JPS58196820A - ハニカムフイルタ− - Google Patents
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- JPS58196820A JPS58196820A JP58028402A JP2840283A JPS58196820A JP S58196820 A JPS58196820 A JP S58196820A JP 58028402 A JP58028402 A JP 58028402A JP 2840283 A JP2840283 A JP 2840283A JP S58196820 A JPS58196820 A JP S58196820A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
子を分離するためのフィルターに関し、特に多孔薄壁を
有したハニカム構造体から形成したフィルタ一体に関す
る。
有したハニカム構造体から形成したフィルタ一体に関す
る。
粒子が混入している流体、気体または液体からの固体粒
子の除去は、典型的には横断面・１法の小さい複数の細
孔が内部に伸びている製品または素材として形成された
固体材料から作成したフィルターによって達成される。
子の除去は、典型的には横断面・１法の小さい複数の細
孔が内部に伸びている製品または素材として形成された
固体材料から作成したフィルターによって達成される。
これらの細孔は相互接続されて、固体材料が製品または
素材内を流れろ流体に対して透過性でありそして流体中
に混入している粒子の殆んどまたは全てが製品または素
材中を通過するのを妨げ得るように形成されてもよい。
素材内を流れろ流体に対して透過性でありそして流体中
に混入している粒子の殆んどまたは全てが製品または素
材中を通過するのを妨げ得るように形成されてもよい。
この゛ような細孔はいわゆる「開放細孔性」または「接
近可能細孔性」を構成する。拘束された粒子は材料の入
口表面上に、細孔内部にあるいはこれら両方に集められ
る。汚染流体の通過中に有意的な普または所望量の充分
に大きな粒子がフィルター上またはフイルター内部に分
離されるような程度に、細孔の幾つかまたは全ての最小
横断面寸法を、流体から除去すべき粒子の幾つかまたは
全ての寸法よりも太き（することができる。捕集した粒
子の質量が増すにつれて、フィルター内の流体の流速は
望ましくない１ノベルまで下がってしまう。この場合に
はフィルターを取換可能な使い捨て要素として廃棄し、
または再使用できるように捕集粒子を適切な方法で除去
することによって再生する。
近可能細孔性」を構成する。拘束された粒子は材料の入
口表面上に、細孔内部にあるいはこれら両方に集められ
る。汚染流体の通過中に有意的な普または所望量の充分
に大きな粒子がフィルター上またはフイルター内部に分
離されるような程度に、細孔の幾つかまたは全ての最小
横断面寸法を、流体から除去すべき粒子の幾つかまたは
全ての寸法よりも太き（することができる。捕集した粒
子の質量が増すにつれて、フィルター内の流体の流速は
望ましくない１ノベルまで下がってしまう。この場合に
はフィルターを取換可能な使い捨て要素として廃棄し、
または再使用できるように捕集粒子を適切な方法で除去
することによって再生する。
フィルターの評価および比較には次の点を考慮するとよ
い。一つはフィルター効率、即ちフィルタル内を通過す
る時に流体から除去される懸濁粒子量（通常はフィルタ
ー通過前の流体中の全粒子重ｔＫ対するパーセントとし
て表わされる）である。もう一つの考慮点はａｄ、即ち
フィルターおよび捕集粒子を通過する単位時開光つの流
体容積である。閉鎖連続供給系で匹敵する考慮点は、背
圧即ちフィルターの下流流体圧力に依存した上流流体圧
力、およびフィルターの圧力降下即ち流速に依存しフィ
ルターと粒子の存在に起因するフィルター上流および下
流の流体圧力差である。さらにもう一つの考慮点として
は、運転時間、即ち流速または背圧が不適切な値になっ
てフィルターの取換または再生を必要とするようになる
までのフィルターの累積使用時間が挙げられる。また別
の考慮点として、容旨即ちフィルターが最低許容流速ま
たは最大許容背圧を保ちながら保持できる粒子量がある
。フィルターの他の望ましい特徴としては、小型構造、
機械的結合性、流体または粒子材料あるいはこれら両方
に対する不活性またはそれらと有害な反応をしない性質
が挙げられる。
い。一つはフィルター効率、即ちフィルタル内を通過す
る時に流体から除去される懸濁粒子量（通常はフィルタ
ー通過前の流体中の全粒子重ｔＫ対するパーセントとし
て表わされる）である。もう一つの考慮点はａｄ、即ち
フィルターおよび捕集粒子を通過する単位時開光つの流
体容積である。閉鎖連続供給系で匹敵する考慮点は、背
圧即ちフィルターの下流流体圧力に依存した上流流体圧
力、およびフィルターの圧力降下即ち流速に依存しフィ
ルターと粒子の存在に起因するフィルター上流および下
流の流体圧力差である。さらにもう一つの考慮点として
は、運転時間、即ち流速または背圧が不適切な値になっ
てフィルターの取換または再生を必要とするようになる
までのフィルターの累積使用時間が挙げられる。また別
の考慮点として、容旨即ちフィルターが最低許容流速ま
たは最大許容背圧を保ちながら保持できる粒子量がある
。フィルターの他の望ましい特徴としては、小型構造、
機械的結合性、流体または粒子材料あるいはこれら両方
に対する不活性またはそれらと有害な反応をしない性質
が挙げられる。
全体的にまたは部分的に多孔性で相互に連絡した薄壁で
形成した複数の中空通路またはセルが内部に伸びている
ハニカ轟構造’Ｉ濾過用途に有効に使用できることは知
られている。
形成した複数の中空通路またはセルが内部に伸びている
ハニカ轟構造’Ｉ濾過用途に有効に使用できることは知
られている。
米国特πト第４，０６０，４８８号および第４，０６９
，１５７号には、適切な濾過薄膜を多孔性薄壁ハニカム
構造体のような多孔性支持体に適用することによって構
成した流体ｒ過装宜が記載されている。この薄膜は、薄
膜を支持するハニカム構造通路を横切る流体溶液または
混合物の分離可能な成分を、多孔性支持構造体内へ通す
。沢液は支持構造体の開孔細孔を通過して内部の溜め部
に達し、または構造体の外＠表面に達してここから除去
される。
，１５７号には、適切な濾過薄膜を多孔性薄壁ハニカム
構造体のような多孔性支持体に適用することによって構
成した流体ｒ過装宜が記載されている。この薄膜は、薄
膜を支持するハニカム構造通路を横切る流体溶液または
混合物の分離可能な成分を、多孔性支持構造体内へ通す
。沢液は支持構造体の開孔細孔を通過して内部の溜め部
に達し、または構造体の外＠表面に達してここから除去
される。
米国特許第４，０４１，５９１号および４，０４１，５
９２号には、多流路体、および構造体内で実質的に互い
に平行に伸び複数の交差薄壁によって形成された中空セ
ルのカラムまたは層を有したハニカム構造体から前記多
流路体を作成する方法が記されている。この構造体は交
互セルカラムまたはセル層内を二種の別々の流体を輸送
できるように変えである。また、この多流路体は、初期
のハニカム構造体の製造に多孔性材料を用いることによ
ってｒ過および浸透分離用途にも使用できることが示唆
されている。前記のように、この装置は、交互セルカラ
ムまたはセル層を通過する流体の一部だけを、多孔性薄
壁を横切って隣接介在セルカラムまたはセル層内に移行
させ、汚染物または分離可能成分をより一層高い濃度で
含む流体の残りの部分をそのまま通過させて構造体から
排出する前記の米国特許第４，０６０，４８８号および
第４，０６９，１５７号の装置と同様に作用する。
９２号には、多流路体、および構造体内で実質的に互い
に平行に伸び複数の交差薄壁によって形成された中空セ
ルのカラムまたは層を有したハニカム構造体から前記多
流路体を作成する方法が記されている。この構造体は交
互セルカラムまたはセル層内を二種の別々の流体を輸送
できるように変えである。また、この多流路体は、初期
のハニカム構造体の製造に多孔性材料を用いることによ
ってｒ過および浸透分離用途にも使用できることが示唆
されている。前記のように、この装置は、交互セルカラ
ムまたはセル層を通過する流体の一部だけを、多孔性薄
壁を横切って隣接介在セルカラムまたはセル層内に移行
させ、汚染物または分離可能成分をより一層高い濃度で
含む流体の残りの部分をそのまま通過させて構造体から
排出する前記の米国特許第４，０６０，４８８号および
第４，０６９，１５７号の装置と同様に作用する。
多孔壁を有したハニカム構造体は、構造体を通過する流
体の全てをｒ過するのに直接（即ちフィルター薄膜また
は他のカバーなしで）用いることもできる。特願昭５６
−１０４，９４３号および米国特許第４，２７６，０７
１号には、一対の開放した対向端面を画定する複数の多
孔性交差薄壁と、これらの端面間に構造体の長手方向に
伸びた複数の中空で実質的に相互に平行な通路またはセ
ルとで形成されたハニカム構造体で作ったフィルターが
記載されている。
体の全てをｒ過するのに直接（即ちフィルター薄膜また
は他のカバーなしで）用いることもできる。特願昭５６
−１０４，９４３号および米国特許第４，２７６，０７
１号には、一対の開放した対向端面を画定する複数の多
孔性交差薄壁と、これらの端面間に構造体の長手方向に
伸びた複数の中空で実質的に相互に平行な通路またはセ
ルとで形成されたハニカム構造体で作ったフィルターが
記載されている。
通常セルの開放横断面が霧出している各端面では、交互
セルの端部が第２図に例示するように格子縞またはチェ
ッカー盤状に閉鎖されている。このパターンは各端面で
逆になり、構造体の各セルが端面の一方だけで閉鎖して
おり、構造体の反対側の端面だけで閉鎖した隣接セルと
共通の薄壁を共有するようになっている。汚染流体は加
圧下にフィルタ一体の「入口」端面に導入されて入口端
面で開放したセル（「入口」セル）に入ってい（。入口
セルは構造体の反対側の「出口」端部で閉鎖しているか
ら、汚染流体は狭い寸法の多孔性薄壁を通過して隣接す
る「出口」セル（これらの「出口」セルは全て構造体の
入口端面で閉鎖し出口端面で開放している）Ｋ入り、フ
ィルターの川口端面がら出る。流体中の全てのまたは実
質的に全ての固体粒状物質は入口セル内部を画定する薄
壁表面上に沈着し、またはこれらの薄壁の開放多孔性を
形成する細孔内に分離されろ。構造体を通過する汚染流
体は全て濾過され、各々隣接入口および出口セルによっ
て共有された構造体内部薄壁の全てがｒ過て利用される
。
セルの端部が第２図に例示するように格子縞またはチェ
ッカー盤状に閉鎖されている。このパターンは各端面で
逆になり、構造体の各セルが端面の一方だけで閉鎖して
おり、構造体の反対側の端面だけで閉鎖した隣接セルと
共通の薄壁を共有するようになっている。汚染流体は加
圧下にフィルタ一体の「入口」端面に導入されて入口端
面で開放したセル（「入口」セル）に入ってい（。入口
セルは構造体の反対側の「出口」端部で閉鎖しているか
ら、汚染流体は狭い寸法の多孔性薄壁を通過して隣接す
る「出口」セル（これらの「出口」セルは全て構造体の
入口端面で閉鎖し出口端面で開放している）Ｋ入り、フ
ィルターの川口端面がら出る。流体中の全てのまたは実
質的に全ての固体粒状物質は入口セル内部を画定する薄
壁表面上に沈着し、またはこれらの薄壁の開放多孔性を
形成する細孔内に分離されろ。構造体を通過する汚染流
体は全て濾過され、各々隣接入口および出口セルによっ
て共有された構造体内部薄壁の全てがｒ過て利用される
。
米国特許第４，２７６，０７１号はまた、長手方向に伸
びた通路と横方向に伸びた通路の層を交互に積重ねたク
ロスフローハニカム構造体から形成した第２のフィルタ
ー具体例をも示している。固体粒状汚染物を含む流体を
、−緒に伸びている二組の通路の一方のいずれかの端部
に導入し、沢過後に、残りの組の差込まれた共通に伸び
た通路から回収する。横方向および長手方向に伸びたセ
ル層を分離する薄壁だけが流体透過性であるから、隣接
した入口通路と出口通路とによって共−有された薄壁だ
けを通してｒ過か行なわれると記載されている。従って
、この装置は前記の格子縞の交り一セルを組込んだ同様
の寸法のハニカム構造体の約半分の効率を有する。
びた通路と横方向に伸びた通路の層を交互に積重ねたク
ロスフローハニカム構造体から形成した第２のフィルタ
ー具体例をも示している。固体粒状汚染物を含む流体を
、−緒に伸びている二組の通路の一方のいずれかの端部
に導入し、沢過後に、残りの組の差込まれた共通に伸び
た通路から回収する。横方向および長手方向に伸びたセ
ル層を分離する薄壁だけが流体透過性であるから、隣接
した入口通路と出口通路とによって共−有された薄壁だ
けを通してｒ過か行なわれると記載されている。従って
、この装置は前記の格子縞の交り一セルを組込んだ同様
の寸法のハニカム構造体の約半分の効率を有する。
少（とも必要最低限度の相互連絡多孔性を有した薄壁を
ハニカム構造体のフィルターに備えることによって、入
口セルがその薄壁を共有している隣接セル（即ち入口ま
たは出口）の種類に関係な（各入口セルを画定している
薄壁の全てを通してｒ過を達成できる。しかしこのよう
なフィルターは、匹敵する（即ち形状、寸法および材料
組成が同じ）格子縞閉鎖フィルター程に高い粒子容量ま
たは有用な運転時間を全般的に有しない。
ハニカム構造体のフィルターに備えることによって、入
口セルがその薄壁を共有している隣接セル（即ち入口ま
たは出口）の種類に関係な（各入口セルを画定している
薄壁の全てを通してｒ過を達成できる。しかしこのよう
なフィルターは、匹敵する（即ち形状、寸法および材料
組成が同じ）格子縞閉鎖フィルター程に高い粒子容量ま
たは有用な運転時間を全般的に有しない。
本発明は匹敵する格子縞閉鎖フィルターよりも大きな容
ｉｌを有したハニカム構造のフィルターを提供すること
である。
ｉｌを有したハニカム構造のフィルターを提供すること
である。
本発明の別の目的は、固体粒状汚染物がフィルターの入
口セル表面に蓄積する速度を下げろことに、よってハニ
カム構造体のフィルターの有用運転時間を改善すること
である。
口セル表面に蓄積する速度を下げろことに、よってハニ
カム構造体のフィルターの有用運転時間を改善すること
である。
前記のおよび他の目的は、フィルターの少（とも一つの
入口面と少（とも−っの出口端面を画定する複数の相互
連絡した多孔性薄壁と、各々入口または出口端面の少く
とも一つからフィルター内に伸びた複数のセルとを有し
たハニカム構造のフィルターによって達成される。薄壁
は、薄壁の狭い寸法部を横切って完全に液体を流れさせ
そして薄壁の長い寸法部を完全に貫通させ、また流体中
の固体粒子の少くとも有意部分が薄壁な完全に横切りま
たは貫通するのを妨げるのに充分なサイズおよび容積の
相互連絡した開放多孔性を有するように形成される。薄
壁の長い寸法部を流体が貫通して流れるようにするため
に、少くとも約２５容量チ、好ましくは少くとも約３５
容量チの開放多孔性を備えるようにする。
入口面と少（とも−っの出口端面を画定する複数の相互
連絡した多孔性薄壁と、各々入口または出口端面の少く
とも一つからフィルター内に伸びた複数のセルとを有し
たハニカム構造のフィルターによって達成される。薄壁
は、薄壁の狭い寸法部を横切って完全に液体を流れさせ
そして薄壁の長い寸法部を完全に貫通させ、また流体中
の固体粒子の少くとも有意部分が薄壁な完全に横切りま
たは貫通するのを妨げるのに充分なサイズおよび容積の
相互連絡した開放多孔性を有するように形成される。薄
壁の長い寸法部を流体が貫通して流れるようにするため
に、少くとも約２５容量チ、好ましくは少くとも約３５
容量チの開放多孔性を備えるようにする。
約０１ミクロンの平均細孔直径を有した細孔によって開
放多孔性を備えてもよく、但し典撃的にはこれより大き
な細孔が用いられる。
放多孔性を備えてもよく、但し典撃的にはこれより大き
な細孔が用いられる。
容積開放多孔性および平均細孔サイズは、通常の水銀浸
入ボロシメトリによって測定される。
入ボロシメトリによって測定される。
セルの全てまたは実質的に全ては、各々構造体の少（と
も一つの入口端面で開放し構造体の出口端面と隣接する
部分で閉鎖した入口セル群と、各々構造体の少くとも一
つの出口端面で開放し構造体の入口端面と隣接する部分
で閉鎖した出口群とに分けられる。最も重要な特徴とし
て、入口セル群を画定する薄壁の集合表面積は出口セル
群を画定する薄壁の集合表面積よりも有意的に大きい。
も一つの入口端面で開放し構造体の出口端面と隣接する
部分で閉鎖した入口セル群と、各々構造体の少くとも一
つの出口端面で開放し構造体の入口端面と隣接する部分
で閉鎖した出口群とに分けられる。最も重要な特徴とし
て、入口セル群を画定する薄壁の集合表面積は出口セル
群を画定する薄壁の集合表面積よりも有意的に大きい。
入口セル群の集合表面積は出口セル群の集合表面積より
も少くとも約２５チ大きいことが望ましく、出口セル群
の集合薄壁表面積よりも２倍乃至４倍大きいことが好ま
しい。
も少くとも約２５チ大きいことが望ましく、出口セル群
の集合薄壁表面積よりも２倍乃至４倍大きいことが好ま
しい。
少くとも入口セルの一部が互いに隣接してこれらの隣接
入口セルが同じ画定薄壁を共有するようにすることによ
り、全集合セル壁面積の有意的に大部分が入口セル群に
与えられるようにする。典型的な配列においては、入口
群のセルの全てまたは実質的に全てがそれらの画定薄壁
の少くとも一つ、典型的には二つまたはそれ以上を、入
口群の他の隣接セルと共有するようになし、または別の
面から言えばそれらの画定薄壁の少くとも３３％、典型
的には少（とも５０％またはそれ以上を他の隣接入口セ
ルと共有するようになす。出口セル数よりも多数の入口
セルを備えることにより、または入口および出口セルの
横方向横断面積を異ならせることにより、あるいはこれ
ら両方によって、集合用ロセル薄壁表面積よりも集合入
口セル薄壁表面積を有意的に大きくしてもよい。
入口セルが同じ画定薄壁を共有するようにすることによ
り、全集合セル壁面積の有意的に大部分が入口セル群に
与えられるようにする。典型的な配列においては、入口
群のセルの全てまたは実質的に全てがそれらの画定薄壁
の少くとも一つ、典型的には二つまたはそれ以上を、入
口群の他の隣接セルと共有するようになし、または別の
面から言えばそれらの画定薄壁の少くとも３３％、典型
的には少（とも５０％またはそれ以上を他の隣接入口セ
ルと共有するようになす。出口セル数よりも多数の入口
セルを備えることにより、または入口および出口セルの
横方向横断面積を異ならせることにより、あるいはこれ
ら両方によって、集合用ロセル薄壁表面積よりも集合入
口セル薄壁表面積を有意的に大きくしてもよい。
約１乃至６０ミクロン、好ましくは約１０乃至５０ミク
ロンの平均直径を有した細孔と、厚さ約００６０インチ
（１，５ｉｍ）、好ましくは約００１０乃至００３０イ
ンチ（０，２５乃至０．７６ｍｍ ）の薄壁とによって
形成された、好ましくは約４０乃至７０ｑ６の開放細孔
容積を有する本発明のフィルターの具体例は、ディーゼ
ルエンジン排気ガスから粒状物質を除去するのに用いら
れる。
ロンの平均直径を有した細孔と、厚さ約００６０インチ
（１，５ｉｍ）、好ましくは約００１０乃至００３０イ
ンチ（０，２５乃至０．７６ｍｍ ）の薄壁とによって
形成された、好ましくは約４０乃至７０ｑ６の開放細孔
容積を有する本発明のフィルターの具体例は、ディーゼ
ルエンジン排気ガスから粒状物質を除去するのに用いら
れる。
本発明によれば、全集合出口セル表面積よりも比較的大
きな全集合入口セル薄壁表面積を備えることにより、改
良された多孔性薄壁ハニカム構造のフィルターが提供さ
れる。第１ａ、１ｂおよびＩＣ図は本発明のハニカム構
造の模範的なフィルター２０を示す。フィルター２０は
円筒状であり、フィルター２０の対向する側に一対の実
質的に同一の円形端面２４および２６を画定する複数の
多孔性相互連絡薄壁２２と、端面２４と２６間でフィル
ター２０内に実質的に長手方向に実質的に互いにモ行に
伸びた複数の中空で端が開放した通路またはセル２８お
よび２９とを有する。
きな全集合入口セル薄壁表面積を備えることにより、改
良された多孔性薄壁ハニカム構造のフィルターが提供さ
れる。第１ａ、１ｂおよびＩＣ図は本発明のハニカム構
造の模範的なフィルター２０を示す。フィルター２０は
円筒状であり、フィルター２０の対向する側に一対の実
質的に同一の円形端面２４および２６を画定する複数の
多孔性相互連絡薄壁２２と、端面２４と２６間でフィル
ター２０内に実質的に長手方向に実質的に互いにモ行に
伸びた複数の中空で端が開放した通路またはセル２８お
よび２９とを有する。
セル２８および２９の各々の一端は端面２４または２６
．の−万または他方の近くで適切な手段によってふさが
れ、覆われ、または他の方法で閉鎖されて、各々入口お
よび出口セル２８および２９の群を形成するようになっ
ている。この状態は第１ａ図のフィルター２０の長子方
向断面図である第１ｂ図によく示されている。第１ｂ図
は、フィルター２０の入口端面２４で開放し出口端面２
６で栓３２により閉鎖された入口セル２８、および出口
端面２６で開放し入口端面２４で付加的栓３２によって
閉鎖された出口セル２９の垂直カラムを示している。セ
ル２８′Ｊ６よび２９の各々はその一端だけでふさがれ
ているから、第１ａ図におけるフィルター２０の入口端
面２４で見える閉鎖セルのパターンは反対側の出口端＋
ｉｉ ２６ （第１ａ図では隠れている）では逆になっ
ている。
．の−万または他方の近くで適切な手段によってふさが
れ、覆われ、または他の方法で閉鎖されて、各々入口お
よび出口セル２８および２９の群を形成するようになっ
ている。この状態は第１ａ図のフィルター２０の長子方
向断面図である第１ｂ図によく示されている。第１ｂ図
は、フィルター２０の入口端面２４で開放し出口端面２
６で栓３２により閉鎖された入口セル２８、および出口
端面２６で開放し入口端面２４で付加的栓３２によって
閉鎖された出口セル２９の垂直カラムを示している。セ
ル２８′Ｊ６よび２９の各々はその一端だけでふさがれ
ているから、第１ａ図におけるフィルター２０の入口端
面２４で見える閉鎖セルのパターンは反対側の出口端＋
ｉｉ ２６ （第１ａ図では隠れている）では逆になっ
ている。
薄壁２２は、薄壁の体積の少（とも２５チ、好ましくは
少くとも３５％の内部相互連絡開放多孔性を有するいず
れの適切な材料で作ることもできる。これにより、細隙
細孔流路の狭し・寸法部（例えば隣接した入口セルと出
口セルとの間の部分）ケ横切って流体が完全に流れ、そ
してさらに重要な特徴として、これらの流路の長い寸法
部（例えば入口セルと、隣接したまたは隣り合った出口
セルまたは出口端面２６との間の部分）を貫通して流れ
ろようにし、また少くとも有意量の粒子が薄壁２２を横
切ってまたは貫通してどの方向にも光全に流れないよう
にするのに充分な細隙細孔流路が備えられろ。薄壁２２
は典型的には同じ均一な厚さく即ち薄壁２２の狭い寸法
部）を有するように形成されるが、しかし所望の流速を
達成するように薄壁の厚さを変えてもよい。各セル２８
および２９は組をなす交差薄壁２２により、またはスキ
ン３０の一部と組をなす薄壁２２とによって画定される
。薄壁２２の各々は一対の隣接セル２８．２９あるいは
これら両方によって共有され、各薄壁２２の対向する外
面は入口セル２８の内面３３または出口セル２９の内面
３４を形成する。
少くとも３５％の内部相互連絡開放多孔性を有するいず
れの適切な材料で作ることもできる。これにより、細隙
細孔流路の狭し・寸法部（例えば隣接した入口セルと出
口セルとの間の部分）ケ横切って流体が完全に流れ、そ
してさらに重要な特徴として、これらの流路の長い寸法
部（例えば入口セルと、隣接したまたは隣り合った出口
セルまたは出口端面２６との間の部分）を貫通して流れ
ろようにし、また少くとも有意量の粒子が薄壁２２を横
切ってまたは貫通してどの方向にも光全に流れないよう
にするのに充分な細隙細孔流路が備えられろ。薄壁２２
は典型的には同じ均一な厚さく即ち薄壁２２の狭い寸法
部）を有するように形成されるが、しかし所望の流速を
達成するように薄壁の厚さを変えてもよい。各セル２８
および２９は組をなす交差薄壁２２により、またはスキ
ン３０の一部と組をなす薄壁２２とによって画定される
。薄壁２２の各々は一対の隣接セル２８．２９あるいは
これら両方によって共有され、各薄壁２２の対向する外
面は入口セル２８の内面３３または出口セル２９の内面
３４を形成する。
各組をなす薄壁２２を均一な厚さにし、この厚さを組ご
とに異ならせることにより、各組をなす壁を貫通して流
れる流速を制御して変えてもよい。
とに異ならせることにより、各組をなす壁を貫通して流
れる流速を制御して変えてもよい。
第２図は、前記の特願昭５６−１０４，９４３号および
米国特許第４，２７６，０７１号に記載されている格子
縞の入口／出口セルパターンを用いた模範的なハニカム
フィルター１２０の入口端面１２４を示す。入口セル１
２８と出口セル１２９は各々交互に配置され、各入口セ
ル１２８はそれに隣接する出口セル１２９とだけ薄壁１
２２を共有し、そしてその逆に各出口セル１２９はそれ
に隣接する入口セル１２８だけと薄壁１２２を共有する
ようになっている。このように各種類のセルは他の種類
のセルとだけ薄壁を共有するように形成される結束、実
質的に等しい集合入口セル薄壁表面積おＹび集合出口セ
ル薄壁表面積を有したフィルター１２０が得られる。ハ
ニカムフィルタ＝の当業者には、ハニカム構造フィルタ
ーの背圧は幾つかの要因、例えば薄壁特性（幅、開放多
孔性、平均細孔サイズ等）、入口および出口セル特性（
セル密度およびサイズ、入口／出口セル比、相対サイズ
および配置等）および粒子特性（沈着速度、有効多孔性
等）してよって決定されろことが判るであろう。より一
層広い集合入口セル表面積を得るように所定形状のフィ
ルターの薄壁面積を非対称に配合すれば、典型的にはそ
の有効容量が減り、初期背圧が増す。しかし、本発明者
は、前記の所要開放細孔性を有した薄壁な備えれば、粒
子は全ての入口セル壁表面を通して沢過され従って比較
的大きな面積にわたって広がることができるから、粒子
の蓄積に起因する背圧への影響の減少によって初期背圧
の増加を相殺することかで゛きることを見い出した。こ
の結果、薄壁に所要多孔性を有した所定形状のハニカム
フィルターの容量を、出ロセルヨりも入口セルに対して
薄壁面積のより一層多くを非対称的に配分することによ
って、増すことができる。その結果、フィルターの有用
運転時間が効果的に増すという長所が得られろ。
米国特許第４，２７６，０７１号に記載されている格子
縞の入口／出口セルパターンを用いた模範的なハニカム
フィルター１２０の入口端面１２４を示す。入口セル１
２８と出口セル１２９は各々交互に配置され、各入口セ
ル１２８はそれに隣接する出口セル１２９とだけ薄壁１
２２を共有し、そしてその逆に各出口セル１２９はそれ
に隣接する入口セル１２８だけと薄壁１２２を共有する
ようになっている。このように各種類のセルは他の種類
のセルとだけ薄壁を共有するように形成される結束、実
質的に等しい集合入口セル薄壁表面積おＹび集合出口セ
ル薄壁表面積を有したフィルター１２０が得られる。ハ
ニカムフィルタ＝の当業者には、ハニカム構造フィルタ
ーの背圧は幾つかの要因、例えば薄壁特性（幅、開放多
孔性、平均細孔サイズ等）、入口および出口セル特性（
セル密度およびサイズ、入口／出口セル比、相対サイズ
および配置等）および粒子特性（沈着速度、有効多孔性
等）してよって決定されろことが判るであろう。より一
層広い集合入口セル表面積を得るように所定形状のフィ
ルターの薄壁面積を非対称に配合すれば、典型的にはそ
の有効容量が減り、初期背圧が増す。しかし、本発明者
は、前記の所要開放細孔性を有した薄壁な備えれば、粒
子は全ての入口セル壁表面を通して沢過され従って比較
的大きな面積にわたって広がることができるから、粒子
の蓄積に起因する背圧への影響の減少によって初期背圧
の増加を相殺することかで゛きることを見い出した。こ
の結果、薄壁に所要多孔性を有した所定形状のハニカム
フィルターの容量を、出ロセルヨりも入口セルに対して
薄壁面積のより一層多くを非対称的に配分することによ
って、増すことができる。その結果、フィルターの有用
運転時間が効果的に増すという長所が得られろ。
薄壁表面積は、種々の方法で非対称配分できる９例えば
、第１ａ図乃至第１ｃ図に示す模範的なフィルター２０
の入口セル２８および出口セル２９の殆んど全てが同じ
表面積（即ち同じ長さ、同じ横方向横断面形状および同
じサイズ）を有するから、出口セル２９よりも多数の入
口セル２８を形成することによって集合出口セルの表面
積よりも実質的に大きい集合入口セル薄壁表面積が得ら
れた。
、第１ａ図乃至第１ｃ図に示す模範的なフィルター２０
の入口セル２８および出口セル２９の殆んど全てが同じ
表面積（即ち同じ長さ、同じ横方向横断面形状および同
じサイズ）を有するから、出口セル２９よりも多数の入
口セル２８を形成することによって集合出口セルの表面
積よりも実質的に大きい集合入口セル薄壁表面積が得ら
れた。
第１ａ図乃至第１Ｃ図のフィルター２０のセルおよび集
合セル表面積の約６７チが入口セル２８および入口セル
表面積３３であり、残りの３３％が出口セル２９および
出口セル表面積３４である。従って入口セル２８の集合
薄壁表面積は出口セル２９の集合薄壁表面積の約２倍で
ある。
合セル表面積の約６７チが入口セル２８および入口セル
表面積３３であり、残りの３３％が出口セル２９および
出口セル表面積３４である。従って入口セル２８の集合
薄壁表面積は出口セル２９の集合薄壁表面積の約２倍で
ある。
第３図乃至第１７図は、第１ａ図乃至第１Ｃ図のフィル
ター２０のセル２８および２９と同様に、入口端面２２
４（一部のみ図示）と対向する出口端面（図示せず）と
の間でハニカム構造のフィルター２２０内に長手方向に
伸びた入口セル２２８と出口セル２２９との種々の入口
端面パターンを示す略図である。
ター２０のセル２８および２９と同様に、入口端面２２
４（一部のみ図示）と対向する出口端面（図示せず）と
の間でハニカム構造のフィルター２２０内に長手方向に
伸びた入口セル２２８と出口セル２２９との種々の入口
端面パターンを示す略図である。
図示の入口／出口セルパターンにおいては、集合出口セ
ル表面積よりも集合入口セル表面積の方が実質的に大き
い。入口端面２２４と対向出口端面（図では見えない）
および複数のセル２２８および２２９は、前記の所要開
放多孔性を有した相互連絡した薄壁２２２によって形成
されている。また前記のように、各フィルター２２０に
は、所望ならば入口端面２２４と出口端面との間のセル
２２８および２２９の囲りにスキンを備えてもよい。図
では出口セル２２９は陰をつけて表わしてあり、これは
入口端面の近くで栓または他の適切な手段によって出口
セル２２９が閉鎖していることを示している。入口セル
２２８は対向する出口端面の近（で閉鎖されている。第
３図乃至第１７図に示した入口端面パターンは、フィル
ター２２０の全入口面２２８にわたって反復され、各フ
ィルター２２０の出口端面（図示せず）全体にわたって
逆のパターンになっている。
ル表面積よりも集合入口セル表面積の方が実質的に大き
い。入口端面２２４と対向出口端面（図では見えない）
および複数のセル２２８および２２９は、前記の所要開
放多孔性を有した相互連絡した薄壁２２２によって形成
されている。また前記のように、各フィルター２２０に
は、所望ならば入口端面２２４と出口端面との間のセル
２２８および２２９の囲りにスキンを備えてもよい。図
では出口セル２２９は陰をつけて表わしてあり、これは
入口端面の近くで栓または他の適切な手段によって出口
セル２２９が閉鎖していることを示している。入口セル
２２８は対向する出口端面の近（で閉鎖されている。第
３図乃至第１７図に示した入口端面パターンは、フィル
ター２２０の全入口面２２８にわたって反復され、各フ
ィルター２２０の出口端面（図示せず）全体にわたって
逆のパターンになっている。
第３図乃至第１７図から判るように、本発明を実施する
際には穐々の気泡横方向横断面形状を採用できる。図示
の正方形、矩形、三角形および六角形に加えて、他の等
送形状例えば五角形および六角形、他の多辺形状例えば
偏菱形、および連続曲線形状例えば円や楕円、または直
線状および曲線状壁のセル形状の組合せ等をも利用でき
る。前記の特願昭５６−１０４，９４３号には、交差薄
壁（または連続曲線セル形状の場合には隣接薄壁部）間
に形成される夾角は約６０°よりも大きくして、流体が
全ての内部セル帯域に充分に接近できるようにするのが
好ましいと教示されている。
際には穐々の気泡横方向横断面形状を採用できる。図示
の正方形、矩形、三角形および六角形に加えて、他の等
送形状例えば五角形および六角形、他の多辺形状例えば
偏菱形、および連続曲線形状例えば円や楕円、または直
線状および曲線状壁のセル形状の組合せ等をも利用でき
る。前記の特願昭５６−１０４，９４３号には、交差薄
壁（または連続曲線セル形状の場合には隣接薄壁部）間
に形成される夾角は約６０°よりも大きくして、流体が
全ての内部セル帯域に充分に接近できるようにするのが
好ましいと教示されている。
第３図乃至第５図および第７図乃至第１５図において、
セル２２８′ｊ６よび２２９は同じ均一なサイズおよび
形の横方向横断面形状に形成されている。出口セル２２
９よりも多数の入口セル２２８を備えることによって、
第１．１図乃至第１０図の具体例の場合のように、集合
出口セル薄壁表面よりも実質的に大きな集合入口セル薄
壁表面積を備えている。代りに、入口セル２２８と出口
セル２２９のサイズを変えてそれらの個々の薄壁表面積
を変える（即ち第６図と第１７図に示すよ５に）ことに
よって、または入口セル２２８と出口セル２２９の数と
サイズの両方を変えろ（即ち第１６図に示すように）、
・こ、とによって集合入口セル薄壁表面積を集合出口セ
ル薄壁表面積よりも大きくしてもよい。第７図乃至第１
１図および第１５図は、集合入ロセル薄ＩＭ表面積が約
６７％であり集合出口セル薄壁表面積が３３係である入
口および出口セルパターンにおける均一な気泡形状を示
している。第６図において、大きな正方形セルの幅が狭
い矩形セルの幅の２倍であれば、集合入口セル薄壁表面
積は約５７％であり、集合出口セル薄壁表面積は４３％
になる。第１６図でこの比率を保てば、集合入口セル薄
壁表面積は約７３％、集合出口セル薄壁表面積は約２７
％になる。
セル２２８′ｊ６よび２２９は同じ均一なサイズおよび
形の横方向横断面形状に形成されている。出口セル２２
９よりも多数の入口セル２２８を備えることによって、
第１．１図乃至第１０図の具体例の場合のように、集合
出口セル薄壁表面よりも実質的に大きな集合入口セル薄
壁表面積を備えている。代りに、入口セル２２８と出口
セル２２９のサイズを変えてそれらの個々の薄壁表面積
を変える（即ち第６図と第１７図に示すよ５に）ことに
よって、または入口セル２２８と出口セル２２９の数と
サイズの両方を変えろ（即ち第１６図に示すように）、
・こ、とによって集合入口セル薄壁表面積を集合出口セ
ル薄壁表面積よりも大きくしてもよい。第７図乃至第１
１図および第１５図は、集合入ロセル薄ＩＭ表面積が約
６７％であり集合出口セル薄壁表面積が３３係である入
口および出口セルパターンにおける均一な気泡形状を示
している。第６図において、大きな正方形セルの幅が狭
い矩形セルの幅の２倍であれば、集合入口セル薄壁表面
積は約５７％であり、集合出口セル薄壁表面積は４３％
になる。第１６図でこの比率を保てば、集合入口セル薄
壁表面積は約７３％、集合出口セル薄壁表面積は約２７
％になる。
第３図乃至第５図および第１２図乃至第１５図は均一な
サイズおよび形状の入口セル２２８および出口セル２２
９の比率が異なる場合を示しており、第３．４．１２お
よび１３図におけるセルは約７５％の集合入口セル薄壁
表面積と約２５％の集合出口セル薄壁表面積を備え、第
５および１５図党セルは約８０％の集合人口セル薄壁表
面積と約２０チの集合出口セル薄壁表面積を備え、第１
４図のセルは約８９チの集合人口セル薄壁表面積と約１
１％の集合出口セル薄壁表面積を備えている。
サイズおよび形状の入口セル２２８および出口セル２２
９の比率が異なる場合を示しており、第３．４．１２お
よび１３図におけるセルは約７５％の集合入口セル薄壁
表面積と約２５％の集合出口セル薄壁表面積を備え、第
５および１５図党セルは約８０％の集合人口セル薄壁表
面積と約２０チの集合出口セル薄壁表面積を備え、第１
４図のセルは約８９チの集合人口セル薄壁表面積と約１
１％の集合出口セル薄壁表面積を備えている。
薄ｌ？２２および２２２は前記の所要相互連絡開放多孔
性を与える適切な材料のいずれで作成してもよ（、例え
ば粉末金属、ガラス、セラミック（全般に結晶質のもの
）、樹脂または有機ポリマー、紙または編織布（充填剤
ａ有または不含有のもの）等、およびこれらの組合せ物
例えばガラス−セラミック混合物およびサーメットで作
成できる。焼成して焼結させｆ：、後に多孔性焼結材料
を生じる物質の、可塑成形性で焼結性の微細粒子または
短繊維あるいはこれら両方、特に粉末金属、ガラス、セ
ラミック、ガラスセラミック、サーメットまたは他のセ
ラミック系混合物で薄壁２２および２２２を製作するの
が好ましい。バッチ混合物の調製に使用できる揮発性可
塑剤、バインダーあるいはこれら両方に加えて、適切な
または通常用（・もれる不安定または可燃性の添加剤の
いずれをも成形性で焼結性の混合物中に分散して、焼結
した交差薄壁２２および２２２中に適切な相互連絡開放
多孔性を得ることができる。米国特許第３，９５０，１
７５号に記載のように原料り選択することによって、薄
壁２２および２２２中に所要開放多孔性を備えることが
できる。薄壁２２および２２２の母材は、選択された材
料に適切ないずれかの技法を用いて作成できるが、米国
特許第３．７９０，６５４号、第３，９１９，３８４号
および第４，００８゜０３３号および米国特許出願第２
６０，３４３号（１９８１年５月・１日出願） Ｖｔ記
載のような焼結性混合物からの押出によってスキン３０
と一体的に形成するのが好ましい。
性を与える適切な材料のいずれで作成してもよ（、例え
ば粉末金属、ガラス、セラミック（全般に結晶質のもの
）、樹脂または有機ポリマー、紙または編織布（充填剤
ａ有または不含有のもの）等、およびこれらの組合せ物
例えばガラス−セラミック混合物およびサーメットで作
成できる。焼成して焼結させｆ：、後に多孔性焼結材料
を生じる物質の、可塑成形性で焼結性の微細粒子または
短繊維あるいはこれら両方、特に粉末金属、ガラス、セ
ラミック、ガラスセラミック、サーメットまたは他のセ
ラミック系混合物で薄壁２２および２２２を製作するの
が好ましい。バッチ混合物の調製に使用できる揮発性可
塑剤、バインダーあるいはこれら両方に加えて、適切な
または通常用（・もれる不安定または可燃性の添加剤の
いずれをも成形性で焼結性の混合物中に分散して、焼結
した交差薄壁２２および２２２中に適切な相互連絡開放
多孔性を得ることができる。米国特許第３，９５０，１
７５号に記載のように原料り選択することによって、薄
壁２２および２２２中に所要開放多孔性を備えることが
できる。薄壁２２および２２２の母材は、選択された材
料に適切ないずれかの技法を用いて作成できるが、米国
特許第３．７９０，６５４号、第３，９１９，３８４号
および第４，００８゜０３３号および米国特許出願第２
６０，３４３号（１９８１年５月・１日出願） Ｖｔ記
載のような焼結性混合物からの押出によってスキン３０
と一体的に形成するのが好ましい。
フィルター２０または２２０の使用条件下で薄壁２２お
よび２２２の材料と混和性である（・ずれかの材料を用
いていずれかの方法でセル端を閉鎖してよい。材料の条
件としては、薄壁材料および汚染流体に対し単独でまた
は共通して有害な反応を示さないこと、薄壁に対する接
着性が良好であること、所望流速で流体の流れに対して
耐久性があること、熱膨張率が類似していること（フィ
ルターを高められた温度で使用する場合）等が挙げられ
る。
よび２２２の材料と混和性である（・ずれかの材料を用
いていずれかの方法でセル端を閉鎖してよい。材料の条
件としては、薄壁材料および汚染流体に対し単独でまた
は共通して有害な反応を示さないこと、薄壁に対する接
着性が良好であること、所望流速で流体の流れに対して
耐久性があること、熱膨張率が類似していること（フィ
ルターを高められた温度で使用する場合）等が挙げられ
る。
典型的には、選択されたセル端に流動性または成形性充
填材料を充填し、次に硬化、乾燥、焼成等の段階を実施
して成形性／流動性材料を、薄壁２２または２２２に機
械的にまたは化学的にあるいは機械的および化学的に接
着しセル端を覆いまたは満たす固体閉鎖物に転ｆヒする
ことによって栓３２を形成する。栓３２±／こは他の閉
鎖手段は多孔性または非多孔性であってよく、但し前者
の場合には所望１ノベルより多量の固体粒子が栓３２を
貫通してまたはその周囲を通過しこうしてフィルター２
０または２２０を貫通して流れることがないように、栓
３２の開放多孔性（即ち細孔容積と平均細孔サイズ）は
充分に小さい度合でなければならない。
填材料を充填し、次に硬化、乾燥、焼成等の段階を実施
して成形性／流動性材料を、薄壁２２または２２２に機
械的にまたは化学的にあるいは機械的および化学的に接
着しセル端を覆いまたは満たす固体閉鎖物に転ｆヒする
ことによって栓３２を形成する。栓３２±／こは他の閉
鎖手段は多孔性または非多孔性であってよく、但し前者
の場合には所望１ノベルより多量の固体粒子が栓３２を
貫通してまたはその周囲を通過しこうしてフィルター２
０または２２０を貫通して流れることがないように、栓
３２の開放多孔性（即ち細孔容積と平均細孔サイズ）は
充分に小さい度合でなければならない。
焼結性ハニカム母材を用いる場合には、選択されたセル
端に栓３２を形成するのに、典型的には混和性の焼結性
セメント混合物を用いろ。焼結性セメント混合物のよう
な流動性または成形性あるいはこれら両方の性質を有し
た材料を、堅固なハニカム構造体の選択されたセル端に
充填する方法および゛装置は、前記の特願昭５６−１０
４，９４３号、同５７−１２３゜７４６号、同５７−１
２３，７４４号、米国特許出願第２８３，７３４号およ
び第２８３，７３５号（これら２件は１９８１年７月１
５日出願）、第２９５゜６１０号および第２９６，６１
１号（これら２件は１９８１年８月２４日出願）に記載
されている。全般に、これらの方法、装置あるいはこれ
ら両方は、生の（即ち乾燥しているが焼結していない）
または焼結したハニカム母材、または他の堅固で非焼結
性のハニカム構造体に使用してもよい。米国特許出願第
２９５，６１２号（１９８１年８月２４日出願）に記載
のように、焼結性セメント混合物の焼結温度がハニカム
母材の焼結温度に充分に近いならば、これらの混合物を
生の（即ち焼結性の）ハニカム母材と共に使用してもよ
（、または特願昭５６−１０４，９４３号に記載のよう
に焼結温度の低いセメントを焼結温度の高い前以って焼
成した構造体に充填してもよい。乾燥、焼結あるいはこ
れら両方を通して生じる焼結性基体または充填材料ある
いはこれら両方の寸法変化（典型的には収縮または膨張
）は、米国特許第３，１８９，５１２号、第３，６３４
，１１１号、米国特許出願第１６５，６４７号（１９８
０年７月３日出願うに記載の発泡セラミックセメントの
ような焼結中に発泡する充填材料、または前記米国特許
出願第２９５，６１２号に記載の、ハニカム構造体に対
して相対的に適切に膨張する充填材料を用いることによ
って補正できる。
端に栓３２を形成するのに、典型的には混和性の焼結性
セメント混合物を用いろ。焼結性セメント混合物のよう
な流動性または成形性あるいはこれら両方の性質を有し
た材料を、堅固なハニカム構造体の選択されたセル端に
充填する方法および゛装置は、前記の特願昭５６−１０
４，９４３号、同５７−１２３゜７４６号、同５７−１
２３，７４４号、米国特許出願第２８３，７３４号およ
び第２８３，７３５号（これら２件は１９８１年７月１
５日出願）、第２９５゜６１０号および第２９６，６１
１号（これら２件は１９８１年８月２４日出願）に記載
されている。全般に、これらの方法、装置あるいはこれ
ら両方は、生の（即ち乾燥しているが焼結していない）
または焼結したハニカム母材、または他の堅固で非焼結
性のハニカム構造体に使用してもよい。米国特許出願第
２９５，６１２号（１９８１年８月２４日出願）に記載
のように、焼結性セメント混合物の焼結温度がハニカム
母材の焼結温度に充分に近いならば、これらの混合物を
生の（即ち焼結性の）ハニカム母材と共に使用してもよ
（、または特願昭５６−１０４，９４３号に記載のよう
に焼結温度の低いセメントを焼結温度の高い前以って焼
成した構造体に充填してもよい。乾燥、焼結あるいはこ
れら両方を通して生じる焼結性基体または充填材料ある
いはこれら両方の寸法変化（典型的には収縮または膨張
）は、米国特許第３，１８９，５１２号、第３，６３４
，１１１号、米国特許出願第１６５，６４７号（１９８
０年７月３日出願うに記載の発泡セラミックセメントの
ような焼結中に発泡する充填材料、または前記米国特許
出願第２９５，６１２号に記載の、ハニカム構造体に対
して相対的に適切に膨張する充填材料を用いることによ
って補正できる。
第１ｂ図および第１Ｃ図は、薄壁２２を貫通しておよび
横切って流れる流体の流れを示す。本発明の他の具体例
でも同様の流れが生じる。第１ｂ図は第１ａ図のフィル
ター２０のセル２８および２９の垂直方向のカラムを示
している。入口セル２８（入口端面２４で開放し出口端
面２６で閉鎖している）と出口セル２９（入口端面２４
で閉鎖し出口端面２６で開放している）がカラムに沿っ
て散在している。第１Ｃ図は第１ａ図および第１ｂ図の
フィルター２０の拡大内部横断面図であり、入口セル２
８と出口セル２９の横断面、およびこれらのセルを画定
する相互連絡した薄壁２２を示している。矢印３６で示
される汚染流体は入口端面２４からフィルター２０内に
導入され入口セル２８に入る。入口セル２８が隣接出口
セル２９と薄壁２２を共有している（例えば第１ｂ図と
第１Ｃ図の各々において薄壁２２ａが隣接する入口セル
２８ａと出口セル２９ａによって共有されている）場合
には、流体の主要な流れは矢印３８で示すように薄壁２
２ａの厚さく即ち狭い寸法部）を横切って生じる。薄壁
２２が一対の入口セル２８１間で共有されている（例え
ば隣接入口セル２８ａおよび２８ｂ間で薄壁２２ｂが共
有されている）場合には、流体の主要な流れは、第１Ｃ
図の矢印４０で示すように薄壁の長い寸法部を貫通して
（即ち入口セル２８ａおよび２８ｂの内面を形成する薄
壁２２の外面から隣接するまたは隣り合った出口セル２
９を形成する他の相互連絡した薄壁２２へ）生じる。薄
壁は相互連絡開放多孔性を有するから、入口セル２８と
出口セル２９または端面２６あるいはこれら両方との間
で、薄壁２２の残りの長い寸法部を貫通する（即ち第１
ｂ図の薄ｌ１ｆ２２を貫通して水平方向の、および第１
Ｃ図の平面図に対して直角の方向の）流体の流れも生じ
る。壁２２が均一な幅（即ち厚さ）を有する場合には、
隣接する入口セル２８と出口セル２９間で共有される薄
壁２２の間（即ち第１ｂ図および第１ｃ図の矢印３８で
示す流路）の初期抵抗は最も低いから、流入流体はこの
流路を通して高い速度で流れる。
横切って流れる流体の流れを示す。本発明の他の具体例
でも同様の流れが生じる。第１ｂ図は第１ａ図のフィル
ター２０のセル２８および２９の垂直方向のカラムを示
している。入口セル２８（入口端面２４で開放し出口端
面２６で閉鎖している）と出口セル２９（入口端面２４
で閉鎖し出口端面２６で開放している）がカラムに沿っ
て散在している。第１Ｃ図は第１ａ図および第１ｂ図の
フィルター２０の拡大内部横断面図であり、入口セル２
８と出口セル２９の横断面、およびこれらのセルを画定
する相互連絡した薄壁２２を示している。矢印３６で示
される汚染流体は入口端面２４からフィルター２０内に
導入され入口セル２８に入る。入口セル２８が隣接出口
セル２９と薄壁２２を共有している（例えば第１ｂ図と
第１Ｃ図の各々において薄壁２２ａが隣接する入口セル
２８ａと出口セル２９ａによって共有されている）場合
には、流体の主要な流れは矢印３８で示すように薄壁２
２ａの厚さく即ち狭い寸法部）を横切って生じる。薄壁
２２が一対の入口セル２８１間で共有されている（例え
ば隣接入口セル２８ａおよび２８ｂ間で薄壁２２ｂが共
有されている）場合には、流体の主要な流れは、第１Ｃ
図の矢印４０で示すように薄壁の長い寸法部を貫通して
（即ち入口セル２８ａおよび２８ｂの内面を形成する薄
壁２２の外面から隣接するまたは隣り合った出口セル２
９を形成する他の相互連絡した薄壁２２へ）生じる。薄
壁は相互連絡開放多孔性を有するから、入口セル２８と
出口セル２９または端面２６あるいはこれら両方との間
で、薄壁２２の残りの長い寸法部を貫通する（即ち第１
ｂ図の薄ｌ１ｆ２２を貫通して水平方向の、および第１
Ｃ図の平面図に対して直角の方向の）流体の流れも生じ
る。壁２２が均一な幅（即ち厚さ）を有する場合には、
隣接する入口セル２８と出口セル２９間で共有される薄
壁２２の間（即ち第１ｂ図および第１ｃ図の矢印３８で
示す流路）の初期抵抗は最も低いから、流入流体はこの
流路を通して高い速度で流れる。
固体粒子層は入口セル２８のこれらの薄壁表面上に蓄積
し始めるから、これらの壁を横切る方向の背圧が増し、
これらの壁へ流入する流体の流速は、矢印４０で示すよ
うに隣接入口セル２８間の薄壁２２への流速と等しくな
る傾向を示す。入口セル２８を形成する種々の薄壁２２
を貫通する流れは、入口セル２８の特定の内壁面３３ま
たはその一部に固体粒子が蓄積するにつれて、一定に調
整された状態になる。
し始めるから、これらの壁を横切る方向の背圧が増し、
これらの壁へ流入する流体の流速は、矢印４０で示すよ
うに隣接入口セル２８間の薄壁２２への流速と等しくな
る傾向を示す。入口セル２８を形成する種々の薄壁２２
を貫通する流れは、入口セル２８の特定の内壁面３３ま
たはその一部に固体粒子が蓄積するにつれて、一定に調
整された状態になる。
本発明の好ましい具体例の人目端面を第１７図に示す。
前記のように、フィルター２２０はハニカム構造を有し
、フィルター２２０の入口端面で適切な手段で（陰をつ
けて示すように）閉鎖した一組の出口セル２２９の面積
よりも実質的に大きい個々の横断面積を有した第一の組
の入口セル２２８（これはフィルター２２０の反対側の
出口端面で閉鎖している９を備えている。出口セル２２
９は隣接入［−１セル２２８間の薄壁２２２ｂの端部に
設けられ、端面間に連続平面として伸びた交差した平行
薄壁によって形成された正方形、矩形、他の平行四辺形
や三角形のような単純な多辺ヒル形状と比較して高い耐
熱衝撃性を構造体に与えている１、さらに、出口セル２
２９を形成する薄壁２２２ａの厚さは隣接入口セル２２
８を分離画定する壁２２２ｂの厚さと異なり、その結果
薄壁２２２ａと２２２ｂを各々横切っておよび貫通して
流体が差別的に流れて、全ての入［−］セル表面３３上
でのｒ過を等しくしまたはフィルター２２０内の流速が
最大になるようにしである。
、フィルター２２０の入口端面で適切な手段で（陰をつ
けて示すように）閉鎖した一組の出口セル２２９の面積
よりも実質的に大きい個々の横断面積を有した第一の組
の入口セル２２８（これはフィルター２２０の反対側の
出口端面で閉鎖している９を備えている。出口セル２２
９は隣接入［−１セル２２８間の薄壁２２２ｂの端部に
設けられ、端面間に連続平面として伸びた交差した平行
薄壁によって形成された正方形、矩形、他の平行四辺形
や三角形のような単純な多辺ヒル形状と比較して高い耐
熱衝撃性を構造体に与えている１、さらに、出口セル２
２９を形成する薄壁２２２ａの厚さは隣接入口セル２２
８を分離画定する壁２２２ｂの厚さと異なり、その結果
薄壁２２２ａと２２２ｂを各々横切っておよび貫通して
流体が差別的に流れて、全ての入［−］セル表面３３上
でのｒ過を等しくしまたはフィルター２２０内の流速が
最大になるようにしである。
薄９２２ ′ｊ６よび２２２の組成および物理的ベラメ
ーター、例えば寸法、パーセント、開放多孔性および平
均細孔サイズ等は、使用者の操作条件例えばフィルター
強度、耐久性および効率、汚染物の大きさと濃度、流体
の流速、密度および粘度等を満たすように変えられてよ
い。本発明のフィルターの用途としては、特願昭５６−
１０４，９４３号に記載のような排気ガスフィルター、
溶融金属フィルター、熱回収ホイール等が挙げられる。
ーター、例えば寸法、パーセント、開放多孔性および平
均細孔サイズ等は、使用者の操作条件例えばフィルター
強度、耐久性および効率、汚染物の大きさと濃度、流体
の流速、密度および粘度等を満たすように変えられてよ
い。本発明のフィルターの用途としては、特願昭５６−
１０４，９４３号に記載のような排気ガスフィルター、
溶融金属フィルター、熱回収ホイール等が挙げられる。
本発明の特に望ましい用途は、ディーゼルエンジン排気
ガスから炭質固体粒子を除去して大気汚染を防Ｈ−する
用途であり、これらの粒子は約５マイクロメーター（即
ちミクロン）から００５ミクロン以下の範囲の直径を有
する。第１８図はこのような装置の模範的形態を示し、
この装置は容器または缶５０内に保持されたフィルター
２０′を有している。フィルタ一体２０′は第１３乃至
１７図に示すもののいずれであってもよく、または本発
明の技法による他のフィルタ一体であってもよい。
ガスから炭質固体粒子を除去して大気汚染を防Ｈ−する
用途であり、これらの粒子は約５マイクロメーター（即
ちミクロン）から００５ミクロン以下の範囲の直径を有
する。第１８図はこのような装置の模範的形態を示し、
この装置は容器または缶５０内に保持されたフィルター
２０′を有している。フィルタ一体２０′は第１３乃至
１７図に示すもののいずれであってもよく、または本発
明の技法による他のフィルタ一体であってもよい。
フィルタ一体２０′は、多孔性交差薄壁２２′によって
形成され対向する入口端面２４′と出口端面２６′間に
伸びた入口セル２８′と出口セル２９′を有している。
形成され対向する入口端面２４′と出口端面２６′間に
伸びた入口セル２８′と出口セル２９′を有している。
端面２４′と２６′間でフィルタ一体２０′の外面とし
てスキン３０′を備えである。缶５０は、例えば米国特
許第３，４４１゜３８１号に記載のような内燃機関の排
気系の接触転化器ハニカム基体の取付けに用いられる伸
煩の缶と同様のものであってよい。缶５０は二つの部分
５１および５２を有し、これらは各々フィルター保持部
５３および５４、導管コネクター５５および５６、各々
コネクター５５および５６と部分５３および５４とを結
合させる円錐部分５７および５８、および相フランジ５
９および６０からなる。相フランジ５９および６０は機
械的に（例えばボルトとナツトにより）−緒に締結され
て、缶５０を適正に組立てだ状態に保ち、またフィルタ
ー２０′の取換えのだめに缶５０を開（際にゆるめられ
得るようになっている。Ｌ字形横断面の内部環状取付部
材６１′Ｊ６よび６２は、各々端面２４′および２６′
に接触してフィルター２０’を缶５０内の適正な軸方向
固定位置に保持するように、部分５３および５４に取付
けられる。機械的な衝撃と振動に対してフィルター２０
’を緩衝するために、金属メツシュ、耐火物繊維等のお
おいまたはマツトロ３でフィルター２０′を取囲むのが
通常望ましく、このマツトロ３はフィルター２０′と部
分５３および５４との間の環状空間に満たしてもよい。
てスキン３０′を備えである。缶５０は、例えば米国特
許第３，４４１゜３８１号に記載のような内燃機関の排
気系の接触転化器ハニカム基体の取付けに用いられる伸
煩の缶と同様のものであってよい。缶５０は二つの部分
５１および５２を有し、これらは各々フィルター保持部
５３および５４、導管コネクター５５および５６、各々
コネクター５５および５６と部分５３および５４とを結
合させる円錐部分５７および５８、および相フランジ５
９および６０からなる。相フランジ５９および６０は機
械的に（例えばボルトとナツトにより）−緒に締結され
て、缶５０を適正に組立てだ状態に保ち、またフィルタ
ー２０′の取換えのだめに缶５０を開（際にゆるめられ
得るようになっている。Ｌ字形横断面の内部環状取付部
材６１′Ｊ６よび６２は、各々端面２４′および２６′
に接触してフィルター２０’を缶５０内の適正な軸方向
固定位置に保持するように、部分５３および５４に取付
けられる。機械的な衝撃と振動に対してフィルター２０
’を緩衝するために、金属メツシュ、耐火物繊維等のお
おいまたはマツトロ３でフィルター２０′を取囲むのが
通常望ましく、このマツトロ３はフィルター２０′と部
分５３および５４との間の環状空間に満たしてもよい。
フィルター２０′からの熱損失と部分５３および５４の
過熱を最小にするために、ガラスまたはミネラルウール
マットのような断熱材料の層６４をもスキン３０′の囲
りに巻いてもよい。
過熱を最小にするために、ガラスまたはミネラルウール
マットのような断熱材料の層６４をもスキン３０′の囲
りに巻いてもよい。
コネクタ５５および５６は、ディーゼルエンジンの排気
ガス管の上流部および下流部に適切に（例えば溶接また
は機械的カップリングにより）締結される。缶５０はエ
ンジン排気マニホルド下流のある距離の所の排気ガス導
管内にその′一部を形成するように配置できるが、缶５
０を排気マニホルドの出口まだはその近（に配置するの
が望ましい。後者の配置（こよれば、排気マニホルドか
ら出る排気ガスの温度を高い値にして、排気ガス中に過
剰１の空気を含んだ状態でフィルター２０′内に拘束さ
れた炭質粒子を燃焼させることにより、フィルター２０
′の再生を容易に実施できる。
ガス管の上流部および下流部に適切に（例えば溶接また
は機械的カップリングにより）締結される。缶５０はエ
ンジン排気マニホルド下流のある距離の所の排気ガス導
管内にその′一部を形成するように配置できるが、缶５
０を排気マニホルドの出口まだはその近（に配置するの
が望ましい。後者の配置（こよれば、排気マニホルドか
ら出る排気ガスの温度を高い値にして、排気ガス中に過
剰１の空気を含んだ状態でフィルター２０′内に拘束さ
れた炭質粒子を燃焼させることにより、フィルター２０
′の再生を容易に実施できる。
再生中に形成された気体燃焼生成物を、次にフィルター
２０′を通過させてコネクター５６から、コネクター５
６に締結された尾管（図示せず）へ排出できる。所望な
らば（％に管５０を排気導管に沿って排気マニホルドか
らある距離だけ下流に配置する場合にはン、缶５０内に
燃焼点火装看を設け、例えば円錐部５７内にグロープラ
グを設けまたはフィルター２０′の中心軸内に電気ヒー
ターを設け（米国特許第３，７６８，９８２号に記載の
ものと同様の装置であってもよい）、フィルター２０′
の上流部で缶５０に二次空気を噴射して、缶５０からフ
ィルター２０′を取出すことな（フィルター２０′を容
易に再生できるようにしてもよい。まだ、フィルター２
０’の薄壁２２′上にまたはその内部に触媒物質を（接
触転化ハニカム基体と同様に）設けて、フィルター２０
′内の再生燃焼を容易にしてもよい。通常の使用におい
ては、ディーゼルエンジンの回転速度（即ちｒｐｍ ）
がしばしば高速になれば、充分な熱（例えば４００乃至
５００℃以上）が得られるからフィルター２０′の取換
頻度は減少する。但し、フィルター２０′を取はずして
、空気を逆方向に吹込んで捕集粒子の殆んどをフィルタ
ー２０′から収納袋に吹き流し、次いで高温空気をフィ
ルター２０′に通して充分に再生し缶５０内に再設置す
ることもできる。
２０′を通過させてコネクター５６から、コネクター５
６に締結された尾管（図示せず）へ排出できる。所望な
らば（％に管５０を排気導管に沿って排気マニホルドか
らある距離だけ下流に配置する場合にはン、缶５０内に
燃焼点火装看を設け、例えば円錐部５７内にグロープラ
グを設けまたはフィルター２０′の中心軸内に電気ヒー
ターを設け（米国特許第３，７６８，９８２号に記載の
ものと同様の装置であってもよい）、フィルター２０′
の上流部で缶５０に二次空気を噴射して、缶５０からフ
ィルター２０′を取出すことな（フィルター２０′を容
易に再生できるようにしてもよい。まだ、フィルター２
０’の薄壁２２′上にまたはその内部に触媒物質を（接
触転化ハニカム基体と同様に）設けて、フィルター２０
′内の再生燃焼を容易にしてもよい。通常の使用におい
ては、ディーゼルエンジンの回転速度（即ちｒｐｍ ）
がしばしば高速になれば、充分な熱（例えば４００乃至
５００℃以上）が得られるからフィルター２０′の取換
頻度は減少する。但し、フィルター２０′を取はずして
、空気を逆方向に吹込んで捕集粒子の殆んどをフィルタ
ー２０′から収納袋に吹き流し、次いで高温空気をフィ
ルター２０′に通して充分に再生し缶５０内に再設置す
ることもできる。
ディーゼル粒子ｒ適用途では、約１０乃至３００セル／
ｉｎ５ （約１．５乃至４６，５セル／ｃｎｌ）の気
泡密度を有したハニカム構造体が有用であり、軽自動車
用途では約１００乃至２００セル／ ｉｎ５ （約１
５．５乃至３１セル／ＣＩ／ｌ）の気泡密度が好ましい
。壁厚は構造の結合性に必要な最小寸法から上に変化し
てよく、後記の押出セラミック材料の場合には約０．０
０２イ／チ（約０．０５１１）であってよい。所望の気
泡密度を有したこれらの材料の場合には約００１０乃至
０．０３０インチ（約０．２５乃至０．７６ｍｍ ）の
範囲が好ましい。薄壁の容積開放多孔性は、種々の値で
あってよいが、しかじ薄壁容積の約２５チ以上望ましく
は約３５％以上であるべきであり、約４０％乃至７０％
の範囲が薄壁の長い寸法部を貫通する流体の流れに対す
る背圧を最小にする上で好ましい。壁内の乎均細孔直径
は約１乃至６０ミクロンの間で変化でき、約１０乃至５
０ミクロンの範囲が好ましい。所望効率は、エンジンの
運転特性と運転スケジュールに依存して約５０％未満乃
至約９０チ以上の範囲であろう。
ｉｎ５ （約１．５乃至４６，５セル／ｃｎｌ）の気
泡密度を有したハニカム構造体が有用であり、軽自動車
用途では約１００乃至２００セル／ ｉｎ５ （約１
５．５乃至３１セル／ＣＩ／ｌ）の気泡密度が好ましい
。壁厚は構造の結合性に必要な最小寸法から上に変化し
てよく、後記の押出セラミック材料の場合には約０．０
０２イ／チ（約０．０５１１）であってよい。所望の気
泡密度を有したこれらの材料の場合には約００１０乃至
０．０３０インチ（約０．２５乃至０．７６ｍｍ ）の
範囲が好ましい。薄壁の容積開放多孔性は、種々の値で
あってよいが、しかじ薄壁容積の約２５チ以上望ましく
は約３５％以上であるべきであり、約４０％乃至７０％
の範囲が薄壁の長い寸法部を貫通する流体の流れに対す
る背圧を最小にする上で好ましい。壁内の乎均細孔直径
は約１乃至６０ミクロンの間で変化でき、約１０乃至５
０ミクロンの範囲が好ましい。所望効率は、エンジンの
運転特性と運転スケジュールに依存して約５０％未満乃
至約９０チ以上の範囲であろう。
ディーゼル粒子分離フィルターとしては全般に米国特許
第３，８８５，９７７号および第４，００１゜０２８号
に開示されるコージライトのようなセラミック材料が好
ましい。その理由は、内燃機関排気系の触媒物質として
の使用で判っているように、これらの材料はディーゼル
エンジン系統を含めてこれらの系統において生じる熱的
、化学的および物理的条件に耐え得る性質を有するから
である。
第３，８８５，９７７号および第４，００１゜０２８号
に開示されるコージライトのようなセラミック材料が好
ましい。その理由は、内燃機関排気系の触媒物質として
の使用で判っているように、これらの材料はディーゼル
エンジン系統を含めてこれらの系統において生じる熱的
、化学的および物理的条件に耐え得る性質を有するから
である。
テイーセル排気粒子フィルター用の薄壁母材は、前記の
特願昭５６−１０４，９４３号の表１の特定バッチ混合
物を押出すことにより形成でき、同特許出願に記載のよ
うにディーゼル排気ｒ過および他のｒ適用途に適切な高
ナトリウムイオン含有量のマンガン−マグネシウム発泡
コージライトセメントで栓をしてもよい。特に、本発明
の第１ａ図、第３図および第４図に示した閉塞パターン
を用いたフィルターは、前記の特願昭５６−１０４，９
４３号の表■のザンブルＤ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｈについて示
される好適なバッチ混合物からフィルターを形成しそし
てこの特許出願に記載のようにして比較試験を実施した
時に、同様に形成され同じ形状を持つ格子縞閉塞フィル
ター（即ち第２図に示すもの）と比較して水柱圧約１０
０Ｃ：ｍより高い背圧での平均粒子容量が高いことが判
」つた。この容計比較は、約１００セル／１ｎｋ（約１
５５−セル／ｄ）の密度で形成されそして約０．０１
フインチ（０，６ｍｍ）の均一な厚さの薄壁で形成され
た正方形セルを有した直径約３６インチ（約９．３ Ｃ
Ｉｎ）および全長約１２インチ（３０，５ｍ）の円筒状
フィルターに基づいて実施した。同じ組成と形状を有し
第５図のパターンに従って閉塞したフィルターにおける
低い粒子蓄積速度による背圧上昇の減少度合は、これら
のフィルターの高い初期背圧を補償するには充分でなく
、水柱圧１４０ｃｒｒＬの背圧での試験停止時にこれら
のフィルターは匹敵する格子縞閉塞フィルターよりも低
い粒子容量を示した。同じ組成および気泡形状を有し但
し集合セル薄壁表面積の８０チより多（を入口セルに割
当てた閉塞パターンを有する他の一フィルターは、第５
図のパターンに閉塞した）・１ルターの結果から推定さ
れるように、水柱圧１４０ＣＩｎの背圧限界で格子縞フ
ィルターと比較して浄化度合はさらに不充分であった。
特願昭５６−１０４，９４３号の表１の特定バッチ混合
物を押出すことにより形成でき、同特許出願に記載のよ
うにディーゼル排気ｒ過および他のｒ適用途に適切な高
ナトリウムイオン含有量のマンガン−マグネシウム発泡
コージライトセメントで栓をしてもよい。特に、本発明
の第１ａ図、第３図および第４図に示した閉塞パターン
を用いたフィルターは、前記の特願昭５６−１０４，９
４３号の表■のザンブルＤ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｈについて示
される好適なバッチ混合物からフィルターを形成しそし
てこの特許出願に記載のようにして比較試験を実施した
時に、同様に形成され同じ形状を持つ格子縞閉塞フィル
ター（即ち第２図に示すもの）と比較して水柱圧約１０
０Ｃ：ｍより高い背圧での平均粒子容量が高いことが判
」つた。この容計比較は、約１００セル／１ｎｋ（約１
５５−セル／ｄ）の密度で形成されそして約０．０１
フインチ（０，６ｍｍ）の均一な厚さの薄壁で形成され
た正方形セルを有した直径約３６インチ（約９．３ Ｃ
Ｉｎ）および全長約１２インチ（３０，５ｍ）の円筒状
フィルターに基づいて実施した。同じ組成と形状を有し
第５図のパターンに従って閉塞したフィルターにおける
低い粒子蓄積速度による背圧上昇の減少度合は、これら
のフィルターの高い初期背圧を補償するには充分でなく
、水柱圧１４０ｃｒｒＬの背圧での試験停止時にこれら
のフィルターは匹敵する格子縞閉塞フィルターよりも低
い粒子容量を示した。同じ組成および気泡形状を有し但
し集合セル薄壁表面積の８０チより多（を入口セルに割
当てた閉塞パターンを有する他の一フィルターは、第５
図のパターンに閉塞した）・１ルターの結果から推定さ
れるように、水柱圧１４０ＣＩｎの背圧限界で格子縞フ
ィルターと比較して浄化度合はさらに不充分であった。
フィルター内に単一の一様な方向に伸びたセルラ有した
ハニカムフィルターの他にも、第１９図に示した模範的
なりロスフローフィルター３２０のような他の種類のハ
ニカムフィルターにも本発明を適用できる。フィルター
３２０は複数の相互連絡した多孔性薄壁３２２によって
形成され、これらの薄壁は、フィルター３２０の外面の
うち三面に、一対の対向した入口端面３２４および３２
５と出口端面３２６を画定している。一群の入口セル３
２８がフィルター３２０内に入口端面３２４と３２５間
に層状に横方向に伸びている。入口セル３２８は入口端
面３２４および３２５で開放し、出口端面３２６に配置
された入口セルは出口端面３２６に沿って閉鎖している
。山口セル３２９は入口セル３２８の層の間に散在して
フィルター３２０内に層状に長手方向に伸びている。出
口セル３２９は出口端面３２６で開放し入口端面３２４
および３２５と隣接する所で閉鎖している。固体粒子汚
染物を含む流体は、両方の入口端面３２４および３２５
で入口セル３２８の開放端からフィルター３２０に入る
。薄壁３２２’は、薄壁３２２の狭い寸法部および長い
寸法部を完全に横切りおよび貫通して通過させ一方汚染
物が薄壁３２２のどの寸法部をも完全に貫通してまたは
横切つゼ流れないようにするのに充分なサイズおよび容
積の相互連絡開放多孔性を有している。集合入口セル面
積は集合出口セル面積よりも実質的に大きくてよ（、こ
の集合入口セル面積は典型的には出口セルよりも入口セ
ルの数を多くしまたは出口セルよりも入口セルを大きく
し、またはフィルター３２０の場合のようにこれら両方
によって備えることができる。代りに、フィルター３２
０には単一の入口端面な備え、またはｌｊ向出出口端面
たは一対の入口端面と一対の出［］端面を備えてもよい
。
ハニカムフィルターの他にも、第１９図に示した模範的
なりロスフローフィルター３２０のような他の種類のハ
ニカムフィルターにも本発明を適用できる。フィルター
３２０は複数の相互連絡した多孔性薄壁３２２によって
形成され、これらの薄壁は、フィルター３２０の外面の
うち三面に、一対の対向した入口端面３２４および３２
５と出口端面３２６を画定している。一群の入口セル３
２８がフィルター３２０内に入口端面３２４と３２５間
に層状に横方向に伸びている。入口セル３２８は入口端
面３２４および３２５で開放し、出口端面３２６に配置
された入口セルは出口端面３２６に沿って閉鎖している
。山口セル３２９は入口セル３２８の層の間に散在して
フィルター３２０内に層状に長手方向に伸びている。出
口セル３２９は出口端面３２６で開放し入口端面３２４
および３２５と隣接する所で閉鎖している。固体粒子汚
染物を含む流体は、両方の入口端面３２４および３２５
で入口セル３２８の開放端からフィルター３２０に入る
。薄壁３２２’は、薄壁３２２の狭い寸法部および長い
寸法部を完全に横切りおよび貫通して通過させ一方汚染
物が薄壁３２２のどの寸法部をも完全に貫通してまたは
横切つゼ流れないようにするのに充分なサイズおよび容
積の相互連絡開放多孔性を有している。集合入口セル面
積は集合出口セル面積よりも実質的に大きくてよ（、こ
の集合入口セル面積は典型的には出口セルよりも入口セ
ルの数を多くしまたは出口セルよりも入口セルを大きく
し、またはフィルター３２０の場合のようにこれら両方
によって備えることができる。代りに、フィルター３２
０には単一の入口端面な備え、またはｌｊ向出出口端面
たは一対の入口端面と一対の出［］端面を備えてもよい
。
ｉ′ｌＪ記の具体例の構造、配列および組成は種々変更
できることは理解されるであろう。
できることは理解されるであろう。
第１３．１ｂおよびＩＣ図は本発明のハニカム構造フィ
ルターの模範具体例を示した図、第２図は米国特許第４
，２７６，０７１号および特願昭５６−１０４，９４３
号に記載の格子縞閉塞パターンを用いた模範的ハニカム
フィルターの端面を示す略図、 第３〜１７図は本発明の他の具体例の端面を示す略図、 第１８図は本発明のハニカム構造フィルターを組込んだ
模範的ディーゼル粒子沢過装置を示す図、 第１９図は本発明を利用したクロスフロ一式ハニカムフ
ィルターを示す図である。 ２０ 、２０’、 ２２０ 、３２０・・フィルター２
２ 、２２２ 、３２２・・・多孔性薄壁２４．２４’
、３２４，３２５・・・入 口端 面２６、２６’、
３２６ 出口端面 ２８ 、３２８・・入口セル ２９ 、３２９・・・出 口 セ ル ３０．３０’・・・ス キ ン ５０
・・・缶５３．５４・・・フィルター保持部 ５５．５６・・導管コネクター ５７．５８・・円錐部分 ５９ 、６０・・・相フランジ −Ｆ々“６ −５１々、１ −−−Ｌ〜、８ −−旬、１０ −ｆ々、Ｎ −≦ｒ々、ｔｙ −−ｆ々・１８ （自創手続補正書 昭和５８年５月２３日 特許庁長官 殿 １、事件の表示 特願昭５８−２８４０２号 ２、発明の名称 ハニカムフィルター ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 件 所 アメリカ合衆国 ニューヨーク州コーニン
グ（番地なし） 名 称 コーニング グラス ワークス４、代理人 な し ６、補正により増加する発明の数 な し７、
補正の対象 明細書および優先権証明書２）優先権
証明書を補充します。
ルターの模範具体例を示した図、第２図は米国特許第４
，２７６，０７１号および特願昭５６−１０４，９４３
号に記載の格子縞閉塞パターンを用いた模範的ハニカム
フィルターの端面を示す略図、 第３〜１７図は本発明の他の具体例の端面を示す略図、 第１８図は本発明のハニカム構造フィルターを組込んだ
模範的ディーゼル粒子沢過装置を示す図、 第１９図は本発明を利用したクロスフロ一式ハニカムフ
ィルターを示す図である。 ２０ 、２０’、 ２２０ 、３２０・・フィルター２
２ 、２２２ 、３２２・・・多孔性薄壁２４．２４’
、３２４，３２５・・・入 口端 面２６、２６’、
３２６ 出口端面 ２８ 、３２８・・入口セル ２９ 、３２９・・・出 口 セ ル ３０．３０’・・・ス キ ン ５０
・・・缶５３．５４・・・フィルター保持部 ５５．５６・・導管コネクター ５７．５８・・円錐部分 ５９ 、６０・・・相フランジ −Ｆ々“６ −５１々、１ −−−Ｌ〜、８ −−旬、１０ −ｆ々、Ｎ −≦ｒ々、ｔｙ −−ｆ々・１８ （自創手続補正書 昭和５８年５月２３日 特許庁長官 殿 １、事件の表示 特願昭５８−２８４０２号 ２、発明の名称 ハニカムフィルター ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 件 所 アメリカ合衆国 ニューヨーク州コーニン
グ（番地なし） 名 称 コーニング グラス ワークス４、代理人 な し ６、補正により増加する発明の数 な し７、
補正の対象 明細書および優先権証明書２）優先権
証明書を補充します。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） フィルター内を通過せしめられる流体に含ま
れる固体粒子の全てまたは実質的に全てを除去するだめ
のフィルターにおいて、（イ） フィルターの入口端面
と出口端面および複数のセルを画定する複数の相互連絡
した多孔性薄壁を備え、各セルは少くとも入口端面と出
口端面のいずれか一つかラフイルター内を伸びておシそ
して七ル内に露出した薄壁表面によって画定される表面
積を有しており、 （ロ） これらの薄壁は、隣接セル間の薄壁の狭い寸法
部を横切っておよび隣接するまたは隣り合ったセル間の
薄壁の長い寸法部を貫通して流体が流れ得るようにし、
そして固体粒子の少くとも有意部分が薄壁のいずれの部
分をも横切ってまたは貫通して流れるのを防止するのに
充分な容積とサイズの相互連絡した開放多孔性を有し、 Ｐ→ 出口セル群を備え、これら出口セルの各々は出口
端面で開放し、入口端面と隣接する部分で閉鎖しており
、 に）入口セル群を備え、これら入口セルの各々は入口端
面で開放し、出口端面と隣接する部分で閉鎖しており、 （羽 入口セル群の集合薄壁表面積は、出口セル群の集
合薄壁表面積よりも実質的に大きい、 ことを特徴とするフィルター。 （２） フィルターの対向する側に単一人口端面と単
一出口端面とを有し、前記複数のセルが入口端面と出口
端面との間でフィルター内に長手方向に伸びていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフィルター。 （３）入口セル群の前記集合薄壁表面積が出口セル群の
前記集合薄壁表面積よりも少くとも約２５％大きいこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフィルター。 （４）入口セル群の前記集合薄壁表面積が出口セル群の
前記集合薄壁表面積よりも約２倍乃至４倍大きいことを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載のフィルター。 （５）入口セル群の全てまたは実質的に全てのセルの各
々がその画定薄壁の二つまたはそれ以−ヒを入口セル群
の他の隣接セルと共有していることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のフィルター。 （６）入口セル群の全てまたは実質的に全てのセルの各
々がその画定薄壁の少くとも７５係を入口セル群の他の
隣接セルと共有していることを特徴とする特許請求の範
囲第５項記載のフィルター。 （７）入口セルの数が出口セルの数よりも実質的に多い
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフィルタ
ー。 （８）入口セル群のセルの数が出口セル群のセルの数と
実質的に等しく、入口セルの個々の横方向横断面積の平
均が出口セルの個々の横方向横断面積の平均よりも大き
いことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフィル
ター。 （９）前記複数のセルの実質的に全てが実質的に正り形
の横方向横断面形状を有することを特徴とする特許請求
の範囲第１項または第５項記載のフィルター。 （］（ｌ 薄壁の開放多孔性が少くとも約２５容量％
またはそれ以上であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のフィルター。 （ＩＩ） 前記開放多孔性が約１ミクロンまたはそれ
以上の平均直径を有する細孔によって形成されることを
特徴とする特許請求の範囲第１０項記載のフィルター。 （１２）薄壁の開放多孔性が少くとも約３５容量％丑た
はそれ以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１
１項記載のフィルター。 （１３）薄壁の開放多孔性が約７０容ｔＳより低いこと
を特徴とする特許請求の範囲第１２項記載のフィルター
〇 （Ｉ４）ティーセルエンジン排気ガスから炭質固体粒子
を除去するのに用いられ、前記細孔が約１０ミクロン乃
至５０ミクロンの平均直径を有することを特徴とする特
許請求の範囲第１３項記載のフィルター。 形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のフィルター。 （１６） 流体の流れから固体粒子を除去するだめの
フィルターを製作する方法であり、一対の開放端面と実
質的に互いに平行に伸びた複数の中空セルとを画定する
相互連絡した多孔薄壁の母材から形成したノ１ニカム構
造体を備え、第一の群のセルを一端面部のセル端部の近
くで閉鎖し、残りのセルを残りの端面部のセル端部の近
くで閉鎖し、薄壁の相互連絡開放多孔性は、第一の群の
セルに流入する流体を薄壁の狭い寸法部を横切つて第二
の群の隣接セルに完全に流入させそして薄壁の長い寸法
部を貫通して第二の群の隣接するまたは隣り合ったセル
に完全に流入させ、さらに固体粒子の少くとも有意部分
が薄壁のいずれの寸法部をも横切ってまたは貫通して通
過するのを防止するのに充分な容積とサイズの多孔性で
ある前記製法において、さらに出口セル群の集合薄壁表
面積よりも実質的に大きな集合薄壁表面積を入口セル群
に備えるように前記セルを閉鎖することを特徴とする製
法。 ０力 ディーゼルエンジン用の小型貫通流排気粒子フィ
ルター要素であり、この要素の対向する端部に伸びた複
数の平行通路を画定する複数の交錯した薄く多孔性のガ
スｒ過内壁を有したセラミック単一体を備えており、こ
れらの通路は、要素の一端で開放し他端で閉鎖した入口
通路からなる第一群と、要素の前記一端で閉鎖し前記他
端で開放した出口通路からなる第二群とを有し、入口通
路は出口通路の各集合横断面積よりも実質的に太き々集
合横断面積を有している前記フィルター要素において、 （イ）入口通路は互いに隣接しておりそして画定する交
錯した多孔性内壁を共有しており、 （ロ）前記複数の交錯した薄く多孔性の内壁は、これら
の壁の狭い寸法部を横切っておよびこれらの壁の長い寸
法部を貫通して流体が流れるようにしそして粒子の少く
とも有意部分がこれらの壁のいずれの寸法部をも横切っ
てまたは貫通して完全に通過するのを防止するのに充分
な容積とサイズの内部の相互連絡した開放多孔性を有す
る ことを特徴とする前記フィルター要素。 ＼１ ０８）入口通路の個々の横断面積が出口通路の各個々の
横断面積よりも実質的に大きいことを特徴とする特許請
求の範囲第１７項記載のフィルター要素。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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