DE112016006024B4

DE112016006024B4 - Abgasfilter

Info

Publication number: DE112016006024B4
Application number: DE112016006024.6T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Takayama; Yoichi Kadota
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2022-08-04
Anticipated expiration: 2036-11-17
Also published as: JP2017115786A; WO2017110313A1; JP6578938B2; DE112016006024T5; US20190091628A1

Abstract

Abgasfilter (1), aufweisend:eine Mehrzahl von Zellwänden (2),eine Mehrzahl von Zellenlöchern (3), die durch die Zellwände (2) umgeben sind; undVerschlussteile (4), die jeweils eines von den beiden Enden von zumindest einem Teil der Zellenlöcher (3) abdichten, wobeidie Zellwände (2) jeweils Poren (20) aufweisen, die ermöglichen, dass benachbarte Zellenlöcher (3) miteinander in Verbindung stehen;die Zellwände (2) als einen Bestandteil der Zellwände (2) zumindest einen Promotor (21) enthalten, der aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus Cerdioxid, Zirconiumdioxid und einer Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung besteht, und wobeidie Zellwände (2) aus einem Material zusammengesetzt sind, das als eine Hauptkomponente eine Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung enthält und ferner 0-Aluminiumoxid und ein anorganisches Bindemittel enthält.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgasfilter zum Reinigen von Abgas einer Maschine mit interner Verbrennung.
Stand der Technik
Ein Abgasrohr einer Maschine mit interner Verbrennung ist mit einer Abgasreinigungsvorrichtung zum Einfangen von Feinstaub (d. h. PM, engl. particulate matter), der im Abgas enthalten ist, vorgesehen. Die Abgasreinigungsvorrichtung ist mit einem Abgasfilter, welcher zum Beispiel Kordierit beinhaltet, zum Einfangen von PM, der in dem Abgas enthalten ist, vorgesehen (vergleiche PTL 1). Um toxische Substanzen zu reinigen, die in dem Abgas enthalten sind, ist der Abgasfilter mit einem Edelmetallkatalysator und einem Promotor, der eine Sauerstoff-Speicherkapazität (d. h. OSC, engl. oxygen storage capacity) aufweist, beschichtet. Die toxischen Substanzen beinhalten Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid, Stickstoffoxide und dergleichen. Der Promotor ist aus einer Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung und dergleichen zusammengesetzt.
Weiterer Stand der Technik ist in PTL 2 ( US 2015 / 0 143 786 A1 ) offenbart. PTL 2 offenbart Aluminiumtitanat-Zusammensetzungen, keramische Gegenstände, welche die Zusammensetzungen enthalten, sowie ein Verfahren zum Herstellen derselben. Der keramische Gegenstand umfasst eine Tialitphase und mindestens eine Silikatphase mit Zusätzen von Seltenerdoxid und Zirkonium.
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur

PTL 1: JP 2013-530 332 A
PTL 2: US 2015 /0 143 786 A1

Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
Allerdings können Poren in Zellwänden durch den Promotor geschlossen werden, wenn der Abgasfilter mit einem Promotor beschichtet ist. Dies kann zu einem Anstieg des Druckverlusts des Abgasfilters führen. Aus diesem Grund besteht eine Beschränkung der Menge des Promotors, der auf den Zellwänden beschichtet sein kann, und die Sauerstoff-Speicherkapazität kann nicht ausreichend erhöht werden. Wenn ein Promotor beschichtet ist, nimmt überdies das Gewicht des Abgasfilters zu und somit nimmt die Wärmekapazität zu bzw. steigt. Folglich nimmt die Temperaturanstiegsperformance ab, wodurch sich die frühe Aktivierung des Abgasfilters schwierig gestaltet.
Die vorliegende Erfindung ist in Hinblick auf die vorstehenden Probleme erzielt worden und sieht einen Abgasfilter vor, der eine gute Sauerstoff-Speicherkapazität und Temperaturanstiegsperformance bzw. -leistung aufweist.
Lösung zum Problem
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Abgasfilter (1), der das Folgende beinhaltet: eine Mehrzahl von Zellwänden (2), eine Mehrzahl von Zellenlöchem (3), die durch die Zellwände umgeben sind, und Verschlussteile (4), die jeweils eines von den beiden Enden von zumindest einem Teil der Zellenlöcher abdichten, bei welchen die Zellwände jeweils Poren (20) aufweisen, die ermöglichen, dass benachbarte Zellenlöcher miteinander in Verbindung stehen, und die Zellwände als einen Bestandteil der Zellwände zumindest einen Promotor (21) enthalten, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Cerdioxid, Zirconiumdioxid und einer Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung besteht.
Die Zellwände sind aus einem Material zusammengesetzt, das als eine Hauptkomponente eine Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung und ferner 0-Aluminiumoxid und ein anorganisches Bindemittel enthält.
Die in Klammern stehenden Zahlen sind zur Bezugnahme zugeordnet und nicht dazu gedacht, die Erfindung zu beschränken.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Bei dem vorgenannten Abgasfilter weisen die Zellwände Poren auf, und die Zellwände selbst sind aus einem Promotor als einem Bestandteil zusammengesetzt, wie vorstehend beschrieben wird. Entsprechend ist es nicht notwendig, den Abgasfilter mit einem Promotor getrennt zu beschichten. Daher kann eine Zunahme bzw. eine Erhöhung des Gewichts des Abgasfilters verhindert werden und eine Zunahme bzw. ein Anstieg der Wärmekapazität kann ebenfalls verhindert werden. Folglich weist der Abgasfilter eine gute Temperaturanstiegsperformance vor, was die frühe Aktivierung des Abgasfilters möglich macht. Da es nicht notwendig ist, den Abgasfilter mit einem Promotor zu beschichten, besteht überdies keine Notwendigkeit, die Menge des Promotors zu beschränken, um einen Anstieg des Druckverlusts zu verhindern. Entsprechend kann der Promotor ausreichend Sauerstoff-Speicherkapazität vorweisen, während ein Anstieg des Druckverlusts verhindert wird. Daher kann der Abgasfilter eine gute Reinigungsperformance für Abgas vorweisen.
Außerdem weisen die Zellwände Poren auf und das Abgas kann durch die Poren in den Zellwänden durchtreten. Entsprechend kann Feinstaub (welcher nachfolgend als „PM“ bezeichnet wird), der in dem Abgas enthalten ist, in den Zellwänden eingefangen werden. Zusätzlich können durch den Promotor, der in den Zellwänden enthalten ist, toxische Komponenten, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Stickstoffoxide, die in dem Abgas enthalten sind, ausreichend gereinigt werden. Ferner weisen die Zellwände selbst eine katalytische Performance auf. Entsprechend wird eine Strömung ausgebildet, die durch die Zellwände durchtritt, solange ein Teil des Abgases durch die Zellwände durchtritt, selbst falls nicht das ganze Abgas durch die Zellwände durchtritt; somit kann eine gute Abgasreinigungsperformance vorgewiesen werden. Daher kann der Abgasfilter eine PM-Emission reduzieren und das Abgas reinigen, da das Abgas durch die Zellwände durchtreten kann, und die Zellwände selbst können eine katalytische Performance vorweisen, wie vorstehend beschrieben wird.
Wie vorstehend beschrieben kann die vorgenannte Ausführungsform einen Abgasfilter vorsehen, der eine gute Sauerstoff-Speicherkapazität und Temperaturanstiegsperformance aufweist.
Figurenliste
Es zeigt/es zeigen:

1 eine Perspektivansicht eines Abgasfilters gemäß Ausführungsform 1.
2 eine vergrößerte Teilansicht einer stromaufwärtigen Endoberfläche des Abgasfilters gemäß Ausführungsform 1, die der Abgasströmung zugewandt ist.
3 eine axiale Querschnittsansicht des Abgasfilters gemäß Ausführungsform 1.
4 eine vergrößerte Querschnittsansicht der Zellwand gemäß Ausführungsform 1.
5 eine vergrößerte Teilansicht einer stromaufwärtigen Endoberfläche eines Abgasfilters gemäß Ausführungsform 2, die der Abgasströmung zugewandt ist.
6 eine axiale Querschnittsansicht des Abgasfilters gemäß Ausführungsform 2.
7 eine vergrößerte Teilansicht einer stromaufwärtigen Endoberfläche eines Abgasfilters gemäß Ausführungsform 3, die der Abgasströmung zugewandt ist.
8 eine axiale Querschnittsansicht des Abgasfilters gemäß Ausführungsform 3.
9 eine vergrößerte Teilansicht einer stromaufwärtigen Endoberfläche eines Abgasfilters eines modifizierten Beispiels gemäß Ausführungsform 3, die der Abgasströmung zugewandt ist.
10 ein erläuterndes Diagramm, das die Temperaturveränderungen jedes Abgasfilters mit der Zeit bei einem Versuchsbeispiel zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Ausführungsform 1
Eine Ausführungsform des Abgasfilters wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben werden. Wie in den 1 bis 3 gezeigt wird, weist der Abgasfilter 1 der vorliegenden Ausführungsform viele Zellwände 2 und viele Zellenlöcher 3 auf. Die Zellenlöcher 3 sind derart ausgebildet, dass diese durch die Zellwände 2 umgeben sind. Ferner weist der Abgasfilter 1 Verschlussteile 4 auf, die jeweils eines von den beiden Enden 31 bzw. 32 jedes Zellenlochs 3 abdichten.
Wie in den 3 und 4 gezeigt wird, sind die Zellwände 2 mit Poren 20 vorgesehen, die ermöglichen, dass benachbarte Zellenlöcher 3 miteinander in Verbindung stehen. Die Zellwände 2 enthalten als einen Bestandteil davon einen Promotor 21, der aus einer Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung zusammengesetzt ist. Dies wird untenstehend detaillierter beschrieben.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt wird, ist der Abgasfilter 1 zum Beispiel in einer zylindrischen Form ausgebildet und der Abgasfilter 1 weist Zellwände 2 und innerhalb dieser viele Zellenlöcher 3 auf. Die Zellwände 2 sind in einer Gitterform vorgesehen. Die vielen Zellenlöcher 3 sind durch die Zellwände 2 umgeben und erstrecken sich in einer axialen Richtung X. Die Form des Abgasfilters 1 kann zylindrisch sein, so wie bei der vorliegenden Ausführungsform; allerdings kann die Form des Abgasfilters 1 auch eine polygonale Säule sein, wie beispielsweise eine quadratische Säule. Überdies können die Zellwände 2 so ausgebildet sein, dass die innere periphere Form der Zellenlöcher 3 ein Viereck wie beispielsweise ein Quadrat ist, wie bei der vorliegenden Ausführungsform. Die innere periphere Form der Zellenlöcher 3 befindet sich auf einem Querschnitt in der radialen Richtung des Abgasfilters 1 (das heißt einem Querschnitt, der senkrecht zu der axialen Richtung X verläuft). Die Dicke W der Zellwände 2 und die Anzahl der Zellenlöcher 3 kann abhängig von den erforderlichen Charakteristika, wie beispielsweise Festigkeit und Druckverlust, geeignet angepasst werden.
Wie in 2 gezeigt wird, ist die innere periphere Form der Zellenlöcher 3 zum Beispiel ein Quadrat. Die quadratischen Zellenlöcher 3 sind mit gleichen Intervallen in einer Längsrichtung, die parallel zu einer Seite des Quadrats verläuft, und in einer querverlaufenden Richtung, die orthogonal zu der Längsrichtung verläuft, arrangiert. Alternativ können die Zellwände 2 so ausgebildet sein, dass die innere periphere Form der Zellenlöcher 3 ein Vieleck wie beispielsweise ein Dreieck, Sechseck, Achteck oder Zwölfeck ist. Die innere periphere Form der Zellenlöcher 3 befindet sich auf einem Querschnitt in der radialen Richtung des Abgasfilters 1. Ferner kann die innere periphere Form der Zellenlöcher 3 ein Kreis sein. Überdies können die Zellenlöcher 3 eine einheitliche innere periphere Form aufweisen, wie in 2 gezeigt wird. Allerdings können die vielen Zellenlöcher 3 zwei oder mehr Arten von Zellenlöchern 3 beinhalten, die unterschiedliche innere periphere Formen aufweisen, wie bei den Ausführungsformen 3 und 4 gezeigt wird, die später vorgesehen sind. Außerdem unterscheiden sich die inneren peripheren Formen der Zellenlöcher 3, selbst falls die Zellenlöcher 3 ähnliche Formen und unterschiedliche Größen aufweisen.
Wie in 4 gezeigt wird, enthalten die Zellwände 2 einen Promotor 21, der aus einer Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung zusammengesetzt ist, und enthalten ebenfalls ein Aggregat 22, das aus θ-Aluminiumoxid zusammengesetzt ist, sowie ein anorganisches Bindemittel 23. Der Promotor 21 ist zum Beispiel eine Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung, bei welcher Zirconium in Cerdioxid aufgelöst ist; allerdings können auch Cerdioxid und Zirconiumdioxid verwendet werden. Das heißt, dass der Promotor 21, der verwendet werden soll, zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe sein kann, die aus Cerdioxid, Zirconiumdioxid und einer Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung besteht. Wenn eine Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung verwendet wird, können überdies La oder Y, welches ein Seltenerdenelement ist, weiter in der Feststofflösung, welche eine andere ist als Zirconium, aufgelöst werden. Verwendbare Beispiele des anorganischen Bindemittels 23 beinhalten Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Zirconiumdioxid, Titandioxid und dergleichen; es wird vorzugsweise Aluminiumoxid verwendet.
Es ist vorgesehen, dass die Zellwände 2 aus einem Material zusammengesetzt sind, das als eine Hauptkomponente eine Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung enthält und ferner 0-Aluminiumoxid und ein anorganisches Bindemittel enthält. In diesem Fall können die Zellwände 2 des Abgasfilters 1 eine bessere katalytische Performance vorweisen. Bei den Zellwänden 2 bildet das anorganische Bindemittel 23 eine Matrix aus. Der Promotor 21, der aus Cerdioxid-Zirconiumdioxid zusammengesetzt ist, und das Aggregat 22, das aus θ-Aluminiumoxid zusammengesetzt ist, sind in der Matrix dispergiert. Dies kann zum Beispiel durch ein Rasterelektronenmikroskop (d. h. SEM) bestätigt werden. Ferner sind Poren 20 zum Beispiel zwischen den Promotoren 21, zwischen den Aggregaten 22, zwischen dem Promotor 21 und dem Aggregat 22, zwischen dem Promotor 21 und dem anorganischen Bindemittel 23 sowie zwischen dem Aggregat 22 und dem anorganischen Bindemittel 23 ausgebildet. Diese Poren 20 ermöglichen, dass die Zellenlöcher 3, welche durch die Zellenwände 2 zueinander benachbart sind, miteinander in Verbindung stehen, und die Zellwände 2 sind aus porösen Materialien hergestellt. Bei den Zellwänden 2 kann der Gehalt des Promotors 21 auf Grundlage von 100 Massenteilen der Gesamtmenge des Promotors 21 und des Aggregats 22 zum Beispiel auf eine Menge eingestellt sein, die größer als 50 Massenteile ist.
Überdies kann auf den Zellwänden 2 des Abgasfilters 1 ein Edelmetallkatalysator aufgebracht sein, obwohl die Darstellung weggelassen ist. Für den Edelmetallkatalysator kann zumindest ein Edelmetall ausgewählt aus Pt, Pd, Rh und dergleichen verwendet werden. Der Edelmetallkatalysator fungiert als „Dreiwegekatalysator“ und reinigt Abgas durch Oxidation oder Reduktion von Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid, Stickstoffoxiden und dergleichen.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt wird, weist jedes Zellenloch 3 ein stromaufwärtiges Ende 31, das der Abgasströmung in dem Zellenloch 3 zugewandt ist, und ein stromabwärtiges Ende 32 gegenüber dem stromaufwärtigen Ende 31 auf. Eines ausgewählt aus dem stromaufwärtigen Ende 31 und dem stromabwärtigen Ende 32 ist mit einem Verschlussteil 4 abgedichtet. Das Verschlussteil 4 dichtet abwechselnd die stromaufwärtigen Enden 31 oder die stromabwärtigen Enden 32 der benachbarten Zellenlöcher 3 ab. Die Zellenlöcher 3 jedes Abgasfilters 1 sind aus einem entsprechenden Zellenloch 3A und einem Zellenloch 3B zusammengesetzt. Die Zellenlöcher 3A weisen entsprechende stromaufwärtige offene Zellenlöcher 341 auf, bei welchen die stromaufwärtigen Enden 31 der Zellenlöcher 3 offen sind. Die Zellenlöcher 3B weisen entsprechende stromabwärtige offene Zellenlöcher 342 auf, bei welchen die stromabwärtigen Enden 32 der Zellenlöcher 3 offen sind. Die Zellenlöcher 3A und die Zellenlöcher 3B sind abwechselnd arrangiert. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Ausführungsform ein Beispiel des Musters einer Ausbildung der Verschlussteile 4 zeigt, und das Muster einer Ausbildung der Verschlussteile 4 ist nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt.
Als nächstes wird das Verfahren zum Produzieren des Abgasfilters 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden. Zuerst werden ein Promotor, der aus einer Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung zusammengesetzt ist, ein Aggregat, das aus Aluminiumoxid hergestellt ist, ein Rohmaterial anorganischer Bindemittel und ein Poren ausbildendes Material vermischt. Beispiele der Rohmaterialen anorganischer Bindemittel beinhalten Sole verschiedener anorganischer Bindemittel wie beispielsweise Aluminiumoxid-Sol und Siliziumdioxid-Sol. Beispiele des Poren ausbildenden Materials beinhalten organische Materialien, Kohlenstoff und dergleichen, welches während des Brennens verschwindet, was später beschrieben werden wird. Die Menge des Promotors, die vermischt wird, kann zum Beispiel an eine Menge angepasst werden, die größer ist als 50 Massenteile auf Grundlage von 100 Massenteilen der Gesamtmenge des Promotors und des Aggregats.
Anschließend werden ein organisches Bindemittel, ein Formhilfsmittel, Wasser und dergleichen zu dem Gemisch hinzugegeben und geknetet, um einen Grünkörper zu erhalten. Der Grünkörper wird anschließend in eine Wabenstruktur geformt, um einen geformten Körper zu erhalten. Danach wird der geformte Körper getrocknet und gebrannt, wodurch ein Abgasfilter mit einer Wabenstruktur erhalten wird. Der Abgasfilter mit einer Wabenstruktur weist viele Zellen auf, und beide Enden jeder Zelle sind offen. Die Brenntemperatur beträgt zum Beispiel 700 bis 1200 °C und die Brennzeit beträgt zum Beispiel 2 bis 50 Stunden.
Nachfolgend werden Verschlussteile 4 bei dem Abgasfilter ausgebildet, bei welchem beide Enden der Zellen offen sind. Genauer gesagt werden zuerst eine Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung, Wasser, ein organisches Bindemittel und dergleichen vermischt, um ein tonartiges, das Verschlussteil ausbildendes Material zu produzieren. Anschließend ist eines von den beiden Ende jedes Zellenlochs durch das das Verschlussteil ausbildende Material geschlossen. Nachfolgend wird das das Verschlussteil ausbildende Material in einem elektrischen Hochofen gebrannt, um Verschlussteile auszubilden, die jeweils eines von den beiden Enden der Zellenlöcher schließen. Die Ausbildung der Verschlussteile kann vor dem Brennen der Wabenstruktur durchgeführt werden, oder das Brennen der Wabenstruktur und das Brennen der Verschlussteile können zu der gleichen Zeit durchgeführt werden. Überdies kann sich das Muster einer Ausbildung des das Verschlussteil ausbildenden Materials geeignet verändern und die Verschlussteile können in einem gewünschten Muster ausgebildet sein.
Danach kann es möglich sein, dass auf dem Abgasfilter, der auf die vorstehende Weise erhalten wird, zum Beispiel durch ein herkömmliches Verfahren ein Edelmetallkatalysator aufgebracht wird. Genauer gesagt wird der Abgasfilter zum Beispiel zuerst in einer wässrigen Lösung eingetaucht, die ein Edelmetallsalz enthält. Nachdem die wässrige Lösung, die ein Edelmetallsalz enthält, in dem Abgasfilter eingebracht wird, wird der Abgasfilter getrocknet. Eine Wiederholung der Einbringung und des Trocknungsprozesses ermöglichen, dass auf dem Abgasfilter eine gewünschte Menge des Edelmetallsalzes aufgebracht wird. Der Abgasfilter wird anschließend erwärmt, wodurch ein Abgasfilter erhalten wird, auf dem ein Edelmetallkatalysator aufgebracht ist.
Als nächstes werden die Arbeitseffekte des Abgasfilters 1 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Der Abgasfilter 1 wird auf eine derartige Weise verwendet, dass dieser in einem Abgasströmungsdurchlass platziert wird, um Abgas zu reinigen, das in einer Maschine mit interner Verbrennung erzeugt wird. Beispiele von Maschinen mit interner Verbrennung beinhalten Dieselmaschinen, Benzinmaschinen und dergleichen. Wie in den 1 bis 4 gezeigt wird, weisen die Zellwände 2 des Abgasfilters 1 Poren 20 auf, die ermöglichen, dass die benachbarten Zellenlöcher 3 miteinander in Verbindung stehen. Entsprechend kann das Abgas, das in die Zellenlöcher 3 eingeführt wird, durch die Poren 20 durch die Zellwände 2 durchtreten.
Bei dem Abgasfilter 1 der vorliegenden Ausführungsform ist eines von den beiden Enden 31 und 32 der Zellenlöcher 3 mit dem Verschlussteil 4 abgedichtet. Das Verschlussteil 4 dichtet abwechselnd die stromaufwärtigen Enden 31 oder die stromabwärtigen Enden 32 der benachbarten Zellenlöcher 3 ab. Daher wird in einfacher Weise eine Strömung des Abgases ausgebildet; genauer gesagt tritt das Abgas, das in die stromaufwärtigen offenen Zellenlöcher 341 eingeführt wird, durch die Zellwände 2 und wird aus den stromabwärtigen offenen Zellenlöchern 342 abgeführt. Das heißt, das Abgas kann in einfacher Weise durch die Zellwände 2 durchtreten. Daher wird Feinstaub, der in dem Abgas enthalten ist, in einfacher Weise in den Zellwänden 2 eingefangen, und der Katalysator, der in den Zellwänden 2 enthalten ist, kontaktiert häufig das Abgas. Entsprechend weist der Abgasfilter 1 eine gute Abgasreinigungsperformance vor und kann das Abgas ausreichend reinigen. Die Pfeile in 3 stellen die Hauptströmung von Abgas bei dem Abgasfilter 1 dar, und das gleiche gilt für die 6 und 8, die später vorgesehen sind.
Bei dem Abgasfilter 1 beinhalten die Zellwände 2 selbst als einen Bestandteil den Promotor 21, wie in 4 gezeigt wird. Es ist somit nicht notwendig, den Abgasfilter 1 mit dem Promotor getrennt zu beschichten. Daher kann eine Zunahme des Gewichts des Abgasfilters verhindert werden und eine Zunahme der Wärmekapazität kann ebenfalls verhindert werden. Folglich weist der Abgasfilter 1 eine gute Temperaturanstiegsperformance vor, was dessen frühe Aktivierung möglich macht.
Somit ermöglicht der Abgasfilter 1, dass das Abgas durch das Innere der Zellwände 2 durchtritt und die Zellwände 2 selbst können eine katalytische Performance vorweisen. Entsprechend kann der Abgasfilter 1 die PM-Emission reduzieren und das Abgas reinigen.
Es ist nicht notwendig, den Abgasfilter 1 mit dem Promotor 21 getrennt zu beschichten, wie vorstehend beschrieben wird. Somit besteht keine Notwendigkeit, die Menge des Promotors 21 zu beschränken, um einen Anstieg des Druckverlusts zu verhindern. Entsprechend kann bei dem Abgasfilter 1 die Sauerstoff-Speicherkapazität des Promotors 21 in den Zellwänden 2 ausreichend vorgewiesen werden, während ein Anstieg des Druckverlusts verhindert wird. Daher kann der Abgasfilter 1 eine gute Sauerstoff-Speicherkapazität zeigen und eine gute Reinigungsperformance für das Abgas vorweisen.
Bei dem Abgasfilter 1 ist es vorzuziehen, dass die Verschlussteile 4 als einen Bestandteil davon den Promotor 21 enthalten. In diesem Fall kann der Promotor 21, der nicht nur in den Zellwänden 2, sondern auch in den Verschlussteilen 4 enthalten ist, verwendet werden, um das Abgas zu reinigen. Überdies kann das Auftreten von Rissen und dergleichen verhindert werden, weil der Koeffizient einer Wärmeausdehnung der Zellwände 2 nahe an den der Verschlussteile 4 gebracht werden kann.
Wie vorstehend beschrieben kann die vorliegende Ausführungsform den Abgasfilter 1 vorsehen, der eine exzellente Sauerstoff-Speicherkapazität und Temperaturanstiegsperformance aufweist.
Ausführungsform 2
Als nächstes wird eine Ausführungsform eines Abgasfilters, der offene Zellenlöcher aufweist, die den Abgasfilter in der axialen Richtung durchdringen, beschrieben werden. Wie in den 5 und 6 gezeigt wird, sind die Zellenlöcher 3 bei der vorliegenden Ausführungsform aus offenen Zellenlöchern 33 und verschlossenen Zellenlöchern 34 hergestellt. Die offenen Zellenlöcher 33 sind Zellenlöcher, die den Abgasfilter 1 in der axialen Richtung X durchdringen. Die verschlossenen Zellenlöcher 34 sind Zellenlöcher, die mit entsprechenden Verschlussteilen 4 vorgesehen sind, welche stromaufwärtige Enden 31 des Abgasfilters 1, welche der Abgasströmung zugewandt sind, schließen. Die Verschlussteile 4 sind jeweils bei den stromaufwärtigen Enden 31 der Zellenlöcher 3 angeordnet. Bei stromabwärtigen Enden 32 aller Zellenlöcher 3 gegenüber den stromaufwärtigen Enden 31 sind keine Verschlussteile 4 vorgesehen, und die stromabwärtigen Enden 32 der Zellenlöcher 3 sind offen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden drei Zellenlöcher 3, die in Längs- und querverlaufenden Richtungen arrangiert sind (insgesamt neun Zellenlöcher 3), als ein Abschnitt betrachtet, und die Abschnitte werden geeignet ausgebreitet, um den Abgasfilter 1 auszubilden, wie in 5 gezeigt wird. Von den neun Zellenlöchern 3 bei einem Abschnitt werden drei Zellenlöcher 3, die nicht zueinander benachbart sind, als die offenen Zellenlöcher 31 betrachtet, und die anderen Zellenlöcher 3 werden als die verschlossenen Zellenlöcher 32 betrachtet. Andere Strukturen sind die gleichen wie die bei Ausführungsform 1. Bei den Zahlen, die bei den Ausführungsformen 2 und 3 verwendet werden, geben diejenigen, welche die gleichen sind wie die, welche bei der vorherigen Ausführungsform verwendet werden, die gleichen Bestandteile und dergleichen an wie die bei der vorherigen Ausführungsform, sofern dies nicht anderweitig spezifiziert wird.
Ein Teil des Abgases, das in die offenen Zellenlöcher 33 eingeführt wird, tritt durch die Poren der Zellwände 2 und wird ausgehend von den verschlossenen Zellenlöchern 34 abgeführt. In diesem Fall kann PM, der in dem Abgas enthalten ist, in den Zellwänden 2 eingefangen werden. Überdies kann der Promotor, der in den Zellwänden 2 enthalten ist, eine ausreichend gute Sauerstoff-Speicherkapazität zum Reinigen des Abgases vorweisen. Da die Zellwände 2 selbst eine katalytische Performance zeigen, ist es nicht notwendig, dass das ganze Abgas durch die Zellwände durchtritt. Aufgrund der Ausbildung einer Strömung des Abgases, das durch die Zellwände durchtritt, kann die Abgasreinigungsperformance vorgewiesen werden. Außerdem kann ein Anstieg des Druckverlusts des Abgasfilters 1 aufgrund der Gegenwart der offenen Zellenlöcher 33 ausreichend verhindert werden.
Überdies weisen die Zellenlöcher 3 die offenen Zellenlöcher 33 auf und die Verschlussteile 4 sind jeweils bei den stromaufwärtigen Enden 31 der verschlossenen Zellenlöcher 34 angeordnet. Entsprechend kann Asche, welche Calciumverbindungen und dergleichen beinhaltet, die zusammen mit PM in dem Abgas enthalten ist, aus dem Abgasfilter 1 abgeführt werden. Asche kann nicht durch Verbrennung entfernt werden. Daher verbleibt Asche zum Beispiel in einem Abgasfilter, der mit Verschlussteilen vorgesehen ist, die bei entsprechenden stromabwärtigen Enden 32 von verschlossenen Zellenlöchern angeordnet sind, in dem Inneren des Filters und sammelt sich dort an. Im Gegensatz dazu ist das Abgas bei dem Abgasfilter 1 der vorliegenden Ausführungsform durch die Zellwände 2 getrennt, wenn dieses durch die Zellwände 2 durchtritt, und in den offenen Zellenlöchern 33 verbleibt Asche. Da die offenen Zellenlöcher 33 den Abgasfilter 1 in der axialen Richtung X durchdringen, kann die Asche in einfacher Weise aus den offenen Zellenlöchern 33 abgeführt werden und es kann verhindert werden, dass die Asche in dem Abgasfilter 1 verbleibt. Dies kann eine Reduzierung der Reinigungsperformance des Abgasfilters 1 reduzieren.
Außerdem ist es vorzuziehen, dass die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche jedes verschlossenen Zellenlochs 34 bei einem Querschnitt, der orthogonal zu der axialen Richtung X des Abgasfilters 1 verläuft, größer ist als die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche jedes offenen Zellenlochs 33, wie in 5 gezeigt wird. In diesem Fall kann das Abgas effizient durch die Poren zirkuliert werden, die in den Zellwänden 2 ausgebildet sind. Ferner kann ausreichend PM, der in dem Abgas enthalten ist, in den Zellwänden 2 eingefangen werden. Überdies kann der Promotor 21, der in den Zellwänden 2 enthalten ist, eine ausreichend gute Sauerstoff-Speicherkapazität vorweisen. Folglich kann die Abgasreinigungsperformance des Abgasfilters 1 verbessert werden. Zusätzlich weist die vorliegende Ausführungsform die gleichen Arbeitseffekte auf wie die bei Ausführungsform 1.
Ausführungsform 3
Als nächstes wird eine Ausführungsform eines Abgasfilters, der Zellenlöcher mit einer achteckigen inneren peripheren Form sowie Zellenlöcher mit einer quadratischen inneren peripheren Form aufweist, beschrieben werden. Wie in den 7 und 8 gezeigt wird, weist der Abgasfilter 1 der vorliegenden Ausführungsform Zellenlöcher 3a mit einer achteckigen inneren peripheren Form sowie Zellenlöcher 3b mit einer quadratischen inneren peripheren Form als Zellenlöcher 3 auf. Die Zellenlöcher 3 sind aus offenen Zellenlöchern 33 und verschlossenen Zellenlöchern 34 hergestellt, wie bei Ausführungsform 2. Die offenen Zellenlöcher 33 durchdringen den Abgasfilter 1 in der axialen Richtung X. Die verschlossenen Zellenlöcher 34 sind jeweils mit Verschlussteilen 4 vorgesehen, welche stromaufwärtige Enden 31 des Abgasfilters 1, welche der Abgasströmung zugewandt sind, schließen. Die Verschlussteile 4 sind jeweils in den stromaufwärtigen Enden 31 der Zellenlöcher 3 vorgesehen. Bei stromabwärtigen Enden 32 aller Zellenlöcher 3 gegenüber den stromaufwärtigen Enden 31 sind keine Verschlussteile 4 vorgesehen, und die stromabwärtigen Enden 32 der Zellenlöcher 3 sind offen. Andere Strukturen sind die gleichen wie die bei Ausführungsform 1.
Der hydraulische Durchmesser jedes achteckigen Zellenlochs 3a ist größer als der hydraulische Durchmesser jedes quadratischen Zellenlochs 3b. Bei dem Abgasfilter 1 ist es vorzuziehen, dass die achteckigen Zellenlöcher 3a und die quadratischen Zellenlöcher 3b abwechselnd arrangiert sind. In diesem Fall kann die Differenz zwischen jedem hydraulischen Durchmesser des achteckigen Zellenlochs 3a und jedem hydraulischen Durchmesser des quadratischen Zellenlochs 3b erhöht werden. Dabei können zum Beispiel jedes verschlossene Zellenloch 34 und jedes offene Zellenloch 33 benachbart hergestellt werden, wenn die achteckigen Zellenlöcher 3a und die quadratischen Zellenlöcher 3b jeweils geeignet als verschlossene Zellenlöcher 34 und offene Zellenlöcher 33 zugewiesen sind. Diese Anordnung kann die Druckdifferenz zwischen jedem verschlossenen Zellenloch 34 und jedem offenen Zellenloch 33 effizient erhöhen.
Indem ein Vorteil aus dieser Druckdifferenz gezogen wird, kann das Abgas, das in die offenen Zellenlöcher 33 strömt, effizient durch die Poren zu den verschlossenen Zellenlöchern 34 zirkuliert werden. Überdies wird die Druckdifferenz zwischen jedem offenen Zellenloch 33 und jedem verschlossenen Zellenloch 34 ausgehend von stromaufwärts des Abgasfilters 1 nach stromabwärts stärker reduziert. Allerdings wird die Zirkulation des Abgases in die Poren innerhalb des Bereichs fortgesetzt, in welchem zwischen jedem offenen Zellenloch 33 und jedem verschlossenen Zellenloch 34 eine Druckdifferenz auftritt. Entsprechend kann das Abgas in einem breiteren Bereich des Abgasfilters 1 durch die Zellwände 2 durchtreten, indem die Druckdifferenz zwischen jedem offenen Zellenloch 33 und jedem verschlossenen Zellenloch 34 erhöht wird, wie vorstehend beschrieben wird. PM, der in dem Abgas enthalten ist, kann dabei effektiv eingefangen werden.
Andererseits ist es schwierig, dass eine Druckdifferenz zwischen den verschlossenen Zellenlöchern 34 oder zwischen den offenen Zellenlöchern 33 auftritt, wenn die verschlossenen Zellenlöcher 34 zueinander benachbart sind oder wenn die offenen Zellenlöcher 33 zueinander benachbart sind. Entsprechend gibt es hinsichtlich einer Einfangperformance wenige nützliche Funktionen. Überdies ist die Zellenform hinsichtlich des Druckverlusts des Abgasfilters 1 vorzugsweise eine Form mit einem großen hydraulischen Durchmesser. Daher ist es wahrscheinlich, dass Zellenlöcher 3, die in einer dreieckigen Form und dergleichen ausgebildet sind, einen Anstieg des Druckverlusts des Abgasfilters 1 verursachen. Unter dem vorstehenden Gesichtspunkt kann die Reinigungsperformance effizient verbessert werden, indem die achteckigen Zellenlöcher 3a und die quadratischen Zellenlöcher 3b in einer abwechselnden Anordnung ausgebildet sind. Zusätzlich weist die vorliegende Ausführungsform die gleichen Arbeitseffekte auf wie die bei Ausführungsform 1.
Bei dem Abgasfilter 1 der vorliegenden Ausführungsform wurden die quadratischen Zellenlöcher 3b als die offenen Zellenlöcher 33 verwendet und die achteckigen Zellenlöcher 3a wurden als die verschlossenen Zellenlöcher 34 verwendet. Die offenen Zellenlöcher 33 und die verschlossenen Zellenlöcher 34 sind in einer abwechselnden Anordnung ausgebildet; allerdings kann neben dieser Form jede beliebige andere Form eingesetzt werden. Wie in 9 gezeigt wird, können einige der quadratischen Zellenlöcher 3b zum Beispiel auch als die verschlossenen Zellenlöcher 34 verwendet werden. Die gleichen Arbeitseffekte wie bei der vorliegenden Ausführungsform können auch in diesem Fall erzielt werden.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und auf verschiedene Ausführungsformen innerhalb eines Bereichs angewendet werden kann, der sich nicht von dem Grundgedanken der Erfindung entfernt. Zum Beispiel wird bei jeder der vorstehend dargelegten Ausführungsformen ein einzelner zylindrischer Abgasfilter verwendet; allerdings können auch verbundene Abgasfilter verwendet werden, die aus einer Mehrzahl von Abgasfiltern konfiguriert sind, die miteinander verbunden sind. Genauer gesagt kann zum Beispiel eine Mehrzahl von Abgasfiltern in einer quadratischen Säulenform, wie beispielsweise einer rechteckigen Parallelepipedform, produziert werden, und die produzierten Abgasfilter können integriert werden, indem diese auf ihren Seitenoberflächen verbunden werden.
Versuchsbeispiel
Als nächstes werden die Sauerstoff-Speicherkapazität und die Temperaturanstiegsperformance bei dem Beispiel mit denen bei den Vergleichsbeispielen der Abgasfilter verglichen. Bei dem vorliegenden Versuchsbeispiel werden 3 Arten von Abgasfiltern von Beispiel 1, Vergleichsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 ausgewertet. Die Abgasfilter weisen alle eine zylindrische Form, einen Durchmesser Φ von 103 mm und eine Länge L von 105 mm in der axialen Richtung auf.
Der Abgasfilter von Beispiel 1 weist die gleiche Struktur auf wie die von Ausführungsform 1, die vorstehend beschrieben wird. Die Zellwände selbst sind als ein Bestandteil aus einem Promotor, der aus einer Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung hergestellt ist, und Verschlussteilen, die jeweils an den Enden der Zellen ausgebildet sind, hergestellt. Der Abgasfilter von Beispiel 1 weist eine Zellwanddicke von 8 mil und eine Zellenanzahl von 300 Maschen auf. Der Begriff „mil“ stellt die Dicke der Zellwand dar und deren Einheit ist 1/1000 Zoll. Ferner stellt der Begriff „Masche“ die Anzahl an Zellen pro Quadratzoll dar. Überdies ist auf den Zellwänden ein Edelmetallkatalysator (genauer gesagt Pd) aufgebracht. Die Gesamtmenge des Promotors und des Edelmetallkatalysators bei dem Abgasfilter von Beispiel 1 beträgt 300 g/L, wie in Tabelle 1 gezeigt wird, die später vorgesehen ist.
Vergleichsbeispiele 1 und 2 sind Abgasfilter, die aus Kordierit zusammengesetzt sind. Vergleichsbeispiel 1 ist ein Abgasfilter mit einer geraden Strömung, bei welchem an beiden Enden der Zellen keine Verschlussteile ausgebildet sind und beide Enden jeder Zelle offen sind. Vergleichsbeispiel 2 ist ein Abgasfilter, bei welchem Verschlussteile, die aus Kordierit zusammengesetzt sind, an beiden Enden der Zellen ausgebildet sind, und das Muster einer Ausbildung der Verschlussteile ist das gleiche wie das von Beispiel 1. Überdies weisen die Zellwände des Abgasfilters von Vergleichsbeispiel 2 viele Poren auf, wie bei Beispiel 1, und das Abgas kann durch die Zellwände durchtreten. Auf den Zellwänden der Abgasfilter der Vergleichsbeispiele 1 und 2 sind ein Promotor und ein Edelmetallkatalysator aufgebracht und diese Katalysatoren werden nach der Produktion der Abgasfilter aufgebracht. Die Abgasfilter der Vergleichsbeispiele 1 und 2 werden zum Beispiel durch ein bekanntes Verfahren produziert. Die Gesamtmenge des Promotors und des Edelmetallkatalysators beträgt bei dem Vergleichsbeispiel 1 240g/L und bei dem Vergleichsbeispiel 2 100 g/L, wie in Tabelle 1 gezeigt wird, die später vorgesehen ist.
„Messung einer Sauerstoff-Speicherkapazität“
Die Abgasfilter von Beispiel 1, Vergleichsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 wurden jeweils in einem Benzinmaschinen-Abgassystem mit einer Verschiebung von 2,5 Litern montiert. Die Temperatur des Gases, das in jeden Abgasfilter eintritt, wurde auf ungefähr 600 °C angepasst, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F des Abgases wurde an das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis, d. h. 14,6, angepasst. Bei jedem Abgasfilter wird die Seite, die der Abgasströmung zugewandt ist, als stromaufwärtige Seite des Abgasfilters betrachtet. Die Seite gegenüber der stromaufwärtigen Seite des Abgasfilters wird als die stromabwärtige Seite des Abgasfilters betrachtet. Anschließend wurde das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu dem fetten Zustand, d. h. 14,1, und zu dem mageren Zustand, d. h. 1,51, umgeschaltet, während die Ausgabe eines O₂-Sensors überwacht wurde. Der O₂-Sensor ist in der Strömungsrichtung des Abgases stromabwärts des Abgasfilters angeordnet. Die Sauerstoff-Speichermenge des Abgasfilters wurde bestimmt, indem die Ausgabeverzögerung des O₂-Sensors zu der Zeit des Umschaltens gemessen wurde. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
„Temperaturanstiegsperformance“
Die Abgasfilter von Beispiel 1, Vergleichsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 wurden jeweils in einem Benzinmaschinen-Abgassystem mit einer Verschiebung von 2,5 Litern montiert. Jeder Abgasfilter wurde an einer Position angeordnet, die durch ein Wasserkühlrohr von einem Maschinen-Abgaskrümmer getrennt angeordnet war. Die Maschine wurde bei dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis angetrieben und die Einlasstemperatur jedes Abgasfilters wurde mittels Kühlwasser, das durch das Innere des Wasserkühlrohrs strömt, auf 100 °C angepasst. Der Begriff „Einlasstemperatur“ bezeichnet die Temperatur des stromaufwärtigen Endes des Abgasfilters in der Strömungsrichtung des Abgases, wobei das stromaufwärtige Ende der Abgasströmung zugewandt ist. Anschließend wurde die Strömungsrate von Kühlwasser gesteuert, um dadurch die Einlasstemperatur jedes Abgasfilters zu erhöhen, wie in 10 gezeigt wird. In diesem Fall wurde die Temperatur des Abgasfilters mit der Zeit gemessen. In 10 stellt die horizontale Achse die Zeit dar, die seit dem Start einer Messung verstrichen ist, und die vertikale Achse stellt die Temperatur des Abgasfilters dar. In 10 zeigt Graph E die Ergebnisse von Beispiel 1, Graph C1 zeigt die Ergebnisse von Vergleichsbeispiel 1 und Graph C2 zeigt die Ergebnisse von Vergleichsbeispiel 2. Überdies zeigt Graph G die Temperatur des Abgases, das in den Abgasfilter strömt. Jedem Abgasfilter wird die gleiche Menge an Wärme zugeführt.
Tabelle 1

Tabelle 1

Beispiel und Vergleichsbeispiel Nr.	Gegenwart eines Verschlussteils	Verfahren zum Ausbilden eines Promotors	Gesamtmenge von Promotor und Edelmetallkatalysator (g/L)	Sauerstoff-Speichermenge (g)
Beispiel 1	ausgebildet	mit Filter integriert	300	1,56
Vergleichsbeispiel 1	keines	auf Zellwänden beschichtet	240	1,25
Vergleichsbeispiel 2	ausgebildet	auf Zellwänden beschichtet	100	0,57

Wie aus Tabelle 1 bekannt ist, konnte die Menge eines Katalysators erhöht werden und es wurde verglichen mit den Vergleichsbeispielen 1 und 2 eine höhere Sauerstoff-Speichermenge gezeigt, weil der Filter von Beispiel 1 selbst einen Promotor als einen Bestandteil enthielt. Im Vergleich dazu besteht bei den Vergleichsbeispielen 1 und 2, bei welchen der produzierte Filter als ein Substrat verwendet wurde, und auf dem Substrat ein Promotor und ein Edelmetallkatalysator aufgebracht wurden, eine Beschränkung der Menge des Promotors, um die Situation zu vermeiden, bei welcher die Poren in den Zellwänden, welche als der Strömungsdurchlass des Abgases dienen, durch den Promotor und dergleichen verdeckt und geschlossen werden. Insbesondere besteht beim Vergleichsbeispiel 2, bei welchem an den Enden der Zellen Verschlussteile ausgebildet sind, eine Tendenz, dass ein Druckverlust erheblich steigt, weil die Katalysatoren aufgebracht werden; somit nimmt der Beschränkungswert der Menge des aufgebrachten Promotors ab, wie in Tabelle 1 gezeigt wird.
Überdies ist die Temperaturanstiegsperformance eines Vergleichsbeispiels 2 niedrig, wie aus 10 bekannt ist. Dies kommt daher, dass die Wärmekapazität des Abgasfilters von Vergleichsbeispiel 2 einen großen Wert beträgt, der erhalten wird, indem die Wärmekapazität des Promotors und die Wärmekapazität des Substrats summiert werden. Der Promotor wird auf dem Substrat aufgebracht, um eine Abgasreinigungsperformance zu vermitteln. Das Substrat ist ein Bauteil, das katalytische Aktivität beeinträchtigt und das verwendet wird, um die Struktur des Abgasfilters beizubehalten. Im Gegensatz dazu weist der Abgasfilter von Beispiel 1 selbst einen Promotor auf, der als einen Bestandteil eine Abgasreinigungsperformance aufweist. Es ist somit nicht notwendig, dass auf dem Abgasfilter ein Promotor aufgebracht ist. Daher zeigt Beispiel 1 eine Temperaturanstiegsperformance, die äquivalent zu der des Abgasfilters mit einer geraden Strömung von Vergleichsbeispiel 2, das Kordierit aufweist, oder dieser überlegen ist.
Bei dem vorliegenden Versuchsbeispiel wurde ein Abgasfilter mit dem gleichen Verschlussteil-Ausbildungs-Muster wie das von Ausführungsform 1, die in den 2 und 3 gezeigt wird, in Bezug auf Sauerstoff-Speicherkapazität und Temperaturanstiegsperformance ausgewertet. Obwohl eine detaillierte Erläuterung weggelassen wird, wurde bestätigt, dass durch einen Abgasfilter mit dem gleichen Verschlussteil-Ausbildungs-Muster wie bei dem der Ausführungsform 2, die in den 5 und 6 gezeigt wird, sowie einem Abgasfilter mit dem Verschlussteil-Ausbildungs-Muster wie bei dem der Ausführungsform 3, die in den 7 und 9 gezeigt wird, auch eine exzellente Sauerstoff-Speicherkapazität und Temperaturanstiegsperformance vorgewiesen wurden.
Bezugszeichenliste

1: Abgasfilter
2: Zellwand
3: Zellenlöcher
3A: Zellenloch
3B: Zellenloch
3a: achteckiges Zellenloch
3b: quadratisches Zellenloch
31: stromaufwärtiges Ende der Zellenlöcher
32: stromabwärtiges Ende der Zellenlöcher
33: offene Zellenlöcher
34: verschlossene Zellenlöcher
341: stromaufwärtige offene Zellenlöcher
342: stromabwärtige offene Zellenlöcher
4: Verschlussteile
20: Pore
21: Promotor
22: Aggregat
23: Bindemittel
X: axiale Richtung
W: Dicke der Zellwände

Claims

Abgasfilter (1), aufweisend: eine Mehrzahl von Zellwänden (2), eine Mehrzahl von Zellenlöchern (3), die durch die Zellwände (2) umgeben sind; und Verschlussteile (4), die jeweils eines von den beiden Enden von zumindest einem Teil der Zellenlöcher (3) abdichten, wobei die Zellwände (2) jeweils Poren (20) aufweisen, die ermöglichen, dass benachbarte Zellenlöcher (3) miteinander in Verbindung stehen; die Zellwände (2) als einen Bestandteil der Zellwände (2) zumindest einen Promotor (21) enthalten, der aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus Cerdioxid, Zirconiumdioxid und einer Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung besteht, und wobei die Zellwände (2) aus einem Material zusammengesetzt sind, das als eine Hauptkomponente eine Cerdioxid-Zirconiumdioxid-Feststofflösung enthält und ferner 0-Aluminiumoxid und ein anorganisches Bindemittel enthält.
Abgasfilter (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Verschlussteile (4) als einen Bestandteil der Verschlussteile (4) den Promotor (21) enthalten.
Abgasfilter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei eine von den beiden Enden der Zellenlöcher (3) mit dem Verschlussteil (4) abgedichtet ist und die Verschlussteile (4) abwechselnd stromaufwärtige Enden (31) der benachbarten Zellenlöcher (3), die der Abgasströmung zugewandt sind, oder stromabwärtige Enden (32) gegenüber den stromaufwärtigen Enden (31) abdichten.
Abgasfilter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Zellenlöcher (3) aus offenen Zellenlöchern (33), welche den Abgasfilter (1) in einer axialen Richtung (X) durchdringen, und verschlossenen Zellenlöchern (34), die mit den Verschlussteilen (4) vorgesehen sind, welche die stromaufwärtigen Enden (31) der Zellenlöcher (3) schließen, hergestellt sind.
Abgasfilter (1) gemäß Anspruch 4, wobei die verschlossenen Zellenlöcher (34) in einem Querschnitt, der orthogonal zu der axialen Richtung (X) des Abgasfilters (1) verläuft, eine Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche aufweisen, die größer ist als die der offenen Zellenlöcher (33).
Abgasfilter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zellenlöcher (3) aus Zellenlöchern (3a) mit einer achteckigen inneren peripheren Form sowie Zellenlöchern (3b) mit einer quadratischen inneren peripheren Form hergestellt sind; die achteckigen Zellenlöcher (3a) einen hydraulischen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der der quadratischen Zellenlöcher (3b); und die achteckigen Zellenlöcher (3a) und die quadratischen Zellenlöcher (3b) in einer abwechselnden Anordnung ausgebildet sind.