JP2018069111A - ハニカムフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】再生時のハニカムフィルタの出口端面の外周部の熱応力を緩和できるハニカムフィルタを提供する。
【解決手段】ハニカムフィルタは、入口端面、出口端面１００ｏｕｔ、入口端面で閉じられて出口端面１００ｏｕｔで開口された複数の出口開放セルＯＯＣ、及び、入口端面で開口され又は閉じられてかつ出口端面１００ｏｕｔで閉じられた複数の出口閉鎖セルＯＣＣを有するハニカム構造体を備える。出口端面１００ｏｕｔにおいて外周Ｃからの距離が２０ｍｍ以下となる環状領域ＡＮの開口面積比率をＲ_ＡＮとし、出口端面１００ｏｕｔにおいて環状領域ＡＮよりも内側のコア領域ＣＲの開口面積比率をＲ_ＣＲとしたときに、１．１≦Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲ≦１．５を満たす。
【選択図】図５

Description

本発明は、ハニカムフィルタに関する。

従来より、エンジン排ガス中の煤などの粒子を捕捉するハニカムフィルタが知られている。このようなハニカムフィルタでは、捕集した煤を燃焼する再生が行われる。

特開平１０−３０４２８号公報

しかしながら、従来のハニカムフィルタでは、再生工程において、ハニカムフィルタの出口端面の外周部に過度の熱応力がかかって亀裂が入る場合がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、再生時のハニカムフィルタの出口端面の外周部にかかる熱応力を緩和できるハニカムフィルタの提供を目的とする。

本発明に係るハニカムフィルタは、入口端面、出口端面、前記入口端面で閉じられて前記出口端面で開口された複数の出口開放セル、及び、前記入口端面で開口され又は閉じられてかつ前記出口端面で閉じられた複数の出口閉鎖セルを有するハニカム構造体を備える。そして、前記出口端面において外周からの距離が２０ｍｍ以下となる環状領域の開口面積比率をＲ_ＡＮとし、前記出口端面において前記環状領域よりも内側のコア領域の開口面積比率をＲ_ＣＲとしたときに、１．１≦Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲ≦１．５を満たす。Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲの下限は１．２であることもできる。また、Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲの上限は１．４であることができる。

本発明によれば、再生時のハニカムフィルタの出口端面側の環状領域にかかる熱応力を緩和できる。本発明者らはその理由を以下のように考えている。再生時にハニカムフィルタは煤の燃焼によって加熱される。特に、煤の捕集量の多いハニカムフィルタの出口端面側において温度が上がりやすい。しかしながら、出口端面側であってもコア領域に比べて環状領域は外部の温度の影響を受けやすく温度が上がりにくい。したがって、出口端面側において、この外側の環状領域に大きな温度勾配が生じやすく、大きな熱応力がかかりやすいと考えられる。これに対して、本発明によれば、ハニカムフィルタの出口端面において、外周側の環状領域の開口面積比率が、コア領域の開口面積比率よりも十分に大きくされている。したがって、出口端面側において、環状領域の構造の柔軟性が高くなり、温度差が生じても熱応力が緩和されると考えられる。

ここで、前記出口端面において、前記ハニカム構造体の外周にそって全周にわたって前記出口閉鎖セルを１つも含まない前記出口開放セルの第１列が設けられ、
前記第１列の内側に前記第１列の前記出口開放セルに隣接して、前記出口閉鎖セルを１つも含まない前記出口開放セルの第２列が全周にわたって設けられることができる。このようなセルの配置によれば、請求項１の条件を容易に満たすことができる。

さらに、前記出口端面において、前記第２列の内側に前記第２列の前記出口開放セルに隣接して、前記出口閉鎖セルを１つも含まない前記出口開放セルの第３列が全周にわたって設けられことができる。

本発明によれば、再生時のハニカムフィルタの出口端面の外周部の熱応力を緩和できるハニカムフィルタが提供される。

本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタの斜視図である。 図１のハニカムフィルタの軸ＣＬに平行な断面図である。 図１のハニカムフィルタのＩＩＩ−ＩＩＩ断面の周辺部の拡大図である。 図１のハニカムフィルタの入口端面１００ｉｎの拡大図である。 図１のハニカムフィルタの出口端面１００ｏｕｔの拡大図である。 第２実施形態に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｏｕｔの拡大図である。 第３実施形態に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｏｕｔの拡大図である。 第４実施形態に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｏｕｔの拡大図である。 第５実施形態に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｏｕｔの拡大図である。 他の実施形態に係るハニカムフィルタの軸に垂直な断面図である。 比較計算例１に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｏｕｔの拡大図である。 比較計算例２に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｏｕｔの拡大図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態のハニカムフィルタの斜視図である。図１に示されるように、ハニカムフィルタ１００Ｆは入口端面１００ｉｎ及び出口端面１００ｏｕｔを有する円柱形状を有するハニカム構造体１００ＳＴを備えている。ここで、ハニカム構造体１００ＳＴの軸をＣＬとする。ハニカム構造体１００ＳＴは、図２に示すように、ハニカム構造体１００ＳＴの軸ＣＬ方向に延びる多数の貫通孔４０を形成するハニカム隔壁１００Ｗと、貫通孔４０のいずれか一方の端部を封口する封口部１００Ｐを有する。貫通孔４０の出口端面１００ｏｕｔ側が封口部１００Ｐにより封口されて入口流路５２が形成され、貫通孔４０の入口端面１００ｉｎ側が封口部１００Ｐにより封口されて出口流路５４が形成されている。

ハニカム構造体１００ＳＴの高さ（すなわち、入口端面１００ｉｎと出口端面１００ｏｕｔとの距離）は、例えば１０〜１０００ｍｍとすることができる。ハニカム構造体１００ＳＴの外径は、例えば５０〜１０００ｍｍとすることできる。

ハニカム隔壁１００Ｗの材料は、多孔質（例えば、空隙率が４０〜７０％、平均細孔直径が５〜５０μｍ）のセラミクス材料である。セラミクス材料としては、例えば、アルミナ、シリカ、ムライト、コーディエライト、ガラス、チタン酸アルミニウム等の酸化物、シリコンカーバイド、窒化珪素等が挙げられる。チタン酸アルミニウムは、更に、マグネシウム及び／又はケイ素を含むことができる。封口部１００Ｐの材料は、ハニカム隔壁１００Ｗと同様とすることもでき、１００Ｗとは異なる材料であってもよい。

図３は、ハニカム構造体１００ＳＴの図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面の一部拡大図である。図３に示されるように、ハニカム構造体１００ＳＴのハニカム隔壁１００Ｗは、最外層を形成する円筒状の外部スキン１０、外部スキン１０より内側に配置された円筒状の内部スキン２０、外部スキン１０と内部スキン２０との間を連結するように延びて四角形の断面を有する複数の外部セル４２を形成する複数の外部セル隔壁３０、及び、内部スキン２０内に複数の内部セル４４を形成する複数の内部セル隔壁５０とを有している。

外部スキン１０の厚みは周方向にわたって概ね一定であり、例えば、０．５〜２．０ｍｍとすることができる。

内部スキン２０の厚みは、周方向に渡って概ね一定であり、外部スキン１０の厚みより薄くすることができ、例えば、０．１５〜０．４５ｍｍとすることができる。

外部セル隔壁３０は略一定の厚みを有し、その厚みは０．１５〜０．４５ｍｍとすることができる。外部セル隔壁３０の一端及び他端はそれぞれ外部スキン１０及び内部スキン２０に接続されている。外部セル隔壁３０の断面形状は４角形である。

多数の内部セル隔壁５０は、内部スキン２０よりも内側に多数の多角形の内部セル４４を形成する。内部セル隔壁５０の厚みは略一定であり０．１５〜０．４５ｍｍとすることができる。

内部セル４４の断面形状は、内部スキン２０に近い部分を除いて６角形である。内部スキン２０に近い部分を除いて、１つの内部セル４４に６つの内部セル４４が隣接する。

内部セル４４の内、内部スキン２０から１列目及び２列目のセルの断面形状は６角形とは限らず、場所により６角形以外の形状、たとえば、４角形、５角形、６角形、または７角形をとる。

続いて、入口端面１００ｉｎに関する図４及び出口端面１００ｏｕｔに関する図５を参照して入口端面１００ｉｎ及び出口端面１００ｏｕｔにおける封口部１００Ｐの配置について説明する。ここで、図２に示すように、入口端面１００ｉｎにおいて封口部１００Ｐで封口され、出口端面１００ｏｕｔにおいて開口されたセルを、出口開放セルＯＯＣと呼ぶ。一方、入口端面１００ｉｎにおいて開口され、出口端面１００ｏｕｔにおいて封口部１００Ｐで封口されたセルを、出口閉鎖セルＯＣＣと呼ぶ。

図４及び図５に示すように、全ての外部セル４２は出口開放セルＯＯＣとされている。また、内部セル４４の内、内部スキン２０から１列目及び２列目のセルは全て出口開放セルＯＯＣとされている。

内部セル４４の内、内部スキン２０から３列目及びそれよりも内側の部分では、図５に示すように、１つの出口開放セルＯＯＣを６つの出口閉鎖セルＯＣＣが取り囲むように出口開放セルＯＯＣ及び出口閉鎖セルＯＣＣが配置されている。１つの出口閉鎖セルＯＣＣは、３つの出口開放セルＯＯＣ及び３つの出口閉鎖セルＯＣＣで取り囲まれる。

言い換えると、最外周のセル列に該当する外部セル４２の全て、最外周から２列目及び３列目の内部セル４４の全てが出口開放セルＯＯＣとなっている一方、それより内側のセルでは出口開放セルＯＯＣ及び出口閉鎖セルＯＣＣを両方含んでいる。したがって、ハニカムフィルタの出口端面１００ｏｕｔにおいて、中央部に比べて外周部側の開口面積比率が大きくなっている。

ここで、図５に示す出口端面１００ｏｕｔを、外周Ｃからの距離が２０ｍｍ以下となる環状領域ＡＮと、環状領域ＡＮよりも内側のコア領域ＣＲとに区画する。そして、本実施形態に係るハニカムフィルタは、出口端面１００ｏｕｔにおいて、環状領域ＡＮの開口面積比率をＲ_ＡＮとし、コア領域ＣＲの開口面積比率をＲ_ＣＲとしたときに、１．１≦Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲ≦１．５を満たす。なお、出口端面１００ｏｕｔの環状領域ＡＮ及びコア領域ＣＲにおけるそれぞれの開口面積比率は、各領域における出口開放セルＯＯＣの断面積の総和を各領域の全面積で除することによりそれぞれ得られる。Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲの下限は１．２であることもできる。また、Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲの上限は１．４であることができる。
Ｒ_ＡＮは２０〜５０％とすることができる。Ｒ_ＣＲは１５〜４５％とすることができる。

なお、ハニカム構造体１００ＳＴにおけるセル密度は２００〜５００ｃｅｌｌ／ｉｎｃｈ^２とすることが好適である。また、環状領域ＡＮには、外部スキン１０から径方向中央に向かって数えて５〜２０個のセルを含むことが好適である。

このようなハニカムフィルタ１００Ｆは、入口端面１００ｉｎから供給されるガス中の粒子を捕集してガスを浄化するフィルタとして用いられる。すなわち、ハニカムフィルタ１００Ｆの入口端面１００ｉｎに内燃機関から排出されたガスを供給すると、図４の出口閉鎖セルＯＣＣにガスが供給される。各出口閉鎖セルＯＣＣ内に流入したガスは、当該セルの出口端面１００ｏｕｔに封口部１００Ｐがあるため、ガスはハニカム隔壁１００Ｗを通過して隣接する出口開放セルＯＯＣに流入し、出口端面１００ｏｕｔから排出される。この際に、ガス中の微細な粒子（すす等）がハニカム隔壁１００Ｗの出口閉鎖セルＯＣＣ側に捕捉される。

所定量の煤がフィルタ内に溜まると、再生工程が行われ煤が燃焼する。この時に、ハニカムフィルタ１００Ｆは煤の燃焼によって加熱される。特に、煤の捕集量の多いハニカムフィルタの出口端面１００ｏｕｔ側において温度が上がりやすい。しかしながら、出口端面１００ｏｕｔ側であってもコア領域ＣＲに比べて環状領域ＡＮは外部の温度の影響を受けやすく温度が上がりにくい。したがって、出口端面１００ｏｕｔ側において、この外側の環状領域ＡＮに大きな温度勾配が生じやすく、大きな熱応力がかかりやすいと考えられる。しかしながら、本実施形態によれば、ハニカムフィルタ１００Ｆの出口端面１００ｏｕｔにおいて、外周側の環状領域ＡＮの開口面積比率Ｒ_ＡＮが、コア領域ＣＲの開口面積比率Ｒ_ＣＲよりも十分に大きくされている。したがって、出口端面１００ｏｕｔ側において、環状領域ＡＮの構造の柔軟性が相対的に高くなり熱応力が緩和される。したがって、周辺部での亀裂の発生が抑制されうる。

このようなハニカム構造体１００ＳＴは以下のようにして製造できる。まず、セラミクス材料を型から上述の図３の断面構造となるよう押し出してグリーン（未焼成）ハニカム隔壁を得る。グリーン体の材料は、セラミクス原料である無機化合物源粉末、メチルセルロース等の有機バインダ、及び必要に応じて添加される添加剤を含み、焼成されるとセラミックを与える。次に、グリーンハニカム隔壁の各セルのいずれか一端を、上記の出口閉鎖セルＯＣＣ及び出口開放セルＯＯＣの配置となるように公知の方法によりグリーン体と同様の材料で封口する。最後に、封口済のグリーン体を焼成すればよい。グリーン体焼成後のサンプルに封口（場合によっては再度焼成）する事も可能である。

（第２実施形態）
続いて、第２実施形態に係るハニカムフィルタについて説明する。図６は、第二実施形態に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｏｕｔの周辺部の拡大図である。第１実施形態との相違点は、環状領域ＡＮにおける、封口部１００Ｐの配置、すなわち、出口開放セルＯＯＣ及び出口閉鎖セルＯＣＣの配置のみである。

本実施形態では、外部セル４２において出口開放セルＯＯＣ及び出口閉鎖セルＯＣＣが１つずつ交互に配置されている。また、内部セル４４の内、内部スキン２０に隣接するセルの列においても、出口開放セルＯＯＣ及び出口閉鎖セルＯＣＣが１つずつ交互に配置されている。このとき、内部スキン２０を挟んで半径方向に隣接する一対の外部セル４２と内部セル４４のそれぞれにおいて、一方が出口開放セルＯＯＣであれば他方が出口閉鎖セルＯＣＣとなるように、それぞれが配置されている。

さらに、環状領域ＡＮにおいて、コア領域ＣＲのように１つの出口開放セルＯＯＣのまわりに６つの出口閉鎖セルＯＣＣが配置されるのではなく、それとは反対に、１つの出口閉鎖セルＯＣＣのまわりに６つの出口開放セルＯＯＣが配置された環状部分ＰＡが外周に沿って１重に配置されている。環状部分ＰＡにおいて、出口開放セルＯＯＣは３つ以下の出口閉鎖セルＯＣＣに取り囲まれる。

これによっても、環状領域ＡＮの出口開放セルＯＯＣの割合が相対的に増えるので、１．１≦Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲ≦１．５を満たすことができる。

（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に係るハニカムフィルタについて、説明する。図７は、第３実施形態に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｏｕｔの周辺部の拡大図である。第２実施形態との相違点は、環状領域ＡＮにおける、封口部１００Ｐの配置、すなわち、出口開放セルＯＯＣ及び出口閉鎖セルＯＣＣの配置のみである。
本実施形態では、環状領域ＡＮにおいて、１つの出口閉鎖セルＯＣＣのまわりに６つの出口開放セルＯＯＣが配置された環状部分ＰＡが外周に沿ってかつ径方向に重なり合って２重に配置されている。環状部分ＰＡにおいて、出口開放セルＯＯＣは３つ以下の出口閉鎖セルＯＣＣに取り囲まれる。これによっても、環状領域ＡＮの出口開放セルＯＯＣの割合が相対的に増えるので、１．１≦Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲ≦１．５を満たすことができる。

（第４実施形態）
続いて、第４実施形態に係るハニカムフィルタについて説明する。図８は、第４実施形態に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｏｕｔの周辺部の拡大図である。第１実施形態の図５との第１の相違点は、外部セル隔壁３０及び外部スキン１０を有さず、内部スキン２０が外周面を形成している点、及び、最外の一列のセルの形状のみが内部スキン２０の形状に応じて変形している点である。内部スキン２０の厚みは、第１実施形態の外部スキン１０と同程度とすることができる。

さらに、第２の相違点は、出口端面１００ｏｕｔにおける封口部１００Ｐの配置、すなわち、出口開放セルＯＯＣ及び出口閉鎖セルＯＣＣの配置である。本実施形態では、コア領域ＣＲでは、第１実施形態と同様に、１つの出口開放セルＯＯＣを６つの出口閉鎖セルＯＣＣが取り囲むように、出口開放セルＯＯＣ及び出口閉鎖セルＯＣＣが配置されている。１つの出口閉鎖セルＯＣＣは３つの出口開放セルＯＯＣ及び３つの出口閉鎖セルＯＣＣで取り囲まれている。

一方、環状領域ＡＮでは、コア領域ＣＲ寄りの部分ＡＮ１と内部スキン２０寄りの部分ＡＮ２とでは配置が異なる。具体的には、コア領域ＣＲ寄りの部分ＡＮ１では、コア領域ＣＲと同様に出口開放セルＯＯＣ及び出口閉鎖セルＯＣＣが配置されている。これに対して、外周寄りの部分ＡＮ２では、全てが出口開放セルＯＯＣとされている。具体的には、最外周のセルを含めて最外から２列目までのセルが全て出口開放セルＯＯＣである。また、一部の場所では、最外周のセルを含めて最外から３列目までのセルが全て出口開放セルＯＯＣとなる。

これによっても、環状領域ＡＮの開口面積比率をＲ_ＡＮとし、コア領域ＣＲの開口面積比率をＲ_ＣＲとしたときに、１．１≦Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲ≦１．５を満たすことができる。

（第５実施形態）
続いて、第５実施形態に係るハニカムフィルタについて説明する。図９は、第５実施形態に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｏｕｔの周辺部の拡大図である。第４実施形態との相違点は、環状領域ＡＮにおける封口部１００Ｐの配置、すなわち、出口開放セルＯＯＣ及び出口閉鎖セルＯＣＣの配置のみである。

本実施形態では、環状領域ＡＮにおける内部スキン２０寄りの部分ＡＮ２において、コア領域ＣＲの配置とは反対に、１つの出口閉鎖セルＯＣＣに隣接する全てのセルが、出口開放セルＯＯＣとされている。１つの出口開放セルＯＯＣに対して、１つ以上の出口閉鎖セルＯＣＣが隣接する。

これによっても、出口端面１００ｏｕｔにおける環状領域ＡＮの出口開放セルＯＯＣの割合が相対的に増えるので、１．１≦Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲ≦１．５を満たすことができる。

（変形態様）
本発明は上記実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。例えば、出口開放セルＯＯＣと出口閉鎖セルＯＣＣとの配置は、上記実施形態に限定されるものでなく、１．１≦Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲ≦１．５を満たす範囲でいかなる態様をも取ることができる。

たとえば、図５に示す第１実施形態では、最外周のセルを含めて最外から３列目までのセルが全て出口開放セルＯＯＣであるが、たとえば、最外周セルを含め最外から２列目、４列目、５列目、又は６列目までのセルを全て出口開放セルＯＯＣとすることも可能である。最外周のセルを含めて最外から３列目、４列目、５列目、又は６列目までのセルを全て出口開放セルＯＯＣとなっている状態が好ましい。

同様に、図８に示す第４実施形態では、最外周のセルを含めて最外から２列目までのセルが全て出口開放セルＯＯＣであるが、３列目、４列目、５列目又は６列目までのセルを全て出口開放セルＯＯＣとすることも可能である。

また、上記各実施形態では、環状領域ＡＮにおける外周寄りの部分の出口開放セルＯＯＣ及び出口閉鎖セルＯＣＣの配置を、コア領域ＣＲのそれと異ならせることによって、環状領域ＡＮ全体の開口面積比率Ｒ_ＡＮをコア領域ＣＲの開口面積比率Ｒ_ＣＲよりも高くしているがこれに限られない。たとえば、環状領域ＡＮの全体の出口開放セルＯＯＣ及び出口閉鎖セルＯＣＣの配置をコア領域ＣＲのそれと異ならせてもよいし、環状領域ＡＮのコア領域ＣＲ寄り部分の出口開放セルＯＯＣ及び出口閉鎖セルＯＣＣの配置のみをコア領域ＣＲのそれと異ならせてもよい。

また、上記実施形態では、出口閉鎖セルＯＣＣは、出口端面１００ｏｕｔ側が封口部１００Ｐにより封口され、入口端面１００ｉｎ側が開口されているが、一部の出口閉鎖セルＯＣＣ、特に、形状の不規則なセルなどでは、出口閉鎖セルＯＣＣが入口端面１００ｉｎ及び出口端面１００ｏｕｔの両側でそれぞれ封口部１００Ｐで封口された両端閉鎖封口でもよい。

また、上記実施形態では、両端にそれぞれ封口部１００Ｐを有する両端閉鎖セルを含んでいないが、例えば外周領域などには両端閉鎖セルを含んでいてもよい。両端閉鎖セルは、出口閉鎖セルＯＣＣに区分される。

また、上記実施形態では、図２に示すようにプラグ状の封口部１００Ｐによって貫通孔４０が封口されているが、図１０に示すように、軸ＣＬの方向の端においてハニカム隔壁１００Ｗの壁を折り曲げて接合部Ｐを形成した構造でもよい。

さらに、各セルの断面形状は、六角形や四角形に限定されず、これら以外の多角形、円形、楕円形、あるいはこれらを混合した形態などであることもできる。

また、セルの角部は若干の丸みを帯びていてもよい。さらに、ハニカム隔壁１００Ｗの外形形状は円柱でなくても、角柱や楕円柱でもよい。内部スキン２０の形状も、外部スキン１０の形状に合わせて変形することができる。

（計算例１〜３）
第１実施形態〜第３実施形態（図５〜図７）に係るハニカムフィルタの構造体のモデルの再生時の最大応力を構造解析シミュレーション法により求めた。
具体的には、有限要素法シミュレーションを行うソフトウエアとして、ＡＮＳＹＳ社製Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ（ＡＰＤＬ）を用いた。計算には二次元メッシュを使用した。

ハニカム構造体の直径を１６３ｍｍ、セル密度を３８０ｃｅｌｌ／ｉｎｃｈ^２とし、２ｃｍの環状領域ＡＮには、径方向に概ね１５個のセルが並ぶようにした。

（比較計算例１）
図１１に示す構造のハニカムフィルタについても、計算例１と同様にシミュレーションを行った。本比較計算例１では、全ての外部セル４２が、出口開放セルＯＯＣとされている。また、内部セル４４においては、内部スキン２０と隣接するセルの列を除いて、１つの出口開放セルＯＯＣを６つの出口閉鎖セルＯＣＣが隣接して取り囲むように、これらのセルが配置されている。１つの出口閉鎖セルＯＣＣに３つの出口開放セルＯＯＣ及び３つの出口閉鎖セルＯＣＣが隣接する。なお、内部セル４４の内、内部スキン２０と隣接するセルにおいては出口閉鎖セルＯＣＣと出口開放セルＯＯＣとが１つづつ繰り返し配置されている。ハニカム構造体の直径及びセル密度は計算例１と同一とした。この条件では、１．１≦Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲを満たすことはできない。
条件及び結果を表１に示す。

（比較計算例２）
図１２に示す構造のハニカムフィルタについても、計算例１と同様にシミュレーションを行った。本計算例が比較計算例１と異なる点は、外部セル４２において、出口開放セルＯＯＣと出口閉鎖セルＯＣＣとが交互に配置されている点である。なお、内部スキン２０を挟んで半径方向に隣接する一対の外部セル４２と内部セル４４のそれぞれにおいて、一方が出口開放セルＯＯＣであれば他方が出口閉鎖セルＯＣＣとされている。この条件でも、１．１≦Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲを満たすことはできない。

比較計算例と比較して、計算例では再生時の最大応力が低減した。

１０…外部スキン、２０…内部スキン、３０…外部セル隔壁、４２…外部セル、４４…内部セル、５０…内部セル隔壁、１００ＳＴ…ハニカム構造体、１００Ｐ…封口部。１００Ｆ…ハニカムフィルタ。

Claims (3)

1. 入口端面、出口端面、前記入口端面で閉じられて前記出口端面で開口された複数の出口開放セル、及び、前記入口端面で開口され又は閉じられてかつ前記出口端面で閉じられた複数の出口閉鎖セルを有するハニカム構造体を備え、
   前記出口端面において外周からの距離が２０ｍｍ以下となる環状領域の開口面積比率をＲ_ＡＮとし、前記出口端面において前記環状領域よりも内側のコア領域の開口面積比率をＲ_ＣＲとしたときに、
   １．１≦Ｒ_ＡＮ／Ｒ_ＣＲ≦１．５を満たす、ハニカムフィルタ。
2. 前記出口端面において、前記ハニカム構造体の外周にそって全周にわたって前記出口閉鎖セルを１つも含まない前記出口開放セルの第１列が設けられ、
   前記第１列の内側に前記第１列の前記出口開放セルに隣接して、前記出口閉鎖セルを１つも含まない前記出口開放セルの第２列が全周にわたって設けられた、請求項１記載のハニカムフィルタ。
3. 前記出口端面において、前記第２列の内側に前記第２列の前記出口開放セルに隣接して、前記出口閉鎖セルを１つも含まない前記出口開放セルの第３列が全周にわたって設けられた、請求項２記載のハニカムフィルタ。

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