JP4408183B2

JP4408183B2 - 排ガス浄化用ハニカムフィルター

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Publication number: JP4408183B2
Application number: JP2001075580A
Authority: JP
Inventors: 俊行浜中; 節原田
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: PL357337A1; EP1283067A4; PL198744B1; DE60205828D1; US6942712B2; DE60205828T2; EP1283067B1; US20030140608A1; WO2002074417A1; ZA200208981B; JP2002273124A; EP1283067A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス浄化用ハニカムフィルターに関する。さらに詳しくは、排気ガス等の含塵流体中に含まれる粒子状物質を捕集除去する浄化性能を高度に維持しながらも、高い耐熱衝撃性を有し、長期に至って継続的使用が可能な排ガス浄化用ハニカムフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラック等に搭載されているディーゼルエンジンから排出される粒子状物質の環境への影響が最近大きくクローズアップされてきており、このような粒子状物質の捕集除去の重要な手段として、排ガス浄化用ハニカムフィルターが用いられている。
【０００３】
排ガス浄化用ハニカムフィルターは、通常、多孔質の隔壁により仕切られた複数の貫通孔を、排ガス流入側端面及び排ガス流出側端面で互い違いに目封じしたハニカム構造を備え、排ガスを、排ガス流入側端面に開口する貫通孔からフィルター内に流入し、強制的にフィルター内の隔壁を通過させることにより、排ガス中の粒子状物質を捕集、除去するものである。
【０００４】
ところで、このような排ガス浄化用ハニカムフィルターでは、フィルターの継続的使用を確保するためには、排ガス流路となる貫通孔中に溜まった粒子状物質を、定期的又は間断的に、燃焼、除去させてフィルターを再生することが必要となる。
【０００５】
しかし、このようなカーボン微粒子の燃焼は、ハニカムフィルターに局所的な高温化を招き、局所的に高温化された個所とそれ以外の個所とで熱膨張の相違を生じるため、ハニカムフィルターに、熱応力が発生して、クラック等を生じさせ、その継続的使用が極めて困難になるという問題がある。
【０００６】
これに対し、応力を低減する方策として、特開昭５９−１９９５８６号公報では、隔壁によって囲まれた多数の貫通孔を有するセラミックハニカム構造体において、貫通孔を囲む隔壁にスリットを少なくとも１つ設けた貫通孔を、ハニカム構造体の所定部分に実質上均一に配分したことを特徴とするハニカム構造体が提案されている。
【０００７】
しかしながら、このハニカム構造体においては、小さなるスリットをハニカム構造体に均一に分布させて、変形の自由度を増加させるものであり、熱応力を低減する効果はあるものの、熱応力の大きさがハニカム構造体各部で不均一であることが全く考慮されていないため、温度分布の不均一の程度がより大きな厳しい使用環境下に供されるハニカム構造体の応力低減策としては不十分であった。
【０００８】
一方、特開平８−２８２４６号公報には、ハニカム構造体を複数のハニカム部材に分割して熱応力緩和効果を付与するとともに、各ハニカム部材を、少なくとも三次元的に交錯する無機繊維と無機粒子とを、無機バインダー、及び有機バインダーを介して相互に結合してなる弾性質シール材で接着して、耐久性を向上させたセラミックハニカムフィルターが開示されている。
【０００９】
しかし、このハニカムフィルターでは、耐久性を向上させる目的から、各ハニカム部材における接着面全体をシール材により接着していたため、ハニカム構造体を複数のハニカム部材に分割することによる熱応力緩和効果が減殺されてしまい、長期の継続的使用においては必ずしも充分な耐熱衝撃性を有しなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、高い浄化性能を維持しながらも、耐熱衝撃性が大きく、長期に至る継続的使用が可能な排ガス浄化用ハニカムフィルターを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上述の課題を解決するべく鋭意研究した結果、ハニカム構造体の少なくとも排ガス流入側端面にスリットを設けるとともに、このスリットのガス流入側端面に開口する部分を含む一部に、特定の深さで充填材を充填することにより、上述の目的を達成できることを知見し、本発明を完成させた。
【００１２】
即ち、本発明によれば、多孔質の隔壁により仕切られた複数の貫通孔を、排ガス流入側端面及び排ガス流出側端面で互い違いに目封じしたハニカム構造体を備える排ガス浄化用ハニカムフィルターであって、ハニカム構造体が、少なくとも排ガス流入側端面に開口するスリットを有し、このハニカム構造体が有するスリットは、排ガス流入側端面から排ガス流路方向に、スリット幅の３〜２５倍の深さで、一部に充填材を充填され、充填材を充填された部分の内側には空隙領域を形成していることを特徴とする排ガス浄化用ハニカムフィルターが提供される。
【００１３】
本発明においては、スリットが、充填材を、スリット幅の６〜２５倍の深さで、充填されていることが好ましい。また、ハニカム構造体が、さらに、ハニカム構造体の排ガス流出側端面及び／又は側面に開口するスリットを備えることが好ましく、この際には、ハニカム構造体の排ガス流出側端面及び／又は側面に開口するスリットの少なくとも一部に、充填材を充填してなるものとしてもよい。
【００１４】
また、本発明においては、ハニカム構造体が、複数のハニカム部材を、相互に対向するそれぞれの面の一部で、接合材で接合して構成され、スリットが、各ハニカム部材間に形成されるものが好ましい。この際には、接合材が、ハニカム部材の基体と実質的に同材質であること、又はハニカム部材の基体の材質より強度の小さい材質であることが好ましい。また、各ハニカム部材は、相互に対向するそれぞれの面のうち、接合材で接合していない部分の少なくとも一部で接触していることが好ましい。
【００１５】
また、本発明においては、充填材が、充填材のハニカムフィルター基体材料より、強度、ヤング率が小さい材質からなるものが好ましく、中でも、少なくとも三次元的に交錯する無機繊維と無機粒子とを、無機バインダー及び／又は有機バインダーを介して相互に結合してなるものが好ましい。
【００１６】
また、本発明においては、ハニカムフィルターの基体が、コージェライト、炭化珪素、金属シリコン、窒化珪素、アルミナ、ムライト、アルミニウムチタネート及びリチウムアルミニウムシリケートよりなる群から選ばれた一種を主結晶相とするものが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明においては、少なくともフィルター再生時に最も熱応力が発生する排ガス流入側端面に開口するスリットを設け、しかもそのスリットの一部のみを充填材で充填して空隙領域を形成するため、熱応力緩和効果が大きく、フィルター再生時等において、フィルター各部で温度分布の不均一が生じても、クラックの発生を高度に防止することができ、極めて耐熱衝撃性が大きな排ガス浄化用ハニカムフィルターとすることができる。
【００１８】
また、本発明においては、充填材を、スリットの排ガス流入側端面に開口する部分を含んで充填するため、スリットへの排ガスの漏洩が全くなく、上述した大きな耐熱衝撃性を達成しながらも、排ガス浄化性能を高度に維持することができる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
本発明の排ガス浄化用ハニカムフィルターは、多孔質の隔壁により仕切られた複数の貫通孔を、排ガス流入側端面及び排ガス流出側端面で互い違いに目封じしたハニカム構造体を有するものであり、これにより、フィルター内に流入した排ガスが、強制的に隔壁を通過させられ、排ガス中の粒子状物質を捕集、除去することができる。
【００２１】
ハニカム構造体の形状としては、特に制限はないが、例えば、断面形状が、円、楕円、レーストラック等のものを挙げることができる。また、ハニカム構造体の貫通孔の形状（セル形状）としては、特に制限はないが、捕集面積を確保するために、断面形状が三角形又は四角形のいずれかであることが好ましい。また、貫通孔のセル密度は、６〜２０００セル／平方インチ（０．９〜３１１セル／ｃｍ²）が好ましく、５０〜４００セル／平方インチ（７．８〜６２セル／ｃｍ²）がより好ましい。
【００２２】
本発明におけるハニカム構造体では、内燃機関又は燃焼装置の排ガス浄化手段として用いる際に、捕集した粒子状物質の燃焼除去を促進してフィルター再生を効果的に行うために、隔壁に、触媒能を有する金属を担持することが好ましい。触媒能を有する金属としては、例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等を挙げることができ、これら金属は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２３】
ハニカム構造体の基体の材質としては、例えば、コージェライト、炭化珪素、金属シリコン、窒化珪素、アルミナ、ムライト、アルミニウムチタネート及びリチウムアルミニウムシリケートよりなる群から選ばれた一種を主結晶相とするセラミックスを挙げることができる。
中でも、耐熱性、高熱伝導に優れる点で、炭化珪素、又は金属シリコンと炭化珪素とを主結晶相とするものが好ましい。
【００２４】
また、金属シリコンと炭化珪素とを主結晶相とする場合は、Ｓｉ／（Ｓｉ＋ＳｉＣ）で規定されるＳｉ含有量が、５〜５０質量％であることが好ましく、１０〜４０質量％であることがより好ましい。
この範囲とすると、Ｓｉによる結合が充分であるため、熱伝導性、強度が大きいとともに、隔壁に形成する気孔を、粒子状物質の捕集除去する上で好適な気孔率、及び気孔径とすることができる。
【００２５】
本発明の排ガス浄化用ハニカムフィルターは、このようなハニカム構造体が、少なくとも排ガス流入側端面に開口するスリットを有するものであり、これにより、フィルター再生時に最も大きな熱応力が発生する排ガス流入側端面で、熱応力緩和効果が増大し、クラック等の発生を効果的に防止することができる。但し、本発明におけるスリットは、後述するように、排ガス流入側端面に開口する部分は、充填材により塞がれている。
【００２６】
以下、図面に基づいて、本発明におけるスリットの各実施形態について、具体的に説明する。
図１は、本発明の一の実施の形態を模式的に示す説明図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、上面図である。また、図２〜５は、本発明の排ガス浄化用ハニカムフィルターにおけるスリットパターンの一例を模式的に示す斜視図であり、充填材を除いて示してある。
【００２７】
本発明におけるスリットとしては、例えば、図２、３に示すように、ハニカム構造体１の排ガス流入側端面２、及び側面４にのみ開口しているタイプのもの、又は図１、４、５に示すように、ハニカム構造体１の排ガス流入側端面２、排ガス流出側端面３、及び側面４に開口しているタイプのものを挙げることができる。
【００２８】
また、前者のタイプとしては、例えば、図３に示すように、スリット５が、ハニカム構造体１の側面４で、軸方向１０の全長に亘って開口し、かつスリット５のハニカム構造体１の中心方向１１への長さが、徐々に小さくなるように斜めに形成されているもの；図２に示すように、スリット５が、ハニカム構造体１の側面４で、軸方向１０の全長のうち、排ガス流入側端面２に接続する部分を含む一部において開口し、かつスリット５のハニカム構造体１の中心方向への長さが、ハニカム構造体１の軸方向で同一となるように形成されているものを挙げることができる。
【００２９】
後者のタイプとしては、図５に示すように、スリット５が、ハニカム構造体１の側面４で、軸方向１０の全長に亘って開口し、スリット５のハニカム構造体１の中心方向１１への長さが、ハニカム構造体１の軸方向１０で同一となるように形成されているもの；図４に示すように、スリット５が、ハニカム構造体１の側面４で、軸方向１０の全長のうち、排ガス流入側端面２に接続する部分を含む一部と、排ガス流出端面２に接続する部分を含む一部とにおいて開口し、スリット５のハニカム構造体１の中心方向１１への長さが、ハニカム構造体１の軸方向で同一となるように形成されているものを挙げることができる。
【００３０】
また、いずれのタイプでも、図２、４に示すように、スリット５が、ハニカム構造体１の排ガス流入側端面２で、端面外縁２ａの各２点（Ａ，Ｂ）、（Ｃ，Ｄ）を結ぶように連続的に開口し、各スリットの開口部５ａが、排ガス流入側端面２の中央部２ｂで交差するようなもの；図３、５に示すように、各スリット５が、排ガス流入側端面２の外縁２ａから略中央部２ｂ方向に延伸して開口し、かつ各端面の中央部２ｂでは開口せずに、独立して存在するもの等とすることができる。
【００３１】
本発明では、これらのスリットの中でも、熱応力緩和作用が高い点で、図１、４、５に示すように、ハニカム構造体１の排ガス流入側端面２、排ガス流出側端面３、及び側面４に開口しているタイプのものが好ましく、中でも、図１に示すタイプのものが好ましい。
【００３２】
また、図１〜５に示すように、本発明におけるスリット５は、耐熱衝撃性を向上させる観点から、ハニカム構造体１を軸方向１０等で、少なくとも三等分に分割する位置に設けらることが好ましい。
【００３３】
また、本発明におけるスリット５の少なくとも一部は、耐熱衝撃性を向上させる観点から、側面４における開口部からハニカム構造体１の中心方向１１へ、同方向１１におけるハニカム構造体１の全幅に対して１／４の位置まで達していることが好ましく、同様に、スリット５の少なくとも一部は、排ガス流入側端面２における開口部からハニカム構造体１の排ガス流路方向１０へ、同方向１０におけるハニカム構造体の全長に対して１／４の位置まで達していることが好ましい。
【００３４】
また、スリット５の幅は、応力緩和、及び濾過効率の点から１〜３ｍｍの範囲で設けることが好ましい。
但し、スリット５の幅は、必ずしも均一とする必要はなく、複数箇所にスリット５を設けた際に、各スリット５毎に異なる幅としてもよい。また、例えば、ハニカム構造体１の側面４で、軸方向１０の全長に亘って開口している一のスリット５ついて、排ガス流入側端面２又は排ガス流出側端面３付近においてスリット５の幅を大きくし、その中間位置においてはスリット５の幅を小さくする等、一のスリット５の各個所毎にスリット５の幅を異ならせてもよい。
【００３５】
また、このようなスリット５を形成する方法としては、
第一の方法：押出し成形により、貫通孔８とともにスリット５を有するハニカム構造の成形体を作製する方法；
第二の方法：押出し成形により、貫通孔８を有するハニカム構造の成形体を作製した後、得られた成形体を切削して所望の個所にスリット５を形成する方法；
第三の方法：押出し成形により、最終的に得られるハニカム構造体１を複数のブロックに分割した形状のハニカム部材成形体を複数作製し、これらハニカム部材成形体を、相互に対向するそれぞれの面の一部で接合材により接合して、各ハニカム部材成形体間にスリット５を形成する方法；
等を挙げることができる。
【００３６】
本発明では、これら方法の中で、スリット５の形成が容易であるとともに、熱応力緩和効果が大きい点で、第三の方法によってスリット５を形成することが好ましい。
【００３７】
また、第三の方法では、ハニカム構造体１全体の熱伝導性を向上させ、かつ各ハニカム部材１２間の拘束を低減して、熱応力緩和効果を増大させる点から、▲１▼実質的にハニカム部材１２の基体と同材質の接合材９を用いること、又は▲２▼ハニカム部材１２の基体より強度の小さい接合材を用い、かつ各ハニカム部材１２の相互に対向する面の、接合材９で接合された部分以外の少なくとも一部で、ハニカム部材１２を相互に接触させることが好ましい。
【００３８】
なお、▲２▼で、「接触」とは、各ハニカム部材間で熱伝導が可能であり、かつ熱膨張による変形が生じた際に、各ハニカムセグメント間で接する面の位置関係が変更可能な状態を意味し、「強度」とは、材料試験機を用いて４点曲げ強度試験により測定した値を意味する。
【００３９】
また、▲２▼で用いる接合材９は、耐熱性、耐熱衝撃性等に優れる点で、後述する充填材６と同様にハニカム構造体１の基体に用いられるセラミックスを主成分とする繊維材料若しくは粉体、又はセメント等を一種単独で又は二種以上を組み合わせたものが好ましい。
【００４０】
他方、本発明においては、ハニカム部材１２の基体が、金属ＳｉとＳｉＣからなり、Ｓｉ／（Ｓｉ＋ＳｉＣ）で規定されるＳｉ含有量が、５〜５０質量％である場合には、接合材６を、金属ＳｉとＳｉＣからなり、Ｓｉ／（Ｓｉ＋ＳｉＣ）で規定されるＳｉ含有量が、接合されるハニカム部材１２の基体と同等かそれより多く、かつ１０〜８０質量％であるものとすることも好ましい。この範囲であれば接合強度を充分に保つことができ、かつ高温で充分な耐酸化性を得ることができる。
【００４１】
本発明においては、このようなスリットが、少なくとも排ガス流入側端面に開口する部分を含んで、充填材を充填され、かつこの充填材を充填された部分の内部には空隙領域を形成しており、これにより、浄化性能を高度に維持しながらも、耐熱衝撃性が大きな排ガス浄化用ハニカムフィルターとすることができる。
【００４２】
本発明においては、スリットは、排ガス流入側端面から排ガス流路方向に、スリット幅の３〜２５倍の深さで充填材を充填されるものであり、スリット幅の６〜２５倍の深さで充填材を充填されていることが好ましく、７〜２５倍の深さで充填材を充填されていることがより好ましい。
【００４３】
充填材を充填した深さがスリット幅の３倍未満では、充填材とハニカム構造体との接合強度が小さく、運転時の振動、熱により充填材が剥離してしまう。一方、スリット幅の２５倍を超える深さでは、スリットの熱応力緩和効果が不充分となり、熱応力によりハニカム構造体が破損してしまう。
【００４４】
ここで、充填材を充填した深さとの関係において「スリット幅」とは、図１（ｂ）に示すように、スリット５が各端面（図１（ｂ）中では、排ガス流入側端面２のみを示す。）に開口する部分（図１（ｂ）中では、排ガス流入側端面２に開口する部分５ａのみを示す。）における長手方向と垂直する方向の長さ５ｄを意味するものである。また、この長さが、測定位置により異なる場合は、平均の長さ（等間隔で１０点以上個所で測定した場合の平均の長さ）を意味するものとする。尚、スリット幅５ｄと充填材６を充填する深さの関係が問題となるのは、スリット５に充填される充填材６は、排ガスの圧力を受ける面積がスリット幅５ｄと相関するため、スリット幅５ｄを大きくすると、より充填材６の接合強度を増大させる必要が生じるからである。
【００４５】
充填材６を充填する深さは、充填材６を充填したスリット５全体で均一である必要はなく、例えば、排ガスの圧力に応じて、各スリット５のうち排ガス流入側端面２のスリット５で深く充填することが好ましい。
【００４６】
充填材６の充填形態としては、例えば、図１に示すように、スリット５の排ガス流入側端面２への開口部５ａのみを充填材６により充填し、スリット５のその他の部分に空隙領域５ｅを形成したもの；図６に示すように、スリット５の排ガス流入側端面２及び排ガス流出側端面３への開口部５ａ、５ｂを充填材６により充填し、スリット５のその他の部分に空隙領域５ｅを形成したもの；図７に示すように、スリット５の排ガス流入側端面２、排ガス流出側端面３、及び側面４への開口部５ａ、５ｂ、５ｃを充填材６により充填し、スリット５のその他の部分に空隙領域５ｅを形成したもの等が好ましい。
【００４７】
本発明に用いられる充填材６は、ハニカム構造体の熱応力緩和効果が大きな点で、ハニカム部材１２の基体より強度、ヤング率の小さいものが好ましい。但し、ハニカムフィルターの使用環境を考慮すると、耐熱性、耐熱衝撃性等に優れるものが好ましく、例えば、コージェライト、炭化珪素、金属シリコン、窒化珪素、アルミナ、ムライト、アルミニウムチタネート及びリチウムアルミニウムシリケートよりなる群から選ばれた一種を主結晶相とするセラミックスを主成分とするもの、又はセメント等を単独、又は混合して含有するものが好ましい。
【００４８】
中でも、弾性率が大きく、より熱応力を低減することができる点で、前述したセラミックスを主成分とする繊維材料が好ましく、さらに、ハニカム構造体の耐久性を向上させることができる点で、前述したセラミックスを主成分とする無機繊維及び無機粒子を、無機バインダー及び／又は有機バインダーを介して相互に結合してなるものが好ましい。
【００４９】
【実施例】
次に、本発明に係るハニカムフィルターの製造例、及び実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５０】
（実施例１）
セラミックス原料として、炭化珪素（ＳｉＣ）粉７５質量％と金属珪素（Ｓｉ）粉２５質量％とを混合した粉末を使用し、これにメチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルメチルセルロース、界面活性剤及び水を添加、混練し、可塑性の坏土を作製した。
【００５１】
次いで、この坏土を押出成形し、隔壁の厚さが０．３ｍｍ、セル密度が３１セル／ｃｍ²であり、組立後に図７に示す円筒状の形状となる断面が扇形形状のハニカム部材成形体を４個作製した。
【００５２】
次いで、これら複数のハニカム部材成形体をマイクロ波及び熱風で乾燥後、貫通孔を排ガス流入側端面で、千鳥格子状に目封じし、目封じしなかった残余の貫通孔については排ガス流出側端面で目封じして、ハニカム部材乾燥体を作製した。
【００５３】
次いで、各ハニカム部材乾燥体の、焼成後において接合部に相当する部分に、坏土と同じ組成の接合材用スラリーを塗布した後、各ハニカム部材乾燥体を接合し、一体に組立て、その後乾燥した。
【００５４】
次いで、組立後の乾燥体を、Ｎ₂雰囲気中約４００℃で脱脂した後、Ａｒ不活性雰囲気中で約１５５０℃で焼成した。焼成後、各ハニカム部材間に形成されたスリットの、排ガス流入側端面の開口部に、アルミノシリケート質ファイバー、炭化珪素（ＳｉＣ）粉、金属珪素（Ｓｉ）紛、有機バインダー、無機バインダー、及び水を含む充填材用スラリーを、排ガス流入側端面から排ガス流路方向に１５ｍｍの深さで充填し、排ガス流出側端面及び側面の開口部には、、排ガス流入側端面の開口部より浅く、同様の充填材用スラリーを充填した。
【００５５】
最後に、充填材用スラリーを充填したものを、約１００℃で乾燥することにより、図７に示すハニカム構造体からなるハニカムフィルターを作製した。
【００５６】
得られたハニカムフィルターは、隔壁の厚さが０．３ｍｍ、セル密度が３１セル／ｃｍ²、寸法が、１４４ｍｍφ×１５２ｍｍＬ、各スリット寸法が、スリット幅：２ｍｍ（全てのスリット）、側面における開口部からハニカム構造体の中心方向への深さ：４０ｍｍ、排ガス流入側端面における開口部からハニカム構造体の軸方向への深さ：５０ｍｍ、排ガス流出側端面における開口部からハニカム構造体の軸方向への深さ：５０ｍｍであった。
【００５７】
なお、充填材（乾燥後）の強度を、材料試験機を用いて４点曲げ強度試験により測定したところ、同様に測定したハニカム構造体の基体を構成する材料より、小さいものであった。
【００５８】
（実施例２〜４、比較例１、２）
実施例１において、充填材を、表１に示す深さで充填したこと以外は、実施例１と同様にしてハニカムフィルターを得た。
【００５９】
（評価方法）
以下に示す方法により、フィルター再生試験を行い各実施例、及び比較例のハニカムフィルターについての耐熱衝撃性についての評価を行った。
まず、各実施例、及び比較例のハニカムフィルターの外周部に把持材としてセラミック製無膨張マットを巻き、ＳＵＳ４０９製のキャニング用缶体に押し込んでキャニング構造体とした。
【００６０】
次いで、ディーゼル燃料軽油の燃焼により発生させた煤を含む燃焼ガスを、排ガス流入側端面に開口する貫通孔より流入させ、排ガス中に含まれる煤を各ハニカムフィルター内に捕集させた。
【００６１】
その後、ハニカムフィルターを一旦室温まで放冷した後、ハニカムフィルターの排ガス流入側端面に開口する貫通孔より、８００℃で一定割合の酸素を含む燃焼ガスを流入させ、煤を燃焼除去するフィルター再生試験を実施した。
【００６２】
このフィルター再生試験では、入口ガス温度を８００℃まで上昇させる過渡時間と、捕集煤量を２種類（過渡時間：標準条件（３００秒）、短（２４０秒））（捕集煤量：標準条件（１０ｇ／Ｌ）、大（１４ｇ／Ｌ））設定し、試験を実施した際、ハニカム構造体の排ガス流入側端面でのクラックの発生の有無及び充填材の剥離について調査した。結果をまとめて表１に示す。
【００６３】
なお、クラックの発生については、クラックが全く発生しなかったものを○として、少しでも発生したものを△として示した。
【００６４】
【表１】

【００６５】
（評価）
表１からわかるように、標準条件の場合には、スリットの流入側端面に開口する部分に、スリット幅の３倍未満の深さで充填材を充填した比較例１のハニカムフィルターでは、充填材の剥離が生じ、スリット幅の２５倍を超える深さで充填材を充填した比較例２のハニカムフィルターでは、充填材の剥離が生じなかったものの、排ガス流入側端面にクラックが生じてしまった。これに対して、スリット幅の３〜２５倍の深さで充填材を充填した実施例１〜４のハニカムフィルターでは、いずれも充填材の剥離がなく、排ガス流入側端面にクラックも生じなかった。
【００６６】
また、過渡時間を２４０秒と短くし、捕集煤量を１４ｇ／Ｌと増加させて、ハニカムフィルター各部の熱応力を増大させると、スリット幅の３倍の深さで充填材を充填した実施例２のハニカムフィルターでは、充填材の剥離が生じたが、スリット幅の６〜２５倍の深さで充填材を充填した実施例１、３、４のハニカムフィルターでは、いずれも充填材の剥離がなく、排ガス流入側端面にクラックも生じなかった。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の排ガス浄化用ハニカムフィルターによれば、浄化性能を高度に維持しながらも、耐熱衝撃性を増大させ、長期に至る継続的使用が可能な排ガス浄化用ハニカムフィルターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排ガス浄化用ハニカムフィルターの一の実施の形態を模式的に示すものであり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の上面図である。
【図２】本発明の排ガス浄化用ハニカムフィルターにおけるスリットパターンの一例を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明の排ガス浄化用ハニカムフィルターにおけるスリットパターンの他の一例を模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明の排ガス浄化用ハニカムフィルターにおけるスリットパターンの他の一例を模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明の排ガス浄化用ハニカムフィルターにおけるスリットパターンの他の一例を模式的に示す斜視図である。
【図６】本発明の排ガス浄化用ハニカムフィルターの他の実施の形態を模式的に示す斜視図である。
【図７】本発明の排ガス浄化用ハニカムフィルターの他の実施の形態を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１…ハニカム構造体、２…排ガス流入側端面、２ａ…外縁、２ｂ…中央部、３…排ガス流出側端面、４…側面、５…スリット、５ａ…排ガス流入側端面の開口部、５ｂ…排ガス流出側端面の開口部、５ｃ…側面の開口部、５ｄ…スリット幅、５ｅ…空隙領域、６…充填材、８…貫通孔、９…接合材、１０…排ガス流路方向（軸方向）、１１…中心方向、１２…ハニカム部材。

Claims

多孔質の隔壁により仕切られた複数の貫通孔を、排ガス流入側端面及び排ガス流出側端面で互い違いに目封じしたハニカム構造体を備える排ガス浄化用ハニカムフィルターであって、
該ハニカム構造体は、少なくとも該排ガス流入側端面に開口するスリットを有し、
該ハニカム構造体が有する該スリットは、該排ガス流入側端面から排ガス流路方向に、スリット幅の３〜２５倍の深さで、一部に充填材を充填され、該充填材を充填された部分の内側には空隙領域を形成していることを特徴とする排ガス浄化用ハニカムフィルター。
前記スリットが、前記充填材を、前記排ガス流入側端面から排ガス流路方向に、スリット幅の６〜２５倍の深さで、充填されている請求項１に記載の排ガス浄化用ハニカムフィルター。
前記ハニカム構造体が、さらに、前記排ガス流出側端面及び／又は前記ハニカム構造体の側面に開口するスリットを備える請求項１又は２に記載の排ガス浄化用ハニカムフィルター。
前記排ガス流出側端面及び／又は前記側面に開口するスリットの少なくとも一部に、充填材が充填されている請求項３に記載の排ガス浄化用ハニカムフィルター。
前記充填材が、少なくとも三次元的に交錯する無機繊維と無機粒子とを、無機バインダー及び／又は有機バインダーを介して相互に結合してなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の排ガス浄化用ハニカムフィルター。
前記ハニカム構造体が、複数のハニカム部材を、相互に対向する面の一部で、接合材で接合して構成され、前記スリットが、各ハニカム部材間に形成される請求項１〜５のいずれか一項に記載の排ガス浄化用ハニカムフィルター。
前記接合材が、前記ハニカム部材の基体と実質的に同材質である請求項６に記載の排ガス浄化用ハニカムフィルター。
前記接合材が、前記ハニカム部材の基体の材質より、強度の小さい材質からなり、かつ各ハニカム部材が、前記相互に対向するそれぞれの面のうち、接合材で接合していない部分の少なくとも一部で接触している請求項６に記載の排ガス浄化用ハニカムフィルター。