JP2007260595A - ハニカム構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な機能を発揮することに加え、加熱時の熱分散性に優れ、熱応力による破損が有効に防止されたハニカム構造体を提供する。
【解決手段】二つの端面間を排ガスの流路となる複数のセル５が形成されるように配置された多数の細孔を有する多孔質な隔壁６と、二つの端面におけるセル５の開口端部のいずれか一方を交互に封止するように配置された目封止部７とを備え、中心軸に対して平行な平面で二以上に分割された全体構造の一部の形状を有するハニカムセグメント２が接合されて全体構造を形成するハニカム構造体１であって、ハニカムセグメント２のうちの少なくとも一部の中に、それ以外の通常セグメント２ａとは異なった特性を有する特異性セグメント２Ｘを含み、かつ、特異性セグメント２Ｘの複数のセル５の、目封止部７が配置されていない未封止開口端部への排ガスの少なくとも一部の流入を阻害するように配置された追加目封止部８をさらに備えてなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハニカム構造体に関する。さらに詳しくは、通常セグメントとは異なった特性（特異性）が付与されたハニカムセグメントによって特別な機能を発揮することが可能であることに加えて、加熱時の熱分散性に優れ、熱応力による破損が有効に防止されたハニカム構造体に関する。

内燃機関、ボイラー等から排出される排気ガス中の微粒子や有害物質は、環境への影響を考慮して排気ガス中から除去する必要性が高まっている。特に、ディーゼルエンジンから排出される微粒子（以下、ＰＭということがある）の除去に関する規制は欧米、日本国内ともに強化される方向にあり、ＰＭを除去するための捕集フィルタ（以下、ＤＰＦということがある）としてハニカム構造体を用いることが注目されている。

一般に、ハニカム構造体２０は、図４〜５に示すように、二つの端面間を排ガスの流路となる複数のセル２１が形成されるように配置された多数の細孔を有する多孔質な隔壁２２と、二つの端面におけるセル２１の開口端部のいずれか一方を交互に封止するように配置された目封止部２３とを備えたものである。このように構成されたハニカム構造体２０において、気体や液体等の流体は、目封止部２３によって封止されずに開口した流入側開口端部２４からセル２１に流入し、多孔質の隔壁２２を通って隣のセル２１（流入側開口端部２４において封止され、流出側開口端部２５において開口している）から排出させる。この際、隔壁２２が実質的なフィルタとなり、例えば、ディーゼルエンジンから排出されるカーボン微粒子等が隔壁２２上に堆積する。このようなハニカム構造体２０は、排気ガスの急激な温度変化や局所的な発熱によってハニカム構造体２０内の温度分布が不均一となり、ハニカム構造体２０にクラックを生ずる等の問題があった。特に、ＤＰＦとして用いられる場合には、溜まったカーボン微粒子を燃焼させて除去し再生することが必要であり、この際に局所的な高温化が避けられないため、大きな熱応力が発生して、破損が生じ易いという問題があった。

このため、ハニカム構造体を複数に分割したセグメントを接合材により接合する方法（例えば、特許文献１参照）や、流路セパレータが形成されたハニカム構造体（例えば、特許文献２参照）が開示されている。
特公昭６１−５１２４０号公報 特開２００３−１６１１３６号公報

特許文献１に開示された方法は、セグメントを一体化することにより、局部的な温度上昇を抑制するもので、それ相応に有効な方法である。しかし、特別な機能を発揮させるために、通常とは異なった特性（特異性）を有するセグメントを用いる場合、再生時にそのセグメントの温度が上昇し、熱応力によって破損が発生するという問題があった。すなわち、通常とは異なった特性（特異性）として、通気抵抗の低減のために付与する「開口率や気孔率が大きい」という特性、製造工数、生産コストの低減のために付与する「体積が大きい」という特性、保温性を高め、再生時のスートの燃え残りの低減のため、間接的には、低熱膨張セラミックの使用を可能にするために付与する「熱伝導が小さい」という特性を有することによって、再生時にセグメントの温度が急激に上昇し、熱応力によって破損が発生するという不都合があり、必ずしも十分に満足し得るものではなかった。また、特許文献２に開示されたハニカム構造体も、熱応力による破損防止の効果は必ずしも十分に満足し得るものであるとはいえず、特に、流路セパレータの付与の比率によっては、温度や圧力損失の上昇等を有効に抑制することができない場合があるという問題があった。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、通常セグメントとは異なった特性（特異性）が付与されたハニカムセグメントによって特別な機能を発揮することが可能であることに加えて、加熱時の熱分散性に優れ、熱応力による破損が有効に防止されたハニカム構造体を提供することを目的とする。

本発明は、上述の目的を達成するためになされたものであって、本発明によって、以下のハニカム構造体が提供される。

［１］二つの端面間を排ガスの流路となる複数のセルが形成されるように配置された多数の細孔を有する多孔質な隔壁と、前記二つの端面における前記セルの開口端部のいずれか一方を交互に封止するように配置された目封止部とを備え、中心軸に対して平行な平面で二以上に分割された全体構造の一部の形状を有するハニカムセグメントが接合されて全体構造を形成する構成を有してなるハニカム構造体であって、前記ハニカムセグメントのうちの少なくとも一部の中に、それ以外の通常セグメントとは異なった特性を有する特異性セグメントを含み、かつ、前記特異性セグメントの複数の前記セルの、前記目封止部が配置されていない前記開口端部（未封止開口端部）に、前記未封止開口端部への前記排ガスの少なくとも一部の流入を阻害するように配置された追加目封止部をさらに備えてなることを特徴とするハニカム構造体。

［２］前記特異性セグメントが、前記通常セグメントとは異なった特性として、より大きい開口率を有するものである前記［１］に記載のハニカム構造体。

［３］前記特異性セグメントが、前記通常セグメントとは異なった特性として、より高い気孔率を有するものである前記［１］に記載のハニカム構造体。

［４］前記特異性セグメントが、前記通常セグメントとは異なった特性として、より大きい体積（中心軸に対して垂直な平面で切断した断面積）を有するものである前記［１］に記載のハニカム構造体。

［５］前記特異性セグメントが、前記通常セグメントとは異なった特性として、より低い熱伝導率を有するものである前記［１］に記載のハニカム構造体。

［６］前記通常セグメントの前記隔壁の材質がコージェライトからなるものであり、前記特異性セグメントが、前記通常セグメントとは異なった特性として、炭化珪素（ＳｉＣ）からなる前記隔壁の材質を有するものである前記［１］に記載のハニカム構造体。

［７］前記排ガスによって前記特異性セグメントが加熱される場合、前記特異性セグメントが、最も高温となる部位に位置するように集合されて全体構造が形成されてなる前記［１］〜［６］のいずれかに記載のハニカム構造体。

［８］前記特異性セグメントが、中心軸を含む中心部分に位置するように集合されて全体構造が形成されてなる前記［１］〜［７］のいずれかに記載のハニカム構造体。

［９］前記追加目封止部の、中心軸に垂直な平面で切断した断面形状が、互いに連続して、所定の一連形状を形成してなる前記［１］〜［８］のいずれかに記載のハニカム構造体。

本発明によって、通常セグメントとは異なった特性（特異性）が付与されたハニカムセグメントによって特別な機能を発揮することが可能であることに加えて、加熱時の熱分散性に優れ、熱応力による破損が有効に防止されたハニカム構造体が提供される。

以下、本発明のハニカム構造体の実施の形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。

図１は、本発明のハニカム構造体の一の実施の形態における端面を模式的に示す平面図、図２は、図１に示すハニカム構造体の一方の端面の一部を示す拡大平面図、図３は、本発明のハニカム構造体の他の実施の形態を模式的に示す平面図である。図１〜図３に示すように、本実施の形態のハニカム構造体１は、二つの端面間を排ガスの流路となる複数のセル５が形成されるように配置された多数の細孔を有する多孔質な隔壁６と、二つの端面におけるセル５の開口端部のいずれか一方を交互に封止するように配置された目封止部７とを備え、中心軸に対して平行な平面で二以上に分割された全体構造の一部の形状を有するハニカムセグメント２が接合されて全体構造を形成する構成を有してなり、セル５に流入した流体が、濾過層として機能する隔壁６を経由して流出することが可能で、ハニカムセグメント２のうちの少なくとも一部の中に、通常セグメント２ａとは異なった特性を有する特異性セグメント２Ｘを含み、かつ、特異性セグメント２Ｘの複数のセル５の、目封止部７が配置されていない開口端部（未封止開口端部）に、未封止開口端部への排ガスの少なくとも一部の流入を阻害するように配置された追加目封止部８をさらに備えてなることを特徴とするものである。なお、パターン形状は、追加目封止部８に目封止部７を介在させて配置することによって形成されるものであってもよい。

ここで、追加目封止部８に関し、「未封止開口端部への排ガスの少なくとも一部の流入を阻止するように配置された」とは、「一部の排ガスの流入を阻止するが一部の排ガスの流入を許容するように配置された」ことを意味するとともに、「排ガスの流入を完全に阻止する（封止する）ように配置された場合を含む」ことも意味する。具体的には、前者の場合は、四角いセルに対して目封じが丸型、ドーナツ型、もしくは四角の真中に穴があいている構造であり、後者の場合は、通常の目封じと同様、完全に目封じされている構造である。また、追加目封止部８は、二つの端面の少なくともいずれか一方に配置されるが、両方の端面にそれぞれ配置されることが好ましい。

このように、本実施の形態のハニカム構造体１においては、ハニカム構造体１のうちでも、上述のように、特に急激に温度が上昇する特異性セグメント２Ｘのセル５部分に追加目封止部８が備えられている。このような急激に温度が上昇する特異性セグメントに追加目封止部８が備えられていることにより、一方の端面側の開口端部、例えば、入口側の開口端部と、他方の端面側の開口端部、例えば、出口側の開口端部との両方の開口端部が封止されたセル（以下、「封止セル５ｃ」ということがある）が形成されて、この封止セル５ｃにより、この部分の加熱時の熱分散性を向上させ、熱応力による破損を有効に防止することができる。従来、ハニカム構造体１をＤＰＦとして使用し、隔壁６によって捕集したカーボン微粒子等を燃焼させてＤＰＦの再生を行う際に、その特異性セグメント２Ｘのセル５部分には再生時の燃焼熱が集中し易いため、捕集したカーボン微粒子が多い場合には急減な温度上昇によりその特異性セグメント２Ｘが破損や溶損するということがあった。追加目封止部８が形成された特異性セグメント２Ｘのセル５には、隔壁６に堆積するカーボン微粒子の量を減少させることができ、再生時における発熱量を軽減させることができる。さらに、封止セル５ｃにはカーボン微粒子等が捕集されないため、再生時に燃焼熱が発生せず、実際に燃焼の起きている他の部分よりも温度が低くなり、この他の部分で生じた燃焼熱を吸収し、熱分散に寄与して急激な燃焼を制御することができる。なお、４は、外周コート層、９はハニカムセグメント２を接合する接合材を示す。

以下、本実施の形態に用いられる特異性セグメント２Ｘについて具体的に説明する。

本実施の形態のハニカム構造体１においては、特異性セグメント２Ｘが、通常セグメント２ａとは異なった特性として、より大きい開口率を有するものであることが好ましい。このように構成することによって、通気抵抗、圧力損失の低減を図ることができる。

また、本実施の形態のハニカム構造体１においては、特異性セグメント２Ｘが、通常セグメント２ａとは異なった特性として、より高い気孔率を有するものであることが好ましい。このように構成することによって、通気抵抗、圧力損失の低減を図ることができる。

また、本実施の形態のハニカム構造体１においては、特異性セグメント２Ｘが、通常セグメント２ａとは異なった特性として、より大きい体積（中心軸に対して垂直な平面で切断した断面積）を有するものであることが好ましい。このように構成することによって、製造工数、生産コストの低減を図ることができる。

また、本実施の形態のハニカム構造体１においては、特異性セグメント２Ｘが、通常セグメント２ａとは異なった特性として、より低い熱伝導率を有するものであることが好ましい。このように構成することによって、保温性を高めることになり再生時のスートの燃え残りの低減を図ることができるとともに、間接的には、低熱膨張セラミックの使用を可能にする。

また、本実施の形態のハニカム構造体１においては、通常セグメント２ａの隔壁６の材質がコージェライトからなるものである場合、特異性セグメント２Ｘが、通常セグメント２ａとは異なった特性として、炭化珪素（ＳｉＣ）からなる隔壁６の材質を有するものであることが好ましい。このように構成することによって、例えば、外気の影響により温度の上がりにくい外周部分と、排ガスの熱量をより多く受ける中心部分とのそれぞれに最適な材料を配置することが出来る。

また、本実施の形態のハニカム構造体１においては、排ガスによって特異性セグメント２Ｘが加熱される場合、特異性セグメント２Ｘが、最も高温となる部位に位置するように集合されて全体構造が形成されてなることが好ましい。具体的には、ハニカム構造体（ＤＰＦ）１前後の配管（コーン）の形状によっては、排ガスの流速分布が不均一となる場合があり、そういった場合は流速の高い部分、すなわち、排ガス熱量をより多く受ける部分に選択的に特異性セグメントを配置する。このように構成することによって、熱応力による破損を効率よく防止することができる。

また、本実施の形態のハニカム構造体１においては、特異性セグメント２Ｘが、中心軸を含む中心部分に位置するように集合されて全体構造が形成されてなることが好ましい。具体的には、例えば、４×４セグメントの組み合わせで構成されている場合は、中心軸まわりに配置されている４個のセグメント、５×５セグメントの場合は、中心セグメントを取り囲む９個のセグメント、もしくは中心の１セグメントのみを特異性セグメントとする。このように構成することによって、熱応力による破損を効率よく防止することができる。

さらに、本実施の形態のハニカム構造体１の特異性セグメント２Ｘにおいては、追加目封止部８（目封止部７を介在させてもよい）の、中心軸に垂直な平面で切断した断面形状が、互いに連続して、所定の一連形状を形成してなることが好ましい。図１、図３は、上記したように、本発明のハニカム構造体の一の実施の形態における端面を示すものであるが、追加目封止部８の、中心軸に垂直な平面で切断した断面形状が、図２、図３のように、途中で途切れずに、連続した一連形状を形成することが好ましい。このように構成することによって、例えば、連続した所定の一連形状の封止セル５ｃによって、特異性セグメント２Ｘを、所定の大きさの領域毎に区画することができる。このため、カーボン微粒子等を燃焼させた際の発熱を、それぞれの領域毎に分散することが可能となり、発熱による連鎖的な燃焼を抑制し、急激な温度上昇を有効に防止することができる。
なお、上記でいう「途中で途切れずに、連続した一連形状」の意味は、中心軸に垂直な平面で切断した断面形状において、追加された目封止部が完全につながっている場合のほか、ある部分において連続しているが、その他の部分とは「孤立している」場合や、「ランダムに配置している」場合など、追加目封止部がいくつかの部分でまとまっているが、各部分はばらばらになっているような場合を含むものである。

また、本実施の形態のハニカム構造体１においては、隔壁６を構成する材料としては特に限定されないが、例えば、コージェライト、ムライト、アルミナ、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化珪素、アルミニウムチタネート、リチウムアルミニウムシリケート（ＬＡＳ）及び燐酸ジルコニウムからなる群から選ばれる少なくとも一種を主結晶とするものであることが好ましい。

また、本実施の形態のハニカム構造体１においては、追加目封止部８が、隔壁６と同じ材料から構成されてなることが好ましい。このように構成することによって、材料間の熱膨張差がなくなることで目封じ材の膨張などによるクラックを防止できる。なお、目封止部７の材料についても同様である。

以下、本発明のハニカム構造体の製造方法としては、例えば、次の３つを挙げることができる。
（１）坏土をハニカムセグメントに成形して、得られた複数のハニカムセグメント（特異性セグメントを含む）を接合してハニカム形状に成形したハニカム成形体に対し、焼成前の目封じ工程において、通常セグメントは千鳥状にレーザーで穴あけするのに対して、特殊セグメントのみは千鳥に加え、追加目封じするセルにも穴あけして、通常通り目封じを施し、焼成させる方法。
（２）上記のように得られたハニカム成形体を焼成した後のセグメントに対して、特殊セグメントにのみ追加目封じを施す方法。その際、追加目封じに用いる追加目封じ材料は、基材や通常の目封じ部材料と同材料であってもよいが、その他に、焼成せずに硬化する材料、例えばセメント材のような材料でもよい。
（３）上記のように得られたハニカム成形体を焼成・接合後の接合ブロック体、もしくは加工後のものに対して、特殊セグメント部にのみ追加目封じを施す方法。材料は（２）と同様である。

この場合、マスク及び／又はフィルムとして、追加目封止部に対応する孔の大きさが、目封止部に対応する孔の大きさとは異なるものを用いることが、簡便かつ安価に上述のハニカム構造体１を製造することができることから好ましい。

なお、目封止部及び追加目封止部を形成すること以外の、坏土の調製、ハニカムセグメントの作製、ハニカムセグメントの接合（ハニカム成形体の作製）、乾燥、焼成等は、従来のハニカム構造体の製造方法に準じて行うことができる。

具体的には、通常の目封じ工程の際に、さらに追加目封止部に対応する孔をマスク及び／又はフィルムに形成するのであるが、追加目封止部に対応する孔の大きさとしては、通常の目封止部のように完全に目封じする場合を除き、目封止部に対応する孔の大きさよりも小さいものを用いてもよく、また、通常の目封じ部と同様に穴あけすることもできる。

また、セルの目封止部及び追加目封止部となる部分におけるそれぞれの材料の注入方法としては、特に限定されないが、材料のスラリーを容器内に所定深さまで入れた後、そのスラリー中にマスク及び／又はフィルムを配置したハニカム構造体の一端面を下向きにして押し込む、いわゆる押し込み法などを挙げることができる。

また、セルの目封止部及び追加目封止部となる部分におけるそれぞれの材料の注入方法として、吸引法を採用することもできる。

そして、目封止部及び追加目封止部の形成後、焼成することにより、目封止部及び追加目封止部が形成されたハニカム構造体を得ることができる。

本発明のハニカム構造体１は、隔壁６の内表面及び／又はその細孔の内表面の少なくとも一部に、排ガスを浄化する能力を有する触媒が担持されてハニカム触媒体として用いられることができる。触媒の具体例としては、（１）ガソリンエンジン排ガス浄化三元触媒、（２）ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン排ガス浄化用の酸化触媒、（３）ＮＯ_Ｘ選択還元用ＳＣＲ触媒、（４）ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒等を挙げることができる。

ガソリンエンジン排ガス浄化三元触媒は、ハニカム構造体（ハニカム担体）の隔壁を被覆する担体コートと、この担体コートの内部に分散担持される貴金属とを含むものである。担体コートは、例えば、活性アルミナにより構成されている。また、担体コートの内部に分散担持される貴金属としては、Ｐｔ、Ｒｈ、若しくはＰｄ、又はこれらを組み合わせたものを好適例として挙げることができる。さらに、担体コートには、例えば、酸化セリウム、酸化ジルコニア、シリカ等の化合物、又はこれらを組み合わせた混合物が含有される。なお、貴金属の合計量を、ハニカム構造体の体積１リットル当り、０．１７〜７．０７ｇとすることが好ましい。

ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン排ガス浄化用の酸化触媒には、貴金属が含有される。この貴金属としては、Ｐｔ、Ｒｈ、及びＰｄからなる群より選択される一種以上が好ましい。なお、貴金属の合計量を、ハニカム構造体の体積１リットル当り、０．１７〜７．０７ｇとすることが好ましい。また、ＮＯ_Ｘ選択還元用ＳＣＲ触媒は、金属置換ゼオライト、バナジウム、チタニア、酸化タングステン、銀、及びアルミナからなる群より選択される少なくとも一種を含有するものである。

ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒には、アルカリ金属、及び／又はアルカリ土類金属が含有される。アルカリ金属としては、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉを挙げることができる。アルカリ土類金属としては、Ｃａを挙げることができる。なお、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ、及びＣａの合計量を、ハニカム構造体の体積１リットル当り、５ｇ以上とすることが好ましい。

上述のハニカム触媒体は、本発明のハニカム構造体に、従来公知の方法に準じた製造方法に従って、触媒を担持することにより製造することができる。具体的には、先ず、触媒を含有する触媒スラリーを調製する。次いで、この触媒スラリーを、吸引法等の方法により、ハニカム構造体の隔壁の細孔表面にコートする。その後、室温又は加熱条件下で乾燥することにより、本発明のハニカム触媒体を製造することができる。

以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
（通常セグメントの製造例）
ハニカムセグメント原料として、ＳｉＣ粉末及び金属Ｓｉ粉末を８０：２０の質量割合で混合し、これに造孔剤として澱粉、発泡樹脂を加え、さらにメチルセルロース及びヒドロキシプロポキシルメチルセルロース、界面活性剤及び水を添加して、可塑性の坏土を作製した。この坏土を押出成形し、マイクロ波及び熱風で乾燥して隔壁の厚さが３１０μｍ、セル密度が約４６．５セル／ｃｍ²（３００セル／平方インチ）、断面が一辺３５ｍｍの正四角形、長さが１５２ｍｍのハニカムセグメント成形体を得た。

次に、上記ハニカムセグメント成形体の一端面をカメラで撮像し、撮像した画像を画像処理することにより、端面における全セルの位置を確認した。次に、上記ハニカムセグメントとほぼ同じ形状のシートを用意し、セル位置を認識した面全体に、シートを貼り付けた。次に、予め画像処理により認識したセル位置に基づき、ハニカムセグメント成形体の外径やセルピッチ等の諸仕様ごとに設定された基準となる位置を計算し、ハニカムセグメント成形体を載せたＸＹＺθステージで位置決めし、レーザ加工によりシートの開口させたいセル位置に穴を開け、シートをマスク化した。次に、得られたマスクが貼り付けられたハニカムセグメント成形体の一端面に目封止用の充填材をシートに開けた穴から浸漬させた後、セル内へ所定量を圧入・充填した。その後、マスクを剥がすことにより、一端面に対する目封止が終了した。その後、同様の目封止を他の端面にも実施した。尚、充填材としては、ハニカムセグメント原料と同様な材料を用いた。最後に、セルの両端面の目封止部を、乾燥させた後、大気雰囲気中約４００℃で脱脂し、その後、Ａｒ不活性雰囲気下約１４５０℃で焼成して、ＳｉＣ結晶粒子をＳｉで結合させ、多孔質構造を有するハニカムセグメントを得た。

（実施例１−１）
８ｍｉｌ／３００ｃｐｓｉのセル構造を有するセグメントが中心４セグメントに配置されており、外周を構成する１２セグメントは１２ｍｉｌ／３００ｃｐｓｉとした。この際、中心の１０ｍｉｌ／３００ｃｐｓｉにのみ追加目封じを施した。

（実施例１−２）
１０ｍｉｌ／２００ｃｐｓｉセル構造を有するセグメントが中心４セグメントに配置されており、外周を構成する１２セグメントは１２ｍｉｌ／３００ｃｐｓｉとした。この際、中心の１０ｍｉｌ／３００ｃｐｓｉにのみ追加目封じを施した。

（実施例２）
６０％の気孔率を持つセグメントが中心４セグメントに配置されており、外周の１２セグメントは５０％の気孔率を有する。中心の６０％気孔率セグメントにのみ追加目封じを施した。なお、気孔率の上昇（５０％→６０％）は造孔材の添加量増加で対応した。

（実施例３）
セグメントサイズが７０ｍｍ角のセグメント１本が中心を構成し、その半分のサイズである３５ｍｍ角のセグメントが外周の１２本を構成する。その際は７０ｍｍ角のセグメントにのみ追加目封じを施した。

（実施例４）
セグメントサイズは全て３５ｍｍ角であり、中心を構成する４セグメントは基材材料がコージェライトである。周りの１２セグメントはＳｉＣで構成され、コージェライト材のセグメントにのみ追加目封じを施した。

（比較例１）
通常の追加目封じのないＤＰＦを用いた。

（比較例２）
通常のＤＰＦに追加目封じが施されたものを用いた。

（再生試験）
上記で得られたハニカム構造体（ＤＰＦ：径１４４ｍｍ、全長１５２ｍｍ）を、排気量２．０Ｌのディーゼルエンジンに搭載して、スート堆積量１０ｇ／Ｌにて再生試験を実施した。エンジン回転数２０００ｒｐｍ×エンジントルク５０Ｎｍの状態にてポストインジェクションによりハニカム構造体の入口の排気ガス温度を上昇させてスート再生、ハニカム構造体の前後の圧力損失が上昇し始めたタイミングでポストインジェクションを終えてアイドル状態へ切り替えたところ、高酸素濃度と低流量になるため、ハニカム構造体の内部温度が急上昇した。その際のハニカム構造体の内部温度（下流端面より１５ｍｍ上流のところで半径方向の温度分布）を測定した（測定方法については後述する）。また、再生効率（初期スート量に対する再生したスートの量）の評価も行った。ハニカム構造体の内部温度の最高温度（℃）及び再生効率を、表１及び図６に示す。

［再生時最高温度］ハニカム構造体の各部位に熱電対を配設して、ＰＭ再生時のハニカム構造体内温度プロファイルをモニターできる状態としておき、再生中の最高温度を記録することによって、再生時におけるハニカム構造体の各部位の内部温度を測定し、測定された温度のうち最高温度を再生時最高温度とした。

本発明のハニカム構造体は、排気ガス中の微粒子や有害物質が問題となる、内燃機関、ボイラー等が用いられる各種産業分野、例えば、自動車産業において、ディーゼルエンジン等からの排ガスに含まれている粒子状物質（パティキュレート）を捕捉して除去するためのディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）として有効に利用される。

本発明のハニカム構造体の一の実施の形態における端面を模式的に示す平面図である。 図１に示すハニカム構造体の一方の端面の一部を示す拡大平面図である。 本発明のハニカム構造体の他の実施の形態を模式的に示す平面図である。 ハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図である。 従来のハニカム構造体の一例を模式的に示す断面図である。 実施例及び比較例におけるＤＰＦ最高温度と再生効率を示すグラフである。

符号の説明

１ ：ハニカム構造体
２ ：ハニカムセグメント
２ａ ：通常セグメント
２Ｘ ：特異性セグメント
４ ：外周コート層
５ ：セル
５ｃ ：封止セル
６ ：隔壁
７ ：目封止部
８ ：追加目封止部
９ ：接合材

Claims (9)

1. 二つの端面間を排ガスの流路となる複数のセルが形成されるように配置された多数の細孔を有する多孔質な隔壁と、前記二つの端面における前記セルの開口端部のいずれか一方を交互に封止するように配置された目封止部とを備え、中心軸に対して平行な平面で二以上に分割された全体構造の一部の形状を有するハニカムセグメントが接合されて全体構造を形成する構成を有してなるハニカム構造体であって、
   前記ハニカムセグメントのうちの少なくとも一部の中に、それ以外の通常セグメントとは異なった特性を有する特異性セグメントを含み、かつ、
   前記特異性セグメントの複数の前記セルの、前記目封止部が配置されていない前記開口端部（未封止開口端部）に、前記未封止開口端部への前記排ガスの少なくとも一部の流入を阻害するように配置された追加目封止部をさらに備えてなることを特徴とするハニカム構造体。
2. 前記特異性セグメントが、前記通常セグメントとは異なった特性として、より大きい開口率を有するものである請求項１に記載のハニカム構造体。
3. 前記特異性セグメントが、前記通常セグメントとは異なった特性として、より高い気孔率を有するものである請求項１に記載のハニカム構造体。
4. 前記特異性セグメントが、前記通常セグメントとは異なった特性として、より大きい体積（中心軸に対して垂直な平面で切断した断面積）を有するものである請求項１に記載のハニカム構造体。
5. 前記特異性セグメントが、前記通常セグメントとは異なった特性として、より低い熱伝導率を有するものである請求項１に記載のハニカム構造体。
6. 前記通常セグメントの前記隔壁の材質がコージェライトからなるものであり、前記特異性セグメントが、前記通常セグメントとは異なった特性として、炭化珪素（ＳｉＣ）からなる前記隔壁の材質を有するものである請求項１に記載のハニカム構造体。
7. 前記排ガスによって前記特異性セグメントが加熱される場合、前記特異性セグメントが、最も高温となる部位に位置するように集合されて全体構造が形成されてなる請求項１〜６のいずれかに記載のハニカム構造体。
8. 前記特異性セグメントが、中心軸を含む中心部分に位置するように集合されて全体構造が形成されてなる請求項１〜７のいずれかに記載のハニカム構造体。
9. 前記追加目封止部の、中心軸に垂直な平面で切断した断面形状が、互いに連続して、所定の一連形状を形成してなる請求項１〜８のいずれかに記載のハニカム構造体。