(57)【要約】  本発明は、フィルタ本体（４）を備えた排気パーティキュレートフィルタに関する。このフィルタ本体（４）には、互いに前後に配列され、複数のフィルタプレート（１）から形成される複数個のフィルタポケット（３）を有する。該フィルタプレート（１）には平面状の切り抜き開口（２）が形成される。本発明によれば、この平面状の切り抜き開口（２）の周囲輪郭（８）が、この切り抜き開口（２）の表面積の重心（Ｓ）から異なる距離に位置する複数の点で定義される。さらに、本発明の排気パーティキュレートフィルタの少なくとも１つの切り抜き開口（２）の表面積の重心（Ｓ）が、フィルタ要素（４）の長手方向の中心軸（７）から距離を置いてフィルタプレート（１）に配置され、あるいは、フィルタ要素（４）が、異なる切り抜き開口（２）を有する複数のフィルタプレート（１）を有する。開示される排気パーティキュレートフィルタは、特にディーゼルエンジンを装備する自動車での用途に適する。
2008501493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに前後に配置され、複数のフィルタプレート（１）によって形成される複数個のフィルタポケット（３）により構成され、
該フィルタプレート（１）は、平面状の切り抜き開口（２）と、該切り抜き開口（２）の境界となる周囲輪郭（８）を有する、フィルタ本体（４）を備えた排気パーティキュレートフィルタにおいて、
上記周囲輪郭（８）が、上記切り抜き開口（２）の面積の重心（Ｓ）から異なる距離に位置する複数の点により定義されることを特徴とする排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項２】
互いに前後に配置され、複数のフィルタプレート（１）によって形成される複数個のフィルタポケット（３）により構成され、
前記フィルタプレート（１）が少なくとも１つの平面状の切り抜き開口（２）を有する、フィルタ本体（４）を備えた排気パーティキュレートフィルタにおいて、
少なくとも１つの前記切り抜き開口（２）の面積の重心（Ｓ）が、該フィルタ本体（４）の長手方向の中心軸（７）から距離を置くように該フィルタプレート（１）に形成されることを特徴とする排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項３】
前記切り抜き開口（２）が液滴形状の周囲輪郭を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項４】
前記切り抜き開口（２）がスロット又は三角形の形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項５】
前記フィルタプレート（１）が、前記フィルタポケットの内側及び／又は前記フィルタポケットの外側に向いた隆起を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項６】
互いに前後に配置され、複数のフィルタプレート（１）によって形成される複数個のフィルタポケット（３）により構成され、
前記フィルタプレート（１）が少なくとも１つの平面状の切り抜き開口（２）を有する、フィルタ本体（４）を備えた排気パーティキュレートフィルタにおいて、
前記フィルタ本体（４）が、異なる切り抜き開口（２）を有する複数のフィルタプレート（１）で構成されることを特徴とする排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項７】
前記フィルタ本体（４）が、排気の流れの主方向（６）に面積が増大する形状の切り抜き開口（２）を有する複数のフィルタプレート（１）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項８】
前記フィルタ本体（４）が、排気の流れの主方向（６）にますます円形に近づく形状の切り抜き開口（２）を有する複数のフィルタプレート（１）を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項９】
前記フィルタプレート（１）がほぼ平面状に形成され、各フィルタポケット（３）のフィルタプレート（１）が、互いに平行に延びる平面内において相互に僅かな距離をもって配置されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項１０】
前記フィルタプレート（１）が、焼結された金属フィルタプレートにより形成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１又は２又は６の前段部分の特徴を有する排気パーティキュレートフィルタであって、互いに前後に配置され、複数のフィルタプレートによって形成される複数個のフィルタポケットを有する排気パーティキュレートフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、フィルタハウジングの中に差し込まれるフィルタ本体によって形成される排気パーティキュレートフィルタを開示する。このフィルタ本体は、排気流れの主方向に互いに前後に配置される個々のフィルタポケットから構成され、このフィルタポケットは、それぞれ、相互に当てがわれて直接に隣接する２つの焼結金属フィルタプレートによって形成される。このフィルタ本体は、ディーゼルエンジン排気のすすのパーティキュレートろ過用として用いられ、焼結金属フィルタプレートは、ろ過された排気ガスを排出する役割を担う中心の円形の切り抜き開口を有する。
【０００３】
このフィルタ本体の場合には、未処理の排気ガスが、円筒状のフィルタ本体に対してほぼ半径方向に流入し、焼結金属フィルタプレートを通過してフィルタ本体の内側の領域に流れる。排気ガスが焼結金属フィルタプレートを通過する際に、パーティキュレートが排気ガスからろ過され、焼結金属フィルタプレートの外側に堆積してフィルタポケットの壁面を形成する。清浄化された排気ガスは、フィルタ本体の一方の端部からフィルタ本体に対して軸方向に流出し、好ましくは排気管に至る。
【０００４】
この排気パーティキュレートフィルタの場合には、フィルタポケットの切り抜き開口の領域において、外側の原排気ガス側の面とフィルタ本体又はフィルタポケットの内側の清浄ガス領域内との両方に、流れに関するデッドゾーンがしばしば形成される。このゾーンには排気ガスの流れがほとんど届かない。それは、特に、これらの箇所において方向転換及び逆流が局所的な流れの抵抗の増大をもたらし、対応して高い排気背圧を生じさせるからである。これは、かかるフィルタ装置の効率を低下させ、この低下は、例えば全体容積をより大きくすることによって補償しなければならない。
【０００５】
【特許文献１】独国実用新案第２００  ０４  １６２  Ｕ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、改善されたろ過性能を有する排気パーティキュレートフィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１又は２又は６の特徴を備えた排気パーティキュレートフィルタによって達成される。
【０００８】
本発明による排気パーティキュレートフィルタは、互いに前後に配置され、複数のフィルタプレートによって形成される複数個のフィルタポケットを有するフィルタ本体を備える。フィルタプレートは平面状の切り抜き開口を有しており、この切り抜き開口は、その境界となる周囲輪郭を有する。この切り抜き開口の周囲輪郭は、切り抜き開口の面積の重心から異なる距離に位置する複数の点から構成される。
【０００９】
この場合、フィルタプレートは、ミリメートルオーダーの比較的薄い厚さの多孔性材料で、ろ過効果を有する多孔性材料のプレート形状のブランクを意味するものと理解する。相当する材料としては、表層フィルタの意味におけるろ過効果を有するものが好ましい。この材料は、例えば、織り合わされた繊維から製作することができ、場合によっては補強インサートによって機械的に安定させることもできる。しかし、例えばグリッド又はスクリーン形状の、多数の小開口を有する平坦な金属支持材を用いることが好ましい。支持材は、織り合わせたワイヤ材料から製作されるマットの形状とすることも、あるいは、グリッド形状のエキスパンドメタルの形にすることも可能である。多孔性の繊維マットを支持材に貼り付けて、支持材と共に多層の複合構造を構成してもよい。しかし、小開口は粒状材料で充填することが好ましい。この粒状材料の接着は焼結法によって行われる。フィルタプレートブランクの外形は、形成されるフィルタ本体に対する装着要件に適合させる。設計自由度に関しては大きな多様性がある。フィルタプレートは、要件に応じて、円形、楕円形、長方形又は多角形とすることができる。軸対称又は点対称の形状が好ましい。
【００１０】
フィルタプレートの切り抜き開口は面積で定義され、その面積に対して、その面積の境界を定める周囲輪郭及び幾何学的な重心が通常の方法で規定される。周囲輪郭が重心から異なる距離に位置する複数の点から構成されるという特性から、切り抜き開口が円の形状とは異なるという結果、すなわち、切り抜き開口が非円形の形状又は周囲輪郭を有するという結果が得られる。切り抜き開口が周知の円形である場合と違って、この方式においては、切り抜き開口に対して、流れを導く形状で、各流れの形態に最適に適合した形状を定めることができる。これによって、流れに関する不利なデッドゾーンを回避することができる。対応して形成されるフィルタポケットは、大部分において通過流れが一様になり、パーティキュレートで一様にカバーされる。これによってろ過性能及び背圧特性が改善される。
【００１１】
この場合、切り抜き開口の面積は、隣接しない複数の面積をも意味するものと理解する。これは、フィルタプレートの１つの切り抜き開口を、複数個の部分面積によって形成することができる、あるいは相互に分離された少なくとも２つの部分面積によって形成することができるということと同義である。このように分割された切り抜き開口面積の重心は、結果的にその切り抜き開口面積の外側に位置することもあり得る。この場合、個々の部分面積は円形形状のものでもよいし、あるいは非円形形状にしてもよい。部分面積は、フィルタポケットが流入流れを受け入れる箇所とフィルタポケットの内部とにできる限り一様な流れ状態が生成するように、フィルタプレートに分布させることが望ましい。これは、特に、フィルタプレートの中心から外してフィルタプレートの端部領域近傍に配置された１つの切り抜き開口、あるいは、中心から外して配置された複数個の切り抜き開口によって実現される。切り抜き開口がフィルタプレートの端部領域に延長して延びていることも同様に好ましい。
【００１２】
本発明による排気パーティキュレートフィルタは、又、フィルタポケットの対応するフィルタプレートが少なくとも１つの平面状の切り抜き開口を有しており、この切り抜き開口の面積の重心が、フィルタ本体の長手方向の中心軸から距離を置いてフィルタプレートに配置されているという特徴をも備える。フィルタポケットは互いに前後に配置されるので、シリンダ状のフィルタ本体が得られる。その結果、得られるフィルタ本体に対して長手方向の中心軸が規定され、フィルタプレートの切り抜き開口の面積の重心がこの軸に対して偏心している。フィルタプレートが少なくとも１つの対称軸を有しており、切り抜き開口の面積の重心が、少なくとも１つの対称軸から離れた側方に配置されると好ましい。すなわち、切り抜き開口は、非中心的に、あるいは、対称に形成されるフィルタプレートの中心から外して配置される。しかし、フィルタポケットを結合するフィルタプレートは点対称の形状を有することが好ましく、従って、切り抜き開口の面積の重心は、フィルタプレートの対称の点から離れた側方に配置される。
【００１３】
本発明の１つの実施形態においては、切り抜き開口が液滴形状の周囲輪郭を有する。この方式によって、特にフィルタ本体内部への流入に影響を及ぼすことができる。
【００１４】
本発明の別の実施形態においては、切り抜き開口がスロット又は三角形として形成される。この場合、スロットは、長方形、多角形、又は楕円形とすることができる。一般的に、三角形、多角形、又は角を有するスロットの場合においても同様に、角の部分を、丸みをもつように形成することが好ましい。複数個の部分面積から形成される切抜き開口の場合には、その部分面積は異なる形状を有することができ、それによって、流れ状態を特に効果的に変えることが可能になる。フィルタポケットは、液滴形状又は三角形又はスロット形状の少なくとも１つの部分開口を有するフィルタプレートから製作するのが好ましい。フィルタプレートは形状を組み合わせた切り抜き開口を有することもできる。
【００１５】
さらに別の実施形態においては、フィルタプレートが、フィルタポケットの内側及び／又はフィルタポケットの外側に向いた隆起を有する。この隆起は、尖った先端又はビード又はウェブとして形成することが好ましい。この場合、特に、フィルタポケットの内側に向いた隆起は、空間を保持する役割を果たす。この隆起によって、フィルタポケットのフィルタプレートが排気ガスの圧力の影響の下で互いに対して平坦に押し付けられ、その結果、排気の流れが妨害又は遮断される可能性が防止される。特に、ビードとして形成される隆起又はスペーサの場合には、曲げ剛性が増大することによって、フィルタプレートの機械的安定性も増大する結果が得られる。
【００１６】
本発明による排気パーティキュレートフィルタは、又、フィルタプレートが異なる切り抜き開口を有するフィルタ本体によって構成される。この場合、異なるフィルタプレートの切り抜き開口は、切り抜き開口の面積及び／又はその形状に関して、互いに相違するものであってよい。この方式で、局所的に異なる流入流れの条件への適応が可能になる。特に、フィルタポケットを、排気流れの主方向において連続的に変化する条件へ適応させることが可能になる。その結果、通常排気流れの主方向において変化する排気の流れ質量又はフィルタポケット壁面へのパーティキュレートの堆積を考慮することができる。
【００１７】
本発明のさらに別の実施形態において、フィルタ本体が、排気の流れの主方向に見て面積が増大していく切り抜き開口を有する複数のフィルタプレートを備えると特に好ましい。この方式によって、フィルタ本体の個々のフィルタポケットからの排気ガスの特に一様な流出が実現される。
【００１８】
本発明のさらに別の実施形態においては、フィルタ本体が、排気の流れの主方向に形状がますます円形に近づく切り抜き開口を有する複数のフィルタプレートを含む。この方式によって、フィルタ本体の終端側における、清浄排気ガス流れ流入用の配管ラインへの移行が有利な形で可能になる。
【００１９】
本発明のさらに別の実施形態においては、フィルタプレートがほぼ平面状に形成され、各フィルタポケットのフィルタプレートが、互いに平行に延びる平面内において相互に僅かな距離をもって配置される。この方式は、フィルタポケットを、フィルタプレート材料のほぼ平面状のブランクから、場合によっては単なる曲げによっても製造することができるので、フィルタポケットの製造を簡素化する。
【００２０】
本発明のさらに別の実施形態においては、フィルタプレートが、焼結された金属フィルタプレートとして形成される。このような焼結金属フィルタプレートは焼結された金属繊維材料のプレートのブランクとすることができる。しかし、このような焼結金属フィルタプレートは、薄い平面状の金属グリッドのブランクから形成するのが好ましく、このグリッドの開口を、焼結法にかけられた金属含有粉末によって充填する。織り込まれたワイヤ構造又はエキスパンドメタルが、焼結金属フィルタプレートのグリッド形状の支持材として好適に用いられる。当業者によく知られ、この用途に十分な耐久性を有する任意のタイプの支持材及び焼結材料を使用することができる。焼結金属フィルタプレートの多孔度は、例えば、焼結される材料の結晶粒の寸法及び焼結法によって特別に設定することができる。
【００２１】
焼結された金属材料の熱的安定性のために、上記に従って構成されたパーティキュレートフィルタは、自動車の内燃機関の排気ガス清浄化用として特に適する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明を、図面及び関連する実施例に基づいてさらに詳細に説明する。
【００２３】
図１ａに、排気パーティキュレートフィルタのフィルタ本体形成用として周知の方法において用いられる焼結金属のフィルタプレート１を示す。焼結金属フィルタプレート１は円形形状であり、同様に円形の切り抜き開口２を有する。この切り抜き開口２は焼結金属フィルタプレート１の中心に配置される。
【００２４】
先行技術によるフィルタ本体を形成するために、複数個の同一の焼結金属フィルタプレート１を、スタック形状の配置が得られるように相互に接合する。この配置においては、両端の焼結金属フィルタプレート１は別として、各焼結金属フィルタプレート１は２つの最も近い隣接体を有する。本発明によるフィルタ本体の構成についても、原理的には同様に、同じ手順に従うことができる。以下、説明のために図１ｂを参照する。焼結金属フィルタプレート１の接合は、焼結金属フィルタプレート１がその外周の周囲全周においてその第１の隣接体１ａに接合されるように、例えば溶接によって行われる。さらに、この焼結金属フィルタプレート１は、切り抜き開口２の周囲輪郭の全周においてその第２の隣接体１ｂに、例えば溶接によって接合される。この方法で、互いに前後に配置され、複数のフィルタプレート１によって形成される複数のフィルタポケットの構成が得られる。
【００２５】
図１ｂに、この方法で形成されたフィルタ本体４が長手方向の断面として概略的に示される。ここでは、１つの焼結金属フィルタプレート１だけが対応する番号によって特定化されている。焼結金属フィルタプレート１を対にした接合が、互いに前後に配置される個々のフィルタポケット３を形成し、それが全体としてシリンダ状のフィルタ本体４を形成する効果を有することを見て取ることができる。好ましくは軸対称又は点対称のフィルタプレート１を使用するので、当該フィルタ本体は長手方向の中心軸７を有する。排気パーティキュレートフィルタを形成するために、フィルタ本体４をハウジング（図示されていない）内に固定して、内燃機関（図示されていない）の排気装置に組み込み得るようにする。
【００２６】
矢印５で示されるように、フィルタ本体４に対してほぼ半径方向の排気ガスの流れが生起し、フィルタ本体４の内部又はフィルタポケット３に流入する。排気ガスが多孔性の焼結金属フィルタプレート１を通過する際に、排気ガスのろ過が行われる。排気ガスに含まれるパーティキュレートは、フィルタ本体４に関して焼結金属フィルタプレートの外面上に堆積する。ろ過された排気ガスは、切り抜き開口２を通過して、矢印６で示される排気の流れの主方向に一致して排出される。
【００２７】
良好なろ過効果を達成するために、通常、フィルタポケット３の高い装填密度が目標とされる。これに対応して、焼結金属フィルタプレート１間の距離が結果的に小さくなる。フィルタ本体４の外側においては、２つの隣接するフィルタポケット３の焼結金属フィルタプレート１間の距離は半径方向の内側に向かって狭くなっている。フィルタ本体４の内側においては、各フィルタポケット３の焼結金属フィルタプレート１間の距離は、半径方向の外側に向かって狭くなっている。これによって、半径方向の内側の領域及び半径方向の外側の領域の両方に、一様な流入と、フィルタポケット３及び全フィルタ本体４の一様な通過流れとに関してクリティカルな状態が生ずる。本発明によれば、この流れ状態が、特別に設計されたフィルタプレート１によって改善される。特に、本発明によれば、切り抜き開口２を特殊な位置、特殊な幾何学的形状及び特殊な個数のものにすることによって、流れに関するデッドゾーンを回避し、背圧挙動を改善することが可能になる。
【００２８】
フィルタプレート１の特別に有利ないくつかの実施形態を、以下、例に基づいて説明する。フィルタプレート１は、使用に適した任意の所望の材料で製造することができるが、以下においては、フィルタプレート１は通例の種類の焼結金属フィルタプレートであり、フィルタ本体４を形成するための個々のフィルタプレート１の接合は前述のように行われると想定する。従って、得られるフィルタ本体の形態については、図１ｂを参照する。本発明によるパーティキュレートフィルタを形成するためのフィルタプレートは、円形又は楕円形で、あるいは多角形として、点対称又は軸対称に形成するのが好ましいが、以下においては、一般性なものにこだわらずに、フィルタプレートが長方形の場合を想定して説明する。
【００２９】
図２ａに長方形のフィルタプレート１が示されるが、このフィルタプレート１は液滴形状の面積又は周囲輪郭８を有する切り抜き開口２を備える。切り抜き開口２の液滴形状は、全フィルタ本体４の流れの抵抗、特に原ガス側における流れの抵抗を低減する効果を有する。同時に、より一様な流入流れ及び低圧力損失が、原ガス側及び清浄ガス側の両方において達成される。本発明による切り抜き開口２の形状によって、流れに関するデッドゾーンを大幅に回避することができる。切り抜き開口からフィルタポケット内部（プレナム）の清浄ガス空間への移行が、切り抜き開口２の非円形の液滴形状によって、円形の切り抜き開口に比べて改善され、その結果、圧力損失の低下が得られる。特に、切り抜き開口を、図示のように、フィルタプレート１の中心から外して配置することが好ましい。
【００３０】
さらに、図２ｂによれば、複数個の切り抜き開口２を設けることが好ましい。図示の場合、これは、フィルタプレート１の片側に、フィルタプレートの中心から側方へ距離を置いて互いに上下に配置されている。しかし、出口開口２を、他の何らかの方法でフィルタプレート１に配置してもよいことは言うまでもない。複数個の出口開口２、特に液滴形状の開口を複数個設けることは、乱流と、排気の流れの主方向６に対して直角な方向転換の割合とを低減する効果、従って圧力損失を低減する効果を有する。液滴形状とは異なる他の形状も、出口開口２用として同様に可能であることは言うまでもない。
【００３１】
本発明による排気パーティキュレートフィルタ形成用のフィルタプレート１の別の有利な実施形態を図３に示す。２つの円形の切り抜き開口２が、フィルタプレート１の第１主軸１１に関して対称に、中心点が第２主軸１０上に位置するようにフィルタプレート１に配置されている。これによって、対応するフィルタポケットの内部領域への一様な流入が同様に可能になる。図３から分かるように、切り抜き開口２の２つの部分の重心は、それぞれ、対応するフィルタ本体４の長手方向の中心軸７から距離を置いてフィルタプレート１に配置される。この場合、中心点９は、対応するフィルタ本体４の長手方向の中心軸７が通る点を示す。
【００３２】
切り抜き開口を、図４に示すようにスロットとして形成しても、有利な流れ特性が得られる。この場合、スロットとしての形状を有する切り抜き開口２が、先端針又は突起状に構成される末端領域１２を具備すると特に好ましい。切り抜き開口２には、このように構成される末端領域１２を片側又は両側に設けることができる。スロット形状の切り抜き開口を有するフィルタプレートによっても、特に低く平坦なフィルタ本体で、優れた流れ特性及びろ過性能を有するフィルタ本体を構成することが可能になる。長方形のフィルタプレート１の場合には、スロット形状の切り抜き開口２が、フィルタプレートの長方形の長辺に平行に延びており、フィルタプレート１の対応主軸１０上に配置されると、特に一様な流れ分布にとって好ましい。
【００３３】
本発明による排気パーティキュレートフィルタ形成用のフィルタプレートの好ましい実施形態のさらに別の例を図５ａ〜５ｄに示す。この場合、図５ａは、図４に示した切り抜き開口に類似した３つの同寸法のスロット形状の切り抜き開口２を有するフィルタプレート１を示す。これとは違って、図５ｂに示すフィルタプレート１は、切り抜き開口の面積が異なるスロット形状の切り抜き開口２を有する。この場合、異なる面積は、切り抜き開口２の長手方向の長さが異なっている結果である。切り抜き開口の異なる面積を、同じ長さではあるが幅が異なるスロットあるいは他の何らかの方法によっても実現し得ることは言うまでもない。
【００３４】
例えば、構造設計条件の理由から、切り抜き開口２の形状をスロットとし、それを、図２ａに示す配置と同様にフィルタプレート１の一方の端部に配置することも有利となる場合がある。図５ｃはこのような実施形態を例として示す。この実施形態の場合には、スロットの形の切り抜き開口２がフィルタプレート１に設けられ、切り抜き開口２は、フィルタプレート１の第１主軸１１から距離を置いて、その第１主軸１１に対して平行な直線上に配置されている。さらに、切り抜き開口２は、長方形のフィルタプレート１の第２主軸１０に関して軸対称を有する。
【００３５】
図５ｄには、本発明による排気パーティキュレートフィルタ形成用のフィルタプレートのさらに別の好ましい実施形態を示す。このフィルタプレート１は、鋭角の三角形の切り抜き開口２を備えており、この三角形は対応する周囲輪郭８を有する。図示のように、切り抜き開口の面積の重心Ｓはフィルタプレート１の対称の中心点９から距離を置いた位置にある。この対称の中心点９は、フィルタプレート１の主軸１０、１１の交差点によって規定される。図１ｂによるフィルタ本体４は、対応するフィルタポケット３をもって構成されるが、このフィルタ本体４の長手方向の中心軸７が、同時にこの中心点を通って延びている。この切抜き開口の形状は、フィルタ本体４をその中に配置するパーティキュレートフィルタハウジング内部の流れの状態に適合させることができる。特に、パーティキュレートフィルタハウジングの側方に排気ガスを導入する場合、あるいは、パーティキュレートフィルタハウジングの側方から排気ガスを排出する場合に、最適の流れ状態を作り出すのに好ましい。対応するフィルタプレート１によって形成され、互いに前後に配置される複数個のフィルタポケット３によって構成されるフィルタ本体４全体にわたって、圧力損失の一様な分布を達成するために、切り抜き開口の面積が、排気の流れの主方向６に増大していくと好ましい。
【００３６】
このような配置を、図６に模式的に示すように実現することができる。図６では、互いに前後に配置されたただ３つのフィルタプレート１のみが表現されている。フィルタポケット３を形成するためのフィルタプレート１の相互の接合は、全体として明白であるので示していない。この図では、図示のように、フィルタプレート１はスロット形状の切り抜き開口２を有する。この場合、切り抜き開口面積が、矢印６によって示される排気の流れの主方向の方向に増大する。この結果、示される方向に増大するガスの量が切り抜き開口２を通って流れるという事実が考慮されている。この事実の結果として排気が各切り抜き開口２を通過する際に圧力損失が増大する傾向があるが、この圧力損失の増大が、切り抜き開口面積の増大によって回避される。図６に示す実施形態においては、各フィルタプレート１の切り抜き開口２は、中心から外して配置されたスロットとして形成されているが、切り抜き開口２について、他の形状及び位置も可能であることは言うまでもない。特に、図２〜５に示す形状のいずれかに合致する切り抜き開口２の設計が可能であり、有利である。
【００３７】
一般的に、フィルタ本体４の個々のフィルタプレート１は、形状及び面積の両方に関して異なる切り抜き開口を有することができる。管を結合するために、切り抜き開口の形状が、フィルタ本体４の流出端に向かって円形に近づけば好ましい。最後に、フィルタプレート１に、フィルタポケットの内側に向いたエンボス加工の局所的な隆起（図には表現されていない）を設けることが一般的に好ましい。これは、各フィルタポケット３の内側に向いて突き出る尖った先端又はビード又はウェブとして形成することができる。フィルタプレート１に、ほぼ一様に分布した尖った先端状の隆起を設けることも好ましい。これによって、各フィルタポケット３のフィルタプレート１が排気ガスの圧力によって互いに対して平坦に押し付けられ、その結果ガスの流れが遮断される可能性が回避される。さらに、この隆起は、フィルタプレート１に大きな機械的安定性を付与する。
【００３８】
各フィルタプレート１に複数個の切り抜き開口２を配置する場合は、ろ過効果を有しないフィルタプレート１の領域が存在する可能性がある。その場合、この領域は、ガスを通さない材料から製作してもよく、さらに、フィルタ本体４を周囲のハウジングに固定するための固定要素を備えることができる。フィルタプレート１の少なくともガスを透過する多孔性の領域を、例えば堆積したすす粒子の焼却を補助するために、触媒被覆してもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１ａ】先行技術によるフィルタ本体用の、フィルタポケットを形成するためのフィルタプレートを示す図である。
【図１ｂ】図１ａに示すフィルタプレートから製作されるフィルタ本体の概略的な長手方向断面を示す。
【図２ａ】本発明による排気パーティキュレートフィルタ形成用のフィルタプレートの第１の好ましい実施形態を示す図である。
【図２ｂ】本発明によるフィルタプレートの第２の好ましい実施形態を示す図である。
【図３】本発明によるフィルタプレートの第３の好ましい実施形態を示す図である。
【図４】本発明によるフィルタプレートの第４の好ましい実施形態を示す図である。
【図５ａ】本発明によるフィルタプレートの別の好ましい実施形態を示す図である。
【図５ｂ】本発明によるフィルタプレートのさらに別の好ましい実施形態を示す図である。
【図５ｃ】本発明によるフィルタプレートのさらに別の好ましい実施形態を示す図である。
【図５ｄ】本発明によるフィルタプレートのさらに別の好ましい実施形態を示す図である。
【図６】本発明によるフィルタプレートの配置を概略的に示す図である。
【図１ａ】
2008501493.tif 000003
【図１ｂ】
2008501493.tif 000004
【図２ａ】
2008501493.tif 000005
【図２ｂ】
2008501493.tif 000006
【図３】
2008501493.tif 000007
【図４】
2008501493.tif 000008
【図５ａ】
2008501493.tif 000009
【図５ｂ】
2008501493.tif 000010
【図５ｃ】
2008501493.tif 000011
【図５ｄ】
2008501493.tif 000012
【図６】
2008501493.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月12日(2005.10.12)
【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】
互いに前後に配置され、対になって連結される複数のフィルタプレート（１）によって形成される複数個のフィルタポケット（３）により構成され、
該フィルタプレート（１）は、平面状の切り抜き開口（２）と、該切り抜き開口（２）の境界となる周囲輪郭（８）を有する、フィルタ本体（４）を備えた排気パーティキュレートフィルタにおいて、
上記周囲輪郭（８）が、上記切り抜き開口（２）の面積の重心（Ｓ）から異なる距離に位置する複数の点により定義されることを特徴とする排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項２】
互いに前後に配置され、対になって連結される複数のフィルタプレート（１）によって形成される複数個のフィルタポケット（３）により構成され、
前記フィルタプレート（１）が少なくとも１つの平面状の切り抜き開口（２）を有する、フィルタ本体（４）を備えた排気パーティキュレートフィルタにおいて、
少なくとも１つの前記切り抜き開口（２）の面積の重心（Ｓ）が、該フィルタ本体（４）の長手方向の中心軸（７）から距離を置くように該フィルタプレート（１）に形成されることを特徴とする排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項３】
前記切り抜き開口（２）が液滴形状の周囲輪郭を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項４】
前記切り抜き開口（２）がスロット又は三角形の形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項５】
前記フィルタプレート（１）が、前記フィルタポケットの内側及び／又は前記フィルタポケットの外側に向いた隆起を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項６】
互いに前後に配置され、対になって連結される複数のフィルタプレート（１）によって形成される複数個のフィルタポケット（３）により構成され、
前記フィルタプレート（１）が少なくとも１つの平面状の切り抜き開口（２）を有する、フィルタ本体（４）を備えた排気パーティキュレートフィルタにおいて、
前記フィルタ本体（４）が、異なる切り抜き開口（２）を有する複数のフィルタプレート（１）で構成されることを特徴とする排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項７】
前記フィルタ本体（４）が、排気の流れの主方向（６）に面積が増大する形状の切り抜き開口（２）を有する複数のフィルタプレート（１）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項８】
前記フィルタ本体（４）が、排気の流れの主方向（６）にますます円形に近づく形状の切り抜き開口（２）を有する複数のフィルタプレート（１）を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項９】
前記フィルタプレート（１）がほぼ平面状に形成され、各フィルタポケット（３）のフィルタプレート（１）が、互いに平行に延びる平面内において相互に僅かな距離をもって配置されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【請求項１０】
前記フィルタプレート（１）が、焼結された金属フィルタプレートにより形成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の排気パーティキュレートフィルタ。
【国際調査報告】
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