(57)【要約】【課題】低圧力損失であり、かつ耐熱性に優れた排ガス浄化フィルタを提供すること。【解決手段】排ガス浄化フィルタ１は、多孔質の隔壁３と、その隔壁３に囲まれた多数のセル４とを有する基材２を備え、排ガスを導入するセル４である入口セル４１の下流側端部及び排ガスを排出するセル４である出口セル４２の上流側端部を封止材５によって封止してなる。基材２は、入口セル４１の断面積の総和をＳ１、出口セル４２の断面積の総和をＳ２とした場合に、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満たす。入口セル４１は、その入口セル４１を囲む隔壁３を隔てて他の入口セル４１及び出口セル４２に隣接するよう配置されている。隔壁３は、入口セル４１と出口セル４２とを隔てる第１隔壁３１と、入口セル４１同士を隔てる第２隔壁３２とを有する。第１隔壁３１の厚みをＷ１、第２隔壁３２の厚みをＷ２とした場合に、１．１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４の関係を満たす。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子状に配された多孔質の隔壁と、該隔壁に囲まれて軸方向に形成された多数のセルとを有する基材を備え、排ガスを導入する上記セルである入口セルの下流側端部及び排ガスを排出する上記セルである出口セルの上流側端部を封止材によって封止してなる排ガス浄化フィルタであって、
上記基材は、軸方向に直交する断面において、上記入口セルの断面積の総和をＳ１、上記出口セルの断面積の総和をＳ２とした場合に、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満たし、
上記入口セルは、該入口セルを囲む上記隔壁を隔てて他の上記入口セル及び上記出口セルに隣接するよう配置されており、
上記隔壁は、上記入口セルと上記出口セルとを隔てる第１隔壁と、上記入口セル同士を隔てる第２隔壁とを有し、
上記第１隔壁の厚みをＷ１、上記第２隔壁の厚みをＷ２とした場合に、１．１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４の関係を満たすことを特徴とする排ガス浄化フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載の排ガス浄化フィルタにおいて、上記出口セルは、該出口セルを囲む上記隔壁を隔てて上記入口セルのみに隣接するよう配置されていることを特徴とする排ガス浄化フィルタ。
【請求項３】
請求項２に記載の排ガス浄化フィルタにおいて、上記入口セルは、断面が八角形状であり、上記出口セルは、断面が四角形状であり、上記入口セルの周囲には、該入口セルの各辺部を構成する上記隔壁を隔てて他の上記入口セルと上記出口セルとが交互に合計４つずつ配置されており、上記出口セルの周囲には、該出口セルの各辺部を構成する上記隔壁を隔てて上記入口セルのみが合計４つ配置されていることを特徴とする排ガス浄化フィルタ。
【請求項４】
請求項３に記載の排ガス浄化フィルタにおいて、上記入口セル及び上記出口セルは、軸方向に直交する断面において、上記入口セル又は上記出口セルの中心を軸とする９０°回転対称性を有するよう配置されていることを特徴とする排ガス浄化フィルタ。
【請求項５】
請求項２に記載の排ガス浄化フィルタにおいて、上記入口セルは、断面が六角形状であり、上記出口セルは、断面が円形状であり、上記入口セルの周囲には、該入口セルの各辺部を構成する上記隔壁を隔てて他の上記入口セルと上記出口セルとが交互に合計３つずつ配置されており、上記出口セルの周囲には、該出口セルを囲む上記隔壁を隔てて周方向に上記入口セルのみが合計６つ配置されていることを特徴とする排ガス浄化フィルタ。
【請求項６】
請求項２に記載の排ガス浄化フィルタにおいて、上記入口セル及び上記出口セルは、共に断面が六角形状であり、上記入口セルの周囲には、該入口セルの各辺部を構成する上記隔壁を隔てて他の上記入口セルと上記出口セルとが交互に合計３つずつ配置されており、上記出口セルの周囲には、該出口セルの各辺部を構成する上記隔壁を隔てて上記入口セルのみが合計６つ配置されていることを特徴とする排ガス浄化フィルタ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の排ガス浄化フィルタにおいて、上記入口セル及び上記出口セルは、軸方向に直交する断面において、上記入口セル又は上記出口セルの中心を軸とする６０°回転対称性を有するよう配置されていることを特徴とする排ガス浄化フィルタ。
【請求項８】
請求項１〜７に記載の排ガス浄化フィルタにおいて、上記セルは、断面が多角形状である場合に、その内角部に所定の曲率を有するＲ面が形成されていることを特徴とする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、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の粒子状物質を捕集して排ガスの浄化を行う排ガス浄化フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ディーゼルエンジン等の内燃機関より排出される排ガス中の粒子状物質（Particulate Matter：以下、ＰＭという）を捕集して排ガスの浄化を行う排ガス浄化フィルタが知られている。
この排ガス浄化フィルタは、格子状に配された多孔質の隔壁とその隔壁に囲まれて軸方向に形成された多数のセルとを有する基材を備えている。そして、排ガスを導入するセルである入口セルの下流側端部及び排ガスを排出するセルである出口セルの上流側端部を封止材によって封止している。
【０００３】
上記排ガス浄化フィルタによる排ガスの浄化は、次のようにして行われる。すなわち、内燃機関より排出された排ガスは、排ガス浄化フィルタの入口セルに導入され、その後、多孔質の隔壁を通過する。このとき、排ガス中のＰＭが隔壁に存在する多数の細孔に捕集され、排ガスが浄化される。浄化された排ガスは、出口セルから排出される。また、隔壁に捕集されたＰＭは、定期的に燃焼除去され、これによって隔壁のＰＭ捕集機能を再生している。
【０００４】
ところで、上記排ガス浄化フィルタは、通常、入口セル及び出口セルを同一形状、同一断面積としている。しかしながら、このような構造では、隔壁に捕集されたＰＭが入口セルに堆積するにつれて圧力損失が大きくなり、内燃機関の性能低下を招いてしまう。また、ＰＭを燃焼除去する際に不燃成分がアッシュとして残留し、このアッシュが入口セルに堆積することによっても圧力損失が大きくなる。また、アッシュは、燃焼除去することが困難であるため、長期間の使用を考えた場合に特に問題となる。
【０００５】
そこで、上記の問題を解決すべく、特許文献１〜４には、入口セルの断面積の総和を出口セルの断面積の総和よりも大きくし、かつ、入口セルの数を出口セルの数よりも多くした排ガス浄化フィルタが提案されている。これによれば、入口セルにＰＭやアッシュが堆積しても、入口セルにおける排ガス流通断面積（排ガスが流通することのできる断面積）や排ガス濾過面積（排ガスが通過する隔壁の表面積）を確保することができ、圧力損失の増大を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００７／１３４８９７号
【特許文献２】米国特許第６６９６１３２号明細書
【特許文献３】国際公開第２００４／０２４２９４号
【特許文献４】特開２００１−３３４１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示された構造では、入口セル同士が隣接している箇所が多く存在する。すなわち、入口セル同士を隔てる隔壁が多く存在する。入口セルにはＰＭが堆積することから、入口セル同士を隔てる隔壁は、その両側の表面にＰＭが堆積することになる。そのため、ＰＭを燃焼する際には、入口セル同士を隔てる隔壁に大きな熱が発生し、短時間での急激な温度上昇を招いてしまう。これにより、大きな熱応力が発生し、クラック等が生じやすくなる。
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、低圧力損失であり、かつ耐熱性に優れた排ガス浄化フィルタを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、格子状に配された多孔質の隔壁と、該隔壁に囲まれて軸方向に形成された多数のセルとを有する基材を備え、排ガスを導入する上記セルである入口セルの下流側端部及び排ガスを排出する上記セルである出口セルの上流側端部を封止材によって封止してなる排ガス浄化フィルタであって、
上記基材は、軸方向に直交する断面において、上記入口セルの断面積の総和をＳ１、上記出口セルの断面積の総和をＳ２とした場合に、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満たし、
上記入口セルは、該入口セルを囲む上記隔壁を隔てて他の上記入口セル及び上記出口セルに隣接するよう配置されており、
上記隔壁は、上記入口セルと上記出口セルとを隔てる第１隔壁と、上記入口セル同士を隔てる第２隔壁とを有し、
上記第１隔壁の厚みをＷ１、上記第２隔壁の厚みをＷ２とした場合に、１．１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４の関係を満たすことを特徴とする排ガス浄化フィルタにある（請求項１）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の排ガス浄化フィルタにおいて、上記基材は、上記隔壁に捕集された排ガス中のＰＭや燃料に起因して生成するアッシュが堆積する上記入口セルの断面積の総和Ｓ１を上記出口セルの断面積の総和Ｓ２よりも大きくしている。そのため、上記入口セルにおいてＰＭが一時的に堆積しても、また燃焼除去が困難なアッシュが継続的に堆積しても、上記入口セルにおける排ガス流通断面積や排ガス濾過面積を確保することができ、圧力損失の増大を抑制することができる。これにより、圧力損失を全体として低く抑えることができる。
【００１１】
また、上記入口セルは、該入口セルを囲む上記隔壁を隔てて他の上記入口セル及び上記出口セルに隣接するよう配置されており、上記入口セルと上記出口セルとを隔てる上記第１隔壁の厚みＷ１と上記入口セル同士を隔てる上記第２隔壁の厚みＷ２とは、１．１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４の関係を満たしている。
ここで、上記入口セル同士を隔てる上記第２隔壁は、その両側の表面にＰＭが堆積するため、片側の表面にＰＭが堆積する上記第１隔壁に比べてＰＭ燃焼時に大きな熱が発生する。
【００１２】
すなわち、本発明では、ＰＭ燃焼時に大きな熱が発生する上記第２隔壁の厚みを上記第１隔壁に比べて上記特定の範囲で大きくしている。そのため、圧力損失に大きな影響を与えることなく、上記第２隔壁部分の熱容量を大きくすることができる。そして、ＰＭ燃焼時において上記第２隔壁部分に大きな熱が発生しても、それに伴う急激な温度上昇を効果的に抑制することができ、熱応力によるクラック等の発生を防止することができる。これにより、低圧力損失を維持しながら、優れた耐熱性を得ることができる。
【００１３】
このように、本発明によれば、低圧力損失であり、かつ耐熱性に優れた排ガス浄化フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における、排ガス浄化フィルタを示す斜視図。
【図２】実施例１における、入口セル及び出口セルの配置を示す説明図。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図４】実施例２における、入口セル及び出口セルの配置を示す説明図。
【図５】実施例２における、入口セル及び出口セルの配置を示す説明図。
【図６】図４のＢ−Ｂ線矢視断面図、図５のＣ−Ｃ線矢視断面図。
【図７】従来における、入口セル及び出口セルの配置を示す説明図。
【図８】図７のＤ−Ｄ線矢視断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明において、上記入口セルの断面積の総和Ｓ１と上記出口セルの断面積の総和Ｓ２とは、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満たしている。
上記の関係がＳ１≦Ｓ２の場合には、上記入口セルにＰＭやアッシュが堆積した際に、圧力損失が大きくなるおそれがある。
【００１６】
また、上記入口セルの断面積の総和Ｓ１は、上記出口セルの断面積の総和Ｓ２の１．１〜２．２倍であることがより好ましい。
この場合には、上記入口セルにＰＭやアッシュが堆積した際の圧力損失の増大を抑制するという本発明の効果をより一層発揮することができる。
【００１７】
また、上記入口セルは、該入口セルを囲む上記隔壁を隔てて他の上記入口セル及び上記出口セルに隣接するよう配置されている。
ここで、「隔壁を隔てて」とは、隔壁の厚み方向に隔てていることを示す。以下も同様である。
【００１８】
また、上記第１隔壁の厚みＷ１と上記第２隔壁の厚みＷ２とは、１．１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４の関係を満たしている。
上記の関係がＷ２／Ｗ１＜１．１の場合には、ＰＭ燃焼時の急激な温度上昇を抑制する効果を十分に得ることができないおそれがある。一方、Ｗ２／Ｗ１＞１．４の場合には、圧力損失が大きくなるおそれがある。
【００１９】
なお、上記第１隔壁の厚みＷ１とは、上記入口セルと上記出口セルとを最短で結んだ距離（上記第１隔壁における最も薄い部分の厚み）のことをいう。
また、上記第２隔壁の厚みＷ２とは、隣接する上記入口セル同士を最短で結んだ距離（上記第２隔壁における最も薄い部分の厚み）のことをいう。
【００２０】
また、上記出口セルは、該出口セルを囲む上記隔壁を隔てて上記入口セルのみに隣接するよう配置されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記出口セルが上記入口セルのみに囲まれる構成となるため、上記出口セル同士を隔てる上記隔壁が存在しないことになる。上記出口セル同士を隔てる上記隔壁は、実質的にＰＭを捕集する機能を果たさないため、このような上記隔壁が存在しないことは、高いＰＭ捕集性能を確保する上で非常に有効である。
【００２１】
また、上記入口セルは、断面が八角形状であり、上記出口セルは、断面が四角形状であり、上記入口セルの周囲には、該入口セルの各辺部を構成する上記隔壁を隔てて他の上記入口セルと上記出口セルとが交互に合計４つずつ配置されており、上記出口セルの周囲には、該出口セルの各辺部を構成する上記隔壁を隔てて上記入口セルのみが合計４つ配置されている構成とすることができる（請求項３）。
この場合には、上記入口セル及び上記出口セルの断面積の総和に関するＳ１＞Ｓ２という関係を比較的容易に実現することができる構成となる。そして、上記第１隔壁及び上記第２隔壁の厚みに関する１．１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４という関係を満たすことにより、低圧力損失、高耐熱性という本発明の効果を十分に得ることができる。
【００２２】
また、上記入口セル及び上記出口セルは、軸方向に直交する断面において、上記入口セル又は上記出口セルの中心を軸とする９０°回転対称性を有するよう配置されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記入口セル及び上記出口セルを規則正しく配置することにより、上記排ガス浄化フィルタ全体のアイソスタティック強度を向上させることができる。
【００２３】
また、上記入口セルは、断面が六角形状であり、上記出口セルは、断面が円形状であり、上記入口セルの周囲には、該入口セルの各辺部を構成する上記隔壁を隔てて他の上記入口セルと上記出口セルとが交互に合計３つずつ配置されており、上記出口セルの周囲には、該出口セルを囲む上記隔壁を隔てて周方向に上記入口セルのみが合計６つ配置されている構成とすることができる（請求項５）。
この場合には、上記入口セル及び上記出口セルの断面積の総和に関するＳ１＞Ｓ２という関係を比較的容易に実現することができる構成となる。そして、上記第１隔壁及び上記第２隔壁の厚みに関する１．１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４という関係を満たすことにより、低圧力損失、高耐熱性という本発明の効果を十分に得ることができる。
【００２４】
また、上記入口セル及び上記出口セルは、共に断面が六角形状であり、上記入口セルの周囲には、該入口セルの各辺部を構成する上記隔壁を隔てて他の上記入口セルと上記出口セルとが交互に合計３つずつ配置されており、上記出口セルの周囲には、該出口セルの各辺部を構成する上記隔壁を隔てて上記入口セルのみが合計６つ配置されている構成とすることができる（請求項６）。
この場合には、上記入口セル及び上記出口セルの断面積の総和に関するＳ１＞Ｓ２という関係を比較的容易に実現することができる構成となる。そして、上記第１隔壁及び上記第２隔壁の厚みに関する１．１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４という関係を満たすことにより、低圧力損失、高耐熱性という本発明の効果を十分に得ることができる。
【００２５】
また、上記入口セル及び上記出口セルは、軸方向に直交する断面において、上記入口セル又は上記出口セルの中心を軸とする６０°回転対称性を有するよう配置されていることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記入口セル及び上記出口セルを規則正しく配置することにより、上記排ガス浄化フィルタ全体のアイソスタティック強度を向上させることができる。
【００２６】
また、上記セルは、断面が多角形状である場合に、その内角部に所定の曲率を有するＲ面が形成されていることが好ましい（請求項８）。
この場合には、上記排ガス浄化フィルタ全体のアイソスタティック強度を向上させることができる。
【００２７】
また、上記排ガス浄化フィルタは、コーディエライトを主成分とするセラミックよりなることが好ましい。
この場合には、熱膨張係数の低いコーディエライトを用いることにより、耐熱衝撃性に優れたものとなり、耐熱性の向上を図ることができる。また、コーディエライトは、安価であり、製造コストを抑えることができる。
【００２８】
また、上記排ガス浄化フィルタ（基材）は、円柱状、角柱状等、一般的に用いられている形状を採用することができる。
【実施例】
【００２９】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる排ガス浄化フィルタについて、図を用いて説明する。
本例の排ガス浄化フィルタ１は、図１〜図３に示すごとく、格子状に配された多孔質の隔壁３と、その隔壁３に囲まれて軸方向に形成された多数のセル４とを有する基材２を備え、排ガスＧを導入するセル４である入口セル４１の下流側端部４１２及び排ガスＧを排出するセル４である出口セル４２の上流側端部４２１を封止材５によって封止してなる。
【００３０】
基材２は、軸方向に直交する断面において、入口セル４１の断面積の総和をＳ１、出口セル４２の断面積の総和をＳ２とした場合に、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満たす。
入口セル４１は、その入口セル４１を囲む隔壁３を隔てて他の入口セル４１及び出口セル４２に隣接するよう配置されており、隔壁３は、入口セル４１と出口セル４２とを隔てる第１隔壁３１と、入口セル４１同士を隔てる第２隔壁３２とを有する。そして、第１隔壁３１の厚みをＷ１、第２隔壁３２の厚みをＷ２とした場合に、１．１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４の関係を満たす。
以下、これを詳説する。
【００３１】
本例の排ガス浄化フィルタ１は、図１に示すごとく、格子状（ハニカム状）に配された多孔質の隔壁３と、その隔壁３に囲まれて軸方向に形成された多数のセル４とを有する基材２を備えている。
基材２は、コーディエライトを主成分とするセラミックより構成されており、円柱状を呈している。
【００３２】
また、図３に示すごとく、基材２のセル４は、排ガスＧを導入する入口セル４１と、排ガスＧを排出する出口セル４２とを有する。入口セル４１の下流側端部４１２及び出口セル４２の上流側端部４２１には、封止材５が配設されており、セル４の一方の端部を封止している。また、入口セル４１の上流側端部４１１及び出口セル４２の下流側端部４２２は開口しており、排ガスＧを導入及び排出することができるよう構成されている。
また、隔壁３には、その隔壁３を通過する排ガスＧ中のＰＭを捕集するための細孔が多数形成されている。
【００３３】
また、図２に示すごとく、基材２を軸方向上流側から見ると、入口セル４１は、その入口セル４１を囲む隔壁３を隔てて他の入口セル４１及び出口セル４２に隣接するよう配置されている。本例では、入口セル４１は、断面が八角形状であり、入口セル４１の周囲には、その入口セル４１の各辺部を構成する隔壁３を隔てて他の入口セル４１と出口セル４２とが交互に合計４つずつ配置されている。
【００３４】
また、同図に示すごとく、出口セル４２は、その出口セル４２を囲む隔壁３を隔てて入口セル４１のみに隣接するよう配置されている。すなわち、出口セル４２が入口セル４１のみに囲まれている。本例では、出口セル４２は、断面が四角形状であり、出口セル４２の周囲には、その出口セル４２の各辺部を構成する隔壁３を隔てて入口セル４１のみが合計４つ配置されている。
【００３５】
また、同図に示すごとく、入口セル４１及び出口セル４２は、隙間を形成することなく、規則正しく配置されている。本例では、入口セル４１及び出口セル４２は、軸方向に直交する断面において、入口セル４１（出口セル４２）の中心を軸とする９０°回転対称性を有するよう配置されている。
また、基材２における軸方向に直交する断面において、入口セル４１の断面積の総和をＳ１、出口セル４２の断面積の総和をＳ２とした場合に、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満たす。
【００３６】
また、同図に示すごとく、隔壁３は、入口セル４１と出口セル４２とを隔てる第１隔壁３１と、入口セル４１同士を隔てる第２隔壁３２とを有する。また、第１隔壁３１の厚みをＷ１、第２隔壁３２の厚みをＷ２とした場合に、１．１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４の関係を満たす。本例では、第１隔壁３１の厚みＷ１が０．３ｍｍ、第２隔壁３２の厚みＷ２が０．３８ｍｍである。
【００３７】
また、上記構成の排ガス浄化フィルタ１を製造するに当たっては、製造方法そのものは、従来と同様の公知の方法を採用することができる。
すなわち、基材２となるコーディエライト原料を準備し、隔壁３の形状に対応するスリットが形成された押出成形金型を用いてハニカム状の成形体として押出成形する。そして、その成形体を所定の長さに切断し、乾燥・焼成する。また、この乾燥・焼成の後又は前の工程において、封止材５となるコーディエライト原料をセル４の封止すべき場所に配設し、これも乾燥・焼成する。これにより、排ガス浄化フィルタ１を得る。
【００３８】
次に、本例の排ガス浄化フィルタ１における作用効果について説明する。
本例の排ガス浄化フィルタ１において、基材２は、隔壁３に捕集された排ガスＧ中のＰＭや燃料に起因して生成するアッシュが堆積する入口セル４１の断面積の総和Ｓ１を出口セル４２の断面積の総和Ｓ２よりも大きくしている。そのため、入口セル４１においてＰＭが一時的に堆積しても、また燃焼除去が困難なアッシュが継続的に堆積しても、入口セル４１における排ガス流通断面積や排ガス濾過面積を確保することができ、圧力損失の増大を抑制することができる。これにより、圧力損失を全体として低く抑えることができる。
【００３９】
また、入口セル４１は、その入口セル４１を囲む隔壁３を隔てて他の入口セル４１及び出口セル４２に隣接するよう配置されており、入口セル４１と出口セル４２とを隔てる第１隔壁３１の厚みＷ１と入口セル４１同士を隔てる第２隔壁３２の厚みＷ２とは、１．１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４の関係を満たしている。
ここで、入口セル４１同士を隔てる第２隔壁３２は、その両側の表面にＰＭが堆積するため、片側の表面にＰＭが堆積する第１隔壁３１に比べてＰＭ燃焼時に大きな熱が発生する。
【００４０】
すなわち、本例では、ＰＭ燃焼時に大きな熱が発生する第２隔壁３２の厚み（Ｗ２）を第１隔壁３１の厚み（Ｗ１）に比べて上記特定の範囲で大きくしている。そのため、圧力損失に大きな影響を与えることなく、第２隔壁３２部分の熱容量を大きくすることができる。そして、ＰＭ燃焼時において第２隔壁３２部分に大きな熱が発生しても、それに伴う急激な温度上昇を効果的に抑制することができ、熱応力によるクラック等の発生を防止することができる。これにより、低圧力損失を維持しながら、優れた耐熱性を得ることができる。
【００４１】
また、本例では、入口セル４１は、断面が八角形状であり、出口セル４２は、断面が四角形状であり、入口セル４１の周囲には、その入口セル４１の各辺部を構成する隔壁３を隔てて他の入口セル４１と出口セル４２とが交互に合計４つずつ配置されており、出口セル４２の周囲には、その出口セル４２の各辺部を構成する隔壁３を隔てて入口セル４１のみが合計４つ配置されている構成である。そのため、入口セル４１及び出口セル４２の断面積の総和に関するＳ１＞Ｓ２という関係を比較的容易に実現することができる構成となる。そして、第１隔壁３１及び第２隔壁３２の厚みに関する１．１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４という関係を満たすことにより、低圧力損失、高耐熱性という本例の効果を十分に得ることができる。
【００４２】
また、入口セル４１及び出口セル４２は、軸方向に直交する断面において、入口セル４１（出口セル４２）の中心を軸とする９０°回転対称性を有するよう配置されている。このように入口セル４１及び出口セル４２を規則正しく配置することにより、排ガス浄化フィルタ１全体のアイソスタティック強度を向上させることができる。
【００４３】
また、出口セル４２は、その出口セル４２を囲む隔壁３を隔てて入口セル４１のみに隣接するよう配置されている。すなわち、出口セル４２が入口セル４１のみに囲まれる構成となるため、出口セル４２同士を隔てる隔壁３が存在しないことになる。出口セル４２同士を隔てる隔壁は、実質的にＰＭを捕集する機能を果たさないため、このような隔壁が存在しないことは、高いＰＭ捕集性能を確保する上で非常に有効である。
【００４４】
また、排ガス浄化フィルタ１は、コーディエライトを主成分とするセラミックよりなる。排ガス浄化フィルタ１を構成する材料として熱膨張係数の低いコーディエライトを用いることにより、耐熱衝撃性に優れたものとなり、耐熱性の向上を図ることができる。また、コーディエライトは、安価であり、製造コストを抑えることができる。
【００４５】
このように、本例によれば、低圧力損失であり、かつ耐熱性に優れた排ガス浄化フィルタ１を提供することができる。
【００４６】
なお、本例のセル４（入口セル４１及び出口セル４２）は、断面が多角形状であるが、例えば、セル４の内角部に所定の曲率を有するＲ面が形成されている構成とすることもできる。この場合には、排ガス浄化フィルタ１全体のアイソスタティック強度を向上させることができる。
【００４７】
（実施例２）
本例は、図４〜図６に示すごとく、排ガス浄化フィルタ１におけるセル４の構成を変更した例である。
なお、図４、図５は、排ガス浄化フィルタ１の基材２を軸方向上流側から見た図である。また、図６は、排ガス浄化フィルタ１の軸方向の断面を表した図である。
【００４８】
図４に示す例では、入口セル４１は、断面が六角形状であり、入口セル４１の周囲には、その入口セル４１の各辺部を構成する隔壁３を隔てて他の入口セル４１と出口セル４２とが交互に合計３つずつ配置されている。
また、出口セル４２は、断面が円形状であり、出口セル４２の周囲には、その出口セル４２を囲む隔壁３を隔てて周方向に入口セル４１のみが合計６つ配置されている。
【００４９】
図５に示す例では、入口セル４１は、断面が六角形状であり、入口セル４１の周囲には、その入口セル４１の各辺部を構成する隔壁３を隔てて他の入口セル４１と出口セル４２とが交互に合計３つずつ配置されている。
また、出口セル４２は、断面が六角形状であり、出口セル４２の周囲には、その出口セル４２の各辺部を構成する隔壁３を隔てて入口セル４１のみが合計６つ配置されている。
【００５０】
また、図４、図５に示す例では、入口セル４１及び出口セル４２は、軸方向に直交する断面において、入口セル４１（出口セル４２）の中心を軸とする６０°回転対称性を有するよう配置されている。
また、排ガス浄化フィルタ１の軸方向の断面は、図６に示すごとく、両者共にほぼ同じような構造となる。
その他は、実施例１と同様の構成である。
【００５１】
本例の場合には、入口セル４１及び出口セル４２の断面積の総和に関するＳ１＞Ｓ２という関係を比較的容易に実現することができる構成となる。そして、第１隔壁３１及び第２隔壁３２の厚みに関する１．１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４という関係を満たすことにより、低圧力損失、高耐熱性という本発明の効果を十分に得ることができる。
また、入口セル４１及び出口セル４２が規則正しく配置されているため、排ガス浄化フィルタ１全体のアイソスタティック強度を向上させることができる。
その他は、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００５２】
（実施例３）
本例は、表１に示すごとく、排ガス浄化フィルタにおける特性（圧力損失、ＳＭＬ（Ｓｏｏｔ  Ｍａｓｓ  Ｌｉｍｉｔ）、アイソスタティック強度）について評価したものである。
【００５３】
本例では、本発明品として、実施例１の図２と同様の構造（構造ａ）の排ガス浄化フィルタ（試料Ｅ１１、Ｅ１２）と、実施例２の図４と同様の構造（構造ｂ）の排ガス浄化フィルタ（試料Ｅ２１〜Ｅ２４）と、実施例２の図５と同様の構造（構造ｃ）の排ガス浄化フィルタ（試料Ｅ３１）とを準備した。
【００５４】
また、比較品として、本発明の範囲（第１隔壁及び第２隔壁の厚みの関係：Ｗ２／Ｗ１＝１．１〜１．４）から外れている上記構造ａの排ガス浄化フィルタ（試料Ｃ１１、Ｃ１２）と、上記構造ｂの排ガス浄化フィルタ（試料Ｃ２１〜Ｃ２５）と、上記構造ｃの排ガス浄化フィルタ（試料Ｃ３１）とを準備した。
【００５５】
また、その他、従来の基本構造を有する排ガス浄化フィルタ（基本品）を準備した。この基本品の排ガス浄化フィルタ９１は、図７、図８に示すごとく、入口セル４１と出口セル４２とが同一形状、同一断面積である。具体的には、入口セル４１及び出口セル４２は、共に断面が正方形状であり、縦横方向に交互に配置されている。すなわち、入口セル４１と出口セル４２とを隔てる隔壁３（第１隔壁３１）しかなく、入口セル４１同士を隔てる隔壁３（第２隔壁３２）は存在しない。
【００５６】
また、各試料における第１隔壁の厚みＷ１（ｍｍ）、第２隔壁の厚みＷ２（ｍｍ）、Ｗ２／Ｗ１の値、セル密度（ｃｐｓｉ）、Ｒ形状の有無、実体率（％）については、表１に示すとおりである。
また、各試料において、入口セルの断面積の総和Ｓ１と出口セルの断面積の総和Ｓ２とは、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満たしている。
【００５７】
なお、セル密度とは、基材の軸方向に直交する断面における単位平方インチ当たりのセル数のことである。
また、Ｒ形状とは、多角形状のセルの内角部に形成された所定の曲率を有するＲ面のことである。
また、実体率とは、排ガス浄化フィルタ全体の容積に対する実体部分の割合のことである。実体部分とは、基材の隔壁部分のことであり、封止材やセル空間部分は除く。
【００５８】
【表１】
2011167641.tif 000003
【００５９】
次いで、各試料における特性（圧力損失、ＳＭＬ、アイソスタティック強度）について評価を行った。
圧力損失は、ディーゼルエンジンの排気管に排ガス浄化フィルタを設置し、２０００Ｌ／分の流量の排ガスを通過させ、通過前後の圧力差を測定することにより求めた。
ＳＭＬ（Ｓｏｏｔ  Ｍａｓｓ  Ｌｉｍｉｔ）は、後述するＤＴＩ（Ｄｒｏｐ  Ｔｏ  Ｉｄｌｅ）試験にて排ガス浄化フィルタ内の最高温度が１０００℃に到達するＰＭ量を測定することにより求めた。
アイソスタティック強度は、「ＪＡＳＯ規格：Ｍ５０５−８７」に定められた測定法に基づき、排ガス浄化フィルタに対して静水圧を印加し、その破壊強度を測定することにより求めた。
【００６０】
ＳＭＬを求めるためのＤＴＩ試験とは、具体的には、ディーゼルエンジンの排気管に排ガス浄化フィルタを設置し、２０００Ｌ／分の流量の排ガスを流し、所定のＰＭ量を堆積させる。次いで、排ガス浄化フィルタの上流側端面付近の排ガス温度を６５０℃まで昇温した後、アイドリング状態までエンジン回転数を落とす。次いで、排ガス浄化フィルタ内に設置してある複数の熱電対にて排ガス浄化フィルタ内の温度を測定する。そして、堆積させるＰＭ量を増やしながら上記の作業を繰り返し、排ガス浄化フィルタ内の最高温度が１０００℃に到達するＰＭ量を測定した。
このＳＭＬの値（ＰＭ量の値）が大きければ大きいほど、ＰＭの堆積量が多くなってもＰＭ燃焼時の温度上昇が小さく、耐熱性に優れていることがいえる。
【００６１】
次いで、圧力損失の評価は、基本品の圧力損失（１４．８ｋＰａ）を基準とした。そして、基本品よりも５％以上小さくなったものを合格とした。
また、ＳＭＬの評価は、基本品を単純に構造変化させたものを基準とした。すなわち、構造ａについては比較品Ｃ１１を、構造ｂについては比較品Ｃ２１を、構造ｃについては比較品Ｃ３１を基準とした。そして、基準となる比較品よりも大きい値を示したものを合格とした。
【００６２】
上記特性の評価結果を表１に示す。
同表に示すごとく、圧力損失については、本発明品Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ２１〜Ｅ２４、Ｅ３１は、いずれも基本品より５％以上小さくなっている（合格）。すなわち、本発明品は、圧力損失を全体として低く抑えることができる。
一方、Ｗ２／Ｗ１の値が１．４を超える比較品Ｃ１２、Ｃ２２〜Ｃ２５は、いずれも基本品より大きくなっている。
【００６３】
また、ＳＭＬについては、構造ａである本発明品Ｅ１１、Ｅ１２は、基準となる比較品Ｃ１１よりも大きな値となっている（合格）。また、構造ｂである本発明品Ｅ２１〜Ｅ２４は、基準となる比較品Ｃ２１よりも大きな値となっている（合格）。また、構造ｃである本発明品Ｅ３１は、基準となる比較品Ｃ３１よりも大きな値となっている（合格）。すなわち、本発明品は、ＰＭの堆積量が多くなってもＰＭ燃焼時の温度上昇が小さく、耐熱性に優れている。
【００６４】
また、アイソスタティック強度については、本発明品Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ２１〜Ｅ２４、Ｅ３１は、基本品を単純に構造変化させた比較品Ｃ１１、Ｃ２１、Ｃ３１に比べて高くなっている。
また、Ｒ形状を有しない本発明品Ｅ２３（比較品Ｃ２４）とＲ形状を有する本発明品Ｅ２４（比較品Ｃ２５）とを比較すると、Ｒ形状を有する本発明品Ｅ２４（比較品Ｃ２５）のアイソスタティック強度のほうが高くなっている。すなわち、多角形状のセルの内角部に所定の曲率を有するＲ面を形成しておくことにより、アイソスタティック強度を向上させることができる。
【００６５】
以上の結果から、本発明の排ガス浄化フィルタは、低圧力損失であり、かつ耐熱性に優れていることがわかった。
【符号の説明】
【００６６】
１  排ガス浄化フィルタ
２  基材
３  隔壁
３１  第１隔壁
３２  第２隔壁
４  セル
４１  入口セル
４２  出口セル
５  封止材
【図１】
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【図２】
2011167641.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011167641.tif 000008
【図６】
2011167641.tif 000009
【図７】
2011167641.tif 000010
【図８】
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