JP2010169074A - 排ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 集合型ハニカム構造体におけるハニカム焼成体の位置ずれ及びハニカム焼成体の欠落を防止することができる排ガス浄化装置を提供すること。
【解決手段】 多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体が、接着材層を介して複数個結束されてなるハニカム構造体と、排ガスが導入される導入管と排ガスが排出される排出管とが接続されており、上記ハニカム構造体が内部に配設されるケーシングと、上記ハニカム構造体と上記ケーシングとの間に配設され、上記ハニカム構造体を保持する保持シール材と、複数の開口を有しており、上記ケーシング内に配設される停止部材とからなり、上記ハニカム構造体の端面のうち、少なくとも上記排出管側に位置する端面が上記停止部材で覆われていることを特徴とする排ガス浄化装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、排ガス浄化装置に関する。

従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、パティキュレートマター（以下、ＰＭともいう）が含まれており、近年、このＰＭが環境や人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、ＣＯ、ＨＣ又はＮＯｘ等の有害なガス成分が含まれており、この有害なガス成分が環境や人体に害を及ぼすことについても問題となっている。
そこで、排ガス中のＰＭを捕集したり、排ガスに含まれるＣＯ、ＨＣ又はＮＯｘ等の排ガス中の有害なガス成分を浄化したりする排ガス浄化装置として、コージェライトや炭化ケイ素などの多孔質セラミックからなるハニカム構造体と、内燃機関と連結しており排ガスが導入される導入管及び外部と連結しており排ガスが排出される排出管が接続され、ハニカム構造体が内部に配設されるケーシングと、ハニカム構造体とケーシングとの間に配設され、ハニカム構造体とケーシングとの間に隙間が発生することを防止するとともに、ハニカム構造体を保持する保持シール材とからなる排ガス浄化装置が種々提案されている。

しかしながら、このような排ガス浄化装置においては、導入管側から排出管側への排ガスの流動に伴って圧力（以下、排ガスによる圧力ともいう）がハニカム構造体に加えられることにより、ハニカム構造体全体が当初配設された位置から排出管側に移動することがある。そして、このような場合には、ハニカム構造体とケーシングとが衝突してハニカム構造体が破損し、ＰＭの捕集効率の低下、有害なガス成分の浄化効率の低下、圧力損失の上昇等が発生することによりハニカム構造体の浄化性能が著しく低下するという問題がある。

このような問題に対して、ハニカム構造体とケーシングとの衝突を防止する排ガス浄化装置が提案されている（特許文献１、特許文献２）。

特許文献１には、ケーシング内に配設された固定部材でハニカム構造体の端面の外周部が固定されることにより、ハニカム構造体がケーシング内で保持固定された排ガス浄化装置が開示されている。

また、特許文献２には、ケーシングの端部がコーン状に成形されており、このコーン状に成形されたケーシングの端部とハニカム構造体の端面の外周部とが当接することにより、ハニカム構造体がケーシング内で保持固定された排ガス浄化装置が開示されている。

特開平８−２８１０３４号公報 特開２０００−４５７５９号公報

特許文献１に記載の排ガス浄化装置では、保持シール材及び固定部材によりハニカム構造体がケーシング内で保持固定されているので、ハニカム構造体とケーシングとの衝突を防止することができるとされている。

また、特許文献２に記載の排ガス浄化装置では、ハニカム構造体が保持シール材により保持されているとともに、コーン状に成形されたケーシングの端部とハニカム構造体の端面の外周部とが当接することによって固定されているので、ハニカム構造体とケーシングとの衝突を防止することができるとされている。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の排ガス浄化装置では、ハニカム構造体として多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体が接着材層を介して複数個結束されたハニカム構造体（以下、集合型ハニカム構造体ともいう）を用いた場合において、次のような問題がある。

集合型ハニカム構造体は、湿潤混合物を所定の形状に成形した後に焼成してなるハニカム焼成体同士を接着材により複数個接着してから、乾燥固化等を行うことにより製造される。この乾燥固化された接着材層の強度は、ハニカム焼成体の強度に比べると低くなっている。そのため、排ガスによる圧力が集合型ハニカム構造体に加えられた場合には、接着材層にクラックが発生することがある。
そして、クラックが発生した状態でＰＭを除去する再生処理等を行うと、熱衝撃によってクラックが進展して亀裂が発生することによりクラックが発生した接着材層によって結束されていた一部のハニカム焼成体が集合型ハニカム構造体から排出管側に押されて移動してしまうことがある。特にハニカム焼成体が極端に移動した場合（以下、ハニカム焼成体の位置ずれともいう）には、集合型ハニカム構造体の浄化性能が低下することがある。また、移動した一部のハニカム焼成体が集合型ハニカム構造体から押し抜かれることにより、ハニカム焼成体が欠落してしまうこともある。そのため、ハニカム焼成体の位置ずれ及びハニカム焼成体の欠落を防止することが望まれている。

本発明では、集合型ハニカム構造体におけるハニカム焼成体の位置ずれ及びハニカム焼成体の欠落を防止することができる排ガス浄化装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の排ガス浄化装置は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体が、接着材層を介して複数個結束されてなるハニカム構造体と、
排ガスが導入される導入管と排ガスが排出される排出管とが接続されており、上記ハニカム構造体が内部に配設されるケーシングと、
上記ハニカム構造体と上記ケーシングとの間に配設され、上記ハニカム構造体を保持する保持シール材と、
複数の開口を有しており、上記ケーシング内に配設される停止部材とからなり、
上記ハニカム構造体の端面のうち、少なくとも上記排出管側に位置する端面が上記停止部材で覆われていることを特徴とする。

請求項１に記載の排ガス浄化装置では、上記ハニカム構造体の端面のうち、少なくとも排出管側に位置する端面が上記停止部材で覆われている。
そのため、上記ハニカム構造体に排ガスによる圧力が加えられても、上記ハニカム構造体から排出管側へのハニカム焼成体の移動を防止することができる。また、ハニカム焼成体が移動したとしても、移動したハニカム焼成体が上記停止部材に当接した状態で停止することになる。
従って、ハニカム焼成体の位置ずれ及びハニカム焼成体の欠落を防止することができる。

なお、本明細書において、集合型ハニカム構造体の排出管側端面が停止部材で覆われているとは、排出管側から観察した場合に、集合型ハニカム構造体の排出管側端面の全面が停止部材の端面と重なった状態を示すものとする。この場合には、集合型ハニカム構造体の排出管側端面と停止部材の端面との距離（後述する図２において両矢印Ｃで示す）がハニカム焼成体の長手方向における長さ（図２において両矢印Ｄで示す）より短くなっている。即ち、集合型ハニカム構造体の排出管側端面と停止部材の端面とは、ハニカム焼成体の長手方向における長さより短い範囲で互いに離れた状態となっているか、又は、互いに当接した状態となっている。
また、本明細書においては、ハニカム焼成体の位置ずれとは、集合型ハニカム構造体の端面から突出したハニカム焼成体の端面までの距離が５ｍｍ以上の場合をいうこととする。

請求項２に記載の排ガス浄化装置によると、上記停止部材を固定する固定部材が上記ケーシング内に配設されている。そのため、上記停止部材が当初配設された位置からずれにくくなっている。
従って、上記ハニカム構造体に排ガスによる圧力が加えられても、上記ハニカム構造体から排出管側へのハニカム焼成体の移動を確実に防止することができる。また、ハニカム焼成体が移動したとしても、移動したハニカム焼成体が上記停止部材に当接した状態で確実に停止することになる。そのため、上記ハニカム焼成体の位置ずれ及びハニカム焼成体の欠落を効率的に防止することができる。

請求項３に記載の排ガス浄化装置では、上記停止部材が上記固定部材に結合している。
そのため、上記停止部材が当初配設された位置からよりずれにくい。従って、上記停止部材と上記ハニカム構造体の端面（排出管側端面）との接触が起こりにくい。
そのため、上記ハニカム構造体のなかでも特に破損の発生しやすい端面（排出管側端面）に欠け、クラック等の破損が発生することを防止することができる。
従って、上記ハニカム構造体の浄化性能の低下を防止することができる。

請求項４に記載の排ガス浄化装置によると、上記停止部材が上記ケーシング内に結合している。そのため、上記停止部材が当初配設された位置からずれにくくなっている。
そのため、上記ハニカム構造体に排ガスによる圧力が加えられても、上記ハニカム構造体から排出管側へのハニカム焼成体の移動を防止することができる。また、ハニカム焼成体が移動したとしても、移動したハニカム焼成体が上記停止部材に当接した状態で停止することになる。従って、上記ハニカム焼成体の位置ずれ及びハニカム焼成体の欠落を効率的に防止することができる。

請求項５に記載の排ガス浄化装置によると、上記ハニカム構造体と上記停止部材との間に緩衝部材が配設されている。
請求項５に記載の排ガス浄化装置では、上記ハニカム構造体の排出管側端面が緩衝能を有する上記緩衝部材に当接しているので、排ガスによる圧力が加わることにより上記ハニカム構造体全体が当初配設された位置から上記排出管側に移動した場合においても、上記ハニカム構造体の排出管側端面に振動等の衝撃が加えられにくい。
そのため、請求項５に記載の排ガス浄化装置では、上記ハニカム構造体のなかでも特に破損の発生しやすい端面（排出管側端面）の破損を防止することができる。
従って、上記ハニカム構造体の浄化性能の低下を効率的に防止することができる。

請求項６に記載の排ガス浄化装置によると、上記ハニカム構造体は各々のセルにおける端部のいずれか一方が目封じされたハニカムフィルタである。
従って、請求項６に記載の排ガス浄化装置では、排ガス中のＰＭを除去することができる。

請求項７に記載の排ガス浄化装置によると、上記ハニカム構造体は、各々のセルにおける端部のいずれか一方が目封じされていない触媒担体である。
請求項７に記載の排ガス浄化装置では、上記触媒担体と排ガスに含まれるＣＯ、ＨＣ又はＮＯｘ等の有害なガス成分とを接触させることによって、排ガスに含まれる有害なガス成分を浄化することができる。

請求項８に記載の排ガス浄化装置によると、上記ハニカム構造体（ハニカムフィルタ又は触媒担体）に触媒が担持されている。
そのため、再生処理において、上記ハニカムフィルタに捕集されたＰＭと上記触媒とを接触させることによって、ＰＭの燃焼に必要な活性化エネルギーを低下させることができる。そのため、捕集されたＰＭをより低温で燃焼させることができる。また、上記触媒と排ガスに含まれるＣＯ、ＨＣ又はＮＯｘ等の有害なガス成分とを接触させることによって、排ガスに含まれる有害なガス成分を浄化することができる。

請求項９に記載の排ガス浄化装置によると、複数の上記ハニカム構造体が上記ケーシング内に配設されており、各々のハニカム構造体の端面のうち、少なくとも上記排出管側に位置する端面が上記停止部材で覆われている。
請求項９に記載の排ガス浄化装置では、排ガスによる圧力が加わったとしても、一のハニカム構造体を構成する一部のハニカム焼成体の排出管側への移動を防止することができる。また、ハニカム焼成体が移動したとしても、移動したハニカム焼成体が上記停止部材に当接した状態で停止することになる。従って、一のハニカム構造体を構成する一部のハニカム焼成体が排出管側に押し出されることがない。そのため、ハニカム焼成体が一のハニカム構造体の下流に配置されている他のハニカム構造体に衝突しにくく、他のハニカム構造体全体の破損を防止することができる。従って、他のハニカム構造体の浄化性能の低下を防止することができる。

請求項１０に記載の排ガス浄化装置は、上記複数のハニカム構造体が少なくともハニカムフィルタ１個と少なくとも触媒担体１個とを含み、上記触媒担体が上記ハニカムフィルタよりも上記導入管側に配設されている。
そのため、上記触媒担体で排ガス中の有害なガス成分を浄化した際に発生する熱を、上記触媒担体よりも下流に位置する上記ハニカムフィルタでのＰＭの燃焼に利用しやすい。従って、請求項１０に記載の排ガス浄化装置では、排ガス中のＰＭを極めて効率よく除去することができる。

請求項１１に記載の排ガス浄化装置では、上記ハニカム構造体の端面と上記停止部材の端面との距離が１ｍｍ未満となっている。
従って、排ガスによる圧力が加わることにより、上記ハニカム構造体を構成する一部の上記ハニカム焼成体が上記排出管側に押し出された場合であっても、押し出された上記ハニカム焼成体が上記ハニカム構造体の端面から１ｍｍ以上、上記排出管側に突出することはない。
そのため、請求項１１に記載の排ガス浄化装置では、上記ハニカム焼成体の位置ずれによる浄化性能の低下をより効率的に防止することができる。

第一実施形態の排ガス浄化装置を模式的に示す切欠き斜視図である。 第一実施形態の排ガス浄化装置を長手方向に平行に切断した際の切断面を模式的に示した断面図である。 第一実施形態の排ガス浄化装置を構成するハニカムフィルタを模式的に示す斜視図である。 図４（ａ）は、図３に示したハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体を模式的に示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図５（ａ）は、第一実施形態の排ガス浄化装置を構成する停止部材を模式的に示す斜視図であり、図５（ｂ）は、第一実施形態の排ガス浄化装置を構成する保持シール材を模式的に示す斜視図である。 導入管及び排出管が接続されるケーシングにハニカムフィルタ、並びに、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す停止部材及び保持シール材が配設された様子を模式的に示す斜視図である。 第二実施形態の排ガス浄化装置を長手方向に平行に切断した際の切断面を模式的に示した断面図である。 図８（ａ）は、第二実施形態の排ガス浄化装置を構成する緩衝部材を模式的に示す斜視図であり、図８（ｂ）は、第二実施形態の排ガス浄化装置を構成する固定部材を模式的に示す斜視図である。 ハニカムフィルタ、保持シール材及び停止部材、並びに、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す緩衝部材及び固定部材が、導入管及び排出管が接続されたケーシング内に配設された様子を模式的に示す斜視図である。 図１０（ａ）は、第四実施形態の排ガス浄化装置を構成するケーシング及び固定部材を模式的に示す斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示したケーシング及び固定部材を模式的に示す側面図である。 第七実施形態の排ガス浄化装置を長手方向に平行に切断した際の切断面を模式的に示した断面図である。

（第一実施形態）
以下、本発明の一実施形態である第一実施形態について、図面を用いて以下に説明する。
図１は、第一実施形態の排ガス浄化装置を模式的に示す切欠き斜視図である。
図２は、第一実施形態の排ガス浄化装置を長手方向に平行に切断した際の切断面を模式的に示した断面図である。
なお、第一実施形態では、集合型ハニカム構造体として、ハニカムフィルタを用いている。

図１及び図２に示したように、第一実施形態の排ガス浄化装置１０においては、内燃機関から排出された排ガスが導入される導入管２０ａ及び排ガス浄化装置を通過した排ガスが外部に排出される排出管２０ｂが接続された円筒状のケーシング３０の内部に、ハニカムフィルタ４０と、ハニカムフィルタ４０とケーシング３０との間に配設され、ハニカムフィルタ４０を保持する保持シール材５０と、ハニカムフィルタ４０の排出管２０ｂ側に位置する端面（以下、排出管側端面ともいう）を覆っており、ケーシング３０と結合した複数の開口６０ａを有する停止部材６０とが配設されている。

また、ハニカムフィルタ４０の排出管側端面４０ａと停止部材６０の端面との距離Ｃ（図２参照）は、１ｍｍ未満となっている。

さらに、停止部材６０は、外周近傍に主に金属からなる結合部６０ｂを有しており、結合部６０ｂとケーシング３０とが溶接されることによって停止部材６０とケーシング３０とが互いに結合している（図２中、結合部６０ｂとケーシング３０との溶接部分を６１で示す）。

上述した構成を有する排ガス浄化装置１０を排ガスが通過する場合について図２を用いて以下に説明する。
図２に示したように、導入管２０ａから導入された排ガス（図２中、排ガスをＧ_１で示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、ハニカムフィルタ４０の導入管側に位置する端面４０ｂに開口した一のセル４５に流入し、セル４５を隔てるセル壁４６を通過する。この際、排ガス中のＰＭがセル壁４６の内部で捕集され、排ガスが浄化されることとなる。浄化された排ガスは、排出管側端面４０ａに開口した他のセル４５から流出し、停止部材６０の開口６０ａを通過した後に、排出管２０ｂから外部に排出される。

第一実施形態の排ガス浄化装置１０では、このようにして排ガス中のＰＭが浄化されることになるが、これと同時にハニカムフィルタ４０には、排ガスＧ_１による圧力が加えられることにもなる。

以下、排ガス浄化装置１０を構成するハニカムフィルタ及び各部材について、図面を用いて説明する。
まず、ハニカムフィルタ４０について図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）を用いて説明する。
図３は、第一実施形態の排ガス浄化装置を構成するハニカムフィルタを模式的に示す斜視図である。
また、図４（ａ）は、図３に示したハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体を模式的に示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

図３に示すように、ハニカムフィルタ４０は、図４（ａ）に示すようなハニカム焼成体４１が接着材層４２を介して複数個結束されてセラミックブロック４３を構成し、さらに、このセラミックブロック４３の外周にコート層４４が形成されている。
また、図４（ｂ）に示すように、ハニカム焼成体４１は、長手方向（図４（ａ）中、両矢印Ｂで示す）に多数のセル４５がセル壁４６を隔てて並設され、各々のセル４５におけるいずれか一方が封止材４７によって目封じされている。そのため、セル壁４６がフィルタとして機能するようになっている。

次に、停止部材、保持シール材、ケーシング、導入管及び排出管について図５（ａ）、図５（ｂ）及び図６を用いて説明する。
図５（ａ）は、第一実施形態の排ガス浄化装置を構成する停止部材を模式的に示す斜視図であり、図５（ｂ）は、第一実施形態の排ガス浄化装置を構成する保持シール材を模式的に示す斜視図である。
図６は、導入管及び排出管が接続されるケーシングにハニカムフィルタ、並びに、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す停止部材及び保持シール材が配設された様子を模式的に示す斜視図である。

まず、停止部材６０について説明する。図５（ａ）に示すように、停止部材６０の形状は、円盤状であり、所定の線径を有する金属線６０ｃを編むことによって形成された金属網からなる。また、停止部材６０の端面の直径は、図６に示すケーシング３０の内径と略同一になっている。そして、端面の略全面には、平面視四角形状の開口（開き目）６０ａが複数形成されており、開口６０ａは、停止部材６０の一方の端面から他方の端面まで貫通している。
この開口６０ａの大きさは、ハニカムフィルタ４０を構成するハニカム焼成体の長手方向に垂直な断面におけるセルの大きさよりも充分大きくなっている。
また、停止部材６０の外周近傍には、主に金属からなる結合部６０ｂが形成されている。

停止部材６０の開口率については、６５％〜９５％であることが望ましく、７０％〜９０％であることがより望ましい。
開口率が６５％未満であると、排ガスが通過しにくくなるので、圧力損失が増加することがある。
一方、開口率が９５％を超えると、強度が不充分になることがある。そのため、排ガスによる圧力によりハニカム焼成体又はハニカムフィルタ全体が排出管側に移動した場合には、ハニカム焼成体又はハニカムフィルタ全体を確実に停止することができなくなることがある。
また、開口率が７０％〜９０％であると、排ガスがより通過しやすいので、圧力損失をより低くすることができる。また、強度を充分に確保することができるので、ハニカム焼成体又はハニカムフィルタ全体をより確実に停止することができる。

次に、保持シール材５０について説明する。図５（ｂ）に示す保持シール材５０は、主にアルミナ等の無機繊維からなり、その外形は、略矩形状となっている。また、その長さ（図５（ｂ）中、両矢印Ｌで示す）は、図６に示すハニカムフィルタ４０の外周の長さと略同一となっており、幅（図５（ｂ）中、両矢印Ｗで示す）は、ハニカムフィルタ４０の長手方向における長さと略同一となっている。また、所定の厚さ（図５（ｂ）中、両矢印Ｔで示す）を有している。
そして、幅方向に平行な端面のうち、一方の端面には凸部５０ａが設けられ、他方の端面には凹部５０ｂが設けられている。凸部５０ａと凹部５０ｂとは、図６に示したように保持シール材５０をハニカムフィルタ４０の外周に巻き付けた際に、互いに嵌合するようになっている。

続いて、ケーシング３０について説明する。図６に示すケーシング３０は、主にステンレス等の金属からなる円筒状であって、所謂クラムシェル型のケーシングである。即ち、ケーシング３０は、ケーシング３０を長手方向に平行に分割した断面視Ｕ字状であって、内面３１ａ（３１ｂ）及び外面３２ａ（３２ｂ）を有する二個のケーシング分割体３０ａと３０ｂとから構成されている。また、その内径は、ハニカムフィルタ４０の端面の直径とハニカムフィルタ４０に巻き付けられた状態の保持シール材５０の厚さとを合わせた長さより若干短くなっており、また、その長さは、ハニカムフィルタ４０の長手方向における長さよりも若干長くなっている。

最後に、導入管２０ａ及び排出管２０ｂについて説明する。
導入管２０ａは、主にステンレス等の金属からなり、その形状は円筒状である。そして、図６に示すように、一方の端面の外径（内径）は、ケーシング３０の外径（内径）と略同一となっている。また、他方の端面の外径（内径）は、ケーシング３０の端面の外径（内径）よりも小さくなっている。そして、一方の端面近傍の形状は、一方の端面側から他方の端面側に向かって径が縮小したテーパー状になっている。
この導入管２０ａの他方の端面は、必要に応じてさらに排ガス管が接続された上で内燃機関と連結されることになる。
排出管２０ｂについても他方の端面が外部と連結されること以外は、導入管２０ａと同様の構成となっている。

以下、第一実施形態の排ガス浄化装置の製造方法について説明する。
はじめに、ハニカムフィルタを作製する方法について説明する。
まず、平均粒子径の異なる炭化ケイ素粉末にカルボキシメチルセルロース等の有機バインダと、水等の分散媒とを加えた後に混練し、さらに、グリセリン等の可塑剤、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル等の潤滑剤、エチレングリコール等の成形助剤等を加え、再度混練して湿潤混合物とする。その後、湿潤混合物を用いて押出成形を行うことにより生成形体を作製する。

次に、上記生成形体を乾燥させたセラミック乾燥体の所定のセルに上記生成形体と同様の組成のペーストを充填し、乾燥、脱脂を行う。さらに焼成を行うことにより、所定の大きさであって各々のセルにおける端部のいずれか一方が目封じされたハニカム焼成体を作製する。

続いて、アルミナファイバ等の無機繊維、炭化ケイ素粉末等の無機粒子、シリカゾル等の無機バインダ、カルボキシメチルセルロース等の有機バインダ及び水等を含む耐熱性の接着材ペーストを用いて、上記ハニカム焼成体を多数結束させた後に乾燥固化し、切断することにより、セラミックブロックを作製する。

次に、アルミナシリケート等からなる無機繊維、炭化ケイ素粉末等の無機粒子、シリカゾル等の無機バインダ、カルボキシメチルセルロース等の有機バインダ及び水等を混練してシール材ペースト（コート層用ペースト）を調製する。

上記シール材ペースト（コート層用ペースト）を用いて上記セラミックブロックの外周にシール材層（コート層）を形成した後に、上記シール材層（コート層）を乾燥させる。これにより、円柱状の集合型ハニカム構造体であって、各々のセルにおける端部のいずれか一方が目封じされたハニカムフィルタを作製する。

次に、主にアルミナ等の無機繊維からなるマット材を切断し、所定の大きさの略矩形状であって、幅方向に平行な端面のうち、一方の端面に凸部が形成されており、他方の端面に凸部と嵌合する形状の凹部が形成された保持シール材を作製する。

さらに、所定のメッシュ、線径及び開口率を有する金属網を端面の直径がケーシングの内径と略同一となるように円盤状に切断して金属網を作製する。次に、主にステンレス等の金属からなる円盤状の金属板に打ち抜き加工を施すことによって、外径がケーシングの内径と略同一であり、内径がハニカムフィルタの端面の直径と略同一となった結合部材を作製する。この結合部材を円盤状の金属網に重ねた状態で金属網と溶接することで、結合部が形成された停止部材を作製する。

上記ハニカムフィルタ及び各部材を用いて排ガス浄化装置を製造する方法について説明する。
まず、ハニカムフィルタの外周に保持シール材の凹部と凸部とが嵌合するようにして保持シール材を巻き付ける。次に、ケーシング分割体の内面が上を向くように配置し、上記ケーシング分割体の内面に上記保持シール材が巻き付けられたハニカムフィルタを配設する。さらに上記ハニカムフィルタの一方の端面に隣接するように停止部材を配設する。この際、停止部材の端面のうち、結合部が形成されていない端面がハニカムフィルタ側となるように配設する。
これにより、ハニカムフィルタ及び停止部材の下側半分がケーシング分割体に配設されることとなる。

次に、上記ケーシング分割体に配設されたハニカムフィルタ及び停止部材の上側半分に別のケーシング分割体を被せた後に、ケーシング分割体同士を上下方向から圧縮する。そして、ケーシング分割体同士が当接したところで溶接によってケーシング分割体同士を結合させることによりケーシングとする。なお、溶接の代わりに、ネジ、所定の金具等の結合手段を用いてもよい。

次に、溶接によってケーシングと停止部材の結合部とを結合させる。なお、溶接の代わりに、ネジ、所定の金具等の結合手段を用いてもよい。

続いて、ケーシングの端部のうち、停止部材が配設された側に位置する端部に排出管を溶接によって接続する。同様にして、排出管が接続された側と反対側の端部に導入管を接続する。
以上の工程により第一実施形態の排ガス浄化装置を製造する。

以下に、第一実施形態の排ガス浄化装置についての作用効果を列挙する。
（１）第一実施形態の排ガス浄化装置では、ハニカムフィルタの排出管側端面が停止部材で覆われている。
そのため、ハニカムフィルタの排出管側端面と停止部材の端面とが当接している場合には、ハニカムフィルタに排ガスによる圧力が加えられても、ハニカムフィルタから排出管側へのハニカム焼成体の移動を防止することができる。
また、ハニカムフィルタの排出管側端面と停止部材の端面とが離れた状態で配設されている場合には、ハニカム焼成体が移動したとしても、移動したハニカム焼成体が停止部材に当接した状態で停止することになる。
このように、第一実施形態の排ガス浄化装置では、ハニカム焼成体がハニカムフィルタから排出管側に位置ずれすることがない。また、ハニカム焼成体がハニカムフィルタから押し抜かれることがないので、ハニカム焼成体の欠落を防止することができる。

なお、ハニカムフィルタに排ガスによる圧力が加わった場合には、ハニカムフィルタ全体が当初配設された位置から排出管側に移動することもあると考えられる。しかしながら、上述したように、ハニカムフィルタの排出管側端面が停止部材で覆われている。従って、ハニカムフィルタの排出管側端面と停止部材の端面とが当接するように配設されている場合には、ハニカムフィルタの排出管側への移動を確実に防止することができる。
また、ハニカムフィルタの排出管側端面と停止部材の端面とが離れた状態で配設されている場合には、ハニカムフィルタ全体が排出管側に移動したとしても、移動したハニカムフィルタの排出管側端面が停止部材に当接した状態となり、ハニカムフィルタ全体が停止することになる。従って、ハニカムフィルタとケーシングとの衝突を防止することができるので、ハニカムフィルタ全体の破損を防止することができる。

（２）第一実施形態の排ガス浄化装置では、停止部材がケーシング内の所定の位置に結合しており、停止部材が当初配設された位置からずれにくくなっている。そのため、ハニカムフィルタに排ガスによる圧力が加えられても、ハニカムフィルタから排出管側へのハニカム焼成体の移動を防止することができる。また、ハニカム焼成体が移動したとしても、移動したハニカム焼成体が停止部材に当接した状態で停止することになる。従って、ハニカム焼成体の位置ずれ及びハニカム焼成体の欠落を効率的に防止することができる。

（３）第一実施形態の排ガス浄化装置では、ハニカムフィルタの端面と停止部材の端面との距離が１ｍｍ未満となっており、押し出されたハニカム焼成体がハニカムフィルタの端面から１ｍｍ以上、排出管側に突出することはない。
従って、ハニカム焼成体の位置ずれによる浄化性能の低下をより効率的に防止することができる。

以下、本発明の第一実施形態をより具体的に開示した実施例を示すが、第一実施形態はこれら実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
（１）ハニカムフィルタの作製
（１−１）生成形体作製工程
平均粒子径１１μｍのα型炭化ケイ素粉末６０重量％と、平均粒子径０．５μｍのα型炭化ケイ素粉末４０重量％とを混合し、得られた混合物１００重量部に対して、有機バインダ（カルボキシメチルセルロース）を５重量部、分散媒として水を１０重量部加えて混練し、さらに、可塑剤（グリセリン）と潤滑剤（日本油脂社製 ユニルーブ）とを少量加えてさらに混練して湿潤混合物とした後、押出成形を行うことにより生成形体を作製した。

（１−２）ハニカム焼成体作製工程
次に、マイクロ波乾燥機等を用いて上記生成形体を乾燥させ、セラミック乾燥体とした後、上記生成形体と同様の組成のペーストを所定のセルに充填した。その後、再び乾燥機を用いて乾燥させてから、４００℃で脱脂し、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間で焼成を行った。これにより、気孔率が４２％、平均気孔径が９μｍ、その大きさが３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１５０ｍｍで、セル密度が２３．３個／ｃｍ^２、セル壁の厚さが０．４ｍｍのハニカム焼成体を作製した。

（１−３）セラミックブロック作製工程
平均繊維長２０μｍのアルミナファイバ３０重量％、平均粒子径０．６μｍの炭化ケイ素粉末２１重量％、シリカゾル１５重量％（ＳｉＯ_２固形分：３０重量％）、カルボキシメチルセルロース５．６重量％、及び、水２８．４重量％を含む耐熱性の接着材ペーストを用いて、上記ハニカム焼成体を多数結束させ、さらに、１２０℃で乾燥させ、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、円柱状のセラミックブロックを作製した。

（１−４）シール材ペースト作製工程
次に、アルミナシリケートファイバ（平均繊維長：５０μｍ）２３．３重量％、平均粒子径０．３μｍの炭化ケイ素粉末３０．２重量％、シリカゾル（ＳｉＯ_２固形分：３０重量％）７重量％、カルボキシメチルセルロース０．５重量％及び水３９重量％を混練してシール材ペーストを調製した。

（１−５）シール材層形成工程
次に、上記シール材ペーストを用いて、上記セラミックブロックの外周に厚さ０．２ｍｍのシール材層を形成した。そして、このシール材層を１２０℃で乾燥して、直径１４３．８ｍｍ×長さ１５０ｍｍの円柱状の集合型ハニカム構造体であって、各々のセルにおける端部のいずれか一方が目封じされたハニカムフィルタを作製した。

（２）保持シール材の作製
無膨張性アルミナファイバマット（三菱化学製 マフテック）を切断し、幅方向に平行な端面のうち、一方の端面に凸部が形成されており、他方の端面の一部に凸部と嵌合する形状の凹部が形成された長さ４５２ｍｍ×幅１５０ｍｍ×厚さ８ｍｍの大きさの保持シール材を作製した。

（３）停止部材の作製
１６メッシュ（メッシュとは、１インチ（２５．４ｍｍ）の間にある開き目の数を表す）、線径０．２ｍｍ、開口率７６．６％の平織金属網を切断し、直径１５２ｍｍの大きさの円盤状の金属網を作製した。さらに、主にステンレス等の金属からなる円盤状の金属板に打ち抜き加工を施すことによって、外径１５２ｍｍ（内径１４３．８ｍｍ）×厚さ４ｍｍである結合部材を作製した。この結合部材を円盤状の金属網に重ねた状態で金属網と溶接することで、結合部が形成された停止部材を作製した。

（４）排ガス浄化装置の製造
上記工程（１）で作製したハニカムフィルタの外周に上記工程（２）で作製した保持シール材を凹部と凸部とが嵌合するようにして巻き付けた。次に、主にステンレスからなる円筒状物を長手方向に平行に分割した断面視Ｕ字状であって、内面及び外面を有する形状のステンレス製のケーシング分割体を準備し、ケーシング分割体の内面が上を向くようにしてケーシング分割体を配置した。この状態で、保持シール材を巻き付けたハニカムフィルタをケーシング分割体の内面に配設した。

次に、ハニカムフィルタの一方の端面に隣接するように、上記工程（３）で作製した停止部材を配設した。このとき、停止部材の端面のうち、結合部が形成されていない端面がハニカムフィルタ側となるように配設した。
続いて、ハニカムフィルタ及び停止部材が配設されたケーシング分割体に別のケーシング分割体を被せた後に、ケーシング分割体同士を上下方向から圧縮した。そして、ケーシング分割体同士が当接したところで溶接によってケーシング分割体同士を結合させることによりケーシングとした。さらに、溶接によって、ケーシングと停止部材の結合部とを結合させた。

次に、ステンレスからなるテーパー状に形成された排出管をケーシングの端部のうち停止部材が配設された側の端部に配設し、溶接によってケーシングの端部と接続した。同様にして、ケーシングの排出管が接続された側の端部と反対側の端部にも排出管と同じ形状の導入管を接続した。
以上の工程により実施例１の排ガス浄化装置を製造した。
なお、このようにして製造した排ガス浄化装置では、ハニカムフィルタの排出管側端面と停止部材の端面との距離が０．５ｍｍとなっていた。

実施例１の排ガス浄化装置では、ハニカムフィルタの排出管側端面が停止部材で覆われているとともに、停止部材がケーシング内の所定の位置に結合しており、停止部材が当初配設された位置からずれにくくなっている。そのため、排ガスによる圧力が加えられた場合であっても、ハニカム焼成体の位置ずれ及びハニカム焼成体の欠落を効率的に防止することができると考えられる。
さらには、ハニカムフィルタの端面と停止部材の端面との距離が１ｍｍ未満となっている。そのため、ハニカムフィルタにおける浄化性能の低下を効率的に防止することができると考えられる。

（第二実施形態）
以下、本発明の一実施形態である第二実施形態について、図７を参照して以下に説明する。図７は、第二実施形態の排ガス浄化装置を長手方向に平行に切断した際の切断面を模式的に示した断面図である。
図７においては、排ガスをＧ_２で示している。また、排ガスの流れを矢印で示している。
なお、第二実施形態では、集合型ハニカム構造体としてハニカムフィルタを用いている。

図７に示すように、第二実施形態の排ガス浄化装置１００は、円筒状のケーシング１３０と、ケーシング１３０の一方の端部と接続されるとともに、接続部近傍がテーパー状に形成された円筒状の導入管１２０ａと、導入管１２０ａと同様の構成を有しておりケーシング１３０の他方の端部と接続される排出管１２０ｂと、ケーシング１３０内に配設されるハニカムフィルタ１４０と、ハニカムフィルタ１４０及びケーシング１３０の間に配設された保持シール材１５０と、ハニカムフィルタ１４０の排出管側端面１４０ａに配設された緩衝部材１７０と、緩衝部材１７０に隣接するように配設された停止部材１６０と、停止部材１６０に隣接するように配設されるとともに、停止部材１６０と結合した固定部材１８０とから構成されている。
なお、ケーシング内に配設されたハニカムフィルタ１４０、保持シール材１５０、緩衝部材１７０、停止部材１６０及び固定部材１８０を合わせて浄化部１９０ともいうこととする。

次に、第二実施形態の排ガス浄化装置１００の内部の構成について説明する。
排ガス浄化装置１００においては、ハニカムフィルタ１４０の排出管側端面１４０ａと停止部材１６０の端面との距離（図７中、両矢印Ｅで示す）は、１ｍｍ未満となっている。

さらに、停止部材１６０の結合部１６０ｂと固定部材１８０とが溶接されることによって停止部材１６０と固定部材１８０とが互いに結合している（図７中、結合部１６０ｂと固定部材１８０との溶接部分を１６１で示す）。

また、排出管１２０ｂは、外部に連結した側の端面に向かってテーパー状に形成されており、固定部材１８０の外周部の一部が排出管１２０ｂと当接している。そのため、固定部材１８０は、当初配設された位置から排出管１２０ｂ側に移動しないようになっている。

また、図７に示すように、ケーシング１３０内に配設された浄化部１９０では、ハニカムフィルタ１４０（ハニカム焼成体１４１）の排出管側端面１４０ａの全面と接するように緩衝部材１７０が配設されている。緩衝部材１７０は、複数の気孔を有するファイバ体で形成されており、排ガスが通過することができるようになっている。

このような構成を有する第二実施形態の排ガス浄化装置１００を排ガスが通過する場合について説明する。
導入管１２０ａから導入された排ガスＧ_２は、ハニカムフィルタ１４０の導入管側に位置する端面１４０ｂに開口した一のセル１４５に流入し、セル１４５を隔てるセル壁１４６を通過する。この際、排ガス中のＰＭがセル壁１４６の内部で捕集され、排ガスが浄化されることになる。浄化された排ガスは、排出管側端面１４０ａに開口した他のセル１４５から流出する。そして、流出した排ガスは、緩衝部材１７０を通過し、さらに、停止部材１６０の開口１６０ａを通過した後に、排出管１２０ｂから外部に排出される。
このようにして排ガスが浄化されるのに伴って、ハニカムフィルタ１４０には、排ガスＧ_２による圧力が加えられることになる。

以下、上述した排ガス浄化装置１００を構成する各部材等について、図８（ａ）、図８（ｂ）及び図９を参照して詳しく説明する。
図８（ａ）は、第二実施形態の排ガス浄化装置を構成する緩衝部材を模式的に示す斜視図であり、図８（ｂ）は、第二実施形態の排ガス浄化装置を構成する固定部材を模式的に示す斜視図である。
図９は、ハニカムフィルタ、保持シール材及び停止部材、並びに、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す緩衝部材及び固定部材が、導入管及び排出管が接続されたケーシング内に配設された様子を模式的に示す斜視図である。
図９に示すハニカムフィルタ１４０、ケーシング１３０、保持シール材１５０、停止部材１６０、導入管１２０ａ及び排出管１２０ｂの構成については、第一実施形態の排ガス浄化装置の説明で既に述べているので、説明を省略する。

まず、緩衝部材１７０について説明する。図８（ａ）に示すように、緩衝部材１７０は、円盤状であり、主にアルミナ等の無機繊維からなるシート状のファイバ体である。そして、その端面の直径は、図９に示すケーシング１３０の内径と略同一であり、厚さは１ｍｍ未満である。

続いて、固定部材１８０について説明する。図８（ｂ）に示すように、固定部材１８０は、主にステンレス等の金属からなり、その形状は、所定の厚さを有するリング状である。その外径は、図９に示すケーシング１３０の内径と略同一となっており、内径は、図９に示すハニカムフィルタ１４０の端面の直径より若干大きくなっている。

以下、第二実施形態の排ガス浄化装置の製造方法について説明する。
まず、第一実施形態の排ガス浄化装置の製造方法と同様にして、ハニカムフィルタ、ケーシング、保持シール材、停止部材、導入管及び排出管を作製する。

次に、主にアルミナ等の無機繊維を抄造してなるマット材を端面の直径がケーシングの内径と略同一であって、厚さが１ｍｍ未満となるように加工することにより、シート状のファイバ体からなる緩衝部材を作製する。

続いて、主にステンレス等の金属からなる円盤状の金属板に打ち抜き加工を施すことによって、端面の外径がケーシングの内径と略同一であり、端面の内径がハニカムフィルタの端面の直径より若干大きくなっているリング状の固定部材を作製する。

上記ハニカムフィルタ及び各部材を用いて排ガス浄化装置を製造する方法について説明する。
まず、ハニカムフィルタの外周に保持シール材の凹部と凸部とが嵌合するようにして保持シール材を巻き付ける。次に、ケーシング分割体を内面が上側を向くように配置し、上記ケーシング分割体の内面に上記保持シール材が巻き付けられたハニカムフィルタを配設する。さらに、上記ハニカムフィルタの一方の端面と隣接するように緩衝部材を配設する。続いて、結合部と溶接することによって停止部材と結合させた固定部材を、停止部材が緩衝部材に隣接するようにして配設する。

次に、上記ハニカムフィルタ及び各部材が配設されたケーシング分割体に別のケーシング分割体を被せた後に、ケーシング分割体同士を上下方向から圧縮する。そして、ケーシング分割体同士が当接したところで溶接によってケーシング分割体同士を結合させることによりケーシングとする。なお、溶接の代わりに、ネジ、所定の金具等の結合手段を用いてもよい。

続いて、ケーシングの端部のうち、停止部材が配設された側に位置する端部に排出管を溶接によって接続する。同様にして、排出管が接続された側と反対側の端部に導入管を接続する。
以上の工程により第二実施形態の排ガス浄化装置を製造する。

第二実施形態においても、第一実施形態において説明した効果（１）及び（３）を発揮することができる。
また、以下の効果を発揮することができる。

（４）第二実施形態の排ガス浄化装置では、停止部材を固定する固定部材がケーシング内の所定の位置に配設されている。そのため、停止部材が当初配設された位置からずれにくくなっている。
従って、ハニカムフィルタに排ガスによる圧力が加えられても、ハニカムフィルタから排出管側へのハニカム焼成体の移動を確実に防止することができる。また、ハニカム焼成体が移動したとしても、移動したハニカム焼成体が停止部材に当接した状態で確実に停止することになる。そのため、ハニカム焼成体の位置ずれ及びハニカム焼成体の欠落を効率的に防止することができる。

（５）第二実施形態の排ガス浄化装置では、停止部材が固定部材に結合している。
そのため、停止部材が当初配設された位置からよりずれにくく、停止部材とハニカム構造体との接触が起こりにくい。
そのため、ハニカムフィルタのなかでも特に破損の発生しやすい端面（排出管側端面）に欠け、クラック等の破損が発生することを防止することができる。
従って、ハニカムフィルタの浄化性能の低下を防止することができる。

（６）第二実施形態の排ガス浄化装置では、ハニカムフィルタの排出管側端面が緩衝能を有する緩衝部材に当接しているので、排ガスによる圧力が加わることによりハニカムフィルタ全体が当初配設された位置から排出管側に移動した場合においても、ハニカムフィルタの排出管側端面に振動等の衝撃が加えられにくい。そのため、ハニカムフィルタのなかでも特に破損の発生しやすい端面（排出管側端面）の破損を防止することができる。
従って、ハニカムフィルタの浄化性能の低下を効率的に防止することができる。

（実施例２）
（１）ハニカムフィルタの作製
実施例１の（１）と同様にして、ハニカムフィルタを作製した。

（２）保持シール材の作製
実施例１の（２）と同様にして、保持シール材を作製した。

（３）停止部材の作製
実施例１の（３）と同様にして、停止部材を作製した。

（４）緩衝部材の作製
無膨張性アルミナファイバを抄造して得られたマット材を直径１５２ｍｍ×厚さ０．５ｍｍの大きさに加工してシート状のファイバ体からなる緩衝部材を作製した。

（５）固定部材の作製
直径１５２ｍｍ×厚さ４ｍｍの円盤状のステンレス製の金属板に打ち抜き加工を施すことによって、外径１５２ｍｍ（内径１４２ｍｍ）×厚さ４ｍｍの大きさのリング状の固定部材を作製した。

（６）排ガス浄化装置の製造
実施例１の工程（４）と同様にして、保持シール材を巻き付けたハニカムフィルタをケーシング分割体の内面に配設した。

次に、ハニカムフィルタの一方の端面と隣接するように上記工程（４）で作製した緩衝部材をケーシング分割体の内面に配設した。続いて、停止部材の結合部と固定部材とを結合させた後に、この固定部材を停止部材が緩衝部材に隣接するようにしてケーシング分割体の内面に配設した。

そして、ハニカムフィルタ及び停止部材が配設されたケーシング分割体に別のケーシング分割体を被せた後に、ケーシング分割体同士を上下方向から圧縮した。そして、ケーシング分割体同士が当接したところで溶接によってケーシング分割体同士を結合させることでケーシングとした。

次に、ステンレスからなるテーパー状に形成された排出管をケーシングの端部のうち停止部材が配設された側の端部に配設し、溶接によってケーシングの端部と接続した。同様にして、ケーシングの排出管が接続された側の端部と反対側の端部にも排出管と同じ形状の導入管を接続した。
以上の工程により第二実施形態の排ガス浄化装置を製造した。
なお、このようにして製造した排ガス浄化装置では、ハニカムフィルタの排出管側端面と停止部材の端面との距離が０．５ｍｍとなっていた。
また、排出管がテーパー状に形成されており、停止部材と結合した固定部材が排出管の一部に当接していた。

実施例２の排ガス浄化装置では、ハニカムフィルタの排出管側端面が停止部材で覆われている。そのため、排ガスによる圧力が加えられた場合であっても、ハニカム焼成体の位置ずれ及びハニカム焼成体の欠落を防止することができると考えられる。
また、停止部材を固定する固定部材がケーシング内の所定の位置に配設されていることに加えて、停止部材が固定部材に結合している。そのため、停止部材が当初配設された位置からずれにくく、停止部材が移動することによる停止部材とハニカム構造体との接触が起こりにくいと考えられる。
さらには、ハニカムフィルタの端面と停止部材の端面との距離が１ｍｍ未満となっている。そのため、ハニカムフィルタにおける浄化性能の低下を効率的に防止することができると考えられる。

（第三実施形態）
次に、本発明の一実施形態である第三実施形態について説明する。
第三実施形態では、第二実施形態の排ガス浄化装置に係る停止部材が固定部材と結合していない。

第三実施形態においても、第一実施形態において説明した効果（１）及び（３）、並びに、第二実施形態で説明した効果（４）及び（６）を発揮することができる。

（第四実施形態）
次に、本発明の一実施形態である第四実施形態について図面を用いて説明する。
図１０（ａ）は、第四実施形態の排ガス浄化装置を構成するケーシング及び固定部材を模式的に示す斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示したケーシング及び固定部材を模式的に示す側面図である。
第四実施形態では、第二実施形態の排ガス浄化装置に係る固定部材が主にステンレス等の金属からなる複数個の金具である。具体的には、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示したように、固定部材２８０は六個の金具から構成されている。そして、それぞれの間隔が均等となるようにケーシング２３０（２３０ａ及び２３０ｂ）の内周に沿ってケーシング２３０（２３０ａ及び２３０ｂ）内の所定の位置に溶接されている。上記金具は、一つのケーシング分割体２３０ａ（２３０ｂ）につき三個ずつ配設されている。
また、上記金具は、停止部材（図示せず）と溶接によって結合している。

第四実施形態においても、第一実施形態において説明した効果（１）及び（３）、並びに、第二実施形態において説明した効果（４）〜（６）を発揮することができる。

（第五実施形態）
次に、本発明の一実施形態である第五実施形態について説明する。
第五実施形態では、第一実施形態の排ガス浄化装置に係るハニカムフィルタに白金等の触媒が担持された構成となっている。なお、ハニカムフィルタに触媒を担持させる方法としては、例えば、ジニトロジアンミン白金硝酸（［Ｐｔ（ＮＨ_３）_２（ＮＯ_２）_２］ＨＮＯ_３）溶液等をハニカムフィルタに含浸させた後にハニカムフィルタを加熱する方法等が挙げられる。

第五実施形態においても、第一実施形態において説明した効果（１）、（２）及び（３）を発揮することができる。
また、以下の効果を発揮することができる。

（７）第五実施形態の排ガス浄化装置では、ケーシング内に、触媒が担持されたハニカムフィルタが配設されている。
そのため、ハニカムフィルタに捕集されたＰＭと触媒とを接触させることによって、捕集されたＰＭをより低温で燃焼させることができる。従って、第五実施形態の排ガス浄化装置では、排ガス中のＰＭを効率よく除去することができる。
さらには、触媒と排ガスに含まれる有害なガス成分とを接触させることによって、排ガスに含まれる有害なガス成分を浄化することができる。

（第六実施形態）
次に、本発明の一実施形態である第六実施形態について説明する。
第六実施形態では、ケーシング内に、第二実施形態の排ガス浄化装置に係るハニカムフィルタがその各々のセルにおける端部のいずれか一方が目封じされていない構成となった触媒担体と、触媒担体及びケーシングの間に配設された保持シール材と、触媒担体の排出管側端面に配設された緩衝部材と、緩衝部材に隣接するように配設された停止部材と、停止部材に隣接するように配設されるとともに、ケーシングと結合した固定部材とからなる浄化部が配設されている。さらには、上記触媒担体に触媒が担持されている。

以下、第六実施形態の排ガス浄化装置に係る触媒担体を作製する方法について説明する。

まず、アルミナ、シリカ等の無機粒子と、アルミナ、シリカ等の無機繊維と、シリカゾル等の無機バインダとに、必要に応じて、カルボキシメチルセルロース等の有機バインダ、水等の分散媒、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル等の潤滑剤、エチレングリコール等の成形助剤を成形性にあわせて適宜加えることにより湿潤混合物を調製する。続いて、調製した湿潤混合物を用いて押出成形を行うことにより生成形体を作製し、乾燥させることによりセラミック乾燥体を作製する。

その後は、セラミック乾燥体の所定のセルを目封じせず、また、焼成温度を５００〜１２００℃とすること以外は、第一実施形態の排ガス浄化装置に係るハニカムフィルタを作製する方法と同様にして集合型ハニカム構造体を作製する。
得られた集合型ハニカム構造体は、各々のセルにおける端部のいずれか一方が目封じされていない触媒担体となる。

次に、この触媒担体に、第五実施形態の排ガス浄化装置に係るハニカムフィルタに触媒を担持させる方法と同様にして触媒を担持させる。以上の工程により触媒が担持された触媒担体を作製する。
なお、第六実施形態で用いる触媒については、第五実施形態で説明した触媒と同様の触媒を用いることができる。

以下、第六実施形態の排ガス浄化装置についての作用効果を列挙する。
（８）第六実施形態の排ガス浄化装置では、ケーシング内に、集合型ハニカム構造体の各々のセルにおける端部のいずれか一方が目封じされていない触媒担体が配設されており、該触媒担体に触媒が担持されている。
従って、第六実施形態の排ガス浄化装置は、排ガス中の有害なガス成分を浄化することができる。

（９）また、第六実施形態の排ガス浄化装置は、第一実施形態の作用効果で述べた（１）〜（３）と同様の理由によって、ＰＭの捕集効率及び有害なガス成分の浄化効率が高い状態を長期間に渡って維持することができる。

（第七実施形態）
次に、本発明の一実施形態である第七実施形態の排ガス浄化装置の内部の構成について、図１１を参照しながら説明する。
図１１は、第七実施形態の排ガス浄化装置を長手方向に平行に切断した際の切断面を模式的に示した断面図である。

図１１に示すように、第七実施形態の排ガス浄化装置３００は、ケーシング３３０と、導入管３２０ａと、排出管３２０ｂと、ケーシング３３０内に配設された第一の浄化部３９０及び第二の浄化部１９０とから構成されている。

このような第七実施形態の排ガス浄化装置３００の内部の構成について、図面を用いて以下に説明する。
図１１に示したように、ケーシング３３０の導入管３２０ａ側には、緩衝部材が配設されておらず、停止部材と固定部材とが結合していないこと以外は第六実施形態の排ガス浄化装置に係る浄化部と同様の構成を有する第一の浄化部３９０が配設されている。即ち、触媒担体３４０と、触媒担体３４０及びケーシング３３０の間に設置された保持シール材３５０と、触媒担体３４０の排出管側端面３４０ａに設置された停止部材３６０と、停止部材３６０に隣接するように設置された固定部材３８０とが配設されている。
また、固定部材３８０は、ネジ、所定の金具等によってケーシング３３０と結合している。

一方、ケーシング３３０内の排出管３２０ｂ側には、緩衝部材が配設されておらず、停止部材と固定部材とが結合していないこと以外は第二実施形態の排ガス浄化装置に係る浄化部と同様の構成を有する第二の浄化部１９０が配設されている。即ち、ハニカムフィルタ１４０と、ハニカムフィルタ１４０及びケーシング３３０の間に設置された保持シール材１５０と、ハニカムフィルタ１４０の排出管側端面１４０ａに設置された停止部材１６０と、停止部材１６０に隣接するように設置された固定部材１８０とが配設されている。
また、固定部材１８０は、ネジ、所定の金具等によってケーシング３３０と結合している。

このような構成を有する第七実施形態の排ガス浄化装置３００では、導入管３２０ａから導入された排ガス（図１１中、排ガスをＧ_３で示し、その流れを矢印で示す。）が触媒担体３４０を通過した後、ハニカムフィルタ１４０を通過して排出管３２０ｂから外部に排出されることになる。
このようにして排ガスが浄化されるのに伴って、触媒担体３４０及びハニカムフィルタ１４０には、排ガスＧ_３による圧力が加えられることになる。

以下、第七実施形態の排ガス浄化装置の製造方法について説明する。
まず、第六実施形態の排ガス浄化装置に係る触媒担体と同様の方法により作製した触媒担体と、第一実施形態の排ガス浄化装置に係るハニカムフィルタと同様の方法により作製したハニカムフィルタを準備する。

次に、緩衝部材を用いないことと、固定部材と停止部材とを固定しないこと以外は第二実施形態と同様にして、第一の浄化部をケーシング分割体の内面に配設する。

続けて、緩衝部材を用いないことと、固定部材と停止部材とを固定しないこと以外は第二実施形態と同様にして、第二の浄化部を第一の浄化部と隣り合うように配設する。この場合には、第一の浄化部を構成する触媒担体の各部材が配設された側の端面と、第二の浄化部を構成するハニカムフィルタの各部材が配設された側の端面とが同じ方向となるようにして配設する。

次に、上記触媒担体、上記ハニカムフィルタ及び各部材が配設されたケーシング分割体に別のケーシング分割体を被せた後に、ケーシング分割体同士を上下方向から圧縮する。そして、ケーシング分割体同士が当接したところで溶接によってケーシング分割体同士を結合させることによりケーシングとする。
なお、溶接の代わりに、ネジ、所定の金具等の結合手段を用いてもよい。
続いて、ネジ、所定の金具等によって第一の浄化部を構成する固定部材及び第二の浄化部を構成する固定部材をそれぞれケーシングと結合する。

最後に、第二実施形態の排ガス浄化装置を製造する方法と同様にして、接続工程を行うことにより第七実施形態の排ガス浄化装置を製造する。
このようにして製造する第七実施形態の排ガス浄化装置では、第一の浄化部（触媒担体）が導入管側に位置することになる。また、第二の浄化部（ハニカムフィルタ）が排出管側、即ち、触媒担体の下流に位置することになる。

以下、第七実施形態の排ガス浄化装置についての作用効果を列挙する。
第七実施形態の排ガス浄化装置では、第一の浄化部として、緩衝部材が配設されておらず、停止部材と固定部材が結合していないこと以外は第六実施形態の浄化部と同様の構成を有する浄化部を用いているので、第六実施形態において説明した効果（８）及び（９）を発揮することができる。
また、第二の浄化部として、緩衝部材が配設されておらず、停止部材と固定部材とが結合していないこと以外は第二実施形態の浄化部と同様の構成を有する浄化部を用いているので、第二実施形態において説明した効果（４）を発揮することができる。
さらには、以下の効果を発揮することができる。

（１０）第七実施形態の排ガス浄化装置では、第一の浄化部を構成する触媒担体及び第二の浄化部を構成するハニカムフィルタの端面のうち、それぞれの排出管側に位置する端面が停止部材で覆われている。
そのため、排ガスによる圧力が加わることにより、触媒担体を構成する一部のハニカム焼成体が排出管側に押し出されることがない。従って、ハニカム焼成体が、触媒担体の下流に配置されているハニカムフィルタに衝突しにくい。そのため、ハニカムフィルタ全体の破損を防止することができる。
従って、ハニカムフィルタの浄化性能の低下を防止することができる。

（１１）第七実施形態の排ガス浄化装置では、触媒担体がハニカムフィルタよりも導入管側に配設されている。
そのため、触媒担体で排ガス中の有害なガス成分を浄化した際に発生する熱を、触媒担体よりも下流に位置するハニカムフィルタでのＰＭの燃焼に利用しやすい。従って、排ガス中のＰＭを極めて効率よく除去することができる。

（その他の実施形態）
本発明の排ガス浄化装置を構成する停止部材は、排ガスの流動によって風食されにくい材質からなることが望ましい。
その具体的な材質としては、上述したステンレスに限られず、炭素鋼、チタン、鉄、アルミニウム等が挙げられる。このうち、停止部材が炭素鋼からなる場合には、停止部材の表面にニッケルメッキが施されていることが望ましい。

上記停止部材として金属網からなる停止部材を用いる場合、金属網の種類については、上述した平織金属網に限定されず、例えば、綾織金属網、クリンプ織金属網、ロッククリンプ織金属網、トンキャップ織金属網、タイロッド織金属網等を用いることができる。

上記停止部材としては、上述した金属網に限られず、例えば、金属板に打ち抜き加工を施すことによって端面の略全面に所定の大きさの開口（丸孔）が形成されたパンチングメタル等であってもよい。
また、パンチングメタルに形成された開口の種類については、上述した丸孔に限定されず、例えば、角孔、六角形孔、長角孔、長丸孔、菱孔、十文字孔、丸十文字孔等であってもよい。また、開口の配列については、上述した並列型に限定されず、６０°千鳥型、角千鳥型等であってもよい。

本発明の排ガス浄化装置を構成する固定部材の形状は、特に限定されないが、上述したリング状の他に、Ｌ字状等の形状であってもよい。この場合には、複数の固定部材をケーシング内に配設することが望ましい。停止部材をより強固に固定することができるからである。

本発明の排ガス浄化装置を構成するケーシング、固定部材及び導入管の材質としては、特に限定されないが、上述したステンレスの他に、例えば、アルミニウム、鉄等の金属類が挙げられる。

本発明の排ガス浄化装置を構成するケーシングの形状は、円筒状に限定されず、平面視楕円形、三角形、六角形、八角形、十二角形等の任意の形状の筒状であればよい。
また、円筒状のケーシングを長手方向に沿って複数片に分割したもの（即ちクラムシェル）や長手方向に沿って延びるスリット（開口部）を１箇所にのみ有する断面Ｃ字状又はＵ字状の円筒状のケーシングであってもよい。
停止部材、並びに、必要に応じて配設される緩衝部材及び固定部材の形状は、ケーシングの形状に合わせて適宜変更することができる。

上記ハニカムフィルタの構成材料の主成分は、炭化ケイ素に限定されるわけではなく、他のセラミック原料として、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、金属と窒化物セラミックの複合体、金属と炭化物セラミックの複合体等であってもよい。
また、上述したセラミックに金属ケイ素を配合したケイ素含有セラミック、ケイ素やケイ酸塩化合物で結合されたセラミック等のセラミック原料も構成材料として挙げられる。

上記触媒担体の構成材料に含まれる上記無機粒子としては、上述したアルミナ又はシリカからなる無機粒子に限られず、ジルコニア、チタニア、セリア、ムライト、ゼオライト等からなる無機粒子であってもよい。これらの無機粒子は、単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。また、これらの中では、アルミナ、セリアからなる無機粒子が特に望ましい。

上記触媒担体の構成材料に含まれる上記無機繊維としては、上述したアルミナ又はシリカからなる無機繊維に限られず、炭化ケイ素、シリカ−アルミナ、ガラス、チタン酸カリウム又はホウ酸アルミニウム等からなる無機繊維やウィスカであってもよい。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、ホウ酸アルミニウムウィスカからなる無機繊維がより望ましい。
なお、本明細書中において、無機繊維やウィスカとは、アスペクト比（長さ／径）が５を超えるものをいう。上記無機繊維やウィスカの望ましいアスペクト比は、１０〜１０００である。

上記触媒担体を作製する場合の焼成条件は、特に限定されるものではないが、５００〜１２００℃が望ましく、６００〜１０００℃がより望ましい。
この理由としては、焼成温度が５００℃未満では、無機バインダによる接着機能が発現しにくく、また、無機粒子等の焼結も進行しにくいため、ハニカム焼成体としての強度が低くなることがあり、１２００℃を超えると無機粒子などの焼結が進行しすぎて単位体積あたりの比表面積が低くなり、ハニカム焼成体からなるハニカム構造体を排ガスを浄化するための触媒担体として用いる際に担持させる触媒成分を充分に高分散させることができなくなることがある。

また、上記触媒担体は、触媒機能を有していてもよい。
触媒機能を有する触媒担体としては、上述したような、触媒機能を有していない触媒担体（ハニカム構造体）に触媒を担持させることで触媒機能を持たせた触媒担体の他、例えば、セリア、アルミナ等の触媒機能を有する構成材料を用いて作製することで、触媒担体（ハニカム構造体）自体に触媒機能を持たせた触媒担体等であってもよい。

本発明の排ガス浄化装置を構成する集合型ハニカム構造体（以下の説明では、特に断りがない場合、集合型ハニカム構造体には、ハニカムフィルタと触媒担体とを含むこととする）の形状は、円柱状に限定されるものではなく、楕円柱状、多角柱状等の任意の柱形状であってもよい。

本発明の排ガス浄化装置を構成する集合型ハニカム構造体に担持させる触媒としては、上述した白金に限られず、例えば、パラジウム、ロジウム等の貴金属、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム等のアルカリ土類金属、又は、金属酸化物等が挙げられる。これらの触媒は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。

また、上記金属酸化物としては、ＰＭの燃焼温度を低下させることができるものであれば特に限定されず、例えば、ＣｅＯ_２、ＺｒＯ_２、ＦｅＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、ＣｕＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＭｎＯ、組成式Ａ_ｎＢ_１−ｎＣＯ_３（式中、ＡはＬａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ又はＹであり、Ｂはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、ＣはＭｎ、Ｃｏ、Ｆｅ又はＮｉ）で表される複合酸化物等が挙げられる。
これらは、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよいが、少なくともＣｅＯ_２を含むものであることが望ましい。
このような金属酸化物を担持させることにより、ＰＭの燃焼温度を低下させることができる。

上記集合型ハニカム構造体に触媒を担持させる方法としては、上述した集合型ハニカム構造体を触媒が含まれた溶液に浸漬した後に加熱する方法の他に、集合型ハニカム構造体の表面にアルミナ膜からなる触媒担持層を形成し、このアルミナ膜に触媒を担持させる方法等が挙げられる。
アルミナ膜を形成する方法としては、例えば、Ａｌ（ＮＯ_３）_３等のアルミニウムを含有する金属化合物溶液を集合型ハニカム構造体に含浸させて加熱する方法、アルミナ粉末を含有する溶液を集合型ハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等が挙げられる。
また、アルミナ膜に触媒を担持させる方法としては、例えば、貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は、金属酸化物を含む溶液等をアルミナ膜が形成された集合型ハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等が挙げられる。

１０、１００、３００ 排ガス浄化装置
２０ａ、１２０ａ、３２０ａ 導入管
２０ｂ、１２０ｂ、３２０ｂ 排出管
３０、１３０、３３０ ケーシング
４０、１４０、３４０ ハニカム構造体（集合型ハニカム構造体）
４０ａ、１４０ａ、３４０ａ 排出管側に位置する端面
４５、１４５ セル
４６、１４６ セル壁
４１、１４１ ハニカム焼成体
４２、１４２ 接着材層
５０、１５０、３５０ 保持シール材
６０、１６０、３６０ 停止部材
６０ａ、１６０ａ 開口

Claims (11)

1. 多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体が、接着材層を介して複数個結束されてなるハニカム構造体と、
   排ガスが導入される導入管と排ガスが排出される排出管とが接続されており、前記ハニカム構造体が内部に配設されるケーシングと、
   前記ハニカム構造体と前記ケーシングとの間に配設され、前記ハニカム構造体を保持する保持シール材と、
   複数の開口を有しており、前記ケーシング内に配設される停止部材とからなり、
   前記ハニカム構造体の端面のうち、少なくとも前記排出管側に位置する端面が前記停止部材で覆われていることを特徴とする排ガス浄化装置。
2. 前記停止部材を固定する固定部材が、前記ケーシング内に配設されている請求項１に記載の排ガス浄化装置。
3. 前記停止部材が前記固定部材に結合している請求項２に記載の排ガス浄化装置。
4. 前記停止部材が前記ケーシングと結合している請求項１に記載の排ガス浄化装置。
5. 前記ハニカム構造体と前記停止部材との間に緩衝部材が配設されている請求項１〜４のいずれかに記載の排ガス浄化装置。
6. 前記ハニカム構造体は、各々のセルにおける端部のいずれか一方が目封じされたハニカムフィルタである請求項１〜５のいずれかに記載の排ガス浄化装置。
7. 前記ハニカム構造体は、各々のセルにおける端部のいずれか一方が目封じされていない触媒担体である請求項１〜５のいずれかに記載の排ガス浄化装置。
8. 前記ハニカム構造体に触媒が担持されている請求項６又は７に記載の排ガス浄化装置。
9. 複数のハニカム構造体が前記ケーシング内に配設されており、
   各々のハニカム構造体の端面のうち、少なくとも前記排出管側に位置する端面が前記停止部材で覆われている請求項１〜８のいずれかに記載の排ガス浄化装置。
10. 前記複数のハニカム構造体は、少なくともハニカムフィルタ１個と、少なくとも触媒担体１個とを含み、
    前記触媒担体が、前記ハニカムフィルタよりも前記導入管側に配設されている請求項９に記載の排ガス浄化装置。
11. 前記ハニカム構造体の端面と前記停止部材の端面との距離は、１ｍｍ未満である請求項１〜１０のいずれかに記載の排ガス浄化装置。

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