英寸。过滤器的外冠的直径可超过5.5英寸，并且具有超过120个槽。具有直径超过4英寸的支持网的过滤器可具有超过80个与支持网连接的槽。具有直径超过3英寸的支持网的过滤器可具有超过50个与之连接的槽。直径超过2英寸的支持网可具有超过20个与之连接的槽。
[0056]具有多冠槽式过滤器的汽油或柴油发动机废气过滤器的过滤表面积可大于10平方英寸/立方英寸。多冠槽式过滤器的过滤表面积可大于20平方英寸/立方英寸。槽式过滤器的网厚度可能低于25密耳，或者甚至低于20密耳。在一些实施方式中，网厚度可以是低于15密耳。
[0057]多冠槽式过滤器可由低膨胀钛酸铝、堇青石、铌酸盐等制成，并且可由具有更高膨胀系数的材料制成，如碳化娃、娃结合的碳化娃、氮化娃、赛隆(s i a I on)、富招红柱石等。
[0058]为了描述和限定本发明，特别提出本文中使用的术语“基本上”和“约”表示可被认为是任意定量比较、数值、测量或其他表示法造成的固有的不确定性程度。词语“基本上”和“约”在本文中还用来表示数量的表达值与所述的参比值的偏离程度，这种偏离不会导致所讨论的主题的基本功能发生改变。
[0059]应当指出，本文所用的诸如“常用”之类的词语不是用来限制本发明要求保护的范围，也不表示某些特征对本发明要求保护的结构或者功能来说是重要的、关键的、或者甚至是必不可少的。相反地，这些术语仅仅用来表明本发明实施方式的特定方面，或者强调可以用于或者可以不用于本发明特定实施方式的可选或附加的特征。
[0060]在结合【具体实施方式】详细描述了本发明的主题之后，应当指出，本文披露的各种细节不应理解为暗示着这些细节涉及属于本文所述各种实施方式的实质性组成的要素，即便在本文所附的每幅图中都示出了特定要素的情况下也是如此。相反，所附的权利要求应该被认为是本发明范围和本文所述各实施方式的相应范围的唯一代表。此外，显而易见，所附权利要求的范围以外的修饰和变化是可能的。
实施例
[0061]实施例1
[0062]通过直接激光金属烧结(一种3D制造方法)来制备具有20密耳网的2英寸模具。
[0063]图3显示了形成的颗粒过滤器。该颗粒过滤器是一种挤出的、干燥的并且烧制的钛酸铝(如按照美国专利号7，259，120中所述制备的钛酸铝，其通过引用全文纳入本文)，其具有弯曲过滤网的两个冠。颗粒过滤器的直径为2英寸，并且在1500 - 2000psi的条件下采用32mm双螺杆挤出机，用包含氧化招、二氧化钛、甲基纤维素(methocel)、durasin油、油酸、石墨和水的批料组分挤出。使用微波辐射使挤出物干燥并硬化，然后在120°C的烘箱中空气干燥20小时。使用1427°C作为最高温度来烧制干燥的颗粒过滤器并保持16小时。过滤器具有20密耳的网厚度，在外过滤冠上有48个槽，并在内过滤冠上有24个槽。挤出和干燥的部分具有4个圆柱形支持网。
[0064]弯曲网的外冠具有9-10mm的横向网部分长度和约Imm的最小间距。连接较长的横向网部分的桥连网部分是稍稍圆化的，并且长度为约1mm，并且支持腿的长度为1mm。对于弯曲网的内冠，横向网部分长度为5mm，在最小间距处，横向网部分相距约1mm。连接较长的横向网部分的桥连网部分是稍稍圆化的，并且长度为约1mm，并且桥连网部分的长度为Imm和 2mm ο
[0065]整个颗粒过滤器(即，支持网、桥连网部分、横向网部分和支持腿)是相同的钛酸铝材料。支持网是与颗粒过滤器的其他组件相同的材料。支持网形成弯曲网冠之间的圆柱形结构、外表面和内部支持圆柱体。
[0066]在挤出物中有三个这类支持网，如图3的实施方式中所示。这种结构中的一些在烧制后，使用过滤器前经加工或消除。
[0067]实施例1具有2个弯曲网冠，其具有一系列横向网部分，所述横向网部分的长度等于或大于横向网部分之间距离的4倍。这些横向网部分的交替末端由圆化的桥连网部分连接。桥连网部分连接到交替横向网部分末端以形成弯曲网。支持腿将桥连网与支持网连接。支持腿的长度小于横向网部分的长度的1/2，并且连接到弯曲网之间的支持网。流体进入和排出部分的宽度是2mm，大于相邻横向网部分之间最小距离的宽度(减去网的厚度)的1.9倍。
[0068]对于初始压降和再生温度测试，去除过滤器的内冠。6英寸部分在轴向上被分段成2个3-英寸长的部分。对圆柱形支持网进行加工以使流体易于进入过滤层。使用基于堇青石的冷固化封堵批料手工形成三个“圆环形”封堵物(2个用于进入部分，I个用于排出部分)。第二过滤器部段的排出末端的盘状封堵物由径向流动蜂窝体的薄片和在所有通道的整个表面上的冷固化封堵批料形成，并且由冷固化批料连接至主要的颗粒过滤器。在冷固化批料干燥后，手工使用砂纸使其平滑。测试2个3-英寸部段的压降和再生温度(一个进入部段和一个排出部段)。对于净压降测试，使用橡胶垫圈和纤维垫间隔件。对于再生测试，使用纤维垫间隔件和垫圈。
[0069]图11显示了单冠槽式过滤器和具有15密耳网厚度的295psi正方形单元室钛酸铝蜂窝体对于气体流速的净压降测试的结果。在图11中，用三角形表示的趋势线显示具有约295个单元室/平方英寸和15密耳壁厚度的正方形单元室钛酸铝蜂窝体(即，“295/15”几何形状)，用方形表示的趋势线显示具有中心洞入口的槽式过滤器的外冠，并且用菱形表示的趋势线显示具有外侧流的槽式过滤器的外冠。槽式过滤器的净压降大约小于常规正方形单元室蜂窝体的净压降的一半，尽管该实施例仅具有40%的正方形单元室蜂窝体过滤表面积并具有更厚的过滤网，20密耳而不是正方形单元室的15密耳。
[0070]图12显示了单冠槽式过滤器和具有295/15几何形状的正方形单元室钛酸铝蜂窝体的再生最高温度对于烟尘负荷的结果。在图12中，用三角形表示的趋势线显示槽构型，而用方形表示的趋势线显示蜂窝体构型。槽式过滤器具有低得多的再生最高温度，尽管仅具有常规正方形单元室蜂窝体的净压降的不到一半。尽管该实施例仅具有正方形单元室蜂窝体的53% (40% X 1.33)的热物质。
[0071]实施例2
[0072]对具有Icm槽长度和20密耳过滤网厚度且具有与实施例1相似的构型的2英寸单层槽式过滤器进行2D流体流压降计算机模型计算。该模型并不包含受限制的进入和排出部分。这种模型也不包含实施例1中径向渐细的细流体过滤通道，并且模型中的过滤通道的末端是正方形的，而不是圆化的。在该模型中并不包含支持腿。
[0073]图13显示该计算机模型的结果。在图13中，用圆形表示的趋势线显示20密耳的壁厚度，而用方形表示的趋势线显示10密耳的壁厚度。这种计算表明可通过将过滤槽的数量从50个增加到120-130个，在2英寸直径过滤器中采用20密耳的网厚度，可使单过滤冠的压降降低至1/2。甚至可以通过将网厚度降低至10密耳并同时在2英寸直径过滤器中将槽的数量增加至超过150-180个来进一步降低压降。
[0074]实施例3
[0075]通过直接激光金属烧结(一种3D制造方法)来制备具有2密耳网的5.7英寸直径模具。产生具有4个弯曲过滤网冠的挤出、干燥并烧结的钛酸铝颗粒过滤器。使用1500-1800psi下的柱塞式挤出机挤出过滤器。使用微波辐射使挤出物干燥并硬化，然后在120°C的烘箱中空气干燥20小时。使用1427°C的最高温度烧制干燥的颗粒过滤器。过滤器的网厚度为20密耳，并且在外过滤冠上有120个槽，在中外冠上有96个槽，在中内冠上有64个槽，且在内过滤冠上有32个槽。挤出和烧制的部分具有直接与弯曲过滤元件连接的4个支持网和总共6个圆柱形支持网。
[0076]整个颗粒过滤器由相同材料制成。在限定不对称长宽单元室的弯曲网冠之间有物理上支持颗粒过滤器的支持网。支持网由与过滤网相同的材料制成。支持网形成弯曲网冠和内部支持物之间的圆柱形结构。
[0077]在挤出物中的弯曲网之间有4个支持网。一些这种结构可在烧制后，使用过滤器前经加工或消除。
[0078]实施例3的过滤器具有4个弯曲网冠，它们包含一系列Icm的横向网部分，这些横向网部分比横向网部分之间最小Imm的间隙的5倍还要更长。这些横向网部分的交替末端由桥连网部分连接。这些桥连网部分是圆化的，并且直径为1_。桥连网部分连接到交替横向网部分以形成整体弯曲网。支持腿的长度为2mm，小于横向网部分长度的1/3，并且连接至IJ弯曲元件之间的支持网。2mm的支持腿长度和Imm的横向网部分之间的距离得出了支持腿长度与横向网部分之间距离的比率为2。
[0079]实施例3的烧制的颗粒过滤器的长度超过6英寸。
[0080]实施例4
[0081 ] 通过直接激光金属烧结(一种3D制造方法)来制备具有20密耳网的5.7英寸模具。形成具有4个弯曲过滤网冠的挤出、干燥并烧结的钛酸铝颗粒过滤器。使用2000psi的柱塞式挤出机挤出过滤器。使用微波辐射使挤出物干燥和/或硬化，然后在120°C的烘箱中空气干燥20小时。
[0082]使用1427°C作为最高温度来烧制干燥的颗粒过滤器并保持16小时。过滤器的网厚度为20密耳，并且在外冠上有120个槽，在中外冠上有96个槽，在中内冠上有64个槽，且在内冠上有32个槽。挤出和烧结的