内燃機関超基礎講座 | ディーゼルエンジンに不可欠！イビデン製DPFに見るユニークなセル構造と製造方法

2021/01/22

（ILLUST：熊谷敏直）

イビデンが開発したオクタゴン（8角形）状の入り口とスクウェア（4角形）状の出口を組み合わせたオクトスクウェア（OS）型セル構造のDPF担体。排ガス中の原子が通過する様子を模式化したが、実際の原子をセルとの実寸比で描くと、小さ過ぎて印刷不可能になってしまう。

厚み250μほどのDPF壁面に特殊なセラミクス薄膜をコーティングした様子。この膜が疑似PM層となり、表面にPMが付着していない状態でも捕集効率が高くなる。DPF内部へと排ガスが流れるとき、この層にPMが捕らえられるのだ。効果は実験で確認された。

現在のDPFは、小さなセル（ユニット）を正方形断面の外形に束ねたクラスターを1単位とし、これを組み合わせて所定の大きさに成型しているが、バインディング技術の進歩により分割方法を工夫することができるようになった。原材料の廃棄をほぼゼロにすることで環境負担への低減を図れる。

縦軸が相関密度（断面積当たりに壁部分の面積が占める割合）、横軸が吸気取り入れ側面積。グラフ中の「cpsi」はセル・パー・スクウェア・インチ=1平方インチ（約6.45平方センチ）当たりのセル数。濾過エリアを拡大する方法は、セル密度を高めること（200から300へ）と、セル形状を改良して有効面積を拡大する手段があるが、このグラフからはオクトスクウェア型にすると。同じcpsiでもさらPM捕集効果が高くなることがわかる。

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