(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部が封止されており排ガスの流路となる複数のセルと、前記セルを区画形成する多孔質のセル隔壁とを備えた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ハニカムフィルタであって、
前記ハニカム焼成体の構成材料はＳｉＣであり、
前記ハニカム焼成体は、前記ハニカムフィルタの外周に配置される外方ハニカム焼成体と、前記外方ハニカム焼成体の内側に配置される内方ハニカム焼成体とからなり、
前記外方ハニカム焼成体は、
前記外方ハニカム焼成体の最外周部に配置されるセルであり、かつ、前記ハニカムフィルタの外周部分に隣接するように配置される第１の外周セルと、
前記外方ハニカム焼成体の最外周部に配置されるセルであり、かつ、前記第１の外周セルが配置される部分以外の部分に配置される第２の外周セルと、
前記第１の外周セル及び前記第２の外周セルの内側に配置される内部セルとを有し、
前記各内部セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、同一の矩形であり、
前記第１の外周セル及び前記第２の外周セルは、前記セル隔壁及び前記ハニカム焼成体の外周を形成する外周壁から区画形成され、
前記第１の外周セルを区画形成する前記外周壁と接続する前記セル隔壁は、前記外周壁に向かって壁厚が徐々に増す厚壁領域を有し、前記第１の外周セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、前記内部セルの断面形状である矩形から２つの角部が面取りされた形状であり、
前記第１の外周セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、前記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の６０〜８０％であり、
前記セル隔壁の厚さが０．２１０ｍｍ以下であり、
前記内方ハニカム焼成体のセルの長手方向に垂直方向の断面形状は、前記内部セルの長手方向に垂直な断面形状である矩形と合同な形状であることを特徴とするハニカムフィルタ。
【請求項２】
前記第１の外周セルを形成する前記外周壁の厚さの最小値は、前記セル隔壁の厚さよりも厚い請求項１に記載のハニカムフィルタ。
【請求項３】
前記第１の外周セルを形成する前記外周壁の厚さの最小値は、前記セル隔壁の厚さの１．５〜３倍である請求項２に記載のハニカムフィルタ。
【請求項４】
全ての前記第２の外周セルを区画形成する前記外周壁と接続する前記セル隔壁は、前記外周壁に向かって壁厚が徐々に増す厚壁領域を有し、前記第２の外周セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、前記内部セルの断面形状である矩形から２つの角部が面取りされた形状であり、
前記第２の外周セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、前記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の６０〜８０％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】
隣り合う２つの前記外方ハニカム焼成体において、一方の外方ハニカム焼成体に配置された前記第２の外周セルのうち、他方の外方ハニカム焼成体と対面する前記第２の外周セルを区画形成する前記外周壁と接続する前記セル隔壁は、前記外周壁に向かって壁厚が徐々に増す厚壁領域を有し、当該前記第２の外周セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、前記内部セルの断面形状である矩形から２つの角部が面取りされた形状であり、
前記他方の外方ハニカム焼成体に配置された前記第２の外周セルのうち、前記一方の外方ハニカム焼成体と対面する前記第２の外周セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、前記内部セルの長手方向に垂直な断面形状である矩形と合同な形状であり、
前記一方の外方ハニカム焼成体に配置された前記第２の外周セルのうち、前記他方の外方ハニカム焼成体と対面する前記第２の外周セルの長手方向に垂直方向の断面の面積は、前記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の６０〜８０％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６】
前記ハニカムフィルタは、４個の前記内方ハニカム焼成体と、１２個の前記外方ハニカム焼成体とからなり、
前記４個の内方ハニカム焼成体の長手方向に垂直方向の断面形状は正方形であり、
前記１２個の外方ハニカム焼成体と、前記４個の内方ハニカム焼成体とを組み合わせると円柱となる請求項１〜５のいずれかに記載のハニカムフィルタ。
【請求項７】
ガソリンエンジンからの排ガスを浄化するために用いられる請求項１〜６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、すす等のパティキュレート（以下、ＰＭもしくはすすともいう）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ＳｉＣ（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、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求められている。
【０００５】
圧力損失を低くするためには、開口率を高くすることが有効な手段である。しかし、開口率を高くしようとすると、セル隔壁の厚さを薄くせざるを得ず、その結果、ハニカム焼成体の強度を確保することが困難となる。
ハニカム焼成体において、圧力損失を低く抑えることと、強度を確保することとは相反する特性であり、これらの特性を同時に確保することは困難であった。
【０００６】
このような問題を解決するために、特許文献１には、セル構造を改良したハニカムフィルタが開示されている。
【０００７】
すなわち、特許文献１には、複数のセルがセル隔壁を隔てて長手方向に並設され、その外縁に外縁壁を有する多孔質セラミック部材が、接着材層を介して複数個接着されたハニカム構造体であって、上記多孔質セラミック部材の上記外縁壁の厚さは、上記セル隔壁の厚さよりも厚く、上記多孔質セラミック部材の最外周に位置するセルの少なくとも１つには、当該セルの角部の少なくとも１箇所に、当該角部を充填する充填体が設けられていることを特徴とするハニカム構造体が開示されている。
図８は、特許文献１に開示されたハニカム構造体を構成する多孔質セラミック部材の長手方向に垂直な断面図である。この断面において最外周に位置し、かつ、多孔質セラミック部材２２０の外縁壁２２３ａと垂直に交わるセル隔壁により隔てられた方形のセル２２１ａの角部に直角三角形状の充填物が設けられている。
特許文献１では、セル構造をこのようにすることで、多孔質セラミック部材の強度を確保しつつ、開口率を確保して圧力損失を低く保ち、クラック等の破損の発生を回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００７／０５８００６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ガソリンエンジンは、ディーゼルエンジンに比べて排ガス温度が高く、ＰＭの排出量が少ないという長所がある。
一方、ガソリンエンジンは、ディーゼルエンジンに比べて燃費が劣るという欠点がある。そのため、ガソリンエンジンから排出される排ガスを浄化することを考えた場合、排ガスを浄化するためのフィルタには、圧力損失が低いことが求められる。また、フィルタの温度が急激に上がると、熱膨張によりフィルタが破壊されやすくなるので、フィルタの温度が上がりすぎないように、適度な熱容量が求められる。
【００１０】
特許文献１に開示されたハニカム構造体を、ガソリンエンジンのような排ガス温度が高く、ＰＭの排出量が少ない環境で使用すると、ＰＭが堆積していない初期の状態での圧力損失が充分に低くなりにくい。この初期の圧力損失を低くするためには、セル隔壁の厚さをより薄くすることが考えられるが、セル隔壁の厚さを薄くすると、熱容量が小さくなり、排ガスが流入した際にハニカムフィルタの温度が必要以上に高くなると考えられる。ハニカムフィルタの温度が必要以上に高くなると、ハニカムフィルタ自身が熱により破損したり、ハニカムフィルタに担持された触媒が失活することになる。また、セル隔壁の厚さを薄くするとハニカムフィルタの強度が低下し、破損しやすくなると考えられる。
すなわち、特許文献１に開示されたハニカム構造体はガソリンエンジン用のハニカムフィルタとして充分な性能を有しているとは言えなかった。
【００１１】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ＰＭが堆積していない初期の状態での圧力損失が充分に低く、強度が充分に強く、熱容量の低下を抑制することができる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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明者は鋭意検討を重ねた結果、セル隔壁を薄くし、ハニカムフィルタの外周側に配置されたセルの形状を所定の形状とすることで、ＰＭが堆積していない初期の状態での圧力損失を充分に低く、熱容量を充分に高く、強度を充分に強くすることができることを見出し本発明を完成させた。
【００１３】
すなわち、本発明のハニカムフィルタは、一方の端部が封止されており排ガスの流路となる複数のセルと、上記セルを区画形成する多孔質のセル隔壁とを備えた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ハニカムフィルタであって、上記ハニカム焼成体の構成材料はＳｉＣであり、上記ハニカム焼成体は、上記ハニカムフィルタの外周に配置される外方ハニカム焼成体と、上記外方ハニカム焼成体の内側に配置される内方ハニカム焼成体とからなり、上記外方ハニカム焼成体は、上記外方ハニカム焼成体の最外周部に配置されるセルであり、かつ、上記ハニカムフィルタの外周部分に隣接するように配置される第１の外周セルと、上記外方ハニカム焼成体の最外周部に配置されるセルであり、かつ、上記第１の外周セルが配置される部分以外の部分に配置される第２の外周セルと、上記第１の外周セル及び上記第２の外周セルの内側に配置される内部セルとを有し、上記各内部セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、同一の矩形であり、上記第１の外周セル及び上記第２の外周セルは、上記セル隔壁及び上記ハニカム焼成体の外周を形成する外周壁から区画形成され、上記第１の外周セルを区画形成する上記外周壁と接続する上記セル隔壁は、上記外周壁に向かって壁厚が徐々に増す厚壁領域を有し、上記第１の外周セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、上記内部セルの断面形状である矩形から２つの角部が面取りされた形状であり、上記第１の外周セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、上記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の６０〜８０％であり、上記セル隔壁の厚さが０．２１０ｍｍ以下であり、上記内方ハニカム焼成体のセルの長手方向に垂直方向の断面形状は、前記内部セルの長手方向に垂直な断面形状である矩形と合同な形状であることを特徴とする。
【００１４】
本発明のハニカムフィルタでは、ハニカム焼成体の構成材料がＳｉＣである。ＳｉＣは、耐熱性に優れた材料である。このため、本発明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。
【００１５】
本発明のハニカムフィルタでは、上記ハニカム焼成体は、上記ハニカムフィルタの外周に配置される外方ハニカム焼成体を含み、上記外方ハニカム焼成体は、上記外方ハニカム焼成体の最外周部に配置されるセルであり、かつ、上記ハニカムフィルタの外周部分に隣接するように配置される第１の外周セルと、上記外方ハニカム焼成体の最外周部に配置されるセルであり、かつ、上記第１の外周セルが配置される部分以外の部分に配置される第２の外周セルと、上記第１の外周セル及び上記第２の外周セルの内側に配置される内部セルとを有している。
さらに上記各内部セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、同一の矩形であり、上記第１の外周セル及び上記第２の外周セルは、上記セル隔壁及び上記ハニカム焼成体の外周を形成する外周壁から区画形成され、上記第１の外周セルを区画形成する上記外周壁と接続する上記セル隔壁は、上記外周壁に向かって壁厚が徐々に増す厚壁領域を有し、上記第１の外周セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、上記内部セルの断面形状である矩形から２つの角部が面取りされた形状である。
第１の外周セルが上記のような形状であると、ハニカムフィルタ全体の外枠部分の体積が大きくなる。そのため、本発明のハニカムフィルタは、後述するようにセル隔壁が薄いにもかかわらず、ハニカムフィルタ全体の外枠部分の体積が充分に大きいので、ハニカムフィルタ全体の外枠部分が外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、ハニカムフィルタ全体の外枠部分の体積が充分に大きいので、熱容量の低下を抑制することができる。
このことは以下のようにも説明できる。
ハニカムフィルタのＳｉＣが存在している部分とＳｉＣが存在していないセルの空間部分とを含む領域において、ハニカムフィルタを所定範囲で切り取り、上記所定範囲に含まれるハニカムフィルタの重量を、上記所定範囲の体積で割った値を、「見かけ密度」とすると、本発明のハニカムフィルタでは、ハニカムフィルタ全体の外枠部分の「見かけ密度」の値が大きくなる。そのため、本発明のハニカムフィルタは、後述するようにセル隔壁が薄いにもかかわらず、ハニカムフィルタ全体の外枠部分の「見かけの密度」が充分に大きいので、ハニカムフィルタ全体の外枠部分が外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、ハニカムフィルタ全体の外枠部分の「見かけ密度」が充分に大きいので、熱容量の低下を抑制することができる。従って、外部から急激に熱が加えられても外枠部分で熱を受け止めることができ、クラックの発生を防ぐことができる。
なお、本明細書において、「矩形から角部が面取りされた形状」とは、矩形から、矩形の角部を直線又は曲線で切り取った形状のことを意味する。
【００１６】
本発明のハニカムフィルタでは、上記第１の外周セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、上記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の６０〜８０％である。
上記面積の割合が６０％未満であると、第１の外周セルの開口部の面積が小さくなり排ガスの流路が狭くなり、排ガスがセル隔壁を通過する際のガス通過抵抗が大きくなるので、圧力損失が大きくなる。
上記面積の割合が８０％を超えると、ハニカムフィルタの外枠部分のＳｉＣが占める割合が低くなるので、上記の効果が得られにくい。
【００１７】
本発明のハニカム焼成体では、上記セル隔壁の厚さが０．２１０ｍｍ以下である。セル隔壁の厚さが上記範囲内であると、セル隔壁の厚さが充分に薄いのでＰＭが堆積していない初期の状態での圧力損失が充分に低くなる。また、ＰＭが堆積した際も圧力損失の上昇を抑えることができる。
セル隔壁の厚さが、０．２１０ｍｍを超えると、セル隔壁の厚さが厚すぎるので、排ガスがセル隔壁を通過する際の抵抗が大きくなり、その結果圧力損失が大きくなる。
【００１８】
本発明のハニカムフィルタは、上記内方ハニカム焼成体のセルの長手方向に垂直方向の断面形状は、上記内部セルの長手方向に垂直な断面形状である矩形と同一の形状である。
内方ハニカム焼成体のセルが上記形状であると、内方ハニカム焼成体の開口率は、外方ハニカム焼成体の開口率よりも高くなる。そのため、このようなハニカムフィルタでは、圧力損失を低く抑えることができる。
【００１９】
本発明のハニカムフィルタでは、上記第１の外周セルを形成する上記外周壁の厚さの最小値は、上記セル隔壁の厚さよりも厚いことが望ましい。
第１の外周セルを形成する外周壁の厚さの最小値が、セル隔壁の厚さよりも厚いと、ハニカムフィルタ全体の外枠部分が厚くなる。そのため、上記のようにセル隔壁が薄いにもかかわらず、ハニカムフィルタ全体の外枠部分が外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、ハニカムフィルタ全体の外枠部分が厚いので、熱容量の低下を抑制することができる。
【００２０】
本発明のハニカムフィルタでは、上記第１の外周セルを形成する上記外周壁の厚さの最小値は、上記セル隔壁の厚さの１．５〜３倍であることが望ましい。
上記構成の本発明のハニカムフィルタでは、第１の外周セルを形成する外周壁の厚さの最小値が、セル隔壁の厚さよりも厚いことの効果が好適に発揮される。
【００２１】
本発明のハニカムフィルタでは、全ての上記第２の外周セルを区画形成する上記外周壁と接続する前記セル隔壁は、上記外周壁に向かって壁厚が徐々に増す厚壁領域を有し、上記第２の外周セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、上記内部セルの断面形状である矩形から２つの角部が面取りされた形状であり、上記第２の外周セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、上記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の６０〜８０％であってもよい。
第２の外周セルが上記形状であると、外方ハニカム焼成体の外周壁全体の体積が大きくなる。そのため、外方ハニカム焼成体は、セル隔壁が薄いにもかかわらず、外周壁の体積が充分に大きいので、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、外方ハニカム焼成体の外周壁の体積が大きいので、本発明のハニカムフィルタでは熱容量の低下を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、隣り合う２つの上記外方ハニカム焼成体において、一方の外方ハニカム焼成体に配置された上記第２の外周セルのうち、他方の外方ハニカム焼成体と対面する上記第２の外周セルを区画形成する上記外周壁と接続する上記セル隔壁は、上記外周壁に向かって壁厚が徐々に増す厚壁領域を有し、当該上記第２の外周セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、上記内部セルの断面形状である矩形から２つの角部が面取りされた形状であり、上記他方の外方ハニカム焼成体に配置された上記第２の外周セルのうち、上記一方の外方ハニカム焼成体と対面する上記第２の外周セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、上記内部セルの長手方向に垂直な断面形状である矩形と合同な形状であり、上記一方の外方ハニカム焼成体に配置された上記第２の外周セルのうち、上記他方の外方ハニカム焼成体と対面する上記第２の外周セルの長手方向に垂直方向の断面の面積は、上記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の６０〜８０％であってもよい。
隣り合う２つの外方ハニカム焼成体において、もし、対面する外方ハニカム焼成体の第２の外方セルの長手方向に垂直方向の断面形状が、両方とも上記内部セルの長手方向に垂直な断面形状である矩形から２つの角部が面取りされた形状である場合には、外周壁の体積が大きくなる。両方の外周壁の体積を大きくすると、圧力損失が大きくなることもある。また、隣り合う２つの外方ハニカム焼成体において、もし、対面する外方ハニカム焼成体の外周壁に上記内部セルと同じ形状のセルを配置し、対面する外方ハニカム焼成体の外周壁の体積を両方とも大きくしない場合には、外枠部分が、外部からの衝撃に対し強度が充分になりにくくなる。また、熱容量が小さくなりやすくなる。
しかし、上記構成のハニカムフィルタでは、隣り合う２つの外方ハニカム焼成体において、対面する一方の外方ハニカム焼成体の外周壁の体積が大きくなっており、他方の外方ハニカム焼成体の外周壁の体積は大きくなっていない。そのため、圧力損失の増加と熱容量の減少とのバランスをとることができ、圧力損失が大きくなることを抑制し、かつ、熱容量が小さくなることを抑制することができる。
【００２３】
本発明のハニカムフィルタは、４個の上記内方ハニカム焼成体と、１２個の上記外方ハニカム焼成体とからなり、上記４個の内方ハニカム焼成体の長手方向に垂直方向の断面形状は正方形であり、上記１２個の外方ハニカム焼成体と、上記４個の内方ハニカム焼成体とを組み合わせると円柱となることが望ましい。
ハニカムフィルタがこのような形状であると、容易にハニカムフィルタを組立てることができるので、生産性に優れる。
なお、内方ハニカム焼成体の長手方向に垂直方向の断面形状は一辺が３０〜６０ｍｍの正方形であることが望ましく、ハニカムフィルタは底面の直径が９０〜２４０ｍｍの円柱となることが望ましい。
【００２４】
本発明のハニカムフィルタはガソリンエンジンからの排ガスを浄化するために用いられることが望ましい。
上記の通り、本発明のハニカムフィルタは、ＰＭが堆積していない初期の状態での圧力損失が充分に低く、強度が充分に強く、熱容量の低下が抑制されている。そのため、本発明のハニカムフィルタは、ガソリンエンジンにおいて排ガスを浄化するために好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１（ａ）は、本発明の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１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明のハニカムフィルタを構成する各ハニカム焼成体の長手方向に垂直方向の断面の一例を模式的に示す断面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明のハニカム焼成体における第１の外周セルの長手方向に垂直方向の断面形状の一例を模式的に示す断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明のハニカム焼成体における角部セルの長手方向に垂直方向の断面形状の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の別の態様のハニカムフィルタの長手方向に垂直方向の断面の一例を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、図５の破線部の拡大図である。
【図７】図７は、本発明のハニカムフィルタが設置された排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図８】図８は、特許文献１に開示されたハニカム構造体を構成する多孔質セラミック部材の長手方向に垂直な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明のハニカムフィルタについて具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の記載に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
【００２７】
本発明のハニカムフィルタについて図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本発明の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１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明のハニカムフィルタの一例であるハニカムフィルタ１は、一方の端部が封止材１１により封止されており排ガスの流路となる複数のセル２０と、セル２０を区画形成する多孔質のセル隔壁３０とを備えた複数のハニカム焼成体１０が接着材層１４を介して接着されることにより形成されているハニカムフィルタである。
ハニカム焼成体１０は、ハニカムフィルタ１の最外周に配置される２種類の外方ハニカム焼成体１０ａ及び１０ｂと、外方ハニカム焼成体１０ａの内側に配置される内方ハニカム焼成体１０ｃとからなっている。
内方ハニカム焼成体１０ｃの外形は角柱状であり、外方ハニカム焼成体１０ａ及び１０ｂの外形は、内方ハニカム焼成体１０ｃの一部が切り取られた形状である。ハニカムフィルタ１では、８つの外方ハニカム焼成体１０ａと、４つの外方ハニカム焼成体１０ｂと、これらの内側に配置される４つの内方ハニカム焼成体１０ｃが組み合わせられており、その外形は円柱状である。
ハニカムフィルタ１の大きさは、特に限定されないが、底面の直径が９０〜２４０ｍｍの円柱状であることが望ましい。
【００２８】
外方ハニカム焼成体１０ａは、第１の外周セル２１ａと第２の外周セル２４ａと内部セル２２ａとを含んでいる。
外方ハニカム焼成体１０ａにおける各セルの配置は以下の通りである。
第１の外周セル２１ａは、外方ハニカム焼成体１０ａの最外周部に配置されるセルであり、かつ、ハニカムフィルタ１の最外周部分２に隣接するように配置されるセルである。
第２の外周セル２４ａは、外方ハニカム焼成体１０ａの最外周部に配置されるセルであり、かつ、第１の外周セル２１ａが配置される部分以外の部分に配置されるセルである。
内部セル２２ａは、第１の外周セル２１ａ及び第２の外周セル２４ａの内側に配置される内部セルである。
同様に、外方ハニカム焼成体１０ｂは、第１の外周セル２１ｂと、第２の外周セル２４ｂと、内部セル２２ｂとを含んでいる。
また、内方ハニカム焼成体１０ｃは、内方ハニカム焼成体セル２０ｃを含んでいる。
【００２９】
各内部セル２２ａの長手方向に垂直方向の断面形状は、同一の矩形である。
また、第１の外周セル２１ａ及び第２の外周セル２４ａの長手方向に垂直方向の断面形状は、内部セル２２ａの断面形状である矩形から２つの角部が面取りされた形状である。
各セルの断面形状について、詳しくは後述する。
【００３０】
ハニカムフィルタ１では、外方ハニカム焼成体１０ａ及び１０ｂ、並びに、内方ハニカム焼成体１０ｃの構成材料はＳｉＣである。ＳｉＣは、耐熱性に優れた材料である。このため、外方ハニカム焼成体１０ａ及び１０ｂ、並びに、内方ハニカム焼成体１０ｃは、耐熱性に優れたハニカム焼成体となる。また、これらから構成されるハニカムフィルタ１も耐熱性に優れたハニカムフィルタとなる。
【００３１】
外方ハニカム焼成体１０ａ、外方ハニカム焼成体１０ｂ及び内方ハニカム焼成体１０ｃでは、セル密度が、１５．５〜６２個／ｃｍ２（１００〜４００ｃｐｓｉ）の範囲であることが望ましく、３１〜４６．５個／ｃｍ２（２００〜３００ｃｐｓｉ）の範囲であることがより望ましい。
【００３２】
上記の構成を有するハニカム焼成体１０を排ガスが通過する場合について、図１（ｂ）を参照して以下に説明する。
図１（ｂ）に示すように、内燃機関から排出され、ハニカム焼成体１０に流入した排ガス（図１（ｂ）中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、ハニカム焼成体１０の排ガス流入側端面１６に開口した一のセル２０に流入し、セル２０を隔てるセル隔壁３０を通過する。この際、排ガス中のＰＭがセル隔壁３０で捕集され、排ガスが浄化されることとなる。浄化された排ガスは、排ガス流出側端面１７に開口した他のセル２０から流出し、外部に排出される。
【００３３】
次に、各ハニカム焼成体におけるセルの形状、配置等について図面を用いて説明する。
図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明のハニカムフィルタを構成する各ハニカム焼成体の長手方向に垂直方向の断面の一例を模式的に示す断面図である。
【００３４】
まず、外方ハニカム焼成体１０ａについて説明する。
図２（ａ）に示すように、外方ハニカム焼成体１０ａの断面形状の輪郭は、正方形から一部を曲線で切り取った形状であり、３本の線分と、１本の曲線からなる。各線分はそれぞれ直角を形成している。曲線はハニカムフィルタ１の最外周部分２を形成することになる。
外方ハニカム焼成体１０ａでは、外方ハニカム焼成体１０ａの最外周部１２ａであり、かつ、ハニカムフィルタ１の最外周部分２に隣接する部分には、第１の外周セル２１ａが配置されている。また、上記第１の外周セル２１ａが配置される部分以外の最外周部１２ａには、第２の外周セル２４ａが配置されている。そして、第１の外周セル２１ａ及び第２の外周セル２４ａの内側には、内部セル２２ａが配置されている。さらに、外方ハニカム焼成体１０ａの角部１３ａには、角部セル２３ａが配置されている。
なお、「外方ハニカム焼成体の角部」とは、外方ハニカム焼成体の各線分が形成する直角近傍の部分のことをいう。
また、本明細書において、「外方ハニカム焼成体の角部」は、「外方ハニカム焼成体の最外周部」に含まれない。すなわち、第１の外周セル２１ａ及び第２の外周セル２４ａに角部セル２３ａは含まれない。
内部セル２２ａはセル隔壁３０ａにより区画形成されており、第１の外周セル２１ａ、第２の外周セル２４ａ及び角部セル２３ａは、セル隔壁３０ａ及び外方ハニカム焼成体１０ａの外周を形成する外周壁３２ａによりそれぞれ区画形成されている。
【００３５】
外方ハニカム焼成体１０ａでは、セル隔壁３０ａの厚さは０．２１０ｍｍ以下である。また、セル隔壁３０ａの厚さは０．０７５〜０．１６０ｍｍであることが望ましい。
セル隔壁３０ａの厚さが０．２１０ｍｍ以下であると、セル隔壁３０ａの厚さが充分に薄いのでＰＭが堆積していない初期の状態での圧力損失が充分に低くなる。また、ＰＭが堆積した際も圧力損失の上昇を抑えることができる。
セル隔壁３０ａの厚さが、０．２１０ｍｍを超えると、セル隔壁３０ａの厚さが厚すぎるので、排ガスがセル隔壁３０ａを通過する際の抵抗が大きくなり、その結果圧力損失が大きくなる。
【００３６】
外方ハニカム焼成体１０ａでは、セル隔壁３０ａの気孔率は、４０〜６５％であることが望ましい。
セル隔壁３０ａの気孔率が４０〜６５％である場合、セル隔壁３０ａ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３０ａに起因する圧力損失の上昇を抑制することができる。従って、初期の圧力損失が低く、ＰＭを堆積しても圧力損失が上昇しにくい外方ハニカム焼成体１０ａとなる。
セル隔壁３０ａの気孔率が４０％未満では、セル隔壁３０ａの気孔の割合が小さすぎるため、排ガスがセル隔壁３０ａを通過しにくくなり、排ガスがセル隔壁３０ａを通過する際の圧力損失が大きくなる。一方、セル隔壁３０ａの気孔率が６５％を超えると、セル隔壁３０ａの機械的強度が低くなり、再生時等において、クラックが発生し易くなる。
【００３７】
外方ハニカム焼成体１０ａでは、セル隔壁３０ａに含まれる気孔の平均気孔径は、８〜２５μｍであることが望ましい。
上記構成のハニカムフィルタ１では、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３０ａに含まれる気孔の平均気孔径が８μｍ未満であると、気孔が小さすぎるため、排ガスがセル隔壁３０ａを透過する際の圧力損失が大きくなる。一方、セル隔壁３０ａ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。
【００３８】
なお、気孔率及び平均気孔径は、水銀圧入法により測定することができる。
【００３９】
外方ハニカム焼成体１０ａでは、外周壁３２ａの厚さは特に限定されないが、外周壁３２ａの厚さの最小値は、セル隔壁３０ａの厚さよりも厚いことが望ましく、外周壁３２ａの厚さの最小値は、セル隔壁３０ａの厚さの１．５〜３倍であることがより望ましく、２〜３倍であることがさらに望ましい。
外周壁３２ａの厚さの最小値が、セル隔壁３０ａの厚さよりも厚いと、セル隔壁３０ａが薄いにもかかわらず、外周壁３２ａが充分な厚さを有しているので、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、外方ハニカム焼成体１０ａの外周壁３２ａが厚いので、セル隔壁３０ａを薄くすることに伴う熱容量の低下を抑制することができる。
【００４０】
外方ハニカム焼成体１０ａでは、外周壁３２ａの気孔率は、４０〜６５％であることが望ましい。
外周壁３２ａの気孔率が上記範囲であることが望ましい理由は、セル隔壁３０ａの気孔率が上記範囲であると望ましい理由と同じである。
【００４１】
外方ハニカム焼成体１０ａでは、外周壁３２ａに含まれる気孔の平均気孔径は、８〜２５μｍであることが望ましい。
外周壁３２ａに含まれる気孔の平均気孔径が上記範囲であることが望ましい理由は、セル隔壁３０ａに含まれる気孔の平均気孔径が上記範囲であると望ましい理由と同じである。
【００４２】
図２（ａ）に示すように、各内部セル２２ａの長手方向に垂直方向の断面形状は、同一の矩形αである。
第１の外周セル２１ａ及び第２の外周セル２４ａの長手方向に垂直な断面の形状は、内部セル２２ａの断面形状である矩形αから２つの角部が面取りされた形状である。
また、外周壁３２ａと接するセル隔壁３０ａは、外周壁３２ａに向かって徐々に増す厚壁領域３１ａを有している。
すなわち、第１の外周セル２１ａ及び第２の外周セル２４ａの長手方向に垂直方向の断面形状において、矩形αから２つの角部が面取りされた部分には、厚壁領域３１ａが形成されている。
なお、「矩形から角部が面取りされた形状」とは、矩形から、矩形の角部を直線又は曲線で切り取った形状のことを意味する。
【００４３】
外方ハニカム焼成体１０ａでは、矩形αは正方形であることが望ましい。
【００４４】
第１の外周セル２１ａの長手方向に垂直方向の断面形状は、図３（ａ）〜（ｅ）に示すような形状であってもよい。
図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明のハニカム焼成体における第１の外周セルの長手方向に垂直方向の断面形状の一例を模式的に示す断面図である。
図３（ａ）は、矩形αの隣り合う２つの角部が２つの線分Ａ及びＢにより、それぞれ切り取られた６角形である第１の外周セル２１ａ１の断面形状を示している。線分Ａ及びＢは直接接しておらず、線分Ａ及びＢを延長すると矩形αの外側でこれらが交わることになる。また、切り取られた２つの角部の間にある矩形αの辺の一部は、上記６角形の一辺を形成している。
図３（ｂ）は、矩形αの隣り合う２つの角部が２つの線分Ｃ及びＤにより、それぞれ切り取られた５角形である第１の外周セル２１ａ２の断面形状を示している。線分Ｃと線分Ｄとは矩形αを形成する辺において交差している。なお、線分Ｃと線分Ｄとは矩形αの内部で交差していてもよい。すなわち、切り取られる２つの角部の間には、上記５角形を構成する辺が存在していない。
図３（ｃ）は、矩形αの隣り合う２つの角部のうち一方の角部が線分Ｅ及びＦにより切り取られ、もう一方の角部が線分Ｇ及びＨにより切り取られた８角形である第１の外周セル２１ａ３の断面形状を示している。線分Ｅと線分Ｆとは、矩形αの内部で互い交差している。さらに、線分Ｇと線分Ｈとも、矩形αの内部で互い交差している。また、切り取られた２つの角部の間にある矩形αの辺の一部は、上記８角形の一辺を形成している。
図３（ｄ）は、矩形αの隣り合う２つの角部が２つの曲線Ａ´及びＢ´により、それぞれ切り取られた第１の外周セル２１ａ４の断面形状を示している。曲線Ａ´及びＢ´は、矩形αの角部がＲ面取りされるように線分Ａ及びＢを折り曲げた曲線である。切り取られた２つの角部の間にある矩形αの辺の一部は、第１の外周セル２１ａ４の断面形状の輪郭を形成している。
図３（ｅ）は、矩形αの隣り合う２つの角部が２つの曲線Ｃ´及びＤ´により、それぞれ切り取られた第１の外周セル２１ａ５の断面形状を示している。曲線Ｃ´及びＤ´は、矩形αの角部がＲ面取りされるように線分Ｃ及びＤを折り曲げた曲線である。曲線Ｃ´と曲線Ｄ´とは、矩形を形成する辺において交差している。なお、曲線Ｃ´と曲線Ｄ´とは、矩形αの内部で交差していてもよい。
外方ハニカム焼成体１０ａでは、図３（ａ）〜（ｅ）において矩形αの角部が切り取られた部分（すなわち、破線と実線で囲まれた部分）には、厚壁領域３１ａが形成されている。
なお、第１の外周セル２１ａの長手方向に垂直方向の断面形状は上記形状に限られず、矩形αから２つの角部が面取りされた別の形状であってもよい。
また、第１の外周セル２１ａ１〜２１ａ５において角部が切り取られた部分の面積（すなわち厚壁領域３１ａの面積）は、矩形αの２０〜４０％である。
【００４５】
第１の外周セル２１ａの長手方向に垂直方向の断面形状が上記のような形状であり、厚壁領域３１ａが形成されていると、外方ハニカム焼成体１０ａの外周壁３２ａ近傍の体積が大きくなる。
そのため、外方ハニカム焼成体１０ａは、セル隔壁３０ａが薄いにもかかわらず、外周壁３２ａ近傍の体積が充分に大きいので、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、外周壁３２ａ近傍の体積が大きいので、外方ハニカム焼成体１０ａでは熱容量の低下を抑制することができる。そのため、外方ハニカム焼成体１０ａが急激に加熱されたとしても外周壁３２ａにより熱を受け止めることができ、クラックの発生を抑制できる。
【００４６】
このことは以下のようにも説明できる。
外方ハニカム焼成体１０ａのＳｉＣが存在している部分とＳｉＣが存在していないセルの空間部分とを含む領域において、外方ハニカム焼成体１０ａを所定範囲で切り取り、所定範囲に含まれる外方ハニカム焼成体１０ａの重量を、所定範囲の体積で割った値を、「見かけ密度」とすると、外方ハニカム焼成体１０ａでは、外方ハニカム焼成体１０ａの最外周部１２ａの方が、外方ハニカム焼成体１０ａの内側部分よりも「見かけ密度」の値が大きくなる。
そのため、外方ハニカム焼成体１０ａでは、外方ハニカム焼成体１０ａの最外周部１２ａの熱容量が相対的に高い。従って、外部から急激に熱が加えられても最外周部１２ａで熱を受け止めることができ、クラックの発生を防ぐことができる。
また、外方ハニカム焼成体１０ａの最外周部１２ａの「見かけ密度」が高いと、セル隔壁３０ａが薄いにもかかわらず、外枠が機械的に頑丈な構造となるので外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。
【００４７】
外方ハニカム焼成体１０ａでは、第１の外周セル２１ａの長手方向に垂直方向の断面の面積が、内部セル２２ａの長手方向に垂直方向の断面の面積の６０〜８０％である。
上記面積の割合が６０％未満であると、第１の外周セル２１ａの開口部の面積が小さくなり排ガスの流路が狭くなり、排ガスがセル隔壁３０ａを通過する際のガス通過抵抗が大きくなるので、圧力損失が大きくなる。
また、上記面積の割合が８０％を超えると、外方ハニカム焼成体１０ａの最外周部の見かけ密度の値が低くなるので、外方ハニカム焼成体１０ａの外周壁３２ａが厚くなっていることの効果が得られにくい。
【００４８】
なお、各セルの長手方向に垂直方向の断面の面積は以下の方法により求めることができる。
まず、ハニカム焼成体１０を長手方向に垂直方向に切断する。次に、ハニカム焼成体１０の長手方向に垂直方向の断面のＳＥＭ画像を撮影する。
撮影したＳＥＭ画像を２値化してセル隔壁３０、外周壁３２等の骨格部分と、各セル等の空間部分とを識別する。そして、ＳＥＭ画像において各セルの空間部分と識別された部分の面積を各セルの面積とする。
【００４９】
なお、図２（ａ）において、第２の外周セル２４ａの長手方向に垂直方向の断面形状は、矩形αから２つの角部が面取りされた形状であるが、本発明のハニカムフィルタでは、第２の外周セル２４ａの断面形状は特に限定されない。全ての第２の外周セル２４ａの長手方向に垂直方向の断面形状が、上記第１の外周セル２１ａ１〜２１ａ５と同じ形状であってもよく、矩形αと合同な形状であってもよい。
また、第２の外周セル２４ａの長手方向に垂直方向の断面の面積が、内部セル２２ａの長手方向に垂直方向の断面の面積の６０〜８０％であることが望ましい。
【００５０】
次に、外方ハニカム焼成体１０ａの角部１３ａに配置される角部セル２３ａの形状について説明する。
角部セル２３ａの長手方向に垂直方向の断面形状は、特に限定されないが、内部セル２２ａの断面形状である矩形αから少なくとも１つの角部が面取りされた形状であることが望ましい。
角部セル２３ａの形状がこのような形状であると、外方ハニカム焼成体１０ａの外周壁３２ａ近傍の体積が大きくなる。
そのため、外方ハニカム焼成体１０ａは、セル隔壁３０ａが薄いにもかかわらず、外周壁３２ａ近傍の体積が充分に大きいので、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、外周壁３２ａ近傍の体積が大きいので、外方ハニカム焼成体１０ａでは熱容量の低下を抑制することができる。そのため、外方ハニカム焼成体１０ａが急激に加熱されたとしても外周壁３２ａにより熱を受け止めることができ、クラックの発生を抑制できる。
【００５１】
また、角部セル２３ａの形状は、矩形αから全ての角部が直線又は曲線で面取りされた形状であってもよく、上記第１の外部セル２１ａと同様の形状であってもよく、図４（ａ）〜（ｄ）に示す形状であってもよい。
図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明のハニカム焼成体における角部セルの長手方向に垂直方向の断面形状の一例を模式的に示す断面図である。
図４（ａ）は、矩形αの角部のうち最も外方ハニカム焼成体１０ａの内側になる角部を除いて、３つの角部が線分Ｉ、Ｊ及びＫによりそれぞれ切り取られた７角形である角部セル２３ａ１の断面形状を示している。線分Ｉ及びＪは直接接しておらず、線分Ｉ及びＪを延長すると矩形αの外側でこれらが交わることになる。また、線分Ｉ及びＫは直接接しておらず、線分Ｉ及びＫを延長すると矩形αの外側でこれらが交わることになる。切り取られた３つの角部の間にそれぞれある矩形αの辺の一部は、角部セル２３ａ１の断面形状である７角形の一辺をそれぞれ形成している。
図４（ｂ）は、矩形αの角部のうち最も外方ハニカム焼成体１０ａの内側になる角部が線分Ｌにより切り取られた５角形である角部セル２３ａ２の断面形状を示している。
図４（ｃ）は、矩形αの角部のうち最も外方ハニカム焼成体１０ａの内側になる角部を除いて、３つの角部が曲線Ｉ´、Ｊ´及びＫ´によりそれぞれ切り取られた角部セル２３ａ３の断面形状を示している。曲線Ｉ´、Ｊ´及びＫ´は、矩形αの角部がＲ面取りされるように線分Ｉ、Ｊ及びＫを折り曲げた曲線である。切り取られた３つの角部の間にそれぞれある矩形αの辺の一部は、角部セル２３ａ３の断面形状の輪郭を形成している。
図４（ｄ）は、矩形αの角部のうち最も外方ハニカム焼成体１０ａの内側になる角部が曲線Ｌ´により切り取られた角部セル２３ａ４の断面形状を示している。曲線Ｌ´は、矩形αの角部がＲ面取りされるように線分Ｌを折り曲げた曲線である。
特に、角部セル２３ａの形状が図４（ｂ）又は図４（ｄ）に示す形状であると、外方ハニカム焼成体１０ａの構造上、圧縮応力がかかりにくくなる。そのため、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。
【００５２】
外方ハニカム焼成体１０ａには、排ガスを浄化するための触媒を担持させてもよく、担持させる触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属が望ましく、この中では、白金がより望ましい。また、その他の触媒として、例えば、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム等のアルカリ土類金属を用いることもできる。これらの触媒は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
これら触媒が担持されていると、ＰＭを燃焼除去しやすくなり、有毒な排ガスの浄化も可能になる。
【００５３】
次に、外方ハニカム焼成体１０ｂについて説明する。
外方ハニカム焼成体１０ｂは、長手方向に垂直方向の断面形状が異なる以外は、外方ハニカム焼成体１０ａと同じ構成である。
図２（ｂ）に示すように、外方ハニカム焼成体１０ｂの断面形状の輪郭は、正方形から一部を曲線で切り取った形状であり、２本の線分と、１本の曲線からなる。２本の線分はそれぞれ直角を形成している。曲線はハニカムフィルタ１の最外周部分２を形成することになる。
外方ハニカム焼成体１０ｂでは、外方ハニカム焼成体１０ｂの最外周部１２ｂであり、かつ、ハニカムフィルタ１の最外周部分２に隣接する部分には、第１の外周セル２１ｂが配置されている。また、上記第１の外周セル２１ｂが配置される部分以外の最外周部１２ｂには、第２の外周セル２４ｂが配置されている。そして、第１の外周セル２１ｂ及び第２の外周セル２４ｂの内側には、内部セル２２ｂが配置されている。さらに、外方ハニカム焼成体１０ｂの角部１３ｂに角部セル２３ｂが配置されている。
【００５４】
図２（ｂ）に示すように、各内部セル２２ｂの長手方向に垂直方向の断面形状は、同一の矩形αである。
第１の外周セル２１ｂ及び第２の外周セル２４ｂの長手方向に垂直な断面の形状は、内部セル２２ｂの断面形状である矩形αから２つの角部が面取りされた形状である。
また、外周壁３２ｂと接するセル隔壁３０ｂは、外周壁３２ｂに向かって徐々に増す厚壁領域３１ｂを有している。
すなわち、第１の外周セル２１ｂ及び第２の外周セル２４ｂの長手方向に垂直方向の断面形状において、矩形αから２つの角部が面取りされた部分には、厚壁領域３１ｂが形成されている。
なお、「矩形から角部が面取りされた形状」とは、矩形から、矩形の角部を直線又は曲線で切り取った形状のことを意味する。
【００５５】
また、第１の外周セル２１ｂの形状、第２の外周セル２４ｂの形状及び角部セル２３ｂの形状は、既に説明した第１の外周セル２１ａの形状、第２の外周セル２４ａの形状及び角部セル２３ａの形状と同じである。
【００５６】
なお、外方ハニカム焼成体１０ｂのセル壁の厚さや気孔率等については、既に説明した外方ハニカム焼成体１０ａのセル壁の厚さや気孔率等と同じであるのでここでの説明は省略する。
【００５７】
次に内方ハニカム焼成体１０ｃについて説明する。
内方ハニカム焼成体１０ｃは、長手方向に垂直方向の断面形状が正方形であること及びセルの形状が異なる以外は、外方ハニカム焼成体１０ａと同じ構成である。
図２（ｃ）に示すように、内方ハニカム焼成体１０ｃのセル２０ｃの長手方向に垂直方向の断面形状は、内部セル２２ａの長手方向に垂直な断面形状である矩形αと合同な形状である。
内方ハニカム焼成体１０ｃのセル２０ｃが上記形状であると、内方ハニカム焼成体１０ｃの開口率は、外方ハニカム焼成体１０ａ及び１０ｂの開口率よりも高くなる。そのため、このような内方ハニカム焼成体１０ｃを有するハニカムフィルタ１では、圧力損失を低く抑えることができる。
なお、内方ハニカム焼成体１０ｃのセル壁の厚さや気孔率等については、既に説明した外方ハニカム焼成体１０ａのセル壁の厚さや気孔率等と同じであるのでここでの説明は省略する。
【００５８】
なお、内方ハニカム焼成体１０ｃの最外周部に配置されるセルの形状は、上記第１の外周セル２１ａと同じ形状であってもよい。すなわち、内方ハニカム焼成体１０ｃの最外周部に配置されるセルの長手方向に垂直方向の断面の形状は、内部セル２２ａの断面形状である矩形αから２つの角部が面取りされた形状であってもよい。
また、内方ハニカム焼成体１０ｃの角部に配置されるセルの形状は、上記角部セル２３ａと同じ形状であっても良い。
このような構造であると、内方ハニカム焼成体１０ｃの外枠が、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有することになる。また、内方ハニカム焼成体１０ｃの最外周部近傍の体積が大きいので、このような構造の内方ハニカム焼成体１０ｃでは熱容量の低下を抑制することができる。
【００５９】
ハニカムフィルタ１では、接着材層１４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。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。
【００６０】
また、ハニカムフィルタ１の外周には、必要に応じて排ガスの漏れを防止するための外周コート層１５が形成されていてもよい。外周コート層１５の材料は、接着材ペーストの材料と同じであることが望ましい。
【００６１】
ハニカムフィルタ１は上記効果を奏するハニカム焼成体１０により構成されるので、ＰＭが堆積していない初期の状態での圧力損失が充分に低く、強度が充分に強く、熱容量の低下が抑制されている。
【００６２】
また、ハニカムフィルタ１は、ガソリンエンジンにおいて排ガスを浄化するために用いられるハニカムフィルタであることが望ましい。
上記の通り、ハニカムフィルタ１は、ＰＭが堆積していない初期の状態での圧力損失が充分に低く、強度が充分に強く、熱容量の低下が抑制されている。そのため、ハニカムフィルタ１は、ガソリンエンジンにおいて排ガスを浄化するために好適に用いることができる。
【００６３】
次に、本発明のハニカムフィルタは、以下に示すような態様であってもよい。
図５は、本発明の別の態様のハニカムフィルタの長手方向に垂直方向の断面の一例を模式的に示す断面図である。
【００６４】
図５に示すように、本発明のハニカムフィルタの一例であるハニカムフィルタ１０１は、一方の端部が封止されており排ガスの流路となる複数のセルと、セルを区画形成する多孔質のセル隔壁とを備えた外方ハニカム焼成体１１０ａ１〜１１０ａ８、外方ハニカム焼成体１１０ｂ１〜１１０ｂ４及び内方ハニカム焼成体１１０ｃが接着材層１１４を介して接着されることにより形成されているハニカムフィルタである。さらに、ハニカムフィルタ１０１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１１５が形成されている。
外方ハニカム焼成体１１０ａ１〜１１０ａ８及び外方ハニカム焼成体１１０ｂ１〜１１０ｂ４はハニカムフィルタ１０１の最外周部分１０２に配置されている。また、外方ハニカム焼成体１１０ａ１〜１１０ａ８及び外方ハニカム焼成体１１０ｂ１〜１１０ｂ４の内側には内方ハニカム焼成体１１０ｃが配置されている。
内方ハニカム焼成体１１０ｃの外形は角柱状であり、外方ハニカム焼成体１１０ａ１〜１１０ａ８及び外方ハニカム焼成体１１０ｂ１〜１１０ｂ４の外形は、内方ハニカム焼成体１１０ｃの一部が切り取られた形状である。
ハニカムフィルタ１０１では、外方ハニカム焼成体１１０ａ１〜１１０ａ８と、外方ハニカム焼成体１１０ｂ１〜１１０ｂ４と、これらの内側に配置される４つの内方ハニカム焼成体１１０ｃが組み合わせられており、その外形は円柱状である。
なお、外方ハニカム焼成体１１０ａ１〜１１０ａ８の断面形状はセルの形状及び配置を除いて上述の外方ハニカム焼成体１０ａと同じ形状である。また、外方ハニカム焼成体１１０ｂ１〜１１０ｂ４の断面形状は、セルの形状及び配置を除いて上述の外方ハニカム焼成体１０ｂと同じ形状である。
【００６５】
各外方ハニカム焼成体は、外方ハニカム焼成体１１０ａ１、外方ハニカム焼成体１１０ａ２、外方ハニカム焼成体１１０ｂ１、外方ハニカム焼成体１１０ａ３、外方ハニカム焼成体１１０ａ４、外方ハニカム焼成体１１０ｂ２、外方ハニカム焼成体１１０ａ５、外方ハニカム焼成体１１０ａ６、外方ハニカム焼成体１１０ｂ３、外方ハニカム焼成体１１０ａ７、外方ハニカム焼成体１１０ａ８、外方ハニカム焼成体１１０ｂ４、外方ハニカム焼成体１１０ａ１の順番で隣り合い一周するようにハニカムフィルタ１０１の最外周部分１０２を構成している。
【００６６】
ハニカムフィルタ１０１では、各外方ハニカム焼成体の第２の外周セルの形状が異なる以外は、上記ハニカムフィルタ１と同じ構成である。
そこで、各外方ハニカム焼成体のセルの配置について、外方ハニカム焼成体１１０ａ１、外方ハニカム焼成体１１０ａ２及び外方ハニカム焼成体１１０ｂ４に着目し、図面を用いて説明する。
【００６７】
図６は、図５の破線部の拡大図である。
図６に示すように、外方ハニカム焼成体１１０ａ１は、外方ハニカム焼成体１１０ａ２と隣り合い、外方ハニカム焼成体１１０ｂ４とも隣り合う。
【００６８】
外方ハニカム焼成体１１０ａ１は、第１の外周セル１２１ａ１と第２の外周セル１２４ａ１と内部セル１２２ａ１と角部セル１２３ａ１を含んでいる。
第１の外周セル１２１ａ１の形状、内部セル１２２ａ１の形状及び角部セル１２３ａ１の形状は、既に説明した上記第１の外周セル２１ａの形状、内部セル２２ａの形状及び角部セル２３ａの形状と同じであるので、ここでの説明は省略する。
【００６９】
外方ハニカム焼成体１１０ａ２は、第１の外周セル１２１ａ２と第２の外周セル１２４ａ２と内部セル１２２ａ２と角部セル１２３ａ２を含んでいる。
第１の外周セル１２１ａ２の形状、内部セル１２２ａ２の形状及び角部セル１２３ａ２の形状は、既に説明した上記第１の外周セル２１ａの形状、内部セル２２ａの形状及び角部セル２３ａの形状と同じであるので、ここでの説明は省略する。
【００７０】
外方ハニカム焼成体１１０ｂ４は、第１の外周セル１２１ｂ４と第２の外周セル１２４ｂ４と内部セル１２２ｂ４と角部セル１２３ｂ４を含んでいる。
第１の外周セル１２１ｂ４の形状、内部セル１２２ｂ４の形状及び角部セル１２３ｂ４の形状は、既に説明した上記第１の外周セル２１ｂの形状、内部セル２２ｂの形状及び角部セル２３ｂの形状と同じであるので、ここでの説明は省略する。
【００７１】
ハニカムフィルタ１０１では、隣り合う外方ハニカム焼成体１１０ａ１及び外方ハニカム焼成体１１０ａ２において、外方ハニカム焼成体１１０ａ１に配置された第２の外周セル１２４ａ１のうち、外方ハニカム焼成体１１０ａ２と対面する第２の外周セル１２４ａ１−１の長手方向に垂直方向の断面形状は、矩形αから２つの角部が面取りされた形状である。
一方、外方ハニカム焼成体１１０ａ２に配置された第２の外周セル１２４ａ２のうち、外方ハニカム焼成体１１０ａ１と対面する第２の外周セル１２４ａ２−２の長手方向に垂直方向の断面形状は、矩形αと合同な形状である。
また、隣り合う外方ハニカム焼成体１１０ａ１及び外方ハニカム焼成体１１０ｂ４において、外方ハニカム焼成体１１０ａ１に配置された第２の外周セル１２４ａ１のうち、外方ハニカム焼成体１１０ｂ４と対面する第２の外周セル１２４ａ１−２の長手方向に垂直方向の断面形状は、矩形αと合同な形状である。
一方、外方ハニカム焼成体１１０ｂ４に配置された第２の外周セル１２４ｂ４のうち、外方ハニカム焼成体１１０ａ１と対面する第２の外周セル１２４ｂ４−１の長手方向に垂直方向の断面形状は、矩形αから２つの角部が面取りされた形状である。
同様に、ハニカムフィルタ１０１では、他の外方ハニカム焼成体でも同様に対面する一方の外周セルの断面形状は、矩形αから２つの角部が面取りされた形状であり、他方のセルの断面形状は矩形αである。
【００７２】
また、矩形αから２つの角部が面取りされた断面形状を有する第２の外周セル１２４ａ１−１の長手方向に垂直方向の断面の面積は、内部セル１２２ａ１の長手方向に垂直方向の断面の面積の６０〜８０％であることが望ましい。
【００７３】
もし、第２の外周セル１２４ａ１−１の断面形状及び第２の外周セル１２４ａ２−２の断面形状を両方とも矩形αから２つの角部が面取りされた形状にすると、対面する外方ハニカム焼成体１１０ａ１の外周壁１３２ａ１及び外方ハニカム焼成体１１０ａ２の外周壁１３２ａ２の体積が大きくなるので、圧力損失が大きくなることもある。
もし、第２の外周セル１２４ａ１−１の断面形状及び第２の外周セル１２４ａ２−２の断面形状を両方とも矩形αにすると、各外周壁の体積が小さくなるので、外枠部分が、外部からの衝撃に対し強度が充分になりにくくなる。また、熱容量が小さくなりやすくなる。
しかし、ハニカムフィルタ１０１では、第２の外周セル１２４ａ１−１の断面形状は矩形αから２つの角部が面取りされた形状であり、第２の外周セル１２４ａ２−２の断面形状は矩形αと合同な形状である。すなわち、対面する一方の外方ハニカム焼成体の外周壁（すなわち、外方ハニカム焼成体１１０ａ１の外周壁１３２ａ１）の体積が大きくなっており、他方の外方ハニカム焼成体の外周壁（すなわち、外方ハニカム焼成体１１０ａ２の外周壁１３２ａ２）の体積は大きくなっていない。そのため、圧力損失の増加と熱容量の減少とのバランスをとることができ、圧力損失が大きくなることを抑制し、かつ、熱容量が小さくなることを抑制することができる。
【００７４】
図６において、外方ハニカム焼成体１１０ａ１の第２の外周セル１２４ａ１のうち、内方ハニカム焼成体１１０ｃと対面する第２の外周セル１２４ａ１−３の長手方向に垂直方向の断面形状は、矩形αから２つの角部が面取りされた形状である。
このような形状であると、外方ハニカム焼成体１１０ａの外周壁１３２ａ１近傍の体積が大きくなるので、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、外周壁１３２ａ１近傍の体積が大きいので、外方ハニカム焼成体１１０ａ１では熱容量の低下を抑制することができる。そのため、外方ハニカム焼成体１１０ａ１が急激に加熱されたとしても外周壁１３２ａ１により熱を受け止めることができ、クラックの発生を抑制できる。
なお、本発明のハニカムフィルタでは、第２の外周セル１２４ａ１−３の断面形状は、特に限定されず、矩形αと同じ形状であってもよい。
【００７５】
なお、外方ハニカム焼成体１１０ｂ１と対面する外方ハニカム焼成体１１０ａ２の第２の外周セル１２４ａ２−１の断面形状は、矩形αから２つの角部が面取りされた形状である。また。外方ハニカム焼成体１１０ａ８と対面する外方ハニカム焼成体１１０ｂ４の第２の外周セル１２４ｂ４−２の断面形状は、矩形αと合同な形状である。
ハニカムフィルタ１０１では、他の外方ハニカム焼成体１１０ａ３〜１１０ａ８及び外方ハニカム焼成体１１０ｂ１〜１１０ｂ３でも同様に、一方の外方ハニカム焼成体に配置された第２の外周セルのうち、他方の外方ハニカム焼成体と対面する第２の外周セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、矩形αから２つの角部が面取りされた形状であり、他方の外方ハニカム焼成体に配置された第２の外周セルのうち、一方の外方ハニカム焼成体と対面する第２の外周セルの断面形状は、矩形αと合同な形状である。
従って、ハニカムフィルタ１０１全体としても外方ハニカム焼成体１１０ａ１、１１０ａ２、及び１１０ｂ４の説明で述べた効果を奏する。
【００７６】
次に、本発明のハニカムフィルタが用いられた排ガス浄化装置の一例について説明する。
図７は、本発明のハニカムフィルタが設置された排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。
図７に示す排ガス浄化装置５０は、ハニカムフィルタ１と、ハニカムフィルタ１の外方を覆う金属ケーシング５１と、ハニカムフィルタ１と金属ケーシング５１との間に配置された保持シール材５２とから構成されており、金属ケーシング５１の排ガスが導入される側の端部には、エンジン等の内燃機関に連結された導入管５３が接続されており、金属ケーシング５１の他端部には、外部に連結された排出管５４が接続されている。
【００７７】
内燃機関から排出され、排ガス浄化装置５０に流入した排ガス（図７中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、ハニカムフィルタ１を構成するハニカム焼成体に到達し、ハニカム焼成体により浄化される。排ガスがハニカム焼成体により浄化される機構は既に述べているのでここでの説明は省略する。浄化された排ガスは、ハニカム焼成体から流出し外部に排出される。
【００７８】
排ガス浄化装置５０において、保持シール材５２は、無機繊維からなるマットであることが望ましく、そのマットは、ニードリング処理を施して得られるニードルマットであることが望ましい。
また、無機繊維としてはアルミナ繊維、アルミナ−シリカ繊維、シリカ繊維、及び、生体溶解性繊維を用いることができる。
なお、ニードリング処理とは、ニードル等の繊維交絡手段を素地マットに対して抜き差しすることをいう。保持シール材５２では、比較的平均繊維長の長い無機繊維がニードリング処理により３次元的に交絡していることが望ましい。
【００７９】
なお、交絡構造を呈するために、無機繊維はある程度の平均繊維長を有しており、例えば、無機繊維の平均繊維長は、５０μｍ〜１００ｍｍ程度であることが望ましい。
【００８０】
保持シール材５２を構成するマットの無機繊維の平均繊維径は、１〜２０μｍであることが望ましく、３〜１０μｍであることがより望ましい。
無機繊維の平均繊維径が１〜２０μｍであると、無機繊維の強度及び柔軟性が充分に高くなり、保持シール材５２のせん断強度を向上させることができる。
無機繊維の平均繊維径が１μｍ未満であると、無機繊維が細く切れやすいので、無機繊維の引っ張り強度が不充分となる。一方、無機繊維の平均繊維径が２０μｍを超えると、無機繊維が曲がりにくいため、柔軟性が不充分となる。
【００８１】
保持シール材５２を構成するマットの目付量（単位面積あたりの重量）は、特に限定されないが、２００〜４０００ｇ／ｍ２であることが望ましく、１０００〜３０００ｇ／ｍ２であることがより望ましい。マットの目付量が２００ｇ／ｍ２未満であると、保持力が充分ではなく、このようなマットにより構成される保持シール材５２を用いて排ガス浄化装置１を製造する場合、ハニカムフィルタ１が脱落しやすくなる。
また、マットの目付量が４０００ｇ／ｍ２を超えると、マットの嵩が低くなりにくい。
【００８２】
また、保持シール材５２を構成するマットの嵩密度（巻き付ける前の保持シール材の嵩密度）については、特に限定されないが、０．１０〜０．３０ｇ／ｃｍ３であることが望ましい。マットの嵩密度が０．１０ｇ／ｃｍ３未満であると、無機繊維の絡み合いが弱く、無機繊維が剥離しやすいため、マットの形状を所定の形状に保ちにくくなる。
また、各マットの嵩密度が０．３０ｇ／ｃｍ３を超えると、保持シール材５２を構成するマットが硬くなり、保持シール材５２のハニカムフィルタ１への巻き付け性が低下し、保持シール材５２が割れやすくなる。
【００８３】
保持シール材５２を構成するマットには、嵩高さを抑えたり、排ガス浄化装置１の組み立て前の作業性を高めたりするために、さらに有機バインダ等のバインダが含まれていてもよい。
また、保持シール材５２を構成するマットの厚さは１．５〜１５ｍｍであることが望ましい。
【００８４】
排ガス浄化装置５０において、金属ケーシング５１は、主にステンレス等の金属からなることが望ましい。
【００８５】
次に、本発明のハニカムフィルタの製造方法の一例を説明する。
【００８６】
（１）ハニカム焼成体の準備
（１−１）セラミック原料準備工程
まず、ハニカム焼成体の原料となるセラミック原料を準備する。セラミック原料は炭化ケイ素粉末と、有機バインダと、可塑剤と、潤滑剤と、水とを混合することにより準備することができる。
上記セラミック原料には、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。
【００８７】
（１−２）押出成形工程
次に、上記セラミック原料準備工程で準備したセラミック原料を所定の金型を用いて押出成形し、所定の長さで切断することにより所定の形状を有するハニカム成形体を作製する。
本押出成形工程で作製するハニカム成形体の形状は、後の工程を経てハニカム成形体がハニカム焼成体となった際に所定の数だけ集合すると、図１（ａ）や図５に示すような形状の円柱状となるような形状に成形する。
なお、ハニカム成形体の形状、セルの形状、セルの配置、セル隔壁の厚さ、外周壁の厚さ等については、金型の形状を調整することにより調節することができる。
【００８８】
（１−３）乾燥工程
次に、上記押出成形工程で得られたハニカム成形体を、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、又は、凍結乾燥機等を用いて乾燥させる。ハニカム成形体の乾燥では、マイクロ波乾燥機と熱風乾燥機とを併用するか、又は、マイクロ波乾燥機を用いてハニカム成形体をある程度の水分となるまで乾燥させた後、熱風乾燥機を用いてハニカム成形体中の水分を完全に除去してもよい。
【００８９】
（１−４）封止工程
上記乾燥工程後のハニカム成形体の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封止する封止工程を行う。
ここで、封止材ペーストとしては、上記セラミック原料を用いることができる。
【００９０】
（１−５）脱脂工程
次に、上記封止工程後のハニカム成形体を３００〜６５０℃で、０．５〜３時間加熱することによりハニカム成形体中の有機物を除去し、ハニカム脱脂体を作製する。
【００９１】
（１−６）焼成工程
上記脱脂工程で得られたハニカム脱脂体を窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気下で、１８００〜２２００℃、０．５〜４時間焼成する。
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、封止材となる。
【００９２】
（２）ハニカムフィルタの製造
（２−１）接着材ペースト準備工程
まず、ハニカム焼成体を接着させるための接着材ペーストを作製する。
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。
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。
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。
【００９３】
（２−２）集合工程
上記工程で準備した接着材ペーストをハニカム焼成体の側面に塗り、複数のハニカム焼成体を集合する。
その後、集合されたハニカム焼成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、円柱状のハニカムフィルタを作製する。
【００９４】
（２−３）外周コート層形成工程
次に、上記集合工程により得られたハニカム焼成体の集合体の外周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。
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。また、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。
【００９５】
以上の工程を経て本発明のハニカムフィルタを製造することができる。
【００９６】
（実施例）
以下に、本発明を実施するための形態をより具体的に開示した実施例を示すが、本発明を実施するための形態はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００９７】
（実施例１）
（１）ハニカム焼成体の製造
（１−１）セラミック原料準備工程
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％を加えて混合してセラミック原料を準備した。
（１−２）押出成形工程
次に、上記セラミック原料準備工程で準備したセラミック原料を押出成形し、図２（ａ）〜（ｃ）に示す８個の外方ハニカム焼成体１０ａ、４個の外方ハニカム焼成体１０ｂ及び４個の内方ハニカム焼成体１０ｃの元になるハニカム成形体を作製した。
第１の外周セルの形状及び全ての第２の外周セルの形状が図３（ａ）に示す形状となり、角部セルの形状が図４（ａ）に示す形状となるように押出成形を行った。
（１−３）乾燥工程
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。
（１−４）封止工程
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１（ａ）に示すように、セルが交互に封止されるようにセルの封止を行った。
（１−５）脱脂工程
続いて、セルの封止を行ったハニカム成形体の乾燥体を４００℃、２時間の条件で脱脂処理を行いハニカム脱脂体を作製した。
（１−６）焼成工程
さらに、ハニカム脱脂体を常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、２時間４０分の条件で焼成処理を行った。
【００９８】
作製した内方ハニカム焼成体１０ｃでは、気孔率が４５％、平均気孔径が１５μｍ、大きさが３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１５０ｍｍ、セル密度が３１個／ｃｍ２（２００ｃｐｓｉ）、セル隔壁の厚さが０．２０３ｍｍ、外周壁の厚さの最小値が０．３２２ｍｍであった。
また、内部セルの長手方向に垂直方向の断面形状は一辺が１．７ｍｍの正方形であった。
第１の外周セル及び第２の外周セルの長手方向に垂直方向の断面の面積は、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の８０％であった。
作成した外方ハニカム焼成体１０ａ及び外方ハニカム焼成体１０ｂは、内方ハニカム焼成体１０ｃと組み合わせた際に、底面の直径が１３７．２ｍｍ、長手方向の長さが１５０ｍｍの円柱となる形状となるように内方ハニカム焼成体１０ｃの一部を切り取った形状である以外は、内方ハニカム焼成体１０ｃと同じ気孔率、平均気孔径、セル密度、セル隔壁の厚さ、及び、外周壁の厚さであった。
【００９９】
（２）ハニカムフィルタの製造
（２−１）接着材ペースト準備工程
平均繊維長２０μｍのアルミナファイバ３０重量％、平均粒子径０．６μｍの炭化ケイ素粒子２１重量％、シリカゾル１５重量％、カルボキシメチルセルロース５．６重量％、及び、水２８．４重量％を混合し耐熱性の接着材ペーストを準備した。
（２−２）集合工程
接着材ペーストを準備したハニカム焼成体の側面に塗り、各ハニカム焼成体を集合し円柱状にした。
その後、集合されたハニカム焼成体を１２０℃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、円柱状のハニカム焼成体の集合体を作製した。
（２−３）外周コート層形成工程
次に、接着材ペーストと同様の組成からなる外周コート材ペーストをハニカム焼成体集合体の外周面に塗布し、外周コート材ペーストを１２０℃で乾燥固化させて外周コート層を形成することにより、ハニカムフィルタを製造した。
【０１００】
以上の工程を経て実施例１に係るハニカムフィルタを製造した。実施例１に係るハニカムフィルタのセルの開口率は７０％であった。
【０１０１】
（実施例２）
上記「（１−２）押出成形工程」を以下の「（１−２´）押出成形工程」のように変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２に係るハニカムフィルタを製造した。実施例２に係るハニカムフィルタのセルの開口率は７０％であった。
【０１０２】
（１−２´）押出成形工程
次に、上記セラミック原料準備工程で準備したセラミック原料を押出成形し、図５に示す、外方ハニカム焼成体１１０ａ１〜１１０ａ８と、外方ハニカム焼成体１１０ｂ１〜１１０ｂ４と、４個の内方ハニカム焼成体１１０ｃとの元になるハニカム成形体を作製した。
また、各ハニカム焼成体を組み合わせ円柱状とした際に、隣り合う２つの外方ハニカム焼成体において一方の外方ハニカム焼成体に配置された第２の外周セルのうち、他方の外方ハニカム焼成体と対面する第２の外周セル（すなわち、第２の外周セル１２４ａ１−１や、第２の外周セル１２４ｂ４−１等）の断面形状、及び、内部ハニカム焼成体と対面する第２の外周セルの断面形状が図３（ａ）に示す形状となるように押出成形した。また、他方の外方ハニカム焼成体に配置された第２の外周セルのうち、一方の外方ハニカム焼成体と対面する第２の外周セル（すなわち、第２の外周セル１２４ａ１−２、第２の外周セル１２４ａ２−２等）が、後の工程を経てハニカム焼成体となった際に、一辺が１．７ｍｍの正方形となるように押出成形を行った。
さらに、各角部セルの形状が図４（ａ）に示す形状となるように押出成形を行った。
【０１０３】
（比較例１）
上記「（１−２）押出成形工程」において、外周ハニカム焼成体１０ａ及び１０ｂの外周に配置されるセルの断面形状が、外方ハニカム焼成体１０ａの内部セルを相似縮小した形状になるように押出成形した以外は、実施例１と同様にして比較例１に係るハニカムフィルタを作製した。比較例１に係るハニカムフィルタのセルの開口率は７１％であった。
【０１０４】
（圧縮応力の評価）
（１）圧縮応力のシミュレーション
実施例１、２及び比較例１に係るハニカムフィルタについて、周囲から圧力をかけた場合のハニカム焼成体内部に生じる最大の圧縮応力をシミュレーションにより算出した。
シミュレーションの条件は以下の通りとした。
・使用ソフト：ＡＮＳＹＳ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ＡＰＤＬ  ｖｅｒｓｉｏｎ  １４．０
・計算モデル：２Ｄ平面、１／８対称モデル
・物質特性
ＳｉＣ基材（ヤング率：１５．１２Ｇｐａ、ポアソン比：０．３３）
接着材層（ヤング率：０．４０Ｇｐａ、ポアソン比：０．２０）
・圧力荷重値：１．５ＭＰａ（等分布荷重）
（２）相対強度の算出
次に、上記シミュレーションにおいて比較例１に係るハニカムフィルタの最大圧縮応力
を１とした場合の実施例１及び２に係るハニカムフィルタの相対強度を算出した。
相対強度は以下の式１により求めることができる。
相対強度＝実施例１又は２の最大圧縮応力／比較例１の最大圧縮応力・・・１
結果を表１に示す。
【０１０５】
【表１】
0006491839.tif 000002
【０１０６】
表１に示すように、実施例１及び２では、ハニカムフィルタの圧縮応力に対する強度が向上していた。
【符号の説明】
【０１０７】
１、１０１  ハニカムフィルタ
２、１０２  ハニカムフィルタの最外周部分
１０  ハニカム焼成体
１０ａ、１０ｂ、１１０ａ１、１１０ａ２、１１０ａ３、１１０ａ４、１１０ａ５、１１０ａ６、１１０ａ７、１１０ａ８、１１０ｂ１、１１０ｂ２、１１０ｂ３、１１０ｂ４  外方ハニカム焼成体
１０ｃ、１１０ｃ  内方ハニカム焼成体
１１  封止材
１２ａ、１２ｂ、１１２ａ  外方ハニカム焼成体の最外周部
１３ａ、１３ｂ  角部
１４、１１４  接着材層
１５、１１５  外周コート層
１６  排ガス流入側端面
１７  排ガス流出側端面
２０  セル
２０ｃ  内方ハニカム焼成体セル
２１ａ、２１ａ１、２１ａ２、２１ａ３、２１ａ４、２１ａ５、２１ｂ、１２１ａ１、１２１ａ２、１２１ｂ４  第１の外周セル
２２ａ、２２ｂ、１２２ａ１、１２２ａ２、１２２ｂ４  内部セル
２３ａ、２３ａ１、２３ａ２、２３ａ３、２３ａ４、２３ｂ、１２３ａ１、１２３ａ２、１２３ｂ４  角部セル
２４ａ、２４ｂ、１２４ａ１、１２４ａ１−１、１２４ａ１−２、１２４ａ１−３、１２４ａ２、１２４ａ２−１、１２４ａ２−２、１２４ｂ４、１２４ｂ４−１、１２４ｂ４−２  第２の外周セル
３０、３０ａ  セル隔壁
３１ａ  厚壁領域
３２ａ、１３２ａ１、１３２ａ２  外周壁
５０  排ガス浄化装置
５１  金属ケーシング
５２  保持シール材
【図１】
0006491839.tif 000003
【図２】
0006491839.tif 000004
【図３】
0006491839.tif 000005
【図４】
0006491839.tif 000006
【図５】
0006491839.tif 000007
【図６】
0006491839.tif 000008
【図７】
0006491839.tif 000009
【図８】
0006491839.tif 000010