DE-102025144102-A1 - WABENFILTER

Abstract

Der Wabenfilter umfasst einen säulenförmigen Wabenstrukturkörper 4, der eine poröse Trennwand 1 aufweist, die so angeordnet ist, dass sie eine Vielzahl von Zellen 2 umgibt, und einen Verschlussabschnitt 5, wobei die Querschnittsform der Einströmzelle 2a achteckig ist und die Querschnittsform der Ausströmzelle 2b viereckig ist, und das Flächenverhältnis (S1/S2) einer Querschnittsfläche S2 der Ausströmzelle 2b zur Querschnittsfläche S1 der Einströmzelle 2a 1,40 bis 2,20 beträgt, und im Wabenstrukturkörper 4 ein zentraler Teil 15 des Schnitts orthogonal zur Erstreckungsrichtung der Zellen 2 aus einem geraden Zellenbereich 15A besteht, in dem sich die Zellen 2 in einer geraden Linie erstrecken, und ein Außenumfang 16 des Schnitts aus einem Zellenkrümmungsbereich 16A besteht, in dem sich die Zellen 2 in einer gekrümmten Weise zur Außenumfangsseite erstrecken, und der Prozentsatz des Verhältnisses der Krümmungshöhe h des Zellenkrümmungsbereichs 16A zur Gesamtlänge L des Wabenstrukturkörpers 4 (h/L x 100%) 1,00 bis 3,00% beträgt.

Inventors

• Yuta Nakagoshi
• Fumihiko YOSHIOKA
• Kyohei Kato
• Ren Kasuga

Assignees

• NGK INSULATORS, LTD.

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20251028

Priority Date

20241101

Claims (3)

1. Ein Wabenfilter, umfassend: einen säulenförmigen Wabenstrukturkörper, der eine poröse Trennwand aufweist, die so angeordnet ist, dass sie eine Vielzahl von Zellen umgibt, die als Fluiddurchgangskanäle dienen, die sich von einer Einströmendfläche zu einer Ausströmendfläche erstrecken; und einen Verschlussabschnitt, der so angeordnet ist, dass dieser ein Ende der Zellen entweder auf der Seite der Einströmendfläche oder der Seite der Ausströmendfläche verschließt, wobei die Zellen, die den Verschlussabschnitt an Enden auf der Seite der Ausströmendfläche aufweisen und die auf der Seite der Einströmendfläche offen sind, Einströmzellen sind, die Zellen, die den Verschlussabschnitt an Enden auf der Seite der Einströmendfläche aufweisen und die auf der Seite der Ausströmendfläche offen sind, Ausströmzellen sind, in einem Schnitt orthogonal zur Erstreckungsrichtung der Zellen des Wabenstrukturkörpers die Querschnittsform der Einströmzellen achteckig ist und die Querschnittsform der Ausströmzellen viereckig ist, mit Ausnahme der Zellen, die am äußersten Umfang des Wabenstrukturkörpers angeordnet sind, das Flächenverhältnis (S1/S2) einer Querschnittsfläche S2 der Ausströmzelle mit einer viereckigen Querschnittsform zur Querschnittsfläche S1 der Einströmzelle mit einer achteckigen Querschnittsform 1,60 bis 1,90 beträgt, im Wabenstrukturkörper der zentrale Teil des Schnitts orthogonal zur Erstreckungsrichtung der Zellen aus einem geraden Zellenbereich besteht, in dem sich die Zellen in einer geraden Linie von der Einströmendfläche zur Ausströmendfläche erstrecken, und der Außenumfang des Schnitts aus einem Zellenkrümmungsbereich besteht, in dem sich die Zellen im mittleren Teil von der Einströmendfläche bis zur Ausströmendfläche in in einer gekrümmten Weise zur Außenumfangsseite erstrecken, die Länge des Wabenstrukturkörpers von der Einströmendfläche bis zur Ausströmendfläche als die Gesamtlänge L definiert ist, der Abstand zum Extrempunkt der Krümmung zur Außenumfangsseite des Zellenkrümmungsbereichs ausgehend von der Grenze zwischen dem geraden Zellenbereich und dem Zellenkrümmungsbereich als die Krümmungshöhe h definiert ist, und der Prozentsatz des Verhältnisses der Krümmungshöhe h des Zellenkrümmungsbereichs zur Gesamtlänge L des Wabenstrukturkörpers (h/L x 100%) 1,00 bis 3,00% beträgt.
2. Der Wabenfilter nach Anspruch 1 , wobei eine Dicke der Trennwand 0,17 bis 0,36 mm beträgt.
3. Der Wabenfilter nach Anspruch 1 oder 2 , wobei eine Zellendichte des Wabenstrukturkörpers 30 bis 63 Zellen/cm 2 beträgt.

Description

TECHNISCHES GEBIET Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wabenfilter. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Wabenfilter, der den Anstieg des Druckverlusts effektiv unterdrücken kann, wenn Partikel wie etwa Ruß an der Oberfläche einer Trennwand anhaften, und eine hervorragende Reinigungsleistung erzielen kann, wenn er mit einem Abgasreinigungskatalysator beladen ist. BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK Herkömmlicherweise ist ein Wabenfilter, der eine Wabenstruktur verwendet, als ein Filter zum Einfangen von Partikeln in Abgas, das von einem Verbrennungsmotor wie etwa einem Automobilmotor abgegeben wird, oder eine Vorrichtung zum Reinigen von toxischen Gaskomponenten wie etwa CO, HC und NOx bekannt (siehe Patentdokument 1). Die Wabenstruktur umfasst eine Trennwand, die aus poröser Keramik wie etwa Cordierit hergestellt ist, und eine Vielzahl von Zellen, die durch die Trennwand definiert sind. Ein Wabenfilter umfasst eine solche Wabenstruktur, die mit Verschlussabschnitten versehen ist, um die offenen Enden auf der Seite der Einströmendfläche und der Seite der Ausströmendfläche der Vielzahl von Zellen abwechselnd zu verschließen. Mit anderen Worten weist der Wabenfilter eine Struktur auf, in der Einströmzellen, die die Seite der Einströmendfläche offen und die Seite der Ausströmendfläche verschlossen aufweisen, und Ausströmzellen, die die Seite der Einströmendfläche verschlossen und die Seite der Ausströmendfläche offen aufweisen, abwechselnd mit der Trennwand dazwischen angeordnet sind. Bei dem Wabenfilter dient die poröse Trennwand als ein Filter zum Einfangen der Partikel in dem Abgas. Nachfolgend können die in dem Abgas enthaltenen Partikel als „PM“ bezeichnet werden. Das „PM“ ist eine Abkürzung für „Partikel“. Abgas wird durch einen Wabenfilter wie folgt gereinigt. Zuerst wird der Wabenfilter derart angeordnet, dass die Seite der Einströmendfläche auf der stromaufwärtigen Seite eines Abgassystems positioniert ist, durch das Abgas abgegeben wird. Das Abgas strömt von der Seite der Einströmendfläche des Wabenfilters in Einströmzellen. Dann strömt das Abgas, das in die Einströmzellen geströmt ist, durch eine poröse Trennwand, strömt zu Ausströmzellen und wird von der Ausströmendfläche des Wabenfilters abgegeben. Wenn PM in dem Abgas durch den Wabenfilter kontinuierlich entfernt wird, sammelt sich PM wie etwa Ruß innerhalb des Wabenfilters an, wodurch die Reinigungseffizienz verringert und der Druckverlust des Wabenfilters erhöht wird. Daher wird beispielsweise in Reinigungsvorrichtungen, die den Wabenfilter verwenden, ein „Regenerationsprozess“ durchgeführt, um PM zu verbrennen, das sich innerhalb des Wabenfilters angesammelt hat. [Patentdokument 1] Internationale Veröffentlichung WO 2006/095835 Ein Wabenfilter, der verwendet wird, um Abgas zu reinigen, das von Motoren von Automobilen und dergleichen abgegeben wird, weist ein Problem auf, dass der Druckverlust aufgrund der Anhaftung von Partikeln wie etwa Ruß an der Oberfläche der Trennwand ansteigt. Daher besteht ein Bedarf an der Entwicklung eines Wabenfilters, der den Anstieg des Druckverlusts unterdrücken kann. Als eine der Maßnahmen zum Verringern des Druckverlusts wurden zum Beispiel Untersuchungen an „dünneren Wänden“ durchgeführt, um die Dicke der Trennwände eines Wabenfilters zu verringern. Das Verringern der Dicke der Trennwand bewirkt jedoch eine Verringerung der Einfangleistung des Wabenfilters. Wenn die Dicke der Trennwand verringert wird, wird zusätzlich die Wärmekapazität des gesamten Wabenfilters niedriger, und der Wabenfilter wird im Regenerationsprozess, wie oben beschrieben, leichter beschädigt. Andererseits erhöht das Erhöhen der Dicke der Trennwand den Druckverlust des Wabenfilters und erhöht die Masse des Wabenfilters, was zu einer Verschlechterung der katalytischen Leistung (mit anderen Worten, der Reinigungsleistung) des Abgasreinigungskatalysators, der auf den Wabenfilter geladen ist, führt. KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die Probleme mit dem oben beschriebenen Stand der Technik gemacht. Die vorliegende Erfindung stellt einen Wabenfilter bereit, der den Anstieg des Druckverlusts effektiv unterdrücken kann, wenn Partikel wie etwa Ruß an der Oberfläche der Trennwand anhaften, und eine hervorragende Reinigungsleistung erzielen kann, wenn er mit einem Abgasreinigungskatalysator beladen ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein im Folgenden beschriebener Wabenfilter bereitgestellt.[1] Ein Wabenfilter, umfassend: einen säulenförmigen Wabenstrukturkörper, der eine poröse Trennwand aufweist, die so angeordnet ist, dass sie eine Vielzahl von Zellen umgibt, die als Fluiddurchgangskanäle dienen, die sich von einer Einströmendfläche zu einer Ausströmendfläche erstrecken; und einen Verschlussabschnitt, der so angeordnet ist, dass dieser ein Ende der Zellen entweder auf der Seite der Einströmendfläche oder der Seite der Ausströmendfläche verschließt, wobei die Zellen, die den V