特許 6092841 集塵用ハニカムフィルタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6092841

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】集塵用ハニカムフィルタ

(51)【国際特許分類】

   B01D 46/00 20060101AFI20170227BHJP

   B01D 39/20 20060101ALI20170227BHJP

【ＦＩ】

   B01D46/00 302

   B01D39/20 D

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-501338(P2014-501338)

(86)(22)【出願日】2013年7月10日

(86)【国際出願番号】JP2013068817

(87)【国際公開番号】WO2014061320

(87)【国際公開日】20140424

【審査請求日】2016年4月20日

(31)【優先権主張番号】特願2012-231511(P2012-231511)

(32)【優先日】2012年10月19日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088616

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 一平

(74)【代理人】

【識別番号】100089347

【弁理士】

【氏名又は名称】木川 幸治

(74)【代理人】

【識別番号】100154379

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 博幸

(74)【代理人】

【識別番号】100154829

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 成

(72)【発明者】

【氏名】山田 敏雄

(72)【発明者】

【氏名】平川 敏弘

【審査官】 中村 泰三

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３１４７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２００４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３６６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１６９３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２６９１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８４２１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ４６／００

Ｂ０１Ｄ ３９／２０

Ｃ０４Ｂ ３８／

Ｆ０１Ｎ ３／

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム基材と、前記ハニカム基材の外周に配設された、複数のフランジセルを区画形成する多孔質のフランジ隔壁を有するフランジ部とを備え、
前記ハニカム基材のセルの延びる方向と前記フランジセルの延びる方向とが、同じ方向であり、
前記フランジ部が、前記ハニカム基材の外周から外側に突き出るように形成されたものであり、
前記隔壁と前記フランジ隔壁とが、内部において境界が形成されずに連続的に繋がっており、
前記フランジ部が、前記フランジセルの延びる方向における両端面における前記フランジセルの開口部に配設されたフランジ目封止部を有し、
前記フランジ部における最も内側に位置する前記フランジ目封止部の、前記フランジセルの延びる方向における長さが１．０〜２．５ｍｍであり、前記フランジ部における最も外側に位置する前記フランジ目封止部の、前記フランジセルの延びる方向における長さが３．０ｍｍ以上であり、
前記フランジ部の最も内側に位置する前記フランジ目封止部は、前記フランジ部の一方の端面側及び他方の他面側に互いに離間して配置されている集塵用ハニカムフィルタ。

【請求項2】

前記フランジ部における最も外側に位置する前記フランジ目封止部の、前記フランジセルの延びる方向における長さが７．０ｍｍ以下である請求項１に記載の集塵用ハニカムフィルタ。

【請求項3】

前記フランジ目封止部の、前記フランジセルの延びる方向における長さが、前記フランジ部における内側に位置する前記フランジ目封止部ほど短くなっている請求項１又は２に記載の集塵用ハニカムフィルタ。

【請求項4】

前記ハニカム基材が、少なくとも一部の前記セルの開口部に配設された目封止部を有する請求項１〜３のいずれかに記載の集塵用ハニカムフィルタ。

【請求項5】

前記ハニカム基材の外周及び前記フランジ部の表面に外周コート壁を備える請求項１〜４のいずれかに記載の集塵用ハニカムフィルタ。

【請求項6】

前記外周コート壁の材質と、前記フランジ目封止部の材質とが、同じ材質である請求項５に記載の集塵用ハニカムフィルタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、集塵用ハニカムフィルタに関する。更に詳しくは、ハンドリング等の際における衝突等によるフランジ部の損傷を、抑制することができる集塵用ハニカムフィルタに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、集塵装置のフィルタエレメントとして、目封止部を有するハニカム基材と、そのハニカム基材の外周に形成されたフランジ部とを有するハニカム状のフィルタ（集塵用ハニカムフィルタ）が用いられていた（例えば、特許文献１を参照）。

【0003】

また、ハニカム状の内筒部と、その内筒部の外周に形成されたハニカム状の外筒部を備えたハニカム構造体が開示されている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２には、押出成形によりハニカム成形体（焼成前のハニカム構造体）を形成する際に、内筒部と外筒部とを一体的に形成することが記載されている。

【0004】

また、集塵用ハニカムフィルタとして、目封止部を有するハニカム基材（本体）と、そのハニカム基材の外周に形成されたフランジ部とを有するハニカム状のフィルタが開示されている（例えば、特許文献３を参照）。特許文献３には、当該ハニカム状のフィルタは、本体部分とフランジ部分とを一体的に成形し、焼成する製法である一体成形法により作製することができることが記載されている。

【0005】

特許文献２では、内筒部と外筒部とを一体的に形成することによりハニカム状の内筒部とハニカム状の外筒部を作製していることより、特許文献３に記載のフィルタのフランジ部も、ハニカム状であることが推察される。

【0006】

上記のような集塵用のハニカムフィルタにおいて、フランジ部は、通常、ハニカムフィルタを流体の流路に固定するために用いられる。更に、集塵用のハニカムフィルタにおけるフランジ部は、人手やロボットによる移動の際の掴み部分（掴む部分）としても利用され、流体の流路への固定（組み付け）以外の利用価値も増大している。

【0007】

しかし、集塵用のハニカムフィルタにおけるフランジ部は、ハンドリングの際、コンベアでの移動の際などにおいて、フランジ部同士の衝突や接触、他の物体との衝突や接触などにより、欠けや、割れが発生するという問題が生じていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平９−１５００２４号公報

【特許文献2】特開２０１０−１８４２１８号公報

【特許文献3】特開２００１−７９３２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特に、隔壁の厚さが２５０μｍ以下の集塵用ハニカムフィルタや、セルの延びる方向に直交する断面の直径が１５０ｍｍ以上の集塵用ハニカムフィルタは、欠けや、割れが発生し易いという問題があった。

【0010】

尚、特許文献２に示されるハニカム構造体は、フランジ部に配設された目封止部を有することにより、衝突や接触による欠けや割れの発生を、減少させることができた。しかし、フランジ部に目封止部が配設されることにより、ＤＰＦとして使用した場合に、再生時の熱衝撃によりハニカム構造体のフランジ部の付け根部分にクラックが生じるという問題があった。尚、ＤＰＦは、「ディーゼル パティキュレート フィルタ」の略称であり、ＤＰＦにおいては、捕集した粒子状物質を燃焼等により除去する操作である「再生」が行われる。

【0011】

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものである。本発明は、ハンドリング等の際における衝突等によるフランジ部の損傷を、抑制することができる集塵用ハニカムフィルタを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

［１］ 流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム基材と、前記ハニカム基材の外周に配設された、複数のフランジセルを区画形成する多孔質のフランジ隔壁を有するフランジ部とを備え、前記ハニカム基材のセルの延びる方向と前記フランジセルの延びる方向とが、同じ方向であり、前記フランジ部が、前記ハニカム基材の外周から外側に突き出るように形成されたものであり、前記隔壁と前記フランジ隔壁とが、内部において境界が形成されずに連続的に繋がっており、前記フランジ部が、前記フランジセルの延びる方向における両端面における前記フランジセルの開口部に配設されたフランジ目封止部を有し、前記フランジ部における最も内側に位置する前記フランジ目封止部の、前記フランジセルの延びる方向における長さが１．０〜２．５ｍｍであり、前記フランジ部における最も外側に位置する前記フランジ目封止部の、前記フランジセルの延びる方向における長さが３．０ｍｍ以上であり、前記フランジ部の最も内側に位置する前記フランジ目封止部は、前記フランジ部の一方の端面側及び他方の他面側に互いに離間して配置されている集塵用ハニカムフィルタ。

【0013】

［２］ 前記フランジ部における最も外側に位置する前記フランジ目封止部の、前記フランジセルの延びる方向における長さが７．０ｍｍ以下である［１］に記載の集塵用ハニカムフィルタ。

【0014】

［３］ 前記フランジ目封止部の、前記フランジセルの延びる方向における長さが、前記フランジ部における内側に位置する前記フランジ目封止部ほど短くなっている［１］又は［２］に記載の集塵用ハニカムフィルタ。

【0015】

［４］ 前記ハニカム基材が、少なくとも一部の前記セルの開口部に配設された目封止部を有する［１］〜［３］のいずれかに記載の集塵用ハニカムフィルタ。

【0016】

［５］ 前記ハニカム基材の外周及び前記フランジ部の表面に外周コート壁を備える［１］〜［４］のいずれかに記載の集塵用ハニカムフィルタ。

【0017】

［６］ 前記外周コート壁の材質と、前記フランジ目封止部の材質とが、同じ材質である［５］に記載の集塵用ハニカムフィルタ。

【発明の効果】

【0018】

本発明の集塵用ハニカムフィルタは、フランジ部における最も内側に位置するフランジ目封止部の、フランジセルの延びる方向における長さが１．０〜２．５ｍｍである。そして、フランジ部における最も外側に位置するフランジ目封止部の、フランジセルの延びる方向における長さが３．０ｍｍ以上である。そのため、集塵用ハニカムフィルタをハンドリングする際、集塵用ハニカムフィルタをコンベアで移動する際などにおいて、フランジ部同士の衝突や接触、他の物体との衝突や接触などによる、欠けや、割れの発生を防止することができる。これは、特に、フランジ部における最も外側に位置するフランジ目封止部の、フランジセルの延びる方向における長さが３．０ｍｍ以上と長く、衝突等に強い構造になっているからである。また、本発明の集塵用ハニカムフィルタをＤＰＦとして用いた場合、再生時の熱衝撃による集塵用ハニカムフィルタのフランジ部の付け根部分のクラック発生を、防止することができる。これは、特に、フランジ部における最も内側に位置するフランジ目封止部の、フランジセルの延びる方向における長さが１．０〜２．５ｍｍの範囲であるため、ハニカム基材の最外周と、フランジ部の最も内側の部分との、温度差がつきにくいからである。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の集塵用ハニカムフィルタの一実施形態を模式的に示す斜視図である。

【図2】本発明の集塵用ハニカムフィルタの一実施形態を模式的に示す平面図である。

【図3】本発明の集塵用ハニカムフィルタの一実施形態を模式的に示す正面図である。

【図4】本発明の集塵用ハニカムフィルタの一実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す模式図である。

【図5】本発明の集塵用ハニカムフィルタの他の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面の一部の輪郭を示す模式図である。

【図6】本発明の集塵用ハニカムフィルタの更に他の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面の一部の輪郭を示す模式図である。

【図7】本発明の集塵用ハニカムフィルタの更に他の実施形態を模式的に示す斜視図である。

【図8】本発明の集塵用ハニカムフィルタを製造する方法において、製造過程で作製されるハニカムセグメント接合体を模式的に示す斜視図である。

【図9】実施例３の集塵用ハニカムフィルタを模式的に示す正面図である。

【図10】実施例４５の集塵用ハニカムフィルタを模式的に示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。

【0021】

（１）集塵用ハニカムフィルタ：
本発明の集塵用ハニカムフィルタの一実施形態は、図１〜図４に示すように、ハニカム基材３と、ハニカム基材３の外周４に配設されたフランジ部２３とを備えるものである。ハニカム基材３は、流体の流路となる複数のセル２を区画形成する多孔質の隔壁１を有するものである。フランジ部２３は、複数のフランジセル２２を区画形成する多孔質のフランジ隔壁２１を有するものである。そして、ハニカム基材３のセル２の延びる方向Ｄ１とフランジセル２２の延びる方向Ｄ２とが、同じ方向である。そして、フランジ部２３は、ハニカム基材３の外周４から外側に突き出るように形成されたものである。そして、隔壁１とフランジ隔壁２１とが、内部において境界が形成されずに連続的に繋がっている。そして、フランジ部２３が、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２における両端面（フランジ部の端面２５，２５）におけるフランジセルの開口部に配設されたフランジ目封止部２４を有する。そして、フランジ部２３における最も内側に位置するフランジ目封止部２４ａの、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２における長さが１．０〜２．５ｍｍである。そして、フランジ部２３における最も外側に位置するフランジ目封止部２４ｂの、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２における長さが３．０ｍｍ以上である。

【0022】

図１は、本発明の集塵用ハニカムフィルタの一実施形態を模式的に示す斜視図である。図２は、本発明の集塵用ハニカムフィルタの一実施形態を模式的に示す平面図である。図３は、本発明の集塵用ハニカムフィルタの一実施形態を模式的に示す正面図である。図４は、本発明の集塵用ハニカムフィルタの一実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す模式図である。

【0023】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００は、上記のような構成である。そのため、集塵用ハニカムフィルタ１００は、「ハンドリングする際、集塵用ハニカムフィルタ１００をコンベアで移動する際など」において、フランジ部２３同士の衝突や接触、他の物体との衝突や接触などによる、欠けや、割れの発生を防止することができる。これは、特に、フランジ部２３における最も外側に位置するフランジ目封止部２４ｂの、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２における長さが３．０ｍｍ以上と長く、衝突等に強い構造になっているからである。また、本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００は、ＤＰＦとして用いることができるが、その場合、再生時の熱衝撃による集塵用ハニカムフィルタ１００のフランジ部２３の付け根部分のクラック発生を、防止することができる。これは、特に、フランジ部２３の最も内側に位置するフランジ目封止部２４ａの、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２の長さが１．０〜２．５ｍｍの範囲であるため、ハニカム基材の最外周と、フランジ部の最も内側の部分との、温度差がつきにくいからである。

【0024】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００において、ハニカム基材３は、流体の流路となる複数のセル２を区画形成する多孔質の隔壁１を有するものである。ハニカム基材３の材質は、コージェライト、炭化珪素、ムライト、アルミニウムチタネート、ゼオライト、バナジウム及びアルミナからなる群より選択される少なくとも一種を主成分とすることが好ましい。また、ハニカム基材の材質は、コージェライト、炭化珪素、ムライト、アルミニウムチタネート、ゼオライト、バナジウム及びアルミナからなる群より選択される少なくとも一種である（不可避的に含有される不純物は含んでもよい）ことが更に好ましい。ここで、「主成分」は、全体の中の５０質量％を超える成分を意味する。

【0025】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００において、隔壁１の平均細孔径は、５〜１００μｍが好ましく、８〜５０μｍが特に好ましい。平均細孔径が５μｍより小さいと、圧力損失が大きくなることがある。平均細孔径が１００μｍより大きいと、集塵用ハニカムフィルタの強度が低くなることがある。平均細孔径は、水銀ポロシメータによって測定した値である。

【0026】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００において、隔壁１の気孔率は、３０〜８０％が好ましく、３５〜７５％が特に好ましい。気孔率が３０％より小さいと、圧力損失が大きくなることがある。気孔率が８０％より大きいと、集塵用ハニカムフィルタ１００の強度が低くなることがある。気孔率は、水銀ポロシメータによって測定した値である。

【0027】

隔壁１の厚さは、４０〜６００μｍであることが好ましく、１５０〜４００μｍであることが特に好ましい。４０μｍより薄いと、集塵用ハニカムフィルタ１００の強度が低くなることがある。６００μｍより厚いと、圧力損失が高くなることがある。

【0028】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００において、ハニカム基材３の形状は、特に限定されない。ハニカム基材３の形状としては、円筒形状、端面が楕円形の筒形状、端面が「正方形、長方形、三角形、五角形、六角形、八角形等」の多角形の筒形状、等が好ましい。図１〜図４に示す集塵用ハニカムフィルタ１００においては、ハニカム基材３の形状は円筒形状である。

【0029】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００において、ハニカム基材３のセル形状（セルが延びる方向に直交する断面におけるセル形状）としては、特に制限はない。セル形状としては、三角形、四角形、六角形、八角形、円形、あるいはこれらの組合せを挙げることができる。四角形のなかでは、正方形又は長方形が好ましい。

【0030】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００において、ハニカム基材３のセル密度については、特に制限はない。ハニカム基材３のセル密度は、１５〜２００セル／ｃｍ^２であることが好ましく、３０〜１００セル／ｃｍ^２であることが特に好ましい。セル密度が、１５セル／ｃｍ^２より低いと、排ガスを流通させたときに、短時間で圧力損失が大きくなったり、集塵用ハニカムフィルタ１００の強度が低くなったりすることがある。セル密度が２００セル／ｃｍ^２より高いと、圧力損失が大きくなることがある。

【0031】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００は、ハニカム基材３が、少なくとも一部のセル２の開口部に配設された目封止部を有するものである。更に具体的には、本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００は、一方の端面における所定のセル（第１のセル）の開口部及び他方の端面における残余のセル（第２のセル）の開口部に配設された目封止部５を備えている。そして、上記第１のセルと上記第２のセルとは、交互に並んでいる。そして、それによって、集塵用ハニカムフィルタの両端面に、目封止部５と「セルの開口部」とにより、市松模様が形成されている。目封止部５の材質は、ハニカム基材（隔壁）の材質として好ましいとされた材質であることが好ましい。目封止部５の材質とハニカム基材の材質とは、同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。

【0032】

本発明の集塵用ハニカムフィルタは、ハニカム基材の一部のセルの「流体の入り口側の」開口部に、目封止部が配設されたものであってもよい。また、本発明の集塵用ハニカムフィルタは、ハニカム基材の一部のセルの「流体の出口側の」開口部に、目封止部が配設されたものであってもよい。また、本発明の集塵用ハニカムフィルタは、目封止部が形成されていなくても良い。目封止部が無いか或いは数が少ない場合、捕集効率が低下することがあるが、圧力損失が低くなるためエンジン出力がアップするという点で好ましい。

【0033】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００は、ハニカム基材３の外周４に配設された、複数のフランジセル２２を区画形成する多孔質のフランジ隔壁２１を有するフランジ部２３を備えるものである。そして、フランジ部２３は、ハニカム基材３の外周４から外側に突き出た形状である。また、本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００において、フランジ部２３の外形は、円板（円柱）の中央部分がくりぬかれた形状ということもできる。フランジ部２３は、図１〜４に示されるように、ハニカム基材３の外周４の周方向に延びるリング状（連続的なリング形状）に形成されていることが好ましいが、リング形状の一部が欠落した「断続的なリング形状」に形成されていることも好ましい態様である。

【0034】

フランジ部２３は、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２における両端面（一方の「フランジ部の端面２５」及び他方の「フランジ部の端面２５」）における「フランジセル２２の開口部」に配設されたフランジ目封止部２４を有する。そして、フランジ部２３における最も内側に位置するフランジ目封止部２４ａの、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２における長さが１．０〜２．５ｍｍである。フランジ目封止部２４ａの、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２における長さが１．０ｍｍ未満であると、フランジ目封止部２４ａが振動などによって使用中に脱落しやすくなるため、好ましくない。２．５ｍｍを超えると、集塵用ハニカムフィルタ１００をＤＰＦとして用いた場合に、再生時の熱衝撃による集塵用ハニカムフィルタ１００のフランジ部２３の付け根部分にクラックが発生するため好ましくない。

【0035】

また、フランジ部２３における最も外側に位置するフランジ目封止部２４ｂの、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２における長さが３．０ｍｍ以上である。そして、フランジ目封止部２４ｂの、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２における長さは、３．０〜７．０ｍｍが好ましい。フランジ目封止部２４ｂの、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２における長さが３．０ｍｍ未満であると、フランジ部２３同士の衝突や接触、フランジ部２３と他の物体との衝突や接触などにより、欠けや、割れが発生するため好ましくない。また、フランジ目封止部２４ｂの、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２における長さが７．０ｍｍを超えると、フランジ目封止部の形成に長時間を要することがある。

【0036】

フランジ目封止部２４の、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２における長さ（フランジ目封止部長さ）が、フランジ部２３における内側に位置するフランジ目封止部２４ほど短くなっていることが好ましい。つまり、フランジ部２３における最も外側に位置するフランジ目封止部２４ｂから最も内側に位置するフランジ目封止部２４ａに向かって、フランジ目封止部長さが、順次、段階的に減少することが好ましい。これにより、衝撃力や熱応力を分散させることができ、耐衝撃性、耐熱性を向上させることができる。

【0037】

フランジ部２３における最も外側に位置するフランジ目封止部２４ｂの、「方向Ｄ２」における長さは、フランジ部２３における最も内側に位置するフランジ目封止部２４ａの、「方向Ｄ２」における長さより１ｍｍ以上長いことが好ましい。また、集塵用ハニカムフィルタをＤＰＦとして用いる場合、ハニカム基材３の目封止部の「方向Ｄ１」における長さは、フランジ部のフランジ目封止部の「方向Ｄ２」における長さの最も長い値より、１．５ｍｍ以上長いことが好ましい。

【0038】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００においては、ハニカム基材３のセル２の延びる方向Ｄ１と、フランジセル２２の延びる方向Ｄ２とが、同じ方向である。また、隔壁とフランジ隔壁とが、内部において境界が形成されずに連続的に繋がっている（以下、この状態を「隔壁とフランジ隔壁との連続的な繋がり」と記す場合がある）。これは、隔壁とフランジ隔壁とが繋がっている部分の断面（隔壁からフランジ隔壁に向かう方向に平行な断面）において、隔壁とフランジ隔壁との間に境界がなく、隔壁からフランジ隔壁にかけて、材質として一様な状態であることを意味する。つまり、ハニカム基材３内における隔壁同士が繋がる状態と、隔壁とフランジ隔壁とが繋がる状態とが同じであり、いずれも連続的に繋がり、境界が形成されていないということができる。また、上記のような「隔壁とフランジ隔壁との連続的な繋がり」により、隔壁とフランジ隔壁とが一体的に形成されているということもできる。例えば、まず、押出成形により成形原料からハニカム成形体を形成するときに、隔壁になる部分とフランジ隔壁になる部分とを含むハニカム成形体を形成する。そして、乾燥後又は焼成後に、研削加工を施すことにより、ハニカム基材（隔壁）及びフランジ部（フランジ隔壁）を形成することにより、上記のような「隔壁とフランジ隔壁との連続的な繋がり」を形成することができる。

【0039】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００においては、フランジ部２３とハニカム基材３のそれぞれのセル構造が同じであることが好ましい。ここで、セル構造とは、セル密度（セル／ｃｍ^２）、隔壁厚さ（μｍ）、及びセル形状（セルの延びる方向に直交する断面形状）のことを意味する。フランジ部２３とハニカム基材３のそれぞれのセル構造が同じであると、フランジ部２３とハニカム基材３に相当する部分を含むハニカム成形体を押出成形によって形成し、所定の箇所を研削除去することにより集塵用ハニカムフィルタを作製することができる。そのため、集塵用ハニカムフィルタを容易に製造することができる。

【0040】

フランジ部２３の、セル２の延びる方向に直交する断面における厚さ（フランジ部の厚さ＝直径方向の長さ）Ｈは、１〜３０ｍｍであり、３〜２５ｍｍであることが好ましく、５〜２０ｍｍであることが特に好ましい。フランジ部２３の、セル２の延びる方向に直交する断面における厚さＨが１ｍｍ未満であると、フランジ部が薄いため、強度が低下することがある。３０ｍｍ超であると、配管に組み付け難くなったり、ハンドリングし難くなったりすることがある。尚、集塵用ハニカムフィルタ１００に外周コート壁が配設されている場合、「フランジ部２３の、セル２の延びる方向に直交する断面における厚さＨ」は、外周コート壁の表面の位置を基準にした厚さである。

【0041】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ１００において、フランジ部２３は、セル２の延びる方向における両端面（２５，２５）が、セル２の延びる方向に直交するものである。このように、フランジ部の端面２５，２５が、セル２の延びる方向に直交するため、集塵用ハニカムフィルタ１００を流体の流路に固定し易く、更に、人手やロボットによってフランジ部２３を容易に掴むことができる。また、フランジ部は、セルの延びる方向における両端面がセルの延びる方向と直交せず、セルの延びる方向における両端面（両端部）が、先端ほど直径が小さくなるテーパー状であってもよい。フランジ部のセルの延びる方向における両端面（両端部）が、テーパー状であることにより、フランジ部の角部（端面と側面とが接する部分）の破損を抑制することができる。

【0042】

ハニカム基材の中心軸を含む平面において、フランジ部の端面とハニカム基材の側面との角度θは、９０〜１５０°が好ましく、９０〜１４０°が更に好ましく、９０〜１３５°が特に好ましい。更に、９０〜１３０°が最も好ましい。尚、フランジ部の端面とハニカム基材の側面との角度θは、フランジ部の端面が、セルの延びる方向に直交する場合、９０°である。

【0043】

フランジ部２３の幅Ｌは、集塵用ハニカムフィルタ１００のセルの延びる方向の長さの１〜９０％であることが好ましく、３〜５０％であることが更に好ましく、５〜３０％であることが特に好ましい。「フランジ部の幅Ｌ」は、フランジ部の、集塵用ハニカムフィルタ１００のセルの延びる方向における長さである。フランジ部２３の幅Ｌが上記範囲であることにより、限られた集塵機内のスペースに、集塵用ハニカムフィルタ１００を良好に固定することができる。また、フランジ部２３が、大き過ぎないため、集塵用ハニカムフィルタ１００を軽量化できる。フランジ部２３の幅Ｌが１％未満であると、フランジ部の強度が低下することがある。９０％超であると、集塵用ハニカムフィルタ１００が大型化して、限られた集塵機内のスペースに、集塵用ハニカムフィルタ１００を良好に固定することができなくなるおそれがある。尚、フランジ部の端部がテーパー状である場合、「フランジ部の幅Ｌ」は、図９に示すように、テーパー状の両端部の、両先端の間の距離である。尚、集塵用ハニカムフィルタ１００に外周コート壁が配設されている場合、フランジ部２３の幅Ｌは、外周コート壁の表面の位置を基準にした厚さである。

【0044】

フランジ部２３は、セル２の延びる方向において、ハニカム基材３のどの位置に配置されていてもよい。例えば、ハニカム基材３の中央部に配設してもよいし、端部に配設してもよいし、図１に示されるように、ハニカム基材３の中央部と端部との間に配設してもよい。尚、ハニカム基材の中央部は、ハニカム基材の、セルが延びる方向における中央部のことである。

【0045】

図５に示すように、フランジ部２３は、中心軸を含む断面において、外側（フランジ部の外周側）の角部が曲線状（Ｒ状）であることが好ましい。このような角部を、Ｒ状角部２６と称する。Ｒ状角部２６は、円弧状であることが好ましい。そして、Ｒ状角部２６の円弧の半径は、０．２〜１０ｍｍであることが好ましい。Ｒ状角部２６を有することにより、応力集中を抑制することができ、集塵用ハニカムフィルタの破損を抑制することができる。

【0046】

また、図５に示すように、フランジ部２３は、中心軸を含む断面において、内側（フランジ部の内周側であり、ハニカム基材に繋がっている側）のハニカム基材に繋がる部分が、曲線状に広がった形状であることが好ましい。フランジ部２３のこの部分を曲線状裾野部２７と称する。曲線状裾野部２７は、円弧状であることが好ましい。そして、曲線状裾野部２７の円弧の半径は、０．２〜１０ｍｍであることが好ましい。曲線状裾野部２７を有することにより、応力集中を抑制することができ、集塵用ハニカムフィルタの破損を抑制することができる。図５に示される集塵用ハニカムフィルタ２００は、本発明の集塵用ハニカムフィルタの他の実施形態である。本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ２００は、フランジ部２３の上記形状以外は、上述した本発明の集塵用ハニカムフィルタの一実施形態と同じ構成であることが好ましい。

【0047】

また、図６に示すように、フランジ部２３は、中心軸を含む断面において、外側（フランジ部の外周側）の角部が直線状に面取りされていることが好ましい。このような角部を、直線状角部２８と称する。直線状角部２８を有することにより、応力集中を抑制することができ、集塵用ハニカムフィルタの破損を抑制することができる。図６に示される集塵用ハニカムフィルタ３００は、本発明の集塵用ハニカムフィルタの更に他の実施形態である。本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ３００は、フランジ部２３の上記形状以外は、上述した本発明の集塵用ハニカムフィルタの一実施形態と同じ構成であることが好ましい。

【0048】

また、図６に示すように、フランジ部２３は、中心軸を含む断面において、内側（フランジ部の内周側であり、ハニカム基材に繋がっている側）のハニカム基材に繋がる部分が、直線状に広がった形状であることが好ましい。フランジ部２３のこの部分を直線状裾野部２９と称する。直線状裾野部２９を有することにより、応力集中を抑制することができ、集塵用ハニカムフィルタの破損を抑制することができる。

【0049】

集塵用ハニカムフィルタ１００は、ハニカム基材３の外周及びフランジ部２３の表面に、外周コート壁６を備えることが好ましい。外周コート壁６の厚さは、０．０５〜３．０ｍｍが好ましく、０．１〜２．５ｍｍが更に好ましく、０．２〜２．０ｍｍが特に好ましい。０．０５ｍｍより薄いと、外周コート壁が薄くなり過ぎて、外周コートハニカム構造体の機械的強度が低下することがある。３．０ｍｍより厚いと、外周コート壁が過剰に厚くなり、例えば、濾過層や触媒担体として実質的に機能するハニカム構造体の大きさに比して、外周コートハニカム構造体が大きくなり過ぎてしまうことがある。

【0050】

外周コート壁６の材質は、「無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、ＳｉＣ粒子等の無機原料」や「後述する目封止材料と同一のもの」に、有機バインダ、発泡樹脂、分散剤等の添加材を加えたものに、水を加えて混練したもの等が好ましい。外周コート壁６の材質と、フランジ目封止部２４の材質とが、同じ材質であることがより好ましい。更に、外周コート壁６の一部がフランジセル内に突き出した（挿入された）構造になっており、当該フランジセル内に挿入された部分が、フランジ目封止部２４であることも好ましい態様である。

【0051】

本発明の集塵用ハニカムフィルタの更に他の実施形態は、図７に示されるような、セグメント型の集塵用ハニカムフィルタ４００である。つまり、本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ４００は、ハニカムセグメント基材３２及びハニカムセグメント基材３２の側面に配設されたフランジセグメント４２を有するハニカムセグメント３５を、複数個備えた、集塵用ハニカムフィルタ４００である。ハニカムセグメント基材３２が複数個接合された部分がハニカム基材３３である。また、フランジセグメント４２が複数個接合された部分がフランジ部４３である。尚、図７に示されるセグメント型の集塵用ハニカムフィルタ４００は、外周コート壁を備えていないが、外周コート壁を備えていることも好ましい態様である。

【0052】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ４００は、複数のハニカムセグメント３５が接合された形状になっていること以外は、上述した本発明の集塵用ハニカムフィルタの一実施形態（集塵用ハニカムフィルタ１００（図１））と同様の構成であることが好ましい。本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ４００においても、ハニカムセグメント基材３２の隔壁とフランジセグメント４２の隔壁（フランジ隔壁）とは、内部において境界が形成されずに連続的に繋がっている。そのため、ハニカム基材３３とフランジ部４３との繋がりにおいても、隔壁とフランジ隔壁とは、内部において境界が形成されずに連続的に繋がっている。

【0053】

本実施形態の集塵用ハニカムフィルタ４００においては、ハニカムセグメント３５同士が接合材３６によって接合されている。接合材３６の厚さは、０．０５〜３．０ｍｍが好ましい。また、接合材３６の材質は、特に限定されないが、セラミックであることが好ましく、ハニカムセグメント基材３２の材質と同じであることが更に好ましい。

【0054】

（２）集塵用ハニカムフィルタの製造方法：
本発明の集塵用ハニカムフィルタは、以下の方法で製造することができる。即ち、本発明の集塵用ハニカムフィルタは、ハニカム焼成体を作製するハニカム焼成体作製工程と、このハニカム焼成体の外周部を切削してフランジ部を形成する切削工程とを有する方法により製造することができる。更に、外周コート壁を備える場合には、ハニカム焼成体の外周部を切削した後に、外周コート壁形成工程を有することが好ましい。「ハニカム焼成体」は、流体の流路となる複数のセルを区画形成する、セラミック原料が焼成されて形成された多孔質の隔壁を備えるハニカム焼成体である。

【0055】

以下、本発明の集塵用ハニカムフィルタの製造方法について、工程毎に説明する。

【0056】

（２−１）ハニカム焼成体作製工程；
ハニカム焼成体作製工程は、セラミック原料が焼成されて形成された多孔質の隔壁を備えたハニカム焼成体を作製する工程である。ハニカム焼成体を作製する方法は、特に限定されない。以下、ハニカム焼成体作製工程を、段階的に工程に分けて説明する。

【0057】

（２−１−１）成形工程；
まず、成形工程において、セラミック原料を含有するセラミック成形原料を成形して、流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁（未焼成）を備えるハニカム成形体を形成することが好ましい。ハニカム成形体は、ハニカム構造の成形体である。

【0058】

セラミック成形原料に含有されるセラミック原料としては、コージェライト化原料、コージェライト、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、ムライト、チタン酸アルミニウム、ゼオライト、バナジウムからなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。尚、コージェライト化原料とは、シリカが４２〜５６質量％、アルミナが３０〜４５質量％、マグネシアが１２〜１６質量％の範囲に入る化学組成となるように配合されたセラミック原料である。そして、コージェライト化原料は、焼成されてコージェライトになるものである。

【0059】

また、セラミック成形原料は、上記セラミック原料に、分散媒、有機バインダ、無機バインダ、造孔材、界面活性剤等を混合して調製することが好ましい。各原料の組成比は、特に限定されず、作製しようとするハニカム構造体の構造、材質等に合わせた組成比とすることが好ましい。

【0060】

セラミック成形原料を成形する際には、まずセラミック成形原料を混練して坏土とし、得られた坏土をハニカム形状に成形することが好ましい。セラミック成形原料を混練して坏土を形成する方法としては特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。坏土を成形してハニカム成形体を形成する方法としては特に制限はなく、押出成形、射出成形等の公知の成形方法を用いることができる。例えば、所望のセル形状、隔壁厚さ、セル密度を有するハニカム成形体が形成される「口金」を用いて押出成形してハニカム成形体を形成する方法等を好適例として挙げることができる。口金の材質としては、摩耗し難い超硬合金が好ましい。

【0061】

ハニカム成形体の形状としては、円柱状、楕円状、端面が「正方形、長方形、三角形、五角形、六角形、八角形等」の多角柱状、等を挙げることができる。

【0062】

また、上記成形後に、得られたハニカム成形体を乾燥してもよい。乾燥方法は、特に限定されるものではない。例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等を挙げることができる。これらのなかでも、誘電乾燥、マイクロ波乾燥又は熱風乾燥を単独で又は組合せて行うことが好ましい。

【0063】

（２−１−２）焼成工程；
次に、ハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体を作製する。

【0064】

ハニカム成形体を焼成（本焼成）する前に、ハニカム成形体を仮焼することが好ましい。仮焼は、脱脂のために行うものである。ハニカム成形体を仮焼する方法は、特に限定されるものではなく、有機物（有機バインダ、界面活性剤、造孔材等）を除去することができればよい。一般に、有機バインダの燃焼温度は１００〜３００℃程度、造孔材の燃焼温度は２００〜８００℃程度である。そのため、仮焼の条件としては、酸化雰囲気において、２００〜１０００℃程度で、３〜１００時間程度加熱することが好ましい。

【0065】

ハニカム成形体の焼成（本焼成）は、仮焼したハニカム成形体を構成する成形原料を焼結させて緻密化し、所定の強度を確保するために行われる。焼成条件（温度、時間、雰囲気等）は、成形原料の種類により異なるため、その種類に応じて適当な条件を選択すればよい。例えば、コージェライト化原料を使用している場合には、焼成温度は、１４１０〜１４４０℃が好ましい。また、焼成時間は、最高温度でのキープ時間として、４〜８時間が好ましい。仮焼、本焼成を行う装置としては、特に限定されないが、電気炉、ガス炉等を用いることができる。

【0066】

（２−２）切削工程；
切削工程は、ハニカム焼成体の外周部を切削し、フランジ部を形成する工程である。ハニカム焼成体の外周を切削することにより、ハニカム基材及びフランジ部の形状を造る。つまり、押出成形により「成形原料が連続的に繋がった状態で形成されたハニカム成形体」を作製し、そのハニカム成形体を焼成して得られたハニカム焼成体を切削加工することによりハニカム基材及びフランジ部を形成している。そのため、隔壁とフランジ隔壁とが、内部において境界が形成されずに連続的に繋がったものとなる。

【0067】

ハニカム焼成体を切削する方法は特に限定されない。ハニカム焼成体の外周部を切削する方法としては、従来公知の方法を適宜採用できるが、ハニカム焼成体を回転させながら、ダイヤモンドをまぶした砥石を、押し当てる手法が好ましい。切削工程において「切削される、ハニカム焼成体の外周部」の厚さは、切削後に形成されるフランジ部の厚さと同じになる。

【0068】

尚、切削は、ハニカム成形体の焼成前後のいずれでもよいが、焼成後に行うことが好ましい。焼成後に切削することにより、焼成によってハニカム焼成体が変形した場合でも、ハニカム焼成体の形状を切削によって整えることが可能となる。

【0069】

（２−３）目封止工程；
目封止部を備えるハニカム焼成体を作製する場合には、切削工程の後に、下記目封止工程を行うことが好ましい。この目封止工程において、ハニカム焼成体の、一方の端面における「所定のセル」の開口部及び他方の端面における「残余のセル」の開口部に、目封止部を配設する。以下に具体的に説明する。

【0070】

まず、ハニカム焼成体（ハニカム基材）の一方の端面のセル開口部に目封止材料を充填する。一方の端面のセル開口部に目封止材料を充填する方法としては、マスキング工程と圧入工程とを有する方法が好ましい。マスキング工程は、ハニカム焼成体の一方の端面にシートを貼り付け、シートにおける、「目封止部を形成しようとするセル」と重なる位置に孔を開ける工程である。圧入工程は、「ハニカム焼成体の、シートが貼り付けられた側の端部」を目封止材料が貯留された容器内に圧入して、目封止材料をハニカム焼成体のセル内に圧入する工程である。目封止材料をハニカム焼成体のセル内に圧入する際には、目封止材料は、シートに形成された孔を通過し、シートに形成された孔と連通するセルのみに充填される。

【0071】

目封止材料は、上記セラミック成形原料の構成要素として挙げた原料を適宜混合して作製することができる。目封止材料に含有されるセラミック原料としては、隔壁の原料として用いるセラミック原料と同じであることが好ましい。

【0072】

次に、ハニカム焼成体に充填された目封止材料を乾燥させることが好ましい。

【0073】

ハニカム焼成体の一方の端面において、目封止部が形成されたセルと目封止部が形成されていないセルとが交互に並ぶことが好ましい。この場合、目封止部が形成された一方の端面において、目封止部と「セルの開口部」とにより市松模様が形成されることになる。

【0074】

次に、ハニカム焼成体の、他方の端面における「残余のセル」の開口部に、一方の端面の場合と同様にして、目封止部を配設することが好ましい。尚、目封止材料の乾燥は、ハニカム焼成体の両端面において、目封止材料を充填した後に、行ってもよい。また、ハニカム成形体に目封止材料を充填した後に焼成工程を行ってもよい。

【0075】

（２−４）外周コート壁形成工程；
切削されたハニカム焼成体の外周（ハニカム基材の側面及びフランジ部の表面）に、外周コート材を塗布して外周コート壁を形成し、集塵用ハニカムフィルタを作製することが好ましい。外周コート壁を形成することにより、フランジ部が欠けてしまうことを防止できる。外周コート材としては、無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、ＳｉＣ粒子等の無機原料や目封止材料と同一のものに、有機バインダ、発泡樹脂、分散剤等の添加材を加えたものに水を加えて混練したものなどを挙げることができる。外周コート材を塗布する方法は、「切削されたハニカム焼成体」をろくろ上で回転させながらゴムヘラなどでコーティングする方法等を挙げることができる。

【0076】

また、外周コート材を塗布した後に、フランジ部のフランジセルの開口部上に塗布された外周コート材を、ヘラ等を用いて押圧することにより、フランジセルの開口部内に押し込んで、フランジ目封止部を形成することが好ましい。この場合、フランジセルの開口部内に押し込む分だけ、フランジ部の端面（フランジセルの延びる方向における端面）上に外周コート材を厚く塗布することが好ましい。このとき、フランジ部の端面に塗工するコート材の厚さと、ヘラ等による押圧の大きさを調整することによって、フランジ目封止部の長さ（フランジセルの延びる方向における長さ）を調整することができる。

【0077】

本発明の集塵用ハニカムフィルタが、図７に示されるような、セグメント型の集塵用ハニカムフィルタ４００である場合、以下のようにして集塵用ハニカムフィルタを作製することが好ましい。まず、複数のハニカムセグメント焼成体を作製し、図８に示されるように、得られた複数のハニカムセグメント焼成体１２を接合材１３で接合して、ハニカムセグメント接合体１１を得ることが好ましい。そして、ハニカムセグメント接合体１１の外周を切削加工することによりハニカム基材及びフランジ部を形成し、目封止部を形成して集塵用ハニカムフィルタを作製することが好ましい。また、切削加工され、目封止部が形成されたハニカムセグメント接合体に、外周コート材を塗布して外周コート壁を形成し、集塵用ハニカムフィルタとすることも好ましい態様である。また、外周コート材を塗布した後に、フランジ部のフランジセルの開口部上に塗布された外周コート材をフランジセルの開口部内に押し込んで、フランジ目封止部を形成することが好ましい。図８は、本発明の集塵用ハニカムフィルタを製造する方法において、製造過程で作製されるハニカムセグメント接合体を模式的に示す斜視図である。

【0078】

ハニカムセグメント焼成体は、上述した「ハニカム焼成体」を作製する方法で作製することができる。また、接合材１３の材質は、特に限定されないが、無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、ＳｉＣ粒子やコージェライト粒子などのセラミック粒子に、有機バインダ、発泡樹脂、分散剤等を加え、更に水を加えて混練したスラリー等が好ましい。

【実施例】

【0079】

以下、本発明を、実施例により更に具体的に説明する。本発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。

【0080】

（実施例１）
セラミック原料としてコージェライト化原料を用いて集塵用ハニカムフィルタを作製した。まず、コージェライト化原料１００質量部に、分散媒である水を２５質量部、造孔材であるコークスを１０質量部、有機バインダを５質量部添加して、成形原料を得た。コージェライト化原料として、シリカ、タルク、及びアルミナを使用した。有機バインダとしてはメチルセルロースを使用した。そして、成形原料を、混合、混練して円柱状の坏土を調製した。混合装置としては、レーディゲミキサーを使用し、混練装置としてはニーダー及び真空土練機を使用した。

【0081】

得られた坏土を押出成形して、円柱状のハニカム成形体を得た。得られたハニカム成形体を、マイクロ波乾燥した。

【0082】

乾燥させたハニカム成形体を、最高温度１４２０℃、１００時間の条件で焼成してハニカム焼成体を得た。

【0083】

次に、得られた円柱状のハニカム焼成体の外周部分を、ハニカム基材及びフランジ部が形成されるように切削した。これにより、ハニカム基材とフランジ部とが形成された。ハニカム焼成体の外周部分を切削する方法としては、ハニカム焼成体を回転させながら、ダイヤモンドをまぶした砥石を、ハニカム焼成体の外周部に押しあてる方法とした。

【0084】

得られたハニカム焼成体のハニカム基材について、所定のセルの一方の端部と、残余のセルの他方の端部とに目封止部を形成した。尚、所定のセルと残余のセルとは、交互に（互い違いに）並ぶようにして、両端面に、セルの開口部と目封止部とにより市松模様が形成されるようにした。目封止用の充填材には、ハニカム焼成体と同様の原料を用いた。

【0085】

その後、切削されたハニカム焼成体の外周（ハニカム基材の側面、及びフランジ部の表面）に、外周コート材を塗布して外周コート壁を形成し、集塵用ハニカムフィルタを得た。外周コート壁を形成する際に、フランジ部の端面をヘラで押して、外周コート材をフランジセル内に押し込み、フランジ目封止部を形成した。

【0086】

得られた集塵用ハニカムフィルタのハニカム基材は、セルの延びる方向に直交する断面における直径が１６０ｍｍ、セルの延びる方向における長さが２１０ｍｍの円柱状であった。また、ハニカム基材の一方の端面と、当該ハニカム基材の一方の端面と同じ方向を向くフランジ部の端面との距離（ハニカム基材の一方の端面を基準とする、フランジ部が形成された位置）Ｘは、６５ｍｍであった。フランジ部の、フランジセルの延びる方向における長さ（フランジ部の幅）Ｌが、２０ｍｍであった。フランジ部２３の、セルの延びる方向に直交する断面における厚さ（フランジ部の厚さ；直径方向の長さ）Ｈ（図３を参照）は、１０ｍｍであった。また、隔壁厚さ及びフランジ隔壁厚さは、いずれも１８０μｍであった。また、セル密度及びフランジセル密度は、いずれも６２セル／ｃｍ^２であった。また、ハニカム基材に形成された目封止部の、セルの延びる方向における長さは、２．５ｍｍであった。また、ハニカム基材のセルの、セルの延びる方向に直交する断面の形状は、正方形であった。また、フランジ部における最も外側に位置するフランジ目封止部の、フランジセルの延びる方向における長さ（「フランジ外周部」の「目封止部厚さ」）は３．０ｍｍであった。また、フランジ部における最も内側に位置するフランジ目封止部の、フランジセルの延びる方向における長さ（「フランジ内周部」の「目封止部厚さ」）は１．０ｍｍであった。また、フランジ部におけるフランジ目封止部の「フランジセルの延びる方向における」長さは、フランジ外周部に近いほど長いものであった。また、隔壁とフランジ隔壁とは、内部において境界が形成されずに連続的に繋がったものであった。尚、フランジ部の端部がテーパー状である場合、距離Ｘは、図９に示すように、ハニカム基材の一方の端面と、当該「ハニカム基材の一方の端面」側の「フランジ部の端面」とハニカム基材の外周との交点との、距離である。

【0087】

得られた集塵用ハニカムフィルタについて、以下に示す方法で、「スートマスリミット試験」及び「衝突試験」を行った。結果を表１に示す。

【0088】

表１において、「Ｈ」の欄は、フランジ部２３の、セルの延びる方向に直交する断面における厚さ（ｍｍ）を示す。「Ｌ」の欄は、フランジ部の、フランジセルの延びる方向における長さ（ｍｍ）を示す。「α」の欄は、フランジ部の端面の傾斜角（°）を示す。αは、ハニカム基材の一方の端面側と他方の端面側の両方において同じ角度としたが、異なる角度としても良い。また、「目封止部厚さ」の「フランジ外周部」の欄において、数値の横に「（全長）」と記載されているものについては、「フランジ外周部」においてフランジセルの全長に亘って目封止部が配設されている（詰まっている）ことを意味する。つまり、「フランジ外周部」のフランジセルの両端部（フランジセルの延びる方向における両端部）に形成された目封止部の厚さが、それぞれ「フランジ外周部」の長さの０．５倍の厚さであることを意味する。そして、「フランジ外周部」のフランジセルの両端部のそれぞれの目封止部が、フランジセル内で繋がった状態になっていることを意味する。

【0089】

（スートマスリミット試験）
集塵用ハニカムフィルタに煤（スート）を堆積させて再生（煤の燃焼）する操作を、煤の堆積量を増加させながら繰り返し行い、クラックが発生する煤量を確認する。まず、得られた集塵用ハニカムフィルタの外周に、把持材としてセラミック製の非熱膨張性マットを巻き、ステンレス鋼（ＳＵＳ４０９）製のキャニング用缶体に押し込んで、キャニング構造体とする。その後、ディーゼル燃料（軽油）の燃焼により発生させた煤を含む燃焼ガスを、集塵用ハニカムフィルタの一方の端面より流入させ、他方の端面より流出させることによって、煤を集塵用ハニカムフィルタに堆積させる。そして、一旦、室温（２５℃）まで冷却する。その後、集塵用ハニカムフィルタの上記一方の端面より、６８０℃の燃焼ガスを流入させて煤を燃焼させる。そして、煤が燃焼することにより集塵用ハニカムフィルタの圧力損失が低下したときに燃焼ガスの流量を減少させることによって、煤を急燃焼させ、その後の集塵用ハニカムフィルタにおけるクラックの発生の有無を確認する。この試験は、煤の堆積量がハニカム構造体の容積１リットル当り４ｇ（４ｇ／リットル）から始め、クラックの発生が認められるまで、０．５（ｇ／リットル）ずつ増加して、繰り返し行う。クラック発生時の煤量（ｇ／リットル）を、ＳＭＬ（スートマスリミット）とした。各実施例、比較例の集塵用ハニカムフィルタを５個ずつ作製し、当該５個の（Ｎ＝５）測定結果の平均値を、ＳＭＬの値とした。表１の「スートマスリミット試験」の欄において、「Ａ」は、基準ハニカムフィルタのＳＭＬに対して、ＳＭＬが、増加したか、又は０．５（ｇ/リットル）未満の低下量で低下したことを意味する。また、「Ｂ」は、基準ハニカムフィルタのＳＭＬに対して、ＳＭＬが、０．５（ｇ/リットル）以上の低下量で低下したことを意味する。「基準ハニカムフィルタ」とは、スートマスリミット試験の対象となる集塵用ハニカムフィルタから、フランジ部を取り除いた構造の集塵用ハニカムフィルタを意味する。「基準ハニカムフィルタ」のスートマスリミット試験のデータは、予め採取しておく。

【0090】

（衝突試験）
衝突試験の対象となる集塵用ハニカムフィルタと同じものをもう１つ作製する。そして、同じ構造の２つの集塵用ハニカムフィルタを衝突させて欠け及びクラックの発生の有無を確認する。集塵用ハニカムフィルタの衝突は以下のようにして行う。まず、集塵用ハニカムフィルタを静置させる「静置用のローラーコンベア」と、当該「静置用のローラーコンベア」上に集塵用ハニカムフィルタを移送することができるように配置された「移送用のローラーコンベア」とを準備する。そして、一方の集塵用ハニカムフィルタを「静置用のローラーコンベア」上に静置させる。このとき、「静置用のローラーコンベア」上の集塵用ハニカムフィルタから「移送用のローラーコンベア」の一方の端までの距離を５０ｃｍとする。そして、他方の集塵用ハニカムフィルタを「移送用のローラーコンベア」の、上記「一方の端」（「静置用のローラーコンベア」側の端）から１５０ｃｍ離れた位置に載置する。そして、「移送用のローラーコンベア」を傾けて、「移送用のローラーコンベア」上に載置した集塵用ハニカムフィルタを、移動させ、「静置用のローラーコンベア」上に静置させた集塵用ハニカムフィルタに衝突させる。このとき、集塵用ハニカムフィルタ同士が、１．５ｍ／秒で衝突するように「移送用のローラーコンベア」の傾きを調整する。また、２つの集塵用ハニカムフィルタは、「静置用のローラーコンベア」の上で、中心軸が平行な状態（互いの端面同士が平行な状態）で衝突させる。２つの集塵用ハニカムフィルタの衝突箇所は、フランジ部である。表１の「衝突試験」の欄において、「Ａ」は、集塵用ハニカムフィルタに損傷がないことを意味する。尚、打痕を視認できても、欠けやクラックが発生していない場合は「Ａ」に該当する。また、「Ｂ」は、フランジ部に、欠け及び／又はクラックが発生していることを意味する。ここで、「欠け」は、破損により破片が脱離した（又は、脱離し得る状態になった）ことを意味する。また、「クラック」は、亀裂が入ったことを意味する。

【0091】

【表1】

【0092】

（実施例２〜２３、比較例１〜１１）
表１に示すように条件を変更した以外は、実施例１と同様にして集塵用ハニカムフィルタを得た。「実施例２及び比較例１」以外の集塵用ハニカムフィルタのフランジ部の傾斜角αを０°を超える値とした。尚、傾斜角αは、図９に示されるように、「フランジ部２３の端面とハニカム基材３側面との角度θ」から９０°を差し引いた角度である。図９に示される集塵用ハニカムフィルタ５００は、実施例３の集塵用ハニカムフィルタを模式的に示す正面図である。得られた集塵用ハニカムフィルタについて、上記方法で、「スートマスリミット試験」及び「衝突試験」を行った。結果を表１に示す。

【0093】

（実施例２４）
ＳｉＣ粉末８０質量部と、金属Ｓｉ粉末２０質量部とを混合してセラミック原料とした。得られたセラミック原料に、造孔材、バインダ、界面活性剤、及び水を加えて、坏土を作製した。造孔材としては澱粉を用いた。また、バインダとしては、メチルセルロース及びヒドロキシプロポキシルメチルセルロースを用いた。界面活性剤としては、ラウリン酸ナトリウムを用いた。各原料の添加量は、セラミック原料１００質量部に対して、造孔材５質量部、メチルセルロース３質量部、ヒドロキシプロポキシルメチルセルロース３質量部、界面活性剤１質量部、水３２質量部とした。得られた坏土を、ハニカム成形体成形用口金を用いて押出成形し、マイクロ波及び熱風で乾燥してハニカム乾燥体を得た。

【0094】

次に、得られたハニカム乾燥体について、大気雰囲気にて約４００℃で脱脂した。その後、脱脂したハニカム乾燥体を、アルゴン不活性雰囲気にて約１４５０℃で焼成して、ＳｉＣ結晶粒子をＳｉで結合させて、ハニカムセグメント焼成体を得た。

【0095】

得られたハニカムセグメント焼成体は、セルの延びる方向に直交する断面が一辺５０ｍｍの正方形であり、セルの延びる方向における長さが２１０ｍｍであった。また、セラミックハニカムセグメントは、セル密度が６２セル／ｃｍ^２であり、隔壁厚さが１８０μｍであった。

【0096】

上記方法で、ハニカムセグメント焼成体を１４個作製した。そして、そのなかの２個のハニカムセグメント焼成体のそれぞれについて、セルの延びる方向に直交する断面が二等辺三角形のハニカムセグメント焼成体が２つ得られるように、二等分した。

【0097】

得られた１６個のハニカムセグメント焼成体について、それぞれの側面同士を接合材で接合し、乾燥させて、図８に示されるような、中心軸に直交する断面の形状が八角形の、ハニカムセグメント接合体１１を得た。接合材としては、アルミナ粉にシリカファイバー、有機バインダ及び水を添加したものを用いた。尚、各セグメント間の接合材の厚さは約１ｍｍとなるようにした。

【0098】

次に、得られた円柱状のハニカムセグメント焼成体の外周部分を、ハニカム基材及びフランジ部が形成されるように切削した。これにより、ハニカム基材とフランジ部とが形成された。ハニカムセグメント焼成体の外周部分を切削する方法としては、ハニカムセグメント焼成体を回転させながら、ダイヤモンドをまぶした砥石を、ハニカムセグメント焼成体の外周部に押しあてる方法とした。フランジ部の端面には、傾斜角をつけなかった。

【0099】

その後、切削されたハニカムセグメント焼成体の外周（ハニカム基材の側面、及びフランジ部の表面）に、外周コート材を塗布して外周コート壁を形成し、集塵用ハニカムフィルタを得た。外周コート壁を形成する際に、フランジ部の端面をヘラで押して、外周コート材をフランジセル内に押し込み、フランジ目封止部を形成した。

【0100】

得られた集塵用ハニカムフィルタのハニカム基材は、セルの延びる方向に直交する断面における直径が１６０ｍｍ、セルの延びる方向における長さが２１０ｍｍの円柱状であった。また、ハニカム基材の一方の端面と、当該ハニカム基材の一方の端面と同じ方向を向くフランジ部の端面との距離（ハニカム基材の一方の端面を基準とする、フランジ部が形成された位置）Ｘは、６５ｍｍであった。フランジ部２３の、フランジセルの延びる方向における長さ（フランジ部の幅）Ｌ（図３を参照）が、２０ｍｍであった。フランジ部２３の、セルの延びる方向に直交する断面における厚さ（フランジ部の厚さ；直径方向の長さ）Ｈ（図３を参照）は、１０ｍｍであった。また、隔壁厚さ及びフランジ隔壁厚さは、いずれも１８０μｍであった。また、セル密度及びフランジセル密度は、いずれも６２セル／ｃｍ^２であった。また、ハニカム基材に形成された目封止部の、セルの延びる方向における長さは、２．５ｍｍであった。また、ハニカム基材のセルの、セルの延びる方向に直交する断面の形状は、正方形であった。また、フランジ部における最も外側に位置するフランジ目封止部の、フランジセルの延びる方向における長さ（「フランジ外周部」の「目封止部厚さ」）は３．０ｍｍであった。また、フランジ部における最も内側に位置するフランジ目封止部の、フランジセルの延びる方向における長さ（「フランジ内周部」の「目封止部厚さ」）は１．０ｍｍであった。また、フランジ部におけるフランジ目封止部の「フランジセルの延びる方向における」長さは、フランジ外周部に近いほど長いものであった。また、隔壁とフランジ隔壁とは、内部において境界が形成されずに連続的に繋がったものであった。また、フランジセル及びフランジ目封止部の、「フランジセルの延びる方向における長さ」は、フランジ部がテーパー状である場合、フランジセルの延びる方向における「両端面」間の距離の中で、最も短い距離とした。また、フランジ部の、フランジセルの延びる方向における長さは、フランジ部がテーパー状である場合、フランジ部の最も内側における長さとした。

【0101】

得られた集塵用ハニカムフィルタについて、以下に示す方法で、「スートマスリミット試験」及び「衝突試験」を行った。結果を表２に示す。

【0102】

【表2】

【0103】

（実施例２５〜４６、比較例１２〜２２）
表２に示すように条件を変更した以外は、実施例２４と同様にして集塵用ハニカムフィルタを得た。実施例４５の集塵用ハニカムフィルタについては、図１０に示すように、フランジ部２３に、セルの延びる方向に平行な平面状の平面部５１を形成した。平面部５１は４つ形成し、互いに平行な一対（２つ）の平面部５１を２対形成した。片方の「一対の平面部５１」と、もう片方の「一対の平面部５１」とにより形成される角度は、９０°とした。つまり、セルの延びる方向に直交する断面において、外周方向（中心軸を中心とした回転方向）に９０°毎に平面部５１が形成されるようにした。また、平面部５１とハニカム基材３との間の距離は、１０ｍｍとした。「平面部５１とハニカム基材３との間の距離」は、「フランジ部２３の、平面部５１における厚さ」ということもできる。図１０に示される集塵用ハニカムフィルタ６００においては、ハニカム基材３の隔壁及びセルは省略されている。図１０は、実施例４５の集塵用ハニカムフィルタ６００を模式的に示す平面図である。また、実施例４６、比較例１３及び２０の集塵用ハニカムフィルタについても、実施例４５の集塵用ハニカムフィルタ６００と同様の４つの平面部を形成した。

【0104】

得られた集塵用ハニカムフィルタについて、上記方法で、「スートマスリミット試験」及び「衝突試験」を行った。結果を表２に示す。

【0105】

表１より、実施例１〜２３の集塵用ハニカムフィルタは、比較例１、２及び６〜８の集塵用ハニカムフィルタに比べて、衝突の際に、フランジ部が損傷し難いことが分かる。また、実施例１〜２３の集塵用ハニカムフィルタは、比較例１〜５及び８〜１１の集塵用ハニカムフィルタに比べて、ＤＰＦとして用いた際の、「再生時の熱衝撃」によるフランジ部の付け根部分のクラック発生が、抑制されていることが分かる。

【0106】

また、表２より、実施例２４〜４６の集塵用ハニカムフィルタは、比較例１２、１３及び１７〜１９の集塵用ハニカムフィルタに比べて、衝突の際に、フランジ部が損傷し難いことが分かる。また、実施例２４〜４６の集塵用ハニカムフィルタは、比較例１２〜１６及び１９〜２２の集塵用ハニカムフィルタに比べて、ＤＰＦとして用いた際の、「再生時の熱衝撃」によるフランジ部の付け根部分のクラック発生が、抑制されていることが分かる。これらの結果より、セグメント型の集塵用ハニカムフィルタも、一のハニカム成形体から作製された集塵用ハニカムフィルタ（接合部を有さない集塵用ハニカムフィルタ）も、同様の評価結果が得られていることが分かる。

【産業上の利用可能性】

【0107】

本発明の集塵用ハニカムフィルタは、集塵装置のフィルタエレメントとして好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0108】

１：隔壁、２：セル、３：ハニカム基材、４：外周、５：目封止部、６：外周コート壁、１１：ハニカムセグメント接合体、１２：ハニカムセグメント焼成体、１３：接合材、２１：フランジ隔壁、２２：フランジセル、２３：フランジ部、２４：フランジ目封止部、２４ａ：最も内側に位置するフランジ目封止部、２４ｂ：最も外側に位置するフランジ目封止部、２５：フランジ部の端面、２６：Ｒ状角部、２７：曲線状裾野部、２８：直線状角部、２９：直線状裾野部、３２：ハニカムセグメント基材、３３：ハニカム基材、３５：ハニカムセグメント、３６：接合材、４２：フランジセグメント、４３：フランジ部、５１：平面部、１００，２００，３００，４００，５００，６００：集塵用ハニカムフィルタ、Ｄ１：（ハニカム基材の）セルの延びる方向、Ｄ２：フランジセルの延びる方向、θ：角度、Ｈ：フランジ部の厚さ、Ｌ：フランジ部の幅、Ｘ：距離。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】