JP4513063B2 - ハニカムフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中の微粒子状物質（パティキュレート・マター、以下「ＰＭ」という）を除去するのに使用されるハニカムフィルタに関する。

ディーゼルエンジンなどの排気ガス中には黒煙を主体とするＰＭが多量に含まれており、これが大気中に放出されると、人体や環境に悪影響を与える。このため、ディーゼルエンジンなどの排気ガス系には、ＰＭを捕捉するためのフィルタが搭載されている。図３は、自動車の排気ガス中のＰＭを捕集、浄化する、従来のハニカムフィルタの一例を示し、（ａ）は正面模式図、（ｂ）は側断面模式図である。図３（ａ）（ｂ）において、ハニカムフィルタ３０は、多孔質セラミックからなり、外周壁１と、この外周壁１の内側に各々直交する隔壁２で仕切られた多数の流路３、４を有するハニカム構造体が、排気ガスの流入側端面７と流出側端面８で交互に封止部５、６で封止されている。また、ハニカム構造体の外周壁１は、金属メッシュあるいはセラミックス製のマットなどで形成された把持部材（図示せず）で使用中に動かないように把持され、金属製収納容器（図示せず）に配置されている。

図３に示すハニカムフィルタ３０において、排気ガスの浄化は以下の通り行われる。排気ガス（点線矢印で示す）は、流入側端面７に開口している流路３から流入する。そして、排気ガス中に含まれるＰＭは、隔壁２を通過する際に捕捉され、浄化された排気ガスは、流出側端面８に開口している流路４から流出、大気中に放出される。一方、隔壁２に捕捉されたＰＭが一定量以上になると、目詰まりしてしまうので、バーナーや電気ヒーターなどによりこれを燃焼させ、ハニカムフィルタ３０の再生が行われる。

ところで、図３に示すような従来構造の封止部５が流入側端面７にあるハニカムフィルタ３０は、全ての流路がその一端部において封止されているため、圧力損失が高いという問題がある。また、排気ガス流入側端面において、流路の封止部５にＰＭが付着し、そこを起点にＰＭが次第に堆積して、流路３の流入側端面７の開口部が次第に狭くなり、ハニカムフィルタの圧力損失が急増し、エンジン出力を低下させてしまうおそれがある。これを防止しようとして、特許文献１には、図４（ａ）の側断面模式図で示す、２つのハニカム構造体を流路方向直列に配置したものが提案されている。図４（ａ）に示すハニカムフィルタ４０は、外周壁１ａの内側に隔壁２ａで仕切られた多数の流路３ａ、４ａを有するハニカム構造体４０Ａが、流路３ａの流出側端面７ｂにおいて封止部５ａで封止され、また、外周壁１ｂの内側に隔壁２ｂで仕切られた多数の流路３ｂ、４ｂを有するハニカム構造体４０Ｂが、流路３ｂの流入側端面８ａにおいて封止部５ｂで封止されると共に、流路４ｂの流出側端面８ｂにおいて封止部６で封止されている。そして、ハニカム構造体４０Ａの流出側端面７ｂとハニカム構造体４０Ｂの流入側端面８ａとが、封止部５ａ、５ｂと共に、流路方向に接続（Ｊ）され、金属製収納容器５２内に収納されている。特許文献１には、図４（ａ）のハニカムフィルタ４０によれば、流入側端面７ａへのＰＭの付着、堆積がないので、流路４ａの閉塞が防止され、ハニカムフィルタ４０の圧力損失が急増するという問題を解決できるとしている。

特開２００４−２５１１３７号公報

特許文献１に提案される、図４（ａ）のハニカムフィルタ４０は、通常、円筒形状であり、金属メッシュあるいはセラミックス製のマットなどで形成された把持部材５１で把持され、同じく円筒状の金属製収納容器５２内に収納されている。このようなハニカムフィルタは、２つのハニカム構造体４０Ａおよび４０Ｂを流路方向に接合した構造であることから、金属製収納容器５２に収納する際の圧入荷重や、フィルタとして使用した際の機械的振動や熱応力によって、接合部（Ｊ）からクラックが発生し、ハニカム構造体４０Ａと別のハニカム構造体４０Ｂが接合部（Ｊ）で分離に至る場合もある。このような場合、外周壁１ａおよび１ｂは、把持部材５１により把持されていることから、ハニカム構造体４０Ａに対してハニカム構造体４０Ｂが相対的に、徐々に回転移動することもある。例えば、図４（ｂ）（図４（ａ）の矢視断面Ｇ−Ｇ（拡大図））に示すように、円筒状の金属製収納容器５２内で相対的に回転移動（Ｘ）し、ハニカム構造体４０Ａの隔壁２ａと封止部５ａが、別のハニカム構造体４０Ｂの流路４ｂに跨がって、流路４ｂの断面積（Ｓ）を縮小させ、ハニカムフィルタ４０の圧力損失を増加させてしまうことがある。

したがって、本発明の目的は、隔壁で仕切られた多数の流路を有し、所望の前記流路端部において封止部により封止された複数の略円筒状ハニカム構造体が、流路方向に接合されてなるハニカムフィルタであって、ハニカム構造体同士の接合部が万一分離しても、円筒状の金属製収納容器内で相対的に回転移動せず、流路の断面積が縮小されることによる圧力損失の増加を抑制することのできるハニカムフィルタを得ることにある。

本発明者は、複数のハニカム構造体の各接合される側の端面を、ハニカム構造体の接合されない側の端面に対して傾斜を持たせ、この各接合端面同士を接合すれば、上記課題が解決できるとの知見を得、本発明に想到した。

すなわち、本発明のハニカムフィルタは、隔壁で仕切られた多数の流路を有し、所望の前記流路の端部において封止部により封止された複数の略円筒状ハニカム構造体が流路方向に接合されて円筒状となるハニカムフィルタであって、前記ハニカム構造体の接合されない側の端面は、前記流路方向に垂直な面であり、前記ハニカム構造体の接合される側の端面の少なくとも一部が、前記ハニカム構造体の接合されない側の端面に対して傾斜していることを特徴とする。

上記構成とすることで、ハニカムフィルタを金属製収納容器に収納する際の圧入荷重や、フィルタとして使用した際の機械的振動や熱応力によって、ハニカム構造体の接合部にクラックが発生して、ハニカム構造体が分離しても、円筒状の金属製収納容器内で、ハニカム構造体同士が、相対的に円周方向に回転移動せず、流路の断面積が縮小されることによる圧力損失の増加を抑制できる。

また、ハニカム構造体の接合されない側の端面は、流路方向に垂直な面であり、ハニカム構造体の接合される側の端面の少なくとも一部を、前記ハニカム構造体の接合されない側の端面に対して傾斜させることにより、図４（ａ）に示す、ハニカム構造体の接合される側の端面と、接合されない側の端面とが平行である従来技術のハニカムフィルタに比べ、接合面積が大きくとれ、接合強度が向上するという効果も有している。

なお、本発明のハニカムフィルタにおいて、複数の略円筒状ハニカム構造体が、流路方向に接合されているとは、２つのハニカム構造体が流路方向に接合されている場合に限らず、三つ以上のハニカム構造体が接合されている場合も含むものとする。

本発明のハニカムフィルタにおいては、前記傾斜角度が０．１〜１０度が好ましく、０．１〜５度がさらに好ましい。上記が好ましい理由は、傾斜角度が０．１度未満では、接合部が万一分離した際に、複数のハニカム構造体同士の回転や移動の防止の効果が少なく、流路の断面積を縮小させ、ハニカムフィルタの圧力損失を増加させてしまう場合があるからである。一方、前記傾斜角度が１０度を超えると、鋭角となる端面角部が、ハニカム構造体の製造時や使用時にカケ易くなることから、製造が難しくなる場合やＰＭの捕集効率が悪化する場合もあるからである。上記理由から、より好ましい傾斜角度は０．１〜５度である。

また、本発明のハニカムフィルタにおいて、前記複数のハニカム構造体が、コージェライト、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、アルミナ、ムライト、チタン酸アルミ、ＬＡＳから選ばれた何れか１種を主結晶相とするセラミックスからなることが好ましい。ハニカムフィルタでは、捕捉されたＰＭが一定量以上になると、これを燃焼させて、再生が行われるため、これらの耐熱性を有するセラミックスであれば、再生の際に、溶融などの損傷を受けないからである。特に、耐熱衝撃性が要求される、外径１５０ｍｍ、全長１５０ｍｍ以上の大型ハニカムフィルタの場合は、コージェライト、チタン酸アルミ、ＬＡＳなどの低熱膨張特性を有するセラミックスが好ましく。また、ＰＭを多量に補足、堆積させた状態で燃焼させたい場合には、炭化珪素、窒化珪素などの超耐熱セラミックスが好ましい。また、これらのセラミックスを適宜組み合わせても良いし、焼成助剤などを含有しても良い。

本発明のハニカムフィルタによれば、一体化されたハニカム構造体同士の接合部が分離しても、円筒状の金属製収納容器内で相対的に回転移動せず、流路の断面積が縮小されることによる圧力損失の増加を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態の数例を、図面に基づき詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る、ハニカムフィルタ１０の横断面模式図である。ハニカムフィルタ１０は、把持部材５１ａにより外周壁１ａ、１ｂが把持され、把持部材５１ｂにより流路方向に把持され、金属製収納容器５２内に収納されている。先ず、カオリン、タルク、シリカ、アルミナなどの粉末を調整して、質量比で、ＳｉＯ_２：４８〜５２％、Ａｌ_２Ｏ_３：３３〜３７％、ＭｇＯ：１２〜１５％となるようコージェライト化原料粉末を準備し、これにメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のバインダー、潤滑剤、造孔材としてグラファイトを添加し、乾式で十分混合した後、規定量の水を添加、十分な混練を行って可塑化したセラミック杯土を作成する。次に、押出し成形用金型を用いて坏土を押出し成形し、切断して、ハニカム構造を有する成形体とする。次に、成形体を、乾燥、焼成させ、外周壁と、この外周壁の内側に隔壁で仕切られた断面が四角形状の多数の流路が形成されたコージェライト質ハニカム構造体とする。なお、外周壁は、外径が２８０ｍｍ、全長が３１０ｍｍで、隔壁は、厚さが０．３ｍｍ、ピッチが１．５ｍｍ、気孔率が６５％、平均細孔径が２０μｍ、熱膨張係数が８×１０^−７／℃とする。

次に、ダイヤモンド砥石を用い、ハニカム構造体の接合される側の端面の接合されない側の端面に対する角度を０．５度となるよう、このハニカム構造体を２つに切断し、切断後の一方の長さが１００ｍｍ、他方の長さが２０５ｍｍとなるようにする。切断の際には、ハニカム構造体の外周の切断箇所に合い印を記入しておく。次に、一方の長さが１００ｍｍのハニカム構造体１０Ａの流出側端面７ｂと、他方の長さが２０５ｍｍのハニカム構造体１０Ｂの流入側端面８ａとを、砥石で各々０．５度傾斜させて研削加工する。次に、２つのハニカム構造体１０Ａ、１０Ｂに、公知の目封じ方法で目封じして、コージェライト化原料からなる封止部５ａ、５ｂ、６を形成する。

次に、切断の際に形成したハニカム構造体の接合部の合い印と、流路４ａと４ｂの数箇所に入れた位置決めピンとで、ハニカム構造体１０Ａとハニカム構造体１０Ｂを位置合わせした後、ハニカム構造体１０Ａの流出側端面７ｂと、ハニカム構造体１０Ｂの流入側端面８ａとを突き合わせ、封止部５ａと５ｂを圧着一体化させる。その後１４００℃で焼成することにより、封止部のコージェライト化、封止部５ａおよび５ｂの接合一体化、封止部５ａと隔壁２ａの一体化、封止部５ｂおよび６と隔壁２ｂの一体化が行われ、ハニカム構造体１０Ａおよびハニカム構造体１０Ｂが一体化されたハニカムフィルタ１０が得られる。これにより、図１に示すように、ハニカム構造体１０Ａの流路４ａとハニカム構造体１０Ｂの流路４ｂとが連通し、ハニカムフィルタの端面（ハニカム構造体の接合されていない端面）に対して０．５度傾斜（Ａ）して接合された接合部（Ｊ）を有するハニカムフィルタとなる。

図１のハニカムフィルタ１０に流入した排気ガス（点線矢印で示す）は、以下のようにして浄化される。排気ガスは、ハニカム構造体１０Ａの流入側端面７ａに開口している流路３ａ、４ａから流入する。そして、流路３ａに入った排気ガスは、隔壁２ａを通過する際にＰＭが一次的に捕捉された後、流路４ａから別のハニカム構造体１０Ｂの流入側端面８ａに開口している流路４ｂに流入する。一方、ハニカム構造体１０Ａの流路４ａに入った排気ガスは、直接、ハニカム構造体１０Ｂの流入側端面８ａに開口している流路４ｂに流入する。そして、流路４ｂで合流した排気ガスは、隔壁２ｂを通過する際にＰＭがさらに捕捉され、流出側端面８ｂに開口している流路３ｂから流出、大気中に放出される。

実施の形態１に係るハニカムフィルタ１０によれば、一体化されたハニカム構造体１０Ａ、１０Ｂ同士の接合部（Ｊ）が万一分離しても、金属製収納容器内において外周壁及び端面が半径方向及び長手方向に把持部材で拘束されており、かつ、ハニカム構造体１０Ａ、１０Ｂの接合されている側の端面７ｂ、８ａが、前記ハニカム構造体の接合されない側の端面に対して０．５度傾斜していることから、傾斜している端面７ｂ、８ａにより円周方向の相対移動が拘束されるため、円筒状の金属製収納容器５２内で相対的に円周方向に回転移動せず、流路の断面積が縮小されることによる圧力損失の増加が抑制される。さらに、実施の形態１に係るハニカムフィルタ１０によれば、ハニカムフィルタ１０の流入側端面７ａに封止部が存在しないことにより、流入側端面７ａへのＰＭの付着、堆積がないので、流路４ａの閉塞による圧力損失の急増を防止することができる。

実施の形態１では、流路３ａ、４ａ、３ｂ、４ｂの断面形状が四角形であり、隔壁２ａ、２ｂの厚さが０．３ｍｍ、隔壁２ａ、２ｂのピッチが１．５ｍｍのハニカム構造体１０Ａ、１０Ｂを用いて説明したが、流路３ａ、４ａ、３ｂ、４ｂの断面形状は、三角形や六角形などの多角形、円形などでも良く、異なる流路の断面形状を組み合わせても良い。隔壁２ａ、２ｂの厚さは０．１〜０．５ｍｍが好ましく、隔壁２ａ、２ｂのピッチは１．０ｍｍ以上が好ましい。隔壁２ａ、２ｂの厚さが０．１ｍｍ未満では、隔壁２ａ、２ｂが多孔質であることからハニカム構造体１０Ａ、１０Ｂの強度が低下し、好ましくない。一方、隔壁２ａ、２ｂの厚さが０．５ｍｍを超えると、排気ガスに対する隔壁２ａ、２ｂの通気抵抗が大きくなって、ハニカムフィルタ１０の圧力損失が大きくなる。より好ましい隔壁２ａ、２ｂの厚さは、０．２〜０．４ｍｍである。また、隔壁２ａ、２ｂのピッチが１．３ｍｍ未満であると、ハニカム構造体１０Ａ、１０Ｂの流入側端面７ａ、８ａの開口面積が小さくなることから、ハニカムフィルタ１０の圧力損失が大きくなる。

また、ハニカム構造体１０Ａ、１０Ｂの隔壁２ａ、２ｂの気孔率は５０〜８０％であることが好ましい。排気ガスが隔壁２ａ、２ｂに形成された細孔を通過することから、隔壁２ａ、２ｂの気孔率が５０％未満であると、ハニカムフィルタ１０の圧力損失が上昇し、エンジンの出力低下につながるからであり、一方、隔壁２ａ、２ｂの気孔率が８０％を超えると、隔壁２ａ、２ｂの強度が低下するため、使用時の熱衝撃や機械的振動により破損することがあるからである。平均細孔径は１０〜４０μｍであることが好ましい。平均細孔径が１０μｍ未満だと、ハニカムフィルタ１０の圧力損失が上昇するからであり、一方、平均細孔径が４０μｍを超えると、隔壁２ａ、２ｂの強度が低下し、ＰＭの捕集率が低下するからである。

また、ハニカム構造体１０Ａ、１０Ｂにおいて封止する封止部５ａ、５ｂ、６の材質は、ハニカム構造体１０Ａ、１０Ｂの隔壁２ａ、２ｂと同一にすると、両者の熱膨張率が一致するため好ましい。また、封止部５ａ、５ｂ、６の気孔率は、隔壁２ａ、２ｂの気孔率に比べて低い場合、同程度の場合、或いは高い場合いずれの場合でも良いが、隔壁２ａ、２ｂの気孔率より高い場合は、排気ガスが封止部５ａ、５ｂ、６の細孔を通過することも可能となるため、ＰＭの堆積が起こりにくくなることから好ましい。

ハニカムフィルタ１０の隔壁２ａ、２ｂの表面および細孔内には、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ等の白金族金属、Ａｇ、Ｃｕや酸化チタニウム、酸化バナジウム、ゼオライト、などの触媒成分を担持しても良く、更に触媒成分と排気ガスの接触面積を大きくするため、公知のγアルミナ等の活性アルミナからなる高比表面積材料を担持しても良い。これにより、炭化水素類、一酸化炭素、窒素酸化物を浄化したり、フィルタ内に堆積したＰＭを燃焼除去する際に、燃焼を促進させることができ、ＰＭの浄化が容易になる。

（実施の形態２）
図２は、実施の形態２に係るハニカムフィルタ（ａ）２０−１〜（ｅ）２０−５の接合部（Ｊ）を中心に示す２分割した横断面模式図である。図２（ａ）に示すハニカムフィルタ２０−１は、炭化珪素質セラミックスからなる二つのハニカム構造体２０−１Ａ、及び２０−１Ｂの端面において、封止部で接着剤を介して接合されている。まず、炭化珪素粉末に対して、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のバインダー、潤滑剤、造孔材を添加し、乾式で十分混合した後、規定量の水を添加、十分な混練を行って可塑化したセラミック杯土を作成する。次に、押出し成形用金型を用いて坏土を押出し成形し、切断して、ハニカム構造を有する成形体とする。次に、成形体を、乾燥、焼成させ、外周壁と、この外周壁の内側に隔壁で仕切られた断面が四角形状の多数の流路が形成された炭化珪素質ハニカム構造体とした後、接合されない側の端面に対して、ハニカム構造体の接合される側が２種類の傾斜面が形成されるよう研削加工して炭化珪素質ハニカム構造体２０−１Ａを得る。一方、同様の方法で、接合されない側の端面に対して、ハニカム構造体の接合される側が２種類の傾斜面を有し、かつハニカム構造体２０−１Ａの傾斜角と同一である炭化珪素質ハニカム構造体２０−１Ｂを得る。次に、ハニカム構造体２０−１Ａの傾斜している端面、及びハニカム構造体２０−１Ｂの両端面に、公知の目封じ方法で目封じして、炭化珪素から封止部を形成した後、耐熱性セラミックスからなる接着剤を介して、両者を接合一体化してハニカムフィルタ２０−１を得る。

このハニカムフィルタ２０−１において、２つのハニカム構造体の、接合部（Ｊ）を構成するハニカム構造体端面は、右側にハニカム構造体２０−１Ａ、２０−１Ｂの斜視図として示すように、ハニカムフィルタの端面に対して傾斜した２種類の傾斜面を有している。このように接合面に２種類の傾斜面を形成していることから、一体化されたハニカム構造体同士の接合部（Ｊ）が万一分離しても、円筒状の金属製収納容器内での相対的回転移動がより発生しにくくなり、流路の断面積が縮小されることによる圧力損失の増加が抑制される。

次に、図２（ｂ）に示すハニカムフィルタ２０−２は、ハニカム構造体２０−１Ａが炭化珪素質セラミックスで、ハニカム構造体２０−２Ｂがコージェライト質セラミックスからなり、接合部（Ｊ）において、封止部で接着剤を介して接合されている。そして、２つのハニカム構造体の、接合部（Ｊ）を構成するハニカム構造体端面は、右側にハニカム構造体２０−２Ａ、２０−２Ｂの斜視図として示すように、円錐状の傾斜面を有するとともに、この円錐状傾斜面の頂点が中心軸と隔離している。このようにハニカム構造体の接合面が、ハニカム構造体の接合されない側の端面に対して、傾斜面を有すると共に、傾斜面の頂点が中心軸と隔離していることから、一体化されたハニカム構造体同士の接合部（Ｊ）が万一分離しても、円筒状の金属製収納容器内での円周方向の相対的回転移動がより発生しにくくなり、流路の断面積が縮小されることによる圧力損失の増加が抑制される。

図２（b）に示すハニカムフィルタ２０−２のように、複数のハニカム構造体を同一のものとする必要はなく、例えば、一方がコージェライトで他方が炭化珪素というように、使用される条件などにより任意のものを選択すればよい。特に、コージェライト、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、アルミナ、ムライト、チタン酸アルミ、ＬＡＳから選ばれた何れか１種を主結晶相とするセラミックスから選択することが好ましい。また、同様に、複数のハニカム構造体は、それぞれの隔壁の厚さ、隔壁の気孔率、平均細孔径、細孔分布などの材料特性などは同一でなくともよく、使用される条件などにより任意のものを選択すればよい。また流路の開口面積は、全ての流路を同一にする必要はなく、開口面積の異なる流路を混在させても良い。

次に、図２（ｃ）に示すハニカムフィルタ２０−３は、別々に製造した２つのコージェライト質セラミックスからなるハニカム構造体端面が、接合部（Ｊ）において、封止部で接着剤を介して接合されている。そして、２つのハニカム構造体の、接合部（Ｊ）を構成するハニカム構造体端面は、ハニカムフィルタの端面に対して傾斜（Ａ）した１種類の傾斜面を有しているのとともに、ハニカムフィルタの端面に対して平行な１種類の面を有している。このように接合面に傾斜面を形成していることから、一体化されたハニカム構造体同士の接合部（Ｊ）が万一分離しても、円筒状の金属製収納容器内での相対的回転移動がより発生しにくくなり、流路の断面積が縮小されることによる圧力損失の増加が抑制される。

また、図２（ｄ）に示すハニカムフィルタ２０−４は、別々に製造した２つのコージェライト質セラミックスからなるハニカム構造体端面が、接合部（Ｊ）において、封止部で接着剤を介して接合されている。そして、２つのハニカム構造体の、接合部（Ｊ）を構成するハニカム構造体端面は、ハニカムフィルタの端面に対して傾斜させた２種類の傾斜面を形成すると共に、ハニカムフィルタの端面に対して平行な面を１種類有している。このように接合面に傾斜面を有していることから、一体化されたハニカム構造体同士の接合部（Ｊ）が万一分離しても、円筒状の金属製収納容器内で相対的に回転せず、流路の断面積が縮小されることによる圧力損失の増加が抑制される。

さらに、図２（ｅ）に示すハニカムフィルタ２０−５は、封止部５ａ、５ｂの深さＤａ、Ｄｂを、接合部（Ｊ）から略一様にし、その他は前述した実施の形態１と同様にしている。図２（ｅ）に示すハニカムフィルタ２０−５を構成するハニカム構造体の封止部は、公知の目封じ方法で形成することができる。このハニカムフィルタ２０−５によれば、一体化されたハニカム構造体同士の接合部（Ｊ）が万一分離しても、円筒状の金属製収納容器内で相対的に回転せず、流路の断面積が縮小されることによる圧力損失の増加が抑制される。

実施の形態２に係るハニカムフィルタ２０−１〜２０−５によれば、ハニカムフィルタ１０の流入側端面７ａに封止部が存在しないことから、流入側端面へのＰＭの付着、堆積がないので、流路の閉塞が防止され、圧力損失が急増する問題も解消することができる。

実施の形態１と同様の方法により、流路の断面形状が四角形であり、隔壁２ａ、２ｂが、厚さ０．３ｍｍ、隔壁のピッチ１．５ｍｍで、気孔率６５％、平均細孔径２０μｍ、熱膨張係数８×１０^−７／℃、外周壁１ａ、１ｂとなる外径が２８０ｍｍのコージェライト質ハニカム構造体を製造した。このハニカム構造体を、各種傾斜角度（Ａ）が得られるよう、ハニカム構造体１０Ａ、１０Ｂに切断し、切断面を研磨した。その後、ハニカム構造体１０Ａの傾斜端面、ハニカム構造体Ｂ両端面の所望の流路端部にコージェライト化原料で作成したスラリーを導入して封止部５ａ、５ｂ、および６を形成し、封止部５ａと５ｂを圧着一体化させ、１４００℃で焼成することにより、ハニカム構造体１０Ａおよび１０Ｂが一体化された、傾斜角（Ａ）が０〜１５度である各種ハニカムフィルタ１０を得た。

このハニカムフィルタ１０を金属製容器内に把持部材を介して収納した後、ディーゼルエンジンの排気管に金属製容器内に収納されたハニカムフィルタを配置し、１，０００ｋｍ走行に相当する時間経過まで耐久試験を行った。その後、ハニカムフィルタ内に堆積したＰＭを再生、除去した後、圧力損失テストスタンドに、ハニカムフィルタを金属製容器に収納された状態のまま取付けて、圧力損失を測定した。圧力損失の値は、耐久試験前に測定した値との圧力損失比＝（耐久試験後の圧力損失）／（耐久試験前の圧力損失）として示した。また、ハニカムフィルタ製造時に、ハニカム構造体端面の角部に、製造上不都合なカケが発生したものを判定不合格（×）、容認できるカケが発生したものを判定合格（△）、カケが発生しなかったものを判定合格（○）とした。その結果を表１に示す。

（表１）

表１から、傾斜角度（Ａ）が０．１度以上で、回転移動の防止効果が現れ、また圧力損失比が小さいことが判った。一方、傾斜角度（Ａ）が１０度を超えると、ハニカム構造体の端面の角部に製造上不都合なカケが発生した。このことから、傾斜角度（Ａ）は、０．１〜１０度が好ましく、０．１〜５度がさらに好ましいことがわかった。

実施の形態１に係るハニカムフィルタ１０の横断面模式図である。 実施の形態２に係るハニカムフィルタ（ａ）２０−１〜（ｅ）２０−５の接合部（Ｊ）を中心に示す横断面模式図である。 自動車の排気ガス中のＰＭを捕集、浄化する、従来のハニカムフィルタの一例の模式図を示し、（ａ）は正面模式図、（ｂ）は側断面模式図である。 特許文献１に提案される、２つのハニカム構造体を流路方向直列に配置したハニカムフィルタ４０の側断面図である。

符号の説明

１０、２０−１、２０−２、２０−３、２０−４、２０−５、３０、４０：ハニカムフィルタ
１０Ａ、１０Ｂ、２０−１Ａ、２０−２Ａ、２０−３Ａ、２０−４Ａ、２０−５Ａ、２０−１Ｂ、２０−２Ｂ、２０−３Ｂ、２０−４Ｂ、２０−５Ｂ、４０Ａ、４０Ｂ：ハニカム構造体
１、１ａ、１ｂ：外周壁
２、２ａ、２ｂ：隔壁
３、３ａ、３ｂ、４、４ａ、４ｂ：流路
５、５ａ、５ｂ、６：封止部
７、７ａ、８ａ：流入側端面
７ｂ、８、８ｂ：流出側端面
５１、５１ａ、５１ｂ：把持部材
５２：金属製収納容器
Ａ：傾斜角度
Ｊ：接合部

Claims (4)

1. 隔壁で仕切られた多数の流路を有し、所望の前記流路の端部において封止部により封止された複数の略円筒状ハニカム構造体が流路方向に接合されて円筒状となるハニカムフィルタであって、前記ハニカム構造体の接合されない側の端面は、前記流路方向に垂直な面であり、前記ハニカム構造体の接合される側の端面の少なくとも一部が、前記ハニカム構造体の接合されない側の端面に対して傾斜していることを特徴とするハニカムフィルタ。
2. 前記傾斜している角度が０．１〜１０度であることを特徴とする請求項１に記載のハニカムフィルタ。
3. 前記傾斜している角度が０．１〜５度であることを特徴とする請求項２に記載のハニカムフィルタ。
4. 前記複数のハニカム構造体が、コージェライト、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、アルミナ、ムライト、チタン酸アルミ、ＬＡＳから選ばれた何れか１種を主結晶相とするセラミックスからなることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れかに記載のハニカムフィルタ。
   

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