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CN106481412B - 封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元 - Google Patents

封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元 Download PDF

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CN106481412B CN201610792208.0A CN201610792208A CN106481412B CN 106481412 B CN106481412 B CN 106481412B CN 201610792208 A CN201610792208 A CN 201610792208A CN 106481412 B CN106481412 B CN 106481412B
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Abstract

本发明提供一种压力损失小且耐热冲击性优异的封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元。封孔蜂窝结构体具有多个蜂窝单元(4)、接合层(6)和对蜂窝单元(4)的孔格(2)的开口部进行封孔的封孔部(5)；蜂窝单元(4)以具有预定的重复排列图案的方式形成有至少2种不同截面形状的孔格；部分边框外周壁孔格(2b)的开口面积相对于全边框隔壁孔格(2a)的开口面积构成为特定比例，部分边框外周壁孔格为以围绕孔格的方式设置有隔壁(1)和单元外周壁(3)的孔格，全边框隔壁孔格中包含部分边框外周壁孔格的截面形状；由接合层(6)接合的两个蜂窝单元(4)的流入端面(11)和流出端面(12)的边界部分中保持孔格的重复排列图案。

Description

封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元
技术领域
本发明涉及封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元。更详细地，本发明涉及压力损失小且耐热冲击性也优异的封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元。
背景技术
从对地球环境的影响、节约资源的观点出发，近年来要求降低汽车的燃料消耗。为此，有使用直接喷射式汽油机、柴油机等热效率良好的内燃机作为汽车用的动力源的倾向。
而另一方面，这些内燃机存在燃料燃烧时产生灰渣的问题。从大气环境的观点出发，需要用于在将废气中所含的有毒成分除去的同时，不将煤烟(煤)、煤灰(灰)等粒子状物质(以下有时称为“PM”)释放到大气中的对策。
特别是，关于去除从柴油机排出的PM的标准，在世界范围内有强化的倾向。并且，作为用于除去PM的捕集过滤器(以下有时称为“DPF”)，蜂窝结构的壁流型废气净化过滤器的使用受到关注，提出了各种各样的系统。上述DPF通常是由多孔质的隔壁划分形成成为流体流路的多个孔格，其结构是通过对孔格交替地进行封孔，从而形成孔格的多孔质的隔壁起到过滤器的作用。有时将由多孔质的隔壁划分形成多个孔格的柱状结构体称为“蜂窝结构体”。此外，有时将由封孔部对形成于蜂窝结构体的孔格的开口部进行了封孔的结构体称为“封孔蜂窝结构体”。封孔蜂窝结构体被广泛用作DPF这样的捕集过滤器。如果含有粒子状物质的废气从封孔蜂窝结构体的流入端面(第一端面)流入，则废气在通过隔壁时，该废气中的粒子状物质被过滤，净化后的气体从封孔蜂窝结构体的流出端面(第二端面)排出。
以往，对于封孔蜂窝结构体的孔格的形状，有四边孔格、六边孔格、HA C孔格(八边形与四边形组合的孔格)等。现在，正在进行将异形的孔格进行组合、下功夫研究封孔的位置的新型封孔蜂窝结构体的开发(例如，参见专利文献1和2)。根据这样的封孔蜂窝结构体，不仅使用初期的压力损失和PM堆积时的压力损失都能够降低，还能够抑制PM燃烧时的裂纹的产生，使煤灰大量堆积于隔壁。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-200741号公报
专利文献2：日本特开2015-029939号公报
发明内容
发明要解决的课题
在将专利文献1和2这样的具有特殊孔格形状的封孔蜂窝结构体设置在汽车等的内燃机中作为DPF来使用时，一般是将封孔蜂窝结构体制作为特定大小的圆柱状。作为制造圆柱状的封孔蜂窝结构体的方法之一，提出了以下的制造方法。首先，制作多个蜂窝单元，其具有形成特殊孔格的隔壁和覆盖该特殊孔格的外周的单元外周壁。接着，用接合材料将多个蜂窝单元进行接合，制作蜂窝单元的接合体(以下称为“蜂窝单元接合体”)。接着，将蜂窝单元接合体的外周磨削成任意形状，进而在其外周进行涂布处理，制成封孔蜂窝结构体。以下，有时将由这样的方法制造的封孔蜂窝结构体称为“单元结构的封孔蜂窝结构体”。
以往，在单元结构的封孔蜂窝结构体中，对于蜂窝单元接合体的各蜂窝单元之间的“孔格的排列(换而言之，孔格的重复单元的连续性)”，并不会被视为问题。例如，在封孔蜂窝结构体的全部孔格的形状都为四边形的相同形状时，孔格的重复最小单元是1个的孔格。因此，在这样的封孔蜂窝结构体中，对于各蜂窝单元之间的“孔格的排列”，并不会被视为问题。此外，即使假设上述“孔格的排列”混乱，也认为对封孔蜂窝结构体的特性带来的影响小。但是，在专利文献1和2这样的具有特殊孔格形状的封孔蜂窝结构体中，已知各蜂窝单元之间的“孔格的排列”对其特性带来巨大的影响。即，在专利文献1和2这样的具有特殊孔格形状的封孔蜂窝结构体中，由多个孔格形成的“孔格的重复单元”基于一定的连续性而进行排列。因此，在这样的封孔蜂窝结构体中，如果各蜂窝单元之间的“孔格的重复单元的连续性”混乱，则使用初期的压力损失和PM堆积时的压力损失的升高变得显著。
本发明是鉴于这样的现有技术所具有的问题而完成的。根据本发明，提供压力损失小且耐热冲击性也优异的封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元。
解决课题的方法
根据本发明提供如下所示的封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元。
[1]一种封孔蜂窝结构体，其具有多个棱柱状的蜂窝单元、接合层以及封孔部，所述蜂窝单元具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁以及在最外周设置的单元外周壁，所述多个孔格从流体流入的流入端面延伸至流体流出的流出端面，所述接合层将多个所述蜂窝单元的侧面彼此相互接合，所述封孔部设置在每个所述蜂窝单元的所述流入端面中预定孔格的开口部以及所述流出端面中剩余孔格的开口部；
所述蜂窝单元中，在与所述孔格的延伸方向正交的截面上，以具有预定的重复排列图案的方式形成有至少2种不同形状的所述孔格；
在每个所述蜂窝单元的所述孔格中，将以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁的孔格作为全边框隔壁孔格；并且，将与所述孔格的延伸方向正交的所述截面的形状包含所述全边框隔壁孔格的至少一部分形状，以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁和所述单元外周壁，且开口面积比包含该孔格形状的所述全边框隔壁孔格小的孔格作为部分边框外周壁孔格；
所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的一边由所述单元外周壁构成的单边外周壁孔格的开口面积为包含该单边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的45～55％；并且，所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的两个边由所述单元外周壁构成的双边外周壁孔格在每个所述蜂窝单元中不存在，或者，所述双边外周壁孔格的开口面积为包含该双边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的20～30％；
在由所述接合层接合的两个所述蜂窝单元的所述流入端面和所述流出端面的边界部分，保持所述孔格的所述重复排列图案。
[2]如上述[1]所记载的封孔蜂窝结构体，除了外周区域外，所述封孔部以使流入孔格包围在流出孔格的周围的方式配置在所述蜂窝单元的所述孔格的开口部，所述流出孔格是所述流入端面中的所述孔格的开口部设置有所述封孔部的孔格，所述流入孔格是所述流出端面中的所述孔格的开口部设置有所述封孔部的孔格。
[3]如上述[1]或[2]所记载的封孔蜂窝结构体，所述蜂窝单元的所述单元外周壁的厚度为0.3～1.0mm。
[4]如上述[1]～[3]中任一项所记载的封孔蜂窝结构体，所述接合层的厚度为0.5～1.5mm。
[5]如上述[1]～[4]中任一项所记载的封孔蜂窝结构体，所述全边框隔壁孔格包括所述截面的形状不同的2种以上的孔格。
[6]一种封孔蜂窝单元，其具有棱柱状的蜂窝单元以及封孔部，所述蜂窝单元具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁以及在最外周设置的单元外周壁，所述多个孔格从流体流入的流入端面延伸至流体流出的流出端面，
所述封孔部设置在所述蜂窝单元的所述流入端面中预定孔格的开口部以及所述流出端面中剩余孔格的开口部；
所述蜂窝单元中，在与所述孔格的延伸方向正交的截面上，以具有预定的重复排列图案的方式形成有至少2种不同形状的所述孔格；
所述蜂窝单元的所述孔格中，将以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁的孔格作为全边框隔壁孔格，并且，将与所述孔格的延伸方向正交的所述截面的形状包含所述全边框隔壁孔格的至少一部分形状，以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁和所述单元外周壁，且开口面积比包含该孔格形状的所述全边框隔壁孔格小的孔格作为部分边框外周壁孔格；
所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的一边由所述单元外周壁构成的单边外周壁孔格的开口面积为包含该单边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的45～55％，并且，所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的两个边由所述单元外周壁构成的双边外周壁孔格在每个所述蜂窝单元中不存在，或者，所述双边外周壁孔格的开口面积为包含该双边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的20～30％。
[7]如上述[6]所记载的封孔蜂窝单元，除了外周区域外，所述封孔部以使流入孔格包围在流出孔格的周围的方式配置在所述蜂窝单元的所述孔格的开口部，所述流出孔格是所述流入端面中的所述孔格的开口部设置有所述封孔部的孔格，所述流入孔格是所述流出端面中的所述孔格的开口部设置有所述封孔部的孔格。
[8]如上述[6]或[7]所记载的封孔蜂窝单元，所述蜂窝单元的所述单元外周壁的厚度为0.3～1.0mm。
[9]如上述[6]～[8]任一项所记载的封孔蜂窝单元，所述全边框隔壁孔格包括所述截面的形状不同的2种以上的孔格。
发明效果
本发明的封孔蜂窝结构体，即所谓的单元结构的封孔蜂窝结构体，在由接合层接合的两个蜂窝单元的流入端面和流出端面的边界部分，保持了孔格的重复排列图案。本发明的封孔蜂窝结构体能够合适地用作用于将废气中所含的粒子状物质除去的捕集过滤器，该封孔蜂窝结构体的压力损失小且耐热冲击性也优异。
本发明的封孔蜂窝单元用于制作本发明的封孔蜂窝结构体。通过使用多个本发明的封孔蜂窝单元，将每个封孔蜂窝单元的侧面彼此由接合层接合，能够极其简便地制作压力损失小且耐热冲击性也优异的封孔蜂窝结构体。
附图说明
图1是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第一实施方式的从流入端面侧观察的立体图。
图2是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第一实施方式的从流入端面侧观察的俯视图。
图3是将图2所示的封孔蜂窝结构体的流入端面的一部分放大后的放大俯视图。
图4是将图2所示的封孔蜂窝结构体的流出端面的一部分放大后的放大俯视图。
图5是示意性地显示图3的A-A’的截面图。
图6是示意性地显示图1所示的封孔蜂窝结构体中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的立体图。
图7是示意性地显示图1所示的封孔蜂窝结构体中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
图8是本发明的封孔蜂窝结构体的第一实施方式的从流入端面侧观察的示意性部分放大图。
图9是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第二实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
图10是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第三实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
图11是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第四实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
图12是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第五实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
图13是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第六实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
图14是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第七实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
图15是示意性地显示使用图14所示的封孔蜂窝单元的蜂窝单元接合体的从流入端面侧观察的俯视图。
图16是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第八实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
图17是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第九实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
图18是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第十实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
图19是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第十一实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
图20是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第十二实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
图21是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第十三实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
符号说明
1、31、41、51、61、71、81、91、101、111、121、131、141：隔壁，
2、32、42、52、62、72、82、92、102、112、122、132、142：孔格，
2a、32a、42a、52a、62a、72a、82a、92a、102a、112a、122a、132a、142a：全边框隔壁孔格，
2b、32b、42b、52b、62b、72b、82b、92b、102b、112b、122b、132b、142b：部分边框外周壁孔格，
2ba、32ba、42ba、52ba、62ba、72ba、82ba、92ba、102ba、112ba、122ba、132ba、142ba：单边外周壁孔格，
32bb、72bb、82bb、112bb、122bb、132bb、142bb：双边外周壁孔格，
32c、72c、82c、92c、102c：完全部分边框外周壁孔格，
2x、32x、42x、52x、62x、72x、82x、92x、102x、112x、122x、132x、142x：流出孔格(预定孔格)，
2y、32y、42y、52y、62y、72y、82y、92y、102y、112y、122y、132y、142y：流入孔格(剩余孔格)，
3、33、43、53、63、73、83、93、103、113、123、133、143：单元外周壁，
4、34、44、54、64、74、84、94、104、114、124、134、144：蜂窝单元，
4A、34A、44A、54A、64A、74A、84A、94A、104A、114A、124A、134A、144A：封孔蜂窝单元，
5、35、45、55、65、75、85、95、105、115、125、135、145：封孔部，
6：接合层，
7：蜂窝单元接合体，
8：外壁，
11：流入端面，
12：流出端面，
13：第一边，
14：第二边，
15：第三边，
16：第四边，
P、Q：距离。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限于以下的实施方式。因此，应理解在不脱离本发明的宗旨的范围内，基于本领域技术人员的通常的知识对以下的实施方式适当进行改变、改良等也落入本发明的范围内。
(1)封孔蜂窝结构体：
如图1～图5所示，本发明的封孔蜂窝结构体的第一实施方式是具有多个蜂窝单元4、接合层6和封孔部5的封孔蜂窝结构体100。即，本实施方式的封孔蜂窝结构体100是所谓的单元结构的封孔蜂窝结构体。在封孔蜂窝结构体100的外周进一步具有设置成围绕多个蜂窝单元4的外壁8。
这里，图1是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第一实施方式的从流入端面侧观察的立体图。图2是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第一实施方式的从流入端面侧观察的俯视图。图3是将图2所示的封孔蜂窝结构体的流入端面的一部分放大的放大俯视图。图4是将图2所示的封孔蜂窝结构体的流出端面的一部分放大的放大俯视图。图5是示意性地显示图3的A-A’的截面图。此外，图6是示意性地显示图1所示的封孔蜂窝结构体中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的立体图。图7是示意性地显示图1所示的封孔蜂窝结构体中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
如图6和图7所示，蜂窝单元4具有划分形成多个孔格2的多孔质的隔壁1以及在最外周设置的单元外周壁3，所述多个孔格2从流体流入的流入端面11延伸至流体流出的流出端面12。如图1～图5所示，本实施方式的封孔蜂窝结构体100中具备多个蜂窝单元4，多个蜂窝单元4的侧面彼此介由接合层6而被接合。本实施方式的封孔蜂窝结构体100中，多个蜂窝单元4中配置在没有与外壁8接触的中央部分的蜂窝单元4，形成为以从流入端面11向着流出端面12的方向为轴向的棱柱状。此外，多个蜂窝单元4中配置在与外壁8接触的外周部分的蜂窝单元4，形成为如下的柱状，所述柱状是将形成为棱柱状的蜂窝单元4的一部分沿着外壁8的形状进行磨削而成。
接合层6由将多个蜂窝单元4的侧面彼此相互接合的接合材料构成。有时将多个蜂窝单元4介由接合层6进行接合而成的接合体称为蜂窝单元接合体7。
封孔部5配置在每个蜂窝单元4中形成的孔格2的开口部，将孔格2的流入端面11侧或流出端面12侧中任一侧的开口部封孔。即，封孔部5设置在每个蜂窝单元4的流入端面11中预定孔格2x的开口部以及流出端面12中除预定孔格2x以外的剩余孔格2y的开口部。以下，有时将在蜂窝单元4的流入端面11中的孔格2的开口部设置有封孔部5的孔格2(即，上述的预定孔格2x)称为“流出孔格2x”。此外，有时将在蜂窝单元4的流出端面12中的孔格2的开口部设置有封孔部5的孔格2(即，上述的剩余孔格2y)称为“流入孔格2y”。此外，有时将在孔格2的开口部设置有封孔部5的蜂窝单元4称为封孔蜂窝单元4A。
在蜂窝单元4中，在与孔格2的延伸方向正交的截面中，以具有预定的重复排列图案的方式形成有至少2种的不同形状的孔格。例如，图6和图7所示的蜂窝单元4中，形成有孔格2的形状为四边形的孔格(例如，流出孔格2x)和孔格2的形状为五边形的孔格(例如，流入孔格2y)这2种不同形状的孔格2。上述的“重复排列图案”是指由至少一种流出孔格2x和至少一种流入孔格2y构成的排列图案，在一个蜂窝单元4中，该排列图案存在2种以上。以下，有时将在与孔格2的延伸方向正交的截面中的孔格2的形状称为“孔格形状”、“截面形状”以及“截面的形状”。
对于封孔部5的配置，换而言之，对于流出孔格2x和流入孔格2y的配置，没有特别限制。但是，除了蜂窝单元4的外周区域外，封孔部5优选以使流入孔格2y包围在流出孔格2x的周围的方式配置在蜂窝单元4的孔格2的开口部。例如，在图6和图7所示的蜂窝单元4中，优选以孔格2的形状为五边形的流入孔格2y包围在孔格2的形状为四边形的流出孔格2x的周围的方式配置封孔部5。这里，“流入孔格2y包围在流出孔格2x的周围”是指，在与孔格2的延伸方向正交的截面中，如下所述地构成。这里，如图6和图7所示，以流出孔格2x的孔格形状为四边形的情形为例来进行说明。首先，按照相对于一个流出孔格2x的4个边，分别邻接有流入孔格2y的一边的方式进行配置。这时，也可以按照相对于一个流出孔格2x的一边，邻接有两个以上的流入孔格2y的一边的方式进行配置。即，可以按照一个流出孔格2x的一边的直至一半的位置邻接有一个流入孔格2y的一边的方式进行配置，进而，按照一个流出孔格2x的一边的一半以后的位置邻接有其他流入孔格2y的一边的方式进行配置。而且，与一个流出孔格2x邻接的全部流入孔格2y，在流入孔格2y彼此的相互之间，按照彼此的一边邻接的方式进行配置。将以这样的状态配置流入孔格2y称为“流入孔格2y包围在流出孔格2x的周围”。需说明的是，“蜂窝单元4的外周区域”是指形成有后述的“部分边框外周壁孔格2b”的区域。即，“蜂窝单元4的外周区域”是指形成有由隔壁1和单元外周壁3划分形成的孔格2(部分边框外周壁孔格2b)的区域。
这里，在每个蜂窝单元4的孔格2中，将以围绕孔格2的方式设置有隔壁1的孔格2作为全边框隔壁孔格2a。此外，在每个蜂窝单元4的孔格2中，将如下构成的孔格2作为部分边框外周壁孔格2b。部分边框外周壁孔格2b中，与孔格2的延伸方向正交的截面的形状包含全边框隔壁孔格2a的至少一部分形状。而且，该部分边框外周壁孔格2b是以围绕孔格2的方式设置有隔壁1和单元外周壁3且开口面积比包含该孔格2形状的全边框隔壁孔格2a小的孔格2。如果以图6和图7所示的蜂窝单元4为例来进行说明的话，孔格形状为四边形的流出孔格2x都成为全边框隔壁孔格2a。此外，以包围流出孔格2x的方式配置的流入孔格2y中，仅由隔壁1划分形成的(换而言之，被隔壁1围绕的)流入孔格2y成为全边框隔壁孔格2a。而且，流入孔格2y中由隔壁1与单元外周壁3划分形成的(换而言之，被隔壁1和单元外周壁3围绕的)流入孔格2y成为部分边框外周壁孔格2b。需说明的是，如后述的其他实施方式那样，根据蜂窝单元4中所形成的孔格2的形状，存在有的流出孔格2x也成为部分边框外周壁孔格2b的情形。此外，也有全部的流入孔格2y成为全边框隔壁孔格2a的情形。此外，本发明中，部分边框外周壁孔格2b规定为开口面积比包含该部分边框外周壁孔格2b形状的全边框隔壁孔格2a小。因此，即使是由隔壁1和单元外周壁3划分形成的孔格2，对于与包含该孔格2形状的全边框隔壁孔格2a形状相同且开口面积相同的孔格2，也不视为部分边框外周壁孔格2b。因此，即使是由隔壁1和单元外周壁3划分形成的孔格2，对于与全边框隔壁孔格2a形状相同且开口面积相同的孔格2，视为在后述的部分边框外周壁孔格2b的各条件的适用范围之外。需说明的是，“与全边框隔壁孔格2a形状相同且开口面积相同的孔格2”是指与全边框隔壁孔格2a边数相同的多边形且开口面积为95～105％的孔格2。以下，将为部分边框外周壁孔格2b且与“全边框隔壁孔格2a”形状相同且开口面积相同的孔格2称为“完全部分边框外周壁孔格”。
部分边框外周壁孔格2b进一步分为单边外周壁孔格2ba和双边外周壁孔格32bb(参照图9)。这里，将与孔格2的延伸方向正交的截面的形状的一边由单元外周壁3构成的孔格2作为单边外周壁孔格2ba。此外，如图9所示，将与孔格32的延伸方向正交的截面的形状的两个边由单元外周壁33构成的孔格32作为双边外周壁孔格32bb。而且，单边外周壁孔格满足以下的条件(1)，双边外周壁孔格满足以下的条件(2A)或条件(2B)。
条件(1)：单边外周壁孔格的开口面积是包含该单边外周壁孔格形状的全边框隔壁孔格的开口面积的45～55％。
条件(2A)：双边外周壁孔格在每个蜂窝单元4中不存在。
条件(2B)：双边外周壁孔格的开口面积是包含该双边外周壁孔格形状的全边框隔壁孔格的开口面积的20～30％。
而且，如图1～图5所示，本实施方式的封孔蜂窝结构体100中，由接合层6接合的两个蜂窝单元4、4的流入端面11和流出端面12的边界部分中，保持了孔格2的重复排列图案。如此构成的封孔蜂窝结构体100能够合适地用作用于除去废气中所含的粒子状物质的捕集过滤器，进而，该封孔蜂窝结构体100的压力损失小且耐热冲击性也优异。需说明的是，图1～图5所示的封孔蜂窝结构体100中，双边外周壁孔格符合上述条件(2A)，在蜂窝单元4中不存在。
这里，“两个蜂窝单元4、4的流入端面11和流出端面12的边界部分中，保持了孔格2的重复排列图案”是指如下所示地构成。由接合层6接合的两个蜂窝单元4、4各自具有相同的“孔格2的重复排列图案”。而且，形成在一个蜂窝单元4的最外周的孔格2与形成在另一个蜂窝单元4的最外周的孔格2，以夹着接合层6而重现上述“孔格2的重复排列图案”的一部分的方式进行配置。具体而言，在以下的(a)～(c)的状态下，一个蜂窝单元4与另一个蜂窝单元4夹着接合层6而被接合。
(a)如图4所示，在一个蜂窝单元4的最外周存在“单边外周壁孔格2ba”时，夹着接合层6，在另一个蜂窝单元4的最外周也存在“单边外周壁孔格2ba”。在该(a)中，夹着接合层6存在的两个“单边外周壁孔格2ba”分别成为相同形状的全边框隔壁孔格2a的一部分形状，且开口面积是该全边框隔壁孔格2a的开口面积的45～55％。因此，假想将一个蜂窝单元4的“单边外周壁孔格2ba”的孔格形状与另一个蜂窝单元4的“单边外周壁孔格2ba”的孔格形状进行组合时，可实现全边框隔壁孔格2a的开口面积的90～110％的孔格形状。
(b)如图9所示，在一个蜂窝单元34的最外周存在“双边外周壁孔格32bb”时，夹着接合层，在另一个蜂窝单元34(未图示)的最外周也存在“双边外周壁孔格32bb(未图示)”。而且，以4个蜂窝单元34的各自的角部相互对向的方式配置多个蜂窝单元34。在该(b)中，夹着接合层存在的4个“双边外周壁孔格32bb”分别成为相同形状的全边框隔壁孔格32a的一部分形状，且开口面积是该全边框隔壁孔格32a的开口面积的20～30％。因此，通过一个蜂窝单元34的“双边外周壁孔格32bb”的孔格形状与其他3个蜂窝单元34(未图示)的“双边外周壁孔格32bb(未图示)”的孔格形状，可实现与全边框隔壁孔格32a近似的孔格形状。即，假想将4个“双边外周壁孔格32bb”进行组合时，可实现全边框隔壁孔格32a的开口面积的80～120％的孔格形状。这里，图9是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第二实施方式中所使用的蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
(c)如图9所示，在一个蜂窝单元34的最外周存在“完全部分边框外周壁孔格32c”时，夹着接合层6，在另一个蜂窝单元34(未图示)的最外周也存在“完全部分边框外周壁孔格32c(未图示)”。而且，一个蜂窝单元34的“完全部分边框外周壁孔格32c(未图示)”与另一个蜂窝单元34(未图示)的“完全部分边框外周壁孔格32c(未图示)”以包含在一个重复排列图案中的方式构成。
在上述的(a)～(c)的状态中，每个蜂窝单元在相互接合的状态下，在边界部分的延伸方向上可以具有如下所述的偏差。在以边界部分的延伸方向上的蜂窝单元的大小为100％时，每个蜂窝单元在相互接合的状态下，在边界部分的延伸方向上纵横分别可以具有相当于8％以下的偏差。每个孔格在边界部分的延伸方向上的偏差更优选为5％以下，特别优选为3％以下。需说明的是，每个孔格还可以是在边界部分的延伸方向上的偏差实质上没有的状态(即，偏差为0％)。
对封孔蜂窝结构体100的整体形状没有特别限制。例如，图1所示的封孔蜂窝结构体100的整体形状是流入端面11和流出端面12为圆形的圆柱状。此外，虽然省略了图示，但作为封孔蜂窝结构体的整体形状还可以是流入端面和流出端面为椭圆形、跑道形、长圆形等大致圆形的柱状。此外，作为封孔蜂窝结构体的整体形状，还可以是流入端面和流出端面为四边形、六边形等多边形的棱柱状。
对于构成蜂窝单元的材料没有特别限制，但从强度、耐热性、耐久性等观点出发，主成分优选为氧化物或非氧化物的各种陶瓷、金属等。具体而言，例如，作为陶瓷，可以考虑堇青石、莫来石、氧化铝、尖晶石、碳化硅、氮化硅以及钛酸铝等。作为金属，可以考虑Fe-Cr-Al系金属以及金属硅等。优选从这些材料中选择的1种或2种以上作为主成分。从高强度、高耐热性等观点出发，特别优选从由氧化铝、莫来石、钛酸铝、堇青石、碳化硅以及氮化硅构成的组中选择的1种或2种以上作为主成分。此外，从高热传导率、高耐热性等观点出发，碳化硅或硅-碳化硅复合材料特别适合。这里，“主成分”的意思是构成蜂窝单元的50质量％以上、优选70质量％以上、进一步优选80质量％以上的成分。
对于封孔部的材料没有特别限制。封孔部的材料优选含有从作为上述蜂窝单元的适合材料而列举的各种陶瓷和金属等中选择的1种或2种以上。
本实施方式的封孔蜂窝结构体是将多个蜂窝单元(更具体而言，为封孔蜂窝单元)介由接合层相互接合而成。通过这样的构成，能够分散施加于封孔蜂窝结构体的热应力，能够有效地防止因局部温度上升导致的裂纹的产生。
对于蜂窝单元的大小没有特别限制。但是，如果1个蜂窝单元的大小过大，则有时不能充分发挥防止裂纹产生的效果。此外，如果1个蜂窝单元的大小过小，则蜂窝单元的利用接合层进行接合的操作有时会变得繁杂。
对于蜂窝单元的形状没有特别限制。例如，作为蜂窝单元的形状，可以列举与该蜂窝单元的轴向正交的截面形状为四边形、六边形等多边形的棱柱状。需说明的是，配置在封孔蜂窝结构体的最外周的蜂窝单元，可以按照封孔蜂窝结构体的整体形状，通过磨削等对棱柱状的一部分进行加工而成。
如图1～图5所示，本实施方式的封孔蜂窝结构体100中，对于在蜂窝单元4中形成的流入孔格2y，与该流入孔格2y的中心轴方向正交的截面形状在外观上为大致五边形。此外，对于在蜂窝单元4中形成的流出孔格2x，与该流出孔格2x的中心轴方向正交的截面形状在外观上为大致正方形。这里，上述“截面形状”是指将各孔格2在与其中心轴方向正交的平面上切断时在该截面上呈现的形状，是由形成孔格2的隔壁1包围的部分的形状。而且，本实施方式的封孔蜂窝结构体100的各蜂窝单元4具有如下配置的孔格重复排列图案，即8个截面形状为大致五边形的流入孔格2y包围在截面形状为大致正方形的流出孔格2x的周围。通过这样的构成，本实施方式的封孔蜂窝结构体100与以往的封孔蜂窝结构体相比，在作为过滤器使用时，能够增大各蜂窝单元4的过滤面积。因此，能够降低PM堆积时的压力损失。此外，在如此构成的蜂窝单元4中，流出孔格2x彼此不相邻，流出孔格2x的周围全部被流入孔格2y所包围。因此，能够增大流出孔格2x的开口率，并且能够使流出孔格2x的数量比流入孔格2y的数量少，因此能够降低封孔蜂窝结构体100在使用初期的压力损失。
此外，如图1～图5所示那样，截面形状为大致五边形的流入孔格2y不是正五边形，例如，优选其内角为从一个顶点开始顺时针地为90°、135°、90°、90°、135°的所谓本垒板形。通过这样的构成，4个流入孔格2y以各自的本垒板形尖端侧的角部聚集在一起的方式邻接而形成。4个流入孔格2y中，在各自的本垒板形尖端侧的角部聚集在一起的部分，形成两个隔壁1相互正交的结构。因此，能够将该角部聚集在一起的部分中的隔壁1的热容量维持得高，能够缓和PM燃烧时的热应力。
如图8所示，形成流出孔格2x的第一边13的隔壁1与形成与流出孔格2x的第一边13相对的第二边14的隔壁1之间的距离即距离P优选为大于0.8mm且小于2.4mm的范围。这里，距离P是指从形成第一边13的隔壁1的厚度方向的中心连结形成相对的第二边14的隔壁1的厚度方向的中心的最短距离。此外，如图9所示，将形成流入孔格2y的第三边15的隔壁1与形成与流入孔格2y的第三边15相对的第四边16的隔壁1之间的距离设为距离Q，所述流入孔格2y的第三边15与流出孔格2x的一边大致平行地邻接。距离Q相对于距离P的比率优选为大于0.4且小于1.1的范围。这里，距离Q是指从形成第三边15的隔壁1的厚度方向的中心连结形成相对的第四边16的隔壁1的厚度方向的中心的最短距离。通过使距离P与距离Q的关系为上述范围，能够均衡地降低初期的压力损失和PM堆积时的压力损失，因而优选。这里，图8是从流入端面侧观察本发明的封孔蜂窝结构体的第一实施方式的示意性部分放大图。
蜂窝单元的单元外周壁的厚度优选为0.3～1.0mm，更优选为0.3～0.8mm，特别优选为0.4～0.6mm。如果蜂窝单元的单元外周壁的厚度小于0.3mm，则有时蜂窝单元的强度下降，因而不优选。如果蜂窝单元的单元外周壁的厚度大于1.0mm，则有时压力损失增大、耐热冲击性下降，因而不优选。
接合层的厚度优选为0.5～1.5mm，更优选为0.7～1.3mm，进一步优选为0.8～1.2mm。如果接合层的厚度小于0.5mm，则有时耐热冲击性下降，因而不优选。如果接合层的厚度大于1.5mm，则有时压力损失增大，因而不优选。
此外，本实施方式的封孔蜂窝结构体中，全边框隔壁孔格优选包括截面形状不同的2种以上的孔格。图1～图5所示的封孔蜂窝结构体100中，截面形状为大致正方形的流出孔格2x是第一种截面形状的全边框隔壁孔格2a，截面形状为大致五边形的流入孔格2y是第二种截面形状的全边框隔壁孔格2a。通过这样的构成，利用至少2种不同截面形状的孔格，能够良好地形成预定的重复排列图案。需说明的是，孔格的截面形状为多边形时，该多边形的角部还可以是具有R的弯曲形状。例如，大致正方形是截面形状为正方形以及正方形的至少一个角部形成为具有R的弯曲形状的形状的总称。同样地，大致五边形是截面形状为五边形以及五边形的至少一个角部形成为具有R的弯曲形状的形状的总称。
对于隔壁1的厚度没有特别限制。例如，在一个孔格2的一边与大致平行地与该一个孔格2邻接的其他孔格2的一边之间存在的隔壁1的厚度优选为0.07～0.51mm，进一步优选为0.10～0.46mm，特别优选为0.12～0.38mm。如果隔壁1的厚度小于0.07mm，则有时蜂窝单元4的成形变得困难，因而不优选。此外，如果隔壁1的厚度大于0.51mm，则从确保过滤面积、降低压力损失的观点来看不优选。
此外，本实施方式的封孔蜂窝结构体中，作为一个合适的例子可以列举每个蜂窝单元如下构成。流入孔格2y中，几何学表面积GSA优选为10～30cm2/cm3，进一步优选为12～18cm2/cm3。上述的“几何学表面积GSA”是指流入孔格2y的总内表面积(S)除以蜂窝单元的总容积(V)而得的值(S/V)。一般而言，过滤器的过滤面积越大，越能够降低PM在隔壁上的堆积厚度，因此，通过设为上述的几何学表面积GSA的数值范围，能够将封孔蜂窝结构体的压力损失抑制得低。因此，如果流入孔格2y的几何学表面积GSA小于10cm2/cm3，则有时会导致PM堆积时的压力损失增加，因而不优选。此外，如果大于30cm2/cm3，则有时初期的压力损失会增加，因而不优选。
本实施方式的封孔蜂窝结构体中，流入孔格2y的孔格截面开口率优选为20～70％，进一步优选为25～65％。如果流入孔格2y的孔格截面开口率小于20％，则有时初期的压力损失会增加，因而不优选。此外，如果大于70％，则过滤流速变快，因而PM的捕集效率下降，进而有时隔壁1的强度会不足，因而不优选。“流入孔格2y的孔格截面开口率”是指在与封孔蜂窝结构体的中心轴方向垂直的截面中，“流入孔格2y的截面积的总和”相对于“形成在封孔蜂窝结构体中的隔壁1整体的截面积”与“全部孔格2的截面积的总和”的合计的比率。
本实施方式的封孔蜂窝结构体中，多个孔格2各自的水力直径优选为0.5～2.5mm，进一步优选为0.8～2.2mm。如果多个孔格2各自的水力直径小于0.5mm，则有时初期的压力损失会增加，因而不优选。此外，如果多个孔格2各自的水力直径大于2.5mm，则有时废气与隔壁1的接触面积减少，净化效率下降，因而不优选。这里，多个孔格2各自的水力直径是基于各孔格2的截面积和周长，通过4×(截面积)/(周长)而计算出的值。孔格2的截面积是指在与封孔蜂窝结构体的中心轴方向垂直的截面中呈现的孔格的形状(截面形状)的面积，孔格的周长是指该孔格的截面形状的周围的长度(围绕该截面的封闭的线的长度)。
考虑到初期的压力损失、PM堆积时的压力损失以及捕集效率之间的相互平衡，本实施方式的封孔蜂窝结构体中，优选同时满足以下构成。即，优选同时满足流入孔格2y的几何学表面积GSA为10～30cm2/cm3、流入孔格2y的孔格截面开口率为20～70％以及多个孔格2各自的水力直径为0.5～2.5mm。此外，进一步优选同时满足流入孔格2y的几何学表面积GSA为12～18cm2/cm3、流入孔格2y的孔格截面开口率为25～65％以及多个孔格2各自的水力直径为0.8～2.2mm。
本实施方式的封孔蜂窝结构体中，可以在形成多个孔格2的隔壁1上担载催化剂。在隔壁1上担载催化剂是指在隔壁1的表面和在隔壁1中形成的细孔的内壁上涂覆有催化剂。作为催化剂的种类，可列举含有SCR催化剂(沸石、二氧化钛、钒)、Pt、Rh、Pd中的至少2种贵金属和氧化铝、氧化铈、氧化锆中的至少1种的三元催化剂等。通过担载这样的催化剂，能够使从直接喷射式汽油机、柴油机等排出的废气中所含的NOx、CO、HC等无害化，并且，能够通过催化剂作用容易地使在隔壁1的表面上堆积的PM燃烧除去。
本实施方式的封孔蜂窝结构体中，担载上述那样的催化剂的方法没有特别限制，可以采用本领域技术人员通常使用的方法。具体而言，可列举水涂催化剂浆料，进行干燥、烧成的方法等。
以下，对本发明的封孔蜂窝结构体的其他实施方式(第二实施方式～第九实施方式)进行说明。第二实施方式～第九实施方式的封孔蜂窝结构体中，封孔蜂窝单元的构成与第一实施方式的封孔蜂窝结构体中所使用的封孔蜂窝单元不同，除此之外，优选为与第一实施方式同样的构成。这里，图9～图14、图16、图17是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第二实施方式～第九实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。图15是示意性地显示使用图14所示的封孔蜂窝单元的蜂窝单元接合体的从流入端面侧观察的俯视图。
第二实施方式的封孔蜂窝结构体是使用图9所示的封孔蜂窝单元34A构成的封孔蜂窝结构体。蜂窝单元34具有划分形成多个孔格32的多孔质的隔壁31以及在最外周设置的单元外周壁33。封孔部35配置在蜂窝单元34的流出孔格32x的开口部以及流入孔格32y的开口部。而且，除了蜂窝单元34的外周区域外，封孔部35以使流入孔格32y包围在流出孔格32x的周围的方式配置在孔格32的开口部。
如图9所示的封孔蜂窝单元34A具有由截面形状为四边形的流出孔格32x和截面形状为五边形的流入孔格32y构成的“重复排列图案”。
四边形的流出孔格32x包括截面形状为正方形的全边框隔壁孔格32a和包含该全周缘隔壁孔格32a的一部分形状的部分边框外周壁孔格32b。而且，流出孔格32x的部分边框外周壁孔格32b进一步包括截面形状为长方形的单边外周壁孔格32ba和截面形状为正方形的双边外周壁孔格32bb。单边外周壁孔格32b a满足上述条件(1)，双边外周壁孔格32bb满足上述条件(2B)。五边形的流入孔格32y包括截面形状为五边形的全边框隔壁孔格32a和截面形状与该全边框隔壁孔格32a相同的完全部分边框外周壁孔格32c。
第三实施方式的封孔蜂窝结构体是使用图10所示的封孔蜂窝单元44A构成的封孔蜂窝结构体。蜂窝单元44具有划分形成多个孔格42的多孔质的隔壁41以及在最外周设置的单元外周壁43。封孔部45配置在蜂窝单元44的流出孔格42x的开口部以及流入孔格42y的开口部。而且，除了蜂窝单元44的外周区域外，封孔部45以使流入孔格42y包围在流出孔格42x的周围的方式配置在孔格42的开口部。
图10所示的封孔蜂窝单元44A具有由截面形状为四边形的流出孔格42x和截面形状为六边形的流入孔格42y构成的“重复排列图案”。
流出孔格42x全部是截面形状为正方形的全边框隔壁孔格42a。流入孔格42y包括截面形状为六边形的全边框隔壁孔格42a和包含该全边框隔壁孔格42a的一部分形状的部分边框外周壁孔格42b。而且，流入孔格42y的部分边框外周壁孔格42b全部为单边外周壁孔格42ba。图10所示的封孔蜂窝单元44A中的单边外周壁孔格42ba可以称为将图4所示的单边外周壁孔格2ba中的两个单边外周壁孔格2ba连结而成的形状。
第四实施方式的封孔蜂窝结构体是使用图11所示的封孔蜂窝单元54A构成的封孔蜂窝结构体。蜂窝单元54具有划分形成多个孔格52的多孔质的隔壁51以及在最外周设置的单元外周壁53。封孔部55配置在蜂窝单元54的流出孔格52x的开口部以及流入孔格52y的开口部。而且，除了蜂窝单元54的外周区域外，封孔部55以使流入孔格52y包围在流出孔格52x的周围的方式配置在孔格52的开口部。
图11所示的封孔蜂窝单元54A具有由截面形状为四边形的流出孔格52x和截面形状为五边形的流入孔格52y构成的“重复排列图案”。
流出孔格52x全部为截面形状为正方形的全边框隔壁孔格52a。流入孔格52y包括截面形状为五边形的全边框隔壁孔格52a和包含该全边框隔壁孔格52a的一部分形状的部分边框外周壁孔格52b。而且，流入孔格52y的部分边框外周壁孔格52b全部为单边外周壁孔格52ba。对于图11所示的封孔蜂窝单元54A，流出孔格52x与流入孔格52y的相对大小(开口面积)与图4所示的封孔蜂窝单元4A不同，除此以外，与图4所示的封孔蜂窝单元4A同样地构成。
第五实施方式的封孔蜂窝结构体是使用图12所示的封孔蜂窝单元64A构成的封孔蜂窝结构体。蜂窝单元64具有划分形成多个孔格62的多孔质的隔壁61以及在最外周设置的单元外周壁63。封孔部65配置在蜂窝单元64的流出孔格62x的开口部以及流入孔格62y的开口部。而且，除了蜂窝单元64的外周区域外，封孔部65以使流入孔格62y包围在流出孔格62x的周围的方式配置在孔格62的开口部。
图12所示的封孔蜂窝单元64A具有由截面形状为四边形的流出孔格62x和截面形状为六边形的流入孔格62y构成的“重复排列图案”。
流出孔格62x全部为截面形状为正方形的全边框隔壁孔格62a。流入孔格62y包括截面形状为六边形的全边框隔壁孔格62a和包含该全边框隔壁孔格62a的一部分形状的部分边框外周壁孔格62b。而且，流入孔格62y的部分边框外周壁孔格62b全部为单边外周壁孔格62ba。对于图12所示的封孔蜂窝单元64A，流出孔格62x与流入孔格62y的相对大小(开口面积)与图10所示的封孔蜂窝单元44A不同，除此以外，与图10所示的封孔蜂窝单元44A同样地构成。
第六实施方式的封孔蜂窝结构体是使用图13所示的封孔蜂窝单元74A构成的封孔蜂窝结构体。蜂窝单元74具有划分形成多个孔格72的多孔质的隔壁71以及在最外周设置的单元外周壁73。封孔部75配置在蜂窝单元74的流出孔格72x的开口部以及流入孔格72y的开口部。而且，除了蜂窝单元74的外周区域外，封孔部75以使流入孔格72y包围在流出孔格72x的周围的方式配置在孔格72的开口部。
如图13所示的封孔蜂窝单元74A具有由截面形状为四边形的流出孔格72x和截面形状为五边形的流入孔格72y构成的“重复排列图案”。
流出孔格72x包括截面形状为正方形的全边框隔壁孔格72a和包含该全边框隔壁孔格72a的一部分形状的部分边框外周壁孔格72b。而且，流出孔格72x的部分边框外周壁孔格72b进一步包括截面形状为长方形的单边外周壁孔格72ba和截面形状为正方形的双边外周壁孔格72bb。单边外周壁孔格72ba满足上述条件(1)，双边外周壁孔格72bb满足上述条件(2B)。流入孔格72y包括截面形状为五边形的全边框隔壁孔格72a和形状与该全边框隔壁孔格72a相同的完全部分边框外周壁孔格72c。对于图13所示的封孔蜂窝单元74A，流出孔格72x与流入孔格72y的相对大小(开口面积)与图9所示的封孔蜂窝单元34A不同，除此以外，与图9所示的封孔蜂窝单元34A同样地构成。
第七实施方式的封孔蜂窝结构体是使用图14所示的封孔蜂窝单元84A构成的封孔蜂窝结构体。蜂窝单元84具有划分形成多个孔格82的多孔质的隔壁81以及在最外周设置的单元外周壁83。封孔部85配置在蜂窝单元84的流出孔格82x的开口部以及流入孔格82y的开口部。而且，除了蜂窝单元84的外周区域外，封孔部85以使流入孔格82y包围在流出孔格82x的周围的方式配置在孔格82的开口部。
图14所示的封孔蜂窝单元84A具有由截面形状为四边形的流出孔格82x和截面形状为五边形的流入孔格82y构成的“重复排列图案”。
流出孔格82x包括截面形状为正方形的全边框隔壁孔格82a和包含该全边框隔壁孔格82a的一部分形状的部分边框外周壁孔格82b。而且，流出孔格82x的部分边框外周壁孔格82b进一步包括截面形状为长方形的单边外周壁孔格82ba和截面形状为正方形的双边外周壁孔格82bb。流出孔格82x的单边外周壁孔格82ba满足上述条件(1)，双边外周壁孔格82bb满足上述条件(2B)。流入孔格82y包括截面形状为五边形的全边框隔壁孔格82a、包含该全边框隔壁孔格82a的一部分形状的单边外周壁孔格82ba和形状与全边框隔壁孔格82a相同的完全部分边框外周壁孔格82c。流入孔格82y的单边外周壁孔格82ba满足上述条件(1)。
这里，第一实施方式～第六实施方式中的封孔蜂窝单元中，由隔壁形成的孔格的整体配置在与封孔蜂窝单元的轴向正交的截面中以呈现线对称的方式而构成。图14所示的封孔蜂窝单元84A中，由隔壁81形成的孔格82的整体配置在与封孔蜂窝单元84A的轴向正交的截面中，没有呈现线对称。但是，图14所示的封孔蜂窝单元84A中，单边外周壁孔格82ba满足条件(1)，双边外周壁孔格82bb满足条件(2B)。因此，封孔蜂窝结构体84A能够得到与第一实施方式～第六实施方式中的封孔蜂窝单元同样的效果。对于图14所示的封孔蜂窝单元84A，如图15所示，将4个封孔蜂窝单元84A各自的双边外周壁孔格82bb以聚集于该4个封孔蜂窝单元84A的交点的方式进行配置、接合。通过这样的构成，在4个封孔蜂窝单元84A的边界部分中，能够保持孔格82的重复排列图案。
第八实施方式的封孔蜂窝结构体是使用图16所示的封孔蜂窝单元94A构成的封孔蜂窝结构体。蜂窝单元94具有划分形成多个孔格92的多孔质的隔壁91以及在最外周设置的单元外周壁93。封孔部95配置在蜂窝单元94的流出孔格92x的开口部以及流入孔格92y的开口部。而且，除了蜂窝单元94的外周区域外，封孔部95以使流入孔格92y包围在流出孔格92x的周围的方式配置在孔格92的开口部。
图16所示的封孔蜂窝单元94A具有由截面形状为四边形的流出孔格92x和截面形状为五边形的流入孔格92y构成的“重复排列图案”。
流出孔格92x包括截面形状为正方形的全边框隔壁孔格92a和包含该全边框隔壁孔格92a的一部分形状的部分边框外周壁孔格92b。而且，流出孔格92x的部分边框外周壁孔格92b是截面形状为三角形的单边外周壁孔格92ba。流出孔格92x的单边外周壁孔格92ba满足上述条件(1)。流入孔格92y包括截面形状为五边形的全边框隔壁孔格92a和形状与该全边框隔壁孔格92a相同的完全部分边框外周壁孔格92c。对于图16所示的封孔蜂窝单元94A，除了将图7所示的封孔蜂窝单元4A的“重复排列图案”顺时针旋转45°以外，与图7所示的封孔蜂窝单元4A同样地构成。
第九实施方式的封孔蜂窝结构体是使用图17所示的封孔蜂窝单元104A构成的封孔蜂窝结构体。蜂窝单元104具有划分形成多个孔格102的多孔质的隔壁101以及在最外周设置的单元外周壁103。封孔部105配置在蜂窝单元104的流出孔格102x的开口部以及流入孔格102y的开口部。而且，除了蜂窝单元104的外周区域外，封孔部105以使流入孔格102y包围在流出孔格102x的周围的方式配置在孔格102的开口部。
图17所示的封孔蜂窝单元104A具有由截面形状为四边形的流出孔格102x和截面形状为六边形的流入孔格102y构成的“重复排列图案”。
流出孔格102x包括截面形状为正方形的全边框隔壁孔格102a和包含该全边框隔壁孔格102a的一部分形状的部分边框外周壁孔格102b。而且，流出孔格102x的部分边框外周壁孔格102b是截面形状为三角形的单边外周壁孔格102b a。流出孔格102x的单边外周壁孔格102ba满足上述条件(1)。流入孔格102y包括截面形状为六边形的全边框隔壁孔格102a和形状与该全边框隔壁孔格102a相同的完全部分边框外周壁孔格102c。对于图17所示的封孔蜂窝单元104A，除了将图10所示的封孔蜂窝单元44A的“重复排列图案”顺时针旋转45°以外，与图10所示的封孔蜂窝单元44A同样地构成。
以下，对本发明的封孔蜂窝结构体的另外的其他实施方式(第十实施方式～第十三实施方式)进行说明。第十实施方式～第十三实施方式的封孔蜂窝结构体中，封孔蜂窝单元的构成与第一实施方式的封孔蜂窝结构体中所使用的封孔蜂窝单元不同，除此以外，优选为与第一实施方式同样地构成。这里，图18～图21是示意性地显示本发明的封孔蜂窝结构体的第十实施方式～第十三实施方式中所使用的封孔蜂窝单元的从流入端面侧观察的俯视图。
第十实施方式的封孔蜂窝结构体是使用图18所示的封孔蜂窝单元114A构成的封孔蜂窝结构体。蜂窝单元114具有划分形成多个孔格112的多孔质的隔壁111以及在最外周设置的单元外周壁113。封孔部115配置在蜂窝单元114的流出孔格112x的开口部以及流入孔格112y的开口部。而且，除了蜂窝单元114的外周区域外，封孔部115以使流入孔格112y包围在流出孔格112x的周围的方式配置在孔格112的开口部。
图18所示的封孔蜂窝单元114A具有由截面形状为八边形的流出孔格112x和截面形状为四边形和八边形的流入孔格112y构成的“重复排列图案”。
流出孔格112x包括截面形状为八边形的全边框隔壁孔格112a和包含该全边框隔壁孔格112a的一部分形状的部分边框外周壁孔格112b。而且，流出孔格112x的部分边框外周壁孔格112b进一步包括单边外周壁孔格112ba和双边外周壁孔格112bb。单边外周壁孔格112ba满足上述条件(1)，双边外周壁孔格112bb满足上述条件(2B)。流入孔格112y包括截面形状为四边形和八边形的2种全边框隔壁孔格112a和包含截面形状为四边形的全边框隔壁孔格112a的一部分的部分边框外周壁孔格112b。该流入孔格112y的部分边框外周壁孔格112b是单边外周壁孔格112ba，满足上述条件(1)。
第十一实施方式的封孔蜂窝结构体是使用图19所示的封孔蜂窝单元124A构成的封孔蜂窝结构体。蜂窝单元124具有划分形成多个孔格122的多孔质的隔壁121以及在最外周设置的单元外周壁123。封孔部125配置在蜂窝单元124的流出孔格122x的开口部以及流入孔格122y的开口部。而且，除了蜂窝单元124的外周区域外，封孔部125以使流入孔格122y包围在流出孔格122x的周围的方式配置在孔格122的开口部。
流出孔格122x是截面形状为八边形的全边框隔壁孔格122a。流入孔格122y包括截面形状为四边形和八边形的2种全边框隔壁孔格122a和2种部分边框外周壁孔格122b。部分边框外周壁孔格122b包括单边外周壁孔格122ba和双边外周壁孔格122bb，所述单边外周壁孔格122ba包含截面形状为四边形的全边框隔壁孔格122a的一部分，所述双边外周壁孔格122bb包含截面形状为八边形的全边框隔壁孔格122a的一部分。而且，单边外周壁孔格122ba满足上述条件(1)，双边外周壁孔格122bb满足上述条件(2B)。图19所示的封孔蜂窝单元124A具有与图18所示的封孔蜂窝单元114A相同的重复排列图案，而单边外周壁孔格122ba和双边外周壁孔格122bb的构成不同。
第十二实施方式的封孔蜂窝结构体是使用图20所示的封孔蜂窝单元134A构成的封孔蜂窝结构体。蜂窝单元134具有划分形成多个孔格132的多孔质的隔壁131以及在最外周设置的单元外周壁133。封孔部135配置在蜂窝单元134的流出孔格132x的开口部以及流入孔格132y的开口部。而且，除了蜂窝单元134的外周区域外，封孔部135以使流入孔格132y包围在流出孔格132x的周围的方式配置在孔格132的开口部。
流出孔格132x包括截面形状为八边形的全边框隔壁孔格132a和包含该全边框隔壁孔格132a的一部分形状的部分边框外周壁孔格132b。而且，流出孔格132x的部分边框外周壁孔格132b是单边外周壁孔格132ba。单边外周壁孔格132ba满足上述条件(1)。流入孔格132y包括截面形状为四边形和八边形的2种全边框隔壁孔格132a和包含截面形状为八边形的全边框隔壁孔格132a的一部分的部分边框外周壁孔格132b。该流入孔格132y的部分边框外周壁孔格132b包括单边外周壁孔格132ba和双边外周壁孔格132bb。流入孔格132y的单边外周壁孔格132ba满足上述条件(1)，双边外周壁孔格132bb满足上述条件(2B)。
第十三实施方式的封孔蜂窝结构体是使用图21所示的封孔蜂窝单元144A构成的封孔蜂窝结构体。蜂窝单元144具有划分形成多个孔格142的多孔质的隔壁141以及在最外周设置的单元外周壁143。封孔部145配置在蜂窝单元144的流出孔格142x的开口部以及流入孔格142y的开口部。而且，除了蜂窝单元144的外周区域外，封孔部145以使流入孔格142y包围在流出孔格142x的周围的方式配置在孔格142的开口部。
流出孔格142x是截面形状为八边形的全边框隔壁孔格142a。流入孔格142y包括截面形状为四边形和八边形的2种全边框隔壁孔格142a和2种部分边框外周壁孔格142b。部分边框外周壁孔格142b包括单边外周壁孔格142ba和双边外周壁孔格142bb，所述单边外周壁孔格142ba包含截面形状为四边形的全边框隔壁孔格142a的一部分，所述双边外周壁孔格142bb包含截面形状为四边形的全边框隔壁孔格142a的一部分。而且，单边外周壁孔格142ba满足上述条件(1)，双边外周壁孔格142bb满足上述条件(2B)。图21所示的封孔蜂窝单元144A具有与图20所示的封孔蜂窝单元134A相同的重复排列图案，而单边外周壁孔格142ba和双边外周壁孔格142bb的构成不同。
(2)封孔蜂窝结构体的制造方法：
对于图1～图5所示的本实施方式的封孔蜂窝结构体的制造方法，没有特别限制，例如，可以通过如下所示的方法来制造。首先，调制用于制作蜂窝单元的可塑性坯土。用于制作蜂窝单元的坯土可以通过在作为原料粉末的选自前述蜂窝单元的适合材料的材料中适宜地添加粘合剂等添加剂以及水来进行调制。作为原料粉末，例如可以使用碳化硅粉末。作为粘合剂，可以列举例如甲基纤维素、羟基丙基甲基纤维素等。此外，作为添加剂，可以列举表面活性剂等。
接着，通过对如此得到的坯土进行挤出成形，从而制作具有划分形成多个孔格的隔壁以及在最外周设置的单元外周壁的棱柱状的蜂窝成形体。制作多个蜂窝成形体。
对所得的蜂窝成形体例如用微波和热风进行干燥，通过用与制作蜂窝成形体所使用的材料同样的材料对孔格的开口部进行封孔，从而制作封孔部。制作封孔部后，还可以进一步干燥蜂窝成形体。
接着，通过对制作了封孔部的蜂窝成形体进行烧成，得到封孔蜂窝单元。烧成温度和烧成气氛根据原料的不同而不同，本领域技术人员可以选择最适合于所选择的材料的烧成温度和烧成气氛。接着，使用接合材料将多个封孔蜂窝单元相互接合，使其干燥硬化后，对外周进行加工，使其成为所希望的形状，由此可以得到单元结构的封孔蜂窝结构体。作为接合材料，可以使用在陶瓷材料中加入水等溶剂而成为糊状的材料。此外，对封孔蜂窝单元的接合体的外周进行加工后的加工面成为孔格露出的状态，因此如图1所示，还可以在该加工面上涂覆外周涂层材料来形成外壁8。作为外周涂层材料的材料，例如可以使用与接合材料的材料相同的材料。
(3)封孔蜂窝单元：
接着，对本发明的封孔蜂窝单元的第一实施方式进行说明。本实施方式的封孔蜂窝单元是目前为止说明的第一实施方式的封孔蜂窝结构体中所使用的封孔蜂窝单元。
本实施方式的封孔蜂窝单元是如图6和图7所示的具有蜂窝单元4和封孔部5的封孔蜂窝单元。蜂窝单元4具有划分形成多个孔格2的多孔质的隔壁1以及在最外周设置的单元外周壁3，所述多个孔格2从流体流入的流入端面11延伸至流体流出的流出端面12。封孔部5配置在每个蜂窝单元4中所形成的孔格2的开口部，将孔格2的流入端面11侧或流出端面12侧中任一侧的开口部密封。除了外周区域外，封孔部5以使流入孔格2y包围在流出孔格2x的周围的方式进行配置。
蜂窝单元4中形成的孔格2包括全边框隔壁孔格2a和部分边框外周壁孔格2b。而且，本实施方式的封孔蜂窝结构体中，部分边框外周壁孔格2b中的单边外周壁孔格2ba满足上述条件(1)，双边外周壁孔格2bb满足上述条件(2A)或条件(2B)。如此构成的本实施方式的封孔蜂窝单元能够合适地用作用于制作第一实施方式的封孔蜂窝结构体的蜂窝单元。
作为本实施方式的封孔蜂窝单元，可以列举第一实施方式的封孔蜂窝结构体中所使用的封孔蜂窝单元作为合适的例子。
作为本发明的封孔蜂窝单元的其他实施方式，可以列举如图9～图21所示的、第二实施方式～第十三实施方式的封孔蜂窝结构体中所使用的封孔蜂窝单元作为合适的例子。
实施例
(实施例1)
作为陶瓷原料，准备将碳化硅(SiC)粉末和金属硅(Si)粉末以80:20的质量比混合而成的混合原料。在该混合原料中添加作为粘合剂的羟基丙基甲基纤维素、作为造孔材料的吸水性树脂，并且添加水，制成成形原料。使用捏合机对所得的成形原料进行混炼，得到坯土。
接着，使用真空挤出成形机将所得的坯土成形，制作16个四棱柱状的蜂窝单元，所述蜂窝单元具有与图9所示的封孔蜂窝单元34A同样的重复排列图案。需说明的是，“与图9所示的封孔蜂窝单元34A同样的重复排列图案”是指排列成8个截面形状为五边形的流入孔格包围在截面形状为正方形的流出孔格的周围的重复排列图案。
接着，对所得的蜂窝单元进行高频感应加热干燥后，使用热风干燥机在120℃干燥2小时。需说明的是，在干燥时，将蜂窝单元的流出端面配置成铅直向下来进行干燥。
在干燥后的蜂窝单元中形成封孔部。首先，在蜂窝单元的流入端面施加掩模。接着，将施加有掩模的端部(流入端面侧的端部)浸渍于封孔浆料中，在未施加有掩模的孔格(流出孔格)的开口部中填充封孔浆料。如此，在蜂窝单元的流入端面侧形成封孔部。而且，对于干燥后的蜂窝单元的流出端面也同样操作，在流入孔格中也形成封孔部。
而且，对形成了封孔部的蜂窝单元进行脱脂、烧成，得到封孔蜂窝单元。脱脂的条件为在550℃进行3小时，烧成的条件为在氩气气氛下，在1450℃进行2小时。需说明的是，在烧成时，将形成了封孔部的蜂窝单元的流出端面配置成铅直向下来进行烧成。
所制作的封孔蜂窝单元的流出孔格与图9所示的封孔蜂窝单元同样地包括截面形状为正方形的全边框隔壁孔格(正方形)和包含全边框隔壁孔格的至少一部分形状的部分边框外周壁孔格。而且，流出孔格的部分边框外周壁孔格进一步包括单边外周壁孔格(截面形状为长方形)和双边外周壁孔格(截面形状为正方形)。流入孔格包括截面形状为五边形的全边框隔壁孔格和截面形状与该全边框隔壁孔格相同的完全部分边框外周壁孔格。将流入孔格以及流出孔格如上所述构成的封孔蜂窝单元的设计称为“设计A”。在表1的“设计”一栏中，示出了实施例1中所使用的封孔蜂窝单元的设计。
所制作的封孔蜂窝单元的与轴向正交的截面为正方形，该正方形的一边的长度(单元尺寸)为36.2mm。此外，蜂窝单元在其轴向上的长度为152.4mm。此外，封孔蜂窝单元中，图9所示的距离P为2.0mm，距离Q为1.2mm，隔壁的厚度为0.32mm。表1中示出了“单元尺寸(一边)[mm]”、“隔壁的厚度[mm]”、“距离P[mm]”以及“距离Q[mm]”的值。
所制作的封孔蜂窝单元中，流出孔格的单边外周壁孔格的开口面积是包含该单边外周壁孔格形状的全边框隔壁孔格的开口面积的50％。以下，将单边外周壁孔格的开口面积相对于包含单边外周壁孔格形状的全边框隔壁孔格的开口面积的比例，称为“单边外周壁孔格的开口面积的比例”。此外，流出孔格的双边外周壁孔格的开口面积是包含该双边外周壁孔格形状的全边框隔壁孔格的开口面积的25％。以下，将双边外周壁孔格的开口面积相对于包含双边外周壁孔格形状的全边框隔壁孔格的开口面积的比例称为“双边外周壁孔格的开口面积的比例”。表1中示出了“单边外周壁孔格的开口面积的比例”以及“双边外周壁孔格的开口面积的比例”。此外，所制作的封孔蜂窝单元的单元外周壁的厚度为0.5mm。表1中的“单元外周壁厚度[mm]”一栏中，示出了单元外周壁的厚度。
使用接合材料(陶瓷水泥)将16个烧成后的封孔蜂窝单元进行接合，使其一体化。接合材料以无机粒子、无机粘接剂作为主成分，作为副成分含有有机粘合剂、表面活性剂、发泡树脂、水等。作为无机粒子，使用板状粒子，作为无机粘接剂使用硅胶(硅溶胶)。作为板状粒子使用云母。将16个蜂窝单元接合一体化而成的蜂窝单元接合体的外周磨削加工成圆柱状，在其外周面涂布涂层材料，得到实施例1的封孔蜂窝结构体。实施例1的封孔蜂窝结构体的端面的直径为143.8mm。涂层材料含有陶瓷粉末、水和结合材。由接合材料形成的接合层的宽度为1mm。表1中的“接合宽度[mm]”一栏中，示出接合层的宽度。
表1
Figure BDA0001105525600000281
(比较例1)
比较例1中，使用与实施例1的蜂窝单元的制作中所使用的坯土同样调制而成的坯土，制作端面的直径为143.8mm的圆柱状的蜂窝成形体。而且，用与实施例1同样的方法在蜂窝成形体的孔格的开口部形成封孔部，将形成了封孔部的蜂窝成形体用与实施例1同样的方法进行烧成，制作比较例1的封孔蜂窝结构体。
比较例1的封孔蜂窝结构体不具有单元结构，是具有一体型的蜂窝结构体和封孔部的封孔蜂窝结构体。将这样的具有一体型的蜂窝结构体的封孔蜂窝结构体的设计称为“具有多个贯通孔的一体型结构体”。构成比较例1的封孔蜂窝结构体的蜂窝结构体具有以8个截面形状为五边形的流入孔格包围在截面形状为正方形的流出孔格的周围的方式排列的“重复排列图案。”表1中示出了比较例1的封孔蜂窝结构体的设计、隔壁的厚度、距离P以及距离Q。
(实施例2～9以及比较例2～5)
将蜂窝单元的形状以及接合宽度如表1所示进行变更，除此以外，与实施例1同样地操作，制作实施例2～9以及比较例2～5的封孔蜂窝结构体。蜂窝单元的形状中，对于单元尺寸、隔壁的厚度、距离P、距离Q、单边外周壁孔格的开口面积的比例、双边外周壁孔格的开口面积的比例以及单元外周壁厚度，如表1所示进行变更。
(实施例10)
实施例10中，将封孔蜂窝单元的设计变更为如图7所示的封孔蜂窝单元4A那样的设计，除此以外，与实施例1同样地操作，制作封孔蜂窝结构体。实施例10的封孔蜂窝结构体中，流出孔格仅是截面形状为正方形的全边框隔壁孔格(正方形)。流入孔格包括截面形状为五边形的全边框隔壁孔格和包含该全边框隔壁孔格的至少一部分形状的单边外周壁孔格。将实施例10中所使用的封孔蜂窝单元的设计称为“设计B”。对于实施例10的封孔蜂窝结构体，在表1中示出了单元尺寸、隔壁的厚度、距离P、距离Q、单边外周壁孔格的开口面积的比例、双边外周壁孔格的开口面积的比例、接合宽度以及单元外周壁厚度。
(实施例11)
实施例11中，将封孔蜂窝单元的设计变更为图16所示的封孔蜂窝单元94A那样的设计，除此以外，与实施例1同样地操作，制作封孔蜂窝结构体。实施例11的封孔蜂窝结构体中，流出孔格包括截面形状为正方形的全边框隔壁孔格(正方形)和包含全边框隔壁孔格的一部分形状的单边外周壁孔格(三角形)。流入孔格包括截面形状为五边形的全边框隔壁孔格和形状与全边框隔壁孔格相同的完全部分边框外周壁孔格。将实施例11所使用的封孔蜂窝单元的设计称为“设计C”。对于实施例11的封孔蜂窝结构体，在表1中示出了单元尺寸、隔壁的厚度、距离P、距离Q、单边外周壁孔格的开口面积的比例、双边外周壁孔格的开口面积的比例、接合宽度以及单元外周壁厚度。
(实施例12)
实施例12中，将封孔蜂窝单元的设计变更为图18所示的封孔蜂窝单元114A那样的设计，除此以外，与实施例1同样地操作，制作封孔蜂窝结构体。实施例12的封孔蜂窝结构体中，流出孔格包括截面形状为八边形的全边框隔壁孔格和包含该全边框隔壁孔格的一部分形状的单边外周壁孔格(将八边形二等分后的形状)。流入孔格包括截面形状为四边形和八边形的2种全边框隔壁孔格和包含四边形的全边框隔壁孔格的一部分的单边外周壁孔格(将四边形二等分后的长方形)。将实施例12中所使用的封孔蜂窝单元的设计称为“设计D”。对于实施例12的封孔蜂窝结构体，在表1中示出了单元尺寸、隔壁的厚度、距离P、距离Q、单边外周壁孔格的开口面积的比例、双边外周壁孔格的开口面积的比例、接合宽度以及单元外周壁厚度。
对于实施例1～12和比较例1～5的封孔蜂窝结构体，以如下的方法进行压力损失、等静压强度以及耐热冲击性的评价。评价结果示于表2。
表2
压力损失 等静压强度 耐热冲击性
比较例1 基准值 A D
实施例1 B B B
实施例2 B B A
实施例3 C B A
实施例4 A B B
实施例5 A B C
实施例6 B A C
实施例7 C A C
实施例8 B B B
实施例9 B C B
比较例2 D B B
比较例3 D B B
实施例10 B B B
实施例11 B B B
实施例12 B B B
比较例4 D B B
比较例5 D B B
(压力损失)
首先，将比较例1的封孔蜂窝结构体安装在搭载了排气量2.0L的乘用车用柴油机的乘用车排气系统中。使用该乘用车，由底盘测功机进行车辆试验，测定满负荷加速(Fullload step up)时的压力损失。具体而言，使引擎转速以3分钟/阶段每次上升1000rpm而上升至5000rpm，测定各阶段的压力损失。以比较例1的封孔蜂窝结构体的压力损失为压力损失评价的基准值。接着，用与比较例1同样的方法测定实施例1～12和比较例2～5的封孔蜂窝结构体的压力损失。将各实施例和比较例的压力损失的值与作为基准值的比较例1的压力损失的值进行比较，根据如下的评价基准来进行压力损失评价。需说明的是，评价时使用引擎转速5000rpm时的压力损失。
评价A：从基准值开始的压力损失的增加量为基准值的5％以下。
评价B：从基准值开始的压力损失的增加量超过基准值的5％且为10％以下。
评价C：从基准值开始的压力损失的增加量超过基准值的10％且为15％以下。
评价D：从基准值开始的压力损失的增加量超过基准值的15％。
(等静压强度)
基于社团法人汽车技术会发行的汽车标准(JASO标准)的M505-87所规定的等静压破坏强度试验来进行等静压强度的测定。等静压破坏强度试验是在橡胶的筒状容器中放入封孔蜂窝结构体，以铝制板为盖，在水中进行等静压压缩的试验。即，等静压破坏强度试验是模拟了在罐体中把持封孔蜂窝结构体外周面时的加重压缩负荷的试验。根据该等静压破坏强度试验测定的等静压强度用封孔蜂窝结构体破坏时的加压压力值(MPa)表示。根据如下的评价基准进行等静压强度的评价。
评价A：等静压强度为3.0MPa以上。
评价B：等静压强度为2.0MPa以上且小于3.0MPa。
评价C：等静压强度为1.0MPa以上且小于2.0MPa。
评价D：等静压强度小于1.0MPa。
(耐热冲击性)
基于社团法人汽车技术会发行的汽车标准(JASO标准)的M505-87所规定的方法，基于电炉剥落试验进行耐热冲击性的评价。具体而言，首先，将室温的封孔蜂窝结构体放入保持在比室温高出预定温度的高温的电炉中。在该状态下保持20分钟后，取出封孔蜂窝结构体，载置在耐火砖上。在该状态下，自然放置15分钟以上后，将封孔蜂窝结构体冷却至室温，调查该封孔蜂窝结构体中是否产生了裂纹等破坏。重复该操作直至在封孔蜂窝结构体中产生裂纹等破坏。需说明的是，每重复一次上述操作，使电炉内的温度上升25℃。将确认到封孔蜂窝结构体中产生了裂纹等破坏的操作之前的一次操作时的电炉内温度，设为封孔蜂窝结构体的安全温度。根据如下的评价基准来进行耐热冲击性的评价。
评价A：安全温度为500℃以上。
评价B：安全温度为400℃以上且小于500℃。
评价C：安全温度为300℃以上且小于400℃。
评价D：安全温度小于300℃。
(结果)
对于实施例1～12的封孔蜂窝结构体，压力损失、等静压强度以及耐热冲击性的评价均为评价C以上，是良好的评价结果。另一方面，对于比较例1～5的封孔蜂窝结构体，压力损失、等静压强度以及耐热冲击性中任一项的评价为评价D，有不适合在汽车等的内燃机中搭载的DPF用途的可能性。
工业上的利用可能性
本发明的封孔蜂窝结构体能够用作用于除去从直喷汽油机、柴油机等排出的废气中所含的微粒等的捕集过滤器。此外，本发明的封孔蜂窝单元可以用于本发明的封孔蜂窝结构体的制造。

Claims (12)

1.一种封孔蜂窝结构体，其具有多个棱柱状的蜂窝单元、接合层以及封孔部，
所述蜂窝单元具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁以及在最外周设置的单元外周壁，所述多个孔格从流体流入的流入端面延伸至流体流出的流出端面，
所述接合层将多个所述蜂窝单元的侧面彼此相互接合，
所述封孔部设置在每个所述蜂窝单元的所述流入端面中预定孔格的开口部以及所述流出端面中剩余孔格的开口部；
所述蜂窝单元中，在与所述孔格的延伸方向正交的截面上，以具有预定的重复排列图案的方式形成有至少2种不同形状的所述孔格；
在每个所述蜂窝单元的所述孔格中，将以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁的孔格作为全边框隔壁孔格；并且，
将与所述孔格的延伸方向正交的所述截面的形状包含所述全边框隔壁孔格的至少一部分形状，以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁和所述单元外周壁，且开口面积比包含该孔格形状的所述全边框隔壁孔格小的孔格作为部分边框外周壁孔格；
所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的一边由所述单元外周壁构成的单边外周壁孔格的开口面积为包含该单边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的45～55％；并且，
所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的两个边由所述单元外周壁构成的双边外周壁孔格在每个所述蜂窝单元中不存在，或者，所述双边外周壁孔格的开口面积为包含该双边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的20～30％；
在由所述接合层接合的两个所述蜂窝单元的所述流入端面和所述流出端面的边界部分，保持所述孔格的所述重复排列图案。
2.如权利要求1所述的封孔蜂窝结构体，除了外周区域外，所述封孔部以使流入孔格包围在流出孔格的周围的方式配置在所述蜂窝单元的所述孔格的开口部，所述流出孔格是所述流入端面中的所述孔格的开口部设置有所述封孔部的孔格，所述流入孔格是所述流出端面中的所述孔格的开口部设置有所述封孔部的孔格。
3.如权利要求1所述的封孔蜂窝结构体，所述蜂窝单元的所述单元外周壁的厚度为0.3～1.0mm。
4.如权利要求2所述的封孔蜂窝结构体，所述蜂窝单元的所述单元外周壁的厚度为0.3～1.0mm。
5.如权利要求1～4中任一项所述的封孔蜂窝结构体，所述接合层的厚度为0.5～1.5mm。
6.如权利要求1～4中任一项所述的封孔蜂窝结构体，所述全边框隔壁孔格包括所述截面的形状不同的2种以上的孔格。
7.如权利要求5所述的封孔蜂窝结构体，所述全边框隔壁孔格包括所述截面的形状不同的2种以上的孔格。
8.一种封孔蜂窝单元，其具有棱柱状的蜂窝单元以及封孔部，
所述蜂窝单元具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁以及在最外周设置的单元外周壁，所述多个孔格从流体流入的流入端面延伸至流体流出的流出端面，
所述封孔部设置在所述蜂窝单元的所述流入端面中预定孔格的开口部以及所述流出端面中剩余孔格的开口部；
所述蜂窝单元中，在与所述孔格的延伸方向正交的截面上，以具有预定的重复排列图案的方式形成有至少2种不同形状的所述孔格；所述蜂窝单元的所述孔格中，将以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁的孔格作为全边框隔壁孔格，而且，
将与所述孔格的延伸方向正交的所述截面的形状包含所述全边框隔壁孔格的至少一部分形状，以围绕所述孔格的方式设置所述隔壁和所述单元外周壁，且开口面积比包含该孔格形状的所述全边框隔壁孔格小的孔格作为部分边框外周壁孔格；
所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的一边由所述单元外周壁构成的单边外周壁孔格的开口面积为包含该单边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的45～55％，并且，
所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的两个边由所述单元外周壁构成的双边外周壁孔格在每个所述蜂窝单元中不存在，或者，所述双边外周壁孔格的开口面积为包含该双边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的20～30％。
9.如权利要求8所述的封孔蜂窝单元，除了外周区域外，所述封孔部以使流入孔格包围在流出孔格的周围的方式配置在所述蜂窝单元的所述孔格的开口部，所述流出孔格是所述流入端面中的所述孔格的开口部设置有所述封孔部的孔格，所述流入孔格是所述流出端面中的所述孔格的开口部设置有所述封孔部的孔格。
10.如权利要求8所述的封孔蜂窝单元，所述蜂窝单元的所述单元外周壁的厚度为0.3～1.0mm。
11.如权利要求9所述的封孔蜂窝单元，所述蜂窝单元的所述单元外周壁的厚度为0.3～1.0mm。
12.如权利要求8～11中任一项所述的封孔蜂窝单元，所述全边框隔壁孔格包括所述截面的形状不同的2种以上的孔格。
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