JP2010279936A - Gas cleaning filter and method of manufacturing gas cleaning filter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a gas cleaning filter that is used at high temperature, and hardly causes cracks even when the temperature distribution in a filter base body is uneven. <P>SOLUTION: The gas cleaning filter disposed in a gas flow path and collecting substances in gas includes: a filter body 1a formed of a porous ceramic sintered compact, with a non-jointing type integrated structure equipped with a plurality of cells partitioned by partition walls extended in a row in a single axial direction Z; and slit parts 11 opened at ends Ed serving as downstream sides of the gas flow of the filter body, and extending toward ends Eu without reaching the ends Eu serving as upstream sides. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガス浄化フィルタ及びその製造方法に関するものであり、特に高温下で使用されることがあるガス浄化フィルタ及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a gas purification filter and a method for manufacturing the same, and more particularly to a gas purification filter that may be used at high temperatures and a method for manufacturing the same.

高温下で使用されるフィルタの多くでは、加熱されることに起因する亀裂の発生が問題となる。例えば、ディーゼルエンジンから排出されるガスに含まれる粒子状物質を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ(以下、「DPF」と称することがある)は、捕集された粒子状物質がある程度堆積した時点で、自己発熱または外部加熱によって粒子状物質を燃焼させる再生処理が行われる。その際に、フィルタ基体における温度分布が不均一になると、熱応力によりフィルタ基体に亀裂が発生するおそれがある。そして、フィルタ基体に亀裂が発生すると、DPFによって捕集されずに排ガスと共に排出される粒子状物質が増大してしまう。   In many filters used at high temperatures, the occurrence of cracks due to heating becomes a problem. For example, a diesel particulate filter (hereinafter sometimes referred to as “DPF”) that collects particulate matter contained in gas discharged from a diesel engine is used when the collected particulate matter has accumulated to some extent. Then, a regeneration process for burning the particulate matter by self-heating or external heating is performed. At this time, if the temperature distribution in the filter base becomes non-uniform, there is a risk that cracks will occur in the filter base due to thermal stress. And when a crack generate | occur | produces in a filter base | substrate, the particulate matter discharged | emitted with waste gas without being collected by DPF will increase.

そこで、従前より、フィルタ基体を複数のセグメントの接合により形成し、セグメント間のシール材層によって熱応力の緩和が図られた接合型のDPFが提案され(例えば、特許文献1参照)、実施されている。ここで、特許文献1の技術は、複数のセグメントを無機繊維,無機バインダー,有機バインダー,及び無機粒子からなるシール材で接着し、各セグメントにおいて発生する熱応力をシール材層で吸収・緩和すると共に、シール材層によって複数のセグメントを強固に接合しようとするものである。   Therefore, a joining type DPF in which a filter base is formed by joining a plurality of segments and thermal stress is mitigated by a sealing material layer between the segments has been proposed (see, for example, Patent Document 1). ing. Here, in the technique of Patent Document 1, a plurality of segments are bonded with a sealing material composed of inorganic fibers, an inorganic binder, an organic binder, and inorganic particles, and the thermal stress generated in each segment is absorbed and relaxed by the sealing material layer. At the same time, the plurality of segments are to be firmly joined by the sealing material layer.

しかしながら、上記のように複数のセグメントがシール材で接合された従来の接合型DPFでは、熱応力が十分に緩和されているとは言えないのが現状である。例として、炭化珪素質のセラミックスで形成されたセグメントの複数を、炭化珪素質のシール材で接着したDPF100について、粒子状物質を堆積させた後に再生処理を行った際の温度分布を図8に示す。ここで、測定に用いたDPF100は、セル密度150cpsi,隔壁の厚さ0.4mmのセグメント4個×4個をシール材で接合した後、直径5.66インチ,長さ10インチの円柱状に外形を加工したものであり、再生処理は、粒子状物質8g/Lを堆積させた段階で、約680℃まで排ガス温度を上昇させた後でエンジンを一気にアイドリング状態とし、酸素供給量を増加させた環境下で粒子状物質を燃焼させることにより行った。なお、図8は、再生処理の開始後30秒が経過した時点での温度分布を示しており、図中の矢印は排ガスの流通方向を示している。   However, as described above, in the conventional bonded DPF in which a plurality of segments are bonded with a sealing material as described above, it cannot be said that the thermal stress is sufficiently relaxed. As an example, FIG. 8 shows a temperature distribution when a regeneration process is performed after depositing particulate matter on a DPF 100 in which a plurality of segments formed of silicon carbide ceramics are bonded with a silicon carbide sealing material. Show. Here, the DPF 100 used in the measurement was formed into a cylindrical shape having a diameter of 5.66 inches and a length of 10 inches after joining 4 × 4 segments having a cell density of 150 cpsi and a partition wall thickness of 0.4 mm with a sealing material. In the regeneration process, the particulate matter 8g / L is deposited, and after raising the exhaust gas temperature to about 680 ° C, the engine is idling at once and the oxygen supply is increased. This was done by burning particulate matter in a dry environment. FIG. 8 shows the temperature distribution at the time when 30 seconds have elapsed after the start of the regeneration process, and the arrows in the figure show the flow direction of the exhaust gas.

図8から、DPF100では再生処理時に温度分布が著しく不均一であることが分かる。即ち、ガス流通の下流側では900℃以上と極めて高温になっており、上流側である端部とでは約250℃の温度差が生じている。また、温度分布は径方向においても不均一であり、下流側ではフィルタ基体の中心部と周縁部とでは約200℃の温度差が生じている。このように、複数のセグメントが接合された接合型のDPFでは、セグメントの位置によって温度が大きく相違し、これに応じて熱膨張率に著しい差異が生じる。また、一般的に高温になるほど、セグメントを構成する材料の熱膨張率とシール材の熱膨張率との差異も大きくなる。その結果、従来の接合型のDPFでは、シール材層では緩和できないほどの大きな熱応力が発生し、亀裂の発生に至ることが多い。   From FIG. 8, it can be seen that in the DPF 100, the temperature distribution is extremely uneven during the regeneration process. That is, the temperature is extremely high at 900 ° C. or more on the downstream side of the gas flow, and a temperature difference of about 250 ° C. is generated on the upstream end. In addition, the temperature distribution is not uniform in the radial direction, and a temperature difference of about 200 ° C. is generated between the central portion and the peripheral portion of the filter base on the downstream side. As described above, in the junction type DPF in which a plurality of segments are joined, the temperature varies greatly depending on the position of the segment, and the thermal expansion coefficient varies accordingly. In general, the higher the temperature, the greater the difference between the coefficient of thermal expansion of the material constituting the segment and the coefficient of thermal expansion of the sealing material. As a result, in the conventional bonded DPF, a large thermal stress that cannot be relaxed by the sealing material layer is generated, and cracks are often generated.

そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、高温下で使用されることがあるガス浄化フィルタであって、フィルタ基体における温度分布が不均一であっても亀裂が発生しにくいガス浄化フィルタ、及び、該ガス浄化フィルタの製造方法の提供を課題とするものである。   Therefore, in view of the above circumstances, the present invention is a gas purification filter that may be used at high temperatures, and a gas purification filter that is unlikely to crack even if the temperature distribution in the filter base is non-uniform, and An object of the present invention is to provide a method for producing the gas purification filter.

上記の課題を解決するため、本発明にかかるガス浄化フィルタは、
「ガスの流通路に配設されてガス中の物質を捕集するガス浄化フィルタであって、
多孔質セラミックス焼結体で形成され単一の軸方向に延びて列設された隔壁により区画された複数のセルを備える非接合型で一体構造のフィルタ本体と、
前記フィルタ本体の一端に開口し、前記フィルタ本体の他端に至ることなく前記他端に向かって前記軸方向に延びているスリット部とを」具備している。
In order to solve the above-described problems, a gas purification filter according to the present invention includes:
"A gas purification filter that is disposed in a gas flow path and collects substances in the gas,
A non-joint, monolithic filter body comprising a plurality of cells that are formed of porous ceramics sintered bodies and are partitioned by partition walls extending in a single axial direction;
A slit portion that opens at one end of the filter body and extends in the axial direction toward the other end without reaching the other end of the filter body.

「多孔質セラミックス焼結体」としては、炭化珪素質、窒化珪素質、コージェライト質、アルミナ質、ムライト質セラミックス等の多孔質焼結体を使用することができる。   As the “porous ceramic sintered body”, porous sintered bodies such as silicon carbide, silicon nitride, cordierite, alumina and mullite ceramics can be used.

「非接合型で一体構造のフィルタ本体」は、接合型ではなく、複数のセルが列設されて構成された全体の構造が一体であるフィルタ本体の意である。ここで、“接合型”のフィルタ本体とは、上記の従来のDPFにおけるフィルタ本体のように、複数のセグメントがシール材層によって接合されて形成されているフィルタ本体を指している。   The “non-joint and integral structure filter body” is not a joined type but a filter body in which the entire structure formed by arranging a plurality of cells is integrated. Here, the “joint-type” filter body refers to a filter body in which a plurality of segments are joined by a sealing material layer, like the filter body in the conventional DPF.

本発明では、フィルタ本体の一端側に軸方向に沿ってスリット部が形成されていることにより、その部分ではフィルタ本体が分割されており、スリット部の両側の部分はスリット部に相当する空間を介して離隔している。以下では、説明の便宜上、スリット部が形成されている部分のフィルタ本体を「分離型フィルタ部」と称し、スリット部を介して離隔しているセルの集合体のそれぞれを「セルアセンブリ」と称することとする。そして、スリット部は、フィルタ本体の一端側から他端に向かって延びているものの、他端までは至っていないため、フィルタ本体は他端側では分割されることなく一体となっている。以下では、説明の便宜上、スリット部がなく一体となっている部分のフィルタ本体を「一体型フィルタ部」と称することとする。   In the present invention, since the slit portion is formed along the axial direction on one end side of the filter body, the filter body is divided at that portion, and the space on both sides of the slit portion has a space corresponding to the slit portion. Are separated through. In the following, for convenience of explanation, a part of the filter body in which the slit part is formed is referred to as a “separation type filter part”, and each of a collection of cells separated via the slit part is referred to as a “cell assembly”. I will do it. And although the slit part is extended toward the other end from the one end side of the filter main body, since it has not reached the other end, the filter main body is united without being divided on the other end side. In the following, for convenience of explanation, the filter main body of the integral part without the slit part is referred to as “integrated filter part”.

上記構成の本発明によれば、分離型フィルタ部においては、スリット部を介して離隔している各セルアセンブリは、隣接するセルアセンブリによって動きを制限されることなく、伸縮することが可能である。即ち、温度分布が不均一となって、セルアセンブリごとに熱膨張率に差異が生じても、個々のセルアセンブリはそれぞれの熱膨張率で熱膨張する自由度が高い。これにより、熱膨張率の差異に起因してフィルタ本体に亀裂が発生することが抑制される。   According to the present invention having the above-described configuration, in the separation type filter unit, each cell assembly separated through the slit unit can be expanded and contracted without being restricted in movement by the adjacent cell assembly. . In other words, even if the temperature distribution becomes non-uniform and the coefficient of thermal expansion differs between cell assemblies, the individual cell assemblies have a high degree of freedom of thermal expansion at their respective coefficients of thermal expansion. Thereby, it is suppressed that a crack generate | occur | produces in the filter main body resulting from the difference in a thermal expansion coefficient.

また、本発明では、個々のセルアセンブリごとに自由に熱膨張し、これにより熱応力の発生が抑制されるため、従来の接合型フィルタとは異なり、シール材層を設けて熱応力の緩和を図る必要性がない。ここで、一般的なシール材層は、その弾性によって熱応力を緩和することを意図しているため、焼成されることはなく機械的強度が低いが、本発明のフィルタ本体は非接合型の一体構造であるため、当然ながら強度の低いシール材層を備えていない。そして、本発明では、分離型フィルタ部においてスリット部によって分割されている複数のセルアセンブリは、スリット部のない一体型フィルタ部を介して一体となっている。従って、本発明では、スリット部によって分割されている部分を有する構成ではあるが、フィルタ本体全体の形状は安定的に保持される。   Further, in the present invention, thermal expansion is freely performed for each cell assembly, thereby suppressing the generation of thermal stress. Therefore, unlike a conventional bonded filter, a sealing material layer is provided to reduce thermal stress. There is no need to try. Here, the general sealing material layer is intended to relieve thermal stress due to its elasticity, so it is not fired and has low mechanical strength. However, the filter body of the present invention is a non-bonding type. Since it is a monolithic structure, it does not have a sealing material layer with low strength. And in this invention, the several cell assembly divided | segmented by the slit part in the separation type filter part is united via the integral filter part without a slit part. Therefore, in the present invention, the shape of the entire filter main body is stably maintained although it has a configuration having a portion divided by the slit portion.

本発明にかかるガス浄化フィルタは、
「前記スリット部は、前記隔壁と平行に前記軸方向に延びていると共に、前記隔壁と平行に前記軸方向に垂直な方向に延びている」ものとすることができる。
The gas purification filter according to the present invention includes:
“The slit portion extends in the axial direction in parallel with the partition wall and extends in a direction perpendicular to the axial direction in parallel with the partition wall”.

スリット部が隔壁と交差する場合は、スリット部に沿ってフィルタリング作用を奏し得ない隔壁が多数存在することになる。これに対し、本発明では、軸方向及び軸方向に垂直な方向の両方向において、スリット部が隔壁と平行に延びており、隔壁と交差していないため、スリット部に沿って存在する隔壁もフィルタリング作用を奏する。これにより、上記構成の本発明によれば、スリット部が設けられている構成であっても、フィルタリング作用を十分に発揮することができる。   When the slit portion intersects the partition wall, there are many partition walls that cannot perform the filtering action along the slit portion. On the other hand, in the present invention, the slit portion extends in parallel with the partition wall in both the axial direction and the direction perpendicular to the axial direction, and does not intersect the partition wall. Therefore, the partition wall existing along the slit portion is also filtered. Has an effect. Thereby, according to this invention of the said structure, even if it is the structure by which the slit part is provided, the filtering effect | action can fully be exhibited.

本発明にかかるガス浄化フィルタは、
「前記スリット部は、前記フィルタ本体においてガス流通の下流側となるべき端部で開口している」ものとすることができる。
The gas purification filter according to the present invention includes:
“The slit portion may be open at an end portion that should be downstream of gas flow in the filter body”.

ガス浄化フィルタがDPFとして用いられた場合、再生処理の際には、上述のように、ガス流通の下流側では上流側に比べてフィルタ本体が極めて高温となると共に、下流側では上流側に比べて温度分布が著しく不均一となりやすい。   When the gas purification filter is used as a DPF, during the regeneration process, as described above, the filter body becomes extremely hot at the downstream side of the gas flow compared to the upstream side, and at the downstream side, compared to the upstream side. The temperature distribution tends to be extremely uneven.

上記構成の本発明では、フィルタ本体において部分ごとには自由に伸縮できない一体型フィルタ部は、再生処理の際に温度がさほど高くならず、且つ、温度差も大きくない上流側に設けられることとなるため、熱応力に起因する亀裂は発生しにくい。一方、再生処理時に温度が極めて高温となることがあり、温度差も大きくなりやすい下流側は、スリット部が設けられた分離型フィルタ部であるため、個々のセルアセンブリがそれぞれの熱膨張率に応じて自由に熱膨張することができる。これにより、本発明では、スリット部を備えることによって亀裂の発生が低減されるという作用を、より効果的に得ることができる。   In the present invention configured as described above, the integral filter portion that cannot be freely expanded and contracted for each part in the filter body is provided on the upstream side where the temperature is not so high during the regeneration process and the temperature difference is not large. Therefore, cracks due to thermal stress are unlikely to occur. On the other hand, the downstream side where the temperature may become extremely high during the regeneration process and the temperature difference is likely to be large is a separation type filter part provided with a slit part, so that each cell assembly has its own coefficient of thermal expansion. Depending on the situation, it can expand freely. Thereby, in this invention, the effect | action that generation | occurrence | production of a crack is reduced by providing a slit part can be acquired more effectively.

本発明にかかるガス浄化フィルタは、
「前記スリット部には、前記フィルタ本体に接着されていない充填材によって非接着材充填層が形成されている」ものとすることができる。
The gas purification filter according to the present invention includes:
“The non-adhesive filler layer is formed in the slit portion by a filler that is not bonded to the filter body”.

「非接着材充填層」としては、セラミックス繊維やシート状のセラミックス材料が、スリット部内の空間に、接着されることなく挿入されて形成された層を例示することができる。   Examples of the “non-adhesive filling layer” include a layer formed by inserting ceramic fibers or a sheet-like ceramic material into the space in the slit portion without being bonded.

フィルタ本体において分離型フィルタ部の占める割合が大きい場合、換言すれば、フィルタ本体の軸方向の長さに対するスリット部の軸方向の長さの比が大きい場合は、ガス浄化フィルタの使用に際して、分離している各セルアセンブリが振動しやすくなるおそれがある。これに対し、本発明では、スリット部に充填材が充填されていることにより、各セルアセンブリの振動を低減することができる。   When the ratio of the separation filter portion in the filter body is large, in other words, when the ratio of the axial length of the slit portion to the axial length of the filter body is large, the separation is required when the gas purification filter is used. There is a possibility that each cell assembly that is being operated tends to vibrate. On the other hand, in the present invention, the vibration of each cell assembly can be reduced by filling the slit portion with the filler.

加えて、スリット部に充填されている充填材は、フィルタ本体には接着されていないため、セルアセンブリに対して相対的に摺動可能である。これにより、各セルアセンブリは自由な伸縮を充填材によって制限されることがなく、個々のセルアセンブリがそれぞれの温度に応じた熱膨張率で自由に熱膨張できるという本発明の作用効果が、充填材によって妨げられることのないものとなっている。   In addition, since the filler filled in the slit portion is not bonded to the filter body, it can slide relative to the cell assembly. As a result, each cell assembly is not limited in its free expansion and contraction by the filler, and the effect of the present invention that each cell assembly can be freely thermally expanded at a thermal expansion coefficient corresponding to each temperature is It is unobstructed by the material.

次に、本発明にかかるガス浄化フィルタの製造方法は、
「ガスの流通路に配設されてガス中の物質を捕集するガス浄化フィルタの製造方法であって、
焼成により多孔質体となる未焼成のセラミックス材料で、単一の軸方向に延びて列設された隔壁により区画された複数のセルを備える非接合型で一体構造のフィルタ本体の成形体を押出成形する成形工程と、
前記成形体を焼成する前または後に、前記軸方向の一端から他端に向かって前記他端に至ることなく切断して前記隔壁を切除することにより、前記一端で開口し前記他端に向かって延びるスリット部を形成する切断工程と、
前記切断工程の後または前記切断工程に先立ち、前記成形体を焼成して焼結体とする焼成工程とを」具備している。
Next, a manufacturing method of the gas purification filter according to the present invention includes:
“A method for producing a gas purification filter that is disposed in a gas flow path and collects a substance in a gas,
An unfired ceramic material that becomes a porous body when fired, and extrudes a non-joint, integral structure filter body with multiple cells that are partitioned by partition walls extending in a single axial direction. Molding process to mold;
Before or after firing the molded body, it cuts without reaching the other end from one end to the other end in the axial direction, and cuts off the partition wall, thereby opening at the one end and moving toward the other end. A cutting step for forming an extending slit portion;
After the cutting step or prior to the cutting step, a firing step of firing the molded body to obtain a sintered body ”.

また、本発明にかかるガス浄化フィルタの製造方法は、上記構成において、「前記切断工程では、前記スリット部が前記隔壁と交差しないように、前記軸方向及び前記軸方向に垂直な方向に前記隔壁と平行に切断される」ものとすることができる。更に、「前記切断工程では、ガス流通の下流側となるべき端部からガス流通の上流側となるべき端部に向かって切断される」ものとすることができる。   In addition, the method for producing a gas purification filter according to the present invention may be configured such that, in the above configuration, “in the cutting step, the partition wall is perpendicular to the axial direction and the axial direction so that the slit portion does not intersect the partition wall. To be cut in parallel with ". Further, “in the cutting step, cutting is performed from an end portion to be the downstream side of the gas flow toward an end portion to be the upstream side of the gas flow”.

加えて、本発明にかかるガス浄化フィルタの製造方法は、上記構成に加えて、「前記焼成工程の後に、前記スリット部に前記フィルタ本体に接着することなく充填材を充填する非接着材充填工程を」具備するものとすることができる。   In addition, the manufacturing method of the gas purification filter according to the present invention includes, in addition to the above-described configuration, “a non-adhesive filling step of filling a filler without adhering the slit body to the filter body after the firing step. Can be included.

上記構成のガス浄化フィルタの製造方法によれば、上述した構成のガス浄化フィルタを製造することができ、上記の優れた作用効果を得ることができる。   According to the method for manufacturing a gas purification filter having the above-described configuration, the gas purification filter having the above-described configuration can be manufactured, and the above-described excellent operational effects can be obtained.

以上のように、本発明の効果として、高温下で使用されることがあるガス浄化フィルタであって、フィルタ基体における温度分布が不均一であっても亀裂が発生しにくいガス浄化フィルタ、及び、該ガス浄化フィルタの製造方法を提供することができる。   As described above, as an effect of the present invention, a gas purification filter that may be used at high temperatures, and a gas purification filter that is less likely to crack even if the temperature distribution in the filter base is non-uniform, and A method for producing the gas purification filter can be provided.

本発明の一実施形態におけるフィルタ本体の(a)上流側から見た平面図、(b)側面図、(c)A−A線端面図である。It is the (a) top view seen from the upstream side of the filter main body in one embodiment of the present invention, (b) side view, and (c) AA line end view. 図1のフィルタ本体のB−B線端面図である。It is a BB line end view of the filter main body of FIG. 図1のフィルタ本体のC−C線端面図である。It is CC line end elevation of the filter main body of FIG. 図1のフィルタ本体が更に非接着材充填層を備える場合のA−A線端面図である。It is an AA line end view in case the filter main body of Drawing 1 is further provided with a nonadhesive filling layer. (a)図1のフィルタ本体の製造方法を示す工程図、(b)図4のフィルタ本体の製造方法を示す工程図であり、(c)図1のフィルタ本体の他の実施形態の製造方法を示す工程図、及び、(d)図4のフィルタ本体の他の実施形態の製造方法を示す工程図である。(A) Process drawing which shows the manufacturing method of the filter main body of FIG. 1, (b) It is process drawing which shows the manufacturing method of the filter main body of FIG. 4, (c) The manufacturing method of other embodiment of the filter main body of FIG. FIG. 5D is a process diagram showing a manufacturing method of another embodiment of the filter main body of FIG. 4. 焼結工程の後に切断工程を行う場合の(a)図1のフィルタ本体の製造方法を示す工程図、及び、(b)図4のフィルタ本体の製造方法を示す工程図である。FIG. 5A is a process diagram illustrating a method for manufacturing the filter main body of FIG. 1 when performing a cutting process after the sintering process, and FIG. 5B is a process diagram illustrating a method for manufacturing the filter main body of FIG. 4. 他の実施形態のフィルタ本体を分離型フィルタ部において軸方向と垂直な面で切断した端面図である。It is the end view which cut | disconnected the filter main body of other embodiment by the surface perpendicular | vertical to an axial direction in the separation type filter part. 従来の接合型ディーゼルパティキュレートフィルタについて、再生処理時の温度分布を説明する図である。It is a figure explaining the temperature distribution at the time of a regeneration process about the conventional junction type diesel particulate filter.

以下、本発明の一実施形態であるガス浄化フィルタ及びその製造方法について、図1乃至図5に基づいて説明する。ここでは、ディーゼルエンジンから排出されるガスの流通路に配設されてガス中の粒子状物質を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタに、本発明のガス浄化フィルタを適用する場合を例示する。   Hereinafter, a gas purification filter and a method for manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the case where the gas purification filter of this invention is applied to the diesel particulate filter which is arrange | positioned in the flow path of the gas discharged | emitted from a diesel engine and collects the particulate matter in gas is illustrated.

本実施形態のガス浄化フィルタは、図1乃至図3に示すように、多孔質セラミックス焼結体で形成され単一の軸方向Zに延びて列設された隔壁4により区画された複数のセル5を備える非接合型で一体構造のフィルタ本体1aと、フィルタ本体1aの一端に開口し、フィルタ本体1aの他端に至ることなく他端に向かって軸方向Zに延びているスリット部11とを具備している。また、本実施形態のフィルタ本体1aでは、スリット部11は、隔壁4と平行に軸方向Zに延びていると共に、隔壁4と平行に軸方向Zに垂直な方向に延びている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the gas purification filter according to the present embodiment includes a plurality of cells defined by partition walls 4 formed of a porous ceramic sintered body and extending in a single axial direction Z. A non-joint and integral filter body 1a having a slit 5 that opens in one end of the filter body 1a and extends in the axial direction Z toward the other end without reaching the other end of the filter body 1a; It has. Further, in the filter main body 1 a of the present embodiment, the slit portion 11 extends in the axial direction Z in parallel with the partition wall 4, and extends in a direction perpendicular to the axial direction Z in parallel with the partition wall 4.

より具体的には、本実施形態のスリット部11は、フィルタ本体1aを九つのセルアセンブリ10に分割するように設けられており、軸方向Zに垂直な方向ではフィルタ本体1aを貫通するように開口している。また、スリット部11は、ほぼセル二つ分の幅を有している。   More specifically, the slit portion 11 of the present embodiment is provided so as to divide the filter body 1a into nine cell assemblies 10 so as to penetrate the filter body 1a in the direction perpendicular to the axial direction Z. It is open. Moreover, the slit part 11 has the width | variety of about two cells.

また、スリット部11は、フィルタ本体1aにおいてガス流通の下流側となるべき端部Edで開口している。その結果、フィルタ本体1aでは下流となる端部Ed側に分離型フィルタ部Sfが、上流となる端部Eu側に一体型フィルタ部Cfが形成されている。なお、本実施形態ではフィルタ本体1aの外形は円柱状である。   Moreover, the slit part 11 is opened by the edge part Ed which should become the downstream of a gas distribution | circulation in the filter main body 1a. As a result, in the filter main body 1a, the separation type filter portion Sf is formed on the downstream end portion Ed side, and the integral filter portion Cf is formed on the upstream end portion Eu side. In the present embodiment, the outer shape of the filter body 1a is cylindrical.

ここで、フィルタ本体1aにおいて複数のセル5は、図2に拡大されたX範囲を示すように、一方向に開放したセル5と他方向に開放したセルとが交互となるように、それぞれの一端が封止部6によって封止されている。このようにセルが交互に封止されていることにより、軸方向Zが排ガスの流通方向に一致するようにガス浄化フィルタをガスの流通路に配設すると、排ガスは上流側に開口したセル5から流入し、多孔質の隔壁4を通過してから下流方向に開口したセルから流出するため、ガスが隔壁4を通過する際に、隔壁4の表面及び気孔内に排ガス中の粒子状物質が捕集される。   Here, in the filter main body 1a, as shown in the X range enlarged in FIG. 2, the cells 5 are opened in one direction and the cells opened in the other direction are alternately arranged. One end is sealed by the sealing portion 6. When the gas purification filter is disposed in the gas flow passage so that the axial direction Z coincides with the flow direction of the exhaust gas by alternately sealing the cells in this manner, the exhaust gas is opened to the upstream side of the cell 5. The particulate matter in the exhaust gas flows into the surface of the partition wall 4 and the pores when the gas passes through the partition wall 4. It is collected.

また、本実施形態では、一端側がスリット部11となっているセル5については、図2に拡大されたY範囲を示すように、全て他端が目封止されている。即ち、スリット部11が開口している端部とは反対側の端部では、軸方向Zに垂直な方向に延びるスリット部11に対応して、封止部6が連続して形成されている。   Moreover, in this embodiment, about the cell 5 by which the one end side is the slit part 11, all the other ends are plugged so that the Y range expanded in FIG. 2 may be shown. That is, at the end opposite to the end where the slit 11 is open, the sealing portion 6 is continuously formed corresponding to the slit 11 extending in the direction perpendicular to the axial direction Z. .

なお、上記の構成に加え、図4にA−A線端面図に相当する端面図を示すように、フィルタ本体に接着されていない充填材によってスリット部11に非接着材充填層8が形成されている構成のフィルタ本体1bとすることができる。なお、非接着の充填材としては、セラミックス繊維のように弾性に富んだ材料とすれば、セルアセンブリ10の振動を抑制するのに好適である。また、アルミナ質セラミックスなど熱膨張率の大きな材料でフィルタ本体を形成した場合は、セルアセンブリ10の自由な熱膨張を充填材によって妨げない作用を十分に得るために、摺動性が良好で耐磨耗性に優れる充填材を用いることが望ましく、かかる充填材としては、スリット部11に嵌め込まれる寸法のシート状に形成されたセラミックス焼結体を例示することができる。   In addition to the above configuration, as shown in an end view corresponding to the end view taken along the line AA in FIG. 4, a non-adhesive material filling layer 8 is formed in the slit portion 11 by a filler that is not bonded to the filter body. It can be set as the filter main body 1b of the structure. Note that, as the non-adhesive filler, a material rich in elasticity such as ceramic fiber is suitable for suppressing vibration of the cell assembly 10. In addition, when the filter body is formed of a material having a high coefficient of thermal expansion such as alumina ceramics, in order to obtain a sufficient effect that the free thermal expansion of the cell assembly 10 is not hindered by the filler, the slidability is good and the resistance is high. It is desirable to use a filler having excellent wear properties. As such a filler, a ceramic sintered body formed in a sheet shape having a size to be fitted into the slit portion 11 can be exemplified.

本実施形態のガス浄化フィルタのフィルタ本体1a,1bは、次の製造方法で製造することができる。即ち、フィルタ本体1aの製造方法は、図5(a)に示すように、焼成により多孔質体となる未焼成のセラミックス材料で、単一の軸方向Zに延びて列設された隔壁により区画された複数のセルを備える非接合型で一体構造のフィルタ本体の成形体を押出成形する成形工程P1と、フィルタ本体の成形体の一端から他端に向かって、他端に至ることなく軸方向Zに平行にフィルタ本体の成形体を切断し隔壁を切除することにより、一端で開口し他端に向かって延びるスリット部11を形成する切断工程P2と、切断工程P2を経たフィルタ本体の成形体においてセル5の一端を封止する目封止工程P3と、目封止工程P3を経たフィルタ本体の成形体を焼成する焼成工程P4とを具備している。   The filter main bodies 1a and 1b of the gas purification filter of the present embodiment can be manufactured by the following manufacturing method. That is, as shown in FIG. 5A, the manufacturing method of the filter body 1a is an unfired ceramic material that becomes a porous body by firing and is partitioned by partition walls extending in a single axial direction Z. A molding step P1 for extruding a molded body of a non-joined and integral filter body comprising a plurality of formed cells, and an axial direction from one end of the molded body of the filter body toward the other end without reaching the other end A cutting step P2 that forms a slit portion 11 that opens at one end and extends toward the other end by cutting the filter main body in parallel with Z and cutting the partition wall, and the filter main body through the cutting step P2. 1 includes a plugging step P3 for sealing one end of the cell 5 and a firing step P4 for firing the molded body of the filter body that has undergone the plugging step P3.

より詳細に説明すると、成形工程P1では押出成形により、図2に示す断面から封止部6を除いた断面形状が、軸方向Zの全長にわたって連続している形状の成形体を成形する。   More specifically, in the molding step P1, a molded body having a shape in which the cross-sectional shape excluding the sealing portion 6 from the cross section shown in FIG.

次に、切断工程P2で、成形体の一端から他端に向かって、軸方向Z及び軸方向に垂直な方向に、セルを区画する隔壁に平行に切断する。即ち、円柱状の成形体を縦割りにするように切断するのであるが、このとき他端に至るまでは切断せず、他端側に未切断部を残す。このように、隔壁が切除されることにより形成される空間が、切断を開始した側の端部に開口するスリット部11となる。なお、本実施形態では、セル二つ分の隔壁を切除することにより、セル二つ分の幅を有するスリット部11が形成される場合を例示している。   Next, in the cutting step P2, from the one end of the molded body to the other end, it is cut in parallel to the partition walls that partition the cells in the axial direction Z and the direction perpendicular to the axial direction. That is, the cylindrical shaped body is cut so as to be vertically divided, but at this time, it is not cut until reaching the other end, and an uncut portion is left on the other end side. Thus, the space formed by cutting away the partition wall becomes the slit portion 11 that opens to the end portion on the side where cutting is started. In this embodiment, the case where the slit portion 11 having a width corresponding to two cells is formed by cutting away the partition walls corresponding to two cells is illustrated.

ここで、本実施形態では、製造されたガス浄化フィルタが使用される際にガス流通の下流側となる端部Edから、成形体の切断を開始する。また、切断工程P2において軸方向Zに垂直な方向では、成形体の端から端までを切断する。このような切断は、例えば、成形体の直径より大径の回転刃を有するカッタを用いて成形体を切断することにより行うことができる。   Here, in this embodiment, when the manufactured gas purification filter is used, the cutting of the molded body is started from the end portion Ed which is the downstream side of the gas flow. In the cutting step P2, in the direction perpendicular to the axial direction Z, the molded body is cut from end to end. Such cutting can be performed, for example, by cutting the molded body using a cutter having a rotary blade having a diameter larger than the diameter of the molded body.

このようにして、一体型フィルタ部Cfがガス流通の上流側となるべき端部Eu側に形成され、スリット部11を備える分離型フィルタ部Sfがガス流通の下流側となるべき端部Ed側に形成された成形体が得られる。次に、目封止工程P3でセル5の一端を目封止する。このとき、セル5は一端側で交互に封止されるように目封止するが、端部Ed側でスリット部11となるセル5は、全て端部Eu側で目封止する。続いて焼成工程P4で成形体を焼成することにより、上記構成の成形体が焼結してフィルタ本体1aの焼結体が得られる。   In this way, the integrated filter portion Cf is formed on the end Eu side that should be the upstream side of the gas flow, and the separation filter portion Sf that includes the slit portion 11 is the end portion Ed side that should be the downstream side of the gas flow A molded body formed in the above is obtained. Next, one end of the cell 5 is plugged in a plugging step P3. At this time, the cells 5 are plugged so as to be alternately sealed on one end side, but all the cells 5 that become the slit portions 11 on the end Ed side are plugged on the end Eu side. Subsequently, by firing the molded body in the firing step P4, the molded body having the above-described configuration is sintered and a sintered body of the filter body 1a is obtained.

また、図4を用いて上述したように、非接着材充填層8を更に備えるフィルタ本体1bを製造する場合は、図5(b)に示すように、焼成工程P4の後に非接着材充填工程P5を設ければ良い。   Further, as described above with reference to FIG. 4, when manufacturing the filter main body 1 b further including the non-adhesive material filling layer 8, as shown in FIG. 5B, the non-adhesive material filling step is performed after the firing step P <b> 4. P5 may be provided.

なお、上記では、切断工程P2に引き続いて目封止工程P3が行われる場合を例示したが、図5(c),(d)に示すように、成形工程P1に引き続いて目封止工程P2’を行い、その後に切断工程P3’を行うこととしても構わない。   In the above, the case where the plugging process P3 is performed subsequent to the cutting process P2 is illustrated, but as shown in FIGS. 5C and 5D, the plugging process P2 is performed following the molding process P1. 'May be performed, and then the cutting step P3' may be performed.

このようにして得られたフィルタ本体1a,1bは、外周面を弾性を有する耐熱材料のシート材で被覆しつつキャニングし、軸方向Zを排ガスの流通方向と一致させて排ガスの流通路に設置することにより、本実施形態のガス浄化フィルタとして使用することができる。   The filter bodies 1a and 1b thus obtained are canned while covering the outer peripheral surface with a sheet material made of heat-resistant material having elasticity, and installed in the exhaust gas flow passage with the axial direction Z aligned with the exhaust gas flow direction. By doing so, it can be used as a gas purification filter of the present embodiment.

上記の製造方法で製造された上記構成のガス浄化フィルタによれば、分離型フィルタ部Sfにおいては、スリット部11を介して離隔している各セルアセンブリ10は、隣接するセルアセンブリ10によって動きを制限されることなく、伸縮することが可能であるため、温度分布が不均一となってセルアセンブリ10ごとに熱膨張率に差異が生じても、個々のセルアセンブリ10はそれぞれの熱膨張率で熱膨張する自由度が高い。これにより、熱膨張率の差異に起因して、フィルタ本体1a,1bに亀裂が発生することを抑制することができる。   According to the gas purification filter having the above configuration manufactured by the above manufacturing method, in the separation type filter unit Sf, each cell assembly 10 separated through the slit unit 11 is moved by the adjacent cell assembly 10. Since it is possible to expand and contract without being restricted, even if the temperature distribution becomes non-uniform and the coefficient of thermal expansion differs among the cell assemblies 10, the individual cell assemblies 10 have different thermal expansion coefficients. High degree of freedom for thermal expansion. Thereby, it can suppress that a crack generate | occur | produces in the filter main bodies 1a and 1b resulting from the difference in a thermal expansion coefficient.

また、フィルタ本体1a,1bは非接合型であり、全セルは一体型フィルタ部Cfを介して強固な一体構造となっているため、分離型フィルタ部Sfにおいては離隔する複数のセルアセンブリ10にフィルタ本体が分割されている構成であっても、フィルタ本体1a,1b全体の形状が安定的に保持されやすいものとなっている。   Further, since the filter main bodies 1a and 1b are non-joined and all the cells have a strong integrated structure via the integrated filter portion Cf, the separated filter portion Sf has a plurality of separated cell assemblies 10 separated from each other. Even when the filter main body is divided, the shape of the entire filter main body 1a, 1b is easily maintained stably.

加えて、本実施形態では、切断工程P2においてフィルタ本体1a,1bが隔壁4に平行に切断されることにより、軸方向Z及び軸方向Zに垂直な方向の両方向において隔壁4と平行にスリット部11が延びる構成となっており、スリット部11は隔壁4と交差していない。これにより、スリット部11に沿って存在する隔壁4は、フィルタリング作用を十分に発揮することができる。   In addition, in the present embodiment, the filter main bodies 1a and 1b are cut in parallel to the partition 4 in the cutting step P2, so that the slit portion is parallel to the partition 4 in both the axial direction Z and the direction perpendicular to the axial direction Z. 11 extends, and the slit portion 11 does not intersect the partition 4. Thereby, the partition 4 which exists along the slit part 11 can fully exhibit a filtering action.

更に、一体型フィルタ部Cfは、DPFの再生処理の際に温度がさほど高くならず、且つ、温度差も大きくない上流の端部Eu側に設けられているため、部分ごとに自由に伸縮できなくても熱応力に起因する亀裂は発生しにくい。一方、再生処理時に温度が極めて高温となることがあり、温度差も大きくなりやすい下流の端部Ed側は分離型フィルタ部Sfとなっているため、個々のセルアセンブリ10がそれぞれの熱膨張率に応じて自由に熱膨張することができ、熱応力の発生を抑制することができる。   Further, the integrated filter Cf is provided on the upstream end Eu side where the temperature is not so high during the regeneration process of the DPF and the temperature difference is not large, so that it can freely expand and contract for each part. Even if not, cracks due to thermal stress are unlikely to occur. On the other hand, the temperature may be extremely high during the regeneration process, and the downstream end portion Ed side on which the temperature difference is likely to be large is the separation type filter portion Sf, so that each cell assembly 10 has its own thermal expansion coefficient. Accordingly, the thermal expansion can be freely performed, and the generation of thermal stress can be suppressed.

また、分離型フィルタ部Sfにおいて離隔している各セルアセンブリ10は、一端側でのみ他のセルアセンブリ10と一体となっている、いわゆる“片持ち状”の構成であるため振動しやすいところ、フィルタ本体1bのようにスリット部11内に充填材を充填すれば、各セルアセンブリ10の振動を有効に低減することができる。   In addition, each cell assembly 10 separated in the separation type filter portion Sf is a so-called “cantilevered” configuration that is integrated with the other cell assembly 10 only at one end side, so that it easily vibrates. If the slit material 11 is filled with a filler like the filter main body 1b, the vibration of each cell assembly 10 can be effectively reduced.

しかも、スリット部11に充填されている充填材は、フィルタ本体1bには接着されていないため、個々のセルアセンブリ10がそれぞれの温度に応じた熱膨張率で自由に熱膨張するという本発明の作用効果が、充填材によって妨げられることのないものとなっている。   In addition, since the filler filled in the slit portion 11 is not bonded to the filter body 1b, each cell assembly 10 can be freely thermally expanded at a coefficient of thermal expansion corresponding to each temperature. The effect is not hindered by the filler.

また、隔壁4が切除されることによって端部Ed側がスリット部11になっているセル5は、端部Eu側で封止部6が形成されている。これにより、端部Eu側で開口しているセル5から流入したガスが、隔壁4を通過することなくスリット部11を介して流通することがなく、粒子状物質が捕集されずに外部に漏れ出ることが防止されている。なお、フィルタ本体1bのようにスリット部11に充填材が充填されている場合は、充填材としてフィルタリング作用を発揮する材料を用いることにより、一端側がスリット部11となっているセル5の他端が目封止されていなくても、充填材によって粒子状物質を捕集することが可能である。   Moreover, the sealing part 6 is formed in the cell 5 in which the edge part Ed side becomes the slit part 11 by cutting off the partition wall 4 on the edge part Eu side. Thereby, the gas flowing in from the cell 5 opened on the end Eu side does not flow through the slit part 11 without passing through the partition wall 4, and the particulate matter is not collected and collected outside. Leakage is prevented. In addition, when the slit part 11 is filled with the filler like the filter main body 1b, the other end of the cell 5 in which one end side is the slit part 11 by using a material that exhibits a filtering action as the filler. Even if is not plugged, particulate matter can be collected by the filler.

なお、個々のセルアセンブリ10をそれぞれ自由に熱膨張させるという作用を効果的に発揮するためには、スリット部11の軸方向Zの長さnは短過ぎないことが求められる。一方、スリット部11の軸方向Zの長さnが長過ぎる場合は、複数のセルアセンブリ10を一体型フィルタ部Cfを介して一体構造とし、フィルタ本体1a,1bの全体形状を保持することが難しくなる。このような観点から、スリット部11の軸方向Zの長さnは、セルの大きさ、隔壁の厚さ等にもよるが、フィルタ本体1a,1bの軸方向Zの長さNの9/10〜1/2とすると好適である。   It should be noted that the length n in the axial direction Z of the slit portion 11 is required not to be too short in order to effectively exhibit the action of thermally expanding each cell assembly 10 freely. On the other hand, when the length n in the axial direction Z of the slit portion 11 is too long, the plurality of cell assemblies 10 can be integrated with each other through the integrated filter portion Cf, and the overall shape of the filter bodies 1a and 1b can be maintained. It becomes difficult. From this point of view, the length n in the axial direction Z of the slit portion 11 depends on the size of the cell, the thickness of the partition wall, etc., but is 9/9 of the length N in the axial direction Z of the filter bodies 1a and 1b. 10 to 1/2 is preferable.

上記では、焼成工程P4に先立って切断工程P2を行う場合を例示したが、他の実施形態の製造方法として、焼成工程の後に切断工程を行う製造方法を挙げることができる。即ち、かかる製造方法は、図6(a)に示すように、焼成により多孔質体となる未焼成のセラミックス材料で、単一の軸方向に延びて列設された隔壁により区画された複数のセルを備える非接合型で一体構造のフィルタ本体の成形体を押出成形する成形工程T1と、成形体においてセルの一端を封止する目封止工程T2と、成形体を焼成し焼結体を得る焼成工程T3と、焼結体の軸方向の一端から他端に向かって他端に至ることなく切断し隔壁を切除することにより、一端で開口し他端に向かって延びるスリット部を形成する切断工程T4とを具備している。   In the above, the case where the cutting step P2 is performed prior to the firing step P4 is exemplified, but as a manufacturing method of another embodiment, a manufacturing method in which the cutting step is performed after the firing step can be mentioned. That is, as shown in FIG. 6 (a), this manufacturing method is an unfired ceramic material that becomes a porous body by firing, and is divided into a plurality of partition walls that extend in a single axial direction. A molding step T1 for extruding a molded body of a non-joint and integral structure filter body including cells, a plugging step T2 for sealing one end of the cells in the molded body, and firing the sintered body by sintering the molded body. A firing step T3 to be obtained, and a slit portion that opens at one end and extends toward the other end are formed by cutting without cutting to the other end from one end to the other end in the axial direction of the sintered body. Cutting step T4.

また、この製造方法において、切断工程T4では、スリット部が隔壁と交差しないように、軸方向及び軸方向に垂直な方向に隔壁と平行に焼結体が切断されるものとすることができる。更には、切断工程T4では、フィルタ本体の焼結体においてガス流通の下流側となるべき端部からガス流通の上流側となるべき端部に向かって切断されるものとすることができる。   Further, in this manufacturing method, in the cutting step T4, the sintered body can be cut parallel to the partition walls in the axial direction and in a direction perpendicular to the axial direction so that the slit portions do not intersect the partition walls. Furthermore, in the cutting step T4, the sintered body of the filter body can be cut from the end portion that should be the downstream side of the gas flow toward the end portion that should be the upstream side of the gas flow.

このような製造方法によっても、上記の作用効果を奏する上記構成のフィルタ本体1aを製造することができる。また、図6(b)に示すように、切断工程T4の後に非接着材充填工程T5を行うことにより、図4に示したように、更に非接着材充填層8を備えるフィルタ本体1bを製造することができる。   Also by such a manufacturing method, the filter main body 1a having the above-described configuration that exhibits the above-described effects can be manufactured. Further, as shown in FIG. 6 (b), by performing the non-adhesive material filling step T5 after the cutting step T4, as shown in FIG. 4, the filter body 1b further comprising the non-adhesive material filling layer 8 is manufactured. can do.

なお、図5に示したように焼成工程に先立ち切断工程を行う場合は、成形体の段階で切断するため、切断刃などにかかる負荷が小さく切断が容易である。一方、図6に示したように焼成工程を経た後に切断工程を行う場合は、焼結体を切断するためには成形体を切断する場合より切断刃に大きな負荷がかかるが、切断刃の目詰まりが生じにくく、被切断部に変形が生じにくいために切断面が整いやすい等の利点がある。   In addition, when performing a cutting process prior to a baking process as shown in FIG. 5, since it cut | disconnects in the step of a molded object, the load concerning a cutting blade etc. is small and cutting | disconnection is easy. On the other hand, when the cutting process is performed after the firing process as shown in FIG. 6, the cutting blade is loaded more heavily than the cutting body in order to cut the sintered body. There are advantages such that clogging is less likely to occur and the cut surface is less likely to be deformed because deformation is less likely to occur in the portion to be cut.

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。   The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements can be made without departing from the scope of the present invention as described below. And design changes are possible.

例えば、上記では、フィルタ本体1aの円形断面に外接する正方形を九等分するようにスリット部11を設けることにより、九つのセルアセンブリ10に分割されている場合を図示して説明したが、スリット部11を設ける数や位置はこれに限定されるものではない。具体的には、同じく九分割する場合であっても、図7(a)に示すように、再生処理の際に最も高温となる径方向の中心部近くで、スリット部11の間隔が小さくなるようにスリット部11が設けられたフィルタ本体1cとすることができる。このような構成とすることにより、スリット部11を介して熱が放出され易いと共に、高温により大きな熱膨張率となる部分のセルアセンブリ10の体積が小さくなり、より自由に熱膨張させることができる。   For example, in the above description, the case where the filter unit 1a is divided into nine cell assemblies 10 by providing the slit portion 11 so as to divide the square circumscribing the circular cross section of the filter body 1a into nine parts has been illustrated and described. The number and position of the portions 11 are not limited to this. Specifically, even in the case of nine divisions, as shown in FIG. 7A, the interval between the slit portions 11 is reduced near the center portion in the radial direction that is the highest temperature during the regeneration process. Thus, it can be set as the filter main body 1c in which the slit part 11 was provided. By adopting such a configuration, heat is easily released through the slit portion 11, and the volume of the cell assembly 10 at a portion having a large coefficient of thermal expansion due to high temperature is reduced, so that thermal expansion can be performed more freely. .

或いは、図7(b)に示すように、四等分されたセルアセンブリ10が形成されるようにスリット部11を設けても良い。このような構成とすることにより、切断工程P2が切断回数の少ない簡易なものとなると共に、再生処理の際に最も高温となる径方向の中心部において、スリット部11を介した放熱が促進される。   Alternatively, as shown in FIG. 7B, the slit portion 11 may be provided so that the cell assembly 10 divided into four equal parts is formed. By adopting such a configuration, the cutting process P2 is simplified with a small number of times of cutting, and heat dissipation through the slit portion 11 is promoted in the central portion in the radial direction that becomes the highest temperature during the regeneration process. The

また、上記では、スリット部11が軸方向Zに垂直な方向においてフィルタ本体を貫通するように開放している場合を例示したが、これに限定されず、図7(c)に示すように、スリット部11が軸方向Zに垂直な方向においては、フィルタ本体1eを貫通していない構成とすることもできる。   Moreover, in the above, the case where the slit portion 11 is opened so as to penetrate the filter body in the direction perpendicular to the axial direction Z is exemplified, but not limited thereto, as shown in FIG. In a direction in which the slit portion 11 is perpendicular to the axial direction Z, the filter body 1e may not be penetrated.

更に、フィルタ本体1a,1bとして、外形形状が円柱状である場合を例示したが、これに限定されず、角柱状や断面が楕円の柱状とすることができる。   Furthermore, although the case where the outer shape is a columnar shape is illustrated as the filter main bodies 1a and 1b, the shape is not limited thereto, and a prismatic columnar shape or an elliptical columnar shape can be used.

加えて、上記では、本発明のガス浄化フィルタをディーゼルエンジンから排出されるガスを浄化するDPFに適用した場合を例示したが、これに限定されず、その他の内燃機関や蒸気タービン等で使用されるガス浄化フィルタ、即ち、高温下で使用されることがあるガス浄化フィルタに広く適用することが可能である。   In addition, in the above, the case where the gas purification filter of the present invention is applied to a DPF that purifies gas discharged from a diesel engine is exemplified, but the present invention is not limited to this and is used in other internal combustion engines, steam turbines, and the like. The present invention can be widely applied to gas purification filters that are used, that is, gas purification filters that are sometimes used at high temperatures.

1a,1b,1c,1d,1e フィルタ本体
4 隔壁
5 セル
8 非接着材充填層
10 セルアセンブリ
11 スリット部
Cf 一体型フィルタ部
Sf 分離型フィルタ部
Eu ガス流通の上流側となるべき端部
Ed ガス流通の下流側となるべき端部
P1,T1 成形工程
P2,P3’,T4 切断工程
P4,T3 焼成工程
P5,T5 非接着材充填工程
1a, 1b, 1c, 1d, 1e Filter body 4 Partition wall 5 Cell 8 Non-adhesive material filled layer 10 Cell assembly 11 Slit part Cf Integrated filter part Sf Separable filter part Eu End part Ed gas to be upstream of gas flow Ends P1 and T1 to be downstream of the flow forming process P2, P3 ′, T4 cutting process P4, T3 firing process P5, T5 non-adhesive filling process

特許第3121497号公報Japanese Patent No. 3121497

Claims (8)

ガスの流通路に配設されてガス中の物質を捕集するガス浄化フィルタであって、
多孔質セラミックス焼結体で形成され単一の軸方向に延びて列設された隔壁により区画された複数のセルを備える非接合型で一体構造のフィルタ本体と、
前記フィルタ本体の一端に開口し、前記フィルタ本体の他端に至ることなく前記他端に向かって延びているスリット部と
を具備することを特徴とするガス浄化フィルタ。
A gas purification filter that is disposed in a gas flow path and collects substances in the gas,
A non-joint, monolithic filter body comprising a plurality of cells that are formed of porous ceramics sintered bodies and are partitioned by partition walls extending in a single axial direction;
A gas purification filter comprising: a slit portion that opens at one end of the filter body and extends toward the other end without reaching the other end of the filter body.
前記スリット部は、前記隔壁と平行に前記軸方向に延びていると共に、前記隔壁と平行に前記軸方向に垂直な方向に延びている
ことを特徴とする請求項1に記載のガス浄化フィルタ。
2. The gas purification filter according to claim 1, wherein the slit portion extends in the axial direction in parallel with the partition wall, and extends in a direction perpendicular to the axial direction in parallel with the partition wall.
前記スリット部は、前記フィルタ本体においてガス流通の下流側となるべき端部で開口している
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガス浄化フィルタ。
3. The gas purification filter according to claim 1, wherein the slit portion is opened at an end portion to be a downstream side of gas flow in the filter body.
前記スリット部には、前記フィルタ本体に接着されていない充填材によって非接着材充填層が形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載のガス浄化フィルタ。
The gas purification filter according to any one of claims 1 to 3, wherein a non-adhesive filler layer is formed in the slit portion by a filler not bonded to the filter body. .
ガスの流通路に配設されてガス中の物質を捕集するガス浄化フィルタの製造方法であって、
焼成により多孔質体となる未焼成のセラミックス材料で、単一の軸方向に延びて列設された隔壁により区画された複数のセルを備える非接合型で一体構造のフィルタ本体の成形体を押出成形する成形工程と、
前記成形体を焼成する前または後に、前記軸方向の一端から他端に向かって前記他端に至ることなく切断し前記隔壁を切除することにより、前記一端で開口し前記他端に向かって延びるスリット部を形成する切断工程と、
前記切断工程の後または前記切断工程に先立ち、前記成形体を焼成して焼結体とする焼成工程と
を具備することを特徴とするガス浄化フィルタの製造方法。
A method for producing a gas purification filter that is disposed in a gas flow path and collects a substance in a gas,
An unfired ceramic material that becomes a porous body when fired, and extrudes a non-joint, integral structure filter body with multiple cells that are partitioned by partition walls extending in a single axial direction. Molding process to mold;
Before or after firing the molded body, it cuts without reaching the other end from one end in the axial direction and cuts the partition, thereby opening at the one end and extending toward the other end. A cutting step for forming the slit portion;
A gas purification filter manufacturing method comprising: a firing step after the cutting step or prior to the cutting step, firing the molded body to obtain a sintered body.
前記切断工程では、前記スリット部が前記隔壁と交差しないように、前記軸方向及び前記軸方向に垂直な方向に前記隔壁と平行に切断される
ことを特徴とする請求項5に記載のガス浄化フィルタの製造方法。
6. The gas purification according to claim 5, wherein in the cutting step, the slit portion is cut in parallel to the partition wall in the axial direction and in a direction perpendicular to the axial direction so as not to intersect the partition wall. A method for manufacturing a filter.
前記切断工程では、ガス流通の下流側となるべき端部からガス流通の上流側となるべき端部に向かって切断される
ことを特徴とする請求項5または請求項6に記載のガス浄化フィルタの製造方法。
The gas purification filter according to claim 5 or 6, wherein, in the cutting step, the gas purification filter is cut from an end portion to be a downstream side of the gas flow toward an end portion to be an upstream side of the gas flow. Manufacturing method.
前記焼成工程の後に、前記スリット部に前記フィルタ本体に接着することなく充填材を充填する非接着材充填工程を更に具備する
ことを特徴とする請求項5乃至請求項7の何れか一つに記載のス浄化フィルタの製造方法。
8. The method according to claim 5, further comprising a non-adhesive material filling step of filling the slit portion with a filler without adhering to the filter body after the baking step. 9. A method for producing the cleaning filter as described.
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