特許 7065670 排ガス浄化用のハニカム構造体の製造方法及び該ハニカム構造体を用いた排ガス浄化フィルタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-28

(45)【発行日】2022-05-12

(54)【発明の名称】排ガス浄化用のハニカム構造体の製造方法及び該ハニカム構造体を用いた排ガス浄化フィルタ

(51)【国際特許分類】

   B01J 35/04 20060101AFI20220502BHJP

   B01D 39/20 20060101ALI20220502BHJP

   B01D 46/00 20220101ALI20220502BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20220502BHJP

   F01N 3/022 20060101ALI20220502BHJP

   F01N 3/28 20060101ALI20220502BHJP

   F01N 3/035 20060101ALI20220502BHJP

【ＦＩ】

B01J35/04 301E

B01J35/04 301N

B01D39/20 D ZAB

B01D46/00 302

B01D53/94 300

B01D53/94 100

F01N3/022 C

F01N3/28 301P

F01N3/035 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018061933

(22)【出願日】2018-03-28

(65)【公開番号】P2019171282

(43)【公開日】2019-10-10

【審査請求日】2021-02-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100100354

【弁理士】

【氏名又は名称】江藤 聡明

(72)【発明者】

【氏名】永井 亮

【審査官】森坂 英昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２１５９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０７８７９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－２２６３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１８２５３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｊ ２１／００ － ３８／７４

Ｂ０１Ｄ ３９／２０

Ｂ０１Ｄ ４６／００

Ｂ０１Ｄ ５３／９４

Ｆ０１Ｎ ３／０２２

Ｆ０１Ｎ ３／２８

Ｆ０１Ｎ ３／０３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のセルが排ガスの流れ方向に伸長するハニカム構造部を筒状体の内部に有し、各セルは前記伸長方向の一方の端部又は他方の端部の何れか一方が閉塞され且つ各セルを隔てる隔壁は前記排ガスの通過可能な多孔質隔壁として構成され、前記多孔質隔壁は、前記筒状体における前記排ガスの出口側領域の気孔率よりも入口側領域の気孔率が漸次大きくなるように形成された排ガス浄化用のハニカム構造体の製造方法であって、
気孔率の異なる複数種類の多孔質素材の混合比率を一定周期毎に変更させながら混合して多孔質材料を生成しつつ順次次工程に移動させる工程と、
前記多孔質材料を、前記ハニカム構造部を形成するための口金を通過させて押し出す工程と、
押し出された前記多孔質材料を前記気孔率が増加から減少に変化する位置及び減少から増加に変化する位置で切断する工程とを備えたことを特徴とするハニカム構造体の製造方法。

【請求項2】

複数のセルが排ガスの流れ方向に伸長するハニカム構造部を筒状体の内部に有し、各セルは前記伸長方向の一方の端部又は他方の端部の何れか一方が閉塞され且つ各セルを隔てる隔壁は前記排ガスの通過可能な多孔質隔壁として構成され、前記多孔質隔壁は、前記筒状体における前記排ガスの出口側領域の気孔率よりも入口側領域の気孔率が漸次大きくなるように形成された排ガス浄化用のハニカム構造体の製造方法であって、
前記ハニカム構造部を形成するための口金の入側に供給する増孔剤の供給量を一定周期毎に変更させながら多孔質素材と混合して多孔質材料を生成しつつ順次次工程に移動させる工程と、
前記多孔質材料を、前記口金を通過させて押し出す工程と、
押し出された前記多孔質材料を前記気孔率が増加から減少に変化する位置及び減少から増加に変化する位置で切断する工程とを備えたことを特徴とするハニカム構造体の製造方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のハニカム構造体の製造方法で製造されたハニカム構造体が触媒でコーティングされてなることを特徴とするハニカム構造体を用いた排ガス浄化フィルタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハニカム構造体、ハニカム構造体の製造方法、及び排ガス浄化フィルタ、特に、ＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）に好適な排ガス浄化用のハニカム構造体、該ハニカム構造体の製造方法、及び該ハニカム構造体を用いた排ガス浄化フィルタに関する。

【背景技術】

【0002】

排ガス浄化装置の１つであるＧＰＦは、近年の排ガス規制に適応するために、ガソリンで走行する車両の排ガス中のＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）をＰＮ（Particulate Number：ＰＭの粒子数）規制値まで低減するフィルタであり、同時に、規制対象となる特定成分を排ガスから除去することも望まれている。このようなＧＰＦでは、複数のセルが排ガスの流れ方向に伸長するハニカム構造部を筒状体の内部に形成し、各セルの一方の端部又は他方の端部の何れか一方を閉塞（目封止ともいう）すると共に、セルを隔てる隔壁が排ガスの通過可能な多孔質隔壁で構成されたハニカム構造体が用いられる。そして、このハニカム構造体に触媒をコーティングしてＧＰＦ用の排ガス浄化フィルタが構成され、従ってセルを隔てる多孔質隔壁の気孔にもコーティングが施されている。

【0003】

このＧＰＦ排ガス浄化装置では、入口側が開口しているセルから排ガスが流入し、しかしながらそのセルの出口側は閉塞されているために、排ガスは隔壁の気孔を通って出口側が開口している他のセルに流入し、そのセルから流出する。この隔壁通過時に排ガスからＰＭが除去され、合わせて隔壁の気孔にコーティングされている触媒に排ガスが触れることで規制対象となる特定の成分が除去される。このような排ガス浄化装置としては、例えば下記特許文献１に記載されるものがある。この排ガス浄化装置では、例えば、ハニカム構造体の排ガス出口側端部の方が入口側端部よりも隔壁を通過する排ガスが集中しやすい場合には、ハニカム構造部における入口側端面の近傍部の気孔率を出口側端面の近傍部の気孔率よりも高くして、入口側端面の近傍部の隔壁を通過する排ガス流量を増加させ、ハニカム構造体全体の排ガス流量を均一化することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００７－２８９９２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載される排ガス浄化装置では、ハニカム構造体の排ガス出口側端部の方が入口側端部よりも隔壁を通過する排ガスが集中しやすい場合に、ハニカム構造部における入口側端面の近傍部の気孔率を出口側端面の近傍部の気孔率よりも高くして、ハニカム構造体全体の排ガス流量を均一化することは開示されるものの、ハニカム構造部における気孔率の分布状態をどのようにするとどのような効果が得られるのか、或いはそうしたハニカム構造部を有するハニカム構造体をどのようにして取得するのかについては記載されていない。特に、ＧＰＦ排ガス浄化装置では、略半分のセルの排ガス出口側が閉塞されるため、排ガス浄化に伴ってその閉塞されたセル内出口側から灰分が次第に堆積するが、この次第に堆積される灰分に対する排ガス浄化性能の長寿命化が望まれると共に、触媒に用いられる高価な貴金属の効率的な使用によるコストの低廉化が望まれる。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、排ガス浄化性能の長寿命化とコストの低廉化が可能な排ガス浄化用のハニカム構造体、該ハニカム構造体の製造方法、及び該ハニカム構造体を用いた排ガス浄化フィルタを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するための排ガス浄化用のハニカム構造体は、
複数のセルが排ガスの流れ方向に伸長するハニカム構造部を筒状体の内部に有し、各セルは前記伸長方向の一方の端部又は他方の端部の何れか一方が閉塞され且つ各セルを隔てる隔壁は前記排ガスの通過可能な多孔質隔壁として構成された排ガス浄化用のハニカム構造体において、前記多孔質隔壁は、前記筒状体における前記排ガスの出口側領域の気孔率よりも入口側領域の気孔率が漸次大きくなるように形成される。

【0008】

この構成によれば、排ガス出口側が閉塞されたセル内には排ガス浄化に伴って排ガス中の灰分が排ガス出口側から次第に堆積する場合がある。そして、灰分が堆積した出口側領域では多孔質隔壁の気孔が閉塞する。しかし、本発明に係るセルの隔壁は、気孔率が排ガス出口側領域から排ガス入口側領域に向かって大きくなっているので、長期間の排ガス浄化後も、未だ多数の気孔が開口した状態が保たれているか、出口側領域よりも大きな開口断面積の気孔が開口した状態が保たれている。また、触媒のコーティング量も気孔率の大きい領域の方が大きい。従って、この開口している排ガス入口側領域の多孔質隔壁の気孔を通じて良好な排ガス浄化が継続され、その結果、排ガス浄化性能の長寿命化が可能となる。また、上記気孔率は漸次変化させているので、排ガス浄化中において、階段状の急激な浄化機能の低下が発生することを抑制することができる。これにより、高価な貴金属のコーティング量を効率的に低減してコストの低廉化を図りながら、安定した排ガス浄化性能を確保することが可能となる。

【0009】

上記ハニカム構造体の製造方法は、気孔率の異なる複数種類の多孔質素材の混合比率を一定周期毎に変更させながら混合して多孔質材料を生成しつつ順次次工程に移動させる工程と、前記多孔質材料を、前記ハニカム構造部を形成するための口金を通過させて押し出す工程と、押し出された前記多孔質材料を前記気孔率が増加から減少に変化する位置又は減少から増加に変化する位置で切断する工程とを備えたことを特徴とする。

【0010】

この構成によれば、上記混合比率の周期的な変化により、口金から押し出された多孔質材料は、気孔率が大きい状態から小さい状態、さらに小さい状態から大きい状態に一定周期毎に次第に変化する。従って、気孔率が増加から減少に変化する位置及び減少から増加に変化する位置で押し出された多孔質材料を切断することだけで、排ガスの流れ方向（入口側から出口側）に向けて気孔率が漸次減少する多孔質隔壁を有するハニカム構造部を有するハニカム構造体を連続的に量産することが可能となる。

【0011】

また、前記ハニカム構造部を形成するための口金の入側に供給する増孔剤の供給量を一定周期毎に変更させながら多孔質素材と混合して多孔質材料を生成しつつ順次次工程に移動させる工程と、前記多孔質材料を、前記口金を通過させて押し出す工程と、押し出された前記多孔質材料を前記気孔率が増加から減少に変化する位置又は減少から増加に変化する位置で切断する工程とを備えたことを特徴とする。

【0012】

上記ハニカム構造体を用いた排ガス浄化フィルタは、上記製造方法で製造されたハニカム構造体が触媒でコーティングされてなることを特徴とする。

【0013】

請求項４に記載のハニカム構造体を用いた排ガス浄化フィルタは、請求項２又は３に記載のハニカム構造体の製造方法で製造されたハニカム構造体が触媒でコーティングされてなることを特徴とする。

【0014】

この構成によれば、排ガス出口側が閉塞されたセル内には排ガス浄化に伴って排ガス中の灰分が排ガス出口側から次第に堆積する場合がある。そして、灰分が堆積した出口側領域では多孔質隔壁の気孔が閉塞する。しかし、本発明に係るセルの隔壁は、気孔率が排ガス出口側領域から排ガス入口側領域に向かって大きくなっているので、長期間の排ガス浄化後も、未だ多数の気孔が開口した状態が保たれているか、出口側領域よりも大きな開口断面積の気孔が開口した状態が保たれている。また、触媒のコーティング量も気孔率の大きい領域の方が大きい。従って、この開口している排ガス入口側領域の多孔質隔壁の気孔を通じて良好な排ガス浄化が継続され、その結果、排ガス浄化性能の長寿命化が可能となる。また、上記気孔率は漸次変化させているので、排ガス浄化中において、階段状の急激な浄化機能の低下が発生することを抑制することができる。これにより、高価な貴金属のコーティング量を効率的に低減してコストの低廉化を図りながら、安定した排ガス浄化性能を確保することが可能となる。

【発明の効果】

【0015】

以上説明したように、本発明によれば、排ガスの出口側領域の気孔率よりも入口側領域の気孔率が漸次大きくなるようにハニカム構造部の多孔質隔壁を形成したことにより、階段状の急激な浄化機能の低下を抑制すると共に長期間の排ガス浄化後も大きな気孔率で開口している排ガス入口側領域の気孔及び触媒を通じた良好な排ガス浄化が継続されることで排ガス浄化性能の長寿命化が可能となり、これにより高価な貴金属のコーティング量を効率的に低減してコストを低廉化することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の排ガス浄化フィルタ用のハニカム構造体の一実施の形態を示す斜視図である。

【図2】図１のハニカム構造体からなる排ガス浄化フィルタの作用の説明図である。

【図3】図１のハニカム構造体の製造方法の一例を示す概略説明図である。

【図4】図１のハニカム構造体の製造方法の他の例を示す概略説明図である。

【図5】図１のハニカム構造体の隔壁の気孔率が大きい部分の説明図であり、図５（Ａ）は触媒コーティング前の隔壁・気孔の断面図、図５（Ｂ）は触媒コーティング後の隔壁・気孔の断面図である。

【図6】図１のハニカム構造体の隔壁の気孔率が小さい部分の説明図であり、図６（Ａ）は触媒コーティング前の隔壁・気孔の断面図、図６（Ｂ）は触媒コーティング後の隔壁・気孔の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明の排ガス浄化用のカム構造体、該ハニカム構造体の製造方法、及び該ハニカム構造体を用いた排ガス浄化フィルタの一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態のハニカム構造体１２を用いた排ガス浄化フィルタ１０の斜視図である。この実施の形態のハニカム構造体１２は、主として、前述のＧＰＦ用の排ガス浄化フィルタ１０として使用されることを目的とする。このハニカム構造体１２は、円筒形状の筒状体２０の内部に、図の右側から左側に向けて排ガスを流して浄化するためのハニカム構造部１４を有して構成される。このハニカム構造部１４は、円筒形状の筒状体２０の内側を隔壁１６で区画することによって形成された複数のセル（室）１８からなり、各セル１８は、筒状体２０の軸線方向の図示右側の入口側端面１４ｂから図示左側の出口側端面１４ａまで伸長している。この実施の形態では、方形断面形状のセル１８を形成しているが、このセル１８の断面形状は、これ以外のものであってもよい。

【0018】

この実施の形態では、後述するように、例えば多孔質のセラミックス材料を用いて筒状体２０と隔壁１６を同時に成形している。そのため、隔壁１６は多数の気孔（連続気孔）を有する多孔質隔壁である。なお、この実施の形態では、後述する製造方法によって、多孔質材料を用いて筒状体２０と隔壁１６を押出成形で同時に形成しているが、両者を個別に形成するようにしてもよい。また、筒状体２０の更に外周にセラミックス素材などを塗布してもよい。また、図中のドットは、ハニカム構造部１４に形成される気孔を模式的に表しているが、出口側端面１４ａでは、煩雑さを回避するためにドットの表示を省略している。また、筒状体２０の形状は、円筒形状に限定されない。

【0019】

図２は、図１のハニカム構造体１２からなるＧＰＦ排ガス浄化フィルタ１０の作用の説明図である。ハニカム構造部１４を排ガス浄化フィルタ１０の１つであるＧＰＦとする場合、複数のセル１８のうち、予め設定されたセル１８を一方の端面側、例えば入口側端面１４ｂ側で閉塞（目封止）し、その残りを他方の端面側、例えば出口側端面１４ａ側で閉塞したハニカム構造体１２を用いる。この例では、図示左側の出口側端面１４ａ側で１列又は１行毎に互い違いのセル１８を千鳥状に閉塞し、図示右側の入口側端面１４ｂ側では、出口側端面１４ａ側で開口しているセル１８を閉塞する。つまり入口側端面１４ｂ側では、出口側端面１４ａ側で開口している互い違いのセル１８がやはり千鳥状に閉塞される。ＧＰＦ排ガス浄化フィルタ１０は、例えば焼成されたハニカム構造体１２に触媒をコーティングして作成され、その際、後述するように隔壁１６と共に隔壁１６の気孔２２にも触媒２４（図５、図６参照）のコーティングが施される。触媒のコーティング方法には、例えば周知のウォッシュコート法などが用いられる。

【0020】

このように隣り合うセル１８の一方が出口側端面１４ａ側で閉塞され、他方が入口側端面１４ｂ側で閉塞されたハニカム構造体１２からなる排ガス浄化フィルタ１０に対し、例えば入口側端面１４ｂから排ガスを送給すると、開口しているセル１８に流入した排ガスは閉塞された出口側端面１４ｂで行き場を失い、隔壁１６の気孔２２を通って隣のセル１８に流入し、そのセル１８の出口側端部１４ｂの開口部から流出する。従って、排ガス中のＰＭは、この気孔通過時に除去される。また、気孔２２にコーティングされている触媒２４と接触することによって、排ガス中の規制対象となる特定の成分が除去される。排ガスを隔壁１６の気孔に通す技術は、ウォールフローとも呼ばれる。

【0021】

この実施の形態では、ハニカム構造部１４の隔壁１６を構成する多孔質隔壁は、図示左側の出口側端面１４ａ領域の気孔率よりも図示右側の入口側端面１４ｂ領域の気孔率が漸次大きくなるように形成される。この実施の形態では、筒状体２０と隔壁１６が同時に押出成形されるので、図１に示すように、筒状体２０も隔壁１６も、図示左側の出口側端面１４ａ側から図示右側の入口側端面１４ｂ側に向けて気孔率が漸次増加する多孔質材料で形成される。入口側端面１４ｂを基準とすれば、図示右側の入口側端面１４ｂ側から図示左側の出口側端面１４ａ側に向けて気孔率は漸次減少される。

【0022】

このような構成の多孔質材料は、例えば図３に示すハニカム構造体１２の製造方法で得られる。このハニカム構造体１２の製造方法では、セラミックスなど、気孔率の異なる２種類の多孔質素材、具体的には気孔率の高い（大きい）高気孔率素材と気孔率の低い（小さい）低気孔率素材の夫々を個別の貯留部３０ａ、３０ｂに貯留し、２つの貯留部３０ａ、３０ｂから高気孔率素材と低気孔率素材を混合部３２に投入して混合し、これによりハニカム構造部１４を構成する多孔質材料を取得する。その際、気孔率の異なる２種類の多孔質素材の混合比率を次第に増加又は減少し且つその増加及び減少を一定周期毎に変更しながら混合することで、混合部３２内で混合される多孔質材料は、気孔率の高い（大きい）部分と気孔率の低い（小さい）部分が一定周期毎に交互に存在する。この多孔質材料を、混合部３２内で順次出側に移動しながら、ハニカム構造部１４を形成するための口金２６に通過して押し出すと、押し出された多孔質材料には、気孔率の高い（大きい）部分と気孔率の低い（小さい）部分が一定周期毎に次第に変化するハニカム構造部１４のブランクが形成される。従って、気孔率の最も高い（大きい）部分、即ち気孔率が増加から減少に変化する位置と気孔率の最も低い（小さい）部分、即ち気孔率が減少から増加に変化する位置を切断位置に設定し、それらの切断位置で押し出された多孔質材料を切断すれば、出口側端面１４ａから入口側端面１４ｂに向けて気孔率が漸次増加するハニカム構造部１４を備えたハニカム構造体１２が得られる。

【0023】

また、前述のように出口側端面１４ａ側から入口側端面１４ｂ側に向けて気孔率が次第に増加する多孔質材料は、例えば図４に示すハニカム構造体１２の製造方法でも得られる。このハニカム構造体１２の製造方法では、セラミックスなど、気孔率が一定の、又は気孔率が０の多孔質素材を上流側から供給し、ハニカム構造部１４を形成するための口金２６の直上流にポリマー粒子などの増孔剤を供給して、ハニカム構造部１４を構成する多孔質材料を取得する。その際、増孔剤の供給量を次第に増加又は減少し且つその増加及び減少を一定周期毎に変更しながら供給することで、口金２６に供給される多孔質材料には、気孔率の高い（大きい）部分と気孔率の低い（小さい）部分が交互にできる。この多孔質材料を、口金２６側に移動しながら、ハニカム構造部１４を形成するための口金２６に通過して押し出すと、押し出された多孔質材料には、気孔率の高い（大きい）部分と気孔率の低い（小さい）部分が一定周期毎に次第に変化するハニカム構造部１４のブランクが形成される。従って、気孔率の最も高い（大きい）部分、即ち気孔率が増加から減少に変化する位置と気孔率の最も低い（小さい）部分、即ち気孔率が減少から増加に変化する位置を切断位置に設定し、それらの切断位置で押し出された多孔質材料を切断すれば、出口側端面１４ａから入口側端面１４ｂに向けて気孔率が漸次増加するハニカム構造部１４を備えたハニカム構造体１２が得られる。

【0024】

図５は、図１のハニカム構造体１２の隔壁１６の気孔率が大きい部分の説明図であり、図５（Ａ）は触媒コーティング前の隔壁１６・気孔２２の断面図、図５（Ｂ）は触媒コーティング後の隔壁１６・気孔２２の断面図、図６は、図１のハニカム構造体１２の隔壁１６の気孔率が小さい部分の説明図であり、図６（Ａ）は触媒コーティング前の隔壁１６・気孔２２の断面図、図６（Ｂ）は触媒コーティング後の隔壁１６・気孔２２の断面図である。気孔率は、広義には、例えば隔壁に形成される気孔（空間）の開口断面積比率である。図５（Ａ）は気孔率が大きい隔壁１６であって、空間として形成される気孔２２の断面積が大きいので、図５（Ｂ）に示すように、この気孔２２の内壁にコーティングされる触媒２４の表面積も大きく、従って触媒２４に接触する排ガス量も大きい。一方、図６（Ａ）は気孔率が小さい隔壁１６であって、空間として形成される気孔２２の断面積が小さいので、図６（Ｂ）に示すように、この気孔２２の内壁にコーティングされる触媒２４の表面積が小さく、従って触媒２４に接触する排ガス量も小さい。

【0025】

周知のように、排ガス出口側が閉塞されるセル１８では、排ガス浄化に伴って排ガス中の灰分が排ガス出口側から次第に堆積する場合がある。灰分が完全に堆積してしまったセル１８の出口側領域では気孔２２が閉塞され、排ガスが隔壁１６の気孔２２を通過しないので、気孔２２によるＰＭ除去や触媒２４による特定成分の除去は行われない。これに対し、ハニカム構造体１２の隔壁１６の気孔率が排ガス出口側領域よりも排ガス入口側領域で漸次大きくなる実施の形態の排ガス浄化フィルタ１０では、灰分がセル１８の排ガス出口側に堆積しても、排ガス入口側領域の開口断面積の大きい気孔２２にコーティングされた表面積の大きな触媒２４に多くの排ガスが接触するため、長期間の使用後も有効に排ガスを浄化することが可能となることから、排ガス浄化性能の長寿命化が可能となる。その際、排ガス浄化機能が階段的に急激に低下することがない。また、灰分が堆積しやすいセル１８の排ガス出口側領域には、気孔率の小さい隔壁１６が配置され、その気孔２２は開口断面積が小さいのでコーティングされる触媒２４の量も少ない。一般に、触媒２４には高価な貴金属が使用されるので、コーティングに使用される触媒２４の量を低減することができれば、コストを低廉化することも可能となる。

【0026】

このように、この実施の形態のハニカム構造体１２及び排ガス浄化フィルタ１０では、複数のセル１８が排ガスの流れ方向に伸長するハニカム構造部１２を筒状体２０の内部に有し、各セル１８は伸長方向の一方の端部又は他方の端部の何れか一方が閉塞され且つ各セル１８を隔てる隔壁１６は排ガスの通過可能な多孔質隔壁として構成され、その多孔質隔壁は、排ガスの出口側領域の気孔率よりも入口側領域の気孔率が漸次大きくなるように形成される。これにより、排ガス出口側が閉塞されたセル１８内には排ガス浄化に伴って排ガス中の灰分が排ガス出口側から次第に堆積し、灰分が堆積した部分では多孔質隔壁１６の気孔２２が閉塞するが、気孔率が排ガス出口側領域に対して漸次大きい排ガス入口側領域の多孔質隔壁１６では、長期間の排ガス浄化後も、未だ多数の気孔２２が開口したまま、或いはより大きな開口断面積の気孔２２が開口したままの状態であるので、この開口している排ガス入口側の多孔質隔壁１６の気孔２２を通じて排ガス浄化が継続され、また排ガス浄化機能が階段状に急激に低下することもなく、その結果、排ガス浄化性能の長寿命化が可能となる。また、排ガス浄化フィルタ１０としてハニカム構造部１４に触媒２４がコーティングされる際、排ガス浄化中、先に排ガス中の灰分によって閉塞されてしまう排ガス出口側の多孔質隔壁１６の気孔率が排ガス入口側の気孔率に対して漸次小さく設定されているので、より早く排ガス浄化に寄与しなくなる気孔２２周壁への触媒２４、即ち高価な貴金属のコーティング量を効率的に低減することができ、これにより触媒２４に用いられる高価な貴金属が効率よく使用されることからコストの低廉化が可能となる。

【0027】

また、気孔率の異なる２種類の多孔質素材の混合比率を次第に増加又は減少し且つその増加及び減少を一定周期毎に変更しながら混合して多孔質材料を生成し、その多孔質材料を、ハニカム構造部１４を形成する口金２６に通過して押し出し、押し出された多孔質材料を所定の切断位置で切断してハニカム構造体１２を製造する。このとき、口金２６から押し出された多孔質材料は、気孔率が大きい状態から小さい状態、又は小さい状態から大きい状態に一定周期毎に次第に変化するので、気孔率の最大部分と気孔率の最小部分との双方の位置を切断位置として、それらの切断位置で押し出された多孔質材料を切断すれば、出口側端面１４ａから入口側端面１４ｂに向けて気孔率が漸次増加するハニカム構造部１４のハニカム構造体１２を容易に取得することができる。

【0028】

また、ハニカム構造部１４を形成する口金２６の入側に供給する増孔剤の供給量を次第に且つ連続的に増加又は減少し且つその増加及び減少を一定周期毎に変更しながら多孔質素材に混合して多孔質材料を生成し、その多孔質材料を口金２６に通過して押し出し、押し出された多孔質材料を所定の切断位置で切断してハニカム構造体１２を製造する。このとき、口金２６から押し出された多孔質材料は、気孔率が大きい状態から小さい状態、又は小さい状態から大きい状態に一定周期毎に次第に変化するので、気孔率の最大部分と気孔率の最小部分との双方の位置を所定の切断位置として、それらの切断位置で押し出された多孔質材料を切断すれば、出口側端面１４ａから入口側端面１４ｂに向けて気孔率が漸次増加するハニカム構造部１４のハニカム構造体１２を容易に取得することができる。

【0029】

なお、気孔率の異なる多孔質素材を混合して本発明のハニカム構造体の多孔質隔壁に適合する多孔質材料を生成する場合、３種類以上の気孔率の異なる多孔質素材を混合して取得してもよい。

【0030】

本発明が上記していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当とされる特許請求の範囲に記載された発明特定事項によってのみ定められるものである。

【符号の説明】

【0031】

１０ 排ガス浄化フィルタ
１２ ハニカム構造体
１４ ハニカム構造部
１６ 隔壁
１８ セル
２０ 筒状体
２２ 気孔
２４ 触媒
２６ 口金

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】