JP2002200409A

JP2002200409A - ハニカムフィルタ及び排気ガス浄化装置

Info

Publication number: JP2002200409A
Application number: JP2001328199A
Authority: JP
Inventors: Keiji Yamada; 啓二山田; Yoshio Nishikawa; 義雄西川; Tomohisa Takahashi; 知久高橋
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2000-10-26
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2002-07-16
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: JP4259787B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ハニカムフィルタを内燃機関のケーシング内
に設置しても、排出される高温の排気ガスと保持シール
体とが直に触れることがなく、上記保持シール体が風
蝕、飛散することがないハニカムフィルタを提供する。【解決手段】多数の貫通孔が壁部を隔てて長手方向に
並設された、多孔質セラミックからなる柱状体の上記貫
通孔を隔てる壁部の一部又は全部が粒子捕集用フィルタ
として機能するように構成されたハニカムフィルタであ
って、一端部の外周に突起部が形成されていることを特
徴とするハニカムフィルタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン等の内燃機関から排出される排気ガス中のパティキュ
レート等を除去するフィルタとして用いられるハニカム
フィルタ及び該ハニカムフィルタを用いた排気ガス浄化
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】バス、トラック等の車両や建設機械等の
内燃機関から排出される排気ガス中に含有されるパティ
キュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題と
なっている。この排気ガスを多孔質セラミックを通過さ
せ、排気ガス中のパティキュレートを捕集して、排気ガ
スを浄化することができるセラミックフィルタが種々提
案されている。

【０００３】このようなセラミックフィルタは、通常、
図５に示したハニカムフィルタ５０のように、炭化珪素
等からなる多孔質セラミック部材３０が接着層１６を介
して複数個結束されてセラミックブロック５５を構成
し、このセラミックブロック５５の周囲にシール材５２
が形成されている。また、この多孔質セラミック部材３
０は、図３に示したように、長手方向に多数の貫通孔３
１が並設され、貫通孔３１同士を隔てる隔壁３３がフィ
ルタとして機能するようになっている。

【０００４】即ち、多孔質セラミック部材３０に形成さ
れた貫通孔３１は、図３（ｂ）に示したように、排気ガ
スの入り口側又は出口側の端部のいずれかが充填材３２
により目封じされ、一の貫通孔３１に流入した排気ガス
は、必ず貫通孔３１を隔てる隔壁３３を通過した後、他
の貫通孔３１から流出されるようになっている。

【０００５】排気ガス浄化装置では、このような構成の
ハニカムフィルタ５０が内燃機関の排気通路に設置さ
れ、内燃機関より排出された排気ガス中のパティキュレ
ートは、このハニカムフィルタ５０を通過する際に隔壁
３３により捕捉され、排気ガスが浄化される。

【０００６】ここで、シール材５２は、ハニカムフィル
タ５０を内燃機関の排気通路に設置した際、セラミック
ブロック５５の外周部から排気ガスが漏れ出すことを防
止する目的で設けられているものである。

【０００７】図６は、排気ガス浄化装置の一例を模式的
に示した断面図である。この排気ガス浄化装置６０で
は、内燃機関から排出された排気ガスが導入される導入
管６６がケーシング６１の一端部に接続されるととも
に、他端部には、ハニカムフィルタ５０を通過した排気
ガスを外部に排出する排出管６７が設けられている。ま
た、ケーシング６１の内部には、ハニカムフィルタ５０
が保持シール体６２を介して設置されている。さらに、
ハニカムフィルタ５０に対して排気ガス導入側となる部
分には、ハニカムフィルタ５０に蓄積したパティキュレ
ートを燃焼させるための電気ヒータ６４が設置されると
ともに、温度センサ６５がハニカムフィルタ５０に接す
るように設置されており、燃焼を行う際に、空気等を送
り込むための配管６８が接続されている。

【０００８】排気ガスは、導入管６６からケーシング６
１の内部に入り、ハニカムフィルタ５０を通過し、これ
によりパティキュレートが隔壁３３に捕捉され、排出管
６７から排出される。そして、パティキュレートの蓄積
量が多くなり、ハニカムフィルタ５０の圧損等が大きく
なると、再生処理が行われる。

【０００９】この排気ガス浄化装置６０では、ハニカム
フィルタ５０が保持シール体６２を介してケーシング６
１に設置されている。この保持シール体６２は、断熱等
の目的で設けられているものであり、従来より、セラミ
ックファイバーからなるものが使用されていた。

【００１０】しかしながら、このような保持シール体６
２をハニカムフィルタ５０の両端部付近にまで形成し、
保持シール体６２と排気ガスとが直接触れるような状態
でハニカムフィルタ５０をケーシング６１内に保持、固
定した場合、排気ガス浄化装置６０の使用経過に伴って
高温の排気ガスにより保持シール体６２が風蝕され、飛
散してしまう。

【００１１】従って、このような保持シール体６２の飛
散を防止するために、例えば、図６に示したように、カ
レットリング６３（ＳＵＳ製金属線のロープ状成形品）
をハニカムフィルタ５０の両端部付近に巻き付け、保持
シール体６２と排気ガスとの接触を緩和させている。

【００１２】このようにカレットリング６３をハニカム
フィルタ５０の両端部付近に巻き付けることにより、保
持シール体６２の風蝕、飛散を防止することができる。
しかしながら、カレットリング６３を用いることによ
り、排気ガス浄化装置６０を構成する物品数が増加して
しまい、排気ガス浄化装置を安価に製造することができ
なかった。また、カレットリングをハニカムフィルタの
両端部付近に巻き付ける工程が必要となるため、生産性
にも劣るものであった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題を解決するためになされたもので、ハニカムフィルタ
の両端部付近にカレットリングを巻き付けることなく、
保持シール体を介してハニカムフィルタを内燃機関のケ
ーシング内に設置しても、上記保持シール体が風蝕、飛
散することがないハニカムフィルタ、及び、該ハニカム
フィルタを保持シール体を介して排気ガス浄化装置のケ
ーシング内に設置し、長期間使用しても、保持シール体
が風蝕、飛散することがなく耐久性及び生産性に優れ、
製造コストを低く抑えることができる排気ガス浄化装置
を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第一の本発明のハニカム
フィルタは、多数の貫通孔が壁部を隔てて長手方向に並
設された、多孔質セラミックからなる柱状体の上記貫通
孔を隔てる壁部の一部又は全部が粒子捕集用フィルタと
して機能するように構成されたハニカムフィルタであっ
て、一端部の外周に突起部が形成されていることを特徴
とするものである。

【００１５】第一の本発明の排気ガス浄化装置は、ハニ
カムフィルタが、内燃機関の排気通路に接続するケーシ
ング内に設置され、上記ハニカムフィルタと上記ケーシ
ングとの間に保持シール体が介装された排気ガス浄化装
置であって、上記ハニカムフィルタとして、第一の本発
明のハニカムフィルタが用いられ、上記保持シール体
は、上記ハニカムフィルタの突起部非形成部に介装され
ていることを特徴とするものである。

【００１６】また、第二の本発明のハニカムフィルタ
は、多数の貫通孔が壁部を隔てて長手方向に並設され
た、多孔質セラミックからなる柱状体の上記貫通孔を隔
てる壁部の一部又は全部が粒子捕集用フィルタとして機
能するように構成されたハニカムフィルタであって、両
端部の外周に突起部が形成されていることを特徴とする
ものである。

【００１７】また、第二の本発明の排気ガス浄化装置
は、ハニカムフィルタが、内燃機関の排気通路に接続す
るケーシング内に設置され、上記ハニカムフィルタと上
記ケーシングとの間に保持シール体が介装された排気ガ
ス浄化装置であって、上記ハニカムフィルタとして、第
二の本発明のハニカムフィルタが用いられ、上記保持シ
ール体は、上記ハニカムフィルタのシール材の突起部の
間に介装されていることを特徴とするものである。以
下、第一及び第二の本発明のハニカムフィルタ、及び、
第一及び第二の本発明の排気ガス浄化装置について、図
面を参照しながら説明する。

【００１８】

【発明の実施の形態】初めに、第一の本発明のハニカム
フィルタ及び該ハニカムフィルタを用いた第一の本発明
の排気ガス浄化装置について説明する。

【００１９】第一の本発明のハニカムフィルタは、多数
の貫通孔が壁部を隔てて長手方向に並設された、多孔質
セラミックからなる柱状体の上記貫通孔を隔てる壁部の
一部又は全部が粒子捕集用フィルタとして機能するよう
に構成されたハニカムフィルタであって、一端部の外周
に突起部が形成されていることを特徴とするものであ
る。

【００２０】また、第一の本発明の排気ガス浄化装置
は、ハニカムフィルタが、内燃機関の排気通路に接続す
るケーシング内に設置され、上記ハニカムフィルタと上
記ケーシングとの間に保持シール体が介装された排気ガ
ス浄化装置であって、上記ハニカムフィルタとして、第
一の本発明のハニカムフィルタが用いられ、上記保持シ
ール体は、上記ハニカムフィルタの突起部非形成部に介
装されていることを特徴とするものである。

【００２１】第一の本発明のハニカムフィルタでは、多
孔質セラミックからなる柱状体が、多数の貫通孔が壁部
を隔てて長手方向に並設されて構成されており、その一
端部の外周に突起部が形成されているとともに、上記柱
状体に形成された貫通孔は、排気ガスの入り口側又は出
口側の端部のいずれかが充填材により目封じされ、一の
貫通孔に流入した排気ガスは、必ず貫通孔を隔てる壁部
を通過した後、他の貫通孔から流出されるようになって
いる。即ち、ハニカムフィルタに流入された排気ガス中
に含まれるパティキュレートは、上記壁部を通過する
際、該壁部で捕捉され、排気ガスが浄化されるようにな
っている。

【００２２】上記柱状体の構造としては特に限定され
ず、例えば、上記従来の技術において説明したハニカム
フィルタのセラミックブロックのように、複数の貫通孔
が隔壁を隔てて長手方向に並設された角柱形状の多孔質
セラミック部材が接着層を介して複数個結束されて構成
されていてもよく、また、多数の貫通孔が壁部を隔てて
長手方向に並設されており、その全体が一の焼結体から
構成されていてもよい。

【００２３】また、上記多数の貫通孔を隔てる壁部は、
その一部又は全部が粒子捕集用フィルタとして機能す
る。例えば、上記柱状体が、多孔質セラミック部材が接
着層を介して複数個結束されて構成されている場合、上
記貫通孔を隔てる壁部は、多孔質セラミック部材に形成
された隔壁部分と、多孔質セラミック部材の外周部分及
び該外周部分の間に形成された接着層からなる部分と
の、二つの部分から構成されることとなり、上記壁部
は、その一部（多孔質セラミック部材の隔壁部分）が粒
子捕集用フィルタとして機能する。また、例えば、上記
柱状体が、多数の貫通孔が壁部を隔てて長手方向に並設
されており、その全体が一の焼結体から構成されている
場合、上記柱状体に形成された壁部は、隣り合う貫通孔
同士を隔てる部分のみからなり、その全部が粒子捕集用
フィルタとして機能する。

【００２４】上記柱状体の形状は、柱状であれば特に限
定されず、例えば、円柱形状、楕円柱形状、角柱形状等
任意の形状を挙げることができるが、通常、円柱形状の
ものがよく用いられる。

【００２５】上記柱状体を構成する多孔質セラミックと
しては特に限定されず、例えば、窒化アルミニウム、窒
化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミッ
ク、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化
タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、ア
ルミナ、ジルコニア、コージュライト、ムライト等の酸
化物セラミック等が挙げられる。

【００２６】また、上記柱状体の外周部にシール材がコ
ーティングされていてもよい。例えば、上記柱状体が、
多孔質セラミック部材が複数個結束されて構成されてい
る場合、通常、上記構造の柱状体の外周部には、貫通孔
の一部がその長さ方向に剥き出しになった箇所が存在し
ている。この剥き出しになった貫通孔は、上記柱状体を
作製する際に行う外周加工時に形成されるのであるが、
このような状態の柱状体をハニカムフィルタとして使用
すると、上記剥き出しとなった貫通孔から排気ガスが流
出してしまい、フィルタとして充分に機能することがで
きない。そのため、上記シール材を柱状体の外周部にコ
ーティングすることで、剥き出しとなった貫通孔の一部
を埋めるのである。

【００２７】また、柱状体の全体が一の焼結体から構成
されている場合、通常、その作製時に上述したような外
周加工は不要であるため、作製後の柱状体の外周部には
貫通孔が剥き出しになった箇所が存在しない。しかしな
がら、このような構造の柱状体であっても、その外周部
が壁部と同様の多孔質セラミックからなると、上記外周
部から排気ガスが流出することがあるため、上記シール
材を上記柱状体の外周部にコーティングすることで、上
記外周部からの排気ガスの流出を防止するのである。な
お、上記外周部が緻密なセラミックからなる場合、排気
ガスが外周部から流出する恐れがないため、シール材が
コーティングされている必要はないが、勿論、このよう
な構造の柱状体であっても、その外周部に上記シール材
がコーティングされていてもよい。

【００２８】上記突起部は、柱状体の一端部の外周に該
柱状体の一部を構成するように多孔質セラミックから形
成されていてもよく、柱状体の外周部にコーティングさ
れたシール材の一端部の外周に該シール材の一部を構成
するように形成されていてもよい。突起部がどちらの構
造であっても、後述するように、保持シール体と高温の
排気ガスとの接触を緩和することができるからである。
なお、このような突起部は、上記柱状体を作製する際に
行う外周加工時や、シール材形成時に形成することがで
きる。

【００２９】図９（ａ）は、その一端部の外周に突起部
が形成された柱状体の様子を模式的に示した断面図であ
る。なお、図９（ａ）において、柱状体の内部に形成さ
れた貫通孔や壁部については省略している。図９（ａ）
に示したように、柱状体９５の一端部の外周に、柱状体
９５の一部を構成する突起部９３が形成されており、柱
状体９５の構造がこのような場合、突起部９３は多孔質
セラミックからなり、上述したシール材９２は、突起部
９３の周囲を含む柱状体９５の外周部全体にコーティン
グされているか（シール材９２ａ〜９２ｄ）、柱状体９
５の外周部の突起部非形成部（シール材９２ａ）と、突
起部９３の側面部分（シール材９２ｂ及び／又はシール
材９２ｃ）とにコーティングされていていればよい。

【００３０】シール材９２ａは、柱状体９５の外周部の
殆どの部分にコーティングされており、上述したような
柱状体９５の外周部から排気ガスが流出することを防止
することができ、また、シール材９２ｂ及び９２ｃは、
突起部９３の両側面に形成されており、突起部９３に、
少なくとも、シール材９２ｂ又は９２ｃがコーティング
されていることで、排気ガスが多孔質セラミックからな
る突起部９３を通過することを防止することができ、後
述する保持シール体と高温の排気ガスとの接触を緩和す
ることができる。

【００３１】また、上記突起部は、ハニカムフィルタの
一端部の外周全体に連続して形成されていることが必須
要件ではないが望ましい。保持シール体と高温の排気ガ
スとの接触をより緩和することができるからである。ま
た、図９（ａ）に示したように、上記突起部が、柱状体
の一端部の外周に該柱状体の一部を構成するように形成
されている場合、上記突起部が柱状体の一端部の外周全
体に連続的に形成されていると、上記突起部が柱状体の
一端部の外周全体に部分的に形成されている場合に比べ
て、強度的に優れ、上記突起部を起点として柱状体にク
ラックが生じることもない。なお、上記排気ガス浄化装
置や保持シール体については、後述する。

【００３２】上記突起部の幅及び高さについては特に限
定されず、柱状体の大きさ等に合わせて適宜調整される
が、幅、高さ共に０．５〜８．０ｍｍ程度であることが
望ましい。０．５ｍｍ未満であると、後述する保持シー
ル体の飛散防止効果が薄れる。一方、８．０ｍｍを超え
ると、上記保持シール体の断熱性を充分確保することが
できるが、逆に保持シール体が厚すぎるため、ケーシン
グも大きくする必要があり、装置の巨大化を招く。

【００３３】第一の本発明の排気ガス浄化装置は、排気
ガス中のパティキュレートを捕集するハニカムフィルタ
として、上述した第一の本発明のハニカムフィルタが用
いられており、その他の材料の特性や構造は、従来公知
の排気ガス浄化装置と同様の構造が挙げられる。

【００３４】以下に、第一の本発明のハニカムフィルタ
と、第一の本発明の排気ガス浄化装置とについて、図面
を用いてさらに詳しく説明する。なお、以下の説明で
は、第一の本発明のハニカムフィルタを、多孔質セラミ
ック部材が複数個結束されて構成された柱状体の外周部
にシール材が形成されるとともに、該シール材の一端部
の外周に突起部が形成された構造のものとして説明する
が、上述した通り、第一の本発明のハニカムフィルタの
構造はこれに限定されることはない。また、以下の説明
では、上記柱状体をセラミックブロックともいうことと
する。

【００３５】図１（ａ）は、第一の本発明のハニカムフ
ィルタの一例を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）
は、その側面図である。また、図２は、上記ハニカムフ
ィルタを用いた第一の本発明の排気ガス浄化装置の一部
を模式的に示した部分拡大断面図である。

【００３６】図１に示した通り、第一の本発明のハニカ
ムフィルタ１０は、円柱形状のセラミックブロック１５
の外周部全体にシール材１２が形成されており、このシ
ール材１２の一端部の外周全体にシール材１２の一部を
構成するように連続した突起部１３が形成されている。

【００３７】シール材１２の厚さは特に限定されず、例
えば、０．３〜１．０ｍｍ程度であることが望ましい。
０．３ｍｍ未満であると、セラミックブロック１５の外
周部から排気ガスが漏れ出す場合があり、一方、１．０
ｍｍを超えると、排気ガスの漏れ出しは充分に防止する
ことができるものの、経済性に劣るものとなる。

【００３８】突起部１３の幅及び高さについては上述し
た通りであるため、ここでは、その説明を省略する。ま
た、突起部１３は排気ガス浄化装置のケーシング内に設
置した際、排気ガスの流入側となるように設置されるこ
とが望ましい。後述するように、保持シール体と高温の
排気ガスとの接触を緩和することができるからである。

【００３９】また、シール材１２と突起部１３とは同様
の材質から構成され、一体化された構造をしていること
が望ましい。このようなシール材１２及び突起部１３を
形成する具体的な方法は後で詳述するが、例えば、シー
ル材ペーストをセラミックブロックの外周部に塗布、成
形後、乾燥させることにより形成することができる。

【００４０】セラミックブロック１５は多孔質セラミッ
ク部材３０が接着層１６を介して複数個結束されること
により形成されている。ここで、セラミックブロック１
５の構造は、上述した柱状体と同様であり、多孔質セラ
ミック部材３０の構造は、上記従来の技術において説明
した通りであるので、ここではその説明を省略する。

【００４１】多孔質セラミック部材３０の材質として
は、上述した窒化物セラミック、炭化物セラミック及び
酸化物セラミック等を挙げることができるが、これらの
なかでは、耐熱性が大きく、機械的特性に優れ、かつ、
熱伝導率も大きい炭化珪素が好ましい。

【００４２】このような多孔質セラミック部材３０を製
造する際に使用するセラミックの粒径も特に限定されな
いが、後の焼成工程で収縮が少ないものが好ましく、例
えば、０．３〜５０μｍ程度の平均粒径を有する粉末１
００重量部と０．１〜１．０μｍ程度の平均粒径を有す
る粉末５〜６５重量部とを組み合わせたものが好まし
い。上記粒径のセラミック粉末を上記配合で混合するこ
とで、多孔質セラミック部材を製造することができるか
らである。

【００４３】また、図２に示したように、第一の本発明
の排気ガス浄化装置は、上述した第一の本発明のハニカ
ムフィルタ１０をケーシング２１内に突起部１３が排気
ガス流入側になるよう設置され、ハニカムフィルタ１０
の外周部で、突起部非形成部には保持シール体２２が巻
き付けられ、突起部１３の他端部にはカレットリング２
３がハニカムフィルタ１０の外周全体に巻き付けられた
構造をしている。

【００４４】保持シール体２２の厚さは、ケーシング２
１内にハニカムフィルタ１０を設置した際、突起部１３
の高さと同様になることが望ましい。ハニカムフィルタ
１０とケーシング２１の内壁とが形成する空間を完全に
塞ぐためである。また、その幅は、ハニカムフィルタ１
０の突起部１３から、突起部１３の反対側端部の２〜８
ｍｍまでの領域を覆うように調整されることが望まし
い。ハニカムフィルタ１０の断熱性を確保し、後述する
カレットリング２３を形成する部分を確保するためであ
る。

【００４５】保持シール体２２は、ハニカムフィルタ１
０の外周から排気ガスが漏れ出すことを防止するととも
に、ハニカムフィルタ１０を周囲から断熱する目的で設
けられているものである。従って、その熱伝導率は低い
ことが望ましい。

【００４６】このような保持シール体２２としては、例
えば、アルミナ繊維、セラミック繊維、ロックウール等
を挙げることができる。これらの中ではアルミナ繊維が
好ましい。

【００４７】また、保持シール体２２としてアルミナ繊
維を使用した場合、その嵩密度はハニカムフィルタ１０
に巻き付けた状態で、０．２０〜０．５０ｇ／ｃｍ³ で
あることが好ましい。嵩密度が０．２ｇ／ｃｍ³ 未満で
あると、ハニカムフィルタ１０の保持性能が不足する。
一方、嵩密度が０．５０ｇ／ｃｍ³ を超えると、繊維が
圧壊するため、ハニカムフィルタ１０の保持性能及び耐
風蝕性が悪化する。

【００４８】カレットリング２３は、ハニカムフィルタ
１０の外周部に形成された突起部１３の反対側の端部
（即ち、排気ガスの流出側）に形成されており、例え
ば、耐風蝕性に優れたＳＵＳメッシュのロープ状成形品
が挙げられる。カレットリング２３の太さは、ハニカム
フィルタ１０とケーシング２１との間の空間を完全に塞
ぐようなサイズに調整される。

【００４９】このカレットリング２３は、上記のよう
に、ハニカムフィルタ１０を通過した排気ガスが、ハニ
カムフィルタ１０の外周部方向に回り込むことによっ
て、保持シール体２２が風蝕されることを防止するため
に設けているものである。

【００５０】ケーシング２１の材質としては特に限定さ
れず、例えば、ステンレス等を挙げることができる。ま
た、その形状は、特に限定されず、図７（ａ）に示した
ような筒状のケーシング７１であってもよく、（ｂ）に
示したような筒をその軸方向に２分割した２分割シェル
状ケーシング７２であってもよい。

【００５１】ケーシング２１の大きさは、ハニカムフィ
ルタ１０を内部に設置することができるように適宜調整
される。そして、図示はしないが、このケーシングの一
端面には、排気ガスを流入させる導入管が接続され、他
端面には、排気ガスを排出させる排出管が接続されるよ
うになっている。なお、図６に示した空気を流入させる
配管６８があってもよいが、他の方法をとることもでき
るため、必須の部材ではない。

【００５２】また、図示はしないが、このケーシング２
１の内部には、ハニカムフィルタ１０が設置されるとと
もに、必要に応じてハニカムフィルタ１０の排気ガス流
入側に温度センサや電気ヒータ等を設置してもよく、こ
れら温度センサや電気ヒータ等が外部の電源等と導通可
能なように配線を施すことができるようになっていても
よい。

【００５３】第一の本発明のハニカムフィルタは、上述
したような構成からなるものであるので、突起部の非形
成部分に保持シール体を巻き付けて、排気ガス浄化装置
のケーシング内に設置することで、上記突起部が排気ガ
スを遮蔽する遮蔽部材の役割を果たし、排気ガスと上記
保持シール体との接触を緩和することができ、上記保持
シール体が排気ガスにより風蝕され、飛散することを防
止することができる。

【００５４】また、第一の本発明の排気ガス浄化装置
は、上述したような構造からなるものであるので、ハニ
カムフィルタの外周部に形成された突起部が、排気ガス
を遮蔽する遮蔽部材の役割を果たし、ケーシング内に流
入してくる排気ガスと保持シール体との接触を緩和する
ことができる。従って、排気ガス浄化装置を長期間使用
しても保持シール体が風蝕、飛散することがなく耐久性
に優れたものとなる。また、製造する際、カレットリン
グをハニカムフィルタの外周部の両端部分に設ける工程
が不要であるため、生産性に優れ、安価なものとなる。

【００５５】また、第一の本発明の排気ガス浄化装置
は、電気ヒータを備えていなくてもよい。この場合に
は、触媒等を用いて排気ガスの温度を高める方式の再生
操作を行うことができる。第一の本発明の排気ガス浄化
装置は、排気ガス流入側に突起部を設けているので、保
持シール体と排気ガスとの接触を緩和することができ、
上記再生処理方法を採用した場合であっても、上記保持
シール体が風蝕され、飛散することがなく、高温にした
排気ガスにより、パティキュレートを燃焼させ、再生さ
せることができる。

【００５６】第一の本発明の排気ガス浄化装置において
は、ハニカムフィルタの圧力損失を測定するための背圧
センサ等を備えるとともに、背圧が所定の値より上昇し
た際に、再生処理を行う必要があることを表示する装置
等を備えていてもよい。

【００５７】また、車両に第一の本発明の排気ガス浄化
装置を配設する場合、第一の本発明の排気ガス浄化装置
が２台以上並設されたものであってもよい。この場合に
は、排気ガスの配管に２つの排気ガス浄化装置を接続
し、切替え弁等を用いて、どちらか一方を使用し、その
間に他の一方を再生する。

【００５８】さらに、第一の本発明の排気ガス浄化装置
中にＮｏｘやＳｏｘ等の有害ガスを除去するための触媒
層を付設し、有害ガスの除去とパティキュレートの除去
の両方を行うことができるようにしてもよい。また、本
発明では、再生時に、排気ガスを助燃用気体とすること
ができる。また、別に、ポンプを用いて再生処理を行う
場合には、上記ポンプを用いて空気をフィルタ内に送り
込むことにより、再生処理を行うことができる。

【００５９】次に、上述した第一の本発明のハニカムフ
ィルタ及び排気ガス浄化装置の製造方法の一例について
図面を参照しながら説明する。

【００６０】第一の本発明のハニカムフィルタの製造方
法では、まず、セラミックブロック１５を作製する。上
述した通り、セラミックブロック１５は、多数の貫通孔
３１が隔壁３３を隔てて長手方向に並設された角柱形状
の多孔質セラミック部材３０が、接着層１６を介して複
数個結束された構造をしている。

【００６１】図８に示したように、このセラミックブロ
ック１５を作製するには、まず、多孔質セラミック部材
３０が斜めに傾斜した状態で積み上げることができるよ
うに、断面Ｖ字形状に構成された台８０の上に、多孔質
セラミック部材３０を傾斜した状態で載置した後、上側
を向いた２つの側面３０ａ、３０ｂに、接着層１６とな
るペースト状の接着剤を均一な厚さで塗布して接着剤層
を形成し、この接着剤層の上に、順次他の多孔質セラミ
ック部材３０を積層する工程を繰り返し、所定の大きさ
の角柱状の多孔質セラミック部材３０の積層体を作製す
る。

【００６２】そして、この多孔質セラミック部材３０の
積層体を５０〜１００℃、１時間程度の条件で加熱して
上記接着剤層を乾燥、固化させて接着層１６とし、その
後、例えば、ダイヤモンドカッター等を用いて、その外
周部を図１に示したような形状に切削することで、セラ
ミックブロック１５を作製することができる。

【００６３】なお、接着層１６を構成する材料としては
特に限定されず、例えば、後述するシール材ペーストと
同様のものを挙げることができる。また、接着層１６中
には、上記シール材ペーストのほかに、少量の水分や溶
剤等を含んでいてもよいが、このような水分や溶剤等
は、通常、接着層ペーストを塗布した後の加熱等により
殆ど飛散する。

【００６４】次に、このようにして作製したセラミック
ブロック１５の周囲にシール材１２の層を形成するシー
ル材形成工程を行う。

【００６５】このシール材形成工程においては、まず、
セラミックブロック１５をその長手方向で軸支して回転
させる。セラミックブロック１５の回転速度は特に限定
されないが、２〜１０ｍｉｎ^-1であることが望ましい。

【００６６】続いて、回転しているセラミックブロック
１５の外周部にシール材ペーストを付着させる。上記シ
ール材ペーストとしては特に限定されず、例えば、無機
繊維、無機バインダー、有機バインダー及び無機粒子を
含むペーストを挙げることができる。

【００６７】上記無機繊維としては、例えば、シリカー
アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等のセラミック
ファイバー等が挙げられる。これらは、単独で用いても
よく、２種以上を併用してもよい。上記無機繊維のなか
では、シリカーアルミナファイバーが好ましい。

【００６８】上記無機バインダーとしては、例えば、シ
リカゾル、アルミナゾル等が挙げられる。これらは、単
独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無
機バインダーのなかでは、シリカゾルが好ましい。

【００６９】上記有機バインダーとしては、例えば、ポ
リビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロ
ース、カルボキシセルロース等が挙げられる。これら
は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記有機バインダーのなかでは、カルボキシセルロース
が好ましい。

【００７０】上記無機粒子としては、例えば、炭化物、
窒化物等が挙げられ、具体的には、炭化珪素、窒化珪
素、窒化硼素等からなる無機粉末又はウィスカー等が挙
げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を
併用してもよい。上記無機粒子のなかでは、熱伝導性に
優れる炭化珪素が好ましい。

【００７１】上記シール材ペースト中の上記無機繊維の
含有量は、固形分で、１０〜７０重量％が好ましく、１
０〜４０重量％がより好ましく、２０〜３０重量％がさ
らに好ましい。上記無機繊維の含有量が１０重量％未満
では、弾性が低下し、一方、７０重量％を超えると、熱
伝導性の低下を招くとともに、弾性体としての効果が低
下する。

【００７２】また、上記無機バインダーの含有量は、固
形分で、１〜３０重量％が好ましく、１〜１５重量％が
より好ましく、５〜９重量％がさらに好ましい。上記無
機バインダーの含有量が１重量％未満では、接着強度の
低下を招き、一方、３０重量％を超えると、熱伝導率の
低下を招く。

【００７３】上記有機バインダーの含有量は、固形分
で、０．１〜５．０重量％が好ましく、０．２〜１．０
重量％がより好ましく、０．４〜０．６重量％がさらに
好ましい。上記有機バインダーの含有量が０．１重量％
未満では、シール材１２のマイグレーションを抑制する
のが難しくなり、一方、５．０重量％を超えると、シー
ル材１２が高温にさらされた場合に、有機バインダーが
焼失し、接着強度が低下する。

【００７４】上記無機粒子の含有量は、固形分で、３〜
８０重量％が好ましく、１０〜６０重量％がより好まし
く、２０〜４０重量％がさらに好ましい。上記無機粒子
の含有量が３重量％未満では、熱伝導率の低下を招き、
一方、８０重量％を超えると、シール材１２が高温にさ
らされた場合に、接着強度の低下を招く。

【００７５】また、上記無機繊維のショット含有量は、
１〜１０重量％が好ましく、１〜５重量％が好ましく、
１〜３重量％がさらに好ましい。また、その繊維長は、
１〜１００ｍｍが好ましく、１〜５０ｍｍがより好まし
く、１〜２０ｍｍがさらに好ましい。

【００７６】ショット含有量を１重量％未満とするのは
製造上困難であり、ショット含有量が１０重量％を超え
ると、多孔質セラミック部材３０の壁面を傷つけてしま
う。また、繊維長が１ｍｍ未満では、弾性を有するハニ
カムフィルタ１０を形成することが難しく、１００ｍｍ
を超えると、毛玉のような形態をとりやすくなるため、
無機粒子の分散が悪くなるとともに、シール材１２の厚
みを薄くできない。

【００７７】上記無機粉末の粒径は、０．０１〜１００
μｍが好ましく、０．１〜１５μｍがより好ましく、
０．１〜１０μｍがさらに好ましい。無機粒子の粒径が
０．０１μｍ未満では、コストが高くなり、一方、無機
粒子の粒径が１００μｍを超えると、接着力及び熱伝導
性の低下を招くことになる。

【００７８】このシール材ペースト中には、シール材１
２を柔軟にし、流動性を付与して塗布しやすくするた
め、上記した無機繊維、無機バインダー、有機バインダ
ー及び無機粒子のほかに、およそ総重量の３５〜６５重
量％程度の水分や他のアセトン、アルコール等の溶剤等
が含まれている。このシール材ペーストの粘度は、１５
〜２５Ｐａ・ｓ（１万〜２万ｃｐｓ（ｃＰ））が好まし
い。

【００７９】次に、セラミックブロック１５の外周部に
付着させた上記シール材ペーストをスクレーパーを用い
て、所定の形状に成形する。

【００８０】図４は、スクレーパーを用いてセラミック
ブロック１５の外周部に塗布したシール材ペーストを所
定の形状に成形する様子を模式的に示した側面図であ
る。

【００８１】図４に示した通り、ほぼ矩形状のスクレー
パー４５の底辺の一端部には、切り欠き部４６が設けら
れている。

【００８２】スクレーパー４５の横幅は、セラミックブ
ロック１５の長さとほぼ同じになるように調整されてお
り、また、その断面形状は特に限定されず、例えば、矩
形状、三角形状等を挙げることができる。また、その厚
さも特に限定されないが、少なくとも、上記シール材ペ
ーストと当接する部分（即ち、図４における底辺）は５
〜１５ｍｍであることが望ましい。

【００８３】また、切り欠き部４６の形状は、スクレー
パー４５で突起部４３を形成した際、突起部４３の形状
が、図１に示した突起部１３とほぼ同形状になるように
調整されている。

【００８４】このような形状のスクレーパー４５を用い
て、その外周部にシール材ペーストを付着させたセラミ
ックブロック１５を矢印の方向に回転させながら、セラ
ミックブロック１５の両端とスクレーパー４５の両端と
を合わせた状態で、スクレーパー４５をシール材ペース
トに接触させ、図１に示したような形状のシール材１２
となる厚さ約０．３〜１．０ｍｍのシール材ペースト層
４２、及び、突起部４３を形成する。なお、セラミック
ブロック１５の回転方向はこれに限定されず、反対方向
であってもよく、また、セラミックブロック１５を固定
し、スクレーパー４５を回転するようになっていてもよ
い。さらに、セラミックブロック１５とスクレーパー４
５との両方が回転するようになっていてもよい。

【００８５】次に、このようにして形成したシール材ペ
ースト層４２及び突起部４３を１２０℃程度の温度で乾
燥させることにより、水分を蒸発させてシール材１２及
び突起部１３とし、図１に示したように、セラミックブ
ロック１５の外周部にシール材１２及び突起部１３が形
成された第一の本発明のハニカムフィルタ１０の製造を
終了する。

【００８６】次に、上記ハニカムフィルタ１０の外周部
の突起部１３の非形成部に保持シール体２２を巻き付け
る工程を行う。

【００８７】保持シール体２２の材料及びサイズとして
は、上記第一の本発明の排気ガス浄化装置において説明
したものを挙げることができる。

【００８８】保持シール体２２をハニカムフィルタ１０
に巻き付け、固定する手段としては特に限定されず、例
えば、接着剤で貼着したり、紐状体で縛る手段等を挙げ
ることができる。また、特別な手段で固定をせず、ハニ
カムフィルタに巻き付けただけの状態で、次の工程に移
行しても差し支えない。なお、上記紐状体は、熱で分解
する材料であってもよい。ケーシング内にハニカムフィ
ルタ１０を設置した後であれば、紐状体が熱により分解
してもハニカムフィルタ１０はケーシング内に設置され
ているので、保持シール体２２が剥がれてしまうことは
ないからである。

【００８９】次に、上記工程を経たハニカムフィルタを
ケーシング内に設置する。なお、上記ケーシングの材
料、形状及び構成等については、上述した通りであるの
でここでは、その説明を省略する。

【００９０】ハニカムフィルタ１０を、ケーシング内に
設置する方法としては、上記ケーシングが筒状のケーシ
ング７１である場合（図７（ａ））、例えば、保持シー
ル体２２が巻き付けられたハニカムフィルタ１０をその
一端面から押し込み、所定の位置に設置した後、導入
管、配管及び排出管等と接続するための端面を、ケーシ
ング７１の両端部に形成する方法を挙げることができ
る。なお、ケーシング７１は有底の筒状であってもよ
い。この際、固定したハニカムフィルタが容易に移動し
ないように、かなりの力を加えた状態で、ようやく押し
込むことができる程度に、保持シール体２２の厚さ、ハ
ニカムフィルタ１０の大きさ、ケーシング７１の大きさ
等を調整する必要がある。

【００９１】また、図７（ｂ）に示したように、上記ケ
ーシングの形状が２分割シェル状のケーシング７２であ
る場合には、例えば、ハニカムフィルタ１０を半筒状の
下部シェル７２ｂ内の所定箇所に設置した後、上部固定
部７３に形成した貫通孔７３ａと、下部固定部７４に形
成した貫通孔７４ａとが丁度重なるように、半筒状の上
部シェル７２ａを下部シェル７２ｂの上に載置する。そ
して、ボルト７５を貫通孔７３ａ、７４ａに挿通しナッ
ト等で固定することで、上部シェル７２ａと下部シェル
７２ｂとを固定する。そして、導入管、配管及び排出管
等と接続するための開口を有する端面を、ケーシング７
２の両端部に形成する方法を挙げることができる。この
場合にも、固定したハニカムフィルタ１０が移動しない
ように、保持シール体２２の厚さ、ハニカムフィルタ１
０の大きさ、ケーシング７２の大きさ等を調整する必要
がある。

【００９２】この２分割シェル状のケーシング７２は、
内部に設置したハニカムフィルタ１０の取替えが、筒状
のケーシング７１よりも容易である。

【００９３】また、ケーシング７１及びケーシング７２
のいずれの場合であっても、ハニカムフィルタ１０に形
成した突起部が、排気ガス流入側（即ち、導入管側）に
なるように固定することが望ましい。上記第一の本発明
の排気ガス浄化装置において説明した通りである。

【００９４】そして、必要に応じて、ハニカムフィルタ
１０の突起部１３が形成された反対端部にカレットリン
グ２３を巻き付ける。カレットリング２３の材料、サイ
ズ等については、上記第一の本発明の排気ガス浄化装置
で説明したものを挙げることができる。

【００９５】この後、ハニカムフィルタ１０を内部に設
置したケーシングを内燃機関の排気通路に接続すること
で、第一の本発明の排気ガス浄化装置の製造を終了す
る。

【００９６】以上、第一の本発明のハニカムフィルタ
を、多孔質セラミック部材が複数個結束されて構成され
た柱状体（セラミックブロック１５）の外周部にシール
材が形成されるとともに、シール材の一端部の外周に該
シール材の一部を構成する突起部が形成された構造とし
て説明したが、柱状体の一端部の外周に柱状体の一部を
構成する突起部が形成されたハニカムフィルタを製造す
る場合、まず、上述した方法と同様にしてセラミックブ
ロック１５を作製した後、このセラミックブロック１５
の一端部の外周に突起部を形成するように切削加工を施
すことで、セラミックブロックの一端部の外周にセラミ
ックブロックの一部を構成する突起部を形成する。そし
て、上記セラミックブロックの外周部の突起部非形成部
や、上記突起部を含んだセラミックブロックの外周全体
にシール材をコーティングすればよい（シール材９２ａ
〜９２ｄ、図９参照）。また、上記シール材は、突起部
非形成部と、突起部の一方の側面又は両方の側面とにコ
ーティングしてもよい（シール材９２ａ〜９２ｃ、図９
参照）。

【００９７】また、柱状体が、その全体が一の焼結体か
ら構成されているハニカムフィルタを製造する場合、ま
ず、押し出し成形等で生成形体を作製した後、脱脂、焼
成を行う等の従来公知の方法で、上記構造の柱状体を作
製する。そして、上記柱状体の外周部にシール材を形成
するとともに、シール材の一端部の外周にシール材の一
部を構成する突起部を形成すればよい。また、このよう
な構造のハニカムフィルタであって、上記柱状体の外周
部が緻密なセラミックからなる場合、上記柱状体の外周
部にシール材をコーティングすることは必須ではないた
め、上記柱状体の外周にシール材をコーティングせず
に、上記柱状体の一端部の外周に上記シール材と同様の
材料からなる突起部を形成してもよい。

【００９８】また、柱状体の全体が一の焼結体から構成
されており、その一端部の外周に柱状体の一部を構成す
る突起部が形成された構造のハニカムフィルタを製造す
る場合、まず、押し出し成形等で生成形体を作製した
後、脱脂、焼成を行う等従来公知の方法で、その全体が
一の焼結体から構成されたセラミックブロックを作製し
た後、該セラミックブロックの外周部にダイヤモンドカ
ッター等を用いて切削加工を施すことで、上記柱状体の
一端部の外周に柱状体の一部を構成する突起部を形成す
る。そして、上記セラミックブロックの外周部の突起部
非形成部や、上記突起部を含んだセラミックブロックの
外周全体にシール材をコーティングすればよい（シール
材９２ａ〜９２ｄ、図９参照）。また、上記シール材
は、突起部非形成部と、突起部の一方の側面又は両方の
側面とにコーティングしてもよい（シール材９２ａ〜９
２ｃ、図９参照）。なお、上述した通り、このような構
造の柱状体の外周部が緻密なセラミックからなる場合に
は、必ずしもシール材を設ける必要はない。

【００９９】次に、第二の本発明のハニカムフィルタ及
び第二の本発明の排気ガス浄化装置について説明する。

【０１００】第二の本発明のハニカムフィルタは、第二
の本発明のハニカムフィルタは、多数の貫通孔が壁部を
隔てて長手方向に並設された、多孔質セラミックからな
る柱状体の上記貫通孔を隔てる壁部の一部又は全部が粒
子捕集用フィルタとして機能するように構成されたハニ
カムフィルタであって、両端部の外周に突起部が形成さ
れていることを特徴とするものである。

【０１０１】また、第二の本発明の排気ガス浄化装置
は、ハニカムフィルタが、内燃機関の排気通路に接続す
るケーシング内に設置され、上記ハニカムフィルタと上
記ケーシングとの間に保持シール体が介装された排気ガ
ス浄化装置であって、上記ハニカムフィルタとして、第
二の本発明のハニカムフィルタが用いられ、上記保持シ
ール体は、上記ハニカムフィルタのシール材の突起部の
間に介装されていることを特徴とするものである。

【０１０２】即ち、第二の本発明のハニカムフィルタ
は、ハニカムフィルタの外周部の両端部の外周に突起部
が形成されているほかは、上記説明した第一の本発明の
ハニカムフィルタと全く同様の構成である。従って、こ
こでは、上記突起部以外については、その説明を省略す
る。

【０１０３】第二の本発明のハニカムフィルタにおい
て、その両端部の外周に形成された突起部は、上記第一
の本発明のハニカムフィルタで説明した突起部と同様に
構成されており、柱状体の両端部の外周に該柱状体の一
部を構成するように多孔質セラミックから形成されてい
てもよく、柱状体の外周部にコーティングされたシール
材の両端部の外周に該シール材の一部を構成するように
形成されていてもよい。また、上記突起部の幅及び高さ
等については、第一の本発明のハニカムフィルタで説明
した突起部と同様であることが望ましい。

【０１０４】図９（ｂ）は、その両端部の外周に突起部
が形成された柱状体の様子を模式的に示した断面図であ
る。なお、図９（ｂ）において、柱状体の内部に形成さ
れた貫通孔や壁部については省略している。図９（ｂ）
に示したように、柱状体９５０の両端部の外周に、柱状
体９５０の一部を構成する突起部９３０ａ及び９３０ｂ
が形成されており、柱状体９５０の構造がこのような場
合、突起部９３０ａ及び９３０ｂは多孔質セラミックか
らなり、シール材９２０は、突起部９３０ａ及び９３０
ｂの周囲を含む柱状体９５０の外周部全体にコーティン
グされているか（シール材９２０ａ〜９２０ｆ）、柱状
体９５０の外周部の突起部非形成部（シール材９２０
ａ）と、突起部９３０ａの側面部分（シール材９２０ｂ
及び／又はシール材９２０ｃ）、突起部９３０ｂの側面
部分（シール材９２０ｅ及び／又はシール材９２０ｆ）
とにコーティングされていていればよい。

【０１０５】このような構造の第二の本発明のハニカム
フィルタにおいて、シール材９２０ａ、９２０ｂ、９２
０ｃ、９２０ｅ及び９２０ｆは、上記第一の本発明のハ
ニカムフィルタにおいて、図９（ａ）を用いて説明した
シール材９２ａ、シール材９２ｂ及び９２ｃと同様の役
割を果たしている。なお、シール材９２０ｂ及び９２０
ｃが、第一の本発明のハニカムフィルタにおけるシール
材９２ｂ及び９２ｃと同様の役割を果たしている場合、
シール材９２０ｅ及び９２０ｆは、ハニカムフィルタを
通過した排気ガスが突起部９３０ｂを通過して保持シー
ル体と排気ガスとが接触することを緩和することができ
る。

【０１０６】また、第二の本発明の排気ガス浄化装置
は、第二の本発明のハニカムフィルタがケーシング内に
設置され、該ハニカムフィルタに形成された２つの突起
部間に保持シール体が介装されているほかは、第一の本
発明の排気ガス浄化装置の構成と全く同様である。従っ
て、ここでは、上記保持シール体以外については、その
説明を省略する。

【０１０７】第二の本発明の排気ガス浄化装置における
保持シール体の幅は、両端部に形成された突起部の間に
丁度嵌め込める大きさに調整される。ハニカムフィルタ
の断熱性を確保するためである。その他、材質、厚さ等
については、上記第一の本発明の排気ガス浄化装置で説
明した保持シール体２２と全く同様であることが望まし
い。

【０１０８】第二の本発明のハニカムフィルタは、その
外周部の両端に突起部が形成されているため、その間に
保持シール体を介装して排気ガス浄化装置のケーシング
内に設置すると、上記突起部が排気ガスを遮蔽する遮蔽
部材の役割を果たし、排気ガスと上記保持シール体との
接触を緩和することができ、上記保持シール体が排気ガ
スにより風蝕され、飛散することを防止することができ
る。

【０１０９】また、第二の本発明の排気ガス浄化装置
は、第二の本発明のハニカムフィルタをそのケーシング
内に設置したものであるので、ハニカムフィルタの両端
部の外周に形成された突起部が、排気ガスを遮蔽する遮
蔽部材の役割を果たし、ケーシング内に流入してくる排
気ガスと保持シール体との接触を緩和することができ
る。従って、上記排気ガス浄化装置を長期間使用して
も、上記保持シール体が風蝕、飛散することがなく耐久
性に優れたものとなる。また、カレットリングをハニカ
ムフィルタの外周部に巻き付ける工程が不要であるた
め、生産性を向上することができ、安価なものとなる。

【０１１０】上記のように、第二の本発明のハニカムフ
ィルタ及び排気ガス浄化装置の構成及び効果は、第一の
本発明のハニカムフィルタ及び排気ガス浄化装置とほぼ
同様である。しかしながら、第二の本発明の排気ガス浄
化装置は、カレットリングを設ける必要がなく、また、
ハニカムフィルタを通過した排気ガスによる保持シール
体の風蝕をほぼ完全に防止することができるため、第一
の本発明の排気ガス浄化装置より有利である。

【０１１１】次に、第二の本発明のハニカムフィルタ及
び第二の本発明の排気ガス浄化装置の製造方法を説明す
る。第二の本発明のハニカムフィルタは、上記第一の本
発明のハニカムフィルタの製造方法において、図面を用
いて説明した方法とほぼ同様にして製造することができ
るが、その両端部の外周に突起部を形成するには、図４
に示したスクレーパー４５に代わり、その両端部に切り
欠き部が設けられた形状のスクレーパーを用いること
で、セラミックブロックの外周部にシール材をコーティ
ングするとともに、このシール材の両端部の外周に突起
部を形成することができる。なお、このようにして製造
した第二の本発明のハニカムフィルタにおける柱状体
は、多孔質セラミック部材が接着層を介して複数個結束
されて構成された構造である。

【０１１２】また、第二の本発明の排気ガス浄化装置
は、第二の本発明のハニカムフィルタを用い、その外周
部に形成された突起部の間に上述した保持シール体を巻
き付けるほかは、上記第一の本発明の排気ガス浄化装置
の製造方法と同様の方法を用いて製造することができ
る。

【０１１３】また、第二の本発明のハニカムフィルタの
製造方法においても、上記第一の本発明のハニカムフィ
ルタの製造方法で説明した場合と同様に、多孔質セラミ
ック部材が複数個結束されて構成された柱状体の両端部
の外周に上記柱状体の一部を構成する突起部が形成され
た構造のハニカムフィルタや、柱状体の全体が一の焼結
体から構成されたハニカムフィルタを製造することがで
きる。

【０１１４】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【０１１５】実施例１炭化珪素粉末に有機バインダー、水等を加えて混練した
後、押し出し成形を行い、生成形体を作製した後、この
生成形体と同様の組成のペーストを所定の貫通孔に充填
し、続いて、乾燥、脱脂、焼成を行うことにより、図３
に示したような気孔径が５〜２０μｍ、セル数が３１個
／ｃｍ² で、隔壁の厚さが０．３ｍｍの炭化珪素焼結体
からなる多孔質セラミック部材３０を作製した。

【０１１６】次に、この多孔質セラミック部材３０を、
セラミックファイバー等の無機繊維や炭化珪素等の無機
粒子等を含む耐熱性の接着剤を用いて多数結束させ、続
いて、ダイヤモンドカッターを用いて切断することによ
り、図１に示したような直径が１６５ｍｍでその長さが
１５０ｍｍの円柱形状のセラミックブロック１５を作製
した。

【０１１７】次に、無機繊維としてアルミナシリケート
からなるセラミックファイバー（ショット含有率：３
％、繊維長：０．１〜１００ｍｍ）２３．３重量％、無
機粒子として平均粒径０．３μｍの炭化珪素粉末３０．
２重量％、無機バインダーとしてシリカゾル（ゾル中の
ＳｉＯ₂ の含有率：３０重量％）７重量％、有機バイン
ダーとしてカルボキシメチルセルロース０．５重量％及
び水３９重量％を混合、混練してシール材ペーストを調
整した。

【０１１８】次に、上記シール材ペーストを用いて、上
記実施の形態で説明した方法で、セラミックブロック１
５の外周部に厚さ１．０ｍｍのシール材ペースト層４
２、及び、シール材ペースト層４２の一部を構成する、
幅及び高さが共に５ｍｍの突起部４３を形成した（図４
参照）。そして、このシール材ペースト層４２及び突起
部４３を１２０℃で乾燥して、図１に示したようなハニ
カムフィルタ１０を製造した。

【０１１９】このシール材ペースト層４２及び突起部４
３を形成する際においては、ウレタン樹脂からなり、そ
の底辺の一端部に切り欠き部４６が形成されたスクレー
パー４５を使用した。

【０１２０】そして、ハニカムフィルタ１０の側面の外
周部で突起部１３非形成部に、保持シール体を巻き付け
た。上記保持シール体は、アルミナ繊維からなり（アル
ミナ８０ｗｔ％、シリカ２０ｗｔ％）、嵩密度は０．３
５ｇ／ｃｍ³ 、厚さは８．５ｍｍであった。

【０１２１】次に、ハニカムフィルタ１０の突起部１３
の反対側端部にＳＵＳメッシュのロープ状のカレットリ
ングを巻き付け、図７（ｂ）に示したような２分割シェ
ル状のケーシング７２内に突起部１３が排気ガス流入側
となるように、ハニカムフィルタ１０を設置し、図２に
示したような排気ガス浄化装置を作製し、内燃機関とし
てエンジンの排気通路に取り付けた。

【０１２２】実施例２円柱形状のセラミックブロックを作製した後、その外周
部にシール材を形成する際、その両端部の外周全体にシ
ール材の一部を構成する連続した突起部を形成し、この
突起部の間に保持シール体を巻き付け、カレットリング
を巻き付けなかったほかは、実施例１と同様にしてハニ
カムフィルタ及び排気ガス浄化装置を製造した。

【０１２３】そして、この実施例２に係る排気ガス浄化
装置を実施例１と同様に内燃機関としてエンジンの排気
通路に取り付けた。

【０１２４】実施例３多孔質セラミック部材を、接着剤を用いて多数結束させ
た後、ダイヤモンドカッターを用いて円柱形状のセラミ
ックブロックを作製する際、作製するセラミックブロッ
クの一端部の外周にセラミックブロックの一部を構成す
る、幅及び高さが共に５ｍｍの突起部を形成し、突起部
の柱状体の端面と同一面を形成する側面、及び、セラミ
ックブロックの突起部非形成部に厚さ１．０ｍｍのシー
ル材（シール材９２ｃ及び９２ａ、図９（ａ）参照）を
形成したほかは、実施例１と同様にしてハニカムフィル
タ及び排気ガス浄化装置を製造した。

【０１２５】そして、この実施例３に係る排気ガス浄化
装置を実施例１と同様に内燃機関としてエンジンの排気
通路に取り付けた。

【０１２６】実施例４多孔質セラミック部材を、接着剤を用いて多数結束させ
た後、ダイヤモンドカッターを用いて円柱形状のセラミ
ックブロックを作製する際、作製するセラミックブロッ
クの一端部の外周にセラミックブロックの一部を構成す
る、幅及び高さが共に５ｍｍの突起部を形成し、該突起
部のセラミックブロックの端面と同一面を形成する側面
に対向する側面、及び、セラミックブロックの突起部非
形成部に厚さ１．０ｍｍのシール材（シール材９２ｂ及
び９２ａ、図９（ａ）参照）を形成したほかは、実施例
１と同様にしてハニカムフィルタ及び排気ガス浄化装置
を製造した。

【０１２７】そして、この実施例４に係る排気ガス浄化
装置を実施例１と同様に内燃機関としてエンジンの排気
通路に取り付けた。

【０１２８】実施例５多孔質セラミック部材を、接着剤を用いて多数結束させ
た後、ダイヤモンドカッターを用いて円柱形状のセラミ
ックブロックを作製する際、作製するセラミックブロッ
クの両端部の外周にセラミックブロックの一部を構成す
る、幅及び高さが共に５ｍｍの突起部を形成し、該突起
部のセラミックブロックの端面と同一面を形成する側
面、及び、セラミックブロックの突起部非形成部に厚さ
１．０ｍｍのシール材（シール材９２０ｃ、９２０ｆ及
び９２０ａ、図９（ｂ）参照）を形成し、上記突起部の
間に保持シール体を巻き付け、カレットリングを巻き付
けなかったほかは、実施例１と同様にしてハニカムフィ
ルタ及び排気ガス浄化装置を製造した。

【０１２９】そして、この実施例５に係る排気ガス浄化
装置を実施例１と同様に内燃機関としてエンジンの排気
通路に取り付けた。

【０１３０】実施例６多孔質セラミック部材を、接着剤を用いて多数結束させ
た後、ダイヤモンドカッターを用いて円柱形状のセラミ
ックブロックを作製する際、作製するセラミックブロッ
クの両端部の外周にセラミックブロックの一部を構成す
る、幅及び高さが共に５ｍｍの突起部を形成し、上記二
つの突起部の向かい合う側面、及び、セラミックブロッ
クの突起部非形成部に厚さ１．０ｍｍのシール材（シー
ル材９２０ｂ、９２０ｅ及び９２０ａ、図９（ｂ）参
照）を形成し、上記突起部の間に保持シール体を巻き付
け、カレットリングを巻き付けなかったほかは、実施例
１と同様にしてハニカムフィルタ及び排気ガス浄化装置
を製造した。

【０１３１】そして、この実施例６に係る排気ガス浄化
装置を実施例１と同様に内燃機関としてエンジンの排気
通路に取り付けた。

【０１３２】実施例７タルク粉末、アルミナ粉末及びカオリン粉末に有機バイ
ンダー、水等を加えて混練した後、押し出し成形を行っ
て、生成形体を作製した後、この生成形体と同様の組成
のペーストを所定の貫通孔に充填し、続いて、乾燥、脱
脂、焼成を行うことにより、その全体が貫通孔と壁部と
で構成され、気孔径が５〜１５μｍ、セル数が３１個／
ｃｍ^２、壁部の厚さが７０μｍでコージェライトからな
る円柱形状の柱状体を製造した。

【０１３３】その後、実施例１と同様にして、上記柱状
体の外周部に厚さ１ｍｍのシール材を形成するととも
に、その一端部の外周にシール材の一部を構成する、幅
及び高さが共に５ｍｍの突起部を形成することでハニカ
ムフィルタ及び排気ガス浄化装置を製造した。

【０１３４】そして、この実施例７に係る排気ガス浄化
装置を実施例１と同様に内燃機関としてエンジンの排気
通路に取り付けた。

【０１３５】実施例８実施例７とほぼ同様にしてコージェライトからなる円柱
形状の柱状体を製造した後、この柱状体の一端部の外周
にダイヤモンドカッターを用いて切削加工を施し、上記
柱状体の一部を構成し、幅及び高さが共に５ｍｍの突起
部を形成し、上記突起部の柱状体の端面と同一面を形成
する側面に対向する側面、及び、柱状体の突起部非形成
部に厚さ１．０ｍｍのシール材（シール材９２ｂ及び９
２ａ、図９（ａ）参照）を形成したほかは、実施例１と
同様にしてハニカムフィルタ及び排気ガス浄化装置を製
造した。

【０１３６】そして、この実施例８に係る排気ガス浄化
装置を実施例１と同様に内燃機関としてエンジンの排気
通路に取り付けた。

【０１３７】実施例９実施例７とほぼ同様にしてコージェライトからなる円柱
形状の柱状体を製造した後、この柱状体の両端部の外周
にダイヤモンドカッターを用いて切削加工を施し、上記
柱状体の一部を構成し、幅及び高さが共に５ｍｍの突起
部を形成し、上記二つの突起部の向かい合う側面、及
び、柱状体の突起部非形成部に厚さ１．０ｍｍのシール
材（シール材９２０ｂ、９２０ｅ及び９２０ａ、図９
（ｂ）参照）を形成し、上記突起部の間に保持シール体
を巻き付け、カレットリングを巻き付けなかったほか
は、実施例１と同様にしてハニカムフィルタ及び排気ガ
ス浄化装置を製造した。

【０１３８】そして、この実施例９に係る排気ガス浄化
装置を実施例１と同様に内燃機関としてエンジンの排気
通路に取り付けた。

【０１３９】実施例１０アルミナ粉末に有機バインダー、水等を加えて混練した
後、押し出し成形を行って生成形体を作製した後、この
生成形体と同様の組成のペーストを所定の貫通孔に充填
し、続いて、乾燥、脱脂、焼成を行うことにより、その
全体が貫通孔と壁部とで構成され、気孔径が５〜１５μ
ｍ、セル数が３１個／ｃｍ^２、壁部の厚さが０．３ｍｍ
で円柱形状の柱状体を製造した。

【０１４０】その後、実施例１と同様にして、上記柱状
体の外周部に厚さ１ｍｍのシール材を形成するととも
に、その一端部の外周に上記シール材の一部を構成す
る、幅及び高さが共に５ｍｍの突起部を形成することで
ハニカムフィルタ及び排気ガス浄化装置を製造した。

【０１４１】そして、この実施例１０に係る排気ガス浄
化装置を実施例１と同様に内燃機関としてエンジンの排
気通路に取り付けた。

【０１４２】実施例１１実施例１０とほぼ同様にしてアルミナからなる円柱形状
の柱状体を製造した後、この柱状体の一端部の外周にダ
イヤモンドカッターを用いて切削加工を施し、上記柱状
体の一部を構成する、幅及び高さが共に５ｍｍの突起部
を形成し、上記突起部の柱状体の端面と同一面を形成す
る側面に対向する側面、及び、柱状体の突起部非形成部
に厚さ１．０ｍｍのシール材（シール材９２ｂ、９２
ａ、図９（ａ）参照）を形成したほかは、実施例１と同
様にしてハニカムフィルタ及び排気ガス浄化装置を製造
した。

【０１４３】そして、この実施例１１に係る排気ガス浄
化装置を実施例１と同様に内燃機関としてエンジンの排
気通路に取り付けた。

【０１４４】実施例１２実施例１０とほぼ同様にしてアルミナからなる円柱形状
の柱状体を製造した後、この柱状体の両端部の外周にダ
イヤモンドカッターを用いて切削加工を施し、上記柱状
体の一部を構成する、幅及び高さが共に５ｍｍの突起部
を形成し、上記二つの突起部の向かい合う側面、及び、
柱状体の突起部非形成部に厚さ１．０ｍｍのシール材
（シール材９２０ｂ、９２０ｅ及び９２０ａ、図９
（ｂ）参照）を形成し、上記突起部の間に保持シール体
を巻き付け、カレットリングを巻き付けなかったほか
は、実施例１と同様にしてハニカムフィルタ及び排気ガ
ス浄化装置を製造した。

【０１４５】そして、この実施例１２に係る排気ガス浄
化装置を実施例１と同様に内燃機関としてエンジンの排
気通路に取り付けた。

【０１４６】比較例１突起部１３を設けずにハニカムフィルタを製造し、カレ
ットリング２３を巻き付けずに保持シール体をハニカム
フィルタの端部にまで巻き付けたほかは、実施例１と同
様にして排気ガス浄化装置を作製した。

【０１４７】そして、この比較例１に係るハニカムフィ
ルタを実施例１と同様に内燃機関としてエンジンの排気
通路に取り付けた。

【０１４８】比較例２突起部を設けずにハニカムフィルタを製造し、カレット
リングを巻き付けずに保持シール体をハニカムフィルタ
の端部にまで巻き付けたほかは、実施例７と同様にして
排気ガス浄化装置を作製した。

【０１４９】そして、この比較例２に係るハニカムフィ
ルタを実施例１と同様に内燃機関としてエンジンの排気
通路に取り付けた。

【０１５０】次に、実施例１〜１２及び比較例１、２に
係る排気ガス浄化装置を取り付けたエンジンを無負荷状
態で、最高の回転数にして８時間、１００時間及び３０
０時間運転した後、各ハニカムフィルタを取り出し、保
持シール体の状態を観察した。その結果を下記表１に示
す。

【０１５１】

【表１】

【０１５２】表１に示した通り、実施例１〜１２に係る
排気ガス浄化装置の保持シール体は、８時間、１００時
間及び３００時間運転した後であっても全く風蝕されて
おらず、保持シール体はハニカムフィルタ１０を良好に
保持、固定されていた。一方、比較例１、２に係る排気
ガス浄化装置の保持シール体は、８時間運転した後、排
気ガスにより平均して７ｍｍ風蝕されており、さらに、
１００時間連続してエンジンを運転すると、保持シール
体が飛散し、ハニカムフィルタをケーシング内で保持、
固定することができなくなった。また、比較例２に係る
ハニカムフィルタは、その端部にクラックが生じてい
た。

【０１５３】

【発明の効果】第一の本発明のハニカムフィルタは、上
述の通りであるので、突起部の非形成部分に保持シール
体を巻き付けて、排気ガス浄化装置のケーシング内に設
置することで、上記突起部が排気ガスを遮蔽する遮蔽部
材の役割を果たし、排気ガスと上記保持シール体との接
触を緩和することができ、上記保持シール体が排気ガス
により風蝕、飛散することを防止することができる。

【０１５４】また、第一の本発明の排気ガス浄化装置
は、上述したような構造からなるものであるので、ハニ
カムフィルタの外周部に形成された突起部が、排気ガス
を遮蔽する遮蔽部材の役割を果たし、ケーシング内に流
入してくる排気ガスと上記保持シール体との接触を緩和
することができる。従って、排気ガス浄化装置を長期間
使用しても、上記保持シール体が風蝕、飛散することが
なく耐久性に優れたものとなる。また、製造する際、カ
レットリングをハニカムフィルタの外周部の両端部分に
設ける工程が不要であるため、生産性を向上することが
でき、安価なものとなる。

【０１５５】第二の本発明のハニカムフィルタは、その
外周部の両端に突起部が形成されているため、その間に
保持シール体を介装して排気ガス浄化装置のケーシング
内に設置することで、上記突起部が排気ガスを遮蔽する
遮蔽部材の役割を果たし、排気ガスと上記保持シール体
との接触を緩和することができ、上記保持シール体が上
記排気ガスにより風蝕、飛散することを防止することが
できる。

【０１５６】また、第二の本発明の排気ガス浄化装置
は、上述したような構造からなるものであるので、ハニ
カムフィルタの外周部の両端に形成された突起部が、排
気ガスを遮蔽する遮蔽部材の役割を果たし、ケーシング
内に流入してくる排気ガスと保持シール体との接触を緩
和することができる。従って、排気ガス浄化装置を長期
間使用しても、上記保持シール体が風蝕、飛散すること
がなく耐久性に優れたものとなる。また、製造する際、
カレットリングをハニカムフィルタの外周部に巻き付け
る工程が不要であるため、生産性を向上することがで
き、安価なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明のハニカムフィルタの一例を
模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、その側面図で
ある。

【図２】本発明の排気ガス浄化装置の一実施形態を模式
的に示した部分拡大断面図である。

【図３】（ａ）は、図１に示した本発明のハニカムフィ
ルタに用いる多孔質セラミック部材を模式的に示した斜
視図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａ線縦断面図である。

【図４】本発明のハニカムフィルタを製造する様子を模
式的に示した側面図である。

【図５】従来のハニカムフィルタの一例を模式的に示し
た斜視図である。

【図６】従来の排気ガス浄化装置の一例を模式的に示し
た断面図である。

【図７】（ａ）は、本発明の排気ガス浄化装置に用いる
ケーシングの一例を模式的に示した斜視図であり、
（ｂ）は、別の一例を模式的に示した斜視図である。

【図８】本発明のハニカムフィルタを構成するセラミッ
クブロックを作製する様子を模式的に示した正面図であ
る。

【図９】（ａ）は、第一の本発明のハニカムフィルタの
一例を模式的に示した断面図であり、（ｂ）は、第二の
本発明のハニカムフィルタの一例を模式的に示した断面
図である。

【符号の説明】

１０、５０ハニカムフィルタ１２、５２シール材１３突起部１５、５５セラミックブロック１６接着層２０、６０排気ガス浄化装置２１６１、７１、７２ケーシング２２、６２保持シール体２３、６３カレットリング３０多孔質セラミック部材３１貫通孔３２充填材３３隔壁４２シール材層４３突起部４５スクレーパー４６切り欠き部

フロントページの続き (72)発明者高橋知久岐阜県揖斐郡揖斐川町北方１−１イビデン株式会社大垣北工場内Ｆターム(参考） 3G090 AA02 AA04 BA04 CB00 DA12 EA01 4D019 AA01 BA05 BA06 BA07 BB06 BC07 CA01 CB01 CB04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の貫通孔が壁部を隔てて長手方向に
並設された、多孔質セラミックからなる柱状体の前記貫
通孔を隔てる壁部の一部又は全部が粒子捕集用フィルタ
として機能するように構成されたハニカムフィルタであ
って、一端部の外周に突起部が形成されていることを特
徴とするハニカムフィルタ。
【請求項２】柱状体は、複数の貫通孔が隔壁を隔てて
長手方向に並設された角柱形状の多孔質セラミック部材
が接着層を介して複数個結束されて構成されている請求
項１記載のハニカムフィルタ。
【請求項３】柱状体の外周部がシール材によりコーテ
ィングされ、前記シール材の一端部の外周に突起部が形
成されている請求項１又は２記載のハニカムフィルタ。
【請求項４】ハニカムフィルタが、内燃機関の排気通
路に接続するケーシング内に設置され、前記ハニカムフ
ィルタと前記ケーシングとの間に保持シール体が介装さ
れた排気ガス浄化装置であって、前記ハニカムフィルタ
として、請求項１〜３のいずれか１記載のハニカムフィ
ルタが用いられ、前記保持シール体は、前記ハニカムフ
ィルタの突起部非形成部に介装されていることを特徴と
する排気ガス浄化装置。
【請求項５】ハニカムフィルタは、突起部が排気ガス
流入側となるように設置された請求項４記載の排気ガス
浄化装置。
【請求項６】多数の貫通孔が壁部を隔てて長手方向に
並設された、多孔質セラミックからなる柱状体の前記貫
通孔を隔てる壁部の一部又は全部が粒子捕集用フィルタ
として機能するように構成されたハニカムフィルタであ
って、両端部の外周に突起部が形成されていることを特
徴とするハニカムフィルタ。
【請求項７】柱状体は、複数の貫通孔が隔壁を隔てて
長手方向に並設された角柱形状の多孔質セラミック部材
が接着層を介して複数個結束されて構成されている請求
項６記載のハニカムフィルタ。
【請求項８】柱状体の外周部がシール材によりコーテ
ィングされ、前記シール材の両端部の外周に突起部が形
成されている請求項６又は７記載のハニカムフィルタ。
【請求項９】ハニカムフィルタが、内燃機関の排気通
路に接続するケーシング内に設置され、前記ハニカムフ
ィルタと前記ケーシングとの間に保持シール体が介装さ
れた排気ガス浄化装置であって、前記ハニカムフィルタ
として、請求項６〜８のいずれか１記載のハニカムフィ
ルタが用いられ、前記保持シール体は、前記ハニカムフ
ィルタのシール材の突起部の間に介装されていることを
特徴とする排気ガス浄化装置。