CN100371562C - 废气净化用蜂窝状过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种在使用过程中不会发生裂纹和脱落现象，耐久性能优良的废气净化用蜂窝状过滤器。本发明的废气净化用蜂窝状过滤器，在长度方向上并排设置了许多把壁部隔开的通孔，在由多孔陶瓷制成的柱状件一侧的端部，用填充材料填充上述通孔中的规定的那些通孔，另一方面，在上述柱状件另一侧的端部，用填充材料填充上述通孔中没有用填充材料填充过的那些通孔，以使上述壁部的一部分或者全部起捕集粒子用的过滤器的作用，其特征在于，上述废气净化用蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα(MPa)，与上述填充材料在上述通孔长度方向上的长度L(mm)，有Fα×L≥30的关系，并且为0.5≤L≤40。

Description

废气净化用蜂窝状过滤器

本申请要求以2002年4月10日在日本申请的，申请号为2002-108538号作为在先申请的优先权。

技术领域

本发明涉及用作过滤器，以清除从柴油机等内燃机排出来的废气中的粒子等的，废气净化用蜂窝状过滤器。

背景技术

近来，从公共汽车、卡车等车辆，以及从建筑机械等的内燃机中排出来的废气中所含有的粒子(微粒)，已经成为祸及环境和人体的问题。

已经提出了各种各样的让这种废气通过多孔性的陶瓷，以便捕集废气中的粒子，能使废气净化的陶瓷过滤器。

通常，这种陶瓷过滤器都是在一个方向上设有许多并排的通孔，而把这些通孔隔开的隔壁就作为过滤器，起过滤的作用。

即，用填充材料对在陶瓷过滤器上形成的通孔的废气进口端或者出口端的某一端进行封口，形成所谓的方格花纹，使得流入一个通孔内的废气必须在通过隔开通孔的隔壁之后，才能从另一个通孔流出去。废气在通过这道隔壁的过程中，粒子就被隔壁部分所捕集，废气就净化了。

随着这种废气的净化作用，粒子就会逐渐堆积在隔开蜂窝状过滤器的通孔的隔壁部分上，造成堵塞，妨碍废气通过。

针对这个问题，曾开发了一种在捕集了粒子之后，使气流沿着与废气流入方向相反的方向流过过滤器，以逆向洗净方式除去粒子的蜂窝状过滤器，但是因为这种装置过于复杂，很不实用(参见日本特开平7-332064号公报)。

这样，就必须在上述蜂窝状过滤器中定期使用加热器等加热装置，把成为堵塞的原因的粒子燃烧掉，进行翻新处理。

可是，在以往使用这种结构的蜂窝状过滤器中，能够净化上述废气的区域(以下，称之为能够过滤的区域)，是在废气流入一侧开口的通孔的内壁部分，为了确保这种蜂窝状过滤器的能够过滤的区域尽可能的大，降低捕集粒子的过程中的背压，上述填充材料在通孔长度方向的长度要做得尽量的短才好。

此外，如果上述蜂窝状过滤器的气孔率很低时，由于在捕集粒子的过程中背压立刻升高，就必须用上述那样的加热器等加热装置频繁地进行翻新处理，所以要设法提高一直以来的蜂窝状过滤器的气孔率。

还有，近来，已经在考虑把氧化催化剂装载在蜂窝状过滤器的气孔中，使流入上述蜂窝状过滤器的废气中所含有的碳氢化合物与上述氧化催化剂进行反应，利用在反应过程中所产生的热量对蜂窝状过滤器进行翻新处理，来代替上述那样的使用加热器等加热装置的方法。在进行这种翻新处理的蜂窝状过滤器中，由于在蜂窝状过滤器的气孔中装载了氧化催化剂，就容易发生粒子堵塞气孔的问题，而且，为了产生大量的热量，必须装载尽可能多的氧化催化剂等，根据这些理由，就必须提高蜂窝状过滤器的气孔率。

这样，提高了蜂窝状过滤器的气孔率，背压就难以升高，有利于捕集粒子，此外，也能大量装载氧化催化剂了。

可是，上述蜂窝状过滤器的气孔率的提高，却降低了蜂窝状过滤器本身的强度。这样，当把安装了上述蜂窝状过滤器的废气净化装置设置在发动机等内燃机的排气通道上，进行实际使用时，由于废气的压力等的冲击，很容易在隔壁上产生裂纹。

此外，如上所述，填充在通孔端部的填充材料，为了确保蜂窝状过滤器的能够过滤的区域尽可能的大，上述填充材料在通孔长度方向上的长度，要尽可能的短，但是，这种的蜂窝状过滤器，由于上述填充材料与隔壁的接触面积小，上述填充材料对于隔壁的粘接强度就低(参见日本特开2003-3823号公报)。

可是，由于在废气流出的一侧填充了填充材料部分的隔壁，是受到废气最大压力等的冲击的部分，在以上所说的那种随着气孔率的提高，弯曲强度下降的蜂窝状过滤器中，由于废气的压力等所造成的冲击，填充了上述填充材料的部分的隔壁上容易产生裂纹，很容易成为上述填充材料脱落，或者耐久性能很差的蜂窝状过滤器。

发明内容

本发明就是为了解决这些问题而提出的，其目的是提供一种在使用过程中不会发生裂纹和填充材料脱落，而耐久性能优良的废气净化用蜂窝状过滤器。

本发明的废气净化用蜂窝状过滤器，是这样一种结构的废气净化用的蜂窝状过滤器，它在长度方向上并排设置了许多把壁部隔开的通孔，在由多孔陶瓷制成的柱状件一侧的端部，用填充材料填充上述通孔中的规定的那些通孔，另一方面，在上述柱状件另一侧的端部，用填充材料填充上述通孔中没有用填充材料填充过的那些通孔，以使上述壁部的一部分或者全部起捕集粒子用过滤器的作用，其特征在于，

上述废气净化用蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα(MPa)，与上述填充材料在上述通孔长度方向上的长度L(mm)，有Fα×L≥30的关系，并且为0.5≤L≤40。

附图说明

图1(a)是模拟表示本发明的废气净化用蜂窝状过滤器的一个例子的立体图，图1(b)是图1(a)中所示的蜂窝状过滤器的A-A线断面图；

图2是模拟表示本发明的废气净化用蜂窝状过滤器的另一个例子的立体图；

图3(a)是模拟表示图2中所示的本发明的废气净化用蜂窝状过滤器所使用的多孔陶瓷部件的立体图，图3(b)是沿图3(a)中的B-B线的纵向断面图；

图4(a)是模拟表示制造本发明的废气净化用蜂窝状过滤器的过程中所使用的封口装置的一个例子的断面图，图4(b)是图4(a)中所示的封口装置的局部放大断面图；

图5是模拟表示制造本发明的废气净化用蜂窝状过滤器的方式的侧视图；

图6是模拟表示安装了本发明的废气净化用蜂窝状过滤器的废气净化装置的断面图；

图7(a)模拟表示用于图6中所示的废气净化装置的外壳的一个例子的立体图，图7(b)是模拟表示另一种外壳的立体图；

图8(a)表示实施例中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之间的关系的曲线图，图8(b)表示比较例子和试验例子中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之间的关系的曲线图。

符号说明

10、20  废气净化用蜂窝状过滤器

11、31  通孔

12、32  填充材料

13    壁部

24    密封材料层

25    陶瓷块

26    密封材料层

30    多孔陶瓷部件

33    隔壁

具体实施方式

本发明是一种废气净化用蜂窝状过滤器，其结构为：在沿着长度方向并排设置许多用壁部隔开的通孔的，用多孔陶瓷制成的柱状体的一个端部上，用填充材料填充上述通孔中规定的通孔，另一方面，在上述柱状体的另一端，用填充材料填充上述那些没有用上述填充材料填充的通孔。这样，上述壁部的一部分或者全部就能具有捕集粒子用过滤器的功能。

这种废气净化用蜂窝状过滤器具有这样的特征，即，上述废气净化用蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα(MPa)与上述填充材料在上述通孔的长度方向的长度L(mm)具有下列关系：Fα×L≥30。

另外，在以下的说明中，“本发明的废气净化用蜂窝状过滤器”用简化的“本发明的蜂窝状过滤器”来表示，而“填充材料在上述通孔的长度方向的长度”用“填充材料的长度”来表示。

图1(a)是模拟表示本发明废气净化用蜂窝状过滤器的一个例子的立体图，图1(b)是图1(a)中的A-A线断面图。

如图1(a)所示，本发明的蜂窝状过滤器10是用一种多孔陶瓷烧结件制成的柱状体，在其长度方向上设有许多并排的，用壁部13隔开的通孔11，全部壁部13都能起捕集粒子的过滤器的作用。

即，如图1(b)所示，在蜂窝状过滤器10上形成的通孔11其废气的进气口侧或排出口侧中的任一侧由填充材料12封口，于是流入某个通孔11中的废气，必须在通过隔开通孔11的壁部13之后，才能从另一个通孔11中流出去。

于是，流入本发明的蜂窝状过滤器10的废气中所含有的粒子，在通过壁部13的过程中，被壁部13所捕集，废气就净化了。

这种结构的蜂窝状过滤器10可以设置在位于内燃机排气通道上的废气净化装置中来使用。

另外，上述废气净化装置将在下文中描述。

在本发明的蜂窝状过滤器10中，蜂窝状过滤器10的弯曲强度Fα(MPa)与填充材料12的长度L(mm)的乘积，Fα×L大于等于30。

所谓本发明的蜂窝状过滤器10的弯曲强度Fα，是指本发明的构成蜂窝状过滤器10的多孔陶瓷材料的弯曲强度，这个弯曲强度Fα，通常是由下列方法测得的：如图3(a)所示，沿通孔11的内壁，切出一个长方形的柱状试样，其垂直于通孔11的长度方向这一面的尺寸大约是34(mm)×34(mm)，并按照JIS R 1601的标准对其进行三点弯曲试验，然后根据破坏载荷，试样的尺寸，蜂窝状断面的二次弯矩，以及支点的距离，计算出弯曲强度。

在本发明的蜂窝状过滤器10中，上述Fα×L的下限设定为30，因此，在通过提高蜂窝状过滤器10的气孔率而降低其弯曲强度的情况下，即，在上述Fα减小的情况下，要把填充材料12的长度L做得比弯曲强度大的蜂窝状过滤器长。

结果，就增大了通孔11端部上所填充的填充材料12与壁部13之间的接触面积，使得两者之间的粘接强度增大。因此，就不会因为流入通孔11内部的废气而使填充了填充材料12的壁部13产生裂纹，填充材料12也不会脱落。

当上述Fα×L不到30时，蜂窝状过滤器10的弯曲强度Fα就过于小了，或者，填充材料12的长度L过于短了。

在上述Fα过小的情况下，立刻就会由于流入本发明的蜂窝状过滤器中的废气而产生裂纹，不能再用作废气净化用过滤器了，此外，在上述L过短的情况下，填充在通孔端部上的填充材料的粘接强度下降，就会由于废气流入本发明的蜂窝状过滤器的过程中所产生的热冲击，而使上述填充材料脱落。

此外，在本发明的蜂窝状过滤器10中，还希望上述Fα×L小于等于200。当上述Fα×L超过200时，蜂窝状过滤器10的弯曲强度就过于大了，或者，填充材料12的长度L过于长了。

在上述Fα过大的情况下，即，制造的蜂窝状过滤器10的弯曲强度非常大时，由于这种蜂窝状过滤器10的气孔率很低，在捕集粒子的过程中，背压就过高了，必须频繁地进行蜂窝状过滤器10的翻新处理。此外，如果填充材料的长度L过长，本发明的蜂窝状过滤器10中的能够过滤废气的区域就减小了，也会造成捕集粒子的过程中的背压立刻变高，必须频繁地进行蜂窝状过滤器10的翻新处理。

此外，在这种Fα×L超过200的蜂窝状过滤器中，在使用过程中背压急剧上升，会发生蜂窝状过滤器损坏，或者会使发动机等内燃机发生故障。

在本发明的蜂窝状过滤器10中，并不一定要特别限制蜂窝状过滤器10的弯曲强度Fα，而是要根据所使用的陶瓷材料和蜂窝状过滤器10的目标气孔率来决定，希望弯曲强度为1～60MPa。当上述Fα不足1MPa时，为了满足上述Fα×L≥30的关系，就必须把填充材料的长度L做得非常长，于是蜂窝状过滤器的能够过滤的区域就减小了，捕集粒子的过程中的背压就升高了，必须频繁地进行蜂窝状过滤器的翻新处理。此外，还容易受到废气的压力等的冲击而损坏。更进一步，制造这种低强度的蜂窝状过滤器本身就很困难。另一方面，当上述Fα超过60MPa时，蜂窝状过滤器10的气孔率降低了，捕集粒子的过程中的背压有时会立刻升高，必须频繁地进行蜂窝状过滤器的翻新处理。

此外，在本发明的蜂窝状过滤器10中，对填充材料12的长度L也没有特别的限制，例如，希望在0.5～40mm的范围内。

当上述L不到0.5mm时，填充在蜂窝状过滤器10的通孔11中的填充材料12与壁部13的接触面积小，两者的粘接强度降低，由于流入的废气的压力等的冲击，填充材料12会在被填充有填充材料部分的壁部13上产生裂纹，或者，填充材料12会脱落。另一方面，当上述L超过40mm时，蜂窝状过滤器10中的能够过滤废气的区域就减小了，也会造成捕集粒子的过程中的背压立即变高，必须频繁地进行蜂窝状过滤器10的翻新处理。更进一步，这种蜂窝状过滤器在使用过程中的背压将急剧上升，会发生蜂窝状过滤器损坏，或者会使发动机等内燃机发生故障。

本发明的蜂窝状过滤器10是用多孔陶瓷材料制成的。

对于上述陶瓷材料，没有特别的限制，例如，可以使用下列这几种材料：堇青石、氧化铝、二氧化硅、高铝红柱石及其制品；诸如碳化硅、碳化锆、碳化钛、碳化钽、碳化钨等碳化物的陶瓷材料；以及氮化铝、氮化硅、氮化硼、氮化钛等氮化物陶瓷材料。但，通常都使用堇青石等氧化物陶瓷材料。因为这种材料除了制造的价格便宜之外，热膨胀系数也比较小，在使用过程中不会发生氧化。另外，也可以使用在上述这些陶瓷材料中配有配有硅元素的含硅陶瓷材料，或者由硅元素和硅酸盐化合物结合的陶瓷材料。

此外，本发明的蜂窝状过滤器10的孔隙率与上述蜂窝状过滤器10的强度有密切的关系，由于它是随着强度而变化的，所以要设定在上述的强度的范围内，通常，希望在30～80％左右。当孔隙率不足30％时，蜂窝状过滤器10会很快发生堵塞，另一方面，当孔隙率超过80％时，蜂窝状过滤器10的强度就降低，很容易损坏。

另外，上述孔隙率，例如，是用水银压入法，阿基米德法和使用扫描电子显微镜(SEM)进行观察等公知的方法来进行测定的。

此外，蜂窝状过滤器10的平均孔隙直径一般希望在5～100μm的范围内。如果平均孔隙直径小于5μm，粒子就很容易堵塞孔隙。另一方面，如果平均孔隙直径大于100μm，粒子就会穿过孔隙，就不能捕集这种粒子，就起不到过滤器的作用。

此外，如图1(b)所示，在蜂窝状过滤器10中，沿着长度方向并排地设置了许多为废气流通用的，用壁部13隔开的通孔11，在这种通孔11的入口侧或者出口侧的任何一侧用填充材料12封口。

构成填充材料12的材料没有特别的限制，例如，可以是以上述陶瓷作为主要成分的材料。特别希望是与构成蜂窝状过滤器10的陶瓷材料同样的材料。由于是热膨胀率相同的材料，所以能防止在使用时和进行翻新处理时由于温度变化而产生裂纹。

对蜂窝状过滤器10的尺寸没有特别的限制，可在考虑所使用的内燃机的排气通道的尺寸等因素后，适当确定。

此外，蜂窝状过滤器的形状只要是柱状即可，没有特别的限制，例如，可以采用圆柱形，椭圆柱形，棱柱形等任意形状。但，通常大多使用图1所示的圆柱形。

此外，本发明的蜂窝状过滤器的柱状体，希望把多个在长度方向上并排设有用隔壁隔开的许多通孔的棱柱形多孔陶瓷部件，中间夹着密封材料层，捆成一束而构成。由于把上述柱状体分成了多个多孔陶瓷部件，所以，能减小在使用过构成中作用在多孔陶瓷部件上的热应力，能使本发明的蜂窝状过滤器具有非常优良的耐热性能。此外，多孔陶瓷部件的数量是可以自由增减的，所以能调整过滤器的尺寸大小。

图2是模拟表示本发明的蜂窝状过滤器的另一种例子的立体图，图3(a)是模拟表示构成图2中所示的蜂窝状过滤器的多孔陶瓷部件的一个例子的立体图，图3(b)是图3(a)中沿B-B线的断面图。

如图2所示，本发明的蜂窝状过滤器20是把中间夹着密封材料层24的多个多孔陶瓷部件30捆在一起而构成陶瓷块25，并且在这个陶瓷块25的周围形成了一层密封材料层26。此外，如图3所示，这种多孔陶瓷部件30在长度方向上并排设置了许多通孔31，而隔开这些通孔31的隔壁33则起过滤器的作用。

即，如图3(b)所示，在多孔陶瓷部件30上形成的通孔31，用填充材料32对废气的进口侧或者出口侧中的任何一侧的端部进行封口，所以，从某一个通孔31流入的废气必须在通过隔开通孔31的隔壁33之后，才能从另一个通孔31中流出去。

此外，在陶瓷块25周围形成的密封材料层26，是为了在把蜂窝状过滤器20设置在内燃机的排气通道上时，防止废气从陶瓷块25的外周部分漏出来而设置的。

另外，图3(b)中的箭头表示废气的流向。

具有这种结构的蜂窝状过滤器20设置在布置在内燃机的排气通道中的废气净化装置中，在内燃机排除的废气中的粒子通过这种蜂窝状过滤器20时，就被隔壁33所捕集，从而能使废气净化。

这种蜂窝状过滤器20，由于它的耐热性能非常优良，而且翻新处理等也很方便，所以大多使用在各种大型车辆和装有柴油机的车辆上。

如以本发明的具有这种结构的蜂窝状过滤器20的弯曲强度为Fα’，填充材料32的长度为L’，则蜂窝状过滤器20的弯曲强度Fα’与填充材料32的长度L’之间有下列关系式：Fα’×L’≥30。

另外，所谓本发明的蜂窝状过滤器20的弯曲强度Fα’，是指本发明的构成蜂窝状过滤器20的多孔陶瓷材料的弯曲强度，这个弯曲强度Fα’，通常是使用棱柱形的多孔陶瓷部件30，并按照JIS R 1601的标准对其进行三点弯曲试验，然后根据破坏载荷，试样的尺寸，蜂窝状断面的二次弯矩，以及支点的距离而计算出来的。

用于多孔陶瓷部件30的材料没有特别的限制，可使用与以上说到的陶瓷材料同样的材料，在这些材料中，最希望使用耐热性能好，机械性能优良，而且热传导系数大的碳化硅。

此外，多孔陶瓷部件30的孔隙率和平均孔径，可以是与上述图1中所说明的本发明的蜂窝状过滤器10同样的孔隙率和平均孔径。

制造这种多孔陶瓷部件30所使用的陶瓷颗粒的直径，虽然没有特别的限制，但希望是在以后的烧结工序中收缩少的材料，例如，最好是将重量占100份的平均颗粒直径为0.3～50μm左右的粉末，与重量占5～65份的平均颗粒直径为0.1～1.0μm左右的粉末组合起来的材料。把上述粒径陶瓷粉末以上述比例混合，就能用来制造出多孔陶瓷部件30。

本发明的蜂窝状过滤器20，是把密封材料层24夹在许多多孔陶瓷部件30中间，再捆扎起来，构成陶瓷块25，在陶瓷块25的外周上也形成密封材料层26。

即，在本发明的蜂窝状过滤器20中，在多孔陶瓷部件30之间，以及在陶瓷块25的外周上，都形成密封材料层，在多孔陶瓷部件30之间形成的密封材料层(密封材料层24)，具有把许多多孔陶瓷部件30粘接在一起的粘接剂的功能，另一方面，在陶瓷块25的外周上形成的密封材料层(密封材料层26)，则具有在把本发明的蜂窝状过滤器20设置在内燃机的排气通道上时，防止废气从陶瓷块25的外周泄漏出来用的密封材料的功能。

构成上述密封材料层(密封材料层24和密封材料层26)的材料没有特别的限制，例如，可以使用无机粘接剂，有机粘接剂，无机纤维和无机粒子等制成的材料。

另外，如上所述，在本发明的蜂窝状过滤器20中，密封材料层是在多孔陶瓷部件30之间，以及在陶瓷块25的外周上形成的，这些密封材料层(密封材料层24和密封材料层26)既可以是用相同的材料制造的，也可以是用不同的材料制造的。还有，在上述密封材料层是用相同的材料制成的情况下，其材料的配比既可以相同，也可以不同。

上述无机粘接剂，例如，可以是二氧化硅溶液，氧化铝溶液等。这些粘接剂既可以单独使用，也可以两种以上混合后使用。在上述无机粘接剂中，最好用的是二氧化硅溶液。

上述有机粘接剂，例如，可以是聚乙烯醇，甲基纤维，乙基纤维，羰基醇纤维等。这些粘接剂既可以单独使用，也可以两种以上混合后使用。在上述有机粘接剂中，最好用的是羰基醇纤维。

上述无机纤维，例如，可以是诸如二氧化硅-氧化铝，高铝红柱石，氧化铝，二氧化硅等的陶瓷纤维。这些无机纤维既可以单独使用，也可以两种以上混合后使用。在上述无机纤维中，最好用的是二氧化硅-氧化铝纤维。

上述无机粒子，例如，可以是碳化物，氮化物等粒子，具体的说，例如，可以是碳化硅、氮化硅、氮化硼等制成的无机粉末或晶须。这些无机粒子既可以单独使用，也可以两种以上混合后使用。在上述无机粒子中，最好用的是具有优良导热性能的碳化硅粒子。

在图2中所示的蜂窝状过滤器20中，陶瓷块25的形状是圆柱形，但，本发明的蜂窝状过滤器中，陶瓷块的形状并不是仅限于圆柱形，例如，可以是椭圆柱形，棱柱形等任意形状。

在陶瓷块25的外周上形成的密封材料层26的厚度，也没有特别的限制，例如，一般希望在0.3～1.0mm左右的范围内。当小于0.3mm时，废气可能会从陶瓷块25的外周上泄漏出去，另一方面，当超过1.0mm时，虽然能完全防止废气的泄漏，但在经济上不利。

此外，在本发明的蜂窝状过滤器中，最好还附有催化剂。当本发明的蜂窝状过滤器附有催化剂时，除了具有捕集废气中的粒子的过滤器的功能之外，还具有净化废气中所含有的上述CO、HC和NO_X等有害气体的催化剂载体的功能。

上述催化剂没有特别的限制，只要是能净化废气中的CO、HC和NO_X等有害气体的催化剂就可以，例如，可以是白金、钯、铑等贵金属。此外，在贵金属之外，也有再加入下列各种元素的：碱金属(元素周期表中的第一族)、碱土金属(元素周期表中的第二族)、稀土类元素(元素周期表中的第三族)，以及过渡金属元素。

此外，当在本发明的蜂窝状过滤器上附有上述催化剂时，最好预先在其表面上形成催化剂载体膜之后，再把催化剂附着在其上面。这样，由于增大了表面系数，提高了催化剂的弥散度，能增加催化剂的反应部分。此外，由于借助于催化剂载体膜来能防止催化剂金属的烧结，提高了催化剂的耐热性能。另外，还能降低压力损失。

上述催化剂载体膜，例如，可以使用下列各种化合物构成的膜：氧化铝、二氧化锆、二氧化钛、二氧化硅等。

上述催化剂载体膜的成型方法没有特别的限制，例如，在形成氧化铝构成的催化剂载体膜的情况下，可以使用浸渍在将γ-AL₂O₃粉末弥散在溶剂中的浆糊状溶液中的方法，溶胶-凝胶法等。

另外，在涂敷了上述催化剂的时候，希望在涂敷催化剂之后测定本发明的蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα。本发明的蜂窝状过滤器的上述Fα×L≥30的关系，由于在设置在废气净化装置中使用的过程中，为防止蜂窝状过滤器破损的条件下进行测定，所以希望在设置在废气净化装置中的状态下进行测定。

涂敷了上述催化剂的本发明的蜂窝状过滤器，是具有与以往公知的涂敷了催化剂的DPE(柴油机粒子过滤器)同样的废气净化功能的过滤器。因此，这里就省略了对本发明的蜂窝状过滤器在具有催化剂载体的功能的情况下的详细说明。

如上所述，本发明的蜂窝状过滤器，在蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα与填充材料在通孔的长度方向的长度L之间具有Fα×L≥30的关系。即，在本发明的蜂窝状过滤器中，即使在孔隙率很高而蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα很小的情况下，由于填充材料的通孔在长度方向的长度L做得很长，上述Fα×L大于等于30，因此填充着填充材料的部分的壁部与填充材料之间的接触面积增大，所以其粘接强度也变得很大。

因此，当把设置了本发明的蜂窝状过滤器的废气净化装置安装在发动机等内燃机的排气通道上，让废气流入上述蜂窝状过滤器的通孔中时，填充了上述填充材料部分的壁部，也不会因为流入通孔中的废气的压力等的冲击而产生裂纹，或者使上述填充材料脱落，能使本发明的蜂窝状过滤器的寿命很长。

下面，说明以上所述的本发明的蜂窝状过滤器的制造方法的一个例子。

当本发明的蜂窝状过滤器的结构如图1所示，其整体是用一个烧结件构成的情况下，首先，使用以上面所说的陶瓷作为主要成分的膏状原料，进行挤压成形，做成形状大致与图1所示的蜂窝状过滤器10相同的陶瓷成型件。

作为上述膏(paste)状原料，例如，可以是在上述那样的陶瓷粉末中加入粘接剂和弥散溶剂。

对上述粘接剂没有特别的限制，例如，可以是：甲基纤维、羰基醇纤维、羟基乙基纤维、聚乙烯甘醇、酚醛树脂、环氧树脂等。

上述粘接剂的配比，通常希望是相对陶瓷粉末100份重量为1～10份左右重量。

上述弥散溶剂没有特别的限制，例如，可以是苯等有机溶剂，甲醇等酒精，以及水等。

上述弥散溶剂的配比要适量，以使膏状原料的粘度能在一定的范围之内。

用磨碎机之类把这些陶瓷粉末、粘接剂和弥散溶剂混合在一起，用搅拌机充分搅拌之后，进行挤压成形，做成上述陶瓷成形件。

此外，还可以根据需要在上述膏状原料中添加成形助剂。

作为上述成形助剂，没有特别的限制，例如，可以使用乙二醇、糊精、脂肪酸盐、聚乙醇等。

还有，根据需要，可以在上述膏状原料中添加成分为氧化物类陶瓷的细微的中空球体的空心球，球状丙烯酸粒子，石墨等造孔剂。

对上述空心球也没有特别的限制，例如，可以是二氧化铝、玻璃的微小空心球、硅胶空心球、烟灰空心球(FA空心球)，以及富铝红柱石空心球等。其中以烟灰空心球为佳。

此外，在上述膏状原料中使用的材料和配比应该预先调整好，以便使经过后续工序所制造出来的蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα在1～60MPa之间。如以上对本发明的蜂窝状过滤器所说明的那样，这种蜂窝状过滤器不容易被流入通孔中的废气所损坏，此外，背压也不会在捕集粒子的过程中立即升高。

另外，上述蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα，主要是由所使用的陶瓷材料和它的孔隙率来决定的值，调节上述膏状原料中所使用的材料和配比等，就能控制这种蜂窝状过滤器的孔隙率。

但是，根据上述陶瓷材料成形件的烧结条件等，也可以对上述蜂窝状过滤器的孔隙率进行一定程度的控制。

不过，在将上述陶瓷成形件用微波干燥机、热风干燥机、感应电流干燥机、减压干燥机、真空干燥机，以及冷冻干燥机等进行干燥，成为陶瓷干燥件之后，要在预定的通孔中填充作为填充材料的膏状填充材料，对上述通孔进行封口处理。

图4(a)是模拟表示进行上述封口处理的过程中所使用的封口装置的一个例子的断面图，图4(b)是其一部分的局部放大断面图。

如图4所示，上述用于封口处理的封口装置100，在其侧面设有形成了规定图案的开口部分111a的罩子111，内部充满了膏状填充材料120的两组密闭式填充材料排出槽110，布置成形成罩子111的两个侧面互相相对。

当使用这种封口装置100进行上述陶瓷干燥件的封口处理时，首先，把陶瓷干燥件40固定在两个填充材料排出槽110之间，让陶瓷干燥件40的端面40a与填充材料排出槽110的侧面形成的罩子111接触。

此时，罩子111上的开口部分111a的位置正好对着陶瓷干燥件40的通孔42。

接着，使用泵，诸如专用泵等对填充材料排出槽110施加一定的压力，使膏状填充材料120从罩子111的开口部分111a排出来，通过使膏状填充材料120挤入陶瓷干燥件40的通孔42的端部中，就能把作为填充材料的膏状填充材料120填充到陶瓷干燥件40的规定的通孔42中。

另外，上述用于封口处理的封口装置，不是仅限于上述那样的封口装置100，也可以使用其他方式的封口装置，例如，具有其内部设有搅拌叶片的开放式填充材料排出槽，通过使上述搅拌叶片在上下方向移动，使充满上述填充材料排出槽的膏状填充材料流动，来填充这种膏状填充材料。

另外，上述膏状填充材料的离开陶瓷干燥件端面的距离，要这样来调整，使得经过后续工序所制造出来的蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα，与填充材料的长度L的乘积满足Fα×L≥30的关系。

具体的说，以填充到膏状填充材料离开陶瓷干燥件的端面在0.5～40mm的范围内为佳。

对上述膏状填充材料没有特别的限制，例如，可以使用与上述膏状原料同样的材料，但最好在使用上述膏状原料的陶瓷粉末中添加了润滑剂、溶剂、弥散剂和粘接剂的材料。

因为，这样能防止陶瓷粒子在上述封口处理的过程中的沉降。

在这种膏状填充材料中，上述陶瓷粉末希望是在其平均粒径较大的粗粉中添加少量平均粒径较小的细粉。因为上述细粉能使陶瓷粒子之间互相结合。此外，上述粗粉的平均粒径的下限希望是5μm，最好是10μm。此外，上述粗粉的平均粒径的上限希望是100μm，最好是50μm。另一方面，还希望上述细粉的平均粒径是亚微米级的。

上述润滑剂也没有特别的限制，例如，可以是由烷基聚氧乙烯，烷基聚氧丙烯等制成的润滑剂。

添加这种润滑剂的比例，最好是每100份重量的陶瓷粉末添加0.5～8份重量的润滑剂。如果添加润滑剂的重量不足0.5份，膏状填充材料中陶瓷粒子的沉降速度就会增大，很快就会分离开来。此外，由于膏状填充材料的流道阻力增高，就难以使膏状填充材料充分地进入陶瓷干燥件的通孔内。另一方面，如果添加润滑剂的重量超过8份，就容易发生在烧结陶瓷干燥件过程中收缩过大而造成的裂纹。

上述聚氧乙烯烷基醚或聚氧丙烯烷基醚，是把乙烯的氧化物或者丙烯的氧化物加入并聚合在乙醇中，即把烷基结合在聚氧乙烯(聚氧丙烯)一端的氧原子上而制成的。对上述烷基没有特别的限制，例如，可以是3～22个碳原子的烷基。这种烷基可以是具有直链的烷基，也可以是具有侧链的烷基。

此外，上述聚氧乙烯烷基醚和聚氧丙烯烷基醚，也可以是把烷基结合在由聚氧乙烯和聚氧丙烯构成的集团聚合物中的结构。

对上述溶剂没有特别的限制，例如，可以是二甘醇单-2-乙基己基醚等溶剂。

这种溶剂的添加量最好是每100份重量的陶瓷粉末中添加5～20份重量的溶剂。超过这种范围之外，在陶瓷干燥件的通孔中填充填充材料就会有困难。

对上述分散剂也没有特别的限制，例如，可以是用磷酸酯盐制成的界面活性剂。上述磷酸酯盐，例如，可以是聚氧乙烯烷基醚的磷酸盐，聚氧乙烯烷基苯基醚的磷酸盐，以及烷基磷酸盐等。

这种分散剂的添加量最好是每100份重量的陶瓷粉末添加0.1～5份重量的分散剂。当重量不足0.1份时，就不能使陶瓷粒子均匀地在膏状填充材料中分散开来，另一方面，当重量超过5份时，由于膏状填充材料的密度降低，烧结时的收缩量变大，容易产生裂纹等缺陷。

对上述粘接剂没有特别的限制，可以是(甲基)丙烯酸酯一类的化合物，例如，n-丁基(甲基)丙烯酸盐、n-戊基(甲基)丙烯酸盐、n-己基(甲基)丙烯酸盐等。

这种粘接剂的添加量最好是每100份重量的陶瓷粉末添加1～10份重量的粘接剂。当重量不足1份时，就不能充分确保陶瓷粒子与其它添加剂的结合力。另一方面，当重量超过10份时，由于粘接剂的份量过多，烧结工序中的收缩量过大，容易产生裂纹等缺陷。

然后，在规定的条件下，对填充了上述膏状填充材料的陶瓷干燥件进行脱脂、烧结，结果，就能制造出由多孔陶瓷构成的，成为一个整体烧结件的蜂窝状过滤器。

另外，上述陶瓷干燥件的脱脂和烧结的条件等，可以使用以往制造多孔陶瓷的蜂窝状过滤器时所使用的条件。

此外，如图2所示，本发明的蜂窝状过滤器的结构，是在由多个中间夹着密封材料层的多孔陶瓷部件捆扎起来而构成的情况下，首先，使用以上述陶瓷为主要成分的膏状原料，进行挤压成形，制造成形状为如图3所示的多孔陶瓷部件30那样的生成形状。

另外，上述膏状原料可以是在上面说明的从烧结件做成蜂窝状过滤器时的膏状原料同样的原料，但，其配比既可以与用上述烧结件制成蜂窝状过滤器时的配比相同，也可以不相同。

接着，在使用微波干燥机等机器对上述生成形状进行干燥，成为干燥件之后，便在该干燥件的规定的通孔中填充膏状填充材料，将上述通孔的口封住，进行封口处理。

另外，上述封口处理除了填充膏状填充材料的对象不同之外，可以采用与上述蜂窝状过滤器10的情况同样的方法。

接着，在规定的条件下，对上述经过封口处理的干燥件进行脱脂、烧结，制成在长度方向上并排设有用隔壁隔开的许多通孔的多孔陶瓷部件。

另外，上述半成品成形件的脱脂和烧结的条件等，可以使用以往制造由多个中间夹着密封材料层的多孔陶瓷部件捆扎起来而构成的蜂窝状过滤器时所使用的条件。

接着，如图5所示，把倾斜的状态的多孔陶瓷部件30斜着放置在端面呈V字形的工作台80上之后，在朝向上方的两个侧面30a、30b上，涂敷一层厚度均匀的，作为密封材料层24的膏状密封材料，形成密封材料层81，再在这个密封材料层81上，依次重复进行层叠其他多孔陶瓷部件30的工序，把多孔陶瓷部件30以倾斜的状态堆积起来，制作成规定大小的棱柱形多孔陶瓷部件30的堆积件。在此过程中，使用在棱柱形多孔陶瓷部件30的堆积件的四个角上的多孔陶瓷部件30上，用容易撕开的两面胶的胶纸，把这个四角形的棱柱形多孔陶瓷部件30切开后制作成的三棱柱形多孔陶瓷部件30c，和与三棱柱形多孔陶瓷部件30c形状相同的树脂部件82粘合在一起而成的多孔陶瓷部件，在把多孔陶瓷部件30堆积完之后，再除去所有构成多孔陶瓷部件30的堆积件四个角的树脂部件82，把棱柱形多孔陶瓷部件30的堆积件做成断面为多角形的柱体。这样，就能减少对棱柱形多孔陶瓷部件30的堆积件的外周部进行切削加工，制作成陶瓷块25之后所废弃的，由多孔陶瓷部件所形成的废料的数量。

除了如上述图5所示的方法之外，作为制造断面为多棱柱形的多孔陶瓷部件30的堆积件的方法，与制造蜂窝状过滤器的形状合并在一起，例如，可以使用省略四角的多孔陶瓷部件的方法，组合三角棱柱形多孔陶瓷部件的方法等。此外，当然，也可以制造四角棱柱形的多孔陶瓷部件30的堆积件。

另外，作为构成上述膏状密封部件的材料，与以上在描述本发明的蜂窝状过滤器中说明过的材料一样，这里就省略了对它的说明。

接着，在经过加热这种多孔陶瓷部件30的堆积件，使膏状密封材料层81干燥，固化，成为密封材料层24之后，例如，使用钻石切割器之类，将其外圆周部切削成如图2所示的形状，制成陶瓷块25。

然后，使用上述膏状密封材料，在陶瓷块25的外圆周部上形成密封材料层26，就能制成把许多中间夹着密封材料层的多孔陶瓷部件捆扎起来所构成的蜂窝状过滤器。

用这种方法制成的蜂窝状过滤器都是柱状的，其结构为有许多隔着隔壁并排设置的通孔。

不过，当蜂窝状过滤器是图1所示那样的，整体是由一个烧结件构成的结构时，隔开许多通孔的所有的壁部都有捕集粒子用过滤器的功能，与此相反，当蜂窝状过滤器是图2所示那样的，若干个多孔陶瓷部件中间夹着密封材料层捆扎起来的结构时，由于隔开许多通孔的壁部是由构成多孔陶瓷部件的隔壁，与捆扎该多孔陶瓷部件的密封材料层所构成的，所以，只有它的一部分，即，多孔陶瓷部件的不与密封材料层相接触的隔壁部分，才有捕集粒子用过滤器的功能。

本发明的蜂窝状过滤器被设置在布置在发动机等内燃机的排气通道上的废气净化装置中而使用。另外，在本发明的蜂窝状过滤器中，作为除去捕集后堆积起来的细微的粒子的翻新处理的方法，例如，可使用反向气流冲洗的方法，将废气加热后再流入过滤器中的方法等。

图6是模拟表示安装了本发明的废气净化用蜂窝状过滤器的废气净化装置的断面图。另外，作为除去图6中所示的本发明的蜂窝状过滤器中所捕集堆积起来的细微粒子的翻新处理方法，是使用废气加热后再流入过滤器中的方法。

如图6所示，废气净化装置600主要由下列各部分构成：本发明的蜂窝状过滤器60；覆盖着蜂窝状过滤器60的外部的壳体630；布置在蜂窝状过滤器60与壳体630之间的保持密封件620；以及设置在蜂窝状过滤器60的废气流入侧的加热装置610所构成。连接在发动机等内燃机上的导入管640连接在壳体630的导入废气一侧的端部上，而与外部连接的排气管650连接在壳体630的另一端上。另外，图6中的箭头表示废气的流向。

此外，在图6中，蜂窝状过滤器60既可以是图1中所示的蜂窝状过滤器10，也可以是图2中所示的蜂窝状过滤器20。

在具有这种构成的废气净化装置600中，从发动机等内燃机排出的废气，通过导入管640导入壳体630内，在从蜂窝状过滤器60的通孔通过壁部(隔壁)时，由该壁部(隔壁)捕集粒子，废气被净化之后，通过排气管650排到外部去。

此外，当蜂窝状过滤器60的壁部(隔壁)上堆积了大量的粒子，背压升高时，就要进行蜂窝状过滤器60的翻新处理。

在上述翻新处理中，通过让加热装置610加热后的气体流入蜂窝状过滤器60的通孔内部，对蜂窝状过滤器60进行加热，以便燃烧并除去堆积在壁部(隔壁)上的粒子。

对于构成保持密封件620的材料没有特别的限制，例如，可以使用结晶氧化铝纤维、硅酸铝纤维、二氧化硅纤维等无机纤维，或者含有这些无机纤维中的一种以上的纤维等。

此外，在保持密封件620中，希望含有氧化铝和/或二氧化硅。因为它们能提高保持密封件620的耐热性能和寿命。特别希望保持密封件620含有50％以上的二氧化铝。因为，即使在900～950℃左右的高温下，它也能保持很高的弹性，提高保持蜂窝状过滤器60的力量。

此外，还希望对保持密封件620进行针刺冲孔处理。因为这种工序能使构成保持密封件620的纤维互相聚合，增大其弹性，提高保持蜂窝状过滤器60的力量。

保持密封件620的形状，只要是能包覆蜂窝状过滤器60的外周就可以，没有特别的限制。虽然可以举出任意的形状来，但最好是在矩形的基材部分的一边形成凸部，在与这一边相对的边上形成凹部，当包覆在蜂窝状过滤器60的外周上时，上述凸部与凹部的形状正好嵌合。因为这样，包覆了蜂窝状过滤器60的外周的保持密封件620就不会发生错开了。

对壳体630的材质没有特别的限制，例如，可以是不锈钢等。

此外，对壳体的形状也没有特别的限制，可以是图7(a)所示的壳体71那样的圆筒形，也可以是如图7(b)所示的壳体72那样的沿轴向分成两半的两个半壳体的形状。

此外，应对壳体630的大小进行适当的调节，以便能通过保持密封件620把蜂窝状过滤器60设置在其内部。此外，如图6所示，导入废气用的导入管640连接在壳体630的一个端面上，而排出废气的排气管650则连接在其另一个端面上。

如上所述，加热装置610是为了在蜂窝状过滤器60的翻新处理过程中，把堆积在蜂窝状过滤器60壁部(隔壁)上的粒子燃烧后除去时，加热流入通孔内部的气体而设置的，对于这种加热装置610没有特别的限制，例如，可以使用电加热器和燃烧器等。

另外，流入上述通孔内部的气体，例如，可以是废气和空气等。

此外，如图6所示，在这种废气净化装置中，也可以采用由设置在蜂窝状过滤器60的废气流入侧的加热装置610来加热蜂窝状过滤器60的方式，例如，可以用氧化催化剂附着在蜂窝状过滤器上，并让碳氢化合物流入附着有氧化催化剂的蜂窝状过滤器中，使得上述蜂窝状过滤器发热的方式，或者，也可以在蜂窝状过滤器的流入废气的一侧布置氧化催化剂，通过将碳氢化合物供应给上述氧化催化剂，使其发热，对上述蜂窝状过滤器进行加热的方式。

由于氧化催化剂与碳氢化合物的反应是发热反应，所以能通过利用这种反应时所产生的大量热量，在对废气进行净化的同时，对蜂窝状过滤器进行翻新。

在制造设有本发明的这种蜂窝状过滤器的废气净化装置时，首先，要制造包覆在本发明的蜂窝状过滤器外周上的保持密封件。

在制造上述保持密封件时，首先，使用结晶氧化铝纤维、硅酸铝纤维、二氧化硅纤维等无机纤维，或者含有这些无机纤维中的一种以上的纤维等，形成无机质的网状物(织物)。

此外，对于形成上述无机质的网状物的方法没有特别的限制，例如，可以将上述纤维等分散在含有粘接剂的溶液中，使用制造纸张的抄纸机等，形成无机质的网状物的方法等。

此外，还希望在上述无机质网状物上进行针刺冲孔处理。通过针刺冲孔处理，能使各纤维之间产生聚合，提高其弹性，从而能制造出具有很强的保持蜂窝状过滤器的保持力的保持密封件。

然后，对上述无机质网状物进行切断加工，例如，制造成象上面所说那样的形状，在矩形基材部分的一边上设有凸部，在与这一边相对的另一边上设有凹部的保持密封件。

然后，把上述保持密封件包覆在本发明的蜂窝状过滤器的外周上，并固定该保持密封件。

对固定上述保持密封件的装置没有特别的限制，例如，可以用粘接剂粘接，或者使用软线捆绑等手段。此外，也可以不用特别的装置固定，只是在包覆蜂窝状过滤器的状态下移送到下一个工序中去。另外，上述软线可以是受热后分解的材料。在把蜂窝状过滤器设置在壳体内之后，即使软线由于受热而分解，由于蜂窝状过滤器已经设置在壳体内部了，保持密封件就不会再脱落了。

接着，把经过上述工序加工的蜂窝状过滤器设置在壳体内。

另外，由于上述壳体的材料、形状和结构都与以上所陈述的一样，所以省略了对它的说明。

作为把蜂窝状过滤器设置在壳体内的方法，在上述壳体为圆筒形的壳体71的情况(图7(a))下，例如，可以从保持密封件所包覆的蜂窝状过滤器的一个端面将其推压进去，在到达规定位置之后，再在壳体71的两个端部上，形成用来连接导入管、管道和排出管等的端面。另外，壳体71也可以是有底的圆筒形。

在此过程中，必须调节保持密封件的厚度，蜂窝状过滤器的大小，以及壳体71的大小等，以便能在施加相当大的力量的状态下，渐渐地把蜂窝状过滤器推压进去，而又使得固定了的蜂窝状过滤器不容易移动。

此外，如图7(b)所示，在把上述壳体的形状做成两半个外壳的壳体72的情况下，例如，可以在把蜂窝状过滤器设置在半圆筒形的下部外壳72b内的规定部位上之后，把半圆筒形的上部外壳72a放置在下部外壳72b上，使得在上部固定部分73上形成的通孔73a，与在下部固定部分74上形成的通孔74a正好重合。然后，用螺栓75穿过通孔73a、74a，再用螺母等固定，以固定上部外壳72a和下部外壳72b。然后，再在壳体72的两个端部上，形成具有用来连接导入管、管道和排出管等的开口的端面。在这种情况下，也必须调节保持密封件的厚度，蜂窝状过滤器的大小，以及壳体72的大小等，以便使得固定了的蜂窝状过滤器不容易移动。

更换设置在这种分成两个外壳的壳体72内的蜂窝状过滤器，要比筒状的外壳71容易。

接着，在进行本发明的蜂窝状过滤器的翻新处理的过程中，设置用于对流入蜂窝状过滤器的通孔内的气体进行加热的加热装置。

对于上述加热装置没有特别的限制，例如，可以使用电加热器或者燃烧器等。

此外，上述加热装置一般都设置在装在壳体内的蜂窝状过滤器的废气流入一侧的端面附近。

另外，如在上述废气净化装置中所说明的那样，也可以不设置上述那样的加热装置，而是在本发明的蜂窝状过滤器中装载氧化催化剂，即，在蜂窝状过滤器的废气流入一侧布置氧化催化剂。

接着，把内部设有本发明的蜂窝状过滤器和加热装置的壳体连接在内燃机的排气通道上，就制成了设有本发明的蜂窝状过滤器的废气净化装置。

具体的说，是把上述壳体的设有加热装置一侧的端面，连接在与发动机等内燃机连接的导入管上，而把另一个端面连接在与外部相通的排气管上。

具体实施方式

下面，通过对实施例的描述进一步详细说明本发明，但，本发明并不仅限于这些实施例。

(实施例1)

(1)把重量占70％的平均粒径为10μm的α型碳化硅粉末，与重量占30％的平均粒径为0.5μm的β型碳化硅粉末进行湿式混合，在所获得的100份重量混合物中，加入10份重量的有机粘接剂(甲基纤维素)，18份重量的水，3份重量的造孔剂(球状丙烯酸粒子，平均粒径10μm)，进行混合搅拌之后，调制成膏状原料。

然后，把上述膏状原料填充到挤压成形机内，以10cm/分的挤压速度制成形状大致与图3中所示的多孔陶瓷部件30相同的陶瓷成形件，再把上述陶瓷成形件用微波干燥机进行干燥，成为陶瓷干燥件。

然后，把重量占60％的平均粒径为10μm的α型碳化硅粉末，与重量占40％的平均粒径为0.5μm的β型碳化硅粉末进行混合，在所获得的100份重量的组合物中，加入4份重量的用聚氧乙烯单丁基***制成的润滑剂(日本油脂公司制造，商品名：友尼洛布)，11份重量的用二甘醇单-2-乙基己基醚制成的溶剂(协和发酵公司制造，商品名：OX-20)，2份重量的用磷酸酯类化合物制成的分散剂(第一工业制药公司制造，商品名：普拉色富)，以及5份重量的用OX-20溶解了异丁烯酸n-丁基的粘接剂(东荣化成公司制造，商品名：粘接剂-D)，配合在一起混合均匀后，调制成膏状填充材料。

把这种膏状填充材料填充在图4所示的封口装置100的填充材料排出槽110中，把在上述工序中制成的陶瓷干燥件移动到并固定在规定的位置上，借助于移动填充材料排出槽110，使罩子111与陶瓷干燥件的端面接触。此时，罩子111的开口部分111a正好处于与陶瓷干燥件的通孔相对的位置上。

接着，用专用泵在填充材料排出槽110上施加规定的压力，使膏状填充材料从罩子111的开口部分111a中排出来，进入陶瓷干燥件的通孔的端部，进行封口处理。

此时，上述膏状填充材料在烧结后所形成的填充材料的通孔的长度方向上所填充的长度为0.75mm。

然后，用微波干燥机使经过上述封口处理的陶瓷干燥件再次进行了干燥之后，在400℃下进行脱脂，在常压的氩气氛围中，在2200℃下进行4个小时的烧结，就制成了如图2所示的，尺寸为33mm×33mm×300mm，通孔的数量为31个/cm²，隔壁厚度为0.3mm的，由碳化硅烧结件构成的多孔陶瓷部件。

(2)使用含有重量占19.6％的纤维长度为0.2mm的二氧化铝纤维，重量占67.8的平均粒径为0.6μm的碳化硅粒子，重量占10.1％的硅溶胶，以及重量占2.5％的羧甲基纤维素的耐热膏状粘接剂，按照图5中所说明的方法，把多个上述多孔陶瓷部件捆扎起来，接着，使用钻石切割工具将其切断，制成图2所示的，直径为165mm的圆柱形陶瓷块。

接着，把重量占23.3％，用作无机纤维的铝硅酸盐制成的陶瓷纤维(丸粒含有率：3％，纤维长度：0.1～100mm)；重量占30.2％，用作无机粒子的平均直径为0.3μm的碳化硅粉末；重量占7％，用作无机粘接剂的硅溶胶(溶胶中的SiO₂的含有率：30％重量)；重量占0.5％，用作有机粘接剂的羧甲基纤维素，以及重量占39％的水，混合搅拌之后，调制成膏状密封材料。

接着，使用上述膏状密封材料，在上述陶瓷块的外周部分上形成厚度为1.0mm的膏状密封材料层。然后，在120℃下使上述膏状密封材料层干燥，便制成了如图2所示那样的由圆柱形碳化硅构成的蜂窝状过滤器。

用这种方法制成的蜂窝状过滤器的平均气孔直径为10μm，气孔率为40％，弯曲强度为40MPa。此外，填充材料在通孔长度方向上的长度为0.75mm，上述蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为30。

(实施例2)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为3mm之外，制造成其余各项都与实施例1相同的用碳化硅制造的蜂窝状过滤器。

本实施例2中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为120。

(实施例3)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为5mm之外，制造成其余各项都与实施例1相同的用碳化硅制成的蜂窝状过滤器。

本实施例3中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为200。

(比较例1)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为0.5mm之外，制造成其余各项都与实施例1相同的用碳化硅制造的蜂窝状过滤器。

本比较例1中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为20。

(试验例1)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为6mm之外，制造成其余各项都与实施例1相同的用碳化硅制成的蜂窝状过滤器。

本试验例1中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为240。

(实施例4)

把重量占80％的平均粒径为10μm的α型碳化硅粉末，与重量占20％的平均粒径为0.5μm的β型碳化硅粉末进行湿式混合，在所获得的100份重量混合物中，加入20份重量的有机粘接剂(甲基纤维素)，30份重量的水，20份重量的造孔剂(球状丙烯酸粒子，平均粒径10μm)，进行混合搅拌之后，调制成膏状原料。

然后，把上述膏状原料填充到挤压成形机内，以10cm/分的挤压速度制成陶瓷成形件，再把上述陶瓷成形件用微波干燥机进行干燥，成为与图3中所示的多孔陶瓷部件30形状大致相同的陶瓷干燥件。

然后，调制与实施例1同样的膏状填充材料，进行上述陶瓷干燥件的封口处理。此时，填充后的上述膏状填充材料在烧结后形成的填充材料的通孔的长度方向的长度为4.3mm。

然后，在与实施例1同样的条件下，对进行了上述封口处理的陶瓷干燥件进行脱脂和烧结处理，制成多孔陶瓷部件。

然后，与实施例1中的步骤(2)一样，制造成图2所示那样的，用碳化硅制造的圆柱形蜂窝状过滤器。

用这种方法制成的蜂窝状过滤器的平均气孔直径为10μm，气孔率为60％，弯曲强度为7MPa。此外，填充材料在通孔长度方向上的长度为4.3mm，上述蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为30.1。

(实施例5)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为15mm之外，制造成其余各项都与实施例4相同的用碳化硅制造的蜂窝状过滤器。

本实施例5中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为105。

(实施例6)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为28.5mm之外，制造成其余各项都与实施例4相同的用碳化硅制成的蜂窝状过滤器。

本实施例6中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为199.5。

(比较例2)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为4mm之外，制造成其余各项都与实施例4相同的用碳化硅制成的蜂窝状过滤器。

本比较例2中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为28。

(试验例2)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为30mm之外，制造成其余各项都与实施例4相同的用碳化硅制造的蜂窝状过滤器。

本试验例2中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为210。

(实施例7)

把重量占70％的平均粒径为10μm的α型碳化硅粉末，与重量占30％的平均粒径为0.5μm的β型碳化硅粉末进行湿式混合，在所获得的100份重量混合物中，加入15份重量的有机粘接剂(甲基纤维素)，22份重量的水，5份重量的造孔剂(球状丙烯酸粒子，平均粒径10μm)，进行混合搅拌之后，调制成膏状原料。

然后，把上述膏状原料填充到挤压成形机内，以10cm/分的挤压速度制成陶瓷成形件，再把上述陶瓷成形件用微波干燥机进行干燥，成为与图3中所示的多孔陶瓷部件30形状大致相同的陶瓷干燥件。

然后，调制与实施例1同样的膏状填充材料，进行上述陶瓷干燥件的封口处理。此时，填充后的上述膏状填充材料在烧结后形成的填充材料的通孔的长度方向的长度为1.5mm。

然后，在与实施例1同样的条件下，对进行了上述封口处理的陶瓷干燥件进行脱脂和烧结处理，制成多孔陶瓷部件。

然后，与实施例1中的步骤(2)一样，制造成图2所示那样的，用碳化硅制造的圆柱形蜂窝状过滤器。

用这种方法制成的蜂窝状过滤器的平均气孔直径为10μm，气孔率为50％，弯曲强度为20MPa。此外，填充材料在通孔长度方向上的长度为1.5mm，上述蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为30。

(实施例8)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为6mm之外，制造成其余各项都与实施例7相同的用碳化硅制造的蜂窝状过滤器。

本实施例8中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为120。

(实施例9)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为10mm之外，制造成其余各项都与实施例7相同的用碳化硅制成的蜂窝状过滤器。

本实施例9中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为200。

(比较例3)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为1mm之外，制造成其余各项都与实施例7相同的用碳化硅制成的蜂窝状过滤器。

本比较例3中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为20。

(试验例3)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为12mm之外，制造成其余各项都与实施例7相同的用碳化硅制造的蜂窝状过滤器。

本试验例3中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为240。

(实施例10)

把重量占60％的平均粒径为10μm的α型碳化硅粉末，与重量占40％的平均粒径为0.5μm的β型碳化硅粉末进行湿式混合，在所获得的100份重量混合物中，加入5份重量的有机粘接剂(甲基纤维素)，10份重量的水，进行混合搅拌之后，调制成膏状原料。

然后，把上述膏状原料填充到挤压成形机内，以10cm/分的挤压速度制成陶瓷成形件，再把上述陶瓷成形件用微波干燥机进行干燥，成为与图3中所示的多孔陶瓷部件30形状大致相同的陶瓷干燥件。

然后，调制与实施例1同样的膏状填充材料，进行上述陶瓷干燥件的封口处理。此时，填充后的上述膏状填充材料在烧结后形成的填充材料的通孔的长度方向的长度为0.5mm。

然后，在与实施例1同样的条件下，对进行了上述封口处理的陶瓷干燥件进行脱脂和烧结处理，制成多孔陶瓷部件。

然后，与实施例1中的步骤(2)一样，制造成图2所示那样的，用碳化硅制造的圆柱形蜂窝状过滤器。

用这种方法制成的蜂窝状过滤器的平均气孔直径为10μm，气孔率为30％，弯曲强度为60MPa。此外，填充材料在通孔长度方向上的长度为0.5mm，上述蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为30。

(实施例11)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为2 mm之外，制造成其余各项都与制造实施例10相同的用碳化硅制成的蜂窝状过滤器。

本实施例11中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为120。

(实施例12)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为3.3mm之外，制造成其余各项都与实施例10相同的用碳化硅制成的蜂窝状过滤器。

本实施例12中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为198。

(比较例4)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为0.3mm之外，制造成其余各项都与实施例10相同的用碳化硅制成的蜂窝状过滤器。

本比较例4中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为18。

(试验例4)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为4mm之外，制造成其余各项都与实施例10相同的用碳化硅制成的蜂窝状过滤器。

本试验例4中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为240。

(实施例13)

(1)把40份重量的平均粒径为10μm的滑石，10份重量的平均粒径为9μm的高岭土，17份重量的平均粒径为9.5μm的二氧化铝，16份重量的平均粒径为5μm的氢氧化铝，15份重量的平均粒径为10μm的碳化硅，30份重量的平均粒径为10μm的石墨，17份重量的成形助剂(乙二醇)，25份重量的水，加在一起进行混合搅拌之后，调制成膏状原料。

然后，把上述膏状原料填充到挤压成形机内，以10cm/分的挤压速度制成形状大致与图1中所示的蜂窝状过滤器10相同的陶瓷成形件，再把上述陶瓷成形件用微波干燥机进行干燥，成为陶瓷干燥件。

然后，把40份重量的平均粒径为10μm的滑石，10份重量的平均粒径为9μm的高岭土，17份重量的平均粒径为9.5μm的二氧化铝，16份重量的平均粒径为5μm的氢氧化铝，15份重量的平均粒径为10μm的碳化硅，4份重量的用聚氧乙烯单丁基***制成的润滑剂(日本油脂公司制造，商品名：友尼洛布)，11份重量的用二甘醇单-2-乙基己基醚制成的溶剂(协和发酵公司制造，商品名：OX-20)，2份重量的用磷酸酯类化合物制成的分散剂(第一工业制药公司制造，商品名：普拉色富)，以及5份重量的用OX-20溶解了异丁烯酸n-丁基的粘接剂(东荣化成公司制造，商品名：粘接剂-D)，配合在一起混合均匀后，调制成膏状填充材料。

采用与实施例1同样的方法，使用这种膏状填充材料对上述陶瓷干燥件进行封口处理。

此时，上述膏状填充材料在烧结后所形成的填充材料的在通孔的长度方向上所填充的长度为7.5mm。

不过，由于本实施例13中的陶瓷干燥件的端面形状，与实施例1中的陶瓷干燥件的端面形状完全不同，所以在上述封口处理时，所使用的罩子与在实施例1中对陶瓷干燥件进行封口处理所使用的罩子不同。

即，在实施例13中的陶瓷干燥件进行封口处理时，所使用的罩子正好在与该陶瓷干燥件的通孔相对的位置上具有开口部分。

然后，用微波干燥机再次对经过上述封口处理的陶瓷干燥件进行干燥之后，在400℃下进行脱脂，在常压的氩气氛围中，在1400℃下进行3个小时的烧结，就制成了如图1所示的，直径为165mm，宽度为300mm，用堇青石制成的圆柱形蜂窝状过滤器。

用这种方法制成的蜂窝状过滤器的气孔率为60％，弯曲强度为4MPa。此外，填充材料在通孔长度方向上的长度为7.5mm，上述蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为30。

(实施例14)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为20mm之外，制造成其余各项都与制造实施例13相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本实施例14中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为80。

(实施例15)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为50mm之外，制造成其余各项都与实施例13相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本实施例15中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为200。

(比较例5)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为7mm之外，制造成其余各项都与实施例13相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本比较例5中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为28。

(试验例5)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为60mm之外，制造成其余各项都与实施例13相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本试验例5中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为240。

(实施例16)

把40份重量的平均粒径为10μm的滑石，10份重量的平均粒径为9μm的高岭土，17份重量的平均粒径为9.5μm的氧化铝，16份重量的平均粒径为5μm的氢氧化铝，15份重量的平均粒径为10μm的氧化硅，3份重量的平均粒径为10μm的石墨，10份重量的成形助剂(乙二醇)，18份重量的水，加在一起进行混合搅拌之后，调制成膏状原料。

然后，把上述膏状原料填充到挤压成形机内，以10cm/分的挤压速度制成陶瓷成形件，再把上述陶瓷成形件用微波干燥机进行干燥，成为与图1中所示的蜂窝状过滤器10形状大致相同的陶瓷干燥件。

然后，调制与实施例13同样的膏状填充材料，进行上述陶瓷干燥件的封口处理。此时，填充后的上述膏状填充材料在烧结后形成的填充材料的通孔的长度方向的长度为3.75mm。

然后，用与实施例13同样的条件，对进行了上述封口处理的陶瓷干燥件进行脱脂和烧结处理，制成如图1所示的，用堇青石制成的圆柱形蜂窝状过滤器。

用这种方法制成的蜂窝状过滤器的气孔率为40％，弯曲强度为8MPa。此外，填充材料在通孔长度方向上的长度为3.75mm，上述蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为30。

(实施例17)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为12mm之外，制造成其余各项都与制造实施例16相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本实施例17中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为96。

(实施例18)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为25mm之外，制造成其余各项都与实施例16相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本实施例18中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为200。

(比较例6)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为3mm之外，制造成其余各项都与实施例16相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本比较例6中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为24。

(试验例6)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为28mm之外，制造成其余各项都与实施例16相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本试验例6中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为224。

(实施例19)

把40份重量的平均粒径为10μm的滑石，10份重量的平均粒径为9μm的高岭土，17份重量的平均粒径为9.5μm的氧化铝，16份重量的平均粒径为5μm的氢氧化铝，15份重量的平均粒径为10μm的氧化硅，25份重量的平均粒径为10μm的石墨，15份重量的成形助剂(乙二醇)，以及20份重量的水，加在一起进行混合搅拌之后，调制成膏状原料。

然后，把上述膏状原料填充到挤压成形机内，以10cm/分的挤压速度制成与图1中所示的蜂窝状过滤器10形状大致相同的陶瓷成形件，上述陶瓷成形件用微波干燥机进行干燥，成为陶瓷干燥件。

然后，调制与实施例13同样的膏状填充材料，进行上述陶瓷干燥件的封口处理。此时，填充后的上述膏状填充材料在烧结后形成的填充材料的通孔的长度方向的长度为6.3mm。

然后，用与实施例13同样的条件，对进行了上述封口处理的陶瓷干燥件进行脱脂和烧结处理，制成如图1所示的，用堇青石制成的圆柱形蜂窝状过滤器。

用这种方法制成的蜂窝状过滤器的气孔率为55％，弯曲强度为4.7MPa。此外，填充材料在通孔长度方向上的长度为6.3mm，上述蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为30。

(实施例20)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为23mm之外，制造成其余各项都与制造实施例19相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本实施例20中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为108。

(实施例21)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为42.6mm之外，制造成其余各项都与制造实施例19相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本实施例21中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为200。

(比较例7)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为6mm之外，制造成其余各项都与实施例19相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本比较例7中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为28。

(试验例7)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为43mm之外，制造成其余各项都与实施例19相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本试验例7中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为202。

(实施例22)

把40份重量的平均粒径为10μm的滑石，10份重量的平均粒径为9μm的高岭土，17份重量的平均粒径为9.5μm的氧化铝，16份重量的平均粒径为5μm的氢氧化铝，15份重量的平均粒径为10μm的氧化硅，40份重量的平均粒径为10μm的石墨，25份重量的成形助剂(乙二醇)，以及30份重量的水，加在一起进行混合搅拌之后，调制成膏状原料。

然后，把上述膏状原料填充到挤压成形机内，以10cm/分的挤压速度制成与图1中所示的蜂窝状过滤器10形状大致相同的陶瓷成形件，上述陶瓷成形件用微波干燥机进行干燥，成为陶瓷干燥件。

然后，与实施例13同样，调整膏状填充材料，进行上述陶瓷干燥件的封口处理。此时，填充后的上述膏状填充材料在烧结后形成的填充材料的通孔的长度方向的长度为10mm。

然后，在与实施例13同样的条件下，对进行了上述封口处理的陶瓷干燥件进行脱脂和烧结处理，制成如图1所示的，用堇青石制成的圆柱形蜂窝状过滤器。

用这种方法制成的蜂窝状过滤器的气孔率为70％，弯曲强度为3.0MPa。此外，填充材料在通孔长度方向上的长度为10mm，上述蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为30。

(实施例23)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为38mm之外，制造成其余各项都与制造实施例22相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本实施例23中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为114。

(实施例24)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为66mm之外，制造成其余各项都与制造实施例22相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本实施例24中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为198。

(比较例8)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为9mm之外，制造成其余各项都与实施例22相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本比较例8中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为27。

(试验例8)

除了进行膏状填充材料的填充，使得填充材料在通孔长度方向上的长度为70mm之外，制造成其余各项都与实施例22相同的用堇青石制成的蜂窝状过滤器。

本试验例8中的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之积为210。

在下面的表1中汇集了构成用这种方式制造的实施例1～24，比较例1～8，以及试验例1～8中的蜂窝状过滤器的主要陶瓷材料，弯曲强度(MPa)，气孔率(％)，以及填充材料的长度(mm)的数据。

表1

	陶瓷材料	弯曲强度(MPa)	气孔率(％)	填充材料长度(mm)	乘积(注1)
						实施例1	碳化硅	40	40	0.75	30
实施例2	碳化硅	40	40	3	120
						实施例3	碳化硅	40	40	5	200
实施例4	碳化硅	7	60	4.3	30.1
						实施例5	碳化硅	7	60	15	105
实施例6	碳化硅	7	60	28.5	199.5
						实施例7	碳化硅	20	50	1.5	30
实施例8	碳化硅	20	50	6	120
						实施例9	碳化硅	20	50	10	200
实施例10	碳化硅	60	30	0.5	30
						实施例11	碳化硅	60	30	2	120
实施例12	碳化硅	60	30	3.3	198
						实施例13	堇青石	4	60	7.5	30
实施例14	堇青石	4	60	20	80
						实施例15	堇青石	4	60	50	200
实施例16	堇青石	8	40	3.75	30
						实施例17	堇青石	8	40	12	96
实施例18	堇青石	8	40	25	200
						实施例19	堇青石	4.7	55	6.3	30
实施例20	堇青石	4.7	55	23	108
						实施例21	堇青石	4.7	55	43	200
实施例22	堇青石	3	70	10	30
						实施例23	堇青石	3	70	38	114
实施例24	堇青石	3	70	66	198
						比较例1	碳化硅	40	40	0.5	20
比较例2	碳化硅	7	60	4	28
						比较例3	碳化硅	20	50	1	20
比较例4	碳化硅	60	30	0.3	18
						比较例5	堇青石	4	60	7	28
比较例6	堇青石	8	40	3	24
						比较例7	堇青石	4.7	55	6	28
比较例8	堇青石	3	70	9	27
						试验例1	碳化硅	40	40	6	240
试验例2	碳化硅	7	60	30	210
						试验例3	碳化硅	20	50	12	240
试验例4	碳化硅	60	30	4	240
						试验例5	堇青石	4	60	60	240
试验例6	堇青石	8	40	28	224
						试验例7	堇青石	4.7	55	43	202
试验例8	堇青石	3	70	70	210

注1)乘积：蜂窝状过滤器的弯曲强度×填充材料的长度作为评价实施例1～24，比较例1～8和试验例1～8中的蜂窝状过滤器的性状试验，是把流速为13m/s的空气吹入各实施例，比较例和试验例的蜂窝状过滤器中作为初始背压，来进行测定的。

接着，把各实施例、比较例和试验例中的蜂窝状过滤器，设置在布置在发动机的排气通道上的，如图6所示的废气净化装置中，使上述发动机在转速为3000min^-1，扭矩为50Nm时运转10小时，对废气进行净化。然后，在进行了上述耐久性试验之后，取出各蜂窝状过滤器，用目测对是否产生裂纹进行确认。更进一步，在上述耐久性试验之后，对没有产生裂纹的蜂窝状过滤器进行反复300次上述耐久性试验的热循环试验，然后取出各蜂窝状过滤器，用目测确认裂纹的有无。

上述试验的结果如表2所示。

表2

	初始背压	有无裂纹
					(kPa)	耐久试验后	热循环后
实施例1	10.0	无	无
				实施例2	10.5	无	无
实施例3	11.0	无	无
				实施例4	8.0	无	无
实施例5	8.3	无	无
				实施例6	8.5	无	无
实施例7	8.5	无	无
				实施例8	8.8	无	无
实施例9	9.0	无	无
				实施例10	12.0	无	无
实施例11	12.5	无	无
				实施例12	13.2	无	无
实施例13	7.0	无	无
				实施例14	7.5	无	无
实施例15	7.8	无	无
				实施例16	8.0	无	无
实施例17	8.2	无	无
				实施例18	9.0	无	无
实施例19	7.7	无	无
				实施例20	7.9	无	无
实施例21	8.3	无	无
				实施例22	7.0	无	无
实施例23	7.3	无	无
				实施例24	7.5	无	无
比较例1	5.0	有	-
				比较例2	7.0	有	-
比较例3	8.0	有	-
				比较例4	10.0	有	-
比较例5	6.0	有	-
				比较例6	7.0	有	-
比较例7	6.3	有	-
				比较例8	5.3	有	-
试验例1	15.0	无	有
				试验例2	12.0	无	有
试验例3	14.0	无	有
				试验例4	18.0	无	有
试验例5	10.0	无	有
				试验例6	11.0	无	有
试验例7	10.2	无	有
				试验例8	10.0	无	有

如表2所示，实施例1～24中的蜂窝状过滤器的初始背压的值低到7～13.2kPa，此外，也没有观察到因流入通孔内部的废气的压力所造成的冲击而产生裂纹，在上述耐久试验后的背压也没有怎么升高。还有，即使在热循环试验后，也没有观察到裂纹。

另一方面，在比较例1～8的蜂窝状过滤器中，虽然初始背压的值降低到5～10kPa，但却在受到冲击最大的废气流出侧的填充了填充材料部分的壁部(隔壁)的中心上，产生了由于流入通孔内部的废气的压力所造成的冲击而产生的裂纹。

此外，在气孔率最低，填充材料的长度最短的比较例4的蜂窝状过滤器中，上述填充材料由于废气的压力而脱落了。

此外，试验例1～8中的蜂窝状过滤器的初始背压的值高达10～18kPa，此外，虽然没有观察到因流入通孔内部的废气的压力所造成的冲击而产生的裂纹，但在上述耐久试验后的背压却升得非常高，在热循环试验后产生了裂纹。

即，实施例1～24中的蜂窝状过滤器，没有因为从发动机排出了的废气的压力所造成的冲击而产生裂纹，耐久性能很好，而且，由于在捕集粒子的过程中的背压并没有立刻升高，所以不必频繁地进行蜂窝状过滤器的翻新处理，能充分发挥其过滤器的作用。

另一方面，比较例1～8中的蜂窝状过滤器，由于从发动机排出的废气的压力所造成的冲击，有的在填充材料填充部分的壁部(隔壁)上产生了裂纹，有的发生了填充材料的脱落，耐久性能很差。此外，即使是没有发生填充材料脱落的蜂窝状过滤器，废气也会从所产生的裂纹泄漏出来，不能充分发挥其过滤器的作用。

此外，试验例1～8中的蜂窝状过滤器，虽然没有由于从发动机排出的废气的压力所造成的冲击而立刻产生裂纹，但，与实施例1～18中的蜂窝状过滤器相比，由于能够过滤的区域小，初始背压高，在捕集粒子的过程中背压立刻升高，如果长期使用就会产生裂纹。

另外，从实施例19～21和比较例7的结果可知，用气孔率为55％的堇青石制成的蜂窝状过滤器，其弯曲强度为4.7MPa，为了在耐久性试验中不产生裂纹，必须使填充材料的长度大于等于6.3mm。此外，从实施例13～15和比较例5的结果可知，用气孔率为60％的堇青石制成的蜂窝状过滤器，其弯曲强度为4MPa，为了在耐久性试验中不产生裂纹，必须使填充材料的长度大于等于7.5mm以上。此外，从实施例22～24和比较例8的结果可知，用气孔率为70％的堇青石制成的蜂窝状过滤器，其弯曲强度为4MPa，为了在耐久性试验中不产生裂纹，必须使填充材料的长度大于等于10mm。

因此，在特开2003-3823号公报的实施例中所记载的蜂窝状过滤器，是用堇青石制成的，因为隔壁的气孔率为55～70％，填充材料的长度为2～6mm，所以可以推断，所有的填充材料的长度都太短，因而在耐久性试验中会产生裂纹。

此外，图8(a)是实施例1～24的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之间的关系的曲线图，图8(b)是比较例1～8和试验例1～8的蜂窝状过滤器的弯曲强度与填充材料的长度之间的关系的曲线图。在图8(a)、(b)中，下方的曲线是蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα与填充材料的长度L的乘积达到30的曲线，而上方的曲线是蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα与填充材料的长度L的乘积达到200的曲线。

如图8(a)所示，实施例1～24的蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα与填充材料的长度L的乘积的值，都处于上、下曲线之间，另一方面，如图8(b)所示，比较例1～8的蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα与填充材料的长度L的乘积的值，都处于下方曲线之下。此外，试验例1～8的蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα与填充材料的长度L的乘积的值，都处于上方曲线之上。

根据对上述实施例和比较例的性状评价试验的结果，以及图8中所示的曲线图，通过使蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα与填充材料的长度L的乘积的值处于图8所示的下方曲线之上(即，使Fα×L大于30)，就不会发生由于从发动机排出的废气压力所造成的冲击，而在填充了填充材料部分的壁部(隔壁)上产生裂纹，也不会发生填充材料脱落等情况，能制造出耐久性能优良的蜂窝状过滤器来。

更进一步，根据对上述实施例的性状评价试验的结果，以及图8中所示的曲线图，通过使蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα与填充材料的长度L的乘积的值处于图8所示的上方曲线之下(即，使Fα×L小于等于200)，就不会发生初始背压很低，而在捕集粒子的过程中背压立即升高的情况，能制造出可以长期使用的蜂窝状过滤器来。

如上所述，本发明的废气净化用蜂窝状过滤器，在使用过程中不会产生裂纹或者发生填充材料脱落的情形，是耐久性能良好的过滤器。

Claims (6)

1.一种废气净化用蜂窝状过滤器，在长度方向上并排设置了许多由壁部隔开的通孔且由多孔陶瓷制成的柱状件一侧的端部，用填充材料填充上述通孔中的规定的那些通孔，另一方面，在上述柱状件另一侧的端部，用填充材料填充上述通孔中没有用填充材料填充过的那些通孔，以使上述壁部的一部分或者全部起捕集粒子用过滤器的作用，其特征在于，

上述废气净化用蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα(MPa)，与上述填充材料在上述通孔的长度方向上的长度L(mm)，有Fα×L≥30的关系，并且为0.5≤L≤40。

2.如权利要求1所述的废气净化用蜂窝状过滤器，其特征在于，废气净化用蜂窝状过滤器的弯曲强度Fα(MPa)，与上述填充材料在上述通孔长度方向上的长度L(mm)，有Fα×L≤200的关系。

3.如权利要求1所述的废气净化用蜂窝状过滤器，其特征在于，在过滤器中具有催化剂。

4.如权利要求2所述的废气净化用蜂窝状过滤器，其特征在于，在过滤器中具有催化剂。

5.如权利要求1～4中任何一项权利要求所述的废气净化用蜂窝状过滤器，其特征在于，借助于用气流进行反向洗净，除去捕集后堆积起来的细微的粒子。

6.如权利要求1～4中任何一项权利要求所述的废气净化用蜂窝状过滤器，其特征在于，借助于使废气加热后再流入来除去捕集后堆积起来的细微的粒子。

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