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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023136732
(43)【公開日】2023-09-29
(54)【発明の名称】ハニカムフィルタ
(51)【国際特許分類】
B01D 39/20 20060101AFI20230922BHJP
B01D 46/00 20220101ALI20230922BHJP
F01N 3/022 20060101ALI20230922BHJP
C04B 38/00 20060101ALI20230922BHJP
C04B 35/569 20060101ALI20230922BHJP
C04B 37/00 20060101ALI20230922BHJP
【ＦＩ】
B01D39/20 D
B01D46/00 302
F01N3/022 C
C04B38/00 303Z
C04B35/569
C04B37/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022042585
(22)【出願日】2022-03-17
(71)【出願人】
【識別番号】000000158
【氏名又は名称】イビデン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人ＷｉｓｅＰｌｕｓ
(72)【発明者】
【氏名】三輪 勇樹
【テーマコード（参考）】
3G190
4D019
4D058
4G019
4G026
【Ｆターム（参考）】
3G190BA26
3G190CA03
3G190CA13
4D019AA01
4D019BA05
4D019BB06
4D019BD01
4D019CA01
4D019CB04
4D058JA38
4D058JA39
4D058JB06
4D058KB15
4D058SA08
4G019FA12
4G019FA13
4G026BA14
4G026BB14
4G026BE04
4G026BF04
4G026BF05
4G026BF44
4G026BG02
4G026BH13
(57)【要約】 （修正有）
【課題】排ガス処理の初期において圧力損失が低く、ＰＭが堆積しても上昇しにくいハニカムフィルタの提供。
【解決手段】目封止部分を有するハニカムフィルタで、排ガス導入セルは、第１排ガス導入セル１２とセル断面積が該セルより大きい第２排ガス導入セル１４からなり、排ガス排出セル１１の断面積は、第２排ガス導入セルの断面積と同じか大きく、排ガス排出セル及び排ガス導入セルの断面は多角形で、第１排ガス導入セルと排ガス排出セルが対面する辺の長さＬ１が、第２排ガス導入セルと排ガス排出セルが対面する辺の長さＬ２よりも長く、セル隔壁１３は、第１及び第２排ガス導入セルを隔てる第１セル隔壁１３ａ、第１排ガス導入セル及び排ガス排出セルを隔てる第２セル隔壁１３ｂ、第２排ガス排出セル及び排ガス排出セルを隔てる第３セル隔壁１３ｃを含み、第１セル隔壁の厚さＴａは、第２セル隔壁及び第３セル隔壁の厚さＴｂ、Ｔｃよりも薄い。
【選択図】図２Ｂ
【解決手段】目封止部分を有するハニカムフィルタで、排ガス導入セルは、第１排ガス導入セル１２とセル断面積が該セルより大きい第２排ガス導入セル１４からなり、排ガス排出セル１１の断面積は、第２排ガス導入セルの断面積と同じか大きく、排ガス排出セル及び排ガス導入セルの断面は多角形で、第１排ガス導入セルと排ガス排出セルが対面する辺の長さＬ１が、第２排ガス導入セルと排ガス排出セルが対面する辺の長さＬ２よりも長く、セル隔壁１３は、第１及び第２排ガス導入セルを隔てる第１セル隔壁１３ａ、第１排ガス導入セル及び排ガス排出セルを隔てる第２セル隔壁１３ｂ、第２排ガス排出セル及び排ガス排出セルを隔てる第３セル隔壁１３ｃを含み、第１セル隔壁の厚さＴａは、第２セル隔壁及び第３セル隔壁の厚さＴｂ、Ｔｃよりも薄い。
【選択図】図２Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質のセル隔壁を備え、排ガス入口側の端部が開口され、かつ、排ガス出口側の端部が目封止された排ガス導入セルと、
排ガス出口側の端部が開口され、かつ、排ガス入口側の端部が目封止された排ガス排出セルとを備えてなり、前記排ガス導入セル及び前記排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、目封止部分を除き前記排ガス入口側の端部から前記排ガス出口側の端部にかけて、それぞれのセルにおいて同じであるハニカムフィルタであって、
前記排ガス排出セルの周囲全体に、多孔質のセル隔壁を隔てて前記排ガス導入セルが隣接してなり、前記排ガス導入セルは、第１排ガス導入セルとセルの長手方向に対して垂直方向の断面の断面積が該第１排ガス導入セルより大きい第２排ガス導入セルの２種類からなり、かつ、
前記排ガス排出セルのセルの長手方向に対して垂直方向の断面の断面積は、前記第２排ガス導入セルのセルの長手方向に対して垂直方向の断面の断面積と同じであるかそれよりも大きく形成されており、
セルの長手方向に垂直な断面に関し、前記排ガス排出セル及び前記排ガス導入セルは、いずれも多角形からなり、前記第１排ガス導入セルの断面形状を構成する辺のうち、前記排ガス排出セルと対面している辺の長さが、前記第２排ガス導入セルの断面形状を構成する辺のうち、前記排ガス排出セルと対面している辺の長さよりも長く、
前記セル隔壁は、隣り合う前記第１排ガス導入セル及び前記第２排ガス導入セルを隔てる第１セル隔壁と、前記第１排ガス導入セル及び前記排ガス排出セルを隔てる第２セル隔壁と、前記第２排ガス排出セル及び前記排ガス排出セルを隔てる第３セル隔壁とを含み、
前記第１セル隔壁の厚さは、前記第２セル隔壁の厚さ及び前記第３セル隔壁の厚さよりも薄いことを特徴とするハニカムフィルタ。
排ガス出口側の端部が開口され、かつ、排ガス入口側の端部が目封止された排ガス排出セルとを備えてなり、前記排ガス導入セル及び前記排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、目封止部分を除き前記排ガス入口側の端部から前記排ガス出口側の端部にかけて、それぞれのセルにおいて同じであるハニカムフィルタであって、
前記排ガス排出セルの周囲全体に、多孔質のセル隔壁を隔てて前記排ガス導入セルが隣接してなり、前記排ガス導入セルは、第１排ガス導入セルとセルの長手方向に対して垂直方向の断面の断面積が該第１排ガス導入セルより大きい第２排ガス導入セルの２種類からなり、かつ、
前記排ガス排出セルのセルの長手方向に対して垂直方向の断面の断面積は、前記第２排ガス導入セルのセルの長手方向に対して垂直方向の断面の断面積と同じであるかそれよりも大きく形成されており、
セルの長手方向に垂直な断面に関し、前記排ガス排出セル及び前記排ガス導入セルは、いずれも多角形からなり、前記第１排ガス導入セルの断面形状を構成する辺のうち、前記排ガス排出セルと対面している辺の長さが、前記第２排ガス導入セルの断面形状を構成する辺のうち、前記排ガス排出セルと対面している辺の長さよりも長く、
前記セル隔壁は、隣り合う前記第１排ガス導入セル及び前記第２排ガス導入セルを隔てる第１セル隔壁と、前記第１排ガス導入セル及び前記排ガス排出セルを隔てる第２セル隔壁と、前記第２排ガス排出セル及び前記排ガス排出セルを隔てる第３セル隔壁とを含み、
前記第１セル隔壁の厚さは、前記第２セル隔壁の厚さ及び前記第３セル隔壁の厚さよりも薄いことを特徴とするハニカムフィルタ。
【請求項2】
セルの長手方向に垂直な断面に関し、
前記第２排ガス導入セルの断面形状を構成する辺のうち、排ガス排出セルと対面している辺の長さは、前記第１排ガス導入セルの断面形状を構成する辺のうち、前記排ガス排出セルと対面している辺の長さの０．８倍以下である請求項１に記載のハニカムフィルタ。
前記第２排ガス導入セルの断面形状を構成する辺のうち、排ガス排出セルと対面している辺の長さは、前記第１排ガス導入セルの断面形状を構成する辺のうち、前記排ガス排出セルと対面している辺の長さの０．８倍以下である請求項１に記載のハニカムフィルタ。
【請求項3】
セルの長手方向に垂直な断面に関し、
前記排ガス排出セルは、八角形であり、前記第１排ガス導入セルは四角形であり、前記第２排ガス導入セルは、八角形である請求項１又は２に記載のハニカムフィルタ。
前記排ガス排出セルは、八角形であり、前記第１排ガス導入セルは四角形であり、前記第２排ガス導入セルは、八角形である請求項１又は２に記載のハニカムフィルタ。
【請求項4】
セルの長手方向に垂直な断面に関し、
前記第２排ガス導入セルの断面積は、前記排ガス排出セルの断面積と同じであり、
前記第１排ガス導入セルの断面積は、前記第２排ガス導入セルの断面積の２０～５０％である請求項１～３のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
前記第２排ガス導入セルの断面積は、前記排ガス排出セルの断面積と同じであり、
前記第１排ガス導入セルの断面積は、前記第２排ガス導入セルの断面積の２０～５０％である請求項１～３のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
【請求項5】
セルの長手方向に垂直な断面に関し、
前記排ガス排出セルの断面形状は八角形であり、前記第１排ガス導入セルの断面形状は四角形であり、前記第２排ガス導入セルの断面形状は八角形であり、
前記第２排ガス導入セルと前記排ガス排出セルの断面形状は互いに合同であるとともに、
前記排ガス排出セルの周囲にはセル隔壁を隔てて前記第１排ガス導入セルと前記第２排ガス導入セルとがそれぞれ４つずつ交互に配置されて前記排ガス排出セルを包囲してなり、
また、前記排ガス排出セルを包囲している４つの前記第２排ガス導入セルの断面形状である各八角形の幾何学的な重心を結ぶ仮想的な線分のうち、前記排ガス排出セルの断面形状からなる図形領域を通過する２本の線分の交点は、前記排ガス排出セルの断面形状である八角形の幾何学的な重心と一致してなり、
かつ、前記４つの第２排ガス導入セルの断面形状である各八角形の幾何学的な重心を結ぶ仮想的な線分のうち、前記排ガス排出セルの断面形状からなる図形領域を通過しない４本は、四角形を構成し、その各辺の中点は前記排ガス排出セルを包囲している４つの前記第１排ガス導入セルの断面形状である各四角形の幾何学的な重心と一致するように、
前記排ガス排出セル、前記第１排ガス導入セル及び前記第２排ガス導入セルがそれぞれ配置されてなるとともに、
前記排ガス排出セルの断面形状を構成する辺において、前記第２セル隔壁を隔てて第１排ガス導入セルと対面する辺と、前記第１排ガス導入セルの断面形状を構成する辺において、前記第２セル隔壁を隔てて排ガス排出セルと対面する辺とは平行であり、
前記排ガス排出セルの断面形状を構成する辺において、前記第３セル隔壁を隔てて前記第２排ガス導入セルと対面する辺と、前記第２排ガス導入セルの断面形状を構成する辺において、前記第３セル隔壁を隔てて排ガス排出セルと対面する辺とは平行であり、また、前記第１排ガス導入セルの断面形状を構成する辺において、前記第１セル隔壁を隔てて前記第２排ガス導入セルと対面する辺と、前記第２排ガス導入セルの断面形状を構成する辺において、前記第１セル隔壁を隔てて前記第１排ガス導入セルと対面する辺とは平行である請求項３又は４に記載のハニカムフィルタ。
前記排ガス排出セルの断面形状は八角形であり、前記第１排ガス導入セルの断面形状は四角形であり、前記第２排ガス導入セルの断面形状は八角形であり、
前記第２排ガス導入セルと前記排ガス排出セルの断面形状は互いに合同であるとともに、
前記排ガス排出セルの周囲にはセル隔壁を隔てて前記第１排ガス導入セルと前記第２排ガス導入セルとがそれぞれ４つずつ交互に配置されて前記排ガス排出セルを包囲してなり、
また、前記排ガス排出セルを包囲している４つの前記第２排ガス導入セルの断面形状である各八角形の幾何学的な重心を結ぶ仮想的な線分のうち、前記排ガス排出セルの断面形状からなる図形領域を通過する２本の線分の交点は、前記排ガス排出セルの断面形状である八角形の幾何学的な重心と一致してなり、
かつ、前記４つの第２排ガス導入セルの断面形状である各八角形の幾何学的な重心を結ぶ仮想的な線分のうち、前記排ガス排出セルの断面形状からなる図形領域を通過しない４本は、四角形を構成し、その各辺の中点は前記排ガス排出セルを包囲している４つの前記第１排ガス導入セルの断面形状である各四角形の幾何学的な重心と一致するように、
前記排ガス排出セル、前記第１排ガス導入セル及び前記第２排ガス導入セルがそれぞれ配置されてなるとともに、
前記排ガス排出セルの断面形状を構成する辺において、前記第２セル隔壁を隔てて第１排ガス導入セルと対面する辺と、前記第１排ガス導入セルの断面形状を構成する辺において、前記第２セル隔壁を隔てて排ガス排出セルと対面する辺とは平行であり、
前記排ガス排出セルの断面形状を構成する辺において、前記第３セル隔壁を隔てて前記第２排ガス導入セルと対面する辺と、前記第２排ガス導入セルの断面形状を構成する辺において、前記第３セル隔壁を隔てて排ガス排出セルと対面する辺とは平行であり、また、前記第１排ガス導入セルの断面形状を構成する辺において、前記第１セル隔壁を隔てて前記第２排ガス導入セルと対面する辺と、前記第２排ガス導入セルの断面形状を構成する辺において、前記第１セル隔壁を隔てて前記第１排ガス導入セルと対面する辺とは平行である請求項３又は４に記載のハニカムフィルタ。
【請求項6】
前記排ガス導入セルは、第１排ガス導入セルと第２排ガス導入セルのみからなる請求項１～５のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
【請求項7】
前記ハニカムフィルタは、
前記排ガス排出セル、前記第１排ガス導入セル及び前記第２排ガス導入セルを有し、外周に外周壁を有する複数のハニカム焼成体が接着材層を介して接着されることにより形成されている請求項１～６のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
前記排ガス排出セル、前記第１排ガス導入セル及び前記第２排ガス導入セルを有し、外周に外周壁を有する複数のハニカム焼成体が接着材層を介して接着されることにより形成されている請求項１～６のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
【請求項8】
前記ハニカムフィルタは、ハニカム焼成体から構成されてなり、前記ハニカム焼成体は、炭化ケイ素、又は、ケイ素含有炭化ケイ素からなる請求項７に記載のハニカムフィルタ。
【請求項9】
前記第１セル隔壁の厚さは、０．０５～０．２５ｍｍである請求項１～８のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
【請求項10】
前記第２セル隔壁の厚さは、０．１５～０．４６ｍｍである請求項１～９のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
【請求項11】
前記第３セル隔壁の厚さは、０．１５～０．４６ｍｍである請求項１～１０のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
【請求項12】
前記第１セル隔壁の厚さに対する前記第２セル隔壁の厚さの比は、１．２～６．０である請求項１～１１のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
【請求項13】
前記第１セル隔壁の厚さに対する前記第３セル隔壁の厚さの比は、１．２～６．０である請求項１～１２のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
【請求項14】
前記セル隔壁の気孔率は、３０～６５％である請求項１～１３のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
【請求項15】
前記セル隔壁に含まれる気孔の平均気孔径は、５～２５μｍである請求項１～１４のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
【請求項16】
外周には、外周コート層が形成されている請求項１～１５のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ハニカムフィルタに関する。
【背景技術】
【0002】
ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、スス等のパティキュレート（以下、ＰＭともいう）が含まれており、近年、このＰＭが環境又は人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、ＣＯ、ＨＣ又はＮＯｘ等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境又は人体に及ぼす影響についても懸念されている。
【0003】
そこで、内燃機関と連結されることにより排ガス中のＰＭを捕集したり、排ガスに含まれるＣＯ、ＨＣ又はＮＯｘ等の排ガス中の有害なガス成分を浄化したりする排ガス浄化装置として、コージェライトや炭化ケイ素等の多孔質セラミックからなるハニカム構造のフィルタ（ハニカムフィルタ）が種々提案されている。
【0004】
また、これらのハニカムフィルタでは、内燃機関の燃費を改善し、圧力損失の上昇に起因する運転時のトラブル等をなくすために、初期の圧力損失が低いハニカムフィルタや、所定量のＰＭが堆積した際に圧力損失の上昇割合が低いハニカムフィルタが種々提案されている。
【0005】
このようなハニカムフィルタを開示した発明として、特許文献１が挙げられる。
図６は、特許文献１に係るハニカムフィルタを模式的に示す排ガス入口側の端面図である。
図６は、特許文献１に係るハニカムフィルタを模式的に示す排ガス入口側の端面図である。
【0006】
特許文献１には、図６に示すように、排ガス入口側の端部が開口され且つ排ガス出口側の端部が目封止された排ガス導入セル（１２、１４）と、排ガス出口側の端部が開口され且つ排ガス入口側の端部が目封止された排ガス排出セル１１とを備えるハニカム焼成体（ハニカムフィルタ）５１０が開示されている。
排ガス排出セルは、セルの長手方向に垂直な断面の断面形状が四角形の第１排ガス導入セル１２と、セルの長手方向に垂直な断面の断面形状が八角形の第２排ガス導入セル１４とからなる。
また、排ガス排出セルの長手方向に垂直な断面形状は八角形であり、第２排ガス導入セル１４の長手方向に垂直な断面形状と同じ形状である。
ハニカム焼成体５１０では、排ガス排出セル１１の周囲全体に、第１排ガス導入セル１２及び第２排ガス導入セル１４とが交互に配置されている。
排ガス排出セルは、セルの長手方向に垂直な断面の断面形状が四角形の第１排ガス導入セル１２と、セルの長手方向に垂直な断面の断面形状が八角形の第２排ガス導入セル１４とからなる。
また、排ガス排出セルの長手方向に垂直な断面形状は八角形であり、第２排ガス導入セル１４の長手方向に垂直な断面形状と同じ形状である。
ハニカム焼成体５１０では、排ガス排出セル１１の周囲全体に、第１排ガス導入セル１２及び第２排ガス導入セル１４とが交互に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】国際公開第２０１３／１８７４４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献１は、このように排ガス排出セル及び排ガス導入セルとを配置することにより、排ガスの流れを均一かつスムーズにし、初期において圧力損失が低く、ＰＭが堆積しても圧力損失が上昇しにくくなることを教示している。
しかし、内燃機関の燃費をさらに向上させるため、初期圧力損失をさらに低減させたいという要望があった。
しかし、内燃機関の燃費をさらに向上させるため、初期圧力損失をさらに低減させたいという要望があった。
【0009】
本発明は、上記問題を解決するためになされた発明であり、本発明の目的は、排ガス処理の初期において圧力損失がさらに低く、ＰＭが堆積しても圧力損失が上昇しにくいハニカムフィルタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
特許文献１に記載のハニカム焼成体では、ＰＭは、第１排ガス導入セルと排ガス排出セルとの間のセル隔壁、第２排ガス導入セルと排ガス排出セルとの間のセル隔壁、及び、第１排ガス導入セルと第２排ガス導入セルとの間のセル隔壁の順にＰＭが堆積する。つまり、第１排ガス導入セルと第２排ガス導入セルとの間のセル隔壁がＰＭの捕集に関与するのは、ある程度時間が経った後であり、第１排ガス導入セルと第２排ガス導入セルとの間のセル隔壁は、排ガス処理の初期においてＰＭ捕集に殆ど関与できていない。
本発明者は、排ガス処理の初期の段階で、それぞれの隔壁のガス通過流速の差を小さくすることで、第１排ガス導入セルと第２排ガス導入セルとの間のセル隔壁にもＰＭが堆積され、初期圧力損失を低減すると推定できた。この推定に基づき、本発明者は本発明を完成させた。
本発明者は、排ガス処理の初期の段階で、それぞれの隔壁のガス通過流速の差を小さくすることで、第１排ガス導入セルと第２排ガス導入セルとの間のセル隔壁にもＰＭが堆積され、初期圧力損失を低減すると推定できた。この推定に基づき、本発明者は本発明を完成させた。
【0011】
すなわち、本発明のハニカムフィルタは、排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質のセル隔壁を備え、排ガス入口側の端部が開口され、かつ、排ガス出口側の端部が目封止された排ガス導入セルと、排ガス出口側の端部が開口され、かつ、排ガス入口側の端部が目封止された排ガス排出セルとを備えてなり、上記排ガス導入セル及び上記排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、目封止部分を除き上記排ガス入口側の端部から上記排ガス出口側の端部にかけて、それぞれのセルにおいて同じであるハニカムフィルタであって、上記排ガス排出セルの周囲全体に、多孔質のセル隔壁を隔てて上記排ガス導入セルが隣接してなり、上記排ガス導入セルは、第１排ガス導入セルとセルの長手方向に対して垂直方向の断面の断面積が該第１排ガス導入セルより大きい第２排ガス導入セルの２種類からなり、かつ、上記排ガス排出セルのセルの長手方向に対して垂直方向の断面の断面積は、上記第２排ガス導入セルのセルの長手方向に対して垂直方向の断面の断面積と同じであるかそれよりも大きく形成されており、セルの長手方向に垂直な断面に関し、上記排ガス排出セル及び上記排ガス導入セルは、いずれも多角形からなり、上記第１排ガス導入セルの断面形状を構成する辺のうち、上記排ガス排出セルと対面している辺の長さが、上記第２排ガス導入セルの断面形状を構成する辺のうち、上記排ガス排出セルと対面している辺の長さよりも長く、上記セル隔壁は、隣り合う上記第１排ガス導入セル及び上記第２排ガス導入セルを隔てる第１セル隔壁と、上記第１排ガス導入セル及び上記排ガス排出セルを隔てる第２セル隔壁と、上記第２排ガス排出セル及び上記排ガス排出セルを隔てる第３セル隔壁とを含み、上記第１セル隔壁の厚さは、上記第２セル隔壁の厚さ及び上記第３セル隔壁の厚さよりも薄いことを特徴とする。
【0012】
本発明のハニカムフィルタでは、第１セル隔壁の厚さは、上記第２セル隔壁の厚さ及び上記第３セル隔壁の厚さよりも薄い。
そのため、排ガスが第２セル隔壁及び第３セル隔壁を通過する際の抵抗が比較的大きくなり、排ガスが第２セル隔壁及び第３セル隔壁を通過しにくくなる。
従って、当該ハニカムフィルタを用いた排ガス処理の初期において、第１セル隔壁の厚さが、第２セル隔壁の厚さ及び第３セル隔壁の厚さと同じ厚さである場合に比べ、排ガスが、第１セル隔壁を通過しやすくなる。そのため、排ガス処理の初期において、第１セル隔壁もフィルタとして機能を発揮することができる。
その結果、本発明のハニカムフィルタにおいて、初期圧力損失を低減することができると推定される。
そのため、排ガスが第２セル隔壁及び第３セル隔壁を通過する際の抵抗が比較的大きくなり、排ガスが第２セル隔壁及び第３セル隔壁を通過しにくくなる。
従って、当該ハニカムフィルタを用いた排ガス処理の初期において、第１セル隔壁の厚さが、第２セル隔壁の厚さ及び第３セル隔壁の厚さと同じ厚さである場合に比べ、排ガスが、第１セル隔壁を通過しやすくなる。そのため、排ガス処理の初期において、第１セル隔壁もフィルタとして機能を発揮することができる。
その結果、本発明のハニカムフィルタにおいて、初期圧力損失を低減することができると推定される。
【0013】
本発明のハニカムフィルタでは、セルの長手方向に垂直な断面に関し、上記第２排ガス導入セルの断面形状を構成する辺のうち、排ガス排出セルと対面している辺の長さは、上記第１排ガス導入セルの断面形状を構成する辺のうち、上記排ガス排出セルと対面している辺の長さの０．８倍以下であることが望ましい。
このような比であると、排ガスが、排ガス排出セルと第１排ガス導入セルとを隔てる第２セル隔壁をより通過し易くなり、ＰＭ堆積前の圧力損失を効果的に抑制することができる。
上記比が、０．８を超えると、両辺の長さに大きな差がなくなるため、初期の圧力損失を低く抑えるのが難しくなる。
このような比であると、排ガスが、排ガス排出セルと第１排ガス導入セルとを隔てる第２セル隔壁をより通過し易くなり、ＰＭ堆積前の圧力損失を効果的に抑制することができる。
上記比が、０．８を超えると、両辺の長さに大きな差がなくなるため、初期の圧力損失を低く抑えるのが難しくなる。
【0014】
本発明のハニカムフィルタでは、セルの長手方向に垂直な断面に関し、上記排ガス排出セルは、八角形であり、上記第１排ガス導入セルは四角形であり、上記第２排ガス導入セルは、八角形であることが望ましい。
上記構成のハニカムフィルタでは、排ガス処理の初期の圧力損失を効果的に抑制することができるとともに、ＰＭが堆積する表面積を大きくとることが可能となり、圧力損失を低く保つことができる。
上記構成のハニカムフィルタでは、排ガス処理の初期の圧力損失を効果的に抑制することができるとともに、ＰＭが堆積する表面積を大きくとることが可能となり、圧力損失を低く保つことができる。
【0015】
本発明のハニカムフィルタでは、セルの長手方向に垂直な断面に関し、上記第２排ガス導入セルの断面積は、上記排ガス排出セルの断面積と同じであり、上記第１排ガス導入セルの断面積は、上記第２排ガス導入セルの断面積の２０～５０％であることが望ましい。
上記構成のハニカムフィルタでは、排ガス排出セルの容積が小さくなりすぎないため、排ガス導入セルから排ガス排出セルへのガス通過抵抗及び排ガス排出セルを通過する際の抵抗を小さくすることができ、圧力損失を効果的に抑制することができる。
第１排ガス導入セルの断面積が第２排ガス導入セルの断面積の２０％未満であると、第１排ガス導入セルの断面積が小さくなりすぎ、ろ過面積が小さくなるため、圧力損失が高くなり易い。一方、第１排ガス導入セルの断面積が第２排ガス導入セルの断面積の５０％を超えると、排ガス排出セルの容積が小さくなりすぎるため、圧力損失を低くすることが難しくなる。
上記構成のハニカムフィルタでは、排ガス排出セルの容積が小さくなりすぎないため、排ガス導入セルから排ガス排出セルへのガス通過抵抗及び排ガス排出セルを通過する際の抵抗を小さくすることができ、圧力損失を効果的に抑制することができる。
第１排ガス導入セルの断面積が第２排ガス導入セルの断面積の２０％未満であると、第１排ガス導入セルの断面積が小さくなりすぎ、ろ過面積が小さくなるため、圧力損失が高くなり易い。一方、第１排ガス導入セルの断面積が第２排ガス導入セルの断面積の５０％を超えると、排ガス排出セルの容積が小さくなりすぎるため、圧力損失を低くすることが難しくなる。
【0016】
本発明のハニカムフィルタでは、セルの長手方向に垂直な断面に関し、上記排ガス排出セルの断面形状は八角形であり、上記第１排ガス導入セルの断面形状は四角形であり、上記第２排ガス導入セルの断面形状は八角形であり、上記第２排ガス導入セルと上記排ガス排出セルの断面形状は互いに合同であるとともに、上記排ガス排出セルの周囲にはセル隔壁を隔てて上記第１排ガス導入セルと上記第２排ガス導入セルとがそれぞれ４つずつ交互に配置されて上記排ガス排出セルを包囲してなり、また、上記排ガス排出セルを包囲している４つの上記第２排ガス導入セルの断面形状である各八角形の幾何学的な重心を結ぶ仮想的な線分のうち、上記排ガス排出セルの断面形状からなる図形領域を通過する２本の線分の交点は、上記排ガス排出セルの断面形状である八角形の幾何学的な重心と一致してなり、かつ、上記４つの上記第２排ガス導入セルの断面形状である各八角形の幾何学的な重心を結ぶ仮想的な線分のうち、上記排ガス排出セルの断面形状からなる図形領域を通過しない４本は、四角形を構成し、その各辺の中点は上記排ガス排出セルを包囲している４つの上記第１排ガス導入セルの断面形状である各四角形の幾何学的な重心と一致するように、上記排ガス排出セル、上記第１排ガス導入セル及び上記第２排ガス導入セルがそれぞれ配置されてなるとともに、上記排ガス排出セルの断面形状を構成する辺において、上記第２セル隔壁を隔てて上記第１排ガス導入セルと対面する辺と、上記第１排ガス導入セルの断面形状を構成する辺において、上記第２セル隔壁を隔てて排ガス排出セルと対面する辺とは平行であり、上記排ガス排出セルの断面形状を構成する辺において、上記第３セル隔壁を隔てて上記第２排ガス導入セルと対面する辺と、上記第２排ガス導入セルの断面形状を構成する辺において、上記第３セル隔壁を隔てて排ガス排出セルと対面する辺とは平行であり、また、上記第１排ガス導入セルの断面形状を構成する辺において、上記第１セル隔壁を隔てて上記第２排ガス導入セルと対面する辺と、上記第２排ガス導入セルの断面形状を構成する辺において、上記第１セル隔壁を隔てて上記第１排ガス導入セルと対面する辺とは平行であることが望ましい。
ハニカムフィルタがこのような構成であると、上記本発明の効果を好適に発揮することができる。
ハニカムフィルタがこのような構成であると、上記本発明の効果を好適に発揮することができる。
【0017】
本発明のハニカムフィルタでは、上記排ガス導入セルは、第１排ガス導入セルと第２排ガス導入セルのみからなることが望ましい。
このようなハニカムフィルタは、排ガス導入セルとしての実効的な面積が大きくなり、ＰＭを薄く広く堆積させることができる。
このようなハニカムフィルタは、排ガス導入セルとしての実効的な面積が大きくなり、ＰＭを薄く広く堆積させることができる。
【0018】
本発明のハニカムフィルタは、上記排ガス排出セル、上記第１排ガス導入セル及び上記第２排ガス導入セルを有し、外周に外周壁を有する複数のハニカム焼成体が接着材層を介して接着されることにより形成されていることが望ましい。
ハニカムフィルタがこのような構成であると、１つのハニカム焼成体に応力が生じた場合でも、その応力が接着材層により緩和され、他のハニカム焼成体に伝わりにくくなる。つまり、ハニカムフィルタに生じた応力を緩和させることができる。その結果、ハニカムフィルタが損傷することを防ぐことができる。
ハニカムフィルタがこのような構成であると、１つのハニカム焼成体に応力が生じた場合でも、その応力が接着材層により緩和され、他のハニカム焼成体に伝わりにくくなる。つまり、ハニカムフィルタに生じた応力を緩和させることができる。その結果、ハニカムフィルタが損傷することを防ぐことができる。
【0019】
本発明のハニカムフィルタは、ハニカム焼成体から構成されてなり、上記ハニカム焼成体は、炭化ケイ素、又は、ケイ素含有炭化ケイ素からなることが望ましい。
炭化ケイ素及びケイ素含有炭化ケイ素は、耐熱性に優れた材料である。このため、上記構成のハニカムフィルタは、耐熱性に優れたハニカムフィルタとなる。
炭化ケイ素及びケイ素含有炭化ケイ素は、耐熱性に優れた材料である。このため、上記構成のハニカムフィルタは、耐熱性に優れたハニカムフィルタとなる。
【0020】
本発明のハニカムフィルタでは、上記第１セル隔壁の厚さは、０．０５～０．２５ｍｍであることが望ましい。
第１セル隔壁の厚さがこのような範囲であると、排ガス処理の初期において、排ガスが第１セル隔壁を通過しやすくなり、圧力損失を低減することができる。
第１セル隔壁の厚さが０．０５ｍｍ未満であると、強度が低くなり破損しやすくなる。
第１セル隔壁の厚さが０．２５ｍｍ以上であると、排ガスが第１セル隔壁を通過しにくくなり、排ガス処理の初期の圧力損失が低減されにくくなる。
第１セル隔壁の厚さがこのような範囲であると、排ガス処理の初期において、排ガスが第１セル隔壁を通過しやすくなり、圧力損失を低減することができる。
第１セル隔壁の厚さが０．０５ｍｍ未満であると、強度が低くなり破損しやすくなる。
第１セル隔壁の厚さが０．２５ｍｍ以上であると、排ガスが第１セル隔壁を通過しにくくなり、排ガス処理の初期の圧力損失が低減されにくくなる。
【0021】
本発明のハニカムフィルタでは、上記第２セル隔壁の厚さは、０．１５～０．４６ｍｍであることが望ましい。
また、本発明のハニカムフィルタでは、上記第３セル隔壁の厚さは、０．１５～０．４６ｍｍであることが望ましい。
このような厚さのセル隔壁は、充分な機械的強度を有するとともに、圧力損失の増加を効果的に抑制することができる。
また、本発明のハニカムフィルタでは、上記第３セル隔壁の厚さは、０．１５～０．４６ｍｍであることが望ましい。
このような厚さのセル隔壁は、充分な機械的強度を有するとともに、圧力損失の増加を効果的に抑制することができる。
【0022】
本発明のハニカムフィルタでは、上記第１セル隔壁の厚さに対する上記第２セル隔壁の厚さの比は、１．２～６．０であることが望ましい。
また、本発明のハニカムフィルタでは、上記第１セル隔壁の厚さに対する上記第３セル隔壁の厚さの比は、１．２～６．０であることが望ましい。
上記比が、１．２未満であると、排ガスが第１セル隔壁を通過する際の抵抗と、排ガスが第２セル隔壁又は第３セル隔壁を通過する際の抵抗の差が小さくなり、排ガス処理の初期において、排ガスが第１セル隔壁を通過しにくくなる。その結果、排ガス処理の初期の圧力損失が低減されにくくなる。
上記比が、６．０を超えると、第１セル隔壁が薄くなりすぎるか、第２セル隔壁又は第３セル隔壁が厚くなりすぎる。
第１セル隔壁が薄くなりすぎる場合は、強度が低くなり、ハニカムフィルタが破損しやすくなる。
第２セル隔壁又は第３セル隔壁が厚すぎる場合は、排ガスが第２セル隔壁又は第３セル隔壁を通過しにくくなり、圧力損失が大きくなる。
また、本発明のハニカムフィルタでは、上記第１セル隔壁の厚さに対する上記第３セル隔壁の厚さの比は、１．２～６．０であることが望ましい。
上記比が、１．２未満であると、排ガスが第１セル隔壁を通過する際の抵抗と、排ガスが第２セル隔壁又は第３セル隔壁を通過する際の抵抗の差が小さくなり、排ガス処理の初期において、排ガスが第１セル隔壁を通過しにくくなる。その結果、排ガス処理の初期の圧力損失が低減されにくくなる。
上記比が、６．０を超えると、第１セル隔壁が薄くなりすぎるか、第２セル隔壁又は第３セル隔壁が厚くなりすぎる。
第１セル隔壁が薄くなりすぎる場合は、強度が低くなり、ハニカムフィルタが破損しやすくなる。
第２セル隔壁又は第３セル隔壁が厚すぎる場合は、排ガスが第２セル隔壁又は第３セル隔壁を通過しにくくなり、圧力損失が大きくなる。
【0023】
本発明のハニカムフィルタでは、上記セル隔壁の気孔率は、３０～６５％であることが望ましい。
気孔率をこのように設定することにより、セル隔壁は、排ガス中のＰＭを良好に捕集することができ、かつ、セル隔壁に起因する圧力損失の上昇を抑制することができる。
セル隔壁の気孔率が３０％未満である場合、セル隔壁の気孔の割合が小さすぎるため、排ガスがセル隔壁を通過しにくくなり、排ガスがセル隔壁を通過する際の圧力損失が大きくなる。
セル隔壁の気孔率が６５％を超える場合、セル隔壁の機械的特性が低くなり、再生時等において、クラックが発生し易くなる。
気孔率をこのように設定することにより、セル隔壁は、排ガス中のＰＭを良好に捕集することができ、かつ、セル隔壁に起因する圧力損失の上昇を抑制することができる。
セル隔壁の気孔率が３０％未満である場合、セル隔壁の気孔の割合が小さすぎるため、排ガスがセル隔壁を通過しにくくなり、排ガスがセル隔壁を通過する際の圧力損失が大きくなる。
セル隔壁の気孔率が６５％を超える場合、セル隔壁の機械的特性が低くなり、再生時等において、クラックが発生し易くなる。
【0024】
本発明のハニカムフィルタでは、上記セル隔壁に含まれる気孔の平均気孔径は、５～２５μｍであることが望ましい。
平均気孔径が上記範囲であると、圧力損失の増加を抑制しながら、高い捕集効率でＰＭを捕集することができる。
セル隔壁に含まれる気孔の平均気孔径が５μｍ未満であると、気孔が小さすぎるため、排ガスがセル隔壁を通過する際の圧力損失が大きくなる。
セル隔壁に含まれる気孔の平均気孔径が２５μｍを超えると、気孔径が大きくなりすぎるので、ＰＭの捕集効率が低下してしまう。
平均気孔径が上記範囲であると、圧力損失の増加を抑制しながら、高い捕集効率でＰＭを捕集することができる。
セル隔壁に含まれる気孔の平均気孔径が５μｍ未満であると、気孔が小さすぎるため、排ガスがセル隔壁を通過する際の圧力損失が大きくなる。
セル隔壁に含まれる気孔の平均気孔径が２５μｍを超えると、気孔径が大きくなりすぎるので、ＰＭの捕集効率が低下してしまう。
【0025】
本発明のハニカムフィルタでは、外周には、外周コート層が形成されていることが望ましい。
外周コート層は、内部のセルを機械的に保護する役割を果たす。そのため、圧縮強度等の機械的特性に優れたハニカムフィルタとなる。
外周コート層は、内部のセルを機械的に保護する役割を果たす。そのため、圧縮強度等の機械的特性に優れたハニカムフィルタとなる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【発明を実施するための形態】
【0027】
（第１実施形態）
以下、本発明のハニカムフィルタの一例である第１実施形態について、図面を用いて詳述する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタの一例を模式的に示す斜視図である。
図２Ａは、本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図である。
図２Ｂは、図２Ａに示すハニカム焼成体の排ガス入口側の端面図である。
図２Ｃは、図２Ａに示すハニカム焼成体のＡ－Ａ線断面図である。
以下、本発明のハニカムフィルタの一例である第１実施形態について、図面を用いて詳述する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタの一例を模式的に示す斜視図である。
図２Ａは、本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図である。
図２Ｂは、図２Ａに示すハニカム焼成体の排ガス入口側の端面図である。
図２Ｃは、図２Ａに示すハニカム焼成体のＡ－Ａ線断面図である。
【0028】
図１に示すハニカムフィルタ２０では、複数個のハニカム焼成体１０が接着材層１５を介して結束されてセラミックブロック１８を構成し、このセラミックブロック１８の外周には、排ガスの漏れを防止するための外周コート層１６が形成されている。なお、外周コート層１６は、必要に応じて形成されていればよい。
【0029】
ハニカムフィルタ２０では、複数個のハニカム焼成体１０が接着材層１５を介して結束されている。そのため、１つのハニカム焼成体１０に応力が生じた場合でも、その応力が接着材層１５により緩和され、他のハニカム焼成体１０に伝わりにくくなる。つまり、ハニカムフィルタ２０に生じた応力を緩和させることができる。その結果、ハニカムフィルタ２０が損傷することを防ぐことができる。
接着材層１５は、無機バインダと無機粒子とを含む接着材ペーストを塗布、乾燥させたものである。接着材層１５は、さらに無機繊維及び／又はウィスカを含んでいてもよい。
接着材層１５の厚さは、０．５～２．０ｍｍが望ましい。
接着材層１５は、無機バインダと無機粒子とを含む接着材ペーストを塗布、乾燥させたものである。接着材層１５は、さらに無機繊維及び／又はウィスカを含んでいてもよい。
接着材層１５の厚さは、０．５～２．０ｍｍが望ましい。
【0030】
外周コート層１６は、内部のセルを機械的に保護する役割を果たす。そのため、ハニカムフィルタ２０は、圧縮強度等の機械的特性に優れる。
なお、外周コート層１６の材料は、接着材層１５の材料と同じであることが望ましい。外周コート層１６の厚さは、０．１～３．０ｍｍが望ましい。
なお、外周コート層１６の材料は、接着材層１５の材料と同じであることが望ましい。外周コート層１６の厚さは、０．１～３．０ｍｍが望ましい。
【0031】
なお、ハニカム焼成体１０は、四角柱形状であるが、図２Ａに示すように、端面における角部が曲線形状となるように面取りが施されており、これにより角部に熱応力が集中し、クラック等の損傷が発生するのを防止している。上記角部は、直線形状となるように面取りされていてもよい。
【0032】
図２Ａに示すハニカム焼成体１０は、排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質のセル隔壁１３を備え、排ガス入口側の端部１０ａが開口され、かつ、排ガス出口側の端部１０ｂが目封止された排ガス導入セル（符号１２及び１４で示すセル）と、排ガス出口側の端部１０ｂが開口され、かつ、排ガス入口側の端部１０ａが目封止された排ガス排出セル１１とを備えてなる。
【0033】
なお、本発明のハニカムフィルタでは、排ガス導入セル及び排ガス排出セルを目封じする、目封止材は、ハニカム焼成体と同じ材料であることが望ましい。
【0034】
ハニカムフィルタ２０では、排ガス導入セル（符号１２及び１４で示すセル）及び排ガス排出セル１１の長手方向に垂直方向の断面形状は、目封止部分を除き排ガス入口側の端部１０ａから排ガス出口側の端部１０ｂにかけて、それぞれのセルにおいて同じである。
【0035】
図２Ｂに示すように、ハニカム焼成体１０では、断面が八角形状の排ガス排出セル１１の周囲全体に、断面が四角形の第１排ガス導入セル１２と断面が八角形状の第２排ガス導入セル１４とが隣接している。
第１排ガス導入セル１２と第２排ガス導入セル１４とは、排ガス排出セル１１の周囲に交互に配置されており、第２排ガス導入セル１４の断面積が第１排ガス導入セル１２の断面積より大きく、排ガス排出セル１１の断面積は、第２排ガス導入セル１４の断面積と同じである。
また、このハニカム焼成体１０の外周には、外周壁１７が形成されている。
第１排ガス導入セル１２の断面形状は四角形であり、第２排ガス導入セル１４と排ガス排出セル１１の断面形状は、いずれも八角形であり、互いに合同である。
第１排ガス導入セル１２と第２排ガス導入セル１４とは、排ガス排出セル１１の周囲に交互に配置されており、第２排ガス導入セル１４の断面積が第１排ガス導入セル１２の断面積より大きく、排ガス排出セル１１の断面積は、第２排ガス導入セル１４の断面積と同じである。
また、このハニカム焼成体１０の外周には、外周壁１７が形成されている。
第１排ガス導入セル１２の断面形状は四角形であり、第２排ガス導入セル１４と排ガス排出セル１１の断面形状は、いずれも八角形であり、互いに合同である。
【0036】
すなわち、ハニカム焼成体１０では、セルの長手方向に垂直な断面に関し、排ガス排出セル１１の断面形状は八角形であり、第１排ガス導入セル１２の断面形状は四角形であり、第２排ガス導入セル１４の断面形状は八角形であり、第２排ガス導入セル１４と排ガス排出セル１１の断面形状は互いに合同である。
そして、排ガス排出セル１１の周囲にはセル隔壁１３を隔てて第１排ガス導入セル１２と第２排ガス導入セル１４とがそれぞれ４つずつ交互に配置されて排ガス排出セル１１を包囲してなる。
また、排ガス排出セル１１を包囲している４つの第２排ガス導入セル１４の断面形状である各八角形の幾何学的な重心を結ぶ仮想的な線分のうち、排ガス排出セル１１の断面形状からなる図形領域を通過する２本の線分の交点は、排ガス排出セル１１の断面形状である八角形の幾何学的な重心と一致してなり、かつ、４つの第２排ガス導入セル１４の断面形状である各八角形の幾何学的な重心を結ぶ仮想的な線分のうち、排ガス排出セル１１の断面形状からなる図形領域を通過しない４本は、四角形を構成し、その各辺の中点は排ガス排出セル１１を包囲している４つの第１排ガス導入セル１２の断面形状である各四角形の幾何学的な重心と一致する。
そして、排ガス排出セル１１の周囲にはセル隔壁１３を隔てて第１排ガス導入セル１２と第２排ガス導入セル１４とがそれぞれ４つずつ交互に配置されて排ガス排出セル１１を包囲してなる。
また、排ガス排出セル１１を包囲している４つの第２排ガス導入セル１４の断面形状である各八角形の幾何学的な重心を結ぶ仮想的な線分のうち、排ガス排出セル１１の断面形状からなる図形領域を通過する２本の線分の交点は、排ガス排出セル１１の断面形状である八角形の幾何学的な重心と一致してなり、かつ、４つの第２排ガス導入セル１４の断面形状である各八角形の幾何学的な重心を結ぶ仮想的な線分のうち、排ガス排出セル１１の断面形状からなる図形領域を通過しない４本は、四角形を構成し、その各辺の中点は排ガス排出セル１１を包囲している４つの第１排ガス導入セル１２の断面形状である各四角形の幾何学的な重心と一致する。
【0037】
また、ハニカム焼成体１０では、角部以外の外周壁１７の厚さが均一になるように、セルの長手方向に垂直な断面における外周壁１７に隣接する排ガス導入セルの外周壁に接する辺は、外周壁１７の外壁をなす辺と平行かつ直線的に形成されている。
従って、外周壁１７に隣接する第２排ガス導入セル１４Ａの断面は、一部がカットされているため、八角形から六角形に変化している。第１排ガス導入セル１２Ａの形状断面は、一部カットされた形状でもよいが、第１排ガス導入セル１２の断面形状と合同であることが望ましい。
従って、外周壁１７に隣接する第２排ガス導入セル１４Ａの断面は、一部がカットされているため、八角形から六角形に変化している。第１排ガス導入セル１２Ａの形状断面は、一部カットされた形状でもよいが、第１排ガス導入セル１２の断面形状と合同であることが望ましい。
【0038】
ハニカム焼成体１０の角部に存在する第２排ガス導入セル１４Ｂは、八角形から、曲線からなる面取り部４０を有する略五角形に変化している。図２Ｂに示す第２排ガス導入セル１４Ｂの面取り部４０は、面取り部分が曲線を有するように面取りされているが、面取り部分が直線となるように面取りされていてもよい。
【0039】
排ガス排出セル１１と第２排ガス導入セル１４とは、同じ八角形の形状を有しているが、この八角形は、重心に対して点対称であり、４つの長辺と、４つの短辺とが交互に配置されており、長辺と短辺とのなす角度が１３５°である。
【0040】
ハニカム焼成体１０では、第１排ガス導入セル１２の断面形状を構成する辺のうち、排ガス排出セル１１と対面している辺の長さＬ１が、第２排ガス導入セル１４の断面形状を構成する辺のうち、排ガス排出セル１１と対面している辺の長さＬ２よりも長い。
【0041】
また、ハニカム焼成体１０では、セル隔壁１３は、隣り合う第１排ガス導入セル１２及び第２排ガス導入セル１４を隔てる第１セル隔壁１３ａと、第１排ガス導入セル１２及び排ガス排出セル１１を隔てる第２セル隔壁１３ｂと、第２排ガス導入セル１４及び排ガス排出セル１１を隔てる第３セル隔壁１３ｃとを含む。
【0042】
つまり、第２セル隔壁１３ｂを隔てて対面する、第１排ガス導入セル１２の断面形状を構成する辺と排ガス排出セル１１の断面形状を構成する辺とは平行である。また、第３セル隔壁１３ｃを隔てて対面する、排ガス排出セル１１の断面形状を構成する辺と第２排ガス導入セル１４の断面形状を構成する辺とは平行である。そして、第１セル隔壁１３ａを隔てて対面する、第１排ガス導入セル１２の断面形状を構成する辺と第２排ガス導入セル１４の断面形状を構成する辺とは平行である
【0043】
ハニカム焼成体１０では、第１セル隔壁１３ａの厚さＴａは、第２セル隔壁１３ｂの厚さＴｂ及び第３セル隔壁１３ｃの厚さＴｃよりも薄い。
【0044】
ここで、ハニカム焼成体１０に排ガスが流入してＰＭが捕集される場合について説明する。
図２Ｃに示すように、第１排ガス導入セル１２及び第２排ガス導入セル１４（図２Ｃにおいては図示していない）に流入した排ガスＧ（図２Ｃ中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、排ガス排出セル１１と第１排ガス導入セル１２又は第２排ガス導入セル１４とを隔てるセル隔壁１３を通過した後、排ガス排出セル１１から流出するようになっている。排ガスＧがセル隔壁１３を通過する際に、排ガス中のＰＭ等が捕集されるため、セル隔壁１３は、フィルタとして機能する。
図２Ｃに示すように、第１排ガス導入セル１２及び第２排ガス導入セル１４（図２Ｃにおいては図示していない）に流入した排ガスＧ（図２Ｃ中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、排ガス排出セル１１と第１排ガス導入セル１２又は第２排ガス導入セル１４とを隔てるセル隔壁１３を通過した後、排ガス排出セル１１から流出するようになっている。排ガスＧがセル隔壁１３を通過する際に、排ガス中のＰＭ等が捕集されるため、セル隔壁１３は、フィルタとして機能する。
【0045】
ハニカム焼成体１０では、第１排ガス導入セル１２の長手方向に垂直な断面の形状と、第２排ガス導入セル１４の長手方向に垂直な断面の形状とは異なる。
そのため、第１排ガス導入セル１２から排ガス排出セル１１へ排ガスが通過する際の抵抗と、第２排ガス導入セル１４から排ガス排出セル１１へ排ガスが通過する際の抵抗とは異なる。つまり、第１排ガス導入セル１２から排ガス排出セル１１への排ガスの通過しやすさと、第２排ガス導入セル１４から排ガス排出セル１１への排ガスの通過しやすさとは異なる。
そのため、第１排ガス導入セル１２から排ガス排出セル１１へ排ガスが通過する際の抵抗と、第２排ガス導入セル１４から排ガス排出セル１１へ排ガスが通過する際の抵抗とは異なる。つまり、第１排ガス導入セル１２から排ガス排出セル１１への排ガスの通過しやすさと、第２排ガス導入セル１４から排ガス排出セル１１への排ガスの通過しやすさとは異なる。
【0046】
また、セル隔壁１３に堆積したＰＭ等は、排ガスＧがセル隔壁１３を通過する際の抵抗になる。そのため、ＰＭの堆積量も、第１排ガス導入セル１２又は第２排ガス導入セル１４から排ガス排出セル１１への排ガスの通過しやすさに影響する。
つまり、経時的なＰＭの堆積により、第１排ガス導入セル１２又は第２排ガス導入セル１４から排ガス排出セル１１への排ガスの通過しやすさが変化する。
つまり、経時的なＰＭの堆積により、第１排ガス導入セル１２又は第２排ガス導入セル１４から排ガス排出セル１１への排ガスの通過しやすさが変化する。
【0047】
ここで、セル隔壁の厚さが均一である従来のハニカムフィルタにおいて、セル隔壁を通過する排ガスの流れについて説明する。
図３Ａは、従来のハニカムフィルタを用いて排ガスを浄化する際の初期における、排ガスの流れの一例を模式的に示すハニカムフィルタの排ガス入口側の端面の一部拡大図である。
図３Ｂは、従来のハニカムフィルタを用いて排ガスを浄化する際の中期における、排ガスの流れの一例を模式的に示すハニカムフィルタの排ガス入口側の端面の一部拡大図である。
図３Ｃは、従来のハニカムフィルタを用いて排ガスを浄化する際の後期における、排ガスの流れの一例を模式的に示すハニカムフィルタの排ガス入口側の端面の一部拡大図である。
図３Ａは、従来のハニカムフィルタを用いて排ガスを浄化する際の初期における、排ガスの流れの一例を模式的に示すハニカムフィルタの排ガス入口側の端面の一部拡大図である。
図３Ｂは、従来のハニカムフィルタを用いて排ガスを浄化する際の中期における、排ガスの流れの一例を模式的に示すハニカムフィルタの排ガス入口側の端面の一部拡大図である。
図３Ｃは、従来のハニカムフィルタを用いて排ガスを浄化する際の後期における、排ガスの流れの一例を模式的に示すハニカムフィルタの排ガス入口側の端面の一部拡大図である。
【0048】
図３Ａ～図３Ｃに示す従来のハニカム焼成体５１０は、第１セル隔壁５１３ａ、第２セル隔壁５１３ｂ及び第３セル隔壁５１３ｃからなるセル隔壁５１３が均一な厚さである以外は、上記ハニカム焼成体１０と同じ構成である。
【0049】
図３Ａに示すように、排ガスがハニカム焼成体５１０に流入すると、入口側の端部１０ａが開口している第１排ガス導入セル１２と第２排ガス導入セル１４に流れ込む。排ガスは、フィルタ内の流れ易い部分から流れる。
ハニカム焼成体５１０では、第１排ガス導入セル１２の断面形状を構成する辺のうち、排ガス排出セル１１と対面している辺の長さＬ１が、第２排ガス導入セル１４の断面形状を構成する辺のうち、排ガス排出セル１１と対面している辺の長さＬ２よりも長いので、排ガス排出セル１１と第１排ガス導入セル１２とを隔てる第２セル隔壁５１３ｂの表面積は、排ガス排出セル１１と第２排ガス導入セル１４とを隔てる第３セル隔壁５１３ｃの表面積よりも大きいこととなり、排ガスは、第２セル隔壁５１３ｂをより通過し易く、排ガス処理の初期においては、第１セル隔壁５１３ｂの表面にＰＭが堆積する。
ハニカム焼成体５１０では、第１排ガス導入セル１２の断面形状を構成する辺のうち、排ガス排出セル１１と対面している辺の長さＬ１が、第２排ガス導入セル１４の断面形状を構成する辺のうち、排ガス排出セル１１と対面している辺の長さＬ２よりも長いので、排ガス排出セル１１と第１排ガス導入セル１２とを隔てる第２セル隔壁５１３ｂの表面積は、排ガス排出セル１１と第２排ガス導入セル１４とを隔てる第３セル隔壁５１３ｃの表面積よりも大きいこととなり、排ガスは、第２セル隔壁５１３ｂをより通過し易く、排ガス処理の初期においては、第１セル隔壁５１３ｂの表面にＰＭが堆積する。
【0050】
次に、図３Ｂに示すように、ＰＭが第２セル隔壁５１３ｂの第１排ガス導入セル１２の内壁表面にある程度の量堆積すると、第１排ガス導入セル１２の断面積が小さいため、ＰＭが厚く堆積する。その結果、ＰＭの堆積に起因する抵抗が増加し、排ガスが第２セル隔壁５１３ｂを通過しにくくなる。
このような状況になると、上記したように、排ガスは、排ガス排出セル１１と第２排ガス導入セル１４とを隔てる第３セル隔壁５１３ｃを通過し（主流路のスイッチ）、第３セル隔壁５１３ｃの表面にもＰＭが堆積する。
このような状況になると、上記したように、排ガスは、排ガス排出セル１１と第２排ガス導入セル１４とを隔てる第３セル隔壁５１３ｃを通過し（主流路のスイッチ）、第３セル隔壁５１３ｃの表面にもＰＭが堆積する。
【0051】
次に、排ガスは、セル隔壁の中をかなり自由に通過することができるので、図３Ｃに示すように、第１排ガス導入セル１２と第２排ガス導入セル１４とを隔てる第１セル隔壁５１３ａの内部も通過し、排ガス排出セル１１に流れるようになる。この場合、排ガスは、第２排ガス導入セル１４側から第１セル隔壁５１３ａに侵入するとともに、第１排ガス導入セル１２側からも第１セル隔壁５１３ａに侵入することとなる。
【0052】
なお、排ガスが、第１セル隔壁５１３ａの内部を通って排ガス排出セル１１に到達する場合、排ガスの移動距離が長くなるので、排ガスが通過する際の抵抗が大きくなる。
そのため、ハニカム焼成体５１０において排ガスが第１セル隔壁５１３ａの内部を通るのは、第２セル隔壁５１３ｂ及び第３セル隔壁５１３ｃにＰＭが堆積し、これらのセル隔壁を排ガスが通る際の抵抗が上昇した後である。
つまり、排ガスを浄化する際の初期において、第１セル隔壁５１３ａの内部を通って排ガス排出セル１１に到達する排ガスの量は少ないと言える。そのため、排ガスを浄化する際の初期において、ＰＭを捕集するためのフィルタとして第１セル隔壁５１３ａは充分に機能を発揮できていないと言える。
そのため、ハニカム焼成体５１０において排ガスが第１セル隔壁５１３ａの内部を通るのは、第２セル隔壁５１３ｂ及び第３セル隔壁５１３ｃにＰＭが堆積し、これらのセル隔壁を排ガスが通る際の抵抗が上昇した後である。
つまり、排ガスを浄化する際の初期において、第１セル隔壁５１３ａの内部を通って排ガス排出セル１１に到達する排ガスの量は少ないと言える。そのため、排ガスを浄化する際の初期において、ＰＭを捕集するためのフィルタとして第１セル隔壁５１３ａは充分に機能を発揮できていないと言える。
【0053】
次に、上記ハニカム焼成体１０において、セル隔壁を通過する排ガスの流れについて説明する。
図４Ａは、本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタを用いて排ガスを浄化する際の初期における、排ガスの流れの一例を模式的に示すハニカムフィルタの排ガス入口側の端面の一部拡大図である。
図４Ｂは、本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタを用いて排ガスを浄化する際の中期及び後期における、排ガスの流れの一例を模式的に示すハニカムフィルタの排ガス入口側の端面の一部拡大図である。
図４Ａは、本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタを用いて排ガスを浄化する際の初期における、排ガスの流れの一例を模式的に示すハニカムフィルタの排ガス入口側の端面の一部拡大図である。
図４Ｂは、本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタを用いて排ガスを浄化する際の中期及び後期における、排ガスの流れの一例を模式的に示すハニカムフィルタの排ガス入口側の端面の一部拡大図である。
【0054】
ハニカム焼成体１０では、第１セル隔壁１３ａの厚さＴａは、第２セル隔壁１３ｂの厚さＴｂ及び第３セル隔壁１３ｃの厚さＴｃよりも薄い。
そのため、排ガスが第２セル隔壁１３ｂ及び第３セル隔壁１３ｃを通過する際の抵抗が比較的大きくなり、排ガスが第２セル隔壁１３ｂ及び第３セル隔壁１３ｃを通過しにくくなる。
従って、図４Ａに示すように、排ガスは、排ガス処理の初期においても第１セル隔壁１３ａの内部を通過し、排ガス排出セル１１に流入することができる。また、排ガス処理の初期においては、排ガスは、第２セル隔壁１３ｂを通過して排ガス排出セル１１に流入することになる。
そのため、ＰＭは、第１セル隔壁１３ａ及び第２セル隔壁１３ｂに堆積する。
そのため、排ガスが第２セル隔壁１３ｂ及び第３セル隔壁１３ｃを通過する際の抵抗が比較的大きくなり、排ガスが第２セル隔壁１３ｂ及び第３セル隔壁１３ｃを通過しにくくなる。
従って、図４Ａに示すように、排ガスは、排ガス処理の初期においても第１セル隔壁１３ａの内部を通過し、排ガス排出セル１１に流入することができる。また、排ガス処理の初期においては、排ガスは、第２セル隔壁１３ｂを通過して排ガス排出セル１１に流入することになる。
そのため、ＰＭは、第１セル隔壁１３ａ及び第２セル隔壁１３ｂに堆積する。
【0055】
その後、ＰＭが第１セル隔壁１３ａ及び第２セル隔壁１３ｂにある程度堆積すると、図４Ｂに示すように、排ガスは、第３セル隔壁１３ｃを通過して排ガス排出セル１１に流入する。
【0056】
その後、ＰＭは、第１セル隔壁１３ａ、第２セル隔壁１３ｂ及び第３セル隔壁１３ｃに均一に堆積していくことになる。
【0057】
このように、ハニカム焼成体１０では、排ガス処理の初期において、第１セル隔壁１３ａもフィルタとして機能を発揮することができる。
その結果、ハニカム焼成体１０において、初期圧力損失を低減することができると推定される。
その結果、ハニカム焼成体１０において、初期圧力損失を低減することができると推定される。
【0058】
本明細書において、「長さ」、「厚さ」、「断面積」等の測定は、電子顕微鏡写真を用いて行うことが望ましい。電子顕微鏡写真の撮影は、例えば、電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ：日立ハイテクノロジーズ社製 高分解能電界放出形走査電子顕微鏡 Ｓ－４８００）にて行うことができる。
また、電子顕微鏡写真の拡大倍率は、セルを構成するセル隔壁の表面（内壁）の粒子や気孔の凹凸が、セルの断面形状の特定や、辺の長さ、隔壁厚さ及びセルの断面積の計測に支障にならない程度の倍率であり、かつセルの断面形状の特定や、辺の長さ、セル隔壁の厚さ及びセルの断面積の計測が可能となる倍率を採用することが必要であり、拡大倍率３０倍の電子顕微鏡写真を用いて計測することが最適である。
すなわち、上述したセルの長さやセル隔壁の厚さの定義に基づき、電子顕微鏡写真のスケールを利用してセルの各辺の長さを測定して、その値を求め、断面積については、得られたセルの長さ等の値に基づき、算術的に求める。また、断面積について算術的に計測することが煩雑な場合は、電子顕微鏡写真のスケールから単位面積に相当する正方形（スケール長さを１辺とする正方形）を切り取り、この重量を測定、一方でセルの断面形状に沿ってセル断面を切り取り（多角形の場合に頂点部分が曲線となっている場合にはその曲線に沿って切り取り）、その切り取った部分の重量を測定する。重量比率からセルの断面の断面積を計算することができる。
また、電子顕微鏡写真の拡大倍率は、セルを構成するセル隔壁の表面（内壁）の粒子や気孔の凹凸が、セルの断面形状の特定や、辺の長さ、隔壁厚さ及びセルの断面積の計測に支障にならない程度の倍率であり、かつセルの断面形状の特定や、辺の長さ、セル隔壁の厚さ及びセルの断面積の計測が可能となる倍率を採用することが必要であり、拡大倍率３０倍の電子顕微鏡写真を用いて計測することが最適である。
すなわち、上述したセルの長さやセル隔壁の厚さの定義に基づき、電子顕微鏡写真のスケールを利用してセルの各辺の長さを測定して、その値を求め、断面積については、得られたセルの長さ等の値に基づき、算術的に求める。また、断面積について算術的に計測することが煩雑な場合は、電子顕微鏡写真のスケールから単位面積に相当する正方形（スケール長さを１辺とする正方形）を切り取り、この重量を測定、一方でセルの断面形状に沿ってセル断面を切り取り（多角形の場合に頂点部分が曲線となっている場合にはその曲線に沿って切り取り）、その切り取った部分の重量を測定する。重量比率からセルの断面の断面積を計算することができる。
【0059】
また、このような人手による計測の他に、電子顕微鏡写真を画像データとして取り込むか、電子顕微鏡から直接取り込んだ画像データを用い、写真のスケールを入力して、電子的な計測に置き換えて測定することも可能である。もちろん、人手による計測方法も電子化した計測方法も電子顕微鏡画像のスケールに基づいた計測であって、同一原理に基づいており、両者の計測結果に齟齬が発生しないことは言うまでもない。
【0060】
電子的な計測としては、画像解析式粒度分布ソフトウェア（株式会社マウンテック（Ｍｏｕｎｔｅｃｈ）製）ＭＡＣ－Ｖｉｅｗ （Ｖｅｒｓｉｏｎ３．５）なる計測ソフトウェアを用いることができる。このソフウェアでは電子顕微鏡写真をスキャナーで取り込むか、電子顕微鏡から直接取り込んだ画像データを用い、当該写真のスケールを入力し、セルの内壁に沿って範囲を指定することで断面積を計測できる。また、画像中の任意の点間距離も電子顕微鏡写真のスケールを基に計測できる。
電子顕微鏡によりセル断面を撮影する際には、セルの長手方向に垂直にフィルタを切断し、その切断面が入るように、１ｃｍ×１ｃｍ×１ｃｍのサンプルを準備し、サンプルを超音波洗浄するか、もしくは樹脂で包埋して、電子顕微鏡写真を撮影する。樹脂による包埋を行っても、セルの辺の長さ及びセル隔壁の厚さの計測には影響を与えない。
電子顕微鏡によりセル断面を撮影する際には、セルの長手方向に垂直にフィルタを切断し、その切断面が入るように、１ｃｍ×１ｃｍ×１ｃｍのサンプルを準備し、サンプルを超音波洗浄するか、もしくは樹脂で包埋して、電子顕微鏡写真を撮影する。樹脂による包埋を行っても、セルの辺の長さ及びセル隔壁の厚さの計測には影響を与えない。
【0061】
ハニカム焼成体１０では、セルの長手方向に垂直な断面に関し、第２排ガス導入セル１４の断面形状を構成する辺のうち、排ガス排出セル１１と対面している辺の長さＬ２は、第１排ガス導入セル１２の断面形状を構成する辺のうち、排ガス排出セル１１と対面している辺の長さＬ１の０．８倍以下であることが望ましく、０．１～０．７倍であることがより望ましい。
このような比であると、排ガスが、排ガス排出セル１１と第１排ガス導入セル１２とを隔てる第２セル隔壁をより通過し易くなり、ＰＭ堆積前の圧力損失を効果的に抑制することができる。
上記比が、０．８を超えると、両辺の長さに大きな差がなくなるため、排ガス処理の初期の圧力損失を低く抑えるのが難しくなる。
このような比であると、排ガスが、排ガス排出セル１１と第１排ガス導入セル１２とを隔てる第２セル隔壁をより通過し易くなり、ＰＭ堆積前の圧力損失を効果的に抑制することができる。
上記比が、０．８を超えると、両辺の長さに大きな差がなくなるため、排ガス処理の初期の圧力損失を低く抑えるのが難しくなる。
【0062】
ハニカム焼成体１０では、セルの長手方向に垂直な断面に関し、第１排ガス導入セル１２の断面積は、第２排ガス導入セル１４の断面積の２０～５０％であることが望ましく、２５～４５％であることがより望ましい。
このような割合であると、排ガスが第１排ガス導入セル１２を通過する際の抵抗と第２排ガス導入セル１４を通過する際の抵抗に差をつけることができ、圧力損失を効果的に抑制することができる。
排ガス排出セルの容積が小さくなりすぎないため、排ガス導入セルから排ガス排出セルへのガス通過抵抗及び排ガス排出セルを通過する際の抵抗を小さくすることができ、圧力損失を効果的に抑制することができる。
第１排ガス導入セルの断面積が第２排ガス導入セルの断面積の２０％未満であると、第１排ガス導入セルの断面積が小さくなりすぎ、ろ過面積が小さくなるため圧力損失が高くなり易い。一方、第１排ガス導入セルの断面積が第２排ガス導入セルの断面積の５０％を超えると、排ガス排出セルの容積が小さくなりすぎるため、圧力損失を低くすることが難しくなる。
このような割合であると、排ガスが第１排ガス導入セル１２を通過する際の抵抗と第２排ガス導入セル１４を通過する際の抵抗に差をつけることができ、圧力損失を効果的に抑制することができる。
排ガス排出セルの容積が小さくなりすぎないため、排ガス導入セルから排ガス排出セルへのガス通過抵抗及び排ガス排出セルを通過する際の抵抗を小さくすることができ、圧力損失を効果的に抑制することができる。
第１排ガス導入セルの断面積が第２排ガス導入セルの断面積の２０％未満であると、第１排ガス導入セルの断面積が小さくなりすぎ、ろ過面積が小さくなるため圧力損失が高くなり易い。一方、第１排ガス導入セルの断面積が第２排ガス導入セルの断面積の５０％を超えると、排ガス排出セルの容積が小さくなりすぎるため、圧力損失を低くすることが難しくなる。
【0063】
ハニカム焼成体１０では、第１セル隔壁１３ａの厚さは、０．０５～０．２５ｍｍであることが望ましい。
第１セル隔壁１３ａの厚さがこのような範囲であると、排ガス処理の初期において、排ガスが第１セル隔壁１３ａを通過しやすくなり、圧力損失を低減することができる。
第１セル隔壁の厚さが０．０５ｍｍ未満であると、強度が低くなり破損しやすくなる。
第１セル隔壁の厚さが０．２５ｍｍ以上であると、排ガスが第１セル隔壁を通過しにくくなり、排ガス処理の初期の圧力損失が低減されにくくなる。
第１セル隔壁１３ａの厚さがこのような範囲であると、排ガス処理の初期において、排ガスが第１セル隔壁１３ａを通過しやすくなり、圧力損失を低減することができる。
第１セル隔壁の厚さが０．０５ｍｍ未満であると、強度が低くなり破損しやすくなる。
第１セル隔壁の厚さが０．２５ｍｍ以上であると、排ガスが第１セル隔壁を通過しにくくなり、排ガス処理の初期の圧力損失が低減されにくくなる。
【0064】
本発明のハニカムフィルタでは、上記第２セル隔壁の厚さは、０．１５～０．４６ｍｍであることが望ましい。
また、本発明のハニカムフィルタでは、上記第３セル隔壁の厚さは、０．１５～０．４６ｍｍであることが望ましい。
このような厚さのセル隔壁は、充分な機械的強度を有するとともに、圧力損失の増加を効果的に抑制することができる。
また、本発明のハニカムフィルタでは、上記第３セル隔壁の厚さは、０．１５～０．４６ｍｍであることが望ましい。
このような厚さのセル隔壁は、充分な機械的強度を有するとともに、圧力損失の増加を効果的に抑制することができる。
【0065】
ハニカム焼成体１０では、第１セル隔壁１３ａの厚さに対する第２セル隔壁１３ｂの厚さの比は、１．２～６．０であることが望ましく、１．５～５．０であることがより望ましい。
また、第１セル隔壁１３ａの厚さに対する第３セル隔壁１３ｃの厚さの比は、１．２～６．０であることが望ましく、１．５～５．０であることがより望ましい。
上記比が、１．２未満であると、排ガスが第１セル隔壁を通過する際の抵抗と、排ガスが第２セル隔壁又は第３セル隔壁を通過する際の抵抗の差が小さくなり、排ガス処理の初期において、排ガスが第１セル隔壁を通過しにくくなる。その結果、排ガス処理の初期の圧力損失が低減されにくくなる。
上記比が、６．０を超えると、第１セル隔壁が薄くなりすぎるか、第２セル隔壁又は第３セル隔壁が厚くなりすぎる。
第１セル隔壁が薄くなりすぎる場合は、強度が低くなり、ハニカムフィルタが破損しやすくなる。
第２セル隔壁又は第３セル隔壁が厚すぎる場合は、排ガスが第２セル隔壁又は第３セル隔壁を通過しにくくなり、圧力損失が大きくなる。
また、第１セル隔壁１３ａの厚さに対する第３セル隔壁１３ｃの厚さの比は、１．２～６．０であることが望ましく、１．５～５．０であることがより望ましい。
上記比が、１．２未満であると、排ガスが第１セル隔壁を通過する際の抵抗と、排ガスが第２セル隔壁又は第３セル隔壁を通過する際の抵抗の差が小さくなり、排ガス処理の初期において、排ガスが第１セル隔壁を通過しにくくなる。その結果、排ガス処理の初期の圧力損失が低減されにくくなる。
上記比が、６．０を超えると、第１セル隔壁が薄くなりすぎるか、第２セル隔壁又は第３セル隔壁が厚くなりすぎる。
第１セル隔壁が薄くなりすぎる場合は、強度が低くなり、ハニカムフィルタが破損しやすくなる。
第２セル隔壁又は第３セル隔壁が厚すぎる場合は、排ガスが第２セル隔壁又は第３セル隔壁を通過しにくくなり、圧力損失が大きくなる。
【0066】
ハニカム焼成体１０では、セル隔壁１３の気孔率は、３０～６５％であることが望ましい。
気孔率をこのように設定することにより、セル隔壁１３は、排ガス中のＰＭを良好に捕集することができ、かつ、セル隔壁１３に起因する圧力損失の上昇を抑制することができる。
セル隔壁の気孔率が３０％未満である場合、セル隔壁の気孔の割合が小さすぎるため、排ガスがセル隔壁を通過しにくくなり、排ガスがセル隔壁を通過する際の圧力損失が大きくなる。
セル隔壁の気孔率が６５％を超える場合、セル隔壁の機械的特性が低くなり、再生時等において、クラックが発生し易くなる。
気孔率をこのように設定することにより、セル隔壁１３は、排ガス中のＰＭを良好に捕集することができ、かつ、セル隔壁１３に起因する圧力損失の上昇を抑制することができる。
セル隔壁の気孔率が３０％未満である場合、セル隔壁の気孔の割合が小さすぎるため、排ガスがセル隔壁を通過しにくくなり、排ガスがセル隔壁を通過する際の圧力損失が大きくなる。
セル隔壁の気孔率が６５％を超える場合、セル隔壁の機械的特性が低くなり、再生時等において、クラックが発生し易くなる。
【0067】
ハニカム焼成体１０では、セル隔壁１３に含まれる気孔の平均気孔径は、５～２５μｍであることが望ましい。
平均気孔径が上記範囲であると、圧力損失の増加を抑制しながら、高い捕集効率でＰＭを捕集することができる。
セル隔壁に含まれる気孔の平均気孔径が５μｍ未満であると、気孔が小さすぎるため、排ガスがセル隔壁を通過する際の圧力損失が大きくなる。
セル隔壁に含まれる気孔の平均気孔径が２５μｍを超えると、気孔径が大きくなりすぎるので、ＰＭの捕集効率が低下してしまう。
平均気孔径が上記範囲であると、圧力損失の増加を抑制しながら、高い捕集効率でＰＭを捕集することができる。
セル隔壁に含まれる気孔の平均気孔径が５μｍ未満であると、気孔が小さすぎるため、排ガスがセル隔壁を通過する際の圧力損失が大きくなる。
セル隔壁に含まれる気孔の平均気孔径が２５μｍを超えると、気孔径が大きくなりすぎるので、ＰＭの捕集効率が低下してしまう。
【0068】
なお、本明細書において、「セル隔壁の気孔径」及び「セル隔壁の気孔率」は水銀圧入法にて接触角を１３０°、表面張力を４８５ｍＮ／ｍの条件で測定した値を意味する。
【0069】
ハニカム焼成体１０の材料は、多孔質材から構成されていれば特に限定されないが、ハニカム焼成体１０の構成材料としては、例えば、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック、ケイ素含有炭化ケイ素等が挙げられる。これらのなかでは、炭化ケイ素、又は、ケイ素含有炭化ケイ素が好ましい。炭化ケイ素及びケイ素含有炭化ケイ素は、耐熱性に優れた材料である。このため、炭化ケイ素、又は、ケイ素含有炭化ケイ素からなるハニカム焼成体１０は耐熱性に優れる。
なお、ケイ素含有炭化ケイ素は、炭化ケイ素に金属ケイ素が配合されたものであり、炭化ケイ素を６０ｗｔ％以上含むケイ素含有炭化ケイ素が好ましい。
なお、ケイ素含有炭化ケイ素は、炭化ケイ素に金属ケイ素が配合されたものであり、炭化ケイ素を６０ｗｔ％以上含むケイ素含有炭化ケイ素が好ましい。
【0070】
ハニカム焼成体１０の断面におけるセルの単位面積あたりの数は、３１～９３個／ｃｍ２（２００～６００個／ｉｎｃｈ２）であることが望ましい。
【0071】
次に、本発明の第一実施形態に係るハニカムフィルタの製造方法について説明する。
なお、以下においては、セラミック粉末として、炭化ケイ素を用いる場合について説明する。
なお、以下においては、セラミック粉末として、炭化ケイ素を用いる場合について説明する。
【0072】
（１）セラミック粉末とバインダとを含む湿潤混合物を押出成形することによってハニカム成形体を作製する成形工程を行う。
具体的には、まず、セラミック粉末として平均粒子径の異なる炭化ケイ素粉末と、有機バインダと、液状の可塑剤と、潤滑剤と、水とを混合することにより、ハニカム成形体製造用の湿潤混合物を調製する。
具体的には、まず、セラミック粉末として平均粒子径の異なる炭化ケイ素粉末と、有機バインダと、液状の可塑剤と、潤滑剤と、水とを混合することにより、ハニカム成形体製造用の湿潤混合物を調製する。
【0073】
上記湿潤混合物には、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等が挙げられる。これらの中では、アルミナバルーンが望ましい。
バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等が挙げられる。これらの中では、アルミナバルーンが望ましい。
【0074】
続いて、上記湿潤混合物を押出成形機に投入し、押出成形することにより所定の形状のハニカム成形体を作製する。
この際、図２Ｂに示すセル構造（セルの形状およびセルの配置）を有する断面形状が作製されるような金型を用いてハニカム成形体を作製する。
この際、図２Ｂに示すセル構造（セルの形状およびセルの配置）を有する断面形状が作製されるような金型を用いてハニカム成形体を作製する。
【0075】
（２）ハニカム成形体を所定の長さに切断し、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いて乾燥させた後、所定のセルに封止材となる封止材ペーストを充填して上記セルを目封止する目封止工程を行う。
ここで、封止材ペーストとしては、上記湿潤混合物を用いることができる。
ここで、封止材ペーストとしては、上記湿潤混合物を用いることができる。
【0076】
（３）ハニカム成形体を脱脂炉中、３００～６５０℃に加熱し、ハニカム成形体中の有機物を除去する脱脂工程を行った後、脱脂されたハニカム成形体を焼成炉に搬送し、２０００～２２００℃に加熱する焼成工程を行うことにより、図２Ａ～図２Ｃに示したようなハニカム焼成体を作製する。
なお、セルの端部に充填された封止材ペーストは、加熱により焼成され、目封止材となる。
また、切断工程、乾燥工程、目封止工程、脱脂工程および焼成工程の条件は、従来からハニカム焼成体を作製する際に用いられている条件を適用することができる。
なお、セルの端部に充填された封止材ペーストは、加熱により焼成され、目封止材となる。
また、切断工程、乾燥工程、目封止工程、脱脂工程および焼成工程の条件は、従来からハニカム焼成体を作製する際に用いられている条件を適用することができる。
【0077】
（４）支持台上で複数個のハニカム焼成体を接着材ペーストを介して順次積み上げて結束する結束工程を行い、ハニカム焼成体が複数個積み上げられてなるハニカム集合体を作製する。
接着材ペーストとしては、例えば、無機バインダと有機バインダと無機粒子とからなるものを使用する。また、上記接着材ペーストは、さらに無機繊維及び／又はウィスカを含んでいてもよい。
接着材ペーストとしては、例えば、無機バインダと有機バインダと無機粒子とからなるものを使用する。また、上記接着材ペーストは、さらに無機繊維及び／又はウィスカを含んでいてもよい。
【0078】
上記接着材ペーストに含まれる無機粒子としては、例えば、炭化物粒子、窒化物粒子等が挙げられる。具体的には、炭化ケイ素粒子、窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機粒子の中では、熱伝導性に優れる炭化ケイ素粒子が望ましい。
【0079】
上記接着材ペーストに含まれる無機繊維及び／又はウィスカとしては、例えば、シリカ－アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等からなる無機繊維及び／又はウィスカ等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機繊維の中では、アルミナファイバが望ましい。また、無機繊維は、生体溶解性ファイバであってもよい。
【0080】
さらに、上記接着材ペーストには、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等を添加してもよい。バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等が挙げられる。
【0081】
（５）次に、ハニカム集合体を加熱することにより接着材ペーストを加熱固化して接着材層とし、四角柱状のセラミックブロックを作製する。
接着材ペーストの加熱固化の条件は、従来からハニカムフィルタを作製する際に用いられている条件を適用することができる。
接着材ペーストの加熱固化の条件は、従来からハニカムフィルタを作製する際に用いられている条件を適用することができる。
【0082】
（６）セラミックブロックに切削加工を施す切削加工工程を行う。
具体的には、ダイヤモンドカッターを用いてセラミックブロックの外周を切削することにより、外周が略円柱状に加工されたセラミックブロックを作製する。
具体的には、ダイヤモンドカッターを用いてセラミックブロックの外周を切削することにより、外周が略円柱状に加工されたセラミックブロックを作製する。
【0083】
（７）略円柱状のセラミックブロックの外周面に、外周コート材ペーストを塗布し、乾燥固化して外周コート層を形成する外周コート層形成工程を行う。
ここで、外周コート材ペーストとしては、上記接着材ペーストを使用することができる。なお、外周コート材ペーストとして、上記接着材ペーストと異なる組成のペーストを使用してもよい。
なお、外周コート層は必ずしも設ける必要はなく、必要に応じて設ければよい。
外周コート層を設けることによって、セラミックブロックの外周の形状を整えて、円柱状のハニカムフィルタとすることができる。
以上の工程によって、ハニカム焼成体を含む本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタを作製することができる。
ここで、外周コート材ペーストとしては、上記接着材ペーストを使用することができる。なお、外周コート材ペーストとして、上記接着材ペーストと異なる組成のペーストを使用してもよい。
なお、外周コート層は必ずしも設ける必要はなく、必要に応じて設ければよい。
外周コート層を設けることによって、セラミックブロックの外周の形状を整えて、円柱状のハニカムフィルタとすることができる。
以上の工程によって、ハニカム焼成体を含む本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタを作製することができる。
【0084】
上記工程では、切削工程を行うことにより所定形状のハニカムフィルタを作製していたが、ハニカム焼成体を作製する工程において、外周全体に外周壁を有する複数形状のハニカム焼成体を作製し、それら複数形状のハニカム焼成体を接着材層を介して組み合わせることにより円柱等の所定形状となるようにしてもよい。この場合には、切削工程を省略することができる。
【0085】
（その他の実施形態）
本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタでは、複数のハニカム焼成体が集合して形成された、いわゆる集合型のハニカムフィルタであったが、本発明のハニカムフィルタは、１つのハニカム焼成体からなる、いわゆる一体型ハニカムフィルタであってもよい。
本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタでは、複数のハニカム焼成体が集合して形成された、いわゆる集合型のハニカムフィルタであったが、本発明のハニカムフィルタは、１つのハニカム焼成体からなる、いわゆる一体型ハニカムフィルタであってもよい。
【0086】
本発明の第１実施形態に係るハニカムフィルタでは、ハニカム焼成体の外周壁が、角部以外で一定の厚さであり、ハニカム焼成体の最外周にある排ガス導入セルの断面の形状が一部カットされていた。
しかし、本発明のハニカムフィルタでは、ハニカム焼成体の最外周にある排ガス導入セルの断面形状はカットされておらず、外周壁の厚さが一定の厚さでなくてもよい。
しかし、本発明のハニカムフィルタでは、ハニカム焼成体の最外周にある排ガス導入セルの断面形状はカットされておらず、外周壁の厚さが一定の厚さでなくてもよい。
【実施例0087】
（実施例１）
平均粒子径２２μｍを有する炭化ケイ素の粗粉末５２．８重量％と、平均粒子径０．５μｍの炭化ケイ素の微粉末２２．６重量％とを混合し、得られた混合物に対して、有機バインダ（メチルセルロース）４．６重量％、潤滑剤（日油社製 ユニルーブ）０．８重量％、グリセリン１．３重量％、造孔材（アクリル樹脂）１．９重量％、オレイン酸２．８重量％、及び、水１３．２重量％を加えて混練して湿潤混合物を得た後、押出成形する成形工程を行った。
本工程では、図２Ａ～図２Ｃに示したハニカム焼成体１０と同様の形状であって、セルの目封止をしていない生のハニカム成形体を作製した。
平均粒子径２２μｍを有する炭化ケイ素の粗粉末５２．８重量％と、平均粒子径０．５μｍの炭化ケイ素の微粉末２２．６重量％とを混合し、得られた混合物に対して、有機バインダ（メチルセルロース）４．６重量％、潤滑剤（日油社製 ユニルーブ）０．８重量％、グリセリン１．３重量％、造孔材（アクリル樹脂）１．９重量％、オレイン酸２．８重量％、及び、水１３．２重量％を加えて混練して湿潤混合物を得た後、押出成形する成形工程を行った。
本工程では、図２Ａ～図２Ｃに示したハニカム焼成体１０と同様の形状であって、セルの目封止をしていない生のハニカム成形体を作製した。
【0088】
次いで、マイクロ波乾燥機を用いて上記生のハニカム成形体を乾燥させることにより、ハニカム成形体の乾燥体を作製した。その後、ハニカム成形体の乾燥体の所定のセルに封止材ペーストを充填してセルの目封止を行った。
具体的には、排ガス入口側の端部及び排ガス出口側の端部が図２Ｂに示す位置で目封止されるようにセルの目封止を行った。
なお、上記湿潤混合物を封止材ペーストとして使用した。セルの目封止を行った後、封止材ペーストを充填したハニカム成形体の乾燥体を再び乾燥機を用いて乾燥させた。
具体的には、排ガス入口側の端部及び排ガス出口側の端部が図２Ｂに示す位置で目封止されるようにセルの目封止を行った。
なお、上記湿潤混合物を封止材ペーストとして使用した。セルの目封止を行った後、封止材ペーストを充填したハニカム成形体の乾燥体を再び乾燥機を用いて乾燥させた。
【0089】
続いて、セルの目封止を行ったハニカム成形体の乾燥体を４００℃で脱脂する脱脂処理を行い、さらに、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間の条件で焼成処理を行った。
これにより、実施例１に係るハニカム焼成体を作製した。
これにより、実施例１に係るハニカム焼成体を作製した。
【0090】
実施例１において、第１排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、辺の長さが０．９４ｍｍ×０．９７ｍｍの長方形であった。
実施例１において、第２排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが１．０４ｍｍの長辺と、長さが０．３０ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
実施例１において、排ガス排出セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが１．０１ｍｍの長辺と、長さが０．３０ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
実施例１に係るハニカム焼成体において、第１セル隔壁の厚さは、０．１５ｍｍであり、第２セル隔壁の厚さは、０．１８ｍｍであり、第３セル隔壁の厚さは、０．１８ｍｍであった。
実施例１において、第２排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが１．０４ｍｍの長辺と、長さが０．３０ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
実施例１において、排ガス排出セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが１．０１ｍｍの長辺と、長さが０．３０ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
実施例１に係るハニカム焼成体において、第１セル隔壁の厚さは、０．１５ｍｍであり、第２セル隔壁の厚さは、０．１８ｍｍであり、第３セル隔壁の厚さは、０．１８ｍｍであった。
【0091】
実施例１に係るハニカム焼成体は、気孔率が４５％、平均気孔径が１５μｍ、大きさが３６．４ｍｍ×３６．４ｍｍ×１７７．８ｍｍ、セルの数（セル密度）が３００個／ｉｎｃｈ２であった。
出来上がったハニカム焼成体を、ＳｉＣ粒子、シリカゾル、アルミナファイバの混合物からなる接着剤ペーストを用いて複数個結束させ、外周を加工し、外周に接着剤ペーストと同じ材料からなるコート層を設けて、φ３３０．２ｍｍ×１７７．８ｍｍの円筒状のハニカムフィルタを作製した。
出来上がったハニカム焼成体を、ＳｉＣ粒子、シリカゾル、アルミナファイバの混合物からなる接着剤ペーストを用いて複数個結束させ、外周を加工し、外周に接着剤ペーストと同じ材料からなるコート層を設けて、φ３３０．２ｍｍ×１７７．８ｍｍの円筒状のハニカムフィルタを作製した。
【0092】
（実施例２）
製造されるハニカム焼成体の構造を以下のように変更した以外は、実施例１と同様に実施例２に係るハニカムフィルタを製造した。
実施例２に係るハニカム焼成体において、第１排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、辺の長さが０．９１ｍｍ×１．０２ｍｍの長方形であった。
実施例２に係るハニカム焼成体において、第２排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが１．０３ｍｍの長辺と、長さが０．３４ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
実施例２に係るハニカム焼成体において、排ガス排出セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが０．９２ｍｍの長辺と、長さが０．３４ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
実施例２に係るハニカム焼成体において、第１セル隔壁の厚さは０．１０ｍｍであり、第２セル隔壁の厚さは０．２１ｍｍであり、第３セル隔壁の厚さは０．２１ｍｍであった。
製造されるハニカム焼成体の構造を以下のように変更した以外は、実施例１と同様に実施例２に係るハニカムフィルタを製造した。
実施例２に係るハニカム焼成体において、第１排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、辺の長さが０．９１ｍｍ×１．０２ｍｍの長方形であった。
実施例２に係るハニカム焼成体において、第２排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが１．０３ｍｍの長辺と、長さが０．３４ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
実施例２に係るハニカム焼成体において、排ガス排出セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが０．９２ｍｍの長辺と、長さが０．３４ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
実施例２に係るハニカム焼成体において、第１セル隔壁の厚さは０．１０ｍｍであり、第２セル隔壁の厚さは０．２１ｍｍであり、第３セル隔壁の厚さは０．２１ｍｍであった。
【0093】
（実施例３）
製造されるハニカム焼成体の構造を以下のように変更した以外は、実施例１と同様に実施例３に係るハニカムフィルタを製造した。
実施例３に係るハニカム焼成体において、第１排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、辺の長さが０．８８ｍｍ×１．０７ｍｍの長方形であった。
実施例３に係るハニカム焼成体において、第２排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが０．８２ｍｍの長辺と、長さが０．５２ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
実施例３に係るハニカム焼成体において、排ガス排出セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが１．０２ｍｍの長辺と、長さが０．２４ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
実施例３に係るハニカム焼成体において、第１セル隔壁の厚さは０．０５ｍｍであり、第２セル隔壁の厚さは０．２４ｍｍであり、第３セル隔壁の厚さは０．２４ｍｍであった。
製造されるハニカム焼成体の構造を以下のように変更した以外は、実施例１と同様に実施例３に係るハニカムフィルタを製造した。
実施例３に係るハニカム焼成体において、第１排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、辺の長さが０．８８ｍｍ×１．０７ｍｍの長方形であった。
実施例３に係るハニカム焼成体において、第２排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが０．８２ｍｍの長辺と、長さが０．５２ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
実施例３に係るハニカム焼成体において、排ガス排出セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが１．０２ｍｍの長辺と、長さが０．２４ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
実施例３に係るハニカム焼成体において、第１セル隔壁の厚さは０．０５ｍｍであり、第２セル隔壁の厚さは０．２４ｍｍであり、第３セル隔壁の厚さは０．２４ｍｍであった。
【0094】
（比較例１）
製造されるハニカム焼成体の構造を以下のように変更した以外は、実施例１と同様に比較例１に係るハニカムフィルタを製造した。
比較例１に係るハニカム焼成体において、第１排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、辺の長さが０．９５ｍｍの正方形であった。
比較例１に係るハニカム焼成体において、第２排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが１．０５ｍｍの長辺と、長さが０．２８ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
比較例１に係るハニカム焼成体において、排ガス排出セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが１．０５ｍｍの長辺と、長さが０．２８ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
比較例１に係るハニカム焼成体において、第１セル隔壁の厚さ、第２セル隔壁の厚さ及び第３セル隔壁の厚さは、均一な０．１７ｍｍであった。
製造されるハニカム焼成体の構造を以下のように変更した以外は、実施例１と同様に比較例１に係るハニカムフィルタを製造した。
比較例１に係るハニカム焼成体において、第１排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、辺の長さが０．９５ｍｍの正方形であった。
比較例１に係るハニカム焼成体において、第２排ガス導入セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが１．０５ｍｍの長辺と、長さが０．２８ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
比較例１に係るハニカム焼成体において、排ガス排出セルの長手方向に垂直な断面の形状は、長さが１．０５ｍｍの長辺と、長さが０．２８ｍｍの短辺とが４つづつ交互に配置されてなる八角形であった。なお、長辺と短辺とのなす角の角度は１３５°であった。
比較例１に係るハニカム焼成体において、第１セル隔壁の厚さ、第２セル隔壁の厚さ及び第３セル隔壁の厚さは、均一な０．１７ｍｍであった。
【0095】
（流入カスがセル隔壁を通過する際の流速シミュレーション）
実施例１～３及び比較例１に係るハニカムフィルタを用い、各ハニカムフィルタの排ガス入口側の端部から排ガス出口側の端部かけて所定の位置における第１セル隔壁、第２セル隔壁及び第３セル隔壁におけるガス通過流速をシミュレートした。シミュレートに用いたソフトは、「ＳＴＡＲ－ＣＣＭ＋」であった。
シミュレーションの条件としては、流入ガスの温度を、３８０℃、流入ガスの流量を、１７００ｋｇ／ｈｒとした。
実施例１～３及び比較例１に係るハニカムフィルタを用い、各ハニカムフィルタの排ガス入口側の端部から排ガス出口側の端部かけて所定の位置における第１セル隔壁、第２セル隔壁及び第３セル隔壁におけるガス通過流速をシミュレートした。シミュレートに用いたソフトは、「ＳＴＡＲ－ＣＣＭ＋」であった。
シミュレーションの条件としては、流入ガスの温度を、３８０℃、流入ガスの流量を、１７００ｋｇ／ｈｒとした。
【0096】
次に、各測定位置（ハニカムフィルタの排ガス入口側からの所定の距離の位置）における、ガス通過流速の最大値とガス通過流速の最小値の差を算出した。
そして、横軸をハニカムフィルタの排ガス入口側端部からの距離とし、縦軸をガス通過流速の最大値と最小値との差とした座標に、シミュレーション結果をプロットし図５とした。
図５は、流入ガスがセル隔壁を通過する際の流速シミュレーション結果を示すグラフである。
そして、横軸をハニカムフィルタの排ガス入口側端部からの距離とし、縦軸をガス通過流速の最大値と最小値との差とした座標に、シミュレーション結果をプロットし図５とした。
図５は、流入ガスがセル隔壁を通過する際の流速シミュレーション結果を示すグラフである。
【0097】
図５に示すように、実施例１～３に係るハニカムフィルタでは、比較例１のハニカムフィルタに比べて、各測定位置でのガス通過流速差が小さいことがわかる。これは、ＰＭ堆積前の初期からセル隔壁全体をフィルタとして有効に利用できていることを示しており、そのため、圧力損失が低下すると考えられる。
【符号の説明】
【0098】
１０、５１０ ハニカム焼成体
１０ａ 排ガス入口側の端部
１０ｂ 排ガス出口側の端部
１１ 排ガス排出セル
１２、１２Ａ 第１排ガス導入セル
１３ セル隔壁
１３ａ 第１セル隔壁
１３ｂ 第２セル隔壁
１３ｃ 第３セル隔壁
１４、１４Ａ、１４Ｂ 第２排ガス導入セル
１５ 接着材層
１６ 外周コート層
１７ 外周壁
１８ セラミックブロック
２０ ハニカムフィルタ
４０ 面取り部
２１０ 圧力損失測定装置
２１１ ディーゼルエンジン
２１２ 排ガス管
２１３ 金属ケーシング
２１４ 圧力計
１０ａ 排ガス入口側の端部
１０ｂ 排ガス出口側の端部
１１ 排ガス排出セル
１２、１２Ａ 第１排ガス導入セル
１３ セル隔壁
１３ａ 第１セル隔壁
１３ｂ 第２セル隔壁
１３ｃ 第３セル隔壁
１４、１４Ａ、１４Ｂ 第２排ガス導入セル
１５ 接着材層
１６ 外周コート層
１７ 外周壁
１８ セラミックブロック
２０ ハニカムフィルタ
４０ 面取り部
２１０ 圧力損失測定装置
２１１ ディーゼルエンジン
２１２ 排ガス管
２１３ 金属ケーシング
２１４ 圧力計
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】