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WO2015133435A1 - ハニカムフィルタ - Google Patents

ハニカムフィルタ Download PDF

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WO2015133435A1
WO2015133435A1 PCT/JP2015/056084 JP2015056084W WO2015133435A1 WO 2015133435 A1 WO2015133435 A1 WO 2015133435A1 JP 2015056084 W JP2015056084 W JP 2015056084W WO 2015133435 A1 WO2015133435 A1 WO 2015133435A1
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WO
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outlet
region
inlet
honeycomb filter
flow path
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/056084
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
朝 吉野
Original Assignee
住友化学株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友化学株式会社 filed Critical 住友化学株式会社
Priority to US15/122,964 priority Critical patent/US20170072358A1/en
Priority to JP2016506481A priority patent/JPWO2015133435A1/ja
Priority to EP15758948.2A priority patent/EP3115096A1/en
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a honeycomb filter.
  • honeycomb filter made of ceramics known as a diesel particulate filter or the like is known.
  • various forms of honeycomb filters have been disclosed as described below.
  • the filter is required to reduce the temperature gradient without causing an excessive increase in pressure loss in order to improve the thermal shock resistance.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a honeycomb filter capable of reducing a temperature gradient without causing an excessive increase in pressure loss.
  • a honeycomb filter according to the present invention includes an inlet-side end surface, an outlet-side end surface, a plurality of inlet-side channels having an opening at the inlet-side end surface and a sealing portion at the outlet-side end surface, and an opening at the outlet-side end surface. And a porous column having a plurality of outlet-side channels having a sealing portion on the inlet-side end face.
  • the central part of the column in the axial direction parallel to the inlet-side flow path and the outlet-side flow path is A first region in which the number of outlet side channels adjacent to the inlet side channel is N io1 (N io1 is any natural number); and The number of outlet-side channels adjacent to the inlet-side channel is N io2 (N io2 is any natural number), and the second region satisfies N io2 ⁇ N io1 .
  • the outlet-side channel is not adjacent to other outlet-side channels.
  • the first area and the second area are different from each other in the arrangement relationship of the outlet side flow path with respect to the inlet side flow path, so that the pressure loss when the gas passes between the first area and the second area Can make a difference. Therefore, it is possible to control the flow of gas and the deposition state of particles for each location.
  • the partition wall forming the outlet side flow channel can effectively function as a filtration wall.
  • the center of gravity of the opening shape of the outlet side channel and the opening of the other outlet side channel closest to the outlet side channel The center-of-gravity distance from the center of gravity of the part shape is P1, the center of gravity of the opening shape of the outlet side channel, and the center of gravity of the opening shape of the other outlet side channel closest to the outlet side channel P2 / P1 can be less than 2 when the distance between the center of gravity is P2.
  • the total number of the inlet-side flow paths / the total number of the outlet-side flow paths can be larger than one.
  • At least one of the shapes of the cross section perpendicular to the axis of the inlet side channel or the outlet side channel is regular six Can be square.
  • each of the first region and the second region may not have a flow path in which both the inlet side end surface and the outlet side end surface are sealed.
  • the area in the cross section perpendicular to the axis of the combined region of the first region and the second region may occupy 80% or more of the total cross-sectional area of the honeycomb filter.
  • each of the sealing portions of the inlet-side channel and the outlet-side channel can have a columnar body filled in the channel.
  • cross-sectional areas of the openings of the inlet-side flow path and the outlet-side flow path at both end faces of the column body can be made larger than the cross-sectional areas of the central part in the axial direction, respectively.
  • the first region may include a central axis of the column parallel to the inlet-side channel and the outlet-side channel, and the second region may surround the first region.
  • the temperature gradient can be reduced without causing an excessive increase in pressure loss.
  • FIG. 1 is a perspective view of the honeycomb filter according to the first embodiment.
  • 2A is an inlet side end view of the central portion (first region R 1 ) of the honeycomb filter of FIG. 1
  • FIG. 2B is a peripheral portion (second region R 2 ) of the honeycomb filter of FIG.
  • FIG. 3A is a sectional view taken along the line III-III of the central portion (first region R 1 ) of the honeycomb filter of FIG. 1
  • FIG. 3B is a peripheral portion of the honeycomb filter of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in the center in the axial direction of the second region R 2 ).
  • 4A is an outlet side end view of the central portion (first region R 1 ) of the honeycomb filter of FIG.
  • FIG. 4B is a peripheral portion (second region R 2 ) of the honeycomb filter of FIG.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of the Va surface parallel to the axis in the vicinity of the inlet side end face 10Ein of the central portion (first region R 1 ) of the honeycomb filter of FIGS. 1 and 2
  • FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the Vb plane parallel to the axis in the vicinity of the outlet side end face 10E out of the central portion (first region R 1 ) of the honeycomb filter of FIGS. 1 and 4.
  • FIG. 6 (a) is a cross-sectional view of the VIa plane parallel to the axis in the vicinity of the inlet side end face 10Ein of the peripheral portion (second region R 2 ) of the honeycomb filter of FIGS. 1 and 2, and FIG. 6 (b).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the VIb plane parallel to the axis in the vicinity of the outlet side end face 10E out of the peripheral portion (second region R 2 ) of the honeycomb filter of FIGS. 1 and 4.
  • 7A is an inlet side end view of the central portion (first region R 1 ) of the honeycomb filter according to the second embodiment
  • FIG. 7B is a peripheral portion of the honeycomb filter according to the second embodiment ( It is an end view on the inlet side of the second region R 2 ).
  • FIG. 8A is an outlet side end view of the central portion (first region R 1 ) of the honeycomb filter according to the second embodiment
  • FIG. 8B is a peripheral portion of the honeycomb filter according to the second embodiment ( it is an outlet end view of the second region R 2).
  • FIG. 9A shows a Va plane parallel to the axis in the vicinity of the inlet side end face of the central portion (first region R 1 ) of the honeycomb filter of the second embodiment (see FIG. 7: corresponding to the Va face in FIG. 1).
  • FIG. 9B is a cross-sectional view, and FIG. 9B shows a Vb plane parallel to the axis in the vicinity of the end face on the outlet side of the central portion (first region R 1 ) of the honeycomb filter of the second embodiment (see FIG.
  • FIG. 10A shows a VIa plane parallel to the axis in the vicinity of the end face on the inlet side of the peripheral portion (second region R 2 ) of the honeycomb filter of the second embodiment (see FIG. 7: corresponding to the VIa plane in FIG. 1).
  • FIG. 10B is a VIb surface parallel to the axis in the vicinity of the outlet side end surface of the peripheral portion (second region R 2 ) of the honeycomb filter of the second embodiment (see FIG. 8: VIb in FIG. 1).
  • FIG. FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of a manufacturing process of the honeycomb filter of the second embodiment.
  • a honeycomb filter 100 includes a cylindrical body 10 as shown in FIG.
  • the cylindrical body 10 has an inlet side end face 10E in and an outlet side end face 10E out .
  • the cylindrical body 10 includes a central portion (first region) R 1 including the central axis of the cylindrical body 10 and a peripheral portion (second region) R that is an annular portion around the central portion R 1 of the cylindrical body 10. has 2, between these regions, the inlet-side passage 70H in having an opening in the inlet side end surface 10E in, and the arrangement of the outlet passage 70H out having an opening on the outlet side end surface 10E out They are different from each other.
  • FIG. 5 is a central axial section parallel to the view of the cylindrical body 10 of part R 1
  • FIG. 6 is a sectional view parallel to the axis of the cylindrical body 10 of the peripheral portion R 2.
  • none of the central portion R 1 and the peripheral portion R 2 has a number of inlet passage 70H in and outlet passage 70H out.
  • the directions in which the respective channels extend are parallel to each other and coincide with the longitudinal direction of the column, and this direction is taken as the axial direction.
  • inlet passage 70H in respectively have an opening OP of the cap portion 70P out1 to outlet-side end surface 10E out the inlet-side end surface 10E in
  • outlet passage 70H out each have an opening OP of the cap portion 70P in1 the inlet side end surface 10E in the outlet-side end surface 10E out.
  • inlet passage 70H in respectively have an opening OP of the cap portion 70P out2 to outlet-side end surface 10E out the inlet-side end surface 10E in
  • outlet passage 70H out each have an opening OP of the cap portion 70P in2 the inlet-side end surface 10E in the outlet-side end surface 10E out.
  • each sealing portion is a columnar body filled in the flow path.
  • the height of the sealing portion 70P in1 is H 1
  • the height of the sealing portion 70P in2 is H 2 .
  • the inlet-side flow path 70H in and the outlet-side flow path 70H out have a hexagonal cross section.
  • each of the central portion R 1 and the peripheral portion R 2, 6 one channel around one channel is adjacent.
  • three outlet passage H out, and the three other inlet passage H in it is adjacent to one of the inlet passage H in .
  • the peripheral portion R 2, 2 single outlet passage H out, and four other inlet passage H in is adjacent to one of the inlet passage H in.
  • “two channels are adjacent” means that two channels are separated in the thickness direction of the partition via one partition. In the so-called square channel arrangement, the two channels positioned in an oblique relationship are not adjacent to each other.
  • outlet passage 70H out it is not adjacent to other outlet passage 70H out, inlet passage Adjacent only with 70H in .
  • the cross-sectional area perpendicular to the axis of the region including the central portion (first region) R 1 and the peripheral portion (second region) R 2 may be 80% or more of the cross-sectional area perpendicular to the axis of the cylindrical body 10. It is preferably 85% or more, and more preferably 90% or more.
  • the calculation of the area of each region includes not only the cross-sectional area of the flow path but also the cross-sectional area of the partition wall between the flow paths.
  • the cross-sectional area of a portion that does not follow the arrangement rule of each region at the boundary between regions and the cross-sectional area of a portion that is affected by the cross-sectional shape by the outer peripheral wall are excluded.
  • Area of the central portion (first region) the area / perimeter of the R 1 (second region) R 2 can be a 0.25-4.
  • the shape of the cross section perpendicular to the axis of at least one of the inlet-side flow path 70H in or the outlet-side flow path 70H out is at least the central portion of the honeycomb filter in the axial direction (hereinafter, It is a regular hexagon at the center in the axial direction).
  • regular hexagonal channels have the smallest fluid friction coefficient and the cross-sectional shape when the Reynolds numbers with the representative length being the square root of the channel cross-sectional area are the same. Being a regular hexagon contributes to a reduction in pressure loss.
  • the cross-sectional shape of the outlet-side flow path 70H out is a regular hexagon and the cross-sectional area of the six adjacent inlet-side flow paths 70H in is smaller than the cross-sectional area of the outlet-side flow path 70H out , the filtration area is increased. This is preferable because the pressure loss when soot accumulates can be reduced.
  • the cylindrical body 10 has an outer peripheral wall, between the peripheral portion R 2 of the outer and the outer peripheral wall, a plurality of ends sealed flow path is disposed. Across the sealing channel has respectively a sealing portion sealing portion and the outlet-side end surface 10E out the inlet-side end surface 10E in.
  • the both-end sealing flow path can be formed in a portion affected by the cross-sectional shape by the outer peripheral wall.
  • the cylindrical body material is porous ceramic.
  • ceramics are aluminum titanate, silicon carbide, cordierite.
  • Aluminum titanate can include magnesium, silicon, and the like.
  • Such a honeycomb filter can be manufactured by the following method. First, the molding raw material is extruded by an extruder, and the obtained molded body is dried as necessary, and then cut to a predetermined length, as shown in (a) and (b) of FIG. A honeycomb formed body having such a cross-sectional shape is manufactured. This honeycomb formed body has a large number of through-holes having a hexagonal cross section.
  • the composition of the forming raw material may be anything that gives a porous ceramic after firing.
  • a ceramic raw material, an organic binder, a pore forming agent, a solvent, and an additive added as necessary can be included.
  • Ceramic raw material is a powder containing elements constituting ceramic.
  • the binder can be an organic binder, and examples thereof include celluloses such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyalkylmethylcellulose, and sodium carboxymethylcellulose; alcohols such as polyvinyl alcohol; and lignin sulfonate.
  • the additive include a lubricant, a plasticizer, and a dispersant.
  • the honeycomb formed body is fired to obtain the honeycomb filter 100 according to the present embodiment. Further, the honeycomb formed body may be dried before firing.
  • one inlet-side flow path 70H the number of outlet passage 70H out adjacent in has decreased at the peripheral portion R 2 as compared to the central portion R 1. Therefore, flow resistance of the gas flowing from the inlet side to the outlet side the peripheral portion R 2 is higher than in the central portion R 1. Therefore, the gas flow is controlled so that the gas flow is concentrated in the central portion R 1 compared to the peripheral portion R 2 . In this case, it is possible to suppress heat removal due to gas at the outer periphery during regeneration, or to selectively collect carbon particles at the center to control combustion behavior and temperature distribution during regeneration.
  • the central portion R 1 and the outlet passage 70H out at the periphery R 2 are not adjacent to each other, can function effectively as a barrier wall W Gallo over wall forming the outlet passage 70H out. If the outlet-side flow passages 70H out are adjacent to each other, the partition walls separating the outlet-side flow passages 70H out cannot function as filters, resulting in poor efficiency.
  • the central portion R 1 and the peripheral portion R 2 does not contain the ends sealing channel, it can be effectively utilized filter volume.
  • they may be different from each other.
  • each of the height H 1 of the sealing portion of the central portion R 1 of the inlet-side end surface 10E in the may be mutually the same or may be different from each other.
  • each of the height H 2 of the sealing portion of the peripheral portion R 2 of the inlet-side end surface 10E in may be mutually the same or may be different from each other. In this case, it is possible to make a difference in the gas flow by making the heights different.
  • the height H 3 of the sealing portion of the central portion R 1 of the outlet-side end surface 10E out, the height H 4 of the sealing portion of the peripheral portion R 2 of the outlet-side end surface 10E out is may be the same with each other, from each other It may be different. Further, each of the height H 3 of the sealing portion of the central portion R 1 of the outlet-side end surface 10E out is may be mutually the same or may be different from each other. Furthermore, each of the height H 4 of the sealing portion of the peripheral portion R 2 of the outlet-side end surface 10E out may be mutually the same or may be different from each other.
  • the honeycomb filter according to the second embodiment has the same cross-sectional shape as that of the first embodiment (see FIG. 3) in the axially central portion, and thus N io1 and N ii1 of the central portion R 1 and the peripheral portion R. the second N io2 and N ii2 is the same as the first embodiment, respectively.
  • the columnar body is not disposed in the flow path, but the partition wall W itself is deformed to form the sealing portions 70P in1 , 70P in2 , 70P out1. , 70P out2 .
  • the cross-sectional area of the unsealed flow path adjacent to the flow path to be sealed is larger at each opening OP than the cross-sectional area of the central portion in the axial direction of each flow path. 7 and 8, the cross-sectional shape of the flow path at the axial center is indicated by a dotted line.
  • outlet passage 70H out is sealed by a sealing portion 70P in1, this sealing
  • the section 70P in1 has a cross-sectional area at the opening OP of the inlet-side flow path 70H in adjacent to the outlet-side flow path 70H out larger than the cross-sectional area at the central portion in the axial direction.
  • outlet passage 70H out is sealed by a sealing portion 70P in2
  • the sealing portion 70P in2 expands the cross-sectional area at the opening OP of the inlet-side flow path 70H in adjacent to the outlet-side flow path 70H out as compared with the cross-sectional area at the central portion in the axial direction.
  • inlet passage 70H in is sealed by a sealing portion 70P out1
  • the sealing The section 70P out1 has a cross-sectional area at the opening OP of the outlet-side flow path 70H out adjacent to the inlet-side flow path 70H in larger than the cross-sectional area at the central portion in the axial direction.
  • inlet passage 70H in is sealed by a sealing portion 70P out2
  • the sealing portion 70P out2 expands the cross-sectional area at the opening OP of the outlet-side flow path 70H out adjacent to the inlet-side flow path 70H in compared to the cross-sectional area at the central portion in the axial direction.
  • the gas passage resistance is higher in the peripheral portion R 2 than in the central portion R 1 . Therefore, it is possible to control the gas flow between the central portion R 1 and the peripheral portion R 2 and.
  • the partition walls forming the outlet passage 70H out can function as effectively filtering walls.
  • Such a honeycomb filter can be manufactured by the following method. First, a ceramic raw material is extruded by an extruder, and the obtained molded body is dried as necessary, and then cut to a predetermined length to form a honeycomb having a cross-sectional shape as shown in FIG. Manufacture the body.
  • the honeycomb molded body has a outlet passage 70H out of the inlet side flow passage 70H in and non-sealing the unsealed opening while penetrating respectively.
  • the inlet-side end surface 10E in the resulting unfired honeycomb formed body 100 ' for sealing the outlet passage 70H out.
  • a sealing jig 400 having a large number of conical projections 410a is prepared.
  • the sealing jig 400 may have a triangular pyramidal protrusion corresponding to the central portion R 1 at the center A 1 and a rhombic pyramidal protrusion corresponding to the peripheral portion R 2 at the periphery A 2 .
  • each of the projections 410a is to enter the inlet passage 70H in in, moving the sealing jig 400.
  • the partition wall of the inlet-side flow path 70H in is deformed and the cross-sectional area of the flow path is enlarged, while the cross-sectional area of the outlet-side flow path 70H out is reduced.
  • the cross-sectional shape of the inlet-side flow path 70H in is a triangle in the central portion R 1 and a rhombus in the peripheral portion, and the outlet-side flow path 70H out is between the partition walls. Is completely crimped and sealed. Note that vibration or ultrasonic waves may be applied to the sealing jig 400.
  • the inlet side flow path 70H in of the outlet side end face 10E out is sealed with another sealing jig.
  • the projection of the sealing jig to be inserted into the outlet side channel 70H out can be formed in, for example, a hexagonal pyramid shape.
  • the honeycomb filter 100 according to the present embodiment is obtained by firing the honeycomb formed body 100 ′ whose both end faces are sealed. Further, the honeycomb formed body may be dried before firing.
  • the gas passage resistance is lower in the peripheral portion R 2 than in the central portion R 1 . Therefore, the gas flow is controlled so that the gas flow is concentrated on the peripheral portion R 2 as compared with the central portion R 1 .
  • N io2 ⁇ N io1
  • the values of N io1 and N io2 are not particularly limited as long as they are any natural numbers.
  • N io1 ⁇ N io2 is set between the central portion R 1 as the first region and the peripheral portion R 2 as the second region, but is not limited thereto.
  • the right half of the filter cross section may be the first region R 1 and the left half may be the second region R 2 , and the position and shape of the two regions (R 1 and R 2 ) It can be appropriately changed depending on the reproduction method. It is also possible to set three or more areas.
  • all the sealing portions are provided with columnar bodies, and in the second embodiment, all the sealing portions are in the form of enlarging the cross-sectional area of the adjacent channel, but the two forms are mixed. Also good.
  • P2 / P1 1.7321.
  • the hydraulic equivalent diameter DH of the P1 / exit side flow path is less than 3.5.
  • the hydraulic equivalent diameter is 4 ⁇ (channel cross-sectional area) / (channel immersion side length).
  • the ratio exceeds 3.5, it indicates that the outlet-side flow path is relatively small, and the pressure loss may increase.
  • an average hydraulic equivalent diameter may be used.
  • P1 / DH 1.29 to 3.25 in the first region and the second region, respectively.
  • the total number of inlet side channels / total number of outlet side channels is greater than one.
  • the ratio is 1, a checker pattern in a so-called square arrangement is obtained.
  • the ratio is greater than 1, the total cross-sectional area of the inlet-side flow path can be made larger than the total cross-sectional area of the outlet-side flow path.
  • the volume that can be collected increases.
  • the ratio is 2 in the first region, and the ratio is 3 in the second region.
  • the honeycomb filter may not be a cylindrical body, but may be another pillar (for example, a prism or an elliptical cylinder), the number of channels and the diameter are not particularly limited, and the cross-sectional shape of each channel is also limited to a hexagon. Further, the arrangement of the flow path and the like are not limited to the above embodiment.
  • the cell density can be, for example, 100 to 800 cpsi, preferably 200 to 600 cpsi.
  • Example 1 Filter size: cylinder with outer diameter of 5.66 inches and length of 6 inches
  • Flow path arrangement Six flow paths (hexagons) were adjacent to each other through a partition wall around one flow path (hexagon). .
  • Soot was deposited on each filter at a soot generation rate of 10 g / h, a gas flow rate of 250 kg / h, and a gas temperature of 240 ° C., and a pressure loss was measured when 8 g / L of soot was deposited on each filter.
  • the amount of soot deposited was calculated by measuring the filter weight before and after soot deposition. Table 1 shows each pressure loss when the pressure loss of Comparative Example 1 is 1.

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Abstract

　入口側流路７０Ｈｉｎ及び出口側流路７０Ｈｏｕｔに平行な軸方向における柱体の中央部は、入口側流路７０Ｈｉｎに隣接する出口側流路７０Ｈｏｕｔの数がいずれもＮｉｏ１（Ｎｉｏ１はいずれかの自然数）である第１領域Ｒ１、及び、入口側流路７０Ｈｉｎに隣接する出口側流路７０Ｈｏｕｔの数がいずれもＮｉｏ２（Ｎｉｏ２はいずれかの自然数）であり、Ｎｉｏ２≠Ｎｉｏ１を満たす第２領域Ｒ２を有する。軸方向における柱体の中央部の第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２において、出口側流路７０Ｈｏｕｔは他の出口側流路７０Ｈｏｕｔとは隣接しない。

Description

ハニカムフィルタ
　本発明は、ハニカムフィルタに関する。
　従来より、ディーゼルパティキュレートフィルタ等として知られる、セラミクス製の多孔質のハニカムフィルタが知られている。従来より、以下に示すように種々の形態のハニカムフィルタが開示されている。
米国特許６６７３４１４号公報
　しかしながら、フィルタに対しては、耐熱衝撃性を向上させるべく、過大な圧力損失上昇を招くことなく温度勾配を低減せしめることが求められている。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、過大な圧力損失上昇を招くことなく温度勾配を低減せしめることができるハニカムフィルタを提供する。
　本発明に掛かるハニカムフィルタは、入口側端面、出口側端面、前記入口側端面に開口部を有し前記出口側端面に封口部を有する複数の入口側流路、及び、前記出口側端面に開口部を有し前記入口側端面に封口部を有する複数の出口側流路を有する多孔質の柱体を備える。
　前記入口側流路及び前記出口側流路に平行な軸方向における柱体の中央部は、
　入口側流路に隣接する出口側流路の数がいずれもＮｉｏ１（Ｎｉｏ１はいずれかの自然数）である第１領域、及び、
　入口側流路に隣接する出口側流路の数がいずれもＮｉｏ２（Ｎｉｏ２はいずれかの自然数）であり、Ｎｉｏ２≠Ｎｉｏ１を満たす第２領域を有する。
　前記軸方向における柱体の中央部の前記第１領域及び前記第２領域において、出口側流路は他の出口側流路とは隣接しない。
　本発明によれば、入口側流路に対する出口側流路の配置関係が互いに異なる第１領域及び第２領域を備えるので、第１領域と第２領域との間でガス通過の際の圧力損失に差を付けることができる。しがって、場所毎にガスの流れ方や粒子の堆積状態を制御できる。また、第１領域と第２領域とにおいて出口側流路が互いに隣接しないので、出口側流路を形成する隔壁が有効にろ過壁として機能できる。
　ここで、前記出口側端面の前記第１領域及び前記第２領域それぞれにおいて、前記出口側流路の開口部形状の重心と、前記出口側流路に最も近い他の前記出口側流路の開口部形状の重心との重心間距離をＰ１とし、前記出口側流路の開口部形状の重心と、前記出口側流路に２番目に近い他の前記出口側流路の開口部形状の重心との重心間距離をＰ２としたときに、Ｐ２／Ｐ１が２未満であることができる。
　また、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれにおいて、前記入口側流路の総数／前記出口側流路の総数が１より大きいことができる。
　また、前記軸方向における柱体の中央部の前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれにおいて、前記入口側流路又は前記出口側流路の前記軸に垂直な断面の少なくとも一方の形状が正六角形であることができる。
　また、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記入口側端面及び前記出口側端面の両方が封口された流路を有さないことができる。
　また、前記第１領域及び第２領域を合わせた領域の前記軸に垂直な断面における面積が、前記ハニカムフィルタの全断面積の８０％以上を占めることができる。
　また、前記入口側流路及び前記出口側流路の封口部は、それぞれ前記流路に充填された柱状体を有することができる。
　また、前記柱体の両端面における前記入口側流路及び前記出口側流路の開口部の断面積は、それぞれ軸方向中央部の断面積に比べて大きくすることもできる。
　また、前記第１領域は前記入口側流路及び前記出口側流路に平行な前記柱体の中心軸を含み、前記第２領域は前記第１領域を取り囲むことができる。
　本発明によれば、過大な圧力損失上昇を招くことなく温度勾配を低減せしめることができる。
図１は、第１実施形態に係るハニカムフィルタの斜視図である。 図２の（ａ）は図１のハニカムフィルタの中央部（第１領域Ｒ１）の入口側端面図、図２の（ｂ）は図１のハニカムフィルタの周辺部（第２領域Ｒ２）の入口側端面図である。 図３の（ａ）は図１のハニカムフィルタの中央部（第１領域Ｒ１）の軸方向中央部のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図、図３の（ｂ）は図１のハニカムフィルタの周辺部（第２領域Ｒ２）の軸方向中央部のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 図４の（ａ）は図１のハニカムフィルタの中央部（第１領域Ｒ１）の出口側端面図、図４の（ｂ）は図１のハニカムフィルタの周辺部（第２領域Ｒ２）の出口側端面図である。 図５の（ａ）は図１及び図２のハニカムフィルタの中央部（第１領域Ｒ１）の入口側端面１０Ｅｉｎ付近における軸に平行なＶａ面の断面図、図５の（ｂ）は図１及び図４のハニカムフィルタの中央部（第１領域Ｒ１）の出口側端面１０Ｅｏｕｔ付近における軸に平行なＶｂ面の断面図である。 図６の（ａ）は、図１及び図２のハニカムフィルタの周辺部（第２領域Ｒ２）の入口側端面１０Ｅｉｎ付近における軸に平行なＶＩａ面の断面図、図６の（ｂ）は、図１及び図４のハニカムフィルタの周辺部（第２領域Ｒ２）の出口側端面１０Ｅｏｕｔ付近における軸に平行なＶＩｂ面の断面図である。 図７の（ａ）は第２実施形態に係るハニカムフィルタの中央部（第１領域Ｒ１）の入口側端面図、図７の（ｂ）は第２実施形態に係るハニカムフィルタの周辺部（第２領域Ｒ２）の入口側端面図である。 図８の（ａ）は第２実施形態に係るハニカムフィルタの中央部（第１領域Ｒ１）の出口側端面図、図８の（ｂ）は第２実施形態に係るハニカムフィルタの周辺部（第２領域Ｒ２）の出口側端面図である。 図９の（ａ）は第２実施形態のハニカムフィルタの中央部（第１領域Ｒ１）の入口側端面付近における軸に平行なＶａ面（図７参照：図１におけるＶａ面に対応）の断面図、図９の（ｂ）は第２実施形態のハニカムフィルタの中央部（第１領域Ｒ１）の出口側端面付近における軸に平行なＶｂ面（図８参照：図１におけるＶｂ面に対応）の断面図である。 図１０の（ａ）は、第２実施形態のハニカムフィルタの周辺部（第２領域Ｒ２）の入口側端面付近における軸に平行なＶＩａ面（図７参照：図１におけるＶＩａ面に対応）の断面図、図１０の（ｂ）は、第２実施形態のハニカムフィルタの周辺部（第２領域Ｒ２）の出口側端面付近における軸に平行なＶＩｂ面（図８参照：図１におけるＶＩｂ面に対応）の断面図である。 図１１は、第２実施形態のハニカムフィルタの製造工程の一例を示す模式図である。
　図面を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。
　（第１実施形態）
　本実施形態に係るハニカムフィルタ１００は、図１に示すような円柱体１０を備える。円柱体１０は、入口側端面１０Ｅｉｎ及び出口側端面１０Ｅｏｕｔを有する。この円柱体１０は、円柱体１０の中心軸を含む中央部（第１領域）Ｒ１、及び、円柱体１０の中央部Ｒ１の周りの環状の部分である周辺部（第２領域）Ｒ２を有しており、これらの領域間では、入口側端面１０Ｅｉｎに開口部を有する入口側流路７０Ｈｉｎ、及び出口側端面１０Ｅｏｕｔに開口部を有する出口側流路７０Ｈｏｕｔの配置が互いに異なっている。
　図２の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ円柱体１０の中央部Ｒ１及び周辺部Ｒ２の入口側端面図、図３の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ円柱体１０の中央部Ｒ１及び周辺部Ｒ２の軸方向中央部の断面図、図４の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ円柱体１０の中央部Ｒ１及び周辺部Ｒ２の出口側端面図、図５は中央部Ｒ１の円柱体１０の軸に平行な断面図、及び、図６は周辺部Ｒ２の円柱体１０の軸に平行な断面図である。
　図５及び図６に示すように、中央部Ｒ１及び周辺部Ｒ２のいずれも多数の入口側流路７０Ｈｉｎ及び出口側流路７０Ｈｏｕｔを有する。各流路が延びる方向は互いに平行であり、柱体の長手方向と一致しており、この方向を軸方向とする。
　図５に示すように、中央部Ｒ１において、入口側流路７０Ｈｉｎは、出口側端面１０Ｅｏｕｔに封口部７０Ｐｏｕｔ１を入口側端面１０Ｅｉｎに開口部ＯＰをそれぞれ有し、出口側流路７０Ｈｏｕｔは、入口側端面１０Ｅｉｎに封口部７０Ｐｉｎ１を出口側端面１０Ｅｏｕｔに開口部ＯＰをそれぞれ有する。
　図６に示すように、周辺部Ｒ２において、入口側流路７０Ｈｉｎは、出口側端面１０Ｅｏｕｔに封口部７０Ｐｏｕｔ２を入口側端面１０Ｅｉｎに開口部ＯＰをそれぞれ有し、出口側流路７０Ｈｏｕｔは、入口側端面１０Ｅｉｎに封口部７０Ｐｉｎ２を出口側端面１０Ｅｏｕｔに開口部ＯＰをそれぞれ有する。
　本実施形態では、各封口部は、流路内に充填された柱状体である。ここで、封口部７０Ｐｉｎ１の高さをＨ１、封口部７０Ｐｉｎ２の高さをＨ２とする。
　ハニカムフィルタにおいて、隣接する各流路間は隔壁Ｗによって隔てられており、隔壁Ｗを介して流路間でガスの流通が可能である。
　図２～図４に示すように、入口側流路７０Ｈｉｎ及び出口側流路７０Ｈｏｕｔは断面が６角形である。本実施形態では、中央部Ｒ１及び周辺部Ｒ２それぞれにおいて、１つの流路の周りに６つの流路が隣接している。そして、本実施形態では、中央部Ｒ１において、１つの入口側流路Ｈｉｎに対して３つの出口側流路Ｈｏｕｔ、及び、３つの他の入口側流路Ｈｉｎが隣接している。また、周辺部Ｒ２において、１つの入口側流路Ｈｉｎに対して２つの出口側流路Ｈｏｕｔ、及び４つの他の入口側流路Ｈｉｎが隣接している。
　ここで、本明細書において、「２つの流路が隣接する」とは、２つの流路が１つの隔壁を介してその隔壁の厚み方向に隔てられることを意味する。いわゆるスクエア流路配置において斜めの関係に位置する２つの流路は互いに隣接する流路ではない。
　ここで、中央部Ｒ１において１つの入口側流路Ｈｉｎに対して隣接する出口側流路Ｈｏｕｔの数をＮｉｏ１、中央部Ｒ１において１つの入口側流路Ｈｉｎに対して隣接する他の入口側流路Ｈｉｎの数をＮｉｉ１、周辺部Ｒ２において１つの入口側流路Ｈｉｎに対して隣接する出口側流路Ｈｏｕｔの数をＮｉｏ２、周辺部Ｒ２において１つの入口側流路Ｈｉｎに対して隣接する他の入口側流路Ｈｉｎの数をＮｉｉ２とする。本実施形態では、図２等からわかるように、Ｎｉｏ１＝３、Ｎｉｉ１＝３、Ｎｉｏ２＝２、Ｎｉｉ２＝４となる。
　図２の（ａ）において、中央部Ｒ１において封口部７０Ｐｉｎ１が見えている部分は出口側流路７０Ｈｏｕｔに対応する。一方、図２の（ｂ）において、周辺部Ｒ２において封口部７０Ｐｉｎ２が見えている部分は、出口側流路７０Ｈｏｕｔに対応する。図４の（ａ）において、中央部Ｒ１において封口部７０Ｐｏｕｔ１が見えている部分は入口側流路７０Ｈｉｎに対応する。一方、図４の（ｂ）において、周辺部Ｒ２において封口部７０Ｐｏｕｔ２が見えている部分は入口側流路７０Ｈｉｎに対応する。
　本実施形態では、図４に示すように、中央部Ｒ１及び周辺部Ｒ２のいずれにおいても、出口側流路７０Ｈｏｕｔは他の出口側流路７０Ｈｏｕｔと隣接せず、入口側流路７０Ｈｉｎとのみ隣接する。
　中央部（第１領域）Ｒ１及び周辺部（第２領域）Ｒ２を合わせた領域の軸に垂直な断面積は、円柱体１０の軸に垂直な断面積の８０％以上であることができ、８５％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。ここで、各領域の面積の計算においては、流路の断面積だけでなく流路間の隔壁の断面積も含む。ただし、領域間の境界で各領域の配置規則に従わない部分の断面積や、外周壁によって断面形状に影響を受ける部分の断面積は除く。
　中央部（第１領域）Ｒ１の面積／周辺部（第２領域）Ｒ２の面積は、０．２５～４とすることができる。
　上述のように、本実施形態では、入口側流路７０Ｈｉｎ又は出口側流路７０Ｈｏｕｔの少なくともいずれか一方の軸に垂直な断面の形状は、少なくとも軸方向におけるハニカムフィルタの中央部（以降、軸方向中央部と呼ぶ）において正六角形である。各種多角形の流路中で正六角形の流路は、流路断面積の平方根を代表長さとするレイノルズ数が比較する流路間で同一である場合、最も流体摩擦係数が小さく、断面形状が正六角形であることは、圧力損失の低減に寄与する。特に、出口側流路７０Ｈｏｕｔの断面形状が正六角形で、隣接する六つの入口側流路７０Ｈｉｎの断面積が出口側流路７０Ｈｏｕｔの断面積よりも小さいと、ろ過面積を大きくすることができ、煤が溜まったときの圧力損失を小さくできるので好ましい。
　なお、図示は省略するが、円柱体１０は外周壁を有し、周辺部Ｒ２の外側かつ外周壁との間に、複数の両端封口流路が配置されている。両端封口流路は、入口側端面１０Ｅｉｎに封口部及び出口側端面１０Ｅｏｕｔに封口部をそれぞれ有している。両端封口流路は、外周壁によって断面形状に影響を受ける部分に形成されることができる。
　円柱体の材料は多孔質セラミックである。セラミックの例は、チタン酸アルミニウム、炭化ケイ素、コージェライトである。チタン酸アルミニウムは、マグネシウムやケイ素などを含むことができる。
　このようなハニカムフィルタは以下の方法により製造出来る。まず、成形原料を押出成形機により押出成形し、得られた成形体を必要に応じて乾燥した後、所定の長さになるように切断して、図３の（ａ）及び（ｂ）のような断面形状を有するハニカム成形体を製造する。このハニカム成形体は、断面六角形の多数の貫通孔を有する。
　成形原料の組成は、焼成後に多孔質のセラミックを与える物であればよい。例えば、セラミック原料と、有機バインダと、造孔剤と、溶媒と、必要に応じて添加される添加物を含むことができる。
　セラミック原料は、セラミックを構成する元素を含有する粉末である。バインダは、有機バインダであることができ、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロースなどのセルロース類；ポリビニルアルコールなどのアルコール類；リグニンスルホン酸塩を例示できる。添加物としては、例えば、潤滑剤および可塑剤、分散剤が挙げられる。
　その後、ハニカム成形体の中央部Ｒ１及び周辺部Ｒ２において、それぞれ上述のように入口側流路７０Ｈｉｎ及び出口側流路７０Ｈｏｕｔが配置されるように各貫通孔の一端を封口し、その後に封口済のハニカム成形体を焼成することにより、本実施形態に係るハニカムフィルタ１００が得られる。また、焼成の前にハニカム成形体を乾燥しても良い。
　本実施形態によれば、中央部Ｒ１ではＮｉｏ１＝３、Ｎｉｉ１＝３とされる一方、周辺部Ｒ２ではＮｉｏ２＝２、Ｎｉｉ２＝４とされ、１つの入口側流路７０Ｈｉｎに隣接する出口側流路７０Ｈｏｕｔの数は中央部Ｒ１に比べて周辺部Ｒ２で減少している。このため、入口側から出口側に向かうガスの通過抵抗は中央部Ｒ１に比べて周辺部Ｒ２が高くなる。したがって、周辺部Ｒ２に比べて中央部Ｒ１にガスの流れが集中するようにガス流れを制御される。この場合、再生時等に外周部におけるガスによる除熱を抑制したり、中央部にカーボン粒子を選択的に捕集させて再生時の燃焼挙動や温度分布を制御することなどができる。
　また、中央部Ｒ１及び周辺部Ｒ２において出口側流路７０Ｈｏｕｔが互いに隣接しないので、出口側流路７０Ｈｏｕｔを形成する隔壁Ｗがろ過壁として有効に機能できる。出口側流路７０Ｈｏｕｔが互いに隣接していると、出口側流路７０Ｈｏｕｔ間を隔てる隔壁はフィルタとして機能できないので効率が悪くなる。
　また、本実施形態では、中央部Ｒ１及び周辺部Ｒ２において、両端封口流路を含まないので、フィルタ体積を有効に利用できる。
　図５及び図６に示す、入口側端面１０Ｅｉｎの中央部Ｒ１の封口部の高さＨ１と、入口側端面１０Ｅｉｎの周辺部Ｒ２の封口部の高さＨ２は、互いに同一でも良いが、互いに異なっても良い。また、入口側端面１０Ｅｉｎの中央部Ｒ１の封口部のそれぞれの高さＨ１は互いに同一でも良いし、互いに異なっても良い。さらに、入口側端面１０Ｅｉｎの周辺部Ｒ２の封口部のそれぞれの高さＨ２は、互いに同一でも良いし、互いに異なっても良い。この場合、高さを異ならせることによって、ガスの流れ方に差を付けることができる。同様に、出口側端面１０Ｅｏｕｔの中央部Ｒ１の封口部の高さＨ３と、出口側端面１０Ｅｏｕｔの周辺部Ｒ２の封口部の高さＨ４は、互いに同一でも良いが、互いに異なっても良い。また、出口側端面１０Ｅｏｕｔの中央部Ｒ１の封口部のそれぞれの高さＨ３は互いに同一でも良いし、互いに異なっても良い。さらに、出口側端面１０Ｅｏｕｔの周辺部Ｒ２の封口部のそれぞれの高さＨ４は、互いに同一でも良いし、互いに異なっても良い。
　（第２実施形態）
　続いて、図７～図１０を参照して、第２実施形態に係るハニカムフィルタについて説明する。本実施形態では、両端面の構造のみが異なるので、これについてのみ説明する。
　第２実施形態に係るハニカムフィルタは、軸方向中央部において断面形状は第１実施形態（図３参照）と同様であり、したがって、中央部Ｒ１のＮｉｏ１及びＮｉｉ１、及び、周辺部Ｒ２のＮｉｏ２及びＮｉｉ２はそれぞれ第１実施形態と同じである。
　図７～図１０に示すように、第２実施形態のハニカムフィルタでは、流路内に柱状体が配置されるのではなく、隔壁Ｗ自体が変形されて封口部７０Ｐｉｎ１、７０Ｐｉｎ２、７０Ｐｏｕｔ１、７０Ｐｏｕｔ２を形成している。柱体の両端面において、封口される流路に隣接する封止されない流路の断面積は、それぞれの流路の軸方向中央部の断面積に比べて各開口部ＯＰにおいて大きくされている。なお、図７及び図８においては、軸方向中央部における流路の断面の形状を点線で記載している。
　例えば、図７の（ａ）及び図９の（ａ）に示すように、入口側端面１０Ｅｉｎの中央部Ｒ１においては、出口側流路７０Ｈｏｕｔが封口部７０Ｐｉｎ１により封口され、この封口部７０Ｐｉｎ１は出口側流路７０Ｈｏｕｔに隣接する入口側流路７０Ｈｉｎの開口部ＯＰにおける断面積を軸方向中央部の断面積に比べて拡げている。
　図７の（ｂ）及び図１０の（ａ）に示すように、入口側端面１０Ｅｉｎの周辺部Ｒ２においては、出口側流路７０Ｈｏｕｔが封口部７０Ｐｉｎ２により封口され、この封口部７０Ｐｉｎ２は出口側流路７０Ｈｏｕｔに隣接する入口側流路７０Ｈｉｎの開口部ＯＰにおける断面積を軸方向中央部の断面積に比べて拡げている。
　また、図８の（ａ）及び図９の（ｂ）に示すように、出口側端面１０Ｅｏｕｔの中央部Ｒ１においては、入口側流路７０Ｈｉｎが封口部７０Ｐｏｕｔ１により封口され、この封口部７０Ｐｏｕｔ１は入口側流路７０Ｈｉｎに隣接する出口側流路７０Ｈｏｕｔの開口部ＯＰにおける断面積を軸方向中央部の断面積に比べて拡げている。
　図８の（ｂ）及び図１０の（ｂ）に示すように、出口側端面１０Ｅｏｕｔの周辺部Ｒ２においては、入口側流路７０Ｈｉｎが封口部７０Ｐｏｕｔ２により封口され、この封口部７０Ｐｏｕｔ２は入口側流路７０Ｈｉｎに隣接する出口側流路７０Ｈｏｕｔの開口部ＯＰにおける断面積を軸方向中央部の断面積に比べて拡げている。
　本実施形態でも、第１実施形態と同じＮｉｏ１、Ｎｉｉ１、Ｎｉｏ２、Ｎｉｉ２を有するので、中央部Ｒ１に比べて、周辺部Ｒ２の方がガスの通過抵抗が高くなる。したがって、中央部Ｒ１と周辺部Ｒ２と間でガス流れの制御が可能である。
　また、中央部Ｒ１及び周辺部Ｒ２の軸方向中央部において出口側流路７０Ｈｏｕｔが互いに隣接しないので、出口側流路７０Ｈｏｕｔを形成する隔壁が有効にろ過壁として機能できる。
　このようなハニカムフィルタは、以下の方法により製造出来る。まず、セラミック原料を押出成形機により押出成形し、得られた成形体を必要に応じて乾燥した後、所定の長さになるように切断して、図２のような断面形状を有するハニカム成形体を製造する。このハニカム成形体は、未封口の入口側流路７０Ｈｉｎ及び未封口の出口側流路７０Ｈｏｕｔをそれぞれ貫通した状態で有する。
　続いて、図１１に示すように、得られた未焼成のハニカム成形体１００’の入口側端面１０Ｅｉｎにおいて、出口側流路７０Ｈｏｕｔを封口する。具体的には、錐形状の多数の突起４１０ａを有する封口用治具４００を用意する。封口用治具４００の中央Ａ１には中央部Ｒ１に対応する三角錐形状の突起を、周辺Ａ２には周辺部Ｒ２に対応する菱形錐形状の突起を有することができる。そして、各突起４１０ａが入口側流路７０Ｈｉｎ内に入るように、封口用治具４００を移動させる。これにより、入口側流路７０Ｈｉｎの隔壁が変形され、流路の断面積が拡大される一方、出口側流路７０Ｈｏｕｔの断面積が縮小される。そして、最終的には、図７～図１０に示すように、入口側流路７０Ｈｉｎの断面形状は中央部Ｒ１では三角形となり周辺部では菱形となり、出口側流路７０Ｈｏｕｔは、隔壁同士が完全に圧着され、封止される。なお、封口用治具４００に対して振動又は超音波を与えても良い。
　次に、同様に、出口側端面１０Ｅｏｕｔの入口側流路７０Ｈｉｎを別の封口用治具で封口する。出口側流路７０Ｈｏｕｔに挿入する封口用治具の突起は、例えば六角錐形状とすることができる。その後、両端面を封口済のハニカム成形体１００’を焼成することにより、本実施形態に係るハニカムフィルタ１００が得られる。また、焼成の前にハニカム成形体を乾燥しても良い。
　本発明は上記実施形態に限定されず様々な変形態様が可能である。
　例えば、上記実施形態では、中央部Ｒ１でＮｉｏ１＝３、Ｎｉｉ１＝３、周辺部Ｒ２でＮｉｏ２＝２、Ｎｉｉ２＝４であるが、中央部と周辺部との間で配置を入れ替えて、中央部Ｒ１でＮｉｏ１＝２、Ｎｉｉ１＝４、周辺部Ｒ２でＮｉｏ２＝３、Ｎｉｉ２＝３とすることもできる。この場合、ガスの通過抵抗は中央部Ｒ１に比べて周辺部Ｒ２が低くなる。したがって、中央部Ｒ１に比べて周辺部Ｒ２にガスの流れが集中するようにガス流れが制御される。この場合、再生時等に高温ガスを外周部に選択的に供給したり、周辺部にカーボン粒子を選択的に捕集させて再生時に周辺部で燃焼熱の発生を増加させることなどができる。
　また、Ｎｉｏ２≠Ｎｉｏ１であれば、Ｎｉｏ１及びＮｉｏ２の値はいずれかの自然数であれば特に限定されない。
　さらに、上記実施形態では、第１領域としての中央部Ｒ１と第２領域としての周辺部Ｒ２との間で、Ｎｉｏ１≠Ｎｉｏ２とされているがこれに限定されない。例えば、フィルタ断面の右半分を第１領域Ｒ１とし、左半分を第２領域Ｒ２としてもよく、２つの領域（Ｒ１及びＲ２）の位置及び形状は、フィルタの用途、使用方法、再生方法等によって適宜変更できる。３つ以上の領域を設定することも可能である。
　第１領域及び第２領域でＮｉｏ１≠Ｎｉｏ２とするには、均一に貫通孔が配置されているハニカム成形体を、領域毎に異なる位置で封口すれば良い。なお、封口位置を変えることによって入口側流路と出口側流路との位置関係を変えるので、Ｎｉｏ１＋Ｎｉｉ１＝Ｎｉｏ２＋Ｎｉｉ２となる。したがって、Ｎｉｏ１≠Ｎｉｏ２であればＮｉｉ１≠Ｎｉｉ２となる。上記実施形態ではＮｉｏ１＋Ｎｉｉ１＝Ｎｉｏ２＋Ｎｉｉ２＝６であることからわかるように、軸方向中央部において１つの流路に隣接する他の流路の数は６であることが好ましい。しかしながら、Ｎｉｏ１＋Ｎｉｉ１＝Ｎｉｏ２＋Ｎｉｉ２≠６とすることも可能である。
　また、第１実施形態では全ての封口部が柱状体を備え、第２実施形態では全ての封口部が隣接する流路の断面積を拡大する形態であるが、２つの形態が混合していてもよい。
　また、出口側端面の第１領域Ｒ１及び前記第２領域Ｒ２それぞれにおいて、出口側流路の開口部形状の重心と、出口側流路に最も近い他の出口側流路の開口部形状の重心との重心間距離をＰ１（例えば、図４参照）とし、前記出口側流路の開口部形状の重心と、前記出口側流路に２番目に近い他の前記出口側流路の開口部形状の重心との重心間距離をＰ２としたときに、Ｐ２／Ｐ１が２未満であることができる。２以上であると、出口側流路が離れすぎていることを示し、出口側流路の総断面積が少なくなって圧力損失が増加する場合がある。
　上記第１及び第２実施形態であれば、Ｐ２／Ｐ１＝１．７３２１となる。
　また、第１領域及び前記第２領域それぞれにおいて、Ｐ１／出口側流路の水力相当直径ＤＨが３．５未満であることが好ましい。水力相当直径は、４×（流路断面積）／（流路浸辺長）である。上記比が３．５を超えることは出口側流路が相対的に小さいことを示し、圧力損失が増加する場合がある。出口側流路が複数の水力相当直径を有する場合は、平均水力相当直径を用いればよい。上記第１及び第２実施形態であれば、第１領域及び第２領域それぞれにおいて、Ｐ１／ＤＨ＝１．２９～３．２５の範囲内となる。
　また、第１領域及び前記第２領域のそれぞれにおいて、入口側流路の総数／出口側流路の総数が１より大きいことが好ましい。上記比が１の場合はいわゆるスクエア配置におけるチェッカーパターンになるが、１より大きいと、入口側流路の全断面積を出口側流路の全断面積よりも大きくすることができ、フィルタの粒子を捕集可能な体積が増える。上記第１及び第２実施形態であれば、第１領域では上記比は２、第２領域では上記比は３となる。
　また、ハニカムフィルタは円柱体でなくても他の柱体（例えば、角柱、楕円柱）でもよいし、流路の数や直径も特に限定されず、各流路の断面形状も六角形に限定されず、また、流路の配置等も上記実施形態に限定されない。セル密度は、例えば、１００～８００ｃｐｓｉ、好ましくは２００～６００ｃｐｓｉとすることができる。
　実施例１、２及び比較例１のハニカムフィルタを製造した。
　（実施例１）
　フィルタサイズ：外径５．６６インチ、長さ６インチの円柱
　流路の配置：１つの流路（六角形）の周りにそれぞれ６つの流路（六角形）が隔壁を介して隣接していた。中央部Ｒ１（半径０．７５Ｒ以内）でＮｉｏ１＝２、Ｎｉｉ１＝４、周辺部Ｒ２（半径０．７５Ｒより外側）でＮｉｏ２＝３、Ｎｉｉ２＝３、Ｐ２／Ｐ１＝１．７３、中央部Ｒ１でのＰ１／ＤＨ＝２．４４、周辺部Ｒ２でのＰ１／ＤＨ＝１．８８、中央部Ｒ１及び周辺部Ｒ２を合わせた領域の軸に垂直な断面の面積がハニカムフィルタの全断面積に占める割合＝０．９２９
　材料：多孔質チタン酸アルミニウム
　（実施例２）
　流路の配置：中央部Ｒ１（半径０．７５Ｒ以内）でＮｉｏ１＝３、Ｎｉｉ１＝３、周辺部Ｒ２（半径０．７５Ｒより外側）でＮｉｏ２＝２、Ｎｉｉ２＝４：図２～図６と同様、中央部Ｒ１でのＰ１／ＤＨ＝１．８８、周辺部Ｒ２でのＰ１／ＤＨ＝２．４４、中央部Ｒ１及び周辺部Ｒ２を合わせた領域の軸に垂直な断面の面積がハニカムフィルタの全断面積に占める割合＝０．８９９
　これ以外は、実施例１と同じとした。
　（比較例１）
　流路の配置：全面的にＮｉｏ２＝３、Ｎｉｉ２＝３、中央部Ｒ１でのＰ１／ＤＨ＝１．８８、周辺部Ｒ２でのＰ１／ＤＨ＝１．８８、中央部Ｒ１及び周辺部Ｒ２を合わせた領域の軸に垂直な断面の面積がハニカムフィルタの全断面積に占める割合＝０．９３８
　これ以外は、実施例１と同じとした。
　（堆積した煤による圧力損失の測定）
　煤発生速度１０ｇ／ｈ、ガス流量２５０ｋｇ／ｈ、ガス温度２４０℃にて各フィルタに対して煤を堆積させ、８ｇ／Ｌの煤が各フィルタに堆積したときの圧力損失を測定した。煤の堆積量は、煤の堆積前後でのフィルタ重量を測定することにより算出した。比較例１の圧力損失を１としたときのそれぞれの圧力損失を表１に示す。
　（フィルタの再生実験１）
　上述のようにして煤を各フィルタに約８～９ｇ／Ｌの煤を堆積させた後、ガス流量約１０５ｋｇ／ｈ、ガス温度約６８０℃で５１０秒間保持して媒を燃焼させた。そして、再生（燃焼）前後の煤堆積量の変化を再生前の煤堆積量で割ることにより再生効率を求めた。また、フィルタ出口側端面から２５ｍｍの位置に中心軸から１．７５ｃｍ間隔で熱電対を挿入することにより再生時の最大温度勾配を測定した。結果を表１に示す。
　（フィルタの再生実験２）
　上述のようにして煤を各フィルタに約１３ｇの煤を堆積させた後、まず、ガス流量約１０５ｋｇ／ｈで約３０℃／ｍｉｎで昇温した。昇温中において圧力損失がそれまでに測定された最大値の９５％になった時点で、ガス流量約５０ｋｇ／ｈ、ガス温度約１５０℃に変えて４２０秒間保持した。その後、上述と同様にして、再生効率及び最大温度勾配を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１０Ｅｉｎ…入口側端面、１０Ｅｏｕｔ…出口側端面、７０Ｈｉｎ…入口側流路、７０Ｈｏｕｔ…出口側流路、１０…円柱体（柱体）、１００…ハニカムフィルタ、Ｒ１…中央部（第１領域）、Ｒ２…周辺部（第２領域）。

Claims (9)

  1. 　入口側端面、出口側端面、前記入口側端面に開口部を有し前記出口側端面に封口部を有する複数の入口側流路、及び、前記出口側端面に開口部を有し前記入口側端面に封口部を有する複数の出口側流路を有する多孔質の柱体を備え、
    　前記入口側流路及び前記出口側流路に平行な軸方向における柱体の中央部は、
    　入口側流路に隣接する出口側流路の数がいずれもＮｉｏ１（Ｎｉｏ１はいずれかの自然数）である第１領域、及び、
    　入口側流路に隣接する出口側流路の数がいずれもＮｉｏ２（Ｎｉｏ２はいずれかの自然数）であり、Ｎｉｏ２≠Ｎｉｏ１を満たす第２領域を有し、
    　前記軸方向における柱体の中央部の前記第１領域及び前記第２領域において、出口側流路は他の出口側流路とは隣接しない、ハニカムフィルタ。
  2. 　前記出口側端面の前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれにおいて、前記出口側流路の開口部形状の重心と、前記出口側流路に最も近い他の出口側流路の開口部形状の重心との重心間距離をＰ１とし、前記出口側流路の開口部形状の重心と、前記出口側流路に２番目に近い他の出口側流路の開口部形状の重心との重心間距離をＰ２としたときに、Ｐ２／Ｐ１が２未満である、請求項１に記載のハニカムフィルタ。
  3. 　前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれにおいて、前記入口側流路の総数／前記出口側流路の総数が１より大きい、請求項１又は２に記載のハニカムフィルタ。
  4. 　前記軸方向における柱体の中央部の前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれにおいて、前記入口側流路又は前記出口側流路の前記軸に垂直な断面の少なくともいずれか一方の形状が正六角形である、請求項１～３のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
  5. 　前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記入口側端面及び前記出口側端面の両方が封口された流路を有さない、請求項１～４のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
  6. 　前記第１領域及び第２領域を合わせた領域の前記軸に垂直な断面における面積が、前記ハニカムフィルタの全断面積の８０％以上を占める、請求項１～５のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
  7. 　前記入口側流路及び前記出口側流路の封口部は、それぞれ前記流路に充填された柱状体を有する、請求項１～６のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
  8. 　前記柱体の両端面における前記入口側流路及び前記出口側流路の開口部の断面積は、それぞれその軸方向中央部の断面積に比べて大きい、請求項１～６のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
  9. 　前記第１領域は前記入口側流路及び前記出口側流路に平行な前記柱体の中心軸を含み、前記第２領域は前記第１領域を取り囲む、請求項１～８のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
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