(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質のセル壁をハニカム状に配して多数のセルを設けたハニカム構造体を有し、上記セルのうち、排ガスを流入させる流入側通路となる流入側セルの下流端と、上記セル壁を通過した排ガスを排出させる排出側通路となる排出側セルの上流端とを栓部によって閉塞してなる排ガス浄化フィルタにおいて、
上記ハニカム構造体は、長さ方向に直交する断面において、上記各流入側セルの水力直径をＤ1、上記各排出側セルの水力直径をＤ2とした場合に、Ｄ1＜Ｄ2であり、
上記流入側セルの断面積の総和をΣＳ1、上記排出側セルの断面積の総和をΣＳ2とした場合に、ΣＳ1＞ΣＳ2であり、
上記各流入側セルの水力直径Ｄ1と上記各排出側セルの水力直径Ｄ2との関係をＫ・Ｄ1＜Ｄ2（Ｋ：定数）で表した場合に、Ｋ＞１．５であり、
かつ上記流入側セルの断面積の総和ΣＳ1と上記排出側セルの断面積の総和ΣＳ2との関係をΣＳ1＞Ｌ・ΣＳ2（Ｌ：定数）で表した場合に、Ｌ＞１である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において、上記流入側セルの数は、上記排出側セルの数よりも多いことを特徴とする排ガス浄化フィルタ。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記セルは、四角形状の上記セル壁に囲まれて構成された四角セルと、六角形状の上記セル壁に囲まれて構成された六角セルと、十二角形状の上記セル壁に囲まれて構成された十二角セルとからなり、上記四角セル、上記六角セル及び上記十二角セルは、規則性をもって配置されており、
上記四角セルの周囲には、該四角セルの各辺に対して上記六角セルと上記十二角セルとが交互に２つずつ配置されており、上記四角セルは、隣接する上記六角セル及び上記十二角セルと辺同士を対向させ、その辺を構成する上記セル壁を共有しており、
上記六角セルの周囲には、該六角セルの各辺に対して上記四角セルと上記十二角セルとが交互に３つずつ配置されており、上記六角セルは、隣接する上記四角セル及び上記十二角セルと辺同士を対向させ、その辺を構成する上記セル壁を共有しており、
上記十二角セルの周囲には、該十二角セルの各辺に対して上記四角セルと上記六角セルとが交互に６つずつ配置されており、上記十二角セルは、隣接する上記四角セル及び上記六角セルと辺同士を対向させ、その辺を構成する上記セル壁を共有しており、
上記四角セル及び上記六角セルが上記流入側セルであり、上記十二角セルが上記排出側セルであ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１又は２において、上記セルは、四角形状の上記セル壁に囲まれて構成された四角セルと、三角形状の上記セル壁に囲まれて構成された三角セルと、六角形状の上記セル壁に囲まれて構成された六角セルとからなり、上記四角セル、上記三角セル及び上記六角セルは、規則性をもって配置されており、
上記四角セルの周囲には、該四角セルの各辺に対して上記三角セルと上記六角セルとが交互に２つずつ配置されており、上記四角セルは、隣接する上記三角セル及び上記六角セルと辺同士を対向させ、その辺を構成する上記セル壁を共有しており、
上記三角セルの周囲には、該三角セルの各辺に対して上記四角セルが３つ配置されており、上記三角セルは、隣接する上記四角セルと辺同士を対向させ、その辺を構成する上記セル壁を共有しており、
上記六角セルの周囲には、該六角セルの各辺に対して上記四角セルが６つ配置されており、上記六角セルは、隣接する上記四角セルと辺同士を対向させ、その辺を構成する上記セル壁を共有しており、
上記四角セル及び上記三角セルが上記流入側セルであり、上記六角セルが上記排出側セルであ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、内燃機関から排出される排ガス中のパティキュレート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、内燃機関より排出される排ガス中のパティキュレート（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、多孔質のセル壁をハニカム状に配して多数のセルを設けた基材としてのハニカム構造体を有するものである。そして、上記セルのうち、排ガスを流入させる流入側セルの下流端と、多孔質のセル壁を通過した排ガスを排出させる排出側セルの上流端とは、栓部によって閉塞されるのが一般的である。
【０００３】
上記排ガス浄化フィルタを用いて排ガスを浄化する際には、流入側セルに流入した排ガスが多孔質のセル壁を通過して、排出側セルに移動する。このとき、排ガス中のＰＭがセル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。その後、浄化された排ガスは、排出側セルから排出される。また、捕集されたＰＭは、定期的に燃焼除去される。そして、これにより、多孔質のセル壁の捕集機能は再生する。なお、燃焼除去方法としては、すでに公知の様々な方法が提案されている。
【０００４】
ところで、上記排ガス浄化フィルタは、通常、流入側及び排出側のセルを同一形状、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、セル壁に捕集されたＰＭが流入側セルに堆積するにつれて、圧力損失が急激に上昇する。これにより、内燃機関の性能低下につながる。また、ＰＭを燃焼除去して排ガス浄化フィルタを再生させる際に不燃成分がアッシュとして残留し、このアッシュが徐々に堆積することによっても、圧力損失の上昇が生じる。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、例えば、各流入側セルの断面積と各流出側セルの断面積とを異ならせるものが提案されている（特許文献１）。また、流入側セルの断面積の総和を流出側セルの断面積の総和よりも大きくしたもの（特許文献２参照）等が提案されている。しかしながら、上記の構造であっても、使用中における圧力損失の上昇を充分に抑制できるとはいえなかった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１２５２３７号公報
【特許文献２】特開２００５−２７０９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、初期状態及び使用中における圧力損失を効果的に抑制することができる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】
【０００８】
本発明は、多孔質のセル壁をハニカム状に配して多数のセルを設けたハニカム構造体を有し、上記セルのうち、排ガスを流入させる流入側通路となる流入側セルの下流端と、上記セル壁を通過した排ガスを排出させる排出側通路となる排出側セルの上流端とを栓部によって閉塞してなる排ガス浄化フィルタにおいて、
上記ハニカム構造体は、長手方向に直交する断面において、上記各流入側セルの水力直径をＤ1、上記各排出側セルの水力直径をＤ2とした場合に、Ｄ1＜Ｄ2であり、
上記流入側セルの断面積の総和をΣＳ1、上記排出側セルの断面積の総和をΣＳ2とした場合に、ΣＳ1＞ΣＳ2であり、
上記各流入側セルの水力直径Ｄ1と上記各排出側セルの水力直径Ｄ2との関係をＫ・Ｄ1＜Ｄ2（Ｋ：定数）で表した場合に、Ｋ＞１．５であり、
かつ上記流入側セルの断面積の総和ΣＳ1と上記排出側セルの断面積の総和ΣＳ2との関係をΣＳ1＞Ｌ・ΣＳ2（Ｌ：定数）で表した場合に、Ｌ＞１であることを特徴とする排ガス浄化フィルタにある（請求項１）。
【０００９】
本発明の排ガス浄化フィルタは、排ガスを上記流入側セルから流入させ、上記セル壁を通過させることにより該セル壁に排ガス中のＰＭを捕集し、浄化した排ガスを上記排出側セルから排出させるものである。
そして、上記ハニカム構造体は、長手方向に直交する断面において、上記各排出側セルの水力直径Ｄ2を上記各流入側セルの水力直径Ｄ1よりも大きくしている。
【００１０】
一般的に、水力直径が大きくなるほど管摩擦が小さくなる。そのため、上記排出側セルの水力直径Ｄ2を上記流入側セルの水力直径Ｄ1よりも大きくすることにより、上記排出側セルの圧力損失を上記流入側セルに比べて相対的に下げることができる。これにより、上記流入側セルと上記排出側セルとの圧力損失差を大きくすることができ、上記セル壁を通過する排ガスの流速（透過流速）を大きくすることができる。その結果、上記排ガス浄化フィルタの初期状態における圧力損失を小さくすることができる。
【００１１】
また、上記流入側セル及び上記排出側セルの圧力損失は、上記ハニカム構造体の上流側（排ガスの流入側）であるほど大きい傾向にあり、上記流入側セルと上記排出側セルとの間の圧力損失差も同様の傾向を示す。したがって、本発明のように、上記排出側セルの水力直径Ｄ2を上記流入側セルの水力直径Ｄ1よりも大きくすることにより、特に上流側の圧力損失差を大きくすることができ、それに伴って上流側における排ガスの透過流速を大きくすることができる。そのため、排ガス中のＰＭが堆積し易い上記流入側セルの上流側のＰＭ堆積量を緩和することができ、長手方向におけるＰＭ堆積量の差（不均一性）を平滑化することができる。これにより、上記排ガス浄化フィルタの使用中における圧力損失を小さくすることができる。
【００１２】
また、上記排ガス浄化フィルタでは、上記セル壁に捕集したＰＭを燃焼させて上記排ガス浄化フィルタを再生させる際に、不燃成分がアッシュとして上記排ガス浄化フィルタ内に残留する。そして、上記流入側セルの下流側（上記ハニカム構造体における排ガスを排出する側）に集中して堆積する。堆積量が増加すると、上記流入側セルの長手方向におけるアッシュの堆積深さが大きくなる。そのため、排ガスを通過させることができる上記セル壁の面積（濾過面積）が小さくなり、圧力損失の増大を招く。
【００１３】
そこで、本発明では、上記ハニカム構造体は、上記流入側セルの断面積の総和ΣＳ1を上記排出側セルの断面積の総和ΣＳ2よりも大きくしている。そのため、上記流入側セルの断面積の総和を上記排出側セルに比べて相対的に大きくすることができ、上記流入側セルの長手方向におけるアッシュの堆積深さを小さくすることができる。これにより、アッシュの堆積による排ガスの濾過面積の減少を抑制することができ、その結果、上記排ガス浄化フィルタの使用中における圧力損失の増大を抑制することができる。
【００１４】
このように、本発明によれば、上記各流入側セルの水力直径Ｄ1と上記各排出側セルの水力直径Ｄ2との関係をＤ1＜Ｄ2とし、かつ上記流入側セルの断面積の総和ΣＳ1と上記排出側セルの断面積の総和ΣＳ2との関係をΣＳ1＞ΣＳ2とすることにより、初期状態及び使用中における圧力損失を効果的に抑制することができる排ガス浄化フィルタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明において、水力直径とは、等価水力直径のことをいい、ある流路の断面と等価な円管の直径のことである。等価水力直径Ｒは、一般的にＲ＝４ａ／ｂ（ａ：流路断面積、ｂ：流路断面外周長）で表される。
また、上記排ガス浄化フィルタの初期状態の圧力損失とは、使用前、すなわちＰＭやアッシュ等の堆積物が無い状態の圧力損失をいう。
【００１６】
また、上記各流入側セルの水力直径Ｄ1と上記各排出側セルの水力直径Ｄ2との関係をＫ・Ｄ1＜Ｄ2（Ｋ：定数）で表した場合に、Ｋ＞１．５であり、
かつ上記流入側セルの断面積の総和ΣＳ1と上記排出側セルの断面積の総和ΣＳ2との関係をΣＳ1＞Ｌ・ΣＳ2（Ｌ：定数）で表した場合に、Ｌ＞１である。
【００１７】
Ｋ≦１．５の場合には、上記流入側セルと上記排出側セルとの圧力損失差を充分に大きくすることができないおそれがある。そのため、排ガスの透過流速を大きくすることができず、上記排ガス浄化フィルタの初期状態における圧力損失を小さくするという効果を充分に得ることができないおそれがある。
また、Ｌ≦１の場合には、上記流入側セルの断面積の総和を上記排出側セルに比べて相対的に充分に大きくすることができず、上記流入側セルの長手方向におけるアッシュの堆積深さを充分に小さくすることができないおそれがある。そのため、アッシュの堆積による排ガスの濾過面積の減少を抑制し、上記排ガス浄化フィルタの使用中における圧力損失の増大を抑制するという効果を充分に得ることができないおそれがある。
【００１８】
また、上記流入側セルの数は、上記排出側セルの数よりも多いことが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記Ｄ1＜Ｄ2、かつΣＳ1＞ΣＳ2という関係を比較的容易に実現することができる。
また、上記流入側セルと上記排出側セルとの断面形状を異形状とし、数量を異数量とすることが可能となる。そのため、例えば上記流入側セル同士が共有する上記セル壁を存在させることができる等、上記ハニカム構造体の長手方向に直交する断面における断面積の単位断面積当たりの濾過面積を大きくすることができる。これにより、上記セル壁におけるＰＭの堆積厚さを小さくすることができると共に圧力損失を小さくすることができる。
【００１９】
また、上記セルは、四角形状の上記セル壁に囲まれて構成された四角セルと、六角形状の上記セル壁に囲まれて構成された六角セルと、十二角形状の上記セル壁に囲まれて構成された十二角セルとからなり、上記四角セル、上記六角セル及び上記十二角セルは、規則性をもって配置されており、
上記四角セルの周囲には、該四角セルの各辺に対して上記六角セルと上記十二角セルとが交互に２つずつ配置されており、上記四角セルは、隣接する上記六角セル及び上記十二角セルと辺同士を対向させ、その辺を構成する上記セル壁を共有しており、
上記六角セルの周囲には、該六角セルの各辺に対して上記四角セルと上記十二角セルとが交互に３つずつ配置されており、上記六角セルは、隣接する上記四角セル及び上記十二角セルと辺同士を対向させ、その辺を構成する上記セル壁を共有しており、
上記十二角セルの周囲には、該十二角セルの各辺に対して上記四角セルと上記六角セルとが交互に６つずつ配置されており、上記十二角セルは、隣接する上記四角セル及び上記六角セルと辺同士を対向させ、その辺を構成する上記セル壁を共有しており、
上記四角セル及び上記六角セルが上記流入側セルであり、上記十二角セルが上記排出側セルである構成とすることができる（請求項３）。
【００２０】
この場合には、上記Ｄ1＜Ｄ2、かつΣＳ1＞ΣＳ2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。そのため、本発明の効果を充分に得ることができる。
なお、このとき、上記Ｄ1＜Ｄ2の関係は、上記四角セルと上記十二角セルとにおいて満たしており、かつ上記六角セルと上記十二角セルとにおいて満たしていることが条件となる。
【００２１】
また、上記セルは、四角形状の上記セル壁に囲まれて構成された四角セルと、三角形状の上記セル壁に囲まれて構成された三角セルと、六角形状の上記セル壁に囲まれて構成された六角セルとからなり、上記四角セル、上記三角セル及び上記六角セルは、規則性をもって配置されており、
上記四角セルの周囲には、該四角セルの各辺に対して上記三角セルと上記六角セルとが交互に２つずつ配置されており、上記四角セルは、隣接する上記三角セル及び上記六角セルと辺同士を対向させ、その辺を構成する上記セル壁を共有しており、
上記三角セルの周囲には、該三角セルの各辺に対して上記四角セルが３つ配置されており、上記三角セルは、隣接する上記四角セルと辺同士を対向させ、その辺を構成する上記セル壁を共有しており、
上記六角セルの周囲には、該六角セルの各辺に対して上記四角セルが６つ配置されており、上記六角セルは、隣接する上記四角セルと辺同士を対向させ、その辺を構成する上記セル壁を共有しており、
上記四角セル及び上記三角セルが上記流入側セルであり、上記六角セルが上記排出側セルである構成とすることができる（請求項４）。
【００２２】
この場合にも、上記Ｄ1＜Ｄ2、かつΣＳ1＞ΣＳ2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。そのため、本発明の効果を充分に得ることができる。
なお、このとき、上記Ｄ1＜Ｄ2の関係は、上記四角セルと上記六角セルとにおいて満たしており、かつ上記三角セルと上記六角セルとにおいて満たしていることが条件となる。
【実施例】
【００２３】
（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に示すごとく、多孔質のセル壁３をハニカム状に配して多数のセル４を設けた基材としてのハニカム構造体２を有する。ハニカム構造体２は、コーディエライトを主成分とするセラミックスより構成されており、円筒形状を呈している。ハニカム構造体２のサイズは、直径１４３．８ｍｍ、長さ１５２．４ｍｍである。
【００２４】
また、図２に示すごとく、セル４のうち、排ガスＧを流入させる通路となる流入側セル４１は、ハニカム構造体２の下流端２０２において栓部５によって閉塞されている。また、セル壁３を通過した排ガスＧを排出させる通路となる排出側セル４２は、ハニカム構造体２の上流端２０１において栓部５によって閉塞されている。また、セル壁３には、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。セル壁３の厚みは０．３ｍｍである。
【００２５】
また、図３に示すごとく、ハニカム構造体２を上流側から軸方向に見ると、流入側セル４１は、四角形状のセル壁３に囲まれて構成された四角セル４１１と、六角形状のセル壁３に囲まれて構成された六角セル４１２とからなる。また、排出側セル４２は、十二角形状のセル壁３に囲まれて構成された十二角セル４２１からなる。
そして、これらの四角セル４１１、六角セル４１２及び十二角セル４２１は、規則性をもって隙間なく配置されている。
【００２６】
すなわち、本例では、同図に示すごとく、四角セル４１１の周囲には、四角セル４１１の各辺に対して六角セル４１２と十二角セル４２１とが交互に２つずつ配置されており、四角セル４１１は、隣接する六角セル４１２及び十二角セル４２１と辺同士を対向させ、その辺を構成するセル壁３を共有している。
【００２７】
また、六角セル４１２の周囲には、六角セル４１２の各辺に対して四角セル４１１と十二角セル４２１とが交互に３つずつ配置されており、六角セル４１２は、隣接する四角セル４１１及び十二角セル４２１と辺同士を対向させ、その辺を構成するセル壁３を共有している。
【００２８】
また、十二角セル４２１の周囲には、十二角セル４２１の各辺に対して四角セル４１１と六角セル４１２とが交互に６つずつ配置されており、十二角セル４２１は、隣接する四角セル４１１及び六角セル４１２と辺同士を対向させ、その辺を構成するセル壁３を共有している。
【００２９】
また、同図に示すごとく、六角セル４１２と十二角セル４２１とが共有するセル壁３をＡ辺、四角セル４１１と十二角セル４２１とが共有するセル壁３をＢ辺、四角セル４１１と六角セル４１２とが共有するセル壁３をＣ辺とした場合、
なお、同図に示すごとく、Ａ〜Ｃ辺の長さは、対応するセル壁３において、そのセル壁３が他のセル壁３と合流する地点の中心から中心までの距離である。
【００３０】
そして、ハニカム構造体２は、長手方向に直交する断面において、各流入側セル４１（四角セル４１１、六角セル４１２）の水力直径をＤ1、各排出側セル４２（十二角セル４２１）の水力直径をＤ2とした場合に、Ｄ1＜Ｄ2である。また、両者の関係をＫ・Ｄ1＜Ｄ2（Ｋ：定数）で表した場合に、Ｋ＞１．５である。
【００３１】
本例では、四角セル４１１の水力直径は０．５５７ｍｍ、六角セル４１２の水力直径は１．２０２ｍｍ、十二角セル４２１の水力直径は２．１１８ｍｍ、四角セル４１１と十二角セル４２１との関係における定数Ｋ（以下、定数Ｋ4-12と示す）は３．８０、六角セル４１２と十二角セル４２１との関係における定数Ｋ（以下、定数Ｋ6-12と示す）は１．７６である。
なお、水力直径Ｒは、一般的にＲ＝４ａ／ｂ（ａ：流路断面積、ｂ：流路断面外周長）で表される。
【００３２】
また、流入側セル４１（四角セル４１１、六角セル４１２）の断面積の総和をΣＳ1、排出側セル４２（十二角セル４２１）の断面積の総和をΣＳ2とした場合に、ΣＳ1＞ΣＳ2である。また、両者の関係をΣＳ1＞Ｌ・ΣＳ2（Ｌ：定数）で表した場合に、Ｌ＞１である。
本例では、流入側セル４１の断面積の総和ΣＳ1は５３２４ｍｍ2、排出側セル４２の断面積の総和ΣＳ2は５２８４ｍｍ2、定数Ｌは１．０１である。
【００３３】
また、流入側セル４１の数は、排出側セル４２の数よりも多い。また、流入側セル４１と排出側セル４２との断面形状は異形状（四角形、六角形、十二角形）となっており、流入側セル４１である四角セル４１１、六角セル４１２、排出側セル４２である十二角セル４２１の数量もそれぞれ異なる。また、流入側セル４１同士が共有するセル壁３が存在している。
【００３４】
このような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、ハニカム構造体２の材料となる粘度状のコーディエライト原料をハニカム状の成形体として押出成形すると共に所定の長さに切断し、その成形体を乾燥・焼成させる。また、この乾燥・焼成の後又は前の工程において、栓部５となる原料を閉塞するべき部分に配設し、これも、乾燥・焼成させる。なお、栓部５の材料としては、ハニカム構造体２の材料と同様のものを用いた。
ここで、本例の排ガス浄化フィルタ１に特有のこととしては、上記押出成形時の金型として、セル壁３に対応するスリットを設けた金型（図示略）を用いることである。
【００３５】
次に、本例の排ガス浄化フィルタ１の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は、排ガスＧを流入側セル４１から流入させ、セル壁３を通過させることによりセル壁３に排ガスＧ中のＰＭを捕集し、浄化した排ガスＧを排出側セル４２から排出させるものである。
そして、ハニカム構造体２は、長手方向に直交する断面において、各排出側セル４２の水力直径Ｄ2を各流入側セル４１の水力直径Ｄ1よりも大きくしている。
【００３６】
一般的に、水力直径が大きくなるほど管摩擦が小さくなる。そのため、排出側セル４２の水力直径Ｄ2を流入側セル４１の水力直径Ｄ1よりも大きくすることにより、排出側セル４２の圧力損失を流入側セル４１に比べて相対的に下げることができる。これにより、流入側セル４１と排出側セル４２との圧力損失差を大きくすることができ、セル壁３を通過する排ガスＧの流速（透過流速）を大きくすることができる。その結果、排ガス浄化フィルタ１の初期状態における圧力損失を小さくすることができる。
【００３７】
また、流入側セル４１及び排出側セル４２の圧力損失は、ハニカム構造体２の上流側（排ガスＧの流入側）であるほど大きい傾向にあり、圧力損失差も同様の傾向を示す。したがって、本例のように、排出側セル４２の水力直径Ｄ2を流入側セル４１の水力直径Ｄ1よりも大きくすることにより、特に上流側の圧力損失差を大きくすることができ、それに伴って上流側における排ガスＧの透過流速を大きくすることができる。そのため、排ガスＧ中のＰＭが堆積し易い流入側セル４１の上流側のＰＭ堆積量を緩和することができ、長手方向におけるＰＭ堆積量の差（不均一性）を平滑化することができる。これにより、排ガス浄化フィルタ１の使用中における圧力損失を小さくすることができる。
【００３８】
また、排ガス浄化フィルタ１では、セル壁３に捕集したＰＭを燃焼させて排ガス浄化フィルタ１を再生させる際に、不燃成分がアッシュとして排ガス浄化フィルタ１内に残留する。そして、流入側セル４１の下流側（ハニカム構造体２における排ガスＧを排出する側）に集中して堆積する。堆積量が増加すると、流入側セル４１の長手方向におけるアッシュの堆積深さが大きくなる。そのため、排ガスＧを通過させることができるセル壁３の面積（濾過面積）が小さくなり、圧力損失の増大を招く。
【００３９】
そこで、本例では、ハニカム構造体２は、流入側セル４１の断面積の総和ΣＳ1を排出側セル４２の断面積の総和ΣＳ2よりも大きくしている。そのため、流入側セル４１の断面積の総和を排出側セル４２に比べて相対的に大きくすることができ、流入側セル４１の長手方向におけるアッシュの堆積深さを小さくすることができる。これにより、アッシュの堆積による排ガスＧの濾過面積の減少を抑制することができ、その結果、排ガス浄化フィルタ１の使用中における圧力損失の増大を抑制することができる。
【００４０】
このように、本例によれば、各流入側セル４１の水力直径Ｄ1と各排出側セル４２の水力直径Ｄ2との関係をＤ1＜Ｄ2とし、かつ流入側セル４１の断面積の総和ΣＳ1と排出側セル４２の断面積の総和ΣＳ2との関係をΣＳ1＞ΣＳ2とすることにより、初期状態及び使用中における圧力損失を効果的に抑制することができる排ガス浄化フィルタを提供することができる。
【００４１】
また、本例では、各流入側セル４１の水力直径Ｄ1と各排出側セル４２の水力直径Ｄ2との関係をＫ・Ｄ1＜Ｄ2（Ｋ：定数）で表した場合に、Ｋ＞１．５であり、かつ流入側セル４１の断面積の総和ΣＳ1と排出側セル４２の断面積の総和ΣＳ2との関係をΣＳ1＞Ｌ・ΣＳ2（Ｌ：定数）で表した場合に、Ｌ＞１である。そのため、初期状態及び使用中における圧力損失をより一層効果的に抑制することができる。
【００４２】
また、流入側セル４１の数は、排出側セル４２の数よりも多い。そのため、上記Ｄ1＜Ｄ2、かつΣＳ1＞ΣＳ2という関係を比較的容易に実現することができる。また、流入側セル４１と排出側セル４２との断面形状を異形状とし、数量を異数量とすることが可能となる。そのため、本例のように、流入側セル４１同士が共有するセル壁３を存在させることができる等、ハニカム構造体２の長手方向に直交する断面における断面積の単位断面積当たりの濾過面積を大きくすることができる。これにより、セル壁３におけるＰＭの堆積厚さを小さくすることができると共に圧力損失を小さくすることができる。
【００４３】
（実施例２）
本例は、実施例１の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。
本例では、図４に示すごとく、ハニカム構造体２−１を上流側から軸方向に見ると、流入側セル４１は、四角形状のセル壁３に囲まれて構成された四角セル４１３と三角形状のセル壁３に囲まれて構成された三角セル４１４とであり、排出側セル４２は、六角形状のセル壁３に囲まれて構成された六角セル４２２である。
そして、これらの四角セル４１３、三角セル４１４及び六角セル４２２は、規則性をもって隙間なく配置されている。
【００４４】
すなわち、本例では、同図に示すごとく、四角セル４１３の周囲には、四角セル４１３の各辺に対して三角セル４１４と六角セル４２２とが交互に２つずつ配置されており、四角セル４１３は、隣接する三角セル４１４及び六角セル４２２と辺同士を対向させ、その辺を構成するセル壁３を共有している。
【００４５】
また、三角セル４１４の周囲には、三角セル４１４の各辺に対して四角セル４１３が３つ配置されており、三角セル４１４は、隣接する四角セル４１３と辺同士を対向させ、その辺を構成するセル壁３を共有している。
【００４６】
また、六角セル４２２の周囲には、六角セル４２２の各辺に対して四角セル４１３が６つ配置されており、六角セル４２２は、隣接する四角セル４１３と辺同士を対向させ、その辺を構成するセル壁３を共有している。
【００４７】
また、同図に示すごとく、六角セル４２２と四角セル４１３とが共有するセル壁３をＢ辺、四角セル４１３と三角セル４２４とが共有するセル壁３をＣ辺とした場合、Ｂ辺の長さは１．５ｍｍ、Ｃ辺の長さは１．５ｍｍである。
なお、本例のセル４の構成は、実施例１のセル４の構成において、Ａ辺（図３参照）の長さを０とした場合の構成と同じである。すなわち、Ａ辺の長さを０とすることで、四角セル４１１→四角セル４１３、六角セル４１２→三角セル４１４、十二角セル４２１→六角セル４２２となり、本例のセル４と同様の構成となる。
【００４８】
そして、実施例１と同様に、ハニカム構造体２−１は、長手方向に直交する断面において、各流入側セル４１（四角セル４１３、三角セル４１４）の水力直径をＤ1、各排出側セル４２（六角セル４２２）の水力直径をＤ2とした場合に、Ｄ1＜Ｄ2である。また、両者の関係をＫ・Ｄ1＜Ｄ2（Ｋ：定数）で表した場合に、Ｋ＞１．５である。
【００４９】
本例では、四角セル４１３の水力直径は１．１９５ｍｍ、三角セル４１４の水力直径は０．２２７ｍｍ、六角セル４２２の水力直径は２．９８７ｍｍ、四角セル４１３と六角セル４２２との関係における定数Ｋ（以下、定数Ｋ4-6と示す）は２．５０、三角セル４１４と六角セル４２２との関係における定数Ｋ（以下、定数Ｋ3-6と示す）は１３．１である。
【００５０】
また、流入側セル４１の断面積の総和をΣＳ1、排出側セル４２の断面積の総和をΣＳ2とした場合に、ΣＳ1＞ΣＳ2である。また、両者の関係をΣＳ1＞Ｌ・ΣＳ2（Ｌ：定数）で表した場合に、Ｌ＞１である。
本例では、流入側セル４１の断面積の総和ΣＳ1は５５９６ｍｍ2、排出側セル４２の断面積の総和ΣＳ2は４９９４ｍｍ2、定数Ｌは１．１２である。
【００５１】
また、流入側セル４１の数は、排出側セル４２の数よりも多い。また、流入側セル４１と排出側セル４２との断面形状は異形状（四角形、三角形、六角形）となっており、流入側セル４１である四角セル４１３、三角セル４１４、排出側セル４２である六角セル４２２の数量もそれぞれ異なる。また、流入側セル４１同士が共有するセル壁３が存在している。
その他は、実施例１と同様の構成であり、同様の作用効果を得ることができる。
【００５２】
（実施例３）
本例は、実施例１及び２と同様の構成を有する排ガス浄化フィルタ（本発明品）を用いて、実使用中における圧力損失を測定した例である。
【００５３】
本例では、本発明品として、実施例１と同様の構成を有する排ガス浄化フィルタ（試料Ｅ１〜Ｅ５）と、実施例２と同様の構成を有する排ガス浄化フィルタ（試料Ｅ６〜Ｅ８）とを準備した。なお、試料Ｅ１は、実施例１の排ガス浄化フィルタであり、試料Ｅ６は、実施例２の排ガス浄化フィルタである。
また、排ガス浄化フィルタのハニカム構造体のサイズは、直径１４３．８ｍｍ、長さ１５２．４ｍｍであり、セル壁の厚みは０．３ｍｍである。また、その他、Ａ〜Ｃ辺の長さ、定数Ｋ、Ｌの値は表１に示すとおりである。
【００５４】
また、比較例として、流入側セルと排出側セルとが同一形状、同一断面積（すなわち、水力直径、断面積の総和等が同じ）である従来の排ガス浄化フィルタ（試料Ｃ１〜Ｃ３）を準備した。
具体的には、図５に示すごとく、正方形状のセル壁５３に囲まれて構成された正方形状のセル５４である流入側セル５４１と排出側セル５４２とが縦横方向に交互に設けられている。流入側セル５４１は、下流側において栓部５５によって閉塞されており、排出側セル５４２は、上流側において栓部５５によって閉塞されている。そして、流入側セル５４１と排出側セル５４２とが共有するセル壁５３をＤ辺とする。
なお、排ガス浄化フィルタのハニカム構造体のサイズは、本発明品（試料Ｅ１〜Ｅ８）と同様である。また、その他、Ｄ辺の長さ、定数Ｋ、Ｌの値は表１に示すとおりである。
【００５５】
そして、本例では、本発明品及び従来品の排ガス浄化フィルタを自動車排ガス浄化システムの触媒コンバータに設置し、触媒コンバータに排ガスを通過させる前（初期状態）と、Ａｓｈを３２ｇ／Ｌ、ＰＭを１０ｇ／Ｌ堆積させた後の排ガスの流入側圧力と排出側圧力との差を測定することにより、圧力損失を求めた。測定結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
0004706744.tif 000002
【００５７】
表１からわかるように、本発明品（試料Ｅ１〜Ｅ８）は、従来品（試料Ｃ１〜Ｃ３）に比べて、圧力損失が初期状態においてもＰＭ堆積後においても低くなっている。
以上の結果から、本発明品の排ガス浄化フィルタは、初期状態及び使用中における圧力損失を効果的に抑制し、圧力損失を全体的に低く抑えることができることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施例１における、排ガス浄化フィルタを示す説明図。
【図２】実施例１における、排ガス浄化フィルタの軸方向断面を示す説明図。
【図３】実施例１における、流入側セル及び排出側セルの形状及び配置を示す説明図。
【図４】実施例２における、流入側セル及び排出側セルの形状及び配置を示す説明図。
【図５】比較例における、流入側セル及び排出側セルの形状及び配置を示す説明図。
【符号の説明】
【００５９】
１  排ガス浄化フィルタ
２  ハニカム構造体
３  セル壁
４  セル
４１  流入側セル
４２  排出側セル
５  栓部
【図１】
0004706744.tif 000003
【図２】
0004706744.tif 000004
【図３】
0004706744.tif 000005
【図４】
0004706744.tif 000006
【図５】
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