JPH04301129A - 内燃機関の排気ガス浄化用フィルタ - Google Patents

内燃機関の排気ガス浄化用フィルタ

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JPH04301129A
JPH04301129A JP3066338A JP6633891A JPH04301129A JP H04301129 A JPH04301129 A JP H04301129A JP 3066338 A JP3066338 A JP 3066338A JP 6633891 A JP6633891 A JP 6633891A JP H04301129 A JPH04301129 A JP H04301129A
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filter
honeycomb structure
sealing plug
exhaust gas
internal combustion
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Yu Fukuda
祐 福田
Tomotaka Nobue
等隆 信江
Masahiro Nitta
昌弘 新田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンから
排出される排気ガス流に含まれるパティキュレート（粒
子状物質）を捕集し、これをバーナ、電気ヒータ、マイ
クロ波などの加熱手段を用いて再生処理を行う内燃機関
用のフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年世界各国では大気汚染物質の排出規
制がコ・ジェネレーションなどの固定発生源や自動車な
どの移動発生源に対して強化される動きにある。とくに
自動車の排気ガスに関する規制は従来の濃度規制から総
量規制へ移行され規制値自体も大幅な削減となっている
。
【０００３】自動車の中でもディーゼル車は窒素酸化物
と同時にパティキュレートの排出規制を強化する動きに
ある。燃料噴射時期遅延などの燃焼改善による低減対策
だけでは排出ガス規制値を達成することは不可能とされ
、現状では排気ガスを浄化する後処理装置の付設が不可
欠である。ディーゼルエンジンの後処理装置として排気
ガス流に含まれる黒煙を主成分とするパティキュレート
を捕集するフィルタを用いる方法が検討されている。
【０００４】ところが上記フィルタはパティキュレート
が捕集され続けると、目詰まりを生じて捕集能力が大幅
に低下するとともに排気ガスの流れが悪くなってエンジ
ン出力を低下させたり、あるいはエンジンが停止すると
いった問題を起こす。
【０００５】したがって現在世界中でフィルタの捕集能
力を再生させるための技術開発が進められているが、未
だ実用に至っていない。
【０００６】パティキュレートは６００℃程度から燃焼
することが知られている。パティキュレートをこの温度
に昇温するための加熱手段としてはバーナ方式、電気ヒ
ーター方式あるいはマイクロ波方式などが考えられてい
る。
【０００７】図８に加熱手段としてマイクロ波方式を適
用した場合のフィルタ再生装置を示す（たとえば特開昭
５９−１２６０２２号公報）。同図において、１はエン
ジン、２は排気マニフォールド、３は排気管、４は排気
分岐管、５はフィルタ、６はフィルタを収納した加熱室
、７はマイクロ波発生手段、８はマイクロ波発生手段の
発生したマイクロ波を加熱室に導く導波管、９はマイク
ロ波反射板、１０は空気ポンプ、１１は空気供給路、１
２はマイクロ波発生手段の駆動電源、１３はマフラ、１
４は空気切換バルブ、１５は排気ガス切換バルブである
。
【０００８】上記した構成において、エンジンの排気ガ
スは排気ガス切換バルブ１５によってフィルタ５に導か
れたり、直接大気へ排出されたりする。パティキュレー
ト捕集過程において排気ガスはフィルタ５に導かれ排気
ガス中に含まれるパティキュレートはフィルタ５に捕集
されるが、前述したようにフィルタ５の捕集能力は有限
である。捕集能力が限界に達すると排気ガス切換バルブ
１５が制御されて排気管３への排気ガスが遮断され、排
気ガスのすべては排気分岐管４を経て大気に排出される
。この間にフィルタ５の再生が行われる。このフィルタ
再生過程においてパティキュレートを加熱するエネルギ
はマイクロ波発生手段７から、また燃焼に必要な空気は
空気ポンプ１０より同時に供給される。所定の時間を経
てフィルタ再生が完了すると排気ガス切換バルブ１５が
再び制御されてフィルタ５に排気ガスが導かれる。この
捕集と再生の過程がくり返される。
【０００９】上記フィルタ再生装置のフィルタ５はコー
ディエライト、ムライトなどの多孔質セラミックの隔壁
より形成される多数の貫通孔を有するハニカム構造体が
適用される。そしてこのハニカム構造体は前記貫通孔の
両端には排気ガス流が多孔質のセラミックの隔壁を通過
して排出されるように交互に気密性を有する封止栓が設
けられ、パティキュレートは排ガス流の入口側の多孔質
セラミックの隔壁に捕集される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記構成のフィルタ再
生過程においてフィルタに捕集されたパティキュレート
はマイクロ波などの加熱手段によって加熱され、さらに
燃焼に必要な空気を送風することによって燃焼を開始す
る。このとき燃焼部分は１０００℃以上の高温になり、
この高温部分はパティキュレートの燃焼が進行するに従
いフィルタ後方へ移動する。しかし上記パティキュレー
トの再生過程においてフィルタは１０００℃以上の高温
部分とまだ燃焼していない部分が存在するため、大きな
温度差を生ずる。この大きな温度差はフィルタに熱歪み
を与え、発生する応力によってフィルタ自身にクラック
を起こさせる。このクラックが起こるとパティキュレー
トの捕集過程において、パティキュレートがそのクラッ
ク部分から漏れ、フィルタの捕集機能が著しく低下した
り、機能しなくなるという課題があった。
【００１１】また上記クラックの発生はパティキュレー
トの捕集過程においてそれぞれの多孔質セラミック隔壁
へのパティキュレート堆積量が大きくばらつき、かつ燃
焼に必要な空気がクラック発生部より漏れるので、パテ
ィキュレートの再生過程においてフィルタ内のパティキ
ュレートの燃焼がスムーズに起こらず途中で燃焼が停止
し、再生率が悪くなるという課題があった。
【００１２】本発明は上記課題を解決するもので、パテ
ィキュレート再生過程において熱応力によるフィルタの
クラックの発生を防止し、パティキュレートの捕集能力
と再生能力を継続的に維持できる信頼性の高い内燃機関
の排ガス浄化用フィルタを提供することを目的としたも
のである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明の内燃機関の排気ガス浄化用フィルタは多孔質
セラミックの隔壁より形成される多数の貫通孔を有する
ハニカム構造体と、前記ハニカム構造体の外周をとりま
く外枠と、前記ハニカム構造体の前記貫通孔の一端に交
互に設けた気密性を有するセラミックセメント材よりな
る第１の封止栓と、前記ハニカム構造体の前記第１の封
止栓を設けていない前記貫通孔の他端に設けた気密性を
有するセラミックセメント材よりなる第２の封止栓とを
設け、さらに前記外枠の軸方向、外周方向または軸方向
と外周方向にそれぞれ少なくとも１箇所の凹部、または
外周に螺旋状の凹部を設けた構成としている。
【００１４】また、本発明の内燃機関の排気ガス浄化用
フィルタは多孔質セラミックの隔壁より形成される多数
の貫通孔を有するハニカム構造体と、前記ハニカム構造
体の外周をとりまく外枠と、前記ハニカム構造体の前記
貫通孔の一端に交互に設けた気密性を有するセラミック
セメント材よりなる第１の封止栓と、前記ハニカム構造
体の前記第１の封止栓を設けていない前記貫通孔の他端
に設けた気密性を有するセラミックセメント材よりなる
第２の封止栓とからなるフィルタを前記フィルタの外周
方向または軸方向に複数個配置した構成としている。
【００１５】また、本発明の内燃機関の排気ガス浄化用
フィルタは多孔質セラミックの隔壁より形成される多数
の貫通孔を有するハニカム構造体と、前記ハニカム構造
体の外周をとりまく外枠と、前記ハニカム構造体の前記
貫通孔の一端に交互に設けた気密性を有するセラミック
セメント材よりなる第１の封止栓と、前記ハニカム構造
体の前記第１の封止栓を設けていない前記貫通孔の他端
に設けた気密性を有するセラミックセメント材よりなる
第２の封止栓とを設け、さらに前記ハニカム構造体の前
記貫通孔の一部を取り除き、少なくとも１個の中空部を
設けた構成としている。
【００１６】また本発明は上記発明の内燃機関の排気ガ
ス浄化用フィルタにおいて、多孔質セラミックの隔壁よ
り形成される多数の貫通孔を有するハニカム構造体にパ
ティキュレートを低温で分解する触媒またはマイクロ波
の吸収率の高い電波吸収材料を担持した構成としている
。
【００１７】
【作用】内燃機関の排気ガス浄化用フィルタはパティキ
ュレートの捕集が予め決められた量になるとマイクロ波
などの加熱手段によりパティキュレートが加熱され、さ
らに燃焼に必要な空気を送風することによって燃焼を開
始する。このとき燃焼部分は１０００℃以上の高温にな
り、まだ燃焼していない部分と大きな温度差を生じ、フ
ィルタに熱歪みによる大きな応力が発生する。
【００１８】しかし本発明の内燃機関の排気ガス浄化用
フィルタはハニカム構造体の外周をとりまく外枠に、こ
の外枠の軸方向、外周方向または軸方向と外周方向に凹
部を設けた構成、または前記外枠の外周に螺旋状の凹部
を設けた構成とすることにより、上述の大きな温度差が
生じてもフィルタ外周に設けた凹部が熱歪みによる応力
を吸収緩和し、クラックの発生を防止することができる
。
【００１９】またフィルタをフィルタの軸方向または外
周方向に複数個配置した構成とすることによって隣接す
るフィルタの境界において上記熱歪みによる応力を吸収
緩和することができるとともに、１個のフィルタにおけ
る温度差を小さくできるので熱歪みによるフィルタへの
応力が抑制され、クラックの発生を防止することができ
る。
【００２０】またハニカム構造体の貫通孔の一部を取り
除き、中空部を設けたフィルタ構成においては前記中空
部の存在によりパティキュレートの燃焼によるフィルタ
の温度上昇が抑制されるとともに中空部が熱歪みによる
応力を吸収することができるのでクラックの発生を防止
することができる。
【００２１】また上述の本発明の各フィルタにおいて、
セラミックハニカム構造体にパティキュレートを低温で
分解する触媒を担持することにより、パティキュレート
を低温で燃焼させることができるのでフィルタの温度上
昇が防止され熱歪みによるフィルタへの応力の発生を抑
制することができる。
【００２２】またフィルタの加熱手段としてマイクロ波
を適用する場合は上記触媒の代わりにマイクロ波の吸収
率の高い電波吸収材料を担持することにより、フィルタ
全域のパティキュレートを短時間で昇温させ、かつ燃焼
させることができるのでフィルタの温度差が少なくなり
熱歪みによるフィルタへの応力の発生を抑制することが
できる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。
【００２４】図１は本発明の一実施例における内燃機関
の排気ガス浄化用フィルタの平面図及び正面図である。 図１において外枠１７に囲まれた円筒空間に多孔質セラ
ミックの隔壁により形成された多数の貫通孔１６を有す
るハニカム構造体が構成されている。１８は貫通孔の一
端に交互に設けられた気密性を有する第１の封止栓であ
り、第１の封止栓１８を設けていない貫通孔１６の他端
に第２の封止栓（図示せず）が設けられている。また外
枠１７にはフィルタの軸方向に複数箇所の凹部１９（溝
）を形成した構成としている。
【００２５】ディーゼルエンジンなどから排出されるパ
ティキュレートを含む排気ガス流は第１の封止栓１８側
の貫通孔から流入し、多孔質セラミックの隔壁を通過し
て第２の封止栓側の貫通孔１６より排出される。このと
き多孔質セラミックの隔壁は排気ガス流の気体成分を通
過させるがパティキュレートの粒子成分を通過させない
気孔サイズにしてある。したがってパティキュレートは
第１の封止栓１８側の貫通孔１６のそれぞれの隔壁に堆
積し、フィルタ内に捕集される。パティキュレートの捕
集がある量に到達したとき、パティキュレートを燃焼に
より除去する過程（再生）が必要となる。このパティキ
ュレートを燃焼により除去するための加熱手段としては
バーナ方式、電気ヒータ方式、マイクロ波方式が挙げら
れる。
【００２６】上記構成のフィルタ再生過程においてフィ
ルタに捕集されたパティキュレートはマイクロ波などの
加熱手段によって加熱され、さらに燃焼に必要な空気を
送風することによって燃焼を開始する。このとき燃焼部
分は１０００℃以上の高温になり、この高温部分はパテ
ィキュレートの燃焼が進行するに従いフィルタ後方へ移
動する。この燃焼の過程において上記フィルタを構成す
るハニカム構造体、外枠１７は１０００℃以上の高温部
分とまだパティキュレートが燃焼していない低温部分が
存在し大きな温度差を生ずる。この大きな温度差はフィ
ルタに熱歪みを与えるが、本発明の内燃機関の排気ガス
浄化用フィルタはハニカム構造体の外周をとりまく外枠
１７に、この外枠１７の軸方向に複数箇所の凹部１９を
形成した構成としているので、この凹部１９が熱歪みに
より生ずる応力を吸収緩和し、ハニカム構造体、外枠１
７、封止栓などのクラックを防止することができる。
【００２７】上記のクラックの発生を防止することによ
り、パティキュレートの捕集過程においてクラックが原
因で起こるパティキュレートの漏れを防止することがで
き、フィルタの捕集能力を継続的に維持することができ
る。
【００２８】またクラックを防止することにより、パテ
ィキュレートの捕集過程においてそれぞれの多孔質セラ
ミック隔壁へのパティキュレート堆積量を均一にするこ
とができ、かつ燃焼に必要な空気の漏れを防止すること
ができるのでパティキュレートの再生過程におけるフィ
ルタ内のパティキュレートの燃焼を継続的に維持し、常
に安定した再生能力を実現することができる。
【００２９】図２、図３、図４は本発明の他の実施例に
おける内燃機関の排気ガス浄化用フィルタの平面図及び
正面図である。
【００３０】図２において図１と異なる点は外枠１７に
形成する凹部１９をフィルタの外周方向に複数箇所設け
ていることである。
【００３１】また図３において図１、図２異なる点は外
枠１７に形成する凹部１９をフィルタの軸方向及び外周
方向に複数箇所設けていることである。
【００３２】また図４において図１〜図３と異なる点は
外枠１７に形成する凹部１９を螺旋状に設けていること
である。
【００３３】上記図２〜図４において、上記実施例でも
述べたようにフィルタに捕集されたパティキュレートの
燃焼によりフィルタに熱歪みが発生しても外枠１７に形
成している凹部１９によってその熱歪みによる応力を吸
収緩和することができるのでフィルタのクラックを防止
する効果を有する。
【００３４】なお、図１、図２、図３において外枠１７
に形成する凹部１９の数は多いほどフィルタのクラック
の防止効果が大きいが、少なくとも一箇所の凹部を形成
することにより上記効果が実現されるものであり、その
数は限定されるものではない。したがって凹部１９の数
はフィルタの機械的強度、熱歪みの大きさによって自由
に選択されるものである。また図４において、外枠１７
に形成する螺旋状の凹部１９の長さは長いほどフィルタ
のクラックの防止効果が大きいが、その長さは限定され
るものでなく上記同様、フィルタの機械的強度、熱歪み
による応力の大きさによって自由に選択されるものであ
る。
【００３５】図５は本発明の他の実施例における内燃機
関の排気ガス浄化用フィルタを示している。図５の（ｃ
）に示すように外枠１７に囲まれた特定の空間に多孔質
セラミックの隔壁により形成された多数の貫通孔１６を
有するハニカム構造体が構成されている。１８は貫通孔
１６の一端に交互に設けられた気密性を有する第１の封
止栓であり、第１の封止栓１８を設けていない貫通孔１
６の他端に第２の封止栓（図示せず）が設けられている
。そして上記ハニカム構造体を図５に示すようにフィル
タの外周方向に複数個配置した構成としている。
【００３６】この構成にすることによってパティキュレ
ートの燃焼によりフィルタに熱歪みが発生してもフィル
タを構成するハニカム構造体がフィルタの外周方向に分
割されているので隣接する前記ハニカム構造体の境界に
おいて上記熱歪みによる応力を吸収緩和することができ
るとともに、１個のハニカム構造体における温度差が小
さくなるので熱歪みによる応力を抑制することができる
。その結果フィルタのクラックを防止することができる
。
【００３７】図６は本発明の他の実施例における内燃機
関の排気ガス浄化用フィルタの平面図及び断面図である
。図６において２０が第１の封止栓１８を設けていない
貫通孔の他端に第２の封止栓であり、図５と異なる点は
ハニカム構造体をフィルタの軸方向に複数個配置したこ
とである。上記構成において、図５の実施例でも述べた
ようにフィルタに捕集されたパティキュレートの燃焼に
よりフィルタに熱歪みが発生しても、フィルタを構成す
るハニカム構造体がフィルタの軸方向に分割されている
ので隣接するハニカム構造体の境界において上記熱歪み
による応力を吸収緩和することができるとともに、１個
のハニカム構造体における温度差が小さくなるので熱歪
みによる応力を抑制することができる。その結果フィル
タのクラックを防止することができる。
【００３８】なお、図５、図６においてフィルタの軸方
向または外周方向に配置するハニカム構造体の数は一定
のフィルタ容積において多いほどフィルタのクラックの
防止効果が大きいが、少なくとも２個で構成することに
より上記効果を実現できるものであり、その数は限定さ
れるものではない。したがってハニカム構造体の数はフ
ィルタの機械的強度、熱歪みによる応力の大きさによっ
て自由に選択されるものである。
【００３９】図７は本発明の他の実施例における内燃機
関の排気ガス浄化用フィルタの平面図及び断面図である
。図７において外枠１７に囲まれた円筒空間に多孔質セ
ラミックの隔壁により形成された多数の貫通孔１６を有
するハニカム構造体が構成されている。１８は貫通孔１
６の一端に交互に設けられた気密性を有する第１の封止
栓であり、第１の封止栓１８を設けていない貫通孔１６
の他端に気密性を有する第２の封止栓２０を設け、ハニ
カム構造体の貫通孔１６の一部を取り除き、１個の中空
部２１を設けた構成としている。
【００４０】上記構成においてハニカム構造体に中空部
２１を設けることによりフィルタ全体のパティキュレー
トの堆積量が少なくなるのでパティキュレートの燃焼に
よる総発熱量を小さくすることができフィルタの温度上
昇が抑制されるとともに、中空部２１が熱歪みによる応
力を吸収することができるのでクラックを防止すること
ができる。
【００４１】なお図７においてハニカム構造体に形成す
る中空部２１の大きさ、個数は限定されるものでなく要
求されるパティキュレートの捕集能力、フィルタの機械
的強度、熱歪みによる応力の大きさによって自由に選択
されるものである。
【００４２】また上記本発明において、セラミックハニ
カム構造体にパティキュレートを低温で分解する触媒を
担持することにより、パティキュレートを低温で燃焼さ
せることができる。その結果フィルタの温度上昇が防止
され熱歪みによる応力の発生を抑制することができ、フ
ィルタのクラック防止により高い効果を実現することが
できる。さらに前記触媒によってフィルタ全域のパティ
キュレートを燃焼させることができるので高い再生率が
得られる。前記触媒としてはアルカリ金属、アルカリ土
類金属からなる炭酸塩やパナジウム、モリブデン、タン
グステン、銅、マンガン、コバルトの酸化物が挙げられ
、これらの少なくとも１種がセラミックハニカム構造体
に担持される。
【００４３】またフィルタの加熱手段としてマイクロ波
を適用する場合は上記触媒の代わりにマイクロ波の吸収
率の高い電波吸収材料を担持することにより、パティキ
ュレートを短時間で昇温させ、かつ燃焼させることがで
きる。その結果フィルタ全体の温度差が小さくなり熱歪
みによる応力の発生を抑制することができ、フィルタの
クラックを防止することができる。さらに上記電波吸収
材料がフィルタ全域のパティキュレートを高温に昇温さ
せることができるので高い再生率が得られる。上記電波
吸収材料として亜鉛、銅、マンガン、コバルト、鉄、ス
ズ、チタンの酸化物、ペロブスカイト型結晶構造を有す
る複合金属酸化物、炭化ケイ素が挙げられ、これらの少
なくとも１種がセラミックハニカム構造体に担持される
。
【００４４】なお、上述したそれぞれの本発明において
、それらを複合化することによってフィルタを構成すれ
ばより一層の高い効果が得られる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の内燃機関の
排ガス浄化用フィルタによると以下の効果が得られる。 （１）本発明の内燃機関の排気ガス浄化用フィルタはハ
ニカム構造体の外周をとりまく外枠に、この外枠の軸方
向、外周方向または軸方向と外周方向に凹部を設けた構
成、または前記外枠の外周に螺旋状の凹部を設けた構成
とすることによって、フィルタに捕集されているパティ
キュレートが燃焼した際の大きな温度差により熱歪みが
生じてもフィルタ外周に設けた凹部が熱歪みによる応力
を吸収緩和することができるのでクラックを防止するこ
とができる。 （２）またフィルタをフィルタの軸方向または外周方向
に複数個配置した構成とすることによって、隣接するフ
ィルタの境界において上記歪みによる応力を吸収緩和す
ることができるとともに、１個のフィルタにおける温度
差を小さくできるので熱歪みによるフィルタへの応力が
抑制され、クラックを防止することができる。 （３）またハニカム構造体の貫通孔の一部を取り除き、
中空部を設けたフィルタ構成とすることによってフィル
タ内のパティキュレートの捕集量が少なくなるのでパテ
ィキュレートの燃焼による総発熱量を小さくすることが
できフィルタの温度上昇が抑制されるとともに、前記中
空部が熱歪みによる応力を吸収することができるのでク
ラックを防止することができる。 （４）上記のクラックを防止することにより、パティキ
ュレートの捕集過程においてクラックが原因で起こるパ
ティキュレートの漏れを防止することができ、フィルタ
の捕集能力を継続的に維持することができる。 （５）またクラックを防止することにより、パティキュ
レートの捕集過程においてそれぞれの多孔質セラミック
隔壁へのパティキュレート堆積量を均一することができ
、かつ燃焼に必要な空気の漏れを防止することができる
のでパティキュレートの再生過程におけるフィルタ内の
パティキュレートの燃焼を継続的に維持し、常に安定し
た再生能力を実現することができる。 （６）また上記本発明の内燃機関の排気ガス浄化用フィ
ルタにおいて、セラミックハニカム構造体にパティキュ
レートを低温で分解する触媒を担持することにより、パ
ティキュレートを低温で燃焼させることができるのでフ
ィルタのクラック防止に対しより高い効果を実現するこ
とができるとともに、パティキュレートを低温で分解す
る触媒によってフィルタ全域のパティキュレートを燃焼
させることができるので高い再生率を実現することがで
きる。 （７）またフィルタの加熱手段としてマイクロ波を適用
する場合はセラミックハニカム構造体にマイクロ波の吸
収率の高い電波吸収材料を担持することにより、パティ
キュレートを短時間で昇温させ、かつ燃焼させることが
できるのでフィルタ全体の温度差を小さくすることがで
きるのでフィルタのクラックを防止することができると
ともに、上記電波吸収材料がフィルタ全域のパティキュ
レートを高温に昇温させることができるので高い再生率
を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における内燃機関の排気ガス
浄化用フィルタの平面図及び正面図。
【図２】本発明の他の実施例における内燃機関の排気ガ
ス浄化用フィルタの平面図及び正面図。
【図３】本発明の他の実施例における内燃機関の排気ガ
ス浄化用フィルタの平面図及び正面図。
【図４】本発明の他の実施例における内燃機関の排気ガ
ス浄化用フィルタの平面図及び正面図。
【図５】本発明の他の実施例における内燃機関の排気ガ
ス浄化用フィルタの平面図，断面図及び斜視図。
【図６】本発明の他の実施例における内燃機関の排気ガ
ス浄化用フィルタの平面図及び断面図。
【図７】本発明の他の実施例における内燃機関の排気ガ
ス浄化用フィルタの平面図及び断面図。
【図８】従来の内燃機関用フィルタ再生装置の構成図。
【符号の説明】
１６　　貫通孔 １７　　外枠 １８　　第１の封止栓 １９　　凹部 ２０　　第２の封止栓 ２１　　中空部

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】多孔質セラミックの隔壁より形成される多
    数の貫通孔を有するハニカム構造体と、前記ハニカム構
    造体の外周をとりまく外枠と、前記ハニカム構造体の前
    記貫通孔の一端に交互に設けた気密性を有するセラミッ
    クセメント材よりなる第１の封止栓と、前記ハニカム構
    造体の前記第１の封止栓を設けていない前記貫通孔の他
    端に設けた気密性を有するセラミックセメント材よりな
    る第２の封止栓と、前記外枠の軸方向に設けた少なくと
    も１箇所の凹部とで構成される内燃機関の排気ガス浄化
    用フィルタ。
  2. 【請求項２】多孔質セラミックの隔壁より形成される多
    数の貫通孔を有するハニカム構造体と、前記ハニカム構
    造体の外周をとりまく外枠と、前記ハニカム構造体の前
    記貫通孔の一端に交互に設けた気密性を有するセラミッ
    クセメント材よりなる第１の封止栓と、前記ハニカム構
    造体の前記第１の封止栓を設けていない前記貫通孔の他
    端に設けた気密性を有するセラミックセメント材よりな
    る第２の封止栓と、前記外枠の外周方向に設けた少なく
    とも１箇所の凹部とで構成される内燃機関の排気ガス浄
    化用フィルタ。
  3. 【請求項３】多孔質セラミックの隔壁より形成される多
    数の貫通孔を有するハニカム構造体と、前記ハニカム構
    造体の外周をとりまく外枠と、前記ハニカム構造体の前
    記貫通孔の一端に交互に設けた気密性を有するセラミッ
    クセメント材よりなる第１の封止栓と、前記ハニカム構
    造体の前記第１の封止栓を設けていない前記貫通孔の他
    端に設けた気密性を有するセラミックセメント材よりな
    る第２の封止栓と、前記外枠の軸方向と外周方向に設け
    た少なくとも１箇所の凹部とで構成される内燃機関の排
    気ガス浄化用フィルタ。
  4. 【請求項４】多孔質セラミックの隔壁より形成される多
    数の貫通孔を有するハニカム構造体と、前記ハニカム構
    造体の外周をとりまく外枠と、前記ハニカム構造体の前
    記貫通孔の一端に交互に設けた気密性を有するセラミッ
    クセメント材よりなる第１の封止栓と、前記ハニカム構
    造体の前記第１の封止栓を設けていない前記貫通孔の他
    端に設けた気密性を有するセラミックセメント材よりな
    る第２の封止栓と、前記外枠に設けた螺旋状の凹部とで
    構成される内燃機関の排気ガス浄化用フィルタ。
  5. 【請求項５】多孔質セラミックの隔壁より形成される多
    数の貫通孔を有するハニカム構造体と、前記ハニカム構
    造体の外周をとりまく外枠と、前記ハニカム構造体の前
    記貫通孔の一端に交互に設けた気密性を有するセラミッ
    クセメント材よりなる第１の封止栓と、前記ハニカム構
    造体の前記第１の封止栓を設けていない前記貫通孔の他
    端に設けた気密性を有するセラミックセメント材よりな
    る第２の封止栓とからなるフィルタを前記フィルタの外
    周方向に複数個配置した内燃機関の排気ガス浄化用フィ
    ルタ。
  6. 【請求項６】多孔質セラミックの隔壁より形成される多
    数の貫通孔を有するハニカム構造体と、前記ハニカム構
    造体の外周をとりまく外枠と、前記ハニカム構造体の前
    記貫通孔の一端に交互に設けた気密性を有するセラミッ
    クセメント材よりなる第１の封止栓と、前記ハニカム構
    造体の前記第１の封止栓を設けていない前記貫通孔の他
    端に設けた気密性を有するセラミックセメント材よりな
    る第２の封止栓とからなるフィルタを前記フィルタの軸
    方向に複数個数配置した内燃機関の排気ガス浄化用フィ
    ルタ。
  7. 【請求項７】多孔質セラミックの隔壁より形成される多
    数の貫通孔を有するハニカム構造体と、前記ハニカム構
    造体の外周をとりまく外枠と、前記ハニカム構造体の前
    記貫通孔の一部を取り除いて設けた少なくとも１個の中
    空部と、前記ハニカム構造体の前記貫通孔の一端に交互
    に設けた気密性を有するセラミックセメント材よりなる
    第１の封止栓と、前記ハニカム構造体の前記第１の封止
    栓を設けていない前記貫通孔の他端に設けた気密性を有
    するセラミックセメント材よりなる第２の封止栓とで構
    成される内燃機関の排気ガス浄化用フィルタ。
  8. 【請求項８】多孔質セラミックの隔壁より形成される多
    数の貫通孔を有するハニカム構造体に排気ガス流に含ま
    れるパティキュレートを低温で分解する触媒を担持した
    請求項１〜７いづれかに記載の内燃機関の排気ガス浄化
    用フィルタ。
  9. 【請求項９】多孔質セラミックの隔壁より形成される多
    数の貫通孔を有するハニカム構造体にマイクロ波の吸収
    率の高い電波吸収材料を担持した請求項１〜７いづれか
    に記載の内燃機関の排気ガス浄化用フィルタ。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6468278A (en) * 1987-08-11 1989-03-14 Hoechst Ag Implant inserting apparatus
JPH0754635A (ja) * 1993-08-10 1995-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 触媒機能を有する高周波発熱体
FR2857695A1 (fr) * 2003-07-15 2005-01-21 Saint Gobain Ct Recherches Bloc pour la filtration de particules contenues dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne
EP1849513A3 (en) * 2006-04-20 2007-11-21 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structured body, method for manufacturing the same, casing and exhaust-gas purifying apparatus
JP2014240048A (ja) * 2013-06-11 2014-12-25 日本碍子株式会社 ハニカム構造体

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6468278A (en) * 1987-08-11 1989-03-14 Hoechst Ag Implant inserting apparatus
JPH0754635A (ja) * 1993-08-10 1995-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 触媒機能を有する高周波発熱体
FR2857695A1 (fr) * 2003-07-15 2005-01-21 Saint Gobain Ct Recherches Bloc pour la filtration de particules contenues dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne
WO2005008037A1 (fr) * 2003-07-15 2005-01-27 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Bloc pour la filtration de particules contenues dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne.
US7503955B2 (en) 2003-07-15 2009-03-17 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes European Block for the filtration of particles contained in exhaust gases from an internal combustion engine
EP1849513A3 (en) * 2006-04-20 2007-11-21 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structured body, method for manufacturing the same, casing and exhaust-gas purifying apparatus
JP2014240048A (ja) * 2013-06-11 2014-12-25 日本碍子株式会社 ハニカム構造体

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