JP2020510773A - 触媒貯蔵セルを有する煤粒子フィルタ - Google Patents

Abstract

本発明は、エンジンからの排気ガスを浄化するためのウォールフロー型フィルタであって、並列排気ガス吸気口流路及び排気ガス排出口流路が交互の端部で閉じており、このフィルタは、両端部で閉じ固体形態の触媒を収容する触媒流路を更に備える、フィルタに関する。本発明はまた、排気ガス、特にディーゼルエンジンからの排気ガスを浄化するための、フィルタの製造方法及び使用にも関する。

Description

本発明は、交互の端部で閉じている並列排気ガス吸気口流路及び排気ガス排出口流路を有しており、エンジンからの排気ガスを浄化するためのウォールフロー型フィルタであって、両端部で閉じ固体形態の触媒を収容する触媒流路を更に備える、フィルタに関する。本発明はまた、排気ガスを浄化するための、フィルタの製造方法及び使用にも関する。

粒子フィルタは、エンジンの排気ガス中に存在する粒子を低減するのに役立つ。粒子フィルタは、特にディーゼルエンジンの排気ガスをフィルタリングするために使用され、ディーゼル微粒子フィルタ（ＤＰＦ）又は煤粒子フィルタ（ＳＰＦ）と呼ばれる。煤粒子フィルタは、基本的に異なる、２つの異なる機能化方法によって設計することができる。ウォールフロー型フィルタの場合、排気ガスはフィルタ内の多孔質壁を通るが、フローフィルタの場合、排気ガスはフィルタを通って流れ、その内側表面で浄化される。

ウォールフロー型フィルタは、交互の端部で閉じている多孔質壁を有する、並列流路からなる構造を有する。多孔質フィルタ壁は、一般にセラミック製又は金属製である。排気ガスは、端部で閉じている吸気口流路に入り、多孔質壁を通って流れ、結果として、排気ガスは前端部で閉じている排出口流路内に入り、そこから環境中に放出される。固体成分、特に煤粒子は、多孔質壁によってフィルタリングされる。表面フィルタの場合、粒子は、主にフィルタ壁の表面上に捕集され、又は深層濾過の場合、フィルタ壁の内部に蓄積する。

従来技術で通常的なウォールフロー型フィルタの場合、多孔質壁には触媒コーティングが施されている。これらの触媒コーティングは、望ましくない排気ガス成分の分解除去を化学反応によって支援する。触媒は、特に、窒素酸化物（ＮＯｘ）、ＣＯ、炭化水素、又はＨ_２Ｓなどの望ましくないガス状排気ガス成分の分解除去に役立つ。それによって、Ｈ_２Ｏ、ＣＯ_２、又はＮ_２などの比較的無害な生成物が得られる。触媒はまた、例えば、煤のＣＯ_２への反応によって、固体成分を除去することもでき、又はそれらの分解の助けとなることもできる。触媒コーティングは、通常、金属及び金属酸化物、特に、白金、パラジウム、ロジウム、ニッケル、コバルト、モリブデン、タングステン、セリウム、銅、バナジウム、鉄、金、又は銀などの、貴金属又は遷移金属を含有する。従来技術ではまた、望ましくないガス状成分を吸蔵することができる、吸蔵材料を有するコーティングも知られている。このようなフィルタの一般的な機能、並びに基礎となる化学的及び物理的プロセスは、例えば、ｖａｎ Ｓｅｔｔｅｎｓ ｅｔ ａｌ．，「Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒｓ，」２００１，Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｒｅｖｉｅｗｓ ４３（４），４８９〜５６４に記載されている。触媒コーティングされたウォールフロー型フィルタ及びその製造方法は、例えば、国際公開第２００５／０１６４９７（Ａ１）号に記載されている。

しかし、このようなコーティングされた煤粒子フィルタは、なお改善を必要とする。したがって、高いガス流量を可能にし、触媒反応によって更なる不必要な成分を効率的に除去しながら良好なフィルタ効果を達成し、同時にコンパクトかつ安定な構造を有する、効率的なウォールフロー型フィルタに対する必要性が引き続いて存在する。

排気ガスの適切な流量を維持するために、及びプロセスにおいて十分なフィルタ効果を達成するために、コーティングは、多孔質壁の多孔率と正確に合致する規定の多孔率を有する必要がある。この理由のため、従来のウォールフロー型フィルタの触媒コーティングは、限定された厚さのみを規則的に有する必要がある。そうしなければ、通常の動作中に、高すぎる背圧が発生する。コーティングの厚さが薄いため、それに加えてコーティングが多孔質であるため、フィルタには、限定された量の触媒活性材料しか設けることができない。省スペース設置を可能にするために、及び重量の増加を可能な限り抑えるために、このような標準的な構成要素、特に自動車用の構成要素は、コンパクトである必要があり、単にフィルタを広くすることだけではこれを補うことができない。

したがって、流路壁が高い多孔率を有する、ウォールフロー型フィルタが、従来技術で使用されている。このことから、欧州特許第１，７７６，９９４（Ａ１）号は、規定の多孔率を有する、触媒コーティングを設ける方法を提案している。しかし、これは、煤フィルタリング効率及び機械的安定性の両方が多孔率により低下する場合に、不利である。

したがって、大量の触媒活性材料を収容するが、それでもなお、良好なフィルタリング特性を有しコンパクトかつ機械的に安定である、コンパクトなフィルタの必要性がなお引き続き存在している。

従来のウォールフロー型フィルタの更なる欠点は、それらの製造方法が比較的複雑であることである。このようなフィルタは、通常、触媒成分の液体溶液及び懸濁液（ウォッシュコート）を減圧下でフィルタ内に吸引することによって製造される。この場合、異なる触媒材料についてフィルタ内部の均一なコーティングを達成し、同時にコーティングに必要とされる多孔率を正確に調整することは困難である。この理由のため、このような触媒コーティングは、複雑なプロセスでしか製造することができず、ウォッシュコート調製、減圧下のコーティング、乾燥及び焼成などの個々の工程を正確に制御する必要があり、比較的失敗しやすくなる。したがって、ウォールフロー型フィルタを製造するための、簡便化された方法を提供することが望ましい。

発明の目的
本発明は、従来技術の上述の欠点を克服する、触媒を有するウォールフロー型フィルタを提供するとの目的に基づく。本発明により、高い触媒活性を有する改善されたウォールフロー型フィルタが提供される。この場合、触媒は、良好なフィルタ特性及び高い機械的安定性を有し、コンパクトな設計にて高いガス流量を可能にする。

本発明は更に、ウォールフロー型フィルタを製造するための簡便化された方法を提供するとの目的に基づく。この方法により、多孔率に必要とされる正確な制御及びコーティングの制限された厚さによって引き起こされる、公知のコーティング方法の欠点が回避されることとなる。本発明により、このことは、異なる触媒材料を所望の量で、使用、変更、又は組み合わせるための要件に関して特定の取り組みなしで、可能となる。

発明の開示
驚くべきことに、本発明が基づく目的は、本特許請求の範囲によるウォールフロー型フィルタ及び方法によって達成される。更なる有利な実施形態が、本記載において説明される。

本発明は、交互の端部で閉じている並列排気ガス吸気口流路及び排気ガス排出口流路を備えている、エンジンからの排気ガスを浄化するためのウォールフロー型フィルタであって、両端部で閉じ固体形態の触媒を収容する触媒流路を更に備え、吸気口流路及び触媒流路は、共通の壁を有し、排出口流路及び触媒流路は同様に、共通の壁を有する、フィルタに関する。後者は、両端部、すなわち、前端部（排気ガス吸気口端部）及び後端部（排気ガス排出口端部）で、閉じている。その結果、触媒は、触媒流路内に封入されている。

交互の端部で閉じている並列排気ガス吸気口流路及び排気ガス排出口流路からなる本発明によるウォールフロー型フィルタの基本構造は、従来技術において、「ハニカム」構造又は「モノリス」とも称される。フィルタは、吸気口端部を排出口端部に接続する並列流路から本質的になる。流路は、全般的に、均質な断面及び多孔質壁を有する。排気ガスは、エンジンから、前端部で開き後端部で閉じている吸気口流路内に流れる。次いで、排気ガスは、吸気口流路の多孔質壁を通って、前端部で閉じている排出口流路内に流れ、最後に後端部で排出口開口部を通って流出する。固体粒子、特に煤粒子のフィルタリングは、多孔質壁上又は多孔質壁内で行われ、それによってまた、端部閉鎖の領域内で、粒子を捕集することもできる。

したがって、本発明によるウォールフロー型フィルタは、それが触媒流路を更に有し、吸気口流路及び触媒流路が共通の壁を有し、排出口流路及び触媒流路も同様に共通の壁を有するという点で、公知のウォールフロー型フィルタと異なる。この場合、大量の排気ガスが吸気口流路から触媒流路内及び排出口流路内に通ることができるように、高いガス流量が達成されることは、有利である。これにより、フィルタの効率が向上する。

好ましい実施形態では、触媒流路は、排気ガスが吸気口流路から触媒流路を通って排出口流路内に流れるように、吸気口流路と排出口流路との間に配設されている。この実施形態では、全ての排気ガスが触媒流路を通ることは、有利である。これにより、高い触媒効率が得られる。

好ましい実施形態では、吸気口流路及び排出口流路は、共通の壁を有さない。これにより、全ての排気ガスが触媒流路を通ることを、確かなものにする。

好ましい実施形態では、吸気口流路及び／又は排出口流路の断面積は、触媒流路の断面積よりも広い。本出願の文脈において、用語「断面」及び「断面積」は、軸方向に対する切片の横切りを指す。このような実施形態では、フロー流路の体積が最大化され、触媒流路の体積が最小化されるため、特に効率的なフィルタが得られる。この比は、当業者であれば、触媒及びフローの条件に最も有利なフィルタの設計に基づいて最適化することができる。この設計により、触媒を節約し、フィルタ全体の体積及び重量を最小限に抑えることができる。

好ましい実施形態では、流路の多孔質壁は、＜２０μｍ、好ましくは＜１０μｍ、又は＜５μｍの平均孔径を有する。流路の多孔質壁は、好ましくは、０．１〜２０μｍ、特に０．５〜１０μｍ、又は１〜５μｍの平均孔径を有する。多孔率は、好ましくは、ＡＳＴＭ Ｄ６７６１−０７（２０１２）に従って測定される。このような比較的小さい孔径を有するフィルタは、比較的高いフィルタリング効率及び機械的安定性を有するため有利である。このような小さい孔径は、壁をコーティングする必要がなく、したがってガス流量がコーティングによって低減されないため、フィルタ材料、特にセラミックを用いて、本発明によって容易に調整することができる。

触媒は、触媒流路内に固体形態で収容される。触媒流路は、好ましくは固体形態の触媒で充填される。固体形態の触媒は、好ましくは、触媒流路内にコーティングとして存在せず、又は当該流路内のみに存在するものではない。代わりに、触媒は流路の内部に分布することが好ましい。好ましい実施形態では、触媒は、触媒流路内に粒子の形態で収容されている。この場合、触媒流路を触媒で充填し、次いで閉じることができる。これは、比較的簡便な方法で比較的均一に流路を触媒で充填することができるという、有利性を有する。触媒の種類及び量に加えて、触媒活性を、粒径、粒子形状、及び粒子充填構造により更に調節することができる。

特に好ましくは、触媒は粉末として収容される。粉末は、好ましくは流動性であり、したがってバルク材料として使用可能である。この場合、流路を、固体形態の触媒で、簡便な方法で充填することができることは、有利である。粉末状触媒を使用する場合、それは、好ましくは、＞０．５μｍ、好ましくは＞１０μｍ、又は＞５０μｍ、ただし１００μｍ未満の平均粒径を有する。

粒子の形態の触媒を、例えば、負圧による吸引によって、及び／又は懸濁液若しくは溶液の一部として、流路内に導入することができる。

また、複数の触媒を、対応する流路内に同時に充填することも可能である。したがって、触媒の層状配置を、任意選択的に達成することができ（層状形式）、又は触媒の区分け配置（区分け形式）を、流路内にて得ることができる。また、異なる触媒、例えば、ＮＯ_Ｘ還元のためのものとＮＨ_３の酸化のためのものとを、物理的に混合することも可能である。

更なる実施形態では、触媒はまた、ブロックとして、又は顆粒として、例えば、多孔質ブロックの形態、又は触媒粒子を固体マトリックス中に有する複合材料の形態で、存在してもよい。

本発明によれば、フィルタが触媒でコーティングされた壁を有する必要はない。触媒流路を、固体形態の触媒で、簡便な方法で充填するとき、効率的な触媒反応を達成することができる。したがって、一実施形態では、フィルタは触媒コーティングされた壁を有さない。

それでもなお、フィルタは、流路内の固体触媒に加えて触媒コーティングされた壁を有することが好ましい。この場合、吸気口流路、排出口流路、及び触媒流路の壁は、コーティング（層状形式又は区分け形式）されていてもよく、固体形態の触媒は、触媒流路の内部に更に収容される。この実施形態では、一方では触媒効果を更に向上させることができ、他方では異なる触媒を組み合わせることができることが、有利である。コーティングに適合しない触媒もまた、この場合には組み合わせることができる。したがって、第１の触媒が第１の選択性を有する固体形態で触媒流路内に存在することと、他方、フィルタの多孔質壁が、第２の異なる特異性を有する第２の触媒で更にコーティングされることとが、考慮可能である。このようにして、特定の要件に特によく適合させることができる、特に効率的なフィルタを得ることができる。

流路は、基本的に、例えば、円形、矩形、六角形、三角形、又は楕円形でもよい、任意の所望の断面積を有することができる。この場合、流路は、吸気口流路から触媒流路を通って排出口流路内への、ガスの効率的かつ完全なフローの補助となる構造を有することが好ましい。流路は、好ましくは、全体的に非対称な構造を有する。これは、全ての流路が同じ設計を有するわけではないことを意味する。

好ましい実施形態では、触媒流路は、三角形又は矩形の断面積を有する。この場合、触媒流路の断面積は、好ましくは、吸気口流路及び／又は排出口流路の断面積よりも狭い。このような実施形態では、フィルタ内の空間的条件を最適な方法で調整することができ、それにより、特にコンパクトなフィルタが全体的に得られ、また特にセラミックとして比較的簡便な方法で製造することもできる。

好ましい実施形態では、吸気口流路及び排出口流路はそれぞれ六角形の断面を有し、触媒流路は三角形の断面を有する。この場合、流路を特に省スペースの方法で配置することができること、及び製造を比較的簡便に行うことができることは、有利である。

好ましい実施形態では、吸気口流路、排出口流路、及び触媒流路はそれぞれ矩形断面を有し、ここで流路の断面は異なるものにすることができ、及び互いに合致させることができる。この実施形態であっても、最適に調整された量の触媒を有する、コンパクトなフィルタを簡便な方法で得ることができる。

本発明によるウォールフロー型フィルタは、エンジンからの排気ガス、特にディーゼルエンジンからの排気ガスの浄化に好適である。固体粒子は、多孔質壁を介して排気ガスからフィルタリングされる。固体粒子は、特に煤粒子であり、塩、特にサルフェート、又は金属灰などの他の粒子でもある。触媒により、窒素酸化物（ＮＯｘ）、ＣＯ、炭化水素、又はＨ_２Ｓなどのガス状排気ガス成分を化学反応によって除去することができる。それにより、Ｈ_２Ｏ、ＣＯ_２、又はＮ_２などの比較的無害な生成物が得られる。触媒はまた、それが、フィルタリングされた粒子、特に煤粒子を化学反応によって分解するように、設計することもできる。触媒はまた、望ましくない物質を吸蔵するように選択されてもよい。このようなフィルタの一般的な機能、並びに基礎となる化学的及び物理的プロセスは、当業者に公知であり、例えば、ｖａｎ Ｓｅｔｔｅｎｓ ｅｔ ａｌ．，「Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒｓ，」２００１，Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｒｅｖｉｅｗｓ４３（４），４８９〜５６４に記載されている。

本発明により、従来のフィルタ材料及び触媒を従来技術に使用することができる。したがって、本発明によるウォールフロー型フィルタには、従来技術では酸化触媒（ＣＤＰＦ）を有する粒子フィルタ、ＳＣＲコーティングを有する粒子フィルタ（ＳＤＰＦ；ＳＣＲ＝選択的触媒還元）、ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＮＤＰＦ）を有する粒子フィルタ、又は三元触媒（ＯＰＦ）を有する粒子フィルタのコーティングに収容される触媒を収容することができる。

フィルタ自体は、ウォールフロー型フィルタ用に通常的な材料からなっていてもよく、通常的な方法によって製造してもよい。従来技術では、セラミック又は金属製のフィルタが特に使用され、セラミックフィルタは自動車用途に最も広く使用されている。好ましいセラミック材料は、コージライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素、α−酸化アルミニウム、ジルコニウム、ジルコニウムホスフェート、アルミニウムチタネート、ムライト、スポジュメン、アルミナ−シリカ−マグネシア、又はジルコニウムシリケートである。このようなフィルタは、好ましくは、モノリスとして、すなわち一体型セラミックとして使用される。あるいは、繊維材料製の壁による実施形態もまた、可能である。コージライト、アルミニウムチタネート、又は炭化ケイ素のモノリスは、特に好ましく使用される。セラミック及び他の材料に基づくウォールフロー型フィルタ、並びにその製造方法は、従来技術において公知である。例として、国際公開第２００５／０１６４９７（Ａ１）号、欧州特許第１，７７６，９９４（Ａ１）号、又はＭａｊｅｗｓｋｉ，「Ｗａｌｌ−Ｆｌｏｗ Ｍｏｎｏｌｉｔｈｓ，」２００５，ｗｗｗ．ＤｉｅｓｅｌＮｅｔ．ｃｏｍ，Ｅｃｏｐｏｉｎｔ Ｉｎｃ．Ｒｅｖｉｓｉｏｎ ２００５．０９ｂを参照する。

フィルタを製造すること、及び多孔率を調整することは、公知の方法によって行うことができる。本発明によれば、多孔率をコーティングの量に対し入念に調整する必要のないことは、有利である。本発明によれば、フィルタ壁の多孔率を本質的に調整する必要があり、製造プロセスは大幅に簡便になる。規定の多孔率を有する特定のセラミックもまた、触媒コーティングを有していても又は有さなくても、多孔率をあまり変化させることなく、様々な固体触媒による更なる面倒なことなく、充填することができることは、特に有利である。特に、ガス流量がコーティングによって低減されない場合、＜１０μｍの範囲にある非常に微細な孔を有するフィルタが使用される場合がある。

使用される触媒は、好ましくは、ＮＯｘ、ＮＨ_３、Ｏ_２、炭化水素、Ｈ_２Ｓ、又はＳＯｘの吸蔵機能を有するものである。

ウォールフロー型フィルタは、好ましくは、触媒を有するフィルタ構成要素が挿入されている枠体を有する。このような枠体は、通常、鋼製である。この場合、フィルタには、振動を低減するための手段又は試薬を供給するための手段など、従来の接続手段又は他のデバイスを収容することができる。

本発明はまた、本発明によるウォールフロー型フィルタの製造方法であって、
（ａ）交互の端部で閉じている並列排気ガス吸気口流路及び排気ガス排出口流路を有するウォールフロー型フィルタを準備するステップであって、当該フィルタが、一方の端部で閉じている更なる触媒流路を有する、ステップと、
（ｂ）触媒を準備するステップと、
（ｃ）触媒を触媒流路内に導入するステップと、
（ｄ）触媒流路を後端部で閉じるステップと、
を含む、方法にも関する。

ステップ（ａ）において、ウォールフロー型フィルタを準備し、ここで触媒流路は、まだ固体形態の触媒で充填されていない。ウォールフロー型フィルタは、コーティングされてもよく、触媒流路もまた、コーティングされてもよい。ステップ（ｂ）において、触媒流路を充填するため、触媒を準備する。この場合、触媒を固体形態で準備し、触媒流路内に導入することが好ましい。触媒流路の均一かつ完全な充填を可能にするために好適な固着性（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）で、触媒を準備する。これを行うには、例えば、減圧によって吸引することができる流動性粉末状触媒を用いてもよい。また、触媒を、懸濁液又は溶液の形態で準備してもよく、この場合、流路を充填した後に、液体成分を除去する。所望の量の触媒を触媒流路内に導入した後、その流路もまた、反対側の端部で閉じる。次いで、触媒流路を両端部で閉じると、触媒はもはやフィルタから出ていくことができなくなる。任意選択的に、フィルタを洗浄する、洗浄するステップ（ｅ）を続け、特に望ましくない触媒残留物を、排気ガス吸気口流路及び排気ガス排出口流路から除去する。任意選択的に、後処理工程（ｆ）を行い、触媒を後処理、例えば、焼結又は乾燥する。

本発明はまた、燃焼プロセスからの排気ガス、特にディーゼルエンジン又はガソリンエンジンなどのエンジンからの排気ガスを浄化するための、本発明によるウォールフロー型フィルタの、使用にも関する。これを、特に煤粒子フィルタとして使用し、好ましくは排気ガスの少なくとも１つのガス状成分を分解除去する。この用途は、特に自動車用である。

排気ガスの浄化を確かなものにするか又は改善するために、本発明によるウォールフロー型フィルタを、従来技術で通常的な更なるデバイスと組み合わせてもよい。したがって、更なるフィルタ若しくは触媒デバイスを組み合わせてもよく、又は、ＨＣ、ＮＨ_３、若しくは尿素溶液などの試薬を混ぜ合わせるためのデバイスを接続してもよい。

本発明によるウォールフロー型フィルタの設計を、図１〜図３に基づいて、例として概略的に以下に説明する。

例として概略的に、触媒流路（暗）、排気ガス吸気口流路（斜線）、及び排気ガス排出口流路（明）を有する、本発明によるウォールフロー型フィルタを、断面図で示している。 例として概略的に、六角形吸気口流路（斜線）及び排出口流路（明）及び三角形の触媒流路（暗）を有する、本発明によるウォールフロー型フィルタを示している。 例として概略的に、矩形触媒流路（暗）、排気ガス吸気口流路（斜線）、及び排気ガス排出口流路（明）を有する、本発明によるウォールフロー型フィルタを示している。

図１は、本発明によるウォールフロー型フィルタ１を、断面図で示している。触媒流路２、排気ガス吸気口流路３、及び排気ガス排出口流路４は、等しいサイズの正方形の断面を有する。流路は、共通の多孔質壁５によって互いに分離されている。各々の吸気口流路３及び排出口流路４は、共通の壁を介して４つの触媒流路２に接続されている。その結果、ほとんど全ての排気ガスは、最初に触媒流路を通る際、排出口流路までしか到達することができない。吸気口流路と排出口流路との間では、正方形の隅部のみに小さな直接接点が存在する。しかし、ウォールフロー型フィルタが十分に薄い壁を有する場合、排気ガス吸気口流路から隅部を介して排気ガス排出口流路内に入るガスの量は、無視できる。更なる触媒効果もまた、触媒コーティングによって達成することができる。同一サイズの正方形の流路を有する、図１による実施形態は、フィルタの製造が比較的容易であるため、及び機械的安定性が構造要素の均一な分布によって比較的高いため、有利である。触媒流路は比較的大きいため、不活性担体材料を混ぜ合わせることによって触媒活性を調整することが、この実施形態において好ましい場合がある。

図２は、六角形の吸気口流路３及び六角形の排出口流路４を有する、ウォールフロー型フィルタ１を示している。触媒流路２ａ及び２ｂは三角形であり、これらは異なるサイズのものであってもよい。各々の六角形の吸気口流路及び各々の六角形の排出口流路は、６つの側壁を介して触媒流路のみに接続されている。これにより確かに、排気ガスが吸気口流路から触媒流路を通って排出口流路内に流れる。

図３は、矩形流路を有する、本発明によるウォールフロー型フィルタ１を示している。正方形の吸気口流路３及びより大きい正方形の排出口流路４は、単に例として示されている。吸気口流路３及び排出口流路４は、共通壁５を介して矩形の細長い触媒流路２のみに接続されている。このような実施形態は、触媒流路がより小さく、触媒材料を節約することができ、又は省スペース及び省容量の方法で使用することができるという、有利性を有する。あるいは、例えば、より大きい正方形の吸気口流路及びより小さい正方形の排出口流路を有する、代替実施形態が可能である。

本発明によるウォールフロー型フィルタ、方法及び使用により、上述の目的は達成される。本発明により、高い触媒活性を有する簡便な改善されたウォールフロー型フィルタが提供される。フィルタは、良好なフィルタ特性及び高い機械的安定性を有し、コンパクトな設計で高いガス流量を可能にする。本発明によりまた、ウォールフロー型フィルタを製造するための簡便化された方法も提供され、比較的大量の異なる触媒の使用が可能となる。要件に関して、様々な触媒材料を、その多孔率を損なうことなく、少しだけの取り組みにより、使用、変更、又は組み合わせることができる。

Claims (12)

1. 交互の端部で閉じている並列排気ガス吸気口流路（３）及び排気ガス排出口流路（４）を備えている、エンジンからの排気ガスを浄化するためのウォールフロー型フィルタ（１）であって、両端部で閉じ固体形態の触媒を収容する触媒流路（２）を更に備え、前記吸気口流路（３）及び前記触媒流路（２）は、共通の壁を有することを特徴とし、前記排出口流路（４）及び前記触媒流路（２）は、共通の壁（５）を有する、フィルタ。
2. 前記触媒流路（２）が、前記排気ガスが前記吸気口流路（３）から前記触媒流路（２）を通って前記排出口流路（４）内に流れるように、前記吸気口流路（３）と前記排出口流路（４）との間に配設されている、請求項１に記載のフィルタ。
3. 前記吸気口流路（３）及び前記排出口流路（４）が、共通の壁（５）を有さない、請求項１又は２に記載のフィルタ。
4. 前記吸気口流路（３）及び／又は前記排出口流路（４）の断面積が、前記触媒流路（２）の断面積よりも広い、請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルタ。
5. 前記流路の前記多孔質壁が、＜２０μｍの平均孔径を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルタ。
6. 前記触媒が、粒子の形態で前記触媒流路（２）内に収容されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のフィルタ。
7. 前記壁（５）が、触媒で更にコーティングされている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィルタ。
8. 前記触媒流路（２）が、三角形又は矩形の断面を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルタ。
9. 前記吸気口流路（３）及び排出口流路（４）がそれぞれ六角形の断面を有し、前記触媒流路（２）が三角形の断面を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィルタ。
10. 前記吸気口流路（３）、排出口流路（４）、及び触媒流路（２）が、それぞれ矩形断面を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィルタ。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載のウォールフロー型フィルタの製造方法であって、
    （ａ）交互の端部で閉じている並列排気ガス吸気口流路（３）及び排気ガス排出口流路（４）を有するウォールフロー型フィルタを準備するステップであって、前記フィルタが、一方の端部で閉じている更なる触媒流路（２）を有する、ステップと、
    （ｂ）前記触媒を準備するステップと、
    （ｃ）前記触媒を前記触媒流路（２）内に導入するステップと、
    （ｄ）前記触媒流路（２）を後端部で閉じるステップと、
    を含む、方法。
12. エンジンからの排気ガス、特にディーゼルエンジンからの排気ガスを浄化するための、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のウォールフロー型フィルタの、使用。

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