CN115142933A - 柱状蜂窝结构过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种柱状蜂窝结构过滤器，能够在废气的流速较大的情况下有助于提高PM捕集性能。柱状蜂窝结构过滤器具备：从入口侧底面延伸至出口侧底面且入口侧底面开口而在出口侧底面具有封孔部的多个第一隔室；以及从入口侧底面延伸至出口侧底面且在入口侧底面具有封孔部而出口侧底面开口的多个第二隔室，多个第一隔室和多个第二隔室隔着多孔质间隔壁而交替地相邻配置，其中，在各第一隔室的表面形成有气孔率高于所述间隔壁的气孔率的多孔质膜，在柱状蜂窝结构过滤器的与第一隔室延伸的方向正交的截面中，中心部的多孔质膜的平均厚度大于外周部的多孔质膜的平均厚度。

Description

柱状蜂窝结构过滤器
技术领域
本发明涉及柱状蜂窝结构过滤器。
背景技术
从柴油发动机及汽油发动机等内燃机排出的废气中含有烟灰等粒子状物质(以下记作PM：Particulate Matter。)。烟灰对人体有害，从而对其排出进行限制。目前，为了应对废气限制，广泛采用以DPF及GPF为代表的过滤器，使废气从具有通气性的小细孔间隔壁通过而对烟灰等PM进行过滤。
作为用于捕集PM的过滤器，已知壁流式的柱状蜂窝结构过滤器，其具备多个第一隔室和多个第二隔室，多个第一隔室从入口侧底面至出口侧底面沿着高度方向延伸，入口侧底面开口且在出口侧底面具有封孔部，多个第二隔室隔着间隔壁而与第一隔室相邻配置，从入口侧底面至出口侧底面沿着高度方向延伸，在入口侧底面具有封孔部且出口侧底面开口。
近年来，随着废气限制的强化，引入了更严格的PM排出基准(PN限制：ParticleMatter的个数限制)，要求过滤器具有PM的高捕集性能(PN高捕集效率)。因此，提出了在隔室的表面另外形成用于捕集PM的层的方案(专利文献1～7)。根据这些专利文献，通过形成捕集层，能够降低压力损失且进行PM的捕集。作为多孔质膜的形成方法而采用如下方法，即，利用固气二相流而将比构成间隔壁的粒子的平均粒径小的粒子向过滤器的入口侧底面供给并使其附着于第一隔室的表面，然后进行热处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2010/110010号
专利文献2：国际公开第2011/125768号
专利文献3：国际公开第2011/125769号
专利文献4：日本特许第5863951号公报
专利文献5：日本特开2011－147931号公报
专利文献6：日本特许第5863950号公报
专利文献7：日本特许第5597148号公报
发明内容
在提高柱状蜂窝结构过滤器的PM捕集性能这方面，在隔室的表面形成捕集层较为有效，不过，对于捕集层尚存改善的余地。例如，如果能够改善汽车加速时等废气的流速较大时的PM捕集性能，则会更加有利。因此，本发明的课题在于，在一个实施方式中，提供在废气的流速较大的情况下能够有助于提高PM捕集性能的柱状蜂窝结构过滤器。
为了解决上述课题，本发明的发明人进行了潜心研究，结果发现，随着废气的流速增大，从柱状蜂窝结构过滤器的间隔壁透过时的废气的流速在中心部容易大于外周部。并且，还发现：使捕集层(相当于本发明中的“多孔质膜”。)的厚度从外周部趋向中心部增大有利于在废气的流速较大的情况下提高PM捕集性能。本发明是基于该见解而完成的，以下举例说明。
[1]一种柱状蜂窝结构过滤器，其中，
具备：从入口侧底面延伸至出口侧底面且入口侧底面开口而在出口侧底面具有封孔部的多个第一隔室；以及从入口侧底面延伸至出口侧底面且在入口侧底面具有封孔部而出口侧底面开口的多个第二隔室，多个第一隔室和多个第二隔室隔着多孔质间隔壁而交替地相邻配置，
所述柱状蜂窝结构过滤器的特征在于，
在各第一隔室的表面形成有气孔率高于所述间隔壁的气孔率的多孔质膜，
当柱状蜂窝结构过滤器的第一隔室延伸的方向设为坐标轴延伸的方向、入口侧底面的坐标值设为0、且出口侧底面的坐标值设为X时，以下关系成立，
(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)＞1.0
式中，
在坐标值0.2X处的柱状蜂窝结构过滤器的与第一隔室延伸的方向正交的截面中，外周部的多孔质膜的平均厚度设为B1，中心部的多孔质膜的平均厚度设为A1，
在坐标值0.5X处的柱状蜂窝结构过滤器的与第一隔室延伸的方向正交的截面中，外周部的多孔质膜的平均厚度设为B2，中心部的多孔质膜的平均厚度设为A2，
在坐标值0.8X处的柱状蜂窝结构过滤器的与第一隔室延伸的方向正交的截面中，外周部的多孔质膜的平均厚度设为B3，中心部的多孔质膜的平均厚度设为A3。
[2]根据[1]所述的柱状蜂窝结构过滤器，其特征在于，
以下关系成立。
(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)≥1.2
[3]根据[1]或[2]所述的柱状蜂窝结构过滤器，其特征在于，
关于位于柱状蜂窝结构过滤器的与第一隔室延伸的方向正交的截面的中心部的第一隔室，以下的(1)及(2)的关系成立。
(1)坐标值0.5X处的多孔质膜的平均厚度A2相对于坐标值0.2X处的多孔质膜的平均厚度A1的比值(A2/A1)为1.05～5.0。
(2)坐标值0.8X处的多孔质膜的平均厚度A3相对于坐标值0.2X处的多孔质膜的平均厚度A1的比值(A3/A1)为1.05～5.0。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的柱状蜂窝结构过滤器，其特征在于，
以下关系成立。
A1＞B1、A2＞B2且A3＞B3
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的柱状蜂窝结构过滤器，其特征在于，
多孔质膜的主成分为碳化硅、氧化铝、二氧化硅、堇青石或多铝红柱石。
[6]根据[1]～[5]中任一项所述的柱状蜂窝结构过滤器，其特征在于，
多孔质膜的气孔率为70％～85％。
[7]根据[1]～[6]中任一项所述的柱状蜂窝结构过滤器，其特征在于，
整个多孔质膜的平均厚度为4μm～50μm。
发明效果
本发明的一个实施方式所涉及的柱状蜂窝结构过滤器能够在废气的流速较大的情况下有助于提高PM捕集性能。
附图说明
图1是示意性地表示柱状蜂窝结构过滤器的一例的立体图。
图2是以与隔室延伸的方向平行的截面观察柱状蜂窝结构过滤器的一例时的示意性的截面图。
图3是以与隔室延伸的方向正交的截面观察柱状蜂窝结构过滤器时的示意性的局部放大图。
图4是表示通过流体解析而求解自入口侧底面起算的隔室延伸的方向上的距离与流入至柱状蜂窝结构过滤器的废气从间隔壁透过时的流速的关系的结果的曲线图。
图5是表示第一隔室的结构例的示意性的截面图。
图6是用于说明柱状蜂窝结构过滤器的外周部及中心部的范围的示意图。
图7是为了求出多孔质膜的平均厚度而切出的柱状蜂窝结构过滤器截面的示意图。
图8是用于说明本发明的实施方式所涉及的粒子附着装置的结构的示意图。
图9是用于说明本发明的实施方式所涉及的粒子附着装置中可应用的气溶胶发生器的另一结构例的示意图。
图10是用于说明本发明的实施方式所涉及的粒子附着装置中可应用的气溶胶发生器的又一结构例的示意图。
附图标记说明
100…柱状蜂窝结构过滤器、102…外周侧壁、104…入口侧底面、106…出口侧底面、108…第一隔室、109…封孔部、110…第二隔室、112…间隔壁、114…多孔质膜、120…中心部、130…外周部、410…气溶胶发生器、411…喷嘴、412…陶瓷粒子、413…流路、413e…出口、417…介质气体流路、417i…供给口、419…收纳部、500…粒子附着装置、510…气溶胶发生器、511…喷嘴、512…陶瓷粒子、513…气缸、513e…气缸出口、514…活塞或螺杆、515…破碎室、515e…破碎室出口、516…旋转体、517…气体流路、520…激光衍射式粒度分布测定装置、530…气体导入管、531…通气孔、540…保持件、550…差压计、560…排气管、570…鼓风机、580…柱状蜂窝结构体、810…气溶胶发生器、811…喷嘴、812…陶瓷粒子、813…第二气体流路、814…带式送料机、815…破碎室、815in…入口、815e…破碎室出口、816…旋转体、817…第一气体流路、817e…出口、818…搅拌机、819…容器、819e…排出口、822…喷射器。
具体实施方式
接下来，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。本发明并不限定于以下实施方式，应当理解：可以在不脱离本发明的主旨的范围内基于本领域技术人员的常识而适当地施加设计的变更、改良等。
＜1.柱状蜂窝结构过滤器＞
对本发明的一个实施方式所涉及的柱状蜂窝结构过滤器进行说明。柱状蜂窝结构过滤器可以用作装配于燃烧装置、典型的为来自搭载于车辆的发动机的废气管线的对烟灰进行捕集的DPF(Diesel Particulate Filter)及GPF(Gasoline Particulate Filter)。本发明所涉及的柱状蜂窝结构过滤器例如可以设置于排气管内。
图1及图2中分别举例示出了柱状蜂窝结构过滤器(100)的示意性的立体图及截面图。该柱状蜂窝结构过滤器(100)具备：外周侧壁(102)；多个第一隔室(108)，它们配设于外周侧壁(102)的内周侧，从入口侧底面(104)至出口侧底面(106)平行地延伸，入口侧底面(104)开口且在出口侧底面(106)具有封孔部(109)；以及多个第二隔室(110)，它们配置于外周侧壁(102)的内周侧，从入口侧底面(104)至出口侧底面(106)平行地延伸，在入口侧底面(104)具有封孔部(109)且出口侧底面(106)开口。该柱状蜂窝结构过滤器(100)中，第一隔室(108)及第二隔室(110)隔着多孔质间隔壁(112)而交替地相邻配置，由此使得入口侧底面(104)及出口侧底面(106)分别呈蜂窝状。
如果向柱状蜂窝结构过滤器(100)的上游侧的入口侧底面(104)供给含有烟灰等粒子状物质(PM)的废气，则废气被导入至第一隔室(108)并在第一隔室(108)内朝向下游前进。第一隔室(108)在下游侧的出口侧底面(106)具有封孔部(109)，因此，废气从将第一隔室(108)和第二隔室(110)区划开的多孔质间隔壁(112)透过而向第二隔室(110)流入。粒子状物质无法通过间隔壁(112)，因此，在第一隔室(108)内被捕集、堆积。粒子状物质除去之后，流入至第二隔室(110)的清洁废气在第二隔室(110)内朝向下游前进，并从下游侧的出口侧底面(106)流出。
图3中示出了以与隔室(108、110)延伸的方向正交的截面观察柱状蜂窝结构过滤器(100)时的示意性的局部放大图。在柱状蜂窝结构过滤器(100)的各第一隔室(108)的表面(与区划形成第一隔室(108)的间隔壁(112)的表面相同。)形成有多孔质膜(114)。
随着向柱状蜂窝结构过滤器流入的废气的流速增大，从柱状蜂窝结构过滤器通过的废气在中心轴附近的流速容易大于外周侧壁附近的流速。因此，关于多孔质膜的厚度，使中心轴附近大于外周侧壁附近有利于提高PM捕集效率。因此，柱状蜂窝结构过滤器的一个实施方式中，当柱状蜂窝结构过滤器的第一隔室延伸的方向设为坐标轴延伸的方向、入口侧底面的坐标值设为0、且出口侧底面的坐标值设为X时，以下关系成立。
(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)＞1.0
式中，
在坐标值0.2X处的柱状蜂窝结构过滤器的与第一隔室延伸的方向正交的截面中，外周部的多孔质膜的平均厚度设为B1，中心部的多孔质膜的平均厚度设为A1，
在坐标值0.5X处的柱状蜂窝结构过滤器的与第一隔室延伸的方向正交的截面中，外周部的多孔质膜的平均厚度设为B2，中心部的多孔质膜的平均厚度设为A2，
在坐标值0.8X处的柱状蜂窝结构过滤器的与第一隔室延伸的方向正交的截面中，外周部的多孔质膜的平均厚度设为B3，中心部的多孔质膜的平均厚度设为A3。
优选的实施方式中，(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)≥1.2成立。更优选的实施方式中，(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)≥1.7成立。进一步优选的实施方式中，(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)≥1.8成立。更进一步优选的实施方式中，(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)≥2.0成立。(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)的上限并未特别设定，如果过大，则能够想到由气体流路的急剧堵塞引起的压力损失，因此，优选为10≥(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)，更优选为8≥(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)。典型地，可以设为4≥(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)，更典型地，可以设为3≥(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)，进一步典型地，可以设为2.5≥(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)。
(A1+A2+A3)/3例如可以设为5～30μm，优选设为10～20μm。
优选的实施方式中，A1＞B1、A2＞B2、且A3＞B3成立。更优选的实施方式中，A1/B1≥1.1、A2/B2≥1.1、且A3/B3≥1.1成立。进一步优选的实施方式中，A1/B1≥1.4、A2/B2≥1.4、且A3/B3≥1.4成立。A1/B1、A2/B2、及A3/B3的上限并未特别设定，如果过大，则能够想到由气体流路的急剧堵塞导致的压力损失，因此，优选为4.0≥A1/B1、4.0≥A2/B2、且4.0≥A3/B3，更优选为3.0≥A1/B1、3.0≥A2/B2、且3.0≥A3/B3。
随着废气的流速增大，从柱状蜂窝结构过滤器的间隔壁透过时的废气的流速容易趋向出口侧底面而增大。例如，向柱状蜂窝结构过滤器流入的废气的流速(废气流量/入口侧底面的面积)为2.5m/s以上、典型的为12.4m/s以上的情况下，从柱状蜂窝结构过滤器的间隔壁透过时的废气的流速在出口侧底面处显著增大。图4中示出在以下条件下对自入口侧底面起算的隔室延伸的方向上的距离与流入至柱状蜂窝结构过滤器的废气从一个隔室的间隔壁透过时的流速的关系进行流体解析而获得的结果。由图4可知：随着接近出口侧底面，从间隔壁透过的废气的流速显著升高。
＜流体解析条件＞
软件：ANSYS公司制FluentVer19.1
解算器类型：基于压力的解算器
湍流模型：低雷诺数型SST k－ω
外周面：对称面条件(不产生摩擦)
固体壁面：No－slip壁条件(产生摩擦)
出口：表压规定为0[Pa](大气敞开状态)
向柱状蜂窝结构过滤器流入的流体流速：12.4m/sec、2.5m/sec
向柱状蜂窝结构过滤器流入的流体密度：1.19kg/m3
向柱状蜂窝结构过滤器流入的流体粘度：1.85×10-5kg/m/s
柱状蜂窝结构过滤器的尺寸：120mm
柱状蜂窝结构过滤器的隔室密度：200cpsi
柱状蜂窝结构过滤器的间隔壁厚度：216μm
多孔质膜：无
在废气的流速较大的部位，每单位时间通过的废气量增加。因此，增大多孔质膜的厚度而使得与多孔质膜的接触机会增多，从而能够提高PM的捕集性能。因此，随着接近废气的流速增大的出口侧底面，通过增大多孔质膜的厚度，不会使压力损失升高到所需程度以上，能够提高PM捕集性能。因此，柱状蜂窝结构过滤器(100)的优选的一个实施方式中，在各第一隔室(108)的表面(与区划形成第一隔室的间隔壁的表面相同。)形成的多孔质膜(114)的厚度从入口侧底面(104)趋向出口侧底面(106)而增大。图5中示出了表示这样的柱状蜂窝结构过滤器(100)的第一隔室(108)的结构例的示意性的截面图。
更具体而言，当柱状蜂窝结构过滤器的第一隔室延伸的方向设为坐标轴延伸的方向、入口侧底面的坐标值设为0、且出口侧底面的坐标值设为X时，关于位于柱状蜂窝结构过滤器的与第一隔室延伸的方向正交的截面的中心部的第一隔室，以下的(1)及(2)的关系成立。
(1)坐标值0.5X处的多孔质膜的平均厚度A2相对于坐标值0.2X处的多孔质膜的平均厚度A1的比值(A2/A1)为1.05～5.0。
(2)坐标值0.8X处的多孔质膜的平均厚度A3相对于坐标值0.2X处的多孔质膜的平均厚度A的比值(A3/A1)为1.05～5.0。
A2/A1的下限优选为1.2以上，更优选为1.4以上。A2/A1的上限优选为4.0以下，更优选为3.0以下。
A3/A1的下限优选为1.6以上，更优选为1.8以上。A3/A1的上限优选为4.0以下，更优选为3.0以下。
以下述方式确定对第一隔室延伸的方向上的各坐标值(0.2X、0.5X、0.8X)处的多孔质膜的平均厚度进行测定时的柱状蜂窝结构过滤器的中心部及外周部。参照图6，在从与第一隔室延伸的方向正交的截面观察柱状蜂窝结构过滤器(100)时，从该截面的重心O朝向外周侧壁(102)的外表面引出线段L，该线段L延伸的方向设为坐标轴延伸的方向，重心O的坐标值设为0，外周侧壁的外表面的坐标值设为R。这种情况下，该线段L中，坐标值0～0.2R的范围为中心部，坐标值0.7R～0.9R的范围为外周部。在该截面中引出多条这样的线段L，使得各线段L中的中心部和外周部汇集而获得该截面中的中心部(120)及外周部(130)的范围。
分别利用以下方法测定A1、A2、A3、B1、B2、B3。从柱状蜂窝结构过滤器的待求解多孔质膜的平均厚度的部位(中心部或外周部)切出与第一隔室延伸的方向平行且与从外周侧壁的外表面朝向重心O的线段平行的截面。利用3D形状测量仪(例：Keyence公司制VR－3200)以25倍的倍率、12.5mm(横)×9.5mm(纵)的观察视野的条件观察该截面。此时，使得观察视野的横向与第一隔室延伸的方向平行而进行观察。然后，在求解第一隔室延伸的方向上的特定的坐标值处的平均厚度时，使得该坐标值位于观察视野的横向的中央而进行观察。例如，在求解0.2X处的平均厚度时，使得0.2X位于观察视野的横向的中央而进行观察。
图7中示出了切出的截面的示意图。通过截面观察而确定形成有多孔质膜的第一隔室(108)和未形成多孔质膜的第二隔室(110)。接下来，确定该截面上在最靠近中央的位置相邻的三个第一隔室(108)。另外，分别确定由该截面上在最靠近中央的位置相邻的三个第一隔室(108)夹着的两个第二隔室(110)的中央区域(110a)(基准面)，利用图像处理软件(例：Keyence公司制3D形状测量仪VR－3200所附带的软件)进行调平，以使得基准面相对于两个区域的轮廓以最大程度实现水平。在调平之后，针对两个第二隔室(110)的中央区域(110a)，进行范围指定并对该区域的平均高度H2进行测定。另外，在调平之后，针对三个第一隔室(108)的中央区域(108a)，进行范围指定并对该区域的平均高度H1进行测定。将一个视野中的平均高度H1与平均高度H2之差设为该视野中的多孔质膜的厚度。应予说明，中央区域(108a、110a)是指：将区划形成各隔室的一对间隔壁(112)之间的距离三等分时的中央部分的区域。
各坐标值处的中心部及外周部的多孔质膜的厚度的测定分别在5个视野中进行，5个视野中的平均值设为测定值(A1、A2、A3、B1、B2、B3)。
本说明书中，A1、A2、A3、B1、B2及B3的平均值设为柱状蜂窝结构过滤器的整个多孔质膜的平均厚度。整个多孔质膜的平均厚度例如可以设为4～50μm。整个多孔质膜的平均厚度为4μm以上，优选为10μm以上，由此获得提高捕集效率的优点。另外，整个多孔质膜的平均厚度为50μm以下，优选为40μm以下，更优选为30μm以下，进一步优选为20μm以下，由此获得能抑制压力损失升高的优点。
一个实施方式中，多孔质膜(114)的气孔率高于间隔壁(112)的气孔率。多孔质膜(114)的气孔率高于间隔壁(112)的气孔率而获得能抑制压力损失升高的优点。这种情况下，多孔质膜(114)的气孔率与间隔壁(112)的气孔率(％)之差优选为10％以上，更优选为20％以上。
根据抑制压力损失升高的观点，多孔质膜的气孔率的下限优选为70％以上。另外，根据抑制捕集效率降低的观点，多孔质膜的气孔率的上限优选为85％以下。
以如下方式测定多孔质膜的气孔率。针对求出了A1、A2、A3、B1、B2、B3的各部位的多孔质膜的平均膜厚的各截面，使用场发射型扫描电子显微镜Field Emission ScanningElectron Microscope(简称：FE－SEM)(例：ZEISS公司制，型号：ULTRA55)，针对形成有多孔质膜的第一隔室(108)的中央区域(108a)的任意2个视野而拍摄透镜内的反射电子图像。接下来，利用图像解析软件(例：HALCON)通过模式法而对图像进行2值化，划分为膜材料部和空隙部，计算出膜材料部与空隙部之间的比率并设为A1、A2、A3、B1、B2、B3的各部位处的多孔质膜的气孔率。然后，将它们整体的平均值设为柱状蜂窝结构过滤器的多孔质膜的气孔率。
根据将废气的压力损失抑制为较低的观点，间隔壁的气孔率的下限优选为40％以上，更优选为45％以上，进一步优选为50％以上。另外，根据确保柱状蜂窝结构过滤器的强度的观点，间隔壁的气孔率的上限优选为80％以下，更优选为75％以下，进一步优选为70％以下。间隔壁的气孔率是指：依据JIS－R1655：2003利用水银压入式孔度计测定时的值。
多孔质膜可以由陶瓷构成。多孔质膜可以含有例如选自堇青石、碳化硅(SiC)、滑石、云母、多铝红柱石、陶片、钛酸铝、氧化铝、氮化硅、硅铝氧氮陶瓷、磷酸锆、氧化锆、二氧化钛及二氧化硅中的1种或2种以上的陶瓷。多孔质膜的主成分优选为碳化硅、氧化铝、二氧化硅、堇青石或多铝红柱石。其中，因表面氧化膜(Si2O)的存在而能够获得彼此牢固地结合且难以剥离的多孔质膜，因此，多孔质膜的主成分优选为碳化硅。多孔质膜的主成分是指：占据多孔质膜的50质量％以上的成分。多孔质膜中，SiC优选占据50质量％以上，更优选占据70质量％以上，进一步优选占据90质量％以上。构成多孔质膜的陶瓷的形状并未特别限制，例如能举出粒状。
作为构成本实施方式所涉及的柱状蜂窝结构过滤器的间隔壁及外周侧壁的材料，并未进行限定，能举出多孔质陶瓷。作为陶瓷，能举出：堇青石、多铝红柱石、磷酸锆、钛酸铝、碳化硅(SiC)、硅－碳化硅复合材料(例：Si结合SiC)、堇青石－碳化硅复合体、氧化锆、尖晶石、印度石、假蓝宝石、刚玉、二氧化钛、氮化硅等。并且，关于这些陶瓷，可以单独含有1种，也可以同时含有2种以上。
柱状蜂窝结构过滤器有时担载有：辅助烟灰等PM的燃烧的PM燃烧催化剂、氧化催化剂(DOC)、用于除去氮氧化物(NOx)的SCR催化剂及NSR催化剂、以及能够将烃(HC)、一氧化碳(CO)及氮氧化物(NOx)同时除去的三元催化剂。不过，优选本实施方式所涉及的柱状蜂窝结构过滤器不担载催化剂。这是因为：如果在多孔质膜较薄的部分(例：外周部、入口附近)涂覆催化剂，则催化剂有可能从柱状蜂窝结构过滤器的外周侧壁渗出。
柱状蜂窝结构过滤器的底面形状并未限制，例如可以采用圆形、椭圆形、跑道形及长圆形等带圆弧形状、以及三角形及四边形等多边形。图1的柱状蜂窝结构过滤器(100)的底面形状为圆形，整体为圆柱状。
柱状蜂窝结构过滤器的高度(入口侧底面至出口侧底面的长度)并未特别限制，根据用途、需求性能而适当设定即可。柱状蜂窝结构过滤器的高度与各底面的最大直径(是指从柱状蜂窝结构过滤器的各底面的重心通过的直径中的最大长度)的关系并未特别限制。因此，柱状蜂窝结构过滤器的高度可以大于各底面的最大直径，柱状蜂窝结构过滤器的高度也可以小于各底面的最大直径。
与隔室延伸的方向垂直的截面中的隔室形状并未限制，优选为四边形、六边形、八边形、或它们的组合。其中，优选为正方形及六边形。将隔室形状设为这样的形状而能够使得流体流经柱状蜂窝结构过滤器时的压力损失减小。
根据抑制压力损失的观点，柱状蜂窝结构过滤器的间隔壁的平均厚度的上限优选为0.305mm以下，更优选为0.254mm以下，进一步优选为0.241mm以下。不过，根据确保柱状蜂窝结构过滤器的强度的观点，间隔壁的平均厚度的下限优选为0.152mm以上，更优选为0.178mm以上，进一步优选为0.203mm以上。本说明书中，间隔壁的厚度是指：在与隔室延伸的方向正交的截面中将相邻的隔室的重心彼此以线段连结时该线段横截间隔壁的长度。间隔壁的平均厚度是指所有间隔壁的厚度的平均值。
隔室密度(与隔室延伸的方向垂直的每单位截面积的隔室的数量)并未特别限制，例如可以为6～2000隔室/平方英寸(0.9～311隔室/cm2)，更优选为50～1000隔室/平方英寸(7.8～155隔室/cm2)，特别优选为100～400隔室/平方英寸(15.5～62.0隔室/cm2)。
柱状蜂窝结构过滤器也可以作为一体成型品而提供。另外，对于柱状蜂窝结构过滤器，还可以以侧面彼此接合的方式使得分别具有外周侧壁的多个柱状蜂窝结构过滤器的单元实现一体化而作为单元接合体提供。以单元接合体的形式提供柱状蜂窝结构过滤器而能够提高耐热冲击性。
＜2.柱状蜂窝结构过滤器的制造方法＞
以下，对柱状蜂窝结构过滤器的制造方法进行举例说明。首先，对含有陶瓷原料、分散介质、造孔材料及粘合剂的原料组合物进行混炼而形成坯料，然后，对坯料进行挤出成型，由此成型为期望的柱状蜂窝成型体。可以在原料组合物中根据需要而配合分散剂等添加剂。挤出成型时，可以采用具有期望的整体形状、隔室形状、间隔壁厚度、隔室密度等的口模。
在使得柱状蜂窝成型体干燥之后，在柱状蜂窝成型体的两个底面的规定位置形成封孔部，然后对封孔部实施干燥，由此获得具有封孔部的柱状蜂窝成型体。然后，对柱状蜂窝成型体实施脱脂及烧成，由此获得柱状蜂窝结构体。然后，在柱状蜂窝结构体的第一隔室的表面形成多孔质膜，由此获得柱状蜂窝结构过滤器。
作为陶瓷原料，可以使用烧成后能够形成上述陶瓷的原料。陶瓷原料例如可以以粉末的形态提供。作为陶瓷原料，能举出用于获得堇青石、多铝红柱石、锆石、钛酸铝、碳化硅、氮化硅、氧化锆、尖晶石、印度石、假蓝宝石、刚玉、二氧化钛等陶瓷的原料。具体而言，并未进行限定，能举出：二氧化硅、滑石、氧化铝、高岭土、蛇纹石、热电铁氧体、水镁石、勃姆石、多铝红柱石、菱镁矿、氢氧化铝等。关于陶瓷原料，可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
DPF及GPF等过滤器用途的情况下，作为陶瓷，可以优选使用堇青石。这种情况下，作为陶瓷原料，可以使用堇青石化原料。堇青石化原料为经烧成而变为堇青石的原料。堇青石化原料的化学组成优选为：30～45质量％的氧化铝(Al2O3)(包括转化为氧化铝的氢氧化铝的量)、11～17质量％的氧化镁(MgO)以及42～57质量％的二氧化硅(SiO2)。
作为分散介质，能举出：水、或水与醇等有机溶剂的混合溶剂等，可以特别优选使用水。
作为造孔材料，烧成后变为气孔即可，并未特别限定，例如能举出：小麦粉、淀粉、发泡树脂、吸水性树脂、多孔质二氧化硅、碳(例：石墨)、中空陶瓷球、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯、亚克力、苯酚等。关于造孔材料，可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。根据提高烧成体的气孔率的观点，相对于100质量份的陶瓷原料，造孔材料的含量优选为0.5质量份以上，更优选为2质量份以上，进一步优选为3质量份以上。根据确保烧成体的强度的观点，相对于100质量份的陶瓷原料，造孔材料的含量优选为10质量份以下，更优选为7质量份以下，进一步优选为4质量份以下。
作为粘合剂，能举例示出：甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等有机粘合剂。特别优选同时使用甲基纤维素及羟丙基甲基纤维素。另外，根据提高蜂窝成型体的强度的观点，相对于100质量份的陶瓷原料，粘合剂的含量优选为4质量份以上，更优选为5质量份以上，进一步优选为6质量份以上。根据抑制烧成工序中的异常发热所导致的开裂的观点，相对于100质量份的陶瓷原料，粘合剂的含量优选为9质量份以下，更优选为8质量份以下，进一步优选为7质量份以下。关于粘合剂，可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
分散剂可以使用乙二醇、糊精、脂肪酸皂、聚醚多元醇等。关于分散剂，可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。相对于100质量份的陶瓷原料，分散剂的含量优选为0～2质量份。
对柱状蜂窝成型体的底面进行封孔的方法并未特别限定，可以采用众所周知的方法。关于封孔部的材料，并未特别限制，根据强度、耐热性的观点，优选为陶瓷。作为陶瓷，优选为含有选自堇青石、多铝红柱石、锆石、钛酸铝、碳化硅、氮化硅、氧化锆、尖晶石、印度石、假蓝宝石、刚玉及二氧化钛构成的组中的至少1种的陶瓷材料。为了能够使烧成时的膨胀率相同而提高耐久性，对于封孔部进一步优选采用与蜂窝成型体的主体部分相同的材料组成。
在对蜂窝成型体实施干燥之后，实施脱脂及烧成，由此能够制造柱状蜂窝结构体。干燥工序、脱脂工序及烧成工序的条件根据蜂窝成型体的材料组成而采用公知的条件即可，无需特别说明，不过，以下举出具体条件的例子。
干燥工序中，例如可以采用热风干燥、微波干燥、介电干燥、减压干燥、真空干燥、冷冻干燥等现有公知的干燥方法。其中，根据能够使整个成型体迅速且均匀地干燥的观点，优选为热风干燥和微波干燥或介电干燥组合的干燥方法。
形成封孔部的情况下，优选在干燥后的蜂窝成型体的两个底面形成封孔部之后对封孔部实施干燥。封孔部以如下方式形成于规定位置，即，具有从入口侧底面延伸至出口侧底面且入口侧底面开口而在出口侧底面具有封孔部的多个第一隔室、以及从入口侧底面延伸至出口侧底面且在入口侧底面具有封孔部而出口侧底面开口的多个第二隔室，多个第一隔室和多个第二隔室隔着多孔质间隔壁而交替地相邻配置。
接下来，对脱脂工序进行说明。粘合剂的燃烧温度为200℃左右，造孔材料的燃烧温度为300～1000℃左右。因此，将蜂窝成型体加热到200～1000℃左右的范围而实施脱脂工序即可。加热时间并未特别限定，通常为10～100小时左右。经过脱脂工序之后的蜂窝成型体称为预烧体。
烧成工序还取决于蜂窝成型体的材料组成，不过，例如可以将预烧体加热到1350～1600℃并保持3～10小时。由此制作出如下柱状蜂窝结构体，该柱状蜂窝结构体具备：从入口侧底面延伸至出口侧底面且入口侧底面开口而在出口侧底面具有封孔部的多个第一隔室；以及从入口侧底面延伸至出口侧底面且在入口侧底面具有封孔部而出口侧底面开口的多个第二隔室，多个第一隔室和多个第二隔室隔着多孔质间隔壁而交替地相邻配置。
接下来，在经过烧成工序之后的柱状蜂窝结构体的第一隔室的表面形成多孔质膜。首先，实施如下工序，即，朝向柱状蜂窝结构体的入口侧底面的中心部，沿着与入口侧底面垂直的方向，喷射含有陶瓷粒子的气溶胶，同时对出口侧底面施加吸引力，从入口侧底面吸引喷射的气溶胶，使得陶瓷粒子附着于第一隔室的表面。此时，通过缩短气溶胶的喷射喷嘴与入口侧底面之间的距离、或者提高气溶胶的喷射速度、或者增大向出口侧底面施加的吸引力，能够增大向柱状蜂窝结构体的中心部附着的陶瓷粒子的比例。举例说明，气溶胶的喷射喷嘴与入口侧底面之间的距离可以设为500mm～2000mm，气溶胶的喷射速度可以设为2～80m/s。
关于气溶胶中的陶瓷粒子，通过激光衍射·散射法测定的体积基准下的累积粒度分布中的中值粒径(D50)优选为0.5～5.0μm，更优选为1.0～3.0μm。通过喷射极其微细的陶瓷粒子而能够提高获得的多孔质膜的气孔率。
另外，优选气溶胶中的陶瓷粒子的凝聚较少。通过抑制气溶胶中的陶瓷粒子的凝聚而能够促进多孔质膜的平均细孔径的微细化。
作为陶瓷粒子，使用构成多孔质膜的此前说明的陶瓷的粒子。例如可以使用含有选自堇青石、碳化硅(SiC)、滑石、云母、多铝红柱石、陶片、钛酸铝、氧化铝、氮化硅、硅铝氧氮陶瓷、磷酸锆、氧化锆、二氧化钛及二氧化硅中的1种或2种以上的陶瓷粒子。陶瓷粒子的主成分优选为碳化硅、氧化铝、二氧化硅、堇青石或多铝红柱石。陶瓷粒子的主成分是指：占据陶瓷粒子的50质量％以上的成分。陶瓷粒子中，SiC优选占据50质量％以上，更优选占据70质量％以上，进一步优选占据90质量％以上。
在实施使得陶瓷粒子附着于第一隔室的表面的工序时，为了从柱状蜂窝结构过滤器的入口侧底面趋向出口侧底面而增大多孔质膜的厚度，优选增大出口侧底面的吸引力而增大在柱状蜂窝结构体内流动的气溶胶的流速。具体而言，向柱状蜂窝结构体流入的气溶胶的平均流速(＝气溶胶流量/入口侧底面的面积)的下限优选为2m/s以上，更优选为4m/s以上。另外，为了维持多孔质膜的高气孔率，向柱状蜂窝结构体流入的气溶胶的平均流速的上限优选为80m/s以下，更优选为60m/s以下。
图8中示意性地示出了对于实施使得陶瓷粒子附着于柱状蜂窝结构体(580)的第一隔室的表面的工序而言优选的粒子附着装置(500)的装置结构。粒子附着装置(500)具备气溶胶发生器(510)、激光衍射式粒度分布测定装置(520)、气体导入管(530)、保持件(540)、差压计(550)、排气管(560)以及鼓风机(570)。
气溶胶发生器(510)具备：
气缸(513)，其对陶瓷粒子(512)进行收纳；
活塞或螺杆(514)，它们用于将气缸(513)内收纳的陶瓷粒子(512)从气缸出口(513e)送出；
破碎室(515)，其与气缸出口(513e)连通，且具备用于将从气缸出口(513e)送出的陶瓷粒子(512)破碎的旋转体(516)；以及
气体流路(517)，其供介质气体流通，且在中途与破碎室出口(515e)连通，能够从前端安装的喷嘴(511)喷射含有介质气体和陶瓷粒子(512)的气溶胶。
气溶胶发生器(510)能够从喷嘴(511)进行气溶胶的喷射。在气缸(513)内收纳有已调整为规定的粒度分布的陶瓷粒子(512)。利用活塞或螺杆(514)而将气缸(513)内收纳的陶瓷粒子(512)从气缸出口(513e)挤出。活塞或螺杆(514)可以构成为能够对陶瓷粒子(512)的挤出速度进行调整。从气缸出口(513e)排出的陶瓷粒子(512)进入破碎室(515)。导入至破碎室(515)的陶瓷粒子(512)一边由旋转体(516)破碎一边在破碎室(515)内移动，并从破碎室出口(515e)排出。作为旋转体(516)，例如可以采用旋转刷。可以利用马达对旋转体(516)进行驱动，且可以构成为能够对其旋转速度进行控制。
从破碎室出口(515e)排出的陶瓷粒子(512)与气体流路(517)中流通的介质气体混合而变为气溶胶并从喷嘴(511)喷射。喷嘴(511)优选设置为朝向保持于保持件(540)的柱状蜂窝结构体(580)的入口侧底面的中心部并沿着与入口侧底面垂直的方向喷射气溶胶的位置及朝向。
介质气体使用压力已调整的压缩空气等压缩气体，由此能够控制来自喷嘴(511)的气溶胶的喷射流量。作为介质气体，为了抑制陶瓷粒子凝聚，优选使用干燥空气(例如露点为10℃以下)。应予说明，本说明书中，“露点”是指：依据JIS Z8806：2001并利用高分子电容式露点仪测定的值。
微细的陶瓷粒子具有容易凝聚的性质。不过，使用本实施方式所涉及的气溶胶发生器(510)而喷射已破碎的陶瓷粒子，因此，能够使凝聚得以抑制的具有目标粒度分布的陶瓷粒子附着于第一隔室的表面。
从气溶胶发生器(510)喷射的气溶胶利用来自鼓风机(570)的吸引力而从气体导入管(530)通过，然后从保持于保持件(540)的柱状蜂窝结构体(580)的入口侧底面吸入至柱状蜂窝结构体(580)的第一隔室内。吸入至第一隔室内的气溶胶中的陶瓷粒子附着于第一隔室的表面。
在气体导入管(530)的壁面设置有多个通气孔(531)，能够将空气等周围气体吸入。据此，能够根据来自鼓风机(570)的吸引力而对向气体导入管(530)流入的气体流量进行调整。在通气孔(531)有可能卷入已凝聚的粉末或蜂窝碎片及灰尘，因此，可以设置过滤器。
本实施方式中，在气体导入管(530)内设置有激光衍射式粒度分布测定装置(520)，能够对从气溶胶发生器(510)喷射的气溶胶中的陶瓷粒子的粒度分布进行实时测量。据此，能够监视具有期望的粒度分布的陶瓷粒子是否供给至柱状蜂窝结构体(580)。
在柱状蜂窝结构体(580)的出口侧底面的下游侧设置有与鼓风机(570)连接的排气管(560)。因此，当陶瓷粒子除去后的气溶胶从柱状蜂窝结构体(580)的出口侧底面排出时，从排气管(560)通过之后经过鼓风机(570)而排出。
若继续进行使陶瓷粒子附着于第一隔室的表面的工序，则随着陶瓷粒子的附着量增加，柱状蜂窝结构体的入口侧底面与出口侧底面之间的压力损失升高。因此，通过预先求出陶瓷粒子的附着量与压力损失的关系，能够基于压力损失而确定使陶瓷粒子附着于第一隔室的表面的工序的终点。因此，粒子附着装置(500)可以为了对柱状蜂窝结构体(580)的入口侧底面与出口侧底面之间的压力损失进行测定而设置差压计(550)，可以基于该差压计的值确定该工序的终点。
当实施使陶瓷粒子附着于第一隔室的表面的工序时，由于在柱状蜂窝结构体(580)的入口侧底面附着有陶瓷粒子，所以，优选一边利用刮板等工具对入口侧底面进行平整，一边通过真空等而将陶瓷粒子吸引除去。
然后，对于在第一隔室的表面附着有陶瓷粒子的柱状蜂窝结构体，以于最高温度1000℃以上保持1小时以上的条件、典型的为于最高温度1100℃～1400℃保持1小时～6小时的条件进行加热处理，由此制成柱状蜂窝结构过滤器。例如，可以将柱状蜂窝结构体载放于电炉或燃气炉内而实施加热处理。通过加热处理而使得陶瓷粒子彼此粘结，并且，使得陶瓷粒子烧附于第一隔室内的间隔壁而在第一隔室的表面形成多孔质膜。如果在空气等含氧条件下实施加热处理，则在陶瓷粒子表面生成表面氧化膜而促进陶瓷粒子彼此的粘结。据此，能够获得难以剥离的多孔质膜。
能够实施使陶瓷粒子附着于柱状蜂窝结构体的第一隔室的表面的工序的粒子附着装置中可采用的气溶胶发生器的结构并不局限于上述实施方式，可以采用其他实施方式。举例说明，图9～图10中示意性地示出了气溶胶发生器的另一结构例。
图9所示的气溶胶发生器(410)具有：
介质气体流路(417)，其供加压后的介质气体流通；
供给口(417i)，其设置于介质气体流路(417)的中途，能够从介质气体流路(417)的外周侧朝向介质气体流路(417)内吸引陶瓷粒子(412)；
喷嘴(411)，其安装于介质气体流路(417)的前端，能够喷射气溶胶；
流路(413)，其用于对陶瓷粒子(412)进行吸引输送，且具备与所述供给口(417i)连通的出口(413e)；以及
收纳部(419)，其对陶瓷粒子(412)进行收纳，并且，用于向吸引输送用的流路(413)供给陶瓷粒子(412)。
对于收纳部(419)例如可以使用漏斗。已调整为规定粒度分布的陶瓷粒子收纳于收纳部(419)内。收纳于收纳部(419)的陶瓷粒子(412)受到来自介质气体流路(417)的吸引力，从在收纳部(419)的底部设置的出口(419e)经过流路(413)而输送至出口(413e)，然后，从供给口(417i)向介质气体流路(417)内导入。此时，从收纳部的入口(419i)吸引的周围气体(典型的为空气)也与陶瓷粒子(412)一同经过流路(413)而向介质气体流路(417)内导入。本实施方式中，出口(413e)和供给口(417i)通用。另外，本实施方式中，陶瓷粒子(412)从与介质气体流路(417)中流通的介质气体的流动方向大致垂直的方向导入至介质气体流路(417)内。
供给至介质气体流路(417)内的陶瓷粒子(412)与介质气体流路(417)中流通的介质气体碰撞，从而一边破碎一边混合而变为气溶胶并从喷嘴(411)喷射。喷嘴(411)优选设置为沿着与柱状蜂窝结构体的入口侧底面垂直的方向喷射气溶胶的位置及朝向。更优选地，喷嘴(411)设置为朝向入口侧底面的中心部并沿着与入口侧底面垂直的方向喷射气溶胶的位置及朝向。
陶瓷粒子(412)向收纳部(419)的供给并未限定，例如优选采用螺杆送料机及带式输送机等粉体定量供给机(4111)来实施。从粉体定量供给机(4111)排出的陶瓷粒子(412)能够借助重力而向收纳部(419)内掉落。
优选的实施方式中，介质气体流路(417)在中途具有流路变窄的文丘里部(417v)，供给口(417i)设置成比文丘里部(417v)中的流路最窄的部位更靠下游侧。如果介质气体流路(417)具有文丘里部(417v)，则从文丘里部(417v)通过的介质气体的速度升高，因此，能够使更高速的介质气体与在文丘里部(417v)的下游供给的陶瓷粒子(412)碰撞，所以，破碎力得到提高。为了提高由介质气体带来的破碎力，更优选供给口(417i)设置于文丘里部(417v)中的流路最窄的部位的下游侧且与该部位相邻地设置。例如，利用文丘里喷射器(4110)进行介质气体流路(417)与吸引输送用的流路(413)的连接而能够实现该结构。
如果利用文丘里喷射器(4110)，则例如在使得介质气体在介质气体流路(417)流通时能够对吸引输送用的流路(413)施加较大的吸引力，从而能够防止吸引输送用的流路(413)因陶瓷粒子(412)而堵塞。文丘里喷射器(4110)作为除去吸引输送用的流路(413)因陶瓷粒子(412)而堵塞时的陶瓷粒子(412)的机构也有效。
作为介质气体，使用压力已调整的压缩空气等压缩气体，由此能够对来自喷嘴(411)的气溶胶的喷射流量进行控制。作为介质气体，优选使用干燥空气(例如，露点为10℃以下)，以便抑制陶瓷粒子的凝聚。
微细的陶瓷粒子具有容易凝聚的性质。不过，通过使用本实施方式所涉及的气溶胶发生器(410)，能够喷射凝聚得以抑制的具有目标粒度分布的陶瓷粒子。
图10所示的气溶胶发生器(810)具备：
带式送料机(814)，其用于对陶瓷粒子(812)进行输送；
破碎室(815)，其用于接受由带式送料机(814)输送的陶瓷粒子(812)，并且，具备用于对接受的陶瓷粒子(812)进行破碎的旋转体(816)；
第一气体流路(817)，其供第一介质气体流通，且在中途与破碎室出口(815e)连通；以及
第二气体流路(813)，其供第二介质气体流通，且在中途与第一气体流路(817)的出口(817e)连通，能够从安装于前端的喷嘴(811)喷射含有第一介质气体、第二介质气体及陶瓷粒子(812)的气溶胶。
气溶胶发生器(810)具有用于收纳陶瓷粒子(812)的容器(819)。容器(819)内的陶瓷粒子(812)优选利用搅拌机(818)进行搅拌。在容器(819)的底部设置有陶瓷粒子(812)的排出口(819e)。从排出口(819e)排出的陶瓷粒子(812)通过带式送料机(814)而向破碎室(815)的入口(815in)输送。
导入至破碎室(815)的陶瓷粒子(812)一边由旋转体(816)进行破碎，一边在破碎室(815)内移动并从破碎室出口(815e)排出。作为旋转体(816)，例如可以采用旋转刷。可以利用马达对旋转体(816)进行驱动，并可以构成为能够对其旋转速度进行控制。
微细的陶瓷粒子具有容易凝聚的性质。不过，通过使用本实施方式所涉及的气溶胶发生器(810)而喷射破碎的陶瓷粒子，因此，能够使凝聚得以抑制的具有目标粒度分布的陶瓷粒子附着于第一隔室的表面。
从破碎室出口(815e)排出的陶瓷粒子(812)与第一气体流路(817)中流通的第一介质气体混合并流向第一气体流路(817)的出口(817e)。第二气体流路(813)在中途与第一气体流路(817)的出口(817e)连通，此处，第二介质气体与第一介质气体及陶瓷粒子(812)汇合。然后，含有第一介质气体、第二介质气体及陶瓷粒子(812)的气溶胶在第二气体流路(813)中向下游侧流动。然后，从在第二气体流路(813)的前端安装的喷嘴(811)喷射气溶胶。作为第一介质气体，可以使用空气等周围气体，不过，为了抑制陶瓷粒子凝聚，优选使用干燥空气(例如，露点为10℃以下)。另外，第一介质气体可以仅利用来自第二气体流路的吸引力进行输送，也可以利用压缩机等进行压送。作为第二介质气体，使用压力已调整的压缩空气等压缩气体，由此能够对来自喷嘴(811)的气溶胶的喷射流量进行控制。第二介质气体也优选与第一介质气体同样地使用干燥空气。
可以利用喷射器(822)、特别是文丘里喷射器而进行第一气体流路(817)与第二气体流路(813)的连接。如果利用喷射器(822)、特别是文丘里喷射器，则除了获得利用破碎室(815)对陶瓷粒子(812)进行破碎的效果以外，因从破碎室(815)通过而破碎的陶瓷粒子(812)与第二介质气体碰撞，还能够获得利用第二介质气体对陶瓷粒子(812)进行破碎的效果，据此，能够获得较高的凝聚抑制效果。如果利用喷射器(822)，则例如使第二介质气体作为驱动流体而在第二气体流路(813)中流通时，能够对第一气体流路(817)施加较大的吸引力，从而能够防止第一气体流路(817)因陶瓷粒子(812)而堵塞。另外，喷射器(822)作为第一气体流路(817)因陶瓷粒子(812)而堵塞时的陶瓷粒子的除去机构也有效。
实施例
以下，举例示出用于更好地理解本发明及其优点的实施例，不过，本发明并不限定于实施例。
＜实施例1＞
(1)柱状蜂窝结构过滤器的制造
对于100质量份的堇青石化原料，分别添加3质量份的造孔材料、55质量份的分散介质、6质量份的有机粘合剂、1质量份的分散剂，并进行混合、混炼而制备坯料。作为堇青石化原料而使用氧化铝、氢氧化铝、高岭土、滑石及二氧化硅。作为分散介质而使用水，作为造孔材料而使用吸水性聚合物，作为有机粘合剂而使用羟丙基甲基纤维素，作为分散剂而使用脂肪酸皂。
将该坯料置入挤出成型机中，借助规定形状的口模进行挤出成型，由此获得圆柱状的蜂窝成型体。对获得的蜂窝成型体进行介电干燥及热风干燥之后，按规定尺寸对两个底面进行切断而获得蜂窝干燥体。
针对获得的蜂窝干燥体，以使得第一隔室及第二隔室交替地相邻配置的方式以堇青石为材料进行封孔，然后在大气气氛下以约200℃的温度进行加热脱脂，进而，在大气气氛下以1420℃的温度进行5小时的烧成，由此获得柱状蜂窝结构体。
柱状蜂窝结构体的规格如下。
整体形状：直径132mm×高度120mm的圆柱状
与隔室的流路方向垂直的截面中的隔室形状：正方形
隔室密度(每单位截面积的隔室的数量)：200cpsi
间隔壁厚度：8mil(200μm)(基于口模的规格而获得的公称值)
针对上述制作的柱状蜂窝结构体，使用图8所示的结构的粒子附着装置，朝向柱状蜂窝结构体的入口侧底面的中心部并沿着与入口侧底面垂直的方向喷射含有陶瓷粒子的气溶胶，由此使得陶瓷粒子附着于第一隔室的表面。粒子附着装置的运转条件如下。
·气溶胶发生器：PALAS公司制RBG2000
·旋转体：旋转刷
·收纳于容器的陶瓷粒子：SiC粒子
中值粒径(D50)：2.4μm
D10：1.1μm
D90：4.5μm
(基于利用激光衍射散射法测定的体积基准下的累积粒度分布而获得)
·喷射的陶瓷粒子重量：6.0g
·介质气体：压缩干燥空气(露点10℃以下)
·周围气体：空气
·向柱状蜂窝结构体流入的气溶胶的平均流速：3m/s
·激光衍射式粒度分布测定装置：MALVERN公司制Incitec spray
·运转时间：20秒
·气溶胶发生器的喷嘴内径：Φ8mm
·气溶胶发生器的喷嘴前端至柱状蜂窝结构体的入口侧底面的距离：1000mm
·气溶胶的喷射速度：20m/s
在粒子附着装置运转过程中，利用激光衍射式粒度分布测定装置对由气溶胶喷射的陶瓷粒子的体积基准下的粒度分布进行测定，其结果，中值粒径(D50)为3.0μm。
利用真空将这样获得的附着有陶瓷粒子的柱状蜂窝结构体的入口侧底面所附着的陶瓷粒子吸引除去。然后，将柱状蜂窝结构体置入电炉中，以于1200℃的最高温度下保持2小时的条件在大气气氛下进行加热处理，由此在第一隔室的表面形成多孔质膜而获得柱状蜂窝结构过滤器。关于柱状蜂窝结构过滤器，制作了实施下述特性评价所需的数量。
(2)特性评价
利用此前叙述的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的规定位置处的多孔质膜的平均厚度进行测定。测定用的3D形状测量仪采用Keyence公司制VR－3200。表1－1中汇总示出了对多孔质膜的平均厚度进行测定的部位及平均厚度。应予说明，柱状蜂窝结构过滤器的第一隔室延伸的方向设为坐标轴延伸的方向，入口侧底面的坐标值设为0，出口侧底面的坐标值设为X，由此确定坐标值。
表1－1
Figure BDA0003512501340000221
利用此前叙述的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的多孔质膜及间隔壁的气孔率进行测定。多孔质膜的气孔率测定用的装置采用FE－SEM(型号：ULTRA55(ZEISS公司制))、图像解析软件HALCON(Linx株式会社、11.0.5版本)。利用水银压入式孔度计进行间隔壁的气孔率测定。表1－2中示出了结果。
对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的“压力损失”及“捕集效率(％)”进行测定。
[压力损失]
使从1.2L直喷汽油发动机中排出的废气于700℃的温度下以600m3/h的流量流入，对柱状蜂窝结构过滤器的入口侧和出口侧的压力进行测定。然后，计算出入口侧与出口侧之间的压力差，由此求出蜂窝过滤器的压力损失(kPa)。表1－2中示出了结果。
[捕集效率(％)]
将柱状蜂窝结构过滤器与1.2L直喷汽油发动机车辆的发动机排气歧管的出口侧连接，利用PN测定方法对从柱状蜂窝结构过滤器的流出口排出的气体中含有的烟灰的个数进行测定。关于行驶模式，在行驶刚开始之后，以60km/hr在10秒以内进行加速，然后，实施每20秒降低20km/hr速度的特别严格的行驶模式。以该模式行驶后排出的烟灰的个数的累计值设为作为判定对象的废气净化装置的烟灰的个数，根据该烟灰的个数而计算出捕集效率(％)。此时，向柱状蜂窝结构过滤器流入的废气的流速约为4m/s。表1－2中示出了结果。
应予说明，将柱状蜂窝结构过滤器的形状变更为长径231mm×短径106mm×高度120mm的椭圆形状，除此以外，按照与实施例1同样的顺序形成多孔质膜而求出压力损失及捕集效率，其结果，能够获得同上所述的结果。
表1－2
Figure BDA0003512501340000231
＜实施例2＞
(1)柱状蜂窝结构过滤器的制造
以与实施例1同样的制造条件获得柱状蜂窝结构体。
针对上述制作的柱状蜂窝结构体，使用具有采用了文丘里喷射器ISO5011分散喷嘴(PALAS公司制)的图9所示的结构的气溶胶发生器，除此以外，使用与实施例1相同结构的粒子附着装置，朝向柱状蜂窝结构体的入口侧底面的中心部并沿着与入口侧底面垂直的方向喷射含有陶瓷粒子的气溶胶，由此使得陶瓷粒子附着于第一隔室的表面。粒子附着装置的运转条件如下。
·收纳于容器的陶瓷粒子：SiC粒子
中值粒径(D50)：2.4μm
D10：1.1μm
D90：4.5μm
(基于利用激光衍射散射法测定的体积基准下的累积粒度分布而获得)
·喷射的陶瓷粒子重量：6.0g
·介质气体：压缩干燥空气(露点10℃以下)
·周围气体：空气
·向柱状蜂窝结构体流入的气溶胶的平均流速：3m/s
·激光衍射式粒度分布测定装置：MALVERN公司制Incitec spray
·运转时间：20秒
·气溶胶发生器的喷嘴内径：Φ8mm
·气溶胶发生器的喷嘴前端至柱状蜂窝结构体的入口侧底面的距离：1000mm
·气溶胶的喷射速度：20m/s
在粒子附着装置运转过程中，利用激光衍射式粒度分布测定装置对由气溶胶喷射的陶瓷粒子的体积基准下的粒度分布进行测定，其结果，中值粒径(D50)为2.8μm。
利用真空将这样获得的附着有陶瓷粒子的柱状蜂窝结构体的入口侧底面所附着的陶瓷粒子吸引除去。然后，将柱状蜂窝结构体置入电炉中，以于1200℃的最高温度下保持2小时的条件在大气气氛下进行加热处理，由此在第一隔室的表面形成多孔质膜而获得柱状蜂窝结构过滤器。关于柱状蜂窝结构过滤器，制作了实施下述特性评价所需的数量。
(2)特性评价
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的规定位置处的多孔质膜的平均厚度进行测定。表2－1中示出了结果。
表2－1
Figure BDA0003512501340000251
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的多孔质膜及间隔壁的气孔率进行测定。表2－2中示出了结果。
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的“压力损失”及“捕集效率(％)”进行测定。表2－2中示出了结果。
表2－2
Figure BDA0003512501340000252
＜实施例3＞
(1)柱状蜂窝结构过滤器的制造
以与实施例1同样的制造条件获得柱状蜂窝结构体。
针对上述制作的柱状蜂窝结构体，使用与实施例1相同结构的粒子附着装置，朝向柱状蜂窝结构体的入口侧底面的中心部并沿着与入口侧底面垂直的方向而喷射含有陶瓷粒子的气溶胶，由此使得陶瓷粒子附着于第一隔室的表面。粒子附着装置的运转条件如下。
·气溶胶发生器：PALAS公司制RBG2000
·收纳于容器的陶瓷粒子：SiC粒子
中值粒径(D50)：2.4μm
D10：1.1μm
D90：4.5μm
(基于利用激光衍射散射法测定的体积基准下的累积粒度分布而获得)
·喷射的陶瓷粒子重量：6.0g
·介质气体：压缩干燥空气(露点10℃以下)
·周围气体：空气
·向柱状蜂窝结构体流入的气溶胶的平均流速：8m/s
·激光衍射式粒度分布测定装置：MALVERN公司制Incitec spray
·运转时间：20秒
·气溶胶发生器的喷嘴内径：Φ8mm
·气溶胶发生器的喷嘴前端至柱状蜂窝结构体的入口侧底面的距离：1000mm
·气溶胶的喷射速度：40m/s
在粒子附着装置运转过程中，利用激光衍射式粒度分布测定装置对由气溶胶喷射的陶瓷粒子的体积基准下的粒度分布进行测定，其结果，中值粒径(D50)为3.1μm。
利用真空将这样获得的附着有陶瓷粒子的柱状蜂窝结构体的入口侧底面所附着的陶瓷粒子吸引除去。然后，将柱状蜂窝结构体置入电炉中，以于1200℃的最高温度下保持2小时的条件在大气气氛下进行加热处理，由此在第一隔室的表面形成多孔质膜而获得柱状蜂窝结构过滤器。关于柱状蜂窝结构过滤器，制作了实施下述特性评价所需的数量。
(2)特性评价
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的规定位置处的多孔质膜的平均厚度进行测定。表3－1中示出了结果。
表3－1
Figure BDA0003512501340000271
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的多孔质膜及间隔壁的气孔率进行测定。表3－2中示出了结果。
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的“压力损失”及“捕集效率(％)”进行测定。表3－2中示出了结果。
表3－2
Figure BDA0003512501340000272
＜实施例4＞
(1)柱状蜂窝结构过滤器的制造
以与实施例1同样的制造条件获得柱状蜂窝结构体。
针对上述制作的柱状蜂窝结构体，使用具有图9所示的结构的气溶胶发生器，除此以外，使用与实施例1相同结构的粒子附着装置，朝向柱状蜂窝结构体的入口侧底面的中心部并沿着与入口侧底面垂直的方向而喷射含有陶瓷粒子的气溶胶，由此使得陶瓷粒子附着于第一隔室的表面。粒子附着装置的运转条件如下。
·气溶胶发生器：PISCO公司制VRL50－080608
·收纳于容器的陶瓷粒子：SiC粒子
中值粒径(D50)：2.4μm
D10：1.1μm
D90：4.5μm
(基于利用激光衍射散射法测定的体积基准下的累积粒度分布而获得)
·喷射的陶瓷粒子重量：6.0g
·介质气体：压缩干燥空气(露点10℃以下)
·周围气体：空气
·向柱状蜂窝结构体流入的气溶胶的平均流速：8m/s
·激光衍射式粒度分布测定装置：MALVERN公司制Incitec spray
·运转时间：20秒
·气溶胶发生器的喷嘴内径：Φ8mm
·气溶胶发生器的喷嘴前端至柱状蜂窝结构体的入口侧底面的距离：1000mm
·气溶胶的喷射速度：40m/s
在粒子附着装置运转过程中，利用激光衍射式粒度分布测定装置对由气溶胶喷射的陶瓷粒子的体积基准下的粒度分布进行测定，其结果，中值粒径(D50)为3.2μm。
利用真空将这样获得的附着有陶瓷粒子的柱状蜂窝结构体的入口侧底面所附着的陶瓷粒子吸引除去。然后，将柱状蜂窝结构体置入电炉中，以于1200℃的最高温度下保持2小时的条件在大气气氛下进行加热处理，由此在第一隔室的表面形成多孔质膜而获得柱状蜂窝结构过滤器。关于柱状蜂窝结构过滤器，制作了实施下述特性评价所需的数量。
(2)特性评价
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的规定位置处的多孔质膜的平均厚度进行测定。表4－1中示出了结果。
表4－1
Figure BDA0003512501340000291
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的多孔质膜及间隔壁的气孔率进行测定。表4－2中示出了结果。
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的“压力损失”及“捕集效率(％)”进行测定。表4－2中示出了结果。
表4－2
Figure BDA0003512501340000292
＜实施例5＞
(1)柱状蜂窝结构过滤器的制造
以与实施例1同样的制造条件获得柱状蜂窝结构体。
针对上述制作的柱状蜂窝结构体，使用具有图10所示的结构的气溶胶发生器，除此以外，使用与实施例1相同结构的粒子附着装置，朝向柱状蜂窝结构体的入口侧底面的中心部并沿着与入口侧底面垂直的方向而喷射含有陶瓷粒子的气溶胶，由此使得陶瓷粒子附着于第一隔室的表面。粒子附着装置的运转条件如下。
·气溶胶发生器：PALAS公司制BEG1000
·旋转体：旋转刷
·收纳于容器的陶瓷粒子：SiC粒子
中值粒径(D50)：2.4μm
D10：1.1μm
D90：4.5μm
(基于利用激光衍射散射法测定的体积基准下的累积粒度分布而获得)
·喷射的陶瓷粒子重量：6.0g
·第一介质气体：压缩干燥空气(露点10℃以下)
·第二介质气体：压缩干燥空气(露点10℃以下)
·周围气体：空气
·向柱状蜂窝结构体内流入的气溶胶的平均流速：6m/s
·激光衍射式粒度分布测定装置：MALVERN公司制Incitec spray
·运转时间：20秒
·气溶胶发生器的喷嘴内径：Φ8mm
·气溶胶发生器的喷嘴前端至柱状蜂窝结构体的入口侧底面的距离：1500mm
·气溶胶的喷射速度：50m/s
在粒子附着装置运转过程中，利用激光衍射式粒度分布测定装置对由气溶胶喷射的陶瓷粒子的体积基准下的粒度分布进行测定，其结果，中值粒径(D50)为2.7μm。
利用真空将这样获得的附着有陶瓷粒子的柱状蜂窝结构体的入口侧底面所附着的陶瓷粒子吸引除去。然后，将柱状蜂窝结构体置入电炉中，以于1200℃的最高温度下保持2小时的条件在大气气氛下进行加热处理，由此在第一隔室的表面形成多孔质膜而获得柱状蜂窝结构过滤器。关于柱状蜂窝结构过滤器，制作了实施下述特性评价所需的数量。
(2)特性评价
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的规定位置处的多孔质膜的平均厚度进行测定。表5－1中示出了结果。
表5－1
Figure BDA0003512501340000311
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的多孔质膜及间隔壁的气孔率进行测定。表5－2中示出了结果。
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的“压力损失”及“捕集效率(％)”进行测定。表5－2中示出了结果。
表5－2
Figure BDA0003512501340000312
＜实施例6＞
(1)柱状蜂窝结构过滤器的制造
以与实施例1同样的制造条件获得柱状蜂窝结构体。
针对上述制作的柱状蜂窝结构体，使用具有图10所示的结构的气溶胶发生器，除此以外，使用与实施例1相同结构的粒子附着装置，朝向柱状蜂窝结构体的入口侧底面的中心部并沿着与入口侧底面垂直的方向而喷射含有陶瓷粒子的气溶胶，由此使得陶瓷粒子附着于第一隔室的表面。粒子附着装置的运转条件如下。
·气溶胶发生器：PALAS公司制BEG1000
·旋转体：旋转刷
·收纳于容器的陶瓷粒子：SiC粒子
中值粒径(D50)：2.4μm
D10：1.1μm
D90：4.5μm
(基于利用激光衍射散射法测定的体积基准下的累积粒度分布而获得)
·喷射的陶瓷粒子重量：6.0g
·第一介质气体：压缩干燥空气(露点10℃以下)
·第二介质气体：压缩干燥空气(露点10℃以下)
·周围气体：空气
·向柱状蜂窝结构体内流入的气溶胶的平均流速：4m/s
·激光衍射式粒度分布测定装置：MALVERN公司制Incitec spray
·运转时间：20秒
·气溶胶发生器的喷嘴内径：Φ8mm
·气溶胶发生器的喷嘴前端至柱状蜂窝结构体的入口侧底面的距离：1500mm
·气溶胶的喷射速度：40m/s
在粒子附着装置运转过程中，利用激光衍射式粒度分布测定装置对由气溶胶喷射的陶瓷粒子的体积基准下的粒度分布进行测定，其结果，中值粒径(D50)为2.6μm。
利用真空将这样获得的附着有陶瓷粒子的柱状蜂窝结构体的入口侧底面所附着的陶瓷粒子吸引除去。然后，将柱状蜂窝结构体置入电炉中，以于1200℃的最高温度下保持2小时的条件在大气气氛下进行加热处理，由此在第一隔室的表面形成多孔质膜而获得柱状蜂窝结构过滤器。关于柱状蜂窝结构过滤器，制作了实施下述特性评价所需的数量。
(2)特性评价
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的规定位置处的多孔质膜的平均厚度进行测定。表6－1中示出了结果。
表6－1
Figure BDA0003512501340000331
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的多孔质膜及间隔壁的气孔率进行测定。表6－2中示出了结果。
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的“压力损失”及“捕集效率(％)”进行测定。表6－2中示出了结果。
表6－2
Figure BDA0003512501340000332
＜比较例1＞
(1)柱状蜂窝结构过滤器的制造
以与实施例1同样的制造条件获得柱状蜂窝结构体。
利用保持件以隔室延伸的方向为竖直方向而对上述制作的柱状蜂窝结构体进行保持，使含有SiC粒子的浆料从上方朝向入口侧底面流动。此时，使浆料无偏倚地流入至整个入口侧底面。浆料中含有的SiC粒子的中值粒径(D50)为2.4μm。浆料中的SiC粒子附着于第一隔室的表面，另一方面，从柱状蜂窝结构体透过的水分从出口侧底面排出。出口侧底面与排水管连接，排出的水分回收至容器中。当使浆料在柱状蜂窝结构体中流通时，利用鼓风机吸引回收容器内的空气，由此，对柱状蜂窝结构体的出口侧底面施加吸引力而促进膜材料相对于间隔壁表面的密合性。
利用真空将这样获得的附着有陶瓷粒子的柱状蜂窝结构体的入口侧底面所附着的陶瓷粒子吸引除去。然后，将柱状蜂窝结构体置入电炉中，以于1200℃的最高温度下保持2小时的条件在大气气氛下进行加热处理，由此在第一隔室的表面形成多孔质膜而获得柱状蜂窝结构过滤器。关于柱状蜂窝结构过滤器，制作了实施下述特性评价所需的数量。
(2)特性评价
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的规定位置处的多孔质膜的平均厚度进行测定。表7－1中示出了结果。
表7－1
Figure BDA0003512501340000341
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的多孔质膜及间隔壁的气孔率进行测定。表7－2中示出了结果。
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的“压力损失”及“捕集效率(％)”进行测定。表7－2中示出了结果。
表7－2
Figure BDA0003512501340000342
＜实施例7＞
(1)柱状蜂窝结构过滤器的制造
以与实施例1同样的制造条件获得柱状蜂窝结构体。
针对上述制作的柱状蜂窝结构体，使用具有图9所示的结构的气溶胶发生器，除此以外，使用与实施例1相同结构的粒子附着装置，朝向柱状蜂窝结构体的入口侧底面的中心部并沿着与入口侧底面垂直的方向而喷射含有陶瓷粒子的气溶胶，由此使得陶瓷粒子附着于第一隔室的表面。粒子附着装置的运转条件如下。
·气溶胶发生器：PISCO公司制VRL50－080608
·收纳于容器的陶瓷粒子：SiC粒子
中值粒径(D50)：2.4μm
D10：1.1μm
D90：4.5μm
(基于利用激光衍射散射法测定的体积基准下的累积粒度分布而获得)
·喷射的陶瓷粒子重量：6.0g
·介质气体：压缩干燥空气(露点10℃以下)
·周围气体：空气
·向柱状蜂窝结构体内流入的气溶胶的平均流速：8m/s
·激光衍射式粒度分布测定装置：MALVERN公司制Incitec spray
·运转时间：20秒
·气溶胶发生器的喷嘴内径：Φ8mm
·气溶胶发生器的喷嘴前端至柱状蜂窝结构体的入口侧底面的距离：1000mm
·气溶胶的喷射速度：20m/s
在粒子附着装置运转过程中，利用激光衍射式粒度分布测定装置对由气溶胶喷射的陶瓷粒子的体积基准下的粒度分布进行测定，其结果，中值粒径(D50)为2.4μm。
利用真空将这样获得的附着有陶瓷粒子的柱状蜂窝结构体的入口侧底面所附着的陶瓷粒子吸引除去。然后，将柱状蜂窝结构体置入电炉中，以于1200℃的最高温度下保持2小时的条件在大气气氛下进行加热处理，由此在第一隔室的表面形成多孔质膜而获得柱状蜂窝结构过滤器。关于柱状蜂窝结构过滤器，制作了实施下述特性评价所需的数量。
(2)特性评价
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的规定位置处的多孔质膜的平均厚度进行测定。表8－1中示出了结果。
表8－1
Figure BDA0003512501340000361
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的多孔质膜及间隔壁的气孔率进行测定。表8－2中示出了结果。
利用与实施例1同样的方法对通过上述制造方法获得的柱状蜂窝结构过滤器的“压力损失”及“捕集效率(％)”进行测定。表8－2中示出了结果。
表8－2
Figure BDA0003512501340000362

Claims (7)

1.一种柱状蜂窝结构过滤器，其中，
所述柱状蜂窝结构过滤器具备：从入口侧底面延伸至出口侧底面且入口侧底面开口而在出口侧底面具有封孔部的多个第一隔室；以及从入口侧底面延伸至出口侧底面且在入口侧底面具有封孔部而出口侧底面开口的多个第二隔室，多个第一隔室和多个第二隔室隔着多孔质间隔壁而交替地相邻配置，
所述柱状蜂窝结构过滤器的特征在于，
在各第一隔室的表面形成有气孔率高于所述间隔壁的气孔率的多孔质膜，
当柱状蜂窝结构过滤器的第一隔室延伸的方向设为坐标轴延伸的方向、入口侧底面的坐标值设为0、且出口侧底面的坐标值设为X时，以下关系成立，
(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)＞1.0
式中，
在坐标值0.2X处的柱状蜂窝结构过滤器的与第一隔室延伸的方向正交的截面中，外周部的多孔质膜的平均厚度设为B1，中心部的多孔质膜的平均厚度设为A1，
在坐标值0.5X处的柱状蜂窝结构过滤器的与第一隔室延伸的方向正交的截面中，外周部的多孔质膜的平均厚度设为B2，中心部的多孔质膜的平均厚度设为A2，
在坐标值0.8X处的柱状蜂窝结构过滤器的与第一隔室延伸的方向正交的截面中，外周部的多孔质膜的平均厚度设为B3，中心部的多孔质膜的平均厚度设为A3。
2.根据权利要求1所述的柱状蜂窝结构过滤器，其特征在于，
以下关系成立，
(A1+A2+A3)/(B1+B2+B3)≥1.2。
3.根据权利要求1或2所述的柱状蜂窝结构过滤器，其特征在于，
关于位于柱状蜂窝结构过滤器的与第一隔室延伸的方向正交的截面的中心部的第一隔室，以下的(1)及(2)的关系成立，
(1)坐标值0.5X处的多孔质膜的平均厚度A2相对于坐标值0.2X处的多孔质膜的平均厚度A1的比值、即A2/A1为1.05～5.0，
(2)坐标值0.8X处的多孔质膜的平均厚度A3相对于坐标值0.2X处的多孔质膜的平均厚度A1的比值、即A3/A1为1.05～5.0。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的柱状蜂窝结构过滤器，其特征在于，
以下关系成立，
A1＞B1、A2＞B2且A3＞B3。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的柱状蜂窝结构过滤器，其特征在于，
多孔质膜的主成分为碳化硅、氧化铝、二氧化硅、堇青石或多铝红柱石。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的柱状蜂窝结构过滤器，其特征在于，
多孔质膜的气孔率为70％～85％。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的柱状蜂窝结构过滤器，其特征在于，
整个多孔质膜的平均厚度为4μm～50μm。
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