JP2020093182A - 排ガス浄化フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】高い強度を有する排ガス浄化フィルタを提供すること。【解決手段】、排ガス浄化フィルタ１は、軸方向Ｘに直交する方向に２次元的に並んで配置される複数のセル孔２と、セル孔２を区画するセル壁３と、を有する。セル壁３は、隣接する２つのセル孔２に面する板状部３１と、軸方向Ｘから見てセル壁３が交差する部分において軸方向Ｘに沿って柱状に形成された柱状部３２と、を有する。柱状部３２は、板状部３１よりも気孔率が低い。【選択図】図２

Description

本発明は、排ガス浄化フィルタに関する。

ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の内燃機関、ボイラー等の熱機関から排出される排ガスを浄化するために、排ガス浄化フィルタが用いられている。
特許文献１には、排ガス浄化フィルタを構成するハニカム構造体の強度を向上させる技術が、提案されている。すなわち、ハニカム構造体の製造方法に関し、外周コート層を形成する工程を設けることで、ハニカム構造体の強度、すなわち排ガス浄化フィルタの強度を向上させることが提案されている。

特開２０１６−１７５０４０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された製造方法においては、必ずしも、外周コート層よりも内側の部分において、強度を向上させることができるものではない。それゆえ、排ガス浄化フィルタの強度を向上させる余地がある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、高い強度を有する排ガス浄化フィルタを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、軸方向（Ｘ）に直交する方向に２次元的に並んで配置される複数のセル孔（２）と、
該セル孔を区画するセル壁（３）と、を有し、
上記セル壁は、隣接する２つの上記セル孔に面する板状部（３１）と、軸方向から見て上記セル壁が交差する部分において軸方向に沿って柱状に形成された柱状部（３２）と、を有し、
上記柱状部は、上記板状部よりも気孔率が低い、排ガス浄化フィルタ（１）にある。

上記排ガス浄化フィルタにおいて、上記柱状部は、上記板状部よりも気孔率が低い。これにより、板状部の気孔率を低下させることなく、柱状部の強度を向上させることができる。それゆえ、板状部における排ガスの透過を充分確保しつつ、柱状部の強度を向上させることができる。柱状部の強度を充分に向上させることができるため、セル壁全体の強度を効果的に向上させることができる。その結果、排ガス浄化フィルタの強度を向上させることができる。

以上のごとく、上記態様によれば、高い強度を有する排ガス浄化フィルタを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１における、排ガス浄化フィルタの斜視図。 実施形態１における、排ガス浄化フィルタの軸方向から見た平面図。 実施形態１における、排ガス浄化フィルタの一部の、軸方向に沿った断面図。 実施形態１における、一部のセル壁の拡大断面図。 実施形態１における、複数の柱状部の斜視説明図。 実施形態１における、成形型の一部の、軸方向に垂直な平面による拡大断面図。 実施形態１における、成形型の一部の、軸方向に沿った平面による拡大断面図。 実施形態１における、排ガス浄化フィルタの製造方法のフロー図。 実施形態１における、（ａ）第一端面又は第２端面の部分拡大断面図、（ｂ）セル壁又はスキン部の主面の部分拡大断面図。 実施形態２における、一部のセル壁の拡大断面図。 実施形態３における、一部のセル壁の拡大断面図。 実施形態３における、成形型の一部の、軸方向に垂直な平面による拡大断面図。 実施形態４における、一部のセル壁の拡大断面図。 実施形態５における、一部のセル壁の拡大断面図。 実験例１における、試験方法の説明図。 実験例１における、試験結果の説明図。 実験例２における、試験方法の説明図。 実験例２における、試験結果の説明図。

（実施形態１）
排ガス浄化フィルタに係る実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
本形態の排ガス浄化フィルタ１は、図１〜図３に示すごとく、複数のセル孔２と、セル壁３とを有する。複数のセル孔２は、軸方向Ｘに直交する方向に２次元的に並んで配置されている。セル壁３は、セル孔２を区画している。

セル壁３は、図２、図４、図５に示すごとく、板状部３１と柱状部３２とを有する。板状部３１は、隣接する２つのセル孔２に面する板状の部位である。柱状部３２は、軸方向Ｘから見てセル壁３が交差する部分において軸方向Ｘに沿って柱状に形成された部位である。
柱状部３２は、板状部３１よりも気孔率が低い。

すなわち、柱状部３２の気孔率Ｐ３２と、板状部３１の気孔率Ｐ３１とは、Ｐ３１＞Ｐ３２の関係を有する。
ここで、板状部３１の気孔率Ｐ３１と柱状部３２の気孔率Ｐ３２との比較は、多数存在する板状部３１及び柱状部３２の中で、互いに隣接する板状部３１と柱状部３２との間にて行う。ただし、一つの板状部３１の中で気孔率が不均一になっているような場合には、その平均の気孔率を、気孔率Ｐ３１として比較する。また、多数存在する板状部３１及び柱状部３２の中で、一部の板状部３１及び柱状部３２が、Ｐ３１＞Ｐ３２の関係を満たしていない場合であっても、排ガス浄化フィルタ１全体のうち、例えば、７０％以上の部位にて、Ｐ３１＞Ｐ３２の関係が満たされていればよい。
板状部３１の気孔率Ｐ３１と柱状部３２の気孔率Ｐ３２との差は、例えば、５体積％程度以上とすることができる。すなわち、例えば、Ｐ３１−Ｐ３２≧５体積％とすることができる。気孔率は、例えば、Ｘ線ＣＴ（Ｘ線コンピュータ断層撮影の略）を用いて測定された値とすることができる。

また、柱状部３２の気孔率Ｐ３２は、略ゼロとすることができる。すなわち、柱状部３２のかさ密度は、材料の真密度と同程度とすることができる。
なお、複数のセル孔２が、軸方向Ｘに直交する方向に２次元的に並んで配置されているとは、軸方向Ｘから見たとき、複数のセル孔２が２次元的に並んでいる、つまり、例えば、図２に示す横方向Ｙにも、縦方向Ｚにも、複数並んでいる状態を表す。

排ガス浄化フィルタ１は、例えば、コージェライト等から形成されている。排ガス浄化フィルタ１は、軸方向Ｘが排ガスの流れに沿う状態にて、排気管内に配置される。排ガス浄化フィルタ１は、排ガス中に含まれるＰＭをセル壁３に堆積させて捕集することができる。ＰＭは、粒子状物質、パティキュレートマター、パティキュレートなどと呼ばれる微小粒子である。

本形態の排ガス浄化フィルタ１は、特に、ガソリンエンジンの排気系に設置される、ガソリンパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ）として、好適に用いることができる。

図２および図３に示すごとく、排ガス浄化フィルタ１は、多数のセル孔２を有する。セル孔２は、セル壁３に囲まれガス流路を形成する。セル孔２は、軸方向Ｘに沿って直線状に形成されている。柱状部３２も、軸方向Ｘに沿って直線状に存在することとなる。

図２に示すごとく、軸方向Ｘと直交するフィルタ断面におけるセル孔２の形状（以下において、適宜「セル形状」という。）は、例えば、四角形状であるが、これに限定されない。セル形状は、三角形状、六角形状などの多角形状や、円形状などであってもよい。また、セル形状は、２種以上の異なる形状の組み合わせであってもよい。

本形態においては、図２、図４に示すごとく、セル形状は、略正方形状である。ただし、スキン部５に隣接するセル孔２は、図２に示すごとく、略四角形状とならないものも存在する。なお、図２等において、排ガス浄化フィルタ１の外形寸法と、セル孔２の寸法の比率との関係は、必ずしも正確に表されたものではない。

排ガス浄化フィルタ１は、例えば、図２に示すごとく、円柱状等の柱状体であり、その寸法は適宜変更可能である。排ガス浄化フィルタ１は、軸方向Ｘの両端に第１端面１１１と第２端面１１２とを有する。排ガス浄化フィルタ１が排気管等の排ガス経路内に配置されると、第１端面１１１が上流側端面となり、第２端面１１２が下流側端面となる。

図２、図３に示すごとく、排ガス浄化フィルタ１は、セル孔２における軸方向Ｘの一端を封口する栓部４を有する。そして、軸方向Ｘにおける互いに反対側に栓部４が設けられたセル孔２同士が、上記板状部を介して隣り合っている。
栓部４は、一つのセル孔２における、軸方向Ｘの一端にのみ設けてある。ただし、複数のセル孔２には、第１端面１１１側（以下において、適宜「上流側」ともいう。）に栓部４を設けたものと、第２端面１１２側（以下において、適宜「下流側」ともいう。）に栓部４を設けたものと、がある。

換言すると、セル孔２には、上流側に開口したものと、下流側に開口したものとがある。以下において、前者を、第１セル孔２１といい、後者を第２セル孔２２という。図３に例示されるように、第１セル孔２１は、第１端面１１１に開口し、第２端面１１２においては栓部４により閉塞されている。第２セル孔２２は、第２端面１１２に開口し、第１端面１１１においては栓部４により閉塞されている。

栓部４は、例えば、コージェライト等のセラミックスにより形成できるが、その他の材質であってもよい。本形態においては、栓部４は、セル壁３と一体成形されている。

図２に示すごとく、第１セル孔２１と第２セル孔２２とは、軸方向Ｘに直交する横方向Ｙにおいても、軸方向Ｘおよび横方向の双方に直交する縦方向Ｚにおいても、互いに隣り合うよう、交互に並んで形成される。つまり、軸方向Ｘから排ガス浄化フィルタ１の第１端面１１１または第２端面１１２を見たとき、第１セル孔２１と第２セル孔２２とが、例えば、チェック模様状に配される。

なお、図３における矢印は、排ガス浄化フィルタ１を排気管に配置した際の排ガスの流れを示す。同図に示すように、排ガスは、第１端面１１１から、複数の第１セル孔２１に導入される。第１セル孔２１に導入された排ガスは、セル壁３の板状部３１を透過して、隣の第２セル孔２２に移動する。このとき、排ガスに含まれるＰＭがセル壁３の板状部３１に捕捉される。そして、浄化された排ガスは、第２セル孔２２から第２端面１１２側へ流出する。

栓部４は、板状部３１よりも、気孔率が低い。すなわち、栓部４の気孔率Ｐ４は、板状部３１の気孔率Ｐ３１との間に、Ｐ４＜Ｐ３１の関係を有する。栓部４の気孔率Ｐ４は、略ゼロとすることができる。すなわち、栓部４のかさ密度は、材料の真密度と同程度とすることができる。

図１、図２に示すごとく、排ガス浄化フィルタ１は、複数のセル孔２及びセル壁３を内側に配するスキン部５を有する。スキン部５は、セル壁３よりも気孔率が低い。
ここで、セル壁３の気孔率Ｐ３は、セル壁３全体の平均気孔率である。すなわち、セル壁３には、上述のように、互いに気孔率の異なる、板状部３１と柱状部３２とがある。セル壁３の気孔率Ｐ３は、これら複数の板状部３１及び複数の柱状部３２をすべて合わせた全体の平均の気孔率である。かかる前提において、セル壁３の気孔率Ｐ３と比較すると、スキン部５の気孔率Ｐ５は、Ｐ５＜Ｐ３を満たす。
スキン部５の気孔率Ｐ５は、略ゼロとすることができる。すなわち、スキン部５のかさ密度は、材料の真密度と同程度とすることができる。

本形態において、図４に示すごとく、柱状部３２は、軸方向Ｘに直交する断面の形状が、略正方形状となっている。図５に示すごとく、排ガス浄化フィルタ１には、軸方向Ｘに長尺の四角柱形状を多数、互いに平行に存在することとなる。そして、この柱状部３２の全体が、略均一の気孔率Ｐ３２を有し、セル壁３における他の箇所すなわち板状部３１よりも、低気孔率である。つまり、本形態においては、板状部３１についても、その全体が、略均一の気孔率Ｐ３１を有する。そして、これらの気孔率の関係が、Ｐ３１＞Ｐ３２となっている。

本形態の排ガス浄化フィルタ１を製造するにあたっては、例えば、いわゆる消失鋳造法を用いる。すなわち、セラミック焼成時に消失する材料にて、図６、図７に一部を示すような、成形型６を用いて、排ガス浄化フィルタ１を成形する。成形型６は、得ようとする排ガス浄化フィルタ１の実部と空洞部とが逆転した形状を有する。

以下、図８のフローを参照して、本形態の排ガス浄化フィルタ１の製造方法の一例につき、説明する。
まず、図６、図７に一部を示す成形型６を、作製する（ステップＳ１）。この成形型６の作製に当たっては、例えば、光造形法を利用する。具体的には、予め用意した３次元データ（例えば３ＤＣＡＤ）に基づき、３Ｄプリンターを用いて、成形型６を作製する。例えば、３次元データに基づき、適宜、紫外線を、材料となる紫外線硬化性樹脂に順次照射していく。このとき、得ようとする排ガス浄化フィルタ１の軸方向Ｘの一端（すなわち、第１端面１１１又は第２端面１１２）側に対応する部分から、他端側へ向かって順次、樹脂材料を光硬化させていく。すなわち、いわゆる積層硬化手法を用いて、排ガス浄化フィルタ１の軸方向Ｘに対応する方向が積層方向となるように、成形型６を形成する。

成形型６は、図６、図７に示すごとく、緻密部６２と、低気孔率部６３１と、高気孔率部６３２とを有する。緻密部６２は、樹脂が緻密に充填され、気孔率が実質的にゼロとなる部分である。この緻密部６２には、後述するセラミック成形時において、セラミックスラリーが侵入しない。低気孔率部６３１は、気孔率の低い状態の樹脂が配置された部分である。高気孔率部６３２は、気孔率の高い状態の樹脂が配置された部分である。

成形型６の緻密部６２は、排ガス浄化フィルタ１のセル孔２に対応する部分に形成される。低気孔率部６３１は、排ガス浄化フィルタ１の板状部３１に対応する部分に形成される。高気孔率部６３２は、排ガス浄化フィルタ１の柱状部３２及び栓部４に対応する部分に形成される。

得られた成形型６を、図示を省略する外枠型内に配置して、鋳型を完成させる（ステップＳ２）。なお、外枠型の内周面と成形型６の外周面との間に、スキン部５を成形するためのクリアランスが得られるようにする。
別途調整したフィルタ材料であるセラミックスラリーを、成形型６を有する鋳型に流し込む（ステップＳ３）。

次いで、鋳型内にてフィルタ材料を乾燥させた後、焼成する（ステップＳ４、Ｓ５）。このフィルタ材料の焼成時において、樹脂製の成形型６が焼失する。
その後、外枠型から、焼成後のフィルタを取り出す。そして、フィルタの端面等に付着した不要部分を除去するなどの後処理を行い、排ガス浄化フィルタ１を得る（ステップＳ６）。

ここで、成形型６の高気孔率部６３２において成形されたセラミック材料は、成形型６の低気孔率部６３１において成形されたセラミック材料よりも、気孔率が低い部位となる。つまり、例えば、上述のように、成形型６における、板状部３１に対応する箇所は低気孔率部６３１であり、柱状部３２に対応する箇所は高気孔率部６３２である。そのため、成形される排ガス浄化フィルタ１において、板状部３１の気孔率Ｐ３１は、柱状部３２の気孔率Ｐ３２よりも高くなる。

また、上述のように、成形型６の作製に当たり、積層硬化手法を用いるため、得られる成形型６においては、軸方向Ｘに沿った型面が、軸方向Ｘに直交する型面よりも、表面粗さが大きくなる。これに伴い、成形型６によって成形された排ガス浄化フィルタ１においては、図９（ａ）、（ｂ）に示すごとく、第１端面１１１及び第２端面１１２よりも、セル壁３の主面及びスキン部５の主面の方が、表面粗さが大きくなっている。換言すると、第１端面１１１及び第２端面１１２は、セル壁３の主面及びスキン部５の主面よりも、表面粗さが小さい。ここで、表面粗さは、算術平均粗さＲａを指標とすることができる。なお、図９の（ａ）と（ｂ）とは、同縮尺の拡大説明図である。また、図９（ｂ）に示すごとく、セル壁３の主面及びスキン部５の主面における凹凸は、Ｘ方向に等間隔に段差部３５が配される形状を有する。つまり、Ｘ方向に隣り合う段差部３５同士の間隔ｈが、略一定である。

次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記排ガス浄化フィルタ１において、柱状部３２は、板状部３１よりも気孔率が低い。これにより、板状部３１の気孔率を低下させることなく、柱状部３２の強度を向上させることができる。それゆえ、板状部３１における排ガスの透過を充分確保しつつ、柱状部３２の強度を向上させることができる。柱状部３２の強度を充分に向上させることができるため、セル壁３全体の強度を効果的に向上させることができる。その結果、排ガス浄化フィルタ１の強度を向上させることができる。

排ガス浄化フィルタ１は、栓部４を有し、軸方向Ｘにおける互いに反対側に栓部４が設けられたセル孔２同士が、板状部３１を介して隣り合っている。これにより、板状部３１の気孔に排ガスを透過させて、板状部３１においてＰＭを捕集する構成とすることができる。

栓部４は、板状部３１よりも、気孔率が低い。それゆえ、排ガス浄化フィルタ１の端部の強度を向上させることができる。これにより、例えば、排気管内に飛散する異物によって排ガス浄化フィルタ１が損傷を受けることを抑制することができる。

スキン部５は、セル壁３よりも気孔率が低い。それゆえ、排気管へのキャニング時に、排ガス浄化フィルタ１が損傷を受けることを抑制することができる。
また、栓部４がセル壁３と一体成形されていることにより、セル孔２からの栓部４の脱落をより確実に防止することができる。

また、柱状部３２及び栓部４は、気孔率が略ゼロであるため、排ガス浄化フィルタ１の強度をより向上させることができる。
また、第１端面１１１及び第２端面１１２は、セル壁３の表面及びスキン部５の表面よりも、表面粗さが小さい。これにより、排気管内に飛散する異物が、第１端面１１１又は第２端面１１２に衝突したときに、排ガス浄化フィルタ１に損傷が生じることを抑制することができる。また、排ガス浄化フィルタ１に触媒を担持させる場合、セル壁３の表面粗さを大きくすることで、セル壁３に触媒を担持させやすくすることができる。

以上のごとく、本形態によれば、高い強度を有する排ガス浄化フィルタを提供することができる。

（実施形態２）
本形態は、図１０に示すごとく、板状部３１の一部に、他の部位よりも気孔率の高い部位を設けた形態である。
すなわち、板状部３１は、柱状部３２に隣接する隣接部３１２と、隣接部３１２を介して柱状部３２と離れた中央部３１１とを有する。そして、中央部３１１は、隣接部３１２よりも、気孔率が高い。

本形態において、隣接部３１２の気孔率は、柱状部３２の気孔率Ｐ３２と同等である。換言すると、セル壁３を軸方向Ｘから見たとき、気孔率Ｐ３２の領域が、柱状部３２とこれに隣接する板状部３１の一部に、形成されている。

その他は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

本形態においては、気孔率の低い部位を板状部３１の一部にも設けることで、排ガス浄化フィルタ１の強度をより向上させることができる。また、板状部３１の中央部３１１に、気孔率の高い部位を設けているため、排ガスの透過性を確保し、ＰＭの捕集効率を確保することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

なお、板状部３１において、中央部３１１と隣接部３１２との間は、段階的もしくは連続的に徐々に気孔率が変動するように、構成されているものとすることもできる。すなわち、中央部３１１から柱状部３２に近付くほど、段階的もしくは連続的に、徐々に気孔率が低下するような態様とすることもできる。このようにすることで、中央部３１１と隣接部３１２との間の応力集中を低減し、靭性を高めることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態３）
本形態は、図１１に示すごとく、軸方向Ｘから見たときのセル孔２の形状において、角部に略円弧状の曲線部を設けた形態である。
軸方向Ｘから見たとき、板状部３１の両端部に、厚みが大きくなる部位を有している。この厚みが大きくなる部位が、柱状部３２と同程度に、気孔率の低い部位となっている。

換言すると、板状部３１の両端部において、気孔率が柱状部３２と同等となっている部位は、上述の隣接部３１２ともいえる。そして、板状部３１における、隣接部３１２の間の部位である中央部３１１は、隣接部３１２よりも気孔率が高い。
なお、図１２に、本形態の排ガス浄化フィルタ１の成形に用いる成形型６の一部の断面図を示す。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態においては、柱状部３２の周囲において、隣接部３１２の厚みを大きくすることができる。そして、柱状部３２と隣接部３１２とを合わせた部位において、気孔率を低くしている。その結果、排ガス浄化フィルタ１の強度を一層向上させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態４）
本形態は、図１３に示すごとく、軸方向Ｘから見たときのセル孔２の形状において、角部にテーパ部を設けた形態である。
軸方向Ｘから見たとき、板状部３１の両端部に、厚みが大きくなる部位を有している。この厚みが大きくなる部位が、柱状部３２と同程度に、気孔率の低い部位となっている。

換言すると、板状部３１の両端部において、気孔率が柱状部３２と同等となっている部位は、上述の隣接部３１２ともいえる。そして、板状部３１における、隣接部３１２の間の部位である中央部３１１は、隣接部３１２よりも気孔率が高い。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態においても、柱状部３２と隣接部３１２とを合わせた部位において、気孔率を低くしている。その結果、排ガス浄化フィルタ１の強度を一層向上させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態５）
本形態は、図１４に示すごとく、軸方向Ｘから見たときのセル孔２の形状において、角部に細かい階段形状を設けた形態である。
つまり、本形態の排ガス浄化フィルタ１においては、上述の実施形態４に示したテーパ部に、細かい階段形状を付している。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態においては、排ガス浄化フィルタ１の強度を一層向上させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実験例１）
本実験例は、図１５、図１６に示すごとく、上述の実施形態３に示した排ガス浄化フィルタ１につき、圧縮破壊強度を評価した例である。
比較試料として、柱状部の気孔率を、板状部の気孔率と同等とした排ガス浄化フィルタを用意した。この比較試料においては、栓部の気孔率は、５体積％とし、スキン部の気孔率は、６５体積％とした。

圧縮破壊強度は、オートグラフ（島津製作所社製、ＡＧ−Ｘｐｌｕｓシリーズ）を用いて、図１５に示すごとく、排ガス浄化フィルタを軸方向Ｘに圧縮加圧する。この加圧力ｐｘを徐々に大きくしていったとき、排ガス浄化フィルタに破損が生じた時点の加圧力が、圧縮破壊強度として測定される。

その結果、図１６に示すごとく、実施形態３の排ガス浄化フィルタ（同図に、符号Ｅ３にて示す。）は、比較試料（同図に、符号Ｃ１にて示す。）に比べて、約１８倍の圧縮破壊強度を有することが確認された。
この結果からも分かるように、排ガス浄化フィルタ１は、軸方向Ｘの強度を高くすることができる。その結果、配管内に飛散する異物が軸方向Ｘに衝突したときも、排ガス浄化フィルタ１の破損を抑制することができる。つまり、いわゆる耐エロージョン性を向上させることができる。

（実験例２）
本実験例は、図１７、図１８に示すごとく、上述の実施形態３に示した排ガス浄化フィルタ１につき、アイソスタティック強度を評価した例である。
すなわち、排ガス浄化フィルタの等方静水圧強度を測定し、比較試料の排ガス浄化フィルタと比較した。比較試料は、上記実験例１にて示した比較試料と同様である。

アイソスタティック強度の測定は、社団法人自動車技術会が発行した自動車規格に基づき、水を注入した圧力容器を用いた加圧実験にて行った。図１７に示すごとく、排ガス浄化フィルタを径方向から圧縮加圧する。この加圧力ｐｉを徐々に大きくしていったとき、排ガス浄化フィルタに破損が生じた時点の加圧力が、圧縮破壊強度として測定される。

その結果、図１８に示すごとく、実施形態３の排ガス浄化フィルタ（同図に、符号Ｅ３にて示す。）は、比較試料（同図に、符号Ｃ１にて示す。）に比べて、約３４倍のアイソスタティック強度を有することが確認された。
この結果から、例えば、排ガス浄化フィルタを排気管にキャニングする際に作用する外周側からの圧力に対して、耐加圧強度を向上させることができることが分かる。

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

例えば、実施形態１においては、第１端面及び第２端面の表面粗さを、セル壁の主面及びスキン部の主面の表面粗さよりも小さい形態を示したが、必ずしもこれに限定されるものではない。すなわち、第１端面及び第２端面と、セル壁の主面及びスキン部の主面とを、同等の表面粗さとすることもできる。また、第１端面及び第２端面の表面粗さを、少なくとも一部のセル壁の主面の表面粗さよりも大きくすることもできる。かかる構成の場合、一部のセル壁の主面の表面粗さを小さくすることが可能となり、セル孔内のガスの流通抵抗を低減しやすくなるという観点では、有用であるといえる。なお、このような構成の排ガス浄化フィルタは、成形型の作製時に、上述の積層硬化法の積層方向を、排ガス浄化フィルタの軸方向に直交する方向に対応する方向とすることで、製造することができる。

１ 排ガス浄化フィルタ
２ セル孔
３ セル壁
３１ 板状部
３２ 柱状部
Ｘ 軸方向

Claims (6)

1. 軸方向（Ｘ）に直交する方向に２次元的に並んで配置される複数のセル孔（２）と、
   該セル孔を区画するセル壁（３）と、を有し、
   上記セル壁は、隣接する２つの上記セル孔に面する板状部（３１）と、軸方向から見て上記セル壁が交差する部分において軸方向に沿って柱状に形成された柱状部（３２）と、を有し、
   上記柱状部は、上記板状部よりも気孔率が低い、排ガス浄化フィルタ（１）。
2. 上記板状部は、上記柱状部に隣接する隣接部（３１２）と、該隣接部を介して上記柱状部と離れた中央部（３１１）とを有し、該中央部は、上記隣接部よりも、気孔率が高い、請求項１に記載の排ガス浄化フィルタ。
3. 上記セル孔における軸方向の一端を封口する栓部（４）を有し、軸方向における互いに反対側に上記栓部が設けられた上記セル孔同士が、上記板状部を介して隣り合っている請求項１又は２に記載の排ガス浄化フィルタ。
4. 上記栓部は、上記板状部よりも、気孔率が低い、請求項３に記載の排ガス浄化フィルタ。
5. 複数の上記セル孔及び上記セル壁を内側に配するスキン部（５）を有し、該スキン部は、上記セル壁よりも気孔率が低い、請求項１〜４のいずれか一項に記載の排ガス浄化フィルタ。
6. 軸方向の両端に第１端面（１１１）と第２端面（１１２）とを有し、上記第１端面及び上記第２端面は、上記セル壁の主面及び上記スキン部の主面よりも、表面粗さが小さい、請求項５に記載の排ガス浄化フィルタ。

Images