JP2022111085A - Exhaust gas purification filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気浄化触媒を備える排気浄化フィルタに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exhaust purification filter provided with an exhaust purification catalyst.
従来、自動車等に搭載されるガソリンエンジンにおいて、燃焼効率の向上等の観点から、直噴ガソリンエンジンの採用が進められている。ところが、この直噴ガソリンエンジンでは、PM等の粒子状物質がポートインジェクション(PI)エンジンよりも多く排出されるため、近年のエミッション規制(PM排出規制、PN(排出微粒子の粒子数)規制)の強化に伴って、ガソリンエンジンの排気通路に粒子状物質を捕捉する排気浄化フィルタ(Gasoline Particulate Filter、以下「GPF」という。)を設ける技術の検討が進められている。 2. Description of the Related Art Conventionally, direct-injection gasoline engines have been adopted in gasoline engines mounted on automobiles and the like from the viewpoint of improving combustion efficiency. However, direct injection gasoline engines emit more particulate matter such as PM than port injection (PI) engines. Along with this enhancement, studies are underway on a technique for providing an exhaust purification filter (Gasoline Particulate Filter, hereinafter referred to as "GPF") for trapping particulate matter in the exhaust passage of a gasoline engine.
また、ガソリンエンジンの排気通路には、排気中に含まれるCO、HC及びNOxを浄化する三元触媒(以下、「TWC」という。)が、ハニカム支持体に担持された状態で設けられる。特に近年では、触媒浄化の要求性能を満たすために複数のTWCが直列に排気通路に配置される。そのため、これら複数のTWCに加え、GPFを新たに排気通路に設けるのは、圧力損失やコストの観点から好ましくない。 In addition, a three-way catalyst (hereinafter referred to as "TWC") for purifying CO, HC and NOx contained in exhaust gas is provided in an exhaust passage of a gasoline engine while being supported on a honeycomb support. Especially in recent years, a plurality of TWCs are arranged in series in the exhaust passage in order to meet the required catalytic purification performance. Therefore, it is not preferable to newly provide a GPF in the exhaust passage in addition to these TWCs from the viewpoint of pressure loss and cost.
そこで、GPFにTWCを担持させ、粒子状物質捕捉性能に加えて三元浄化機能をGPFに付与する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, a technique has been proposed in which a TWC is supported on a GPF to provide the GPF with a three-dimensional purification function in addition to the particulate matter trapping performance (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、所望の粒子状物質捕捉性能を得るためには、GPFを構成するフィルタ基材として気孔径の小さいものを用いる必要があり、その場合には圧損が上昇して出力の低下を招くという課題があった。さらにこの課題は、走行距離が延びるほど、オイル由来のアッシュ(Ash、灰)等の粒子状物質が排気浄化フィルタに多く捕捉されるため、より顕著であった。 However, in order to obtain the desired particulate matter trapping performance, it is necessary to use a filter base material having a small pore size as the filter base material that constitutes the GPF. was there. Furthermore, as the travel distance increases, more particulate matter such as oil-derived ash (ash) is captured by the exhaust purification filter, and this problem becomes more pronounced.
また、触媒をコートすることにより粒子状物質捕捉性能を向上させる手法もあるが、従来一般的な気孔径のフィルタ基材への触媒担持では、上述の圧損の観点からGPFに担持する触媒量が制限され、排気浄化性能も従来のTWCほどは期待できなかった。即ち、圧損と、排気浄化性能及び粒子状物質捕捉性能は、互いにトレードオフの関係にあった。 In addition, there is a method of improving the particulate matter trapping performance by coating a catalyst, but in the case of catalyst loading on a filter base material with a pore size that is conventionally common, the amount of catalyst loaded on the GPF from the viewpoint of the above-mentioned pressure loss is large. It was limited, and the exhaust purification performance could not be expected as much as the conventional TWC. That is, the pressure loss, the exhaust purification performance, and the particulate matter trapping performance are in a trade-off relationship with each other.
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧損を低減できるとともに、高い排気浄化性能及び粒子状物質捕捉性能を有する排気浄化フィルタを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an exhaust purification filter that can reduce pressure loss and has high exhaust purification performance and particulate matter trapping performance.
(1) 上記目的を達成するため本発明は、内燃機関(例えば、後述のエンジン1)の排気通路(例えば、後述の排気管3)に設けられ、前記内燃機関の排気中の粒子状物質を捕捉して浄化する排気浄化フィルタであって、排気の流入側端面から流出側端面まで延びる複数のセルが多孔質の隔壁(例えば、後述の隔壁323)により区画形成され、且つ、前記流出側端面における開口が目封じされた流入側セルと、前記流入側端面における開口が目封じされた流出側セルと、が交互に配置されたフィルタ基材(例えば、後述のフィルタ基材320)と、前記隔壁に担持された排気浄化触媒(例えば、後述のTWC33)と、を備え、前記フィルタ基材の前記排気浄化触媒担持後のメジアン気孔径(D50)は、17μm以上であり、前記フィルタ基材の気孔分布の半値幅は、7μm~15μmであり、前記排気浄化触媒は、前記排気浄化触媒の密度が相対的に高い高密度層(例えば、後述の高密度層331)と、前記排気浄化触媒の密度が相対的に低い低密度層(例えば、後述の低密度層332)と、に偏在して担持され、前記高密度層の最大気孔径は、11.7μm以下である、排気浄化フィルタ(例えば、後述のGPF32)を提供する。
(1) In order to achieve the above objects, the present invention is provided in an exhaust passage (for example, an
(1)の発明では、所謂ウォールフロー型のフィルタ基材に排気浄化触媒が担持された排気浄化フィルタにおいて、排気浄化触媒担持後のフィルタ基材のメジアン気孔径(D50)が比較的大きい17μm以上であるとともに、フィルタ基材に担持される排気浄化触媒が、相対的に密度が高い層と低い層とに偏在して配置される。
(1)の発明によれば、排気浄化触媒担持後において比較的大きい気孔径が確保された隔壁の厚み方向の一部に、排気浄化触媒が層状且つ高密度に配置された高密度層を有するため、排気の流路が十分確保されるとともに、排気の流れの均一性が確保される結果、圧損の上昇を許容範囲内に抑制することができる。
ここで、粒子状物質による初期の圧損上昇と、粒子状物質堆積後の圧損上昇とは相関関係にあることが本出願人により見出されている。即ち、粒子状物質による初期の圧損上昇を抑制できれば、粒子状物質堆積後の圧損上昇を低減できる。この点、上述した(1)の発明の圧損上昇抑制効果は、初期の段階から発揮されるため、(1)の発明によれば、粒子状物質堆積後の圧損上昇を低減することができる。
In the invention of (1), in an exhaust purification filter in which an exhaust purification catalyst is supported on a so-called wall-flow filter substrate, the median pore diameter (D50) of the filter substrate after supporting the exhaust purification catalyst is 17 μm or more, which is relatively large. In addition, the exhaust purification catalyst carried on the filter base material is unevenly distributed in the relatively high-density layer and the low-density layer.
According to the invention of (1), a high-density layer in which the exhaust purification catalyst is arranged in a layered manner at a high density is provided in a part of the partition wall in the thickness direction in which a relatively large pore diameter is ensured after supporting the exhaust purification catalyst. Therefore, a sufficient flow path for the exhaust gas is ensured, and the uniformity of the flow of the exhaust gas is ensured. As a result, an increase in pressure loss can be suppressed within an allowable range.
Here, the applicant has found that there is a correlation between the initial increase in pressure loss due to particulate matter and the increase in pressure loss after accumulation of particulate matter. That is, if the initial increase in pressure loss due to particulate matter can be suppressed, the increase in pressure loss after accumulation of particulate matter can be reduced. In this respect, the pressure drop increase suppressing effect of the invention (1) described above is exerted from the initial stage, so according to the invention (1), it is possible to reduce the pressure drop increase after particulate matter deposition.
また、(1)の発明によれば、排気浄化触媒が隔壁の厚み方向の一部に層状且つ高密度に配置された高密度層を有するとともに、高密度層の最大気孔径が比較的小さい11.7μm以下であるため、高密度に配置された排気浄化触媒によって狭められた流路を排気が確実に通過することとなり、高い粒子状物質の捕捉性能と高い排気浄化性能が得られる。
従って、(1)の発明によれば、粒子状物質による初期の圧損上昇を抑制することができ、粒子状物質堆積後の圧損を低減できる。ひいては、排気浄化触媒の担持量を制限することなく圧損を低減できるため、圧損を低減できるとともに、高い排気浄化性能及び粒子状物質捕捉性能を有する排気浄化フィルタを提供できる。
Further, according to the invention of (1), the exhaust purification catalyst has a high-density layer arranged in a layered and dense manner in a part of the partition wall in the thickness direction, and the maximum pore diameter of the high-density layer is relatively small. Since the diameter is 0.7 μm or less, the exhaust gas reliably passes through the flow path narrowed by the exhaust gas purification catalyst arranged at a high density, and high particulate matter trapping performance and high exhaust gas purification performance can be obtained.
Therefore, according to the invention of (1), it is possible to suppress an initial increase in pressure loss due to particulate matter, and reduce pressure loss after accumulation of particulate matter. As a result, the pressure loss can be reduced without limiting the supported amount of the exhaust purification catalyst, so that the pressure loss can be reduced, and an exhaust purification filter having high exhaust purification performance and particulate matter trapping performance can be provided.
さらには、(1)の発明では、フィルタ基材の気孔分布におけるピークの半値幅が7μm~15μmである。即ち、(1)の発明に係る排気浄化フィルタは、気孔径が大きく、気孔分布の半値幅が狭い。これにより、フィルタ基材に排気浄化触媒を担持する際に、排気浄化触媒を含むスラリーが毛細管現象によって気孔径の小さい気孔に優先的に流入することによって、該気孔が塞がれることを抑制できる。そのため、排気浄化触媒担持後においても隔壁内の排気の流路の減少を抑制でき、排気浄化触媒担持後の圧損上昇をより抑制できる排気浄化フィルタを提供できる。また、流路数が多いことにより、粒子状物質を含む排気と排気浄化触媒との接触確率が上がるため、より高い排気浄化性能及び粒子状物質捕捉性能を有する排気浄化フィルタを提供できる。 Furthermore, in the invention (1), the half width of the peak in the pore distribution of the filter base material is 7 μm to 15 μm. That is, the exhaust purification filter according to the invention of (1) has a large pore diameter and a narrow half width of the pore distribution. As a result, when the exhaust purification catalyst is supported on the filter base material, the slurry containing the exhaust purification catalyst preferentially flows into the pores having a small pore diameter due to capillary action, thereby suppressing the clogging of the pores. . Therefore, it is possible to provide an exhaust purification filter capable of suppressing a decrease in the flow path of the exhaust gas in the partition wall even after supporting the exhaust purification catalyst, and further suppressing an increase in pressure loss after supporting the exhaust purification catalyst. In addition, the increased number of flow paths increases the probability of contact between exhaust gas containing particulate matter and the exhaust purification catalyst, so that an exhaust purification filter having higher exhaust purification performance and particulate matter trapping performance can be provided.
(2) (1)の排気浄化フィルタにおいて、前記フィルタ基材の前記排気浄化触媒担持後のメジアン気孔径(D50)は、20μm以上であってもよい。 (2) In the exhaust purification filter of (1), the median pore diameter (D50) of the filter substrate after supporting the exhaust purification catalyst may be 20 μm or more.
(2)の発明では、フィルタ基材の排気浄化触媒担持後のメジアン気孔径(D50)が20μm以上である。これにより、圧損上昇をより抑制でき、(1)の発明の効果がより高められる。 In the invention of (2), the median pore diameter (D50) of the filter substrate after supporting the exhaust purification catalyst is 20 μm or more. As a result, an increase in pressure loss can be further suppressed, and the effect of the invention (1) is further enhanced.
(3) (1)又は(2)の排気浄化フィルタにおいて、前記高密度層の最大気孔径は、7.7μm以下であってもよい。 (3) In the exhaust purification filter of (1) or (2), the maximum pore diameter of the high-density layer may be 7.7 μm or less.
(3)の発明では、高密度層の最大気孔径が7.7μm以下である。これにより、より高い粒子状物質の捕捉性能とより高い排気浄化性能が得られ、(1)の発明の効果がより高められる。 In the invention of (3), the maximum pore diameter of the high-density layer is 7.7 μm or less. As a result, higher particulate matter trapping performance and higher exhaust purification performance are obtained, and the effect of the invention (1) is further enhanced.
(4) (1)から(3)いずれかの排気浄化フィルタにおいて、前記フィルタ基材の気孔分布の半値幅は、7μm~9μmであってもよい。 (4) In the exhaust purification filter according to any one of (1) to (3), the filter base material may have a pore distribution half width of 7 μm to 9 μm.
(4)の発明では、排気浄化触媒担持前のフィルタ基材の気孔分布におけるピークの半値幅が7μm~9μmである。これにより、排気浄化触媒担持後においても隔壁内の排気の流路の減少を抑制できるため、(1)の発明の効果がより高められる。 In the invention of (4), the half value width of the peak in the pore distribution of the filter substrate before supporting the exhaust purification catalyst is 7 μm to 9 μm. As a result, even after the exhaust purification catalyst is carried, the reduction in the flow path of the exhaust gas in the partition wall can be suppressed, so that the effect of the invention (1) is further enhanced.
(5) (1)から(4)いずれかの排気浄化フィルタにおいて、前記フィルタ基材の気孔率は、55%~70%であってもよい。 (5) In the exhaust purification filter according to any one of (1) to (4), the filter base material may have a porosity of 55% to 70%.
(5)の発明では、排気浄化触媒担持前のフィルタ基材の気孔率が55%~70%である。これにより、排気の流路がより十分に確保されるため、(1)の発明の効果がより高められる。 In the invention of (5), the porosity of the filter base material before supporting the exhaust purification catalyst is 55% to 70%. As a result, the exhaust flow path is more sufficiently secured, and the effect of the invention (1) is further enhanced.
本発明によれば、圧損を低減できるとともに、高い排気浄化性能及び粒子状物質捕捉性能を有する排気浄化フィルタを提供できる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide an exhaust purification filter that can reduce pressure loss and has high exhaust purification performance and particulate matter trapping performance.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る内燃機関(以下、「エンジン」という。)1の排気浄化装置2の構成を示す図である。
エンジン1は、直噴方式のガソリンエンジンである。図1に示すように、排気浄化装置2は、排気が流通する排気管3の上流側から順に設けられた、TWC31と、排気浄化フィルタとしてのGPF32と、を備える。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an
The
TWC31は、排気中のHCをH2OとCO2に、COをCO2に、NOxをN2にそれぞれ酸化又は還元することで浄化する。TWC31は、例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、セリア、ゼオライト等の酸化物からなる担体に、触媒金属としてPdやRh等の貴金属を担持させたものが用いられる。このTWC31は、通常、ハニカム支持体上に担持される。 The TWC 31 purifies the exhaust gas by oxidizing or reducing HC to H 2 O and CO 2 , CO to CO 2 , and NOx to N 2 , respectively. For the TWC 31, for example, a carrier made of an oxide such as alumina, silica, zirconia, titania, ceria, or zeolite, carrying a noble metal such as Pd or Rh as a catalytic metal, is used. This TWC 31 is usually carried on a honeycomb support.
また、TWC31は、OSC能を有するOSC材を含む。OSC材としては、CeO2の他、CeO2とZrO2の複合酸化物(以下、「CeZr複合酸化物」という。)等が用いられる。中でも、CeZr複合酸化物は、高い耐久性を有するため好ましく用いられる。なお、これらOSC材に、上記触媒金属が担持されていてもよい。 TWC 31 also includes an OSC material having OSC capabilities. As an OSC material, in addition to CeO 2 , a composite oxide of CeO 2 and ZrO 2 (hereinafter referred to as “CeZr composite oxide”) or the like is used. Among them, the CeZr composite oxide is preferably used because of its high durability. The catalyst metal may be supported on these OSC materials.
TWC31の調製方法については特に限定されず、従来公知のスラリー法等により調製される。例えば、上記の酸化物、貴金属、OSC材等を含むスラリーを調製後、調製したスラリーをコージェライト製ハニカム支持体にコートして焼成することにより調製される。 The method for preparing TWC31 is not particularly limited, and it is prepared by a conventionally known slurry method or the like. For example, after preparing a slurry containing the above oxides, noble metals, OSC materials, etc., the prepared slurry is coated on a cordierite honeycomb support and fired.
GPF32は、排気中の粒子状物質を捕捉して浄化する。具体的には、後述する隔壁内の微細な細孔を排気が通過する際に、隔壁の表面に粒子状物質が堆積することで、粒子状物質を捕捉する。
ここで、本明細書における粒子状物質には、すす(カーボンスート)、オイルの燃え残り(SOF)、オイルの燃え滓であるアッシュ(Ash、灰)、PM等の粒子状物質が含まれる。近年では、これら粒子状物質の排出規制が厳格化されてきており、これら粒子状物質の総排出重量(g/km、g/kW)の規制(PM規制)だけでなく、例えばPM2.5等の粒子径2.5μm以下の小さな粒子状物質の排出個数が規制(PN規制)されるようになってきている。これに対して、本実施形態に係るGPF32は、これらPM規制やPN規制に対応可能なものである。
Here, particulate matter in the present specification includes particulate matter such as soot (carbon soot), oil residue (SOF), ash that is oil ash, and PM. In recent years, emission regulations for these particulate matter have been tightened. The number of discharged small particulate matter with a particle diameter of 2.5 μm or less is being regulated (PN regulation). On the other hand, the
図2は、本実施形態に係るGPF32の断面図である。
図2に示すように、GPF32は、フィルタ基材320と、フィルタ基材320の隔壁323に担持された排気浄化触媒(本実施形態ではTWC33)と、を備える。
フィルタ基材320は、例えば軸方向に長い円柱形状であり、コージェライト、ムライト、シリコンカーバイド(SiC)等の多孔質体により形成される。フィルタ基材320には、流入側端面32aから流出側端面32bまで延びる複数のセルが設けられ、これらセルは隔壁323により区画形成される。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 2 , the
The
フィルタ基材320は、流入側端面32aにおける開口を目封じする流入側目封じ部324を備える。流入側目封じ部324によって流入側端面32aにおける開口が目封じされたセルは、流入側端部が閉塞している一方で流出側端部が開口し、隔壁323内を通過した排気を下流へ流出させる流出側セル322を構成する。
流入側目封じ部324は、フィルタ基材320の流入側端面32aから目封じ用セメントを封入することで形成される。
The
The inflow-
フィルタ基材320は、流出側端面32bにおける開口を目封じする流出側目封じ部325を備える。流出側目封じ部325によって流出側端面32bにおける開口が目封じされたセルは、流入側端部が開口する一方で流出側端部が閉塞しており、排気管3から排気が流入する流入側セル321を構成する。
流出側目封じ部325は、フィルタ基材320の流出側端面32bから目封じ用セメントを封入することで形成される。
The
The outflow-
なお、セルの流入側端面32aにおける開口と、流出側端面32bにおける開口とが互い違いに目封じされることで、流出側端面32bにおける開口が目封じされた流入側セル321と、流入側端面32aにおける開口が目封じされた流出側セル322と、が交互に配置されている。より詳しくは、流入側セル321と流出側セル322とは、互いに格子状(市松状)に隣接して配置されている。
By alternately sealing the openings on the inflow-
図2中に矢印で示すように、流入側セル321に流入した排気は、気流層から隔壁323内に流入した後、隔壁323内を通過して流出側セル322へと流出する。排気が隔壁323に流入する側が入口側(Inlet)であり、排気が隔壁323から流出する側が出口側(Outlet)である。
As indicated by arrows in FIG. 2 , the exhaust gas that has flowed into the inflow-
本実施形態に係るフィルタ基材320の気孔分布は、水銀ポロシメータにより測定される。この気孔分布は、横軸を気孔径(μm)とし、縦軸をLog微分気孔容積分布dV/d(logD)(ml/g)として表される。本実施形態では、排気浄化触媒担持後のフィルタ基材320の体積基準によるメジアン気孔径(D50)は、17μm以上である。より好ましい排気浄化触媒担持後のフィルタ基材320の体積基準によるメジアン気孔径(D50)は、20μm以上である。
The pore distribution of the
即ち、本実施形態のフィルタ基材320は、排気浄化触媒担持後においても、メジアン気孔径が17μm以上と比較的大きい気孔を有する。これにより、隔壁323内に流入する排気の流路が十分に確保される。特に、後述するように本実施形態では排気浄化触媒としてのTWC33の担持位置を工夫することにより、フィルタ基材320中の気孔の気孔径がTWC33によって狭められる(塞がれる)ことが抑制されているため、排気の流路が十分に確保される結果、圧損を低減することができる。
That is, the
ここで、気孔分布における半値幅は、気孔分布のピークのシャープ度合いを表す指標である。本実施形態では、排気浄化触媒担持前におけるフィルタ基材320の気孔分布の半値幅は、7~15μmであり、狭い。より好ましい半値幅は、7~9μmである。
Here, the half width in the pore distribution is an index representing the degree of sharpness of the peak of the pore distribution. In this embodiment, the half-value width of the pore distribution of the
即ち本実施形態のフィルタ基材320は、排気浄化触媒担持前において、気孔径が大きく、気孔分布の半値幅が狭い。半値幅が7~15μmであることにより、フィルタ基材320にTWC33を担持する際に、TWC33を含むスラリーが毛細管現象によって気孔径の小さい気孔に優先的に流入することによって、該気孔が塞がれることを抑制できる。そのため、排気浄化触媒担持後においても隔壁323内の排気の流路の減少を抑制でき、排気浄化触媒担持後の圧損上昇をより抑制できるGPF32を提供できる。また、流路数が多いことにより、粒子状物質を含む排気とTWC33との接触確率が上がるため、より高い排気浄化性能及び粒子状物質捕捉性能が得られる。
That is, the
排気浄化触媒担持前のフィルタ基材320の気孔率は、55%~70%であることが好ましい。排気浄化触媒担持前のフィルタ基材320の気孔率が55%~70%であれば、TWC33を担持させたときに圧損が急激に悪化するのを抑制できる。
The porosity of the
また、排気浄化触媒担持前のフィルタ基材の平均気孔径は、20μm~30μmであることが好ましい。排気浄化触媒担持前のフィルタ基材の平均気孔径が20μm~30μmであれば、排気浄化触媒担持後においても、フィルタ基材320のメジアン気孔径を17μm以上とすることができる。
Moreover, the average pore diameter of the filter substrate before supporting the exhaust purification catalyst is preferably 20 μm to 30 μm. If the filter base material has an average pore diameter of 20 μm to 30 μm before supporting the exhaust purification catalyst, the median pore diameter of the
隔壁323の厚みは、5~15milであることが好ましい。隔壁323の厚みが5~15milであれば、圧損を低減できるとともに、高い排気浄化性能及び粒子状物質捕捉性能が得られる。
The thickness of the
図3は、本実施形態に係るGPF32の隔壁323の断面図である。図3中、斜線部分がフィルタ基材320、白色部分が気孔、黒色部分が排気浄化触媒としてのTWC(三元触媒)33をそれぞれ表している。また、図3の上側が隔壁323の入口側(Inlet)であり、下側が隔壁323の出口側(Outlet)である。即ち、隔壁323の入口側(Inlet)が流入側セル321の内壁面を構成し、隔壁323の出口側(Outlet)が流出側セル322の内壁面を構成する。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
隔壁323の厚み方向の一部、図3に示す例では隔壁323のInlet側に、TWC33が高密度に担持された高密度層331が配置されている。このように、本実施形態のGPF32では、TWC33が、密度が相対的に高い高密度層331と、密度が相対的に低い低密度層332と、に偏在して担持されている。
A high-
本実施形態のGPF32は、上述した通り、メジアン気孔径が20μm以上と比較的大きい気孔34を有する隔壁323の厚み方向の一部に、TWC33が層状且つ高密度に配置された高密度層331を有するため、排気の流路が十分確保されるとともに、排気の流れの均一性が確保される結果、圧損の上昇を許容範囲内に抑制することができる。
ここで、粒子状物質による初期の圧損上昇と、粒子状物質堆積後の圧損上昇とは相関関係にあることが本出願人により見出されている。即ち、粒子状物質による初期の圧損上昇を抑制できれば、粒子状物質堆積後の圧損上昇を低減できる。この点、上述の圧損上昇抑制効果は、初期の段階から発揮されるため、本実施形態によれば、粒子状物質堆積後の圧損上昇を低減することができる。
As described above, the
Here, the applicant has found that there is a correlation between the initial increase in pressure loss due to particulate matter and the increase in pressure loss after accumulation of particulate matter. That is, if the initial increase in pressure loss due to particulate matter can be suppressed, the increase in pressure loss after accumulation of particulate matter can be reduced. In this regard, since the effect of suppressing the increase in pressure loss described above is exerted from the initial stage, according to the present embodiment, it is possible to reduce the increase in pressure loss after particulate matter deposition.
また本実施形態のGPF32では、図3に示すように、低密度層332と比べて高密度層331における気孔34は、気孔34の内壁面に担持されたTWC33によって気孔径が狭められる。具体的に、本実施形態の高密度層331の最大気孔径は、11.7μm以下である。より好ましい高密度層331の最大気孔径は、7.7μm以下である。
In addition, in the
TWC33が隔壁323の厚み方向の一部に層状且つ高密度に配置された高密度層331を有するとともに、高密度層331の最大気孔径が比較的小さい11.7μm以下であることにより、全体としてはメジアン気孔径が20μm以上と比較的大きい気孔径を確保しつつ、部分的に、高密度層331では高密度に配置されたTWC33によって狭められた流路を排気が確実に通過することとなり、高い粒子状物質の捕捉性能と高い排気浄化性能が得られる。
The
従って、本実施形態によれば、粒子状物質による初期の圧損上昇を抑制することができ、粒子状物質堆積後の圧損を低減できる。ひいては、TWC33の担持量を制限することなく圧損を低減できるため、圧損を低減できるとともに、高い排気浄化性能及び粒子状物質捕捉性能が得られる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the initial increase in pressure loss due to particulate matter, and reduce the pressure loss after particulate matter deposition. As a result, the pressure loss can be reduced without limiting the amount of
図4は、本実施形態に係るGPF32の隔壁323の構造の一例を示す断面模式図である。より詳しくは、図3に示されるGPF32の隔壁323の構造を、模式的に示す図である。これら図3及び図4に示されるように、隔壁323の全体に亘って、気孔34の内壁面にTWC33が担持され、特に隔壁323のInlet側(高密度層331)においてTWC33が高密度に担持される。ただし、高密度層331の配置はこれに限定されず、隔壁323の厚み方向のいずれかの部分に配置されればよい。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of the structure of the
図5は、本記実施形態に係るGPF32の隔壁323の構造の他の例を示す断面模式図である。図5に示される例では、TWC33が層状且つ高密度に配置された高密度層331が、隔壁323の外表面上及びその近傍に配置される。より詳しくは、隔壁323のInlet側の外表面上及びその近傍に高密度層331が配置される。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another example of the structure of the
図6は、本記実施形態に係るGPF32の隔壁323の構造の他の例を示す断面模式図である。図6に示される例では、TWC33が層状且つ高密度に配置された高密度層331が、隔壁323の厚み方向の略中央に配置される。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another example of the structure of the
上述の各例の各高密度層331には、一つの隔壁323におけるTWC33の全担持量のうちの50質量%以上のTWC33が配置されることが好ましい。これにより、上述の本実施形態の各効果がより確実に発揮され、圧損をより低減できるとともに、より高い排気浄化性能及び粒子状物質捕捉性能が得られる。
In each high-
TWC33は、上述のTWC31と同様に、排気中のHCをH2OとCO2に、COをCO2に、NOxをN2にそれぞれ酸化又は還元することで浄化する。TWC33は、例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、セリア、ゼオライト等の酸化物からなる担体に、触媒金属としてPdやRh等の貴金属を担持させたものが用いられる。
The
また、TWC33は、OSC材(酸素吸放出材)を含む。OSC材としては、CeO2の他、CeO2とZrO2の複合酸化物(以下、「CeZr複合酸化物」という。)等が用いられる。中でも、CeZr複合酸化物は、高い耐久性を有するため好ましく用いられる。なお、これらOSC材に、上記触媒金属が担持されていてもよい。上述のTWCの触媒作用を同時に有効に生じさせるためには、燃料と空気の比(以下「空燃比」という。)を完全燃焼反応における化学量論比(以下「ストイキ」という。)近傍に保つことが好ましいところ、酸化雰囲気下で酸素を吸蔵し、還元雰囲気下で酸素を放出する酸素吸蔵放出能を有するOSC材を助触媒として触媒金属とともに用いることにより、より高い触媒浄化性能が得られる。
In addition, the
TWC33の調製方法については特に限定されず、従来公知のスラリー法等により調製される。例えば、上記の酸化物、貴金属、OSC材等を含むスラリーをミリングして調製した後、調製したスラリーをフィルタ基材320にコートして焼成することにより調製される。
The method for preparing TWC33 is not particularly limited, and it is prepared by a conventionally known slurry method or the like. For example, it is prepared by milling a slurry containing the above oxides, noble metals, OSC materials, etc., and then coating the
上述の構成を有するTWC33のウォッシュコート量は、好ましくは30~150g/Lである。TWC33のウォッシュコート量がこの範囲内であれば、圧損上昇を低減しつつ高い触媒浄化性能及び粒子状物質捕捉性能が得られる。
なお本実施形態では、TWC33には触媒金属として他の貴金属、例えばPtが含まれていてもよい。
The washcoat amount of TWC33 having the above structure is preferably 30 to 150 g/L. If the washcoat amount of the
In this embodiment, the
以上の構成を備える本実施形態に係るGPF32は、例えばピストン押し上げ法により製造される。ピストン押し上げ法では、TWC33の構成材料を所定量含むスラリーをミリングにより作製し、フィルタ基材320の流入側端面をスラリー流入入口として、ピストン押上げ方法にて、WC量60g/Lでフィルタ基材320にTWC33を担持させる。その後、乾燥させて焼成を行うことにより、GPF32が得られる。
GPF32 which concerns on this embodiment provided with the above structure is manufactured, for example by a piston push-up method. In the piston push-up method, a slurry containing a predetermined amount of the constituent material of the
高密度層331をフィルタ基材320の外表面上及びその近傍に形成(配置)させる方法の一例としては、高粘度のスラリーにフィルタ基材320を含浸させ、吸引圧力を低く設定する方法が挙げられる。また、スラリー調製時のミリング時間を短くして比較的大きな粒子が残存するスラリーを用いる方法も挙げられる。
高密度層331をフィルタ基材320の隔壁323の入口側/出口側に形成(配置)させる方法の一例としては、高粘度のスラリーにフィルタ基材320を含浸させ、吸引圧力を高く設定する方法が挙げられる。
高密度層331をフィルタ基材320の厚み方向中央に形成(配置)させる方法の一例としては、低粘度のスラリーにフィルタ基材320を含浸させ、吸引時間を短く設定する方法が挙げられる。
An example of a method for forming (arranging) the high-
As an example of a method of forming (arranging) the high-
An example of a method for forming (arranging) the high-
以上のようにして製造される本実施形態のGPF32では、上述したTWC33担持後のフィルタ基材320のメジアン気孔径は、水銀ポロシメータにより測定される。より詳しくは、TWC33担持後のフィルタ基材320のメジアン気孔径は、図3~図6中、1点鎖線で示される全体部分P1におけるメジアン気孔径である。
In the
また本実施形態では、高密度層331における最大気孔径は、パームポロメータにより測定される。より詳しくは、高密度層331における最大気孔径は、図3~図6中、破線で示される部分P2における最大気孔径である。
Also, in this embodiment, the maximum pore diameter in the high-
ここで、図7は、パームポロメータ及び水銀ポロシメータの測定箇所を示す図である。図7では、上述のGPF32の流入側をTOPとし、流入するガスの流れ方向において流入側からの距離がTであり且つ流出側からの距離がTである中央部をMIDとし、流出側をBTMとして表示している。
Here, FIG. 7 is a diagram showing measurement points of a perm porometer and a mercury porosimeter. In FIG. 7, the inflow side of the
パームポロメータを用いた、高密度層331における最大気孔径の測定は、図7に示されるTOP、MID及びBTMの3か所を測定し、それらの平均値を採用する。ただし、例えばEPMA等でセル長さが均一と判断された場合には、BTMの測定値を代表値として採用してもよい。このパームポロメータは、バブルポイント法により隔壁323の貫通孔分布を計測するものである。より詳しくは、GPF32をアルコールに浸漬させ、ガス圧を上げていったときに抜けた圧力から貫通孔分布を計測するものであり、隔壁323を貫通する気孔を流入側セル321の隔壁表面から流出側セル322の隔壁表面まで観察したときの気孔径分布である。
The maximum pore diameter in the high-
また、水銀ポロシメータを用いた、TWC33担持後のフィルタ基材320のメジアン気孔径の測定は、図7に示されるTOP、MID及びBTMの3か所を測定し、それらの平均値を採用する。この水銀ポロシメータは、GPF32を水銀に浸漬させ、圧力を変化させて水銀が浸透したときの圧力から気孔径を計測するものである。より詳しくは、閉鎖孔以外の全ての気孔(貫通していない気孔を含む)について、流入側セル321の隔壁表面から流出側セル322の隔壁表面までの全領域の気孔径を反映した気孔分布である。
In addition, the median pore diameter of the
次に、以上の構成を備える本実施形態に係るGPF32に対して、初期圧損、PN低減率及び対ハニカム性についてシミュレーションを行った結果について説明する。なお、シミュレーションは、実物に合わせ込んだモデルにおいて、実物と同様に排気を流すことにより行った。
Next, the results of simulating the initial pressure loss, the PN reduction rate, and the honeycomb resistance of the
図8は、メジアン気孔径と初期圧損との関係を示す図である。図8に示されるように、TWC33担持後のフィルタ基材320のメジアン気孔径が17μm以上である場合に、初期圧損を十分に低減できることが分かる。上述したように、粒子状物質による初期の圧損上昇と、粒子状物質堆積後の圧損上昇とは相関関係にあることから、本実施形態によれば、圧損上昇抑制効果が初期の段階から発揮されるため、粒子状物質堆積後の圧損上昇を低減することができると言える。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between median pore diameter and initial pressure drop. As shown in FIG. 8, it can be seen that the initial pressure loss can be sufficiently reduced when the median pore diameter of the
図9は、高密度層331の最大気孔径とPN低減率との関係を示す図である。図9に示されるように、高密度層331の最大気孔径が11.7μm以下である場合に、80%を超える十分なPN低減率が得られることが分かる。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the maximum pore diameter of the high-
図10は、高密度層331の最大気孔径とCPIとの関係を示す図である。ここで、CPI(Coat Performance Index)は、GPFのNOx浄化率を、通常のハニカム担体(目封じ無し)に担持させたTWCのNOx浄化率で除したものであり、TWCに対するGPFのNOx浄化指標である。図10に示されるように、高密度層331の最大気孔径が11.7μm以下である場合でも十分な浄化性能が得られることが分かる。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the maximum pore diameter of the high-
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
上記実施形態では、本発明に係る排気浄化フィルタをGPFに適用したが、これに限定されない。本発明に係る排気浄化フィルタをDPFに適用してもよい。この場合、排気浄化触媒としては、TWCに限定されず他の排気浄化触媒を用いてもよく、例えばPM燃焼触媒等の酸化触媒を用いることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications and improvements within the scope of achieving the object of the present invention.
Although the exhaust purification filter according to the present invention is applied to the GPF in the above embodiment, it is not limited to this. The exhaust purification filter according to the present invention may be applied to DPF. In this case, the exhaust purification catalyst is not limited to the TWC, and other exhaust purification catalysts may be used, such as an oxidation catalyst such as a PM combustion catalyst.
次に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
[実施例1~4、比較例1~7]
先ず、硝酸Pdと硝酸Rhの水溶液とAl2O3担体(市販のγ-アルミナ)とをエバポレータ内に投入し、Al2O3担体にPdとRhを質量比で6/1で含侵担持させた。次いで、乾燥させた後に600℃で焼成を行い、Pd-Rh/Al2O3触媒を得た。同様にして、硝酸Pdと硝酸RhとCeO2を調製し、Pd-Rh/CeO2触媒を得た。いずれも、貴金属の担持量は、Pdを1.51質量%、Rhを0.25質量%とした。なお、使用したフィルタ基材(担体)のサイズは、φ118.4×91mm、1Lサイズとした。また、使用したフィルタ基材の平均気孔径は20~30μm、気孔分布の半値幅は7~15μm、気孔率は55~70%、壁厚は5~15mil、触媒担持量は30~150g/Lであった。
[Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 7]
First, an aqueous solution of Pd nitrate and Rh nitrate and an Al 2 O 3 carrier (commercially available γ-alumina) are put into an evaporator, and the Al 2 O 3 carrier is impregnated with Pd and Rh at a mass ratio of 6/1. let me After drying, calcination was performed at 600° C. to obtain a Pd—Rh/Al 2 O 3 catalyst. Similarly, Pd nitrate, Rh nitrate and CeO 2 were prepared to obtain a Pd--Rh/CeO 2 catalyst. In both cases, the supported amount of noble metals was 1.51% by mass for Pd and 0.25% by mass for Rh. The size of the filter base material (carrier) used was φ118.4×91 mm and 1 L size. The average pore diameter of the filter base material used was 20 to 30 μm, the half width of pore distribution was 7 to 15 μm, the porosity was 55 to 70%, the wall thickness was 5 to 15 mil, and the amount of catalyst supported was 30 to 150 g/L. Met.
次いで、Pd-Rh/Al2O3触媒とPd-Rh/CeO2触媒とを等量混合し、水及びバインダーを混合してボールミルにてミリングを行い、スラリーを調製した。各実施例及び比較例において、スラリー粘度を調整し、触媒担持工程におけるスラリー吸引圧力を調整することにより、図3及び図4に示されるような流入側に、排気浄化触媒の高密度層を配置した。最後に、空気を流しながら150℃で乾燥、600℃で焼成を行うことにより、各GPFを得た。表1に、排気浄化触媒担持後のフィルタ基材のメジアン気孔径(μm)、高密度層の最大気孔径(μm)を示す。 Next, equal amounts of the Pd--Rh/Al 2 O 3 catalyst and the Pd--Rh/CeO 2 catalyst were mixed, water and a binder were mixed, and the mixture was milled with a ball mill to prepare a slurry. In each example and comparative example, by adjusting the slurry viscosity and adjusting the slurry suction pressure in the catalyst loading step, a high-density layer of the exhaust purification catalyst is arranged on the inflow side as shown in FIGS. did. Finally, each GPF was obtained by drying at 150° C. and firing at 600° C. while flowing air. Table 1 shows the median pore diameter (μm) of the filter substrate after supporting the exhaust purification catalyst and the maximum pore diameter (μm) of the high-density layer.
[実車粒子状物質捕集試験]
各実施例及び比較例に係るGPFについて、排気量1.5Lのガソリン直噴エンジン車両の直下1L三元触媒の後段に、試験対象となるGPFを搭載し、室温25℃、湿度50%の条件においてWLTPモードを走行し、その際のGPF前後のPM数(PN)を測定し、PM数(PN)捕集率を算出した。測定にあたっては、前処理として、WLTPを1サイクル走行して、GPFが残る粒子状物質を除去後、室温25℃にて24時間ソークを行い、コールド状態から測定を実施してデータとした。
[Actual vehicle particulate matter collection test]
For the GPF according to each example and comparative example, the GPF to be tested was mounted in the rear stage of a 1L three-way catalyst directly under a gasoline direct injection engine vehicle with a displacement of 1.5L, and the room temperature was 25°C and the humidity was 50%. , the number of PM (PN) before and after the GPF at that time was measured, and the PM number (PN) collection rate was calculated. In the measurement, as a pretreatment, WLTP was run for one cycle to remove particulate matter on which GPF remained, followed by soaking at room temperature of 25° C. for 24 hours, and measurement was performed from the cold state to obtain data.
[Ash耐久後圧損試験]
各実施例及び比較例に係るGPFについて、模擬アッシュとして石膏を用いた耐久性試験を行った。具体的には、先ず石膏を焼成後、実際のアッシュに近い粒径となるまでミリングを実施した。次いで、自作吸引装置(大型ドライポンプ(設計排気量1850L/分)をタンクに繋いで真空引き)を用いて、フィルタ基材に所定の模擬アッシュ量を吸引させることによって、実走の耐久を模擬した。Ash堆積量としては150gとした。
[Pressure loss test after Ash endurance]
A durability test was conducted using gypsum as simulated ash for the GPFs according to the respective examples and comparative examples. Specifically, after calcining the gypsum, the gypsum was milled until it had a particle size close to that of the actual ash. Next, using a self-made suction device (a large dry pump (design displacement 1850L/min) is connected to the tank for vacuuming), a predetermined amount of simulated ash is sucked into the filter base material to simulate the durability of actual driving. did. The amount of deposited ash was set to 150 g.
[圧損]
各実施例及び比較例に係るGPFの圧損については、ツクバリカセイキ製の触媒担体圧損試験装置を用いて測定を実施した。具体的には、GPFフルサイズ(φ118.4×91mm)をセットし、Airを流量2.17m3/min(COLD FLOW)で流し、圧損を測定した。
[Pressure loss]
The pressure drop of the GPF according to each example and comparative example was measured using a catalyst carrier pressure drop tester manufactured by Tsukubarika Seiki. Specifically, a full-size GPF (φ118.4×91 mm) was set, air was flowed at a flow rate of 2.17 m 3 /min (COLD FLOW), and the pressure loss was measured.
[浄化性能(CPI)]
各実施例及び比較例に係るGPFの排気浄化性能について、CPI(Coat Performance Index)を算出した。ここで、CPIは、GPFのNOx浄化率を、通常のハニカム担体(目封じ無し)に担持させたTWCのNOx浄化率で除したものであり、TWCに対するGPFのNOx浄化指標である。具体的には、以下に示すエージング条件でエージングを実施した後、以下に示す400℃定常SV性能測定条件でのシミュレーション計測により、GPFのNOx浄化率と通常のハニカム担体(目封じ無し)に担持させたTWCのNOx浄化率(以下、TWCのNOx浄化率という)を測定し、以下に示す数式(1)によりCPIを算出した。
[Purification performance (CPI)]
A CPI (Coat Performance Index) was calculated for the exhaust purification performance of the GPF according to each example and comparative example. Here, CPI is obtained by dividing the NOx purification rate of GPF by the NOx purification rate of TWC carried on a normal honeycomb carrier (without plugging), and is an NOx purification index of GPF with respect to TWC. Specifically, after aging under the aging conditions shown below, the NOx conversion rate of GPF and the normal honeycomb carrier (without plugging) supported by simulation measurement under the 400 ° C steady SV performance measurement conditions shown below The NOx purification rate of the TWC (hereinafter referred to as the NOx purification rate of the TWC) was measured, and the CPI was calculated by the following formula (1).
(エージング条件)
Rich/Air Aging(Rich:80秒/Air:20秒)
H20=10%
Rich:C3H6=1%、O2=2.5%、N2=バランスガス
Air:O2=21%、N2=バランスガス
980℃×10時間
(Aging condition)
Rich/Air Aging (Rich: 80 seconds/Air: 20 seconds)
Rich: C3H6 = 1 %, O2 = 2.5%, N2 = balance gas Air: O2 = 21%, N2 = balance gas 980°C x 10 hours
(400℃定常SV性能測定条件)
T/Pサイズ:φ1inch×30mm(目封じ有りのときは流出側のBTM部)
ガス流量:63→51→38→25L/分
(SV=25万/h→20万/h→15万/h→10万/時)
ガス組成:CO2=14%、O2=0.48%、C3H6=400ppm、CO=5000ppm、H2=1700ppm、NO=500ppm、H2O=10%、N2=バランスガス
(400°C steady SV performance measurement conditions)
T/P size: φ1 inch × 30 mm (BTM part on the outflow side when plugged)
Gas flow rate: 63 → 51 → 38 → 25 L / min (SV = 250,000 / h → 200,000 / h → 150,000 / h → 100,000 / hour)
Gas composition: CO2 = 14%, O2 = 0.48%, C3H6 = 400 ppm, CO = 5000 ppm, H2 = 1700 ppm, NO = 500 ppm, H2O = 10 %, N2 = balance gas
[数1]
CPI=GPFのNOx浄化率/TWCのNOx浄化率 ・・・数式(1)
[Number 1]
CPI=NOx purification rate of GPF/NOx purification rate of TWC Formula (1)
なお、表1中の各数値は、小数点第2位を四捨五入した値である。 Each numerical value in Table 1 is a value rounded off to the second decimal place.
[考察]
図11は、各実施例及び比較例におけるPN捕集率とAsh堆積後の圧損との関係を示す図である。図11において、実車におけるGPFに要求される特性であるPN捕集率とAsh150g堆積後の圧損を両立可能な領域として、PN捕集率90%以上且つAsh150g堆積後圧損2.0kPa以下とした場合、実施例1~4のみが両立可能であることが確認された。
[Discussion]
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the PN collection rate and the pressure loss after Ash deposition in each example and comparative example. In FIG. 11, when the PN collection rate and the pressure loss after 150 g of Ash deposition, which are the characteristics required for the GPF in the actual vehicle, are compatible, the PN collection rate is 90% or more and the pressure loss after 150 g of Ash is 2.0 kPa or less. , and only Examples 1-4 were confirmed to be compatible.
図12は、各実施例及び比較例における浄化CPIとAsh堆積後の圧損との関係を示す図である。図12において、CPIとAsh150g堆積後の圧損を両立可能な領域として、CPI0.9以上且つAsh150g堆積後圧損2.0kPa以下とした場合、実施例1~4のみが両立可能であることが確認された。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the purified CPI and the pressure loss after ash deposition in each example and comparative example. In FIG. 12, it is confirmed that only Examples 1 to 4 are compatible when the CPI and the pressure loss after depositing Ash 150 g are compatible with each other when the CPI is 0.9 or more and the pressure loss after Ash is 150 g is 2.0 kPa or less. rice field.
以上の結果から、フィルタ基材の排気浄化触媒担持後のメジアン気孔径(D50)が17μm以上であり、フィルタ基材の気孔分布の半値幅が7μm~15μmであり、高密度層の最大気孔径が11.7μm以下である本実施例によれば、圧損を低減できるとともに、高い排気浄化性能及び粒子状物質捕捉性能が得られることが確認された。従って、本発明により奏される効果が立証された。 From the above results, the median pore diameter (D50) of the filter substrate after supporting the exhaust purification catalyst is 17 μm or more, the half width of the pore distribution of the filter substrate is 7 μm to 15 μm, and the maximum pore diameter of the high-density layer. is 11.7 μm or less, it was confirmed that the pressure loss can be reduced and high exhaust purification performance and particulate matter trapping performance can be obtained. Therefore, the effects achieved by the present invention have been verified.
1…エンジン(内燃機関)
2…排気浄化装置
3…排気管(排気通路)
32…GPF(排気浄化フィルタ)
32a…流入側端面
32b…流出側端面
33…TWC(排気浄化触媒)
34…気孔
320…フィルタ基材
323…隔壁
321…流入側セル
322…流出側セル
324…流入側目封じ部
325…流出側目封じ部
331…高密度層
332…低密度層
1... Engine (internal combustion engine)
2
32 GPF (exhaust purification filter)
32a... Inflow
DESCRIPTION OF
Claims (5)
排気の流入側端面から流出側端面まで延びる複数のセルが多孔質の隔壁により区画形成され、且つ、前記流出側端面における開口が目封じされた流入側セルと、前記流入側端面における開口が目封じされた流出側セルと、が交互に配置されたフィルタ基材と、
前記隔壁に担持された排気浄化触媒と、を備え、
前記フィルタ基材の前記排気浄化触媒担持後のメジアン気孔径(D50)は、17μm以上であり、
前記フィルタ基材の気孔分布の半値幅は、7μm~15μmであり、
前記排気浄化触媒は、前記排気浄化触媒の密度が相対的に高い高密度層と、前記排気浄化触媒の密度が相対的に低い低密度層と、に偏在して担持され、
前記高密度層の最大気孔径は、11.7μm以下である、排気浄化フィルタ。 An exhaust purification filter provided in an exhaust passage of an internal combustion engine for trapping and purifying particulate matter in the exhaust of the internal combustion engine,
A plurality of cells extending from an exhaust inflow side end face to an outflow side end face are partitioned and formed by porous partition walls, and the inflow side cells in which the openings in the outflow side end face are sealed and the openings in the inflow side end face are eyes. a filter substrate alternately arranged with sealed outflow cells;
and an exhaust purification catalyst carried on the partition wall,
The median pore diameter (D50) of the filter base material after supporting the exhaust purification catalyst is 17 μm or more,
The half width of the pore distribution of the filter base material is 7 μm to 15 μm,
The exhaust purification catalyst is unevenly distributed and carried in a high-density layer in which the density of the exhaust purification catalyst is relatively high and a low-density layer in which the density of the exhaust purification catalyst is relatively low,
The exhaust purification filter, wherein the maximum pore diameter of the high-density layer is 11.7 μm or less.
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