用上述方法测定所得过滤器的压力损失。在表4表示结果。

[表4]

表4

如表4所示，将第一次浆料投入和第二次浆料投入的涂敷深度设为90％以上的实施例3～5中，压损上升率为120％以下，与将第一次浆料投入和第二次浆料投入的涂敷深度设为70％以下的比较例5、6相比，关于压力损失得到了更良好的结果。根据该结果，优选将第一次浆料投入和第二次浆料投入的涂敷深度设为90％以上。此外，第一次浆料投入中，涂敷宽度越长，涂敷深度变得越大，但是第二次浆料投入中，涂敷宽度越短，涂敷深度变得越大。这可以考虑是由于第二次的抽吸时在未涂敷部分流通空气，从而第一次的涂敷宽度长(第二次的涂敷宽度短)时，在第二次的抽吸时在分隔壁内引入的力变强，涂敷深度变大。

＜试验例3＞

本例中，为了确认浆料的涂敷深度对压力损失所造成的影响，进行以下的试验。即，在上述实施例1的过滤器的制作过程中，将第一次浆料投入和第二次浆料投入的涂敷深度如表1进行改变，制作过滤器。其中，将浆料的粘度η₄₀₀改变为15mPa·s(实施例1)、25mPa·s(实施例6)、60mPa·s(比较例7)或100mPa·s(比较例8)，制作过滤器。第一次浆料投入的涂敷宽度为95％、第二次浆料投入的涂敷宽度为30％、基材的每1L体积的催化剂层的涂敷量为240g/L，是一定的。在表5和图11表示结果。图11是表示浆料的涂敷深度与压力损失的关系的图表。

表5

如表5和图11所示，将浆料的涂敷深度设为90％以上的实施例1、6中，压损上升率成为125％以下，与将涂敷深度设为75％以下的比较例7、8相比，关于压力损失得到了更良好的结果。根据该结果，优选将浆料的涂敷深度设为至少90％。

以上，对于颗粒过滤器100以及具有该颗粒过滤器100的排气净化装置1例示了各种改变例，但是，颗粒过滤器100以及排气净化装置1的构造不限定于上述任一实施方式。

例如，上述的实施方式中，在基材的长度方向上，形成有上游侧催化剂层20A的部分的长度L_A比形成有下游侧催化剂层20B的部分的长度L_B长，但是催化剂层20的构成不限定于此。例如，如上述实施例2那样，也可以使形成有下游侧催化剂层20B的部分的长度L_B长于形成有上游侧催化剂层20A的部分的长度L_A。另外，如上述实施例3那样，也可以不分为上游侧催化剂层20A和下游侧催化剂层20B，以1次的浆料投入形成催化剂层20。此时，也能够通过使各细孔直径范围各自的细孔所保持的催化剂层的平均填充率A、B、C满足上述A＜B＜C的关系，并且在从分隔壁的表面至该分隔壁厚度的至少90％的区域形成催化剂层，从而以高的水平兼顾压损的降低和催化剂的净化性能提高

另外，排气净化装置1的各部件、部位的形状、构造也可以进行变更。图1所示的例子中，在过滤器部的上游侧设置催化部，但是，催化部也可以省略。该排气净化装置1特别适合作为净化例如汽油发动机等排气温度比较高的排气中的有害成分的装置。但是，本发明所涉及的排气净化装置1不限于净化汽油发动机的排气中的有害成分的用途，能够用于净化从其它发动机(例如柴油发动机)排出的排气中的有害成分的各种用途。

工业上的可利用性

根据本发明，能够提供将压力损失抑制为较低并且能够提高排气的净化性能的排气净化装置。

Claims

1.一种排气净化装置，其配置于内燃机的排气通路，对从该内燃机排出的排气进行净化，所述排气净化装置的特征在于，具备：

壁流构造的基材，该壁流构造的基材具有仅排气流入侧的端部开口的入侧室、与该入侧室邻接且仅排气流出侧的端部开口的出侧室和分隔所述入侧室与所述出侧室的多孔质的分隔壁；以及

形成于所述分隔壁的内部的催化剂层，

所述催化剂层形成于从与所述入侧室或所述出侧室相接的所述分隔壁的表面至该分隔壁厚度的至少90％的区域，并且保持于该区域中的分隔壁的内部细孔的表面，

所述分隔壁的保持所述催化剂层的内部细孔之中，保持于细孔直径为5μm以上低于10μm的细孔的催化剂层的平均填充率A、保持于细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B和保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C的关系满足下式：A＜B＜C。

2.如权利要求1所述的排气净化装置，其特征在于：

将切出从所述基材的排气流入侧的端部起向下游侧去的对应于所述基材长度的10％、50％和90％的部分并流通气体时的压力损失分别设为P₁₀、P₅₀、P₉₀的情况下，满足下式：0.9≤P₁₀/P₅₀≤1.1、0.9≤P₉₀/P₅₀≤1.1。

3.如权利要求1或2所述的排气净化装置，其特征在于：

保持于所述细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C比保持于所述细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B大5％以上。

4.如权利要求1～3中任一项所述的排气净化装置，其特征在于：

保持于所述细孔直径为10μm以上低于20μm的细孔的催化剂层的平均填充率B比保持于所述细孔直径为5μm以上低于10μm的细孔的催化剂层的平均填充率A大5％以上。

5.如权利要求1～4中任一项所述的排气净化装置，其特征在于：

所述平均填充率A为A≤75％，

所述平均填充率B为75％＜B＜85％，

所述平均填充率C为85％≤C。

6.如权利要求1～5中任一项所述的排气净化装置，其特征在于：

保持于所述分隔壁的内部细孔之中细孔直径为30μm以上的细孔的催化剂层的平均填充率D小于保持于细孔直径为20μm以上低于30μm的细孔的催化剂层的平均填充率C。

7.如权利要求1～6中任一项所述的排气净化装置，其特征在于：

所述内燃机为汽油发动机。