(57)【要約】  すすパティキュレートフィルタ用のフィルタエレメント（１８）の横断面形状であって、すすによるフィルタエレメントの均一な負荷を可能にする横断面形状が提案される。六角形のセル形状を起点として、それを取り囲むように別の複数の多角形が配置されている。すべての横断面形状において、すべての流入通路の横断面積がすべての流出通路の横断面積よりも大きいということが共通である。
2009537741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタエレメント、特にディーゼル機関の排ガスを濾過するためのフィルタエレメントであって、流入面（２２）及び流出面（２４）並びに多数の流入通路（２８）及び多数の流出通路（３０）が設けられており、流入通路（２８）と流出通路（３０）とが、開放気泡の材料から成るフィルタ壁（３１）によって仕切られている形式のものにおいて、すべての流入通路（２８）の横断面積がすべての流出通路（３０）の横断面積よりも大きく、流入通路（２８）の数が流出通路（３０）の数よりも多いことを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項２】
流入通路（２８）の横断面の真円度パラメータ
2009537741.tif 000026
が、流出通路（３０）の横断面の真円度パラメータ
2009537741.tif 000027
よりも小さく、この場合真円度パラメータ
2009537741.tif 000028
は下記の等式によって規定されており：
【数１】
2009537741.tif 000029
式中：
Ａ：通路（２８，３０）の横断面積
Ｕ：通路（２８，３０）の周囲長
である、請求項１記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
フィルタエレメント、特にディーゼル機関の排ガスを濾過するためのフィルタエレメントであって、流入面（２２）及び流出面（２４）並びに多数の流入通路（２８）及び多数の流出通路（３０）が設けられており、流入通路（２８）と流出通路（３０）とが、開放気泡の材料から成るフィルタ壁（３１）によって仕切られている形式のものにおいて、すべての流入通路（２８）の横断面積がすべての流出通路（３０）の横断面積よりも大きく、流入通路（２８）の横断面の真円度パラメータ
2009537741.tif 000030
が流出通路（３０）の横断面の真円度パラメータ
2009537741.tif 000031
よりも小さく、この場合真円度パラメータ
2009537741.tif 000032
が下記の等式によって規定されており：
【数２】
2009537741.tif 000033
式中：
Ａ：通路（２８，３０）の横断面積
Ｕ：通路（２８，３０）の周囲長
であることを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項４】
流入通路（２８）の数が流出通路（３０）の数よりも多い、請求項３記載のフィルタエレメント。
【請求項５】
フィルタエレメント（１８）の横断面が、互いに接合された六角形の複数のユニットセル（ＥＺ）によって形成され、各ユニットセル（ＥＺ）が等辺の三角形（３４）から成っており、各三角形（３４）が隣接した三角形（３４）に対して共通の辺を中心にして鏡像対称的であり、各三角形（３４）に３つのフィルタ壁（３１）が設けられていて、各フィルタ壁（３１）が三角形（３４）のそれぞれ所属の辺に対して直交して延びている、請求項１から４までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項６】
フィルタ壁（３１）の交点が三角形（３４）の内部に位置している、請求項５記載のフィルタエレメント。
【請求項７】
フィルタエレメント（１８）の横断面が、互いに接合された六角形の複数のユニットセル（ＥＺ）によって形成され、各ユニットセル（ＥＺ）が等辺の三角形（３４）から成っており、各三角形（３４）が隣接した三角形（３４）に対して共通の辺を中心にして鏡像対称的であり、各ユニットセル（ＥＺ）の中心点に中央の流出通路（３０.１）が配置されており、該中央の流出通路（３０.１）が６つの流入通路（２８）によって取り囲まれており、流入通路（２８）が横断面で見て、３つの第１の辺（ａ）と３つの第２の辺（ｂ）とを備えた規則的な六角形の形状を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項８】
流入通路（２８）の第１の辺（ａ）と第２の辺（ｂ）とが互いに交互に位置している、請求項７記載のフィルタエレメント。
【請求項９】
第１の辺（ａ）の長さと第２の辺（ｂ）の長さとの比（ａ／ｂ）が、０.３〜１.５の範囲、有利には０.６〜０.７５の範囲である、請求項７又は８記載のフィルタエレメント。
【請求項１０】
１つの六角形の流入通路（２８）の互いに隣接した２つの辺が、６０°の角度をなしている、請求項７から９までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１１】
フィルタエレメント（１８）の横断面が、互いに接合された六角形の複数のユニットセル（ＥＺ）によって形成され、各ユニットセル（ＥＺ）の中心点に中央の流出通路（３０.１）が配置されており、該中央の流出通路（３０.１）が６つの流入通路（２８）によって取り囲まれており、流入通路（２８）が横断面で見て、鏡面対称的な多角形の形をしており、互いに隣接して配置された各４つの流入通路（２８）が外側の流出通路（３０.２）を取り囲んでいる、請求項１から１０までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１２】
外側の流出通路（３０.２）が、正方形又は菱形の横断面形状を有している、請求項１１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１３】
中央の流出通路（３０.１）が、正六角形又は円形の横断面形状を有している、請求項７から１２までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１４】
フィルタエレメント（１８）の基本構造が、２００ｃｐｓｉ（ｃｐｓｉ＝cells per square inch）〜４５０ｃｐｓｉ、有利には３００〜３５０ｃｐｓｉのセル密度を有している、請求項１から１３までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１５】
フィルタ壁（３１）の壁厚（Ｗs）が、０.１ｍｍ〜１.２ｍｍ、有利には０.２５ｍｍ〜０.５０ｍｍである、請求項１から１４までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１６】
フィルタエレメント（１８）が押出し成形によって製造される、請求項１から１５までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１７】
フィルタエレメント（１８）がセラミック材料又はガラスセラミック材料、特にコージエライト、チタン酸アルミニウム又は炭化ケイ素から製造される、請求項１から１６までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１８】
フィルタエレメント（１８）が燒結金属から製造される、請求項１から１５までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１９】
流入通路（２８）が流入面（２２）で始まり、流出面（２４）において閉鎖されており、流出通路（３０）が流入面（２２）において閉鎖されていて、流出面（２４）において終わっている、請求項１から１８までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項２０】
フィルタ材料の多孔率が、３０％〜７０％の範囲であり、フィルタ材料の平均的な孔寸法が、５マイクロメータ〜３０マイクロメータの範囲である、請求項１から１９までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項２１】
平均的な孔寸法に比べて少なくとも２倍の大きさの直径を有する孔の割合が、最高でもすべての孔の量の３０％である、請求項２０記載のフィルタエレメント。
【請求項２２】
フィルタエレメントの全容積に関連した熱容量が、少なくとも４００Joule/Liter Kelvin（J/ｌK）であり、有利には５００J/ｌK〜７５０J/ｌKである、請求項１から２１までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項２３】
フィルタエレメント（１８）とハウジング（１６）と排ガス管（１２）とを備えたフィルタ装置であって、フィルタエレメントが、請求項１から２２までのいずれか１項記載のフィルタエレメントであることを特徴とするフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１及び請求項３の上位概念部に記載された形式のフィルタエレメント、特に内燃機関の排ガス系用のフィルタエレメントに関する。本発明はまた、請求項２３に記載された、フィルタエレメントを備えたフィルタ装置に関する。
【０００２】
ＥＰ１５０２６４０Ａ１に基づいて公知のフィルタエレメントは、流入面及び流出面並びに多数の流入通路及び多数の流出通路を有しており、流入通路は六角形の横断面を有し、流出通路は正方形又は菱形の横断面を有していて、流入通路と流出通路とは、開放気泡の材料から成るフィルタ壁によって隔てられている。
【０００３】
フィルタエレメントはしばしばセラミック材料から成っていて、通常、押出し成形によって製造される。すなわちこの場合、フィルタエレメントの未加工品は、互いに平行に延びている多数の通路を備えたプリズム状の物体である。未加工品の通路は初めは両端部において開放している。
【０００４】
浄化すべき排ガスをフィルタの壁を通して流すために、通路の一部はフィルタエレメントの後端部において閉鎖され、通路の他の部分はフィルタエレメントの前端部において閉鎖される。これによって２グループの通路が形成され、つまり後端部において閉鎖されている流入通路と、フィルタエレメントの始端部において閉鎖されている流出通路とが形成される。
【０００５】
流入通路と流出通路との間においては、もっぱらフィルタエレメントの多孔性の壁（以下においてはフィルタ壁と呼ぶ）を介して、流体の接続部が形成され、その結果排ガスは流入通路からフィルタ壁を貫いて流出通路に流入することによってしか、フィルタエレメントを貫流することができない。
【０００６】
公知のフィルタエレメントでは、時間の経過と共に、フィルタ壁の上流側に位置する表面にすすパティキュレートが堆積する。これらのすすパティキュレートは、フィルタ壁の透過性を低減し、ひいては、フィルタ壁を通るガス流の貫通時に生じる圧力降下を高めることになる。そして相応に「排ガスの背圧」が高まる。この背圧が所定の値を超えると、堆積したすすパティキュレートを燃焼することによってフィルタは再生される。この際に熱が発生し、フィルタエレメントにおける温度が高まる。
【０００７】
ハニカムボディのフィルタ面積が大きければ大きいほど、再生インターバルを長くすることができる。セル密度が高いハニカムボディ、つまり通路直径の小さなハニカムボディは、容積に比べて高いフィルタ面積を有している。しかしながら流入側における通路はあまりに小さくてはいけない。それというのは、さもないと、灰パティキュレートやすすパティキュレートによって通路が閉塞するおそれがあるからである。さらに、フィルタの全圧力損失における、フィルタ通路の貫流に起因する圧力損失の割合が極めて高い場合には、不均一な負荷の生じるおそれがある。このことは特に、前記割合がフィルタの流出側における通路によって生ぜしめられるような場合に、不都合である。それというのはこの場合、フィルタの後方領域における流れがフィルタ壁を通ることになり、そこで大部分のすすが分離堆積されるからである。そしてフィルタのこの部分において再生時には極めて高い温度が発生する。このような作用もしくは現象は、堆積した多くのすす量によってさらに高められる。このような危険は特にコージエライト製のフィルタエレメントにおいて発生する。それというのは、コージエライトは比較的小さな比熱容量を有しているので、すすの堆積物の酸化時に局部的に極めて高い温度が発生し得るからである。その結果、不都合な状況下では再生時にフィルタエレメントの内部において極めて高い温度が発生して、コージエライトの熱に対する安定性がもはや保証されなくなってしまう。このような理由から、従来は乗用車におけるコージエライト製のフィルタエレメントの使用は妨げられている。
【０００８】
発明の開示
本発明の課題は、すす及び灰に対するフィルタエレメントの収容能力を高め、再生過程の間におけるインターバルを長くすることである。さらに、フィルタエレメントの流出面の領域において、フィルタエレメントの破壊を惹起するような許容不能なほどに高い温度が再生時に生じることを、回避することが望まれている。
【０００９】
この課題を解決するために本発明の構成では、フィルタエレメント、特にディーゼル機関の排ガスを濾過するためのフィルタエレメントであって、流入面及び流出面並びに多数の流入通路及び多数の流出通路が設けられており、流入通路と流出通路とが、開放気泡の材料から成るフィルタ壁によって仕切られている形式のものにおいて、すべての流入通路の横断面積がすべての流出通路の横断面積よりも大きく、流入通路の数が流出通路の数よりも多くなっている。
【００１０】
本発明の課題を解決する別の構成では、すべての流入通路の横断面積がすべての流出通路の横断面積よりも大きく、流入通路の横断面の真円度パラメータが流出通路の横断面の真円度パラメータよりも小さくなっている。
【００１１】
本発明のように構成されていることによって、全圧力損失のうちの流入通路における圧力損失の割合が、全圧力損失における流出通路の圧力損失の割合とほぼ同じ大きさになり、かつ同時に流入通路の表面積が流出通路の表面積よりも大きくなることが、保証される。これによりすすによるフィルタエレメントの負荷が均一になる。その結果、再生時におけるすすの燃焼に起因するフィルタエレメントの加熱は、均一になり、フィルタエレメントの破壊を惹起するおそれのある局部的な温度ピークは回避される。
【００１２】
もちろん前記本発明による構成を互いに組み合わせることも可能である。それというのはこの場合、両方の構成に基づく作用効果を有利に合算することができるからである。
【００１３】
本発明の有利な構成では、フィルタエレメントの横断面が、六角形の複数のユニットセルから成っており、各ユニットセルが鏡像対称的な６つの三角形から成っていて、各三角形に３つのフィルタ壁が設けられていて、各フィルタ壁が三角形のそれぞれ所属の辺に対して直交して延びている。この場合フィルタ壁の交点は三角形の内部に位置している。
【００１４】
択一的に可能な別の構成では、フィルタエレメントの横断面が、互いに接合された六角形の複数のユニットセルによって形成され、各ユニットセルの中心点に中央の流出通路が配置されており、該中央の流出通路が６つの流入通路によって取り囲まれており、流入通路が横断面で見て、第１の辺と第２の辺とを備えた規則的な六角形の形状を有している。この場合流入通路の第１の辺と第２の辺とは交互に位置している。
【００１５】
このように構成されていると、流入通路の真円度パラメータは減じられ、流入通路、フィルタ壁及び流出通路に対する、フィルタエレメント内部における圧力損失の分配に対して、ポジティブな影響が与えられる。
【００１６】
このような作用効果を得ることができる別の構成では、フィルタエレメントの横断面が、互いに接合された六角形の複数のユニットセルによって形成され、各ユニットセルの中心点に中央の流出通路が配置されており、該中央の流出通路が６つの流入通路によって取り囲まれており、流入通路が横断面で見て、鏡面対称的な七角形の形をしており、互いに隣接して配置された各４つの流入通路が外側の流出通路を取り囲んでいる。この場合この外側の流出通路は有利には、正方形又は菱形の横断面形状を有している。
【００１７】
本発明のその他の利点及び別の有利な構成は、以下の記載及び図面並びに請求項に記載されており、以下の記載及び図面並びに請求項に記載されたすべての特徴は、任意に互いに組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による排ガス処理装置を備えた内燃機関を示す概略図である。
【図２】本発明によるフィルエレメントを示す縦断面図である。
【図３】本発明によるフィルタエレメントの１実施例を示す横断面図である。
【図４】図３に示された実施例の一部を拡大して示す図である。
【図５】本発明によるフィルタエレメントの別の実施例を示す横断面図である。
【図６】図５に示された実施例の一部を拡大して示す図である。
【図７】図５に示された実施例の変化実施例を示す図である。
【００１９】
発明の実施の形態
次に図面を参照しながら本発明の有利な実施形態を説明する。
【００２０】
図１において内燃機関は符号１０で示されている。排ガスは排ガス管１２を介して排出され、この排ガス管１２内にフィルタ装置１４が配置されている。このフィルタ装置１４によって、排ガス管１２内を流れる排ガスからすすの粒子つまりすすパティキュレートが濾過される。このことは特に、法規制を維持するためにディーゼル内燃機関において必要である。
【００２１】
フィルタ装置１４は円筒形のハウジング１６を有しており、このハウジング１６内には、図示の実施例では回転対称的な、全体として同じく円筒形のフィルタエレメント１８が配置されている。
【００２２】
図２には本発明によるフィルタエレメント１８が断面図で示されている。このフィルタエレメント１８は例えば押出し成形された成形品として、例えばコージエライト（Cordierit）のようなセラミック材料から製造されることができる。
【００２３】
フィルタエレメント１８は矢印２０の方向で排ガス（図示せず）によって貫流される。流入面は図２において符号２２で示されており、流出面は図２において符号２４で示されている。
【００２４】
フィルタエレメント１８の長手方向軸線２６に対して平行に、複数の流入通路２８と流出通路３０とが交互に延びている。流入通路２８は流出面２４において閉鎖されている。図２には閉鎖栓体が符号なしで示されている。逆に流出通路３０は流出面２４においては開放されていて、流入面２２の領域において閉鎖されている。
【００２５】
濾過されていない排ガスの流路は、つまり流入通路２８のうちの１つに通じ、そこからフィルタ壁３１を通って流出通路３０のうちの１つに通じる。このような排ガスの流れは図２において矢印３２で例示されている。
【００２６】
フィルタエレメント１８はプリズム状部材であり、この部材の横断面は、流入通路と流出通路との規則的な繰り返しから構成されている。流入通路と流出通路との規則的に繰り返される順番は、多くの場合、いわゆるユニットセル（Einheitszelle）の鏡像、回転及び／又は並進によって生ぜしめることができる。言い換えれば、フィルタエレメントの全横断面ジオメトリは、複数のユニットセルから成っていることができる。図３及び図４に示された実施例では、ユニットセルは六角形である。ユニットセルは例えば正方形、方形又は菱形であってもよい。しかしながら、ユニットセルに帰することができる横断面ジオメトリに制限されるものではない。
【００２７】
以下においては、フィルタエレメントの内部における流体技術的な関係が記載される。この場合ユニットセルの面積はＡＥＺで示される。このユニットセルにおける流入通路及び流出通路の数は、ｎｅｉｎ；ｎａｕｓで示される。
【００２８】
以下において、流入通路に割り当てられるフィルタ容積の割合は、χで示される。さらに、フィルタ材料に割り当てられるフィルタ容積の割合は、φで示される。これらの割合χ，φは、フィルタエレメントが複数のユニットセルから構成されることに基づいて、全フィルタエレメントにおいて、ユニットセルにおけると同じ値を有している。
【００２９】
貫流される通路の流れ抵抗のための基準となる直径は、いわゆる水力直径ｄｈであり：
【数１】
2009537741.tif 000003
【００３０】
水力直径ｄｈは、通路の周囲長Ｕと横断面積Ａとに関連している。
【００３１】
流入通路２８の水力直径ｄｈに対しては次の式が成り立つ：
【数２】
2009537741.tif 000004
【００３２】
流出通路３０の水力直径ｄｈに対しては次の式が成り立つ：
【数３】
2009537741.tif 000005
【００３３】
栓体によって失われるフィルタ長さを考慮しないと、フィルタエレメント１８の容積固有の濾過面積Ａ′′′は、長さＬに相当し、
【数４】
2009537741.tif 000006
となる。
【００３４】
等式（２）に示された通路の周囲長を代入すると、
【数５】
2009537741.tif 000007
となる。
【００３５】
この等式（５）から分かるように、フィルタエレメント１８の全容積における流入通路２８の大きな割合χと小さな通路直径とによって、高い容積固有のフィルタ面積Ａ′′′が得られる。
【００３６】
通路のサイズが水力直径ｄｈによって有利に記載されるのに対して、通路の形状は真円度パラメータ
2009537741.tif 000008
によって記載することができる：
【数６】
2009537741.tif 000009
【００３７】
2009537741.tif 000010
【００３８】
は、丸い通路に対しては１であり、真円から益々離れる通路形状に対して、
2009537741.tif 000011
の値は減少する。
【００３９】
等式（２）及び（３）と等式（６）の真円度の定義とを用いて、水力直径ｄｈに対しては次のように表せる：
【数７】
2009537741.tif 000012
【００４０】
【数８】
2009537741.tif 000013
【００４１】
等式（５）に代入すると：
【数９】
2009537741.tif 000014
【００４２】
通路を貫流することによって生じる圧力損失は、公知の文献に相応して、下記の式のように評価することができる：
【数１０】
2009537741.tif 000015
【００４３】
【数１１】
2009537741.tif 000016
【００４４】
式中、Ｆは経験もしくは実験による無次元ファクタを示し、μは排ガスの動的な粘度を示し、
2009537741.tif 000017
は排ガス容積流を示し、Ｑはフィルタエレメント１８の横断面積を示す。両方の等式から圧力損失分を相互に関連させると、流入通路２８と流出通路３０との容積比のための変数ＲＶ＝χ／（１−φ−χ）を使用して、次の式が得られる：
【数１２】
2009537741.tif 000018
【００４５】
これらの関係から、本発明による横断面ジオメトリの有利な作用が生ぜしめられる。これによって特に次のことが分かる。すなわち、横断面積に対して多数のセル／通路を備えていて、ＲＶ＞１である流入通路２８と流出通路３０との容積比ＲＶを有していて、しかも流入通路の下流側の領域において増加するすすの堆積が生じない、フィルタエレメント１８は、ハニカムボディが流出通路よりも多くの流入通路を有していて（ｎein＞ｎaus）であり、かつ／又は流入通路２８の真円度
2009537741.tif 000019
が流出通路３０の真円度
2009537741.tif 000020
よりも小さい
2009537741.tif 000021
場合にしか、実現することができない。
【００４６】
図３には、本発明によるフィルタエレメント１８の１実施例が拡大されて断面図で示されている。フィルタエレメント１８の横断面はそれぞれ、横断面において正六角形の形をした１つの流出通路３０と、この流出通路３０を取り囲んでいる全部で６つの流入通路とから成っている。図面を見易くするために、流入通路２８及び流出通路３０の一部にしか符号は付けられていない。
【００４７】
流入通路２８は同様に六角形の横断面を有しているが、この六角形の全部で６つの辺は同じ長さを有していない。この流入通路２８の六角形は互いに交番する第１の辺ａと第２の辺ｂとを有している。流入通路２８の異なった長さの辺によって、流入通路２８の真円度パラメータ
2009537741.tif 000022
は、流出通路３０の真円度パラメータ
2009537741.tif 000023
に対して減じられる。その結果、流入通路２８の表面積は流出通路３０の表面積よりも大きくなるので、すすはフィルタエレメント１８に所望のように均一に堆積する。
【００４８】
図３に示された実施例においてさらに、流入通路２８の数ｎeinと流出通路３０の数ｎausとの比は、２：１に等しい。流出通路３０よりも多くの流入通路２８が存在することによっても、フィルタエレメント１８におけるすすの均一な堆積が促進される。
【００４９】
図３に示されたフィルタエレメント１８の横断面は、複数の六角形のユニットセルＥＺの集まりによっても説明することができる。これらの六角形のユニットセルＥＺは、全部で６つの鏡面対称的な三角形から成っている。
【００５０】
図４には、これらの三角形のうちの１つの三角形３４が示されている。最重要な幾何学的な寸法、つまり長さａ及びｂ並びに壁厚Ｗsが図４に示されている。ユニットセルＥＺは辺３６及び／又は辺３８を中心にした三角形３４の複数回の鏡面反射によって形成される。
【００５１】
【表１】
2009537741.tif 000024
【００５２】
図５には、本発明によるフィルタエレメントの別の実施例が横断面図で示されている。図５においては全部で３つのユニットセルＥＺが互いに接合されている。もちろん、別のユニットセルＥＺをさらに接合することによって、任意の大きさのフィルタエレメント横断面を実現することができる。ユニットセルＥＺの中心には中央の流出通路３０.１が配置されており、この中央の流出通路３０.１は図５に示された実施例では横断面で見て、正六角形の形をしている。
【００５３】
中央の流出通路３０.１の周りには全部で６つの流入通路２８が配置されている。一部にだけ符号が付けられているこれらの流入通路２８は、鏡面対称的な七角形の横断面形状を有している。
【００５４】
この七角形の最長の辺は図５において符号ｃで示されている。各４つの流入通路２８がその辺ｃで、それぞれ１つの外側の流出通路３０.２を取り囲んでいる。
【００５５】
これらの外側の流出通路３０.２は２つのユニットセルＥＺにわたって延在している。図５において一点鎖線で示されたユニットセルＥＺにおいて、別のユニットセルが接続されていないユニットセルの辺には従って、それぞれ半分の外側の流出通路３０.２だけが示されている。ゆえにこのような半分の外側の流出通路は符号３０.２／２で示されている。
【００５６】
図６及び図７には、互いにまとめられて図５に示されたユニットセルＥＺを形成する三角形３４が示されている。この場合最重要の幾何学的なパラメータ、つまり辺長さＡ，Ｂ，ｄ及びｅが示されている。これらのパラメータは下記の表に記入された値範囲内に位置していると、有利なことが分かっている。
【００５７】
【表２】
2009537741.tif 000025
【００５８】
図７に示された実施例では中央の流出通路３０.１は横断面円形である。その他の横断面ジオメトリに関しては、図６に示された実施例と同じである。
【００５９】
もちろん、フィルタ壁３１は互いに鋭角的に移行している必要はなく、必要とあらば、１つのフィルタ壁３１から他のフィルタ壁３１への移行部は、適当な半径を有する丸み部（図示せず）によって形成されていてもよい。このような丸み部は、製造を容易にし、かつ１つのフィルタ壁３１から他のフィルタ壁３１への移行部の領域における応力ピークを減じる。さらに、フィルタ壁３１は横断面で見て直線的に延びているのではなく、湾曲されていてもよい。
【００６０】
多くの使用例において、少なくともフィルタ壁３１の上流側に位置している表面が触媒被覆層を有していると、有利なことが分かっている。
【図１】
2009537741.tif 000034
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年1月27日(2009.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタエレメント、特にディーゼル機関の排ガスを濾過するためのフィルタエレメントであって、流入面（２２）及び流出面（２４）並びに多数の流入通路（２８）及び多数の流出通路（３０）が設けられており、流入通路（２８）と流出通路（３０）とが、開放気泡の材料から成るフィルタ壁（３１）によって仕切られている形式のものにおいて、すべての流入通路（２８）の横断面積がすべての流出通路（３０）の横断面積よりも大きく、流入通路（２８）の数が流出通路（３０）の数よりも多く、
流入通路（２８）の横断面の真円度パラメータ
2009537741.tif 000041
が、流出通路（３０）の横断面の真円度パラメータ
2009537741.tif 000042
よりも小さく、この場合真円度パラメータ
2009537741.tif 000043
は下記の等式によって規定されており：
【数１】
2009537741.tif 000044
式中：
Ａ：通路（２８，３０）の横断面積
Ｕ：通路（２８，３０）の周囲長
であることを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項２】
フィルタエレメント（１８）の横断面が、互いに接合された六角形の複数のユニットセル（ＥＺ）によって形成され、各ユニットセル（ＥＺ）が等辺の三角形（３４）から成っており、各三角形（３４）が隣接した三角形（３４）に対して共通の辺を中心にして鏡像対称的であり、各三角形（３４）に３つのフィルタ壁（３１）が設けられていて、各フィルタ壁（３１）が三角形（３４）のそれぞれ所属の辺に対して直交して延びている、請求項１記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
フィルタ壁（３１）の交点が三角形（３４）の内部に位置している、請求項２記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
フィルタエレメント（１８）の横断面が、互いに接合された六角形の複数のユニットセル（ＥＺ）によって形成され、各ユニットセル（ＥＺ）が等辺の三角形（３４）から成っており、各三角形（３４）が隣接した三角形（３４）に対して共通の辺を中心にして鏡像対称的であり、各ユニットセル（ＥＺ）の中心点に中央の流出通路（３０.１）が配置されており、該中央の流出通路（３０.１）が６つの流入通路（２８）によって取り囲まれており、流入通路（２８）が横断面で見て、３つの第１の辺（ａ）と３つの第２の辺（ｂ）とを備えた規則的な六角形の形状を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項５】
流入通路（２８）の第１の辺（ａ）と第２の辺（ｂ）とが互いに交互に位置している、請求項４記載のフィルタエレメント。
【請求項６】
第１の辺（ａ）の長さと第２の辺（ｂ）の長さとの比（ａ／ｂ）が、０.３〜１.５の範囲、有利には０.６〜０.７５の範囲である、請求項４又は５記載のフィルタエレメント。
【請求項７】
１つの六角形の流入通路（２８）の互いに隣接した２つの辺が、６０°の角度をなしている、請求項４から６までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項８】
フィルタエレメント（１８）の横断面が、互いに接合された六角形の複数のユニットセル（ＥＺ）によって形成され、各ユニットセル（ＥＺ）の中心点に中央の流出通路（３０.１）が配置されており、該中央の流出通路（３０.１）が６つの流入通路（２８）によって取り囲まれており、流入通路（２８）が横断面で見て、鏡面対称的な多角形の形をしており、互いに隣接して配置された各４つの流入通路（２８）が外側の流出通路（３０.２）を取り囲んでいる、請求項１から７までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項９】
外側の流出通路（３０.２）が、正方形又は菱形の横断面形状を有している、請求項８記載のフィルタエレメント。
【請求項１０】
中央の流出通路（３０.１）が、正六角形又は円形の横断面形状を有している、請求項４から９までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１１】
フィルタエレメント（１８）の基本構造が、２００ｃｐｓｉ（ｃｐｓｉ＝cells per square inch）〜４５０ｃｐｓｉ、有利には３００〜３５０ｃｐｓｉのセル密度を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１２】
フィルタ壁（３１）の壁厚（Ｗs）が、０.１ｍｍ〜１.２ｍｍ、有利には０.２５ｍｍ〜０.５０ｍｍである、請求項１から１１までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１３】
フィルタエレメント（１８）が押出し成形によって製造される、請求項１から１２までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１４】
フィルタエレメント（１８）がセラミック材料又はガラスセラミック材料、特にコージエライト、チタン酸アルミニウム又は炭化ケイ素から製造される、請求項１から１３までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１５】
フィルタエレメント（１８）が燒結金属から製造される、請求項１から１３までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１６】
流入通路（２８）が流入面（２２）で始まり、流出面（２４）において閉鎖されており、流出通路（３０）が流入面（２２）において閉鎖されていて、流出面（２４）において終わっている、請求項１から１５までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１７】
フィルタ材料の多孔率が、３０％〜７０％の範囲であり、フィルタ材料の平均的な孔寸法が、５マイクロメータ〜３０マイクロメータの範囲である、請求項１から１６までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１８】
平均的な孔寸法に比べて少なくとも２倍の大きさの直径を有する孔の割合が、最高でもすべての孔の量の３０％である、請求項１７記載のフィルタエレメント。
【請求項１９】
フィルタエレメントの全容積に関連した熱容量が、少なくとも４００Joule/Liter Kelvin（J/ｌK）であり、有利には５００J/ｌK〜７５０J/ｌKである、請求項１から１８までのいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項２０】
フィルタエレメント（１８）とハウジング（１６）と排ガス管（１２）とを備えたフィルタ装置であって、フィルタエレメントが、請求項１から１９までのいずれか１項記載のフィルタエレメントであることを特徴とするフィルタ装置。
【国際調査報告】
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