CN107489493B

CN107489493B - 蜂窝过滤器

Info

Publication number: CN107489493B
Application number: CN201710436243.3A
Authority: CN
Inventors: 加藤靖; 近藤隆宏; 松矢淳宣
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2020-10-27
Anticipated expiration: 2037-06-12
Also published as: JP2017221871A; JP6169227B1; CN107489493A; US20170354912A1; US10625195B2; DE102017005475A1

Abstract

本发明提供耐热冲击性优越的蜂窝过滤器。蜂窝结构部(4)具有根据下述数学式(1)计算出的孔隙率变化率为1～5％的致密部(15)，并且蜂窝结构部(4)具有外径从流入端面(11)侧朝向流出端面(12)侧减小的外径减小部(17)，蜂窝结构部(4)的根据下述数学式(2)计算出的平均直径变化率为0.2～3％。数学式(1)：(1－Px/Py)×100％，在数学式(1)中，Px表示流出端面(12)的中央区域的孔隙率(％)，Py表示流出端面(12)的除了中央区域的外周区域的孔隙率(％)。数学式(2)：(1－Dx/Dy)×100％，在数学式(2)中，Dx表示蜂窝结构部(4)的流出端面(12)的平均直径(mm)，Dy表示蜂窝结构部(4)的流入端面(11)的平均直径(mm)。

Description

蜂窝过滤器

技术领域

本发明涉及蜂窝过滤器。更加详细而言，涉及耐热冲击性优越的蜂窝过滤器。

背景技术

近年来，社会整体相对于环境问题的意识逐年高涨，在燃烧燃料而生成动力的技术领域内，开发了从燃料的燃烧时产生的废气去除有害成分的各种技术。特别地，与从柴油发动机排出的粒状物质的去除相关的规定在世界上变严格，具有蜂窝结构的蜂窝过滤器用作去除粒状物质的过滤器。以下，存在将用于去除从柴油发动机被排出的粒状物质的过滤器称为“DPF”的情况。DPF是“Diesel Particulate Filter”的简称。另外，以下，存在将粒状物质称为“PM”的情况。PM是“Particulate Matter”的简称。

以往，作为上述的蜂窝过滤器，提出了具备蜂窝结构部以及封孔部的过滤器，所述蜂窝结构部具有划分形成多个隔室的多孔质的隔壁，所述封孔部对隔室的任一方的端部进行封孔(例如，参照专利文献1)。

另外，为了使蜂窝过滤器长期继续使用，需要减少因蜂窝过滤器的内部随时间推移堆积的PM而增大的压力损失，实施使过滤器的性能返回接近初始状态的状态的“再生处理”。废气所含的PM的大部分是煤烟等可燃性物质，因此以往作为蜂窝过滤器的再生处理，进行利用高温的气体使捕集到的煤烟燃烧而将其去除的再生处理。以下，存在将使在蜂窝过滤器的内部堆积的煤烟燃烧而将其去除的情况简称为蜂窝过滤器的“再生”的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2004/052502号

柴油发动机与汽油发动机等相比煤烟的产生量较多，在用作DPF的蜂窝过滤器中，需要使捕集的煤烟强制地燃烧而将其去除的“强制再生”。强制再生例如是利用后喷射、排气管内喷射等，使捕集的煤烟强制地燃烧而将其去除的再生处理。在上述的强制再生中，所捕集的煤烟一下子燃烧，因此因煤烟的燃烧而在蜂窝过滤器产生较大的热应力。而且，在以往的蜂窝过滤器中，在上述的强制再生中，存在蜂窝过滤器产生裂缝等破损的问题。因此，期望用作DPF的蜂窝过滤器即使在强制再生时也不产生裂缝那样的耐热冲击性优越的蜂窝过滤器的开发。

发明内容

本发明是鉴于上述的现有技术具有的问题点而完成的。本发明提供一种耐热冲击性优越的蜂窝过滤器。

根据本发明，提供以下所示的蜂窝过滤器。

[1]一种蜂窝过滤器具备：蜂窝结构部，其具有多孔质的隔壁及外周壁，所述多孔质的隔壁划分形成多个隔室，所述多个隔室成为从流入端面延伸至流出端面的流体的流路，所述外周壁以围绕所述隔壁的方式进行配设；以及封孔部，其配置为对形成于所述蜂窝结构部的所述隔室的任一方的端部进行密封，所述蜂窝结构部具有根据下述数学式(1)计算出的孔隙率变化率为1～5％的致密部，所述致密部包含所述流出端面的中央区域且包含从该流出端面的所述中央区域向所述蜂窝结构部的轴向延伸的部分，并且，所述蜂窝结构部在所述蜂窝结构部的轴向的至少一部分具有外径减小部，所述外径减小部是指，所述蜂窝结构部的与所述轴向正交的面的外径从所述流出端面侧朝向所述流入端面侧减小的部分，所述蜂窝结构部的根据下述数学式(2)计算出的平均直径变化率为0.2～3％，数学式(1)：(1－Px/Py)×100％，其中，在数学式(1)中，Px表示所述流出端面的所述中央区域的孔隙率(％)，Py表示所述流出端面的除了所述中央区域的外周区域的孔隙率(％)，数学式(2)：(1－Dx/Dy)×100％，其中，在数学式(2)中，Dx表示所述蜂窝结构部的所述流出端面的平均直径(mm)，Dy表示所述蜂窝结构部的所述流入端面的平均直径(mm)。

[2]根据上述[1]所述的蜂窝过滤器，所述蜂窝结构部的所述流入端面的中央区域的根据下述数学式(3)计算出的孔隙率变化率小于1％，数学式(3)：(1－P’x/P’y)×100％，其中，在数学式(3)中，P’x表示所述流入端面的所述中央区域的孔隙率(％)，P’y表示所述流入端面的除了所述中央区域的所述外周区域的孔隙率(％)。

[3]根据上述[1]或[2]所述的蜂窝过滤器，所述致密部的孔隙率为30～70％。

[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的蜂窝过滤器，所述外径减小部存在于所述蜂窝结构部的轴向的整个区域。

[5]根据上述[1]～[3]中任一项所述的蜂窝过滤器，所述外径减小部仅存在于所述蜂窝结构部的轴向的一部分。

[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的蜂窝过滤器，所述蜂窝结构部的所述外周壁包含配设于所述隔壁的外周的外周涂层

[7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的蜂窝过滤器，所述蜂窝结构部具有单元结构，所述单元结构具有多个柱状的蜂窝单元，以多个所述蜂窝单元的相互的侧面彼此对置的方式邻接配置。

本发明的效果如下。

本发明的蜂窝过滤器在蜂窝结构部的流出端面侧具有根据上述数学式(1)计算出的孔隙率变化率为1～5％的致密部。另外，本发明的蜂窝过滤器具有蜂窝结构部的外径从流入端面侧朝向流出端面侧减小的外径减小部，根据上述数学式(2)计算出的平均直径变化率为0.2～3％。因此，本发明的蜂窝过滤器起到耐热冲击性优越的效果。即，在蜂窝结构部的流出端面侧具有上述的致密部，从而在蜂窝过滤器的强制再生时，即使在流出端面侧的中央区域产生较大的热应力，也能够有效地防止其中央区域周边处的裂缝的产生。另外，具有上述的外径减小部，从而也能够有效地抑制蜂窝过滤器的强制再生时的流入端面侧的裂缝的产生。即，当在蜂窝结构部的流出端面侧具有致密部的情况下，存在流入端面侧的耐热冲击性相对降低，在蜂窝结构部的流入端面侧容易产生裂缝的情况。在本发明的蜂窝过滤器中，流出端面侧的致密部与外径从流入端面侧朝向流出端面侧减小的外径减小部的效果叠加，从而使蜂窝过滤器整体的耐热冲击性极其优越。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第一实施方式的从流入端面侧观察的立体图。

图2是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第一实施方式的从流出端面侧观察的立体图。

图3是示意性地表示图1所示的蜂窝过滤器的侧面的侧视图。

图4是示意性地表示图1所示的蜂窝过滤器的流入端面的俯视图。

图5是示意性地表示图1所示的蜂窝过滤器的流出端面的俯视图。

图6是示意性地表示图4的X－X’剖面的剖视图。

图7是用于对本发明的蜂窝过滤器的第一实施方式的蜂窝结构部的孔隙率的测定位置进行说明的示意图。

图8是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第二实施方式的侧视图。

图9是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第三实施方式的侧视图。

图10是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第四实施方式的侧视图。

图11是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第五实施方式的侧视图。

图12是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第六实施方式的侧视图。

图13是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第七实施方式的侧视图。

图14是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第八实施方式的从流入端面侧观察的立体图。

图15是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第八实施方式的从流出端面侧观察的立体图。

图中：

1—隔壁，2—隔室，2a—流入隔室，2b—流出隔室，3—外周壁，4—蜂窝结构部，5—封孔部，11—流入端面，12—流出端面，15—致密部，17—外径减小部，24—蜂窝单元，25—接合层，100、200、300、400、500、600、700、800—蜂窝过滤器，P1、P3～P5—外周区域(流出端面的外周区域)，P2—中央区域(流出端面的中央区域)，P6、P8～P10—外周区域(流入端面的外周区域)，P7—中央区域(流入端面的中央区域)，Dx—流出端面的平均直径，Dy—流入端面的平均直径。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明不限定于以下的实施方式。因此，应该理解为在不脱离本发明的主旨的范围内，基于本领域技术人员的通常的知识，能够相对于以下的实施方式适当地变更、改进等。

(1)蜂窝过滤器(第一实施方式)：

如图1～图6所示，本发明的蜂窝过滤器的第一实施方式是具备蜂窝结构部4以及封孔部5的蜂窝过滤器100，所述蜂窝结构部4具有多孔质的隔壁1，所述封孔部5配设于形成在蜂窝结构部4的隔室2的任一方的端部。蜂窝结构部4具有多孔质的隔壁1以及以围绕隔壁1的方式配设的外周壁3。此处，图1是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第一实施方式的从流入端面侧观察的立体图。图2是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第一实施方式的从流出端面侧观察的立体图。图3是示意性地表示图1所示的蜂窝过滤器的侧面的侧视图。图4是示意性地表示图1所示的蜂窝过滤器的流入端面的俯视图。图5是示意性地表示图1所示的蜂窝过滤器的流出端面的俯视图。图6是示意性地表示图4的X－X’剖面的剖视图。

蜂窝结构部4的隔壁1划分形成多个隔室2，所述多个隔室2成为从流入端面11延伸至流出端面12的流体的流路。封孔部5以对形成于蜂窝结构部4的隔室2的任一方的端部进行密封的方式进行配置。即，就多个隔室2的每一个而言，任一方的端部被配设于流入端面11侧或者流出端面12侧的开口部的封孔部5密封。就如上构成的本实施方式的蜂窝过滤器100而言，多孔质的隔壁1作为捕集废气中的PM的过滤材发挥功能。此处，在多个隔室2中的流出端面12侧的开口部配设有封孔部5，将流入端面11侧开口的隔室2设为流入隔室2a。另外，在多个隔室2中的流入端面11侧的开口部配设有封孔部5，将流出端面12侧开口的隔室2设为流出隔室2b。

蜂窝结构部4在包含流出端面12的中央区域且从该流出端面12的中央区域至蜂窝结构部4的轴向的一部分具有根据下述数学式(1)计算出的孔隙率变化率为1～5％的致密部15。另外，蜂窝结构部4在蜂窝结构部4的轴向的至少一部分具有蜂窝结构部4的与轴向正交的面的外径从流入端面11侧朝向流出端面12侧减小的外径减小部17。而且，通过具有上述的外径减小部17，从而蜂窝结构部4的根据下述数学式(2)计算出的平均直径变化率成为0.2～3％。图6所示的蜂窝结构部4在蜂窝结构部4的轴向的整个区域具有外径减小部17。

数学式(1)：(1－Px/Py)×100％

(其中，在数学式(1)中，Px表示流出端面12的中央区域的孔隙率(％)，Py表示流出端面12的除了中央区域的外周区域的孔隙率(％)。)

数学式(2)：(1－Dx/Dy)×100％

(其中，在数学式(2)中，Dx表示蜂窝结构部4的流出端面12的平均直径(mm)，Dy表示蜂窝结构部4的流入端面11的平均直径(mm)。)

本实施方式的蜂窝过滤器100具有上述的致密部15以及外径减小部17，从而起到耐热冲击性优越的效果。

在蜂窝结构部4的流出端面12侧具有上述的致密部15，从而在蜂窝过滤器100的强制再生时，能够有效地防止流出端面12的中央区域周边处的裂缝的产生。即，在蜂窝过滤器100的强制再生时，即使在流出端面12侧的中央区域产生较大的热应力，也能够有效地防止其中央区域周边处的裂缝的产生。但是，在蜂窝结构部4的流出端面12侧具有致密部15的情况下，存在流入端面11侧的耐热冲击性相对地降低，在蜂窝结构部4的流入端面11侧容易产生裂缝的情况。在本实施方式的蜂窝过滤器100中，流出端面12侧的致密部15与外径从流入端面11侧朝向流出端面12侧减小的外径减小部17的效果叠加，能够使蜂窝过滤器100整体的耐热冲击性优越。此外，若蜂窝过滤器100的平均直径变化率小于0.2％，则即使具有外径减小部17，也会导致流入端面11侧的耐热冲击性降低。另一方面，若蜂窝过滤器100的平均直径变化率超过3％，则相反地会导致流出端面12侧的耐热冲击性降低。

蜂窝结构部4的致密部15存在于从流出端面12的中央区域至蜂窝结构部4的轴向的一部分。以下，参照图7对蜂窝结构部4的流出端面12的中央区域的孔隙率以及流出端面12的外周区域的孔隙率的测定方法进一步详细地进行说明。此外，在以下的说明中，也对蜂窝结构部4的流入端面11的中央区域的孔隙率以及流入端面11的外周区域的孔隙率的测定方法一并进行说明。图7是用于对本发明的蜂窝过滤器的第一实施方式的蜂窝结构部的孔隙率的测定位置进行说明的示意图。图7的纸面上方的附图标记11所示的部分示出了蜂窝结构部4的流入端面11。图7的纸面中央的附图标记4所示的部分示出了沿着轴向剖切蜂窝结构部4的剖面。在图7所示的上述剖面中，以舍弃蜂窝结构部4的隔壁1以及隔室2的形式进行制图。图7的纸面下方的附图标记12所示的部分示出了蜂窝结构部4的流出端面12。此外，蜂窝结构部4的轴向意味着蜂窝结构部4的从流入端面11朝向流出端面的方向。

在对蜂窝结构部4的孔隙率进行测定时，在蜂窝结构部4的流出端面12侧的附图标记P1～P5所示的部位与蜂窝结构部4的流入端面11侧的附图标记P6～P10所示的部位的合计10处，对蜂窝结构部4的隔壁1的孔隙率进行测定。蜂窝结构部4的孔隙率(％)是由水银孔度计(Mercury porosimeter)计测出的值。作为水银孔度计，例如能够列举Micromeritics社制的Autopore 9500(商品名)。

在图7的流出端面12中，附图标记P2所示的部位为流出端面12的中央区域。由附图标记P2表示的流出端面12的中央区域为相当于从流出端面12的中心至蜂窝结构部4的流出端面12的直径的10％的范围。以下，存在将上述的范围的流出端面12的中央区域称为“流出端面12的中央区域P2”或者仅称为“中央区域P2”的情况。在中央区域P2中，在该区域内的任意四点，对孔隙率进行测定，将其平均值设为中央区域P2的孔隙率(％)。

在图7的流出端面12中，附图标记P1、P3～P5所示的部位为流出端面12的外周区域。由附图标记P1、P3～P5表示的流出端面12的外周区域为从流出端面12的最外周朝向内侧，相当于蜂窝结构部4的流出端面12的直径的10％的环状的范围。以下，存在将上述的范围的流出端面12的外周区域称为“流出端面12的外周区域P1、P3～P5”或者仅称为“外周区域P1、P3～P5”的情况。在外周区域P1、P3～P5中，在各个区域内的任意两点，对孔隙率进行测定，将其平均值设为各个外周区域P1、P3～P5的孔隙率(％)。

在图7的流入端面11中，附图标记P7所示的部位为流入端面11的中央区域。由附图标记P7表示的流入端面11的中央区域为相当于从流入端面11的中心至蜂窝结构部4的流入端面11的直径的10％的范围。以下，存在将上述的范围的流入端面11的中央区域称为“流入端面11的中央区域P7”或者仅称为“中央区域P7”的情况。在中央区域P7中，在该区域内的任意四点，对孔隙率进行测定，将其平均值设为中央区域P7的孔隙率(％)。

在图7的流入端面11中，附图标记P6、P8～P10所示的部位为流入端面11的外周区域。由附图标记P6、P8～P10表示的流入端面11的外周区域为从流入端面11的最外周朝向内侧，相当于蜂窝结构部4的流入端面11的直径的10％的环状的范围。以下，存在将上述的范围的流入端面11的外周区域称为“流入端面11的外周区域P6、P8～P10”或者仅称为“外周区域P6、P8～P10”的情况。在外周区域P6、P8～P10中，在各个区域内的任意两点，对孔隙率进行测定，将其平均值设为各个外周区域P6、P8～P10的孔隙率(％)。

在图1～图6所示的本实施方式的蜂窝过滤器100中，中央区域P2的孔隙率(％)成为低于外周区域P1、P3～P5的每一个的孔隙率(％)的值。特别地，在本实施方式的蜂窝过滤器100中，流出端面12的中央区域的根据上述数学式(1)计算出的孔隙率变化率成为1～5％。

此外，上述数学式(1)的“Px”是根据上述的方法求得的“流出端面12的中央区域P2的孔隙率(％)”。另外，上述数学式(1)的“Py”是根据上述的方法求得的“外周区域P1、P3～P5的孔隙率(％)的平均值”。

若蜂窝结构部4的致密部15的孔隙率变化率小于1％，则无法获得耐热冲击性的提高效果。另一方面，若超过5％，则会导致蜂窝结构部4的外周区域的耐热冲击性降低。在本实施方式的蜂窝过滤器100中，在蜂窝结构部4设置外径减小部17，从而能够有效地抑制致密部15以外的部分的耐热冲击性的降低。

蜂窝结构部4具有外径从流入端面11侧朝向流出端面12侧减小的外径减小部17，从而平均直径变化率成为0.2～3％。在上述数学式(2)中，Dx表示蜂窝结构部4的流出端面12的平均直径(mm)，Dy表示蜂窝结构部4的流入端面11的平均直径(mm)。此处，就流入端面11的平均直径(mm)以及流出端面12的平均直径(mm)而言，在蜂窝结构部4的流入端面11以及流出端面12的形状为圆形的情况下，意味着其圆形的直径(mm)。在蜂窝结构部4的流入端面11以及流出端面12的形状非圆形的情况下，根据以下的方法，求得平均直径(mm)。在为蜂窝结构部4的流入端面11的情况下，对通过流入端面11的几何学的重心的外径中的长径的长度(mm)与短径的长度(mm)进行测定，将其平均值设为流入端面11的平均直径(mm)。相同地，在蜂窝结构部4的流出端面12的情况下，对通过流出端面12的几何学的重心的外径中的长径的长度(mm)与短径的长度(mm)进行测定，将其平均值设为流出端面12的平均直径(mm)。以下，“平均直径Dx”的情况意味着流出端面12的平均直径(mm)。另外，“平均直径Dy”的情况意味着流入端面11的平均直径(mm)。在本实施方式的蜂窝过滤器100中，具有“平均直径Dx＜平均直径Dy”的关系。

蜂窝结构部4的致密部15存在于从流出端面12的中央区域至蜂窝结构部4的轴向的一部分。因此，优选在蜂窝结构部4的流入端面11不存在流出端面12那样的致密部15。例如，蜂窝结构部4优选流入端面11的中央区域的根据下述数学式(3)计算出的孔隙率变化率小于1％，进一步优选小于0.8％。

数学式(3)：(1－P’x/P’y)×100％

(其中，在数学式(3)中，P’x表示流入端面11的中央区域的孔隙率(％)，P’y表示流入端面11的除了中央区域的外周区域的孔隙率(％)。)

此外，上述数学式(3)的“P’x”为根据上述的方法求得的“流入端面11的中央区域P7的孔隙率(％)”。另外，上述数学式(3)的“P’y”为根据上述的方法求得的“外周区域P6、P8～P10的孔隙率(％)的平均值”。

蜂窝结构部4的致密部15的孔隙率优选为30～70％，进一步优选为35～68％，特别地优选为40～65％。此外，蜂窝结构部4的致密部15的孔隙率为图7的“流出端面12的中央区域P2的孔隙率(％)”。

就本实施方式的蜂窝过滤器100而言，隔壁1的厚度优选为120～450μm，进一步优选为135～400μm，特别地优选为150～360μm。若隔壁1的厚度小于120μm，则存在蜂窝结构部4的等静压强度(Isostatic strength)降低的情况。若隔壁1的厚度超过450μm，则压力损失增大，存在引起发动机的输出降低、燃料消耗率的恶化的情况。隔壁1的厚度是利用通过光学显微镜观察蜂窝过滤器100的与轴向正交的剖面的方法测定出的值。

就本实施方式的蜂窝过滤器100而言，由隔壁1划分形成的隔室2的隔室密度优选为30～62个/cm²，进一步优选为30～50个/cm²。通过如上构成，能够将本实施方式的蜂窝过滤器100适当地用作柴油发动机用的过滤器。

隔壁1以及外周壁3优选以陶瓷为主要成分。作为隔壁1以及外周壁3的材质，能够将包含从由堇青石、碳化硅、硅－碳化硅系复合材料、莫来石、氧化铝、钛酸铝、氮化硅、堇青石化原料、锂铝硅酸盐、钛酸铝以及碳化硅－堇青石系复合材料构成的组中选择的至少一种的材料列举为优选例。在称为“以陶瓷为主要成分”时，意味着含有整体的50质量％以上的陶瓷。

蜂窝结构部4的外周壁3也可以构成为与划分形成隔室2的隔壁1形成一体，也可以是在划分形成隔室2的隔壁1的外周侧涂覆外周涂覆材料由此形成的外周涂层。外周涂层也可以在制造时，在将隔壁1与外周壁3形成为一体后，在利用磨削加工等公知的方法去除形成的外周壁3后，设置于隔壁1的外周侧。

形成于蜂窝结构部4的隔室2的形状不特别地存在限制。例如，作为与隔室2延伸的方向正交的剖面的隔室2的形状能够列举多边形、圆形、椭圆形等。作为多边形，能够列举三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等。此外，隔室2的形状优选为三角形、四边形、五边形、六边形、八边形。另外，针对隔室2的形状，全部的隔室2的形状可以为相同形状，也可以为不同的形状。例如，虽省略图示，但也可以是四边形的隔室与八边形的隔室混合的形状。另外，针对隔室2的大小，全部的隔室2的大小可以相同，也可以不同。例如，虽省略图示，但也可以使多个隔室中的一部分的隔室的大小增大，使其他的隔室的大小相对减小。

蜂窝结构部4的形状不特别地存在限制。作为蜂窝结构部4的形状，能够列举流入端面11以及流出端面12的形状为圆形、椭圆形、多边形等的柱状。但是，本实施方式的蜂窝过滤器100具有上述的外径减小部17，因此严格来说，其一部分成为倒截头锥形等。例如，在流入端面11以及流出端面12的形状为圆形的情况下，蜂窝结构部4的形状成为倒截头圆锥形。作为多边形，能够列举四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等。

就蜂窝结构部4的大小而言，例如，从流入端面11至流出端面12的长度、与蜂窝结构部4的隔室2延伸的方向正交的剖面的大小不特别地存在限制。在将本实施方式的蜂窝过滤器100用作DPF时，只要以获得最佳的净化性能的方式适当地选择各大小即可。例如，蜂窝结构部4的从流入端面11至流出端面12的长度优选为80～400mm，进一步优选为100～380mm，特别地优选为150～360mm。另外，蜂窝结构部4的与隔室2延伸的方向正交的剖面的面积优选为7000～130000mm²，进一步优选为8500～120000mm²，特别地优选为11000～100000mm²。

在本实施方式的蜂窝过滤器100中，在流入隔室2a的流出端面12侧的开口部以及流出隔室2b的流入端面11侧的开口部配设有封孔部5。流入隔室2a与流出隔室2b优选隔着隔壁1交替地配设。而且，由此，优选在蜂窝过滤器100的两端面由封孔部5与“隔室2的开口部”形成黑白格状。

封孔部5的材质优选为作为隔壁1的材质所优选的材质。封孔部5的材质与隔壁1的材质可以为相同的材质，也可以为不同的材质。

本实施方式的蜂窝过滤器100也可以在蜂窝结构部4的隔壁1的表面以及隔壁的细孔中的至少一方承载废气净化用的催化剂。通过如上构成，能够利用催化剂反应使废气中的CO、NOx、HC等成为无害的物质。另外，能够促进捕集在隔壁1的煤烟的氧化。

在本实施方式的蜂窝过滤器100承载催化剂的情况下，催化剂优选包含从由SCR催化剂、NOx吸藏催化剂以及氧化催化剂构成的组选择的一种以上。SCR催化剂为选择还原被净化成分的催化剂。特别地，优选SCR催化剂为选择还原废气中的NOx的NOx选择还原用SCR催化剂。另外，作为SCR催化剂，能够列举被金属置换的沸石。作为金属置换沸石的金属，能够列举铁(Fe)、铜(Cu)。作为沸石，能够将β沸石列举为优选例。另外，SCR催化剂也可以是作为主要的成分含有从由钒以及二氧化钛构成的组选择的至少一种的催化剂。作为NOx吸藏催化剂，能够列举碱金属、碱土类金属等。作为碱金属，能够列举钾、钠、锂等。作为碱土类金属，能够列举钙等。作为氧化催化剂，能够列举含有贵金属的材质。作为氧化催化剂，具体而言，优选含有从由铂、钯以及铑构成的组选择的至少一种。

(2)蜂窝过滤器(第二实施方式～第七实施方式)：

接下来，参照图8～图13对本发明的蜂窝过滤器的第二实施方式～第七实施方式进行说明。此处，图8是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第二实施方式的侧视图。图9是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第三实施方式的侧视图。图10是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第四实施方式的侧视图。图11是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第五实施方式的侧视图。图12是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第六实施方式的侧视图。图13是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第七实施方式的侧视图。

第二实施方式～第七实施方式的蜂窝过滤器除了如图8～图13所示的蜂窝结构部4那样构成蜂窝结构部的侧面的形状以外，构成为与图1～图6所示的蜂窝结构部4相同。即，蜂窝结构部4在包含流出端面12的中央区域且从该流出端面12的中央区域至蜂窝结构部4的轴向的一部分具有以孔隙率相对降低的方式构成的致密部15。而且，该致密部15的根据上述数学式(1)计算出的孔隙率变化率成为1～5％。

另外，就蜂窝结构部4而言，在蜂窝结构部4的轴向的至少一部分具有与蜂窝结构部4的轴向正交的面的外径从流入端面11侧朝向流出端面12侧减小的外径减小部17。而且，具有上述的外径减小部17，从而蜂窝结构部4的根据上述数学式(2)计算出的平均直径变化率成为0.2～3％。

就图8所示的第二实施方式的蜂窝过滤器200而言，构成蜂窝结构部4的侧面的外周壁3呈从流入端面11侧朝向流出端面12侧前端渐细的形状。该呈前端渐细的形状的部分、即蜂窝结构部4的轴向的整个区域成为蜂窝结构部4的外径减小部17。

就图9所示的第三实施方式的蜂窝过滤器300而言，构成蜂窝结构部4的侧面的外周壁3在从流入端面11侧朝向流出端面12侧的一部分，构成蜂窝结构部4的侧面的外周壁3呈倒圆锥台形状。而且，在蜂窝过滤器300中，在流出端面12侧的恒定的范围内呈不存在外径变化的柱状。在该蜂窝结构部4中，呈倒圆锥台形状的部分以及柱状的部分、即蜂窝结构部4的轴向的整个区域成为蜂窝结构部4的外径减小部17。

就图10所示的第四实施方式的蜂窝过滤器400而言，构成蜂窝结构部4的侧面的外周壁3从流入端面11侧朝向流出端面12侧呈倒吊钟形状。该呈倒吊钟形状的部分、即蜂窝结构部4的轴向的整个区域成为蜂窝结构部4的外径减小部17。

就图11所示的第五实施方式的蜂窝过滤器500而言，构成蜂窝结构部4的侧面的外周壁3从流入端面11侧在恒定的范围内呈不存在外径变化的柱状。而且，在比不存在外径变化的柱状部分更靠流出端面12侧，构成蜂窝结构部4的侧面的外周壁3呈倒圆锥台形状。该呈倒圆锥台形状的部分成为蜂窝结构部4的外径减小部17。

就图12所示的第六实施方式的蜂窝过滤器600而言，构成蜂窝结构部4的侧面的外周壁3从流入端面11侧在恒定的范围内，朝向流出端面12侧呈前端渐细的形状。而且，在比成为前端渐细的形状的部分更靠流出端面12侧，蜂窝结构部4呈不存在外径变化的柱状。在该蜂窝结构部4中，呈前端渐细的形状的部分以及柱状的部分、即蜂窝结构部4的轴向的整个区域成为外径减小部17。

就图13所示的第七实施方式的蜂窝过滤器700而言，构成蜂窝结构部4的侧面的外周壁3从流入端面11侧在恒定的范围内，呈倒吊钟形状。而且，在比倒吊钟形状的部分更靠流出端面12侧，蜂窝结构部4呈不存在外径变化的柱状。在该蜂窝结构部4中，呈倒吊钟形状的部分以及柱状的部分、即蜂窝结构部4的轴向的整个区域成为外径减小部17。

本发明的蜂窝过滤器的蜂窝结构部的外周的形状，换言之从侧面观察蜂窝结构部的形状不限定于至此说明的第一实施方式～第七实施方式。即，本发明的蜂窝过滤器若以根据上述数学式(2)计算出的平均直径变化率成为0.2～3％的方式具有所希望形状的外径减小部，则其外周的形状能够与其使用用途等对应地适当决定。

(3)蜂窝过滤器(第八实施方式)：

接下来，参照图14以及图15对本发明的蜂窝过滤器的第八实施方式进行说明。图14是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第八实施方式的从流入端面侧观察的立体图。图15是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的第八实施方式的从流出端面侧观察的立体图。

图14以及图15所示的蜂窝过滤器800是具备蜂窝结构部4以及配设于在蜂窝结构部4形成的隔室2的任一方的端部的封孔部5的蜂窝过滤器800。图14以及图15所示的蜂窝结构部4具有多个柱状的蜂窝单元24。而且，蜂窝结构部4具有以多个蜂窝单元24的相互的侧面彼此对置的方式邻接配置的单元结构。多个蜂窝单元24经由接合层25相互接合。

如上所述，就本实施方式的蜂窝过滤器800而言，蜂窝结构部成为所谓的“单元结构的蜂窝结构部”。“单元结构的蜂窝结构部”是指接合单独地被制成的多个蜂窝单元24而构成的蜂窝结构部。另一方面，存在将图1～图6所示的蜂窝结构部4的隔壁1全部形成为一体的蜂窝结构部4称为“一体型的蜂窝结构部”的情况。在本发明的蜂窝过滤器中，蜂窝结构部可以为“单元结构的蜂窝结构部”，也可以为“一体型的蜂窝结构部”。

图14以及图15所示的蜂窝单元24分别具有多孔质的隔壁1以及构成蜂窝单元24的侧面的外壁。而且，各个蜂窝单元24经由配设于构成其侧面的外壁表面的接合层25而相互接合。

就图14以及图15所示的单元结构的蜂窝结构部4而言，在包含流出端面12的中央区域且从该流出端面12的中央区域至蜂窝结构部4的轴向的一部分具有根据上述数学式(1)计算出的孔隙率变化率为1～5％的致密部15。另外，就该蜂窝结构部4而言，在蜂窝结构部4的轴向的至少一部分具有与蜂窝结构部4的轴向正交的面的外径从流入端面11侧朝向流出端面12侧减小的外径减小部17。而且，通过具有上述的外径减小部17，从而蜂窝结构部4的根据下述数学式(2)计算出的平均直径变化率成为0.2～3％。

单元结构的蜂窝结构部4的外周壁3优选为由涂覆于蜂窝结构部4的外周的外周涂层材料形成的外周涂层。另外，单元结构的蜂窝结构部4优选相对于接合多个蜂窝单元24的蜂窝单元接合体，对其外周部分进行磨削加工，配设上述的外周涂层。

就图14以及图15所示的蜂窝过滤器800而言，除了蜂窝结构部4为单元结构的蜂窝结构部4以外，也可以构成为与至此说明的第一实施方式～第七实施方式的蜂窝过滤器相同。例如，蜂窝过滤器800的致密部15以及外径减小部17的构成能够采用与第一实施方式～第七实施方式的蜂窝过滤器的致密部以及外径减小部的构成相同的构成。

(4)蜂窝过滤器的制造方法：

接下来，对制造本发明的蜂窝过滤器的方法进行说明。作为本发明的蜂窝过滤器的制造方法，能够列举具备制成蜂窝成形体的工序、在隔室的开口部形成封孔部的工序、干燥以及烧制蜂窝成形体的工序的方法。

(4－1)成形工序：

成形工序是将对成形原料进行混炼而获得的坯土挤压成形为蜂窝形状而获得蜂窝成形体的工序。蜂窝成形体具有划分形成从第一端面延伸至第二端面的隔室的隔壁以及以围绕该隔壁的最外周的方式形成的外周壁。由隔壁构成的蜂窝结构的部分成为蜂窝结构部。在成形工序中，首先，对成形原料进行混炼而形成坯土。接下来，对所获得的坯土进行挤压成形，从而获得将隔壁与外周壁成形为一体的蜂窝成形体。

成形原料优选向陶瓷原料添加分散介质以及添加剂。作为添加剂，能够列举有机粘合剂、造孔材、表面活性剂等。作为分散介质，能够列举水等。作为成形原料，能够使用与在以往公知的蜂窝过滤器的制造方法中所使用的成形原料相同的原料。

作为对成形原料进行混炼而形成坯土的方法，例如能够列举使用捏合机、真空练泥机等的方法。挤压成形能够使用形成有与蜂窝成形体的剖面形状对应的狭缝的挤压成形用的模具而进行。

(4－2)封孔工序：

封孔工序是对隔室的开口部进行封孔从而形成封孔部的工序。例如，在封孔工序中，利用与在蜂窝成形体的制造中所使用的材料相同的材料，对隔室的开口部进行封孔而形成封孔部。形成封孔部的方法能够依据以往公知的蜂窝过滤器的制造方法进行。

(4－3)烧制工序：

烧制工序是对形成封孔部的蜂窝成形体进行烧制而获得蜂窝过滤器的工序。也可以在对形成封孔部的蜂窝成形体进行烧制前，例如，利用微波以及热风对所获得的蜂窝成形体进行干燥。另外，例如，也可以相对于形成封孔部前的蜂窝成形体，先进行烧制工序，对通过烧制工序获得的蜂窝烧制体进行上述的封孔工序。

烧制蜂窝成形体时的烧制温度能够根据蜂窝成形体的材质适当地决定。例如，在蜂窝成形体的材质为堇青石的情况下，烧制温度优选为1380～1450℃，进一步优选为1400～1440℃。另外，烧制时间作为最高温度下的保持时间优选形成4～6小时左右。

在制造本发明的蜂窝过滤器时，在该烧制工序中，优选在成为蜂窝成形体的流出端面的端面端部侧根据使成为致密部的中央区域与其他的部分相比延迟成为高温的烧制条件进行烧制。通过如上构成，能够形成所获得的蜂窝过滤器的流出端面侧的中央区域的孔隙率与外周区域的孔隙率相比降低的致密部。

例如，蜂窝成形体的烧制能够使用在非活性气体气氛下对去除油脂、有机物等的蜂窝成形体进行高温烧制的烧制炉进行。烧制炉呈长边形状，使从一方的炉开口部导入炉内空间的蜂窝成形体沿着水平方向恒速移动，并且在直至到达另一方的炉开口部的期间进行正式烧制。此时，例如，优选如下进行烧制。首先，将蜂窝成形体配置为其轴向与铅垂方向成为平行，使蜂窝成形体的流出端面侧朝向下方。而且，优选对配置的蜂窝成形体，在成为下方的流出端面侧，以成为致密部的中央区域与其他的部分相比延迟成为高温的方式进行烧制。此外，作为以中央区域与其他的部分相比延迟成为高温的方式进行烧制的方法，能够列举配置垫板等使烧制过程中的蜂窝成形体的温度产生差并且进行烧制的方法。流出端面侧的中央区域与其他的部分的温度差不特别地存在限制，但例如能够设置15～100℃的温度差，从而形成所获得的蜂窝过滤器的流出端面侧的中央区域的孔隙率与外周区域的孔隙率相比降低的致密部。

另外，根据需要，也可以在进行烧制工序后，对所获得的蜂窝过滤器的外周壁进行磨削加工，然后，在隔壁的外周侧涂覆外周涂层材料，从而形成外周涂层。在磨削加工以及涂覆外周涂层材料时，以与蜂窝过滤器的轴向正交的面的外径从流出端面侧朝向流入端面侧增大的方式进行涂覆，使所获得的蜂窝过滤器的平均直径变化率成为0.2～3％。例如，外周壁的磨削加工以及外周涂层的形成采用以下记载的方法1～方法3，方法1：在对外周壁进行磨削加工时，在从流出侧至流入侧端面以均匀的大小进行加工后，在涂覆外周涂层材料时，使从流入侧端面至流出侧端面的外周涂层的厚度变薄。方法2：在对外周壁进行磨削加工时，在将流出侧端面较小地加工后，从流出侧至流入侧以均匀的厚度涂覆外周涂层材料。方法3：在对外周壁进行磨削加工时，在从流出侧至流入侧端面以均匀的大小进行加工后，从流入侧端面至流出侧端面以均匀的厚度涂覆外周涂层材料而形成外周涂层。之后，在进行干燥后，以使外周涂层从流入侧端面至流出侧端面直径变小的方式进行磨削加工。

就本发明的蜂窝过滤器而言，在具有单元结构的蜂窝结构部的情况下，首先，作为蜂窝成形体，制成多个蜂窝单元的前体，对该蜂窝单元的前体进行烧制，从而制成多个蜂窝单元。接下来，以对蜂窝单元的隔室的开口部进行封孔的方式形成封孔部。然后，经由接合层接合制成的多个蜂窝单元，从而制成接合了多个蜂窝单元的蜂窝单元接合体。之后，对所获得的蜂窝单元接合体的外周壁进行磨削加工，之后，在隔壁的外周侧涂覆外周涂层材料，制造具有由外周涂层构成的外周壁的蜂窝过滤器。在磨削加工以及涂覆外周涂层材料时，优选以与蜂窝过滤器的轴向正交的面的外径从流出端面侧朝向流入端面侧增大的方式进行涂覆，使所获得的蜂窝过滤器的平均直径变化率成为0.2～3％。

【实施例】

(实施例1)

向100质量份的堇青石化原料添加0.5质量份的造孔材、33质量份的分散介质、5.6质量份的有机粘合剂，进行混合、混炼而调制坯土。作为堇青石化原料，使用了氧化铝、氢氧化铝、高岭土、滑石以及二氧化硅。作为分散介质使用水，作为造孔材使用平均粒径10～50μm的吸水性聚合物，作为有机粘合剂使用甲基纤维素(Methylcellulose)，作为分散剂使用糊精(Dextrin)。

接下来，使用预定的金属模具对坯土进行挤压成形，获得隔室形状呈四边形，整体形状呈圆柱形的蜂窝成形体。

接下来，利用热风干燥机使蜂窝成形体干燥。作为干燥条件，设为95～145℃。

接下来，在干燥的蜂窝成形体形成封孔部。具体而言，首先，在蜂窝成形体的流入端面以覆盖流入隔室的方式实施了掩膜。然后，将实施了掩膜的蜂窝成形体的端部浸渍于封孔浆料，向未实施掩膜的流出隔室的开口部填充封孔浆料。之后，针对蜂窝成形体的流出端面，也以与上述相同的方法，向流入隔室的开口部填充了封孔浆料。然后，进一步利用热风干燥机对形成封孔部的蜂窝成形体进行干燥。

接下来，将干燥后的蜂窝成形体以制成的蜂窝过滤器的流出端面侧向下的方式载置于氧化铝制的烧成垫板上。然后，利用隧道窑(Tunnel kiln；连续烧制炉)对该蜂窝成形体进行了烧制。作为烧制条件，以1350～1440℃烧制10小时获得蜂窝烧制体。在实施例1中，在烧制时，以流出端面侧的中央区域相对于其他的部分延迟升温50℃的方式进行了烧制。

接下来，对所获得的蜂窝烧制体的外周面进行了磨削加工。此时，以蜂窝烧制体的外径从流入端面侧朝向流出端面侧减小的方式进行了磨削加工。然后，在磨削加工的蜂窝烧制体的侧面涂覆外周涂层材料而形成了外周涂层。据此，制成实施例1的蜂窝过滤器。

就实施例1的蜂窝过滤器而言，在包含流出端面的中央区域且从该流出端面的中央区域至轴向的一部分具有以流出端面的中央区域的孔隙率与比该中央区域更靠外侧的外周区域的孔隙率相比降低的方式构成的致密部。另外，所获得的蜂窝过滤器具有图3所示的蜂窝过滤器100那样的与蜂窝结构部4的轴向正交的面的外径从流入端面11侧朝向流出端面12侧减小的外径减小部17。

就实施例1的蜂窝过滤器而言，隔壁的厚度为300μm，隔室密度为46.5个/cm²。隔室的形状呈四边形。在表1的“隔室结构”一栏表示隔壁的厚度、隔室密度以及隔室形状。

就实施例1的蜂窝过滤器而言，与轴向正交的剖面的形状呈圆形，如上所述，蜂窝过滤器的外周的形状如图3所示那样。蜂窝过滤器的流入端面的直径为266.7mm，从流入端面至流出端面的长度(全长)为304.8mm。将实施例1的蜂窝过滤器的形状表示于表1的“剖面形状”、“外周的形状”、“全长”一栏。此外，在表1的“外周的形状”的“形成方法”一栏，在蜂窝过滤器具有与隔壁构成为一体的外周壁的情况下，记为“一体”。另外，在蜂窝过滤器具备通过外周加工去除与隔壁构成为一体的外周壁，并以围绕隔壁的方式涂覆外周涂层材料而形成的外周涂层的情况下，记为“外周加工”。此外，表1的“直径”一栏表示蜂窝过滤器的“流入端面的目标直径”的值，所制造的蜂窝过滤器的实际的直径(Dx、Dy)表示于表3。

针对实施例1的蜂窝过滤器，对图7所示的P1～P10的每一个的测定位置的孔隙率进行了测定。孔隙率的测定结果表示于表2。另外，基于孔隙率的测定结果，求得“P1、P3～P5的平均值”与“P6、P8～P10的平均值”。将结果表示于表2。

基于P1～P10的每一个的测定位置的孔隙率的值，并根据上述数学式(1)或者数学式(3)计算出流出端面以及流入端面的孔隙率变化率(％)。将结果表示于表3。

另外，求得蜂窝结构部的流出端面的平均直径Dx(mm)以及蜂窝结构部的流入端面的平均直径Dy(mm)。流出端面的平均直径Dx为266.0mm，流入端面的平均直径Dy为266.7mm。基于平均直径Dx以及平均直径Dy的值，并根据上述数学式(2)计算出平均直径变化率。将结果表示于表3。

【表1】

【表2】

【表3】

(实施例2～13)

使隔室结构、剖面形状、外周的形状等如表1所示那样变更，制成了实施例2～13的蜂窝过滤器。此外，就实施例2～13的蜂窝过滤器而言，其外周的形状与图3、图8～图13的任一个的形状对应。表1的“外周的形状”的“参照图”一栏针对各实施例的蜂窝过滤器，表示其外周的形状是否与图3、图8～图13的任一个对应。例如，在表1的“外周的形状”的“参照图”一栏记为“图8”的情况下，意味着其蜂窝过滤器的外周的形状与图8的形状对应。

另外，在实施例2～13中，适当地调整向坯土添加的造孔材的量，从而调整所制成的蜂窝过滤器的孔隙率。另外，在烧制时，在烧制时朝向下方载置的流出端面侧的中央区域相对于其他的部分，以延迟升温15～100℃的方式进行了烧制。

(实施例14以及15)

在实施例14以及15中，制成了图14以及图15所示那样的单元结构的蜂窝过滤器。具体而言，首先，将80质量份的碳化硅粉末与20质量份的Si粉末混合，从而获得混合粉末。向该混合粉末添加粘合剂、造孔材以及水，进行混合、混炼而调制了坯土。

接下来，使用蜂窝成形体制成用的模具对坯土进行挤压成形，获得整体形状呈四棱柱状的蜂窝成形体。就蜂窝成形体而言，实施例14制成了32个，实施例15制成了25个。

接下来，利用微波干燥机对蜂窝成形体进行干燥，在进一步利用热风干燥机使其完全干燥后，切断蜂窝成形体的两端面，备置成预定的尺寸。

接下来，在干燥的蜂窝成形体形成了封孔部。具体而言，首先，在蜂窝成形体的流入端面以覆盖流入隔室的方式实施了掩膜。然后，将实施了掩膜的蜂窝成形体的端部浸渍于封孔浆料，向未实施掩膜的流出隔室的开口部填充了封孔浆料。然后，针对蜂窝成形体的流出端面，也以与上述相同的方法，向流入隔室的开口部填充了封孔浆料。然后，进一步利用热风干燥机对形成了封孔部的蜂窝成形体进行干燥。

接下来，对形成了封孔部的蜂窝成形体进行脱脂，进行烧制而获得蜂窝烧制体。脱脂的条件为以550℃进行3小时。烧制的条件为在氩气气氛下以1450℃进行2小时。蜂窝烧制体的整体形状呈四棱柱状。蜂窝烧制体的端面的形状呈一边的长度为37mm的正方形。该蜂窝烧制体成为蜂窝结构部的蜂窝单元。此外，配置于单元结构的中央的蜂窝单元以以下的方法制成。首先，准备烧制的蜂窝单元，并且向150质量份的粒径2μm的SiC粒子添加150质量份的胶态二氧化硅(固化量为40％的溶液)与200质量份的水，准备充分搅拌而调制的装饰用浆料。然后，在使相当于流出侧的端面侧的全长方向20mm的高度的部分浸渍于该装饰用浆料后，通过鼓风去除过度的浆料。接下来，在使浆料干燥后，以700℃实施热处理，从而制成流出侧成为低孔隙率的蜂窝单元。

接下来，所获得的32个实施例14和25个实施例15的蜂窝烧制体以相互的侧面彼此对置的方式邻接地配置，在该状态下，利用接合材将其接合，制成蜂窝接合体。就蜂窝接合体而言，在其端面，以实施例14的6个在纵向、6个在横向的合计32个(除了蜂窝接合体的位于四个角的四个的个数)，实施例15的5个在纵向、5个在横向的合计25个蜂窝烧制体排列的方式接合而制成。

接下来，对所获得的蜂窝接合体的外周面进行了磨削加工。此时，从流入端面侧朝向流出端面侧，以蜂窝烧制体的外径减小的方式进行了磨削加工。然后，在磨削加工的蜂窝接合体的侧面涂覆外周涂层材料而形成外周涂层。如以上那样，制成了实施例14以及15的蜂窝过滤器。

针对实施例2～15的蜂窝过滤器，对图7所示的P1～P10的每一个的测定位置的孔隙率进行了测定。将孔隙率的测定结果表示于表2。另外，基于孔隙率的测定结果，求得“P1、P3～P5的平均值”与“P6、P8～P10的平均值”。将结果表示于表2。

针对实施例2～15的蜂窝过滤器，基于P1～P10的每一个的测定位置的孔隙率的值，并根据上述数学式(1)或者数学式(3)计算出流出端面以及流入端面的孔隙率变化率(％)。将结果表示于表3。

另外，求得蜂窝结构部的流出端面的平均直径Dx(mm)以及蜂窝结构部的流入端面的平均直径Dy(mm)，并根据上述数学式(2)计算出平均直径变化率。将结果表示于表3。

针对实施例1～15的蜂窝过滤器，根据以下的方法进行了“耐热冲击性(稳定性)”的评价。将结果表示于表4。此外，针对“耐热冲击性(稳定性)”，针对实施例1～15的每一个的蜂窝过滤器，通过与后述的比较例1～15中的相同编号的比较例的蜂窝过滤器相比，进行了评价。

[耐热冲击性(稳定性)]

作为耐热冲击性的评价，对蜂窝过滤器进行以下记载的试验，根据试验后的蜂窝过滤器的裂缝的产生的有无，对蜂窝过滤器的稳定(robust)性进行评价。具体而言，利用搭载2.2L柴油发动机的发动机测试台，在发动机转速2000rpm、发动机扭矩60Nm的运转条件下，使2～12g/L的煤烟堆积在各实施例以及比较例的蜂窝过滤器的内部。然后，进行基于后喷射的再生处理，使蜂窝过滤器的入口气体温度上升，在蜂窝过滤器的前后的压损开始降低后，切断后喷射，将发动机切换成怠速状态。此时的煤烟堆积量在实施例的各水准中，流出侧端面的中央部的最高温度成为1000℃，在实施例与比较例的相同的编号成为相同煤烟量的条件下实施了试验。然后，分别通过目视观察对蜂窝过滤器的流出端面侧以及流入端面侧的裂缝的有无进行观察。在表4中，分别表示流出端面侧的观察结果与流入端面侧的观察结果。

将未确认裂缝的情况设为合格，在表4中表示为“OK”。

将确认了裂缝的情况设为不合格，在表4中表示为“NG”。

[综合]

另外，基于以下的评价基准，进行了耐热冲击性的评价的综合评价。将结果表示于表4。

在耐热冲击性的评价中，将流入端面侧以及流出端面侧均为“OK”的情况设为“A”。

在耐热冲击性的评价中，将流入端面侧以及流出端面侧的至少一方为“NG”的情况设为“C”。

【表4】

(比较例1～15)

将隔室结构、剖面形状、外周的形状等如表5所示那样变更，制成了比较例1～15的蜂窝过滤器。此外，比较例1～15的蜂窝过滤器的外周的形状与图3、图8～图13的任一个的形状对应。另外，比较例14以及15以与实施例14以及15相同的方法，制成了单元结构的蜂窝过滤器。

针对比较例1～15的蜂窝过滤器，对图7所示的P1～P10的各自的测定位置的孔隙率进行了测定。孔隙率的测定结果表示于表6。另外，基于孔隙率的测定结果，求得“P1、P3～P5的平均值”与“P6、P8～P10的平均值”。将结果表示于表6。

针对比较例1～15的蜂窝过滤器，基于P1～P10的每一个的测定位置的孔隙率的值，并根据上述数学式(1)或者数学式(3)计算出流出端面以及流入端面的孔隙率变化率(％)。结果示于表7。

另外，求得蜂窝结构部的流出端面的平均直径Dx(mm)以及蜂窝结构部的流入端面的平均直径Dy(mm)，并根据上述数学式(2)计算出平均直径变化率。将结果表示于表7。

针对比较例1～15的蜂窝过滤器，利用与实施例1相同的方法进行了“耐热冲击性”的评价。将结果表示于表8。

【表5】

【表6】

【表7】

【表8】

(结果)

如表4所示，实施例1～15的蜂窝过滤器在“耐热冲击性”的评价中，均能够获得良好的结果。比较例1～15的蜂窝过滤器在蜂窝过滤器的流出端面侧以及流入端面侧中的至少一方产生了裂缝。

工业上的利用可能性

本发明的蜂窝过滤器能够用作对从柴油发动机所排出的废气中的煤烟进行捕集的过滤器。

Claims

1.一种蜂窝过滤器，其特征在于，具备：

蜂窝结构部，其具有多孔质的隔壁及外周壁，所述多孔质的隔壁划分形成多个隔室，所述多个隔室成为从流入端面延伸至流出端面的流体的流路，所述外周壁以围绕所述隔壁的方式进行配设；以及

封孔部，其配置为对形成于所述蜂窝结构部的所述隔室的任一方的端部进行密封，

所述蜂窝结构部具有根据下述数学式(1)计算出的孔隙率变化率为1～5％的致密部，所述致密部包含所述流出端面的中央区域且包含从该流出端面的所述中央区域向所述蜂窝结构部的轴向延伸的部分，并且，

所述蜂窝结构部在所述蜂窝结构部的轴向的至少一部分具有外径减小部，所述外径减小部是指，所述蜂窝结构部的与所述轴向正交的面的外径从所述流入端面侧朝向所述流出端面侧减小的部分，所述蜂窝结构部的根据下述数学式(2)计算出的平均直径变化率为0.2～3％，

数学式(1)：(1－Px/Py)×100％，

其中，在数学式(1)中，Px表示所述流出端面的所述中央区域的孔隙率(％)，Py表示所述流出端面的除了所述中央区域的外周区域的孔隙率(％)，

数学式(2)：(1－Dx/Dy)×100％，

其中，在数学式(2)中，Dx表示所述蜂窝结构部的所述流出端面的平均直径(mm)，Dy表示所述蜂窝结构部的所述流入端面的平均直径(mm)。

2.根据权利要求1所述的蜂窝过滤器，其特征在于，

所述蜂窝结构部的所述流入端面的中央区域的根据下述数学式(3)计算出的孔隙率变化率小于1％，

数学式(3)：(1－P’x/P’y)×100％，

其中，在数学式(3)中，P’x表示所述流入端面的所述中央区域的孔隙率(％)，P’y表示所述流入端面的除了所述中央区域的所述外周区域的孔隙率(％)。

3.根据权利要求1或2所述的蜂窝过滤器，其特征在于，

所述致密部的孔隙率为30～70％。

4.根据权利要求1或2所述的蜂窝过滤器，其特征在于，

所述外径减小部存在于所述蜂窝结构部的轴向的整个区域。

5.根据权利要求1或2所述的蜂窝过滤器，其特征在于，

所述外径减小部仅存在于所述蜂窝结构部的轴向的一部分。

6.根据权利要求1或2所述的蜂窝过滤器，其特征在于，

所述蜂窝结构部的所述外周壁包含配设于所述隔壁的外周的外周涂层。

7.根据权利要求1或2所述的蜂窝过滤器，其特征在于，

所述蜂窝结构部具有单元结构，所述单元结构具有多个柱状的蜂窝单元，以多个所述蜂窝单元的相互的侧面彼此对置的方式邻接配置。