DE102021201583A1

DE102021201583A1 - Wabenfilter

Info

Publication number: DE102021201583A1
Application number: DE102021201583.2A
Authority: DE
Inventors: Koji Fukuyo; Michio Suzuki; Yasutaka Watanabe; Ken Itadu
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2021-02-18
Publication date: 2021-09-30
Also published as: CN113457314A; JP7408462B2; JP2021159835A; US11872527B2; CN113457314B; US20210299610A1

Abstract

Es wird ein Wabenfilter geschaffen, der eine niedrigere Höchsttemperatur während einer Verbrennung von PM aufweisen und eine kleine Temperaturverteilung im Filter ermöglichen kann. Der Wabenfilter enthält Folgendes: eine säulenförmige Wabenstruktur 4, die eine poröse Trennwand 1 enthält, die derart angeordnet ist, dass sie mehrere Zellen 2 umgibt, die von der Zustromstirnseite 11 zur Abstromstirnseite 12 verlaufen und als ein Fluiddurchgangskanal dienen; und einen Abdichtabschnitt 5, der bei offenen Enden der Zellen 2 auf der Seite der Zustromstirnseite 11 oder auf der Seite der Abstromstirnseite 12 angeordnet ist. Abstromseitige Abdichtabschnitte 5b auf der Seite der Abstromstirnseite 12 enthalten erste abstromseitige Abdichtabschnitte 5ba und zweite abstromseitige Abdichtabschnitte 5bb. Eine Abdichtlänge L1 der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba liegt im Bereich von 10 bis 50 % einer Gesamtlänge LO der Wabenstruktur 4 und eine Abdichtlänge L2 der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb ist kleiner als 10 % der Gesamtlänge LO der Wabenstruktur 4.

Description

Die vorliegende Anmeldung ist eine Anmeldung auf der Grundlage von JP2020-062588 , eingereicht am 31.3.2020 beim Japanischen Patentamt, die hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wabenfilter. Speziell bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Wabenfilter, der in der Lage ist, eine niedrigere Höchsttemperatur während einer Verbrennung im Regenerationsprozess des Filters zum Verbrennen und Entfernen von Schwebstoffen, die bei der Trennwand abgeschieden und entfernt werden, aufzuweisen und eine kleine Temperaturverteilung im Filter zu ermöglichen.
Beschreibung des verwandten Gebiets
Abgas, das von Brennkraftmaschinen wie z. B. einer Dieselkraftmaschine und einer Benzinkraftmaschine abgegeben wird, enthält Schwebstoffe und Stickoxide. Diese Schwebstoffe und Stickoxide sind schädlich für Mensch und Umwelt, und deshalb ist die Emission beschränkt. Zu diesem Zweck ist der Durchgangskanal zum Abstrahlen des Abgases mit einem Filter zum Abscheiden der Schwebstoffe und einem Katalysator zum Reinigen der Stickoxide ausgestattet. Ein Wabenfilter, der eine Wabenstruktur besitzt, war als ein Filter zum Abscheiden der Schwebstoffe bekannt (siehe z. B. Patentliteratur 1 und 2). Im Folgenden können die Schwebstoffe in Abgasen als „PM“ bezeichnet werden. „PM“ bedeutet „Schwebstoffe“.
Eine Wabenstruktur enthält eine Trennwand, die aus poröser Keramik wie z. B. Cordierit hergestellt ist, und diese Trennwand definiert mehrere Zellen. Ein Wabenfilter ist mit einem Abdichtabschnitt versehen, der bei dieser Wabenstruktur angeordnet ist, um die offenen Enden der mehrere Zellen auf der Seite der Zustromstirnseite und der Seite der Abstromstirnseite abwechselnd abzudichten. Mit anderen Worten besitzt ein Wabenfilter Zustromzellen, die auf der Seite der Zustromstirnseite offen sind und auf der Seite der Abstromstirnseite abgedichtet sind, und Abstromzellen, die auf der Seite der Zustromstirnseite abgedichtet sind und auf der Seite der Abstromstirnseite offen sind, und diese Zustromzellen und Abstromzellen sind mittels der Trennwand abwechselnd angeordnet. In diesem Wabenfilter dient die poröse Trennwand als ein Filter zum Abscheiden der PM im Abgas.
Um die Montierbarkeit an einem Fahrzeug und die Reinigungsleistung für Stickoxide zu verbessern, wurden Techniken zum Laden des oben beschriebenen Wabenfilters mit einem Katalysator zum Reinigen von Stickoxiden vorgeschlagen.

[Patentdokument 1] WO 2008/078799
[Patentdokument 2] JP-A-2010-115634

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein kontinuierliches Entfernen von PMs in Abgas mit einem Wabenfilter verursacht die Ansammlung der PMs im Wabenfilter und so erhöht sich der Druckverlust des Wabenfilters. Dann ist eine Reinigungsvorrichtung, die einen derartigen Wabenfilter enthält, konfiguriert, die angesammelten PM im Wabenfilter automatisch oder manuell zu verbrennen, um einen übermäßigen Druckverlust des Wabenfilters zu vermeiden. Im Folgenden kann der Betrieb zum Verbrennen der PM, die sich in einem Wabenfilter ansammeln, als „Regenerationsbetrieb“ des Wabenfilters bezeichnet werden.
Ein derartiger Regenerationsbetrieb eines Wabenfilters verbrennt zwangsweise die im Wabenfilter angesammelten PM derart, dass die Temperatur im Wabenfilter steigt. Dies bedeutet, dass Wärme, die von der Verbrennung erzeugt wird, die Alterung des Stickoxidreinigungskatalysators, der beim Wabenfilter geladen ist, beschleunigen kann. Ein derartiger Wabenfilter, der mit einem Stickoxidreinigungskatalysator geladen ist, erfordert deshalb eine Wartung wie z. B. einen regelmäßigen Austausch unter Berücksichtigung der Verschlechterung des Katalysators. Um die vorgesehene Reinigungsleistung zu erreichen, muss der Wabenfilter vorab mit mehr Katalysator geladen werden, weil die Verschlechterung des Katalysators erwartet wird, und dies erhöht die Herstellungskosten des Wabenfilters.
Im Hinblick auf derartige Probleme der herkömmlichen Techniken schafft die vorliegende Erfindung einen Wabenfilter, der in der Lage ist, eine niedrigere Höchsttemperatur während einer Verbrennung im Regenerationsprozess des Filters zum Verbrennen und Entfernen von Schwebstoffen, die bei der Trennwand abgeschieden und entfernt werden, aufzuweisen und eine kleine Temperaturverteilung im Filter zu ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung schafft den folgenden Wabenfilter.
[1] Ein Wabenfilter, der Folgendes umfasst: eine säulenförmige Wabenstruktur, die eine Zustromstirnseite und eine Abstromstirnseite besitzt und eine poröse Trennwand umfasst, die derart angeordnet ist, dass sie mehrere Zellen umgibt, wobei die mehreren Zellen von der Zustromstirnseite zur Abstromstirnseite verlaufen und als ein Fluiddurchgangskanal dienen;
zustromseitige Abdichtabschnitte, die bei offenen Enden vorgegebener Zellen der mehreren Zellen auf der Seite der Zustromstirnseite angeordnet sind; und
abstromseitige Abdichtabschnitte, die bei offenen Enden verbleibender Zellen außer den vorgegebenen Zellen der mehreren Zellen auf der Seite der Abstromstirnseite angeordnet sind, wobei
die abstromseitigen Abdichtabschnitte erste abstromseitige Abdichtabschnitte und zweite abstromseitige Abdichtabschnitte umfassen und
unter der Annahme, dass eine Länge der Wabenstruktur von der Zustromstirnseite zur Abstromstirnseite eine Gesamtlänge L0 ist,
eine Länge der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte von der Abstromstirnseite eine Abdichtlänge L1 ist,
eine Länge der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte von der Abstromstirnseite eine Abdichtlänge L2 ist,
die Abdichtlänge L1 der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte im Bereich von 10 bis 50 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur liegt und
die Abdichtlänge L2 der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte kleiner als 10 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur ist.
[2] Der Wabenfilter gemäß [1], wobei die Anzahl der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte im Bereich von 10 bis 50 % einer Gesamtanzahl der abstromseitigen Abdichtabschnitte liegt.
[3] Der Wabenfilter gemäß [1] oder [2], wobei die Wabenstruktur eine Länge L0 im Bereich von 100 bis 350 mm besitzt.
[4] Der Wabenfilter gemäß einem von [1] bis [3], wobei unter der Annahme, dass auf der Seite der Abstromstirnseite der Wabenstruktur eine Anordnungsrichtung der mehreren Zellen in einer Richtung eine erste Richtung ist und eine Richtung senkrecht zur ersten Richtung eine zweite Richtung ist, in der ersten Richtung benachbarte Zellen und in der zweiten Richtung benachbarte Zellen jeweils abwechselnd mit einem der zustromseitigen Abdichtabschnitte und einem der abstromseitigen Abdichtabschnitte abgedichtet sind und
aus den abstromseitigen Abdichtabschnitten in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte und die zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte derart angeordnet sind, dass sie in einer der ersten Richtung und der zweiten Richtung benachbart sind.
[5] Der Wabenfilter gemäß einem von [1] bis [4], wobei unter der Annahme, dass auf der Seite der Abstromstirnseite der Wabenstruktur eine Anordnungsrichtung der mehreren Zellen in einer Richtung eine erste Richtung ist und eine Richtung senkrecht zur ersten Richtung eine zweite Richtung ist, in der ersten Richtung benachbarte Zellen und in der zweiten Richtung benachbarte Zellen jeweils abwechselnd mit einem der zustromseitigen Abdichtabschnitte und einem der abstromseitigen Abdichtabschnitte abgedichtet sind und
aus den abstromseitigen Abdichtabschnitten in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung die Anzahl der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte, die kontinuierlich angeordnet sind, 4 oder weniger ist.
[6] Der Wabenfilter gemäß einem von [1] bis [5], wobei die Trennwand eine Porosität im Bereich von 30 bis 70 % aufweist.
[7] Der Wabenfilter gemäß einem von [1] bis [6], wobei
unter der Annahme, dass eine Länge der zustromseitigen Abdichtabschnitte von der Zustromstirnseite eine Abdichtlänge L3 ist,
die Abdichtlänge L3 der zustromseitigen Abdichtabschnitte kleiner als 10 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur ist.
Der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, eine niedrigere Höchsttemperatur während einer Verbrennung im Regenerationsprozess des Filters zum Verbrennen und Entfernen der PM, die bei der Trennwand abgeschieden und entfernt werden, aufzuweisen und eine kleine Temperaturverteilung im Filter zu ermöglichen. Speziell ist der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung derart konfiguriert, dass die abstromseitigen Abdichtabschnitte, die bei den offenen Enden der Zellen auf der Seite der Abstromstirnseite angeordnet sind, die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte, die eine relativ lange Abdichtlänge aufweisen, und die zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte, die eine relativ kurze Abdichtlänge aufweisen, enthalten. Diese Konfiguration zerstreut die Verteilung der PM, die im Wabenfilter abgeschieden werden, und ermöglicht daher eine niedrigere Höchsttemperatur während einer Verbrennung der PM und eine kleinere Temperaturverteilung im Filter. Wenn die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte eine relativ lange Abdichtlänge aufweisen, erhöht sich die Wärmekapazität auf der Seite der Abstromstirnseite und daher wird die oben beschriebene Wirkung weiter verbessert.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung von der Seite der Zustromstirnseite gesehen schematisch zeigt;
2 ist eine Draufsicht des Wabenfilters von 1 von der Seite der Zustromstirnseite gesehen;
3 ist eine Draufsicht des Wabenfilters von 1 von der Seite der Abstromstirnseite gesehen;
4 ist eine schematische Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A' von 3 genommen wurde;
5 ist eine Draufsicht, die eine zweite Ausführungsform eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung von der Seite der Abstromstirnseite gesehen schematisch zeigt;
6 ist eine schematische Querschnittansicht, die entlang der Linie B-B' von 5 genommen wurde;
7 ist eine Draufsicht, die eine dritte Ausführungsform eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung von der Seite der Abstromstirnseite gesehen schematisch zeigt;
8 ist eine schematische Querschnittansicht, die entlang der Linie C-C' von 7 genommen wurde;
9 ist eine Draufsicht, die eine vierte Ausführungsform eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung von der Seite der Abstromstirnseite gesehen schematisch zeigt;
10 ist eine Draufsicht, die eine fünfte Ausführungsform eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung von der Seite der Abstromstirnseite gesehen schematisch zeigt;
11 ist eine schematische Querschnittansicht, die entlang der Linie D-D' von 10 genommen wurde;
12 ist eine Draufsicht, die eine sechste Ausführungsform eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung von der Seite der Abstromstirnseite gesehen schematisch zeigt; und
13 ist eine schematische Querschnittansicht, die entlang der Linie E-E' von 12 genommen wurde.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. Die vorliegende Erfindung soll derart verstanden werden, dass sie die folgenden Ausführungsformen enthält, denen Änderungen und Verbesserungen auf der Grundlage des üblichen Wissens eines Fachmanns nach Bedarf hinzugefügt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Wabenfilter (erste Ausführungsform):
Wie in 1 bis 4 gezeigt ist, ist eine erste Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung ein Wabenfilter 100, der eine Wabenstruktur 4 und einen Abdichtabschnitt 5 enthält. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die die erste Ausführungsformen eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung von der Seite der Zustromstirnseite gesehen schematisch zeigt. 2 ist eine Draufsicht des Wabenfilters von 1 von der Seite der Zustromstirnseite gesehen. 3 ist eine Draufsicht des Wabenfilters von 1 von der Seite der Abstromstirnseite gesehen. 4 ist eine schematische Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A' von 3 genommen wurde.
Die Wabenstruktur 4 weist eine Säulenform auf und weist eine poröse Trennwand 1 auf, die mehrere Zellen 2 umgibt. Die mehreren Zellen 2 verlaufen von der Zustromstirnseite 11 zur Abstromstirnseite 12 der Wabenstruktur 4 und dienen als ein Fluiddurchgangskanal. Im Wabenfilter 100 weist die Wabenstruktur 4 eine Säulenform auf und enthält ferner eine Umfangswand 3 bei der Außenumfangsfläche. Das heißt, die Umfangswand 3 umgibt die rasterartig gemusterte Trennwand 1.
Der Abdichtabschnitt 5 ist bei offenen Enden der Zellen 2 auf der Seite der Zustromstirnseite 11 oder der Seite der Abstromstirnseite 12 angeordnet. Im Wabenfilter 100 wird der Abdichtabschnitt 5, der bei den offenen Enden der Zellen 2 auf der Seite der Zustromstirnseite 11 angeordnet ist, als zustromseitige Abdichtabschnitte 5a bezeichnet. Der Abdichtabschnitt 5, der bei den offenen Enden der Zellen 2 auf Seite der Abstromstirnseite 12 angeordnet ist, wird als abstromseitige Abdichtabschnitte 5b bezeichnet. Aus den mehreren Zellen 2 werden vorgegebene Zellen 2, die die zustromseitigen Abdichtabschnitte 5a besitzen und die auf der Seite der Abstromstirnseite 12 offen sind, als Abstromzellen 2b bezeichnet. Aus den mehreren Zellen 2 werden verbleibende Zellen 2, die die abstromseitigen Abdichtabschnitte 5b besitzen und die auf der Seite der Zustromstirnseite 11 offen sind, als Zustromzellen 2a bezeichnet.
Die abstromseitigen Abdichtabschnitte 5b enthalten erste abstromseitige Abdichtabschnitte 5ba und zweite abstromseitige Abdichtabschnitte 5bb. Das heißt, der Wabenfilter 100 besitzt zwei Typen abstromseitiger Abdichtabschnitte 5b (erste abstromseitige Abdichtabschnitte 5ba und zweite abstromseitige Abdichtabschnitte 5bb) als die abstromseitigen Abdichtabschnitte 5b, die konfiguriert sind wie folgt.
Es sei angenommen, dass die Länge der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba von der Abstromstirnseite 12 eine Abdichtlänge L1 ist. Es sei angenommen, dass die Länge der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb von der Abstromstirnseite 12 eine Abdichtlänge L2 ist. Es sei angenommen, dass die Länge der Wabenstruktur 4 von der Zustromstirnseite 11 zur Abstromstirnseite 12 die Gesamtlänge L0 ist. Der Wabenfilter 100 der vorliegenden Ausführungsform ist derart konfiguriert, dass die Abdichtlänge L1 der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba im Bereich von 10 bis 50 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur 4 liegt. Die Abdichtlänge L2 der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb ist kleiner als 10 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur 4.
Wie oben beschrieben ist, ist der Wabenfilter 100 derart konfiguriert, dass die abstromseitigen Abdichtabschnitte 5b auf der Seite der Abstromstirnseite 12 die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba, die eine relativ lange Abdichtlänge L1 aufweisen, und die zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb, die eine relativ kurze Abdichtlänge L2 aufweisen, enthalten. Diese Konfiguration zerstreut die Verteilung der PM, die im Wabenfilter 100 abgeschieden werden, und ermöglicht daher eine niedrigere Höchsttemperatur während einer Verbrennung der PM und eine kleinere Temperaturverteilung im Filter. Wenn die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba eine relativ lange Abdichtlänge L1 aufweisen, erhöht sich die Wärmekapazität auf der Seite der Abstromstirnseite 12 und deshalb verbessert sich die oben beschriebene Wirkung stärker. Der Wabenfilter 100 ist deshalb in der Lage, eine niedrigere Höchsttemperatur während einer Verbrennung im Filterregenerationsprozess zum Verbrennen und Entfernen der PM, die bei der Trennwand 1 abgeschieden und entfernt werden, aufzuweisen und eine kleine Temperaturverteilung im Filter zu ermöglichen.
Wenn die Abdichtlänge L1 der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba kleiner als 10 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur 4 ist, wird die Schwierigkeit verursacht, die Verteilung von PM, die im Wabenfilter 100 abgeschieden wird, zu zerstreuen, und die oben beschriebene vorteilhafte Wirkung wird nicht erreicht. Wenn die Abdichtlänge L1 der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba 50 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur 4 überschreitet, wird der der Durchgangskanal der Zustromzellen 2a, die die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba aufweisen, extrem verkürzt und deshalb erhöht sich z. B. der Druckverlust.
Die Abdichtlänge L2 der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb ist kleiner als 10 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur 4. In einem Beispiel kann die praktische Untergrenze der Abdichtlänge L2 der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb 1 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur 4 sein. Deshalb ist die Abdichtlänge L2 der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb bevorzugt 1 % oder mehr und weniger als 10 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur 4. Die bestimmte Untergrenze der Abdichtlänge L2 der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb ist z. B. 4 mm.
Die Abdichtlänge L1 der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba liegt im Bereich von 10 % bis 50 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur 4 und liegt bevorzugt im Bereich von 20 bis 40 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur 4 und insbesondere bevorzugt im Bereich von 25 bis 35 %. Eine derartige Konfiguration ist hinsichtlich des Gleichgewichts zwischen der Wärmekapazität der Wabenstruktur 4 und der Wärmeerzeugungstemperatur während einer Verbrennung der Schwebstoffe und des Einflusses auf den Druckverlust bevorzugt.
Die Anzahl der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba ist nicht besonders beschränkt und die Anzahl der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba liegt bevorzugt im Bereich von 10 bis 50 % der Gesamtanzahl der abstromseitigen Abdichtabschnitte 5b und liegt stärker bevorzugt im Bereich von 25 bis 35 %. Im Folgenden kann der Prozentsatz (%) des Verhältnisses der Anzahl der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba zur Gesamtanzahl der abstromseitigen Abdichtabschnitte 5b als „das Zahlenverhältnis (%) der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba“ bezeichnet werden. Im Wabenfilter 100, das in 1 bis 4 gezeigt ist, ist das Zahlenverhältnis der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba 25 %. Dadurch, dass das Zahlenverhältnis der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba kleiner als 10 % ist oder 50 % überschreitet, kann eine ungleichmäßige Verteilung der PM, die im Wabenfilter 100 abgeschieden werden, verursacht werden. Dadurch, dass das Zahlenverhältnis der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba 40 % überschreitet, kann eine Zunahme des Druckverlusts des Wabenfilters 100 verursacht werden.
Die Länge L0 der Wabenstruktur 4 ist nicht besonders beschränkt. In einem Beispiel liegt die Länge L0 der Wabenstruktur 4 bevorzugt im Bereich von 100 bis 350 mm. Der Wabenfilter 100 mit dieser Konfiguration kann vorteilhaft als ein Filter zum Abscheiden der PM im Abgas arbeiten. Insbesondere kann ein derartiger Wabenfilter besonders vorteilhaft als ein Filter arbeiten, der mit einem Katalysator zum Reinigen von Stickoxiden geladen ist, um die Montierbarkeit an einem Fahrzeug und die Reinigungsleistung für Stickoxide zu verbessern.
Die Positionen und die Anordnung der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba und der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb im abstromseitigen Abdichtabschnitt 5b sind nicht besonders beschränkt und das Folgende sind bevorzugte Ausführungsformen dafür. Es sei angenommen, dass auf Seite der Abstromstirnseite 12 der Wabenstruktur 4 eine Anordnungsrichtung der mehreren Zellen 2 in einer Richtung eine erste Richtung ist und eine Richtung senkrecht zur ersten Richtung eine zweite Richtung ist. Zum Beispiel zeigt 3 ein Beispiel der Wabenstruktur 4, die viereckige Zellen 2 auf der Seite der Abstromstirnseite 12 aufweist. In diesem Fall ist die horizontale Richtung der Platte die erste Richtung und ist die vertikale Richtung der Platte die zweite Richtung.
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform für die Anordnung der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba und der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb beschrieben. Zunächst werden in der ersten Richtung benachbarte Zellen 2 und in der zweiten Richtung benachbarte Zellen 2 bevorzugt jeweils abwechselnd mit einem zustromseitigen Abdichtabschnitt 5a und einem abstromseitigen Abdichtabschnitt 5b abgedichtet. Mit anderen Worten werden Zustromzellen 2a und Abstromzellen 2b bevorzugt abwechselnd mittels der Trennwand 1 auf Seite der Abstromstirnseite 12 der Wabenstruktur 4 angeordnet. Aus den abstromseitigen Abdichtabschnitten 5b in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung werden die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba und die zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb bevorzugt derart angeordnet, dass sie in einer der ersten Richtung und der zweiten Richtung benachbart sind. Diese Konfiguration zerstreut vorteilhaft die Verteilung der PM, die im Wabenfilter 100 abgeschieden werden.
Aus den abstromseitigen Abdichtabschnitten 5b in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung ist die Anzahl der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba, die kontinuierlich angeordnet sind, bevorzugt 4 oder weniger. Diese Konfiguration zerstreut vorteilhafter die Verteilung der PM, die im Wabenfilter 100 abgeschieden werden. Wenn fünf oder mehr der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba in der ersten Richtung oder in der zweiten Richtung kontinuierlich angeordnet sind, kann die Zerstreuung der PM in dem Bereich, in dem erste abstromseitige Abdichtabschnitte 5ba kontinuierlich angeordnet sind, unzureichend werden. In einer der vorteilhaften Ausführungsformen der Wabenstruktur 4 besitzen die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba und die zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb ein vorgegebenes wiederholtes Anordnungsmuster auf der Seite der Abstromstirnseite 12.
Die Abdichtlänge L3 der zustromseitigen Abdichtabschnitte 5a von der Zustromstirnseite 11 ist nicht besonders beschränkt. Bevorzugt ist die Abdichtlänge L3 der zustromseitigen Abdichtabschnitte 5a kleiner als 10 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur 4. Diese Konfiguration unterdrückt wirksam einen übermäßigen Anstieg des Druckverlusts des Wabenfilters 100.
Bevorzugt besitzt die Trennwand 1 des Wabenfilters 100 eine Porosität im Bereich von 30 bis 70 % und stärker bevorzugt im Bereich von 40 bis 70 %. Die Porosität der Trennwand 1 ist ein Wert, der unter Verwendung eines Quecksilberporosimeters durch Quecksilberintrusionsporosimetrie in Übereinstimmung mit JIS R1655: 2003 gemessen wird. Die Porosität der Trennwand 1 kann z. B. unter Verwendung von AUTOPORE 9500 (Produktname), das durch Micromeritics Co hergestellt wird, gemessen werden. Um die Porosität zu messen, kann ein Teil der Trennwand 1 aus dem Wabenfilter 100 ausgeschnitten werden, um einen Prüfling für die Messung anzufertigen. Vom Standpunkt des Unterdrückens des Druckverlusts ist die Porosität der Trennwand 1 bevorzugt 30 % oder mehr und stärker bevorzugt 35 % oder mehr. Eine Porosität der Trennwand 1, die 70 % überschreitet, ist vom Standpunkt des Haltens der Festigkeit der Wabenstruktur 4 nicht bevorzugt und stärker bevorzugt ist die Porosität 68 % oder weniger.
Die Dicke der Trennwand 1 ist nicht besonders beschränkt und die Dicke liegt bevorzugt im Bereich von 200 bis 390 µm und stärker bevorzugt z. B. im Bereich von 240 bis 320 µm. Die Dicke der Trennwand 1 kann z. B. mit einem Rasterelektronenmikroskop oder einem Mikroskop gemessen werden. Zu kleine Dicken der Trennwand 1 sind wegen einer Verschlechterung der Filtrationsleistung nicht bevorzugt. Zu große Dicken der Trennwand 1 sind wegen einer Zunahme des Druckverlusts nicht bevorzugt.
Die Form der Zellen 2 in der Wabenstruktur 4 ist nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel können die Zellen 2 in einem Querschnitt senkrecht zur Ausdehnungsrichtung der Zellen 2 eine Polygonform, eine Kreisform, eine elliptische Form und dergleichen aufweisen. Beispiele der Polygonform enthalten ein Dreieck, ein Viereck, ein Fünfeck, ein Sechseck und ein Achteck. Bevorzugt ist die Form der Zellen 2 ein Dreieck, ein Viereck, ein Fünfeck, ein Sechseck oder ein Achteck. Hinsichtlich der Form der Zellen 2 können alle Zellen 2 dieselbe Form aufweisen oder können die Zellen 2 verschieden Formen aufweisen. Zum Beispiel können, obwohl dies nicht gezeigt ist, viereckige Zellen und achteckige Zellen kombiniert werden. Hinsichtlich der Größe der Zellen 2 können alle Zellen 2 dieselbe Größe besitzen oder können die Zellen 2 verschieden Größen besitzen. Zum Beispiel können, obwohl dies nicht gezeigt ist, einige der mehreren Zellen größer sein und weitere Zellen können relativ kleiner sein. In der vorliegenden Erfindung beziehen die Zellen 2 sich auf einen Raum, der mit der Trennwand 1 umgeben ist.
Bevorzugt besitzen die Zellen 2, die durch die Trennwand 1 definiert sind, eine Zellendichte, die im Bereich von 30 bis 80 Zellen/cm² liegt und stärker bevorzugt im Bereich von 40 bis 70 Zellen/cm² liegt. Der Wabenfilter 100 mit dieser Konfiguration kann vorteilhaft als ein Filter arbeiten, um Abgas, das von einer Automobilkraftmaschine abgegeben wird, zu reinigen.
Die Umfangswand 3 der Wabenstruktur 4 kann mit der Trennwand 1 monolithisch sein oder kann eine Umfangsbeschichtungsschicht sein, die durch Aufbringen eines Umfangsbeschichtungsmaterials derart, dass es die Trennwand 1 umgibt, gebildet wird. In einem Beispiel, das nicht gezeigt ist, können die Trennwand und die Umfangswand während des Herstellungsprozesses in einer monolithischen Weise gebildet werden und dann kann die gebildete Umfangswand durch ein bekanntes Verfahren wie z. B. Schleifen entfernt werden. Dann kann die Umfangsbeschichtungsschicht auf den Umfang der Trennwand aufgebracht werden.
Die Form der Wabenstruktur 4 ist nicht besonders beschränkt. Beispiele der Form der Wabenstruktur 4 enthalten eine Säulenform, wobei die Zustromstirnseite 11 und die Abstromstirnseite 12 eine Form wie z. B. ein Kreis, eine Ellipse oder ein Polygon aufweisen.
Die Größe der Wabenstruktur 4, die die Länge von der Zustromstirnseite 11 zur Abstromstirnseite 12 und die Größe eines Querschnitts senkrecht zur Ausdehnungsrichtung der Zellen 2 der Wabenstruktur 4 enthält, ist nicht besonders beschränkt. Die Größe des Wabenfilters 100 kann derart geeignet gewählt werden, dass der Wabenfilter die optimale Fähigkeit zur Reinigung aufweisen kann, wenn er als ein Element zum Reinigen von Abgas verwendet wird.
Der Abdichtabschnitt 5 ist bevorzugt aus einem Material hergestellt, das ein bevorzugtes Material der Trennwand 1 ist. Der Abdichtabschnitt 5 und die Trennwand 1 können aus demselben Material oder aus verschiedenen Materialien hergestellt sein.
Im Wabenfilter 100 ist die Trennwand 1, die die mehreren Zellen 2 definiert, bevorzugt mit einem Katalysator zum Reinigen von Abgas geladen. Dass die Trennwand 1 mit einem Katalysator geladen ist, bezieht sich auf ein Beschichten des Katalysators bei der Oberfläche der Trennwand 1 oder bei den Innenwänden von Poren, die in der Trennwand 1 gebildet sind. Diese Konfiguration ändert CO, NOx, HC oder dergleichen im Abgas durch die katalytische Reaktion in harmlose Substanzen. Dies kann auch die Oxidation der abgeschiedenen PMs wie z. B. Ruß begünstigen. Beispiele des Katalysators zum Reinigen von Abgas enthalten einen Oxidationskatalysator, der die Oxidation von PM wie z. B. Ruß begünstigt, und einen Stickoxidverringerungskatalysator, der Stickoxide reinigt.
Wabenfilter (zweite Ausführungsform bis sechste Ausführungsform):
Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 5 bis 6 gezeigt ist, ist eine zweite Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung ein Wabenfilter 200, der eine Wabenstruktur 4 und einen Abdichtabschnitt 5 enthält. 5 ist eine Draufsicht, die die zweite Ausführungsformen eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung von der Seite der Abstromstirnseite gesehen schematisch zeigt. 6 ist eine schematische Querschnittansicht, die entlang der Linie B-B' von 5 genommen wurde.
Wie in 5 bis 6 gezeigt ist, weist die Wabenstruktur 4 eine Säulenform auf und weist eine poröse Trennwand 1 auf, die mehrere Zellen 2 umgibt. Die mehreren Zellen 2 verlaufen von der Zustromstirnseite 11 zur Abstromstirnseite 12 der Wabenstruktur 4 und dienen als ein Fluiddurchgangskanal. Die Wabenstruktur 4 kann dieselbe Konfiguration besitzen wie die oben erwähnte Wabenstruktur 4 des Wabenfilters 100, der in 1 bis 4 gezeigt ist.
Wie in 5 bis 6 gezeigt ist, enthält der Abdichtabschnitt 5 zustromseitige Abdichtabschnitte 5a, die bei offenen Enden der Zellen 2 auf der Seite der Zustromstirnseite 11 angeordnet sind, und abstromseitige Abdichtabschnitte 5b, die bei offenen Enden der Zellen 2 auf Seite der Abstromstirnseite 12 angeordnet sind. Von den mehreren Zellen 2 sind die Zellen 2, die die zustromseitigen Abdichtabschnitte 5a besitzen, Abstromzellen 2b und sind die Zellen 2, die die abstromseitigen Abdichtabschnitte 5b besitzen, Zustromzellen 2a.
Der Wabenfilter 200, der in 5 bis 6 gezeigt, ist von dem Wabenfilter 100, der in 1 bis 4 gezeigt ist, in den Positionen und der Anordnung der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba und der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb verschieden. Der Wabenfilter 200 kann dieselbe Konfiguration besitzen wie der Wabenfilter 100, mit Ausnahme der Positionen und der Anordnung der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba und der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb.
Der Wabenfilter 200, der in 5 bis 6 gezeigt ist, ist derart konfiguriert, dass das Zahlenverhältnis (%) der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba 33 % ist. Die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba und die zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb sind derart angeordnet, dass sie eine bestimmte sich wiederholende Einheit auf der Abstromstirnseite 12 der Wabenstruktur 4 aufweisen.
Wie in 7 bis 8 gezeigt ist, ist eine dritte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung ein Wabenfilter 300, der eine Wabenstruktur 4 und einen Abdichtabschnitt 5 enthält. 7 ist eine Draufsicht, die die dritte Ausführungsformen eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung von der Seite der Abstromstirnseite gesehen schematisch zeigt. 8 ist eine schematische Querschnittansicht, die entlang der Linie C-C' von 7 genommen wurde.
Der Wabenfilter 300, der in 7 bis 8 gezeigt, ist von dem Wabenfilter 100, der in 1 bis 4 gezeigt ist, in den Positionen und der Anordnung der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba und der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb verschieden. Der Wabenfilter 300 kann dieselbe Konfiguration besitzen wie der Wabenfilter 100, mit Ausnahme der Positionen und der Anordnung der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba und der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb.
Der Wabenfilter 300, der in 7 bis 8 gezeigt, ist derart konfiguriert, dass das Zahlenverhältnis (%) der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba 50 % ist. Die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba und die zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb sind derart angeordnet, dass sie eine bestimmte sich wiederholende Einheit auf der Abstromstirnseite 12 der Wabenstruktur 4 aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist, kann ein Wabenfilter 400 derart konfiguriert sein, dass ähnlich zum Wabenfilter 300 von 7 bis 8 das Zahlenverhältnis (%) der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba 50 % ist. 9 ist eine Draufsicht, die die vierte Ausführungsformen eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung von der Seite der Abstromstirnseite gesehen schematisch zeigt. Der Wabenfilter 400, der in 9 gezeigt ist, kann dieselbe Konfiguration aufweisen, wie der Wabenfilter 300, der in 7 bis 8 gezeigt ist, mit Ausnahme der Positionen der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba und der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb.
Wie in 10 bis 11 gezeigt ist, ist eine fünfte Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung ein Wabenfilter 500, der eine Wabenstruktur 4 und einen Abdichtabschnitt 5 enthält. Wie in 12 bis 13 gezeigt ist, ist eine sechste Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung ein Wabenfilter 600, der eine Wabenstruktur 4 und einen Abdichtabschnitt 5 enthält. 10 ist eine Draufsicht, die die fünfte Ausführungsformen eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung von der Seite der Abstromstirnseite gesehen schematisch zeigt. 11 ist eine schematische Querschnittansicht, die entlang der Linie D-D' von 10 genommen wurde. 12 ist eine Draufsicht, die die sechste Ausführungsformen eines Wabenfilters der vorliegenden Erfindung von der Seite der Abstromstirnseite gesehen schematisch zeigt. 13 ist eine schematische Querschnittansicht, die entlang der Linie E-E' von 12 genommen wurde.
Der Wabenfilter 500, der in 10 bis 11 gezeigt ist, und der Wabenfilter 600, der in 12 bis 13 gezeigt ist, sind von dem Wabenfilter 100, der in 1 bis 4 gezeigt ist, in den Positionen und der Anordnung der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba und der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb verschieden. Diese Wabenfilter können dieselbe Konfiguration besitzen wie der Wabenfilter 100, mit Ausnahme der Positionen und der Anordnung der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba und der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5bb.
Im Wabenfilter 500, der in 10 bis 11 gezeigt ist, sammeln sich die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba in einem Mittelabschnitt der Abstromstirnseite 12 der Wabenstruktur 4. Im Wabenfilter 600, der in 12 bis 13 gezeigt ist, sammeln sich die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba in einem Außenumfangsteil der Abstromstirnseite 12 der Wabenstruktur 4. Die Wabenfilter 500 und 600 mit diesen Konfigurationen sind auch in der Lage, eine niedrigere Höchsttemperatur während einer Verbrennung im Filterregenerationsprozess zum Verbrennen und Entfernen der PM, die bei der Trennwand 1 abgeschieden und entfernt werden, aufzuweisen und eine kleine Temperaturverteilung im Filter zu ermöglichen. Hier ist festzuhalten, dass, wie in den Wabenfiltern 100, 200, 300 und 400, die in 1 bis 9 gezeigt sind, die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba bevorzugt gleichmäßig verteilt sind, ohne sich lokal auf der Seite der Abstromstirnseite 12 der Wabenstruktur 4 zu sammeln. Insbesondere ist, wie oben beschrieben ist, aus den abstromseitigen Abdichtabschnitten 5b, die in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung auf Seite der Abstromstirnseite 12 der Wabenstruktur 4 angeordnet sind, die Anzahl der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte 5ba, die kontinuierlich angeordnet sind, bevorzugt 4 oder weniger.
In einer weiteren Ausführungsform des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung kann die Wabenstruktur des Wabenfilters ein verbundener Körper mehrerer säulenförmiger Wabensegmente sein. Diese säulenförmigen Wabensegmente sind an ihren Seitenflächen mittels einer Bindeschicht verbunden, um eine einzelne Wabenstruktur zu bilden. Jedes Wabensegment enthält eine poröse Trennwand, die derart angeordnet ist, dass sie mehrere Zellen umgibt, und die mehreren Zellen verlaufen von der Zustromstirnseite zur Abstromstirnseite des Wabensegments und dienen als ein Fluiddurchgangskanal. Ähnlich den oben beschriebenen Ausführungsformen gelangen die Zellen, die durch die Trennwand definiert sind, jeweils mit einem zustromseitigen Abdichtabschnitt oder einem abstromseitigen Abdichtabschnitt beim offenen Ende in Kontakt. Die abstromseitigen Abdichtabschnitte enthalten erste abstromseitige Abdichtabschnitte und zweite abstromseitige Abdichtabschnitte, die jeweils eine gewünschte Abdichtlänge besitzen. Im Folgenden kann eine Wabenstruktur, die einen verbundenen Körper mehrerer Wabensegmente enthält, als ein „verbundener Wabensegmentkörper“ bezeichnet werden. Der Wabenfilter, der eine derartige Wabenstruktur enthält, kann als ein „segmentierter strukturierter Wabenfilter“ bezeichnet werden. Ein Wabensegment, das die zustromseitigen Abdichtabschnitte oder die abstromseitigen Abdichtabschnitte besitzt, kann als ein „abgedichtetes Wabensegment“ bezeichnet werden.
Verfahren zum Herstellen eines Wabenfilters:
Es ist keine besondere Einschränkung des Verfahrens zum Herstellen des Wabenfilters der vorliegenden Ausführungsform, der in 1 bis 4 gezeigt ist, vorhanden und der Wabenfilter kann z. B. durch das folgende Verfahren hergestellt werden.
Zum Herstellen des Wabenfilters wird zunächst ein geknetetes Material, das eine Plastizität besitzt, angefertigt, um eine Wabenstruktur zu erzeugen. Das geknetete Material zum Erzeugen der Wabenstruktur kann durch ein herkömmlich bekanntes Verfahren zum Herstellen eines Wabenfilters angefertigt werden.
Dann wird das erhaltene geknetete Material extrudiert, wodurch ein Wabenformkörper hergestellt wird, der eine Trennwand, die mehrere Zellen definiert, und eine Außenwand, die die Trennwand umgibt, besitzt. Der erhaltene Wabenformkörper wird bevorzugt z. B. durch Mikrowellen und heiße Luft getrocknet.
Eines der offenen Enden jeder Zelle im erhaltenen Wabenformkörper wird mit einem Abdichtmaterial gefüllt, um einen Abdichtabschnitt zu erzeugen, um die offenen Enden der Zellen abzudichten. Das Abdichtmaterial kann z. B. mit einem Material ähnlich dem des Wabenformkörpers angefertigt werden. Wenn die offenen Enden der Zellen mit dem Abdichtmaterial gefüllt werden, wird die Fülltiefe des Abdichtmaterials derart angepasst, dass sie die Mischung von Längen im Bereich von 10 bis 50 % der Länge L0 der Wabenstruktur und Längen, die kleiner als 10 % der Länge L0 der Wabenstruktur sind, enthält. Nach dem Bilden des Abdichtabschnitts kann der Wabenformkörper wieder getrocknet werden.
Im Folgenden wird jeder Schritt des Verfahrens zum Herstellen des Wabenfilters der vorliegenden Erfindung genauer beschrieben. Die Schritte des Herstellungsverfahrens, die unten beschrieben werden, beziehen sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines segmentierten strukturierten Wabenfilters.
Wabensegmentherstellungsschritt:
Jedes Wabensegment kann durch ein herkömmlicherweise bekanntes Verfahren hergestellt werden. Insbesondere werden ein Bindemittel, ein Porenbildner, ein Tensid und ein flüssiges Medium wie z. B. Wasser zu einem Material des Wabensegments, das Siliziumkarbid und ein Bindematerial enthält, hinzugefügt, gefolgt von Kneten, um ein geknetetes Material, das eine Plastizität besitzt, anzufertigen. Beispiele des Bindemittels enthalten Methylzellulose, Hydroxypropoxylzellulose, Hydroxyethylzellulose, Carboxymethylzellulose und Polyvinylalkohol. Das angefertigte geknetete Material wird in eine Säulenform geformt, gefolgt von Trocknen. Danach wird dieses gebrannt, gefolgt von einer Oxidationsbehandlung, um ein Wabensegment zu erzeugen.
Das Knetverfahren, das Verfahren zum Formen des angefertigten gekneteten Material in einen säulenförmige Körper und das Trockenverfahren sind nicht besonders beschränkt. Für das Knetverfahren kann z. B. ein Kneter oder eine Vakuumlehmmühle verwendet werden. Als das Verfahren zum Formen des angefertigten gekneteten Materials in eine Säulenform kann ein herkömmlicherweise bekanntes Verfahren wie z. B. Extrusion, Spritzgießen und Pressformen verwendet werden. Unter diesen ist ein Verfahren des Extrudierens des angefertigten gekneteten Materials mit einer Matrize zum Formen eines Wabensegments bevorzugt. Die Matrize dient zum Formen des gekneteten Materials derart, dass es eine gewünschte Außenwanddicke, Trennwanddicke und Zellendichte besitzt. Das Verfahren zum Trocknen kann ein herkömmlicherweise bekanntes Verfahren wie z. B. Heißlufttrocknen, Mikrowellentrocknen, dielektrisches Trocknen, Trocknen bei reduziertem Druck, Vakuumtrocknen und Gefriertrocknen sein. Unter diesen ist ein Trockenverfahren, das Heißlufttrocknen in Kombination mit Mikrowellentrocknen oder dielektrischem Trocknen enthält, bevorzugt, weil dies ein Trocknen insgesamt schnell und gleichförmig ermöglicht.
Das Brennen kann z. B. in einem Brennofen durchgeführt werden. Der Brennofen und die Brennbedingungen können nach Bedarf derart gewählt werden, dass sie für die Form, das Material und dergleichen des Wabensegments geeignet sind. Das Wabensegment kann vor dem Brennen kalziniert werden, um organische Substanzen wie z. B. Bindemittel zu verbrennen und zu entfernen.
Die Oxidationsbehandlung kann durch ein herkömmlicherweise bekanntes Verfahren durchgeführt werden. Speziell kann das gebrannte Wabensegment, das Siliziumkarbid enthält, in einer Sauerstoffatmosphäre (z. B. eine Sauerstoffkonzentration im Bereich von 15 bis 20 Massen-%) zu im Bereich von 900 bis 1400 °C erhitzt werden, um das Siliziumkarbid des Wabensegments teilweise zu oxidieren.
Herstellungsschritt eines abgedichteten Wabensegments:
Dieser Schritt füllt vorgegebene Zellen des Wabensegments, das im Wabensegmentherstellungsschritt erzeugt wird, mit einer Aufschlämmung zum Abdichten, um ein Wabensegment, das Abdichtabschnitte aufweist, (ein abgedichtetes Wabensegment) zu erzeugen.
Der Abdichtabschnitt kann in den Zellen durch ein herkömmlicherweise bekanntes Verfahren gebildet werden. Insbesondere wird eine Platte an einer Stirnseite des Wabensegments angebracht. Danach werden Löcher bei Positionen der Platte, die den Zellen, wo der Abdichtabschnitt gebildet werden soll, entsprechen, gebildet. Während diese Platte angebracht gelassen wird, wird die Stirnseite in eine Aufschlämmung zum Abdichten eingetaucht, um die offenen Enden der Zellen, wo der Abdichtabschnitt gebildet werden soll, über die Löcher der Platte mit der Aufschlämmung zu füllen. Danach wird das Wabensegment, das mit der Aufschlämmung gefüllt ist, getrocknet und gebrannt. Das Material der abdichtenden Aufschlämmung enthält Siliziumkarbid. Das Material, das Siliziumkarbid enthält, bildet auf diese Weise Fasern beim Abdichtabschnitt, wenn der Abdichtabschnitt einer hohen Temperatur ausgesetzt wird. Eine Beobachtung dieser Fasern ermöglicht eine Bestimmung, dass der Wabenfilter einer hohen Temperatur ausgesetzt wurde.
Der Abdichtabschnitt der vorliegenden Erfindung muss einen Expositionsbereich aufweisen, in dem keine Schutzschicht auf der Oberfläche gebildet ist. Zu diesem Zweck wird bevorzugt keine Oxidationsbehandlung nach der Bildung des Abdichtabschnitts durchgeführt. Hier ist festzuhalten, dass eine Oxidationsbehandlung derart durchgeführt werden kann, dass keine Schutzschicht (d. h. die Schicht, die 40 Massen-% oder mehr Silizium und 40 Massen-% oder mehr Sauerstoff enthält und eine Dicke von 0,5 µm oder mehr aufweist) auf der Oberfläche des Abdichtabschnitts gebildet wird.
Herstellungsschritt eines verbundenen Körpers:
Dieser Schritt verbindet abgedichtete Wabensegmente mit einer Verbindungsaufschlämmung zum wechselseitigen Verbinden, um einen verbunden Körper zu erzeugen. Für die Verbindungsaufschlämmung kann eine herkömmlicherweise Bekannte geeignet verwendet werden.
Weitere Schritte:
Der Außenumfangsabschnitt des verbundenen Körpers kann derart geschnitten werden, dass er eine gewünschte Außenumfangsform aufweist. Das Schneidverfahren ist nicht besonders beschränkt und eine herkömmliches bekanntes Verfahren kann verwendet werden.
Wie oben beschrieben ist, kann ein Umfangsbeschichtungsmaterial auf den Außenumfang des verbundenen Körpers, der den ausgeschnittenen Außenumfangsabschnitt besitzt, aufgebracht werden, um eine Umfangsbeschichtungsschicht zu bilden. Auf diese Weise kann ein Wabenfilter mit einer Umfangsbeschichtungsschicht erhalten werden. Eine derartige Umfangsbeschichtungsschicht verhindert ein Zersplittern des Wabenfilters, wenn eine externe Kraft an den Wabenfilter angelegt wird.
Das Umfangsbeschichtungsmaterial kann z. B. durch Hinzufügen eines Zusatzstoffs wie z. B. eines organischen Bindemittels, eines schäumbaren Harzes oder eines Dispersionsmittels zu anorganischen Rohmaterialien, die eine anorganische Faser, kolloidales Siliziumoxid, Ton, SiC-Partikel enthalten, und Hinzufügen von Wasser dazu, gefolgt von Kneten angefertigt werden. Das Umfangsbeschichtungsmaterial kann durch Beschichten mit einem Gummispachtel z. B. während eines Drehens des „geschnittenen verbunden Körpers“ auf einem Rad aufgebracht werden.
Der Wabenfilter mit einer Umfangsbeschichtungsschicht wird dann in eine Aufschlämmung eingetaucht, damit ein Katalysator die Oberfläche der Trennwand dieses Wabenfilters mit Katalysator lädt.
[Beispiele]
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung insbesondere in Form von Beispielen beschrieben und die vorliegende Erfindung ist keineswegs auf diese Beispiele beschränkt.
(Beispiel 1)
Materialien der Wabensegmente waren die Mischung aus SiC-Pulver und Metall-Si-Pulver beim Massenverhältnis 80:20. Stärke und schäumbares Harz als der Porenbildner wurden hinzugefügt und Methylzellulose, Hydroxypropylmethylzellulose, ein Tensid und Wasser wurden ferner hinzugefügt, gefolgt von Kneten. Auf diese Weise wurde ein geknetetes Material, das eine Plastizität besitzt, angefertigt.
Dann wurde das angefertigte geknetete Material extrudiert, getrocknet, gebrannt und dann oxidiert, um ein prismatisches säulenförmiges Wabensegment zu erhalten. Eine Schutzschicht wurde auf der Oberfläche dieses prismatischen säulenförmigen Wabensegments gebildet. Dann wurden vorgegebene Zellen des erhaltenen prismatischen säulenförmigen Wabensegments mit einer Aufschlämmung zum Abdichten gefüllt und dies wurde getrocknet, um ein abgedichtetes prismatisches säulenförmiges Wabensegment zu erhalten. Ein Beispiel des Verfahrens zum Bilden des Abdichtabschnitts ist unten beschrieben. Eine Aufschlämmung zum Abdichten ist in einem Lagerbehälter untergebracht. Dann wird eine Maske, die Öffnungen bei Positionen, die den Zellen, in denen die Abdichtabschnitte gebildet werden sollen, entsprechen, aufweist, an einer Bodenfläche angebracht. Die maskierte Bodenfläche wird in den Lagerbehälter eingetaucht und die offenen Enden der Zellen werden mit der Aufschlämmung gefüllt, um einen Abdichtabschnitt zu bilden. Für die abstromseitigen Abdichtabschnitte werden erste abstromseitige Abdichtabschnitte zunächst mit der Aufschlämmung derart gefüllt, dass die Abdichtlänge L1 10 % der Gesamtlänge L0' des Wabenformkörpers erreicht, gefolgt vom Trocknen. Danach werden zweite abstromseitige Abdichtabschnitte mit der Aufschlämmung derart gefüllt, dass die Abdichtlänge L2 3,7 % die Gesamtlänge L0' des Wabenformkörpers erreicht, gefolgt von einem Trocknen. Auf diese Weise werden die abstromseitigen Abdichtabschnitte, die die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte und die zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte enthalten, gebildet.
Das Material der abdichtenden Aufschlämmung war dasselbe wie das geknetete Material. Der Abdichtabschnitt wurde derart angeordnet, dass eine Stirnseite und die weitere Stirnseite ein komplementäres kariertes Muster aufwiesen. Die prismatischen säulenförmigen Wabensegmente wiesen die Zellendichte von 46 Zellen/cm² und die Dicke der Trennwand von 320 µm auf.
Auf diese Weise wurden sechzehn prismatische säulenförmige Wabensegmente mit abgedichteten Abschnitten erhalten. Dann wurde ein pastenartiges Bindematerial auf jede Außenwand von Wabensegmenten aufgebracht und die Wabensegmente wurden derart angeordnet und zusammengesetzt, dass 4 x 4 in der vertikalen und der horizontalen Richtung in einem Querschnitt senkrecht zur Zellenausdehnungsrichtung vorlagen. Danach wurde Druck von allen Seiten aufgebracht. Dann wurde das Bindematerial getrocknet, um einen verbundenen Körper zu erhalten. Dann wurde dieser verbundene Körper beim Außenumfangsabschnitt derart zugeschnitten, dass die äußere Form eine Rundsäulenform war. Danach wurde ein Umfangsbeschichtungsmaterial auf die Außenumfangsoberfläche aufgebracht, um einen runden, säulenförmigen Wabenfilter zu erzeugen.
Der erhaltene Wabenfilter wies in einem Querschnitt senkrecht zur Zellenausdehnungsrichtung den Durchmesser 163 mm und in der Zellenausdehnungsrichtung die Länge 162 mm auf. Der Wabenfilter wies eine Dicke der Bindeschicht von 1,0 mm auf. Der Wabenfilter wies die Trennwanddicke 320 µm und die Zellendichte 46 Zellen/cm² auf. Die Porosität der Trennwand betrug 63 %. Die Porosität der Trennwand ist ein Wert, der durch Quecksilberintrusionsporosimetrie gemessen wurde.
Der Wabenfilter von Beispiel 1 wies ein Zahlenverhältnis des ersten abstromseitigen Abdichtabschnitts zur Gesamtanzahl der abstromseitigen Abdichtabschnitte von 25 % auf. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis in der Spalte „Zahlenverhältnis (%) der 1. abstromseitigen Abdichtabschnitte“. Die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte und die zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte auf der Abstromstirnseite wurden wie der Wabenfilter 100, der in 3 gezeigt ist, ausgelegt. Die Spalte „Bez.-Zeichnung“ in Tabelle 1 gibt die Nummer der Zeichnung an, auf die hinsichtlich der Anordnung der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte und der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte für Beispiele Bezug genommen werden soll.
Der Wabenfilter von Beispiel 1 wies ein Verhältnis der Abdichtlänge L1 der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte zur Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur auf, das 10 % betrug. Das Verhältnis der Abdichtlänge L2 der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte zur Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur betrug 3,7 %. Das Verhältnis der Abdichtlänge L3 der zustromseitigen Abdichtabschnitte zur Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur betrug 3,7 %. Tabelle 1 gibt diese Ergebnisse in den Spalten „Abdichtlänge/L1-Verhältnis (%)“, „Abdichtlänge/L2-Verhältnis (%)“ und „Abdichtlänge/L3-Verhältnis (%)“ an.

Der Wabenfilter von Beispiel 1 wies ein Verhältnis der Wärmekapazität zum Wabenfilter des vergleichenden Beispiels 1, das später beschrieben wird, von 102,4 % auf. Die Spalte „Wärmekapazitätsverhältnis (%)“ in Tabelle 1 gibt den Prozentsatz (%) des Verhältnisses der Wärmekapazität des Wabenfilters jedes Beispiels zur Wärmekapazität des Wabenfilters des vergleichenden Beispiels 1 an. [Tabelle 1]

	Vgl. Bsp. 1	Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Bsp. 4	Bsp. 5	Bsp. 6
Zahlenverhältnis (%) der 1. abstromseitigen Abdichtabschnitte	0,0	25,0	25,0	25,0	33,3	33,3	33,3
Bez.-Zeichnung	-	3	3	3	5	5	5
Abdichtlänge/L1-Verhältnis (%)	-	10,0	30,0	50,0	10,0	30,0	50,0
Abdichtlänge/L2-Verhältnis (%)	3,7	3,7	3,7	3,7	3,7	3,7	3,7
Abdichtlänge/L3-Verhältnis (%)	3,7	3,7	3,7	3,7	3,7	3,7	3,7
Wärmekapazitätsverhältnis (%)	100,0	102,4	110,1	117,7	103,2	113,4	123,7
Geschätzte max. Temperatur (°C) wenn PM verbrannt werden	1080	1090	1010	1060	1075	1000	1060

[Tabelle 2]

	Vgl. Bsp. 2	Bsp. 7	Vgl. Bsp. 3	Bsp. 8	Bsp. 9	Bsp. 10	Bsp. 11	Vgl. Bsp. 4
Zahlenverhältnis (%) der 1. abstromseitigen Abdichtabschnitte	50,0	50,0	100,0	50,0	50,0	50,0	50,0	50,0
Bez.-Zeichnung	7	7	-	7	10	12	7	7
Abdichtlänge/L1-Verhältnis (%)	8,0	10,0	27,3	30,0	30,0	30,0	50,0	55,0
Abdichtlänge/L2-Verhältnis (%)	3,7	3,7	-	3,7	3,7	3,7	3,7	3,7
Abdichtlänge/L3-Verhältnis (%)	3,7	3,7	3,7	3,7	3,7	3,7	3,7	3,7
Wärmekapazitätsverhältnis (%)	103,3	104,9	120,1	120,1	120,1	120,1	135,4	139,3
Geschätzte max. Temperatur (°C) wenn PM verbrannt werden	1055	1050	1060	990	1010	1010	1060	1045

Der Wabenfilter von Beispiel 1 wurde um die geschätzte Höchsttemperatur während einer Verbrennung von Schwebstoffen durch das folgende Verfahren bewertet. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
(Geschätzte Höchsttemperatur (°C) während einer Verbrennung von Schwebstoffen)
Die geschätzte Höchsttemperatur (°C) während einer Verbrennung von Schwebstoffen wurde für die Wabenfilter der Beispiele und der vergleichenden Beispiele auf der Grundlage der Kraftmaschinenprüfung und der Simulation berechnet. Speziell wurden zunächst Schwebstoffe am Wabenfilter (die Wabenstruktur wies die Kapazität von 3,4 L auf) des vergleichenden Beispiels 1, das später beschrieben wird, derart angesammelt, dass sie 7 g/L betrugen. Dann wurden die Schwebstoffe, die im Wabenfilter des vergleichenden Beispiels 1 angesammelt wurden, in der Kraftmaschinenprüfung verbrannt und die Temperaturverteilung und die Höchsttemperatur (°C) im Wabenfilter des vergleichenden Beispiels 1 während des Verbrennens der Schwebstoffe wurden gemessen. Die Temperaturverteilung und die Höchsttemperatur (°C) während des Verbrennens der Schwebstoffe wurden unter den schlechtesten Bedingungen, bei denen die Verbrennungstemperatur der Schwebstoffe im Filter am höchsten war, gemessen. Die Verbrennungssimulationsbedingungen wurden auf der Grundlage der Temperaturdaten während der Messung, der Eigenschaftsinformationen über den Wabenfilter und der Kraftmaschinenbetriebsbedingungen eingestellt. Dann wurde unter Bezugnahme auf die Informationen über den Wabenfilter des vergleichenden Beispiels 1 eine Verbrennungssimulation für die Wabenfilter von weiteren Beispielen und vergleichenden Beispielen durchgeführt. Aus jedem der erhaltenen Simulationsergebnisse wurden die geschätzten Temperaturdaten und die geschätzte Höchsttemperatur (°C) der Wabenfilter der Beispiele und der vergleichenden Beispiele erhalten.
(Beispiele 2 bis 11)
Wabenfilter wurden ähnlich zum Verfahren von Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Struktur der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte und der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte geändert wurde, wie in Tabelle 1 oder Tabelle 2 gezeigt ist.
(Vergleichende Beispiele 1 bis 4)
Wabenfilter der vergleichenden Beispiele 1 bis 4 wurden ebenso wie im Verfahren von Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Struktur der abstromseitigen Abdichtabschnitte geändert wurde, wie in Tabelle 1 oder Tabelle 2 gezeigt ist. Speziell enthalten die abstromseitigen Abdichtabschnitte des vergleichenden Beispiels 1 lediglich die abstromseitigen Abdichtabschnitte, die die Abdichtlänge L2, die 3,7 % der Gesamtlänge L0' des Wabenformkörpers betrug, besitzen. In Tabelle 1 gibt die Spalte „2. abstromseitige Abdichtabschnitt“ die Struktur der abstromseitigen Abdichtabschnitte im vergleichenden Beispiel 1 an. Die abstromseitigen Abdichtabschnitte des vergleichenden Beispiels 3 enthalten lediglich die abstromseitigen Abdichtabschnitte, die die Abdichtlänge L1, die 27,3 % der Gesamtlänge L0¹ des Wabenformkörpers betrug, aufweisen. In Tabelle 2 gibt die Spalte „1. abstromseitige Abdichtabschnitt“ die Struktur der abstromseitigen Abdichtabschnitte im vergleichenden Beispiel 3 an. Die Strukturen der abstromseitigen Abdichtabschnitte der vergleichenden Beispiele 2 und 4 gestalten sich, wie in Tabelle 2 gezeigt ist.
(Ergebnis)
Die Wabenfilter der Beispiele 1 bis 11 wiesen eine niedrigere geschätzte Höchsttemperatur während einer Verbrennung von Schwebstoffen auf, als der Wabenfilter des vergleichenden Beispiels 1. Insbesondere wies Beispiel 8 die niedrigste Temperatur auf.
Die Wabenfilter der Beispiele 1 bis 3, der Beispiele 4 bis 6 und der Beispiele 7 bis 11 wiesen eine höhere geschätzte Höchsttemperatur während einer Verbrennung von Schwebstoffen auf, wenn das Abdichtlänge/L1-Verhältnis zunahm oder abnahm. Zum Beispiel ist Beispiel 2 den Beispielen 1 und 3 dahingehend überlegen, dass die Schwebstoffe verteilt werden, um eine niedrigere geschätzte Höchsttemperatur (°C) während einer Verbrennung der Schwebstoffe zu ermöglichen. Entsprechend ist Beispiel 5 den Beispielen 4 und 6 überlegen oder ist Beispiel 8 den Beispielen 7 bis 11 und den vergleichenden Beispielen 2 bis 4 dahingehend überlegen, dass die Schwebstoffe verteilt werden, um eine niedrigere geschätzte Höchsttemperatur (°C) während einer Verbrennung der Schwebstoffe zu ermöglichen. Dies zeigt, dass das Verhältnis der Abdichtlänge L1 mindestens im Bereich von 10 bis 50 % und bevorzugt im Bereich von 20 bis 40 % zu einer niedrigeren geschätzten Höchsttemperatur während einer Verbrennung von Schwebstoffen führt.
Unter den Wabenfiltern der Beispiele 8 bis 10 und des vergleichenden Beispiels 3 hat Beispiel 8, das die zerstreute Verteilung der Abdichtlänge L1 aufwies, die Temperatur mehr abgesenkt als im vergleichenden Beispiel 3, das dieselbe Abdichtlänge L1 und Abdichtlänge L2 aufwies, und in den Beispielen 9 und 10, die eine lokal Sammelverteilung der Abdichtlänge L1 aufwiesen. Das Ergebnis zeigt, dass dann, wenn das Zahlenverhältnis der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte im Bereich von 25 bis 50 % liegt und die Anordnung nicht ungleichmäßig verteilt ist, die geschätzte Höchsttemperatur während einer Verbrennung von Schwebstoffen niedrig ist. Unter den Beispielen 8 bis 10 und dem vergleichenden Beispiel 3 begünstigt Beispiel 8 exzellent die Bewegung (die Dispersion) von Wärme, die erzeugt wird, wenn die Schwebstoffe verbrannt werden, weil die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte nicht ungleichmäßig verteilt sind. Insbesondere ist Beispiel 8 weiteren Beispiele in der Abdichtlänge L1 und dem Zahlenverhältnis der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte, die konfiguriert sind, die Ansammlungsverteilung der Schwebstoffe zu zerstreuen, und im Ausgleichen der Wärmeerzeugung während einer Verbrennung der Schwebstoffe und der Wärmekapazität überlegen.
Der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung kann als ein Abscheidfilter zum Entfernen von Partikeln und dergleichen in Abgasen verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Trennwand
2: Zelle
2a: Zustromzelle
2b: Abstromzelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2020 [0001]
WO 2008/078799 [0005]
JP 2010115634 A [0005]

Claims

Wabenfilter, der Folgendes umfasst: eine säulenförmige Wabenstruktur, die eine Zustromstirnseite und eine Abstromstirnseite besitzt und eine poröse Trennwand umfasst, die derart angeordnet, ist, dass sie mehrere Zellen umgibt, wobei die mehreren Zellen von der Zustromstirnseite zur Abstromstirnseite verlaufen und als ein Fluiddurchgangskanal dienen; zustromseitige Abdichtabschnitte, die bei offenen Enden vorgegebener Zellen der mehreren Zellen auf der Seite der Zustromstirnseite angeordnet sind; und abstromseitige Abdichtabschnitte, die bei offenen Enden verbleibender Zellen außer den vorgegebenen Zellen der mehreren Zellen auf der Seite der Abstromstirnseite angeordnet sind, wobei die abstromseitigen Abdichtabschnitte erste abstromseitige Abdichtabschnitte und zweite abstromseitige Abdichtabschnitte umfassen und unter der Annahme, dass eine Länge der Wabenstruktur von der Zustromstirnseite zur Abstromstirnseite eine Gesamtlänge L0 ist, eine Länge der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte von der Abstromstirnseite eine Abdichtlänge L1 ist und eine Länge der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte von der Abstromstirnseite eine Abdichtlänge L2 ist, die Abdichtlänge L1 der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte im Bereich von 10 bis 50 % der Gesamtlänge LO0der Wabenstruktur liegt und die Abdichtlänge L2 der zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte kleiner als 10 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur ist.
Wabenfilter nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte im Bereich von 10 bis 50 % einer Gesamtanzahl der abstromseitigen Abdichtabschnitte liegt.
Wabenfilter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wabenstruktur eine Länge L0 im Bereich von 100 bis 350 mm besitzt.
Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei unter der Annahme, dass auf der Seite der Abstromstirnseite der Wabenstruktur eine Anordnungsrichtung der mehreren Zellen in einer Richtung eine erste Richtung ist und eine Richtung senkrecht zur ersten Richtung eine zweite Richtung ist, in der ersten Richtung benachbarte Zellen und in der zweiten Richtung benachbarte Zellen jeweils abwechselnd mit einem der zustromseitigen Abdichtabschnitte und einem der abstromseitigen Abdichtabschnitte abgedichtet sind und aus den abstromseitigen Abdichtabschnitten in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung die ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte und die zweiten abstromseitigen Abdichtabschnitte derart angeordnet sind, dass sie in einer der ersten Richtung und der zweiten Richtung benachbart sind.
Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei unter der Annahme, dass auf der Seite der Abstromstirnseite der Wabenstruktur eine Anordnungsrichtung der mehreren Zellen in einer Richtung eine erste Richtung ist und eine Richtung senkrecht zur ersten Richtung eine zweite Richtung ist, in der ersten Richtung benachbarte Zellen und in der zweiten Richtung benachbarte Zellen jeweils abwechselnd mit einem der zustromseitigen Abdichtabschnitte und einem der abstromseitigen Abdichtabschnitte abgedichtet sind und aus den abstromseitigen Abdichtabschnitten in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung die Anzahl der ersten abstromseitigen Abdichtabschnitte, die kontinuierlich angeordnet sind, 4 oder weniger ist.
Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Trennwand eine Porosität im Bereich von 30 bis 70 % aufweist.
Wabenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei unter der Annahme, dass eine Länge der zustromseitigen Abdichtabschnitte von der Zustromstirnseite eine Abdichtlänge L3 ist, die Abdichtlänge L3 der zustromseitigen Abdichtabschnitte kleiner als 10 % der Gesamtlänge L0 der Wabenstruktur ist.