(57)【要約】【課題】　所望でない大きい取付け体積を必要とすること。さらに、このような複合装置は、排気ガスがこれらの装置を通って流れると、高排気逆圧を発生させること。【解決手段】　孔によって接続される流入チャネルおよび流出チャネルを有するウォールフローフィルタを備えるデバイスが提供される。流出側が閉じられた流路は流入チャネルを形成し、流入側が閉じられた流路はフィルタの流出シャネルを形成する。フィルタの流入チャネルおよび／または流出チャネルにおいて、排ガス処理構造が提供される。排ガスは、これらの排ガス処理構造を通って流れる必要がないので、その上に堆積された触媒は、ススで覆われない。従って、排ガス処理構造上触媒層のフィルタ機能および触媒機能は、互いに大きく分離される。異なった機能が互いに補完し合い、本発明により必要とされる取付け体積が小さいにもかかわらず、排ガス処理において高度な効率が達成される。【選択図】　図３
2004084666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　ディーゼルエンジンの排ガスからスス微粒子を除去するデバイスであって、該デバイスはウォールフローフィルタを含み、該ウォールフィルタは、
　（ａ）流入チャネルと、
　（ｂ）流出チャネルであって、該流入チャネルは、孔を通じて該流出チャネルと接続される、流出チャネルと、
　（ｃ）排ガス処理構造であって、該流入チャネルおよび／または該流出チャネルに配置される、排ガス処理構造と
　を備える、デバイス。
【請求項２】
　前記流入チャネル、前記流出チャネルおよび前記排ガス処理構造は、触媒層でコーティングされる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
　前記ウォールフローフィルタおよび前記排ガス処理構造はセラミック材料製である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
　前記セラミック材料は、菫青石、炭化ケイ素、アルミニウム酸化物、窒化ケイ素、ムライト、およびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
　前記排ガス処理構造は、前記流入チャネルおよび／または前記流出チャネルの長さ全体または部分領域にわたって広がる、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
　前記流出チャネルおよび前記流入チャネルの両方は排ガス処理構造を有し、該流入チャネルよび該流出チャネルの該排ガス処理構造は触媒層でコーティングされるが、該流出チャネルの該排ガス処理構造上の該触媒層は、該流入チャネルの該排ガス処理構造における該触媒層とは異なる物質を含む、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
　前記ウォールフローフィルタの複数の隣接チャネルは、組み合わされて１つの流入チャネルまたは１つの流出チャネルにされ、該組み合わされた隣接チャネルは、前記排ガス処理構造を形成する内部に配置されるチャネル壁を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
　前記触媒層は酸化触媒を含む、請求項２に記載のデバイス。
【請求項９】
　前記酸化触媒は、セリウム酸化物、セリウム／ジルコニウムの混合酸化物、プラセオジウム酸化物、ケイ化アルミニウム、活性アルミニウム酸化物、およびこれらの混合物からなる群より選択されるキャリア材料を含み、該酸化触媒にプラチナおよび／またはパラジウムが、微小結晶微粒子の形態で付与される、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
　前記触媒層は卑金属を含む、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
　前記触媒層は、前記排ガスに含まれる前記窒素酸化物を低減するための触媒を含む、請求項２に記載のデバイス。
【請求項１２】
　前記触媒層はＳＣＲ触媒を含む、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
　前記ＳＣＲ触媒は、Ｖ２Ｏ５、ＷＯ３またはＴｉＯ２あるいはこれらの化合物の混合物を含む、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
　前記触媒層は、前記排ガスに含まれる窒素酸化物を吸収するためのコンポーネントを含む、請求項２に記載のデバイス。
【請求項１５】
　前記窒素酸化物を吸収するための前記コンポーネントは、少なくとも１つのアルカリ土類金属を含む、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
　前記アルカリ土類は、バリウム、ストロンチウムおよびカルシウムからなる群より選択される、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
　前記触媒層は、活性アルミニウム酸化物上にプラチナをさらに含む、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
　ディーゼルエンジンの排ガスからスス微粒子を除去するプロセスであって、
　（ａ）排気ガスをウォールフローフィルタにさらす工程であって、該ウォールフローフィルタは、
　　（ｉ）流入チャネルと、
　　（ｉｉ）流出チャネルであって、該流入チャネルおよび該流出チャネルは、孔によって接続される、流出チャネルと、
　　（ｉｉｉ）排ガス処理構造であって、該流入チャネルおよび／または該流出チャネルに配置される、排ガス処理構造と
　を備える、工程と、
　（ｂ）該排気ガスを、該流入チャネルを通じて該ウォールフローフィルタに流入させ、かつ該流出チャネルを通って該ウォールフローフィルタから流出させる工程であって、該流入チャネルおよび該出力チャネルは、孔によって結合され、これにより該ウォールフローフィルタを通じてススを除去する、工程と
　を包含する、プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　（発明の分野）
　本発明は、ディーゼルエンジンの排気ガスからのスス微粒子の除去に関する。
【背景技術】
【０００２】
　（発明の背景）
　欧州連合は、２００５年に向けて、自動車排ガス規制基準の強化を計画している。これらの基準を満たすために、新たに開発された排ガス規制システムで、窒素酸化物とススの排ガスの低減を同時に達成することが必要である。残念なことに、２つの排ガス成分のうちの１つを低減するという、ディーゼルエンジンに対する任意の構造的対策は、同時に、もう１つの排ガス成分を増加させる。
【０００３】
　例えば、スス排出が、ディーゼルエンジン内の燃焼温度を上昇させることによって削減される場合、より多くの窒素酸化物が形成される。逆に、窒素酸化物の排出が、例えば、排気ガスの再循環によって低減される場合、スス排出が増加する。従って、ディーゼルエンジンを最適化するための現在の構造的対策は、スス排出を最適化することと窒素酸化物の排出を最適化することとの間の妥協を表す。
【０００４】
　スス排出を低減またはなくすために、フィルタ、特に、ウォールフローフィルタ（ｗａｌｌ−ｆｌｏｗ　ｆｉｌｔｅｒ）が用いられる。このようなフィルタは、９５％よりも高い濾過効率を達成し、ディーゼルエンジンの排ガス中のスス排出を効率的に低減することを保証する。残念ながら、このようなフィルタは、スス微粒子が連続的に付着することによって詰まる。従って、これらのフィルタは、スス微粒子を燃焼させることによって再生されなければならない。
【０００５】
　原則的に、フィルタは、熱的方法によって再生され得、スス微粒子は、排気ガス中に存在する酸素の支援によって燃焼され得る。しかしながら、このタイプの熱燃焼は、５５０℃〜６００℃の範囲の温度を必要とし、このような温度は、ディーゼルエンジンが全負荷で運転する場合にのみ、ディーゼルエンジンの排気ガス中で得られる。従って、現在において実行されている技術では、さらなる手段によってフィルタが加熱される場合にのみ、通常運転中にフィルタを再生することが可能である。これは、より多くのエネルギーを必要とし、燃料消費量を増加させる。
【０００６】
　例えば、特許文献１は、上流側に酸化触媒を有する微粒子トラップのシステムを記載する。フィルタを再生するために、排気ガス中の未燃燃料の量が周期的に増加される。さらなる燃料が、熱の放出とともに酸化触媒上で燃やされ、下流側の微粒子トラップが、これにより、再生温度になるように加熱される。このシステムにおいて燃焼のために必要とされるさらなる酸素は、圧縮空気を用いて排気ガスに供給され得る。
【特許文献１】英国特許明細書ＧＢ２，１３４，４０７　Ａ号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　残念ながら、触媒およびフィルタトラップが、別々のユニットとして排気流中で前後して構成される排気ガスシステムには不利な点がある。例えば、このタイプの装置は、所望でない大きい取付け体積を必要とする。さらに、このような複合装置は、排気ガスがこれらの装置を通って流れると、高排気逆圧（ｈｉｇｈ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｃｏｕｎｔｅｒ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を発生させる。これは、次に、所望でない燃費の増加をもたらす。さらに、この問題は、これ以上に悪化する。なぜなら、通常、十分な排気ガス処理を行うためには、さらなる触媒ユニットが必要とされるからである。
【０００８】
　類似の例は、排気ガスの窒素酸化物またはＮＯｘ含有量を低減するためのユニットを含む。これらのユニットは、ＳＣＲ（選択還元触媒）ユニットまたはＮＯｘ分子を吸収することができる吸収体ユニットとして構成され得る。しかしながら、これらもまた、所望されるほどには効率的でない。
【０００９】
　従って、排気ガスを処理するためのより効率的な手段を開発する必要が残されている。本発明は、この問題に１つの解決策を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
　（発明の要旨）
　本発明は、ディーゼルエンジンの排ガスからのスス微粒子の除去に関する。本発明により、流入チャネルおよび流出チャネルを有するウォールフローフィルタは、排ガスを流入チャネルに導入することを可能にし、流入チャネルと流出チャネルとを接続する孔を用いることによって、流入チャネルを通じて排ガスを外に出させる。好適には、流入チャネルおよび流出チャネルは、端部が交互に閉じられて、排気ガスが流入チャネルから流出チャネルへの途上の孔を通過することを保証する。さらに、排気ガスを処理するための排ガス処理構造が、流入チャネルおよび流出チャネル内に提供される。好適には、流入チャネル、流出チャネルおよび排ガス処理構造は、各々、触媒コーティングを有する。
【００１１】
　１実施形態において、本発明は、ディーゼルエンジンの排ガスからスス微粒子を除去するためのデバイスを提供し、このデバイスは、ウォールフローフィルタを備え、このウォールフローフィルタは、
　（ａ）流入チャネルと、
　（ｂ）流出チャネルであって、流入チャネルおよび流出チャネルが孔を通じて接続される、流出チャネルと、
　（ｃ）排ガス処理構造であって、排気ガス処理構造は、流入チャネルおよび／または流出チャネルに配置される、排ガス処理構造と
　を備える。
【００１２】
　本発明はまた、ディーゼルエンジンの排ガスからスス微粒子を除去するためのプロセスを含む。このプロセスは、
　（ａ）排気ガスをウォールフローフィルタにさらす工程であって、ウォールフローフィルタは、
　　（ｉ）流入チャネルと、
　　（ｉｉ）流出チャネルであって、流入チャネルおよび流出チャネルは、孔によって接続される、流出チャネルと、
　　（ｉｉｉ）排ガス処理構造であって、流入チャネルおよび／または流出チャネルに配置される、排ガス処理構造と
　　を備える、工程と、
　（ｂ）排気ガスを、流入チャネルを通ってウォールフローフィルタに流入させ、かつ流出チャネルを通ってウォールフィルタから流出させる工程であって、流入チャネルおよび流出チャネルは孔によって結合される、工程と
　を包含する。
【００１３】
　本発明によるデバイスは、ディーゼルエンジンの排ガスからスス微粒子を除去するデバイスであって、該デバイスはウォールフローフィルタを含み、該ウォールフィルタは、（ａ）流入チャネルと、（ｂ）流出チャネルであって、該流入チャネルは、孔を通じて該流出チャネルと接続される、流出チャネルと、（ｃ）排ガス処理構造であって、該流入チャネルおよび／または該流出チャネルに配置される、排ガス処理構造とを備え、それにより上記目的が達成される。
【００１４】
　前記流入チャネル、前記流出チャネルおよび前記排ガス処理構造は、触媒層でコーティングされてもよい。
【００１５】
　前記ウォールフローフィルタおよび前記排ガス処理構造はセラミック材料製であってもよい。
【００１６】
　前記セラミック材料は、菫青石、炭化ケイ素、アルミニウム酸化物、窒化ケイ素、ムライト、およびこれらの混合物からなる群より選択されてもよい。
【００１７】
　前記排ガス処理構造は、前記流入チャネルおよび／または前記流出チャネルの長さ全体または部分領域にわたって広がってもよい。
【００１８】
　前記流出チャネルおよび前記流入チャネルの両方は排ガス処理構造を有し、該流入チャネルよび該流出チャネルの該排ガス処理構造は触媒層でコーティングされるが、該流出チャネルの該排ガス処理構造上の該触媒層は、該流入チャネルの該排ガス処理構造における該触媒層とは異なる物質を含んでもよい。
【００１９】
　前記ウォールフローフィルタの複数の隣接チャネルは、組み合わされて１つの流入チャネルまたは１つの流出チャネルにされ、該組み合わされた隣接チャネルは、前記排ガス処理構造を形成する内部に配置されるチャネル壁を有してもよい。
【００２０】
　前記触媒層は酸化触媒を含んでもよい。
【００２１】
　前記酸化触媒は、セリウム酸化物、セリウム／ジルコニウムの混合酸化物、プラセオジウム酸化物、ケイ化アルミニウム、活性アルミニウム酸化物、およびこれらの混合物からなる群より選択されるキャリア材料を含み、該酸化触媒にプラチナおよび／またはパラジウムが、微小結晶微粒子の形態で付与されてもよい。
【００２２】
　前記触媒層は卑金属を含んでもよい。
【００２３】
　前記触媒層は、前記排ガスに含まれる前記窒素酸化物を低減するための触媒を含んでもよい。
【００２４】
　前記触媒層はＳＣＲ触媒を含んでもよい。
【００２５】
　前記ＳＣＲ触媒は、Ｖ２Ｏ５、ＷＯ３またはＴｉＯ２あるいはこれらの化合物の混合物を含んでもよい。
【００２６】
　前記触媒層は、前記排ガスに含まれる窒素酸化物を吸収するためのコンポーネントを含んでもよい。
【００２７】
　前記窒素酸化物を吸収するための前記コンポーネントは、少なくとも１つのアルカリ土類金属を含んでもよい。
【００２８】
　前記アルカリ土類は、バリウム、ストロンチウムおよびカルシウムからなる群より選択されてもよい。
【００２９】
　前記触媒層は、活性アルミニウム酸化物上にプラチナをさらに含んでもよい。
【００３０】
　本発明によるプロセスは、ディーゼルエンジンの排ガスからスス微粒子を除去するプロセスであって、（ａ）排気ガスをウォールフローフィルタにさらす工程であって、該ウォールフローフィルタは、（ｉ）流入チャネルと、（ｉｉ）流出チャネルであって、該流入チャネルおよび該流出チャネルは、孔によって接続される、流出チャネルと、（ｉｉｉ）排ガス処理構造であって、該流入チャネルおよび／または該流出チャネルに配置される、排ガス処理構造とを備える、工程と、（ｂ）該排気ガスを、該流入チャネルを通じて該ウォールフローフィルタに流入させ、かつ該流出チャネルを通って該ウォールフローフィルタから流出させる工程であって、該流入チャネルおよび該出力チャネルは、孔によって結合され、これにより該ウォールフローフィルタを通じてススを除去する、工程とを包含し、それにより上記目的が達成される。
【発明の効果】
【００３１】
　排ガス処理構造の製造は、フィルタボディの製造プロセスに統合され得る。あるいは、排ガス処理構造は、フィルタボディとは別に製造され、触媒でコーティングされ、次に、フィルタボディに導入され得る。従って、通常、製造される本発明は、排ガス処理構造が、スス微粒子をフィルタリングする多孔性チャネル壁から空間的に分離されるように構成されて、さらなる機能性として排ガス処理構造の手段によって実行される粒子フィルタリングおよび排ガス処理プロセスが空間的に互いに分離される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
　（詳細な説明）
　本開示は、ウォールフローフィルタについての論文、またはディーゼルエンジンにおける排気ガスの処理であることは意図されない。読者は、これらのテーマに関するさらなる背景についての利用可能な適切なテキストを参照されたい。
【００３３】
　１実施形態において、本発明は、ディーゼルエンジンの排ガスからスス状の微粒子を除去するためのデバイスを提供する。このデバイスは、両側が交互に閉じられる流路を有するウォールフローフィルタを含む。流出側が閉じられた流路はフィルタの流入チャネルを形成し、流入側が閉じられた流路はフィルタの流出チャネルを形成し、従って、流入チャネルに導入された排ガスは、多孔性チャネルの壁を通って流出チャネルに流れ込み、その後、そのフィルタから流出しなければならない。好適には、ウォールフローフィルタは、流入チャネルおよび流出チャネルの複合装置を含み得る。
【００３４】
　デバイスはまた、フィルタの流入チャネルおよび／または流出チャネルに配置され得る排ガスの処理用の「排ガス処理構造」を含む。流路のチャネル壁、および排ガス処理構造には、好適には、触媒層とも呼ばれる触媒コーティングが提供される。
【００３５】
　本発明により、ウォールフローフィルタの流路における排ガス処理構造は、触媒コーティングを付与するためのさらなる表面領域を提供する。従って、排ガス処理構造における多孔性チャネル壁の濾過機能および触媒コーティングの触媒機能は、互いに大きく分離される。しかしながら、異なった機能は、好適には、互いに補完し合うので、本発明の取り付け体積が小さいにもかかわらず、排ガス処理において高度な効率が達成される。
【００３６】
　ウォールフローフィルタをコーティングするために、好適には、排ガス処理のための触媒的に活性の成分を含むコーティング分散液が、流入側および／または流出側からフィルタを介して注がれる。触媒コーティングを付与する方法は、当業者に周知である。１実施形態において、ウォールフローフィルタのチャネル壁およびフローチャネル内に存在する排ガス処理構造の表面の両方に同じコーティングが提供される。しかしながら、流入チャネルおよびその排ガス処理構造を、触媒層で、および流出チャネルおよびその排ガス処理構造を異なった触媒層でコーティングすることもまた可能である。
【００３７】
　排ガス処理構造は、完成したウォールフローフィルタの流入側および／または流出側の流路に、後で導入される任意のタイプの構造であり得る。好適には、排ガス処理構造は平坦である。しかしながら、１つ以上の異なった排ガス処理構造は、流入チャネルおよび／または流出チャネルに沿って構成され得る。これらの排ガス処理構造は、ウォールフローフィルタの流入チャネルおよび／または流出チャネルの長さ全体、または部分領域にわたって広がり得る。
【００３８】
　しかしながら、好適には、排ガス処理構造は、単一のプロセス工程、例えば、押出し成型によってフィルタエレメントと一緒に製作される。従って、排ガス処理構造およびウォールフローフィルタを同じ材料から製作することは有利である。好適な材料は、例えば、菫青石、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、ムライト、またはこれらの混合物といったセラミック材料である。
【００３９】
　本発明によるデバイスは、さらに、従来のウォールフローフィルタにおける複数の隣接チャネルを組み合わせて流入チャネルまたは流出チャネルにすることによって簡単に形成され得る。従って、このような流入チャネルまたは流出チャネルの内部に配置されるチャネル壁は、排ガス処理構造を形成する。これらのチャネル壁を部分的に除去することによって、排ガス処理構造は、本質的に改変され得る。
【００４０】
　上述のように、かつ所望の機能性に依存して、本発明によるデバイスは、任意の１つ以上の異なった触媒的な活性層でコーティングされ得る。これらは、例えば、ススの着火温度を下げるための触媒、ならびに炭化水素、一酸化炭素および窒素酸化物の酸化触媒、選択還元触媒（ＳＣＲ）、あるいは窒素酸化物の吸収層であり得る。意外にも、本発明のデバイスにおいて、排ガス処理構造において見出された触媒層は、チャネル壁に付着したスス微粒子の量に関係無く、完全な触媒機能を保持する。
【００４１】
　このような効果は、これまで、２つの分離したユニットを組み合わせることによってのみ可能であり、その際、排気ガスの上流側に構成されたユニットが、フィルタの働きによらずに形成され、第２のユニットは、微粒子トラップによって形成される。本発明は、ここで、２つのユニットを組み合わせて１つにすることを可能にし、その結果、空間的にコンパクトなデバイスをもたらす。
【００４２】
　本発明の好適な１実施形態において、触媒層は、排ガス中に含まれる汚染物質を酸化させる、触媒的な活性物質を含む。例として、汚染物質は、炭化水素および／または一酸化炭素および／または一酸化窒素であり得る。
【００４３】
　このようなコーティングを用いて、微粒子トラップは、連続的に再生され得る。このタイプのコーティングにおいて、排ガス中に含まれる一酸化窒素は、酸化されて二酸化窒素になり、トラップのチャネル壁に沿って付着するスス微粒子の酸化剤として利用される。スス微粒子が酸化または燃やされる場合、二酸化窒素は、再び還元されて酸化窒素になる。この目的で用いられる触媒は、好適には、プラチナ、パラジウムまたはロジウムといった触媒的な活性物質としての貴金属、あるいは卑金属の金属酸化物を含む。貴金属も、全体または部分的に、より高い酸化状態で存在し得る。
【００４４】
　用いられる触媒物質は、プラチナおよび／またはパラジウムを含み得るが、これらに限定されず、細密な微小結晶粒子の形態で、例えば、セリウム酸化物および／またはセリウム／ジルコニウム混合酸化物および／またはプラセオジム酸化物および／またはケイ化アルミニウムおよび／またはアルミニウム酸化物といった金属酸化物に付与される。
【００４５】
　本発明の別の実施形態において、さらなる触媒層および／または格納層もまた付与され得る。このような触媒層の例は、窒素酸化物の選択還元触媒のために用いられ、Ｖ２Ｏ５、ＷＯ３およびＴｉＯ２を含むことが多いＳＣＲ触媒を含むが、これらに限定されない。格納層の例は、窒素酸化物を吸着するための吸着層を含むが、これに限定されない。
【００４６】
　選択還元触媒は、排ガス中に含まれる窒素酸化物をアンモニアを用いて窒素および水に変換することと定義される。この変換は、酸素の存在下で起こる。アンモニアは、還元剤を形成し、かつ触媒の存在下で排ガスに供給されなければならない。しかしながら、アンミニアを用いて始める代わりに、容易に加水分解されてアンモニアになり得る、例えば、炭酸等の前駆体化合物が用いられることが多い。
【００４７】
　これに対して代替的または追加的に、排ガス処理構造に格納層がさらに付与され得る。このような格納層は、ＮＯｘ吸収体層として実施され得る。このようなＮＯｘ吸収体層は、特に、例えば、バリウム、ストロンチウムまたはカルシウムといったアルカリ土類金属を含む。さらに、触媒層は、活性化されたアルミニウム酸化物上にプラチナを含み得る。
【００４８】
　図１は、ディーゼルエンジンの排ガスからスス微粒子を除去するための従来のウォールフローフィルタを示す。ウォールフローフィルタ１は、流入チャネル２および流出チャネル３が交互になった構成を有する。流入チャネル２および流出チャネル３は、多孔性構造を有するチャネル壁によって互いに分離される。
【００４９】
　流入チャネル２の内壁は、触媒層４でコーティングされる。さらに、流入チャネル２は、流出側がシール５で閉じられる。流出チャネル３は、ウォールフローフィルタ１の流入側がシール５で閉じられる。
【００５０】
　排ガスは、図１にて矢印によって示されるように、ウォールフローフィルタ１の流入チャネル２に流入するが、流入チャネルの流出側の端部にて流出し得ない。その代わりに、排ガスは、触媒層４を有する多孔性チャネルを通って流れ、その後、ウォールフローフィルタ１の隣接する流出チャネル３それぞれを介して流出しなければならない。図２は、図１のウォールフローフィルタの入口側の平面図を示す。
【００５１】
　本発明による、図１に示されるウォールフローフィルタ１は、流路内に排ガス処理構造６を備えて、ディーゼルエンジンの排気ガスのさらなる処理を可能にする。排ガス処理構造の例は、図３〜図７に示される。これらの排ガス処理構造６上に、触媒層４と同一である触媒層４ａが堆積される。
【００５２】
　触媒層４および４ａは、流入チャネル２の壁にのみ堆積され得、排ガス処理構造がその中に含まれる。これに対して代替的および追加的に、流出チャネル３の壁およびその排ガス処理構造もまた、存在する場合、触媒層４および４ａでコーティングされ得る。あるいは、上述のように、原則的に、流入チャネルおよび流出チャネル内の触媒層は、互いに異なり得る。
【００５３】
　排ガス処理構造６は、好適には、セラミック材料で製作される。この目的に適切なのは、特に、菫青石、アルミニウム酸化物、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ムライト、またはこれらの混合物である。より好適には、排ガス処理構造６は、フィルタボディ１と同じセラミック材料で製作される。
【００５４】
　排ガス処理構造の製造は、フィルタボディの製造プロセスに統合され得る。あるいは、排ガス処理構造は、フィルタボディとは別に製造され、触媒でコーティングされ、次に、フィルタボディに導入され得る。従って、通常、製造される本発明は、排ガス処理構造が、スス微粒子をフィルタリングする多孔性チャネル壁から空間的に分離されるように構成されて、さらなる機能性として排ガス処理構造の手段によって実行される粒子フィルタリングおよび排ガス処理プロセスが空間的に互いに分離される。
【００５５】
　図３は、ウォールフローフィルタ１の製造中の、排ガス処理構造が生成される本発明の例を示す。
【００５６】
　ウォールフローフィルタ１は、多数の並行チャネルを有する高度に細胞状のウォールフローモノリスから成る。これらのチャネルは同一の方形断面を有し得る。図３から見出し得るように、４つの隣接チャネルが、各々組み合わされて１つの流入チャネル２になり、次に、方形断面を有する。流出チャネル３は、好適には、同じ構造を有する。
【００５７】
　流入チャネル２の壁は、排ガスがウォールフローフィルタ１の流入側から流出側に誘導される、隣接する流出チャネル３との境界面を形成する。流入チャネル２の内部に配置されるチャネルの壁エレメントは、排ガス処理構造６を形成する。
【００５８】
　図３から見出され得るように、流入チャネル２のチャネル壁は、触媒層４でコーティングされ、排ガス処理構造６は触媒４ａでコーティングされる。触媒層４と４ａとは同一である。
【００５９】
　図４および図５は、図３に示される例示の実施形態のさらなる展開を示す。ここに示される構造は、図３に示されるものと同じ態様で製作される。図３の例示的実施形態と対照的に、排ガス処理構造の部分が、図４の実施形態において除去される。流入チャネル２の触媒層４、および排ガス処理構造の触媒層４ａは、図４の実施形態において再び同一である。
【００６０】
　図５は、壁タイプの排ガス処理構造６が規則的に形成された例示的実施形態を示す。排ガス処理構造６を形成する壁は、中央部分がより厚くなっている。
【００６１】
　通常、示された例のすべてにおける排ガス処理構造は、流入チャネル２または流出チャネル３の放出領域に限定され得る。図６に示される実施形態において、排ガス処理構造の密度は、流入チャネル２または流出チャネル３の長さにわたって連続的に変化する。この変形は、特に、排ガス処理構造の製造プロセスに依存し得る。原則的に、流入チャネル２または流出チャネル３の長さにわたって異なった排ガス構造を提供することもまた可能である。
【００６２】
　図６および図７は、ウォールフローフィルタ１の流入チャネル２および流出チャネル３における規則的な排ガス処理構造６のさらなる実施形態を示す。
【００６３】
　所望でない大きい取付け体積を必要とすること。さらに、このような複合装置は、排気ガスがこれらの装置を通って流れると、高排気逆圧を発生させること。
【００６４】
　孔によって接続される流入チャネルおよび流出チャネルを有するウォールフローフィルタを備えるデバイスが提供される。流出側が閉じられた流路は流入チャネルを形成し、流入側が閉じられた流路はフィルタの流出シャネルを形成する。フィルタの流入チャネルおよび／または流出チャネルにおいて、排ガス処理構造が提供される。排ガスは、これらの排ガス処理構造を通って流れる必要がないので、その上に堆積された触媒は、ススで覆われない。従って、排ガス処理構造上触媒層のフィルタ機能および触媒機能は、互いに大きく分離される。異なった機能が互いに補完し合い、本発明により必要とされる取付け体積が小さいにもかかわらず、排ガス処理において高度な効率が達成される。
【００６５】
　従って、ある程度の特殊性を有する本発明が記載および例示されたが、上記の請求項が限定されるべきでないが、請求項およびその等価物の各要素の表現と対応する範囲に入れられるべきであることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、ウォールフローフィルタの長手方向の断面の図示である。
【図２】図２は、図１によるウォールフローフィルタの前面の詳細の平面図の図示である。
【図３】図３は、異なった構成の排ガス処理構造を有する種々のウォールフローフィルタの平面図である。
【図４】図４は、異なった構成の排ガス処理構造を有する種々のウォールフローフィルタの平面図である。
【図５】図５は、異なった構成の排ガス処理構造を有する種々のウォールフローフィルタの平面図である。
【図６】図６は、異なった構成の排ガス処理構造を有する種々のウォールフローフィルタの平面図である。
【図７】図７は、異なった構成の排ガス処理構造を有する種々のウォールフローフィルタの平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１　　ウォールフローフィルタ
２　　流入チャネル
３　　流出チャネル
４　　触媒層
４ａ　触媒層
５　　シール
６　　排ガス処理構造
【図１】
2004084666.tif 000003
【図２】
2004084666.tif 000004
【図３】
2004084666.tif 000005
【図４】
2004084666.tif 000006
【図５】
2004084666.tif 000007
【図６】
2004084666.tif 000008
【図７】
2004084666.tif 000009