以下、本発明を具体的な実施形態に基づ� ��説明するが、本発明は、これに限定されて� ��釈されるもではなく、本発明の範囲を逸脱� ��ない限りにおいて、当業者の知識に基づい� ��、種々の変更、修正、改良を加え得るもの� ��ある。

 図1に示すように、本発明の目封止ハニカ ム構造体1は、流体の入口側となる入口端面A� ��流体の出口側となる出口端面Bとの間を連通 する複数のセル5を区画形成する多孔質の隔� �4を有するハニカム構造体2と、所定のセル5� �開口部を入口端面Aにて目封止するとともに� ��残余のセル5の開口部を出口端面Bにて目封� �する目封止部3とを備えたものである。

 このような構造の目封止ハニカム構造体1を DPF等のフィルターとして用いた場合の基本的 な浄化機構は先述した従来の目封止ハニカム 構造体と同様である。すなわち、被処理ガス G ₁ を入口端面Aからセル5に導入すると、スート� ��のパティキュレートが隔壁4において捕捉さ れる一方、多孔質の隔壁4を透過して隣接す� �セル5に流入した処理済ガスG ₂ が出口端面Bから排出されるため、被処理ガ� �G ₁ 中のパティキュレートが分離された処理済ガ スG ₂ を得ることができる。

 本発明の目封止ハニカム構造体は、その� ��徴的な構造として、所定のセル5の開口部を 入口端面Aにて目封止する目封止部3の内、1.5% 以上、好ましくは2.5%以上、更に好ましくは5% 以上の目封止部3が、入口端面A側の端面に凹� ��の陥没孔6を有する。

 このように目封止部3が陥没孔6を有して� �ると、目封止ハニカム構造体1を排ガス等の� ��体の流路中に設置した場合において、流体� ��目封止部3に衝突して生ずる流れの淀みは、 図2のように入口端面Aよりも奥まった陥没孔6 内で発生するため、この淀みが目封止部3間� �在る開口したセル5内への流体の流れに与え� ��影響は小さくなる。このため、開口したセ� ��5内に流れ込む流体に、入口端面A近傍での� �みや剥離渦が発生しにくくなり、その結果� �当該流体の流れがスムーズとなって、圧力� �失を低下させるとともに、入口端面A近傍で� ��流れの淀みに起因した、スートの過剰堆積� ��よるセル5開口部の閉塞が抑制される。また 、陥没孔6内に流れ込んだ流体は、陥没孔6の� ��在によって形成された目封止部3の肉薄部分 の細孔と、目封止部3が接している隔壁4の細� ��とを通過して隣接するセル5内に流れ込こみ 、この流れが、流体全体のスムーズな流れを より促進する。

 なお、所定のセル5の開口部を入口端面A� �て目封止する目封止部3の内、陥没孔6を有す る目封止部3の数が1.5%未満では、前記のよう� ��本発明の効果が十分に得られない。この目� ��止部の数の上限は特に規定しないが、次の� ��うなキャニング形態で使用する場合には、� ��すぎると強度に問題が生じることがあるの� ��、その場合は70%以下程度にすることが好ま� ��い。

 すなわち、本発明の目封止ハニカム構造� ��1をDPF等のフィルターとして用いる場合には 、図3に示すように、目封止ハニカム構造体1� ��外周壁の周りにセラミック繊維マット等か� ��なる保持材22を巻くとともに、端部付近を� �テーナーリング21で締め付けた状態で筒状の 缶体20内に圧縮固定(キャニング)するのが一� �的であるが、このキャニングにより、目封� �ハニカム構造体1の入口端面側の目封止部に� ��リテーナーリング21の締め付けによる荷重� �負荷される。目封止部の陥没孔の数が多く� �るほど目封止部の強度が低下し、リテーナ� �リング21の締め付け時に破損が生じる可能性 が高まるので、入口側端部付近をリテーナー リング21で締め付けるようなキャニング形態� ��使用する場合においては、前記のように陥� ��孔を有する目封止部の数を、入口端面側に� ��けられた目封止部の総数の70%以下程度に抑� ��て、必要な締め付け強度を確保することが� ��ましい。

 本発明の目封止ハニカム構造体1において 、目封止部3の陥没孔6の深さは、1~4mmである� �とが好ましく、1~2mmであることがより好まし く、1~1.5mmであることが更に好ましい。この� �没孔6の深さが1mm未満では、前記のような本� ��明の効果が十分に得られない場合があり、4 mmを超えると強度に問題が生じる場合がある� ��

 すなわち、入口側端部付近をリテーナー� ��ングで締め付けるようなキャニング方法で� ��用する場合、目封止部3の陥没孔6の深さが� �くなるほど目封止部の強度が低下し、リテ� �ナーリングの締め付け時に破損が生じる可� �性が高まるので、前記のようなキャニング� �態で使用する場合においては、陥没孔6の深� ��は4mm以下程度として、必要な締め付け強度� ��確保することが好ましい。

 本発明の目封止ハニカム構造体1において は、圧力損失を低減させる観点から、目封止 部3の気孔率を、ハニカム構造体(目封止部を� ��くハニカム構造体本体)2の気孔率よりも高� �することが好ましい。具体的な目封止部3の� ��孔率としては、ハニカム構造体の気孔率よ� ��も3%以上高くすることが好ましく、10%以上� �くすると更に好ましい。

 ただし、入口側端部付近をリテーナーリ� ��グで締め付けるようなキャニング方法で使� ��する場合、目封止部3の気孔率が高くなるほ ど目封止部3の強度が低下し、リテーナーリ� �グの締め付け時に破損が生じる可能性が高� �るので、前記のようなキャニング形態で使� �する場合においては、目封止部3の気孔率を8 0%以下程度として、必要な締め付け強度を確� ��することが好ましい。なお、ここで言う「� ��孔率」は、アルキメデス法により算出され� ��値である。

 また、本発明の目封止ハニカム構造体1は 、入口端面Aと出口端面Bとで開口率が異なる� ��うな構造としてもよい。DPF等に使用される� ��封止ハニカム構造体は、全てのセルが同形� ��(通常は四角形)で同じ開口面積を持ち、そ� �らが入口端面と出口端面とで市松模様を呈� �るよう交互に目封止されているため、入口� �面と出口端面とで開口率が同等であるのが� �般的であるが、最近は、スート捕集後の圧� �損失の上昇抑制等を目的として、入口端面� �開口率を出口端面の開口率よりも大きくし� �目封止ハニカム構造体も提案されている。

 図4及び図5は、入口端面と出口端面とで� �口率が異なる目封止ハニカム構造体の実施� �態の一例を示しており、図4は入口端面の部� ��拡大図、図5は出口端面の部分拡大図である 。これらの図に示すように、この実施形態に おいては、四角形セル5aとそれよりも開口面� ��の大きい八角形セル5bとが、各端面上の直� �する二方向において交互に配列されており� �四角形セル5aについては入口端面にて目封止 部3による目封止が施され、八角形セル5bにつ いては出口端面にて目封止部3による目封止� �施された状態になっている。このように入� �端面では開口面積の大きい八角形セル5bを開 口させ、出口端面では開口面積の小さい四角 形セル5aを開口させることで、入口端面の開� ��率を出口端面の開口率よりも大きくするこ� ��ができる。

 本発明の目封止ハニカム構造体は、一体� ��に成形された目封止ハニカム構造体に目封� ��部が形成されたものでも良いが、複数個の� ��ニカムセグメントを接合一体化することに� ��り構成されたものとすることもできる。す� ��わち、流体の入口側となる入口端面と流体� ��出口側となる出口端面との間を連通する複� ��のセルを区画形成する多孔質の隔壁と、所� ��のセルの開口部を前記入口端面にて目封止� ��るとともに、残余のセルの開口部を前記出� ��端面にて目封止する目封止部とを備えたハ� ��カムセグメントを、セルの軸方向と垂直の� ��向において複数個組み合わせ、接合一体化� ��ることにより、目封止ハニカム構造体を構� ��しても良い。

 目封止ハニカム構造体をDPFとして長期間� ��続的に使用する場合には、フィルター内部� ��経時的に堆積したパティキュレートにより� ��大した圧力損失を低減させてフィルター性� ��を初期状態に戻すため、堆積したパティキ� ��レートを燃焼させて除去する再生処理を定� ��的に行う必要がある。この再生処理時には� ��封止ハニカム構造体に大きな熱応力が発生� ��、この熱応力がクラックや破壊等の欠陥を� ��生させる場合がある。この熱応力に対する� ��熱衝撃性の向上を図るため、近年において� ��、複数のハニカムセグメントを接合材層を� ��して一体的に接合することにより熱応力を� ��散、緩和する機能を持たせた分割構造の目� ��止ハニカム構造体が提案されており、本発� ��の目封止ハニカム構造体においても、その� ��うな構造を適用することが可能である。

 また、本発明の目封止ハニカム構造体に� ��いては、目封止ハニカム構造体の両側の端� ��において、それぞれ目封止部が陥没孔を有� ��るような構造としても良い。この場合には� ��何れの端面を入口側としても本発明の効果� ��得られるので、目封止ハニカム構造体を流� ��の流路に組み付けるときに端面の向きを意� ��する必要が無くなる。

 本発明の目封止ハニカム構造体に使用さ� ��るハニカム構造体(又はハニカムセグメント )の構成材料としては、強度、耐熱性の観点� �ら、炭化珪素(SiC)、炭化珪素(SiC)を骨材とし� ��かつ珪素(Si)を結合材として形成された珪素 -炭化珪素系複合材料、窒化珪素、コージェ� �イト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭� �珪素-コージェライト系複合材、リチウムア� ��ミニウムシリケート、チタン酸アルミニウ� ��、Fe-Cr-Al系金属からなる群から選択される� �なくとも一種の材料を挙げることができる� �中でも、炭化珪素(SiC)又は珪素-炭化珪素系� �合材料から構成されてなるものが好ましい� �また、目封止部の構成材料は、ハニカム構� �体との熱膨張差を小さくするため、ハニカ� �構造体と同じ材料を用いることが好ましい� �

 本発明に使用される目封止前のハニカム� ��造体(又はハニカムセグメント)の製造方法� �は、従来公知の方法を用いることができる� �具体的な方法の一例としては、前記のよう� �材料に、メチルセルロース、ヒドロキシプ� �ポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセ� �ロース、カルボキシメチルセルロース、ポ� �ビニルアルコール等のバインダー、造孔材� �界面活性剤、溶媒としての水等を添加して� �可塑性の坏土とし、この坏土を所定のハニ� �ム形状となるように押出成形し、次いで、� �イクロ波、熱風等によって乾燥した後、焼� �する。焼成は、セルに目封止部を形成する� �に行っても良いし、セルに目封止部を形成� �た後で、目封止部の焼成と一緒に行うよう� �しても良い。

 セルを目封止する方法にも、従来公知の� ��法を用いることができる。具体的な方法の� ��例としては、ハニカム構造体の端面にシー� ��を貼り付けた後、当該シートの目封止しよ� ��とするセルに対応した位置に穴を開け、こ� ��シートを貼り付けたままの状態で、目封止� ��の構成材料をスラリー化した目封止用スラ� ��ーに、ハニカム構造体の端面を浸漬し、シ� ��トに開けた孔を通じて、目封止しようとす� ��セルの開口端部内に目封止用スラリーを充� ��し、それを乾燥及び/又は焼成して硬化させ る。

 陥没孔の形成方法は、特に限定されるも� ��ではないが、例えば、前記のような目封止� ��法によって端面が平坦な目封止部を形成し� ��後、当該端面にドリル等を用いて穿孔する� ��とにより陥没孔を形成することができる。

 本発明の目封止ハニカム構造体において� ��ハニカム構造体の隔壁の厚さは、7~20mil(178~5 08μm)であることが好ましく、8~16mil(203~406μm)� �あることがより好ましく、10~12mil(254~305μm)で あることが更に好ましい。隔壁の厚さが7mil� �満であると、強度が不足して耐熱衝撃性が� �下する場合があり、一方、隔壁の厚さが20mil を超えると、圧力損失が増大する傾向にある からである。

 ハニカム構造体のセル密度は、140~350セル/in ² (cpsi)であることが好ましく、160~320cpsiである� ��とがより好ましく、200~300cpsiであることが� �に好ましい。セル密度が140cpsi未満であると� ��流体との接触効率が不足する傾向にあり、� ��方、セル密度が350cpsiを超えると、圧力損失 が増大する傾向にあるからである。なお、「 cpsi」は「cells per square inch」の略であり、1� ��方インチ当りのセル数を表す単位である。� ��えば10cpsiは、約1.55セル/cm ² である。