(57)【要約】【課題】少なくとも外周被覆層の熱寿命が不測に短くなることを回避して、ハニカムフィルタの熱寿命が短くなることを抑制する。【解決手段】ハニカムフィルタ１は、ハニカム構造体１０の単位体積当たりの熱容量をＪｈ、外周被覆層１５の単位体積当たりの熱容量をＪｇとして、Ｊｈが０．８５〜１．０５Ｊ／ｃｍ3ｋであり、かつＪｈ＜Ｊｇを満たしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル壁によって区画されることで形成された一方向に延伸するセルを複数有した１つの焼成体よりなるハニカム構造体を備え、該ハニカム構造体の外周部が外周被覆層にて覆われてなるハニカムフィルタであって、
上記ハニカム構造体の単位体積当たりの熱容量をＪｈ、上記外周被覆層の単位体積当たりの熱容量をＪｇとして、Ｊｈが０．８５〜１．０５Ｊ／ｃｍ3ｋであり、かつＪｈ＜Ｊｇを満たすことを特徴とするハニカムフィルタ。
【請求項２】
上記ハニカム構造体と上記外周被覆層との間に充填材硬化部を有し、
該充填材硬化部は、上記ハニカム構造体の外周部に存在する上記セル壁によって形成された窪み部に充填された充填材が硬化されることで形成されており、
上記充填材硬化部の単位体積当たりの熱容量をＪｊとして、さらに、Ｊｈ＜Ｊｊ、または、Ｊｈ＜（Ｊｇ＋Ｊｊ）／２を満たすことを特徴とする請求項１に記載のハニカムフィルタ。
【請求項３】
セル壁によって区画されることで形成された一方向に延伸するセルを複数有した１つの焼成体よりなるハニカムセグメント体が複数、接合部によって接合されてなるハニカム構造体を備え、該ハニカム構造体の外周部が外周被覆層にて覆われてなるハニカムフィルタであって、
上記ハニカムセグメント体の単位体積当たりの熱容量をＪｈ、上記接合部の単位体積当たりの熱容量をＪｓ、上記外周被覆層の単位体積当たりの熱容量をＪｇとして、Ｊｈが０．８５〜１．０５Ｊ／ｃｍ3ｋであり、かつ、Ｊｈ＜ＪｇおよびＪｈ＜Ｊｓを共に満たすことを特徴とするハニカムフィルタ。
【請求項４】
上記ハニカム構造体と上記外周被覆層との間に充填材硬化部を有し、
該充填材硬化部は、上記ハニカム構造体の外周部に存在する上記セル壁によって形成された窪み部に充填された充填材が硬化されることで形成されており、
上記充填材硬化部の単位体積当たりの熱容量をＪｊとして、Ｊｈ＜ＪｊまたはＪｈ＜（Ｊｇ＋Ｊｊ）／２を満たすことを特徴とする請求項３に記載のハニカムフィルタ。
【請求項５】
上記ハニカムセグメント体の熱伝導率をＷｈ、上記接合部の熱伝導率をＷｓ、上記外周被覆層の熱伝導率をＷｇとして、Ｗｓ＜Ｗｇ＜Ｗｈを満たすことを特徴とする請求項３又は４に記載のハニカムフィルタ。
【請求項６】
上記ハニカムセグメント体の熱伝導率をＷｈ、上記接合部の熱伝導率をＷｓ、上記外周被覆層の熱伝導率をＷｇ、上記充填材硬化部の熱伝導率をＷｊとして、Ｗｓ＜ＷｊかつＷｇ＜Ｗｈ、またはＷｓ＜（Ｗｊ＋Ｗｇ）／２＜Ｗｈを満たすことを特徴とする請求項４に記載のハニカムフィルタ。
【請求項７】
上記ハニカムセグメント体の熱伝導率が、８〜１２Ｗ／ｍｋであることを特徴とする請求項３〜６の何れか１項に記載のハニカムフィルタ。
【請求項８】
上記ＷｇとＷｓとの差が０．２〜２．５Ｗ／ｍｋであることを特徴とする請求項５又は６に記載のハニカムフィルタ。
【請求項９】
上記ハニカムセグメント体の比表面積をＭｈ、上記外周被覆層の比表面積をＭｇ、上記接合部の比表面積をＭｓとして、Ｍｓ＜１０ｍ2／ｇであり、かつＭｈ＜Ｍｇ＜Ｍｓを満たすことを特徴とする請求３〜８の何れか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、内燃エンジン、特に、ディーゼルエンジンの排気ガスに含有される粒子状物質を除去する排気ガス浄化用フィルタとして用いられるハニカムフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路に備えられ、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタとして、多孔性のセラミック材料を用いた排気ガス浄化用フィルタが広く用いられている。特に、ディーゼル車両の排気ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）については、窒素酸化物（ＮＯｘ）とともに、その排出規制が日米欧において段階的に強化されている。かかる規制に適合させるため、粒子状物質を捕集するためのディーゼルパーティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）の開発が盛んに進められてきている。現在、ＤＰＦとしては、主に、ハニカム構造を有するウォールフロータイプのものが用いられている。
【０００３】
このようなハニカムフィルタにおいては、柱状の多孔質セラミック部材を複数個、接着剤層を介して結束してハニカム構造体とする技術が知られている。また、柱状の多孔質セラミック部材を１個以上含んでなるハニカム構造体の外周面に塗布材層を形成する技術も知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、局所的な温度変化により生じた熱応力を緩和させるべく、接着剤層や塗布材層の単位体積当たりの熱容量を、ハニカム構造体の熱容量よりも低くするハニカムフィルタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５０８４９号公報（２００９年３月１２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、接着剤層や塗布材層の熱劣化により、ハニカムフィルタの寿命が短いといった問題点がある。
【０００７】
つまり、特許文献１においては、ハニカム構造体の単位体積当たりの熱容量については範囲を規定していない。そのため、ハニカム構造体の熱容量が比較的高い場合、ハニカムフィルタを昇温するための熱量を大きくする必要がある。
【０００８】
しかも、接着剤層や塗布材層は、単位体積当たりの熱容量がハニカム構造体のそれよりも低いため、ハニカムフィルタの温度上昇および温度下降時、ハニカム構造体よりも短い時間で温度上昇し、また温度降下する。そのため、接着剤層や塗布材層には、ハニカムフィルタの温度上昇および温度下降の都度、ハニカム構造体にかかるよりも大きな繰り返しの熱負荷がかかることとなり、熱劣化が激しいものとなる。
【０００９】
本発明の目的は、上記課題に鑑み成されたもので、接合部（接着剤層）や外周被覆層（塗布材層）の熱劣化を抑制して、ハニカムフィルタの熱寿命が短くなることを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１のハニカムフィルタは、上記課題を解決するために、セル壁によって区画されることで形成された一方向に延伸するセルを複数有した１つの焼成体よりなるハニカム構造体を備え、該ハニカム構造体の外周部が外周被覆層にて覆われてなるハニカムフィルタであって、上記ハニカム構造体の単位体積当たりの熱容量をＪｈ、上記外周被覆層の単位体積当たりの熱容量をＪｇとして、Ｊｈが０．８５〜１．０５Ｊ／ｃｍ3ｋであり、かつＪｈ＜Ｊｇを満たすことを特徴としている。
【００１１】
これによれば、ハニカム構造体の単位体積当たりの熱容量Ｊｈを０．８５〜１．０５Ｊ／ｃｍ3ｋとすることで、ハニカムフィルタを昇温させるために加える熱量を比較的小さくすることができる。
【００１２】
しかも、外周被覆層の単位体積当たりの熱容量Ｊｇがハニカム構造体の単位体積当たりの熱容量よりも大きいため、ハニカムフィルタを昇温させるためにハニカム構造体に加える熱量よりも低い熱量での外周被覆層の温度上昇が抑制される。これにより、ハニカムフィルタの温度上昇および温度降下の都度、外周被覆層にハニカム構造体よりも大きな繰り返しの熱負荷がかかることがなく、外周被覆層の熱劣化が抑制される。
【００１３】
その結果、外周被覆層の熱寿命が不測に短くなることを回避して、ハニカムフィルタの熱寿命が短くなることを抑制できる。
【００１４】
この場合、さらに、上記ハニカム構造体と上記外周被覆層との間に充填材硬化部を有し、該充填材硬化部は、上記ハニカム構造体の外周部に存在する上記セル壁によって形成された窪み部に充填された充填材が硬化されることで形成されており、上記充填材硬化部の単位体積当たりの熱容量をＪｊとして、さらに、Ｊｈ＜Ｊｊ、または、Ｊｈ＜（Ｊｇ＋Ｊｊ）／２を満たす構成とすることが好ましい。
【００１５】
このような構成とすることで、ハニカムフィルタの中で最大容積を有するハニカムセグメントが、外周被覆層や充填材硬化部よりも小さい熱容量となるため、ハニカムフィルタの昇温再生時に効率よく温度制御がなされ、併せて充填材硬化部や外周被覆層の熱寿命が短くなることを抑制できる。
【００１６】
本発明の第２のハニカムフィルタは、上記の課題を解決するために、セル壁によって区画されることで形成された一方向に延伸するセルを複数有した１つの焼成体よりなるハニカムセグメント体が複数、接合部によって接合されてなるハニカム構造体を備え、該ハニカム構造体の外周部が外周被覆層にて覆われてなるハニカムフィルタであって、上記ハニカムセグメント体の単位体積当たりの熱容量をＪｈ、上記接合部の単位体積当たりの熱容量をＪｓ、上記外周被覆層の単位体積当たりの熱容量をＪｇとして、Ｊｈが０．８５〜１．０５Ｊ／ｃｍ3ｋであり、かつＪｈ＜ＪｇおよびＪｈ＜Ｊｓを共に満たすことを特徴としている。
【００１７】
これによれば、ハニカム構造体を構成するハニカムセグメント体の単位体積当たりの熱容量Ｊｈを０．８５〜１．０５Ｊ／ｃｍ3ｋとすることで、ハニカムフィルタを昇温させるために加える熱量を比較的小さくすることができる。
【００１８】
しかも、外周被覆層の単位体積当たりの熱容量Ｊｇ、接合部の単位体積当たりの熱容量Ｊｓが、ハニカムセグメント体の単位体積当たりの熱容量Ｊｈよりも共に大きいため、ハニカムフィルタを昇温させるためにハニカム構造体に加える熱量よりも低い熱量での外周被覆層および接合部の温度上昇が抑制される。これにより、ハニカムフィルタの温度上昇および温度降下の都度、外周被覆層および接合部にハニカム構造体よりも大きな繰り返しの熱負荷がかかることがなく、外周被覆層および接合部の熱劣化が抑制される。
【００１９】
その結果、外周被覆層および接合部の熱寿命が不測に短くなることを回避して、ハニカムフィルタの熱寿命が短くなることを抑制できる。
【００２０】
また、この場合、上記ハニカムセグメント体の熱伝導率をＷｈ、上記接合部の熱伝導率をＷｓ、上記外周被覆層の熱伝導率をＷｇとして、Ｗｓ＜Ｗｇ＜Ｗｈを満たす構成とすることがより好ましい。
【００２１】
ハニカム構造体を複数のハニカムセグメント体から構成することで、ハニカムフィルタの使用時の熱応力を柔構造の接合部や外周被覆層で緩和することが可能である。これにおいて、ハニカムフィルタの各部分の熱伝導率を上記のように設定することで、ハニカムフィルタ内での熱移動が容易となり、温度分布の均一化、ひいてはハニカムフィルタの長寿命化が達成できる。
【００２２】
本発明の第２のハニカムフィルタは、さらに、上記ハニカム構造体と上記外周被覆層との間に、上記ハニカム構造体の外周部に存在する上記セル壁によって形成された窪み部に充填された充填材が硬化されることで形成された充填材硬化部を有する構成とし、これにおいて、上記充填材硬化部の単位体積当たりの熱容量をＪｊとして、Ｊｈ＜ＪｊまたはＪｈ＜（Ｊｇ＋Ｊｊ）／２を満たす構成とすることもできる。
【００２３】
充填材硬化部を有する構成とすることで、ハニカム構造体の外周部に存在する層が、充填材硬化部と外周被覆層の２層構造となり、材料を異ならせることができる。これにより、ハニカム構造体の外周部の層の熱容量等の設計の自由度があがる。
【００２４】
そして、ハニカムフィルタの各部分の熱容量を上記のように設定することで、ハニカムフィルタの中で最大容積を有するハニカム構造体の熱容量が、外周被覆層、充填材硬化部に比して小さくなるため、ハニカムフィルタの昇温再生時に効率よく温度制御がなされ、併せて充填材硬化部、外周被覆層の熱寿命が短くなることを抑制できる。
【００２５】
また、充填材硬化部を有する構成とする場合、上記ハニカムセグメント体の熱伝導率をＷｈ、上記接合部の熱伝導率をＷｓ、上記外周被覆層の熱伝導率をＷｇ、上記充填材硬化部の熱伝導率をＷｊとして、Ｗｓ＜ＷｊかつＷｇ＜Ｗｈ、またはＷｓ＜（Ｗｊ＋Ｗｇ）／２＜Ｗｈを満たす構成とすることがより好ましい。
【００２６】
このような構成とすることで、ハニカムフィルタ内での熱移動がより容易となり、温度分布の均一化、ひいてはハニカムフィルタの長寿命化が達成できる。上述したように、ハニカム構造体の外周部に存在する層を、充填材硬化部と外周被覆層の２層構造とすることで、ハニカム構造体の外周部の層の熱伝導率の設計の自由度もあがる。その結果、接合部の熱伝導率よりも外周部に存在する層の熱伝導率を大きく設定するにおいて、その差を大きくすることができる。
【００２７】
また、本発明の第２のハニカムフィルタにおいては、上記ハニカムセグメント体の熱伝導率を８〜１２Ｗ／ｍｋとすることができる。
【００２８】
例えば、約３０ｗ／ｍｋの熱伝導率を有する炭化珪素等の伝導率の高い材料を用いたハニカムセグメント体であれば、ハニカム構造体自体で温度の均一化が図れる。これに対し、熱伝導率の比較的低い材料よりなるハニカムセグメント体については、ハニカム構造体自体では温度が均一になり難く、外周部の熱伝導の助けを借りる必要がある。上記した本発明の構成によれば、ハニカムセグメント体の熱伝導率が８〜１２Ｗ／ｍｋと比較的低い場合にも、温度の均一化が図れる。
【００２９】
また、本発明の第２のハニカムフィルタにおいては、上記ＷｇとＷｓとの差を、０．２〜２．５Ｗ／ｍｋとすることが好ましい。
【００３０】
外周被覆層と接合部の熱伝導率の差は、大きいほどハニカム構造体の温度の均一化に役立つが、接合部に気孔形成能の高いセラミックス繊維を使用する都合上、外周被覆層の材料選択において熱衝撃性や塗工性を考慮すると、２．５Ｗ／ｍｋが限界となる。
【００３１】
本発明の第２のハニカムフィルタは、さらに、上記ハニカムセグメント体の比表面積をＭｈ、上記外周被覆層の比表面積をＭｇ、上記接合部の比表面積をＭｓとして、Ｍｓ＜１０ｍ2／ｇであり、かつＭｈ＜Ｍｇ＜Ｍｓを満たす構成とすることが好ましい。
【００３２】
Ｍｓが１０ｍ2／ｇ以上となったり、Ｍｈ＜Ｍｇ＜Ｍｓの関係が満足されない場合、材料の設計上接合部の熱伝導率がさがり、熱容量増加による熱劣化改善の効果が打ち消される恐れがある。ハニカムフィルタの各部分の比表面積を上記のように設定することで、熱容量増加による熱劣化改善の効果を担保できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、少なくとも外周被覆層の熱寿命が不測に短くなることを回避して、ハニカムフィルタの熱寿命が短くなることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るハニカムフィルタの模式図である。
【図２】図１に示すハニカムフィルタの要部の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るハニカムフィルタの模式図である。
【図４】図３に示すハニカムフィルタのハニカム構造体を構成するハニカムセグメント体の模式図である。
【図５】図４に示すハニカムセグメント体が複数、接合部で互いに接合されてなるセグメント接合体の模式図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るハニカムフィルタの製造途中である、セグメント接合体の要部の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態を、図１、２に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３６】
図１は、本実施の形態のハニカムフィルタの模式図である。図１に示すように、本ハニカムフィルタ１は、ハニカム構造体１０と、封止材１３と、外周被覆層１５とを備えている。
【００３７】
ハニカム構造体１０は、円注状をなし、貫通孔からなる多数のセル１１が、ハニカムフィルタ１の軸方向、すなわちＡ方向に沿って規則的に形成されてなる１つの多孔質セラミック焼成体よりなる。ハニカムフィルタ１は、セル１１の延伸方向でもあるＡ方向が排気ガスの流れと平行となるように配置される。
【００３８】
セル１１は、軸方向に垂直な方向の断面形状が、略正方形であり、多孔性の材料からなるセル壁１２によって仕切られることによって形成されている。ハニカム構造体１０は、排気ガスに含まれる粒子状物質（以下、ＰＭ）の捕集部材としての機能と、ハニカムフィルタ１の構造体としての機能を有する。
【００３９】
封止材１３は、セル１１の一端を目封じするものである。各セル１１は、ハニカムフィルタ１における排気ガスの流れる方向の上流側あるいは下流側のいずれかの端面において目封じされている。目封じは、隣り合うセル１１同士で異なる端面になされており、各端面において封止材１３は、図１に示すように市松模様を形成する。
【００４０】
外周被覆層１５は、ハニカム構造体１０の外周部を覆うものである。外周被覆層１５は、セラミック層からなり、ハニカム構造体１０の外周部に塗布された外周被覆材が焼成されることで形成されている。
【００４１】
このような構成を有するハニカムフィルタ１において、排気ガスはその上流側の端面において目封じされていないセル１１から流入し、多孔性のセル壁１２の微細孔を通過して、隣り合うセル１１から流出する。このとき、排気ガスに含まれるＰＭは、排気ガスがセル壁１２の微細孔を通過する際に、セル壁１２で捕集されることとなる。なお、捕集されたＰＭは、ハニカムフィルタ１に再生加熱処理が施されることで、ハニカムフィルタ１より除去される。
【００４２】
図１においては、ハニカム構造体１０として、ハニカムフィルタ１の軸方向に垂直な方向の断面形状が円形をなす円柱状のものを例示したが、該断面形状は特に限定されるものではない。例えば、楕円形、正方形、長方形、多角形であってもよい。また、ハニカムフィルタ１の断面の大きさはエンジンの排気量によってその最適値が決定される。ハニカム構造体１０の成型は、押出機を用いて所望する形状に予め成型することができる。
【００４３】
また、セル１１の断面形状としては、略正方形であることが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではなく、他の形状であってもよい。セル壁１２の厚さも特に限定されるものではないが、例えば、０．２〜０．４ｍｍである。また、単位面積中のセル数も特に限定されるものではないが、例えば、２００〜３００ｃｐｓｉである。外周被覆層１５の厚さも特に限定されないが、概して０．３ｍｍ〜１．０ｍｍである。
【００４４】
ハニカムフィルタ１における各部の材料としては、従来からある既存の材料を用いることができる。例えば、ハニカム構造体１０は、ハニカム構造体１０を構成する主要構成材と、従来公知の焼結助剤、従来公知の各種バインダー等を含んでいる組成物を焼結、または反応焼結等をすることによって形成することができる。主要構成材としては、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素および窒化チタン等の窒化物セラミック、窒化珪素、コージェライト、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、シリカおよびムライト等の酸化物セラミック、炭化珪素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタルおよび炭化タングステン等の炭化物セラミック、などを挙げることができる。中でも、強度、耐熱性の観点から、窒化珪素が好ましい。なお、窒化珪素の珪素と窒素の一部をそれぞれアルミニウムと酸素で置換したサイアロンも窒化珪素質に含まれる。
【００４５】
封止材１３としては、チタン酸アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、コーディライト、ムライトなどのセラミック坏土；またはセメント材料を使用することができる。これらは単独で使用してもよいし、複数種類を併用してもよい。また、封止材料の濃度を調整するために、水などの希釈剤が使用される。
【００４６】
外周被覆層１５は、窒化珪素等の大熱容量高熱伝導性粒子、小熱容量低熱伝導性を有する無機バルーン、また、中熱容量中熱伝導率な無機結合材のシリカゾル、塗布性を有するベントナイト等からなる。
【００４７】
そして、本ハニカムフィルタ１において、注目すべき構成は、ハニカム構造体１０の単位体積当たりの熱容量をＪｈ、外周被覆層１５の単位体積当たりの熱容量Ｊｇとすると、
Ｊｈが０．８５〜１．０５Ｊ／ｃｍ3ｋであり、かつＪｈ＜Ｊｇを満たしていることである。ハニカム構造体１０および外周被覆層１５は、上記した単位体積当たりの熱容量の条件を満たすように、材料およびその配合が調整されている。より具体的には、上記大熱容量高熱伝導性粒子と小熱容量低熱伝導性粒子の配合等で調整、また、粒子のサイズの調整等により気孔率を調整し制御する。
【００４８】
ハニカム構造体１０の単位体積当たりの熱容量Ｊｈを０．８５〜１．０５Ｊ／ｃｍ3ｋとすることで、ハニカムフィルタ１を昇温させるために加える熱量を比較的小さくすることができる。
【００４９】
しかも、外周被覆層１５の単位体積当たりの熱容量Ｊｇがハニカム構造体１０の単位体積当たりの熱容量Ｊｈよりも大きいため、ハニカムフィルタ１を昇温させるためにハニカム構造体１０に加える熱量よりも低い熱量での外周被覆層１５の温度上昇が抑制される。これにより、ハニカムフィルタ１の温度上昇および温度降下の都度、外周被覆層１５にハニカム構造体１０よりも大きな繰り返しの熱負荷がかかることがなく、外周被覆層１５の熱劣化が抑制される。
【００５０】
その結果、外周被覆層１５の熱寿命が不測に短くなるを回避して、ハニカムフィルタ１の熱寿命が短くなることを抑制できる。
【００５１】
また、ハニカム構造体１０の主要構成材として窒化珪素等を用いたハニカムフィルタでは、ハニカム構造体１０は気孔率が高い等で熱含有量が小さくかつ耐熱性がやや低い。そのため、ハニカムフィルタ１全体として熱容量をある程度保有していないとアイドル落とし時にすすの燃焼による発熱のため異常に温度が上がり、ハニカムフィルタ１が熱損傷することがある。したがって、このような点からもハニカム構造体１０の単位体積当たりの熱容量を比較的低い範囲に設定した本発明のハニカムフィルタにおいては、外周被覆層１５において、ハニカム構造体１０よりも大きな単位体積当たりの熱容量が必要である。
【００５２】
〔実施例１〜３、比較例１，２〕
実施の形態１のハニカムフィルタ１の実施例について説明する。
【００５３】
金属シリコン２３重量％（山石金属製）、β型窒化珪素２２重量％（電気化学工業製）、造孔剤（原料：フェノール樹脂）１６重量％（エアウオーター製）、押出成形用バインダー（原料：メチルセルロース）１６重量％（信越化学工業製）、水からなる原料を混合・混練し、押出機でφ１４４×１５０ｍｍ、セルピッチ１．７ｍｍのハニカム状の円柱体を成形した。脱脂後、窒素中で反応焼結を行い、ハニカム構造体を作成した。焼成温度は、第１焼成は１０００〜１４５０℃、第２焼成は１７００〜１８００℃で行った。
【００５４】
得られたハニカム構造体１０の物性を測定したところ、以下となった。なお、単位体積当たりの熱容量は示差走差熱量計）を用いて測定し、熱伝導率はホットディスク法熱物性測定装置を用い、比表面積は水銀ポロシメーターを用い、気孔率はアルキメデス法の密度計を用いて測定した。
単位体積当たりの熱容量Ｊｈ：０．９０Ｊ／ｃｍ3ｋ
熱伝導率Ｗｈ：９．１ｗ／ｍｋ
比表面積Ｍｈ：０．８５ｍ2／ｇ
気孔率：６０％
上記ハニカム構造体１０に、アルミノ珪酸塩粒子、コロイダルシリカ等からなる封止材１３を充填し乾燥した。続いて、無機バルーン（電気化学工業製）、窒化珪素粒子（電気化学工業製）、コロイダルシリカ（日産化学工業製）、水、バインダー（原料：ベントナイト、ホージュン製）を表１の配合で混合して、外周被覆層１５となる外周被覆材を作成
した。作成した外周被覆材を、０．３〜１ｍｍの厚みで上記ハニカム構造体１０の外面に塗布し、その後、５５０〜７５０℃の温度で焼成することで、外周被覆層１５を形成し、実施例１のハニカムフィルタを作成した。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
実施例１と同じハニカム構造体１０を用い、外周被覆層１５となる外周被覆材を、表１に記載された配合に変更した以外は実施例１と同様にして、実施例２，３、比較例１，２
のハニカムフィルタをそれぞれ作成した。
【００５７】
また、作製した実施例１〜３、比較例１，２のハニカムフィルタにおいて、外周被覆層１５を作成したと同じ条件で、物性測定用のサンプルを作成し、各外周被覆層１５の物性を測定した。物性を測定した結果も表１に示す。物性としては、単位体積当たりの熱容量と、熱伝導率を測定した。
【００５８】
このように作製した実施例１〜３、比較例１，２のハニカムフィルタを、６００℃の炉内に２時間保持した後空冷する操作を１０回繰り返す熱衝撃試験に供して、外周被覆層１５にクラックが発生するか否かで、外周被覆層１５の熱劣化の有無を判断した。
【００５９】
表１に示すように、ハニカム構造体１０の単位体積当たりの熱容量Ｊｈ、外周被覆層１５の単位体積当たりの熱容量Ｊｇが、上記した条件を満足する実施例１〜３のハニカムフィルタについては、試験後、外周被覆層１５にクラックは発生しなかった。これに対し、上記した条件を満足しない比較例１、２のハニカムフィルタについては、試験後、外周被覆層１５にクラックが発生した。
【００６０】
〔実施の形態２〕。
【００６１】
本発明のその他の実施形態について図３〜図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１で用いた部材と同じ機能を有する部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００６２】
実施の形態１のハニカムフィルタ１は、ハニカム構造体１０が１つの多孔質セラミック焼成体よりなる、いわゆる一体型であった。これに対し、実施の形態２のハニカムフィルタは、角柱状に形成され、各々が多孔質セラミック焼成体であるハニカムセグメント体を、接合部を介して貼り合わせてハニカム構造体とした、いわゆる分割型である。
【００６３】
図３は、本実施の形態のハニカムフィルタの模式図である。本ハニカムフィルタ２０は、図３に示すように、多数のセル１１を有するハニカムセグメント体２１が複数、セル１１の延伸方向であるＡ方向と互いに直交する２方向に積み重ねられると共に、外面同士が接合部２３にて接合されてなるハニカム構造体２５を備える。
【００６４】
図４は、１つのハニカムセグメント体２１の模式図である。図４に示すように、ハニカムセグメント体２１は、ハニカムフィルタ２０の軸方向に垂直な方向の断面形状が正方形である角柱状である。ハニカムセグメント体２１は、複数が組み合わされることで１つのハニカム構造体２５を構成する。したがって、実施の形態１のハニカム構造体１０に比べて軸方向に垂直な断面の形状が小さく形成されている以外は、実施の形態１のハニカム構造体１０と同様の構成を有する。
【００６５】
接合部２３は、ハニカムセグメント体２１同士の外面を接合するもので、接合部２３を構成する材料を混合されてなる接合材が硬化されることで形成されている。
【００６６】
接合部２３を構成する接合材としては、例えば、コージェライト、シリカゾル、チタン酸アルミニウム、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、フォルステライト、ジルコニア（ＺｒＯ2）および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などのセラミック繊維を挙げることができる。
【００６７】
接合部２３の厚みは、従来公知の厚みであり、例えば、０．５〜１０ｍｍであり、１〜５ｍｍであることが好ましく、１〜３ｍｍであることが好ましい。
【００６８】
図５は、複数のハニカムセグメント体が接合部で互いに接合されてなるセグメント接合体の模式図である。セグメント接合体２７は、図において破線にて示す加工想定曲面２９に沿って、軸方向に垂直な方向の断面形状が円形となるように研削加工される。これにより、円柱状に加工され、その外周面に外周被覆材が塗布され、外周被覆層１５が形成されている。
【００６９】
そして、本ハニカムフィルタ２０において、注目すべき構成は、ハニカムセグメント体２１の単位体積当たりの熱容量をＪｈ、外周被覆層１５の単位体積当たりの熱容量Ｊｇ、接合部２３の単位体積当たりの熱容量をＪｓとすると、Ｊｈが０．８５〜１．０５Ｊ／ｃｍ3ｋであり、かつＪｈ＜ＪｇおよびＪｈ＜Ｊｓを共に満たしていることである。
【００７０】
ハニカム構造体２５を構成するハニカムセグメント体２１の単位体積当たりの熱容量Ｊｈを０．８５〜１．０５Ｊ／ｃｍ3ｋとすることで、ハニカムフィルタ２０を昇温させるために加える熱量を比較的小さくすることができる。
【００７１】
しかも、外周被覆層１５の単位体積当たりの熱容量Ｊｇ、接合部２３の単位体積当たりの熱容量Ｊｓが、ハニカムセグメント体２１の単位体積当たりの熱容量Ｊｈよりも共に大きいため、ハニカムフィルタ２０を昇温させるためにハニカム構造体２５に加える熱量よりも低い熱量での外周被覆層１５および接合部２３の温度上昇が抑制される。これにより、ハニカムフィルタ２０の温度上昇および温度降下の都度、外周被覆層１５および接合部２３にハニカム構造体２５よりも大きな繰り返しの熱負荷がかかることがなく、外周被覆層１５および接合部２３の熱劣化が抑制される。
【００７２】
その結果、外周被覆層１５および接合部２３の熱寿命が不測に短くなることなく、ハニカムフィルタ２０の熱寿命が短くなることを抑制できる。
【００７３】
また、ハニカムセグメント体２１の主要構成材として窒化珪素等を用いたハニカムフィルタでは、ハニカム構造体２５は気孔率が高い等で熱含有量が小さくかつ耐熱性がやや低い。そのため、ハニカムフィルタ２０全体として熱容量をある程度保有していないとアイドル落とし時にすすの燃焼による発熱のため異常に温度が上がり、ハニカムフィルタ２０が熱損傷することがある。したがって、このような点からもハニカムセグメント体２１の単位体積当たりの熱容量を比較的低い範囲に設定した本ハニカムフィルタ２０においては、外周被覆層１５および接合部２３において、ハニカムセグメント体２１よりも大きな単位体積当たりの熱容量が必要である。
【００７４】
さらに、本ハニカムフィルタ２０においては、ハニカムセグメント体２１の熱伝導率をＷｈ、接合部２３の熱伝導率をＷｓ、外周被覆層１５の熱伝導率をＷｇとして、Ｗｓ＜Ｗｇ＜Ｗｈを満たしている。
【００７５】
ハニカム構造体２５を複数のハニカムセグメント体２１から構成することで、ハニカムフィルタ３０の使用時の熱応力を柔構造の接合部２３や外周被覆層１５で緩和することが可能である。これにおいて、ハニカムフィルタ２０の各部分の熱伝導率を上記のように設定することで、ハニカムフィルタ２０内での熱移動が容易となり、温度分布の均一化、ひいてはハニカムフィルタ２０の長寿命化が達成できる。
【００７６】
さらに、本ハニカムフィルタ２０においては、ハニカムセグメント体２１の熱伝導率Ｗｈは、８〜１２Ｗ／ｍｋとすることができる。
【００７７】
例えば、約３０ｗ／ｍｋの熱伝導率を有する炭化珪素等の伝導率の高い材料を用いたハニカムセグメント体２１であれば、ハニカム構造体２５自体で温度の均一化が図れる。こ
れに対し、熱伝導率の比較的低い材料よりなるハニカムセグメント体２１については、ハニカム構造体２５自体では温度が均一になり難く、外周部の熱伝導の助けを借りる必要がある。本ハニカムフィルタ２０の構成によれば、ハニカムセグメント体２１の熱伝導率が８〜１２Ｗ／ｍｋと比較的低い場合にも、温度の均一化が図れる。
【００７８】
さらに、本ハニカムフィルタ２０においては、外周被覆層１５の熱伝導率Ｗｇと接合部２３の熱伝導率Ｗｓとの差は、０．２〜２．５Ｗ／ｍｋであることが好ましい。外周被覆層と接合部の熱伝導率の差は、大きいほどハニカム構造体の温度の均一化に役立つが、差は２．５Ｗ／ｍｋが限界となる。
【００７９】
その理由は以下のとおりである。上述したように、外周被覆層１５は窒化珪素等の大熱容量高熱伝導性粒子、小熱容量低熱伝導性を有する無機バルーン、また、中熱容量中熱伝導率な無機結合材のシリカゾル、塗布性を有するベントナイト等からなる。上記大熱容量高熱伝導性粒子と小熱容量低熱伝導性粒子の配合の調整や、粒子のサイズの調整等により気孔率を調整し熱伝導率を制御する。
【００８０】
一方、接合部２３は、上述したように、大熱容量高熱伝導なアルミナおよび中熱容量低熱熱伝導率なコージェライト、シリカゾル、セラミックス繊維からなる。これについても、粒子の配合や、粒子のサイズの調整等により気孔率を調整し熱伝導率を制御する。
【００８１】
接合部２３の構成材料中のセラミックス繊維は接合材を補強するために使われているものであるが、粒子形状の接合材のその他の構成材や外周被覆材の構成材と比べて著しく気孔形成能が高い。外周被覆材の中にも多少の気孔形成能をもつ無機バルーンがある。外周被覆材で無機バルーンを使用し、接合部２３で無機繊維を使用する関係で、両者に気孔率の差が生じ、気孔の少ない外周被覆層１５の熱伝導が高くなり、この差が上限の２．５／ｗ/ｍｋとなる。
【００８２】
なお、外周被覆材より無機バルーンを抜いて、外周被覆層１５の熱伝導率を上げて、差を２．５よりも大きくすることも考えられる。しかしながら、気孔が少なくなるため、多孔質の耐火物に比べてより緻密なセラミックスが繰り返しの熱衝撃に弱くなり、好ましくない。また、無機繊維を無機バルーンの代わりに量を調整して外周被覆材に添加して、熱伝導率を調整しながら補強による強度を改善することも考えられる。しかしながら、無機繊維を含むと外周被覆材の塗工性に劣るため、これについても好ましくない。
【００８３】
さらに、本ハニカムフィルタ２０においては、ハニカムセグメント体２１の比表面積をＭｈ、外周被覆層１５の比表面積をＭｇ、接合部２３の比表面積をＭｓとして、として、Ｍｓ＜１０ｍ2／ｇであり、かつＭｈ＜Ｍｇ＜Ｍｓを満たすことが好ましい。
【００８４】
Ｍｓが１０ｍ2／ｇ以上となったり、Ｍｈ＜Ｍｇ＜Ｍｓの関係が満足されない場合、材料の設計上接合部の熱伝導率がさがり、熱容量増加による熱劣化改善の効果が打ち消される恐れがある。ハニカムフィルタ２０の各部分の比表面積を上記のように設定することで、熱容量増加による熱劣化改善の効果を担保できる。
【００８５】
上記した物性を満たすように、ハニカムセグメント体２１、外周被覆層１５および接合部２３においては、材料およびその配合が調整されている。具体的には、外周被覆層１５は窒化珪素等の大熱容量高熱伝導性粒子、小熱容量低熱伝導性を有する無機バルーン、また、中熱容量中熱伝導率な無機結合材のシリカゾル、塗布性を有するベントナイト等からなる。上記大熱容量高熱伝導性粒子と小熱容量低熱伝導性粒子の配合等で調整、また、粒子のサイズの調整等により気孔率を調整し制御する。接合部２３は、大熱容量高熱伝導なアルミナおよび中熱容量低熱熱伝導率なコージェライト、シリカゾル、セラミックス繊維
からなる。粒子の配合等で調整、また、粒子のサイズの調整等により気孔率を調整し制御する。
【００８６】
〔実施例４〜６、比較例３，４〕
実施の形態２のハニカムフィルタ２０の実施例について説明する。
【００８７】
金属シリコン２３重量％（山石金属製）、β型窒化珪素２２重量％（電気化学工業製）、造孔剤（原料：フェノール樹脂）１６重量％（エアウオーター製）、押出成形用バインダー（原料：メチルセルロース）１６重量％（信越化学工業製）、水からなる原料を混合・混練し、押出機で３７ｍｍ角×２００ｍｍ、セルピッチ１．７ｍｍのハニカム状の角柱体を成形した。脱脂後、窒素中で反応焼結を行い、ハニカムセグメント体２１を作成した。焼成温度は、第１焼成は１０００〜１４５０℃、第２焼成は１７００〜１８００℃で行った。
【００８８】
得られたハニカムセグメント体２１の物性を測定したところ、以下となった。なお、単位体積当たりの熱容量は示差走差熱量計を用いて測定し、熱伝導率はホットディスク法熱物性測定装置を用い、比表面積は水銀ポロシメーターを用い、気孔率はアルキメデス法の密度を用いて測定した単位体積当たりの熱容量Ｊｈ：０．９０Ｊ／ｃｍ3ｋ
熱伝導率Ｗｈ：９．１ｗ／ｍｋ
比表面積Ｍｈ：０．８５ｍ2／ｇ
気孔率：６０％
次に、セラミックス繊維（イソライト製）、アルミナ粒子（昭和電工製）、コージェライト粒子（マルス釉薬製）、コロイダルシリカ（信越化学性製）、バインダー（原料：カルボキシメチルセルロース、ダイセル化学工業製）、水を、表２の配合で混合して、接合部２３となる接合材を作成した。作成した接合材を用いて、複数のハニカムセグメント体２１を接合して乾燥させることでセグメント接合体２７を得た。接合材の塗布厚は１〜１．４ｍｍとした。
【００８９】
上記セグメント接合体２７に封止材１３を充填し乾燥させた後、続いて、２００℃で乾燥させ、図５の加工想定曲面２９に基づいて旋盤で円柱に加工して、ハニカム構造体２５を得た。
【００９０】
続いて、無機バルーン（電気化学工業製）、窒化珪素粒子（電気化学工業製）、コロイダルシリカ（日産化学工業製）、水、バインダー（原料：ベントナイト、ホージュン製）を表２の配合で混合して、外周被覆層１５となる外周被覆材を作成した。作成した外周被覆材を、０．３〜１ｍｍの厚みで上記ハニカム構造体２５の外面に塗布し、その後、５５０〜７５０℃の温度で焼成することで、外周被覆層１５を形成し、実施例４のハニカムフィルタを作成した。
【００９１】
【表２】
2013202557.tif 000004
【００９２】
実施例４と同じハニカム構造体２５を用い、外周被覆層１５となる外周被覆材、あるいは接合部２３となる接合材あるいはその両方を、表２に記載された配合に変更した以外は実施例４と同様にして、実施例５，６、比較例３，４のハニカムフィルタをそれぞれ作成した。
【００９３】
また、作製した実施例４〜６、比較例３，４のハニカムフィルタにおいて、外周被覆層１５および接合部２３を作成したと同じ条件で、物性測定用のサンプルをそれぞれ作成し、各外周被覆層１５、各接合部２３の物性を測定した。物性を測定した結果を表３に示す。物性としては、単位体積当たりの熱容量と、熱伝導率と、比表面積を測定した。
【００９４】
【表３】
2013202557.tif 000005
【００９５】
このように作製した実施例４〜６、比較例３，４のハニカムフィルタを、６００℃の炉内に２時間保持した後空冷する操作を１０回繰り返す熱衝撃試験に供して、外周被覆層１５にクラックが発生するか否かで、熱劣化の有無を判断した。また、熱衝撃試験、軸方向に垂直にハニカムを２等分割し、接合部２３のクラックの確認を行った。
【００９６】
表３に示すように、ハニカム構造体２５の単位体積当たりの熱容量Ｊｈ、外周被覆層１５の単位体積当たりの熱容量Ｊｇが、上記した条件を満足する実施例４〜６のハニカムフ
ィルタについては、試験後、外周被覆層１５にクラックは発生しなかった。これに対し、上記した条件を満足しない比較例３、４のハニカムフィルタについては、試験後、外周被覆層１５にクラックが発生した。
【００９７】
〔実施の形態３〕
本発明のその他の実施形態について図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１、２で用いた部材と同じ機能を有する部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００９８】
実施の形態２のハニカムフィルタ２０は、複数のハニカムセグメント体２１を、接合部２３を介して貼り合わせてなるハニカム構造体２５を備えた分割型であった。本実施の形態のハニカムフィルタ３０も、図３に示すように、実施の形態２のハニカムフィルタ２０と同様の分割型である。
【００９９】
本ハニカムフィルタ３０のハニカムフィルタ２０との違いは、外周被覆層１５が形成されるハニカム構造体３１の外周部にある。
【０１００】
図６は、セグメント接合体の要部の正面図である。本ハニカムフィルタ３０においては、図６に示すように、セグメント接合体２７における加工想定曲面２９と交差するセル１１に対し、研削加工前に、セル充填材３３が充填されている。セル充填材３３は、硬化されることで充填剤硬化部が形成されている。セグメント接合体２７に対する研削加工は、セル充填材３３が充填され、セル充填材３３が仮硬化されている状態で行われる。セル充填材３３は、セル１１の全長、またはほぼ全長に亘って隙間なく充填されている状態が好ましい。
【０１０１】
セル充填材３３としては、チタン酸アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、コーディライト、ムライトなどのセラミック坏土；またはセメント材料を使用することができる。これらは単独で使用してもよいし、複数種類を併用してもよい。また、充填をより容易とするため、セル充填材３３は泥状であることが好ましく、セル充填材３３の濃度を調整するために、水などの希釈剤が使用して泥状のセル充填材３３を調製すればよい。
【０１０２】
そして、本ハニカムフィルタ３０において、注目すべき構成は、ハニカムセグメント体２１の単位体積当たりの熱容量をＪｈ、外周被覆層１５の単位体積当たりの熱容量Ｊｇ、接合部２３の単位体積当たりの熱容量をＪｓが、実施の形態２の前記した関係を満たしつつ、さらに、セル充填材３３が硬化した填材硬化部の単位体積当たりの熱容量をＪｊとすると、Ｊｈ＜Ｊｊ、または、Ｊｈ＜（Ｊｇ＋Ｊｊ）／２を満たしていることである。
【０１０３】
充填材硬化部を有する構成とすることで、ハニカム構造体２５の外周部に存在する層が、充填材硬化部と外周被覆層１５の２層構造となり、材料を異ならせることができる。これにより、ハニカム構造体２５の外周部の層の熱容量等の設計の自由度があがる。
【０１０４】
そして、ハニカムフィルタ３０の各部分の熱容量を上記のように設定することで、ハニカムフィルタ３０の中で最大容積を有するハニカム構造体２５の熱容量が、外周被覆層１５、充填材硬化部に比して小さくなるため、ハニカムフィルタ３０の昇温再生時に効率よく温度制御がなされ、併せて充填材硬化部、外周被覆層１５の熱寿命が短くなることを抑制できる。
【０１０５】
また、実施の形態１で説明した、一体型のハニカム構造体１０においても、所望する形状とは異なる形状に成型したものを研削することで、所望の形状に形成することもできる。この場合、本ハニカムフィルタ３０と同様に、ハニカム構造体の外周部には、セル壁１
２によって形成される窪み部が存在することとなる。
【０１０６】
そのような場合においても、本ハニカムフィルタ３０と同様に、研削加工前にセル充填材３３を充填し、セル充填材３３を仮硬化後に、研削加工してもよい。
【０１０７】
その場合も、セル充填材３３を硬化してなる充填剤硬化部の単位体積当たりの熱容量をＪｊとして、Ｊｈ＜ＪｊまたはＪｈ＜（Ｊｇ＋Ｊｊ）／２を満たすことで、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
さらに、ハニカムフィルタ３０においては、接合部２３の熱伝導率をＷｓ、外周被覆層１５の熱伝導率をＷｇ、上記充填材硬化部の熱伝導率をＷｊとして、Ｗｓ＜ＷｊかつＷｇ＜Ｗｈ、またはＷｓ＜（Ｗｊ＋Ｗｇ）／２＜Ｗｈを満たす構成とすること好ましい。
【０１０９】
このような構成とすることで、ハニカムフィルタ３０内での熱移動がより容易となり、温度分布の均一化、ひいてはハニカムフィルタ３０の長寿命化が達成できる。上述したように、ハニカム構造体２５の外周部に存在する層を、充填材硬化部と外周被覆層１５の２層構造とすることで、ハニカム構造体２５の外周部の層の熱伝導率の設計の自由度もあがる。その結果、接合部２３の熱伝導率よりも外周部に存在する層の熱伝導率を大きく設定するにおいて、その差を大きくすることができる。
【０１１０】
ハニカムセグメント体２１、外周被覆層１５、接合部２３、およびセル充填材３３は、上記した単位体積当たりの熱容量の条件を満足するように、材料およびその配合が調整されている。セル充填材３３については、大熱容量高熱伝導率のアルミナ中熱容量低熱伝導率の配合比を調整する。
【０１１１】
〔実施例７〜９、比較例５，６〕
実施の形態３のハニカムフィルタ３０の実施例について説明する。
【０１１２】
実施例４と同様に作成してハニカムセグメント体２１を作成した。得られたハニカムセグメント体２１の物性を測定したところ、実施例４と同じであった。
【０１１３】
次に、実施例４と同様にして、接合部２３となる接合材を作成した。作成した接合材を用いて、複数のハニカムセグメント体２１を接合して乾燥させせることでセグメント接合体２７を得た。接合材の塗布厚は１〜１．４ｍｍとした。ここまでは、実施例４と同じである。
【０１１４】
続いて、アルミナ、シリカ、酸化カルシウム、コロイダルシリカを、表４の割合で混合し、加工想定曲面２９と交差するセル１１に充填するセル充填材３３を得た。このセル充填材３３を、加工想定曲面２９と交差するセル１１に充填した。
【０１１５】
続いて、上記セグメント接合体２７に封止材１３を充填し、仮乾燥させた後、続いて、２００℃で乾燥させた。その後、図６の加工想定曲面２９に基づいて旋盤で円柱に加工して、ハニカム構造体３１を得た。
【０１１６】
続いて、無機バルーン（巴工業製）、窒化珪素粒子（電気化学工業製）、コロイダルシリカ（日産化学工業製）、水、バインダー（原料：ベントナイト、ホージュン製）を表４の配合で混合して、外周被覆層１５となる外周被覆材を作成した。作成した外周被覆材を、０．３〜１ｍｍの厚みで上記ハニカム構造体２５の外面に塗布し、その後、５５０−７５０℃の温度で焼成することで、外周被覆層１５を形成し、実施例７のハニカムフィルタを作成した。
【０１１７】
【表４】
2013202557.tif 000006
【０１１８】
実施例７と同じハニカム構造体２５を用い、外周被覆層１５となる外周被覆材、セル充填材３３、あるいは接合部２３となる接合材、あるいはこれらのうちの複数を、表４に記載された配合に変更した以外は実施例７と同様にして、実施例８，９、比較例５，６のハニカムフィルタをそれぞれ作成した。
【０１１９】
また、作製した実施例７〜９、比較例５，６のハニカムフィルタにおいて、外周被覆層１５、接合部２３、およびセル充填材３３を作成したと同じ条件で、物性測定用のサンプルをそれぞれ作成し、各外周被覆層１５、各接合部２３、各セル充填材３３の物性を測定した。物性を測定した結果を表５に示す。物性としては、単位体積当たりの熱容量と、熱伝導率と、比表面積を測定した。
【０１２０】
【表５】
2013202557.tif 000007
【０１２１】
このように作製した実施例７〜９、比較例５，６のハニカムフィルタを、６００℃の炉内に２時間保持した後空冷する操作を１０回繰り返す熱衝撃試験に供して、外周被覆層１５にクラックが発生するか否かで、熱劣化の有無を判断した。また、熱衝撃試験、軸方向に垂直にハニカムを２等分割し、接合部２３のクラックの確認を行った。
【０１２２】
表５に示すように、ハニカム構造体２５の単位体積当たりの熱容量Ｊｈ、外周被覆層１５の単位体積当たりの熱容量Ｊｇ、充填材硬化部が、上記した条件を満足する実施例７〜９のハニカムフィルタについては、試験後、外周被覆層１５にクラックは発生しなかった。これに対し、上記した条件を満足しない比較例５、６のハニカムフィルタについては、試験後、外周被覆層１５にクラックが発生した。
【０１２３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するための排気ガス浄化用フィルタとして好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１  ハニカムフィルタ
１０  ハニカム構造体
１１  セル
１２  セル壁
１３  封止材
１５  外周被覆層
２０  ハニカムフィルタ
２１  ハニカムセグメント体
２３  接合部
２５  ハニカム構造体
２７  セグメント接合体
２９  加工想定曲面
３０  ハニカムフィルタ
３１  ハニカム構造体
３３  セル充填材
【図１】
2013202557.tif 000008
【図２】
2013202557.tif 000009
【図３】
2013202557.tif 000010
【図４】
2013202557.tif 000011
【図５】
2013202557.tif 000012
【図６】
2013202557.tif 000013