(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面が開口して出口側底面に目封止部を有する複数の第１セルと、入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面に目封止部を有し、出口側底面が開口する複数の第２セルとを備え、複数の第１セルと複数の第２セルは多孔質隔壁を挟んで交互に隣接配置されている柱状ハニカム構造体を用意する工程と、
入口側底面に対して垂直な方向から入口側底面に向かって、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射しながら、出口側底面に吸引力を与えて、噴射されたエアロゾルを入口側底面から吸引し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程であって、エアロゾルの噴射は、加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路、当該駆動ガス流路の途中に設けられて当該駆動ガス流路の外周側から当該駆動ガス流路内に向かってセラミックス粒子を吸引可能な供給口、及び、当該駆動ガス流路の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズルを備えたエアロゾルジェネレータを用いて実施する工程と、
を含む柱状ハニカム構造フィルタの製造方法。
【請求項２】
エアロゾル中のセラミックス粒子は、レーザー回折・散乱法により測定される体積基準の累積粒度分布におけるメジアン径（Ｄ５０）が１．０〜６．０μｍである請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
エアロゾル中のセラミックス粒子は、レーザー回折・散乱法により測定される体積基準の粒度の頻度分布において、１０μｍ以上のセラミックス粒子が２０体積％以下である請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記ノズルから噴射されたエアロゾルは、前記ノズル及び前記入口側底面の間に設けられたチャンバー内を通過して前記入口側底面から吸引され、
当該チャンバーは前記入口側底面に対向する面を有し、
当該対向する面は前記ノズルの挿入口、及び、周囲ガスを当該チャンバー内に取り込むための一又は二以上の開口を有し、
当該チャンバーは当該対向する面以外に周囲ガスを取り込むための開口を有しない、
請求項１〜３の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記チャンバーの前記対向する面は、前記挿入口を中心とする同心円状の閉鎖部を有し、前記一又は二以上の開口は当該閉鎖部よりも外周側に設けられている請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を収容するシリンダーと、
シリンダー内に収容されているセラミックス粒子をシリンダー出口から送り出すためのピストン又はスクリューと、
シリンダー出口に連通する入口、シリンダー出口から送り出されたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記供給口に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える請求項１〜５の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を収容すると共に、当該吸引搬送するための流路にセラミックス粒子を供給するための収容部と、
を更に備え、
前記駆動ガス流路は、流路が絞られたベンチュリ部を途中に有し、前記供給口がベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所よりも下流側に設けられている請求項１〜５の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を搬送するためのベルトフィーダと、
ベルトフィーダから搬送されたセラミックス粒子を受け入れる入口、受け入れたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記吸引搬送するための流路に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える請求項１〜５の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項９】
前記第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程の終点を、柱状ハニカム構造体の入口側底面及び出口側底面の間の圧力損失を測定するために設置された差圧計の値に基づいて決定する請求項１〜８の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程において、柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速が５ｍ／ｓ以上である請求項１〜８の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項１１】
セラミックス粒子の主成分が炭化珪素、アルミナ、シリカ、コージェライト又はムライトである請求項１〜１０の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項１２】
入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面が開口して出口側底面に目封止部を有する複数の第１セルと、入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面に目封止部を有し、出口側底面が開口する複数の第２セルとを備え、複数の第１セルと複数の第２セルは多孔質隔壁を挟んで交互に隣接配置されている柱状ハニカム構造体を保持するためのホルダーと、
柱状ハニカム構造体の出口側底面に吸引力を与えるためのブロアと、
セラミックス粒子を含有するエアロゾルを、入口側底面に対して垂直な方向から入口側底面に向かって噴射し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させるためのエアロゾルジェネレータと、
を備えた粒子付着装置であって、
当該エアロゾルジェネレータは、
加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路、当該駆動ガス流路の途中に設けられて当該駆動ガス流路の外周側から当該駆動ガス流路内に向かってセラミックス粒子を吸引可能な供給口、及び、当該駆動ガス流路の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズルを備える、
柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
【請求項１３】
前記ノズル及び前記入口側底面の間に設けられ、エアロゾルにその内部を通過させて案内するためのチャンバーであって、
当該チャンバーは前記入口側底面に対向する面を有し、
当該対向する面は前記ノズルの挿入口、及び、周囲ガスを当該チャンバー内に取り込むための一又は二以上の開口を有し、
当該チャンバーは当該対向する面以外に周囲ガスを取り込むための開口を有しない、
チャンバーを更に備える請求項１２に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
【請求項１４】
前記チャンバーの前記対向する面は、前記挿入口を中心とする同心円状の閉鎖部を有し、前記一又は二以上の開口は当該閉鎖部よりも外周側に設けられている請求項１３に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
【請求項１５】
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を収容するシリンダーと、
シリンダー内に収容されているセラミックス粒子をシリンダー出口から送り出すためのピストン又はスクリューと、
シリンダー出口に連通する入口、シリンダー出口から送り出されたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記供給口に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える請求項１２〜１４の何れか一項に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
【請求項１６】
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を収容すると共に、当該吸引搬送するための流路にセラミックス粒子を供給するための収容部と、
を更に備え、
前記駆動ガス流路は、流路が絞られたベンチュリ部を途中に有し、前記供給口がベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所よりも下流側に設けられている
請求項１２〜１４の何れか一項に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
【請求項１７】
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を搬送するためのベルトフィーダと、
ベルトフィーダから搬送されたセラミックス粒子を受け入れる入口、受け入れたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記吸引搬送するための流路に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える、
請求項１２〜１４の何れか一項に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は柱状ハニカム構造フィルタの製造方法に関する。また、本発明は柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン及びガソリンエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中にはスス等の粒子状物質（以下、ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒと記す。）が含まれる。ススは人体に対し有害であり排出が規制されている。現在、排ガス規制に対応するために、通気性のある小細孔隔壁に排ガスを通過させ、スス等のＰＭを濾過するＤＰＦ及びＧＰＦに代表されるフィルタが幅広く用いられている。
【０００３】
ＰＭを捕集するためのフィルタとしては、入口側底面から出口側底面まで高さ方向に延び、入口側底面が開口して出口側底面に目封止部を有する複数の第１セルと、第１セルに隔壁を挟んで隣接配置されており、入口側底面から出口側底面まで高さ方向に延び、入口側底面に目封止部を有し出口側底面が開口する複数の第２セルとを備えたウォールフロー式の柱状ハニカム構造フィルタが知られている。
【０００４】
近年、排ガス規制強化に伴い、より厳しいＰＭの排出基準（ＰＮ規制：Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｍａｔｔｅｒの個数規制）が導入されており、フィルタにはＰＭの高捕集性能（ＰＮ高捕集効率）が要求されている。そこで、セルの表面にＰＭを捕集するための層（以下、「多孔質膜」又は「捕集層」ともいう。）を形成することが提案されている（特許文献１〜７）。これらの特許文献によれば、多孔質膜を形成することにより、圧力損失を低減させつつＰＭの捕集を行うことができるとされている。多孔質膜の形成方法としては、隔壁を構成する粒子の平均粒子径より小さい粒子を固気二相流によってフィルタの入口側底面に供給して第１セルの表面に付着させた後、熱処理を行う方法が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１１００１０号
【特許文献２】国際公開第２０１１／１２５７６８号
【特許文献３】国際公開第２０１１／１２５７６９号
【特許文献４】特許第５８６３９５１号公報
【特許文献５】特開２０１１−１４７９３１号公報
【特許文献６】特許第５８６３９５０号公報
【特許文献７】特許第５５９７１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
柱状ハニカム構造フィルタのＰＭ捕集性能を向上する上で、セルの表面に多孔質膜を形成することは有効であると考えられる。しかしながら、本発明者の検討結果によると、従来の多孔質膜形成技術ではフィルタの入口側底面に供給される固気二相流に含まれる粒子が凝集しやすいことが分かった。粒子が凝集すると、狙い通りの粒度分布をもつ粒子を第１セルの表面に付着させることが難しくなり、また、多孔質膜によるＰＭ捕集性能に悪影響を与えるおそれがある。このため、第１セルの表面に粒子を付着させる工程を実施する際、凝集が抑制された粒子が入口側底面に供給されることが品質管理の観点から望ましい。
【０００７】
そこで、本発明は一実施形態において、凝集が抑制された粒子を柱状ハニカム構造体の入口側底面に供給し、第１セルの表面に粒子を付着させる工程を含む柱状ハニカム構造フィルタの製造方法を提供することを課題とする。また、本発明は別の一実施形態において、凝集が抑制された粒子を柱状ハニカム構造体の入口側底面に供給し、第１セルの表面に粒子を付着させる工程を実施するのに有利な柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討したところ、所定構造を有するエアロゾルジェネレータを用いてセラミックス粒子を含有するエアロゾルを柱状ハニカム構造体の入口側底面に向かって噴射することが粒子の凝集抑制に効果的であることを見出した。本発明は当該知見に基づいて完成したものであり、以下に例示される。
【０００９】
［１］
入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面が開口して出口側底面に目封止部を有する複数の第１セルと、入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面に目封止部を有し、出口側底面が開口する複数の第２セルとを備え、複数の第１セルと複数の第２セルは多孔質隔壁を挟んで交互に隣接配置されている柱状ハニカム構造体を用意する工程と、
入口側底面に対して垂直な方向から入口側底面に向かって、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射しながら、出口側底面に吸引力を与えて、噴射されたエアロゾルを入口側底面から吸引し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程であって、エアロゾルの噴射は、加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路、当該駆動ガス流路の途中に設けられて当該駆動ガス流路の外周側から当該駆動ガス流路内に向かってセラミックス粒子を吸引可能な供給口、及び、当該駆動ガス流路の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズルを備えたエアロゾルジェネレータを用いて実施する工程と、
を含む柱状ハニカム構造フィルタの製造方法。
［２］
エアロゾル中のセラミックス粒子は、レーザー回折・散乱法により測定される体積基準の累積粒度分布におけるメジアン径（Ｄ５０）が１．０〜６．０μｍである［１］に記載の製造方法。
［３］
エアロゾル中のセラミックス粒子は、レーザー回折・散乱法により測定される体積基準の粒度の頻度分布において、１０μｍ以上のセラミックス粒子が２０体積％以下である［１］又は［２］に記載の製造方法。
［４］
前記ノズルから噴射されたエアロゾルは、前記ノズル及び前記入口側底面の間に設けられたチャンバー内を通過して前記入口側底面から吸引され、
当該チャンバーは前記入口側底面に対向する面を有し、
当該対向する面は前記ノズルの挿入口、及び、周囲ガスを当該チャンバー内に取り込むための一又は二以上の開口を有し、
当該チャンバーは当該対向する面以外に周囲ガスを取り込むための開口を有しない、
［１］〜［３］の何れか一項に記載の製造方法。
［５］
前記チャンバーの前記対向する面は、前記挿入口を中心とする同心円状の閉鎖部を有し、前記一又は二以上の開口は当該閉鎖部よりも外周側に設けられている［４］に記載の製造方法。
［６］
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を収容するシリンダーと、
シリンダー内に収容されているセラミックス粒子をシリンダー出口から送り出すためのピストン又はスクリューと、
シリンダー出口に連通する入口、シリンダー出口から送り出されたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記供給口に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える［１］〜［５］の何れか一項に記載の製造方法。
［７］
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を収容すると共に、当該吸引搬送するための流路にセラミックス粒子を供給するための収容部と、
を更に備え、
前記駆動ガス流路は、流路が絞られたベンチュリ部を途中に有し、前記供給口がベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所よりも下流側に設けられている［１］〜［５］の何れか一項に記載の製造方法。
［８］
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を搬送するためのベルトフィーダと、
ベルトフィーダから搬送されたセラミックス粒子を受け入れる入口、受け入れたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記吸引搬送するための流路に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える［１］〜［５］の何れか一項に記載の製造方法。
［９］
前記第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程の終点を、柱状ハニカム構造体の入口側底面及び出口側底面の間の圧力損失を測定するために設置された差圧計の値に基づいて決定する［１］〜［８］の何れか一項に記載の製造方法。
［１０］
前記第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程において、柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速が５ｍ／ｓ以上である［１］〜［８］の何れか一項に記載の製造方法。
［１１］
セラミックス粒子の主成分が炭化珪素、アルミナ、シリカ、コージェライト又はムライトである［１］〜［１０］の何れか一項に記載の製造方法。
［１２］
入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面が開口して出口側底面に目封止部を有する複数の第１セルと、入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面に目封止部を有し、出口側底面が開口する複数の第２セルとを備え、複数の第１セルと複数の第２セルは多孔質隔壁を挟んで交互に隣接配置されている柱状ハニカム構造体を保持するためのホルダーと、
柱状ハニカム構造体の出口側底面に吸引力を与えるためのブロアと、
セラミックス粒子を含有するエアロゾルを、入口側底面に対して垂直な方向から入口側底面に向かって噴射し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させるためのエアロゾルジェネレータと、
を備えた粒子付着装置であって、
当該エアロゾルジェネレータは、
加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路、当該駆動ガス流路の途中に設けられて当該駆動ガス流路の外周側から当該駆動ガス流路内に向かってセラミックス粒子を吸引可能な供給口、及び、当該駆動ガス流路の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズルを備える、
柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
［１３］
前記ノズル及び前記入口側底面の間に設けられ、エアロゾルにその内部を通過させて案内するためのチャンバーであって、
当該チャンバーは前記入口側底面に対向する面を有し、
当該対向する面は前記ノズルの挿入口、及び、周囲ガスを当該チャンバー内に取り込むための一又は二以上の開口を有し、
当該チャンバーは当該対向する面以外に周囲ガスを取り込むための開口を有しない、
チャンバーを更に備える［１２］に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
［１４］
前記チャンバーの前記対向する面は、前記挿入口を中心とする同心円状の閉鎖部を有し、前記一又は二以上の開口は当該閉鎖部よりも外周側に設けられている［１３］に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
［１５］
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を収容するシリンダーと、
シリンダー内に収容されているセラミックス粒子をシリンダー出口から送り出すためのピストン又はスクリューと、
シリンダー出口に連通する入口、シリンダー出口から送り出されたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記供給口に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える［１２］〜［１４］の何れか一項に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
［１６］
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を収容すると共に、当該吸引搬送するための流路にセラミックス粒子を供給するための収容部と、
を更に備え、
前記駆動ガス流路は、流路が絞られたベンチュリ部を途中に有し、前記供給口がベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所よりも下流側に設けられている
［１２］〜［１４］の何れか一項に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
［１７］
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を搬送するためのベルトフィーダと、
ベルトフィーダから搬送されたセラミックス粒子を受け入れる入口、受け入れたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記吸引搬送するための流路に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える、
［１２］〜［１４］の何れか一項に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る柱状ハニカム構造フィルタの製造方法及び粒子付着装置によれば、凝集が抑制された粒子を柱状ハニカム構造体の入口側底面に供給することができるので、狙い通りの粒度分布をもつ粒子を第１セルの表面に付着させることが可能となる。また、粒子付着工程後の加熱処理によって形成される多孔質膜の品質安定性が向上することが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】柱状ハニカム構造フィルタの一例を模式的に示す斜視図である。
【図２】柱状ハニカム構造フィルタの一例をセルの延びる方向に平行な断面から観察したときの模式的な断面図である。
【図３】柱状ハニカム構造フィルタをセルの延びる方向に直交する断面から観察したときの模式的な部分拡大図である。
【図４Ａ】凝集が抑制されたセラミックス粒子を噴射するのに好適なエアロゾルジェネレータの第一実施形態を模式的に示す図である。
【図４Ｂ】凝集が抑制されたセラミックス粒子を噴射するのに好適なエアロゾルジェネレータの第二実施形態を模式的に示す図である。
【図４Ｃ】凝集が抑制されたセラミックス粒子を噴射するのに好適なエアロゾルジェネレータの第三実施形態を模式的に示す図である。
【図４Ｄ】比較例に係るエアロゾルジェネレータを模式的に示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態に係る粒子付着装置の第一実施形態の装置構成を説明するための模式図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態に係る粒子付着装置の第二実施形態の装置構成を説明するための模式図である。
【図５Ｃ】本発明の実施形態に係る粒子付着装置の第三実施形態の装置構成を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。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、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００１３】
＜１．柱状ハニカム構造フィルタ＞
本発明の一実施形態に係る柱状ハニカム構造フィルタについて説明する。柱状ハニカム構造フィルタは、燃焼装置、典型的には車両に搭載されるエンジンからの排ガスラインに装着されるススを捕集するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）及びＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）として使用可能である。本発明に係る柱状ハニカム構造フィルタは、例えば、排気管内に設置することができる。
【００１４】
図１及び図２には、柱状ハニカム構造フィルタ（１００）の模式的な斜視図及び断面図がそれぞれ例示されている。この柱状ハニカム構造フィルタ（１００）は、外周側壁（１０２）と、外周側壁（１０２）の内周側に配置され、入口側底面（１０４）から出口側底面（１０６）まで平行に延び、入口側底面（１０４）が開口して出口側底面（１０６）に目封止部（１０９）を有する複数の第１セル（１０８）と、外周側壁（１０２）の内周側に配置され、入口側底面（１０４）から出口側底面（１０６）まで平行に延び、入口側底面（１０４）に目封止部（１０９）を有し、出口側底面（１０６）が開口する複数の第２セル（１１０）とを備える。この柱状ハニカム構造フィルタ（１００）においては、第１セル（１０８）及び第２セル（１１０）が多孔質の隔壁（１１２）を挟んで交互に隣接配置されていることにより、入口側底面（１０４）及び出口側底面（１０６）はそれぞれハニカム状を呈している。
【００１５】
柱状ハニカム構造フィルタ（１００）の上流側の入口側底面（１０４）にスス等の粒子状物質（ＰＭ）を含む排ガスが供給されると、排ガスは第１セル（１０８）に導入されて第１セル（１０８）内を下流に向かって進む。第１セル（１０８）は下流側の出口側底面（１０６）に目封止部（１０９）を有するため、排ガスは第１セル（１０８）と第２セル（１１０）を区画する多孔質の隔壁（１１２）を透過して第２セル（１１０）に流入する。粒子状物質は隔壁（１１２）を通過できないため、第１セル（１０８）内に捕集され、堆積する。粒子状物質が除去された後、第２セル（１１０）に流入した清浄な排ガスは第２セル（１１０）内を下流に向かって進み、下流側の出口側底面（１０６）から流出する。
【００１６】
図３には、柱状ハニカム構造フィルタ（１００）をセル（１０８、１１０）の延びる方向に直交する断面で観察したときの模式的な部分拡大図が示されている。柱状ハニカム構造フィルタ（１００）のそれぞれの第１セル（１０８）の表面（第１セル（１０８）を区画形成する隔壁（１１２）の表面に同じ。）には、多孔質膜（１１４）が形成されている。
【００１７】
一実施形態において、多孔質膜（１１４）の気孔率は隔壁（１１２）の気孔率より高い。多孔質膜（１１４）の気孔率が隔壁（１１２）の気孔率より高いことで、圧損上昇を抑制できるという利点が得られる。この場合、多孔質膜（１１４）の気孔率と隔壁（１１２）の気孔率（％）の差は、５％以上であることが好ましく、１０％以上であることがより好ましい。但し、気孔率の差が大きすぎるとＰＭの捕集効率が低下することから、多孔質膜（１１４）の気孔率（％）と隔壁（１１２）の気孔率（％）の差は、３０％以下であることが好ましく、２５％以下であることがより好ましい。
【００１８】
多孔質膜の気孔率の下限は、圧損上昇を抑制するという観点からは、６０％以上であることが好ましく、６５％以上であることがより好ましい。また、多孔質膜の気孔率の上限は、ＰＭの捕集効率の低下を抑制するという観点から、８５％以下であることが好ましく、８０％以下であることがより好ましい。
【００１９】
隔壁の気孔率の下限は、排ガスの圧力損失を低く抑えるという観点からは、４０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましく、６０％以上であることが更により好ましい。また、隔壁の気孔率の上限は、柱状ハニカム構造フィルタの強度を確保するという観点から、８０％以下であることが好ましく、７５％以下であることがより好ましく、７０％以下であることが更により好ましい。
【００２０】
多孔質膜及び隔壁の気孔率は、以下のようにして測定される。多孔質膜（又は隔壁）断面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）画像（一視野当たりの大きさ：１５０μｍ×１５０μｍ）を１０００倍以上の拡大率で撮影し、画像処理ソフトを用いて、空隙部と固体部の２値化処理を行う。次に、視野中に空隙部が占める面積比率を任意の５箇所以上の視野で求め、当該比率の平均値を算出して多孔質膜（又は隔壁）の気孔率（％）とする。
【００２１】
一実施形態において、多孔質膜における平均細孔径は１．０〜６．０μｍである。隔壁も多孔質であるが、隔壁の平均細孔径は、圧力損失が過剰に上昇するのを防止するという理由により、６．０μｍを超えるのが通常である。このため、隔壁の表面に形成した多孔質膜における平均細孔径を１．０〜６．０μｍと微細化することで、排ガスが隔壁を通過する際の圧損上昇を抑制しながら、ＰＭの捕集効率を改善することができる。多孔質膜における平均細孔径は好ましくは２．０〜５．０μｍであり、より好ましくは３．０〜４．０μｍである。
【００２２】
多孔質膜及び隔壁における平均細孔径は以下の方法により測定される。多孔質膜（又は隔壁）断面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）画像（一視野当たりの大きさ：１５０μｍ×１５０μｍ）を１０００倍以上の拡大率で撮影し、画像処理ソフトを使用して、空隙部と固体部の２値化処理を行う。ＳＥＭ画像中で、空隙部を構成する各空隙の円相当径を画像処理ソフトを使用して計測し、平均化することで一視野当たりの平均細孔径を求める。平均細孔径の計測を任意の５箇所以上の視野で求め、その平均値を平均細孔径の測定値とする。
【００２３】
多孔質膜はセラミックスで構成することができる。例えば、多孔質膜はコージェライト、炭化珪素（ＳｉＣ）、タルク、マイカ、ムライト、セルベン、チタン酸アルミニウム、アルミナ、窒化珪素、サイアロン、リン酸ジルコニウム、ジルコニア、チタニア及びシリカから選択される１種又は２種以上のセラミックスを含有することができる。多孔質膜の主成分は炭化珪素、アルミナ、シリカ、コージェライト又はムライトとすることが好ましい。中でも、表面酸化膜（Ｓｉ2Ｏ）の存在により互いに強固に結合して剥離し難い多孔質膜が得られることから、多孔質膜の主成分は炭化珪素であることが好ましい。多孔質膜の主成分とは、多孔質膜の５０質量％以上を占める成分を指す。多孔質膜はＳｉＣが５０質量％以上を占めることが好ましく、７０質量％以上を占めることがより好ましく、９０質量％以上を占めることが更により好ましい。多孔質膜を構成するセラミックスの形状には特に制限はないが、例えば粒状及び繊維状が挙げられる。
【００２４】
本実施形態に係る柱状ハニカム構造フィルタの隔壁及び外周側壁を構成する材料としては、限定的ではないが、多孔質セラミックスを挙げることができる。セラミックスの種類としては、コージェライト、ムライト、リン酸ジルコニウム、チタン酸アルミニウム、炭化珪素（ＳｉＣ）、珪素−炭化珪素複合材（例：Ｓｉ結合ＳｉＣ）、コージェライト−炭化珪素複合体、ジルコニア、スピネル、インディアライト、サフィリン、コランダム、チタニア、窒化珪素等が挙げられる。そして、これらのセラミックスは、１種を単独で含有するものでもよいし、２種以上を含有するものであってもよい。
【００２５】
柱状ハニカム構造フィルタは、スス等のＰＭの燃焼を補助するＰＭ燃焼触媒、酸化触媒（ＤＯＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するためのＳＣＲ触媒及びＮＳＲ触媒、並びに、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を同時に除去可能な三元触媒を担持する場合がある。本実施形態に係る柱状ハニカム構造フィルタにおいても種々の触媒を担持してもよい。
【００２６】
柱状ハニカム構造フィルタの底面形状に制限はないが、例えば円形、楕円形、レーストラック形及び長円形等のラウンド形状の他、三角形及び四角形等の多角形とすることができる。図１の柱状ハニカム構造フィルタ（１００）は、底面形状が円形状であり、全体として円柱状である。
【００２７】
柱状ハニカム構造フィルタの高さ（入口側底面から出口側底面までの長さ）は特に制限はなく、用途や要求性能に応じて適宜設定すればよい。柱状ハニカム構造フィルタの高さと各底面の最大径（柱状ハニカム構造フィルタの各底面の重心を通る径のうち、最大長さを指す）の関係についても特に制限はない。従って、柱状ハニカム構造フィルタの高さが各底面の最大径よりも長くてもよいし、柱状ハニカム構造フィルタの高さが各底面の最大径よりも短くてもよい。
【００２８】
セルの延びる方向に垂直な断面におけるセルの形状に制限はないが、四角形、六角形、八角形、又はこれらの組み合わせであることが好ましい。これらのなかでも、正方形及び六角形が好ましい。セル形状をこのようにすることにより、柱状ハニカム構造フィルタに流体を流したときの圧力損失を小さくすることができる。
【００２９】
柱状ハニカム構造フィルタにおける隔壁の平均厚みの上限は、圧力損失を抑制するという観点から、０．２３８ｍｍ以下であることが好ましく、０．２２８ｍｍ以下であることがより好ましく、０．２２０ｍｍ以下であることが更により好ましい。但し、柱状ハニカム構造フィルタの強度を確保するという観点からは、隔壁の平均厚みの下限は、０．１９４ｍｍ以上であることが好ましく、０．２０４ｍｍ以上であることがより好ましく、０．２１２ｍｍ以上であることが更により好ましい。本明細書において、隔壁の厚みは、セルの延びる方向に直交する断面において、隣接するセルの重心同士を線分で結んだときに当該線分が隔壁を横切る長さを指す。隔壁の平均厚みは、すべての隔壁の厚みの平均値を指す。
【００３０】
セル密度（セルの延びる方向に垂直な単位断面積当たりのセルの数）は、特に制限はないが、例えば６〜２０００セル／平方インチ（０．９〜３１１セル／ｃｍ2）、更に好ましくは５０〜１０００セル／平方インチ（７．８〜１５５セル／ｃｍ2）、特に好ましくは１００〜４００セル／平方インチ（１５．５〜６２．０セル／ｃｍ2）とすることができる。
【００３１】
柱状ハニカム構造フィルタは、一体成形品として提供することも可能である。また、柱状ハニカム構造フィルタは、それぞれが外周側壁を有する複数の柱状ハニカム構造フィルタのセグメントを、側面同士で接合して一体化し、セグメント接合体として提供することも可能である。柱状ハニカム構造フィルタをセグメント接合体として提供することにより、耐熱衝撃性を高めることができる。
【００３２】
＜２．柱状ハニカム構造フィルタの製造方法＞
柱状ハニカム構造フィルタの製造方法について以下に例示的に説明する。まず、セラミックス原料、分散媒、造孔材及びバインダーを含有する原料組成物を混練して坏土を形成した後、坏土を押出成形することにより所望の柱状ハニカム成形体に成形する。原料組成物中には分散剤等の添加剤を必要に応じて配合することができる。押出成形に際しては、所望の全体形状、セル形状、隔壁厚み、セル密度等を有する口金を用いることができる。
【００３３】
柱状ハニカム成形体を乾燥した後、柱状ハニカム成形体の両底面の所定位置に目封止部を形成した上で目封止部を乾燥し、目封止部を有する柱状ハニカム成形体を得る。この後、柱状ハニカム成形体に対して脱脂及び焼成を実施することで柱状ハニカム構造体を得る。その後、柱状ハニカム構造体の第１セルの表面に多孔質膜を形成することで柱状ハニカム構造フィルタが得られる。
【００３４】
セラミックス原料は焼成後に残存し、セラミックスとしてハニカム構造体の骨格を構成する部分の原料である。セラミックス原料としては、焼成後に上述したセラミックスを形成することのできる原料を使用することができる。セラミックス原料は例えば粉末の形態で提供することができる。セラミックス原料としては、コージェライト、ムライト、ジルコン、チタン酸アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、ジルコニア、スピネル、インディアライト、サフィリン、コランダム、チタニア等のセラミックスを得るための原料が挙げられる。具体的には、限定的ではないが、シリカ、タルク、アルミナ、カオリン、蛇紋石、パイロフェライト、ブルーサイト、ベーマイト、ムライト、マグネサイト、水酸化アルミニウム等が挙げられる。セラミックス原料は、１種類を単独で使用するものであっても、２種類以上を組み合わせて使用するものであってもよい。
【００３５】
ＤＰＦ及びＧＰＦ等のフィルタ用途の場合、セラミックスとしてコージェライトを好適に使用することができる。この場合、セラミックス原料としてはコージェライト化原料を使用することができる。コージェライト化原料とは、焼成によりコージェライトとなる原料である。コージェライト化原料は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）（アルミナに変換される水酸化アルミニウムの分を含む）：３０〜４５質量％、マグネシア（ＭｇＯ）：１１〜１７質量％及びシリカ（ＳｉＯ2）：４２〜５７質量％の化学組成からなることが望ましい。
【００３６】
分散媒としては、水、又は水とアルコール等の有機溶媒との混合溶媒等を挙げることができるが、特に水を好適に用いることができる。
【００３７】
造孔材としては、焼成後に気孔となるものであれば、特に限定されず、例えば、小麦粉、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、多孔質シリカ、炭素（例：グラファイト）、セラミックスバルーン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、アクリル、フェノール等を挙げることができる。造孔材は、１種類を単独で使用するものであっても、２種類以上を組み合わせて使用するものであってもよい。造孔材の含有量は、焼成体の気孔率を高めるという観点からは、セラミックス原料１００質量部に対して０．５質量部以上であることが好ましく、２質量部以上であるのがより好ましく、３質量部以上であるのが更により好ましい。造孔材の含有量は、焼成体の強度を確保するという観点からは、セラミックス原料１００質量部に対して１０質量部以下であることが好ましく、７質量部以下であるのがより好ましく、４質量部以下であるのが更により好ましい。
【００３８】
バインダーとしては、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等の有機バインダーを例示することができる。特に、メチルセルロース及びヒドロキシプロピルメチルセルロースを併用することが好適である。また、バインダーの含有量は、ハニカム成形体の強度を高めるという観点から、セラミックス原料１００質量部に対して４質量部以上であることが好ましく、５質量部以上であるのがより好ましく、６質量部以上であるのが更により好ましい。バインダーの含有量は、焼成工程での異常発熱によるキレ発生を抑制する観点から、セラミックス原料１００質量部に対して９質量部以下であることが好ましく、８質量部以下であるのがより好ましく、７質量部以下であるのが更により好ましい。バインダーは、１種類を単独で使用するものであっても、２種類以上を組み合わせて使用するものであってもよい。
【００３９】
分散剤には、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリエーテルポリオール等を用いることができる。分散剤は、１種類を単独で使用するものであっても、２種類以上を組み合わせて使用するものであってもよい。分散剤の含有量は、セラミックス原料１００質量部に対して０〜２質量部であることが好ましい。
【００４０】
柱状ハニカム成形体の底面を目封止する方法は、特に限定されるものではなく、公知の手法を採用することができる。目封止部の材料については、特に制限はないが、強度や耐熱性の観点からセラミックスであることが好ましい。セラミックスとしては、コージェライト、ムライト、ジルコン、チタン酸アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、ジルコニア、スピネル、インディアライト、サフィリン、コランダム、及びチタニアからなる群から選ばれる少なくとも１種を含有するセラミックス材料であることが好ましい。焼成時の膨張率を同じにでき、耐久性の向上につながるため、目封止部はハニカム成形体の本体部分と同じ材料組成とすることが更により好ましい。
【００４１】
ハニカム成形体を乾燥した後、脱脂及び焼成を実施することで柱状ハニカム構造体を製造することができる。乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程の条件はハニカム成形体の材料組成に応じて公知の条件を採用すればよく、特段に説明を要しないが以下に具体的な条件の例を挙げる。
【００４２】
乾燥工程においては、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、凍結乾燥等の従来公知の乾燥方法を用いることができる。なかでも、成形体全体を迅速かつ均一に乾燥することができる点で、熱風乾燥と、マイクロ波乾燥又は誘電乾燥とを組み合わせた乾燥方法が好ましい。
【００４３】
目封止部を形成する場合は、乾燥したハニカム成形体の両底面に目封止部を形成した上で目封止部を乾燥することが好ましい。目封止部は、入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面が開口して出口側底面に目封止部を有する複数の第１セルと、入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面に目封止部を有し、出口側底面が開口する複数の第２セルとが、多孔質隔壁を挟んで交互に隣接配置されるように、所定位置に形成する。
【００４４】
次に脱脂工程について説明する。バインダーの燃焼温度は２００℃程度、造孔材の燃焼温度は３００〜１０００℃程度である。従って、脱脂工程はハニカム成形体を２００〜１０００℃程度の範囲に加熱して実施すればよい。加熱時間は特に限定されないが、通常は１０〜１００時間程度である。脱脂工程を経た後のハニカム成形体は仮焼体と称される。
【００４５】
焼成工程は、ハニカム成形体の材料組成にもよるが、例えば仮焼体を１３５０〜１６００℃に加熱して、３〜１０時間保持することで行うことができる。このようにして、入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面が開口して出口側底面に目封止部を有する複数の第１セルと、入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面に目封止部を有し、出口側底面が開口する複数の第２セルとを備え、複数の第１セルと複数の第２セルは多孔質隔壁を挟んで交互に隣接配置されている柱状ハニカム構造体が作製される。
【００４６】
次いで、焼成工程を経た柱状ハニカム構造体の第１セルの表面に多孔質膜を形成する。まず、柱状ハニカム構造体の入口側底面に対して垂直な方向に、好ましくは入口側底面の中心部に向かって、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射しながら、出口側底面に吸引力を与えて、噴射されたエアロゾルを入口側底面から吸引し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程を実施する。例示的には、エアロゾルの噴射ノズルと入口側底面の距離は５００ｍｍ〜２０００ｍｍとすることができ、エアロゾルの噴射速度は２〜８０ｍ／ｓとすることができる。
【００４７】
エアロゾル中のセラミックス粒子は凝集が少ないことが望ましい。具体的には、エアロゾル中のセラミックス粒子は、レーザー回折・散乱法により測定される体積基準の粒度の頻度分布において、１０μｍ以上のセラミックス粒子が２０体積％以下であることが好ましく、１８体積％以下であることがより好ましく、１５体積％以下であることが更により好ましい。エアロゾル中のセラミックス粒子の凝集を抑制することで、狙い通りの粒度分布をもつセラミックス粒子を第１セルの表面に付着させることが可能となり、品質安定性を高めることができる。また、凝集が抑制されることで微細なセラミックス粒子を付着させることも容易になるので、多孔質膜の平均細孔径の微細化を促進することもできる。
【００４８】
エアロゾル中のセラミックス粒子は、レーザー回折・散乱法により測定される体積基準の累積粒度分布におけるメジアン径（Ｄ５０）が１．０〜６．０μｍであることが好ましく、２．０〜５．０μｍであることがより好ましい。極めて微細なセラミックス粒子を噴射することで、得られる多孔質膜の平均細孔径を微細化しつつ、気孔率を高めることが可能になる。
【００４９】
セラミックス粒子としては、多孔質膜を構成する先述したセラミックスの粒子が使用される。例えば、コージェライト、炭化珪素（ＳｉＣ）、タルク、マイカ、ムライト、セルベン、チタン酸アルミニウム、アルミナ、窒化珪素、サイアロン、リン酸ジルコニウム、ジルコニア、チタニア及びシリカから選択される１種又は２種以上を含有するセラミックス粒子を使用することができる。セラミックス粒子の主成分は炭化珪素、アルミナ、シリカ、コージェライト又はムライトとすることが好ましい。セラミックス粒子の主成分とは、セラミックス粒子の５０質量％以上を占める成分を指す。セラミックス粒子はＳｉＣが５０質量％以上を占めることが好ましく、７０質量％以上を占めることがより好ましく、９０質量％以上を占めることが更により好ましい。
【００５０】
エアロゾルの噴射は、加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路、当該駆動ガス流路の途中に設けられて当該駆動ガス流路の外周側から当該駆動ガス流路内に向かってセラミックス粒子を吸引可能な供給口、及び、当該駆動ガス流路の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズルを備えたエアロゾルジェネレータを用いて実施することが、セラミックス粒子の凝集を抑制する上で有利である。一実施形態においては、駆動ガス流路を流れる駆動ガスの流れ方向に対して略垂直な方向からセラミックス粒子が駆動ガス流路内に導入されるように供給口を構成することができる。
【００５１】
セラミックス粒子が駆動ガス流路に導入された時点ではセラミックス粒子に凝集が生じている場合がある。特に、微細なセラミックス粒子は凝集が生じやすい傾向にある。しかしながら、駆動ガス流路の外周側から当該駆動ガス流路内に向かってセラミックス粒子が供給される場合、駆動ガスによるセラミックス粒子に対する解砕効果が高くなるので、凝集が抑制されたセラミックス粒子がエアロゾルジェネレータのノズルから噴射できると推察される。
【００５２】
（エアロゾルジェネレータの第一実施形態）
図４Ａには、凝集が抑制されたセラミックス粒子を噴射するのに好適なエアロゾルジェネレータ（４１０）の第一実施形態が模式的に示されている。
エアロゾルジェネレータ（４１０）は、
加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路（４１７）と、
当該駆動ガス流路（４１７）の途中に設けられて当該駆動ガス流路（４１７）の外周側から当該駆動ガス流路（４１７）内に向かってセラミックス粒子（４１２）を吸引可能な供給口（４１７ｉ）と、
当該駆動ガス流路（４１７）の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズル（４１１）と、
セラミックス粒子（４１２）を収容するシリンダー（４１３）と、
シリンダー（４１３）内に収容されているセラミックス粒子（４１２）をシリンダー出口（４１３ｅ）から送り出すためのピストン又はスクリュー（４１４）と、
シリンダー出口（４１３ｅ）に連通する入口（４１５ｉ）、シリンダー出口（４１３ｅ）から送り出されたセラミックス粒子（４１２）を解砕するための回転体（４１６）、及び、前記供給口（４１７ｉ）に連通する出口（４１５ｅ）を備えた解砕室（４１５）と、
を備える。
【００５３】
エアロゾルジェネレータ（４１０）はノズル（４１１）からエアロゾルの噴射を行うことができる。シリンダー（４１３）内には、所定の粒度分布に調整されたセラミックス粒子（４１２）が収納されている。シリンダー（４１３）内に収納されたセラミックス粒子（４１２）は、ピストン又はスクリュー（４１４）によってシリンダー出口（４１３ｅ）から押し出される。ピストン又はスクリュー（４１４）は、セラミックス粒子（４１２）の押出速度を調整可能に構成することができる。シリンダー出口（４１３ｅ）から排出されたセラミックス粒子（４１２）は、入口（４１５ｉ）を介して解砕室（４１５）に入る。本実施形態においては、シリンダー出口（４１３ｅ）と入口（４１５ｉ）は共通している。
【００５４】
解砕室（４１５）に導入されたセラミックス粒子（４１２）は、回転体（４１６）によって解砕されながら解砕室（４１５）内を移動し、解砕室出口（４１５ｅ）から排出される。回転体（４１６）としては、例えば、回転ブラシを採用することができる。回転体（４１６）はモータで駆動することができ、その回転速度を制御可能に構成することができる。
【００５５】
解砕室出口（４１５ｅ）から排出されたセラミックス粒子（４１２）は、供給口（４１７ｉ）を介して、駆動ガス流路（４１７）の外周側から駆動ガス流路（４１７）内に吸引される。本実施形態においては、解砕室出口（４１５ｅ）と供給口（４１７ｉ）は共通している。また、本実施形態においては、駆動ガス流路（４１７）を流れる駆動ガスの流れ方向に対して略垂直な方向からセラミックス粒子（４１２）が駆動ガス流路（４１７）内に導入される。駆動ガス流路（４１７）内に供給されたセラミックス粒子（４１２）は、駆動ガス流路（４１７）を流れる駆動ガスと衝突し、解砕されながら混合されてエアロゾルとなり、ノズル（４１１）から噴射される。本実施形態においては、解砕室（４１５）を通過することで解砕されたセラミックス粒子（４１２）が供給口（４１７ｉ）から駆動ガス流路（４１７）に導入される。このため、駆動ガスとの衝突によりセラミックス粒子（４１２）が解砕される効果に加えて、解砕室（４１５）内でセラミックス粒子（４１２）が解砕される効果も得られることになり、高い凝集抑制効果が得られる。ノズル（４１１）は、柱状ハニカム構造体の入口側底面に対して垂直な方向にエアロゾルが噴射される位置及び向きに設置することが好ましい。より好ましくは、ノズル（４１１）は、入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向にエアロゾルが噴射される位置及び向きに設置される。
【００５６】
駆動ガスとしては、圧力調整した圧縮空気等の圧縮ガスを使用することでノズル（４１１）からのエアロゾルの噴射流量を制御可能である。駆動ガスとしては、セラミックス粒子の凝集を抑制するためにドライエアー（例えば、露点が１０℃以下）を使用することが好ましい。なお、本明細書において、「露点」はＪＩＳ  Ｚ８８０６：２００１に準拠した高分子式の静電容量式露点計により測定される値を指す。
【００５７】
駆動ガスが駆動ガス流路（４１７）の供給口（４１７ｉ）を通過する直前の駆動ガスの流速の下限は、セラミックス粒子の解砕力を高めるという観点から、９ｍ／ｓ以上であることが好ましく、１０ｍ／ｓ以上であることがより好ましく、１１ｍ／ｓ以上であることが更により好ましい。駆動ガスが駆動ガス流路（４１７）の供給口（４１７ｉ）を通過する直前の駆動ガスの流速の上限は特に設定されないが、通常は１５ｍ／ｓ以下であり、典型的には１３ｍ／ｓ以下である。駆動ガス流路（４１７）には、必要に応じて、後述するベンチュリ部を供給口（４１７ｉ）の上流側に設けてもよい。
【００５８】
微細なセラミックス粒子は凝集しやすいという性質がある。しかしながら、本実施形態に係るエアロゾルジェネレータ（４１０）を使用することで、凝集が抑制された狙い通りの粒度分布をもつセラミックス粒子を噴射することが可能となる。
【００５９】
（エアロゾルジェネレータの第二実施形態）
図４Ｂには、凝集が抑制されたセラミックス粒子を噴射するのに好適なエアロゾルジェネレータ（４２０）の第二実施形態が模式的に示されている。
エアロゾルジェネレータ（４２０）は、
加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路（４２７）と、
駆動ガス流路（４２７）の途中に設けられて駆動ガス流路（４２７）の外周側から駆動ガス流路（４２７）内に向かってセラミックス粒子（４２２）を吸引可能な供給口（４２７ｉ）と、
駆動ガス流路（４２７）の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズル（４２１）と、
セラミックス粒子（４２２）を吸引搬送するための流路（４２３）であって、前記供給口（４２７ｉ）に連通する出口（４２３ｅ）を備えた流路（４２３）と、
セラミックス粒子（４２２）を収容すると共に、吸引搬送するための流路（４２３）にセラミックス粒子（４２２）を供給するための収容部（４２９）と、
を有する。
【００６０】
収容部（４２９）には、例えば漏斗を使用することができる。所定の粒度分布に調整されたセラミックス粒子が収容部（４２９）内に収容されている。収容部（４２９）に収容されているセラミックス粒子（４２２）は、駆動ガス流路（４２７）からの吸引力を受けて、収容部（４２９）の底部に設けられた出口（４２９ｅ）から流路（４２３）を通って出口（４２３ｅ）まで搬送された後、供給口（４２７ｉ）から駆動ガス流路（４２７）内に導入される。この際、収容部の入口（４２９ｉ）から吸引される周囲ガス（典型的には空気）も、セラミックス粒子（４２２）と共に流路（４２３）を通って駆動ガス流路（４２７）内に導入される。本実施形態においては、出口（４２３ｅ）と供給口（４２７ｉ）は共通している。また、本実施形態においては、駆動ガス流路（４２７）を流れる駆動ガスの流れ方向に対して略垂直な方向からセラミックス粒子（４２２）が駆動ガス流路（４２７）内に導入される。
【００６１】
駆動ガス流路（４２７）内に供給されたセラミックス粒子（４２２）は、駆動ガス流路（４２７）を流れる駆動ガスと衝突し、解砕されながら混合されてエアロゾルとなり、ノズル（４２１）から噴射される。ノズル（４２１）は、柱状ハニカム構造体の入口側底面に対して垂直な方向にエアロゾルが噴射される位置及び向きに設置することが好ましい。より好ましくは、ノズル（４２１）は、入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向にエアロゾルが噴射される位置及び向きに設置される。
【００６２】
収容部（４２９）へのセラミックス粒子（４２２）の供給は、限定的ではないが、例えば、スクリューフィーダー及びベルトコンベヤー等の粉体定量供給機（４２１１）を用いて実施するのが好ましい。粉体定量供給機（４２１１）から排出されるセラミックス粒子（４２２）は、重力によって収容部（４２９）内に落下させることができる。
【００６３】
好ましい実施形態において、駆動ガス流路（４２７）は、流路が絞られたベンチュリ部（４２７ｖ）を途中に有し、供給口（４２７ｉ）がベンチュリ部（４２７ｖ）のうち最も流路が絞られた箇所よりも下流側に設けられている。駆動ガス流路（４２７）がベンチュリ部（４２７ｖ）を有すると、ベンチュリ部（４２７ｖ）を通過する駆動ガスの速度が上昇するので、ベンチュリ部（４２７ｖ）の下流において供給されるセラミックス粒子（４２２）に対して、より高速の駆動ガスを衝突させることができるので、解砕力が向上する。駆動ガスによる解砕力を高めるため、供給口（４２７ｉ）は、ベンチュリ部（４２７ｖ）のうち最も流路が絞られた箇所の下流側であって当該箇所に隣接して設けることがより好ましい。当該構成は、例えば、駆動ガス流路（４２７）及び吸引搬送するための流路（４２３）の接続を、ベンチュリエジェクター（４２１０）を用いて行うことで実現できる。
【００６４】
ベンチュリ部（４２７ｖ）を通過する直前の駆動ガスの流速の下限は、セラミックス粒子の解砕力を高めるという観点から、１３ｍ／ｓ以上であることが好ましく、２０ｍ／ｓ以上であることがより好ましく、２６ｍ／ｓ以上であることが更により好ましい。ベンチュリ部（４２７ｖ）を通過する直前の駆動ガスの流速の上限は特に設定されないが、通常は５０ｍ／ｓ以下であり、典型的には４０ｍ／ｓ以下である。
【００６５】
ベンチュリ部の流路断面積に対するベンチュリ部の直前における流路断面積の比の下限は、解砕力を高めるという観点で、８以上であることが好ましく、１６以上であることがより好ましい。ベンチュリ部の流路断面積に対するベンチュリ部の直前における流路断面積の比の上限は、特に制限はないが、大きすぎるとベンチュリ部の圧損が大きくなることから、６４以下であることが好ましく、３２以下であることがより好ましい。ここで、ベンチュリ部の流路断面積は、ベンチュリ部において最も流路の狭い箇所における流路断面積を意味する。また、ベンチュリ部の直前における流路断面積は、ベンチュリ部の上流側において流路が狭くなる直前の流路断面積を意味する。
【００６６】
ベンチュリエジェクター（４２１０）を用いると、例えば駆動ガスを駆動ガス流路（４２７）に流したときに、吸引搬送するための流路（４２３）に対して大きな吸引力を付与することができ、吸引搬送するための流路（４２３）がセラミックス粒子（４２２）によって詰まるのを防止することができる。ベンチュリエジェクター（４２１０）は、吸引搬送するための流路（４２３）がセラミックス粒子（４２２）によって詰まったときのセラミックス粒子（４２２）の除去手段としても有効である。
【００６７】
駆動ガスとしては、圧力調整した圧縮空気等の圧縮ガスを使用することでノズル（４２１）からのエアロゾルの噴射流量を制御可能である。駆動ガスとしては、セラミックス粒子の凝集を抑制するためにドライエアー（例えば、露点が１０℃以下）を使用することが好ましい。
【００６８】
微細なセラミックス粒子は凝集しやすいという性質がある。しかしながら、本実施形態に係るエアロゾルジェネレータ（４２０）を使用することで、凝集が抑制された狙い通りの粒度分布をもつセラミックス粒子を噴射することが可能となる。
【００６９】
（エアロゾルジェネレータの第三実施形態）
図４Ｃには、凝集が抑制されたセラミックス粒子を噴射するのに好適なエアロゾルジェネレータ（４３０）の第三実施形態が模式的に示されている。
エアロゾルジェネレータ（４３０）は、
加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路（４３７）と、
駆動ガス流路（４３７）の途中に設けられて駆動ガス流路（４３７）の外周側から駆動ガス流路（４３７）内に向かってセラミックス粒子（４３２）を吸引可能な供給口（４３７ｉ）と、
駆動ガス流路（４３７）の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズル（４３１）と、
セラミックス粒子（４３２）を吸引搬送するための流路（４３３）であって、前記供給口（４３７ｉ）に連通する出口（４３３ｅ）を備えた流路（４３３）と、
セラミックス粒子（４３２）を搬送するためのベルトフィーダ（４３４）と、
ベルトフィーダ（４３４）から搬送されたセラミックス粒子（４３２）を受け入れる入口（４３５ｉｎ）、受け入れたセラミックス粒子（４３２）を解砕するための回転体（４３６）、及び、前記吸引搬送するための流路（４３３）に連通する出口（４３５ｅ）を備えた解砕室（４３５）と、
を備える。
【００７０】
エアロゾルジェネレータ（４３０）は、セラミックス粒子（４３２）を収容するための容器等の収容部（４３９）を有することができる。所定の粒度分布に調整されたセラミックス粒子が収容部（４３９）内に収容されている。収容部（４３９）内のセラミックス粒子（４３２）は、撹拌機（４３８）によって撹拌される。これにより、ブリッジを起こしやすいセラミックス粒子を排出口（４３９ｅ）から安定して排出することができるという利点が得られる。収容部（４３９）の底部にはセラミックス粒子（４３２）の排出口（４３９ｅ）が設けられている。排出口（４３９ｅ）から排出されたセラミックス粒子（４３２）はベルトフィーダ（４３４）によって、解砕室（４３５）の入口（４３５ｉｎ）へと搬送される。セラミックス粒子（４３２）の搬送速度はベルトフィーダ（４３４）のベルト速度を制御することで調整可能である。
【００７１】
解砕室（４３５）に導入されたセラミックス粒子（４３２）は、回転体（４３６）によって解砕されながら解砕室（４３５）内を移動し、解砕室出口（４３５ｅ）から排出される。回転体（４３６）としては、例えば、回転ブラシを採用することができる。回転体（４３６）はモータで駆動することができ、その回転速度を制御可能に構成することができる。
【００７２】
駆動ガス流路（４３７）からの吸引力を受けて、吸引搬送するための流路（４３３）の入口（４３３ｉ）からセラミックス粒子（４３２）の搬送用ガスが吸引される。搬送用ガスとしては、空気等の周囲ガスを使用してもよいが、セラミックス粒子の凝集を抑制するためにドライエアー（例えば、露点が１０℃以下）を使用することが好ましい。また、搬送用ガスは、駆動ガス流路（４３７）からの吸引力のみで搬送してもよいが、コンプレッサー等を用いて圧送してもよい。解砕室出口（４３５ｅ）から排出されたセラミックス粒子（４３２）は、流路（４３３）を流れる搬送用ガスに同伴されて出口（４３３ｅ）まで搬送された後、供給口（４３７ｉ）から駆動ガス流路（４３７）内に導入される。本実施形態においては、出口（４３３ｅ）と供給口（４３７ｉ）は共通している。また、本実施形態においては、駆動ガス流路（４３７）を流れる駆動ガスの流れ方向に対して略垂直な方向からセラミックス粒子（４３２）が駆動ガス流路（４３７）内に導入される。
【００７３】
搬送用ガスと共に駆動ガス流路（４３７）内に供給されたセラミックス粒子（４３２）は、駆動ガス流路（４３７）を流れる駆動ガスと衝突し、解砕されながら混合されてエアロゾルとなり、ノズル（４３１）から噴射される。本実施形態においては、解砕室（４３５）を通過することで解砕されたセラミックス粒子（４３２）が供給口（４３７ｉ）から駆動ガス流路（４３７）に導入される。このため、駆動ガスによりセラミックス粒子（４３２）が解砕される効果に加えて、解砕室（４３５）によるセラミックス粒子（４１２）が解砕される効果も得られることから、高い凝集抑制効果が得られる。ノズル（４３１）は、柱状ハニカム構造体の入口側底面に対して垂直な方向にエアロゾルが噴射される位置及び向きに設置することが好ましい。より好ましくは、ノズル（４３１）は、入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向にエアロゾルが噴射される位置及び向きに設置される。
【００７４】
好ましい実施形態において、駆動ガス流路（４３７）は、流路が絞られたベンチュリ部（４３７ｖ）を途中に有し、供給口（４３７ｉ）がベンチュリ部（４３７ｖ）のうち最も流路が絞られた箇所よりも下流側に設けられている。駆動ガスによる解砕力を高めるため、供給口（４３７ｉ）は、ベンチュリ部（４３７ｖ）のうち最も流路が絞られた箇所の下流側であって当該箇所に隣接して設けることがより好ましい。駆動ガス流路（４３７）がベンチュリ部（４３７ｖ）を有すると、ベンチュリ部（４３７ｖ）を通過する駆動ガスの速度が上昇するので、ベンチュリ部（４３７ｖ）の下流において供給されるセラミックス粒子（４３２）に対して、より高速の駆動ガスを衝突させることができるので、解砕力が向上する。当該構成は、例えば、駆動ガス流路（４３７）及び吸引搬送するための流路（４３３）の接続を、ベンチュリエジェクター（４３１０）を用いて行うことで実現できる。
【００７５】
ベンチュリ部（４３７ｖ）を通過する直前の駆動ガスの流速の下限は、セラミックス粒子の解砕力を高めるという観点から、１３ｍ／ｓ以上であることが好ましく、２０ｍ／ｓ以上であることがより好ましく、２６ｍ／ｓ以上であることが更により好ましい。ベンチュリ部（４３７ｖ）を通過する直前の駆動ガスの流速の上限は特に設定されないが、通常は５０ｍ／ｓ以下であり、典型的には４０ｍ／ｓ以下である。
【００７６】
ベンチュリ部の流路断面積に対するベンチュリ部の直前における流路断面積の比の下限は、解砕力を高めるという観点で、８以上であることが好ましく、１６以上であることがより好ましい。ベンチュリ部の流路断面積に対するベンチュリ部の直前における流路断面積の比の上限は、特に制限はないが、大きすぎるとベンチュリ部の圧損が大きくなることから、６４以下であることが好ましく、３２以下であることがより好ましい。ここで、ベンチュリ部の流路断面積は、ベンチュリ部において最も流路の狭い箇所における流路断面積を意味する。また、ベンチュリ部の直前における流路断面積は、ベンチュリ部の上流側において流路が狭くなる直前の流路断面積を意味する。
【００７７】
ベンチュリエジェクター（４３１０）を用いると、例えば駆動ガスを駆動ガス流路（４３７）に流したときに、吸引搬送するための流路（４３３）に対して大きな吸引力を付与することができ、吸引搬送するための流路（４３３）がセラミックス粒子（４３２）によって詰まるのを防止することができる。ベンチュリエジェクター（４３１０）は、吸引搬送するための流路（４３３）がセラミックス粒子（４３２）によって詰まったときのセラミックス粒子（４３２）の除去手段としても有効である。
【００７８】
駆動ガスとしては、圧力調整した圧縮空気等の圧縮ガスを使用することでノズル（４３１）からのエアロゾルの噴射流量を制御可能である。駆動ガスについても搬送用ガスと同様にドライエアーを使用することが好ましい。
【００７９】
微細なセラミックス粒子は凝集しやすいという性質がある。しかしながら、本実施形態に係るエアロゾルジェネレータ（４３０）を使用することで、凝集が抑制された狙い通りの粒度分布をもつセラミックス粒子を噴射することが可能となる。
【００８０】
（比較例に係るエアロゾルジェネレータ）
図４Ｄには比較例に係るエアロゾルジェネレータ（６１０）が模式的に示されている。
図４Ｄに示すエアロゾルジェネレータ（６１０）は、
駆動ガスとセラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射口（６１４ｅ）から噴射するためのノズル（６１４）と、
セラミックス粒子（６２２）を吸引搬送するためのパイプ（６１５）であって、セラミックス粒子の出口（６１５ｅ）を一端に有し、当該出口（６１５ｅ）が前記ノズル（６１４）の入口（６１４ｉｎ）に連通するパイプ（６１５）と、
駆動ガスを流すためのガス流路（６１６）であって、前記パイプ（６１５）の外周に同軸状に形成され、駆動ガスの出口（６１６ｅ）が前記ノズル（６１４）の入口（６１４ｉｎ）に連通するように構成されているガス流路（６１６）と、
セラミックス粒子（６２２）を収容すると共に、吸引搬送するためのパイプ（６１５）にセラミックス粒子（６２２）を供給するための収容部（６２９）と、
を備える。
【００８１】
ガス流路（６１６）は、パイプ（６１５）の外周面（６１９）と、パイプ（６１５）の外周面（６１９）よりも径の大きな同軸状の内壁面（６１７）との間に形成されている。ガス流路（６１６）は上流側が導入管（６１８）に接続されており、駆動ガスは導入管（６１８）を通ってガス流路（６１６）に流入することができる。ガス流路（６１６）に流入した駆動ガスは、流れの向きを９０°変えて駆動ガスの出口（６１６ｅ）に向かう。内壁面（６１７）は、径が一定の円筒状部（６１７ａ）と、円筒状部（６１７ａ）の下流側に接続されており、出口（６１６ｅ）に向かって径が漸減するテーパー部（６１７ｂ）とを有する。パイプ（６１５）の外周面（６１９）は、外径が一定の円筒状部（６１９ａ）と、円筒状部（６１９ａ）の下流側に接続されており、外径が拡大する拡径部（６１９ｂ）と、拡径部（６１９ｂ）の下流側に接続されており、外径が出口（６１５ｅ）に向かって漸減するテーパー部（６１９ｃ）を有する。
【００８２】
駆動ガスの出口（６１６ｅ）近傍においては、ガス流路（６１６）が狭くなるように、内壁面（６１７）のテーパー部（６１７ｂ）と、パイプ（６１５）の外周面（６１９）のテーパー部（６１９ｃ）の間のクリアランスが小さくなっている。当該構成により、加速された駆動ガスが、ガス流路（６１６）の出口（６１６ｅ）からノズル（６１４）に向かって流れる。
【００８３】
パイプ（６１５）の上流には、所定の粒度分布に調整されたセラミックス粒子が収容部（６２９）内に収容されている。収容部（６２９）には、例えば漏斗を使用することができる。収容部（６２９）内のセラミックス粒子（６２２）は、ガス流路（６１６）の出口（６１６ｅ）からノズル（６１４）の入口（６１４ｉｎ）に向かって勢いよく流れる駆動ガスによって発生する吸引力により、収容部（６２９）の底部に設けられた出口（６２９ｅ）からパイプ（６１５）内に吸い込まれる。この際、収容部の入口（６２９ｉ）から周囲ガス（典型的には空気）も、セラミックス粒子（６２２）と共に吸引され、パイプ（６１５）を通る。その後、セラミックス粒子（６２２）は周囲ガスと共にパイプ（６１５）の出口（６１５ｅ）から排出されて、駆動ガスと混合する。その後、セラミックス粒子（６２２）は、駆動ガスに同伴されてノズル（６１４）の内部を通り、噴射口（６１４ｅ）からエアロゾルとなって噴射される。
【００８４】
収容部（６２９）へのセラミックス粒子（６２２）の供給は、限定的ではないが、例えば、スクリューフィーダー及びベルトコンベヤー等の粉体定量供給機（６２１１）を用いて実施することができる。粉体定量供給機（６２１１）から排出されるセラミックス粒子（６２２）は、重力によって収容部（６２９）内に落下させることができる。
【００８５】
ノズル（６１４）は、内径が一定のスロート部（６１４ｂ）と、スロート部（６１４ｂ）の下流側に接続されており、内径が噴射口（６１４ｅ）に向かって漸増するディフューザ部（６１４ａ）を備える。スロート部（６１４ｂ）ではセラミックス粒子と駆動ガスの混合が促進され、ディフューザ部（６１４ａ）で昇圧された後、噴射口（６１４ｅ）から駆動ガスとセラミックス粒子を含有するエアロゾルが噴射される。
【００８６】
比較例に係るエアロゾルジェネレータ（６１０）はコアンダ型エジェクターを利用している。比較例に係るエアロゾルジェネレータ（６１０）では、本発明の実施形態に係るエアロゾルジェネレータと異なり、セラミックス粒子が駆動ガスと合流する際のセラミックス粒子の流れ方向が駆動ガスの流れ方向と概ね平行である。また、比較例に係るエアロゾルジェネレータ（６１０）では、本発明の実施形態に係るエアロゾルジェネレータと異なり、駆動ガスがセラミックス粒子の流れの外周側から合流するように構成されている。この結果、駆動ガスがセラミックス粒子に衝突する際の衝突エネルギーが小さくなって解砕力が弱くなり、セラミックス粒子が凝集した状態でノズル（６１４）から噴射されやすくなると推察される。
【００８７】
（粒子付着装置の第一実施形態）
図５Ａには、柱状ハニカム構造体の第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程を実施するのに好適な粒子付着装置（５１０）の第一実施形態の装置構成が模式的に示されている。
粒子付着装置（５１０）は、
柱状ハニカム構造体（５００）を保持するためのホルダー（５１４）と、
柱状ハニカム構造体（５００）の出口側底面（５０６）に吸引力を与えるためのブロア（５１２）と、
セラミックス粒子を含有するエアロゾルを、入口側底面（５０４）に対して垂直な方向から入口側底面（５０４）に向かって噴射し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させるためのエアロゾルジェネレータ（５１１）と、
エアロゾルジェネレータ（５１１）のノズル（５１１ａ）及び入口側底面（５０４）の間に設けられ、エアロゾルにその内部を通過させて案内するためのチャンバー（５１３）と、
を備える。
【００８８】
ホルダー（５１４）は、柱状ハニカム構造体（５００）の入口側底面（５０４）が露出した状態で、エアロゾルジェネレータ（５１１）のノズル（５１１ａ）に対向する位置で保持できるように構成される。例えば、ホルダー（５１４）は外周側壁（５０２）を把持する為のチャック機構（５１４ｂ）を有することができる。チャック機構としては、特に制限はないが、バルーンチャックが例示的に挙げられる。ホルダー（５１４）は、柱状ハニカム構造体（５００）を通過したエアロゾルが拡散せずに一方向に整流するための、ハウジング（５１４ａ）を有する。
【００８９】
チャンバー（５１３）の側壁（５１３ｄ）は、例えば円筒状や角筒等の筒状に形成することができる。チャンバー（５１３）は入口側底面（５０４）に対向する面（５１３ａ）を有する。入口側底面（５０４）に対向する面（５１３ａ）は、エアロゾルジェネレータ（５１１）のノズル（５１１ａ）の挿入口（５１３ｂ）を有する。当該構成により、エアロゾルジェネレータ（５１１）から噴射されるエアロゾルをチャンバー（５１３）内に直接導入することができる。典型的には、チャンバー（５１３）の側壁（５１３ｄ）の下流側端部（５１３ｅ）はホルダー（５１４）に連結されており、当該対向する面（５１３ａ）は、チャンバー（５１３）の側壁（５１３ｄ）の下流側端部（５１３ｅ）に対して反対側にある上流側端部（５１３ｆ）に設けられる。
【００９０】
側壁（５１３ｄ）及び／又は入口側底面（５０４）に対向する面（５１３ａ）には、周囲ガスを取り込むための開口（５１３ｃ）を設けることができる。これにより、ブロア（５１２）からの吸引力に応じてチャンバー（５１３）に流入するガス流量を調整することができる。しかしながら、図５Ａに示すように、チャンバー（５１３）の側壁（５１３ｄ）には周囲ガスを取り込むための開口（５１３ｃ）を設けず、チャンバー（５１３）に流入する周囲ガスは入口側底面（５０４）に対向する面（５１３ａ）に設けた開口（５１３ｃ）からのみ取り込むことが好ましい。一実施形態において、対向する面（５１３ａ）には、パンチングプレート及び／又は不織布を使用することができる。更に、開口（５１３ｃ）には凝集した粉やハニカムの破片及び塵を巻き込む可能性があるため、フィルタ（５１３ｇ）を設置してもよい。
【００９１】
チャンバー（５１３）を流れるエアロゾルの流路の断面積が入口側底面（５０４）の大きさよりも大きい場合には、流路の断面積が入口側底面（５０４）に向かって漸減するように、テーパー部（５１３ｈ）を側壁（５１３ｄ）の下流側端部（５１３ｅ）に設けてもよい。側壁（５１３ｄ）の下流側端部（５１３ｅ）においてテーパー部（５１３ｈ）が形成する流路断面の輪郭は入口側底面（５０４）の外周輪郭と合致させることが好ましい。テーパー部（５１３ｈ）を設けることで、セラミックス粒子が入口側底面（５０４）に吸い込まれやすくなる。
【００９２】
ノズル（５１１ａ）の出口から柱状ハニカム構造体（５００）の入口側底面（５０４）までの距離Ｌは、柱状ハニカム構造体（５００）の入口側底面（５０４）の面積Ａに応じて設計するのが好ましい。具体的には、面積Ａ（ｍｍ2）が大きくなるにつれて、距離Ｌ（ｍｍ）を長くすることが、エアロゾルの流れ方向に対して垂直な方向にエアロゾルが均一に広がりやすいという理由により好ましい。
【００９３】
周囲ガスを入口側底面（５０４）に対向する面（５１３ａ）からのみ取り込むことで、噴霧されたエアロゾルの流れ方向と同方向に周囲ガスが流入するため、エアロゾルに対する外乱が無くなってエアロゾルが安定するという利点が得られる。逆に、チャンバー（５１３）の側壁（５１３ｄ）に開口（５１３ｃ）があると、そこから流入した周囲ガスが外乱となりやすく、エアロゾルの流れが不安定となるため不利である。従って、好ましい実施形態において、入口側底面（５０４）に対向する面（５１３ａ）は、周囲ガスを当該チャンバー（５１３）内に取り込むための一又は二以上の開口（５１３ｃ）を有し、当該対向する面（５１３ａ）以外に周囲ガスを当該チャンバー（５１３）内に取り込むための開口を有しない。
【００９４】
エアロゾルジェネレータ（５１１）から噴射されたエアロゾルは、ブロア（５１２）からの吸引力によりチャンバー（５１３）内部を通過した後、ホルダー（５１４）に保持された柱状ハニカム構造体（５００）の入口側底面（５０４）から柱状ハニカム構造体（５００）の第１セル内に吸い込まれる。第１セル内に吸い込まれたエアロゾル中のセラミックス粒子は第１セルの表面に付着する。
【００９５】
ホルダー（５１４）のハウジング（５１４ａ）は、柱状ハニカム構造体（５００）の出口側底面（５０６）の下流側に、排気口（５１４ｅ）を有している。排気口は（５１４ｅ）は、排気管（５１５）に接続されており、その下流側にはブロア（５１２）が設けられている。このため、セラミックス粒子が除去されたエアロゾルは、柱状ハニカム構造体（５００）の出口側底面（５０６）から排出されると、排気管（５１５）を通過した後、ブロア（５１２）を通って排気される。排気管（５１５）には流量計（５１６）を設置し、流量計（５１６）で計測されるガス流量を監視することができ、また、ガス流量に応じてブロア（５１２）の強弱を制御することができる。
【００９６】
第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程を継続すると、セラミックス粒子の付着量の増加に伴い、柱状ハニカム構造体の入口側底面及び出口側底面の間の圧力損失が上昇する。よって、セラミックス粒子の付着量と圧力損失の関係を予め求めておくことで、圧力損失に基づいて第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程の終点を決定することができる。そこで、粒子付着装置（５１０）は、柱状ハニカム構造体（５００）の入口側底面（５０４）及び出口側底面（５０６）の間の圧力損失を測定するために差圧計（５５０）を設置することができ、当該差圧計の値に基づいて当該工程の終点を決定してもよい。
【００９７】
第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程を実施すると、柱状ハニカム構造体（５００）の入口側底面（５０４）にはセラミックス粒子が付着しているので、スクレーバ等の治具で入口側底面を均しながらセラミックス粒子をバキューム等で吸引除去することが好ましい。
【００９８】
その後、第１セルの表面にセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体を最高温度１０００℃以上で１時間以上、例えば１時間〜６時間キープする条件、典型的には、最高温度１１００℃〜１４００℃で１時間〜６時間キープする条件で加熱処理することで柱状ハニカム構造フィルタが完成する。加熱処理は、例えば電気炉又はガス炉内に柱状ハニカム構造体を載置することで実施することができる。加熱処理により、セラミックス粒子同士が結合すると共に、セラミックス粒子が第１セル内の隔壁に焼き付き、第１セルの表面に多孔質膜が形成される。加熱処理を空気等の酸素含有条件下で実施すると、表面酸化膜がセラミックス粒子表面に生成されセラミックス粒子同士の結合が促進される。これにより、剥離し難い多孔質膜が得られる。
【００９９】
チャンバー（５１３）内にはレーザー回折式粒度分布測定装置（５１９）を設置することができる。レーザー回折式粒度分布測定装置（５１９）を設置することで、エアロゾルジェネレータ（５１１）から噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の粒度分布をリアルタイムで計測可能である。これにより、所望の粒度分布をもつセラミックス粒子が柱状ハニカム構造体に供給されているか否かを監視することができる。
【０１００】
第１セルの表面に付着させるセラミックス粒子の膜厚安定性を高めるという観点から、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程において、チャンバー（５１３）内を流れるエアロゾルの平均流速は０．５ｍ／ｓ〜３．０ｍ／ｓが好ましく、１．０〜２．０ｍ／ｓがより好ましい。
【０１０１】
第１セルの表面に付着させるセラミックス粒子の膜厚安定性を高めるという観点から、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程において、柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速の下限は５ｍ／ｓ以上であることが好ましく、８ｍ／ｓ以上であることがより好ましい。また、多孔質膜の高気孔率を維持するために、柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速の上限は２０ｍ／ｓ以下とすることが好ましく、１５ｍ／ｓ以下とすることが好ましい。
【０１０２】
（粒子付着装置の第二実施形態）
図５Ｂには、柱状ハニカム構造体の第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程を実施するのに好適な粒子付着装置（５２０）の第二実施形態の装置構成が模式的に示されている。第二実施形態に係る粒子付着装置（５２０）は、周囲ガスを取り込むための開口（５１３ｃ）がチャンバー（５１３）の側壁（５１３ｄ）に設けられており、入口側底面（５０４）に対向する面（５１３ａ）には設けられていない点で、第一実施形態に係る粒子付着装置（５１０）とは異なる。本実施形態において、開口（５１３ｃ）は、エアロゾルジェネレータ（５１１）のノズル（５１１ａ）の出口中心と、柱状ハニカム構造体（５００）の入口側底面（５０４）の中心とを結ぶ線分ｍの中点よりも上流側、例えば上流側端部（５１３ｆ）の近傍の側壁（５１３ｄ）に設けられている。開口（５１３ｃ）は線分ｍの中点よりも下流側に設けてもよいが、噴霧されたエアロゾルの広がりに対する、側壁から導入される周囲ガスの影響を軽減するという観点からは、本実施形態のように上流側に設けることが望ましい。また、本実施形態において、開口（５１３ｃ）は、側壁（５１３ｄ）の周方向に沿って等間隔で複数設けられている。本実施形態において、開口（５１３ｃ）の設置個所以外の装置構成は第一実施形態と同じであるので重複する説明を省略する。
【０１０３】
（粒子付着装置の第三実施形態）
図５Ｃには、柱状ハニカム構造体の第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程を実施するのに好適な粒子付着装置（５３０）の第三実施形態の装置構成が模式的に示されている。第三実施形態に係る粒子付着装置（５３０）においては、チャンバー（５１３）の対向する面（５１３ａ）が、挿入口（５１３ｂ）を中心とする同心円状の閉鎖部（５１８）を有する。そして、周囲ガスをチャンバー（５１３）内に取り込むための一又は二以上の開口（５１３ｃ）は閉鎖部（５１８）よりも外周側に設けられている。閉鎖部（５１８）を形成する方法には特に制限はないが、一実施形態において、ノズル（５１１ａ）の挿入口（５１３ｂ）を有する円盤状プレートを使用することができる。
【０１０４】
閉鎖部（５１８）を設けることにより、エアロゾルジェネレータ（５１１）のノズル（５１１ａ）付近からの周囲ガスの流入が防止される。一方で、チャンバー（５１３）の側壁（５１３ｄ）付近からは周囲ガスが流入する。これにより、開口（５１３ｃ）から流入して側壁（５１３ｄ）付近を流れる周囲ガスにノズル（５１１ａ）から噴射されたエアロゾルが引き込まれるため、エアロゾルの流れ方向に対して垂直な方向にエアロゾルが均一に広がりやすくなるという利点が得られる。閉鎖部（５１８）は、例えばチャンバー（５１３）の対向する面（内面）（５１３ａ）の面積の５０〜８７％を閉鎖することができ、典型的には７０〜８０％を閉鎖することができる。ここで、対向する面（内面）（５１３ａ）の面積は、非開口部の他、挿入口（５１３ｂ）及び開口（５１３ｃ）を含めた面積である。本実施形態においては、閉鎖部（５１８）以外の装置構成は第一実施形態と同じであるので重複する説明を省略する。
【実施例】
【０１０５】
以下、本発明及びその利点をより良く理解するための実施例を例示するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【０１０６】
＜実施例１＞
（１）柱状ハニカム構造体の製造
コージェライト化原料１００質量部に、造孔材を３質量部、分散媒を５５質量部、有機バインダーを６質量部、分散剤を１質量部、それぞれ添加し、混合、混練して坏土を調製した。コージェライト化原料としては、アルミナ、水酸化アルミニウム、カオリン、タルク、及びシリカを使用した。分散媒としては水を使用し、造孔材としては吸水性ポリマーを使用し、有機バインダーとしてはヒドロキシプロピルメチルセルロースを使用し、分散剤としては脂肪酸石鹸を使用した。
【０１０７】
この坏土を押出成形機に投入し、所定形状の口金を介して押出成形することにより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誘電乾燥及び熱風乾燥した後、所定の寸法となるように両底面を切断してハニカム乾燥体を得た。
【０１０８】
得られたハニカム乾燥体について、第１セル及び第２セルが交互に隣接配置するようにコージェライトを材料として目封止した後に、大気雰囲気下で約２００℃で加熱脱脂し、更に大気雰囲気下で１４２０℃で５時間焼成し、柱状ハニカム構造体を得た。
【０１０９】
柱状ハニカム構造体の仕様は以下である。
全体形状：直径１３２ｍｍ×高さ１２０ｍｍの円柱状
セルの流路方向に垂直な断面におけるセル形状：正方形
セル密度（単位断面積当たりのセルの数）：２００ｃｐｓｉ
隔壁厚み：０．２ｍｍ（口金の仕様に基づく公称値）
【０１１０】
（２）柱状ハニカム構造体へのセラミックス粒子の付着
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図５Ａに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は以下である。
・チャンバー
形状：円筒形
内径：３００ｍｍ
長さ：６００ｍｍ
周囲ガス：空気
周囲ガスを取り込むための開口位置：柱状ハニカム構造体の入口側底面に対向する面のみ
当該対向する面の構造：パンチングプレート
開口へのフィルタ設置：有
エアロゾルジェネレータのノズル位置：当該対向する面の中央部
エアロゾルジェネレータのノズルの出口から柱状ハニカム構造体の入口側底面までの距離Ｌ：６００ｍｍ
・エアロゾルジェネレータ
製品名：ＰＡＬＡＳ社製ＲＢＧ２０００（図４Ａに示す構造を有する）
種類：バッチ式エアロゾルジェネレータ
回転体：回転ブラシ
シリンダーに収容するセラミックス粒子の種類：ＳｉＣ粒子
シリンダーに収容するセラミックス粒子の体積基準の粒度分布（レーザー回折・散乱法により測定）：メジアン径（Ｄ５０）＝３μｍ、粒度が１０μｍ以上のＳｉＣ粒子：≦２０体積％
駆動ガス：圧縮ドライエアー（露点１０℃以下）
ベンチュリ部の有無：無し
駆動ガスが駆動ガス流路の供給口を通過する直前の駆動ガスの流速：１５ｍ／ｓｅｃ（アネモマスター（メーカー：ＫＡＮＯＭＡＸ  型式：６１６２）により測定）（以降に記載するアネモマスターはすべてこの装置を使用した。）
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流速：２０ｍ／ｓ（アネモマスターによりノズルから１０〜２０ｍｍ下流側の位置で測定）
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流量：３５Ｌ／ｍｉｎ（流量計により測定）
ノズルから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の質量流量：０．１ｇ／ｓ（流量計により測定）
エアロゾルジェネレータのノズル内径：８ｍｍ
・レーザー回折式粒度分布測定装置
製品名：ＭＡＬＶＥＲＮ社製インシテックスプレー
設置個所：チャンバー内
・稼働条件
ブロア吸い込み流量：４０００Ｌ／ｍｉｎ
チャンバー内を流れるエアロゾルの平均流速：２ｍ／ｓ（アネモマスターにより測定）
柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速：約１０ｍ／ｓ（流量／セル開口面積により算出）
セラミックス粒子の付着工程の終点：差圧計の値が＋０．１ｋＰａ〜＋０．４ｋＰａ（製品容積によって設定される膜質量が違うため、差圧値も異なる）に到達した時点
【０１１１】
（３）エアロゾル中のセラミックス粒子の粒度分布測定
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径（Ｄ５０）及び粒度１０μｍ以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表１に示す。
【０１１２】
（４）多孔質膜の形成
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度１２００℃で２時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第１セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して２〜１０ｇ／Ｌであることが確認された。なお、柱状ハニカム構造フィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
【０１１３】
（５）気孔率及び平均細孔径
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を先述した方法に基づき、断面ＳＥＭ観察により測定した。測定に使用した装置はＦＥ−ＳＥＭ（型式：ＵＬＴＲＡ５５（ＺＥＩＳＳ製））とし、観察倍率は×１０００とした。また、測定は任意の５箇所以上の視野で求め、その平均値を測定値とした。画像解析ソフトはリンクス株式会社のＨＡＬＣＯＮ−バージョン１１．０．５を使用した。結果を表１に示す。
【０１１４】
（６）品質安定性
上記の製造方法で得られた１０個の柱状ハニカム構造フィルタについて、多孔質膜の厚みが変動しやすい柱状ハニカム構造フィルタの入口側底面の重心から長手方向における９５ｍｍの位置で多孔質膜の厚みを調査した。当該厚みは、キーエンス製の３次元測定機（型式ＶＲ−３２００またはＶＲ−５２００）で測定し、変動係数（＝標準偏差／算術平均）を求めた。結果は以下のように評価した。結果を表１に示す。
Ａ：変動係数が０．２０未満
Ｂ：変動係数が０．２１以上０．４０以下
Ｃ：変動係数が０．４１超
【０１１５】
＜実施例２＞
（１）柱状ハニカム構造体の製造
実施例１と同様の製造条件で柱状ハニカム構造体を得た。
【０１１６】
（２）柱状ハニカム構造体へのセラミックス粒子の付着
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図５Ｂに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は以下である。
・チャンバー
形状：円筒形
内径：３００ｍｍ
長さ：６００ｍｍ
周囲ガス：空気
周囲ガスを取り込むための開口位置：チャンバー側壁の上流側端部から下流に向かって約１００ｍｍの位置（各開口の中心部の位置）、チャンバー側壁の周方向に沿って開口率５０％のパンチングメタルプレートを設置
開口へのフィルタ設置：有
エアロゾルジェネレータのノズル位置：柱状ハニカム構造体の入口側底面に対向する面の中央部
エアロゾルジェネレータのノズルの出口から柱状ハニカム構造体の入口側底面までの距離Ｌ：６００ｍｍ
・エアロゾルジェネレータ
製品名：ＰＡＬＡＳ社製ＢＥＧ１０００（図４Ｃに示す構造を有する）
種類：連続式エアロゾルジェネレータ
駆動ガス流路及び吸引搬送するための流路の接続方式：ベンチュリエジェクター
セラミックス粒子の供給口の設置個所：ベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所の下流側であって当該箇所に隣接する位置
ベルトフィーダによるセラミックス粒子の搬送速度：１．０ｇ／ｓ
回転体：回転ブラシ
収容部に収容するセラミックス粒子の種類：ＳｉＣ粒子
収容部に収容するセラミックス粒子の体積基準の粒度分布（レーザー回折・散乱法により測定）：メジアン径（Ｄ５０）＝３μｍ、粒度が１０μｍ以上のＳｉＣ粒子：≦２０体積％
駆動ガス：圧縮ドライエアー（露点１０℃以下）
搬送用ガス：圧縮ドライエアー（露点１０℃以下）
駆動ガスと合流する前の搬送用ガスの平均流量：５０Ｌ／ｍｉｎ（流量計により測定）
搬送用ガスと合流する前の駆動ガスの平均流量：１００Ｌ／ｍｉｎ（流量計により測定）
駆動ガスがベンチュリ部を通過する直前の駆動ガスの流速：２６ｍ／ｓｅｃ（アネモマスターにより測定）
ベンチュリ部の流路断面積に対するベンチュリ部の直前における流路断面積の比＝１：０．０２８
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流速：５０ｍ／ｓ（アネモマスターによりノズルから１０〜２０ｍｍ下流側の位置で測定）
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流量：１５０Ｌ／ｍｉｎ（流量計により測定）
ノズルから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の質量流量：０．５ｇ／ｓ（流量計により測定）
エアロゾルジェネレータのノズル内径：８ｍｍ
・レーザー回折式粒度分布測定装置
製品名：ＭＡＬＶＥＲＮ社製インシテックスプレー
設置個所：チャンバー内
・稼働条件
ブロア吸い込み流量：４０００Ｌ／ｍｉｎ
チャンバー内を流れるエアロゾルの平均流速：１ｍ／ｓ（アネモマスターにより測定）
柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速：約１０ｍ／ｓ（流量／セル開口面積により算出）
セラミックス粒子の付着工程の終点：差圧計の値が＋０．１ｋＰａ〜＋０．４ｋＰａ（製品容積によって設定される膜質量が違うため、差圧値も異なる）に到達した時点
【０１１７】
（３）エアロゾル中のセラミックス粒子の粒度分布測定
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径（Ｄ５０）及び粒度１０μｍ以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表１に示す。
【０１１８】
（４）多孔質膜の形成
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度１２００℃で２時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第１セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して２ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌであることが確認された。なお、柱状ハニカムフィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
【０１１９】
（５）気孔率及び平均細孔径
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を実施例１と同様の方法で測定した。結果を表１に示す。
【０１２０】
（６）品質安定性
上記の製造方法で得られた１０個の柱状ハニカムフィルタについて、多孔質膜の厚みの変動係数を実施例１と同様に求めた。結果を表１に示す。
【０１２１】
＜実施例３＞
（１）柱状ハニカム構造体の製造
全体形状を長径２３１ｍｍ×短径１０６ｍｍ×高さ１２０ｍｍの楕円柱状に変更した以外は、実施例１と同様の製造条件で柱状ハニカム構造体を得た。
【０１２２】
（２）柱状ハニカム構造体へのセラミックス粒子の付着
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図５Ａに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は以下である。
・チャンバー
形状：円筒形
内径：３００ｍｍ
長さ：６００ｍｍ
周囲ガス：空気
周囲ガスを取り込むための開口位置：柱状ハニカム構造体の入口側底面に対向する面のみ
当該対向する面の構造：パンチングプレート
開口へのフィルタ設置：有
エアロゾルジェネレータのノズル位置：当該対向する面の中央部
エアロゾルジェネレータのノズルの出口から柱状ハニカム構造体の入口側底面までの距離Ｌ：６００ｍｍ
・エアロゾルジェネレータ
製品名：ＰＡＬＡＳ社製ＢＥＧ１０００（図４Ｃに示す構造を有する）
種類：連続式エアロゾルジェネレータ
駆動ガス流路及び吸引搬送するための流路の接続方式：ベンチュリエジェクター
セラミックス粒子の供給口の設置個所：ベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所の下流側であって当該箇所に隣接する位置
ベルトフィーダによるセラミックス粒子の搬送速度：０．５ｇ／ｓ
回転体：回転ブラシ
収容部に収容するセラミックス粒子の種類：ＳｉＣ粒子
収容部に収容するセラミックス粒子の体積基準の粒度分布（レーザー回折・散乱法により測定）：メジアン径（Ｄ５０）＝３μｍ、粒度が１０μｍ以上のＳｉＣ粒子：≦２０体積％
駆動ガス：圧縮ドライエアー（露点１０℃以下）
搬送用ガス：圧縮ドライエアー（露点１０℃以下）
駆動ガスと合流する前の搬送用ガスの平均流量：８０Ｌ／ｍｉｎ（流量計により測定）
搬送用ガスと合流する前の駆動ガスの平均流量：８０Ｌ／ｍｉｎ（流量計により測定）
駆動ガスがベンチュリ部を通過する直前の駆動ガスの流速：２６ｍ／ｓ（アネモマスターにより測定）
ベンチュリ部の流路断面積に対するベンチュリ部の直前における流路断面積の比：  １：０．０５
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流速：１８ｍ／ｓ（アネモマスターによりノズルから１０〜２０ｍｍ下流側の位置で測定）
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流量：１６０Ｌ／ｍｉｎ（流量計により測定）
ノズルから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の質量流量：０．５ｇ／ｓ（流量計により測定）
エアロゾルジェネレータのノズル内径：１２ｍｍ
・レーザー回折式粒度分布測定装置
製品名：ＭＡＬＶＥＲＮ社製インシテックスプレー
設置個所：チャンバー内
・稼働条件
ブロア吸い込み流量：４０００Ｌ／ｍｉｎ
チャンバー内を流れるエアロゾルの平均流速：１ｍ／ｓ（アネモマスターにより測定）
柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速：約７ｍ／ｓ（流量／セル開口面積により算出）
セラミックス粒子の付着工程の終点：差圧計の値が＋０．１ｋＰａ〜＋０．４ｋＰａ（製品容積によって設定される膜質量が違うため、差圧値も異なる）に到達した時点
【０１２３】
（３）エアロゾル中のセラミックス粒子の粒度分布測定
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径（Ｄ５０）及び粒度１０μｍ以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表１に示す。
【０１２４】
（４）多孔質膜の形成
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度１２００℃で２時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第１セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して２ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌであることが確認された。なお、柱状ハニカムフィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
【０１２５】
（５）気孔率及び平均細孔径
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を実施例１と同様の方法で測定した。結果を表１に示す。
【０１２６】
（６）品質安定性
上記の製造方法で得られた１０個の柱状ハニカムフィルタについて、多孔質膜の厚みの変動係数を実施例１と同様に求めた。結果を表１に示す。
【０１２７】
＜実施例４＞
（１）柱状ハニカム構造体の製造
全体形状を長径２３５ｍｍ×短径１４６ｍｍ×高さ１２０ｍｍの楕円柱状に変更した以外は、実施例１と同様の製造条件で柱状ハニカム構造体を得た。
【０１２８】
（２）柱状ハニカム構造体へのセラミックス粒子の付着
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図５Ａに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は、チャンバーの長さを１６００ｍｍにした以外は、実施例３と同じとした。なお、実施例３では、柱状ハニカム構造体のセル開口面積が実施例３と異なるため、柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速は約５ｍ／ｓ（流量／セル開口面積により算出）であった。
【０１２９】
（３）エアロゾル中のセラミックス粒子の粒度分布測定
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径（Ｄ５０）及び粒度１０μｍ以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表１に示す。
【０１３０】
（４）多孔質膜の形成
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度１２００℃で２時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第１セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して２ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌｇであることが確認された。なお、柱状ハニカムフィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
【０１３１】
（５）気孔率及び平均細孔径
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を実施例１と同様の方法で測定した。結果を表１に示す。
【０１３２】
（６）品質安定性
上記の製造方法で得られた１０個の柱状ハニカムフィルタについて、多孔質膜の厚みの変動係数を実施例１と同様に求めた。結果を表１に示す。
【０１３３】
＜実施例５＞
（１）柱状ハニカム構造体の製造
実施例３と同様の製造条件で柱状ハニカム構造体を得た。
【０１３４】
（２）柱状ハニカム構造体へのセラミックス粒子の付着
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図５Ｃに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は以下である。
【０１３５】
粒子付着装置の仕様及び稼働条件は、柱状ハニカム構造体の入口側底面に対向する面に、エアロゾルジェネレータのノズルを挿入するための挿入口を有し、当該挿入口を中心とする直径１５０ｍｍの円盤状プレートを固定した以外は、実施例３と同じとした。円盤状プレートにより、当該対向する面（内面）の面積の２０％が閉鎖された。
【０１３６】
（３）エアロゾル中のセラミックス粒子の粒度分布測定
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径（Ｄ５０）及び粒度１０μｍ以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表１に示す。
【０１３７】
（４）多孔質膜の形成
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度１２００℃で２時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第１セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して２ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌｇであることが確認された。なお、柱状ハニカムフィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
【０１３８】
（５）気孔率及び平均細孔径
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を実施例１と同様の方法で測定した。結果を表１に示す。
【０１３９】
（６）品質安定性
上記の製造方法で得られた１０個の柱状ハニカムフィルタについて、多孔質膜の厚みの変動係数を実施例１と同様に求めた。結果を表１に示す。
【０１４０】
＜実施例６＞
（１）柱状ハニカム構造体の製造
実施例３と同様の製造条件で柱状ハニカム構造体を得た。
【０１４１】
（２）柱状ハニカム構造体へのセラミックス粒子の付着
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図５Ａに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は以下である。
・チャンバー
形状：円筒形
内径：３００ｍｍ
長さ：６００ｍｍ
周囲ガス：空気
周囲ガスを取り込むための開口位置：柱状ハニカム構造体の入口側底面に対向する面のみ
当該対向する面の構造：パンチングプレート
開口へのフィルタ設置：有
エアロゾルジェネレータのノズル位置：当該対向する面の中央部
エアロゾルジェネレータのノズルの出口から柱状ハニカム構造体の入口側底面までの距離Ｌ：６００ｍｍ
・エアロゾルジェネレータ
製品名：なし（自社製作）（図４Ｂに示す構造を有する）
種類：連続式エアロゾルジェネレータ
駆動ガス流路及び吸引搬送するための流路の接続方式：ベンチュリエジェクター
セラミックス粒子の供給口の設置個所：ベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所の下流側であって当該箇所に隣接する位置
収容部へのセラミックス粒子の供給方法：スクリューフィーダー
収容部の種類：漏斗
収容部に収容するセラミックス粒子の種類：ＳｉＣ粒子
収容部に収容するセラミックス粒子の体積基準の粒度分布（レーザー回折・散乱法により測定）：メジアン径（Ｄ５０）＝３μｍ、粒度が１０μｍ以上のＳｉＣ粒子：≦２０体積％
駆動ガス：圧縮ドライエアー（露点１０℃以下）
吸引される周囲ガス：空気
吸引搬送するための流路を流れる周囲ガスの平均流量：４０Ｌ／ｍｉｎ
吸引される周囲ガスと合流する前の駆動ガス流路を流れる駆動ガスの平均流量：８０Ｌ／ｍｉｎ
駆動ガスがベンチュリ部を通過する直前の駆動ガスの流速：２６ｍ／ｓ（アネモマスターにより測定）
ベンチュリ部の流路断面積に対するベンチュリ部の直前における流路断面積の比＝１：０．０２８
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流速：２６ｍ／ｓ（アネモマスターによりノズルから１０〜２０ｍｍ下流側の位置で測定）
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流量：１２０Ｌ／ｍｉｎ（流量計により測定）
ノズルから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の質量流量：０．５ｇ／ｓ（流量計により測定）
エアロゾルジェネレータのノズル内径：１２ｍｍ
・レーザー回折式粒度分布測定装置
製品名：ＭＡＬＶＥＲＮ社製インシテックスプレー
設置個所：チャンバー内
・稼働条件
ブロア吸い込み流量：４０００Ｌ／ｍｉｎ
チャンバー内を流れるエアロゾルの平均流速：１ｍ／ｓ（アネモマスターにより測定）
柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速：約７ｍ／ｓ（流量／セル開口面積により算出）
セラミックス粒子の付着工程の終点：差圧計の値が＋０．１ｋＰａ〜＋０．４ｋＰａ（製品容積によって設定される膜質量が違うため、差圧値も異なる）に到達した時点
【０１４２】
（３）エアロゾル中のセラミックス粒子の粒度分布測定
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径（Ｄ５０）及び粒度１０μｍ以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表１に示す。
【０１４３】
（４）多孔質膜の形成
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度１２００℃で２時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第１セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して２ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌであることが確認された。なお、柱状ハニカムフィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
【０１４４】
（５）気孔率及び平均細孔径
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を実施例１と同様の方法で測定した。結果を表１に示す。
【０１４５】
（６）品質安定性
上記の製造方法で得られた１０個の柱状ハニカムフィルタについて、多孔質膜の厚みの変動係数を実施例１と同様に求めた。結果を表１に示す。
【０１４６】
＜比較例１＞
（１）柱状ハニカム構造フィルタの製造
実施例１と同様の製造条件で柱状ハニカム構造体を得た。
【０１４７】
（２）柱状ハニカム構造体へのセラミックス粒子の付着
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図５Ａに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は、以下である。
・チャンバー
形状：円筒形
内径：３００ｍｍ
長さ：６００ｍｍ
周囲ガス：空気
周囲ガスを取り込むための開口位置：柱状ハニカム構造体の入口側底面に対向する面のみ
当該対向する面の構造：パンチングプレート
開口へのフィルタ設置：有
エアロゾルジェネレータのノズル位置：当該対向する面の中央部
エアロゾルジェネレータのノズルの出口から柱状ハニカム構造体の入口側底面までの距離Ｌ：６００ｍｍ
・エアロゾルジェネレータ
製品名：ＰＩＳＣＯ社製型式ＶＲＬ５０−０８０６０８（図４Ｄに示す構造を有する）
種類：連続式エアロゾルジェネレータ
駆動ガス流路及び吸引搬送するための流路の接続方式：コアンダ型エジェクター
収容部へのセラミックス粒子の供給方法：スクリューフィーダー
収容部の種類：漏斗
収容部に収容するセラミックス粒子の種類：ＳｉＯ2粒子
収容部に収容するセラミックス粒子の体積基準の粒度分布（レーザー回折・散乱法により測定）：メジアン径（Ｄ５０）＝５０μｍ（１００μｍ以上の凝集が高い頻度で発生）、
駆動ガス：圧縮ドライエアー（露点１０℃以下）
吸引される周囲ガス：空気
吸引搬送するためのパイプを流れる周囲ガスの平均流量：４０００Ｌ／ｍｉｎ（流量計により測定）
吸引される周囲ガスと合流する前の駆動ガス流路を流れる駆動ガスの平均流量：３５Ｌ／ｍｉｎ（流量計により測定）
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流速：２０ｍ／ｓ（アネモマスターによりノズルから１０〜２０ｍｍ下流側の位置で測定）
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流量：３５Ｌ／ｍｉｎ（流量計により測定）
ノズルから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の質量流量：０．１ｇ／ｓ（流量計により測定）
エアロゾルジェネレータのノズル内径：８ｍｍ
・レーザー回折式粒度分布測定装置
製品名：ＭＡＬＶＥＲＮ社製インシテックスプレー
設置個所：チャンバー内
・稼働条件
ブロア吸い込み流量：４０００Ｌ／ｍｉｎ
チャンバー内を流れるエアロゾルの平均流速：１ｍ／ｓ（アネモマスターにより測定）
柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速：約１０ｍ／ｓ（流量／セル開口面積により算出）
セラミックス粒子の付着工程の終点：差圧計の値が＋０．１ｋＰａ〜＋０．４ｋＰａ（製品容積によって設定される膜質量が違うため、差圧値も異なる）に到達した時点
【０１４８】
（３）エアロゾル中のセラミックス粒子の粒度分布測定
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径（Ｄ５０）及び粒度１０μｍ以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表１に示す。
【０１４９】
（４）多孔質膜の形成
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度１２００℃で２時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第１セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して２ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌｇであることが確認された。なお、柱状ハニカムフィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
【０１５０】
（５）気孔率及び平均細孔径
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を実施例１と同様の方法で測定した。結果を表１に示す。
【０１５１】
（６）品質安定性
上記の製造方法で得られた１０個の柱状ハニカムフィルタについて、多孔質膜の厚みの変動係数を実施例１と同様に求めた。結果を表１に示す。
【０１５２】
＜考察＞
エアロゾルジェネレータの構造が不適切であった比較例１ではエアロゾル中のセラミックス粒子が粗大であった。一方、エアロゾルジェネレータの構造が適切であった実施例１〜６ではエアロゾル中のセラミックス粒子が微細であった。これは実施例１〜６のエアロゾルジェネレータではセラミックス粒子の凝集が抑制できたことによる。
また、粒子付着装置の実施例１、３〜６では周囲ガスを取り込むための開口が入口側底面に対向して設けられていたことで、周囲ガスを取り込むための開口が側壁に設けられていた実施例２に比べて品質安定性が向上した。
【０１５３】
【表１】
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【符号の説明】
【０１５４】
１００  柱状ハニカム構造フィルタ
１０２  外周側壁
１０４  入口側底面
１０６  出口側底面
１０８  第１セル
１０９  目封止部
１１０  第２セル
１１２  隔壁
１１４  多孔質膜
４１０  エアロゾルジェネレータ
４１１  ノズル
４１２  セラミックス粒子
４１３  シリンダー
４１３ｅ  シリンダー出口
４１４  ピストン又はスクリュー
４１５  解砕室
４１５ｉ  入口
４１５ｅ  出口
４１６  回転体
４１７  駆動ガス流路
４１７ｉ  供給口
４２０  エアロゾルジェネレータ
４２１  ノズル
４２２  セラミックス粒子
４２３  流路
４２３ｅ  出口
４２７  駆動ガス流路
４２７ｉ  供給口
４２７ｖ  ベンチュリ部
４２９  収容部
４２９ｉ  入口
４２９ｅ  出口
４２１０  ベンチュリエジェクター
４２１１  粉体定量供給機
４３０  エアロゾルジェネレータ
４３１  ノズル
４３２  セラミックス粒子
４３３  流路
４３３ｉ  入口
４３３ｅ  出口
４３４  ベルトフィーダ
４３５  解砕室
４３５ｉｎ  入口
４３５ｅ  出口
４３６  回転体
４３７  駆動ガス流路
４３７ｉ  供給口
４３７ｖ  ベンチュリ部
４３８  撹拌機
４３９  収容部
４３９ｅ  排出口
４３１０  ベンチュリエジェクター
５００  柱状ハニカム構造体
５０２  外周側壁
５０４  入口側底面
５０６  出口側底面
５１０  粒子付着装置
５１１  エアロゾルジェネレータ
５１１ａ  ノズル
５１２  ブロア
５１３  チャンバー
５１３ａ  入口側底面に対向する面
５１３ｂ  挿入口
５１３ｃ  開口
５１３ｄ  側壁
５１３ｅ  下流側端部
５１３ｆ  上流側端部
５１３ｇ  フィルタ
５１３ｈ  テーパー部
５１４  ホルダー
５１４ａ  ハウジング
５１４ｂ  チャック機構
５１４ｅ  排気口
５１５  排気管
５１６  流量計
５１８  閉鎖部
５１９  レーザー回折式粒度分布測定装置
５２０  粒子付着装置
５３０  粒子付着装置
５５０  差圧計
６１０  エアロゾルジェネレータ
６１４  ノズル
６１４ａ  ディフューザ部
６１４ｂ  スロート部
６１４ｉｎ  入口
６１４ｅ  噴射口
６１５  パイプ
６１５ｅ  出口
６１６  ガス流路
６１６ｅ  出口
６１７  内壁面
６１７ａ  円筒状部
６１７ｂ  テーパー部
６１８  導入管
６１９  外周面
６１９ａ  円筒状部
６１９ｂ  拡径部
６１９ｃ  テーパー部
６２２  セラミックス粒子
６２９  収容部
６２９ｉ  入口
６２９ｅ  出口
６２１１  粉体定量供給機
【要約】
【課題】凝集が抑制された粒子を柱状ハニカム構造体の入口側底面に供給し、第１セルの表面に粒子を付着させる工程を含む柱状ハニカム構造フィルタの製造方法を提供する。
【解決手段】柱状ハニカム構造体の入口側底面に対して垂直な方向から入口側底面に向かって、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射しながら、出口側底面に吸引力を与えて、噴射されたエアロゾルを入口側底面から吸引し、第１セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程であって、エアロゾルの噴射は、加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路、当該駆動ガス流路の途中に設けられて当該駆動ガス流路の外周側から当該駆動ガス流路内に向かってセラミックス粒子を吸引可能な供給口、及び、当該駆動ガス流路の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズルを備えたエアロゾルジェネレータを用いて実施する工程を含む柱状ハニカム構造フィルタの製造方法。
【選択図】図４Ｃ【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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