DE102018205712A1

DE102018205712A1 - Wabenfilter

Info

Publication number: DE102018205712A1
Application number: DE102018205712.5A
Authority: DE
Inventors: Yasushi Kato; Takahiro Kondo
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2017-05-12
Filing date: 2018-04-16
Publication date: 2018-11-15
Also published as: US10702822B2; CN108854320B; CN108854320A; JP2018192388A; US20180326339A1; JP6887302B2

Abstract

Offenbart wird ein Wabenfilter, welcher fähig ist, eine Zunahme eines Druckverlusts zu unterbinden. Der Wabenfilter enthält einen Wabenstrukturkörper 4 mit so, dass sie eine Vielzahl von Waben 2 umgeben, angeordneten porösen Trennwänden 1 und einen so, dass er einen der Endteile jeder der Waben 2 verschließt, angeordneten Verschlussteil 5, der Wabenstrukturkörper 4 enthält eine Vielzahl von Wabenreihen, in welchen zwei oder mehr Waben 2 entlang einer Richtung geradlinig angeordnet sind, in einem Querschnitt des Wabenstrukturkörpers 4, welcher senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung der Waben 2 ist, die Vielzahl von Wabenreihen enthält eine Durchgangswaben 2c enthaltende erste Wabenreihe 15 und eine zweite Wabenreihe 16, welche keine Durchgangswaben 2c enthält, und eine Breite P1 (mm) der ersten Wabenreihe 15, eine Breite P2 (mm) der zweiten Wabenreihe 16 und ein Rundungsradius R (µm) in einem gerundeten Eckteil 6 der Wabe 2 erfüllen Beziehungen der unten erwähnten Gleichungen (1) und (2):

2 \leq 100 - (P 1 / P 2 \times 100) \leq 50 und

0,4 \leq (R / 1000) / ((P 1 + P 2) / 2) \times 100 \leq 20.

Description

Die vorliegende Anmeldung beruht auf JP 2017-095955 , eingereicht am 12. Mai 2017 beim japanischen Patentamt, deren gesamter Inhalt durch Verweis hierin einbezogen wird.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wabenfilter und betrifft insbesondere einen Wabenfilter, welcher eine hervorragende Regenerierungswirksamkeit beim Verbrennen und Entfernen von aufgefangenem Ruß aufweist und welcher fähig ist, einen Rückgang eines Auffangwirkungsgrad zu unterbinden.
Beschreibung des Stands der Technik
In verschiedenen Industriezweigen werden Verbrennungsmotoren als Antriebsquellen verwendet. Andererseits enthalten bei der Verbrennung von Kraftstoff aus den Verbrennungsmotoren ausgestoßene Abgase Feinstaub wie Ruß und Asche. Zum Beispiel sind Vorschriften bezüglich der Entfernung des aus einem Dieselmotor emittierten Feinstaubs weltweit strenger geworden und wird als ein Filter zum Entfernen des Feinstaubs ein Wabenfilter mit einer Wabenstruktur verwendet. Gelegentlich wird für Feinstaub die Abkürzung „PM“ verwendet. „PM“ steht für „Particulate Matter“.
Bisher wurde als der Wabenfilter zum Entfernen des Feinstaubs ein einen Wabenstrukturkörper mit so, dass sie eine Vielzahl von Waben umgeben, angeordneten porösen Trennwänden und einen Verschlussteil zum Verschließen eines der Endteile jeder der Waben enthaltender Wabenfilter vorgeschlagen.
Ein solcher Wabenfilter hat eine Struktur, in welcher die porösen Trennwände eine Funktion eines Filters, welcher den Feinstaub entfernt, erfüllen. Speziell wird, wenn ein den Feinstaub enthaltendes Abgas in eine Einström-Stirnseite des Wabenfilters hineinströmt, der Feinstaub durch die porösen Trennwände aufgefangen, um das Abgas zu filtern, und wird dann das gereinigte Abgas aus einer Ausström-Stirnseite des Wabenfilters abgegeben. Auf diese Weise kann der Feinstaub in dem Abgas entfernt werden.
In den letzten Jahren wurde als dieser Wabenfilter ein Wabenfilter vorgeschlagen, bei welchem Waben von Teilen einer Vielzahl von Waben Durchgangswaben sind, welche keine Verschlussteile enthalten (siehe z.B. Patentdokumente 1 bis 3).
Zum Beispiel wird in Patentdokument 1 eine Wabenstruktur offenbart, in welcher am Einlass verschlossene Waben, welche auf der Seite einer Einström-Stirnseite mit Verschlussteilen verschlossen sind, und an beiden Enden geöffnete Durchgangswaben abwechselnd und nebeneinander angeordnet sind.
In Patentdokument 2 wird eine Wabenstruktur mit verschlossenen Waben, in welchen Verschlussteile in Endteilen auf einer Seite einer Einström-Stirnseite angeordnet sind, und Durchgangswaben, in welchen keine Verschlussteile angeordnet sind, offenbart. In der in Patentdokument 2 offenbarten Wabenstruktur ist unter Waben, welche jeweils über eine Trennwand an die Durchgangswabe angrenzen, die Anzahl der verschlossenen Waben kleiner als oder gleich 2.
In Patentdokument 3 wird ein verschlossene Waben, welche nur an einer Stirnseite verschlossen sind, und Durchgangswaben, welche an beiden Stirnseiten nicht verschlossen sind, enthaltender Keramikfilter offenbart. In dem in Patentdokument 3 offenbarten Keramikfilter hat ein mittlerer Teil eines Wabenstrukturkörpers einen die verschlossenen Waben und die Durchgangswaben enthaltenden Aufbau.
Ferner wurde als ein Wabenfilter auch eine Methode des runden Bildens Eckteilen entsprechender Gebiete in einer viereckigen Form oder eher vieleckigen Form, welche eine Querschnittsform jeder Ausströmwabe ist (siehe z.B. Patentdokument 4), vorgeschlagen. Bei dem in Patentdokument 4 beschriebenen Wabenfilter wird erläutert, dass der obige Aufbau verwendet wird, wodurch eine Wärmekapazität des Wabenfilters erhöht wird, und es möglich ist, einen Temperaturanstieg während der Regenerierung zu verringern.

[Patentdokument 1] WO 2012/046484
[Patentdokument 2] JP-A-2012-184660
[Patentdokument 3] JP-A-2012-210581
[Patentdokument 4] JP-A-2010-221159

Kurzbeschreibung der Erfindung
Eine in Patentdokument 1 offenbarte Wabenstruktur hat einen Aufbau, bei welchem am Einlass verschlossene Waben und Durchgangswaben abwechselnd und nebeneinander angeordnet sind, und hat deshalb das Problem, dass eine Auffangleistung sich leicht verschlechtert. Zum Beispiel ist die in Patentdokument 1 offenbarte Wabenstruktur ein für Nutzanwendungen, welche keine hohe Auffangleistung erfordern, verwendeter Filter, aber die Auffangleistung verschlechtert sich merklich, und daher könnten die Anwendungen, in welchen die Filter einzusetzen sind, merklich eingeschränkt sein.
Ferner hat eine in Patentdokument 2 offenbarte Wabenstruktur Eigenschaften bezüglich einer Anordnung der Durchgangswaben und der verschlossenen Waben, aber eine solche Wabenstruktur hat auch das Problem, dass die Auffangleistung sich leicht verschlechtert.
Ein in Patentdokument 3 offenbarter Keramikfilter hat einen Aufbau, bei welchem ein mittlerer Teil eines Wabenstrukturkörpers verschlossene Waben und Durchgangswaben enthält, und daher besteht das Problem, dass die Auffangleistung sich leicht verschlechtert, oder das Problem, dass ein Druckverlust in einem Umfangsteil leicht zunimmt.
Ferner besteht bei der Wabenstruktur mit solchen Durchgangswaben wie in den Patentdokumenten 1 bis 3 offenbart außerdem das Problem, dass zuerst in Eckteilen der Durchgangswaben und schließlich in den Durchgangswaben abgelagerter Ruß sich in großen Mengen ansammelt. Zum Beispiel wenn die Durchgangswaben eine vieleckige Querschnittsform haben, wird der Ruß leicht in den Eckteilen der Durchgangswaben abgelagert. Andererseits ist jedoch der in den Eckteilen abgelagerte Ruß bei einer Regenerierung des Filters schwer zu entfernen. Folglich besteht infolgedessen auch das Problem, dass der zuerst in den Eckteilen der Durchgangswaben und schließlich in den Durchgangswaben abgelagerte Ruß sich in großen Mengen ansammelt.
Zusätzlich besteht in der Verschlussteile in den am Einlass verschlossenen Waben und dergleichen aufweisenden Wabenstruktur, wenn eine Querschnittsform der Waben vieleckig ist, auch das Problem, dass die in den Eckteilen der Waben angeordneten Verschlussteile beschädigt werden und es zu einem Rußaustritt aus den Eckteilen der Waben, in welchen die Verschlussteile angeordnet sind, kommt.
In einem in Patentdokument 4 beschriebenen Wabenfilter sind nur Eckteilen von Ausströmwaben entsprechende Gebiete in einer runden Form gebildet und besteht daher das Problem, dass leicht Risse und dergleichen zwischen Einströmwaben erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht solcher Probleme herkömmlicher Methoden entwickelt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Wabenfilter bereitgestellt, welcher fähig ist, einen Rückgang eines Auffangwirkungsgrads zu unterbinden. Ferner wird der Wabenfilter bereitgestellt, welcher fähig ist, bei einem Regeneriervorgang des Verbrennens und Entfernens von in Waben abgelagertem Ruß eine hohe Regenerierungswirksamkeit zu erreichen. Zusätzlich wird der Wabenfilter bereitgestellt, bei welchem in Endteilen von Einströmwaben und Ausströmwaben angeordnete Verschlussteile kaum beschädigt werden und welcher fähig ist, einen Austritt von Ruß aus den Einströmwaben und den Ausströmwaben wirkungsvoll zu unterbinden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Wabenfilter wie folgt bereitgestellt.
[1] Ein Wabenfilter, enthaltend:

einen Wabenstrukturkörper mit porösen Trennwänden, welche so angeordnet sind, dass sie eine Vielzahl sich dergestalt, dass sie Durchgangskanäle für ein Fluid bilden, von einer Einström-Stirnseite zu einer Ausström-Stirnseite erstreckender Waben umgeben, und
einen so, dass er einen der Endteile jeder der Waben von Teilen der Vielzahl von Waben auf der Seite der Einström-Stirnseite oder der Seite der Ausström-Stirnseite verschließt, angeordneten Verschlussteil,
wobei aus der Vielzahl von Waben
Waben, in welchen die Verschlussteile in Endteilen auf der Seite der Ausström-Stirnseite angeordnet sind und welche auf der Seite der Einström-Stirnseite geöffnet sind, als Einströmwaben definiert sind,
Waben, in welchen die Verschlussteile in Endteilen auf der Seite der Einström-Stirnseite angeordnet sind und welche auf der Seite der Ausström-Stirnseite geöffnet sind, als Ausströmwaben definiert sind,
Waben, in welchen keine Verschlussteile angeordnet sind und welche sowohl auf der Seite der Einström-Stirnseite als auch auf der Seite der Ausström-Stirnseite geöffnet sind, als Durchgangswaben definiert sind,
der Wabenstrukturkörper in einem Querschnitt des Wabenstrukturkörpers, welcher senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung der Waben ist, eine Vielzahl von Wabenreihen enthält, in welchen zwei oder mehr Waben entlang einer Richtung geradlinig angeordnet sind,
die Vielzahl von Wabenreihen eine erste Wabenreihe und eine zweite Wabenreihe enthält,
die erste Wabenreihe eine aus mindestens einer von der Einströmwabe und der Ausströmwabe und aus der Durchgangswabe bestehende Wabenreihe ist,
die zweite Wabenreihe eine Wabenreihe ist, welche in den entlang der einen Richtung geradlinig angeordneten Waben keine Durchgangswaben enthält,
eine Breite P1 (mm) der ersten Wabenreihe und eine Breite P2 (mm) der zweiten Wabenreihe eine Beziehung der unten erwähnten Gleichung (1) erfüllen,
in dem zu der Ausdehnungsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt jede der Waben eine vieleckige Form hat, deren Eckteile in einer gerundeten Form mit einem Rundungsradius R gebildet sind, und
die Breite P1 (mm) der ersten Wabenreihe, die Breite P2 (mm) der zweiten Wabenreihe und der Rundungsradius R (µm) eine Beziehung der unten erwähnten Gleichung (2) erfüllen: $2 \leq 100 - (P 1 / P 2 \times 100) \leq 50 und$
$0,4 \leq (R / 1000) / ((P 1 + P 2) / 2) \times 100 \leq 20.$

[2] Wabenfilter gemäß dem obigen Punkt [1], wobei ein Durchschnittswert der Breite P1 der ersten Wabenreihe und der Breite P2 der zweiten Wabenreihe 0,5 bis 2,7 mm beträgt.
3] Wabenfilter gemäß dem obigen Punkt [1] oder [2], wobei die Breite P1 der ersten Wabenreihe 0,3 bis 2,7 mm beträgt.
[4] Wabenfilter gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [3], wobei die Breite P2 der zweiten Wabenreihe 0,7 bis 2,7 mm beträgt.
[5] Wabenfilter gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [4], wobei in dem zu der Ausdehnungsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt ein Verhältnis N2/N1 der Anzahl N2 der zweiten Wabenreihen zu der Anzahl N1 der ersten Wabenreihen zwischen 1/4 und 4,0 liegt.
[6] Wabenfilter gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [5], wobei in der ersten Wabenreihe die Einströmwaben und die Durchgangswaben in einer Reihenausdehnungsrichtung abwechselnd angeordnet sind.
[7] Wabenfilter gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [5], wobei in der ersten Wabenreihe die Ausströmwaben und die Durchgangswaben in einer Reihenausdehnungsrichtung abwechselnd angeordnet sind.
[8] Wabenfilter gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [7], wobei in der zweiten Wabenreihe die Einströmwaben und die Ausströmwaben in einer Reihenausdehnungsrichtung abwechselnd angeordnet sind.
[9] Wabenfilter gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [8], wobei die zweiten Wabenreihen eine Wabenreihe enthalten, in welcher nur die Einströmwaben entlang der einen Richtung geradlinig angeordnet sind.
[10] Wabenfilter gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [9], wobei die zweiten Wabenreihen außerdem eine Wabenreihe enthalten, in welcher nur die Ausströmwaben entlang der einen Richtung geradlinig angeordnet sind.
[11] Wabenfilter gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [10], enthaltend zwei oder mehr Gebiete mit verschiedenen Aufbauformen der Wabenreihe in dem zu der Ausdehnungsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt, wobei der Wabenstrukturkörper in mindestens einem Teil des Gebiets vorliegt.
[12] Wabenfilter gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [10], enthaltend eine Vielzahl von Wabenstrukturkörpern, wobei jeder der Wabenstrukturkörper aus einem säulenförmigen Wabensegment besteht und Seitenflächen einer Vielzahl von Wabensegmenten durch eine Verbindungsschicht miteinander verbunden sind.
In einem Wabenfilter der vorliegenden Erfindung enthalten Wabenreihen, in welchen zwei oder mehr Waben entlang einer Richtung geradlinig angeordnet sind, eine erste Wabenreihe und eine zweite Wabenreihe wie folgt. Die erste Wabenreihe ist eine aus mindestens einer von einer Einströmwabe und einer Ausströmwabe und aus einer Durchgangswabe bestehende Wabenreihe. Die zweite Wabenreihe ist eine Wabenreihe, welche in den entlang der einen Richtung geradlinig angeordneten Waben keine Durchgangswaben enthält. Der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung ist fähig, einen Rückgang eines Auffangwirkungsgrads zu unterbinden. Ferner hat der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung einen Aufbau, in welchem jede der Waben eine vieleckige Form hat, deren Eckteile in einer gerundeten Form mit einem Rundungsradius R gebildet sind. Zusätzlich ist der Wabenfilter so aufgebaut, dass er die oben erwähnte Gleichung (2) erfüllt, und ist daher bei einem Filterregeneriervorgang des Verbrennens und Entfernens von in den Waben abgelagertem Ruß eine hohe Regenerierungswirksamkeit erzielbar. Darüber hinaus werden, im Hinblick auf die Einströmwaben und die Ausströmwaben, in Endteilen der Waben angeordnete Verschlussteile kaum beschädigt und ist es möglich, einen Austritt des Rußes aus den Einströmwaben und den Ausströmwaben wirkungsvoll zu unterbinden. Ferner ist der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung so aufgebaut, dass er die oben erwähnte Gleichung (1) erfüllt, und ist es daher möglich, einen Rückgang einer gesamten offenen Fläche der Waben auf einer Seite einer Ausström-Stirnseite zu einer Seite einer Einström-Stirnseite zu unterbinden. Folglich ist es möglich, eine Zunahme eines Druckverlusts wirkungsvoll zu unterbinden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine erste Ausführungsform eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung, von der Seite einer Einström-Stirnseite her gesehen, schematisch zeigt;
2 ist eine Draufsicht, welche die Einström-Stirnseite des in 1 gezeigten Wabenfilters schematisch zeigt;
3 ist eine Draufsicht, welche eine Ausström-Stirnseite des in 1 gezeigten Wabenfilters schematisch zeigt;
4 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils der Einström-Stirnseite des in 2 gezeigten Wabenfilters;
5 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils der Ausström-Stirnseite des in 3 gezeigten Wabenfilters;
6 ist eine Schnittansicht, welche einen Querschnitt entlang der Linie A-A' in 4 schematisch zeigt;
7 ist eine Schnittansicht, welche einen Querschnitt entlang der Linie B-B' in 4 schematisch zeigt;
8 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite, welche eine zweite Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
9 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ausström-Stirnseite, welche die zweite Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
10 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite, welche eine dritte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
11 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ausström-Stirnseite, welche die dritte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
12 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite, welche eine vierte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
13 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ausström-Stirnseite, welche die vierte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
14 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite, welche eine fünfte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
15 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ausström-Stirnseite, welche die fünfte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
16 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite, welche eine sechste Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
17 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ausström-Stirnseite, welche die sechste Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
18 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite, welche eine siebte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
19 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ausström-Stirnseite, welche die siebte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
20 ist eine Draufsicht einer Einström-Stirnseite, welche eine weitere Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
21 ist eine Draufsicht einer Einström-Stirnseite, welche noch eine weitere Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
22 ist eine Draufsicht einer Einström-Stirnseite, welche noch eine weitere Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
23 ist eine perspektivische Ansicht, welche noch eine weitere Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung, von der Seite einer Einström-Stirnseite her gesehen, schematisch zeigt;
24 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite, welche eine achte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
25 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ausström-Stirnseite, welche die achte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
26 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite, welche eine neunte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
27 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ausström-Stirnseite, welche die neunte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
28 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite, welche eine zehnte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
29 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ausström-Stirnseite, welche die zehnte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
30 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite, welche eine elfte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
31 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ausström-Stirnseite, welche die elfte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
32 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite, welche eine zwölfte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
33 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ausström-Stirnseite, welche die zwölfte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
34 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite, welche eine dreizehnte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt; und
35 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ausström-Stirnseite, welche die dreizehnte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Wabenfilter (erste Ausführungsform):
Wie in 1 bis 7 gezeigt, ist eine erste Ausführungsform eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung ein einen Wabenstrukturkörper 4 mit porösen Trennwänden 1 und einen in einem der Endteile jeder der in dem Wabenstrukturkörper 4 gebildeten Waben 2 angeordneten Verschlussteil 5 enthaltender Wabenfilter 100. Hier ist 1 eine perspektivische Ansicht, welche eine erste Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung, von der Seite einer Einström-Stirnseite her gesehen, schematisch zeigt. 2 ist eine Draufsicht, welche die Einström-Stirnseite des in 1 gezeigten Wabenfilters schematisch zeigt. 3 ist eine Draufsicht, welche eine Ausström-Stirnseite des in 1 gezeigten Wabenfilters schematisch zeigt. 4 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils der Einström-Stirnseite des in 2 gezeigten Wabenfilters. 5 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils der Ausström-Stirnseite des in 3 gezeigten Wabenfilters. 6 ist eine Schnittansicht, welche einen Querschnitt entlang der Linie A-A' in 4 schematisch zeigt. 7 ist eine Schnittansicht, welche einen Querschnitt entlang der Linie B-B' in 4 schematisch zeigt.
Die Trennwände 1 des Wabenstrukturkörpers 4 sind so angeordnet, dass sie eine Vielzahl von Waben 2 des säulenförmigen Wabenstrukturkörpers 4, welche sich so, dass sie Durchgangskanäle für ein Fluid bilden, von einer Einström-Stirnseite 11 zu einer Ausström-Stirnseite 12 erstrecken, umgeben. Das heißt, der Wabenstrukturkörper 4 hat eine Wabenstruktur, in welcher die Vielzahl von Waben 2 durch die porösen Trennwände 1 definiert ist.
Der Verschlussteil 5 ist so angeordnet, dass er einen der Endteile jeder der Waben 2 von den Waben 2 von Teilen der Vielzahl in dem Wabenstrukturkörper 4 gebildeter Waben 2 verschließt. Das heißt, die Waben 2 der Teile der Vielzahl von Waben 2 sind die Waben 2, in welchen einer der Endteile jeder Wabe mit dem Verschlussteil 5 verschlossen ist, und die übrigen Waben 2, welche nicht die Waben 2 der Teile sind, sind die Waben 2, in welchen keine Verschlussteile 5 in den Endteilen auf beiden Seiten angeordnet sind und welche in den Endteilen auf beiden Seiten geöffnet sind. Im Folgenden wird die Vielzahl von Waben 2 entsprechend einem Gebiet, in welchem der Verschlussteil 5 anzuordnen ist, oder einem Vorhandensein/Fehlen der Anordnung des Verschlussteils 5 als eine Einströmwabe 2a, eine Ausströmwabe 2b oder eine Durchgangswabe 2c bezeichnet. Die Einströmwabe 2a ist die Wabe 2, in welcher der Verschlussteil 5 in dem Endteil auf der Seite der Ausström-Stirnseite 12 angeordnet ist und welche auf der Seite der Einström-Stirnseite 11 geöffnet ist. Die Ausströmwabe 2b ist die Wabe 2, in welcher der Verschlussteil in dem Endteil auf der Seite der Einström-Stirnseite 11 angeordnet ist und welche auf der Seite der Ausström-Stirnseite 12 geöffnet ist. Die Durchgangswabe 2c ist die Wabe 2, in welcher in beiden Endteilen keine Verschlussteile 5 angeordnet sind und welche sowohl auf der Seite der Einström-Stirnseite 11 als auch auf der Seite der Ausström-Stirnseite 12 geöffnet ist.
4 und 5 zeigen die Durchgangswaben 2c als umrandete Waben. 4 zeigt, dass die Verschlussteile 5 in den Endteilen der Ausströmwaben 2b auf der Seite der Einström-Stirnseite 11 angeordnet sind. Der Verschlussteil 5 ist durch eine schräg nach oben rechts verlaufende Schraffur dargestellt. In 4 ist die Einströmwabe 2a durch eine nach unten rechts geneigte gestrichelte Schraffur dargestellt. Es ist zu beachten, dass in den Einströmwaben 2a keine Verschlussteile 5 in den Endteilen auf der Seite der Einström-Stirnseite 11 angeordnet sind und dass auf der in 4 gezeigten Seite der Einström-Stirnseite 11 die Endteile der Einströmwaben 2a genauso wie bei den Durchgangswaben 2c geöffnet sind. Jedoch ist, wenn 4 die Einströmwaben 2a als die umrandeten Waben zeigt, zu befürchten, dass es schwierig ist, auf einer Papieroberfläche der 4 zwischen der Durchgangswabe 2c und der Einströmwabe 2a zu unterscheiden. Folglich sind in 4 und 5 die Waben 2, in welchen keine Verschlussteile 5 in den Endteilen auf einer in der Zeichnung gezeigten Seite einer Stirnseite angeordnet sind und die Verschlussteile 5 in Endteilen auf einer in der Ausdehnungsrichtung der Waben 2 entgegengesetzten Seite angeordnet sind, durch eine nach unten rechts geneigte gestrichelte Schraffur dargestellt. Ferner sind auch in 8 bis 19 und 24 bis 35, welche jeweils die Stirnseite des Wabenfilters zeigen wie später beschrieben, Waben, in welchen keine Verschlussteile in Endteilen auf einer in jeder Zeichnung gezeigten Seite einer Stirnseite angeordnet sind und die Verschlussteile in Endteilen auf einer in einer Ausdehnungsrichtung der Waben entgegengesetzten Seite angeordnet sind, durch eine nach unten rechts geneigte gestrichelte Schraffur dargestellt.
Der Wabenstrukturkörper 4 enthält eine Vielzahl von Wabenreihen, in welchen zwei oder mehr Waben 2 entlang einer Richtung geradlinig angeordnet sind, in einem Querschnitt des Wabenstrukturkörpers 4, welcher senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung der Waben 2 ist. Dann enthält die Vielzahl von Wabenreihen eine erste Wabenreihe 15 und eine zweite Wabenreihe 16 wie unten beschrieben. Die erste Wabenreihe 15 ist eine aus mindestens einer von der Einströmwabe 2a und der Ausströmwabe 2b und aus der Durchgangswabe 2c bestehende Wabenreihe. Die zweite Wabenreihe 16 ist eine Wabenreihe, welche in den entlang der einen Richtung geradlinig angeordneten Waben 2 keine Durchgangswaben 2c enthält. Es ist zu beachten, dass die zweite Wabenreihe 16 eine nur aus den Einströmwaben 2a oder nur aus den Ausströmwaben 2b bestehende Wabenreihe oder eine Wabenreihe, in welcher die Ausströmwaben 2b und die Einströmwaben 2a gemischt sind, sein kann.
Bei dem Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform erfüllen eine Breite P1 der ersten Wabenreihe 15 und eine Breite P2 der zweiten Wabenreihe 16 eine Beziehung der unten erwähnten Gleichung (1). In der unten erwähnten Gleichung (1) ist P1 die Breite P1 (Einheit: mm) der ersten Wabenreihe 15 und ist P2 die Breite P2 (Einheit: mm) der zweiten Wabenreihe 16. In dem in 4 und 5 gezeigten Wabenstrukturkörper 4 ist ein Seitenrand beim Messen der Breite jeder Wabenreihe eine Zwischenposition einer Dicke der an dem Seitenrand jeder Wabenreihe angeordneten Trennwand 1. Auf diese Weise erhält man die Seitenränder auf beiden Seiten jeder Wabenreihe und wird ein Abstand zwischen zwei Seitenrändern gemessen. Der gemessene Abstand zwischen den beiden Seitenrändern wird als die Breite jeder der Wabenreihen angesehen. $2 \leq 100 - (P 1 / P 2 \times 100) \leq 50$
Ferner hat gemäß dem Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform jede der Waben 2 in dem zu der Ausdehnungsrichtung der Waben 2 senkrechten Querschnitt eine vieleckige Form, deren Eckteile 6 in einer gerundeten Form mit einem Rundungsradius R (µm) gebildet sind. In 4 und 5 bezeichnet Bezugszeichen 6 die in der gerundeten Form gebildeten Eckteile 6 in der Form der Wabe 2 in dem zu der Ausdehnungsrichtung der Waben 2 senkrechten Querschnitt. Ferner erfüllen die Breite P1 (mm) der ersten Wabenreihe 15, die Breite P2 (mm) der zweiten Wabenreihe 16 und der Rundungsradius R (µm) eine Beziehung der unten erwähnten Gleichung (2). In der unten erwähnten Gleichung (2) ist R der Rundungsradius R (Einheit: µm) eines gerundeten Gebiets in jedem der Eckteile 6 der Waben 2. $0,4 \leq (R / 1000) / ((P 1 + P 2) / 2) \times 100 \leq 20$
Dank diesem Aufbau ist die Breite P1 der die Durchgangswaben 2c enthaltenden ersten Wabenreihe 15 relativ schmaler als die Breite P2 der zweiten Wabenreihe 16 und ist es möglich, einen Rückgang eines Auffangwirkungsgrads des Wabenfilters 100 wirkungsvoll zu unterbinden. Ferner ist der Wabenfilter 100 so aufgebaut, dass er die oben erwähnte Gleichung (2) erfüllt, und ist daher bei einem Filterregeneriervorgang des Verbrennens und Entfernens von in den Waben 2 abgelagertem Ruß eine hohe Regenerierungswirksamkeit erzielbar. Ferner werden in den Einströmwaben 2a und den Ausströmwaben 2b die in den Endteilen der Waben 2 angeordneten Verschlussteile 5 kaum beschädigt und ist es möglich, einen Austritt des Rußes aus den Einströmwaben 2a und den Ausströmwaben 2b zu unterbinden. Zusätzlich ist der Wabenfilter 100 so aufgebaut, dass er die oben erwähnte Gleichung (1) erfüllt, und ist es daher möglich, einen Rückgang einer gesamten offenen Fläche der Waben 2 auf der Seite der Ausström-Stirnseite 12 zu der Seite der Einström-Stirnseite 11 zu unterbinden. Folglich ist es möglich, eine Zunahme eines Druckverlusts wirkungsvoll zu unterbinden.
Wenn in Gleichung (1) ein Wert von „100-(P1/P2×100)“ kleiner als 2 ist, ist die Breite P1 der ersten Wabenreihe 15 mit den Durchgangswaben 2c ungefähr die gleiche wie die Breite P2 der zweiten Wabenreihe 16 und geht der Auffangwirkungsgrad zurück. Wenn in Gleichung (1) der Wert von „100-(P1/P2x100)“ größer als 50 ist, ist die Breite P1 der ersten Wabenreihe 15 äußerst schmal und gehen daher Vorteile der Wabenreihe mit den Durchgangswaben 2c verloren. In Gleichung (1) ist der Wert von „100-(P1/P2×100)“ besonders bevorzugt größer als oder gleich 5. Ferner ist der Wert besonders bevorzugt kleiner als oder gleich 45.
Wenn in Gleichung (2) ein Wert von „(R/1000)/((P1+P2)/2) × 100“ kleiner als 0,4 ist, wird bei dem Filterregeneriervorgang des Verbrennens und Entfernens des in den Waben 2 abgelagerten Rußes keine ausreichende Verbesserung der Regenerierungswirksamkeit festgestellt. Ferner treten der Ruß und dergleichen leicht aus dem Wabenfilter 100 aus. Wenn in Gleichung (2) der Wert von „(R/1000)/((P1+P2)/2) × 100“ größer als 20 ist, nimmt der Druckverlust merklich zu. In Gleichung (2) ist der Wert von „(R/1000)/((P1+P2)/2) × 100“ besonders bevorzugt größer als oder gleich 1. Ferner ist der Wert besonders bevorzugt kleiner als oder gleich 15.
In jeder der Waben 2 kann der Rundungsradius R jedes der in der gerundeten Form gebildeten Eckteile 6 wie folgt gemessen werden. Zunächst werden die Einström-Stirnseite 11 und die Ausström-Stirnseite 12 des Wabenfilters 100 mit einem Bildvermessungsgerät aufgenommen. Dann werden Bilder der aufgenommenen Einström-Stirnseite 11 und der aufgenommenen Ausström-Stirnseite 12 analysiert, wodurch man den Rundungsradius R des Eckteils 6 erhält. Bei einem Verfahren zur Bildanalyse kann zum Beispiel das von der Nikon Corporation hergestellte „VM-2520“ (Handelsname) verwendet werden. Den Rundungsradius R des Eckteils 6 der Wabe 2 erhält man durch Ermitteln eines Radius (oder eines Durchmessers) eines einbeschriebenen Kreises der Eckteile 6 bei einer Kurvenanpassung an die Eckteile 6 der Wabe 2 mittels der obigen Bildanalyse.
In dem Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform kann eine Wabenreihen-Verlaufsrichtung, d.h. die oben erwähnte eine Richtung, eine beliebige Richtung in dem Querschnitt des Wabenstrukturkörpers 4, welcher senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung der Waben 2 ist, sein, solange zwei oder mehr Waben 2 geradlinig in der Richtung angeordnet sind. Jedoch sind, wenn die Breite P1 der ersten Wabenreihe 15 mit der Breite P2 der zweiten Wabenreihe 16 verglichen wird, die jeweiligen Wabenreihen sich in derselben Richtung erstreckende parallele Wabenreihen.
In dem Querschnitt des Wabenstrukturkörpers 4, welcher senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung der Waben 2 ist, kann mindestens eine Reihe als die erste Wabenreihe 15 vorliegen. Ferner kann in dem Querschnitt des Wabenstrukturkörpers 4, welcher senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung der Waben 2 ist, mindestens eine Reihe als die zweite Wabenreihe 16 vorliegen.
Ein Durchschnittswert der Breite P1 der ersten Wabenreihe 15 und der Breite P2 der zweiten Wabenreihe 16 beträgt bevorzugt 0,5 bis 2,7 mm und bevorzugter 0,7 bis 2,0 mm. Wenn der obige Durchschnittswert kleiner als 0,5 mm ist, kommt es infolge der Ablagerung des Rußes ungünstigerweise zu einer Verstopfung der Waben 2. Ferner geht, wenn der obige Durchschnittswert größer als 2,7 mm ist, die wesentliche Anzahl der Waben zurück, wodurch eine Menge des abzulagernden Rußes pro Wabe 2 zunimmt und ungünstigerweise die Zunahme des Druckverlusts bewirkt wird.
Die Breite P1 der ersten Wabenreihe 15 beträgt bevorzugt 0,3 bis 2,7 mm und bevorzugter 0,5 bis 2,0 mm. Wenn die Breite P1 der ersten Wabenreihe 15 kleiner als 0,3 mm ist, kommt es infolge der Ablagerung des Rußes ungünstigerweise zu der Verstopfung der Waben 2. Ferner geht, wenn die Breite P1 der ersten Wabenreihe 15 größer als 2,7 mm ist, die wesentliche Anzahl der Waben zurück, wodurch die Menge des abzulagernden Rußes pro Wabe 2 zunimmt und ungünstigerweise die Zunahme des Druckverlusts bewirkt wird.
Die Breite P2 der zweiten Wabenreihe 16 beträgt bevorzugt 0,7 bis 2,7 mm und bevorzugter 1,0 bis 2,0 mm. Wenn die Breite P2 der zweiten Wabenreihe 16 kleiner als 0,7 mm ist, kommt es infolge der Ablagerung des Rußes ungünstigerweise zu der Verstopfung der Waben 2. Ferner geht, wenn die Breite P2 der zweiten Wabenreihe 16 größer als 2,7 mm ist, die wesentliche Anzahl der Waben zurück, wodurch die Menge des abzulagernden Rußes pro Wabe 2 zunimmt und ungünstigerweise die Zunahme des Druckverlusts bewirkt wird.
Weder die erste Wabenreihe 15 noch die zweite Wabenreihe 16 unterliegt besonderen Beschränkungen hinsichtlich der Anzahl der geradlinig anzuordnenden Waben 2. Jedoch ist es in jeder der Wabenreihen zu bevorzugen, dass fünf oder mehr Waben 2 geradlinig angeordnet sind, und ist es noch mehr zu bevorzugen, dass zehn oder mehr Waben 2 geradlinig angeordnet sind. Es ist zu beachten, dass die Anzahl aller Waben 2, welche von einem Außenrand bis zu dem anderen Außenrand des Wabenstrukturkörpers 4 geradlinig vorliegen, eine Obergrenze der Anzahl der geradlinig anzuordnenden Waben 2 ist.
In dem zu der Ausdehnungsrichtung der Waben 2 senkrechten Querschnitt kann jede einer Anzahl N1 der ersten Wabenreihen 15 und einer Anzahl N2 der zweiten Wabenreihen 16 mindestens eins sein. Bei dem Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform liegt ein Verhältnis N2/N1 der Anzahl N2 der zweiten Wabenreihen 16 zu der Anzahl N1 der ersten Wabenreihen 15 bevorzugt zwischen 1/4 und 4,0 und bevorzugter zwischen 1/3 und 3,0. Dank einem solchen Aufbau ist es möglich, bei gleichzeitigem Erreichen der großen Kapazität für die abzulagernde Asche die Zunahme des Druckverlusts wirkungsvoll zu unterbinden. Es ist zu beachten, dass, wenn das obige Verhältnis N2/N1 kleiner als 1/4 ist, das Verhältnis der Anzahl der Ausströmwaben 2b zu der Anzahl der Einströmwaben 2a zurückgeht. Folglich könnte, wenn ausgehend von dem Zustand, in welchem kein Ruß an den Trennwänden 1 abgelagert ist, die kleine Menge Ruß abgelagert wird, die Zunahme des Druckverlusts des Wabenfilters 100 größer werden. Ferner könnte, wenn das obige Verhältnis N2/N1 größer als 4,0 ist, die Kapazität für die abzulagernde Asche infolge des Rückgangs der Einströmwaben 2a zurückgehen.
In dem zu der Ausdehnungsrichtung der Waben 2 senkrechten Querschnitt ist die erste Wabenreihe 15 über die Trennwand 1 an die zweite Wabenreihe 16 angrenzend angeordnet. Zum Beispiel können, wie in dem in 1 bis 7 gezeigten Wabenfilter 100, die ersten Wabenreihen 15 in dem zu der Ausdehnungsrichtung der Waben 2 senkrechten Querschnitt jeweils auf beiden Seiten der zweiten Wabenreihe 16 angeordnet sein. In dem Wabenfilter 100 sind die ersten Wabenreihen 15 und die zweiten Wabenreihen 16 in dem zu der Ausdehnungsrichtung der Waben 2 senkrechten Querschnitt in einer zu den jeweiligen Reihen senkrechten Richtung abwechselnd angeordnet. Der Wabenfilter 100 mit einem solchen Aufbau ist insofern zu bevorzugen, als es möglich ist, die Kapazität für die abzulagernde Asche an jeder Stelle des Wabenfilters 100 gleichförmig zu erreichen.
In der ersten Wabenreihe 15 können die Einströmwaben 2a und die Durchgangswaben 2c in einer Reihenausdehnungsrichtung abwechselnd angeordnet sein. Ferner können in der ersten Wabenreihe, obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, die Ausströmwaben und die Durchgangswaben in der Reihenausdehnungsrichtung abwechselnd angeordnet sein. Es ist zu beachten, dass die erste Wabenreihe eine Wabenreihe sein kann, in welcher die Einströmwaben, die Ausströmwaben und die Durchgangswaben in der Reihenausdehnungsrichtung gemischt sind, aber es ist zu bevorzugen, dass die erste Wabenreihe eine aus den Einströmwaben und den Durchgangswaben bestehende Wabenreihe oder eine aus den Ausströmwaben und den Durchgangswaben bestehende Wabenreihe ist.
Ferner können in der zweiten Wabenreihe, obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, die Einströmwaben und die Ausströmwaben in der Reihenausdehnungsrichtung abwechselnd angeordnet sein. Die zweiten Wabenreihen können eine Vielzahl von Arten von Wabenreihen enthalten, welche sich in der Anordnung der Einströmwaben und der Ausströmwaben unterscheiden, solange die Wabenreihen keine Durchgangswaben enthalten. Zum Beispiel können die zweiten Wabenreihen zusätzlich zu der aus den Einströmwaben und den Ausströmwaben bestehenden Wabenreihe außerdem eine Wabenreihe enthalten, in welcher nur die Einströmwaben entlang einer Richtung geradlinig angeordnet sind. Ferner können die zweiten Wabenreihen außerdem eine Wabenreihe enthalten, in welcher nur die Ausströmwaben entlang der einen Richtung geradlinig angeordnet sind.
Hinsichtlich einer Gesamtform des Wabenfilters 100 bestehen keine besonderen Beschränkungen. Ein Beispiel der Gesamtform des in 1 gezeigten Wabenfilters 100 ist eine Rundsäulenform, bei welcher die Einström-Stirnseite 11 und die Ausström-Stirnseite 12 rund sind. Obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, kann ein weiteres Beispiel der Gesamtform des Wabenfilters eine Säulenform sein, bei welcher eine Einström-Stirnseite und eine Ausström-Stirnseite eine im Wesentlichen runde Form wie eine elliptische Form, eine Rennbahnform oder eine längliche Form haben. Alternativ kann die Gesamtform des Wabenfilters eine prismatische Säulenform sein, bei welcher eine Einström-Stirnseite und eine Ausström-Stirnseite eine vieleckige Form wie eine viereckige Form oder eine sechseckige Form haben.
Eine Dicke der Trennwände 1 beträgt bevorzugt 50 bis 600 µm, bevorzugter 100 bis 500 µm und besonders bevorzugt 150 bis 450 µm. Bei einer kleineren Dicke der Trennwände 1 als 50 µm könnte sich eine isostatische Festigkeit des Wabenfilters 100 verschlechtern. Bei einer größeren Dicke der Trennwände 1 als 600 µm könnte der Druckverlust zunehmen und könnte es zu einem Abfall einer Motorleistung oder einer Verschlechterung eines Kraftstoffverbrauchs kommen. Die Dicke der Trennwände 1 ist ein mittels eines Verfahrens des Betrachtens eines Querschnitts des Wabenfilters 100, welcher senkrecht zu einer Axialrichtung ist, mit einem optischen Mikroskop gemessener Wert.
Eine Porosität der Trennwände 1 beträgt zum Beispiel bevorzugt 20 bis 90%, bevorzugter 25 bis 80% und besonders bevorzugt 30 bis 75%. Bei einer geringeren Porosität der Trennwände 1 als 20% könnte der Druckverlust des Wabenfilters 100 zunehmen und könnte es zu dem Abfall der Motorleistung oder der Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs kommen. Wenn die Porosität der Trennwände 1 höher als oder gleich 30% ist, tritt das obige Problem nicht so leicht auf. Bei einer höheren Porosität der Trennwände 1 als 90% könnte sich andererseits die isostatische Festigkeit des Wabenfilters 100 verschlechtern. Wenn die Porosität der Trennwände 1 niedriger als oder gleich 75% ist, tritt das obige Problem nicht so leicht auf. Es ist zu beachten, dass die Porosität der Trennwände 1 ein mit einem Quecksilberporosimeter gemessener Wert ist. Ein Beispiel des Quecksilberporosimeters ist das von der Micromeritics Instrument Corp. hergestellte Autopore 9500 (Handelsname).
Hinsichtlich der ursprünglichen vieleckigen Form der Waben 2 bestehen keine besonderen Beschränkungen, solange die Eckteile 6 der vieleckigen Form in der gerundeten Form mit dem Rundungsradius R gebildet sind. Wie später beschrieben, zählen zu Beispielen der Form der Waben 2 eine viereckige Form, eine sechseckige Form und eine achteckige Form.
Hinsichtlich eines die Trennwände 1 bildenden Materials bestehen keine besonderen Beschränkungen, aber unter den Gesichtspunkten der Festigkeit, der Wärmebeständigkeit, der Langlebigkeit und dergleichen ist es zu bevorzugen, dass eine Art von Keramik aus einem Oxid oder einem Nicht-Oxid, einem Metall oder dergleichen ein Hauptbestandteil ist. Speziell ist davon auszugehen, dass Cordierit, Mullit, Aluminiumoxid, Spinell, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid und Aluminiumtitanat Beispiele der Keramik sind. Es ist davon auszugehen, dass ein Metall auf Fe-Cr-Al-Basis und metallisches Silicium Beispiele des Metalls sind. Es ist vorzuziehen, mindestens einen aus der aus diesen Stoffen bestehenden Gruppe ausgewählten Stoff als Hauptbestandteil zu verwenden. Unter den Gesichtspunkten einer hohen Festigkeit, einer hohen Wärmebeständigkeit und dergleichen ist es besonders zu bevorzugen, mindestens einen aus der aus Aluminiumoxid, Mullit, Aluminiumtitanat, Cordierit, Siliciumcarbid und Siliciumnitrid bestehenden Gruppe ausgewählten Stoff als Hauptbestandteil zu verwenden. Ferner ist unter den Gesichtspunkten einer hohen Wärmeleitfähigkeit, einer hohen Wärmebeständigkeit und dergleichen Siliciumcarbid oder ein Silicium-Siliciumcarbid-Verbundwerkstoff besonders geeignet. Hier ist mit „Hauptbestandteil“ ein 50 oder mehr Massen-% der Trennwände ausmachender Bestandteil gemeint. Der obige Bestandteil ist bevorzugt zu nicht weniger als 70 oder mehr Massen-% und bevorzugter zu 80 oder mehr Massen-% in dem die Trennwände bildenden Material enthalten.
Es ist zu bevorzugen, dass ein Material der Verschlussteile 5 ein Material ist, welches als das bevorzugte Material der Trennwände 1 angesehen wird. Das Material der Verschlussteile 5 und das Material der Trennwände 1 können das gleiche Material oder verschiedene Materialien sein.
Bei dem Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform kann ein Abgasreinigungskatalysator in mindestens eine jeder der Oberflächen der Trennwände 1 des Wabenstrukturkörpers 4 und jede der Poren der Trennwände 1 imprägniert sein. Dank diesem Aufbau können CO, NO_x, HC und dergleichen in dem Abgas durch eine katalytische Reaktion in unschädliche Verbindungen verwandelt werden. Ferner kann eine Oxidation des in den Trennwänden 1 aufgefangenen Rußes gefördert werden.
Wenn der Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform mit dem Katalysator imprägniert ist, ist es zu bevorzugen, dass der Katalysator mindestens einen aus der aus einem SCR-Katalysator, einem NO_x-Speicherkatalysator und einem Oxidationskatalysator bestehenden Gruppe ausgewählten Katalysator enthält. Der SCR-Katalysator ist ein Katalysator zum selektiven Reduzieren zu reinigender Bestandteile. Insbesondere es ist zu bevorzugen, dass der SCR-Katalysator ein selektiv NO_x reduzierender SCR-Katalysator zum selektiven Reduzieren von NO_x in dem Abgas ist. Ferner ist ein Beispiel des SCR-Katalysators ein metallsubstitutierter Zeolith. Zu Beispielen eines Metalls in dem metallsubstitutierten Zeolith zählen Eisen (Fe) und Kupfer (Cu). Ein geeignetes Beispiel von Zeolith ist Beta-Zeolith. Ferner kann der SCR-Katalysator ein mindestens einen aus der aus Vanadium und Titandioxid bestehenden Gruppe ausgewählten Bestandteil als einen Hauptbestandteil enthaltender Katalysator sein. Zu Beispielen des NO_x-Speicherkatalysators zählen Alkalimetalle und Erdalkalimetalle. Zu Beispielen der Alkalimetalle zählen Kalium, Natrium und Lithium. Zu Beispielen der Erdalkalimetalle zählt Calcium. Zu Beispielen des Oxidationskatalysators zählt ein ein Edelmetall enthaltender Katalysator. Speziell ist es zu bevorzugen, dass der Oxidationskatalysator mindestens ein aus der aus Platin, Palladium und Rhodium bestehenden Gruppe ausgewähltes Metall enthält.
Wabenfilter (zweite Ausführungsform bis siebte Ausführungsform):
Nun werden anhand von 8 bis 19 Ausführungsformen zwei bis sieben des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung beschrieben. Hier ist jede der 8 bis 19 eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite oder einer Ausström-Stirnseite, welche die Ausführungsformen zwei bis sieben des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt.
In den in 8 bis 11 gezeigten Wabenfiltern der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform hat jede der Waben 2 eine viereckige Form, deren Eckteile 6 in einer gerundeten Form gebildet sind, und sind die Wabenfilter so aufgebaut, dass sie die oben erwähnten Gleichungen (1) und (2) genauso wie bei dem Wabenfilter der ersten Ausführungsform erfüllen. Insbesondere hat jeder der Wabenfilter der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform einen Aufbau, bei welchem eine Breite P1 einer ersten Wabenreihe 15 kleiner als eine Breite P2 einer zweiten Wabenreihe 16 ist. Es ist zu bevorzugen, dass jeder der Wabenfilter der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform, abgesehen davon, dass eine Anordnung der ersten Wabenreihe 15 und der zweiten Wabenreihe 16 von derjenigen in dem Wabenfilter der ersten Ausführungsform verschieden ist, einen dem Wabenfilter der ersten Ausführungsform ähnlichen Aufbau hat.
Wie in 8 und 9 gezeigt, besteht in einem Wabenfilter 200 der zweiten Ausführungsform die zweite Wabenreihe 16 aus Einströmwaben 2a und Ausströmwaben 2b und sind zwei zweite Wabenreihen in einer zu der zweiten Wabenreihe 16 senkrechten Richtung fortlaufend angeordnet. Auf diese Weise brauchen die ersten Wabenreihen 15 und die zweiten Wabenreihen 16 in einer zu den jeweiligen Reihen senkrechten Richtung nicht abwechselnd angeordnet zu sein. Zum Beispiel können die Durchgangswaben 2c enthaltenden ersten Wabenreihen 15 entsprechend einem für den Wabenfilter 200 erforderlichen Auffangwirkungsgrad verhältnismäßig verringert sein. In dem in 8 und 9 gezeigten Wabenfilter 200 ist jede von zwei in der zu der zweiten Wabenreihe 16 senkrechten Richtung aneinander angrenzenden zweiten Wabenreihen 16 eine Wabenreihe, in welcher die Einströmwaben 2a und die Ausströmwaben 2b abwechselnd angeordnet sind. Dann sind in den beiden benachbarten zweiten Wabenreihen 16 Anordnungspositionen von Verschlussteilen 5 um nicht weniger als eine halbe Teilung verschoben.
Wie in 10 und 11 gezeigt, besteht in einem Wabenfilter 300 der dritten Ausführungsform die erste Wabenreihe 15 aus Einströmwaben 2a und Durchgangswaben 2c und sind zwei erste Wabenreihen in einer zu der ersten Wabenreihe 15 senkrechten Richtung fortlaufend angeordnet. Auf diese Weise brauchen die ersten Wabenreihen 15 und die zweiten Wabenreihen 16 in einer zu den jeweiligen Reihen senkrechten Richtung nicht abwechselnd angeordnet zu sein. Außerdem ist bei dem Wabenfilter 200 mit einem solchen Aufbau der Wabenfilter so aufgebaut, dass er die oben erwähnten Gleichungen (1) und (2) erfüllt, so dass es möglich ist, einen Rückgang eines Auffangwirkungsgrads wirkungsvoll zu unterbinden.
Es ist zu beachten, dass der in 10 und 11 gezeigte Wabenfilter 300 der dritten Ausführungsform ein Wabenfilter einer segmentierten Struktur ist, welcher später noch beschrieben wird. Folglich entspricht ein in 10 und 11 gezeigter Aufbau der Waben 2 einem Teil einer Stirnseite eines den Wabenfilter der segmentierten Struktur bildenden Wabensegments.
Bei in 12 bis 15 gezeigten Wabenfiltern einer vierten Ausführungsform und einer fünften Ausführungsform haben durch Trennwände 21 definierte Waben 22 eine im Wesentlichen viereckige Form und eine im Wesentlichen achteckige Form. Die im Wesentlichen viereckige Form ist eine Form, bei welcher Eckteile einer viereckigen Form in einer gerundeten Form gebildet sind, und die im Wesentlichen achteckige Form ist eine Form, bei welcher Eckteile einer achteckigen Form in einer gerundeten Form gebildet sind. Im Folgenden wird die im Wesentlichen viereckige Form, bei welcher die Eckteile der viereckigen Form in der gerundeten Form gebildet sind, gelegentlich als die „im Wesentlichen viereckige Form“ oder einfach als die „viereckige Form“ bezeichnet. Ferner wird die im Wesentlichen achteckige Form, bei welcher die Eckteile der achteckigen Form in der gerundeten Form gebildet sind, gelegentlich als die „im Wesentlichen achteckige Form“ oder einfach als die „achteckige Form“ bezeichnet. Jeder der Wabenfilter der vierten Ausführungsform und der fünften Ausführungsform ist so aufgebaut, dass er die oben erwähnte Gleichung (1) erfüllt und die oben erwähnte Gleichung (2) erfüllt, wenn ein gerundetes Gebiet in jedem der Eckteile der Waben 22 einen Rundungsradius R hat.
In den Wabenfiltern der vierten Ausführungsform und der fünften Ausführungsform sind viereckige Waben 22 und achteckige Waben 22 in einem Querschnitt eines Wabenstrukturkörpers 24, welcher senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung der Waben 22 ist, abwechselnd gebildet. Jeder der Wabenfilter der vierten Ausführungsform und der fünften Ausführungsform hat außerdem einen Aufbau, bei welchem eine Breite P1 einer ersten Wabenreihe 35 kleiner als eine Breite P2 einer zweiten Wabenreihe 36 ist. Es ist zu bevorzugen, dass die Wabenfilter der vierten Ausführungsform und der fünften Ausführungsform, abgesehen von der Form der Waben 22 und der Anordnung der ersten Wabenreihe 35 und der zweiten Wabenreihe 36, einen dem Wabenfilter der ersten Ausführungsform ähnlichen Aufbau haben.
Hier wird anhand von 12 und 13 ein Verfahren zum Messen der Breite P1 der ersten Wabenreihe 35 und der Breite P2 der zweiten Wabenreihe 36 in den in 12 bis 15 gezeigten Wabenfiltern der vierten Ausführungsform und der fünften Ausführungsform beschrieben. Zunächst ist in einem in 12 und 13 gezeigten Wabenfilter 400 eine aus mindestens einer von einer Einströmwabe 22a und einer Ausströmwabe 22b und aus einer Durchgangswabe 22c bestehende Wabenreihe als die erste Wabenreihe 35 definiert. Die Einströmwaben 22a sind Waben 22, in welchen Verschlussteile 25 in Endteilen auf einer Seite einer Ausström-Stirnseite 32 angeordnet sind und welche auf einer Seite einer Einström-Stirnseite 31 geöffnet sind. Die Ausströmwaben 22b sind Waben 22, in welchen die Verschlussteile 25 in Endteilen auf der Seite der Einström-Stirnseite 31 angeordnet sind und welche auf der Seite der Ausström-Stirnseite 32 geöffnet sind. Ferner ist von Wabenreihen, in welchen die Waben 22 entlang einer Richtung angeordnet sind, eine Wabenreihe, welche keine Durchgangswaben 22c enthält, als die zweite Wabenreihe 36 definiert. Zum Messen der Breite jeder Wabenreihe wird zunächst, wenn die mit Bezugszeichen 35 bezeichnete erste Wabenreihe 35 als eine „Messobjekt-Wabenreihe“ definiert ist, eine auf einer innersten Seite der Wabenreihe angeordnete Wabe 22x aus den die Messobjekt-Wabenreihe bildenden Waben 22 ermittelt. Dann wird im Hinblick auf die an diese Messobjekt-Wabenreihe angrenzend angeordnete Wabenreihe eine auf einer innersten Seite der Wabenreihe angeordnete Wabe 22y aus den die angrenzende Wabenreihe bildenden Waben 22 ermittelt. Dann ist eine Zwischenposition zwischen der Wabe 22x und der Wabe 22y in einer zu der Ausdehnungsrichtung der Wabenreihen senkrechten Richtung als ein Seitenrand der „Messobjekt-Wabenreihe“ auf einer Seite definiert. Durch das oben erwähnte Verfahren erhält man Seitenränder auf beiden Seiten der „Messobjekt-Wabenreihe“ und wird ein Abstand zwischen den beiden Seitenrändern gemessen. Der gemessene Abstand zwischen den beiden Seitenrändern wird als eine Breite der „Messobjekt-Wabenreihe“ angesehen.
Der Wabenfilter 400 und ein Wabenfilter 500 der vierten Ausführungsform und der fünften Ausführungsform, welche in 12 bis 15 gezeigt sind, sind Wabenfilter, welche wirkungsvoll sind, wenn eine Menge Ruß in einem Abgas groß ist und eine Menge des abzulagernden Rußes zunimmt. Anders ausgedrückt, diese Ausführungsformen sind geeignet, wenn das Unterbinden einer Zunahme eines Druckverlusts in einem Zustand, in welchem der Ruß abgelagert wird, dringender erforderlich ist als das Unterbinden einer Zunahme eines Druckverlusts, wenn kein Ruß abgelagert wird.
Es ist zu beachten, dass der in 14 und 15 gezeigte Wabenfilter 500 der fünften Ausführungsform ein Wabenfilter einer segmentierten Struktur ist, welcher später noch beschrieben wird. Folglich entspricht ein in 14 und 15 gezeigter Aufbau der Waben 22 einem Teil einer Stirnseite eines den Wabenfilter der segmentierten Struktur bildenden Wabensegments.
Bei in 16 bis 19 gezeigten Wabenfiltern 600 und 700 einer sechsten Ausführungsform und einer siebten Ausführungsform ist eine Form durch Trennwände 41 definierter Waben 42 im Wesentlichen sechseckig. Die im Wesentlichen sechseckige Form ist eine Form, bei welcher Eckteile einer sechseckigen Form in einer gerundeten Form gebildet sind. Im Folgenden wird die im Wesentlichen sechseckige Form, bei welcher die Eckteile der sechseckigen Form in der gerundeten Form gebildet sind, gelegentlich als die „im Wesentlichen sechseckige Form“ oder einfach als die „sechseckige Form“ bezeichnet. Jeder der Wabenfilter der sechsten Ausführungsform und der sieben Ausführungsform ist so aufgebaut, dass er die oben erwähnte Gleichung (1) erfüllt und die oben erwähnte Gleichung (2) erfüllt, wenn ein gerundetes Gebiet in jedem der Eckteile der Waben 42 einen Rundungsradius R hat. Es ist zu beachten, dass 16 bis 19 schematische Ansichten zur Veranschaulichung von Anordnungen der sechseckigen Waben 42 in den Wabenfiltern 600 und 700 der sechsten Ausführungsform und der siebten Ausführungsform sind und daher die gerundeten Gebiete in den Eckteilen der sechseckigen Waben 42 aus der Zeichnung weggelassen sind.
Die Wabenfilter der sechsten Ausführungsform und der siebten Ausführungsform haben in einem Querschnitt eines Wabenstrukturkörpers 44, welcher senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung der Waben 42 ist, einen Aufbau, bei welchem eine Breite P1 einer ersten Wabenreihe 55 kleiner als eine Breite P2 einer zweiten Wabenreihe 56 ist. 16 bis 19 zeigen schematisch nur die Form der durch die Trennwände 41 definierten Waben 42. Das heißt, 16 bis 19 zeigen die Trennwände 41 als gerade Linien und zeigen eine Dicke der Trennwände 41 in einem abstrahierten Zustand.
Bei den in 16 bis 19 gezeigten Wabenfiltern 600 und 700 der sechsten Ausführungsform und der siebten Ausführungsform ist beim Eindosen eine Gleichförmigkeit der Festigkeit nicht nur in einer Längs- und einer Querrichtung jeder Papieroberfläche, sondern auch in einer Umfangsrichtung erzielbar.
Nun wird anhand von 16 und 17 ein Verfahren zum Messen der Breite P1 der ersten Wabenreihe 55 und der Breite P2 der zweiten Wabenreihe 56 in den in 16 bis 19 gezeigten Wabenfiltern der sechsten Ausführungsform und der siebten Ausführungsform beschrieben. Zunächst ist in dem in 16 und 17 gezeigten Wabenfilter 600 eine aus mindestens einer von einer Einströmwabe 42a und einer Ausströmwabe 42b und aus einer Durchgangswabe 42c bestehende Wabenreihe als die erste Wabenreihe 55 definiert. Die Einströmwaben 42a sind Waben 42, in welchen Verschlussteile 45 in Endteilen auf der Seite einer Ausström-Stirnseite 52 angeordnet sind und welche auf der Seite einer Einström-Stirnseite 51 geöffnet sind. Die Ausströmwaben 42b sind Waben 42, in welchen die Verschlussteile 45 in Endteilen auf der Seite der Einström-Stirnseite 51 angeordnet sind und welche auf der Seite der Ausström-Stirnseite 52 geöffnet sind. Ferner ist von Wabenreihen, in welchen die Waben 42 entlang einer Richtung angeordnet sind, eine Wabenreihe, welche keine Durchgangswaben 42c enthält, als die zweite Wabenreihe 56 definiert. Ein Seitenrand beim Messen der Breite jeder Wabenreihe ist eine Zwischenposition zwischen einem nach innen zurückgesetzten Gebiet und einem nach außen vorstehenden Gebiet in jedem der Seitenränder der jeweiligen Wabenreihen. Auf diese Weise erhält man die Seitenränder jeder Wabenreihe auf beiden Seiten und wird ein Abstand zwischen den beiden Seitenrändern gemessen. Der gemessene Abstand zwischen den beiden Seitenrändern wird als die Breite der Wabenreihe angesehen.
Bei den bisher beschriebenen Wabenfiltern der Ausführungsformen eins bis sieben ist, vergleicht man die Anzahl der Einströmwaben mit der Anzahl der Ausströmwaben, die Anzahl der Einströmwaben relativ groß. Zum Beispiel sind die Wabenfilter der Ausführungsformen eins bis sieben Wabenfilter mit einem Aufbau, bei welchem in Wabenfiltern mit einem vordefinierte, sich wiederholende Anordnungen der Einströmwaben und der Ausströmwaben enthaltenden Aufbau Teile der Ausströmwaben in die Durchgangswaben verwandelt sind. Andererseits ist bei Wabenfiltern unten erwähnter Ausführungsformen acht bis dreizehn, vergleicht man die Anzahl von Einströmwaben mit der Anzahl von Ausströmwaben, die Anzahl der Ausströmwaben relativ groß. Zum Beispiel sind die Wabenfilter der Ausführungsformen acht bis dreizehn Wabenfilter mit einem Aufbau, bei welchem in den Wabenfiltern mit dem die vordefinierten, sich wiederholenden Anordnungen der Einströmwaben und der Ausströmwaben enthaltenden Aufbau Teile der Einströmwaben in Durchgangswaben verwandelt sind.
Wabenfilter (achte Ausführungsform bis dreizehnte Ausführungsform):
Nun werden anhand von 24 bis 35 Ausführungsformen acht bis dreizehn des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung beschrieben. Hier sind die 24 bis 35 vergrößerte Draufsichten eines vergrößerten Teils einer Einström-Stirnseite oder einer Ausström-Stirnseite, welche die Ausführungsformen acht bis dreizehn des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigen.
Bei den in 24 bis 27 gezeigten Wabenfiltern der achten Ausführungsform und der neunten Ausführungsform ist eine Form von Waben 2 im Wesentlichen viereckig und sind die Filter so aufgebaut, dass sie die oben erwähnten Gleichungen (1) und (2) genauso wie bei dem Wabenfilter der ersten Ausführungsform erfüllen. Insbesondere haben die Wabenfilter der achten Ausführungsform und der neunten Ausführungsform einen Aufbau, bei welchem eine Breite P1 einer ersten Wabenreihe 15 kleiner als eine Breite P2 einer zweiten Wabenreihe 16 ist. Ein Wabenfilter 1100 der achten Ausführungsform hat abgesehen davon, dass Anordnungsgebiete von Einströmwaben 2a und Ausströmwaben 2b gegenüber denjenigen des Wabenfilters der ersten Ausführungsform vertauscht sind, einen dem Wabenfilter der ersten Ausführungsform ähnlichen Aufbau. Ferner hat ein Wabenfilter 1200 der neunten Ausführungsform abgesehen davon, dass Anordnungsgebiete von Einströmwaben 2a und Ausströmwaben 2b gegenüber denjenigen des Wabenfilters der zweiten Ausführungsform vertauscht sind, einen dem Wabenfilter der zweiten Ausführungsform ähnlichen Aufbau.
Bei den in 28 bis 31 gezeigten Wabenfiltern der zehnten Ausführungsform und der elften Ausführungsform haben durch Trennwände 21 definierte Waben 22 eine im Wesentlichen viereckige Form und eine im Wesentlichen achteckige Form. Ein Wabenfilter 1300 der zehnten Ausführungsform hat abgesehen davon, dass Anordnungsgebiete von Einströmwaben 22a und Ausströmwaben 22b gegenüber denjenigen des Wabenfilters der vierten Ausführungsform vertauscht sind, einen dem Wabenfilter der vierten Ausführungsform ähnlichen Aufbau. Ferner hat ein Wabenfilter 1400 der elften Ausführungsform abgesehen davon, dass Anordnungsgebiete von Einströmwaben 22a und Ausströmwaben 22b gegenüber denjenigen des Wabenfilters der fünften Ausführungsform vertauscht sind, einen dem Wabenfilter der fünften Ausführungsform ähnlichen Aufbau.
Bei den in 32 bis 35 gezeigten Wabenfiltern der zwölften Ausführungsform und der dreizehnten Ausführungsform haben durch Trennwände 41 definierte Waben 42 eine im Wesentlichen sechseckige Form. Ein Wabenfilter 1500 der zwölften Ausführungsform hat abgesehen davon, dass Anordnungsgebiete von Einströmwaben 42a und Ausströmwaben 42b gegenüber denjenigen des Wabenfilters der sechsten Ausführungsform vertauscht sind, einen dem Wabenfilter der sechsten Ausführungsform ähnlichen Aufbau. Ferner hat ein Wabenfilter 1600 der dreizehnten Ausführungsform abgesehen davon, dass Anordnungsgebiete von Einströmwaben 42a und Ausströmwaben 42b gegenüber denjenigen des Wabenfilters der siebten Ausführungsform vertauscht sind, einen dem Wabenfilter der siebten Ausführungsform ähnlichen Aufbau.
Wabenfilter (weitere Ausführungsformen):
Nun werden anhand von 20 bis 23 die weiteren Ausführungsformen des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung beschrieben. Hier ist 20 eine Draufsicht einer Einström-Stirnseite, welche eine weitere Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt. 21 ist eine Draufsicht einer Einström-Stirnseite, welche noch eine weitere Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt. 22 ist eine Draufsicht einer Einström-Stirnseite, welche noch eine weitere Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt. 23 ist eine perspektivische Ansicht, welche noch eine weitere Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung, von der Seite einer Einström-Stirnseite her gesehen, schematisch zeigt.
In einem in 20 gezeigten Wabenfilter 2000 entspricht ein 1/4-fächerförmiger Bereich oben links in einer Papieroberfläche einem Wabenstrukturkörper 4, welcher Eigenschaften der vorliegenden Erfindung erfüllt, in einer Einström-Stirnseite 11 des Wabenfilters 2000. Das heißt, in 20 ist der Wabenstrukturkörper 4 des mit einer fetten Linie eingefassten und mit Bezugszeichen 4 bezeichneten fächerförmigen Bereichs so aufgebaut, dass er die oben erwähnten Gleichungen (1) und (2) erfüllt. Somit könnte entsprechend einer Anordnung beim Verwenden des Wabenfilters, einer ungleichmäßigen Strömung eines Abgases und dergleichen in einer Situation, in welcher Feinstaub wie Asche abgelagert wird, in dem Wabenfilter eine Ungleichmäßigkeit auftreten. Folglich braucht, wie bei dem in 20 gezeigten Wabenfilter 2000, das gesamte Gebiet der Stirnseite des Wabenfilters 2000 die oben erwähnte Gleichung (1) nicht zu erfüllen. Zum Beispiel ist es entsprechend der Anordnung beim Verwenden des Wabenfilters, der ungleichmäßigen Strömung eines Abgases und dergleichen bei dem Wabenfilter 2000 möglich, bei gleichzeitigem Erreichen einer großen Kapazität für die abzulagernde Asche einen Rückgang eines Auffangwirkungsgrads wirkungsvoll zu unterbinden. Die vorliegende Ausführungsform ist zum Beispiel in einem Fall wirkungsvoll, in welchem das Abgas konzentriert durch einen Teil des Wabenfilters 2000, welcher mit einer gestrichelten Linie eingefasst ist, strömt.
Bei einem in 21 gezeigten Wabenfilter 2100 entspricht ein mittlerer Bereich einer Einström-Stirnseite 11 des Wabenfilters 2100 einem Wabenstrukturkörper 4, welcher die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung erfüllt. Das heißt, in 21 ist der Wabenstrukturkörper 4 des mit einer fetten Linie eingefassten und mit Bezugszeichen 4 bezeichneten Bereichs so aufgebaut, dass er die oben erwähnten Gleichungen (1) und (2) erfüllt. Der in 21 gezeigte Wabenfilter 2100 ist zum Beispiel in einem Fall wirkungsvoll, in welchem ein Abgas konzentriert durch einen mittleren Teil des Wabenfilters 2100, welcher mit einer fetten Linie eingefasst ist, strömt. Es ist zu beachten, dass der in 21 gezeigte Wabenfilter 2100 in einem anderen Bereich als dem mit der fetten Linie eingefassten und mit dem Bezugszeichen 4 bezeichneten Bereich die oben erwähnte Gleichung (1) nicht zu erfüllen braucht.
In einem in 22 gezeigten Wabenfilter 2200 entspricht ein mittlerer Teil einer Einström-Stirnseite 11 des Wabenfilters 2200, welcher mit einer fetten Linie eingefasst ist, einem Wabenstrukturkörper 4, welcher die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung erfüllt. Der in 22 gezeigte Wabenfilter 2200 ist zum Beispiel in einem Fall wirkungsvoll, in welchem ein Abgas in der Nähe eines Umfangsteils weniger strömt.
Ein in 23 gezeigter Wabenfilter 3000 ist der Wabenstrukturkörper 4 und einen in einem der Endteile jeder der in den Wabenstrukturkörpern 4 gebildeten Waben 2 angeordneten Verschlussteil 5 enthaltende Wabenfilter 3000. Insbesondere in dem Wabenfilter 3000 besteht jeder der Wabenstrukturkörper 4 aus einem säulenförmigen Wabensegment 64 und sind Seitenflächen einer Vielzahl von Wabensegmenten 64 durch eine Verbindungsschicht 65 miteinander verbunden. Das heißt, in dem Wabenfilter 3000 der vorliegenden Ausführungsform entspricht jedes der einzelnen, den Wabenfilter 3000 einer segmentierten Struktur bildenden Wabensegmente 64 dem Wabenstrukturkörper 4 in dem Wabenfilter 3000. Hier ist der „Wabenfilter der segmentierten Struktur“ ein Wabenfilter mit einem Aufbau, bei welchem eine Vielzahl einzeln hergestellter Wabensegmente 64 verbunden sind. Es ist zu beachten, dass der Wabenfilter 100, in welchem die Trennwände 1 des Wabenstrukturkörpers 4 völlig monolithisch gebildet sind wie in 1 bis 7 gezeigt, gelegentlich als ein „monolithischer Wabenfilter“ bezeichnet wird. Der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung kann der „Wabenfilter der segmentierten Struktur“ oder der „monolithische Wabenfilter“ sein.
Bei dem Wabenfilter 3000 ist es zu bevorzugen, dass mindestens eines der Wabensegmente 64 einen dem Wabenstrukturkörper des Wabenfilters der bisher beschriebenen ersten Ausführungsform gleichenden Aufbau hat. Speziell hat mindestens eines der Wabensegmente 64 eine Vielzahl von Wabenreihen, in welchen zwei oder mehr Waben 2 entlang einer Richtung geradlinig angeordnet sind. Dann enthält die Vielzahl von Wabenreihen eine aus mindestens einer von einer Einströmwabe 2a und einer Ausströmwabe 2b und aus einer Durchgangswabe 2c bestehende erste Wabenreihe und eine zweite Wabenreihe, welche keine Durchgangswaben 2c enthält. Ferner ist mindestens eines der Wabensegmente 64 so aufgebaut, dass es die oben erwähnten Gleichungen (1) und (2) erfüllt. Außerdem sind bei dem Wabenfilter 3000 technische Wirkungen, welche denjenigen des Wabenfilters der bisher beschriebenen ersten Ausführungsform gleichen, erzielbar. Die Vielzahl von Wabensegmenten 64 kann den gleichen Wabenaufbau haben oder kann verschiedene Wabenaufbauformen haben.
Es ist zu bevorzugen, dass eine Umfangswand 3 des Wabenfilters 3000 eine aus einem auf einen Umfang eines Verbundkörpers, in welchem die Vielzahl von Wabensegmenten 64 verbunden ist, aufgebrachten Umfangsüberzugsmaterial bestehende Umfangsüberzugsschicht ist. Ferner ist es bei dem Verbundkörper, in welchem die Vielzahl von Wabensegmenten 64 verbunden ist, zu bevorzugen, dass ein Umfangsteil des Verbundkörpers geschliffen ist und die oben erwähnte Umfangsüberzugsschicht angebracht ist.
In dem in 23 gezeigten Wabenfilter 3000 ist eine Form der Waben 2 viereckig. Jedoch sind die Formen der Waben in den bisher beschriebenen Wabenfiltern der Ausführungsformen eins bis dreizehn als die Form der Waben 2 in den jeweiligen Wabensegmenten 64 verwendbar.
Herstellungsverfahren des Wabenfilters:
Nun wird ein Verfahren zur Herstellung des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Beispiel des Herstellungsverfahrens des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, welches einen Schritt des Herstellens eines Waben-Formkörpers, einen Schritt des Bildens von Verschlussteilen in offenen Enden von Waben und einen Schritt des Trocknens und Brennens des Waben-Formkörpers enthält.
Formungsschritt:
Ein Formungsschritt ist ein Schritt des Strangpressens eines durch Kneten eines Form-Rohmaterials zu erhaltenden Knetmaterials zu einer Wabenform, um den Waben-Formkörper zu erhalten. Der Waben-Formkörper hat Trennwände, welche sich von einer ersten Stirnseite zu einer zweiten Stirnseite erstreckende Waben definieren, und eine Umfangswand, welche so gebildet ist, dass sie einen äußersten Umfang der Trennwände umgibt. Ein Teil einer aus den Trennwänden bestehenden Wabenstruktur entspricht einem Wabenstrukturkörper. In dem Formungsschritt wird das Form-Rohmaterial zunächst geknetet, um das Knetmaterial zu erhalten. Dann wird das erhaltene Knetmaterial stranggepresst, wodurch man den Waben-Formkörper erhält, in welchem die Trennwände und die Umfangswand monolithisch gebildet sind.
Es ist zu bevorzugen, dass das Form-Rohmaterial ein Keramik-Rohmaterial ist, welchem ein Dispergiermedium und ein Zusatz zugesetzt sind. Zu Beispielen des Zusatzes zählen ein organisches Bindemittel, ein Porenbildner und ein Netzmittel. Ein Beispiel des Dispergiermediums ist Wasser. Als Form-Rohmaterial ist ein einem in einem bisher bekannten Wabenfilter-Herstellungsverfahren verwendeten Form-Rohmaterial gleichendes Material verwendbar.
Ein Beispiel eines Verfahrens zum Kneten des Form-Rohmaterials, um das Knetmaterial zu bilden, ist ein Verfahren, bei welchem ein Kneter, eine Vakuum-Knetmaschine oder dergleichen verwendet wird. Das Strangpressen kann unter Verwendung einer Strangpress-Matrize, in welcher einer Querschnittsform des Waben-Formkörpers entsprechende Schlitze gebildet sind, durchgeführt werden. Zum Beispiel ist es vorzuziehen, als die Strangpress-Matrize eine Matrize zu verwenden, in welcher den Formen der Waben in jedem der bisher beschriebenen Wabenfilter der Ausführungsformen eins bis zehn entsprechende Schlitze gebildet sind.
Verschließschritt:
Ein Verschließschritt ist ein Schritt des Verschließens offener Enden der Waben, um die Verschlussteile zu bilden. Zum Beispiel werden in dem Verschließschritt die offenen Enden der Waben von Teilen mit einem dem beim Herstellen des Waben-Formkörpers verwendeten Material gleichenden Material verschlossen, um die Verschlussteile zu bilden. Das Verfahren zum Bilden der Verschlussteile kann im Einklang mit den bisher bekannten Wabenfilter-Herstellungsverfahren durchgeführt werden.
Brennschritt:
Ein Brennschritt ist ein Schritt des Brennens des Waben-Formkörpers, in welchem die Verschlussteile gebildet sind, um den Wabenfilter zu erhalten. Der erhaltene Waben-Formkörper kann zum Beispiel mit Mikrowellen und Heißluft getrocknet werden, bevor der Waben-Formkörper, in welchem die Verschlussteile gebildet sind, gebrannt wird. Alternativ wird zum Beispiel zunächst der Brennschritt des Brennens des Waben-Formkörpers durchgeführt, bevor die Verschlussteile gebildet werden, und kann dann der oben erwähnte Verschließschritt an einem in dem Brennschritt erhaltenen Waben-Brandkörper durchgeführt werden.
Eine Brenntemperatur beim Brennen des Waben-Formkörpers kann entsprechend einem Material des Waben-Formkörpers angemessen festgelegt werden. Zum Beispiel beträgt, wenn das Material des Wabenformkörpers Cordierit ist, die Brenntemperatur bevorzugt 1380 bis 1450 °C und bevorzugter 1400 bis 1440 °C. Ferner es ist zu bevorzugen, dass die Brenndauer, während welcher die höchste Temperatur aufrechterhalten wird, ungefähr 4 bis 6 Stunden beträgt.
Beispiele
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung im Einklang mit Beispielen spezieller beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Beispiel 1
100 Massenteilen Cordierit-Form-Rohmaterial wurden 0,5 Massenteile Porenbildner, 33 Massenteile Dispergiermedium und 5,6 Massenteile organisches Bindemittel zugesetzt und das Ganze wurde gemischt und geknetet, um ein Knetmaterial herzustellen. Als das Cordierit-Form-Rohmaterial wurden Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Kaolin, Talkum und Siliciumdioxid verwendet. Wasser wurde als das Dispergiermedium verwendet, ein wasserabsorbierbares Polymer mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 10 bis 50 µm wurde als der Porenbildner verwendet, Methylcellulose wurde als das organische Bindemittel verwendet, und Dextrin wurde als ein Dispergiermittel verwendet.
Dann wurde das Knetmaterial unter Verwendung einer vordefinierten Matrize stranggepresst, um einen Waben-Formkörper zu erhalten, in welchem eine Wabenform im Wesentlichen viereckig war und eine Gesamtform eine Rundsäulenform war.
Dann wurde der Waben-Formkörper in einem Heißlufttrockner getrocknet. Was Trocknungsbedingungen anbelangt, wurde die Trocknung bei 95 bis 145 °C durchgeführt.
Dann wurden Verschlussteile an dem getrockneten Wabenformkörper gebildet. Speziell wurde zunächst eine Maske an einer Einström-Stirnseite des Wabenformkörpers angebracht, um Einströmwaben zu bedecken. Danach wurde ein Endteil des maskierten Waben-Formkörpers in einen verschließenden Schlamm eingetaucht, um offene Enden von Ausströmwaben, welche nicht maskiert waren, mit dem verschließenden Schlamm zu füllen. Danach wurden außerdem an einer Ausström-Stirnseite des Waben-Formkörpers offene Enden der Einströmwaben mittels eines dem obigen Verfahren gleichenden Verfahrens mit dem verschließenden Schlamm gefüllt. Dann wurde der Waben-Formkörper, in welchem die Verschlussteile gebildet waren, mit dem Heißlufttrockner weiter getrocknet.
Dann wurde der getrocknete Wabenformkörper gebrannt. Was Brennbedingungen anbelangt, wurde der Waben-Formkörper 10 Stunden lang bei 1350 bis 1440 °C gebrannt, wodurch ein Wabenfilter des Beispiels 1 hergestellt wurde.
In dem Wabenfilter des Beispiels 1 betrug eine Dicke der Trennwände 203 µm. Jede der Waben hatte eine viereckige Form, deren Eckteile in einer gerundeten Form mit einem Rundungsradius von 20 µm gebildet waren. Tabelle 1 gibt die Dicke der Trennwände und in einer Spalte „Wabenaufbau“ die Wabenform an. Es ist zu beachten, dass Tabelle 1 in einer Spalte „Wabenform“ einfach eine vieleckige Form als eine Form, bei welcher Eckteile der vieleckigen Form in einer gerundeten Form gebildet sind, angibt. Zusätzlich wurde der Rundungsradius mittels des folgenden Verfahrens gemessen. Zunächst wurden eine Einström-Stirnseite und eine Ausström-Stirnseite des Wabenfilters unter Verwendung eines Bildvermessungsgeräts, zum Beispiel des von der Nikon Corporation hergestellten „VM-2520“ (Handelsname), aufgenommen. Dann wurden Bilder der aufgenommenen Einström-Stirnseite und der aufgenommenen Ausström-Stirnseite analysiert, wodurch man einen Rundungsradius jedes der Eckteile der Waben erhielt. In Beispiel 1 wurden Rundungsradien von 20 Gebieten der Einström-Stirnseite und 20 Gebieten der Ausström-Stirnseite gemessen und wurde ein Durchschnittswert der Radien als der Rundungsradius der Eckteile der Waben angesehen. In Beispiel 1 betrug der Rundungsradius der Eckteile der Waben 20 µm.
In dem Wabenfilter des Beispiels 1 war eine Form eines zu einer Axialrichtung senkrechten Querschnitts rund und hatte ein Wabenstrukturkörper eine erste Wabenreihe 15 und eine zweite Wabenreihe 16 wie in 4 gezeigt. Ein Durchmesser der Einström-Stirnseite des Wabenfilters betrug 118,4 mm, und eine Länge (Gesamtlänge) von der Einström-Stirnseite zu der Ausström-Stirnseite betrug 120,0 mm. Tabelle 1 gibt in Spalten „Querschnittsform“, „Durchmesser“ und „Gesamtlänge“ eine Form des Wabenfilters des Beispiels 1 an.

Tabelle 2 gibt eine Breite P1 (mm) der ersten Wabenreihe und eine Breite P2 (mm) der zweiten Wabenreihe in dem Wabenfilter des Beispiels 1 an. Ferner gibt Tabelle 2 in einer Spalte „Verhältnis P1, P2 (%)“ einen Wert von „100-(P1/P2×100)“ an. Tabelle 2 gibt in einer Spalte „Durchschnitt (mm) von P1 und P2“ einen Wert von „(P1+P2)/2“ an. Tabelle 2 gibt in einer Spalte „Rundungsradius (µm)“ einen Wert eines Rundungsradius R der Eckteile der Waben an. Tabelle 2 gibt in einer Spalte „X (%)“ einen Wert von „(R/1000)/((P1+P2)/2) × 100“ an. „X (%)“ in Tabelle 2 ist ein in der vorliegenden Beschreibung durch Gleichung (2) dargestellter Wert. Ferner gibt Tabelle 2 in einer Spalte „Wabenaufbau“ einen Wabenaufbau in dem Wabenfilter jedes der Beispiele und Vergleichsbeispiele an. Zum Beispiel wenn in der Spalte „Wabenaufbau“ in der Tabelle „4“ steht, bedeutet dies, dass der hergestellte Wabenfilter den in 4 gezeigten Wabenaufbau hat. [Tabelle 1]

	Material	Anordnungsmuster	Wabenaufbau		Querschnittsform	Durchm. (mm)	Langer Durchm. (mm)	Kurzer Durchm. (mm)	Gesamtlänge (mm)	Porosität (%)
	Material	Anordnungsmuster	Trennwanddicke (µm)	Wabenform	Querschnittsform	Durchm. (mm)	Langer Durchm. (mm)	Kurzer Durchm. (mm)	Gesamtlänge (mm)	Porosität (%)
Beispiel 1	Cordierit	Muster 1	203	viereckig	rund	118,4	-	-	120,0	63
Beispiel 2	Cordierit	Muster 1	203	viereckig	rund	118,4	-	-	120,0	63
Beispiel 3	Cordierit	Muster 1	203	viereckig	rund	118,4	-	-	120,0	63
Beispiel 4	Cordierit	Muster 1	254	viereckig	rund	143,8	-	-	203,2	48
Beispiel 5	Cordierit	Muster 1	254	viereckig	rund	143,8	-	-	203,2	48
Beispiel 6	SiC	Muster 1	300	viereckig	rund	143,8	-	-	254,0	58
Beispiel 7	SiC	Muster 1	300	viereckig	rund	143,8	-	-	254,0	58
Beispiel 8	Cordierit	Muster 1	300	viereckig, achteckig	rund	172	-	-	177,8	52
Beispiel 9	Cordierit	Muster 1	300	viereckig, achteckig	rund	172	-	-	177,8	52
Beispiel 10	Cordierit	Muster 1	203	viereckig, achteckig	elliptisch	-	228,6	137,2	203,2	58
Beispiel 11	Cordierit	Muster 1	203	viereckig, achteckig	elliptisch	-	228,6	137,2	203,2	58
Beispiel 12	Cordierit	Muster 1	254	sechseckig	rund	172	-	-	177,8	52
Beispiel 13	Cordierit	Muster 1	254	sechseckig	rund	172	-	-	177,8	52
Beispiel 14	Cordierit	Muster 1	300	sechseckig	rund	143,8	-	-	203,2	65
Beispiel 15	Cordierit	Muster 1	300	sechseckig	rund	143,8	-	-	203,2	65
Beispiel 16	Cordierit	Muster 1	165	viereckig	rund	143,8	-	-	152,4	48
Beispiel 17	Cordierit	Muster 1	165	viereckig	rund	143,8	-	-	152,4	48
Beispiel 18	Cordierit	Muster 1	254	viereckig, achteckig	rund	266,7	-	-	304,8	65
Beispiel 19	Cordierit	Muster 1	254	viereckig, achteckig	rund	266,7	-	-	304,8	65

[Tabelle 2]

	P1 (mm)	P2 (mm)	Verhältnis P1, P2 (%)	Durchschnitt von P1 und P2 (mm)	Rundungsradius (µm)	X (%)	Wabenaufbau
Beispiel 1	1,40	1,47	4,8	1,435	20	1,4	4
Beispiel 2	1,10	1,47	25,2	1,285	20	1,6	4
Beispiel 3	0,78	1,47	46,9	1,125	20	1,8	4
Beispiel 4	1,42	1,47	3,4	1,445	50	3,5	8
Beispiel 5	1,05	1,47	28,6	1,26	50	4,0	8
Beispiel 6	1,41	1,47	4,1	1,44	50	3,5	10
Beispiel 7	0,90	1,47	38,8	1,185	50	4,2	10
Beispiel 8	1,43	1,47	2,7	1,45	80	5,5	12
Beispiel 9	0,85	1,47	42,2	1,16	80	6,9	12
Beispiel 10	1,40	1,47	4,8	1,435	50	3,5	14
Beispiel 11	1,05	1,47	28,6	1,26	50	4,0	14
Beispiel 12	1,43	1,47	2,7	1,45	50	3,4	16
Beispiel 13	0,95	1,47	35,4	1,21	50	4,1	16
Beispiel 14	1,34	1,37	2,2	1,355	100	7,4	18
Beispiel 15	1,10	1,37	19,7	1,235	100	8,1	18
Beispiel 16	1,72	1,80	4,4	1,76	100	5,7	4, 20
Beispiel 17	1,25	1,80	30,6	1,525	100	6,6	4, 20
Beispiel 18	1,42	1,47	3,4	1,445	100	6,9	12, 21
Beispiel 19	1,20	1,47	18,4	1,335	100	7,5	12, 21

Beispiele 2 bis 35
Die Prozedur des Beispiels 1 wurde abgesehen davon, dass ein Wabenaufbau, eine Querschnittsform, eine Form eines Umfangs und dergleichen wie in Tabelle 1 und Tabelle 2 oder Tabelle 4 und Tabelle 5 gezeigt geändert wurden, wiederholt, um Wabenfilter der Beispiele 2 bis 35 herzustellen. Es ist zu beachten, dass, wenn in Tabelle 1 „Muster 1“ in einer Spalte „Anordnungsmuster“ steht, gemeint ist, dass der Wabenfilter einen Wabenaufbau aufweist, bei welchem, vergleicht man die Anzahl von Einströmwaben mit der Anzahl von Ausströmwaben, die Anzahl der Einströmwaben relativ groß ist. Wenn in Tabelle 4 „Muster 2“ in einer Spalte „Anordnungsmuster“ steht, bedeutet dies, dass der Wabenfilter einen Wabenaufbau aufweist, bei welchem, vergleicht man die Anzahl von Einströmwaben mit der Anzahl von Ausströmwaben, die Anzahl der Ausströmwaben relativ groß ist.
In den Beispielen 6 und 7 wurde als Material zum Herstellen des Wabenfilters Siliciumcarbid (SiC) verwendet. Die Wabenfilter der Beispiele 6 und 7 sind Wabenfilter segmentierter Strukturen.
Im Hinblick auf die Wabenfilter der Beispiele 1 bis 35 wurden mittels der folgenden Verfahren Bewertungen bezüglich der „Auffangleistung“, des „Rußaustritts“ und der „allgemeinen Beurteilung“ vorgenommen. Tabelle 3 und Tabelle 6 zeigen die Ergebnisse.
Auffangleistung
Ein Rußgenerator wurde verwendet, eine Einstellung wurde vorgenommen, um einen Abgasdurchsatz auf 10 Nm³/min einzustellen und eine Abgastemperatur auf 200 °C einzustellen, und es wurde bestätigt, dass der Durchsatz und die Temperatur eines aus dem Rußgenerator emittierten Abgases stabilisiert waren. Danach strömte das aus dem Rußgenerator emittierte Abgas durch ein Abgasrohr zu dem Wabenfilter. Dann wurde das Abgas sowohl auf einer Seite einer Einström-Stirnseite als auch auf einer Seite einer Ausström-Stirnseite des Wabenfilters unter Verwendung einer Vakuumpumpe ungefähr 1 Minute lang aus dem Abgasrohr entnommen. Dann wurde jedes entnommene Gas in Filterpapier geleitet und wurde Ruß in dem entnommenen Gas durch das Filterpapier aufgefangen. Danach wurde jedes Stück Filterpapier 2 Stunden lang bei 70 °C getrocknet und wurde seine Masse gemessen. Jedes Stück Filterpapier wurde zuvor 2 Stunden lang bei 70 °C getrocknet, dann wurde seine Masse gemessen, und ein Auffangwirkungsgrad des Wabenfilters wurde aus einem Unterschied zwischen den Massen vor und nach Auffangen des Rußes in dem entnommenen Gas ermittelt. Der Auffangwirkungsgrad wurde mittels der unten erwähnten Gleichung (3) berechnet.
Gleichung (3): η = (A-B)/A×100, wobei η der Auffangwirkungsgrad (%) ist, A eine Masse (g) in dem Filterpapier auf der Seite der Einström-Stirnseite aufgefangenen Rußes ist und B eine Masse (g) in dem Filterpapier auf der Seite der Ausström-Stirnseite aufgefangenen Rußes ist.
Bei der Bewertung der Auffangleistung wurde die Bewertung durch Vergleichen der Auffangleistung mit einer Auffangleistung eines unten beschriebenen Bewertungsstandards durchgeführt. Bei dem Vergleich mit der Auffangleistung des Bewertungsstandards wurde ein Wabenfilter, dessen Auffangleistung sich um nicht weniger als 1 % oder mehr verbesserte, mit „B“ bewertet, und wurde ein Wabenfilter, dessen Auffangleistung sich um nicht weniger als 10% oder mehr verbesserte, mit „A“ bewertet. Ferner wurde ein Wabenfilter, dessen Auffangleistung sich um weniger als 1% verbesserte oder dessen Auffangleistung sich verschlechterte, mit „C“ bewertet. Bei der Bewertung der Auffangleistung bedeutete die Bewertung „A“ oder die Bewertung „B“ „bestanden“.
Bei der Bewertung der Auffangleistung lauten die Bewertungsstandards wie folgt.

In den Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 ist das Vergleichsbeispiel 1 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 4 und 5 und den Vergleichsbeispielen 4 und 5 ist das Vergleichsbeispiel 4 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 6 und 7 und den Vergleichsbeispielen 6 und 7 ist das Vergleichsbeispiel 6 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 8 und 9 und den Vergleichsbeispielen 8 und 9 ist das Vergleichsbeispiel 8 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 10 und 11 und den Vergleichsbeispielen 10 und 11 ist das Vergleichsbeispiel 10 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 12 und 13 und den Vergleichsbeispielen 12 und 13 ist das Vergleichsbeispiel 12 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 14 und 15 und den Vergleichsbeispielen 14 und 15 ist das Vergleichsbeispiel 14 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 16 und 17 und den Vergleichsbeispielen 16 und 17 ist das Vergleichsbeispiel 16 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 18 und 19 und den Vergleichsbeispielen 18 und 19 ist das Vergleichsbeispiel 18 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 20 und 21 und den Vergleichsbeispielen 20 und 21 ist das Vergleichsbeispiel 20 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 22 und 23 und den Vergleichsbeispielen 22 und 23 ist das Vergleichsbeispiel 22 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 24 und 25 und den Vergleichsbeispielen 24 und 25 ist das Vergleichsbeispiel 24 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 26 und 27 und den Vergleichsbeispielen 26 und 27 ist das Vergleichsbeispiel 26 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 28 und 29 und den Vergleichsbeispielen 28 und 29 ist das Vergleichsbeispiel 28 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 30 und 31 und den Vergleichsbeispielen 30 und 31 ist das Vergleichsbeispiel 30 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 32 und 33 und den Vergleichsbeispielen 32 und 33 ist das Vergleichsbeispiel 32 der Bewertungsstandard.
In den Beispielen 34 und 35 und den Vergleichsbeispielen 34 und 35 ist das Vergleichsbeispiel 34 der Bewertungsstandard.

Rußaustritt
Zunächst wurde, im Hinblick auf den Wabenfilter jedes Beispiels, mittels des folgenden Verfahrens eine Heißschwingungsprüfung durchgeführt. Zunächst wurde eine Keramikmatte, welche nicht wärmeausdehnbar war, um eine Umfangsfläche des Wabenfilters herum gewickelt. Dann wurde der Wabenfilter, um welchen herum die Keramikmatte gewickelt war, in zwei geteilten Edelstahl-(SUS430-) Dosengehäusen untergebracht, und anschließend wurden die Dosengehäuse verschweißt, um den Wabenfilter in dem Dosengehäuse unterzubringen. Im Folgenden wird das Dosengehäuse, in welchem der Wabenfilter untergebracht ist, als das „Dosengehäuse für die Prüfung“ bezeichnet. Dann wurde das Dosengehäuse für die Prüfung an einer Heißschwingungsprüfvorrichtung befestigt und wurde ein Brenngas aus Propan für die Prüfung aus der Heißschwingungsprüfvorrichtung in das Dosengehäuse geleitet. Das Brenngas wurde bei einer Gastemperatur von maximal 1000 °C in die Einström-Stirnseite des Wabenfilters geleitet, und ein Gasdurchsatz war auf 2,5 Nm³/min eingestellt. Ferner wurden eine Erwärmung und eine Abkühlung alle 20 Minuten wiederholt, um einen Wärmezyklus zu schaffen. Dann wurde dieses Dosengehäuse in einem Zustand, in welchem das obige Brenngas fortwährend in das Dosengehäuse für die Prüfung geleitet wurde, mit einer Schwingung in einer zu einer Ausdehnungsrichtung der Waben des Wabenfilters senkrechten Richtung beaufschlagt. Was Bedingungen der auf das Dosengehäuse ausgeübten Schwingung anbelangt, wurde eine Schwingung von 150 Hz mit 50 g 20 Stunden lang ausgeübt. Danach wurde das Dosengehäuse für die Prüfung um nicht weniger als 90° um eine Mittelachse des Wabenfilters gedreht. Der obige Vorgang wurde insgesamt viermal wiederholt. Deshalb betrug eine Prüfdauer 4 × 20 Stunden, d.h. insgesamt 80 Stunden.
Bei der Bewertung des Rußaustritts wurde die oben erwähnte Heißschwingungsprüfung ausgeführt und wurde dann unter Verwendung eines Feinstaubgenerators Ruß in einer Menge von 4 g/l in dem Wabenfilter abgelagert, um einen Austritt des Rußes aus dem Wabenfilter zu bestätigen. Wenn der Rußaustritt aus anderen Waben als Durchgangswaben (d.h. aus Einströmwaben und Ausströmwaben) des Wabenfilters nicht bestätigt wurde, lautete die Bewertung „A“. Wenn in einem Gebiet ein Rußaustritt aus den anderen Waben als den Durchgangswaben (d.h. aus den Einströmwaben und den Ausströmwaben) des Wabenfilters bestätigt wurde, lautete die Bewertung „C“. Wenn in zwei oder mehr Gebieten ein Rußaustritt aus den anderen Waben als den Durchgangswaben (d.h. aus den Einströmwaben und den Ausströmwaben) des Wabenfilters bestätigt wurde, lautete die Bewertung „D“. Bei der Bewertung des Rußaustritts bedeutete die Bewertung „A“ „bestanden“.
Allgemeine Beurteilung

Wenn der Wabenfilter die Prüfkriterien sowohl bei der Bewertung der Auffangleistung als auch bei der Bewertung des Rußaustritts erfüllte, lautete das Ergebnis „bestanden“. In Tabelle 3 und Tabelle 6 steht „OK“. Wenn der Wabenfilter die Prüfkriterien bei mindestens einer der Bewertung der Auffangleistung und der Bewertung des Rußaustritts nicht erfüllte, lautete das Ergebnis „durchgefallen“. In Tabelle 3 und Tabelle 6 steht „NG“. [Tabelle 3]

	Bewertung
	Auffangleistung	Rußaustritt	Allgemeine Beurteilung
Beispiel 1	B	A	OK
Beispiel 2	A	A	OK
Beispiel 3	A	A	OK
Beispiel 4	B	A	OK
Beispiel 5	A	A	OK
Beispiel 6	B	A	OK
Beispiel 7	A	A	OK
Beispiel 8	B	A	OK
Beispiel 9	A	A	OK
Beispiel 10	B	A	OK
Beispiel 11	A	A	OK
Beispiel 12	B	A	OK
Beispiel 13	A	A	OK
Beispiel 14	B	A	OK
Beispiel 15	A	A	OK
Beispiel 16	B	A	OK
Beispiel 17	A	A	OK
Beispiel 18	B	A	OK
Beispiel 19	A	A	OK

[Tabelle 4]

	Material	Anordnungsmuster	Wabenaufbau		Querschnittsform	Durchm. (mm)	Langer Durchm. (mm)	Kurzer Durchm. (mm)	Gesamtlänge (mm)	Porosität (%)
	Material	Anordnungsmuster	Trennwanddicke (µm)	Wabenform	Querschnittsform	Durchm. (mm)	Langer Durchm. (mm)	Kurzer Durchm. (mm)	Gesamtlänge (mm)	Porosität (%)
Beispiel 20	Cordierit	Muster 2	203	viereckig	rund	118,4	-	-	120,0	63
Beispiel 21	Cordierit	Muster 2	203	viereckig	rund	118,4	-	-	120,0	63
Beispiel 22	Cordierit	Muster 2	254	viereckig	rund	143,8	-	-	203,2	48
Beispiel 23	Cordierit	Muster 2	254	viereckig	rund	143,8	-	-	203,2	48
Beispiel 24	Cordierit	Muster 2	300	viereckig, achteckig	rund	172	-	-	177,8	52
Beispiel 25	Cordierit	Muster 2	300	viereckig, achteckig	rund	172	-	-	177,8	52
Beispiel 26	Cordierit	Muster 2	203	viereckig, achteckig	elliptisch	-	228,6	137,2	203,2	58
Beispiel 27	Cordierit	Muster 2	203	viereckig, achteckig	elliptisch	-	228,6	137,2	203,2	58
Beispiel 28	Cordierit	Muster 2	254	sechseckig	rund	172	-	-	177,8	52
Beispiel 29	Cordierit	Muster 2	254	sechseckig	rund	172	-	-	177,8	52
Beispiel 30	Cordierit	Muster 2	300	sechseckig	rund	143,8	-	-	203,2	65
Beispiel 31	Cordierit	Muster 2	300	sechseckig	rund	143,8	-	-	203,2	65
Beispiel 32	Cordierit	Muster 2	165	viereckig	rund	143,8	-	-	152,4	48
Beispiel 33	Cordierit	Muster 2	165	viereckig	rund	143,8	-	-	152,4	48
Beispiel 34	Cordierit	Muster 2	254	viereckig, achteckig	rund	266,7	-	-	304,8	65
Beispiel 35	Cordierit	Muster 2	254	viereckig, achteckig	rund	266,7	-	-	304,8	65

[Tabelle 5]

	P1 (mm)	P2 (mm)	Verhältnis P1, P2 (%)	Durchschnitt von P1 und P2 (mm)	Rundungsradius (µm)	X (%)	Wabenaufbau
Beispiel 20	1,40	1,47	4,8	1,435	20	1,4	24
Beispiel 21	1,10	1,47	25,2	1,285	20	1,6	24
Beispiel 22	1,42	1,47	3,4	1,445	50	3,5	26
Beispiel 23	1,05	1,47	28,6	1,26	50	4,0	26
Beispiel 24	1,43	1,47	2,7	1,45	80	5,5	28
Beispiel 25	0,85	1,47	42,2	1,16	80	6,9	28
Beispiel 26	1,40	1,47	4,8	1,435	50	3,5	30
Beispiel 27	1,05	1,47	28,6	1,26	50	4,0	30
Beispiel 28	1,43	1,47	2,7	1,45	50	3,4	32
Beispiel 29	0,95	1,47	35,4	1,21	50	4,1	32
Beispiel 30	1,34	1,37	2,2	1,355	100	7,4	34
Beispiel 31	1,10	1,37	19,7	1,235	100	8,1	34
Beispiel 32	1,72	1,80	4,4	1,76	100	5,7	24, 20
Beispiel 33	1,25	1,80	30,6	1,525	100	6,6	24, 20
Beispiel 34	1,42	1,47	3,4	1,445	100	6,9	28, 21
Beispiel 35	1,20	1,47	18,4	1,335	100	7,5	28, 21

[Tabelle 6]

	Bewertung
	Auffangleistung	Rußaustritt	Allgemeine Beurteilung
Beispiel 20	B	A	OK
Beispiel 21	A	A	OK
Beispiel 22	B	A	OK
Beispiel 23	A	A	OK
Beispiel 24	B	A	OK
Beispiel 25	A	A	OK
Beispiel 26	B	A	OK
Beispiel 27	A	A	OK
Beispiel 28	B	A	OK
Beispiel 29	A	A	OK
Beispiel 30	B	A	OK
Beispiel 31	A	A	OK
Beispiel 32	B	A	OK
Beispiel 33	A	A	OK
Beispiel 34	B	A	OK
Beispiel 35	A	A	OK

Vergleichsbeispiele 1 bis 35

Die Prozedur des Beispiels 1 wurde abgesehen davon, dass ein Wabenaufbau, eine Querschnittsform, eine Form eines Umfangs und dergleichen wie in Tabelle 7 und Tabelle 8 oder Tabelle 10 und Tabelle 11 gezeigt geändert wurden, wiederholt, um Wabenfilter der Vergleichsbeispiele 1 bis 35 herzustellen. Auch im Hinblick auf die Wabenfilter der Vergleichsbeispiele 1 bis 35 wurden Bewertungen bezüglich der „Auffangleistung“, des „Rußaustritts“ und der „allgemeinen Beurteilung“ vorgenommen. Tabelle 9 und Tabelle 12 zeigen die Ergebnisse. [Tabelle 7]

	Material	Anordnungsmuster	Wabenaufbau		Querschnittsform	Durchm. (mm)	Langer Durchm. (mm)	Kurzer Durchm. (mm)	Gesamtlänge (mm)	Porosität (%)
	Material	Anordnungsmuster	Trennwanddicke (µm)	Wabenform	Querschnittsform	Durchm. (mm)	Langer Durchm. (mm)	Kurzer Durchm. (mm)	Gesamtlänge (mm)	Porosität (%)
Vergleichsbeispiel 1	Cordierit	Muster 1	203	viereckig	rund	118,4	-	-	120,0	63
Vergleichsbeispiel 2	Cordierit	Muster 1	203	viereckig	rund	118,4	-	-	120,0	63
Vergleichsbeispiel 3	Cordierit	Muster 1	203	viereckig	rund	118,4	-	-	120,0	63
Vergleichsbeispiel 4	Cordierit	Muster 1	254	viereckig	rund	143,8	-	-	203,2	48
Vergleichsbeispiel 5	Cordierit	Muster 1	254	viereckig	rund	143,8	-	-	203,2	48
Vergleichsbeispiel 6	SiC	Muster 1	300	viereckig	rund	143,8	-	-	254,0	58
Vergleichsbeispiel 7	SiC	Muster 1	300	viereckig	rund	143,8	-	-	254,0	58
Vergleichsbeispiel 8	Cordierit	Muster 1	300	viereckig, achteckig	rund	172	-	-	177,8	52
Vergleichsbeispiel 9	Cordierit	Muster 1	300	viereckig, achteckig	rund	172	-	-	177,8	52
Vergleichsbeispiel 10	Cordierit	Muster 1	203	viereckig, achteckig	elliptisch	-	228,6	137,2	203,2	58
Vergleichsbeispiel 11	Cordierit	Muster 1	203	viereckig, achteckig	elliptisch	-	228,6	137,2	203,2	58
Vergleichsbeispiel 12	Cordierit	Muster 1	254	sechseckig	rund	172	-	-	177,8	52
Vergleichsbeispiel 13	Cordierit	Muster 1	254	sechseckig	rund	172	-	-	177,8	52
Vergleichsbeispiel 14	Cordierit	Muster 1	300	sechseckig	rund	143,8	-	-	203,2	65
Vergleichsbeispiel 15	Cordierit	Muster 1	300	sechseckig	rund	143,8	-	-	203,2	65
Vergleichsbeispiel 16	Cordierit	Muster 1	165	viereckig	rund	143,8	-	-	152,4	48
Vergleichsbeispiel 17	Cordierit	Muster 1	165	viereckig	rund	143,8	-	-	152,4	48
Vergleichsbeispiel 18	Cordierit	Muster 1	254	viereckig, achteckig	rund	266,7	-	-	304,8	65
Vergleichsbeispiel 19	Cordierit	Muster 1	254	viereckig, achteckig	rund	266,7	-	-	304,8	65

[Tabelle 8]

	P1 (mm)	P2 (mm)	Verhältnis P1, P2 (%)	Durchschnitt von P1 und P2 (mm)	Rundungsradius (µm)	X (%)	Wabenaufbau
Vergleichsbeispiel 1	1,47	1,47	0,0	1,47	0	0,0	4
Vergleichsbeispiel 2	1,45	1,47	1,4	1,46	20	1,4	4
Vergleichsbeispiel 3	1,40	1,47	4,8	1,435	0	0,0	4
Vergleichsbeispiel 4	1,47	1,47	0,0	1,47	50	3,4	8
Vergleichsbeispiel 5	1,43	1,47	2,7	1,45	0	0,0	8
Vergleichsbeispiel 6	1,47	1,47	0,0	1,47	50	3,4	10
Vergleichsbeispiel 7	1,39	1,47	5,4	1,43	0	0,0	10
Vergleichsbeispiel 8	1,48	1,47	-0,7	1,475	80	5,4	12
Vergleichsbeispiel 9	1,35	1,47	8,2	1,41	0	0,0	12
Vergleichsbeispiel 10	1,46	1,47	0,7	1,465	50	3,4	14
Vergleichsbeispiel 11	1,45	1,47	1,4	1,46	0	0,0	14
Vergleichsbeispiel 12	1,48	1,47	-0,7	1,475	50	3,4	16
Vergleichsbeispiel 13	1,35	1,47	8,2	1,41	0	0,0	16
Vergleichsbeispiel 14	1,37	1,37	0,0	1,37	100	7,3	18
Vergleichsbeispiel 15	1,00	1,37	27,0	1,185	2	0,2	18
Vergleichsbeispiel 16	1,80	1,80	0,0	1,8	70	3,9	4, 20
Vergleichsbeispiel 17	1,78	1,80	1,1	1,79	0	0,0	4, 20
Vergleichsbeispiel 18	1,48	1,47	-0,7	1,475	50	3,4	12, 21
Vergleichsbeispiel 19	1,15	1,47	21,8	1,31	0	0,0	12, 21

[Tabelle 9]

	Bewertung
	Auffangleistung	Rußaustritt	Allgemeine Beurteilung
Vergleichsbeispiel 1	C	D	NG
Vergleichsbeispiel 2	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 3	A	D	NG
Vergleichsbeispiel 4	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 5	A	C	NG
Vergleichsbeispiel 6	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 7	A	C	NG
Vergleichsbeispiel 8	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 9	A	C	NG
Vergleichsbeispiel 10	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 11	C	D	NG
Vergleichsbeispiel 12	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 13	A	D	NG
Vergleichsbeispiel 14	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 15	A	D	NG
Vergleichsbeispiel 16	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 17	C	D	NG
Vergleichsbeispiel 18	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 19	A	C	NG

[Tabelle 10]

	Material	Anordnungsmuster	Wabenaufbau		Querschnittsform	Durchm. (mm)	Langer Durchm. (mm)	Kurzer Durchm. (mm)	Gesamtlänge (mm)	Porosität (%)
	Material	Anordnungsmuster	Trennwanddicke (µm)	Wabenform	Querschnittsform	Durchm. (mm)	Langer Durchm. (mm)	Kurzer Durchm. (mm)	Gesamtlänge (mm)	Porosität (%)
Vergleichsbeispiel 20	Cordierit	Muster 2	203	viereckig	rund	118,4	-	-	120,0	52
Vergleichsbeispiel 21	Cordierit	Muster 2	203	viereckig	rund	118,4	-	-	120,0	52
Vergleichsbeispiel 22	Cordierit	Muster 2	254	viereckig	rund	143,8	-	-	203,2	48
Vergleichsbeispiel 23	Cordierit	Muster 2	254	viereckig	rund	143,8	-	-	203,2	48
Vergleichsbeispiel 24	Cordierit	Muster 2	300	viereckig, achteckig	rund	172	-	-	177,8	52
Vergleichsbeispiel 25	Cordierit	Muster 2	300	viereckig, achteckig	rund	172	-	-	177,8	52
Vergleichsbeispiel 26	Cordierit	Muster 2	203	viereckig, achteckig	elliptisch	-	228,6	137,2	203,2	58
Vergleichsbeispiel 27	Cordierit	Muster 2	203	viereckig, achteckig	elliptisch	-	228,6	137,2	203,2	58
Vergleichsbeispiel 28	Cordierit	Muster 2	254	sechseckig	rund	172	-	-	177,8	52
Vergleichsbeispiel 29	Cordierit	Muster 2	254	sechseckig	rund	172	-	-	177,8	52
Vergleichsbeispiel 30	Cordierit	Muster 2	300	sechseckig	rund	143,8	-	-	203,2	65
Vergleichsbeispiel 31	Cordierit	Muster 2	300	sechseckig	rund	143,8	-	-	203,2	65
Vergleichsbeispiel 32	Cordierit	Muster 2	165	viereckig	rund	143,8	-	-	152,4	48
Vergleichsbeispiel 33	Cordierit	Muster 2	165	viereckig	rund	143,8	-	-	152,4	48
Vergleichsbeispiel 34	Cordierit	Muster 2	254	viereckig, achteckig	rund	266,7	-	-	304,8	65
Vergleichsbeispiel 35	Cordierit	Muster 2	254	viereckig, achteckig	rund	266,7	-	-	304,8	65

[Tabelle 11]

	P1 (mm)	P2 (mm)	Verhältnis P1, P2 (%)	Durchschnitt von P1 und P2 (mm)	Rundungsradius (µm)	X (%)	Wabenaufbau
Vergleichsbeispiel 20	1,47	1,47	0,0	1,47	0	0,0	24
Vergleichsbeispiel 21	1,45	1,47	1,4	1,46	20	1,4	24
Vergleichsbeispiel 22	1,47	1,47	0,0	1,47	50	3,4	26
Vergleichsbeispiel 23	1,43	1,47	2,7	1,45	0	0,0	26
Vergleichsbeispiel 24	1,48	1,47	-0,7	1,475	80	5,4	28
Vergleichsbeispiel 25	1,35	1,47	8,2	1,41	0	0,0	28
Vergleichsbeispiel 26	1,46	1,47	0,7	1,465	50	3,4	30
Vergleichsbeispiel 27	1,45	1,47	1,4	1,46	0	0,0	30
Vergleichsbeispiel 28	1,48	1,47	-0,7	1,475	50	3,4	32
Vergleichsbeispiel 29	1,35	1,47	8,2	1,41	0	0,0	32
Vergleichsbeispiel 30	1,37	1,37	0,0	1,37	100	7,3	34
Vergleichsbeispiel 31	1,00	1,37	27,0	1,185	2	0,2	34
Vergleichsbeispiel 32	1,80	1,80	0,0	1,8	70	3,9	24, 20
Vergleichsbeispiel 33	1,78	1,80	1,1	1,79	0	0,0	24, 20
Vergleichsbeispiel 34	1,48	1,47	-0,7	1,475	50	3,4	28, 21
Vergleichsbeispiel 35	1,15	1,47	21,8	1,31	0	0,0	28, 21

[Tabelle 12]

	Bewertung
	Auffangleistung	Rußaustritt	Allgemeine Beurteilung
Vergleichsbeispiel 20	C	D	NG
Vergleichsbeispiel 21	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 22	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 23	A	C	NG
Vergleichsbeispiel 24	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 25	A	C	NG
Vergleichsbeispiel 26	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 27	C	D	NG
Vergleichsbeispiel 28	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 29	A	D	NG
Vergleichsbeispiel 30	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 31	A	D	NG
Vergleichsbeispiel 32	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 33	C	D	NG
Vergleichsbeispiel 34	C	A	NG
Vergleichsbeispiel 35	A	C	NG

Ergebnis
Die Wabenfilter der Beispiele 1 bis 35 erfüllten die Prüfkriterien sowohl bei der Bewertung der Auffangleistung als auch bei der Bewertung des Rußaustritts, und bei der allgemeinen Beurteilung war ein „OK“ lautendes Ergebnis erzielbar. Andererseits erfüllten die Wabenfilter der Vergleichsbeispiele 1 bis 35 die Prüfkriterien bei mindestens einer der Bewertung der Auffangleistung und der Bewertung des Rußaustritts nicht und wurde bei der allgemeinen Beurteilung ein „NG“ lautendes Ergebnis erzielt. Speziell lautete bei den Wabenfiltern der Vergleichsbeispiele 1 bis 35, wenn ein Wert des „Verhältnisses P1, P2 (%)“ in Tabelle 8 und Tabelle 11 kleiner als 2,0% war, das Ergebnis der Bewertung der Auffangleistung „durchgefallen“. Ferner lautete bei den Wabenfiltern der Vergleichsbeispiele 1 bis 35, wenn ein Wert von „X (%)“ in Tabelle 8 und Tabelle 11 kleiner als 0,4% war, das Ergebnis der Bewertung des Rußaustritts „durchgefallen“.
Ein Wabenfilter der vorliegenden Erfindung ist als ein Filter zum Auffangen von Feinstaub in einem Abgas verwendbar.
Bezugszeichenliste

1, 21 und 41:: Trennwand
2, 22 und 42:: Wabe
2a, 22a und 42a:: Einströmwabe
2b, 22b und 42b:: Ausströmwabe
2c, 22c und 42c:: Durchgangswabe
3:: Umfangswand
4, 24 und 44:: Wabenstrukturkörper
5, 25 und 45:: Verschlussteil
6:: Eckteil
11, 31 und 51:: Einström-Stirnseite
12 und 32:: Ausström-Stirnseite
15, 35 und 55:: erste Wabenreihe
16, 36 und 56:: zweite Wabenreihe
64:: Wabensegment
65:: Verbindungsschicht
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 2000, 2100, 2200 und 3000:: Wabenfilter
P1:: Breite (Breite der ersten Wabenreihe)
P2:: Breite (Breite der zweiten Wabenreihe)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017095955 [0001]
WO 2012/046484 [0010]
JP 2012184660 A [0010]
JP 2012210581 A [0010]
JP 2010221159 A [0010]

Claims

Wabenfilter, enthaltend: einen Wabenstrukturkörper mit porösen Trennwänden, welche so angeordnet sind, dass sie eine Vielzahl sich dergestalt, dass sie Durchgangskanäle für ein Fluid bilden, von einer Einström-Stirnseite zu einer Ausström-Stirnseite erstreckender Waben umgeben, und einen so, dass er einen der Endteile jeder der Waben von Teilen der Vielzahl von Waben auf der Seite der Einström-Stirnseite oder der Seite der Ausström-Stirnseite verschließt, angeordneten Verschlussteil, wobei aus der Vielzahl von Waben Waben, in welchen die Verschlussteile in Endteilen auf der Seite der Ausström-Stirnseite angeordnet sind und welche auf der Seite der Einström-Stirnseite geöffnet sind, als Einströmwaben definiert sind, Waben, in welchen die Verschlussteile in Endteilen auf der Seite der Einström-Stirnseite angeordnet sind und welche auf der Seite der Ausström-Stirnseite geöffnet sind, als Ausströmwaben definiert sind, Waben, in welchen keine Verschlussteile angeordnet sind und welche sowohl auf der Seite der Einström-Stirnseite als auch auf der Seite der Ausström-Stirnseite geöffnet sind, als Durchgangswaben definiert sind, der Wabenstrukturkörper in einem Querschnitt des Wabenstrukturkörpers, welcher senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung der Waben ist, eine Vielzahl von Wabenreihen enthält, in welchen zwei oder mehr Waben entlang einer Richtung geradlinig angeordnet sind, die Vielzahl von Wabenreihen eine erste Wabenreihe und eine zweite Wabenreihe enthält, die erste Wabenreihe eine aus mindestens einer von der Einströmwabe und der Ausströmwabe und aus der Durchgangswabe bestehende Wabenreihe ist, die zweite Wabenreihe eine Wabenreihe ist, welche in den entlang der einen Richtung geradlinig angeordneten Waben keine Durchgangswaben enthält, eine Breite P1 (mm) der ersten Wabenreihe und eine Breite P2 (mm) der zweiten Wabenreihe eine Beziehung der unten erwähnten Gleichung (1) erfüllen, in dem zu der Ausdehnungsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt jede der Waben eine vieleckige Form hat, deren Eckteile in einer gerundeten Form mit einem Rundungsradius R gebildet sind, und die Breite P1 (mm) der ersten Wabenreihe, die Breite P2 (mm) der zweiten Wabenreihe und der Rundungsradius R (µm) eine Beziehung der unten erwähnten Gleichung (2) erfüllen: $2 \leq 100 - (P 1 / P 2 \times 100) \leq 50 und$
$0,4 \leq (R / 1000) / ((P 1 + P 2) / 2) \times 100 \leq 20.$
Wabenfilter nach Anspruch 1, wobei ein Durchschnittswert der Breite P1 der ersten Wabenreihe und der Breite P2 der zweiten Wabenreihe 0,5 bis 2,7 mm beträgt.
Wabenfilter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Breite P1 der ersten Wabenreihe 0,3 bis 2,7 mm beträgt.
Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Breite P2 der zweiten Wabenreihe 0,7 bis 2,7 mm beträgt.
Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in dem zu der Ausdehnungsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt ein Verhältnis N2/N1 der Anzahl N2 der zweiten Wabenreihen zu der Anzahl N1 der ersten Wabenreihen zwischen 1/4 und 4,0 liegt.
Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in der ersten Wabenreihe die Einströmwaben und die Durchgangswaben in einer Reihenausdehnungsrichtung abwechselnd angeordnet sind.
Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in der ersten Wabenreihe die Ausströmwaben und die Durchgangswaben in einer Reihenausdehnungsrichtung abwechselnd angeordnet sind.
Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in der zweiten Wabenreihe die Einströmwaben und die Ausströmwaben in einer Reihenausdehnungsrichtung abwechselnd angeordnet sind.
Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zweiten Wabenreihen eine Wabenreihe enthalten, in welcher nur die Einströmwaben entlang der einen Richtung geradlinig angeordnet sind.
Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die zweiten Wabenreihen außerdem eine Wabenreihe enthalten, in welcher nur die Ausströmwaben entlang der einen Richtung geradlinig angeordnet sind.
Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, enthaltend zwei oder mehr Gebiete mit verschiedenen Aufbauformen der Wabenreihe in dem zu der Ausdehnungsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt, wobei der Wabenstrukturkörper in mindestens einem Teil des Gebiets vorliegt.
Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, enthaltend eine Vielzahl von Wabenstrukturkörpern, wobei jeder der Wabenstrukturkörper aus einem säulenförmigen Wabensegment besteht und Seitenflächen einer Vielzahl von Wabensegmenten durch eine Verbindungsschicht miteinander verbunden sind.