JP6639978B2 - ハニカムフィルタ - Google Patents

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Description

本発明は、ハニカムフィルタに関する。更に詳しくは、昇温性に優れるとともに、フィルタによって捕集した煤を燃焼させて除去する再生操作において、煤等の粒子状物質の堆積限界量を増大させることが可能なハニカムフィルタに関する。
様々な産業において、動力源として内燃機関が用いられている。一方で、内燃機関が燃料の燃焼時に排出する排ガスには、窒素酸化物等の有毒ガスと共に、煤や灰等の粒子状物質が含まれている。以下、粒子状物質を、「ＰＭ」ということがある。「ＰＭ」とは、「Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ」の略である。近年、ディーゼルエンジンから排出されるＰＭの除去に関する規制は世界的に厳しくなっており、ＰＭを除去するためのフィルタとして、例えば、ハニカム構造を有するウォールフロー型のフィルタが用いられている。
ウォールフロー型のフィルタとしては、多孔質の隔壁によって流体の流路となる複数のセルが区画形成されたハニカム基材と、複数のセルのいずれか一方の開口部に配設された目封止部と、を備えたハニカムフィルタが種々提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。このようなハニカムフィルタにおいては、例えば、流出端面側に目封止部が配設された流入セルと、流入端面側に目封止部が配設された流出セルとが、隔壁を隔てて交互に配置させ、多孔質の隔壁が、ＰＭを除去する濾過体となる。
ハニカムフィルタを長期間継続して使用するためには、定期的にハニカムフィルタに再生処理を施す必要がある。即ち、ハニカムフィルタの内部には、煤等のＰＭが経時的に堆積することにより、圧力損失が徐々に増大する。このため、ハニカムフィルタのフィルタ性能を、初期状態に近い状態に戻すため、ハニカムフィルタの内部に堆積した煤等のＰＭを高温のガスで燃焼させて除去する必要がある。このような再生処理を円滑に行うため、ハニカムフィルタには、煤を燃焼除去するための触媒が担持されることがある。このような触媒としては、白金やパラジウムなどの貴金属が用いられている。以下、ハニカムフィルタの内部に堆積したスートを燃焼させて除去することを、単に、ハニカムフィルタの「再生」又は「再生操作」ということがある。特に、ハニカムフィルタに流入させる排ガスの温度を、定期的に且つ意図的に上昇させて、上記した再生を行うことを、「強制再生」ということがある。
特開２００７−２０９８４２号公報 特開２０１２−０８１４１５号公報 特許第４２７９４９７号公報 特許第４５６７６７４号公報
特許文献１及び２に記載されたようなハニカムフィルタにおいて、ハニカムフィルタの再生を行う場合、ハニカムフィルタに捕集された煤が一度に燃焼することがある。ここで、ハニカムフィルタに捕集された煤は、排ガスの流れにより、徐々に、流入セルの流出端面側に押し流されることがある。このような状態で、ハニカムフィルタの再生を行った場合には、ハニカムフィルタの流出端面側、特に、流入セル内の流出端面側が高温となり、ハニカムフィルタにクラックが発生し易くなるという問題があった。例えば、従来のハニカムフィルタにおいて、強制再生時にクラックが発生しない限界の「煤の堆積量」が少なく、強制再生を行う間隔が長くなった場合に、強制再生時において、ハニカムフィルタにクラックが発生することがある。以下、「強制再生時にクラックが発生しない限界の煤の堆積量」のことを、以下、煤の「堆積限界量」ということがある。
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものである。本発明は、昇温性に優れるとともに、フィルタによって捕集した煤を燃焼させて除去する再生操作において、煤等の粒子状物質の堆積限界量を増大させることが可能なハニカムフィルタを提供する。
本発明によれば、以下に示すハニカムフィルタが提供される。
［１］ 流入端面から流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有する、柱状のハニカム基材と、前記ハニカム基材の前記流入端面側において、複数の前記セルのうちの一部のセルである流出セルの開口部を目封止するように配設された、流入側目封止部と、前記ハニカム基材の前記流出端面側において、複数の前記セルのうちの前記流出セル以外の流入セルの開口部を目封止するように配設された、流出側目封止部と、を備え、前記ハニカム基材は、２つの前記流入セルを分断するように区画する前記隔壁を有し、セル密度が３１〜６２個／ｃｍ ２ であり、前記流出セルの開口部の面積Ｓ ＯＵＴ が、前記流入セルの開口部の面積Ｓ ＩＮ よりも大きいものであり、前記ハニカム基材の前記流入セル内に配設された前記流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値が、ハニカム基材の前記流出セル内に配設された前記流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値よりも１．０〜４．０ｍｍ大きく、且つ、前記流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値が３．５〜７．０ｍｍであり、一の前記流入セル内に配設された前記流出側目封止部の前記目封止長さＬ ＯＵＴ が、当該一の前記流入セルと前記隔壁を隔てて隣接する前記流出セル内に配設された前記流入側目封止部の前記目封止長さＬ ＩＮ よりも、１．０〜４．０ｍｍ長い、ハニカムフィルタ。
［２］ 前記流出セルの開口部の形状と、前記流入セルの開口部の形状とが異なる、前記［１］に記載のハニカムフィルタ。
［３］ 前記ハニカム基材は、前記流出セルの周囲を、複数個の前記流入セルが取り囲むように配置されたセル構造を有する、前記［１］又は［２］に記載のハニカムフィルタ。
［４］ 前記流出セルのセル形状が、四角形であり、前記流入セルのセル形状が、五角形又は六角形である、前記［１］〜［３］のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
［５］ 前記ハニカム基材を複数個備えるとともに、複数個の前記ハニカム基材の側面相互間に配設された接合層を、更に備える、前記［１］〜［４］のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
本発明のハニカムフィルタは、ハニカム基材が２つの流入セルを分断するように区画する隔壁を有するものであるため、昇温性に優れるという効果を奏するものである。更に、本発明のハニカムフィルタは、ハニカムフィルタによって捕集した煤を燃焼させて除去する再生操作において、煤等の粒子状物質の堆積限界量を増大させることができるという顕著な効果を奏するものである。
また、本発明のハニカムフィルタは、流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値を相対的に小さくすることで、ハニカム基材の有効濾過面積を良好に確保することができるとともに、ハニカム基材の圧力損失の上昇を有効に抑制することができる。
本発明のハニカムフィルタの一の実施形態を模式的に示す斜視図である。 図１に示すハニカムフィルタの流入端面を模式的に示す平面図である。 図１に示すハニカムフィルタの流出端面を模式的に示す平面図である。 図２のＸ−Ｘ’断面を模式的に示す、断面図である。 図２の符号Ｐで示される破線で囲われた範囲を拡大した、拡大平面図である。 本発明のハニカムフィルタの一の実施形態における、目封止長さの平均値を算出する方法を説明するための模式図である。 本発明のハニカムフィルタの他の実施形態を模式的に示す斜視図である。 図７に示すハニカムフィルタの流入端面を模式的に示す平面図である。 図７に示すハニカムフィルタを構成する１つのハニカム基材を模式的に示す斜視図である。 図９に示すハニカム基材の流入端面を模式的に示す平面図である。 図１０のＹ−Ｙ’断面を模式的に示す、断面図である。 本発明のハニカムフィルタの他の実施形態における、目封止長さの平均値を算出する方法を説明するための模式図である。 本発明のハニカムフィルタの更に他の実施形態の流入端面を模式的に示す拡大平面図である。 本発明のハニカムフィルタの更に他の実施形態の流入端面を模式的に示す拡大平面図である。 本発明のハニカムフィルタの更に他の実施形態の流入端面を模式的に示す拡大平面図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。しかし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施形態に対し適宜変更、改良等が加えられ得ることが理解されるべきである。
（１）ハニカムフィルタ：
本発明のハニカムフィルタの一の実施形態は、図１〜図５に示すようなハニカムフィルタ１００である。ハニカムフィルタ１００は、ハニカム基材４と、複数の流入側目封止部５ａと、複数の流出側目封止部５ｂと、を備えたものである。ハニカム基材４は、多孔質の隔壁１を有するものである。そして、ハニカム基材４には、流入端面１１から流出端面１２まで延びる流体の流路となる複数のセル２が、多孔質の隔壁１によって区画形成されている。流入側目封止部５ａは、ハニカム基材４の流入端面１１側において、複数のセル２のうちの一部のセルである流出セル２ｂの開口部を目封止するように配設されたものである。流出側目封止部５ｂは、ハニカム基材４の流出端面１２側において、複数のセル２のうちの流出セル２ｂ以外の流入セル２ａの開口部を目封止するように配設されたものである。そして、本実施形態のハニカムフィルタ１００において、ハニカム基材４は、２つの流入セル２ａを分断するように区画する隔壁１ａを有するものである。以下、２つの流入セル２ａを分断するように区画する隔壁１ａを、「流入セル２ａ同士を分断する隔壁１ａ」ということがある。また、２つの流入セル２ａを分断するように区画する隔壁１ａとは、２つの流入セル２ａを分断する状態において、その分断方向に、一定以上の幅を有する隔壁のことをいう。
ハニカムフィルタ１００は、ハニカム基材４の流入セル２ａ内に配設された流出側目封止部５ｂの目封止長さＬＯＵＴの平均値が、当該ハニカム基材４の流出セル２ｂ内に配設された流入側目封止部５ａの目封止長さＬＩＮの平均値よりも大きいものである。
このように構成されたハニカムフィルタ１００は、ハニカム基材４が、２つの流入セル２ａを分断するように区画する隔壁１ａを有するものであるため、昇温性に優れるという効果を奏するものである。更に、ハニカムフィルタ１００は、ハニカムフィルタ１００によって捕集した煤を燃焼させて除去する再生操作において、煤等の粒子状物質の堆積限界量を増大させることができるという顕著な効果を奏するものである。即ち、本実施形態のハニカムフィルタ１００は、流出端面１２側の熱容量が大きくなるように構成されている。このため、ハニカムフィルタ１００に捕集された煤が、排ガスの流れにより、徐々に、流入セル２ａの流出端面１２側に押し流されることがあったとしても、再生操作時において、流出端面１２側でのクラックの発生を有効に抑制することができる。
また、ハニカムフィルタ１００は、流入側目封止部５ａの目封止長さＬＩＮの平均値を相対的に小さくすることで、ハニカム基材４の有効濾過面積を良好に確保することができるとともに、ハニカム基材４の圧力損失の上昇を有効に抑制することができる。
ここで、図１は、本発明のハニカムフィルタの一の実施形態を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示すハニカムフィルタの流入端面を模式的に示す平面図である。図３は、図１に示すハニカムフィルタの流出端面を模式的に示す平面図である。図４は、図２のＸ−Ｘ’断面を模式的に示す、断面図である。図５は、図２の符号Ｐで示される破線で囲われた範囲を拡大した、拡大平面図である。本明細書において、流入側目封止部及び流出側目封止部を総称して、単に、「目封止部」ということがある。
ハニカムフィルタ１００において、「流入側目封止部５ａの目封止長さＬＩＮの平均値」及び「流出側目封止部５ｂの目封止長さＬＯＵＴの平均値」は、以下のようにして求めた値とする。図６は、本発明のハニカムフィルタの一の実施形態における、目封止長さの平均値を算出する方法を説明するための模式図である。なお、図６は、ハニカムフィルタ１００のハニカム基材４の流入端面１１を示す平面図である。
「流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値」は、図６に示すように、まず、ハニカム基材４の流入端面１１に対して、当該流入端面１１の中心を通過する１本の直線Ｐ１を決める。次に、流入端面１１の中心を回転軸として、直線Ｐ１を、時計回り方向に４５°ずつ回転させた３つの直線を決める。そして、この３つの直線を、直線Ｐ２、直線Ｐ３、及び直線Ｐ４とする。直線Ｐ１、直線Ｐ２、直線Ｐ３、及び直線Ｐ４について、ハニカム基材４の外周側の８つの交点を、測定点ａ〜ｈとする。また、直線Ｐ１については、ハニカム基材４の流入端面１１上の直線Ｐ１を４等分する２点を、測定点ｉ及び測定点ｋとする。また、直線Ｐ３については、ハニカム基材４の流入端面１１上の直線Ｐ３を４等分する２点を、測定点ｊ及び測定点ｌとする。更に、流入端面１１の中心を、測定点ｍとする。このようにして、１３個の測定点ａ〜ｍを決定する。「流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値」を求める際には、測定点ａ〜ｍのそれぞれから、最も近い位置に存在する１３個の流出セル２ｂ（図４参照）を見つける。そして、１３個の流出セル２ｂ（図４参照）に配設された流入側目封止部５ａ（図４参照）のそれぞれの長さを求める。そして、１３個の流入側目封止部５ａ（図４参照）の長さの平均値を、「流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値」とする。
１つの流入側目封止部の長さは、以下のようにして測定することができる。まず、ハニカム基材の流入端面から流出端面までの長さを測定する。次に、測定対象の流入側目封止部が配設されている流出セル内に、流出端面側の開口部から、ピンゲージ（Ｐｉｎ ｇａｕｇｅ）を挿入して、流入側目封止部が配設されていない部分のセルの長さを測定する。そして、「ハニカム基材の流入端面から流出端面までの長さ」から、ピンゲージで測定した「目封止部が配設されていない部分のセルの長さ」を減算することで、流入側目封止部の長さを求めることができる。ピンゲージとは、耐久性を有する素材によって作製された、棒状の測定器具のことである。ピンゲージの直径は、ピンゲージを挿入するセルの開口径の大きさに応じて適宜選択することが好ましい。例えば、セルの開口径の大きさが、１辺０．８ｍｍの四角形のセルの場合には、直径０．７ｍｍのピンゲージを用いることができる。特に、流入側目封止部が配設されていない部分のセルの長さを測定するためのピンゲージとしては、測定するセルの開口部の辺の長さに対して、８５％以上の直径のピンゲージを用いることが好ましい。
また、「流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値」を求める際には、上述した測定点ａ〜ｍのそれぞれから、最も近い位置に存在する１３個の流入セル２ａ（図４参照）を見つける。そして、１３個の流入セル２ａ（図４参照）に配設された流出側目封止部５ｂ（図４参照）のそれぞれの長さを求める。そして、１３個の流出側目封止部５ｂ（図４参照）長さの平均値を、「流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値」とする。
１つの流出側目封止部の長さは、流入側目封止部の長さと同様に、「ハニカム基材の流入端面から流出端面までの長さ」から、ピンゲージで測定した「目封止部が配設されていない部分のセルの長さ」を減算することで求めることができる。
流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値が、流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値よりも、１．０〜４．０ｍｍ大きい。例えば、目封止長さＬＯＵＴの平均値が、目封止長さＬＩＮの平均値よりも大きい場合であっても、その差が１．０ｍｍ未満であると、流出端面側におけるクラックの発生抑制効果が十分に得られないことや、ハニカムフィルタの圧力損失が過剰に増大してしまうことがある。
流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値は、３．５〜７．０ｍｍである。流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値が、３．５ｍｍ未満であると、流出側目封止部が流入セルから脱落し易くなってしまうことがある。また、流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値が過剰に大きくなり過ぎた場合には、流出端面側におけるクラックの発生抑制効果が得られるものの、ハニカムフィルタの圧力損失が増大してしまうことがある。
本実施形態のハニカムフィルタにおいては、上述した「流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値」及び「流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値」を求める際の１３個の測定点ａ〜ｍのそれぞれについて、目封止部の長さを比較することもできる。一の流入セル内に配設された流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴが、当該一の流入セルと隔壁を隔てて隣接する流出セル内に配設された流入側目封止部の目封止長さＬＩＮよりも長い。特に、一の流入セルと、当該一の流入セルと隔壁を隔てて隣接する流出セルとで、それぞれの目封止部の目封止長さを比較した場合には、以下のように構成されている。すなわち、流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴが、流入側目封止部の目封止長さＬＩＮよりも、１．０〜４．０ｍｍ長い。
セルの延びる方向に直交する面における、それぞれのセルの形状については特に制限はない。ただし、ハニカム基材は、流入セル同士を分断する隔壁を有しており、流入セルは、その形状の一部が、上記した「流入セル同士を分断する隔壁」によって区画されている。例えば、セルの形状としては、三角形、四角形、六角形、八角形などの多角形を挙げることができる。また、セルの形状は、流入セルと流出セルとで異なっていてもよい。
図１〜図５に示すハニカムフィルタ１００は、流出セル２ｂの開口部の形状と、流入セル２ａの開口部の形状とが異なるものである。ハニカムフィルタ１００では、流出セル２ｂの開口部の形状が、四角形であり、流入セル２ａの開口部の形状が、五角形である。そして、この五角形の流入セル２ａ同士を分断するように隔壁１ａが配設されている。なお、ハニカムフィルタ１００において、流出セル２ｂの開口部の形状と、流入セル２ａの開口部の形状とが異なるものの場合には、各開口部の形状は、上述した四角形及び五角形以外の他の形状であってもよい。
ここで、流出セル及び流入セルの開口部の形状について、例えば、「四角形」という場合には、四角形、四角形の少なくとも１つの角部が曲線状に形成された形状、及び四角形の少なくとも１つの角部が直線状に面取りされた形状等、を含むものとする。同様に、「五角形」という場合には、五角形、五角形の少なくとも１つの角部が曲線状に形成された形状、及び五角形の少なくとも１つの角部が直線状に面取りされた形状等、を含むものとする。以下、流出セル及び流入セルの開口部の形状が、その他の多角形の場合においても、当該多角形は、少なくとも１つの角部が曲線状に形成された形状、又は少なくとも１つの角部が直線状に面取りされた形状等を含むものとする。
また、ハニカムフィルタ１００では、流出セル２ｂの開口部の面積ＳＯＵＴと、流入セル２ａの開口部の面積ＳＩＮとが異なる。そして、流出セル２ｂの開口部の面積ＳＯＵＴが、流入セル２ａの開口部の面積ＳＩＮよりも大きい。このように構成することによって、圧力損失低減の効果を奏するものとなる。
更に、ハニカムフィルタ１００では、ハニカム基材４が、流出セル２ｂの周囲を、複数個の流入セル２ａが取り囲むように配置されたセル構造を有している。即ち、開口部の形状が四角形の流出セル２ｂの周囲を、開口部の形状が五角形の８個の流入セル２ａが取り囲むように配置されたセル構造を有している。このように構成することによって、ハニカムフィルタ１００の圧力損失の上昇を有効に抑制しつつ、流入セル２ａの昇温性に優れるとともに、当該流入セル２ａの保温性にも優れるという特段顕著な効果を奏する。
「流出セル２ｂの周囲を、複数個の流入セル２ａが取り囲む」とは、セル２の延びる方向に直交する断面において、以下のように構成されていることを意味する。ここでは、図１〜図５に示すように、流出セル２ｂのセルの形状が四角形の場合の例について説明する。まず、一の流出セル２ｂの４辺のそれぞれに対して、流入セル２ａの一辺が隣接するように配置される。この際、一の流出セル２ｂの一辺に対して、２つ以上の流入セル２ａの一辺が隣接するように配置されていてもよい。すなわち、一の流出セル２ｂの一辺の半分の位置までに、一の流入セル２ａの一辺が隣接するように配置され、更に、一の流出セル２ｂの一辺の半分以降の位置に、他の流入セル２ａの一辺が隣接するように配置されていてもよい。そして、一の流出セル２ｂに隣接する流入セル２ａの全てが、相互の流入セル２ａ同士で、互いの一辺が隣接するように配置される。このような状態で流入セル２ａが配置されることを、「流出セル２ｂの周囲を、複数個の流入セル２ａが取り囲む」という。
ハニカム基材の隔壁の厚さは、０．１３〜０．４３ｍｍであることが好ましく、０．１５〜０．３８ｍｍであることが更に好ましく、０．２０〜０．３３ｍｍであることが特に好ましい。隔壁の厚さが薄すぎると、ハニカム基材の機械的強度が低下することがある。隔壁の厚さが厚すぎると、ハニカム基材の圧力損失が増大することがある。
ハニカム基材のセル密度は、３１〜６２個／ｃｍ２であり、３９〜５５個／ｃｍ２であることが好ましく、４６．５〜５５個／ｃｍ２であることが特に好ましい。セル密度が３１個／ｃｍ２未満であると、ハニカム基材の機械的強度が低下することがある。セル密度が６２個／ｃｍ２を超えると、ハニカムフィルタの圧力損失が増大することや、触媒を担持した場合に、担持した触媒によってセルの目詰まりが発生することがある。
ハニカム基材の隔壁の気孔率が、３０〜７０％であることが好ましく、３５〜７０％であることが更に好ましく、４０〜７０％であることが特に好ましい。隔壁の気孔率が３０％未満であると、圧力損失が増大することがある。隔壁の気孔率が７０％を超えると、ハニカム基材の強度が不十分となり、排ガス浄化装置に用いられる缶体内にハニカムフィルタを収納する際に、ハニカムフィルタを十分な把持力で保持することが困難となる。隔壁の気孔率は、水銀ポロシメータ（Ｍｅｒｃｕｒｙ ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒ）によって計測された値とする。水銀ポロシメータとしては、例えば、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製のＡｕｔｏｐｏｒｅ ９５００（商品名）を挙げることができる。
隔壁の材料が、強度、耐熱性、耐久性等の観点から、主成分は酸化物又は非酸化物の各種セラミックスや金属等であることが好ましい。具体的には、セラミックスとしては、例えば、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素、窒化珪素、チタン酸アルミニウムから構成される材料群より選択された少なくとも１種を含む材料からなることが好ましい。金属としては、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系金属及び金属珪素等が考えられる。これらの材料の中から選ばれた１種又は２種以上を主成分とすることが好ましい。高強度、高耐熱性等の観点から、アルミナ、ムライト、チタン酸アルミニウム、コージェライト、炭化珪素、及び窒化珪素から構成される材料群より選ばれた１種又は２種以上を主成分とすることが特に好ましい。また、セラミックス材料としては、例えば、炭化珪素の粒子をコージェライトを結合材として結合した複合材料であってもよい。また、高熱伝導率や高耐熱性等の観点からは、炭化珪素又は珪素−炭化珪素複合材料が特に適している。ここで、「主成分」とは、その成分中に、５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上存在する成分のことを意味する。
ハニカムフィルタの全体形状については特に制限はない。本実施形態のハニカムフィルタの全体形状は、流入端面及び流出端面の形状が、円形、又は楕円形であることが好ましく、特に、円形であることが好ましい。また、ハニカムフィルタの大きさは、特に限定されないが、流入端面から流出端面までの長さが、５０〜３０５ｍｍであることが好ましい。また、ハニカムフィルタの全体形状が円柱状の場合、それぞれの端面の直径が、２５〜３３０ｍｍであることが好ましい。
本実施形態のハニカムフィルタは、内燃機関の排ガス浄化用の部材として好適に用いることができる。本実施形態のハニカムフィルタは、ハニカム基材の隔壁の表面及び隔壁の細孔のうちの少なくとも一方に、排ガス浄化用の触媒が担持されたものであってもよい。
次に、本発明のハニカムフィルタの他の実施形態について、図７〜図１１を参照しつつ説明する。図７は、本発明のハニカムフィルタの他の実施形態を模式的に示す斜視図である。図８は、図７に示すハニカムフィルタの流入端面を模式的に示す平面図である。図９は、図７に示すハニカムフィルタを構成する１つのハニカム基材を模式的に示す斜視図である。図１０は、図９に示すハニカム基材の流入端面を模式的に示す平面図である。図１１は、図１０のＹ−Ｙ’断面を模式的に示す、断面図である。
図７及び図８に示すハニカムフィルタ２００は、複数個のハニカム基材２４と、複数の流入側目封止部２５ａと、複数の流出側目封止部２５ｂと、接合層２７と、を備えたものである。即ち、ハニカムフィルタ２００は、複数個のハニカム基材２４の集合体によって構成されたセグメント（Ｓｅｇｍｅｎｔ）構造のハニカムフィルタである。接合層２７は、複数個のハニカム基材２４の側面相互間に配設され、複数個のハニカム基材２４を接合している。
ハニカム基材２４は、多孔質の隔壁２１を有するものである。そして、ハニカム基材２４には、流入端面３１から流出端面３２まで延びる流体の流路となる複数のセル２２が、多孔質の隔壁２１によって区画形成されている。流入側目封止部２５ａは、ハニカム基材２４の流入端面３１側において、流出セル２２ｂの開口部を目封止するように配設されたものである。流出側目封止部２５ｂは、ハニカム基材２４の流出端面３２側において、流入セル２２ａの開口部を目封止するように配設されたものである。
ハニカムフィルタ２００は、少なくとも１つのハニカム基材２４が、図９〜図１１に示すハニカム基材２４のように構成されている。即ち、ハニカムフィルタ２００のハニカム基材２４は、２つの流入セル２２ａを分断するように区画する隔壁２１ａを有するものである。即ち、ハニカムフィルタ２００のハニカム基材２４は、図１〜図３に示すハニカムフィルタ１００と同様に、流入セル２２ａを分断する隔壁２１ａを有している。なお、ハニカム基材２４における流入セル２２ａ及び流出セル２２ｂの形状については、これまでに説明した一の実施形態のハニカムフィルタ、例えば、図１〜図３に示すハニカムフィルタ１００と同様に構成されていることが好ましい。そして、このような隔壁２１ａを有するハニカム基材２４は、流入セル２２ａ内に配設された流出側目封止部２５ｂの目封止長さＬＯＵＴの平均値が、流出セル２２ｂ内に配設された流入側目封止部２５ａの目封止長さＬＩＮの平均値よりも大きいものである。このように構成されたハニカム基材２４を備えたハニカムフィルタ２００は、昇温性に優れるとともに、煤等の粒子状物質の堆積限界量を増大させることができるという顕著な効果を奏するものである。したがって、捕集した煤を燃焼させて除去する再生操作において、熱衝撃によるクラックの発生を有効に抑制することができる。
セグメント構造のハニカムフィルタ２００においては、「流入側目封止部２５ａの目封止長さＬＩＮの平均値」及び「流出側目封止部２５ｂの目封止長さＬＯＵＴの平均値」は、１つのハニカム基材２４における、目封止長さの平均値とする。ハニカム基材２４における、目封止長さの平均値は、以下のようにして求めることができる。図１２は、本発明のハニカムフィルタの他の実施形態における、目封止長さの平均値を算出する方法を説明するための模式図である。なお、図１２は、ハニカムフィルタ２００を構成する複数個のハニカム基材２４から１個のハニカム基材２４を抜き出し、その１個のハニカム基材２４の流入端面３１を示す平面図である。
図１２に示すハニカム基材２４は、流入端面３１の形状が四角形である。このようなハニカム基材２４の「流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値」を求める際には、まず、四角形の流入端面３１に対して、対角線となる直線Ｑ１、及び直線Ｑ３を仮想的に描く。また、四角形の流入端面３１に対して、四角形の対向する辺同士の中点を結ぶ、２つの直線Ｑ２、及び直線Ｑ４を仮想的に描く。直線Ｑ１、直線Ｑ２、直線Ｑ３、及び直線Ｑ４について、ハニカム基材２４の外周側の８つの交点を、測定点ａ〜ｈとする。また、直線Ｑ１については、ハニカム基材２４の流入端面３１上の直線Ｑ１を４等分する２点を、測定点ｉ及び測定点ｋとする。また、直線Ｑ３については、ハニカム基材２４の流入端面３１上の直線Ｑ３を４等分する２点を、測定点ｊ及び測定点ｌとする。更に、流入端面３１の中心を、測定点ｍとする。このようにして、１３個の測定点ａ〜ｍを決定する。「流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値」を求める際には、測定点ａ〜ｍのそれぞれから、最も近い位置に存在する１３個の流出セル２２ｂ（図１１参照）を見つける。そして、１３個の流出セル２２ｂ（図１１参照）に配設された流入側目封止部２５ａ（図１１参照）のそれぞれの目封止部の長さを求める。そして、１３個の目封止部の長さの平均値を、「流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値」とする。
また、「流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値」を求める際には、上述した測定点ａ〜ｍのそれぞれから、最も近い位置に存在する１３個の流入セル２２ａ（図１１参照）を見つける。そして、１３個の流入セル２２ａ（図１１参照）に配設された流出側目封止部２５ｂ（図１１参照）のそれぞれの目封止部の長さを求める。そして、１３個の目封止部の長さの平均値を、「流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値」とする。
なお、１つの流入側目封止部の長さ、及び１つの流出側目封止部の長さは、「ハニカム基材の流入端面から流出端面までの長さ」から、ピンゲージで測定した「目封止部が配設されていない部分のセルの長さ」を減算することで求めることができる。
セグメント構造のハニカムフィルタにおいては、複数個のハニカム基材のうち、少なくとも１個のハニカム基材が、流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値が、流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値よりも大きいものであればよい。ただし、全てのハニカム基材において、流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値が、流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値よりも大きいことが好ましい。
また、セグメント構造のハニカムフィルタにおいて、流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値と流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値との差分の値等については、これまでに説明した一の実施形態のハニカムフィルタと同様に構成されていることが好ましい。
複数個のハニカム基材を接合している接合層の材質やその厚さ等の各種条件については、特に制限はない。例えば、従来公知のセグメント構造のハニカムフィルタにおける接合層と同様に構成されたものを挙げることができる。
次に、本発明のハニカムフィルタの更に他の実施形態について、図１３を参照しつつ説明する。図１３は、本発明のハニカムフィルタの更に他の実施形態の流入端面を模式的に示す拡大平面図である。
図１３に示すハニカムフィルタ３００は、流出セル４２ｂの開口部の形状と、流入セル４２ａの開口部の形状とが異なるものであり、特に、流入セル４２ａの開口部の形状が、図１〜図５に示すハニカムフィルタ１００と異なっている。ハニカムフィルタ３００では、流出セル４２ｂの開口部の形状が、四角形であり、流入セル４２ａの開口部の形状が、六角形である。
ハニカムフィルタ３００は、流入セル４２ａの開口部の形状が、図１〜図５に示すハニカムフィルタ１００と異なっていること以外は、このハニカムフィルタ１００と同様に構成されていることが好ましい。即ち、ハニカムフィルタ３００は、ハニカム基材４４と、複数の流入側目封止部４５ａと、複数の流出側目封止部（図示せず）と、を備えたものである。ハニカム基材４４は、多孔質の隔壁４１を有するものである。そして、ハニカム基材４４には、流入端面５１から流出端面（図示せず）まで延びる流体の流路となる複数のセル４２が、隔壁４１によって区画形成されている。流入側目封止部４５ａは、ハニカム基材４４の流入端面５１側において、流出セル４２ｂの開口部を目封止するように配設されたものである。図示は省略するが、流出側目封止部は、ハニカム基材４４の流出端面側において、流入セル４２ａの開口部を目封止するように配設されたものである。
ハニカムフィルタ３００のハニカム基材４４は、２つの流入セル４２ａを分断するように区画する隔壁４１ａを有するものである。そして、このハニカムフィルタ３００は、流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値が、流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値よりも大きいものである。
ハニカムフィルタ３００においても、ハニカム基材４４が、流出セル４２ｂの周囲を、複数個の流入セル４２ａが取り囲むように配置されたセル構造を有している。即ち、開口部の形状が四角形の流出セル４２ｂの周囲を、開口部の形状が六角形の４個の流入セル４２ａが取り囲むように配置されたセル構造を有している。このように構成することによって、ハニカムフィルタ３００の圧力損失の上昇を有効に抑制しつつ、フィルタの浄化性能を向上させることができるという特段顕著な効果を奏する。
次に、本発明のハニカムフィルタの更に他の実施形態について、図１４を参照しつつ説明する。図１４は、本発明のハニカムフィルタの更に他の実施形態の流入端面を模式的に示す拡大平面図である。
図１４に示すハニカムフィルタ４００は、流出セル６２ｂの開口部の形状と、流入セル６２ａの開口部の形状とが、それぞれ六角形である。ハニカムフィルタ４００は、ハニカム基材６４と、複数の流入側目封止部６５ａと、複数の流出側目封止部（図示せず）と、を備えたものである。ハニカム基材６４は、多孔質の隔壁６１を有するものである。そして、ハニカム基材６４には、流入端面７１から流出端面（図示せず）まで延びる流体の流路となる複数のセル６２が、隔壁６１によって区画形成されている。流入側目封止部６５ａは、ハニカム基材６４の流入端面７１側において、流出セル６２ｂの開口部を目封止するように配設されたものである。図示は省略するが、流出側目封止部は、ハニカム基材６４の流出端面側において、流入セル６２ａの開口部を目封止するように配設されたものである。
ハニカムフィルタ４００のハニカム基材６４は、２つの流入セル６２ａを分断するように区画する隔壁６１ａを有するものである。そして、このハニカムフィルタ４００は、流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値が、流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値よりも大きいものである。
ハニカムフィルタ４００においても、ハニカム基材６４が、流出セル６２ｂの周囲を、複数個の流入セル６２ａが取り囲むように配置されたセル構造を有している。このように構成することによって、ハニカムフィルタ４００の圧力損失の上昇を有効に抑制しつつ、フィルタの浄化性能を向上させることができるという特段顕著な効果を奏する。
次に、本発明のハニカムフィルタの更に他の実施形態について、図１５を参照しつつ説明する。図１５は、本発明のハニカムフィルタの更に他の実施形態の流入端面を模式的に示す拡大平面図である。
図１５に示すハニカムフィルタ５００は、開口部の形状が四角形のセル８２と、開口部の形状が八角形のセル８２とが、隔壁８１によって区画形成されている。そして、開口部の形状が八角形の流出セル８２ｂの周囲を取り囲むように、開口部の形状が四角形の流入セル８２ａと、開口部の形状が八角形の流入セル８２ａとが、隔壁８１を隔てて交互に配置されている。開口部の形状が四角形のセル８２と、開口部の形状が八角形のセル８２とを比較した場合、開口部の形状が八角形のセル８２の方が、相対的に開口部の大きさが大きい。
ハニカムフィルタ５００は、ハニカム基材８４と、複数の流入側目封止部８５ａと、複数の流出側目封止部（図示せず）と、を備えたものである。ハニカム基材８４は、多孔質の隔壁８１を有するものである。そして、ハニカム基材８４には、流入端面９１から流出端面（図示せず）まで延びる流体の流路となる複数のセル８２が、隔壁８１によって区画形成されている。流入側目封止部８５ａは、ハニカム基材８４の流入端面９１側において、流出セル８２ｂの開口部を目封止するように配設されたものである。図示は省略するが、流出側目封止部は、ハニカム基材８４の流出端面側において、流入セル８２ａの開口部を目封止するように配設されたものである。
ハニカムフィルタ５００のハニカム基材８４は、２つの流入セル８２ａを分断するように区画する隔壁８１ａを有するものである。すなわち、ハニカム基材８４は、「開口部の形状が四角形の流入セル８２ａ」と「開口部の形状が八角形の流入セル８２ａ」とを分断するように配設された隔壁８１ａを有するものである。そして、このハニカムフィルタ５００は、流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値が、流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値よりも大きいものである。
（２）ハニカムフィルタの製造方法：
次に、本発明のハニカムフィルタを製造する方法について説明する。
まず、ハニカム基材を作製するための可塑性の坏土を作製する。ハニカム基材を作製するための坏土は、原料粉末として、前述の隔壁の好適な材料群の中から選ばれた材料に、適宜、バインダ等の添加剤、及び水を添加することによって作製することができる。
次に、作製した坏土を押出成形することにより、複数のセルを区画形成する隔壁、及び最外周に配設された外周壁を有する、柱状のハニカム成形体を得る。押出成形においては、押出成形用の口金として、坏土の押出面に、成形するハニカム成形体の反転形状となるスリットが形成されたものを用いることができる。得られたハニカム成形体を、例えば、マイクロ波及び熱風で乾燥してもよい。
次に、ハニカム成形体の製造に用いた材料と同様の材料で、セルの開口部を目封止することで目封止部を形成する。目封止部を形成する方法については、従来公知のハニカムフィルタの製造方法に準じて行うことができる。ただし、本発明のハニカムフィルタを製造する際には、流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値が、流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値よりも大きいものとなるように、目封止部を形成する。また、流入側目封止部及び流出側目封止部を形成することにより、２つの流入セルを分断するように区画する隔壁が存在するように、目封止部を形成するセルを選定する。以下、目封止部を形成する方法の一例を説明する。
まず、乾燥したハニカム成形体の流入端面に、流入セルが覆われるようにマスクを施す。次に、マスクの施されたハニカム成形体の流入端面側の端部を、目封止スラリーに浸漬し、マスクが施されていない流出セルの開口部に目封止スラリーを充填する。次に、ハニカム成形体の流出端面に、流出セルが覆われるようにマスクを施す。次に、マスクの施されたハニカム成形体の流出端面側の端部を、目封止スラリーに浸漬し、マスクが施されていない流入セルの開口部に目封止スラリーを充填する。その後、流出セル及び流入セルの開口部に充填された目封止スラリーを乾燥することで、セルの開口部を目封止部する目封止部を形成する。流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値、及び流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値については、ハニカム成形体を目封止スラリーに浸漬する時間や浸漬の深さによって調整することができる。また、流入端面側と、流出端面側とで、使用する目封止スラリーの粘度等を変更してもよい。また、目封止スラリーのセル内への充填速度は、セルの開口部の大きさに対して相関性を有する。このため、流出セルの開口部の大きさと、流入セルの開口部の大きさと、が異なるハニカムフィルタを製造する場合には、この開口部の大きさの差を利用して、目封止部の目封止長さの調整を行うこともできる。
次に、得られたハニカム成形体を焼成することにより、ハニカムフィルタを得る。焼成温度及び焼成雰囲気は原料により異なり、当業者であれば、選択された材料に最適な焼成温度及び焼成雰囲気を選択することができる。なお、本発明のハニカムフィルタを製造する方法は、これまでに説明した方法に限定されることはない。
（実施例１）
炭化珪素粉末を８０質量部と、Ｓｉ粉末２０質量部とを混合して、混合粉末を得た。この混合粉末に、バインダ、造孔材、及び水を添加して、成形原料とした。次に、成形原料を混練して円柱状の坏土を作製した。
次に、ハニカム成形体作製用の口金を用いて坏土を押出成形し、全体形状が四角柱状のハニカム成形体を得た。ハニカム成形体は、１６個作製した。押出成形においては、図７〜図１１に示すようなセル形状のハニカム基材を成形するための押出成形用の口金を用いた。
次に、ハニカム成形体をマイクロ波乾燥機で乾燥し、更に熱風乾燥機で完全に乾燥させた後、ハニカム成形体の両端面を切断し、所定の寸法に整えた。
次に、乾燥したハニカム成形体に、目封止部を形成した。具体的には、まず、ハニカム成形体の流入端面に、流入セルが覆われるようにマスクを施した。その後、マスクの施されたハニカム成形体の端部を、目封止スラリーに浸漬し、マスクが施されていない流出セルの開口部に目封止スラリーを充填した。その後、ハニカム成形体の流出端面についても、上記と同様の方法で、流入セルの開口部に目封止スラリーを充填した。その後、目封止部を形成したハニカム成形体を、更に、熱風乾燥機で乾燥した。目封止スラリーを充填する際には、目封止スラリーの粘度、目封止スラリーに添加するバインダの量、及びマスクに穿孔した孔の大きさを調節することによって、目封止スラリーの充填深さを調節した。
次に、目封止部を形成したハニカム成形体を脱脂し、焼成してハニカム焼成体を得た。脱脂の条件は、５５０℃で３時間とした。焼成の条件は、アルゴン雰囲気下で、１４５０℃、２時間とした。ハニカム焼成体は、全体形状が四角柱状であった。ハニカム焼成体の端面の形状は、一辺の長さが４０ｍｍの正方形であった。このハニカム焼成体が、ハニカムフィルタにおけるハニカム基材となる。
次に、得られた１６個のハニカム焼成体を、互いの側面同士が対向するように隣接して配置された状態で、接合材によって接合し、ハニカム接合体を作製した。ハニカム接合体は、その端面において、縦方向に４個、横方向に４個の合計１６個のハニカム焼成体が配列するように接合して作製した。
次に、ハニカム接合体の外周部を研削によって加工して、ハニカム接合体のセルの延びる方向に垂直な断面の形状を円形にした。その後、研削加工したハニカム接合体の最外周に、セラミックス原料を含む外周コート材を塗工した。外周コート材の塗工は、ハニカム接合体を回転させながら塗布する方法によって行った。
外周コート材を塗工したハニカム接合体を、６００℃で熱処理して、実施例１のハニカムフィルタを作製した。
実施例１のハニカムフィルタは、図７及び図８に示すハニカムフィルタ２００のように、流出セル２２ｂの周囲を、複数個の流入セル２２ａが取り囲むように配置されたセル構造を有するものであった。そして、流出セル２２ｂの周囲を取り囲む流入セル２２ａは、その一部が、流入セル２２ａ同士を分断する隔壁２１ａによって区画されていた。表１の「セル形状」の欄に、実施例１のハニカムフィルタのセル形状について、「図８」と示す。表１の「セル形状」の欄には、各実施例のハニカムフィルタのセル形状について、そのセル形状を参照する図面の番号を示す。例えば、表１〜表４の「セル形状」の欄に、図１３と記されている場合は、その実施例のハニカムフィルタのセル形状が、図１３に示すハニカムフィルタ３００のセル形状と同様のものであることを示す。なお、表１〜表４の「セル形状」の欄に示されている図面の番号は、当該図面におけるセルの形状（セル形状）のみを参照するものとする。そのため、参照する図面に示されたハニカムフィルタの全体形状や、当該図面に示されたハニカムフィルタのハニカム基材が、一体的に構成されたものであるか或いはセグメント構造であるか等の、ハニカムフィルタの他の構成は、参照の対象としないこととする。実施例１のハニカムフィルタは、隔壁の気孔率が６５％であった。また、隔壁の厚さが、０．３３ｍｍであった。端面の直径が１４３．８ｍｍ、セルの延びる方向における長さが１５２．４ｍｍであった。また、セル密度が、４６．５個／ｃｍ２であった。隔壁の気孔率は、水銀ポロシメータによって測定した値である。
また、得られたハニカムフィルタを構成するハニカム基材について、流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値、及び流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値を測定した。目封止長さは、図１２に示すような、１３個の測定点ａ〜ｍにおいて測定した値の平均値とした。各測定点ａ〜ｍでの目封止部のそれぞれの長さは、「ハニカム基材の流入端面から流出端面までの長さ」から、ピンゲージで測定した「目封止部が配設されていない部分のセルの長さ」を減算することで求めた。流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値、及び流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値を、表１に示す。
また、流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値と、流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値との平均値を求めた。即ち、この平均値は、目封止長さＬＩＮと目封止長さＬＯＵＴの平均値である。求めた平均値を、表１の「目封止長さの平均値」の欄に示す。
また、流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値から、流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値を減算した値を、表１の「ＬＯＵＴ（平均）−ＬＩＮ（平均）値」の欄に示す。
Figure 0006639978
また、実施例１のハニカムフィルタについて、以下の方法で、「煤の堆積限界量評価」、及び「圧力損失性能評価」を行った。結果を表１に示す。
（煤の堆積限界量評価）
まず、２．２Ｌディーゼルエンジンを搭載するエンジンベンチにて、一定運転条件にて、所定量の煤を発生させ、発生させた煤を、各実施例及び比較例のハニカムフィルタの隔壁の表面に堆積させた。次に、ポストインジェクションによる再生処理を行い、ハニカムフィルタの入口ガス温度を上昇させ、ハニカムフィルタの前後の圧損が低下し始めたところでポストインジェクションを切り、エンジンをアイドル状態に切り替えた。再生処理前の所定量の煤の堆積量を徐々に増加させ、ハニカムフィルタにクラックが生じるまで、上記操作を繰り返して行った。ハニカムフィルタにクラックが生じる煤の堆積量を、各ハニカムフィルタにおける「煤の堆積限界量」とした。以下の評価基準に従い、ハニカムフィルタの「煤の堆積限界量」の評価を行った。なお、実施例１〜６及び比較例５〜７において、基準となるハニカムフィルタを、比較例１とする。実施例７〜９及び比較例８、９において、基準となるハニカムフィルタを、比較例２とする。実施例１０〜１２及び比較例１０、１１において、基準となるハニカムフィルタを、比較例３とする。実施例１３〜１５及び比較例１２、１３において、基準となるハニカムフィルタを、比較例４とする。
評価「優」：基準となるハニカムフィルタの「煤の堆積限界量」を１００％とした場合に、評価対象のハニカムフィルタの「煤の堆積限界量」が、１１０％以上の場合、その評価を「優」とする。
評価「良」：基準となるハニカムフィルタの「煤の堆積限界量」を１００％とした場合に、評価対象のハニカムフィルタの「煤の堆積限界量」が、１００％以上、１１０％未満の場合、その評価を「良」とする。
評価「不可」：基準となるハニカムフィルタの「煤の堆積限界量」を１００％とした場合に、評価対象のハニカムフィルタの「煤の堆積限界量」が、１００％未満の場合、その評価を「不可」とする。
（圧力損失性能評価）
圧力損失性能評価においては、同一条件で測定された比較例１のハニカムフィルタの圧力損失の値を基準値として、以下の評価基準に従い、ハニカムフィルタの圧力損失性能評価を行った。なお、実施例１〜６及び比較例５〜７において、基準となるハニカムフィルタを、比較例１とする。実施例７〜９及び比較例８、９において、基準となるハニカムフィルタを、比較例２とする。実施例１０〜１２及び比較例１０、１１において、基準となるハニカムフィルタを、比較例３とする。実施例１３〜１５及び比較例１２、１３において、基準となるハニカムフィルタを、比較例４とする。
評価「優」：基準となるハニカムフィルタの圧力損失の値を１００％とした場合に、評価対象のハニカムフィルタの圧力損失の値が、９９．５％以下である場合、その評価を「優」とする。
評価「良」：基準となるハニカムフィルタの圧力損失の値を１００％とした場合に、評価対象のハニカムフィルタの圧力損失の値が、９９．５％を超え、１００％未満である場合、その評価を「良」とする。
評価「可」：基準となるハニカムフィルタの圧力損失の値を１００％とした場合に、評価対象のハニカムフィルタの圧力損失の値が、１００％を超え、１０１％以下の場合、その評価を「可」とする。
（実施例２〜１５）
セル形状、流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値、及び流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値を、表１〜表４に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様の方法でハニカムフィルタを作製した。実施例２〜１５のハニカムフィルタについて、実施例１と同様の方法で、「煤の堆積限界量評価」、及び「圧力損失性能評価」を行った。結果を表１〜表４に示す。
（比較例１〜４，６〜１３）
流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値、及び流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値を、表１〜表４に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様の方法でハニカムフィルタを作製した。また、比較例２〜４，６〜１３のハニカムフィルタについて、実施例１と同様の方法で、「煤の堆積限界量評価」、及び「圧力損失性能評価」を行った。結果を表１〜表４に示す。
（比較例５）
比較例５においては、まず、流入セルと流出セルとが共に四角形であり、流入セルと流出セルとが隔壁を隔てて交互に配置されたハニカムセグメントを１６個作製し、このハニカムセグメントの側面同士を接合材によって接合してハニカム接合体を作製した。次に、ハニカム接合体の外周部を研削によって加工して、ハニカム接合体のセルの延びる方向に垂直な断面の形状を円形にした。その後、研削加工したハニカム接合体の最外周に、セラミックス原料を含む外周コート材を塗工した。次に、外周コート材を塗工したハニカム接合体を、６００℃で熱処理して、比較例５のハニカムフィルタを作製した。比較例５のハニカムフィルタについて、実施例１と同様の方法で、「煤の堆積限界量評価」を行った。結果を表１に示す。
Figure 0006639978
Figure 0006639978
Figure 0006639978
（結果）
実施例１〜１５のハニカムフィルタは、煤の堆積限界量評価、及び圧力損失性能評価において、全て「優」〜「可」の結果を得ることができた。特に、実施例１〜１１，１３，１５のハニカムフィルタは、煤の堆積限界量評価において、特に優秀な結果を得ることができた。
実施例２〜７及び比較例６，７のハニカムフィルタを比較した場合、流入側目封止部の目封止長さと流出側目封止部の目封止長さの合計が減少するにしたがい、圧力損失性能評価が良好になることが確認された。なお、流出側目封止部の目封止長さが大きくなるにしたがい、煤の堆積限界量が向上する傾向が確認された。また、セル形状が図１３の実施例８，９、セル形状が図１４の実施例１０〜１２、及びセル形状が図１５の実施例１３〜１５についても、同様の傾向が確認された。
本発明のハニカムフィルタは、排ガスを浄化するためのフィルタとして利用することができる。
１，２１，４１，６１，８１：隔壁、１ａ，２１ａ，４１ａ，６１ａ，８１ａ：隔壁（２つの流入セルを分断するように区画する隔壁）、２，２２，４２，６２，８２：セル、２ａ，２２ａ，４２ａ，６２ａ，８２ａ：流入セル、２ｂ，２２ｂ，４２ｂ，６２ｂ，８２ｂ：流出セル、３，２３：外周壁、４，２４，４４，６４，８４：ハニカム基材、５，２５ｂ，４５，６５，８５：目封止部、５ａ，２５ａ，４５ａ，６５ａ，８５ａ：流入側目封止部、５ｂ，２５ｂ：流出側目封止部、１１，３１，５１，７１，９１：流入端面、１２，３２：流出端面、２７：接合層、１００，２００，３００，４００，５００：ハニカムフィルタ、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４：直線、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４：直線。

Claims (5)

  1. 流入端面から流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有する、柱状のハニカム基材と、
    前記ハニカム基材の前記流入端面側において、複数の前記セルのうちの一部のセルである流出セルの開口部を目封止するように配設された、流入側目封止部と、
    前記ハニカム基材の前記流出端面側において、複数の前記セルのうちの前記流出セル以外の流入セルの開口部を目封止するように配設された、流出側目封止部と、を備え、
    前記ハニカム基材は、２つの前記流入セルを分断するように区画する前記隔壁を有し、セル密度が３１〜６２個／ｃｍ ２ であり、前記流出セルの開口部の面積Ｓ ＯＵＴ が、前記流入セルの開口部の面積Ｓ ＩＮ よりも大きいものであり、
    前記ハニカム基材の前記流入セル内に配設された前記流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値が、当該ハニカム基材の前記流出セル内に配設された前記流入側目封止部の目封止長さＬＩＮの平均値よりも１．０〜４．０ｍｍ大きく、且つ、前記流出側目封止部の目封止長さＬＯＵＴの平均値が３．５〜７．０ｍｍであり、
    一の前記流入セル内に配設された前記流出側目封止部の前記目封止長さＬ ＯＵＴ が、当該一の前記流入セルと前記隔壁を隔てて隣接する前記流出セル内に配設された前記流入側目封止部の前記目封止長さＬ ＩＮ よりも、１．０〜４．０ｍｍ長い、ハニカムフィルタ。
  2. 前記流出セルの開口部の形状と、前記流入セルの開口部の形状とが異なる、請求項１に記載のハニカムフィルタ。
  3. 前記ハニカム基材は、前記流出セルの周囲を、複数個の前記流入セルが取り囲むように配置されたセル構造を有する、請求項１又は２に記載のハニカムフィルタ。
  4. 前記流出セルのセル形状が、四角形であり、前記流入セルのセル形状が、五角形又は六角形である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。
  5. 前記ハニカム基材を複数個備えるとともに、複数個の前記ハニカム基材の側面相互間に配設された接合層を、更に備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。
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