WO2014061320A1 - 集塵用ハニカムフィルタ - Google Patents

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WO2014061320A1
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flange
honeycomb
cell
honeycomb filter
dust collecting
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PCT/JP2013/068817
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山田　敏雄
敏弘 平川
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日本碍子株式会社
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    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B01D46/2459—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure of the plugs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a dust collecting honeycomb filter. More specifically, the present invention relates to a dust collecting honeycomb filter capable of suppressing damage to a flange portion due to a collision or the like during handling.
  • a honeycomb-shaped filter dust collecting honeycomb filter
  • a honeycomb base material having a plugged portion and a flange portion formed on the outer periphery of the honeycomb base material.
  • a honeycomb structure including a honeycomb-like inner cylinder part and a honeycomb-like outer cylinder part formed on the outer periphery of the inner cylinder part is disclosed (for example, see Patent Document 2).
  • Patent Document 2 describes that when a honeycomb formed body (honeycomb structure before firing) is formed by extrusion, an inner cylinder part and an outer cylinder part are integrally formed.
  • a honeycomb-shaped filter having a honeycomb substrate (main body) having a plugging portion and a flange portion formed on the outer periphery of the honeycomb substrate is disclosed (for example, (See Patent Document 3).
  • Patent Document 3 describes that the honeycomb filter can be manufactured by an integral molding method, which is a manufacturing method in which a main body portion and a flange portion are integrally molded and fired.
  • a honeycomb-shaped inner cylinder part and a honeycomb-shaped outer cylinder part are manufactured by integrally forming an inner cylinder part and an outer cylinder part. It is presumed that the flange portion also has a honeycomb shape.
  • the flange portion is usually used to fix the honeycomb filter to the fluid flow path. Furthermore, the flange part in the honeycomb filter for dust collection is also used as a grip part (gripping part) when moving by a hand or a robot, and the utility value other than fixing (assembling) the fluid to the flow path is also increased. Yes.
  • the flanges in the honeycomb filter for dust collection may be chipped or cracked due to collisions or contact between flanges, collisions or contact with other objects during handling or movement on a conveyor. There was a problem that occurred.
  • a dust collecting honeycomb filter having a partition wall thickness of 250 ⁇ m or less and a dust collecting honeycomb filter having a diameter of a cross section perpendicular to the cell extending direction of 150 mm or more are liable to be chipped or cracked. It was.
  • the honeycomb structure shown in Patent Document 2 has a plugged portion disposed in the flange portion, thereby reducing the occurrence of chipping and cracking due to collision and contact.
  • the plugging portion is provided in the flange portion, when used as a DPF, there is a problem that cracks are generated in the root portion of the flange portion of the honeycomb structure due to thermal shock during regeneration.
  • the DPF is an abbreviation for “diesel particulate filter”.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems.
  • the present invention provides a dust collecting honeycomb filter capable of suppressing damage to a flange portion due to a collision or the like during handling or the like.
  • a honeycomb base material having porous partition walls for partitioning and forming a plurality of cells serving as fluid flow paths, and a porous base material for partitioning and forming a plurality of flange cells disposed on the outer periphery of the honeycomb base material
  • a flange portion having a flange partition wall, the cell extending direction of the honeycomb substrate and the extending direction of the flange cell are the same direction, and the flange portion protrudes outward from the outer periphery of the honeycomb substrate.
  • the partition wall and the flange partition wall are continuously connected without forming a boundary inside, and the flange portion is the flange cell on both end surfaces in the extending direction of the flange cell.
  • a flange plugging portion disposed in the opening of the flange cell, the flange plugging portion of the flange plugging portion located on the innermost side of the flange portion of the flange cell
  • the length of the flange plugging portion located on the outermost side in the flange portion is 3.0 mm or more in the extending direction of the flange cell.
  • the length of the flange plugging portion in the extending direction of the flange cell is shorter as the flange plugging portion located inside the flange portion is shorter [1] or [2] Honeycomb filter for dust collection.
  • the length of the flange plugging portion located on the innermost side in the flange portion in the extending direction of the flange cell is 1.0 to 2.5 mm.
  • the length in the direction where a flange cell extends of the flange plugging part located in the outermost part in a flange part is 3.0 mm or more. Therefore, when handling the honeycomb filter for dust collection, when moving the honeycomb filter for dust collection with a conveyor, etc., cracks or cracks due to collision or contact between flange parts, collision or contact with other objects, etc. Occurrence can be prevented.
  • the flange plugging portion located on the outermost side of the flange portion has a long length of 3.0 mm or more in the direction in which the flange cell extends, and has a structure that is strong against collision and the like.
  • the dust collecting honeycomb filter of the present invention is used as a DPF, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the base portion of the flange portion of the dust collecting honeycomb filter due to thermal shock during regeneration.
  • the innermost flange plugging portion of the flange portion has a length in the extending direction of the flange cell in the range of 1.0 to 2.5 mm. This is because a temperature difference with the innermost portion of the flange portion is difficult to occur.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing one embodiment of a honeycomb filter for dust collection of the present invention.
  • 1 is a front view schematically showing one embodiment of a honeycomb filter for dust collection of the present invention.
  • It is a schematic diagram which shows the cross section parallel to the cell extending direction of one Embodiment of the honeycomb filter for dust collection of this invention.
  • It is a schematic diagram which shows the one part outline of the cross section parallel to the cell extending direction of other embodiment of the honeycomb filter for dust collection of this invention.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a joined honeycomb segment assembly manufactured in the manufacturing process in the method for manufacturing a dust collecting honeycomb filter of the present invention.
  • 6 is a front view schematically showing a dust collecting honeycomb filter of Example 3.
  • FIG. 26 is a plan view schematically showing the dust collecting honeycomb filter of Example 45.
  • an embodiment of the dust collecting honeycomb filter of the present invention includes a honeycomb substrate 3 and a flange portion 23 disposed on the outer periphery 4 of the honeycomb substrate 3. is there.
  • the honeycomb substrate 3 has a porous partition wall 1 that partitions and forms a plurality of cells 2 that serve as fluid flow paths.
  • the flange portion 23 has a porous flange partition wall 21 that defines a plurality of flange cells 22.
  • the direction D1 in which the cells 2 of the honeycomb substrate 3 extend and the direction D2 in which the flange cells 22 extend are the same direction.
  • the flange portion 23 is formed so as to protrude outward from the outer periphery 4 of the honeycomb substrate 3.
  • the partition wall 1 and the flange partition wall 21 are continuously connected without forming a boundary inside.
  • the flange part 23 has the flange plugging part 24 arrange
  • the length of the flange plugging portion 24a located on the innermost side in the flange portion 23 in the extending direction D2 of the flange cell 22 is 1.0 to 2.5 mm.
  • the length of the flange plugging portion 24b located on the outermost side of the flange portion 23 in the extending direction D2 of the flange cell 22 is 3.0 mm or more.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing one embodiment of a honeycomb filter for dust collection of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing an embodiment of the dust collecting honeycomb filter of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view schematically showing one embodiment of the honeycomb filter for dust collection of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a cross section parallel to the cell extending direction of one embodiment of the dust collecting honeycomb filter of the present invention.
  • the honeycomb filter 100 for dust collection of the present embodiment has the above configuration. Therefore, the honeycomb filter 100 for dust collection is caused by a collision or contact between the flange portions 23 or a collision or contact with another object in “when handling, when the honeycomb filter 100 for dust collection is moved by a conveyor”. , Chipping and cracking can be prevented. This is because, in particular, the flange plugging portion 24b located on the outermost side of the flange portion 23 has a long length of 3.0 mm or more in the extending direction D2 of the flange cell 22, and has a structure that is strong against collisions and the like. It is. In addition, the honeycomb filter 100 for dust collection of the present embodiment can be used as a DPF.
  • the honeycomb substrate 3 has porous partition walls 1 that partition and form a plurality of cells 2 serving as fluid flow paths.
  • the material of the honeycomb substrate 3 is preferably composed mainly of at least one selected from the group consisting of cordierite, silicon carbide, mullite, aluminum titanate, zeolite, vanadium and alumina. Further, the material of the honeycomb substrate is at least one selected from the group consisting of cordierite, silicon carbide, mullite, aluminum titanate, zeolite, vanadium and alumina (impurities contained unavoidably may be included). Is more preferable.
  • the “main component” means a component exceeding 50% by mass in the whole.
  • the average pore diameter of the partition walls 1 is preferably 5 to 100 ⁇ m, and particularly preferably 8 to 50 ⁇ m.
  • the average pore diameter is smaller than 5 ⁇ m, the pressure loss may increase.
  • the average pore diameter is larger than 100 ⁇ m, the strength of the dust collecting honeycomb filter may be lowered.
  • the average pore diameter is a value measured with a mercury porosimeter.
  • the porosity of the partition wall 1 is preferably 30 to 80%, particularly preferably 35 to 75%. If the porosity is less than 30%, the pressure loss may increase. If the porosity is higher than 80%, the strength of the dust collecting honeycomb filter 100 may be lowered.
  • the porosity is a value measured by a mercury porosimeter.
  • the thickness of the partition wall 1 is preferably 40 to 600 ⁇ m, and particularly preferably 150 to 400 ⁇ m. If it is thinner than 40 ⁇ m, the strength of the dust collecting honeycomb filter 100 may be lowered. If it is thicker than 600 ⁇ m, the pressure loss may increase.
  • the shape of the honeycomb substrate 3 is not particularly limited.
  • a cylindrical shape, a cylindrical shape having an elliptical end surface, a polygonal cylindrical shape having an end surface of “square, rectangular, triangular, pentagonal, hexagonal, octagonal, etc.” are preferable.
  • the honeycomb substrate 3 has a cylindrical shape.
  • the cell shape of the honeycomb substrate 3 (cell shape in a cross section orthogonal to the cell extending direction) is not particularly limited.
  • the cell shape include a triangle, a quadrangle, a hexagon, an octagon, a circle, or a combination thereof.
  • the squares a square or a rectangle is preferable.
  • the cell density of the honeycomb substrate 3 is not particularly limited.
  • the cell density of the honeycomb substrate 3 is preferably 15 to 200 cells / cm 2 , and particularly preferably 30 to 100 cells / cm 2 .
  • the cell density is lower than 15 cells / cm 2 , when exhaust gas is circulated, pressure loss may increase in a short time or the strength of the dust collecting honeycomb filter 100 may decrease.
  • the pressure loss may increase.
  • the honeycomb substrate 3 has a plugged portion disposed in at least some of the openings of the cells 2. More specifically, in the honeycomb filter 100 for dust collection of the present embodiment, the opening of a predetermined cell (first cell) on one end face and the opening of the remaining cell (second cell) on the other end face.
  • positioned by the part is provided. The first cells and the second cells are alternately arranged. As a result, a checkered pattern is formed on both end faces of the dust collecting honeycomb filter by the plugged portions 5 and the “cell openings”.
  • the material of the plugging portion 5 is preferably a material that is preferable as a material of the honeycomb substrate (partition wall).
  • the material of the plugging portion 5 and the material of the honeycomb substrate may be the same material or different materials.
  • the honeycomb filter for dust collection of the present invention may be one in which a plugging portion is disposed in an opening “on the fluid inlet side” of a part of cells of the honeycomb substrate. Further, the dust collecting honeycomb filter of the present invention may be one in which a plugging portion is disposed in an opening “on the fluid outlet side” of a part of cells of the honeycomb substrate. In the dust collecting honeycomb filter of the present invention, the plugged portion may not be formed. When there is no plugging portion or the number is small, the collection efficiency may be reduced, but it is preferable in that the engine output is increased because the pressure loss is reduced.
  • the dust collecting honeycomb filter 100 of the present embodiment includes a flange portion 23 having a porous flange partition wall 21 which is provided on the outer periphery 4 of the honeycomb substrate 3 and defines a plurality of flange cells 22. .
  • the flange portion 23 has a shape protruding outward from the outer periphery 4 of the honeycomb substrate 3.
  • the outer shape of the flange part 23 can also be said to be a shape in which a central portion of a disk (column) is hollowed out.
  • the flange portion 23 is preferably formed in a ring shape (continuous ring shape) extending in the circumferential direction of the outer periphery 4 of the honeycomb substrate 3 as shown in FIGS. It is also a preferred embodiment that the portion is formed in an “intermittent ring shape” with missing portions.
  • the flange portion 23 is disposed in the “opening portion of the flange cell 22” on both end surfaces (one “end surface 25 of the flange portion” and the other “end surface 25 of the flange portion”) in the extending direction D2 of the flange cell 22.
  • a flange plugging portion 24 is provided.
  • the length of the flange plugging portion 24a located on the innermost side in the flange portion 23 in the extending direction D2 of the flange cell 22 is 1.0 to 2.5 mm. If the length of the flange plugging portion 24a in the extending direction D2 of the flange cell 22 is less than 1.0 mm, the flange plugging portion 24a is likely to fall off during use due to vibration or the like, which is not preferable. If the diameter exceeds 2.5 mm, when the dust collecting honeycomb filter 100 is used as a DPF, a crack is generated at the base portion of the flange portion 23 of the dust collecting honeycomb filter 100 due to thermal shock during regeneration, which is not
  • the length of the flange plugging portion 24b located on the outermost side in the flange portion 23 in the extending direction D2 of the flange cell 22 is 3.0 mm or more.
  • the length of the flange plugging portion 24b in the extending direction D2 of the flange cell 22 is preferably 3.0 to 7.0 mm. If the length of the flange plugging portion 24b in the extending direction D2 of the flange cell 22 is less than 3.0 mm, the flange portion 23 may collide or come into contact with each other, or the flange portion 23 may collide with or come into contact with another object. It is not preferable because chipping and cracking occur. If the length of the flange plugging portion 24b in the extending direction D2 of the flange cell 22 exceeds 7.0 mm, it may take a long time to form the flange plugging portion.
  • the length of the flange plugging portion 24 in the extending direction D2 of the flange cell 22 is preferably shorter as the flange plugging portion 24 located inside the flange portion 23. . That is, the length of the flange plugging portion may gradually decrease stepwise from the outermost flange plugging portion 24b of the flange portion 23 toward the innermost flange plugging portion 24a. preferable. Thereby, impact force and thermal stress can be dispersed, and impact resistance and heat resistance can be improved.
  • the length in the “direction D2” of the flange plugging portion 24b located on the outermost side in the flange portion 23 is greater than the length in the “direction D2” of the flange plugging portion 24a located on the innermost side in the flange portion 23. It is preferably 1 mm or longer.
  • the length of the plugging portion of the honeycomb substrate 3 in the “direction D1” is the longest length of the flange plugging portion of the flange portion in the “direction D2”. It is preferable that the length is 1.5 mm or longer than the long value.
  • the extending direction D1 of the cells 2 of the honeycomb substrate 3 and the extending direction D2 of the flange cells 22 are the same direction.
  • the partition wall and the flange partition wall are continuously connected without forming a boundary in the inside (hereinafter, this state may be referred to as “continuous connection between the partition wall and the flange partition wall”). This is because there is no boundary between the bulkhead and the flange bulkhead in the cross section of the part where the bulkhead and the flange bulkhead are connected (cross section parallel to the direction from the bulkhead to the flange bulkhead). It means that it is in a uniform state.
  • the state in which the partition walls in the honeycomb substrate 3 are connected to each other is the same as the state in which the partition walls and the flange partition walls are connected, and both are connected continuously and no boundary is formed.
  • the partition wall and the flange partition wall are integrally formed by the “continuous connection between the partition wall and the flange partition wall” as described above. For example, first, when forming a honeycomb formed body from a forming raw material by extrusion molding, a honeycomb formed body including a portion that becomes a partition wall and a portion that becomes a flange partition wall is formed.
  • the honeycomb base material (partition wall) and the flange portion (flange partition wall) are formed by performing a grinding process, so that “continuous connection between the partition wall and the flange partition wall” as described above. Can be formed.
  • the cell structures of the flange portion 23 and the honeycomb substrate 3 are preferably the same.
  • the cell structure means a cell density (cell / cm 2 ), a partition wall thickness ( ⁇ m), and a cell shape (a cross-sectional shape orthogonal to the cell extending direction).
  • a honeycomb formed body including a portion corresponding to the flange portion 23 and the honeycomb base material 3 is formed by extrusion molding, and predetermined portions are ground and removed.
  • a dust collecting honeycomb filter can be produced. Therefore, a dust collecting honeycomb filter can be easily manufactured.
  • the “thickness H of the flange portion 23 in a cross section perpendicular to the extending direction of the cell 2” indicates the position of the surface of the outer peripheral coat wall. This is the standard thickness.
  • the flange portion 23 has both end faces (25, 25) in the cell 2 extending direction orthogonal to the cell 2 extending direction.
  • the dust collecting honeycomb filter 100 can be easily fixed to the fluid flow path, and the flange portion 23 can be easily fixed manually or by a robot. You can grab it.
  • the flange portion may have a tapered shape in which both end surfaces in the cell extending direction are not perpendicular to the cell extending direction, and both end surfaces (both end portions) in the cell extending direction have a diameter that decreases toward the tip. Since both end surfaces (both end portions) of the flange portion in the cell extending direction are tapered, damage to the corner portion (the portion where the end surface and the side surface are in contact) of the flange portion can be suppressed.
  • the angle ⁇ between the end face of the flange portion and the side surface of the honeycomb substrate is preferably 90 to 150 °, more preferably 90 to 140 °, and particularly preferably 90 to 135 °. Further, 90 to 130 ° is most preferable. Note that the angle ⁇ between the end surface of the flange portion and the side surface of the honeycomb substrate is 90 ° when the end surface of the flange portion is orthogonal to the cell extending direction.
  • the width L of the flange portion 23 is preferably 1 to 90% of the length of the dust collecting honeycomb filter 100 in the cell extending direction, more preferably 3 to 50%, and more preferably 5 to 30%. It is particularly preferred.
  • the “width L of the flange portion” is the length of the flange portion in the cell extending direction of the dust collecting honeycomb filter 100.
  • the dust collecting honeycomb filter 100 may be increased in size, and the dust collecting honeycomb filter 100 may not be satisfactorily fixed in a limited space in the dust collector.
  • the “width L of the flange portion” is a distance between both ends of the tapered end portions as shown in FIG.
  • the width L of the flange portion 23 is a thickness based on the position of the surface of the outer peripheral coat wall.
  • the flange portion 23 may be disposed at any position of the honeycomb substrate 3 in the cell 2 extending direction. For example, it may be disposed at the center of the honeycomb substrate 3 or may be disposed at the end or between the center and the end of the honeycomb substrate 3 as shown in FIG. You may arrange in.
  • the central portion of the honeycomb substrate is the central portion of the honeycomb substrate in the cell extending direction.
  • the flange portion 23 preferably has a curved (R-shaped) corner on the outer side (the outer peripheral side of the flange portion) in a cross section including the central axis.
  • a corner is referred to as an R-shaped corner 26.
  • the R-shaped corner 26 is preferably arcuate.
  • the radius of the arc of the R-shaped corner 26 is preferably 0.2 to 10 mm.
  • the flange portion 23 has a portion connected to the honeycomb substrate on the inner side (the inner peripheral side of the flange portion and connected to the honeycomb substrate) in the cross section including the central axis. It is preferable that the shape is a curved shape. This portion of the flange portion 23 is referred to as a curved skirt portion 27.
  • the curved skirt portion 27 is preferably arcuate.
  • the radius of the arc of the curved skirt portion 27 is preferably 0.2 to 10 mm.
  • a dust collection honeycomb filter 200 shown in FIG. 5 is another embodiment of the dust collection honeycomb filter of the present invention.
  • the dust collecting honeycomb filter 200 of the present embodiment preferably has the same configuration as that of the above-described dust collecting honeycomb filter of the present invention except for the shape of the flange portion 23 described above.
  • the flange portion 23 has a corner portion on the outer side (the outer peripheral side of the flange portion) that is chamfered linearly in a cross section including the central axis. Such a corner is referred to as a straight corner 28.
  • a corner portion 28 By having the straight corner portion 28, stress concentration can be suppressed, and damage to the dust collecting honeycomb filter can be suppressed.
  • a dust collecting honeycomb filter 300 shown in FIG. 6 is still another embodiment of the dust collecting honeycomb filter of the present invention. It is preferable that the dust collecting honeycomb filter 300 of the present embodiment has the same configuration as that of the embodiment of the dust collecting honeycomb filter of the present invention described above, except for the shape of the flange portion 23 described above.
  • the flange portion 23 has a portion connected to the honeycomb substrate on the inner side (the inner peripheral side of the flange portion and connected to the honeycomb substrate). It is preferable that the shape expands linearly. This portion of the flange portion 23 is referred to as a straight skirt portion 29. By having the straight skirt portion 29, stress concentration can be suppressed, and damage to the dust collecting honeycomb filter can be suppressed.
  • the honeycomb filter 100 for dust collection is preferably provided with an outer peripheral coat wall 6 on the outer periphery of the honeycomb substrate 3 and the surface of the flange portion 23.
  • the thickness of the outer peripheral coat wall 6 is preferably 0.05 to 3.0 mm, more preferably 0.1 to 2.5 mm, and particularly preferably 0.2 to 2.0 mm. When it is thinner than 0.05 mm, the outer peripheral coat wall becomes too thin, and the mechanical strength of the outer peripheral coat honeycomb structure may be lowered. If it is thicker than 3.0 mm, the outer peripheral coat wall becomes excessively thick. For example, the outer peripheral coat honeycomb structure becomes too large compared to the size of the honeycomb structure that substantially functions as a filtration layer or a catalyst carrier. May end up.
  • the material of the outer peripheral coating wall 6 is the addition of an organic binder, a foamed resin, a dispersant, etc. to “inorganic raw materials such as inorganic fibers, colloidal silica, clay, SiC particles” and “same materials as plugging materials described later” What knead
  • the honeycomb filter 400 for dust collection of the present embodiment includes a honeycomb segment base material 32 and a plurality of honeycomb segments 35 each having a flange segment 42 disposed on a side surface of the honeycomb segment base material 32.
  • This is a honeycomb filter 400.
  • a portion where a plurality of honeycomb segment base materials 32 are joined is a honeycomb base material 33.
  • a portion where a plurality of flange segments 42 are joined is a flange portion 43.
  • the segment type honeycomb filter 400 for dust collection shown in FIG. 7 does not include an outer peripheral coat wall, it is also a preferable aspect to include an outer peripheral coat wall.
  • the dust collecting honeycomb filter 400 of the present embodiment is an embodiment of the dust collecting honeycomb filter of the present invention described above (except for the dust collecting honeycomb filter), except that a plurality of honeycomb segments 35 are joined. 100 (FIG. 1)) is preferable. Also in the dust collecting honeycomb filter 400 of the present embodiment, the partition walls of the honeycomb segment base material 32 and the partition walls of the flange segment 42 (flange partition walls) are continuously connected without forming a boundary inside. Therefore, even in the connection between the honeycomb base material 33 and the flange portion 43, the partition wall and the flange partition wall are continuously connected without forming a boundary inside.
  • the honeycomb segments 35 are bonded together by the bonding material 36.
  • the thickness of the bonding material 36 is preferably 0.05 to 3.0 mm.
  • the material of the bonding material 36 is not particularly limited, but is preferably ceramic, and more preferably the same as the material of the honeycomb segment base material 32.
  • the dust collecting honeycomb filter of the present invention can be manufactured by the following method. That is, the honeycomb filter for dust collection of the present invention is manufactured by a method having a honeycomb fired body manufacturing process for manufacturing a honeycomb fired body and a cutting process for cutting the outer peripheral portion of the honeycomb fired body to form a flange portion. be able to. Furthermore, when the outer peripheral coat wall is provided, it is preferable to have an outer peripheral coat wall forming step after cutting the outer peripheral portion of the honeycomb fired body.
  • the “honeycomb fired body” is a honeycomb fired body having porous partition walls formed by firing a ceramic raw material that partitions and forms a plurality of cells serving as fluid flow paths.
  • honeycomb fired body manufacturing process is a process of manufacturing a honeycomb fired body having porous partition walls formed by firing a ceramic raw material.
  • the method for producing the honeycomb fired body is not particularly limited.
  • the honeycomb fired body manufacturing process will be described step by step.
  • a ceramic forming raw material containing a ceramic raw material is formed to form a honeycomb formed body having partition walls (unfired) that partition and form a plurality of cells that serve as fluid flow paths.
  • the honeycomb formed body is a formed body having a honeycomb structure.
  • the ceramic raw material contained in the ceramic forming raw material is at least one selected from the group consisting of a cordierite forming raw material, cordierite, silicon carbide, silicon-silicon carbide based composite material, mullite, aluminum titanate, zeolite, and vanadium. Is preferred.
  • the cordierite forming raw material is a ceramic raw material blended so as to have a chemical composition falling within the range of 42 to 56% by mass of silica, 30 to 45% by mass of alumina, and 12 to 16% by mass of magnesia. And the cordierite-forming raw material is fired to become cordierite.
  • the ceramic forming raw material is preferably prepared by mixing the ceramic raw material with a dispersion medium, an organic binder, an inorganic binder, a pore former, a surfactant, and the like.
  • the composition ratio of each raw material is not particularly limited, and is preferably a composition ratio in accordance with the structure and material of the honeycomb structure to be manufactured.
  • the ceramic forming raw material When forming the ceramic forming raw material, it is preferable to first knead the ceramic forming raw material to form a kneaded material, and to shape the obtained kneaded material into a honeycomb shape.
  • the method for kneading the ceramic forming raw material to form the kneaded material is not particularly limited, and examples thereof include a method using a kneader, a vacuum kneader or the like.
  • a method for forming a kneaded clay to form a honeycomb formed body is not particularly limited, and a known forming method such as extrusion molding or injection molding can be used.
  • a method of forming a honeycomb formed body by extrusion molding using a “die” that forms a honeycomb formed body having a desired cell shape, partition wall thickness, and cell density can be cited as a suitable example.
  • a cemented carbide which does not easily wear is preferable.
  • Examples of the shape of the honeycomb formed body include a columnar shape, an elliptical shape, and a polygonal column shape whose end face is “square, rectangular, triangular, pentagonal, hexagonal, octagonal, etc.”.
  • the obtained honeycomb formed body may be dried.
  • the drying method is not particularly limited.
  • hot air drying, microwave drying, dielectric drying, reduced pressure drying, vacuum drying, freeze drying and the like can be mentioned. Among these, it is preferable to perform dielectric drying, microwave drying, or hot air drying alone or in combination.
  • the honeycomb formed body Prior to firing (main firing) the honeycomb formed body, the honeycomb formed body is preferably calcined. Calcination is performed for degreasing.
  • the method for calcining the honeycomb formed body is not particularly limited as long as organic substances (organic binder, surfactant, pore former, etc.) can be removed.
  • the combustion temperature of the organic binder is about 100 to 300 ° C.
  • the combustion temperature of the pore former is about 200 to 800 ° C. Therefore, it is preferable that the calcination is performed in an oxidizing atmosphere at about 200 to 1000 ° C. for about 3 to 100 hours.
  • the firing (main firing) of the honeycomb formed body is performed to sinter and densify the forming raw material constituting the calcined honeycomb formed body to ensure a predetermined strength.
  • the firing conditions temperature, time, atmosphere, etc.
  • appropriate conditions may be selected according to the type.
  • the firing temperature is preferably 1410 to 1440 ° C.
  • the firing time is preferably 4 to 8 hours as the keep time at the maximum temperature.
  • An apparatus for performing calcination and main firing is not particularly limited, and an electric furnace, a gas furnace, or the like can be used.
  • the cutting step is a step of cutting the outer peripheral portion of the honeycomb fired body to form a flange portion.
  • the shapes of the honeycomb substrate and the flange portion are formed. That is, a honeycomb base material is manufactured by cutting a honeycomb fired body obtained by firing a honeycomb formed body formed by extrusion molding and forming a “honeycomb formed body in a state where the forming raw materials are continuously connected”. And a flange portion. Therefore, the partition wall and the flange partition wall are continuously connected without forming a boundary inside.
  • the method for cutting the honeycomb fired body is not particularly limited.
  • a method of cutting the outer peripheral portion of the honeycomb fired body a conventionally known method can be appropriately employed.
  • a method of pressing a grindstone coated with diamond while rotating the honeycomb fired body is preferable.
  • the thickness of the “peripheral portion of the honeycomb fired body to be cut” is the same as the thickness of the flange portion formed after cutting.
  • the cutting may be performed before or after firing the honeycomb formed body, but is preferably performed after firing. By cutting after firing, even if the honeycomb fired body is deformed by firing, the shape of the honeycomb fired body can be adjusted by cutting.
  • (2-3) plugging step In the case of producing a honeycomb fired body having a plugging portion, it is preferable to perform the following plugging step after the cutting step.
  • this plugging step the plugged portions are disposed in the openings of “predetermined cells” on one end face and the openings of “remaining cells” on the other end face of the honeycomb fired body. This will be specifically described below.
  • a plugging material is filled in a cell opening on one end face of a honeycomb fired body (honeycomb substrate).
  • a method of filling the plugging material into the cell opening on one end face a method having a masking step and a press-fitting step is preferable.
  • the masking step is a step in which a sheet is attached to one end face of the honeycomb fired body, and a hole is formed in the sheet at a position overlapping with the “cell where the plugging portion is to be formed”.
  • the press-fitting process involves press-fitting “the end of the honeycomb fired body on the side where the sheet is attached” into the container in which the plugging material is stored, and press-fitting the plugging material into the cells of the honeycomb fired body. It is a process to do.
  • the plugging material passes through the holes formed in the sheet and is filled only in the cells communicating with the holes formed in the sheet.
  • the plugging material can be prepared by appropriately mixing the raw materials listed as the constituent elements of the ceramic forming raw material.
  • the ceramic raw material contained in the plugging material is preferably the same as the ceramic raw material used as the raw material for the partition walls.
  • a plugging portion in the opening portion of the “remaining cells” on the other end face of the honeycomb fired body in the same manner as in the case of one end face.
  • the plugging material may be dried after filling the plugging material on both end faces of the honeycomb fired body.
  • the firing step may be performed after filling the honeycomb formed body with the plugging material.
  • outer peripheral coat wall forming step It is preferable to produce a dust collecting honeycomb filter by applying an outer periphery coating material to the outer periphery of the cut honeycomb fired body (the side surface of the honeycomb substrate and the surface of the flange portion) to form an outer periphery coat wall.
  • the outer peripheral coat wall By forming the outer peripheral coat wall, the flange portion can be prevented from being chipped.
  • the outer periphery coating material water is added to the same inorganic raw materials and plugging materials as inorganic fibers, colloidal silica, clay, SiC particles, etc. plus additives such as organic binder, foamed resin and dispersant. In addition, those kneaded can be mentioned. Examples of the method of applying the outer periphery coating material include a method of coating with a rubber spatula while rotating the “cut honeycomb fired body” on a potter's wheel.
  • the outer periphery coating material applied on the flange cell opening of the flange portion is pressed into the opening of the flange cell by pressing with a spatula or the like, so that the flange plug is sealed. It is preferable to form a stop. In this case, it is preferable to apply the outer peripheral coating material thickly on the end surface of the flange portion (the end surface in the direction in which the flange cell extends) by the amount pushed into the opening of the flange cell.
  • the length of the flange plugging portion (the length in the extending direction of the flange cell) is adjusted by adjusting the thickness of the coating material applied to the end face of the flange portion and the size of the pressure applied by the spatula or the like. can do.
  • the dust collecting honeycomb filter of the present invention is a segment-type dust collecting honeycomb filter 400 as shown in FIG. 7, it is preferable to manufacture the dust collecting honeycomb filter as follows. First, it is preferable to produce a plurality of honeycomb segment fired bodies, and as shown in FIG. 8, the plurality of honeycomb segment fired bodies 12 obtained are joined with a joining material 13 to obtain a honeycomb segment joined body 11. Then, it is preferable that a honeycomb base material and a flange portion are formed by cutting the outer periphery of the joined honeycomb segment assembly 11, and a plugging portion is formed to produce a dust collecting honeycomb filter.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically showing a joined honeycomb segment assembly manufactured in the manufacturing process in the method for manufacturing a dust collecting honeycomb filter of the present invention.
  • the honeycomb segment fired body can be produced by the above-described method for producing the “honeycomb fired body”.
  • the material of the bonding material 13 is not particularly limited, but an organic binder, a foamed resin, a dispersant, etc. are added to ceramic particles such as inorganic fibers, colloidal silica, clay, SiC particles and cordierite particles, and water is further added. A kneaded slurry is preferred.
  • Example 1 A honeycomb filter for dust collection was manufactured using a cordierite forming raw material as a ceramic raw material. First, 25 parts by mass of water as a dispersion medium, 10 parts by mass of coke as a pore former, and 5 parts by mass of an organic binder were added to 100 parts by mass of a cordierite forming raw material to obtain a molding raw material. Silica, talc and alumina were used as cordierite forming raw materials. Methylcellulose was used as the organic binder. The forming raw materials were mixed and kneaded to prepare a cylindrical clay. As the mixing device, a Laedige mixer was used, and as the kneading device, a kneader and a vacuum kneader were used.
  • the obtained clay was extruded to obtain a cylindrical honeycomb formed body.
  • the obtained honeycomb formed body was microwave-dried.
  • the dried honeycomb formed body was fired at a maximum temperature of 1420 ° C. for 100 hours to obtain a honeycomb fired body.
  • the outer peripheral portion of the obtained cylindrical honeycomb fired body was cut so that the honeycomb base material and the flange portion were formed. Thereby, the honeycomb substrate and the flange portion were formed.
  • a method of cutting the outer peripheral portion of the honeycomb fired body a method was used in which a grindstone coated with diamond was pressed against the outer peripheral portion of the honeycomb fired body while rotating the honeycomb fired body.
  • plugged portions were formed at one end of a predetermined cell and the other end of the remaining cells.
  • the predetermined cells and the remaining cells are arranged alternately (alternately) so that a checkered pattern is formed on both end faces by the opening portions of the cells and the plugging portions.
  • the same raw material as that for the honeycomb fired body was used as the plugging filler.
  • the outer periphery coating material was applied to the outer periphery (side surface of the honeycomb substrate and the surface of the flange portion) of the cut honeycomb fired body to form an outer periphery coat wall, thereby obtaining a dust collecting honeycomb filter.
  • the outer peripheral coat wall was formed, the end surface of the flange portion was pushed with a spatula, and the outer peripheral coat material was pushed into the flange cell to form a flange plugging portion.
  • the honeycomb base material of the obtained honeycomb filter for dust collection had a cylindrical shape with a diameter of 160 mm in a cross section perpendicular to the cell extending direction and a length of 210 mm in the cell extending direction.
  • the distance between one end face of the honeycomb substrate and the end face of the flange portion facing the same direction as the one end face of the honeycomb substrate (the flange portion is formed with reference to one end face of the honeycomb substrate) Position) X was 65 mm.
  • the length (width of the flange portion) L in the flange cell extending direction of the flange portion was 20 mm.
  • the thickness (the thickness of the flange portion; the length in the diameter direction) H H (see FIG. 3) H (see FIG.
  • the flange portion 23 in a cross section orthogonal to the cell extending direction was 10 mm.
  • the partition wall thickness and the flange partition wall thickness were both 180 ⁇ m.
  • the cell density and flange cell density were both 62 cells / cm 2 .
  • the length of the plugged portion formed on the honeycomb base material in the cell extending direction was 2.5 mm.
  • the shape of the cross section orthogonal to the cell extending direction of the cells of the honeycomb substrate was a square.
  • the length of the flange plugging portion located on the outermost side in the flange portion in the extending direction of the flange cell (“the plugging portion thickness” of the “flange outer peripheral portion”) was 3.0 mm.
  • the length of the flange plugging portion located on the innermost side in the flange portion in the extending direction of the flange cell (“the plugging portion thickness” of the “flange inner peripheral portion”) was 1.0 mm. Further, the length of the flange plugging portion in the flange portion “in the direction in which the flange cell extends” is longer as it is closer to the outer peripheral portion of the flange. Moreover, the partition and the flange partition were connected continuously without forming a boundary inside. When the end of the flange portion is tapered, the distance X is equal to one end surface of the honeycomb substrate and the “flange portion of one end surface of the honeycomb substrate” side as shown in FIG. It is the distance between the “end face” and the intersection of the outer periphery of the honeycomb substrate.
  • honeycomb filter for dust collection was subjected to a “soot mass limit test” and a “collision test” by the following method. The results are shown in Table 1.
  • the column “H” indicates the thickness (mm) of the flange portion 23 in a cross section perpendicular to the cell extending direction.
  • the column “L” indicates the length (mm) of the flange portion in the extending direction of the flange cell.
  • the column “ ⁇ ” indicates the inclination angle (°) of the end face of the flange portion. ⁇ is the same angle on both the one end face side and the other end face side of the honeycomb substrate, but may be a different angle.
  • “flange outer peripheral portion” column of “plugging portion thickness”, “(full length)” next to the numerical value covers the entire length of the flange cell in “flange outer peripheral portion”. This means that the plugged portions are disposed (clogged).
  • the thickness of the plugging portions formed at both ends of the flange cell of the “flange outer periphery” is 0.5 times the length of the “flange outer periphery”, respectively.
  • the thickness is And it means that each plugging part of the both ends of the flange cell of "flange outer peripheral part" is in the state connected within the flange cell.
  • Soot mass limit test The operation of accumulating soot on the dust collecting honeycomb filter and regenerating (burning soot) is repeated while increasing the amount of soot, and the amount of soot that cracks are generated is confirmed.
  • a ceramic non-thermally expandable mat as a gripping material is wound around the outer periphery of the obtained dust collecting honeycomb filter and pushed into a canning can made of stainless steel (SUS409) to obtain a canning structure.
  • the combustion gas containing soot generated by the combustion of diesel fuel (light oil) is introduced from one end face of the dust collecting honeycomb filter and out of the other end face, thereby allowing soot to enter the dust collecting honeycomb filter. Deposit.
  • the “reference honeycomb filter” means a dust collection honeycomb filter having a structure in which the flange portion is removed from the dust collection honeycomb filter to be subjected to the soot mass limit test. The data of the soot mass limit test of the “reference honeycomb filter” is collected in advance.
  • the distance from the honeycomb filter for dust collection on the “static roller conveyor” to one end of the “transfer roller conveyor” is set to 50 cm.
  • the other dust collecting honeycomb filter is placed at a position 150 cm away from the “one end” (end on the “static roller conveyor” side) of the “transfer roller conveyor”.
  • the “transfer roller conveyor” is tilted, the dust collecting honeycomb filter placed on the “transfer roller conveyor” is moved, and the collector is left on the “static roller conveyor”. Collide with the honeycomb filter for dust.
  • the inclination of the “transfer roller conveyor” is adjusted so that the dust collecting honeycomb filters collide with each other at 1.5 m / sec.
  • the two honeycomb filters for dust collection are caused to collide on the “static roller conveyor” in a state where the central axes are parallel (in a state where the end surfaces are parallel to each other).
  • the collision part of the two honeycomb filters for dust collection is a flange part.
  • A means that the honeycomb filter for dust collection is not damaged.
  • B means that the flange portion is chipped and / or cracked.
  • chip means that the debris is detached (or is in a state where it can be detached) due to breakage.
  • “Crack” means that a crack has occurred.
  • Examples 2 to 23, Comparative Examples 1 to 11 A dust collecting honeycomb filter was obtained in the same manner as in Example 1 except that the conditions were changed as shown in Table 1.
  • the inclination angle ⁇ of the flange portion of the dust collecting honeycomb filter other than “Example 2 and Comparative Example 1” was set to a value exceeding 0 °. 9, the inclination angle ⁇ is an angle obtained by subtracting 90 ° from “the angle ⁇ between the end surface of the flange portion 23 and the side surface of the honeycomb substrate 3”.
  • a dust collecting honeycomb filter 500 shown in FIG. 9 is a front view schematically showing the dust collecting honeycomb filter of Example 3.
  • FIG. With respect to the obtained honeycomb filter for dust collection, a “soot mass limit test” and a “collision test” were performed by the above method. The results are shown in Table 1.
  • a ceramic raw material was prepared by mixing 80 parts by mass of SiC powder and 20 parts by mass of metal Si powder.
  • a porcelain material, a binder, a surfactant, and water were added to the obtained ceramic raw material to prepare a clay.
  • Starch was used as the pore former.
  • the binder methyl cellulose and hydroxypropoxyl methyl cellulose were used.
  • the surfactant sodium laurate was used.
  • the addition amount of each raw material was 5 parts by mass of the pore former, 3 parts by mass of methyl cellulose, 3 parts by mass of hydroxypropoxyl methyl cellulose, 1 part by mass of surfactant, and 32 parts by mass of water with respect to 100 parts by mass of the ceramic raw material.
  • the obtained kneaded material was extruded using a die for forming a honeycomb formed body, and dried with microwaves and hot air to obtain a dried honeycomb body.
  • the obtained dried honeycomb body was degreased at about 400 ° C. in an air atmosphere. Thereafter, the degreased honeycomb dried body was fired at about 1450 ° C. in an argon inert atmosphere, and SiC crystal particles were bonded with Si to obtain a honeycomb segment fired body.
  • the obtained honeycomb segment fired body had a square shape with a cross section perpendicular to the cell extending direction of 50 mm on a side and a length of 210 mm in the cell extending direction.
  • the ceramic honeycomb segment had a cell density of 62 cells / cm 2 and a partition wall thickness of 180 ⁇ m.
  • each of the two honeycomb segment fired bodies was bisected so that two honeycomb segment fired bodies having a cross section perpendicular to the cell extending direction and having an isosceles triangle were obtained.
  • each side surface is bonded with a bonding material and dried, and the honeycomb segment having an octagonal cross section perpendicular to the central axis as shown in FIG. A joined body 11 was obtained.
  • a bonding material alumina powder added with silica fiber, organic binder and water was used.
  • the thickness of the bonding material between the segments was set to about 1 mm.
  • the outer peripheral portion of the obtained cylindrical honeycomb segment fired body was cut so that the honeycomb base material and the flange portion were formed. Thereby, the honeycomb substrate and the flange portion were formed.
  • a method of cutting the outer peripheral portion of the honeycomb segment fired body a method was adopted in which a grindstone coated with diamond was pressed against the outer periphery of the honeycomb segment fired body while rotating the honeycomb segment fired body. The end face of the flange portion was not inclined.
  • the outer periphery coating material was applied to the outer periphery (side surface of the honeycomb substrate and the surface of the flange portion) of the cut honeycomb segment fired body to form an outer periphery coat wall, thereby obtaining a dust collecting honeycomb filter.
  • the outer peripheral coat wall was formed, the end surface of the flange portion was pushed with a spatula, and the outer peripheral coat material was pushed into the flange cell to form a flange plugging portion.
  • the honeycomb base material of the obtained honeycomb filter for dust collection had a cylindrical shape with a diameter of 160 mm in a cross section perpendicular to the cell extending direction and a length of 210 mm in the cell extending direction.
  • the distance between one end face of the honeycomb substrate and the end face of the flange portion facing the same direction as the one end face of the honeycomb substrate (the flange portion is formed with reference to one end face of the honeycomb substrate) Position) X was 65 mm.
  • the length (width of the flange portion) L (see FIG. 3) of the flange portion 23 in the extending direction of the flange cell was 20 mm.
  • the thickness (the thickness of the flange portion; the length in the diameter direction) H see FIG.
  • H (see FIG. 3) of the flange portion 23 in a cross section orthogonal to the cell extending direction was 10 mm.
  • the partition wall thickness and the flange partition wall thickness were both 180 ⁇ m.
  • the cell density and flange cell density were both 62 cells / cm 2 .
  • the length of the plugged portion formed on the honeycomb base material in the cell extending direction was 2.5 mm.
  • the shape of the cross section orthogonal to the cell extending direction of the cells of the honeycomb substrate was a square.
  • the length of the flange plugging portion located on the outermost side in the flange portion in the extending direction of the flange cell (“the plugging portion thickness” of the “flange outer peripheral portion”) was 3.0 mm.
  • the length of the flange plugging portion located on the innermost side in the flange portion in the extending direction of the flange cell (“the plugging portion thickness” of the “flange inner peripheral portion”) was 1.0 mm. Further, the length of the flange plugging portion in the flange portion “in the direction in which the flange cell extends” is longer as it is closer to the outer peripheral portion of the flange. Moreover, the partition and the flange partition were connected continuously without forming a boundary inside. Further, the “length in the extending direction of the flange cell” of the flange cell and the flange plugging portion is the distance between the “end faces” in the extending direction of the flange cell when the flange portion is tapered. The shortest distance was used. In addition, the length of the flange portion in the direction in which the flange cell extends is the innermost length of the flange portion when the flange portion is tapered.
  • honeycomb filter for dust collection was subjected to a “soot mass limit test” and a “collision test” by the following method. The results are shown in Table 2.
  • Examples 25 to 46, Comparative Examples 12 to 22 A dust collecting honeycomb filter was obtained in the same manner as in Example 24 except that the conditions were changed as shown in Table 2.
  • a flat planar portion 51 parallel to the cell extending direction was formed on the flange portion 23.
  • Four plane portions 51 were formed, and two pairs of two (two) plane portions 51 parallel to each other were formed.
  • the angle formed by the “pair of flat portions 51” on one side and the “pair of flat portions 51” on the other side was 90 °. That is, in the cross section orthogonal to the cell extending direction, the planar portion 51 is formed every 90 ° in the outer peripheral direction (the rotation direction about the central axis).
  • FIG. 10 is a plan view schematically showing a dust collecting honeycomb filter 600 of Example 45.
  • FIG. 10 For the dust collecting honeycomb filters of Example 46 and Comparative Examples 13 and 20, four flat portions similar to those of the dust collecting honeycomb filter 600 of Example 45 were formed.
  • honeycomb filter for dust collection was subjected to a “soot mass limit test” and a “collision test” by the above method. The results are shown in Table 2.
  • the dust collecting honeycomb filters of Examples 1 to 23 are less likely to damage the flange portion in the event of a collision than the dust collecting honeycomb filters of Comparative Examples 1, 2 and 6 to 8. .
  • the dust collecting honeycomb filters of Examples 1 to 23 were compared with the dust collecting honeycomb filters of Comparative Examples 1 to 5 and 8 to 11, and the flange caused by “thermal shock during regeneration” when used as a DPF. It can be seen that the occurrence of cracks at the base of the portion is suppressed.
  • the dust collecting honeycomb filters of Examples 24 to 46 are less likely to be damaged at the time of a collision than the dust collecting honeycomb filters of Comparative Examples 12, 13 and 17 to 19. I understand.
  • the dust collecting honeycomb filters of Examples 24 to 46 have a flange caused by “thermal shock during regeneration” when used as a DPF as compared with the dust collecting honeycomb filters of Comparative Examples 12 to 16 and 19 to 22. It can be seen that the occurrence of cracks at the base of the portion is suppressed. From these results, the same evaluation results were obtained for both the segment-type dust collecting honeycomb filter and the dust collecting honeycomb filter (dust collecting honeycomb filter having no joints) manufactured from one honeycomb molded body. You can see that
  • the dust collecting honeycomb filter of the present invention can be suitably used as a filter element of a dust collecting device.

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Abstract

　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。複数のセル２を区画形成する多孔質の隔壁１を有するハニカム基材３と、ハニカム基材３の外周に配設された、「セル２と同方向に延びる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とを備え、フランジ部２３が、ハニカム基材３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、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おり、フランジ部２３が、フランジ目封止部２４を有し、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の長さが１．０～２．５ｍｍであり、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の長さが３．０ｍｍ以上である集塵用ハニカムフィルタ１００。

Description

集塵用ハニカムフィルタ
　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。
　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）。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
特開平９－１５００２４号公報 特開２０１０－１８４２１８号公報 特開２００１－７９３２０号公報
　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。
　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。
　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。
［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以上である集塵用ハニカムフィルタ。
［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。
［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。
［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。
［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。
［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。
　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。
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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。
　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。
（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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／ｃｍ２であることが好ましく、３０～１００セル／ｃｍ２であることが特に好ましい。セル密度が、１５セル／ｃｍ２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／ｃｍ２より高いと、圧力損失が大きくなることがある。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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／ｃｍ２）、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。
　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。
　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行せず、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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
（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。
　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。
（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。
（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
（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。
　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。
　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。
（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。
　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。
　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。
（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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／ｃｍ２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。
　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。
　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。
（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。
（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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（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。
（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。
　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。
　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／ｃｍ２であり、隔壁厚さが１８０μｍであった。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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／ｃｍ２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。
　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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
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。

Claims (6)

  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以上である集塵用ハニカムフィルタ。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
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