JP6144946B2 - ハニカムフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、ハニカムフィルタに関する。さらに詳しくは、排ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）の捕集に使用可能なハニカムフィルタに関する。

ディーゼルエンジン等の内燃機関、または各種燃焼装置から排出される排ガスには煤を主体とする粒子状物質が多量に含まれている。この粒子状物質がそのまま大気中に放出されると環境汚染を引き起こすため、内燃機関等からの排ガス流路には、粒子状物質を捕集するためのフィルタが搭載されることが一般的である。

こうした排ガス浄化用のフィルタとしては、例えば、セルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム構造部と、セルの一方の端部を封止する複数の目封止部と、を備えた目封止ハニカム構造体を挙げることができる。

この目封止ハニカム構造体においては、目封止部を設けることにより、排ガスの通過過程において、排ガスが隔壁を通り抜けるというプロセスが組み込まれるようになる。この排ガスが隔壁を通り抜けるというプロセスにおいて、排ガスに含まれる粒子状物質が隔壁によって捕捉される。そのため、目封止ハニカム構造体によれば、排ガス中の粒子状物質を低減することが可能になる。

目封止ハニカム構造体では、熱膨張などにより隔壁に応力が発生することがある。例えば、目封止ハニカム構造体において、隔壁を通過する前の排ガスを流通させるセルと、隔壁を通過した後の排ガスを流通させるセルとを隔てる隔壁にクラックが発生した場合、粒子状物質が漏れてしまう。

そこで、隔壁に生じる応力を緩和するため、セルの延びる方向に垂直な断面において、セルの断面形状の角部（隔壁が交差する部分）に丸みを付けた改良型ハニカム構造体が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−２８９９２５号公報

ところが、上述の改良型ハニカム構造体であっても、依然として隔壁にクラックが発生し、粒子状物質の漏れが生じてしまうことがある。

上記の問題に鑑みて、本発明の目的は、隔壁のクラック発生を抑制し、クラックが発生してしまう場合であっても粒子状物質の漏れを抑制可能なハニカムフィルタに関する技術を提供することにある。

本発明は、以下に示すハニカムフィルタである。

［１］ 流入端面から流出端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有するハニカム構造部と、前記複数のセルのうちの所定のセルである第１セルの前記流入端面側の開口部および前記複数のセルのうちの残余のセルである第２セルの前記流出端面側の開口部を目封止する目封止部複数個と、を備え、前記第１セルと前記第２セルとが交互に配置され、前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に垂直な断面において、前記複数のセルの断面は角部を有し、前記複数のセルの全個数のうちの２０％以上の個数の前記セルの前記角部を形成する部分の前記隔壁の少なくとも１の角部には凹部を有し、前記第１セルを形成する前記隔壁の前記凹部は、隣接する前記第１セルに向けて形成し、前記第２セルを形成する前記隔壁の前記凹部は、隣接する前記第２セルに向けて形成するとともに、前記第１セルを形成する前記隔壁の前記凹部は、隣接する前記第２セルに向けて形成されず、前記第２セルを形成する前記隔壁の前記凹部は、隣接する前記第１セルに向けて形成されず、以下の（１）及び（２）の少なくとも一方の条件を満たすハニカムフィルタ。
（１）前記凹部を有する前記隔壁により形成された前記第１セル（Ｅ）と、該第１セル（Ｅ）を形成する前記隔壁の前記凹部の凹む方向に隣接する他の前記第１セル（Ｆ）と、前記第１セル（Ｅ）と前記第１セル（Ｆ）とを結ぶ線に対して交差する位置で互いに隣接する一対の前記第２セル（ｅ）と前記第２セル（ｆ）との間において、
前記第２セル（ｅ）を形成する前記隔壁は前記第２セル（ｆ）に向けて凹む前記凹部を有さず、かつ、前記第２セル（ｆ）を形成する前記隔壁は前記第２セル（ｅ）に向けて凹む凹部を有さない。
（２）前記凹部を有する前記隔壁により形成された前記第２セル（ｇ）と、該第２セル（ｇ）を形成する前記隔壁の前記凹部の凹む方向に隣接する他の前記第２セル（ｈ）と、前記第２セル（ｇ）と前記第２セル（ｈ）とを結ぶ線に対して交差する位置で互いに隣接する一対の前記第１セル（Ｇ）と前記第１セル（Ｈ）との間において、
前記第１セル（Ｇ）を形成する前記隔壁は前記第１セル（Ｈ）に向けて凹む前記凹部を有さず、かつ、前記第１セル（Ｈ）を形成する前記隔壁は前記第１セル（Ｇ）に向けて凹む前記凹部を有さない。

［２］ 前記凹部を有する前記隔壁により形成された前記第１セル（Ｃ）と、該第１セル（Ｃ）を形成する前記隔壁の前記凹部の凹む方向に隣接する他の前記第１セル（Ｄ）と、前記第１セル（Ｃ）と前記第１セル（Ｄ）とを結ぶ線に対して交差する位置で互いに隣接する一対の前記第２セル（ｃ）と前記第２セル（ｄ）との間で、前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に垂直な断面において、前記第２セル（ｃ）における前記第２セル（ｄ）に最も近い位置にある前記角部および前記第２セル（ｄ）における前記第２セル（ｃ）に最も近い位置にある前記角部がともにＲ形状を有したＲ形状角部である前記［１］に記載のハニカムフィルタ。

［３］ 前記凹部を有する前記隔壁により形成された前記第１セル（Ｅ）と、該第１セル（Ｅ）を形成する前記隔壁の前記凹部の凹む方向に隣接する他の前記第１セル（Ｆ）と、前記第１セル（Ｅ）と前記第１セル（Ｆ）とを結ぶ線に対して交差する位置で互いに隣接する一対の前記第２セル（ｅ）と前記第２セル（ｆ）との間において、前記第２セル（ｅ）を形成する前記隔壁は前記第２セル（ｆ）に向けて凹む前記凹部を有さず、かつ、前記第２セル（ｆ）を形成する前記隔壁は前記第２セル（ｅ）に向けて凹む凹部を有さず、前記第１セル（Ｅ）を形成する前記隔壁の前記凹部から前記第１セル（Ｆ）までの前記隔壁の厚さＸ_Ｅ−Ｆは、前記第２セル（ｅ）と前記第２セル（ｆ）との間の前記隔壁の厚さＹ_ｅ−ｆよりも小さい前記［１］または［２］に記載のハニカムフィルタ。

［４］ 前記隔壁の厚さＸ_Ｅ−Ｆは、前記隔壁の厚さＹ_ｅ−ｆの０．５倍よりも大きく且つ前記隔壁の厚さＹ_ｅ−ｆの０．９倍よりも小さい前記［３］に記載のハニカムフィルタ。

［５］ 前記凹部を有する前記隔壁により形成された前記第２セル（ｇ）と、該第２セル（ｇ）を形成する前記隔壁の前記凹部の凹む方向に隣接する他の前記第２セル（ｈ）と、前記第２セル（ｇ）と前記第２セル（ｈ）とを結ぶ線に対して交差する位置で互いに隣接する一対の前記第１セル（Ｇ）と前記第１セル（Ｈ）との間において、前記第１セル（Ｇ）を形成する前記隔壁は前記第１セル（Ｈ）に向けて凹む前記凹部を有さず、かつ、前記第１セル（Ｈ）を形成する前記隔壁は前記第１セル（Ｇ）に向けて凹む前記凹部を有さず、前記第２セル（ｇ）を形成する前記隔壁の前記凹部から前記第２セル（ｈ）までの前記隔壁の厚さＹ_ｇ−ｈは、前記第１セル（Ｇ）と前記第１セル（Ｈ）との間の前記隔壁の厚さＸ_Ｇ−Ｈよりも小さい前記［１］〜［４］のいずれかに記載のハニカムフィルタ。

［６］ 前記隔壁の厚さＹ_ｇ−ｈは、前記隔壁の厚さＸ_Ｇ−Ｈの０．５倍よりも大きく且つ前記隔壁の厚さＸ_Ｇ−Ｈの０．９倍よりも小さい前記［５］に記載のハニカムフィルタ。

［７］ 前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に垂直な断面において、前記ハニカム構造部の断面の重心から外周までの距離の５０％以内の範囲の領域である中心領域と、前記中心領域の外周にある残余の領域である外周領域とを有し、前記中心領域に含まれる前記セルを形成する前記隔壁のみが前記凹部を有する前記［１］〜［６］のいずれかに記載のハニカムフィルタ。

［８］ 前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に垂直な断面において、前記ハニカム構造部の断面の重心から外周までの距離の５０％以内の範囲の領域である中心領域と、前記中心領域の外周にある残余の領域である外周領域とを有し、前記外周領域に含まれる前記セルを形成する前記隔壁のみが前記凹部を有する前記［１］〜［６］のいずれかに記載のハニカムフィルタ。

［９］ 前記第１セルを形成する前記隔壁は前記凹部を有し、かつ、前記第２セルを形成する前記隔壁は前記凹部を有さない前記［１］〜［８］のいずれかに記載のハニカムフィルタ。

本発明のハニカムフィルタによれば、複数のセルの全個数のうちの２０％以上の個数のセルの角部を形成する部分の隔壁が凹部を有するので、隔壁におけるクラックの発生を抑制することが可能になる。

本発明の一実施形態のハニカムフィルタについて、流入端面の側からみた模式的な斜視図である。 図１中に示されたハニカムフィルタの一部分の断面を表した模式図である。 図２中のＡ−Ａ’断面の一部を拡大した模式図である。 本発明の一実施形態のハニカムフィルタの隔壁にクラックが発生した場合を模式的に示した断面図である。 本発明の他の実施形態のハニカムフィルタのセルの延びる方向に垂直な断面の一部を拡大した模式図である。 本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタのセルの延びる方向に垂直な断面の一部を拡大した模式図である。 本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタのセルの延びる方向に垂直な断面の一部を拡大した模式図である。 本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタのセルの延びる方向に垂直な断面を示した模式図である。 本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタのセルの延びる方向に垂直な断面を示した模式図である。 本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタにおけるセルの延びる方向に垂直な断面の一部を拡大した模式図である。 凹部の一形態を模式的に表した断面図である。 凹部の他の形態を模式的に表した断面図である。 凹部のさらに他の形態を模式的に表した断面図である。 本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタについて、流入端面の側からみた模式的な斜視図である。 図１４中に示されたハニカムフィルタを構成するハニカムセグメントの模式的な斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタを構成するハニカムセグメントの模式的な斜視図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

１．ハニカムフィルタ：
図１〜図３に示されているように、本発明の一実施形態のハニカムフィルタ５０ａは、ハニカム構造部１０と、複数個の目封止部１９とを備えている。ハニカム構造部１０は、流入端面３から流出端面５まで延びる流体の流路となる複数のセル７を区画形成する隔壁９を有する。目封止部１９は、複数のセル７のうちの所定のセルである第１セル１１の流入端面３側の開口部および複数のセル７のうちの残余のセルである第２セル１５の流出端面５側の開口部を目封止する。ハニカム構造部１０では、第１セル１１と第２セル１５とが交互に配置されている。そして、ハニカム構造部１０のセル７の延びる方向（以下、「Ｚ方向」と簡略）に垂直な断面において、複数のセル７の断面は角部２１を有する。さらに、複数のセル７の全個数のうちの２０％以上の個数のセル７の角部２１を形成する部分の隔壁９は少なくとも１の角部２１に凹部を有する。なお、図１は、本発明の一実施形態のハニカムフィルタ５０ａについて、流入端面３の側からみた模式的な斜視図である。図２は、図１中に示されたハニカムフィルタ５０ａの一部分の断面を表した模式図である。図３は、図２中のＡ−Ａ断面の一部を拡大した模式図である。図面において、第１セル１１の断面については、網掛けで表す。

ハニカムフィルタ５０ａによれば、複数のセル７の全個数のうちの２０％以上の個数のセル７の角部２１を形成する部分の隔壁９が凹部１７を有するので、隔壁９におけるクラックの発生を抑制することが可能になる。詳しく述べると、ハニカムフィルタ５０ａでは、ハニカム構造部１０に熱応力が生じた場合に、凹部がクッションのように熱応力を緩和する役割を果たす。そのため、ハニカムフィルタ５０ａによれば、ハニカム構造部１０に熱応力が生じても、当該熱応力を緩和し、その結果、隔壁９におけるクラックの発生を抑制することができる。

また、ハニカムフィルタ５０ａでは、全個数のうちの２０〜９０％の個数のセル７の角部２１を形成する部分の隔壁９の少なくとも１の角部２１が凹部１７を有することが好ましい。このような構成にすることにより、クラック抑制に優れる。さらに、全個数のうちの３０〜８０％の個数のセル７の角部２１を形成する部分の隔壁９の少なくとも１の角部２１が凹部１７を有することがより好ましい。特に、全個数のうちの４０〜７０％の個数のセル７の角部２１を形成する部分の隔壁９の少なくとも１の角部２１が凹部１７を有することが最も好ましい。

また、ハニカムフィルタ５０ａでは、第１セル（Ａ）１１ａを形成する隔壁９の凹部１７は、第１セル（Ａ）１１ａに隣接する他の第１セル（Ｂ）１１ｂに向けて凹み、第２セル（ａ）１５ａを形成する隔壁９の凹部１７は、第２セル（ａ）１５ａに隣接する他の第２セル（ｂ）１５ｂに向けて凹むことが好ましい。本明細書にいう「凸部が隣接するセルに向けて凹む」とは、Ｚ方向に垂直な断面において、凹部の延びる方向の延長線上に「隣接するセル」の一部が存在することを意味する。

図４は、ハニカムフィルタ５０ａの隔壁９にクラックが発生した場合を模式的に示した断面図である。第１セル（Ａ）１１ａを形成する隔壁９の凹部１７が第１セル（Ａ）１１ａに隣接する他の第１セル（Ｂ）１１ｂに向けて凹んでいることにより、仮に隔壁９にクラック３５が発生する時に、当該クラック３５が第１セル（Ａ）１１ａを形成する隔壁９の凹部１７から第１セル（Ｂ）１１ｂに向かって形成される。また、第２セル（ａ）１５ａを形成する隔壁９の凹部１７は、第２セル（ａ）１５ａに隣接する他の第２セル（ｂ）１５ｂに向けて凹んでいることにより、クラック３５は、第２セル（ａ）１５ａを形成する隔壁９の凹部１７から第２セル（ｂ）１５ｂに向かって形成される。そのため、クラック３５によって、第１セル１１，１１同士、または第２セル１５，１５同士がつながる。よって、クラック３５によって第１セル１１と第２セル１５とがつながることを抑制する。第１セル１と第２セル２とが繋がってしまうと、第２セル１５に流入した排ガスを、隔壁９を通過させることなく、第１セル１１から排出させてしまう。すなわち、第１セル１１と第２セル１５とが繋がってしまうと、粒子状物質の漏れが生じてしまう。ハニカムフィルタ５０ａでは、クラック３５によって第１セル１１と第２セル１５とがつながることを抑制するので、その結果として、粒子状物質の漏れを抑制することが可能となる。

図５は、本発明の他の実施形態のハニカムフィルタ５０ｂのＺ方向に垂直な断面の一部を拡大した模式図である。第１セル（Ｃ）１１ｃは、凹部１７を有する隔壁９により形成されている。第１セル（Ｄ）１１ｄは、第１セル（Ｃ）１１ｃを形成する隔壁９の凹部１７の凹む方向に隣接する。第２セル（ｃ）１５ｃおよび第２セル（ｄ）１５ｄは、第１セル（Ｃ）１１ｃと第１セル（Ｄ）１１ｄとを結ぶ線に対して交差する位置で互いに隣接する一対のセルである。ハニカムフィルタ５０ｂのように、ハニカム構造部１０のＺ方向に垂直な断面において、第２セル（ｃ）１５ｃにおける第２セル（ｄ）１５ｄに最も近い位置にある角部２１および第２セル（ｄ）１５ｄにおける第２セル（ｃ）１５ｃに最も近い位置にある角部２１がともにＲ形状を有したＲ形状角部２３であることが好ましい。上記の構成にてＲ形状角部２３が形成されている場合には、隔壁９に生じる応力をより一層確実に緩和することが可能になる。

本明細書にいう「Ｒ形状を有する角部２１」とは、角部２１の先端が丸みを帯びていることを意味する。

図６は、本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタ５０ｃのＺ方向に垂直な断面の一部を拡大した模式図である。ハニカムフィルタ５０ｃのように、凹部１７を有する隔壁９により形成された第１セル（Ｅ）１１ｅと、該第１セル（Ｅ）１１ｅを形成する隔壁９の凹部１７の凹む方向に隣接する他の第１セル（Ｆ）１１ｆと、第１セル（Ｅ）１１ｅと第１セル（Ｆ）１１ｆとを結ぶ線に対して交差する位置で互いに隣接する一対の第２セル（ｅ）１５ｅと第２セル（ｆ）１５ｆとの間において、以下の、第１の関係および第２の関係を満たすことが好ましい。第１の関係は、第２セル（ｅ）１５ｅを形成する隔壁９は第２セル（ｆ）１５ｆに向けて凹む凹部１７を有さず、かつ、第２セル（ｆ）１５ｆを形成する隔壁９は第２セル（ｅ）１５ｅに向けて凹む凹部１７を有さないことである。第２の関係は、第１セル（Ｅ）１１ｅを形成する隔壁９の凹部１７から第１セル（Ｆ）１１ｆまでの隔壁９の厚さＸ_Ｅ−Ｆは、第２セル（ｅ）１５ｅと第２セル（ｆ）１５ｆとの間の隔壁９の厚さＹ_ｅ−ｆよりも小さいことである。上記の第１の関係および第２の関係を満たす場合、隔壁９の強度を維持しつつ、仮にクラック３５が生じてしまう場合に、第１セル（Ｅ）１１ｅと第１セル（Ｆ）１１ｆとつなぐクラック３５の形成を誘導しやくなる。その結果として、第１セル１１と第２セル１５とをつなぐクラック３５の形成を抑制することが可能となる。

さらに、上記の第１の関係および第２の関係に加えて、隔壁９の厚さＸ_Ｅ−Ｆは、隔壁９の厚さＹ_ｅ−ｆの０．５倍よりも大きく且つ隔壁９の厚さＹ_ｅ−ｆの０．９倍よりも小さいことがより好ましい。「０．５×Ｙ_ｅ−ｆ＜Ｘ_Ｅ−Ｆ＜０．９×Ｙ_ｅ−ｆ」を満たす場合、隔壁９の強度維持、および第１セル（Ｅ）１１ｅと第１セル（Ｆ）１１ｆとつなぐクラック３５の形成を誘導する作用をさらに確実に発揮させることが可能になる。その結果として、第１セル１１と第２セル１５とをつなぐクラック３５の形成をさらに確実に抑制することが可能となる。

図７は、本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタ５０ｄのＺ方向に垂直な断面の一部を拡大した模式図である。ハニカムフィルタ５０ｄのように、凹部１７を有する隔壁９により形成された第２セル（ｇ）１５ｇと、該第２セル（ｇ）１５ｇを形成する隔壁９の凹部１７の凹む方向に隣接する他の第２セル（ｈ）１５ｈと、第２セル（ｇ）１５ｇと第２セル（ｈ）１５ｈとを結ぶ線に対して交差する位置で互いに隣接する一対の第１セル（Ｇ）１１ｇと第１セル（Ｈ）１１ｈとの間において、以下の、第３の関係および第４の関係を満たすことが好ましい。第３の関係は、第１セル（Ｇ）１１ｇを形成する隔壁９は第１セル（Ｈ）１１ｈに向けて凹む凹部１７を有さず、かつ、第１セル（Ｈ）１１ｈを形成する隔壁９は第１セル（Ｇ）１１ｇに向けて凹む凹部１７を有さないことである。第４の関係は、第２セル（ｇ）１５ｇを形成する隔壁９の凹部１７から第２セル（ｈ）１５ｈまでの隔壁９の厚さＹ_ｇ−ｈは、第１セル（Ｇ）１１ｇと第１セル（Ｈ）１１ｈとの間の隔壁９の厚さＸ_Ｇ−Ｈよりも小さいことである。上記の第３の関係および第４の関係を満たす場合、隔壁９の強度を維持しつつ、クラック３５が生じてしまう場合に、第２セル（ｇ）１５ｇと第２セル（ｈ）１５ｈとつなぐクラック３５の形成を誘導しやくなる。その結果として、第１セル１１と第２セル１５とをつなぐクラック３５の形成を抑制することが可能となる。

さらに、上記の第３の関係および第４の関係に加えて、隔壁９の厚さＹ_ｇ−ｈは、隔壁９の厚さＸ_Ｇ−Ｈの０．５倍よりも大きく且つ隔壁９の厚さＸ_Ｇ−Ｈの０．９倍よりも小さいことが好ましい。「０．５×Ｘ_Ｇ−Ｈ＜Ｙ_ｇ−ｈ＜０．９×Ｘ_Ｇ−Ｈ」を満たす場合、隔壁９の強度維持、および第２セル（ｇ）１５ｇと第２セル（ｈ）１５ｈとつなぐクラック３５の形成を誘導する作用をさらに確実に発揮させることが可能になる。その結果として、第１セル１１と第２セル１５とをつなぐクラック３５の形成をさらに確実に抑制することが可能となる。

図８は、本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタ５０ｅのＺ方向に垂直な断面を示した模式図である。ハニカムフィルタ５０ｅでは、ハニカム構造部１０のＺ方向に垂直な断面において、ハニカム構造部１０の断面の重心Ｃから外周までの距離の５０％以内の範囲の領域である中心領域２７と、中心領域２７の外周にある残余の領域である外周領域２５とを有する。なお、図８中の一点鎖線は、中心領域２７と外周領域２５との境界を表す。ハニカムフィルタ５０ｅでは、中心領域２７に含まれるセル７を形成する隔壁９のみが凹部１７を有する。当該ハニカムフィルタ５０ｅのように、中心領域２７に含まれるセル７を形成する隔壁９のみが凹部１７を有することが好ましい。中心領域２７に含まれるセル７を形成する隔壁９のみが凹部１７を有する場合、クラックの形成を抑制することができる。また、クラックが形成される状況の際に、第１セル１１同士および／または第２セル１５同士を繋ぐかたちで、クラックが形成されように誘導することができる。

本明細書において「ハニカム構造部の断面の重心」とは、ハニカム構造部の断面全体を穴の無い均一な平面と仮定した場合における当該平面の重心の位置を意味する。本明細書において「中心領域２７に含まれるセル７」には、中心領域と外周領域との境界に重なるセル７も該当することとする。

さらに、中心領域２７に含まれるセル７を形成する隔壁９のみが凹部１７を有する場合、重心Ｃから外周に向けてセル７の個数を積算する場合に、重心Ｃから数えてセル７の全個数の２０〜９０％に相当する個数のセル７を形成する隔壁９のみが凹部１７を有することがより好ましい。このような構成とすることにより、クラックの形成を抑制することができる。また、クラックが形成される状況の際に、第１セル１１同士および／または第２セル１５同士を繋ぐかたちで、クラックが形成されように誘導することができる。

図９は、本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタ５０ｆのＺ方向に垂直な断面を示した模式図である。ハニカムフィルタ５０ｆでは、ハニカム構造部１０のＺ方向に垂直な断面において、ハニカム構造部１０の断面の重心Ｃから外周までの距離の５０％以内の範囲の領域である中心領域２７と、中心領域２７の外周にある残余の領域である外周領域２５とを有する。なお、図９中の一点鎖線は、中心領域２７と外周領域２５との境界を表す。ハニカムフィルタ５０ｆでは、外周領域２５に含まれるセルを形成する隔壁９のみが凹部１７を有する。当該ハニカムフィルタｆのように、外周領域２５に含まれるセル７を形成する隔壁９のみが凹部１７を有することが好ましい。外周領域２５に含まれるセル７を形成する隔壁９のみが凹部１７を有する場合、クラックの形成を抑制することができる。また、クラックが形成される状況の際に、第１セル１１同士および／または第２セル１５同士を繋ぐかたちで、クラックが形成されように誘導することができる。

さらに、外周領域２５に含まれるセル７を形成する隔壁９のみが凹部１７を有する場合、外周から重心Ｃに向けてセル７の個数を積算する場合に、外周から数えてセルの全個数の２０〜９０％に相当する個数のセルを形成する隔壁９のみが凹部１７を有することが好ましい。このような構成とすることにより、クラックの形成を抑制することができる。また、クラックが形成される状況の際に、第１セル１１同士および／または第２セル１５同士を繋ぐかたちで、クラックが形成されように誘導することができる。

図１０は、本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタ５０ｇにおけるＺ方向に垂直な断面の一部を拡大した模式図である。ハニカムフィルタ５０ｇのように、第１セル１１を形成する隔壁９は凹部１７を有し、かつ、第２セル１５を形成する隔壁９は凹部１７を有さないことが好ましい。このような構成にすることにより、粒子状物質の漏れをより確実に抑制することが可能になる。

図１１、図１２は、凹部１７の一形態をそれぞれ模式的に表した断面図である。図１１に示されている凹部１７は、丸みを帯びて凹んでいる。図１２に示されている凹部１７は、四角形で凹んでいる。これらのように、Ｚ方向に垂直な断面において、凹部１７の形態は特に制限されない。

図１３は、本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタ５０ｈにおけるＺ方向に垂直な断面の一部を拡大した模式図である。ハニカムフィルタ５０ｈのように、隣接する第１セル（Ｉ）１１ｉと第１セル（Ｊ）１１ｊとの間において、第１セル（Ｉ）１１ｉを形成する隔壁９が第１セル（Ｊ）１１ｊに向かって凹む凹部１７を有し、かつ、第１セル（Ｊ）１１ｊを形成する隔壁９が第１セル（Ｉ）１１ｉに向かって凹む凹部１７を有していてもよい。このような構成の場合、第１セル（Ｉ）１１ｉと第１セル（Ｊ）１１ｊとつなぐクラック３５の形成をより確実に誘導し易くなる。その結果として、第１セル１１と第２セル１５とをつなぐクラック３５の形成を確実に抑制することが可能となる。

また、図示しないが、隣接する第２セル（ｉ）１５と第２セル（ｊ）１５との間において、第２セル（ｉ）１５を形成する隔壁９が第２セル（ｊ）１５に向かって凹む凹部１７を有し、かつ、第２セル（ｊ）を形成する隔壁９が第２セル（ｉ）１５に向かって凹む凹部１７を有していてもよい。このような構成の場合、第２セル（ｉ）１５と第２セル（ｊ）１５とつなぐクラック３５の形成をより確実に誘導し易くなる。その結果として、第１セル１１と第２セル１５とをつなぐクラック３５の形成を確実に抑制することが可能となる。

図１４は、本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタ５０ｉについて、流入端面３の側からみた模式的な斜視図である。図１５は、図１４中に示されたハニカムフィルタ５０ｉを構成するハニカムセグメント１（１ａ）の模式的な斜視図である。ハニカムフィルタ５０ｉは、複数個のハニカムセグメント１ａと、複数個の目封止部１９と、接合層３３とを備える。ハニカムセグメント１ａは、一方の端面である流入端面３から他方の端面である流出端面５まで延びる流体の流路となる複数のセル７を区画形成する隔壁９を有する。目封止部１９は、ハニカムセグメント１ａに形成された複数のセル７のうちの所定のセルである第１セル１１の流入端面３側の開口部および複数のセル７のうちの残余のセル７である第２セル１５の流出端面５側の開口部を封止する。ハニカムセグメント１ａの外周は、側壁３７によって囲まれている。接合層３３は、複数個のハニカムセグメント１ａの側面３９（側壁３７の外表面）同士の少なくとも一部を接合する。

ハニカムフィルタ５０ｉでは、ハニカム構造部１０が複数個のハニカムセグメント１ａにより構成されている。ハニカムフィルタ５０ｉでは、複数個のハニカムセグメント１ａは、「凹部有りセグメント」および「凹部無しセグメント」から構成される。「凹部有りセグメント」とは、「凹部を有する隔壁」を有するハニカムセグメント１ａである。「凹部無しセグメント」とは、「凹部を有する隔壁」を有さないハニカムセグメント１ａである。ハニカムフィルタ５０ｉでは、ハニカム構造部１０の中央部分を構成する縦２個×横２個のハニカムセグメント１ａが「凹部有りセグメント」である。また、ハニカム構造部１０の外周を構成する残余のハニカムセグメント１ａが「凹部無しセグメント」である。このような「凹部有りセグメント」および「凹部無しセグメント」の構成にすることにより、クラックの形成を抑制することができる。また、クラックが形成される状況の際に、第１セル１１同士および／または第２セル１５同士を繋ぐかたちで、クラックが形成されように誘導することができる。

また、ハニカム構造部１０の中央部分を構成する縦２個×横２個のハニカムセグメント１ａが「凹部無しセグメント」であり、かつ、ハニカム構造部１０の外周を構成する残余のハニカムセグメント１ａが「凹部有りセグメント」としてもよい。このような「凹部有りセグメント」および「凹部無しセグメント」の構成にすることにより、クラックの形成を抑制することができる。また、クラックが形成される状況の際に、第１セル１１同士および／または第２セル１５同士を繋ぐかたちで、クラックが形成されように誘導することができる。

なお、ハニカムフィルタ５０ｉを構成するハニカムセグメント１ａの個数についても特に制限はない。例えば、図１４に示すハニカムフィルタ５０ｉは、円筒形状の外観を備えたものであり、１６個のハニカムセグメント１ａを備えたものである。このハニカムフィルタ５０ｉにおいては、４個のハニカムセグメント１ａが完全セグメントであり、この完全セグメントが、Ｚ方向に直交する断面において、縦２個×横２個の配列で並んだ状態になっている。また、上記４個の完全セグメントの外周（Ｚ方向に直交する断面における外周）に位置する１２個のハニカムセグメント１ａが、不完全セグメントである。不完全セグメントの形状は、Ｚ方向に直交する断面形状の一部に、ハニカムフィルタ５０ｉの外周形状に対応した形状（例えば、円弧部分）を有する。

例えば、図１４に示されている、円筒形状の外観を有するハニカムフィルタ５０ｉについては、まず、１６個の完全セグメントを縦４個×横４個にて配置して接合してハニカムセグメント接合体を作製する。次いで、ハニカムセグメント接合体の外周を円形の断面形状となるように研削し、外周をコート材（外周壁３１の材料）でコートすることにより、得ることが可能である。このとき、一部を研削されたハニカムセグメント１ａが不完全セグメントとなる。

以下、本発明のハニカムフィルタにおける「その他の特徴」を説明する。

ハニカムフィルタ５０では、隔壁９の気孔率が２０〜８０％であることが好ましく、さらに、３０〜７０％であることがより好ましく、特に、４０〜６０％であることが最も好ましい。気孔率が２０％未満の場合には、圧力損失が増大してしまう恐れがある。気孔率が８０％超の場合には、ハニカムフィルタ５０の構造的強度が劣る恐れがある。本明細書において「隔壁の気孔率」とは、水銀ポロシメータにより測定した値である。

隔壁９の平均細孔径は、５〜３０μｍであることが好ましく、７〜２５μｍであることが更に好ましく、９〜２０μｍであることが特に好ましい。隔壁９の平均細孔径を上記範囲とすることにより、ハニカムフィルタ５０の強度を維持し、初期の圧力損失の増加を更に抑制することができる。平均細孔径が５μｍより小さいと、ハニカムフィルタ５０の初期の圧力損失が高くなることがある。平均細孔径が３０μｍより大きいと、アッシュ、微粒子状物質の捕集性能が低下することがある。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。

ハニカムフィルタ５０では、隔壁９の厚さは、０．１〜０．４ｍｍであることが好ましく、さらに、０．１５〜０．３５ｍｍであることがより好ましく、特に、０．２〜０．３ｍｍであることが特に好ましい。隔壁９の厚さが０．１ｍｍ未満の場合には、ハニカムフィルタ５０の構造的強度が劣る恐れがある。隔壁９の厚さが０．４ｍｍ超の場合には、圧力損失が増大してしまう恐れがある。

本明細書において「隔壁９の厚さ」とは、Ｚ方向に対して垂直な断面において、隣接する２つのセル７を区画する隔壁９の厚さのことを意味する。「隔壁９の厚さ」は、例えば、画像解析装置（ニコン社製、商品名「ＮＥＸＩＶ、ＶＭＲ−１５１５」）によって測定することができる。

ハニカムフィルタ５０では、セル密度は、２３〜７０個／ｃｍ^２であることが好ましく、さらに、３１〜６２個／ｃｍ^２であることがより好ましく、特に、３８〜５５個／ｃｍ^２であることが最も好ましい。セル密度が２３個／ｃｍ^２未満である場合には、排気ガスと触媒との接触面積が小さくなるので、排気ガスの浄化性能が劣る恐れがある。セル密度が７０個／ｃｍ^２超である場合には、圧力損失が著しく高くなってしまうことがある。本明細書において「セル密度」とは、Ｚ方向に垂直な断面における単位面積当たり（１ｃｍ^２当たり）のセル７の個数を意味する。

ハニカムフィルタ５０では、Ｚ方向に垂直な断面において、セル７の形状は、特に限定されず、例えば、三角形、四角形、六角形、八角形等の多角形形状とすることができる。なお、Ｚ方向に垂直な断面において、セル７の形状は、第１セル１１を三角形としかつ第２セル１５を六角形とする組み合わせや、第１セル１１を四角形としかつ第２セル１５を八角形とする組み合わせなど、複数種の多角形を組み合わせてもよい。あるいは、第１セル１１について、三角形のものと六角形のものとを混合させた形態としてもよい。

また、ハニカムフィルタ５０では、Ｚ方向に垂直な断面において、第１セル１１の開口面積と第２セル１５の開口面積が異なっていてもよい。特に、第２セル１５の開口面積が第１セルの開口面積と比べて大きいことが好ましい。ハニカムフィルタ５０では、排ガスは第２セル１５内に流入し、第２セル１５を取り囲む隔壁９によって粒子状物質が捕捉される。すなわち、ハニカムフィルタ５０では、第２セル１５を取り囲む隔壁９が粒子状物質の捕捉を担う。第２セル１５の開口面積が第１セル１１の開口面積よりも大きい場合には、粒子状物質の捕捉を担う隔壁９の表面積が大きくなるので、多量の粒子状物質を捕捉することが可能になる。また、第２セル１５の開口面積が第１セル１１の開口面積よりも大きい場合には、粒子状物質を捕捉した状況での圧力損失を抑制することも可能になる。

図１６は、本発明のさらに他の実施形態のハニカムフィルタを構成するハニカムセグメント１ｂの模式的な斜視図である。図示されているように、ハニカムセグメント１ｂでは、Ｚ方向に垂直な断面において、第２セル１５の開口面積が第１セルの開口面積と比べて大きい。そして、Ｚ方向に垂直な断面において、第１セル１１の形状は四角形であり、第２セル１５の形状は八角形である。ここでは図示しないが、例えば、ハニカムセグメント１ｂにおいて、目封止部１９の配置態様を逆にすれば、第１セル１１の開口面積が第２セル１５の開口面積よりも大きいものとできる。

さらに、ハニカムフィルタ５０では、第１セル１１と第２セル１５とが交互に配置されていても、あるいは、第１セル１１と第２セル１５とが交互に配置されていなくてもよい。また、ハニカムフィルタ５０では、第１セル１１の数と第２セル１５の数が同じであってもよいし、第１セル１１の数と第２セル１５の数が異なっていてもよい。第１セルの数と第２セルの数が異なる場合には、第２セル１５の数が第１セル１１の数よりも多いことが好ましい。第２セル１５の数が第１セル１１の数と比べて多い場合には、粒子状物質の捕捉を担う隔壁９の総表面積が大きくなるので、多量の粒子状物質を捕捉することが可能になる。さらに、第２セル１５の数が第１セル１１の数と比べて多い場合には、第２セル１５の数が、第１セル１１の数に対して百分率比で３０〜４００％多いことがより好ましい。

隔壁９の材料としては、セラミックが好ましい。セラミックの中では、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト、ムライト、アルミナ、チタン酸アルミニウム、窒化珪素、及び炭化珪素−コージェライト系複合材料からなる群から選択される少なくとも１種を用いることさらに好ましい。これらの材料を用いることにより、強度および耐熱性に優れたものとなる。特に、隔壁９は、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、アルミナ、チタン酸アルミニウム、窒化珪素、及び炭化珪素−コージェライト系複合材料からなる群から選択される１種を主成分とすることがより一層好ましい。なお、本明細書において「主成分」というときは、全体の５０質量％以上含有することをいう。例えば、「炭化珪素を主成分とする」とは、隔壁９が炭化珪素を５０質量％以上含有していることをいう。

ハニカムフィルタ５０では、構造的強度を高める観点から、ハニカム構造部１０の外周が外周壁３１によって取り囲まれているとよい。外周壁３１の厚さは、特に限定されないが、０．３〜１．５ｍｍが好ましい。外周壁３１の厚さを上記範囲内とする場合には、ハニカムフィルタ５０の強度を適度に維持しつつ、圧力損失の増大を防止することができる。

ハニカムフィルタ５０では、外周壁３１の材質は、隔壁９と同じであることが好ましいが、異なっていてもよい。

ハニカムフィルタ５０では、外周壁３１の形状は、特に限定されない。外周壁３１の形状は、図１に示された円筒形状や、それ以外にも、Ｚ方向に垂直な断面形状が楕円形の筒形状、Ｚ方向に垂直な断面形状が四角形、五角形、六角形等の多角形の筒形状等であってもよい。

目封止部１９の材料としては、隔壁９の材料と同じものを挙げることができ、隔壁９の材料と同じものを用いることが好ましい。

なお、ハニカムフィルタ５０が、複数個のハニカムセグメント１を接合して作られたものである場合には、以下の接合層３３であるとよい。

接合層３３は、複数個のハニカムセグメント１を接合して一体化するための接合材からなるものである。

接合層３３の実際の厚さについては、ハニカムセグメント１の形状、複数個のハニカムセグメント１の配列などによって、適宜決定される。

また、接合層３３は、ハニカムセグメント１の流入端面３から流出端面５まで配設されていることが好ましい。

接合層３３の材料については特に制限はないが、例えば、炭化珪素、アルミナ、窒化珪素、等のセラミック粒子を、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナにより結合した材料等を好適例として挙げることができる。このような材料を用いることによって、ハニカムフィルタ５０に生じる熱応力を良好に低減することができる。また、このような材料を用いることにより、接合層３３が、ハニカムフィルタ５０に負荷がかかったときの緩衝材としての役割も果たす。

また、接合層３３としては、熱膨張係数が、２．０×１０^−６／Ｋ以上、４．０×１０^−６／Ｋ以下であることが好ましい。また、接合層３３のヤング率は、０．０１ＧＰａ以下であることが好ましい。熱膨張係数は、接合層３３の４０℃から８００℃における熱膨張係数とする。

２．ハニカムフィルタの製造方法：
次に、本実施形態のハニカムフィルタを製造する方法について説明する。まず、ハニカムフィルタを作製するための坏土を調製し、この坏土を成形して、ハニカム成形体を作製する（成形工程）。得られたハニカム成形体を、乾燥して、ハニカム乾燥体を得ることが好ましい。

次に、得られたハニカム成形体（或いは、必要に応じて行われた乾燥後のハニカム乾燥体）を焼成してハニカム構造体を作製する（ハニカム構造体作製工程）。

次に、得られたハニカム構造体の流入端面における所定のセル（第１セル）の開口部、及び流出端面における残余のセル（第２セル）の開口部に目封止を施して、目封止部を形成する（目封止工程）。

このようにして本実施形態のハニカムフィルタを製造することができる。以下、各製造工程について更に詳細に説明する。

２−１．成形工程：
まず、成形工程においては、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ハニカム成形体を形成する。

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、炭化珪素（ＳｉＣ）、珪素−炭化珪素系複合材料、窒化珪素、コージェライト化原料、コージェライト、ムライト、アルミナ、チタニア、炭化珪素、チタン酸アルミニウムなどを挙げることができる。そして、炭化珪素（ＳｉＣ）、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト化原料、コージェライト、ムライト、アルミナ、チタニア、炭化珪素、及びチタン酸アルミニウムからなる群から選択された少なくとも１種であることが好ましい。なお、「珪素−炭化珪素系複合材料」とは、炭化珪素（ＳｉＣ）を骨材としてかつ珪素（Ｓｉ）を結合材として形成されたものである。「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って、焼成されてコージェライトになるものである。

また、この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部の構造、材質等に合わせた組成比とすることが好ましい。

セラミック成形原料を成形する際には、まず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。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、射出成形等の従来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。

例えば、隔壁の凹部の形状と相補的なかたちで、口金のスリットに凸部を形成しておくことにより、凹部を有する隔壁を押出成形することが可能になる。

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が、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、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。

２−２．ハニカム構造体作製工程：
次に、得られたハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得る。なお、ハニカム成形体の焼成は、ハニカム成形体に目封止部を配設した後に行ってもよい。

また、ハニカム成形体を焼成（本焼成）する前には、その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り、その方法は、特に限定されるものではなく、中の有機物（有機バインダ、分散剤、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℃程度であるので、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。

ハニカム成形体の焼成（本焼成）は、仮焼した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）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、４〜６時間が好ましい。

２−３．目封止工程：
次に、ハニカム構造体の第１セルの流入端面側の端部と残余の第２セルの流出端面側の端部とに、目封止材料を充填して、目封止部を形成する。

ハニカム構造体に目封止材料を充填する際には、例えば、まず、流入端面側の端部に目封止材料を充填し、その後、流出端面側の端部に目封止材料を充填する。端部に目封止材料を充填する方法としては、以下のマスキング工程と圧入工程とを有する方法を挙げることができる。マスキング工程は、ハニカム構造体の一方の端面（例えば、流入端面）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、「ハニカム構造部の、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構造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構造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。

次に、ハニカム構造体に充填された目封止材料を乾燥させて、目封止部を形成し、目封止ハニカム構造体、すなわちハニカムフィルタを得る。なお、ハニカム構造体の両端部に目封止材料を充填した後に、目封止材料を乾燥させてもよいし、ハニカム構造体の一方の端部に充填した目封止材料を乾燥させた後に、他方の端部に目封止材料を充填し、その後、他方の端部に充填した目封止材料を乾燥させてもよい。更に、目封止材料を、より確実に固定化する目的で、焼成してもよい。また、乾燥前のハニカム成形体又は乾燥後のハニカム成形体（ハニカム乾燥体）に目封止材料を充填し、乾燥前のハニカム成形体又はハニカム乾燥体と共に、目封止材料を焼成してもよい。

なお、作製しようとするハニカムフィルタが、複数個のハニカムセグメントを接合して作られたものである場合には、上述のハニカム構造体と同様の方法で、ハニカムセグメントを作製し、ハニカムセグメントのセルの端部に目封止部を形成する。

次に、得られた各ハニカムセグメントを接合材で接合して、複数個のハニカムセグメントが、互いの側面同士を対向するように隣接して配置されるとともに、対向する側面同士が接合層により接合されたハニカムセグメント接合体を作製する。

ハニカムセグメントは、接合材を用いて接合されることが好ましい。接合材をハニカムセグメントの側面に塗布する方法は、特に限定されず、刷毛塗り等の方法を用いることができる。

接合材としては、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スラリー等を挙げることができる。

ハニカムセグメントの側面同士を接合する接合材が、作製されるハニカムフィルタにおける接合層となる。

複数個のハニカムセグメントを接合材によって接合した後、得られたハニカムセグメントの接合体の外周部分を切削して所望の形状にすることが好ましい。また、ハニカムセグメントを接合し、ハニカムセグメントの接合体の外周部分を切削した後に、その外周部分に外周コート材を配設して、ハニカムフィルタを作製することが好ましい。この外周コート材が、ハニカムフィルタの外周壁となる。このような外周壁を配設することにより、ハニカムフィルタの真円度が向上する等の利点がある。

このように構成することによって、本実施形態のハニカムフィルタを製造することができる。但し、本実施形態のハニカムフィルタの製造方法は、上述した製造方法に限定されることはない。

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
セラミック原料として、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末とを８０：２０の質量割合で混合したものを用いた（表１中で「隔壁の材質」を「ＳｉＣ」と表示）。そして、これに、バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロース、造孔材として吸水性樹脂を添加するとともに、水を添加して成形原料を作製した。得られた成形原料を、ニーダーを用いて混練して、坏土を得た。

次に、得られた坏土を、真空押出成形機を用いて成形し、隔壁によって複数のセルが区画形成されたハニカムセグメントの成形体を複数個作製した。なお、ハニカムセグメントの成形体は、２種類の口金を用いて、「『凹部を有す隔壁により形成されたセル』と『凹部を有さない隔壁により形成されたセル』とが互い違いに配置されたもの」（以下、「凹部有りセグメント」）、「『凹部を有さない隔壁により形成されたセル』のみが配置されたもの」（以下、「凹部無しセグメント」）の２種類を作製した。

次に、得られたハニカムセグメントの成形体を高周波誘電加熱乾燥した後、熱風乾燥機を用いて１２０℃で２時間乾燥した。なお、乾燥時には、ハニカムセグメントの成形体の流出端面が、鉛直下向きになるように配置して乾燥を行った。

乾燥後のハニカムセグメントの成形体に、目封止部を形成した。まず、ハニカムセグメントの成形体の流入端面側のセルの開口部に、マスクを施した。このとき、マスクを施したセルと、マスクを施さないセルとが交互に並ぶようにした。なお、流入端面では、「凹部を有さない隔壁により形成されたセル」の開口部にマスクを施した。そして、ハニカムセグメントの成形体のマスクを施した側の端部を目封止スラリーに浸漬して、マスクが施されていないセルの開口部に目封止スラリーを充填した。そして、乾燥後のハニカムセグメントの成形体の流出端面における残りのセル（即ち、流入端面において目封止部を形成していないセル）についても、同様にして、目封止部を形成した。

そして、目封止部を形成したハニカムセグメントの成形体を脱脂し、焼成して、目封止部がセルの開口部に配設されたハニカムセグメントを得た。脱脂の条件は、５５０℃で３時間とした。焼成の条件は、アルゴン雰囲気下で、１４５０℃、２時間とした。なお、焼成時には、ハニカムセグメントの成形体の流出端面が、鉛直下向きになるように配置して焼成を行った。

得られたハニカムセグメントは、隔壁厚さが０．３ｍｍであり、セル密度が４７個／ｃｍ^２であった。また、ハニカムセグメントは、長さ１５２．４ｍｍで、四角柱形状（３６ｍｍ×３６ｍｍの正方形の断面形状）であった。また、第１セルの断面形状および第２セルの断面形状は共に「四角形」（正方形）であった。

上述のハニカムセグメントを１６個作製した。そして、１６個のハニカムセグメントが、４個×４個の並びになるようにして、接合材で接合し、接合材を乾燥させてハニカムセグメントの接合体を得た。乾燥させた接合材が、接合層となる。接合材をハニカムセグメントの側面に塗布する際には、接合層の厚さが１．０ｍｍとなるようにした。

なお、接合の際には、中心部分の縦２個×横２個のハニカムセグメントを「凹部有りセグメント」とし（表１中において、「凹部付隔壁の存在する場所」を、「中心」と表示）、これらの周囲の１２個のハニカムセグメント１を「凹部無しセグメント」とした。

次に、ハニカムセグメントの接合体を、まず、その全体形状が円筒形状となるように、外周を研削加工した。

その後、研削加工したハニカムセグメントの接合体の外周に、セラミック材料を塗工して外周コート部を形成し、ハニカムフィルタを得た。ハニカムフィルタのＺ方向に垂直な断面の形状は、直径が１４３．８ｍｍの円形であった。また、ハニカムフィルタのＺ方向の長さは１５２．４ｍｍであった。以上により、接合型のハニカムフィルタを得た（表１中で「フィルタ構造」を「接合型」と表示）。全セル数に対する凹部を有する隔壁から形成されたセルの数の割合を表１に示す（表１中では「凹部付隔壁から形成されたセルの割合」と表示）。

（実施例２〜７、比較例１）
実施例２〜７、比較例１のハニカムフィルタについては、各条件を表１に示すものとなるように変更した以外は、実施例１と同様に作製した。セルの断面の角部の中にＲ形状角部が存在する場合には、表１中において「（Ｒ角部あり）」と記している。

（比較例２）
全てのハニカムセグメントを「凹部無しセグメント」とした以外は、実施例１と同様に作製した。

（実施例８）
コージェライト化原料として、アルミナ、水酸化アルミニウム、カオリン、タルク、およびシリカを使用した（表１中で「隔壁の材質」を「コージェライト」と表示）。コージェライト化原料１００質量部に、造孔材５質量部、水（分散媒）８５質量部、吸水性ヒドロキシプロピルメチルセルロース（有機バインダ）８質量部、および界面活性剤３質量部を添加した。その後、混合、さらに混練して、坏土を得た。

次に、所定の金型を用いて坏土を押出成形してハニカム成形体を得た。ハニカム成形体は、セルの延びる方向に直交する断面において四角形のセルが形成され、全体形状が円柱形状であった。そして、得られたハニカム成形体をマイクロ波乾燥機で乾燥した。その後、更に熱風乾燥機で完全に乾燥させた。続いて、乾燥させたハニカム成形体の両端面を切断し、所定の寸法に整えた。なお、口金において、第１セルと第２セルとが交互に配置されたハニカム成形体が成形されることを想定し、「外周領域」において第１セルに該当する隔壁を成形するスリットに、適当数の凸部（隔壁の凹部と相補的な形状）を設けた。口金における凸部の数を調整することにより、最終的に得られるハニカムフィルタにおける「全セル数に対する凹部を有する隔壁から形成されたセルの数の割合」（凹部付隔壁から形成されたセルの割合）を調整した。

このようにして得られたハニカム成形体を、更に、１４１０〜１４４０℃で、５時間、焼成することによってハニカム構造体を得た。

得られたハニカム構造体は、Ｚ方向に垂直な断面における直径が１４３．８ｍｍであり、Ｚ方向の長さが１５２．４ｍｍであった。ハニカム構造体における、各条件を表１に示す。以上により、一体構造のハニカムフィルタを得た（表１中で「フィルタ構造」を「一体構造」と表示）。また、第１セルの断面形状および第２セルの断面形状は共に「四角形」（正方形）であった。

（実施例９〜１３、比較例３）
実施例９〜１３、比較例３のハニカムフィルタについては、各条件を表１に示すものとなるように変更した以外は、実施例８と同様に作製した。セルの断面の角部の中にＲ形状角部が存在する場合には、表１中において「（Ｒ角部あり）」と記している。

（比較例４）
比較例４のハニカムフィルタについては、スリットに凸部を有さない口金を用いることにより、全てのセルを凹部を有さない隔壁から形成した以外は、実施例８と同様に作製した。

（実施例１４）
実施例１４のハニカムフィルタについては、図１６に示されているように、第１セルの断面形状を四角形、第２セルの断面形状を八角形とし、第２セルの開口面積が第１セルの開口面積と比べて大きくした上で、各条件を表１に示すものとなるように変更した以外は、実施例１と同様に作製した。

（実施例１５〜１７）
実施例１５〜１７のハニカムフィルタについては、各条件を表１に示すものとなるように変更した以外は、実施例１４と同様に作製した。なお、表１に示されている、「八角形」の断面形状のセルの開口面積は、「四角形」の断面形状のセルの開口面積よりも大きい。

実施例１〜１７および比較例１〜４のハニカムフィルタについて、［アイソスタティック強度］、［スス再生時によるクラック形成試験］、および［捕集効率低下率］の各評価を行った。各評価の評価方法を以下に示す。

［アイソスタティック強度］
アイソスタティック強度の測定は、社団法人自動車技術会発行の自動車規格（ＪＡＳＯ規格）のＭ５０５−８７で規定されているアイソスタティック破壊強度試験に基づいて行った。アイソスタティック破壊強度試験は、ゴムの筒状容器に、ハニカムフィルタを入れてアルミ製板で蓋をし、水中で等方加圧圧縮を行う試験である。即ち、アイソスタティック破壊強度試験は、缶体に、ハニカムフィルタが外周面把持される場合の圧縮負荷加重を模擬した試験である。このアイソスタティック破壊強度試験によって測定されるアイソスタティック強度は、ハニカムフィルタが破壊したときの加圧圧力値（ＭＰａ）で示される。結果を表１に示す。

［スス再生時によるクラック形成試験］
ハニカムフィルタにディーゼルエンジンから排出されたスートを各々７ｇ／Ｌ捕集し、入口ガス温７００℃、酸素濃度１０％、排ガス流量０．７Ｎｍ^３／ｍｉｎの２．０Ｌ４気筒ディーゼルエンジンの排気ガスによりハニカムフィルタに堆積したスートを燃焼した。燃焼試験後、燃焼再生によるハニカムフィルタの損傷を実体顕微鏡により観察、クラックの状態を確認した。第１セル同士が繋がっているクラックが形成されている場合、表１中の「クラックの位置」の欄に「第１セル−第１セル」と示す。第２セル同士が繋がっているクラックが形成されている場合、表１中の「クラックの位置」の欄に「第２セル−第２セル」と示す。第１セルと第２セルとが繋がっているクラックが形成されている場合、表１中の「クラックの位置」の欄に「第１セル−第２セル」と示す。

［捕集効率低下率］
上記の「スス再生時によるクラック形成試験」の前および後の双方で、ハニカムフィルタの捕集効率を計測した。「スス再生時によるクラック形成試験」の後における捕集効率が、「スス再生時によるクラック形成試験」の前における捕集効率と比較して、低下しない（低下率０％）または低下率５％以下の場合には「Ａ」、低下率５％超の場合には「Ｂ」と評価した。結果を表１に示す。

［総合判定］
「スス漏れ」が「無」かつ「捕集効率低下率」が「Ａ」の場合を「良」と判定した。「スス漏れ」が「有」かつ「捕集効率低下率」が「Ａ」の場合を「可」と判定した。「スス漏れ」が「有」かつ「捕集効率低下率」が「Ｂ」の場合を「不可」と判定した。実施例１〜１７は、総合判定が「良」または「可」であった。これに対して、比較例１〜４は、いずれも総合判定が「不可」であった。

本発明は、排ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）の捕集に使用可能なハニカムフィルタとして利用できる。

１，１ａ，１ｂ：ハニカムセグメント、３：流入端面、５：流出端面、７：セル、９：隔壁、１０：ハニカム構造部、１１，１１ａ〜１１ｊ：第１セル、１５，１５ａ〜１５ｈ：第２セル、１７：凹部、１９：目封止部、２１：角部、２３：Ｒ形状角部、２５：外周領域、２７：中心領域、３１：外周壁、３３：接合層、３５：クラック、３７：側壁、３９：側面、５０，５０ａ〜５０ｉ：ハニカムフィルタ。

Claims (9)

1. 流入端面から流出端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有するハニカム構造部と、
   前記複数のセルのうちの所定のセルである第１セルの前記流入端面側の開口部および前記複数のセルのうちの残余のセルである第２セルの前記流出端面側の開口部を目封止する目封止部複数個と、を備え、
   前記第１セルと前記第２セルとが交互に配置され、
   前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に垂直な断面において、前記複数のセルの断面は角部を有し、
   前記複数のセルの全個数のうちの２０％以上の個数の前記セルの前記角部を形成する部分の前記隔壁の少なくとも１の角部には凹部を有し、
   前記第１セルを形成する前記隔壁の前記凹部は、隣接する前記第１セルに向けて形成し、前記第２セルを形成する前記隔壁の前記凹部は、隣接する前記第２セルに向けて形成するとともに、前記第１セルを形成する前記隔壁の前記凹部は、隣接する前記第２セルに向けて形成されず、前記第２セルを形成する前記隔壁の前記凹部は、隣接する前記第１セルに向けて形成されず、
   以下の（１）及び（２）の少なくとも一方の条件を満たすハニカムフィルタ。
   （１）前記凹部を有する前記隔壁により形成された前記第１セル（Ｅ）と、該第１セル（Ｅ）を形成する前記隔壁の前記凹部の凹む方向に隣接する他の前記第１セル（Ｆ）と、前記第１セル（Ｅ）と前記第１セル（Ｆ）とを結ぶ線に対して交差する位置で互いに隣接する一対の前記第２セル（ｅ）と前記第２セル（ｆ）との間において、
   前記第２セル（ｅ）を形成する前記隔壁は前記第２セル（ｆ）に向けて凹む前記凹部を有さず、かつ、前記第２セル（ｆ）を形成する前記隔壁は前記第２セル（ｅ）に向けて凹む凹部を有さない。
   （２）前記凹部を有する前記隔壁により形成された前記第２セル（ｇ）と、該第２セル（ｇ）を形成する前記隔壁の前記凹部の凹む方向に隣接する他の前記第２セル（ｈ）と、前記第２セル（ｇ）と前記第２セル（ｈ）とを結ぶ線に対して交差する位置で互いに隣接する一対の前記第１セル（Ｇ）と前記第１セル（Ｈ）との間において、
   前記第１セル（Ｇ）を形成する前記隔壁は前記第１セル（Ｈ）に向けて凹む前記凹部を有さず、かつ、前記第１セル（Ｈ）を形成する前記隔壁は前記第１セル（Ｇ）に向けて凹む前記凹部を有さない。
2. 前記凹部を有する前記隔壁により形成された前記第１セル（Ｃ）と、該第１セル（Ｃ）を形成する前記隔壁の前記凹部の凹む方向に隣接する他の前記第１セル（Ｄ）と、前記第１セル（Ｃ）と前記第１セル（Ｄ）とを結ぶ線に対して交差する位置で互いに隣接する一対の前記第２セル（ｃ）と前記第２セル（ｄ）との間で、
   前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に垂直な断面において、前記第２セル（ｃ）における前記第２セル（ｄ）に最も近い位置にある前記角部および前記第２セル（ｄ）における前記第２セル（ｃ）に最も近い位置にある前記角部がともにＲ形状を有したＲ形状角部である請求項１に記載のハニカムフィルタ。
3. 前記凹部を有する前記隔壁により形成された前記第１セル（Ｅ）と、該第１セル（Ｅ）を形成する前記隔壁の前記凹部の凹む方向に隣接する他の前記第１セル（Ｆ）と、前記第１セル（Ｅ）と前記第１セル（Ｆ）とを結ぶ線に対して交差する位置で互いに隣接する一対の前記第２セル（ｅ）と前記第２セル（ｆ）との間において、
   前記第２セル（ｅ）を形成する前記隔壁は前記第２セル（ｆ）に向けて凹む前記凹部を有さず、かつ、前記第２セル（ｆ）を形成する前記隔壁は前記第２セル（ｅ）に向けて凹む凹部を有さず、
   前記第１セル（Ｅ）を形成する前記隔壁の前記凹部から前記第１セル（Ｆ）までの前記隔壁の厚さＸＥ−Ｆは、前記第２セル（ｅ）と前記第２セル（ｆ）との間の前記隔壁の厚さＹｅ−ｆよりも小さい請求項１または２に記載のハニカムフィルタ。
4. 前記隔壁の厚さＸＥ−Ｆは、前記隔壁の厚さＹｅ−ｆの０．５倍よりも大きく且つ前記隔壁の厚さＹｅ−ｆの０．９倍よりも小さい請求項３に記載のハニカムフィルタ。
5. 前記凹部を有する前記隔壁により形成された前記第２セル（ｇ）と、該第２セル（ｇ）を形成する前記隔壁の前記凹部の凹む方向に隣接する他の前記第２セル（ｈ）と、前記第２セル（ｇ）と前記第２セル（ｈ）とを結ぶ線に対して交差する位置で互いに隣接する一対の前記第１セル（Ｇ）と前記第１セル（Ｈ）との間において、
   前記第１セル（Ｇ）を形成する前記隔壁は前記第１セル（Ｈ）に向けて凹む前記凹部を有さず、かつ、前記第１セル（Ｈ）を形成する前記隔壁は前記第１セル（Ｇ）に向けて凹む前記凹部を有さず、
   前記第２セル（ｇ）を形成する前記隔壁の前記凹部から前記第２セル（ｈ）までの前記隔壁の厚さＹｇ−ｈは、前記第１セル（Ｇ）と前記第１セル（Ｈ）との間の前記隔壁の厚さＸＧ−Ｈよりも小さい請求項１〜４のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
6. 前記隔壁の厚さＹｇ−ｈは、前記隔壁の厚さＸＧ−Ｈの０．５倍よりも大きく且つ前記隔壁の厚さＸＧ−Ｈの０．９倍よりも小さい請求項５に記載のハニカムフィルタ。
7. 前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に垂直な断面において、
   前記ハニカム構造部の断面の重心から外周までの距離の５０％以内の範囲の領域である中心領域と、前記中心領域の外周にある残余の領域である外周領域とを有し、
   前記中心領域に含まれる前記セルを形成する前記隔壁のみが前記凹部を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
8. 前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に垂直な断面において、
   前記ハニカム構造部の断面の重心から外周までの距離の５０％以内の範囲の領域である中心領域と、前記中心領域の外周にある残余の領域である外周領域とを有し、
   前記外周領域に含まれる前記セルを形成する前記隔壁のみが前記凹部を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。
9. 前記第１セルを形成する前記隔壁は前記凹部を有し、かつ、前記第２セルを形成する前記隔壁は前記凹部を有さない請求項１〜８のいずれか１項に記載のハニカムフィルタ。

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