相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2015年12月14日提交的韓國專利申請(qǐng)第10-2015-0178661號(hào)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該申請(qǐng)的全部內(nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。

本發(fā)明涉及一種催化顆粒過濾器，更具體地說，涉及這樣一種催化顆粒過濾器，其使背壓的增加最小化，并提供催化劑和流體之間更長的接觸時(shí)間(更大的接觸面積)。

背景技術(shù)：

來自內(nèi)燃機(jī)(如柴油發(fā)動(dòng)機(jī))或各種燃燒設(shè)備的排放氣體含有顆粒物質(zhì)(pm)。這些pm在排放至大氣中時(shí)會(huì)引起環(huán)境污染。出于這一原因，氣體排放系統(tǒng)配備有用于捕獲pm的顆粒過濾器。

顆粒過濾器根據(jù)流體的流動(dòng)可以分為流動(dòng)穿過式顆粒過濾器或壁流式顆粒過濾器。

在流動(dòng)穿過式顆粒過濾器中，被引入通道的流體僅在此通道內(nèi)流動(dòng)，而不移動(dòng)至其他通道。這有助于背壓的增加的最小化，但是需要用于捕獲流體中的微粒物質(zhì)的裝置，并可能導(dǎo)致較低的過濾性能。

在壁流式顆粒過濾器中，被引入通道的流體移動(dòng)至相鄰的通道，然后通過相鄰的通道從顆粒過濾器釋放。亦即，被引入入口通道的流體通過多孔壁移動(dòng)至出口通道，然后通過出口通道從顆粒過濾器釋放。當(dāng)流體穿過多孔壁時(shí)，在流體中顆粒物質(zhì)被捕獲而不穿過多孔壁。壁流式顆粒過濾器有效地去除顆粒物質(zhì)，雖然其可能會(huì)使背壓增加至某種程度。因此，主要使用壁流式顆粒過濾器。

車輛配備有與顆粒過濾器一起的至少一個(gè)催化轉(zhuǎn)化器。催化轉(zhuǎn)化器設(shè)計(jì)成去除一氧化碳(co)、烴(hc)和氮氧化物(nox)。

催化轉(zhuǎn)化器可以完全從顆粒過濾器中分離，或者通過用催化劑涂布顆粒過濾器來與顆粒過濾器結(jié)合。涂布有催化劑的顆粒過濾器可被稱為催化顆粒過濾器(cpf)。

在cpf中，將催化劑涂布在將入口通道和出口通道相互分開的多孔壁上，流體穿過多孔壁并與涂布的催化劑接觸。在被多孔壁分開的入口通道和出口通道之間存在壓力差。這使得流體快速穿過多孔壁。因此，在催化劑和流體之間的接觸時(shí)間很短，這造成催化反應(yīng)難以有效地發(fā)生。

此外，涂布在多孔壁上的厚催化劑使得催化劑阻塞壁上的微孔，這可能妨礙流體從入口通道至出口通道的流動(dòng)。背壓因此而增加。為了使背壓的增加最小化，在cpf中催化劑以較小厚度涂布在壁上。因此，涂布在cpf上的催化劑的量可能不足以有效地發(fā)生催化反應(yīng)。

為了解決這一問題，通過增加入口通道和出口通道(下文中，統(tǒng)稱為“小室”)的數(shù)量(密度)可以增加待涂布催化劑的壁的表面面積。然而，在有限的空間中的小室密度的增加會(huì)減小壁的厚度。壁厚度的減小可能使過濾器的性能變差。因此，小室密度不應(yīng)增加至比密度極限更大。

公開于該發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各個(gè)方面旨在提供一種催化顆粒過濾器，其使背壓的增加最小化，并增加催化劑裝載量。

本發(fā)明的另一方面為提供一種催化顆粒過濾器，其背壓的增加最小化，并在催化劑和流體之間提供更長的接觸時(shí)間。

本發(fā)明的示例性實(shí)施方案提出了如下催化顆粒過濾器，其包括：至少一個(gè)入口通道，其在縱向方向上延伸，并具有流體流入的第一端部和阻塞的第二端部；至少一個(gè)出口通道，其在縱向方向上延伸，并具有阻塞的第一端部和流體流出通過的第二端部；至少一個(gè)壁，其限定相鄰的入口通道和出口通道之間的邊界，并在縱向方向上延伸；以及至少一個(gè)支架，其位于所述至少一個(gè)入口通道和所述至少一個(gè)出口通道中的至少一個(gè)內(nèi)，其中至少兩種催化劑涂布在入口通道的至少一個(gè)內(nèi)壁、出口通道的至少一個(gè)內(nèi)壁或者支架的兩個(gè)表面上，涂布在入口通道的至少一個(gè)內(nèi)壁上的催化劑的種類相同，涂布在出口通道的至少一個(gè)內(nèi)壁上的催化劑的種類相同，涂布在支架的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上的催化劑的種類相同。

涂布在入口通道的至少一個(gè)內(nèi)壁上的催化劑的種類可以不同于涂布在出口通道的至少一個(gè)內(nèi)壁上的催化劑的種類或涂布在支架的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上的催化劑的種類。

不同種類的催化劑可以分別涂布在支架的兩個(gè)表面上。

流入通過入口通道的流體可以穿過壁并流至出口通道。

貧nox捕集(lnt)催化劑可以涂布在入口通道的所述至少一個(gè)內(nèi)壁、出口通道的所述至少一個(gè)內(nèi)壁或支架的兩個(gè)表面中的所述至少一個(gè)表面上。

選擇性催化還原(scr)催化劑可以涂布在支架的兩個(gè)表面中的所述至少一個(gè)表面上。

流入通過入口通道的流體可以在與涂布在形成于入口通道中的支架上的催化劑接觸之后穿過涂布在壁上的催化劑，并與涂布在形成于出口通道中的支架上的催化劑接觸。

本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方案提出了一種催化顆粒過濾器，其包括：至少一個(gè)入口通道，其具有打開以接收流體進(jìn)入其中的第一端部和阻塞以防止流體通過其流出的第二端部；至少一個(gè)出口通道，其與所述至少一個(gè)入口通道交替設(shè)置，并具有阻塞以防止流體流動(dòng)通過的第一端部和打開以使流體流出的第二端部；多孔壁，其設(shè)置在相鄰的入口通道和出口通道之間，并允許入口通道中的流體流動(dòng)至出口通道；以及支架，其位于所述至少一個(gè)入口通道和所述至少一個(gè)出口通道之中的至少一個(gè)之內(nèi)，其中至少兩種催化劑涂布在多孔壁、形成于入口通道支架中的支架或形成于出口通道中的支架上，并且涂布在多孔壁上的催化劑、或涂布在形成于入口通道中的支架上的催化劑、或涂布在形成于出口通道中的支架上的催化劑不同于涂布在形成于出口通道中的支架上的催化劑。

選擇性催化還原(scr)催化劑可以涂布在多孔壁或形成于入口通道中的支架的至少一個(gè)上。

氧化催化劑可以涂布在形成于出口通道中的支架上。

氧化催化劑可以包括氨氧化催化劑(aoc)。

流入通過入口通道的流體可以在與涂布在形成于入口通道中的支架上的選擇性催化還原催化劑接觸之后穿過涂布在多孔壁上的選擇性催化還原催化劑，并與涂布在形成于出口通道中的支架上的氨氧化催化劑接觸。

本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方案提出了一種催化顆粒過濾器，其包括：至少一個(gè)入口通道，其具有打開以接收流體進(jìn)入其中的第一端部和阻塞以防止流體通過其流出的第二端部；至少一個(gè)出口通道，其具有阻塞以防止流體流動(dòng)通過的第一端部和打開以使流體流出的第二端部；多孔壁，其設(shè)置在相鄰的通道入口和出口通道之間，并允許入口通道中的流體流動(dòng)至出口通道；以及支架，其位于所述至少一個(gè)入口通道和所述至少一個(gè)出口通道之中的至少一個(gè)之內(nèi)，其中至少兩種催化劑涂布在多孔壁的第一側(cè)或第二側(cè)、形成于入口通道的支架的第一側(cè)或第二側(cè)以及形成于出口通道中的支架的第一側(cè)或第二側(cè)上，涂布在形成于入口通道中的支架的第一側(cè)或第二側(cè)上的催化劑或者涂布在形成于出口通道中的支架的第一側(cè)或第二側(cè)上的催化劑與涂布在多孔壁的第一側(cè)或第二側(cè)上的催化劑不同。

流入通過入口通道的流體可以在與涂布在形成于入口通道中的支架上的催化劑接觸之后穿過涂布在多孔壁上的催化劑，并與涂布在形成于出口通道中的支架上的催化劑接觸。

選擇性催化還原(scr)催化劑可以涂布在形成于入口通道中的支架上或形成于出口通道中的支架上。

貧nox捕集(lnt)催化劑可以涂布在多孔壁上。

如上所述，通過在至少一個(gè)入口通道和至少一個(gè)出口通道之中的至少一個(gè)內(nèi)形成支架并用催化劑涂布支架可以使背壓的增加最小化并增加催化劑裝載量。

此外，在排放氣體和催化劑之間的接觸時(shí)間可以延長，這是因?yàn)橛芍Ъ芨糸_的通道的第一部分和第二部分之間的壓力差和沿著支架的長度的第一部分或第二部分的第一端部和第二端部之間的壓力差較小。

此外，可以實(shí)現(xiàn)充分的過濾性能和催化劑性能，這是因?yàn)樵诒３直诤穸鹊耐瑫r(shí)提供了更大的催化劑裝載量以及流體和催化劑之間更大的接觸面積(接觸時(shí)間)。

此外，可以擴(kuò)展nox轉(zhuǎn)化的溫度范圍，因?yàn)槎喾N催化劑涂布在包括壁的顆粒過濾器上。

本發(fā)明的方法和裝置具有其它特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)將在納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于解釋本發(fā)明的某些原理的具體實(shí)施方式中顯現(xiàn)或更詳細(xì)地闡明。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的催化顆粒過濾器的立體圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的催化顆粒過濾器的橫截面圖。

圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的催化顆粒過濾器中的一些入口通道和出口通道的正視圖。

圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的涂布有兩種催化劑的顆粒過濾器的氮氧化物(nox)轉(zhuǎn)化效率的圖表。

圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的涂布有三種催化劑的顆粒過濾器的氮氧化物(nox)轉(zhuǎn)化效率的圖表。

應(yīng)了解，附圖并不一定是按比例繪制的，其示出了某種程度上經(jīng)過簡化了的本發(fā)明的基本原理的各個(gè)特征。在此所公開的本發(fā)明的特定的設(shè)計(jì)特征，包括例如特定的尺寸、定向、位置和形狀，將部分地由特定的預(yù)期應(yīng)用和使用環(huán)境加以確定。

在這些圖形中，附圖標(biāo)記在貫穿附圖的多幅圖形中指代本發(fā)明的同樣的或等同的部件。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)提及本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，這些實(shí)施方案的示例顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實(shí)施方案結(jié)合加以描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價(jià)形式及其它實(shí)施方案。

下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方案。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的催化顆粒過濾器配置成用在通過燃燒化石燃料獲取能量并將燃燒過程中產(chǎn)生的氣體排放至大氣的各種設(shè)備以及車輛中。盡管本說明書說明了配置成用于車輛中的催化顆粒過濾器的實(shí)施例，但是本發(fā)明不應(yīng)理解為僅限于此實(shí)施例。

車輛配備有用于產(chǎn)生動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)通過燃燒燃料-空氣混合物將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。發(fā)動(dòng)機(jī)連接至進(jìn)氣歧管以將空氣吸入燃燒室，并連接至排放歧管，在燃燒過程中產(chǎn)生的排放氣體被收集在排放歧管中并被排出。噴射器安裝在燃燒室或進(jìn)氣歧管處，從而將燃料噴灑進(jìn)入燃燒室或進(jìn)氣歧管。

產(chǎn)生自發(fā)動(dòng)機(jī)的排放氣體通過排放系統(tǒng)排放出車輛。排放系統(tǒng)可以包括排放管和排放氣體再循環(huán)(egr)設(shè)備。

排放管連接至排放歧管以將排放氣體排放出車輛。

排放氣體再循環(huán)設(shè)備安裝在排放管上，自發(fā)動(dòng)機(jī)排放的排放氣體穿過排放氣體再循環(huán)設(shè)備。此外，排放氣體再循環(huán)設(shè)備連接至進(jìn)氣歧管，以將部分排放氣體與空氣混合并控制燃燒溫度。燃燒溫度可以通過控制排放氣體再循環(huán)設(shè)備中egr閥的開啟/關(guān)閉而調(diào)節(jié)。亦即，供應(yīng)至進(jìn)氣歧管的排放氣體的量通過egr閥的開啟/關(guān)閉而調(diào)節(jié)。

排放氣體可以進(jìn)一步包括顆粒過濾器，所述顆粒過濾器安裝在排放管上并捕獲排放氣體中的顆粒物質(zhì)。顆粒過濾器可以為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的催化顆粒過濾器，其去除有害物質(zhì)以及排放氣體中的顆粒物質(zhì)。

在下文中，將參考所附附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的催化顆粒過濾器。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的催化顆粒過濾器的立體圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的催化顆粒過濾器的橫截面圖。圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的催化顆粒過濾器中的部分入口通道和出口通道的正視圖。

如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的催化顆粒過濾器1包括在殼體中的至少一個(gè)入口通道10和至少一個(gè)出口通道20。至少一個(gè)入口通道10和至少一個(gè)出口通道20通過壁30而相互隔開。支架40可以位于至少一個(gè)入口通道10和至少一個(gè)出口通道20之中的至少一個(gè)內(nèi)。

在本說明書中，入口通道10和出口通道20可以統(tǒng)稱為“小室”。在本說明書中，雖然殼體為圓柱形形狀，小室具有矩形形狀，但是殼體和小室并不限于這些形狀。

參考圖2和圖3，入口通道10沿著排放氣體流延伸。入口通道10的前端部打開，使得排放氣體通過入口通道10引入顆粒過濾器1。入口通道10的后端部通過第一塞12堵塞。因此，防止顆粒過濾器1中的排放氣體通過入口通道10流出顆粒過濾器1。

出口通道20沿著排放氣體流延伸，并可以平行于入口通道10設(shè)置。至少一個(gè)入口通道10圍著出口通道20設(shè)置。

例如，當(dāng)小室具有矩形形狀時(shí)，每個(gè)出口通道20被在四個(gè)側(cè)面上的壁30圍繞。四個(gè)側(cè)面中的至少一個(gè)位于每個(gè)出口通道20和相鄰的入口通道10之間。當(dāng)小室具有矩形形狀時(shí)，每個(gè)出口通道20可以被四個(gè)相鄰的入口通道10圍繞，而每個(gè)入口通道10可以被四個(gè)相鄰的出口通道20圍繞，但本發(fā)明不限于此。

因?yàn)槌隹谕ǖ?0的前端被第二塞22阻塞，所以防止了排放氣體通過出口通道20流入顆粒過濾器1。出口通道20的后端部打開，使得顆粒過濾器1中的排放氣體通過出口通道20流出顆粒過濾器1。

壁30設(shè)置在相鄰的入口通道10和出口通道20之間，從而限定了它們之間的邊界。壁30可以為其中具有至少一個(gè)微孔的多孔壁30。多孔壁30使得相鄰的入口通道10和出口通道20相互流體連通。因此，引入入口通道10的排放氣體可以通過多孔壁30移動(dòng)至出口通道20。此外，多孔壁30不允許排放氣體中的顆粒物質(zhì)穿過。當(dāng)排放氣體從入口通道10通過多孔壁30向出口通道20移動(dòng)時(shí)，排放氣體中的顆粒物質(zhì)通過多孔壁30而被過濾。多孔壁30可以由鈦酸鋁、堇青石、碳化硅等制得。

支架40可以位于至少一個(gè)入口通道10和至少一個(gè)出口通道20之中的至少一個(gè)內(nèi)。支架40可以僅位于至少一個(gè)入口通道10中，或僅位于至少一個(gè)出口通道20中。雖然圖1至圖3顯示支架40平行于入口通道10和/或出口通道20延伸的方向延伸，但本發(fā)明不限于此。

亦即，支架40可以相對(duì)于入口通道10和/或出口通道20延伸的方向垂直地或傾斜地延伸。在支架40相對(duì)于入口通道10和/或出口通道20的延伸方向垂直地或傾斜地延伸情況下，支架40的兩個(gè)端部的至少一個(gè)可以不與多孔壁30接觸，所述多孔壁30將小室相互隔開。

同時(shí)，設(shè)置支架40以原位保持催化劑，而非用作過濾器。因此，支架40不必須由多孔材料制得。亦即，支架40可以由與多孔壁30相同的材料或不同的材料制得。即使在支架40由多孔材料制得的情況中，排放氣體主要沿著支架40和壁30移動(dòng)而不穿過支架40，這是因?yàn)樵诒恢Ъ?0隔開的通道10或20的兩個(gè)部分之間的壓力差較小。此外，支架40不需要很厚，因?yàn)槠洳恍枰米鬟^濾器。亦即，支架40可以比壁30更薄，這使得背壓的增加最小化。對(duì)于由多孔材料40制得的支架，催化劑涂布在支架40的表面和支架40中的微孔上。反之亦然，對(duì)于由非多孔材料制得的支架40，催化劑涂布在支架40的表面上。

支架40包括設(shè)置在入口通道10中的第一支架40a和設(shè)置在出口通道20中的第二支架40b。

第一支架40a、多孔壁30和第二支架40b中的至少一個(gè)可以涂布有催化劑。第一支架40a可以涂布有第一催化劑50，多孔壁30可以涂布有第二催化劑60，第二支架40b可以涂布有第三催化劑70。

第一催化劑50、第二催化劑60和第三催化劑70可以以各種催化劑涂布，包括貧nox捕集(lnt)催化劑、三元催化劑、氧化催化劑、烴阱催化劑、選擇性催化還原(scr)催化劑等。

至少兩種催化劑可以涂布在第一支架40a、多孔壁30和第二支架40b上。此外，不同類型的催化劑可以涂布在第一支架40a、多孔壁30和第二支架40b的第一側(cè)和第二側(cè)上。例如，不同類型的催化劑可以涂布在作為入口通道10的內(nèi)壁的多孔壁30的第一側(cè)上，以及作為出口通道20的內(nèi)壁的多孔壁30的第二側(cè)上。此外，不同類型的催化劑可以涂布在第一支架40a的第一側(cè)和第二側(cè)上，不同類型的催化劑可以涂布在第二支架40b的第一側(cè)和第二側(cè)上。

涂布在作為入口通道10的內(nèi)壁的多孔壁30上的催化劑的種類可以相同，涂布在在作為出口通道20的內(nèi)壁的多孔壁30上的催化劑的種類可以相同，涂布在第一支架40a和第二支架40b的兩個(gè)表面上的催化劑的種類可以相同。

涂布在入口通道10的至少一個(gè)內(nèi)壁上的催化劑的種類可以不同于涂布在出口通道20的至少一個(gè)內(nèi)壁上的催化劑的種類，并可以不同于涂布在第一支架40a或第二支架40b的兩個(gè)表面的至少一個(gè)表面上的催化劑的種類。

例如，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，涂布在第一支架40a上的第一催化劑50和涂布在多孔壁30上的第二催化劑60可以為貧nox捕集(lnt)催化劑，涂布在第二支架40b上的第三催化劑70可以為選擇性催化還原(scr)催化劑。

涂布在第二支架40b上的選擇性催化還原(scr)催化劑可以包括使用排放自lnt催化劑的nh3而不注射尿素的被動(dòng)scr(pscr)。pscr設(shè)置在lnt催化劑的后部，并以預(yù)定時(shí)間捕獲由lnt催化劑產(chǎn)生的nh3。pscr可以通過nh3與排放氣體中的氮氧化物的反應(yīng)來凈化氮氧化物。

因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，流入通過入口通道10的排放氣體，可以在與涂布在第一支架40a上的第一催化劑50接觸之后穿過涂布在多孔壁30上的第二催化劑60，并與涂布在第二支架40b上的第三催化劑70接觸。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方案，涂布在第一支架40a上的第一催化劑50和涂布在多孔壁30上的第二催化劑60可以為選擇性催化還原(scr)催化劑，涂布在第二支架40b上的第三催化劑70可以為氧化催化劑。氧化催化劑可以包括氨氧化催化劑(aoc)，其防止還原劑逃逸和排放至外部。

因此，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方案，流入通過入口通道10的流體，可以在與涂布在第一支架40a上的scr催化劑接觸之后穿過涂布在多孔壁30上的scr催化劑，并與涂布在形成于出口通道20中的第二支架40b上的氨氧化催化劑接觸。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方案，涂布在第一支架40a上的第一催化劑50和涂布在第二支架40b上的第三催化劑70可以為選擇性催化還原(scr)催化劑，涂布在多孔壁30上的第二催化劑60可以為貧nox捕集(lnt)催化劑。

此處，涂布在第一支架40a上的scr催化劑可以包括使用一氧化碳(co)作為還原劑的一氧化碳選擇性催化還原(co-scr)催化劑。涂布在第二支架40b上的scr催化劑可以包括使用排放自lnt催化劑的nh3而不注射尿素的被動(dòng)scr(pscr)。pscr設(shè)置在lnt催化劑的后部，并以預(yù)定時(shí)間捕獲由lnt催化劑產(chǎn)生的nh3。pscr可以通過nh3與排放氣體中的氮氧化物的反應(yīng)而凈化氮氧化物。

因此，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方案，流入通過入口通道10的排放氣體，可以在與涂布在第一支架40a上的co-scr催化劑接觸之后穿過涂布多孔壁30上的lnt催化劑，并與涂布在第二支架40b上的pscr催化劑接觸。

此外，如上所述，第一催化劑50、第二催化劑60和第三催化劑70可以涂布在全部第一支架40a、多孔壁30和第二支架40b上。在此情況下，涂布在第一支架40a上的第一催化劑50的量和涂布在第二支架40b上的第三催化劑70的量可以大于涂布在多孔壁30上的第二催化劑60的量。第二催化劑60可以以較小厚度涂布在多孔壁30上，因?yàn)槎嗫妆?0用作過濾器。相比之下，第一催化劑50和第三催化劑70可以以較大厚度涂布在第一支架40a和第二支架40b上，因?yàn)榈谝恢Ъ?0a和第二支架40b不需要用作過濾器。因此，涂布在顆粒過濾器1上的催化劑的量可以增加。此處，第一催化劑50、第二催化劑60和第三催化劑70的量是指每單位長度或單位面積涂布的催化劑的量。

圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的涂布有兩種催化劑的顆粒過濾器的氮氧化物(nox)轉(zhuǎn)化效率的圖表。

如圖4中所示，在情況(a)中：在如常規(guī)技術(shù)中在柴油顆粒物質(zhì)過濾器(dpf)設(shè)置在lnt催化劑的后部而沒有壁時(shí)，因?yàn)閚ox轉(zhuǎn)化效率僅稍大于40％，所以需要改進(jìn)顆粒過濾器。

然而，在情況(b)中：在scr催化劑涂布在設(shè)置在lnt催化劑的后部的dpf上時(shí)，因?yàn)閚ox可以通過使用lnt催化劑的富沖洗中產(chǎn)生的nh3來額外地凈化，所以可以改進(jìn)nox轉(zhuǎn)化效率。此外，如本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，在情況(c)中：在lnt催化劑涂布在設(shè)置在lnt催化劑后部的dpf上時(shí)，nox轉(zhuǎn)化效率可以進(jìn)一步改進(jìn)。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，因?yàn)閘nt催化劑和scr催化劑兩者涂布在包括額外的壁的dpf上，所以nox轉(zhuǎn)化效率可以最大化達(dá)到70％或更高。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，不需要額外地安裝scr催化器，由此減小了顆粒過濾器的體積。此外，因?yàn)閟cr催化劑涂布在同一dpf中，所以熱損失減少，并可以改進(jìn)nox轉(zhuǎn)化效率。

圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的涂布有三種催化劑的顆粒過濾器的氮氧化物(nox)轉(zhuǎn)化效率的圖表。

參考圖5，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，co-scr催化劑涂布在第一支架40a上，lnt催化劑涂布在多孔壁30上，pscr催化劑涂布在第二支架40b上。

此處，co-scr催化劑的nox在100℃至250℃的溫度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化效率較高，lnt催化劑的nox在200℃至400℃的溫度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化效率較高，pscr催化劑的nox在250℃至500℃的溫度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化效率較高。

因此，在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的顆粒過濾器中，co-scr催化劑涂布在設(shè)置于入口通道10中的支架上，lnt催化劑涂布在入口通道10和出口通道20之間的壁上，pscr催化劑涂布在設(shè)置于出口通道20中的支架上。因此，nox轉(zhuǎn)化的溫度范圍可以得到擴(kuò)展。

此外，在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的顆粒過濾器中，在lnt催化劑的富條件(富沖洗)中產(chǎn)生的nh3存儲(chǔ)在pscr催化劑中，然后在貧條件下用于nox還原。因此，可以使在類似于相關(guān)技術(shù)中的pscr設(shè)置在dpf的后部時(shí)產(chǎn)生的溫度損失最小化，并改進(jìn)nox轉(zhuǎn)化效率。

為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語“上部”、“下部”、“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背部”、“內(nèi)側(cè)”、“外側(cè)”、“向內(nèi)”、“向外”、“內(nèi)部”、“外部”、“內(nèi)”、“外”、“向前”和“向后”被用于參考附圖中所顯示的特征的位置來描述示例性實(shí)施方式的這些特征。

前面對(duì)本發(fā)明具體示例性實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。它們并不會(huì)毫無遺漏，也不會(huì)將本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多修改和變化都是可能的。選擇示例性實(shí)施方案并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其它們的實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案及其不同的選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍旨在由所附權(quán)利要求書及其等同方案加以限定。