DE102022200176A1 - Wabenfilter - Google Patents

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inflow
honeycomb
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Fumihiko YOSHIOKA
Sachiko ISHIDA
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NGK Insulators Ltd
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Abstract

Es wird ein Wabenfilter geschaffen, der ausgezeichnete Fangleistung zum Fangen von in Abgas enthaltenem Feinstaub und eine ausgezeichnete Reinigungsleistung zum Reinigen von in Abgas enthaltenen schädlichen Komponenten aufweist. Ein Wabenfilter enthält eine Wabenstruktur 4, die eine poröse Trennwand 1 aufweist, und einen Abdichtungsabschnitt 5, der vorgesehen ist, um jedes Ende der Zelle 2 abzudichten. Die Wabenstruktur 4 weist ein Einströmungsseitengebiet 15, das einen Bereich von bis zu wenigstens 30 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 beginnend ab der Einströmungsstirnfläche der Wabenstruktur 4 enthält, und ein Ausströmungsseitengebiet 16, das einen Bereich von bis zu wenigstens 20 % relativ zu der Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 beginnend ab der Ausströmungsstirnfläche 12 der Wabenstruktur 4 enthält, in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 der Wabenstruktur 4 auf. Ein mittlerer Porendurchmesser der Trennwand 1 in dem Einströmungsseitengebiet 15 ist im Bereich von 15 bis 20 µm, und ein mittlerer Porendurchmesser der Trennwand 1 in dem Ausströmungsseitengebiet 16 ist im Bereich von 9 bis 14 µm.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung ist eine Anmeldung, die auf JP-2021-055958 basiert, eingereicht am 29. März 2021 beim Japanischen Patentamt, deren Inhalt hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wabenfilter. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Wabenfilter, der ausgezeichnete Fangleistung zum Fangen von Feinstaub, der in Abgas enthalten ist, und eine ausgezeichnete Reinigungsleistung zum Reinigen schädlicher Komponenten, die in Abgas enthalten sind, aufweist.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • In den letzten Jahren sind Regulierungen zum Entfernen von Feinstaub, der in aus Benzinmotoren ausgestoßenem Abgas enthalten ist, weltweit strenger geworden, und ein Wabenfilter, der eine Wabenstruktur aufweist, ist als ein Filter zum Entfernen des Feinstaubs verwendet worden. Nachstehend kann der Feinstaub als „PM“ bezeichnet sein“. PM ist eine Abkürzung für „Particulate Matter“ [engl. für „Feinstaub“].
  • Beispielsweise kann der Wabenfilter eine Wabenstruktur enthalten, die eine poröse Trennwand, die mehrere Zellen definiert, und einen Abdichtungsabschnitt zum Abdichten jedes Endes der Zelle aufweist. Ein solcher Wabenfilter weist eine Struktur auf, in der die poröse Trennwand als ein Filter zum Entfernen des PM dient. Insbesondere strömt das Abgas, das PM enthält, von einer Einströmstirnfläche des Wabenfilters ein und wird durch Fangen des PM mit einer porösen Trennwand gefiltert. Das gereinigte Abgas wird dann aus einer Ausströmungsstirnfläche des Wabenfilters ausgestoßen. Auf diese Weise kann PM in Abgas entfernt werden.
  • Um die Reinigungsleistung eines solchen Wabenfilters zu verbessern, ist das Laden eines Katalysators zum Reinigen von Abgas in einer porösen Trennwand ausgeführt worden (siehe beispielsweise Patentdokument 1). Als der Katalysator zum Reinigen von Abgas ist beispielsweise ein Platingruppenelement-haltiger Katalysator, der durch einen Katalysator zum Reinigen von Abgas, der ein Platingruppenelement enthält, gebildet ist, genannt worden. Nachstehend kann der ein Platingruppenelement enthaltende Katalysator als ein „PGM-Katalysator“ bezeichnet werden. „PGM“ ist eine Abkürzung für „Platingruppenmetall“. PGM enthält Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin.
  • [Patentdokument 1] JP-A-2015-066536
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In den letzten Jahren ist es notwendig geworden, dass ein Wabenfilter, der den vorstehend genannten Katalysator zum Reinigen von Abgas (nachstehend einfach als „Katalysator“ bezeichnet) in eine poröse Trennwand lädt, die Abgasreinigungsleistung weiter verbessert. Als solche Maßnahmen sind beispielsweise das Laden von mehr Katalysatoren in eine poröse Trennwand untersucht worden, jedoch ist das Laden von mehr Katalysatoren in die Trennwand dahingehend problematisch gewesen, dass die Fangleistung des Wabenfilters verschlechtert ist und der Druckverlust des Wabenfilters ansteigt.
  • Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die Probleme in dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik gemacht worden. Die vorliegende Erfindung stellt auf einen Wabenfilter bereit, der eine ausgezeichnete Fangleistung zum Fangen von in Abgas enthaltenem PM und eine ausgezeichnete Reinigungsleistung zum Reinigen von in Abgas enthaltenen schädlichen Komponenten aufweist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein nachstehend beschriebener Wabenfilter geschaffen.
  • [1] Wabenfilter, der enthält: eine Wabenstruktur, die eine poröse Trennwand aufweist, die so angeordnet ist, dass sie mehrere Zellen umgibt, die als ein Fluiddurchgangskanal, der sich von einer Einströmungsstirnfläche zu einer Ausströmungsstirnfläche erstreckt, dienen; und einen Abdichtungsabschnitt, der so vorgesehen ist, dass er ein Ende einer aus der Einströmungsstirnflächenseite oder der Ausströmungsstirnflächenseite der Zelle abdichtet, wobei
    die Zellen, die den Abdichtungsabschnitt an Enden der Ausströmungsstirnflächenseite aufweisen und die an der Einströmungsstirnflächenseite offen sind, Einströmungszellen sind,
    die Zellen, die den Abdichtungsabschnitt an Enden der Einströmungsstirnflächenseite aufweisen und die auf der Ausströmungsstirnflächenseite offen sind, Ausströmungszellen sind,
    die Wabenstruktur ein Einströmungsseitengebiet, das einen Bereich von bis zu wenigstens 30 % in Bezug auf die Gesamtlänge der Wabenstruktur mit der Einströmungsstirnfläche der Wabenstruktur als Startpunkt enthält, und ein Ausströmungsseitengebiet, das einen Bereich von bis zu wenigstens 20 % in Bezug auf die Gesamtlänge der Wabenstruktur mit der Ausströmungsstirnfläche der Wabenstruktur als Startpunkt enthält, in der Erstreckungsrichtung der Zelle der Wabenstruktur aufweist,
    ein mittlerer Porendurchmesser der Trennwand in dem Einströmungsseitengebiet im Bereich von 15 bis 20 µm ist und ein mittlerer Porendurchmesser der Trennwand in dem Ausströmungsseitengebiet im Bereich von 9 bis 14 µm ist.
  • [2] Wabenfilter nach [1], wobei eine Porosität der Trennwand im Bereich von 50 bis 65 % ist und eine Dicke der Trennwand im Bereich von 0,19 bis 0,31 mm ist.
  • [3] Wabenfilter nach [1] oder [2], wobei eine Zellendichte der Wabenstruktur im Bereich von 30 bis 50 Zellen/cm2 ist.
  • [4] Wabenfilter nach einem aus [1] bis [3], der ferner einen Katalysator zum Reinigen von Abgas, der auf die Trennwand, die die Wabenstruktur bildet, geladen ist, enthält, wobei der Katalysator zum Reinigen von Abgas in einer Pore, die wenigstens in der Trennwand gebildet ist, in dem Einströmungsseitengebiet der Wabenstruktur geladen ist und wenigstens auf der Oberfläche der Trennwand in dem Ausströmungsseitengebiet der Wabenstruktur geladen ist.
  • [5] Wabenfilter nach [4], wobei der Katalysator zum Reinigen von Abgas einen Platingruppenelement-haltigen Katalysator enthält.
  • [6] Wabenfilter nach [5], wobei der Platingruppenelement-haltige Katalysator ein Oxid wenigstens eines Elements aus Aluminium, Zirkonium und Cer enthält.
  • [7] Wabenfilter nach einem aus [4] bis [6], wobei eine Lademenge des Katalysators zum Reinigen von Abgas pro Volumeneinheit der Wabenstruktur 50 g/L oder mehr ist.
  • Der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung besitzt die Wirkungen, dass er eine ausgezeichnete Fangleistung zum Fangen von in dem Abgas enthaltenem PM aufweist und außerdem eine ausgezeichnete Reinigungsleistung zum Reinigen von in Abgas enthaltenen schädlichen Komponenten aufweist, wenn eine poröse Trennwand, die mit einem Katalysator zum Reinigen von Abgas geladen ist, verwendet wird. Ferner kann der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung einen Anstieg des Druckverlusts effektiv unterdrücken, wenn eine poröse Trennwand, die mit einem Katalysator zum Reinigen von Abgas und Fangen von PM mit der Trennwand verwendet wird.
  • Das heißt, der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung weist ein Einströmungsseitengebiet mit einem mittleren Porendurchmesser von 15 bis 20 µm auf in einem Bereich von wenigstens 30 % der Gesamtlänge der Wabenstruktur mit der Einströmungsstirnfläche der Wabenstruktur als Startpunkt in der Erstreckungsrichtung der Zelle der Wabenstruktur auf. Deshalb ist, wenn eine poröse Trennwand, die mit einem Katalysator zum Reinigen von Abgas geladen ist, verwendet wird, in dem vorstehend beschriebenen Einströmungsseitengebiet ein Katalysator zum Reinigen von Abgas vorzugsweise innerhalb einer in der Trennwand gebildeten Pore geladen. Nachstehend ist die „in der Trennwand gebildete Pore“ auch einfach als „Pore in der Trennwand“ bezeichnet. Andererseits weist der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung weist ein Ausströmungsseitengebiet mit einem mittleren Porendurchmesser von 9 bis 14 µm auf in einem Bereich von wenigstens 20 % der Gesamtlänge der Wabenstruktur mit der Ausströmungsstirnfläche der Wabenstruktur als Startpunkt in der Erstreckungsrichtung der Zelle der Wabenstruktur auf. In einem solchen Ausströmungsseitengebiet ist ein Katalysator zum Reinigen von Abgas vorzugsweise auf der Oberfläche der Trennwand geladen, und eine Katalysatorschicht, auf die ein Katalysator zum Reinigen von Abgas aufgebracht ist, ist auf der Oberfläche der Trennwand gebildet. Wenn eine solche Katalysatorschicht vorzugsweise in dem Ausströmungsseitengebiet mit einer Menge von Abgasströmung gebildet ist, nimmt der Kontakt zwischen dem Abgas und dem Katalysator in diesem Ausströmungsseitengebiet zu, und die Abgasreinigungsleistung kann verbessert sein. Zusätzlich kann die in dem Ausströmungsseitengebiet gebildete Katalysatorschicht PM in dem Abgas effektiv fangen, und eine Fangleistung zum Fangen von PM kann ebenfalls verbessert sein. Ferner wird in dem Ausströmungsseitengebiet, da PM auf der Oberfläche der Katalysatorschicht gefangen wird, die Pore in der Trennwand kaum durch den PM blockiert, und es ist möglich, den Anstieg der Druckverlusts zur Zeit des Fangens des PM extrem effektiv zu unterdrücken.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine erste Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine Draufsicht der Einströmungsstirnflächenseite des in 1 gezeigten Wabenfilters.
    • 3 ist eine Draufsicht der Ausströmungsstirnflächenseite des in 1 gezeigten Wabenfilters.
    • 4 ist eine Schnittansicht, die schematisch einen Schnitt genommen entlang der Linie A-A' von 2 zeigt.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Das Folgende wird Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschreiben; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. Deshalb ist zu verstehen, dass diejenigen, die durch Hinzufügen von Änderungen, Verbesserungen und dergleichen zu den folgenden Ausführungsformen auf der Basis der üblichen Kenntnisse von Fachleuten ohne Abweichen von dem Geist der vorliegenden Erfindung erzeugt werden, ebenfalls durch den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abgedeckt sind.
  • (1) Wabenfilter:
  • Eine erste Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung ist der Wabenfilter 100, wie in den 1 bis 4 gezeigt. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die die erste Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt. 2 ist eine Draufsicht einer Einströmungsstirnflächenseite des in 1 gezeigten Wabenfilters. 3 ist eine Draufsicht einer Ausströmungsstirnflächenseite des in 1 gezeigten Wabenfilters. 4 ist eine Schnittansicht, die schematisch den Schnitt genommen entlang der Linie A-A' von 2 zeigt.
  • Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, ist der Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform mit einer Wabenstruktur 4 und einem Abdichtungsabschnitt 5 ausgestattet. Die Wabenstruktur 4 weist eine poröse Trennwand 1 auf, die so angeordnet ist, dass sie mehrere Zellen 2 umgibt, die als ein Fluiddurchgangskanal, der sich von der Einströmungsstirnfläche 11 zu der Ausströmungsstirnfläche 12 erstreckt, dienen. Die in den 1 bis 4 gezeigte Wabenstruktur 4 ist in einer runden Säulenform mit der Einströmungsstirnfläche 11 und der Ausströmungsstirnfläche 12 als beide Stirnflächen konfiguriert und weist ferner eine Umfangswand 3 auf ihrer äußeren peripheren Seitenfläche auf. Mit anderen Worten ist die Umfangswand 3 so angeordnet, dass sie die in einem Gittermuster angeordnete Trennwand 1 umgibt.
  • Der Abdichtungsabschnitt 5 ist so vorgesehen, dass er ein Ende einer der Seite der Einströmungsstirnfläche 11 oder der Seite der Ausströmungsstirnfläche 12 der Zelle 2 abdichtet. Nachstehend ist unter den mehreren Zellen 2 die Zelle 2, in der der Abdichtungsabschnitt 5 an dem Ende auf der Seite der Ausströmungsstirnfläche 12 angeordnet ist und die Seite der Einströmungsstirnfläche 11 offen ist, als die „Einströmungszelle 2a“ bezeichnet. Zusätzlich ist unter den mehreren Zellen 2 die Zelle 2, in der der Abdichtungsabschnitt 5 an dem Ende auf der Seite der Einströmungsstirnfläche 11 angeordnet ist und die Seite der Ausströmungsstirnfläche 12 offen ist, als die „Ausströmungszelle 2b“ bezeichnet. In dem Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform ist es vorzuziehen, dass die Einströmungszellen 2a und die Ausströmungszellen 2b alternierend angeordnet sind, wobei die Trennwand 1 dazwischen eingeschoben ist.
  • Der Wabenfilter 100 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstruktur 4 wie folgt konfiguriert ist. Die Wabenstruktur 4 weist ein Einströmungsseitengebiet 15 auf, das einen Bereich von bis zu wenigstens 30 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 mit der Einströmungsstirnfläche 11 der Wabenstruktur 4 als Startpunkt in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 der Wabenstruktur 4 enthält. Zusätzlich weist die Wabenstruktur 4 ein Ausströmungsseitengebiet 16 auf, das einen Bereich von bis zu wenigstens 20 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 mit der Ausströmungsstirnfläche 12 der Wabenstruktur 4 als Startpunkt in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 der Wabenstruktur 4 enthält. Das heißt, in der Wabenstruktur 4 ist die Länge L2 des Einströmungsseitengebiets 15 in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 wenigstens 30 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4, und die Länge L3 des Ausströmungsseitengebiet 16 in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 ist wenigstens 20 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4, wie in 4 gezeigt ist.
  • Nachstehend kann der Anteil (%) der Länge des Einströmungsseitengebiets 15 in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 mit der Einströmungsstirnfläche 11 der Wabenstruktur 4 als Startpunkt als ein „Längenbereich (%) ab der Einströmungsstirnfläche 11 des Einströmungsseitengebiets 15“ bezeichnet sein. Zusätzlich kann der Anteil (%) der Länge des Ausströmungsseitengebiets 16 in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 mit der Ausströmungsstirnfläche 12 der Wabenstruktur 4 als Startpunkt als ein „Längenbereich (%) des Ausströmungsseitengebiets 16 ab der Ausströmungsstirnfläche 12“ bezeichnet sein.
  • In dem Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform ist ein mittlerer Porendurchmesser der Trennwand 1 in dem Einströmungsseitengebiet 15 im Bereich von 15 bis 20 µm, und ein mittlerer Porendurchmesser der Trennwand 1 in dem Ausströmungsseitengebiet 16 ist im Bereich von 9 bis 14 µm. Das heißt, in dem Wabenfilter 100 ist der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 1 in dem Einströmungsseitengebiet 15 der Wabenstruktur 4 relativ groß, während der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 1 in dem Ausströmungsseitengebiet 16 der Wabenstruktur 4 relativ klein ist. Der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 1 in dem Einströmungsseitengebiet 15 und dem Ausströmungsseitengebiet 16 der Wabenstruktur 4 werden durch das Quecksilber-Einpressverfahren gemessen. Der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 1 kann unter Verwendung von beispielsweise Autopore 9500 (Handelsname), hergestellt von Micromeritics, gemessen werden.
  • Der Wabenfilter 100 besitzt eine ausgezeichnete Fangleistung zum Fangen von in Abgas enthaltenem PM und außerdem eine ausgezeichnete Reinigungsleistung zum Reinigen von in Abgas enthaltenen schädlichen Komponenten, wenn eine poröse Trennwand 1, die mit einem Katalysator zum Reinigen von Abgas geladen ist, verwendet wird. Ferner kann der Wabenfilter 100 effektiv einen Anstieg des Druckverlusts unterdrücken, wenn die poröse Trennwand, die mit dem Katalysator zum Reinigen von Abgas geladen ist, verwendet wird.
  • Mit anderen Worten ist in dem Wabenfilter 100 der Katalysator zum Reinigen von Abgas vorzugsweise innerhalb der Poren der Trennwand 1 in dem Einströmungsseitengebiet 15 geladen, in dem der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 1 im Bereich von 15 bis 20 µm ist, wenn die mit dem Katalysator zum Reinigen von Abgas geladene poröse Trennwand 1 verwendet wird. Andererseits ist der Katalysator zum Reinigen von Abgas vorzugsweise auf der Oberfläche der Trennwand 1 in dem Ausströmungsseitengebiet 16, in dem der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 1 im Bereich von 9 bis 14 µm ist, geladen, und eine Katalysatorschicht, in der der Katalysator zum Reinigen von Abgas aufgebracht ist, ist auf der Oberfläche der Trennwand 1 gebildet. Wenn eine solche Katalysatorschicht vorzugsweise in dem Ausströmungsseitengebiet 16 mit einer Menge von Abgasströmung gebildet ist, nimmt der Kontakt zwischen dem Abgas und dem Katalysator in diesem Ausströmungsseitengebiet 16 zu, und die Abgasreinigungsleistung kann verbessert sein. Zusätzlich kann die in dem Ausströmungsseitengebiet 16 gebildete Katalysatorschicht PM in dem Abgas effektiv fangen, und die Fangleistung zum Fangen von PM kann ebenfalls verbessert sein. Ferner wird in dem Ausströmungsseitengebiet 16, da PM auf der Oberfläche der vorstehend beschriebenen Katalysatorschicht gefangen wird, die Pore in der Trennwand 1 kaum durch den PM blockiert, und es ist möglich, den Anstieg der Druckverlusts zur Zeit des Fangens des PM extrem effektiv zu unterdrücken.
  • Das Nachweisverfahren des Einströmungsseitengebiets 15 und des Ausströmungsseitengebiets 16 der Wabenstruktur 4 und das Messverfahren der mittleren Porendurchmesser der Trennwand 1 in dem Einströmungsseitengebiet 15 und dem Ausströmungsseitengebiet 16 sind wie folgt. Zuerst werden 5 Messpunkte in 1 %-Inkrementen in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 mit der Einströmungsstirnfläche 11 als Startpunkt bestimmt. Dann wird ein Teil der Trennwand 1 der Wabenstruktur 4 aus jedem der vorstehend beschriebenen Messpunkte ausgeschnitten, und ein Probenstück für die Messung zum Messen des mittleren Porendurchmessers wird jeweils erhalten. Als das Probenstück für die Messung wird beispielsweise ein rechteckiges Parallelepiped mit einer Länge, einer Breite und einer Höhe von etwa 10 mm, etwa 10 mm bzw. etwa 10 mm verwendet. Dann wird jeder mittlere Porendurchmesser (d. h. ein mittlerer Porendurchmesser in 1 %-Inkrementen in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 mit der Einströmungsstirnfläche 11 als Startpunkt) für jedes Probenstück zur Messung durch das Quecksilber-Einpressverfahren gemessen.
  • Beim Messen des mittleren Porendurchmessers, das vorstehend beschrieben ist, ist ein Bereich, in dem der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 1 mit der Einströmungsstirnfläche 11 als Startpunkt 15 bis 20 µm ist, das „Einströmungsseitengebiet 15“. Ferner ist ein Anteil der Länge des Bereichs, in dem der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 1 in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 mit der Einströmungsstirnfläche 11 als Startpunkt 15 bis 20 µm ist (d. h. das Einströmungsseitengebiet 15) der „Längenbereich (%) ab der Einströmungsstirnfläche 11 des Einströmungsseitengebiets 15“.
  • Ähnlich ist beim Messen des mittleren Porendurchmessers, das vorstehend beschrieben ist, ein Bereich, in dem der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 1 mit der Ausströmungsstirnfläche 12 als Startpunkt 9 bis 14 µm ist, das „Ausströmungsseitengebiet 16“. Ferner ist ein Anteil der Länge des Bereichs, in dem der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 1 in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 mit der Ausströmungsstirnfläche 12 als Startpunkt 9 bis 14 µm ist (d. h. das Ausströmungsseitengebiet 16) der „Längenbereich (%) ab der Ausströmungsstirnfläche 12 des Einströmungsseitengebiets 16“.
  • In dem Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform ist das Einströmungsseitengebiet 15 im Bereich von bis zu wenigstens 30 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 mit der Einströmungsstirnfläche 11 als Startpunkt. Andererseits ist das Ausströmungsseitengebiet 16 im Bereich von bis zu wenigstens 20 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 mit der Ausströmungsstirnfläche 12 als Startpunkt. Deshalb kann die Wabenstruktur 4 ferner ein „Zwischengebiet 17“, das nicht das Einströmungsseitengebiet 15 oder das Ausströmungsseitengebiet 16 ist, in einem Teil des Bereichs von 30 % bis 80 % der Richtung der Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 mit der Einströmungsstirnfläche 11 als Startpunkt in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 der Wabenstruktur 4 aufweisen. Das Zwischengebiet 17 ist ein Gebiet, das die entsprechenden numerischen Bereiche der mittleren Porendurchmesser der Trennwand 1 in dem Einströmungsseitengebiet 15 und dem Ausströmungsseitengebiet 15 nicht erfüllt und nicht in irgendeinem der Gebiete enthalten ist. Selbstverständlich weist die Wabenstruktur 4 das Zwischengebiet wie vorstehend beschrieben nicht auf, und der vorbestimmte Längenbereich mit der Einströmungsstirnfläche 11 als Startpunkt kann das Einströmungsseitengebiet 15 sein, und der verbleibende Längenbereich kann das Ausströmungsseitengebiet 16 sein.
  • In dem Zwischengebiet 17 der Wabenstruktur 4 ist der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 1 in dem Zwischengebiet 17 vorzugsweise größer als 14 µm und kleiner als 15 µm. Beispielsweise ist, wenn der mittlere Porendurchmesser der Wabenstruktur 4 15 bis 20 µm ist in dem Bereich von 50 % und 14 bis 15 µm in dem Bereich von 50 % bis 70 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 mit der Einströmungsstirnfläche 11 als Startpunkt ist, der Bereich der 50 %, der vorstehend beschrieben ist, das Einströmungsseitengebiet 15, und der Bereich von 50 bis 70 % ist das Zwischengebiet 17. Dann, wenn beispielsweise der mittlere Porendurchmesser in dem verbleibenden Bereich von 70 bis 100 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 mit der Einströmungsstirnfläche 11 als Startpunkt 9 bis 14 µm ist, ist dieser verbleibende Bereich (Bereich von 70 bis 100 %) das Ausströmungsseitengebiet 16.
  • Wie in 4 gezeigt ist, ist in der Wabenstruktur 14 die Länge L2 in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 in dem Einströmungsseitengebiet 15 wenigstens 30 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 und ist höchstens 80 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4. Die Länge L2 in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 in dem Einströmungsseitengebiet 15 ist nicht besonders beschränkt, ist jedoch vorzugsweise beispielsweise 30 bis 60 %, weiter vorzuziehen 30 bis 50 %, in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4.
  • In der Wabenstruktur 14 ist die Länge L3 in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 in dem Ausströmungsseitengebiet 16 wenigstens 20 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 und ist höchstens 70 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4. Die Länge L3 in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 in dem Ausströmungsseitengebiet 16 ist nicht besonders beschränkt, ist jedoch vorzugsweise beispielsweise 20 bis 40 %, weiter vorzuziehen 20 bis 30 %, in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4.
  • In der Wabenstruktur 4 ist das Zwischengebiet 17 eine optionale Komponente, wie vorstehend beschrieben, und die Länge L4 in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 in dem Zwischengebiet 17 ist höchstens 50 % in Bezug auf die Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4. Die Länge L4 in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 in dem Zwischengebiet 17 kann in Übereinstimmung mit der Länge L2 in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 in dem Einströmungsseitengebiet 15 und der Länge L3 in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 in dem Ausströmungsseitengebiet 16, wie vorstehend beschrieben, geeignet eingestellt sein.
  • Der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 1 in dem Einströmungsseitengebiet 15 ist im Bereich von 15 bis 20 µm, vorzugsweise 16 bis 20 µm und weiter vorzuziehen 17 bis 20 µm. Der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 1 in dem Ausströmungsseitengebiet 16 ist im Bereich von 9 bis 14 µm, vorzugsweise 9 bis 13 µm und weiter vorzuziehen 9 bis 12 µm.
  • Eine Porosität der Trennwand 1 der Wabenstruktur 4 ist vorzugsweise im Bereich von 50 bis 65 %, weiter vorzuziehen 53 bis 65 % und besonders vorzuziehen 55 bis 65 %. Die Porosität der Trennwand 1 wird durch das Quecksilber-Einpressverfahren gemessen. Die Porosität Trennwand 1 kann unter Verwendung von beispielsweise Autopore 9500 (Handelsname), hergestellt von Micromeritics, gemessen werden. Falls die Porosität der Trennwand 1 weniger als 50 % ist, ist das deshalb nicht vorzuziehen, da der Permeabilitätswiderstand der Trennwand ansteigt und der Druckverlust ansteigt. Falls die Porosität der Trennwand 1 65 % übersteigt, ist das deswegen nicht vorzuziehen, da die Festigkeit merklich verschlechtert ist.
  • Die Wabenstruktur 4 weist vorzugsweise eine Dicke der Trennwand 1 im Bereich von 0,19 bis 0,31 mm, weiter vorzuziehen 0,22 bis 0,31 mm, und besonders vorzuziehen 0,22 bis 0,28 mm auf. Die Dicke der Trennwand 1 kann beispielsweise mit einem Rasterelektronenmikroskop oder einem Mikroskop gemessen werden. Falls die Dicke der Trennwand 1 kleiner als 0,19 mm ist, kann in einigen Fällen keine adäquate Festigkeit erhalten werden. Falls andererseits die Dicke der Trennwand 1 0,31 mm übersteigt, kann der Druckverlust ansteigen, wenn der Katalysator auf die Trennwand 1 geladen wird.
  • Eine Form der Zellen 2, die in der Wabenstruktur 4 gebildet sind, ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise kann die Form der Zellen 2 in dem Abschnitt orthogonal zu der Erstreckungsrichtung der Zellen 2 polygonal, rund, elliptisch oder dergleichen sein. Beispiele für die polygonale Form enthalten ein Dreieck, ein Viereck, ein Fünfeck, ein Sechseck und ein Achteck. Die Form der Zellen 2 ist vorzugsweise dreieckig, viereckig, fünfeckig, sechseckig oder achteckig. Ferner können hinsichtlich der Formen der Zellen 2 alle Zellen 2 die gleiche Form oder unterschiedliche Formen aufweisen. Beispielsweise können, obwohl es nicht gezeigt ist, viereckige Zellen und achteckige Zellen kombiniert sein. Ferner können hinsichtlich der Größen der Zellen 2 alle Zellen 2 die gleiche Größe oder unterschiedliche Größen aufweisen. Beispielsweise können, obwohl es nicht gezeigt ist, einige der mehreren Zellen größer sein, und andere Zellen können relativ kleiner sein. In der vorliegenden Erfindung bedeutet die Zelle einen Raum, der von der Trennwand umgeben ist.
  • Die Zellendichte der Zelle 2, die durch die Trennwand 1 definiert ist, ist vorzugsweise im Bereich von 30 bis 50 Zellen/cm2, weiter vorzuziehen 35 bis 50 Zellen/cm2. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, einen Filter zum Fangen von PM in Abgas, das aus Kraftmaschinen von Fahrzeugen oder dergleichen ausgestoßen wird, auf geeignete Weise zu verwenden.
  • Die Umfangswand 3 der Wabenstruktur 4 kann mit der Trennwand 1 integral gebildet sein, oder kann eine umlaufende Beschichtungsschicht sein, die durch Aufbringen eines umlaufenden Beschichtungsmaterials gebildet ist, so dass sie die Trennwand 1 umgibt. Obwohl es nicht gezeigt ist, werden während der Herstellung die Trennwand und die Umfangswand integral gebildet, und dann kann die gebildete Umfangswand durch ein bekanntes Verfahren wie z. B. Schleifen entfernt werden. Dann kann die umgebende Beschichtungsschicht auf der Umfangsseite der Trennwand bereitgestellt werden.
  • Eine Form der Wabenstruktur 4 ist nicht besonders eingeschränkt. Die Form der Wabenstruktur 4 enthält säulenförmig, wobei die Formen der Einströmungsstirnfläche 11 und der Ausströmungsstirnfläche 12 rund, elliptisch, polygonal oder dergleichen sind.
  • Eine Größe der Wabenstruktur 4, beispielsweise die Länge in der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 der Wabenstruktur 4 (nachstehend auch als „Gesamtlänge L1“ bezeichnet) und die Größe des Schnitts orthogonal zu der Erstreckungsrichtung der Zelle 2 der Wabenstruktur 4 (nachstehend auch als „Schnittbereich“ bezeichnet) ist nicht besonders eingeschränkt. Jede Größe kann gegebenenfalls so ausgewählt werden, dass eine optimale Reinigungsleistung während der Verwendung des Wabenfilters 100 erhalten wird. Eine Gesamtlänge L1 der Wabenstruktur 4 ist vorzugsweise im Bereich von 90 bis 160 mm, weiter vorzuziehen 120 bis 140 mm. Zusätzlich ist die Schnittfläche der Wabenstruktur 4 vorzugsweise im Bereich von 8000 bis 16000 mm2, weiter vorzuziehen 10000 bis 14000 mm2.
  • Das Material der Trennwand 1 enthält vorzugsweise wenigstens eines, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cordierit, Siliziumkarbid, Silizium-Siliziumkarbid-Verbundmaterial, Mullit, Aluminiumoxid, Aluminiumtitanat, Siliziumnitrid und Siliziumkarbid-Cordierit-Verbundmaterial besteht. Das Material, das die Trennwand 1 bildet, enthält vorzugsweise die in der vorstehenden Gruppe aufgelisteten Materialien in einem Massenanteil von 30 % oder mehr, weiter vorzuziehen in einem Massenanteil von 40 % oder mehr, besonders vorzuziehen in einem Massenanteil von 50 % oder mehr. In dem Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform ist das Material, das die Trennwand 1 bildet insbesondere vorzugsweise Cordierit.
  • Die Wabenstruktur 4 ist vorzugsweise ein integral gebildetes Produkt, das aus den Materialien hergestellt ist, die die vorstehend beschriebene Trennwand 1 bilden. Das heißt, es ist vorzuziehen, dass die Wabenstruktur 4 in dem Wabenfilter 100 nicht durch Verbinden des Einströmungsseitengebiets 15 und des Ausströmungsseitengebiets 16, die separat produziert sind, produziert wird, sondern ein integral gebildetes Produkt ist, das unter Verwendung vorbestimmter Bildungsmaterialien integral gebildet wird.
  • Der Wabenfilter 100 kann ferner einen Katalysator zum Reinigen von Abgas (nicht gezeigt), der auf die Trennwand 1, die die Wabenstruktur 4 bildet, geladen ist, enthalten. Der Katalysator zum Reinigen von Abgas ist vorzugsweise innerhalb einer in wenigstens der Trennwand 1 in dem Einströmungsseitengebiet 15 der Wabenstruktur 4 gebildeten Pore geladen. Hier bedeutet „geladen innerhalb einer Pore in der Trennwand 1“, dass der Katalysator zum Reinigen von Abgas wenigstens irgendwo zwischen 0,1 T (wobei T die Dicke der Trennwand 1 angibt) und 0,9 T ab der Oberfläche der Trennwand 1 auf der Seite der Einströmungszelle 2a in der Dickenrichtung der Trennwand 1 vorhanden ist. Zusätzlich bedeutet „geladen innerhalb einer Pore, die wenigstens in der Trennwand 1 gebildet ist“, dass der Katalysator zum Reinigen von Abgas nur innerhalb der Pore der Trennwand 1 geladen sein kann oder auf der Oberfläche und innerhalb der Pore der Trennwand 1 geladen sein kann. Andererseits ist es vorzuziehen, dass der Katalysator zum Reinigen von Abgas wenigstens auf die Oberfläche der Trennwand 1 in dem Ausströmungsseitengebiet 16 der Wabenstruktur 4 geladen ist. „Geladen wenigstens auf der Oberfläche der Trennwand 1“ bedeutet, dass der Katalysator zum Reinigen von Abgas nur auf der Oberfläche der Trennwand 1 geladen sein kann oder auf der Oberfläche und innerhalb der Pore der Trennwand 1 geladen sein kann. „Geladen nur auf der Oberfläche der Trennwand 1“ bedeutet, dass der Katalysator auf der Oberfläche der Trennwand 1 vorhanden ist und dass kein Katalysator zum Reinigen von Abgas zwischen 0,1 T (wobei T die Dicke der Trennwand 1 angibt) und 1,0 T ab der Oberfläche der Trennwand 1 auf der Seite der Einströmungszelle 2a in der Dickenrichtung der Trennwand 1 vorhanden ist. „Geladen auf der Oberfläche der Trennwand 1 und innerhalb der Pore der Trennwand 1“ bedeutet, dass der Katalysator auf der Oberfläche der Trennwand 1 vorhanden ist und dass der Katalysator zum Reinigen von Abgas wenigstens irgendwo zwischen 0,1 T (wobei T die Dicke der Trennwand 1 angibt) und 0,9 T ab der Oberfläche der Trennwand 1 auf der Seite der Einströmungszelle 2a in der Dickenrichtung der Trennwand 1 vorhanden ist. Mit dieser Konfiguration ist eine Katalysatorschicht, in der der Katalysator zum Reinigen von Abgas auf der Oberfläche der Trennwand 1 aufgebracht ist, in dem Ausströmungsseitengebiet 16 gebildet. Wenn eine solche Katalysatorschicht vorzugsweise in dem Ausströmungsseitengebiet 16 mit einer Menge von Abgasströmung gebildet ist, nimmt der Kontakt zwischen dem Abgas und dem Katalysator in dem Ausströmungsseitengebiet 16 zu, und die Abgasreinigungsleistung kann effektiv verbessert sein. Zusätzlich kann die in dem Ausströmungsseitengebiet 16 gebildete Katalysatorschicht PM in dem Abgas effektiv fangen und kann die Fangleistung zum Fangen von PM verbessern. Ferner wird in dem Ausströmungsseitengebiet, da PM auf der Oberfläche der vorstehend beschriebenen Katalysatorschicht gefangen wird, die Pore in der Trennwand kaum durch den PM blockiert, und es ist möglich, den Anstieg der Druckverlusts zur Zeit des Fangens des PM extrem effektiv zu unterdrücken.
  • In dem Wabenfilter 100, der ferner einen Katalysator zum Reinigen von Abgas umfasst, wie vorstehend beschrieben, ist es vorzuziehen, die Ladeform des Katalysators in dem Einströmungsseitengebiet 15 und dem Ausströmungsseitengebiet 15, die unterschiedliche Größen des mittleren Porendurchmessers aufweisen, zu unterscheiden. Da sich der Wabenfilter 100 in dem mittleren Porendurchmesser der Trennwand 1 in zwei Gebieten aus dem Einströmungsseitengebiet 14 und dem Ausströmungsseitengebiet 16 unterscheidet, kann beispielsweise ein Typ einer Aufschlämmung für das Laden des Katalysators (z. B. einer Katalysatorflüssigkeit) verwendet werden, um die Ladeform des Katalysators in Bezug auf jedes Gebiet zu ändern. Insbesondere kann die Ladeform des Katalysators für das gewünschte Gebiet durch einen Katalysatorladeschritt auf einfache Weise geändert werden. Deshalb ist es möglich, dass der Wabenfilter 100 gemäß dem Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform, der ferner einen Katalysator zum Reinigen von Abgas wie vorstehend beschrieben umfasst, auf extrem einfache Weise hergestellt wird.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass in dem Einströmungsseitengebiet 15, wie vorstehend beschrieben, ein Teil des Katalysators auf der Oberfläche der Trennwand 1 geladen werden kann, solange der Katalysator wenigstens innerhalb einer auf der Trennwand 1 gebildeten Pore geladen wird. Ähnlich kann in dem Ausströmungsseitengebiet 15, wie vorstehend beschrieben, ein Teil des Katalysators innerhalb einer auf der Trennwand 1 gebildeten Pore geladen werden, solange der Katalysator wenigstens auf der Oberfläche der Trennwand 1 geladen wird. Wenn die Ladeformen der Katalysatoren in jedem Gebiet aus dem Einströmungsseitengebiet 15 und dem Ausströmungsseitengebiet 16 vergleichen werden, ist es jedoch vorzuziehen, dass relativ mehr Katalysatoren innerhalb auf der Trennwand 1 gebildeter Poren in dem Einströmungsseitengebiet 15 geladen sind. Andererseits ist es vorzuziehen, dass mehr Katalysator auf der Oberfläche der Trennwand 1 in dem Ausströmungsseitengebiet 16 geladen ist.
  • Es ist vorzuziehen, das der Katalysator zum Reinigen von Abgas, der in der Trennwand 1, die die Wabenstruktur 4 bildet, geladen ist, einen Platingruppenelement-haltigen Katalysator beinhaltet. Der Platingruppenelement-haltige Katalysator ist ein Katalysator zum Reinigen von Abgas, der ein Platingruppenelement beinhaltet. Die Platingruppenelemente sind Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin. Nachstehend kann das Platingruppenelement als „PGM“ bezeichnet sein. Da der Katalysator zum Reinigen von Abgas einen Platingruppenelement-haltigen Katalysator beinhaltet, wird der Effekt ausgezeichneter Reinigungsleistung zum Reinigen von in Abgas enthaltenen schädlichen Komponenten gezeigt. In dem Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform ist es vorzuziehen, dass der Katalysator zum Reinigen von Abgas, der auf der Trennwand 1 geladen ist, im Wesentlichen ein Platingruppenelement-haltiger Katalysator ist.
  • Der Platingruppenelement-haltige Katalysator enthält vorzugsweise ein Oxid wenigstens eines Elements aus Aluminium, Zirkonium und Cer. Der Katalysator, der ein solches Oxid enthält, enthält vorzugsweise einen Massenanteil von 1 bis 3 % eines Platingruppenelements basierend auf der Gesamtmasse des Katalysators. Die Zusammensetzung des Platingruppenelement-haltigen Katalysators kann gemessen werden, beispielsweise durch Röntgenfluoreszenz-Analyse (XRF-Analyse). Insbesondere wird die Zusammensetzungsanalyse des Platingruppenelement-haltigen Katalysators durch Detektieren der jedem Element inhärenten Röntgenstrahlfluoreszenz, die durch Bestrahlen der Probe mit Röntgenstrahlen erzeugt wird, ausgeführt.
  • Die Lademenge des Katalysators zum Reinigen von Abgas pro Volumeneinheit der Wabenstruktur 4 ist nicht besonders eingeschränkt, ist jedoch vorzugsweise beispielsweise 50 g/L oder mehr, weiter vorzuziehen 50 bis 100 g/L und besonders vorzuziehen 70 bis 100 g/L. Es wird darauf hingewiesen, dass die Lademenge des Katalysators zum Reinigen von Abgas die Masse (g) des Katalysators ist, die pro 1 L des Volumens der Wabenstruktur 4 geladen ist. Das Ladeverfahren des Katalysators zum Reinigen von Abgas enthält ein Verfahren, in dem die Wabenstruktur 4 mit einer Katalysatorflüssigkeit, die eine Katalysatorkomponente, waschbeschichtet wird und dann an einer hohen Temperatur wärmebehandelt und beispielsweise gebacken wird.
  • (2) Herstellungsverfahren des Wabenfilters:
  • Ein Herstellungsverfahren des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders eingeschränkt, und der Wabenfilter kann beispielsweise durch das folgende Verfahren hergestellt werden.
  • Zuerst wird ein Kunststoffknetmaterial zum Produzieren einer Trennwand der Wabenstruktur vorbereitet. Das Knetmaterial zum Produzieren der Trennwand der Wabenstruktur kann gegebenenfalls durch Hinzufügen eines Zusatzstoffs wie z. B. eines Bindemittels, eines Porenbildners und Wasser zu einem Rohmaterialpulver zum Produzieren geeigneter Materialien der vorstehend beschriebenen Trennwand vorbereitet werden. Als das Rohmaterialpulver kann beispielsweise ein Pulver aus Aluminiumoxid, Talkum, Kaolin oder Siliziumdioxid verwendet werden Beispiele für das Bindemittel enthalten Methylzellulose und Hydroxypropylmethylzellulose. Beispiele für die Zusatzstoffe enthalten Tensid.
  • Als Nächstes wird das Knetmaterial, das so erhalten ist, extrudiert, wodurch ein säulenförmiger wabenförmiger Körper, der eine Trennwand, die mehrere Zellen definiert, und eine Umfangswand, die so angeordnet ist, dass sie die Trennwand umgibt, aufweist, produziert wird. Als Nächstes wird der erhaltene wabenförmige Körper beispielsweise durch Mikrowellen und Heißluft getrocknet.
  • Als Nächstes wird ein Abdichtungsabschnitt auf dem getrockneten wabenförmigen Körper gebildet. Der Abdichtungsabschnitt kann gemäß einem üblicherweise bekannten Herstellungsverfahren des Wabenfilters gebildet werden. Beispielsweise wird zuerst die Einströmungsstirnfläche des wabenförmigen Körpers mit einer Maske ausgestattet, so dass die Einströmungszelle bedeckt ist. Danach wird das mit der Maske ausgestattete Ende des wabenförmigen Körpers in die Abdichtungsaufschlämmung getaucht, und die Abdichtungsaufschlämmung wird in das offene Ende der nicht maskierten Ausströmungszelle gefüllt. Danach wird für die Ausströmungsstirnfläche des wabenförmigen Körpers die Abdichtungsaufschlämmung in das offene Ende der Einströmungszelle auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben gefüllt. Danach wird der wabenförmige Körper mit dem Abdichtungsabschnitt in einem Heißlufttrockner weiter getrocknet.
  • Der wabenförmige Körper mit dem Abdichtungsabschnitt wird dann gebrannt, um einen Wabenfilter herzustellen, der mit einer Wabenstruktur und einem Abdichtungsabschnitt, der so angeordnet ist, dass er jedes Ende der Zelle abdichtet, ausgestattet ist. Die Brenntemperatur und die Brennatmosphäre zum Brennen des wabenförmigen Körpers unterscheiden sich abhängig von dem Rohmaterial, aus dem der wabenförmige Körper hergestellt ist, und ein Fachmann kann die Brenntemperatur und die Brennatmosphäre, die für die ausgewählten Materialien optimal sind, auswählen.
  • Wenn der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, wird der mittlere Porendurchmesser der Trennwand der erhaltenen Wabenstruktur durch den folgenden Prozess angepasst. Das heißt, der mittlere Porendurchmesser der Trennwand in dem Einströmungsseitengebiet der erhaltenen Wabenstruktur wird auf 15 bis 20 µm angepasst, und der mittlere Porendurchmesser der Trennwand in dem Ausströmungsseitengebiet wird auf 9 bis 14 µm angepasst. Insbesondere wird, wenn der Wabenfilter durch Brennen des wabenförmigen Körpers hergestellt wird, der Unterschied zwischen der Temperatur in dem Filter der Einströmungsstirnfläche und der Temperatur in dem Filter der Ausströmungsstirnfläche auf 10° oder höher angepasst. Somit kann der mittlere Porendurchmesser der Trennwand, die den Wabenfilter bildet, durch Bereitstellen eines Unterschieds oberhalb einer vorbestimmten Temperatur innerhalb des wabenförmigen Körpers an der Einströmungsstirnfläche und der Ausströmungsstirnfläche während des Brennens angepasst werden.
  • (Beispiele)
  • Das Folgende wird die vorliegende Erfindung mit Hilfe von Beispielen spezifischer beschreiben, jedoch ist die vorliegende Erfindung in keiner Weise durch die Beispiele eingeschränkt.
  • (Beispiel 1)
  • Zuerst wurden Rohmaterialien aus Aluminiumoxid, Talkum, Kaolin und Siliziumdioxid zum Produzieren einer Trennwand der Wabenstruktur vorbereitet. Zu den vorbereiteten Rohmaterialien aus Aluminiumoxid, Talkum, Kaolin und Siliziumdioxid wurden 2 Masseteile eines Dispersionsmediums bzw. 7 Masseteile eines organischen Bindemittels hinzugefügt und gemischt und geknetet, um ein geknetetes Material vorzubereiten. Als das Dispersionsmedium wurde Wasser verwendet. Als das organische Bindemittel wurde Methylzellulose verwendet. Als ein Dispersionsmittel wurde ein Tensid verwendet.
  • Als Nächstes wurde das geknetete Material extrudiert unter Verwendung einer Form zum Herstellen eines wabenförmigen Körpers, um den wabenförmigen Körper zu erhalten, der eine runde Säulenform als die Gesamtform aufweist. Die Zellen des wabenförmigen Körpers hatten eine viereckige Form.
  • Als Nächstes wurde der wabenförmige Körper durch eine Mikrowellentrocknungseinrichtung getrocknet und durch eine Heißlufttrocknungseinrichtung vollständig getrocknet, und dann wurden beide Stirnflächen des wabenförmigen Körpers abgeschnitten, um vorbestimmte Abmessungen zu erhalten.
  • Als Nächstes wurde ein Abdichtungsabschnitt auf dem getrockneten wabenförmigen Körper gebildet. Insbesondere wurde zuerst die Einströmungsstirnfläche des wabenförmigen Körpers mit einer Maske ausgestattet, so dass die Einströmungszelle bedeckt war. Danach wurde das mit der Maske ausgestattete Ende des wabenförmigen Körpers in die Abdichtungsaufschlämmung getaucht, und die Abdichtungsaufschlämmung wurde in das offene Ende der nicht maskierten Ausströmungszelle gefüllt. Danach wurde für die Ausströmungsstirnfläche des wabenförmigen Körpers die Abdichtungsaufschlämmung in das offene Ende der Einströmungszelle auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben gefüllt. Danach wurde der wabenförmige Körper mit dem Abdichtungsabschnitt mit einem Heißlufttrockner weiter getrocknet.
  • Anschließend wurde der getrocknete Wabenformkörper entfettet und gebrannt, um einen Wabenfilter von Beispiel 1 zu produzieren. In Beispiel 1 wurde der mittlere Porendurchmesser der Trennwand, die den Wabenfilter bildet, durch Anpassen der Temperaturverteilung in dem Brennprozess angepasst.
  • Als Nächstes wurde die Trennwand des Wabenfilters von Beispiel 1 mit einem Platingruppenelement-haltigen Katalysator durch das folgende Verfahren beladen. Zuerst wurde eine Aufschlämmung zum Bilden einer Katalysatorschicht, die ein Pulver aus einem Aluminiumoxid, das durch Laden von Palladium als ein Platingruppenelement erhalten wird, ionenausgetauschtes Wasser und Dispersionsmittel enthält, vorbereitet. Als Nächstes wurde die Aufschlämmung zum Bilden einer Katalysatorschicht aus der Einströmungsstirnfläche des Wabenfilters ausgegossen, und die ausgegossene Aufschlämmung zum Bilden einer Katalysatorschicht wurde aus der Ausströmungsstirnfläche mit einer geeigneten Saugmenge gesaugt, so dass die Platingruppenelement-haltige Katalysatorschicht auf die Trennwand aufgebracht wurde. Danach wurde der auf die Trennwand aufgebrachte Platingruppenelement-haltige Katalysator bei 500 °C gebrannt, und der Platingruppenelement-haltige Katalysator wurde auf die Trennwand des Wabenfilters von Beispiel 1 geladen. In Beispiel 1 wurde der Platingruppenelement-haltige Katalysator durch das vorstehende Verfahren geladen, so dass die Lademenge des Platingruppenelement-haltigen Katalysators pro Volumeneinheit der Wabenstruktur 70 g/L war. Die Lademenge des Platingruppenelement-haltigen Katalysators ist in der Spalte „Katalysatorlademenge (g/L)“ in Tabelle 1 gezeigt.
  • Der Wabenfilter von Beispiel 1 wies eine runde Säulenform auf, wobei die Einströmungsstirnfläche und die Ausströmungsstirnfläche rund waren. Die Länge des Wabenfilters in der Erstreckungsrichtung der Zelle war 127 mm. Der Durchmesser der Stirnfläche des Wabenfilters war 118 mm. In der Wabenstruktur, die den Wabenfilter bildet, war die Dicke der Trennwand 0,305 mm, und die Zellendichte war 38,8 Zellen/cm2. Die Porosität der Trennwand der Wabenstruktur war 61 %. Die Zellendichte, die Trennwanddicke und die Porosität sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • Ferner wies der Wabenfilter von Beispiel 1 einen mittleren Porendurchmesser der Trennwand von 19 µm in dem Bereich bis zu 40 % in Bezug auf die Gesamtlänge der Wabenstruktur mit der Einströmungsstirnfläche der Wabenstruktur als Startpunkt auf. Deshalb war in dem Wabenfilter von Beispiel 1 der Bereich von bis zu 40 % in Bezug auf die Gesamtlänge der Wabenstruktur mit der Einströmungsstirnfläche der Wabenstruktur als Startpunkt das Einströmungsseitengebiet, in dem der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 15 bis 25 µm war. Ferner wies der Wabenfilter von Beispiel 1 einen mittleren Porendurchmesser der Trennwand von 14 µm in dem Bereich bis zu 20 % in Bezug auf die Gesamtlänge der Wabenstruktur mit der Ausströmungsstirnfläche der Wabenstruktur als Startpunkt auf. Aus diesem Grund war in dem Wabenfilter von Beispiel 1 der Bereich von bis zu 20 % in Bezug auf die Gesamtlänge der Wabenstruktur mit der Ausströmungsstirnfläche der Wabenstruktur als Startpunkt das Ausströmungsseitengebiet, in dem der mittlere Porendurchmesser der Trennwand 9 bis 14 µm war. Die Ergebnisse sind in den Spalten „Mittlerer Porendurchmesser (µm)“ und „Längenbereich ab der Einströmungsstirnfläche (%)“ von „Einströmungsseitengebiet“ und „Mittlerer Porendurchmesser (µm)“ und „Längenbereich ab der Ausströmungsstirnfläche (%)“ von „Ausströmungsseitengebiet“ in Tabelle 1 gezeigt. (Tabelle 1)
    Zellendichte (Zellen/cm2) Trennwanddicke (mm) Porosität (%) Katalysatorlademenge (g/L) Einströmungsseitengebiet Ausströmungsseitengebiet
    Mittlerer Porendurchmesser (µm) Längenbereich ab der Einströmungsstirnfläche (%) Mittlerer Porendurchmesser (µm) Längenbereich ab der Ausströmungssti rnfläche (%)
    Vergleichsbeispiel 1 38,8 0,305 61 70 19 - 19 -
    Vergleichsbeispiel 2 38,8 0,305 61 70 19 30 16 20
    Vergleichsbeispiel 3 38,8 0,305 61 70 19 30 14 5
    Vergleichsbeispiel 4 38,8 0,305 61 70 14 50 13 20
    Vergleichsbeispiel 5 38,8 0,305 61 70 19 20 14 20
    Beispiel 1 38,8 0,305 61 70 19 40 14 20
    Beispiel 2 38,8 0,241 60 65 18 50 14 30
    Beispiel 3 31,0 0,190 55 100 17 35 12 20
    Beispiel 4 42,6 0,216 57 60 15 60 9 20
    Beispiel 5 46,5 0,254 63 80 16 40 11 20
    Beispiel 6 46,5 0,241 65 100 20 30 9 30
    Beispiel 7 37,2 0,190 59 55 18 40 9 30
    Beispiel 8 49,6 0,279 57 80 20 50 13 20
    Beispiel 9 49,6 0,254 56 90 20 50 10 30
    Beispiel 10 46,5 0,279 64 85 20 50 9 20
    Beispiel 11 46,5 0,305 57 95 20 50 10 25
  • Für den Wabenfilter von Beispiel 1 wurden die „Filtrationseffizienzleistung“ „Druckverlustleistung mit Ruß“ und „Abgasreinigungsleistung“ auf die folgende Weise bewertet. Tabelle 2 zeigt das Ergebnis.
  • (Filtrationseffizienzleistung)
  • Zuerst wurden Abgasreinigungsvorrichtungen unter Verwendung der Wabenfilter jedes Beispiels und Vergleichsbeispiels als die Abgasreinigungsfilter hergestellt. Die hergestellte Abgasreinigungsvorrichtung, wurde mit einer Auslassseite eines Kraftmaschinenabgaskrümmers eines Fahrzeugs mit einer 1,2-Liter-Benzinkraftmaschine mit Direkteinspritzung angeschlossen, und die Anzahl der Rußpartikel, die in dem aus der Auslassöffnung der Abgasreinigungsvorrichtung ausgestoßenen Gas enthalten waren, wurde mit einem PN-Messverfahren gemessen. Das „PN-Messerverfahren“ ist das Messverfahren, das zur das Partikelmessprogramm (PMP) durch die Arbeitsgruppe Umweltverschmutzung und Energie (GRPE) des Weltforums für die Harmonisierung von Fahrzeugvorschriften (WP29) der Wirtschaftskommission für Europa (ECE) der Vereinten Nationen (UN) vorgeschlagen ist. Insbesondere wurde bei der Bestimmung der Anzahl von Rußpartikeln die kumulative Gesamtzahl von Grußpartikeln, die nach dem Laufen in der WLTC-Betriebsart (Betriebsart nachdem weltweit harmonisierten Prüfzyklus für leichte Nutzfahrzeuge) als die zu bestimmende Anzahl von Rußpartikeln in der Abgasreinigungsvorrichtung verwendet, und die Filtrationseffizienz wurde gemessen. In Bezug auf die wie vorstehend beschrieben gemessene Filtrationseffizienz wurde der Wert (%) der Filtrationseffizienz der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung der Wabenfilter jedes Beispiels und Vergleichsbeispiels erhalten, wobei der Wert der Filtrationseffizienz der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt war. Die Filtrationseffizienz wurde basierend auf den folgenden Bewertungskriterien bewertet.
  • Bewertung „Ausgezeichnet“: Wenn der Wert der Filtrationseffizienz der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt war und der Wert der Filtrationseffizienz der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des zu bewertenden Wabenfilters 120 % oder mehr ist, wird die Bewertung als „Ausgezeichnet“ betrachtet.
  • Bewertung „Gut“: Wenn der Wert der Filtrationseffizienz der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt war und der Wert der Filtrationseffizienz der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des zu bewertenden Wabenfilters 110 % oder mehr und weniger als 120 % ist, wird die Bewertung als „Gut“ betrachtet.
  • Bewertung „Verfügbar“: Wenn der Wert der Filtrationseffizienz der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt war und der Wert der Filtrationseffizienz der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des zu bewertenden Wabenfilters 100 % oder mehr und weniger als 110 % ist, wird die Bewertung als „Verfügbar“ betrachtet.
  • Bewertung „Fehlerhaft“: Wenn der Wert der Filtrationseffizienz der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt war und der Wert der Filtrationseffizienz der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des zu bewertenden Wabenfilters weniger als 100 % ist, wird die Bewertung als „Fehlerhaft“ betrachtet.
  • (Druckverlustleistung mit Ruß)
  • Es wurde ermöglicht, dass Abgas, das aus einer 1,2-Liter-Benzinkraftmaschine mit Direkteinspritzung ausgestoßen wurde, in die Wabenfilter jedes Beispiels und Vergleichsbeispiel strömte, und der Ruß in dem Abgas wurde an der Trennwand des Wabenfilters gefangen. Das Fangen von Ruß wurde ausgeführt, wird die Ablagerungsmenge der Rußpartikel pro Volumeneinheit (1 L) des Wabenfilters 1 g/L war. Dann wurde ermöglicht, dass das Abgas der Kraftmaschine bei 200 °C mit einer Strömungsrate von 1.0 Nm3/min einströmte, wobei die Ablagerungsmenge der Rußpartikel 1 g/L war, und die Drücke in der Einströmungsstirnflächenseite und der Ausströmungsstirnflächenseite des Wabenfilters wurden gemessen. Dann wurde der Druckverlust (kPa) jedes Wabenfilters durch Berechnen der Druckdifferenz zwischen der Einströmungsstirnflächenseite und der Ausströmungsstirnflächenseite bestimmt. In Bezug auf den wie vorstehend beschrieben gemessenen Druckverlust wurde der Wert (%) des Druckverlusts der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung der Wabenfilter jedes Beispiels und Vergleichsbeispiels erhalten, wobei der Wert des Druckverlusts der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt war. Die Druckverlustleistung mit Ruß wurde basierend auf den folgenden Bewertungskriterien bewertet.
  • Bewertung „Ausgezeichnet“: Wenn der Wert des Druckverlusts des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt ist und der Wert des Druckverlusts des zu bewertenden Wabenfilters 80 % oder weniger ist, wird die Bewertung als „Ausgezeichnet“ betrachtet.
  • Bewertung „Gut“: Wenn der Wert des Druckverlusts des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt ist und der Wert des Druckverlusts des zu bewertenden Wabenfilters 80 % übersteigt und 90 % oder weniger ist, wird die Bewertung als „Gut“ betrachtet.
  • Bewertung „Geeignet“: Wenn der Wert des Druckverlusts des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt ist und der Wert des Druckverlusts des zu bewertenden Wabenfilters 90 % übersteigt und 100 % oder weniger ist, wird die Bewertung als „Geeignet“ betrachtet.
  • Bewertung „Fehlerhaft“: Wenn der Wert des Druckverlusts des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt ist und der Wert des Druckverlusts des zu bewertenden Wabenfilters 100 % übersteigt, wird die Bewertung als „Fehlerhaft“ betrachtet.
  • (Abgasreinigungsleistung)
  • Zuerst wurden Abgasreinigungsvorrichtungen unter Verwendung der Wabenfilter jedes Beispiels und Vergleichsbeispiels als die Abgasreinigungsfilter hergestellt. Die hergestellte Abgasreinigungsvorrichtung, wurde mit einer Auslassseite eines Kraftmaschinenabgaskrümmers eines Fahrzeugs mit einer 1,2-Liter-Benzinkraftmaschine mit Direkteinspritzung angeschlossen, und die Konzentration von Nox, die in dem aus der Auslassöffnung der Abgasreinigungsvorrichtung ausgestoßenen Gas enthalten war, wurde gemessen, und ein Reinigungsverhältnis von NOx wurde bestimmt. In Bezug auf das wie vorstehend beschrieben gemessene Reinigungsverhältnis von NOx wurde der Wert (%) des Reinigungsverhältnisses von NOx der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung der Wabenfilter jedes Beispiels und Vergleichsbeispiels erhalten, wobei der Wert des Reinigungsverhältnisses von NOx der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt war. Die Abgasreinigungsleistungen wurden auf den folgenden Bewertungskriterien bewertet.
  • Bewertung „Ausgezeichnet“: Wenn der Wert des Reinigungsverhältnisses von NOx der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt ist und der Wert des Reinigungsverhältnisses von NOx der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des zu bewertenden Wabenfilters 120 % übersteigt, wird die Bewertung als „Ausgezeichnet“ betrachtet.
  • Bewertung „Gut“: Wenn der Wert des Reinigungsverhältnisses von NOx der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt ist und der Wert des Reinigungsverhältnisses von NOx der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des zu bewertenden Wabenfilters 110 % übersteigt und 120 % oder weniger ist, wird die Bewertung als „Gut“ betrachtet.
  • Bewertung „Geeignet“: Wenn der Wert des Reinigungsverhältnisses von NOx der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt ist und der Wert des Reinigungsverhältnisses von NOx der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des zu bewertenden Wabenfilters 100 % übersteigt und 110 % oder weniger ist, wird die Bewertung als „Geeignet“ betrachtet.
  • Bewertung „Fehlerhaft“: Wenn der Wert des Reinigungsverhältnisses von NOx der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 % eingestellt ist und der Wert des Reinigungsverhältnisses von NOx der Abgasreinigungsvorrichtung unter Verwendung des zu bewertenden Wabenfilters 100 % oder weniger ist, wird die Bewertung als „Fehlerhaft“ betrachtet. (Tabelle 2)
    Filtrationseffizienzleistung Druckabfallleistung mit Ruß Abgasreinigungsleistung
    Vergleichsbeispiel 1 Kriterien Kriterien Kriterien
    Vergleichsbeispiel 2 Gut Fehlerhaft Geeignet
    Vergleichsbeispiel 3 Gut Erhältlich Fehlerhaft
    Vergleichsbeispiel 4 Gut Fehlerhaft Ausgezeichnet
    Vergleichsbeispiel 5 Gut Fehlerhaft Gut
    Beispiel 1 Gut Geeignet Geeignet
    Beispiel 2 Geeignet Geeignet Geeignet
    Beispiel 3 Geeignet Geeignet Ausgezeichnet
    Beispiel 4 Geeignet Gut Geeignet
    Beispiel 5 Gut Ausgezeichnet Gut
    Beispiel 6 Ausgezeichnet Ausgezeichnet Ausgezeichnet
    Beispiel 7 Geeignet Ausgezeichnet Geeignet
    Beispiel 8 Gut Gut Gut
    Beispiel 9 Gut Ausgezeichnet Ausgezeichnet
    Beispiel 10 Ausgezeichnet Ausgezeichnet Ausgezeichnet
    Beispiel 11 Ausgezeichnet Gut Ausgezeichnet
  • (Beispiele 2 bis 11)
  • Die Wabenfilter wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Zellendichte, die Dicke und die Porosität der Trennwand und die Konfiguration des Einströmungsseitengebiets und des Ausströmungsseitengebiets wie in Tabelle 1 gezeigt geändert wurden. In der Konfiguration des Einströmungsseitengebiets und des Ausströmungsseitengebiets in den Beispielen 2 bis 11 wurden der mittlere Porendurchmesser der Trennwand (µm) und der Längenbereich ab der entsprechenden Stirnfläche (%) durch Herstellen der Differenz zwischen der Temperatur in dem Filter der Einströmungsstirnflächenseite und der Temperatur in dem Filter der Ausströmungsstirnflächenseite auf 10 °C oder höher während des Brennens des wabenförmigen Körpers angepasst. Dann wurde der Platingruppenelement-haltige Katalysator in die Wabenfilter von Beispiel 2 bis 11 auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 geladen, so dass sie die in der Spalte „Katalysatorlademenge (g/L)“ von Tabelle 1 gezeigten Lademengen aufwiesen.
  • (Vergleichsbeispiele 1 bis 5)
  • Die Wabenfilter wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Zellendichte, die Dicke und die Porosität der Trennwand und die Konfiguration des Einströmungsseitengebiets und des Ausströmungsseitengebiets wie in Tabelle 1 gezeigt geändert wurden. In der Konfiguration des Einströmungsseitengebiets und des Ausströmungsseitengebiets in den Vergleichsbeispielen 2 bis 5 wurden der mittlere Porendurchmesser der Trennwand (µm) und der Längenbereich ab der entsprechenden Stirnfläche (%) durch Anpassen der Temperaturverteilung in dem Brennprozess angepasst. Ferner wurde in dem Vergleichsbeispiel 1 der mittlere Porendurchmesser der Trennwand auf 19 µm in jedem Bereich in der Erstreckungsrichtung der Zelle des Wabenstrukturkörpers durch Herstellen der Differenz zwischen der Temperatur in dem Filter der Einströmungsstirnflächenseite und der Temperatur in dem Filter der Ausströmungsstirnflächenseite kleiner als 10 °C, wenn der wabenförmige Körper gebrannt wird, eingestellt. Dann wurde der Platingruppenelement-haltige Katalysator in die Wabenfilter der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 geladen, so dass sie die in der Spalte „Katalysatorlademenge (g/L)“ von Tabelle 1 gezeigten Lademengen aufwiesen.
  • Die Wabenfilter der Beispiele 2 bis 11 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 wurden nach der „Filtrationseffizienzleistung“, der „Druckverlustleistung mit Ruß“ und der „Abgasreinigungsleistung“ auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bewertet. Tabelle 2 zeigt das Ergebnis.
  • (Ergebnisse)
  • Die Wabenfilter der Beispiele 1 bis 11 wurden als jeder Leistung des Wabenfilters des Vergleichsbeispiels 1, das als eine Referenz dient, in jeder Bewertung der „Filtrationseffizienzleistung“, der „Druckverlustleistung mit Ruß“ und der „Abgasreinigungsleistung“ überlegen bestätigt. Deshalb wurde gefunden, dass die Wabenfilter der Beispiele 1 bis 11 eine ausgezeichnete Fangleistung aufweisen, ebenfalls eine ausgezeichnete Reinigungsleistung aufweisen und einen Anstieg des Druckverlusts mit Ruß unterdrücken können, wenn Ruß mit der Trennwand gefangen wird, im Vergleich zu dem herkömmlichen Wabenfilter. Andererseits waren die Wabenfilter der Vergleichsbeispiele 2, 4 und 5 dem Wabenfilter des Vergleichsbeispiels 1 beim Druckverlust mit Ruß unterlegen, wenn Ruß mit der Trennwand gefangen wurde. Das Wabenfilter des Vergleichsbeispiels 3 war im Vergleich zu dem Wabenfilter des Vergleichsbeispiels 1 bei der Abgasreinigungsleistung unterlegen. Ferner wurde nicht gefunden, dass das Wabenfilter des Vergleichsbeispiels 2 eine große Verbesserung hinsichtlich der Abgasreinigungsleistung war.
  • Gewerbliche Verwertbarkeit
  • Der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung kann als ein Filter zum Fangen von Feinstaub in Abgas verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Trennwand,
    2
    Zelle,
    2a
    Einströmungszelle,
    2b
    Ausströmungszelle,
    3
    Umgebungswand,
    4
    Wabenstruktur,
    5
    Abdichtungsabschnitt,
    11
    Einströmungsstirnfläche,
    12
    Ausströmungsstirnfläche,
    15
    Einströmungsseitengebiet,
    16
    Ausströmungsseitengebiet,
    17
    Zwischengebiet,
    100
    Wabenfilter.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2021055958 [0001]
    • JP 2015066536 A [0006]

Claims (7)

  1. Wabenfilter, der umfasst: eine Wabenstruktur, die eine poröse Trennwand aufweist, die so angeordnet ist, dass sie mehrere Zellen umgibt, die als ein Fluiddurchgangskanal, der sich von einer Einströmungsstirnfläche zu einer Ausströmungsstirnfläche erstreckt, dienen; und einen Abdichtungsabschnitt, der so vorgesehen ist, dass er ein Ende einer aus der Einströmungsstirnflächenseite oder der Ausströmungsstirnflächenseite der Zelle abdichtet, wobei die Zellen, die den Abdichtungsabschnitt an Enden der Ausströmungsstirnflächenseite aufweisen und die an der Einströmungsstirnflächenseite offen sind, Einströmungszellen sind, die Zellen, die den Abdichtungsabschnitt an Enden der Einströmungsstirnflächenseite aufweisen und die auf der Ausströmungsstirnflächenseite offen sind, Ausströmungszellen sind, die Wabenstruktur ein Einströmungsseitengebiet, das einen Bereich von bis zu wenigstens 30 % in Bezug auf die Gesamtlänge der Wabenstruktur mit der Einströmungsstirnfläche der Wabenstruktur als Startpunkt enthält, und ein Ausströmungsseitengebiet, das einen Bereich von bis zu wenigstens 20 % in Bezug auf die Gesamtlänge der Wabenstruktur mit der Ausströmungsstirnfläche der Wabenstruktur als Startpunkt enthält, in der Erstreckungsrichtung der Zelle der Wabenstruktur aufweist, ein mittlerer Porendurchmesser der Trennwand in dem Einströmungsseitengebiet im Bereich von 15 bis 20 µm ist und ein mittlerer Porendurchmesser der Trennwand in dem Ausströmungsseitengebiet im Bereich von 9 bis 14 µm ist.
  2. Wabenfilter nach Anspruch 1, wobei eine Porosität der Trennwand im Bereich von 50 bis 65 % ist und eine Dicke der Trennwand im Bereich von 0,19 bis 0,31 mm ist.
  3. Wabenfilter nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Zellendichte der Wabenstruktur im Bereich von 30 bis 50 Zellen/cm2 ist.
  4. Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der ferner einen Katalysator zum Reinigen von Abgas, der auf die Trennwand, die die Wabenstruktur bildet, geladen ist, umfasst, wobei der Katalysator zum Reinigen von Abgas innerhalb einer Pore, die wenigstens in der Trennwand gebildet ist, in dem Einströmungsseitengebiet der Wabenstruktur geladen ist und wenigstens auf der Oberfläche der Trennwand in dem Ausströmungsseitengebiet der Wabenstruktur geladen ist.
  5. Wabenfilter nach Anspruch 4, wobei der Katalysator zum Reinigen von Abgas einen Platingruppenelement-haltigen Katalysator enthält.
  6. Wabenfilter nach Anspruch 5, wobei der Platingruppenelement-haltige Katalysator ein Oxid wenigstens eines Elements aus Aluminium, Zirkonium und Cer enthält.
  7. Wabenfilter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei eine Lademenge des Katalysators zum Reinigen von Abgas pro Volumeneinheit der Wabenstruktur 50 g/L oder mehr ist.
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