JP4279497B2 - ハニカムフィルタ - Google Patents

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    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/30—Exhaust treatment

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスのような含塵流体中に含まれる粒子状物質を捕集除去するためのハニカムフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ディーゼルエンジンより排出される排気ガスのような含塵流体中に含まれる粒子状物質を捕集除去するフィルタとしてハニカム構造体を用いることが行われている。
このような目的で使用されるハニカム構造体は、排気ガスの急激な温度変化や局所的な発熱にさらされて内部に不均一な温度分布が生じ易く、それが原因でクラックが発生する等の問題があった。特に、ディーゼルエンジンの排気中の粒子状物質を補集するハニカムフィルタ（ディーゼルパティキュレートフィルタ：ＤＰＦ）として用いられる場合には、溜まったカーボン微粒子を燃焼させて除去することが必要であり、この再生時において、局所的な高温化が避けられないため、大きな熱応力が発生し易く、クラックが発生し易かった。ここで、熱応力の発生は、中央部の温度が周辺部より高くなるという温度分布の不均一により、ハニカム構造体各部の熱膨張変形が異なり、各部が互いに拘束されて自由に変形できないことによるものである。
【０００３】
上記した問題は、特に、ＳｉＣ製のハニカムフィルタにおいて著しい。すなわち、ＳｉＣ製ハニカムフィルタは耐熱性に優れる一方、熱膨張係数が従来公知のコージェライト製ハニカムフィルタに比べて高く、耐熱衝撃性に劣るという欠点があった。
【０００４】
このような欠点を回避するために、構造部品をより小さなセグメントに分割して応力を低減する方策が知られており、これを排気ガス中の微粒子捕集用のハニカム構造体に適用する提案は、既に、例えば、特開平６−２４１０１７号公報、特開平８−２８２４６号公報、特開平７−５４６４３号公報、特開平８−２８２４８号公報等においてなされている。
しかしながら、上記の提案で示された構造においては、半径方向の熱伝導率が低下することから、その耐熱衝撃性はそれほど向上せず、したがってセグメント表面の応力低減効果が不十分で、クラック発生の問題は完全には解決できなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、使用時、特に再生時において発生する熱応力によるクラック発生が生じない耐久性に優れたハニカムフィルタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、隔壁により仕切られた軸方向に貫通する多数の流通孔を有するとともに、該流通孔の隔壁が濾過能を有し、所定の流通孔については一方の端部を目封じし、残余の流通孔については他方の端部を目封じしてなり、含塵流体中に含まれる粒子状物質を捕集除去するハニカムフィルタであって、該ハニカムフィルタが、複数個のハニカムセグメントが接合材によって接合されたものであり、該ハニカムフィルタを構成するハニカムセグメントの両端部において、その目封じ深さを、ハニカムフィルタの中心部に位置するハニカムセグメントでは深く、ハニカムフィルタの周辺部に位置するハニカムセグメントでは浅くなる分布を有するように目封じを行うことにより、該ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、中央部の熱容量を周辺部の熱容量に比して高くしたことを特徴とするハニカムフィルタ、が提供される。
【０００７】
本発明の好ましい態様として、
（１）ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、その中央部に位置するハニカムセグメントの隔壁厚さを周辺部に位置するハニカムセグメントの隔壁に比して厚くすること、
（２）ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、ハニカムセグメントの中央部の隔壁厚さを、ハニカムセグメントの周辺部の隔壁厚さの１．０２〜１．５倍とすること、
（３）ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、中央部に位置するハニカムセグメントの接合材を、周辺部に位置するハニカムセグメントの接合材に比して厚くすること、
（４）ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、中央部に位置するハニカムセグメントの熱伝導性を周辺部に位置するハニカムセグメントの熱伝導性に比して大きくすること、
等を挙げることができる。
【０００８】
上記中央部に位置するハニカムセグメントの面積としては、ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、ハニカムセグメントの中央部の断面積を、ハニカムセグメント全体の断面積に対して４０〜９０％とすることが好ましい。
【０００９】
また、ハニカムフィルタの材質としては、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4、アルミナ、ムライト、アルミニウムチタネート、りん酸ジルコニウム及びリチウムアルミニウムシリケートからなる群より選ばれた１種を主結晶相とすることが好ましく、特に、耐熱性に優れるため、ＳｉＣが好ましい。また、ハニカムフィルタにおける流通孔の断面形状は製作上の観点から、三角形、四角形、六角形及びコルゲート形状のうちのいずれかであることが望ましい。
【００１０】
更に、ハニカムセグメントが触媒を担持していると、粒子状物質を捕集除去するだけでなく、排気ガス等の浄化機能等をも有するため好ましく、その触媒が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｋ、Ｌｉ及びＮａのうちの少なくとも１種を含むと更に好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のハニカムフィルタは、その軸方向に垂直な断面において、ハニカムフィルタ中央部の熱容量を周辺部の熱容量に比して高く形成するか、あるいはハニカムセグメント中央部の熱容量をハニカムセグメント周辺部の熱容量に比して高く形成することにより、使用時、特に再生時において、周辺部より温度が上昇しがちな中央部の温度上昇を抑えて、中央部と周辺部との間の温度差を小さくすることができ、そのため、ハニカムフィルタに生じる熱応力によってもクラック発生を抑制でき、耐久性にきわめて優れるものである。
以下、本発明をその実施形態に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
本発明は含塵流体中に含まれる粒子状物質を捕集除去するためのハニカムフィルタであり、隔壁により仕切られた軸方向に貫通する多数の流通孔を有するとともに、該流通孔の隔壁が濾過能を有し、所定の流通孔については一方の端部を目封じし、残余の流通孔については他方の端部を目封じしてなるものである。
【００１３】
上記のような構成を有する本発明のハニカムフィルタにおいては、中央部もしくはハニカムセグメント中央部の熱容量を周辺部の熱容量に比して高くするための具体的な手法として、次に示す各種の態様がある。すなわち、
（１）ハニカムフィルタの軸方向端面における中央部もしくはハニカムセグメント中央部において、目封じされていない流通孔端部を目封じすること、
（２）ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、その中央部もしくはハニカムセグメント中央部の隔壁厚さを周辺部の隔壁に比して厚くすること、
（３）ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、ハニカムセグメントの中央部の隔壁厚さを、前記ハニカムセグメントの周辺部の隔壁厚さの１．０２〜１．５倍とすること。
（４）ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、そのハニカムセグメントの隔壁の一部又は全部について、中央部から周辺部へ向かって傾斜的に隔壁厚さを薄くする、
（５）ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、その中央部もしくはハニカムセグメント中央部のセル密度を周辺部のセル密度に比して大きくすること、
（６）ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、中央部に位置するハニカムセグメントの接合材を、周辺部に位置するハニカムセグメントの接合材に比して厚くすること、
（７）ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、中央部に位置するハニカムセグメントの熱伝導性を周辺部に位置するハニカムセグメントの熱伝導性に比して大きくすること、
（８）ハニカムフィルタにおいて、その目封じ深さをその中央部もしくはハニカムセグメント中央部では深く、周辺部では浅くなる分布を有するように目封じを行うことにより、ハニカムフィルタの中央部熱容量をその周辺部と比べて高くすること、
等を挙げることができる。
【００１４】
以下、上記した具体的な態様について説明する。
まず、本発明のハニカムフィルタにおいて、中央部の熱容量を周辺部の熱容量に比して高くする方策は、大きく２つに分類できる。１つ目は、ハニカムフィルタが一体のものとして構成されている場合であり、２つ目は、ハニカムフィルタが複数のハニカムセグメントからなり、各ハニカムセグメントが接合材にて接合されてハニカムフィルタを構成している場合である。
【００１５】
ハニカムフィルタが一体のものとして構成されている場合、第一の態様として、ハニカムフィルタの軸方向端面における中央部において、通常には目封じされない流通孔端部を目封じすることが挙げられる。
これは、図１に示すように、ハニカムフィルタ１０の軸方向端面における中央部１１において、流通孔１２の端部は、通常、交互に目封じされているのであるが、この場合には、通常には目封じされない流通孔１２の端部を更に目封じしてなるものである。このことにより、中央部１１の熱容量を周辺部１３の熱容量に比べて高くすることができる。
また、目封じされている流通孔１２の端部のうち、中央部１１のものについて目封じ深さを大きくすることによっても、中央部１１の熱容量を周辺部１３の熱容量に比べて高くするという目的を達成することができる。
上記のように構成すると、中央部１１において堆積する煤の量が周辺部に比して少なくなることから、フィルタの再生処理時（煤燃焼時）の高温化を抑制できるというメリットもある。
ここで、ハニカムフィルタ（又はハニカムセグメント）の外周輪郭から一定寸法内部の領域を外周部、その残部領域（さらなる内側領域）を中央部とし、該中央部の面積範囲を、ハニカムフィルタ（又はハニカムセグメント）の断面積の２０〜９０％の面積範囲とする。中央部の領域としては、ハニカムフィルタ（又はハニカムセグメント）の断面上の中心点を中心として外周面の断面形状の相似形で囲まれた領域、又は該中心点を中心とした円形で囲まれた領域とすることができる。中央部の面積範囲としては、ハニカムフィルタ（又はハニカムセグメント）の断面積の４０〜９０％が好ましく、５０〜９０％が更に好ましい。
【００１６】
第二の態様としては、ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、中央部の隔壁厚さを周辺部の隔壁に比して厚くすることが挙げられる。
図２に示すように、ハニカムフィルタ１０の軸方向に垂直な断面において、中央部１１の隔壁１４ａの厚さを周辺部１３の隔壁１４ｂに比して厚く形成したものである。こうすることにより、中央部１１の熱容量を周辺部１３の熱容量に比べて高くできる。更に、このように構成することにより、排気ガスがハニカムフィルタ中央部の隔壁を通過するときの抵抗が外周部よりも増加するために、ハニカムフィルタ中央部を流れる排気ガス量が低下し、ひいては堆積する粒子状物質の量も低下する。そのため、再生時にハニカムフィルタの中央部に発生する熱量が、外周部に比し相対的に低下し、ハニカムフィルタの断面方向の温度分布が均一化され、ひいては再生時にハニカムフィルタにクラックが入るという問題点が解決される。
更に、第三の態様として、図３のように、ハニカムフィルタ１０の軸方向に垂直な断面において、中央部１１のセル密度を周辺部１３のセル密度に比して大きくすることによっても、上記と同様に、中央部１１の熱容量を周辺部１３の熱容量に比べて高くできる。
【００１７】
次に、ハニカムフィルタが複数のハニカムセグメントからなり、各ハニカムセグメントが接合材にて接合されてハニカムフィルタを構成している場合を説明する。
このように、複数のハニカムセグメントが接合材によって接合されてハニカムフィルタが構成されている場合にも、以下に示すように、各種の態様によって、フィルタ中央部の熱容量を周辺部の熱容量に比べて高くすることができる。同様にして、各ハニカムセグメント中央部の熱容量を周辺部の熱容量に比べて高くすることができる。
まず、図４に示すように、ハニカムフィルタ１０の中央部のみにおいて、接合材２０によりハニカムセグメント１５が接合されていることである。
【００１８】
また、図５に示すように、ハニカムフィルタ１０の軸方向に垂直な断面において、中央部１１に位置するハニカムセグメント１５ａの隔壁厚さを周辺部１３に位置するハニカムセグメント１５ｂの隔壁に比して厚くすることである。このように構成することにより、上記ハニカムフィルタ中央部の隔壁厚さを厚くした場合と同様に、堆積する粒子状物質の量を低下することができるため、再生時にハニカムセグメントの中央部に発生する熱量が、外周部に比し相対的に低下し、再生時にハニカムセグメントにクラックが入るという問題点が解決される。
更に、図６に示すように、ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、中央部１１に位置するハニカムセグメント１５ａの接合に用いる接合材２０ａを、周辺部１３に位置するハニカムセグメント１５ｂの接合に用いる接合材２０ｂに比して厚く形成することである。
【００１９】
また、ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、中央部に位置するハニカムセグメントの熱伝導性を周辺部に位置するハニカムセグメントの熱伝導性に比して大きくすることも、好ましい態様である。
更に、ハニカムフィルタが一体のものであっても、複数のハニカムセグメントから構成される場合であっても、図７に示すように、目封じ部１６について、その目封じ深さを中心部では深く、周辺部では浅くなる分布を有するように目封じを行うことにより、ハニカムフィルタ１０の中央部熱容量をその周辺部と比べて高くすることも好ましい態様といえる。また、各ハニカムセグメント毎にその中央部熱容量をその周辺部と比べて高くすることも好ましい態様といえる。
【００２０】
さらにまた、ハニカムフィルタが複数のハニカムセグメントから構成される場合、図８（ａ）に示すように、ハニカムセグメント１５の中央部の隔壁１４ｃの厚さを周辺部の隔壁１４ｄに比して厚く形成することも、好ましい態様であり、また、図８（ｂ）のように、各ハニカムセグメント１５において、十字状に隔壁１４ｅを厚く形成することも、好ましい態様である。
ハニカムセグメント中央部の隔壁の厚さは、ハニカムセグメント周辺部の隔壁の厚さの１．０２〜１．５倍が好ましい。１．５倍より厚いとハニカムフィルタ全体の通気抵抗が増大する傾向にある。
【００２１】
そして、図９に示されるように、ハニカムセグメント１５の断面において、隔壁１７の一部又は全部が、外周壁１８の接点３０の位置から内部側へ向かって傾斜的に厚さを厚くしてもよく、更に各流通孔１２を仕切る隔壁１７の厚さを外側から内側に向かって順次厚くしてもよい。ここで、傾斜的に厚さを厚くするとは、外側の流通孔１２を仕切る隔壁１７の平均厚さを厚くすることを意味し、例えば図９に示されるように連続的に厚さを変化させてもよく、１つの流通孔１２を仕切る隔壁１７毎に厚さを変化させてもよい。
【００２２】
また、ハニカムセグメントの隔壁の厚さは、５０〜２０００μｍの範囲であることが好ましい。隔壁の厚さが５０μｍ未満になると、ハニカムセグメントとしての強度が不足し、２０００μｍを超えると、ハニカムセグメントの有効ＧＳＡ（幾何学的表面積）が低下するとともに、ガスが流れる場合の圧力損失が大きくなる。
【００２３】
本発明において、ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面における、ハニカムセグメントの中央部の断面積を、ハニカムセグメント全体の断面積の４０〜９０％とすることが好ましく、更に好ましくは、５０〜９０％である。
【００２４】
本発明におけるハニカムフィルタの流通孔に垂直な断面の断面形状は、円、楕円、レーストラック等、各種の形状を採り得る。
また、本発明のハニカムフィルタは、上記のように、２以上のハニカムセグメントを組み合わせて構成されている態様を採用することができ、また、その材質は、強度、耐熱性等の観点から、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4、アルミナ、ムライト、アルミニウムチタネート、りん酸ジルコニウム及びリチウムアルミニウムシリケートからなる群より選ばれた１種を主結晶相とするものであることが好ましいが、熱伝導率の高いＳｉＣは、被熱を放熱し易いという点で特に好ましい。
【００２５】
隔壁により形成されるセルのセル密度は、６〜２０００セル／平方インチ（０．９〜３１１セル／ｃｍ2）が好ましく、５０〜４００セル／平方インチ（７．８〜６２セル／ｃｍ2）が更に好ましい。セル密度が６セル／平方インチ（０．９セル／ｃｍ2）未満になると、ハニカムセグメントとしての強度及び有効ＧＳＡ（幾何学的表面積）が不足し、２０００セル／平方インチ（３１１セル／ｃｍ2）を超えると、ガスが流れる場合の圧力損失が大きくなる。
【００２６】
流通孔の断面形状（セル形状）は特に限定されないが、製作上の観点から、三角形、四角形、六角形及びコルゲート形状のうちのいずれかであることが好ましい。
また、ハニカムセグメントを接合する接合材及び目封じ材料としては、耐熱性を有するセラミックスファイバー、セラミックス粉、セメント等を単独で、あるいは混合して用いることが好ましく、更に必要に応じて、有機バインダー、無機バインダー等を混合して用いてもよい。
【００２７】
本発明のハニカムフィルタの一端面より含塵流体を通気させると、含塵流体は、当該一端面側の端部が封じられていない流通孔よりハニカムフィルタ内部に流入し、濾過能を有する多孔質の隔壁を通過して、ハニカムフィルタの他端面側が封じられていない他の流通孔に入る。そして、この隔壁を通過する際に含塵流体中の粒子状物質が隔壁に捕捉され、粒子状物質の除去された浄化後の流体がハニカムフィルタの他端面より排出される。
【００２８】
なお、捕捉された粒子状物質が隔壁上に堆積してくると、目詰まりを起こしてフィルタとしての機能が低下するので、定期的にヒーター等の加熱手段でハニカムフィルタを加熱することにより、粒子状物質を燃焼除去し、フィルタ機能を再生させるようにする。この再生処理時の粒子状物質の燃焼を促進するために、ハニカムフィルタに触媒能を有する金属を担持させてもよい。
【００２９】
本発明のハニカムフィルタを、触媒担体として内燃機関等の熱機関もしくはボイラー等の燃焼装置の排気ガスの浄化、又は液体燃料もしくは気体燃料の改質等に用いようとする場合、ハニカムフィルタに触媒、例えば触媒能を有する金属を担持させることが好ましい。触媒能を有する金属の代表的なものとしては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｋ、Ｌｉ及びＮａが挙げられ、これらのうちの少なくとも１種をハニカムフィルタに担持させることが好ましい。
【００３０】
次に本発明のハニカムフィルタの製造方法について説明するが、本発明のハニカムフィルタの製造方法はこれらに限定されるものではない。
【００３１】
ハニカムセグメントの原料粉末として、前述の好適な材料、例えば炭化珪素粉末を使用し、これにバインダー、例えばメチルセルロース及びヒドロキシプロポキシルメチルセルロースを添加し、更に界面活性剤及び水を添加し、可塑性の坏土を作製する。この坏土を押出成形により、例えば図４、５、８（ａ）、８（ｂ）及び９に示されるようなハニカムセグメントを形成する。
【００３２】
これら複数のハニカムセグメントを、例えばマイクロ波及び熱風で乾燥後、ハニカムセグメントの外周面に、例えば坏土と同じ組成の接合材を塗布し、各ハニカムセグメントを接合することにより、一体に組み立てた後、乾燥する。得られた組立後の乾燥体を、例えば窒素雰囲気中で加熱脱脂し、その後アルゴン等の不活性雰囲気中で焼成することにより本発明のハニカムフィルタを得ることができる。
【００３３】
本発明において、ハニカムセグメントを接合する方法としては、上述のように外周面に接合材を直接塗布する方法の他、接合材で形成した所定の厚みのプレートを使用し、ハニカムセグメントとハニカムセグメントとを該プレートと接合材により接合してもよい。
【００３４】
ハニカムフィルタの端面は、上記の方法でハニカムフィルタを製造後、ハニカムセグメントと同様の原料で封じることができる。
【００３５】
この様にして製造されたハニカムフィルタに触媒を担持させる方法は、当業者が通常行う方法でよく、例えば触媒スラリーをウォッシュコートして乾燥、焼成することにより触媒を担持させることができる。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１〜８、比較例１〜４）
気孔率４５％、平均細孔径１０μｍ、熱伝導率４０Ｗ／ｍＫの材料特性を有し、径５．６６インチ、長さ６インチのＳｉＣ製ハニカム構造体からなり、目封じ深さ３ｍｍのハニカムフィルタを用いて、再生限界の評価を行った。再生限界の評価は、人工的に生成させた煤を所定量ハニカムフィルタに蓄積させ、６００℃、２．３Ｎｍ3／ｍｉｎの高温ガスを導入して再生（煤の燃焼）させた後、クラックの発生しない限界煤量を再生限界とした。なお、実施例４〜７、比較例２、４の、９セグメントの寸法は、５８ｍｍを基本寸法とし、製品外形に合わせて外周部セグメントは所定外形寸法に加工した。
得られた結果を表１に示す。
また、実施例１に示すハニカムフィルタについて、蓄積させた煤の量が１０ｇ／Ｌで、６００℃、０．７Ｎｍ3／ｍｉｎ、Ｏ2濃度が１０％の高温ガスを導入してハニカムフィルタを再生燃焼させた場合の再生時の温度分布を計測した結果を、図１０に示す。図１０において、ｒ（ｍ）は半径方向長さ、Ｘ（ｍ）は軸方向長さであり、グラフ中に表示した線は温度分布を示す等温線であり、数値は各等温線の温度（単位：℃）である。
【００３７】
【表１】
Figure 0004279497
【００３８】
（実施例９〜１６、比較例５〜８）
セル構造のみ実施例１〜８、比較例１〜４と異ならせたハニカムフィルタについて、再生限界の評価を行った。得られた結果を表２に示す。
【００３９】
【表２】
Figure 0004279497
【００４０】
（実施例１７〜１８、比較例１０〜１１）
材質をコージェライトとし、セル構造として１２ｍｉｌ／２００ｃｐｉ、１２ｍｉｌ／３００ｃｐｉを用い、ハニカムセグメント中央部のセル厚みを１５ｍｉｌに増加させたこと以外は、実施例１〜８、比較例１〜４と同一のハニカムフィルタについて、再生限界の評価を行った。得られた結果を表３に示す。
【００４１】
（実施例１９〜２５、比較例は１２〜１３）
材質をＳｉＣとして、セル構造として１２ｍｉｌ／２００ｃｐｉ、１２ｍｉｌ／３００ｃｐｉを用い、図８（ａ）に示すように、ハニカムセグメントの中央部の所定面積部位においてそのセル厚みを増加させて実施例１９〜２５の再生限界評価を行った。均一厚さの同評価は比較例１２、１３にその結果を示す。
【００４２】
【表３】
Figure 0004279497
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のハニカムフィルタによれば、使用時、特に再生時において、周辺部より温度が上昇しがちなハニカムフィルタ中央部、又は各ハニカムセグメント中央部の温度上昇を抑え、ハニカムフィルタ中央部とその周辺部、又は各ハニカムセグメントの中央部とその周辺部との間の温度差を小さくして、ハニカムフィルタに発生する熱応力を低減することができ、その結果、ハニカムフィルタにおけるクラック発生を抑制でき、耐久性にきわめて優れるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るハニカムフィルタの一実施例の端面部を示す説明図である。
【図２】 本発明に係るハニカムフィルタの他の実施例の端面部を示す説明図である。
【図３】 本発明に係るハニカムフィルタの他の実施例の端面部を示す説明図である。
【図４】 本発明に係るハニカムフィルタの他の実施例を示す断面説明図である。
【図５】 本発明に係るハニカムフィルタの他の実施例を示す断面説明図である。
【図６】 本発明に係るハニカムフィルタの他の実施例を示す部分断面説明図である。
【図７】 本発明に係るハニカムフィルタの他の実施例を示す断面説明図である。
【図８】 本発明に係るハニカムフィルタの他の実施例を示す断面説明図で、（ａ）はハニカムセグメントの中央部のみの隔壁が厚い場合、（ｂ）はハニカムセグメントの隔壁を十字状に厚く形成した場合を示す。
【図９】 本発明に係るハニカムフィルタの他の実施例を示す断面説明図である。
【図１０】 ハニカムフィルタの再生時における温度分布を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…ハニカムフィルタ、１１…中央部、１２…流通孔、１３…周辺部、１４ａ…中央部の隔壁、１４ｂ…周辺部の隔壁、１４ｃ…中央部の隔壁、１４ｄ…周辺部の隔壁、１４ｅ…隔壁、１５…ハニカムセグメント、１５ａ…中央部に位置するハニカムセグメント、１５ｂ…周辺部に位置するハニカムセグメント、１６…目封じ部、１７…隔壁、１８…外周壁、２０…接合材、３０…接点。

Claims (10)

  1. 隔壁により仕切られた軸方向に貫通する多数の流通孔を有するとともに、該流通孔の隔壁が濾過能を有し、所定の流通孔については一方の端部を目封じし、残余の流通孔については他方の端部を目封じしてなり、含塵流体中に含まれる粒子状物質を捕集除去するハニカムフィルタであって、該ハニカムフィルタが、複数個のハニカムセグメントが接合材によって接合されたものであり、
    該ハニカムフィルタを構成するハニカムセグメントの両端部において、その目封じ深さを、ハニカムフィルタの中央部に位置するハニカムセグメントでは深く、ハニカムフィルタの周辺部に位置するハニカムセグメントでは浅くなる分布を有するように目封じを行うことにより、該ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、中央部の熱容量を周辺部の熱容量に比して高くしたことを特徴とするハニカムフィルタ。
  2. 複数のハニカムセグメントが接合材によって接合されて該ハニカムフィルタが構成されているとともに、該ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、中央部に位置するハニカムセグメントの隔壁厚さを周辺部に位置するハニカムセグメントの隔壁に比して厚くした請求項１記載のハニカムフィルタ。
  3. 前記ハニカムセグメントの中央部の隔壁厚さを、前記ハニカムセグメントの周辺部の隔壁厚さの１．０２〜１．５倍とした請求項２記載のハニカムフィルタ。
  4. 前記ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、前記ハニカムセグメントの中央部の断面積を、前記ハニカムセグメント全体の断面積に対して９０％以下とした請求項１〜３のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
  5. 複数のハニカムセグメントが接合材によって接合されて該ハニカムフィルタが構成されているとともに、該ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、中央部に位置するハニカムセグメントの接合材を、周辺部に位置するハニカムセグメントの接合材に比して厚くした請求項１〜４のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
  6. 複数のハニカムセグメントが接合材によって接合されて該ハニカムフィルタが構成されているとともに、該ハニカムフィルタの軸方向に垂直な断面において、中央部に位置するハニカムセグメントの熱伝導性が周辺部に位置するハニカムセグメントの熱伝導性に比して大きい請求項１〜５のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
  7. その材質が、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、アルミナ、ムライト、アルミニウムチタネート、りん酸ジルコニウム及びリチウムアルミニウムシリケートからなる群より選ばれた１種を主結晶相とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
  8. 該流通孔の断面形状が、三角形、四角形、六角形及びコルゲート形状のうちのいずれかである請求項１〜７のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
  9. 前記ハニカムセグメントが、触媒を担持している請求項１〜８のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
  10. 前記触媒が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｋ、Ｌｉ、及びＮａのうちの少なくとも１種を含む請求項９に記載のハニカムフィルタ。
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