(57)【要約】【課題】再生工程などの熱衝撃を受けても入口流路と出口流路とを連通するクラックの発生を抑制できるハニカムフィルタを提供する。【解決手段】ハニカムフィルタ１００は、出口端面（他端面）１００ｂに開口する緩和溝Ｄを有する。緩和溝Ｄは出口端面（他端面）１００ｂにおいて一対の出口流路（他端面開放流路）１１０ｂを連通する。緩和溝Ｄはいずれの入口流路（一端面開放流路）１１０ａとも連通しない。出口端面（他端面）１００ｂにおける緩和溝Ｄの最大幅は１０〜１００μｍである。【選択図】図３
2018065115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端面、他端面、及び、前記一端面から前記他端面まで延びる複数の流路を備えるハニカム構造体と、
前記複数の流路の内の一部の流路の前記他端面側を閉じて一端面開放流路を形成する複数の他端面側封口部と、
前記複数の流路の内の残部の流路の前記一端面側を閉じて他端面開放流路を形成する複数の一端面側封口部と、を備えるハニカムフィルタであって、
前記ハニカムフィルタは、前記他端面に開口する緩和溝を有し、
前記緩和溝は前記他端面において一対の前記他端面開放流路を連通し、
前記緩和溝はいずれの前記一端面開放流路とも連通せず、
前記他端面における前記緩和溝の最大幅は１０〜１００μｍである、ハニカムフィルタ。
【請求項２】
前記一対の前記他端面開放流路の間に少なくとも１つの前記一端面開放流路が配置され、
前記緩和溝は、前記一端面開放流路の前記他端面側封口部と前記ハニカム構造体との間を通っている、請求項１記載のハニカムフィルタ。
【請求項３】
前記一対の前記他端面開放流路は、前記ハニカム構造体の外周面に沿う方向に並んでいる、請求項１又は２記載のハニカムフィルタ。
【請求項４】
前記緩和溝を複数有し、前記他端面において３つ以上の前記他端面開放流路が前記複数の緩和溝により連通している、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
【請求項５】
前記一端面がガスの入口端面で有り、前記他端面がガスの出口端面である請求項１〜４のいずれか１項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】
従来より、一端面、他端面、及び、これらの間に延びる複数の流路を有するセラミックハニカム構造体と、複数の流路のうちの一部の流路の一端、及び、それら複数の流路のうちの残部の流路の他端を閉じる複数の封口部とを備えるハニカムフィルタが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７８７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハニカムフィルタ内に一定量の煤が捕集されると、その後ハニカムフィルタ内の煤は燃焼により除去される。この工程は再生工程と呼ばれる。従来のハニカムフィルタでは、再生工程において生じる熱応力により、入口流路と出口流路とを連通するクラックが生じることがあった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので有り、再生工程などの熱衝撃を受けても入口流路と出口流路とを連通するクラックの発生を抑制できるハニカムフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るハニカムフィルタは、一端面、他端面、及び、前記一端面から前記他端面まで延びる複数の流路を備えるハニカム構造体と、前記複数の流路の内の一部の流路の前記他端面側を閉じて一端面開放流路を形成する複数の他端面側封口部と、前記複数の流路の内の残部の流路の前記一端面側を閉じて他端面開放流路を形成する複数の一端面側封口部と、を備える。前記ハニカムフィルタは、前記他端面に開口する緩和溝を有する。前記緩和溝は前記他端面において一対の前記他端面開放流路を連通する。前記緩和溝はいずれの前記一端面開放流路とも連通しない。前記他端面における前記緩和溝の最大幅は１０〜１００μｍである。
【０００７】
ここで、前記ハニカムフィルタにおいて、前記一対の前記他端面開放流路間に少なくとも１つの前記一端面開放流路が配置されていることができ、さらに、前記緩和溝は、前記一端面開放流路の前記他端面側封口部と前記ハニカム構造体との間を通っていることができる。
【０００８】
また、前記一対の前記他端面開放流路は、前記ハニカム構造体の外周面に沿う方向に並んでいることができる。
【０００９】
また、前記ハニカムフィルタは、前記緩和溝を複数有し、前記他端面において３つ以上の前記他端面開放流路が前記複数の緩和溝により連通していることができる。
【００１０】
また、前記一端面がガスの入口端面で有り、前記他端面がガスの出口端面であることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、再生工程などの熱衝撃を受けても入口流路と出口流路とを連通するクラックの発生を抑制できるハニカムフィルタが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１実施形態に係るハニカムフィルタの軸に沿った断面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係るハニカムフィルタの軸に垂直な断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｂの一部拡大図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｂの全体概略図である。
【図５】図５は、図３の緩和溝Ｄに沿った断面図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｂの一部拡大図である。
【図７】図７は、第３実施形態に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｂの一部拡大図である。
【図８】図８は、第４実施形態に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｂの一部拡大図である。
【図９】図９は、実施例に係るハニカムフィルタの出口端面１００ｂの一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
図面を参照して、本発明の第１施形態に係るハニカム構造体１２０及びハニカムフィルタ１００を説明する。図１に示すように、ハニカムフィルタ１００は、ハニカム構造体１２０、入口端面側封口部（一端面側封口部）１３０ａ、及び、出口端面側封口部（他端面側封口部）１３０ｂを有する。ハニカム構造体１２０は、軸方向に延びる柱状形状を有し、排ガスのフィルタとして用いるときにガスの入口側となる入口端面（一端面）１００ａ及び、ガスの出口側となる出口端面（他端面）１００ｂを有する。また、ハニカム構造体１２０は、入口端面１００ａ及び出口端面１００ｂ間に軸方向に互いに平行にのびる複数の流路１１０を有する。各流路は、流路間の隔壁Ｗと、最外の流路の隔壁であるスキンＳとから形成される。
【００１４】
一部の流路１１０の出口端面１００ｂ側にはそれぞれプラグ（栓）形状の出口端面側封口部１３０ｂが設けられており、これらの一部の流路１１０は、入口端面１００ａが開口され、出口端面１００ｂが封口された入口流路（一端面開放流路）１１０ａを形成している。残りの流路１１０の入口端面１００ａ側にはそれぞれ入口端面側封口部１３０ａが設けられており、これら残りの流路１１０は、入口端面１００ａが封口され、出口端面１００ｂが開口された出口流路（他端面開放流路）１１０ｂを形成している。
【００１５】
図２に示すように、本実施形態のハニカム構造体１２０において、入口流路１１０ａ及び出口流路１１０ｂの断面形状は、六角形である。そして、１つの入口流路１１０ａが３つの出口流路１１０ｂと隣接するように、入口流路１１０ａ及び出口流路１１０ｂが規則的に配置されている。１つの出口流路１１０ｂは６つの入口流路１１０ａと隣接し、他の出口流路１１０ｂとは隣接しない。したがって、各流路は、合計６つの他の流路とそれぞれ隔壁Ｗを介して隣接している。
【００１６】
隔壁Ｗの厚みは、４〜３２ｍｉｌ、すなわち、０．１０２〜０．８１３ｍｍであることができ、５．９〜１６ｍｉｌ、すなわち、０．１５０〜０．４０６ｍｍであることが好ましい。
【００１７】
セル密度、すなわち、ハニカム構造体１２０の軸に直交する断面における流路（セル）の密度は、例えば、５０〜６００ｃｐｓｉとすることができ、１００〜５００ｃｐｓｉとすることが好ましく、１５０〜４００ｃｐｓｉとすることがより好ましい。ここで、「ｃｐｓｉ」はcells per square inchの略であり、１平方インチ（２５．４ｍｍ×２５．４ｍｍ）あたりのセルの数を意味する。
【００１８】
ハニカム構造体１２０は多孔質セラミックから構成され、ガスを通過させつつ煤などの粒子を捕集可能である。セラミックの例は、チタン酸アルミニウム、炭化ケイ素、コージェライトである。チタン酸アルミニウムは、マグネシウムやケイ素などを含むことができる。
【００１９】
ハニカム構造体１２０の気孔率は、３０〜７０％であることができる。この気孔率は、４０％以上であることもでき、４５％以上であることもでき、５０％以上であることもできる。またこの気孔率は、６５％以下であることができる。
【００２０】
ハニカム構造体１２０の気孔率は、水銀圧入法（接触角：１３０°、表面張力：４８５ｄｙｎｅ／ｃｍ）により測定することができる。
【００２１】
入口端面側封口部１３０ａ及び出口端面側封口部１３０ｂは多孔質セラミックでも無孔質セラミックでもよいが、多孔質セラミックであることが好適である。各封口部のセラミックの例はハニカム構造体１２０で挙げた例と同じである。各封口部のセラミックは、ハニカム構造体１２０と同じセラミックであることが好ましい。各封口部は、ハニカム構造体１２０と同じ気孔率を有することもできるが、少なくとも出口端面側封口部１３０ｂの気孔率は、ハニカム構造体１２０の気孔率よりも低いことが好適である。たとえば、出口端面側封口部１３０ｂの気孔率は、ハニカム構造体１２０の気孔率よりも、３％以上、５％以上、７％以上、または、１０％以上低くすることができる。気孔率の差の上限は特にないがたとえば、３０％とすることも可能である。
【００２２】
図３に示すように、本実施形態に係るハニカムフィルタ１００は、出口端面１００ｂにおいて、緩和溝Ｄを有している。緩和溝Ｄは、出口端面（他端面）１００ｂに開口している浅い切れ目のようなものである。出口端面１００ｂにおける緩和溝Ｄの最大幅は１０〜１００μｍである。緩和溝Ｄの最大幅は、８０μｍ以下であることができる。緩和溝Ｄの最小幅は１μｍ以上とすることができ、５μｍ以上とすることが好適である。緩和溝Ｄの幅とは、緩和溝Ｄの接線に垂直な方向の幅である。
【００２３】
図３に示すように、出口端面１００ｂにおいて、緩和溝Ｄは一対の出口流路（他端面開放流路）１１０ｂを連通している。２つの出口流路１１０ｂ間には入口流路１１０ａが配置されており、緩和溝Ｄは、この入口流路１１０ａの出口端面側封口部１３０ｂとハニカム構造体１２０との界面に沿って延びる隙間部緩和溝Ｄ２と、隙間部緩和溝Ｄ２の両端に接続されてハニカム構造体１２０を横切る一対の隔壁部緩和溝Ｄ１とを有する。
【００２４】
ハニカムフィルタ１００は、出口端面１００ｂにおいて、複数の緩和溝Ｄを有する。複数の緩和溝Ｄにより、出口端面１００ｂにおいて３つ以上の出口流路（他端面側開放流路）１１０ｂが連通している。
【００２５】
図４の（ａ）は、ハニカムフィルタ１００の出口端面１００ｂの全体図である。図４の（ａ）では、緩和溝Ｄ、及び、緩和溝Ｄで連通された出口流路１１０ｂのみを表示している。複数の緩和溝Ｄにより連通された３つ以上の出口流路１１０ｂは、ハニカム構造体１２０の外周ＰＦに沿う方向に延びている。具体的には、図４の（ｂ）の出口端面１００ｂにおける拡大図に示すように、出口端面１００ｂにおいて、複数の緩和溝Ｄにより連通された出口流路１１０ｂの各重心Ｐと外周ＰＦとの最短距離の線分をＬ、Ｐ間を結ぶ線分をそれぞれＭとしたとき、線分Ｍと線分Ｌとがなす角αがいずれも７５〜１０５°となることが好適であり、８０〜１００°となることがより好適である。
【００２６】
緩和溝Ｄで連通された３つ以上の出口流路１１０ｂは、出口端面１００ｂの重心Ｑから外周ＰＦまでの半径をＲとしたときに、０．３５Ｒ〜０．９５Ｒの範囲内に存在することが好適であり、０．４Ｒ〜０．９５Ｒの範囲内に存在することがより好適である。
【００２７】
図５は図３の緩和溝Ｄに沿った断面図である。図５に示すように、緩和溝Ｄの出口端面１００ｂからの最大深さＤＬは、出口端面側封口部１３０ｂの深さＰＬよりも短くされている。したがって、緩和溝Ｄは、２つの出口流路１１０ｂ間を連通するが、緩和溝Ｄは、出口流路１１０ｂと入口流路１１０ａとを連通させない。出口端面側封口部１３０ｂの深さＰＬは、１〜２０ｍｍとすることができ、１〜１０ｍｍが好適である。また、ＰＬ−ＤＬは０．５〜１０ｍｍとすることができ、０．５〜５ｍｍが好適である。ＤＬの一例としては、ＰＬが４ｍｍのとき、ＤＬは１〜３ｍｍである。
【００２８】
（作用）
図１の矢印Ｇのように煤を含む排ガスを本実施形態に係るハニカムフィルタ１００に供給すると、入口流路１１０ａに煤を捕集することができる。そして、本実施形態に係るハニカムフィルタ１００によれば、入口流路１１０ａに捕集された煤を燃焼させる再生工程においてハニカムフィルタに熱衝撃が与えられた場合でも、入口流路１１０ａと出口流路１１０ｂとを連通させるクラックの発生を抑制できる。
【００２９】
この理由は明らかでは無いが、予め緩和溝Ｄが設けられていることにより、出口端面１００ｂにおける熱応力が緩和されることが一因と考えられる。
【００３０】
（ハニカムフィルタの製造方法）
次に、上述のハニカムフィルタの製造方法について説明する。ハニカム構造体は、例えば、上述の各種セラミックの構成元素を含む原料粉及び造孔材等の添加剤を含む原料ペーストを調製する原料調製工程と、原料ペーストを成形して複数の流路を有するグリーンハニカム構造体を得る成形工程と、グリーンハニカム構造体を焼成する焼成工程とを経て、製造できる。またハニカムフィルタは、上で得られるグリーンハニカム構造体又は焼成済のハニカム構造体の各流路の一端又は他端を封口する封口工程と、封口済のハニカム構造体を焼成する焼成工程とを経て、製造できる。封口工程は通常、グリーンハニカム構造体の成形工程の後、焼成工程の前に行われる。
【００３１】
（原料調製工程）
原料調製工程では、セラミックの構成元素を含むセラミック原料粉と添加剤とを混合した後に混練して、原料ペーストを調製する。
【００３２】
セラミック原料粉としては、上述の各セラミックを構成する元素（アルミニウム、チタン、マグネシウム、珪素等）の単体、酸化物（複合酸化物含む）、塩（硝酸塩、炭酸塩等）、水酸化物、窒化物、アルコキシド等が挙げられる。セラミック自体の粉末を使用してもよい。
【００３３】
各成分の配合量は、各元素のモル比が所望のセラミックの構成元素のモル比となるように適宜調節すればよい。セラミック原料粉のＤ５０（レーザ回折式粒度測定法による体積基準の粒度分布のメジアン径）は０．１〜１００μｍであることができる。
【００３４】
添加材としては、例えば、造孔材、バインダ、潤滑剤、可塑剤、溶媒が挙げられる。
【００３５】
造孔材としては、焼成工程において成形体を脱脂・焼成する温度以下で消失する素材によって形成されたものを使用することができる。脱脂や焼成において、造孔材を含有する成形体が加熱されると、造孔材は燃焼等によって消滅する。これにより、造孔材が存在した箇所に空間ができると共に、この空間同士の間に位置する無機原料粉末が焼成の際に収縮することにより、流体を流すことができる連通孔を隔壁内に形成することができる。
【００３６】
造孔材は、例えば、天然物由来有機物粉、樹脂粉、炭素粉、ドライアイス粉である。天然物由来有機物粉の例は、トウモロコシ澱粉、大麦澱粉、小麦澱粉、タピオカ澱粉、豆澱粉、米澱粉、エンドウ澱粉、ポテト澱粉（馬鈴薯澱粉）である。樹脂粉の例は、ポリエチレン粉、中空樹脂粉（熱可塑性樹脂を外殻とし、その内部に該熱可塑性樹脂の軟化点以下の温度でガス化し、かつ塩素、臭素を含有しないエーテル構造を有する化合物を発泡剤として含有する熱膨張性微小球）である。炭素粉の例は、黒鉛である。造孔材の含有量は、目的とするセラミックの気孔率に応じて調節され、例えば、セラミック原料粉１００質量部に対して５〜５０質量部であり、１０〜４０質量部が好ましい。造孔材のＤ５０は、１０〜１００μｍであることができる。
【００３７】
バインダは、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース等のセルロース類；ポリビニルアルコール等の水溶性高分子；リグニンスルホン酸塩等の塩；パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等のワックスである。原料混合物におけるバインダの含有量は、例えば、セラミック原料粉１００質量部に対して４０質量部以下である。
【００３８】
潤滑材または可塑剤は、例えばグリセリン等の多価アルコール類；カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラギン酸、オレイン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸；ステアリン酸アルミニウム等の高級脂肪酸金属塩；ポリオキシアルキレンアルキルエーテルである。原料混合物における潤滑剤または可塑剤の含有量は、例えばセラミック原料粉１００質量部に対して１０質量部以下である。
【００３９】
溶媒としては、例えば水やアルコールが挙げられる。水は不純物が少ない点で、イオン交換水が好ましい。原料ペースト中の溶媒の含有量は、例えば、セラミック原料粉１００質量部に対して１０〜１００質量部である。
【００４０】
（成形工程）
成形工程では、上記原料ペーストを用いて複数の流路を有したハニカム構造を備えるグリーンハニカム構造体を得る。原料ペーストを成形する工程には、一軸プレス機、押出成形機などの成形装置を用いることができる。押出成形した成形体は通常、適当な長さに切断される。
【００４１】
（封口工程）
封口工程は通常、成形工程と焼成工程の間に行われる。成形工程において得られた未焼成のグリーンハニカム構造体の各流路のいずれか一方の端部を封口材で封口した後、焼成工程においてグリーンハニカム構造体と共に封口材を焼成することにより、複数の流路を有するハニカム構造体１２０及び入口流路１１０ａを封口する出口端面側封口部１３０ｂ、出口流路１１０ｂを封口する入口端面側封口部１３０ａを備えるセラミック製のハニカムフィルタ１００が得られる。先述のとおり封口工程を焼成工程の後に行うこともできるが、その場合は、封口工程の後に改めて焼成される。
【００４２】
封口材としては、上記グリーンハニカム構造体を得るための原料ペーストと同様に、セラミック原料粉と添加剤とを含むペーストを用いることができる。封口材は、ハニカム構造体１２０と同じセラミックを与える組成であることが好適である。さらに、封口材は、ハニカム構造体１２０の気孔率よりも低い気孔率のセラミックを与える組成であることが好適である。このようにするには、封口材中の造孔材の濃度を、ハニカム構造体１２０の原料ペースト中の造孔材の濃度よりも少なくする、及び／又は、封口材中の造孔材の粒径を、ハニカム構造体１２０の原料ペースト中の造孔材の粒径よりも小さくすることができる。
【００４３】
また、封口材のセラミック原料粉としてあるセラミックそのものの粉を使用し、ハニカム構造体１２０の原料ペーストのセラミック粉の原料粉として、当該セラミックの構成元素の一部のみを含む複数の粉体を使用することも好適である。
【００４４】
（焼成工程）
焼成工程では、成形工程において得られたグリーンハニカム構造体、通常は封口工程も経た後のグリーンハニカム構造体を焼成して、ハニカム構造体及び封口部を得る。焼成工程では、成形体の焼成前に、成形体中（原料ペースト中）に含まれるバインダ等を除去するための仮焼（脱脂）が行われてもよい。
【００４５】
焼成温度、昇温速度、及び、焼成時間はセラミックの種類に応じて適宜設定できる。造孔材が、有機物粉又は炭素粉である場合には、焼成を酸素含有雰囲気で行うことが好ましい。焼成は、通常、管状電気炉、箱型電気炉、トンネル炉、マイクロ波加熱炉、ロータリー炉、ローラーハース炉、ガス焼成炉などの通常の焼成炉を用いて行われる。
【００４６】
焼成時に、ハニカム構造体（フィルタ）の半径方向中央部と、半径方向外側部（外周部）との間に温度差を付与することが好適である。温度差はたとえば、４０℃以上、５０℃以上、６０℃以上とすることができる。温度差の上限は１５０℃とすることができる。中央部の温度よりも外側部の温度が高くなってもよいし、中央部の温度よりも外側部の温度が低くなってもよい。中央部と外側部との境界は、ハニカム構造体の半径を１としたときに、０．３５〜０．９５の範囲内に設けることができる。
このような温度差は、焼成時に炉内の昇降温速度をハニカム構造体内部の伝熱速度よりも急峻に設定することにより付与することができる。
【００４７】
本方法によれば、上述のハニカムフィルタが得られる。焼成工程において成形体（乾燥した原料ペースト）の体積が収縮する。そして、焼成後の出口端面側封口部１３０ｂの気孔率が、焼成後のハニカム構造体１２０の気孔率よりも低いと、出口端面側封口部１３０ｂがハニカム構造体１２０に比べて収縮しにくくなるので、緩和溝Ｄが生じやすい。
【００４８】
また、封口材にセラミック粉を用いた場合でも、セラミック粉を用いないハニカム構造体に比べて封口材が収縮し難くなり、緩和溝Ｄが生じやすい。
【００４９】
また、焼成時にハニカム構造体の半径方向中央部と半径方向外側部との間に温度差があると、熱応力によって境界方向に沿う緩和溝Ｄが生じやすくなり、緩和溝Ｄにより連通する出口流路１１０ｂをハニカム構造体１２０の外周に沿って配置することができる。
【００５０】
（第２実施形態）
続いて、第２実施形態に係るハニカムフィルタについて説明する。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、図６に示すように、１つの入口流路１１０ａが４つの他の入口流路１１０ａと隣接し、かつ、２つの出口流路１１０ｂと隣接するように、入口流路１１０ａ及び出口流路１１０ｂが規則的に配置されている点である。１つの出口流路１１０ｂは６つの入口流路１１０ａと隣接し、他の出口流路１１０ｂとは隣接しない。従って、各流路は合計６つの他の流路に隣接している。
【００５１】
そして、本実施形態においても、第１実施形態と同様の態様にて、２つの出口流路１１０ｂを連通する複数の緩和溝Ｄが設けられている。緩和溝Ｄは、出口端面１００ｂにおいて、隙間部緩和溝Ｄ２及び一対の隔壁部緩和溝Ｄ１を有し、複数の緩和溝Ｄにより連通された３つの出口流路１１０ｂは、ハニカム構造体１２０の外周面に沿う方向に延びる。
【００５２】
（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に係るハニカムフィルタについて説明する。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、図７に示すように、入口流路１１０ａの断面形状が八角形であり、出口流路１１０ｂの断面形状が四角形であり、１つの入口流路１１０ａが４つの他の入口流路１１０ａと隣接し、かつ、４つの出口流路１１０ｂと隣接するように、入口流路１１０ａ及び出口流路１１０ｂが規則的に配置されている点である。１つの出口流路１１０ｂは４つの入口流路１１０ａと隣接し、他の出口流路１１０ｂとは隣接しない。
【００５３】
そして、本実施形態においても、第１実施形態と同様の態様にて、出口端面１００ｂにおいて、２つの出口流路１１０ｂを連通する複数の緩和溝Ｄが設けられている。緩和溝Ｄは、出口端面１００ｂにおいて、隙間部緩和溝Ｄ２及び一対の隔壁部緩和溝Ｄ１を有し、複数の緩和溝Ｄにより連通された３つの出口流路１１０ｂは、ハニカム構造体１２０の外周面に沿う方向に延びる。
【００５４】
（第４実施形態）
続いて、第４実施形態に係るハニカムフィルタについて説明する。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、図８に示すように、入口流路１１０ａ及び出口流路１１０ｂの断面形状が正方形で有り、１つの入口流路１１０ａが４つの出口流路１１０ｂと隣接し他の入口流路と隣接しないように、入口流路１１０ａ及び出口流路１１０ｂが規則的に配置されている点である。１つの出口流路１１０ｂは４つの入口流路１１０ａと隣接し、他の出口流路１１０ｂとは隣接しない。
【００５５】
そして、本実施形態においても、第１実施形態と同様の態様にて、２つの出口流路１１０ｂを連通する複数の緩和溝Ｄが設けられている。緩和溝Ｄは、出口端面１００ｂにおいて、隙間部緩和溝Ｄ２及び一対の隔壁部緩和溝Ｄ１を有し、複数の緩和溝Ｄにより連通された３つの出口流路１１０ｂは、ハニカム構造体１２０の外周面に沿う方向に延びる。
【００５６】
本発明は上記実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。
例えば、上記実施形態では出口端面１００ｂにおいて３つの出口流路１１０ｂが２つの緩和溝Ｄにより連通していたが、４つ以上の出口流路１１０ｂが複数の緩和溝Ｄにより連通していてもよい。また、２つの出口流路１１０ｂが１つの緩和溝Ｄにより連通し、かつ、これらの出口流路１１０ｂが他の出口流路１１０ｂと緩和溝Ｄにより連通していない態様でも実施可能である。いずれの場合でも緩和溝Ｄにより連通する出口流路１１０ｂは、ハニカム構造体１２０の外周に沿って配置されることが好適である。
【００５７】
また、緩和溝Ｄにより連通した複数の出口流路１１０ｂは、ハニカム構造体１２０の外周面に沿って並んでいなくてもよい。たとえば、半径方向に沿って並んでいても応力緩和の効果はある。
【００５８】
また、上記実施形態では、２つの出口流路１１０ｂ間に少なくとも１つの入口流路１１０ａが配置され、緩和溝Ｄは、入口流路１１０ａの出口端面側封口部１３０ｂとハニカム構造体１２０との間を通る隙間部緩和溝Ｄ２を有するが、緩和溝Ｄは、ハニカム構造体１２０のみを横断する隔壁部緩和溝Ｄ１のみからなってもよい。たとえば、第４実施形態において、図８の右上にあるように、２つの出口流路１１０ｂを連通する隔壁部緩和溝Ｄ１のみからなる緩和溝Ｄも応力緩和の効果を奏しうる。
【００５９】
また、上記実施形態では、緩和溝Ｄは出口端面１００ｂに設けられているが、入口端面１００ａに設けられていてもよい。この場合、緩和溝Ｄは、２つの入口流路１１０ａを連通することになる。また、この場合、隙間部緩和溝Ｄ２は、ハニカム構造体１２０と出口流路１１０ｂの入口端面側封口部１３０ａとの間に設けられることになる。もちろん、入口端面１００ａと出口端面１００ｂとの両方に緩和溝Ｄが設けられていてもよい。
【００６０】
また、ハニカム構造体において、入口流路１１０ａと出口流路１１０ｂとの配列は、特に上記実施形態には限定されない。入口流路１１０ａが少なくとも１つの出口流路１１０ｂと隔壁Ｗを介して隣接していればよい。また、入口流路１１０ａ及び出口流路１１０ｂの断面形状も、上記実施形態に限定されず、例えば、円形、楕円形、四角形、六角形、八角形であることができる。
【００６１】
また、緩和溝Ｄを有する端面の封口部はプラグ形状である必要があるが、緩和溝Ｄを有しない端面の封口部は、プラグ形状でない封口部であってもよい。たとえば、多孔質ハニカム構造体の端部の隔壁を傾斜するように変形させた封口部であってもよい。
【実施例】
【００６２】
（実施例１）
（ハニカムフィルタの作成）
以下に示す組成で粉末を混合し、さらに、バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロースを、溶媒として水を混合してハニカム構造体の原料ペーストを得た。
アルミナ粉末：１３．８質量部
チタニア粉末：１３．６質量部
酸化マグネシウム粉末：０．７質量部
造孔材：Ｄ５０が４８μｍの馬鈴薯澱粉：５．１質量部
【００６３】
さらに、以下に示す組成で粉末を混合し、さらに、バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロースを、溶媒として水を混合して封口材の原料ペーストを得た。
チタン酸アルミニウムマグネシウム：１００質量部
造孔材：Ｄ５０が２０μｍの中空樹脂：０．０６７質量部
【００６４】
得られたハニカム構造体の原料ペーストを用いてグリーンハニカム構造体を成形し、乾燥した後、流路の一端又は他端を封口材の原料ペーストで封口した。ハニカム構造体の形状は、第１実施形態（図１〜図３等）に記載の形状とした。隔壁Ｗの厚みは、１２．２ｍｉｌ、すなわち、０．３１０ｍｍとし、セル密度は３２０ｃｐｓｉとした。その後、封口したグリーンハニカム壁を最高温度１４９０℃で焼成し、ハニカムフィルタを得た。焼成の際には、ハニカムの半径方向中央部と周辺部とで温度差が付くように、焼成時の昇温速度の調整を行った。
【００６５】
得られたハニカムフィルタの出口端面の拡大写真を図９に示す。出口端面１００ｂにおいて、隙間部緩和溝Ｄ２及び一対の隔壁部緩和溝Ｄ１を有する複数の緩和溝Ｄが確認された。３つ以上の出口流路１１０ｂが複数の緩和溝Ｄにより連通され、これらの出口流路１１０ｂは図４に示すように、ハニカム構造体の外周面に沿って配置されていた。具体的には、出口端面１００ｂにおいて、複数の緩和溝Ｄにより連通された出口流路１１０ｂの各重心Ｐと外周ＰＦとの最短距離の線分Ｌと、Ｐ間を結ぶ線分Ｍとがなす角αが８４〜８８°であった。緩和溝Ｄで連通された３つ以上の出口流路１１０ｂは、出口端面１００ｂの重心Ｑを基準とした外周面までの半径をＲとしたときに、０．３５Ｒ〜０．９５Ｒの範囲内、具体的には０．７１Ｒに存在した。緩和溝Ｄの最大幅は８０μｍであった。出口端面側封口部１３０ｂの深さＰＬは４ｍｍであり、緩和溝Ｄの最大深さＤＬは２．５ｍｍであった。煤漏れ試験の結果から、緩和溝Ｄが、出口流路１１０ｂと入口流路１１０ａとを連通していないことを確認した。また、ハニカム構造体の気孔率は４３％、封口部の気孔率は３５％であった。
【００６６】
（比較例１）
封口材ペーストの造孔材としてＤ５０が２０μｍの中空樹脂をチタン酸アルミニウムマグネシウム１００質量部に対して０．７１質量部添加する以外は実施例１と同様にして、ハニカムフィルタを得た。
得られたハニカムフィルタの出口端面には緩和溝Ｄは確認されなかった。また、ハニカム構造体の気孔率は４３％、封口部の気孔率は５０％であった。
【００６７】
（熱衝撃テスト）
以下のようにして８００℃、及び、８５０℃での熱衝撃テストを行った。
ハニカムフィルタを炉に入れて上記各温度まで５００℃／ｈｒで昇温し、上記各温度で２ｈｒ保持した後、室温で急冷した。
【００６８】
実施例のハニカムフィルタでは、８００℃及び８５０℃のいずれの熱衝撃テストの後においても、出口端面１００ｂに対してさらなるクラックの発生、及び、既存緩和溝の成長は確認されなかった。一方、比較例のハニカムフィルタでは、８５０℃の熱衝撃テストの後に、出口端面１００ｂに対するクラックの発生が認められた。当該クラックは入口流路と出口流路を連通しており、クラックの幅も煤漏れを生じさせる程度の大きさであった。
【符号の説明】
【００６９】
１００ａ…入口端面（一端面）、１００ｂ…出口端面（他端面）、１１０…流路、１１０ａ…入口流路（一端面開放流路）、１１０ｂ…出口流路（他端面開放流路）、１２０…ハニカム構造体、１３０ａ…入口端面側封口部（一端面側封口部）、１３０ｂ…出口端面側封口部（他端面側封口部）、Ｄ…緩和溝、１００…ハニカムフィルタ。
【図１】
2018065115.tif 000003
【図２】
2018065115.tif 000004
【図３】
2018065115.tif 000005
【図４】
2018065115.tif 000006
【図５】
2018065115.tif 000007
【図６】
2018065115.tif 000008
【図７】
2018065115.tif 000009
【図８】
2018065115.tif 000010
【図９】
2018065115.tif 000011