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公開番号2024132423
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-01
出願番号2023043175
出願日2023-03-17
発明の名称ハニカムフィルタ
出願人イビデン株式会社
代理人弁理士法人WisePlus
主分類B01D 46/00 20220101AFI20240920BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】内側領域と外側領域におけるPMの堆積量の差を小さくすることで、クラックが発生することを抑制し、かつ、領域の範囲を変えるように仕様変更した場合でも、同じ金型で製造可能であるハニカムフィルタを提供する。
【解決手段】排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質のセル隔壁を備え、貫通孔の排ガス入口側か出口側の一方が封止されたセルを備えるハニカムフィルタであって、セルの内側領域と外側領域は貫通孔のパターンが同じであり、かつセルのパターンが異なり、上記内側領域における排ガス排出セルの数に対する排ガス導入セルの数の比(排ガス導入セル数/排ガス排出セル数)は、上記外側領域における排ガス排出セルの数に対する排ガス導入セルの数の比(排ガス導入セル数/排ガス排出セル数)より小さく、上記排ガス入口側の端部において、上記外側領域の開口率は、上記内側領域の開口率より大きいことを特徴とするハニカムフィルタ。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質のセル隔壁を備え、貫通孔の排ガス入口側の端部が開口され、かつ、排ガス出口側の端部が封止された排ガス導入セルと、
貫通孔の排ガス出口側の端部が開口され、かつ、排ガス入口側の端部が封止された排ガス排出セルとを備えてなるハニカムフィルタであって、
前記ハニカムフィルタは、ハニカム焼成体から構成されてなり、
前記ハニカム焼成体の長手方向に対して垂直方向の断面において、内側領域と外側領域からなり、
前記内側領域及び前記外側領域は貫通孔のパターンが同じであり、かつ、セルのパターンが異なり、
前記内側領域における排ガス排出セルの数に対する排ガス導入セルの数の比（排ガス導入セル数／排ガス排出セル数）は、前記外側領域における排ガス排出セルの数に対する排ガス導入セルの数の比（排ガス導入セル数／排ガス排出セル数）より小さく、
前記排ガス入口側の端部において、前記外側領域の開口率は、前記内側領域の開口率より大きいことを特徴とするハニカムフィルタ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記内側領域及び前記外側領域の両方において、前記ハニカム焼成体の長手方向に対して垂直方向の断面での排ガス導入セルの総断面積は、排ガス排出セルの総断面積より大きい、請求項１に記載のハニカムフィルタ。
【請求項３】
前記内側領域及び前記外側領域の両方において、セル断面積の大きい大容量セルと前記大容量セルのセル断面積より小さいセル断面積を有する小容量セルとを含む、請求項１又は２に記載のハニカムフィルタ。
【請求項４】
前記ハニカム焼成体の長手方向に対して垂直方向の断面において、前記小容量セルの断面形状は略四角形であり、前記大容量セルの断面形状は略八角形である請求項３に記載のハニカムフィルタ。
【請求項５】
前記内側領域では、前記大容量セルが排ガス導入セルであり、前記小容量セルが排ガス排出セルであり、前記外側領域では、前記大容量セルの一部が排ガス排出セルであり、前記大容量セルの残りの一部と前記小容量セルが排ガス導入セルである請求項３に記載のハニカムフィルタ。
【請求項６】
前記ハニカム焼成体の長手方向に対して垂直方向の断面において、全てのセルの断面形状が略四角形である、請求項１に記載のハニカムフィルタ。
【請求項７】
前記内側領域及び前記外側領域の両方において、前記ハニカム焼成体の長手方向に対して垂直方向の断面での排ガス導入セルの総断面積は、排ガス排出セルの総断面積より大きい、請求項６に記載のハニカムフィルタ。
【請求項８】
前記内側領域において、前記ハニカム焼成体の長手方向に対して垂直方向の断面での排ガス導入セルの総断面積は、排ガス排出セルの総断面積と同じであり、
前記外側領域において、前記ハニカム焼成体の長手方向に対して垂直方向の断面での排ガス導入セルの総断面積は、排ガス排出セルの総断面積より大きい、請求項６に記載のハニカムフィルタ。
【請求項９】
前記ハニカム焼成体の長手方向に対して垂直方向の断面において、前記内側領域は、前記断面を構成するセル数の１０～３０％からなり、前記内側領域の重心と前記ハニカム焼成体の重心は略一致している、請求項１又は２に記載のハニカムフィルタ。
【請求項１０】
前記ハニカム焼成体の長手方向に対して垂直方向の断面において、前記内側領域の形状は略四角形である、請求項９に記載のハニカムフィルタ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカムフィルタに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、スス等のパティキュレート（以下、ＰＭともいう）が含まれており、近年、このＰＭが環境又は人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、ＣＯ、ＨＣ又はＮＯｘ等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境又は人体に及ぼす影響についても懸念されている。
【０００３】
そこで、内燃機関と連結されることにより排ガス中のＰＭを捕集したり、排ガスに含まれるＣＯ、ＨＣ又はＮＯｘ等の排ガス中の有害なガス成分を浄化したりする排ガス浄化装置として、コージェライトや炭化ケイ素等の多孔質セラミックからなるハニカム構造のフィルタ（ハニカムフィルタ）が種々提案されている。
【０００４】
ハニカムフィルタに対しては、一定量のＰＭを堆積させた後にＰＭを燃焼させる再生処理が行われる。再生処理の際にはＰＭの燃焼に伴う熱が発生するため、熱応力又は熱衝撃によりハニカムフィルタにクラックが生じることがある。
通常は、クラックの発生を防止するために堆積させるＰＭの量を制御している。
【０００５】
ハニカムフィルタは複数個のハニカム焼成体を組み合わせて使用される。各ハニカム焼成体はその長手方向に対して垂直方向の断面において内側領域（中央部）にＰＭが堆積しやすく、外側領域（外周部）にはＰＭが堆積しにくい。そして、ＰＭの堆積量が内側領域と外側領域で異なると、再生時のＰＭ燃焼量の違いから内側領域と外側領域の温度差が生じ、クラックの発生につながることがある。
【０００６】
特許文献１には、ハニカム焼成体の内側領域と外側領域においてセルのパターンを変更することにより、外側領域（第２セル領域）の開口率を内側領域（第１セル領域）の開口率よりも高くする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１１－２２４５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された技術では、外側領域の開口率を高くすることにより外側領域におけるＰＭの堆積量を増やし、ＰＭ燃焼時の熱を接着材層の温度上昇に使うことで、温度差の発生を抑制するとしている。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では内側領域と外側領域でのセルの断面形状が異なるという特殊な形状のハニカム焼成体を製造するために、領域の範囲を変更するたびに専用の金型を用意する必要がある。そのため、製造するハニカム焼成体の仕様の変更に対して柔軟に対応することが難しかった。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされた発明であり、内側領域と外側領域におけるＰＭの堆積量の差を小さくすることで、クラックが発生することを抑制し、かつ、領域の範囲を変えるように仕様変更した場合でも、同じ金型で製造可能であるハニカムフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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