CN100577995C - 蜂窝结构体及废气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供一种蜂窝结构体，该蜂窝结构体虽然仍保持小的尺寸，但是具有较长的寿命，进一步，由于机械强度和热应答性优异，裂纹极限高，可靠性优异。本发明的蜂窝结构体是具有蜂窝结构的柱状蜂窝结构体，大量贯通孔隔着壁部沿长度方向平行设置，且所述贯通孔有任意一端的端部被封口，其特征在于，所述蜂窝结构体的体积Y(L)和入口侧的开口率X(%)具有下述式(1)的关系；Y≤-1.1X+68.5并且Y≤19、35≤X≤56 (1)。

Description

蜂窝结构体及废气净化装置
技术领域
本申请以2004年2月23日申请的日本国发明专利申请2004-046949号作为在先申请并要求优先权。
本发明涉及基于从柴油发动机等内燃机排出的废气中除去颗粒等的目的等而使用的蜂窝结构体以及废气净化装置。
背景技术
从巴士、卡车等车辆或施工机器等的内燃机排出的废气中含有颗粒，这些颗粒对环境、人体构成的危害已经成为了近来的一个问题。
对此，提出了各种蜂窝结构体用作陶瓷过滤器，其使上述废气通过多孔质陶瓷以捕集废气中的颗粒，从而可以净化废气。
以往，作为这种陶瓷过滤器，公开的有下述陶瓷过滤器：对于该陶瓷过滤器，通过将在废气流出侧的端部封口的贯通孔(下文称为流入侧贯通孔)设计成容积相对大的贯通孔(下文称为大容积贯通孔)以及将在废气流入侧的端部封口的贯通孔(下文称为流出侧贯通孔)设计成容积相对小的贯通孔(下文称为小容积贯通孔)，使废气流入侧的开口率比废气流出侧的开口率相对大。
图18是示意说明现有的废气过滤器垂直于长度方向的截面的截面图。
该废气过滤器60具有下述截面形状，即在棋盘状格子的交点上有比构成该棋盘格子的正四边形小的四边形。该废气过滤器60包括对应小四边形的小容积贯通孔61b和存在于小容积贯通孔61b周围的大容积贯通孔61a，并且在这些贯通孔之间形成有间隔壁62a、62b(参照专利文献1、2)。
图19(a)～(d)是示意说明以往的其它废气过滤器垂直于长度方向的截面的截面图。
该废气过滤器300～330具有各种形状的大容积贯通孔301a、311a、321a、331a和小容积贯通孔301b、311b、321b、331b，并且在这些贯通孔之间形成有间隔壁302、312、322、332。
间隔壁302、312、322、332都是分隔大容积贯通孔301a、311a、321a、331a和小容积贯通孔301b、311b、321b、331b的间隔壁，并且可以没有分隔大容积贯通孔301a、311a、321a、331a之间的间隔壁(参照专利文献3～7)。
此外，作为其它的现有技术，公开了大容积贯通孔的孔间距约为1.0mm～2.5mm的过滤器(参照专利文献8)。
此外，还公开了一种过滤器(参照专利文献9)，其中，大容积贯通孔的容积率为60％～70％，小容积贯通孔的容积率为20％～30％，且大容积贯通孔的孔间距约为2.5mm～5.0mm。
图20是这些过滤器200垂直于长度方向的截面(下文，简称截面)的截面示意图，该过滤器200中，在截面的形状为6边形的大容积贯通孔201的周围配置了截面的形状为3角形的小容积贯通孔202。
此外，还公开了一种过滤器(参照专利文献10、11)，其中，小容积贯通孔的截面的总面积与大容积贯通孔的截面的总面积相比的百分率为40％～120％。
图21是说明这种过滤器垂直于其长度方向的截面的截面示意图，在该过滤器210中，在上述截面的形状为正6边形的大容积贯通孔211的周围配置了上述截面形状为扁6边形的小容积贯通孔212。此外，在外周附近，并存正6边形大容积贯通孔211和梯形大容积贯通孔213。此外，还公开了一种过滤器(例如，参照专利文献10的图3)，其中，通过使流入侧贯通孔的数目比流出侧贯通孔的数目多，从而使废气流入侧的开口率比废气流出侧的开口率大。
此外，关于过滤器，公开了调整壁的厚度、物性值的技术(参照专利文献12、13)，并且还公开了贯通孔的截面包括正方形和长方形的过滤器。(例如，参照专利文献14)。
此外，还公开了具有2种形状贯通孔的过滤器，特别是具有八边形和四边形贯通孔的过滤器(参照专利文献15、16)，还公开了具有相对大的正方形和相对小的正方形这2种类型贯通孔的过滤器(专利文献17)。
进一步，还公开了废气流出侧的开口率是废气流出侧的开口率的1.1倍～15倍的蜂窝过滤器(参照专利文献18)。
对于上文所述的全部现有技术公开的过滤器，与废气流入侧的开口率和废气流出侧的开口率相等的过滤器相比，由于废气流入侧的开口率相对大，将其用作废气净化用过滤器时，增大了对颗粒捕集的极限量，从而可以延长到再生前的可使用时间。
专利文献1：美国专利第4417908号说明书
专利文献2：特开昭58-196820号公报
专利文献3：美国专利第4364761号公报
专利文献4：特开昭56-124417号公报
专利文献5：特开昭62-96717号公报
专利文献6：美国专利第4276071号公报
专利文献7：特开昭56-124418号公报
专利文献8：实愿昭56-187890号缩微胶卷(实开昭58-92409号(参照第4页、图6))
专利文献9：特开平5-68828号公报(日本专利第3130587号说明书(第1页))
专利文献10：特开2001-334114号公报(参照第5页、图2)
专利文献11：国际公开第WO02/100514号小册子
专利文献12：美国专利第4416676号说明书
专利文献13：美国专利第4420316号说明书
专利文献14：特开昭58-150015号公报
专利文献15：法国专利发明第2789327号说明书
专利文献16：国际公开第WO02/10562号小册子
专利文献17：国际公开第WO03/20407号小册子
专利文献18：国际公开第WO03/80218号小册子
发明内容
但是，将这些过滤器与通常的过滤器(即废气流入侧的开口率和流出侧的开口率相等的过滤器)相比可知，其初期的压力损失相当高。
此外，还已知：伴随着废气流入侧的开口率的增大，过滤器的强度降低，所以由于使用时的发动机的振动、再生时颗粒的燃烧所产生的热冲击的作用，易在过滤器中产生裂纹。
另一方面，通过在不改变入口侧的开口率的情况下将过滤器的体积增大，则增大废气流入侧的贯通孔的比表面积(滤过面积)和总容积时可以降低压力损失。
但是，由于增大过滤器的体积时，难以在内燃机的周边确保配置过滤器的空间；伴随着体积增大，热应答性变差，难以使烟炱燃烧，热冲击导致易产生裂纹，所以只增大过滤器的体积不能成为解决上述问题的有效的方法。
本发明的发明人为了解决上述问题进行了精心研究，结果发现，蜂窝结构体的体积和该蜂窝结构体在入口侧的开口率具有规定的关系时，该蜂窝结构体虽然仍保持尺寸紧凑，但是可以具有较长的寿命，进一步，由于其热应答性优异，所以能够得到裂纹极限高、可靠性优异的蜂窝结构体，从而实现了本发明。
而且，对于本发明的蜂窝结构体，若上述蜂窝结构体的体积和上述开口率以及内燃机的排气量具有规定的关系，则在蜂窝结构体上不易产生裂纹，可以有效地利用蜂窝结构体的性能。
即，本发明的蜂窝结构体是具有蜂窝结构的柱状蜂窝结构体，大量贯通孔隔着壁部沿长度方向平行设置，且上述贯通孔在任意一侧的端部被封口，其特征在于，上述蜂窝结构体的体积Y(L)和入口侧的开口率X(％)具有下述式(1)的关系；
Y≤-1.1X+68.5并且Y≤19、35≤X≤56         (1)。
对于本发明的蜂窝结构体，优选蜂窝结构体的体积Y(L)和上述入口侧的开口率X(％)具有下述式(2)的关系；
Y≤-1.1X+66.3并且2.5≤Y≤19、35≤X≤56   (2)。
此外，将上述蜂窝结构体用作内燃机的废气净化用蜂窝结构体时，优选上述蜂窝结构体的体积Y(L)、上述入口侧的开口率X(％)和上述内燃机的排气量V(L)具有下述式(3)的关系；
100V-400≤X·Y≤100V+100                 (3)。
对于上述蜂窝结构体，上述大量贯通孔优选包括在废气的流入侧开口的大容积贯通孔和在废气的流出侧开口的小容积贯通孔，所述大容积贯通孔的垂直于长度方向的截面的面积相对大，所述小容积贯通孔的上述截面的面积相对小；并且优选上述大容积贯通孔和上述小容积贯通孔的数目实质上相等。
对于上述蜂窝结构体，优选通过密封材料层将柱状的多孔质部件多个结合在一起来构成上述蜂窝结构体；所述多孔质部件中，隔着间隔壁沿长度方向上平行设置有大量贯通孔。
对于上述蜂窝结构体，大量贯通孔垂直其长度方向的截面的形状优选包括至少2种形状。
此外，上述大容积贯通孔和/或上述小容积贯通孔垂直于长度方向的截面的形状优选为多边形，例如优选八边形和四边形。
对于上述蜂窝结构体，上述大容积贯通孔的截面面积与上述小容积贯通孔的截面面积的比优选为1.55～2.75。
此外，对于上述大容积贯通孔和/或上述小容积贯通孔垂直于其长度方向的截面，优选由曲线构成其角部的附近。
对于上述蜂窝结构体，优选相邻的上述大容积贯通孔在垂直于长度方向的截面的重心间距离和相邻的上述小容积贯通孔在垂直于长度方向的截面的重心间距离相等。
对于上述蜂窝结构体，优选在隔开大量贯通孔的间隔壁的表面和/或间隔壁的内部上负载有催化剂。
此外，优选在大量贯通孔的内部平行于长度方向设置有凸部和/或凹部，上述凸部和/或凹部优选设置在入口侧贯通孔共有的间隔壁上。
此外，优选上述凸部和/或凹部能够发挥作为选择性负载催化剂部位、颗粒捕集部位以及蜂窝结构体的耐热应力改善部位中的至少1个的作用。
对于上述蜂窝结构体，优选等压强度大于等于7MPa，优选A轴的压缩强度大于等于18MPa。
对于上述蜂窝结构体，大量贯通孔垂直于长度方向的截面的形状优选是1种形状，并且，包括至少2种截面面积。
对于上述蜂窝结构体，优选主成分是选自SiC、Si3N4、钛酸铝、堇青石、莫来石、氧化铝、尖晶石、锂铝硅酸盐、Fe-Cr-Al类金属以及金属硅的至少1种。
此外，上述蜂窝结构体优选用于车辆的废气净化装置。
发明的效果
根据本发明的蜂窝结构体，由于上述蜂窝结构体的体积Y和上述入口侧的开口率X具有上述式(1)的关系，所以能够在保持该蜂窝结构体的尺寸紧凑的情况下具有较长的寿命，进一步，由于机械强度和热应答性优异，所以裂纹极限高，可靠性优异。
附图说明
图1是说明本发明的蜂窝结构体的一个例子的立体示意图。
图2(a)是说明构成图1所示的蜂窝结构体的多孔质部件的一个例子的立体示意图；图2(b)是图2(a)所示的多孔质部件沿A-A线的截面图。
图3(a)是说明本发明的蜂窝结构体的另外一个例子的立体示意图；图3(b)是图3(a)所示的蜂窝结构体沿B-B线的截面图。
图4(a)～图4(d)是说明构成本发明的另外一个例子的蜂窝结构体的多孔质部件垂直于长度方向的截面的截面示意图。
图5(a)～图5(f)是说明构成本发明的另外一个例子的蜂窝结构体的多孔质部件垂直于长度方向的截面的纵截面示意图。
图6(a)～图6(d)是说明构成本发明的另外一个例子的蜂窝结构体的多孔质部件垂直于长度方向的截面的纵截面示意图。图6(e)是说明构成比较例涉及的蜂窝结构体的多孔质部件垂直于长度方向的截面的纵截面示意图。
图7是说明使用本发明的废气净化用蜂窝结构体的废气净化装置的一个例子的截面示意图。
图8是说明由本发明的蜂窝结构体形成的过滤器的过滤器体积和入口侧的开口率的关系的图。
图9是说明由本发明的蜂窝结构体形成的过滤器的过滤器体积、入口侧的开口率和排气量的关系的图。
图10是说明由具有图4(a)～图4(d)所示的截面形状的蜂窝结构体形成的过滤器的入口侧的开口率和再生极限值之间的关系的图。
图11是说明由具有图5(a)、图5(b)所示的截面形状的蜂窝结构体形成的过滤器的入口侧的开口率和再生极限值之间的关系的图。
图12是说明由具有图5(e)、图5(f)所示的截面形状的蜂窝结构体形成的过滤器的入口侧的开口率和再生极限值之间的关系的图。
图13是说明由具有图6(a)～图6(d)所示的截面形状的蜂窝结构体形成的过滤器的入口侧的开口率和再生极限值之间的关系的图。
图14是说明由具有图4(a)～图4(d)所示的截面形状的蜂窝结构体形成的过滤器的入口侧的开口率和热应答性之间的关系的图。
图15是说明由具有图5(a)、图5(b)所示的截面形状的蜂窝结构体形成的过滤器的入口侧的开口率和热应答性之间的关系的图。
图16是说明由具有图5(e)、图5(f)所示的截面形状的蜂窝结构体形成的过滤器的入口侧的开口率和热应答性之间的关系的图。
图17是说明由具有图6(a)～图6(d)所示的截面形状的蜂窝结构体形成的过滤器的入口侧的开口率和热应答性之间的关系的图。
图18是说明由以往的蜂窝结构体形成的过滤器的另外一个例子的纵截面示意图。
图19(a)～图19(d)是说明由以往的废气净化用蜂窝结构体形成的过滤器的其它例子的纵截面示意图。
图20是说明以往的多孔质陶瓷部件的垂直于长度方向的截面的截面示意图，其中，大容积贯通孔和小容积贯通孔的数目实质上是1∶2。
图21是说明由以往的蜂窝结构体形成的过滤器垂直于长度方向的截面的截面示意图。
符号说明
10、30蜂窝结构体
13、14密封材料层
15多孔质构件
20、30、40、50、70、110、120、130、140多孔质部件
160、170、180、260、270、280多孔质部件
21a、31a、41a、51a、71a大容积贯通孔
114、124、134凸部
161a、171a、181a、261a、271a、281a大容积贯通孔
21b、31b、41b、51b、71b小容积贯通孔
161b、171b、181b、261b、271b、281b小容积贯通孔
22封口材料
23、43、53、73间隔壁
163、173、183、263、273、283间隔壁
33壁部
具体实施方式
本发明的蜂窝结构体是具有蜂窝结构的柱状蜂窝结构体，大量贯通孔隔着壁部沿长度方向平行设置，且上述贯通孔在任意一侧的端部被封口，其特征在于，上述蜂窝结构体的体积Y(L)和入口侧的开口率X(％)具有下述式(1)的关系；
Y≤-1.1X+68.5并且Y≤19、35≤X≤56         (1)。
其中，上述入口侧的开口率(％)是，相对于蜂窝结构体的入口侧的端面全体的面积，入口侧贯通孔组的面积的总和所占的百分率。
本发明的蜂窝结构体是具有蜂窝结构的柱状蜂窝结构体，大量贯通孔隔着壁部沿长度方向平行设置，且上述贯通孔在任意一侧的端部被封口。
对于上述蜂窝结构体，可以通过密封材料层将柱状的多孔质部件多个结合在一起来构成，所述多孔质部件中，大量贯通孔隔着间隔壁沿长度方向平行设置(下文，将上述蜂窝结构体称为集合体型蜂窝结构体)；也可以由整体作为一体烧结而成的多孔质体构成(下文将上述蜂窝结构体称为一体型蜂窝结构体)。此外，上述蜂窝结构体也可以是按使贯通孔重合的方式在长度方向上层积层积部件而形成的。
图1是说明作为本发明的蜂窝结构体的一个例子的集合体型的蜂窝结构体的具体例子的立体示意图，图2(a)是说明构成图1所示的蜂窝结构体的多孔质部件的一个例子的立体示意图，图2(b)是图2(a)所示的多孔质部件沿A-A线的截面图。
如图1所示，对于本发明的蜂窝结构体10，多个多孔质部件20隔着密封材料层14结合在一起而构成了多孔质构件15，在该多孔质构件15的周围形成了用于防止废气泄漏的密封材料层13。
此外，对于该多孔质部件20，沿其长度方向平行设置有大量贯通孔21，该贯通孔21包括2种贯通孔，其一是大容积贯通孔21a，该大容积贯通孔21a的垂直于长度方向的截面面积相对大，其二是小容积贯通孔21b，该小容积贯通孔21b的上述截面的面积相对小；并且大容积贯通孔21a在蜂窝结构体10的废气出口侧的端部由封口材料22封口，另一方面，小容积贯通孔21b在蜂窝结构体10的废气入口侧的端部由封口材料22封口，隔开这些贯通孔的间隔壁23发挥作为蜂窝结构体的作用。即，流入大容积贯通孔21a的废气必定通过这些间隔壁23后，才能从小容积贯通孔21b流出。
对于这种蜂窝结构体10，其体积Y(L)和大容积贯通孔21a的入口侧的开口率X(％)具有下述式(1)的关系；
Y≤-1.1X+68.5并且Y≤19、35≤X≤56       (1)。
一般，将蜂窝结构体配置于废气的流路中来使用时，灰烬从蜂窝结构体的后部(出口侧)开始蓄积。因此，为了保证长时间蓄积灰烬后压力损失也不会增大，即，为了使蜂窝体的寿命延长，有必要增大在入口侧开口的贯通孔的容积。于是，为了增大在入口侧开口的贯通孔的容积，有必要提高入口侧的开口率，此外，还有必要增大蜂窝结构体的容积。
但是，若开口率增大，则由于蜂窝结构体整体的密度下降，降低了再生极限值(将蓄积的颗粒燃烧时不会产生裂纹的颗粒最大蓄积量)，也缩短了再生前的可使用时间。
此外，若蜂窝结构体的容积增大，则蜂窝结构体整体的热容量增大，蜂窝结构体整体的升温性变差。
与此相对，在具有上述式(1)的关系的本发明的蜂窝结构体中，首先，限定了蜂窝结构体的容积小于等于19L(升)。如此，通过设定蜂窝结构体的体积的上限，可以防止蜂窝结构体整体的升温性变差。
此外，将入口侧的开口率的上限和下限设定为35％～65％。若入口侧的开口率小于35％，则由于构成蜂窝结构体的多孔质体的重量过大，热容量增大，升温性变差。此外，由于增大了壁部的量(容积)，压力损失也容易增大。另一方面，若入口侧的开口率超过65％，如上所述，蜂窝结构体整体的密度降低，并且再生极限值降低。
在上述的开口率和蜂窝结构体容积的范围内，进一步，设定上述入口侧的开口率和蜂窝结构体的容积的范围，使其具有下述式(1)所示的关系。
Y≤-1.1X+68.5           (1)
这是因为，即使在上述的开口率和蜂窝结构体容积的范围内，如果不满足上述式(1)，再生极限值仍然降低，再生前的可使用时间缩短，强度降低，设置于废气配管等时所要求的机械特性变差。
对于本发明的蜂窝结构体，由于按满足上述式(1)来设定入口侧的开口率和蜂窝结构体的容积的关系，所以可以增大在入口侧开口的贯通孔的容积，并且抑制压力损失的上升，能够蓄积大量的颗粒、灰烬，同时，抑制了蜂窝结构体整体的密度降低，防止了再生极限值的降低，并且热应答性优异，从而延长了寿命。
对于本发明的蜂窝结构体，上述蜂窝结构体的体积Y(L)和上述入口侧的开口率X(％)优选具有下述式(2)的关系；
Y≤-1.1X+66.3并且2.5≤Y≤19、35≤X≤56       (2)。
在具有上述式(2)的关系的蜂窝结构体中，设定蜂窝结构体的体积大于等于2.5L。若蜂窝结构体的体积小于2.5L，则蜂窝结构体的体积变小。此时，若增大入口侧的开口率等以增大颗粒的蓄积总量时，则易产生裂纹。
此外，即使在上述的开口率和蜂窝结构体容积的范围，若不满足式(2)，则再生极限值也不是充分的。
对于本发明的蜂窝结构体，通过设定入口侧的开口率和蜂窝结构体的容积的关系使其满足上述式(2)，可以抑制压力损失的上升，也可以蓄积更多的颗粒、灰烬，同时，能够抑制蜂窝结构体整体密度的降低，也能更有效地防止再生极限值的降低，并且热应答性优异，从而延长了寿命。
此外，将本发明的蜂窝结构体用作内燃机的废气净化用蜂窝结构体时，优选上述蜂窝结构体的体积Y(L)、上述入口侧的开口率X(％)和上述内燃机的排气量V(L)具有下述式(3)的关系；
100V-400≤X·Y≤100V+100               (3)。
将上述蜂窝结构体用作内燃机的废气净化用过滤器时，由于伴随着内燃机排气量的增加，气体的流量增加，所以，蜂窝结构体的阻力增加。
此时，虽然可以增大蜂窝结构体的体积来减小压力损失(排压)，但是如上所述，增大蜂窝结构体的体积时，蜂窝结构体整体的热容量增大，热应答性降低。进一步，在蜂窝结构体上负载催化剂时，随着流入蜂窝结构体的废气的流量的增加，催化剂对废气的反应性变差。
与此相对，具有上述式(3)关系的本发明的蜂窝结构体，对于内燃机的排气量来说，具有适当的体积和入口侧的开口率。因此，可以提供对应于各种内燃机的最适蜂窝结构体。
此外，虽然对多孔质部件的气孔率不特别地限定，但是上述多孔质部件由后述的陶瓷形成时，其气孔率优选为20％～80％。若气孔率小于20％，则上述蜂窝结构体可能很快发生堵塞，另一方面，若气孔率超过80％，则多孔质部件的强度降低而容易损坏。
此外，上述多孔质部件由后述的金属形成时，其气孔率的优选下限值为50容量％，优选上限值为98容量％。若小于50容量％，则不能在壁部内部深层滤过，升温特性变差。另一方面，若超过98容量％，则多孔质部件的强度降低而容易被损坏。更优选的下限为70容量％，更优选的上限为95容量％。
此外，上述多孔质部件的平均气孔径优选为1μm～100μm。若平均气孔径小于1μm，则易由颗粒引起堵塞。另一方面，若平均气孔径大于100μm则颗粒易穿过气孔，不能捕集到该颗粒，所以不能发挥作为过滤器的作用。
而且，对于气孔率、平均气孔径，例如，可以通过水银孔隙度计进行的测定、或通过重量法、阿基米德法、扫描型电子显微镜(SEM)进行的测定等以往公知的方法来测定。
作为制造这种多孔质部件时使用的粉末的粒径，虽然不特别地限定，但是优选在后面的烧制工序中收缩小的粉末，例如，优选100重量份具有0.3μm～50μm的平均粒径的粉末和5重量份～65重量份的具有0.1μm～1.0μm的平均粒径的粉末的组合。以上述配比混合具有上述粒径的粉末，可以制造具有上述所要求的特性的多孔质部件。
作为上述封口材料，优选由多孔质体形成的封口材料。
对于本发明的蜂窝结构体，由于由上述封口材料封口的多孔质部件是由多孔质体形成的，所以通过使上述封口材料是与上述多孔质部件同样的多孔质体，可以提高两者的粘接强度，同时，通过将封口材料的气孔率调整为与上述多孔质部件一样，可以使上述多孔质部件的热膨胀率和封口材料的热膨胀率匹配，并且可以防止由于制造时或使用时的热应力而在封口材料和间隔壁之间产生缝隙，还可以防止在封口材料、接触封口材料的部分间隔壁上产生裂纹。
上述封口材料由多孔质形成时，对于其材料没有特别地限定，例如，可以举出与构成上述多孔质部件的材料相同的材料。
对于本发明的蜂窝结构体，密封材料层13、14形成于多孔质部件20之间以及多孔质构件15的外周。于是，形成于多孔质部件20之间的密封材料层14还发挥作为粘接剂的作用，将多个多孔质部件20结合在一起。另一方面，在内燃机的排气通路中设置本发明的蜂窝结构体10时，形成于多孔质构件15的外周的密封材料层13，发挥作为密封材料的作用，防止废气从多孔质构件15的外周泄漏。
作为构成上述密封材料层的材料，不特别地限定，可以举出例如，无机粘合剂、有机粘合剂、由无机纤维和/或无机粒子形成的材料等。
而且，如上所述，对于本发明的蜂窝结构体，虽然密封材料层形成于多孔质部件之间以及多孔质构件的外周，但是这些密封材料层可以由相同的材料形成也可以由不同的材料形成。进一步，上述密封材料层由相同的材料形成时，其材料的配合比可以相同也可以不同。
作为上述无机粘合剂，可以举出例如，硅溶胶、氧化铝溶胶等。这些无机粘合剂可以单独使用，也可以并用至少2种。在上述无机粘合剂中，优选硅溶胶。
作为上述有机粘合剂，可以举出例如，聚乙烯醇、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素等。这些有机粘合剂可以单独使用，也可以并用至少2种。在上述有机粘合剂中，优选羧甲基纤维素。
作为无机纤维，可以举出例如，氧化硅-氧化铝、莫来石、氧化铝、硅石等的陶瓷纤维等。这些无机纤维可以单独使用，也可以并用至少2种。在上述无机纤维中，优选氧化铝纤维、氧化硅-氧化铝纤维。
上述无机纤维的纤维长的下限值优选为5μm。此外，上述无机纤维的纤维长的上限值优选为100mm，更优选为100μm。若小于5μm，则密封材料层的弹性有可能不充分，另一方面，若超过100mm，则由于无机纤维易形成如球粒一样的形状，有可能最终产品与无机纤维之间的分散性变差。此外，若超过100μm，则有可能难以减小密封材料层的厚度。
作为上述无机粒子，可以举出例如，碳化物、氮化物等。具体地可以举出由碳化硅、氮化硅、氮化硼等形成的无机粉末或晶须等。无机粒子可以单独使用一种，也可以并用至少2种。在上述无机粒子中，优选热传导性优异的碳化硅。
密封材料层14虽然可以由致密体形成，也可以是允许废气能流入其内部的多孔质体，但是，密封材料层13优选由致密体形成。这是因为，形成密封材料层13的目的是，在内燃机的排气通路中设置本发明的蜂窝结构体时，防止废气从多孔质构件15的外周泄漏。
图3(a)是说明作为本发明的蜂窝结构体的一个例子的一体型蜂窝结构体的具体例子的立体示意图，图3(b)是其沿B-B线的截面图。
如图3(a)所示，蜂窝结构体30由柱状多孔质构件35构成，其中，隔着壁部33沿长度方向平行设置着大量贯通孔31。
贯通孔31包括2种贯通孔，其一是垂直于长度方向的截面的面积相对大的大容积贯通孔31a，其二是上述截面的面积相对小的小容积贯通孔31b，大容积贯通孔31a在蜂窝结构体30的废气出口侧的端部由封口材料32封口，另一方面，小容积贯通孔31b在蜂窝结构体30的废气入口侧的端部由封口材料32封口，隔开这些贯通孔31的间隔壁33发挥作为蜂窝结构体的作用。
虽然图3中没有给出，但是与图1所示的蜂窝结构体10一样，可以在多孔质构件35的周围形成有密封材料层。
对于该蜂窝结构体30，除了多孔质构件35是通过烧制来制造的一体结构以外，其与集合体型蜂窝结构体10同样地构成，所以，流入大容积贯通孔31a的废气通过隔开贯通孔31的间隔壁33后，从小容积贯通孔31b流出。因此，一体型蜂窝结构体30也可以得到与集合体型蜂窝结构体相同的效果。
此外，对于一体型蜂窝结构体30，与集合体型蜂窝结构体10一样，其形状、大小可以是任意的，并且与集合体型蜂窝结构体一样，其气孔率优选为20％～80％，其气孔径优选为1μm～100μm。
作为构成多孔质构件35的多孔质，不特别地限定，可以举出例如，与集合体型蜂窝结构体相同的氮化物、碳化物、氧化物陶瓷等。通常使用堇青石等氧化物陶瓷。这是因为，这样可以廉价地进行制造，同时，由于热膨胀系数也较小，所以，在制造过程中以及使用过程中由于热应力造成蜂窝结构体破损的可能性低。
这种一体型的蜂窝结构体30中的封口材料32同样优选由多孔质体形成，作为其它的材料，虽然不特别地限定，但是可以举出例如，与构成上述多孔质体35的材料相同的材料。
此外，在长度方向上层积多孔质的层积部件，并使贯通孔重合也可以形成本发明的蜂窝结构体。
具体地，本发明的蜂窝结构体可以是下述的蜂窝结构体，其是层积多个厚度为0.1mm～20mm的多孔质层积部件形成的，所述多孔质层积部件在规定的部位形成有多个贯通孔，并且是按使贯通孔在长度方向上重合来层积层积部件的。
值得注意的是，按使贯通孔在长度方向上重合来层积层积部件指的是，进行层积时，使形成于相邻的层积部件的贯通孔之间连通。
由图1和图3所示的结构形成的本发明的蜂窝结构体中，大量贯通孔包括2种类型的贯通孔，分别是在废气的流入侧开口的大容积贯通孔和在废气的流出侧开口的小容积贯通孔，该2种类型的贯通孔在数目上实质是相等的。
值得注意的是，“分别是大容积贯通孔和小容积贯通孔，该2种类型的贯通孔在数目上实质是相等的”指的是，以垂直于长度方向的截面观察本发明的蜂窝结构体时，虽然由于蜂窝结构体的轮廓的形状等原因，大容积贯通孔和小容积贯通孔的数目有可能不相等，但是若以由大容积贯通孔和小容积贯通孔形成的一定的结构判断，两者的数目是相等的。
而且，在本发明的蜂窝结构体中，若入口侧的开口率X(％)具有上述式(1)的关系，则大量贯通孔不一定必须由在废气的流入侧开口的大容积贯通孔和在废气流出侧开口的小容积贯通孔这2种类型组成。上述大量贯通孔可以是其他的形式。此外，贯通孔的数目不一定必须实质相等。
但是，本发明的蜂窝结构体优选包括在废气流入侧开口的垂直于长度方向的截面的面积相对大的大容积贯通孔和在废气流出侧开口的垂直于长度方向的截面的面积相对小的小容积贯通孔。
假设贯通孔容积完全相等，将上述蜂窝结构体与包括在废气流出侧开口的垂直于长度方向的截面的面积相对大的大容积贯通孔和在废气流入侧开口的垂直于长度方向的截面的面积相对小的小容积贯通孔的蜂窝结构体相比，上述蜂窝结构体由于废气流入侧的开口率相对大，所以颗粒的捕集极限量更大，再生前的使用时间更长，从而可以延长寿命。
此外，优选大容积贯通孔和小容积贯通孔的数目实质上是相等的。废气流入到在废气流入侧开口的贯通孔后，通过成为间隔壁的多孔质部分，从在废气流出侧开口的贯通孔流出，所以若大容积贯通孔和小容积贯通孔的数目是实质上相等的，则大容积贯通孔和小容积贯通孔相邻的比例大，可以有效地利用间隔壁。
此外，本发明的蜂窝结构体中，优选如图1所示，隔着间隔壁沿长度方向平行设置着多个贯通孔的柱状多孔质部件通过密封材料层多个结合在一起而构成蜂窝结构体。
这是因为，通过改变多孔质部件的组合数目，可以容易地改变蜂窝结构体的大小、形状，此外，还因为密封材料层成为了缓冲材料，所以本发明的蜂窝结构体对于热冲击等具有优异的耐久性。
此外，对于本发明的蜂窝结构体，优选大量贯通孔的垂直于长度方向的截面的形状是1种形状，并且具有至少2种截面面积。
这是因为，此情况下多可以提高机械的强度，形成优异的耐久性。
此外，虽然蜂窝结构体10的形状是圆柱状，但是本发明的蜂窝结构体不限定于圆柱状，例如，可以是椭圆柱状、棱柱状等任意形状、大小的蜂窝结构体。
大容积贯通孔和/或小容积贯通孔垂直于长度方向的截面的形状优选为多边形。
若上述截面的形状是多边形，则由于降低了压力损失，所以减小了在垂直于长度方向的截面中的间隔壁的面积，提高了开口率，从而可以得到耐久性优异、使用寿命长的蜂窝结构体。
此外，在多边形中，优选大于等于四边的多边形，更优选多边形的角中至少一个角是钝角。
具体地，更优选八边形和四边形的组合。此时，可以得到耐久性更优异、使用寿命更长的蜂窝结构体。大量贯通孔垂直于长度方向的截面的形状优选如上所述，包括至少2种形状。
此外，对于本发明的蜂窝结构体，大量贯通孔包括大容积贯通孔和小容积贯通孔时，优选大容积贯通孔和/或小容积贯通孔的截面的角部附近由曲线构成。
通过将大容积贯通孔和/或小容积贯通孔的截面的角部附近制成曲线，可以更进一步减小由于废气通过贯通孔入口侧时的摩擦和废气通过贯通孔出口侧时的摩擦所产生的压力损失。
进一步，可以防止由于应力在角部的集中而产生裂纹。
此外，对于上述蜂窝结构体，大量贯通孔包括大容积贯通孔和小容积贯通孔时，优选相邻的上述大容积贯通孔在上述截面的重心间距离和相邻的上述小容积贯通孔在上述截面的重心间距离相等。若上述2种重心间距离相等，则再生时热均匀扩散，蜂窝结构体内的局部温度不均的现象消失，从而可以得到耐久性优异的蜂窝结构体，即使长时间重复使用，也不会由于热应力而产生裂纹等。
而且，本发明中，“相邻的上述大容积贯通孔在上述截面的重心间距离”指的是一个大容积贯通孔垂直于长度方向的截面的重心和与其相邻的大容积贯通孔垂直于长度方向的截面的重心之间的最小距离，另一方面，“相邻的上述小容积贯通孔在上述截面的重心间距离”指的是一个小容积贯通孔垂直于长度方向的截面的重心和与其相邻的小容积贯通孔垂直于长度方向的截面的重心之间的最小距离。
图4(a)～图4(d)、图5(a)～图5(f)以及图6(a)～图6(d)是构成本发明集合体型蜂窝结构体的多孔质部件的截面的一部分的截面示意图。而且，一体型蜂窝结构体中的大容积贯通孔和小容积贯通孔的截面的形状也是与此相同的组合，所以使用这些图对本发明的蜂窝结构体中的大容积贯通孔和小容积贯通孔的截面形状进行说明。
图4(a)中，开口比率(大容积贯通孔的截面面积/小容积贯通孔的截面面积)约为1.55，图4(b)中，开口比率约为2.54，图4(c)中开口比率约为4.45，图4(d)中，开口比率约为6.00。此外，图5(a)、图5(c)、图5(e)中，上述开口比率都约为4.45。图5(b)、图5(d)、图5(f)中，上述开口比率都约为6.00。进一步，图6(a)中，上述开口比率约为1.55，图6(b)中开口比率约为2.54，图6(c)中开口比率约为4.45，图6(d)中开口比率约为6.00。
图4(a)～图4(d)中，大容积贯通孔的截面的形状为8边形，小容积贯通孔的截面的形状为4边形，并且大容积贯通孔和小容积贯通孔分别交错排列，通过使小容积贯通孔的截面面积变化，并使大容积贯通孔的面积稍微变化，可以容易地任意变化开口比率。同样地，对于图5和图6所示的蜂窝结构体，也可以任意地变动蜂窝结构体的开口比率。
此外，如上所述，大量贯通孔为八边形和四边形的组合时，对称性好。由于对称性好，废气易均等地流入大容积贯通孔。而且，可以提高压缩强度、等压强度，从而蜂窝结构体具有在上述优选范围内的压缩强度和等压强度。
接着对A轴的压缩强度进行了考察。A轴的压缩强度是如下得到的：对于蜂窝的形状，切出具有至少2个和贯通孔垂直的平面的立体(优选互相平行的切断剩下的4个面的直方体、立方体形状)，设置该立体使贯通孔垂直于基座，从该立体的上部，以夹压的方式来施加负荷压力，由立体破损时的负荷计算强度来得到A轴的压缩强度。
此时，若截面的形状都只是正方形的形状，则对于A轴，全部受到相等的压力。
然而，若截面的形状是八边形和四边形的形状，压缩力分散为扩大八边形、挤压四边形的力等，而且，大容积贯通孔之间的共存的壁抵消了压缩的力，从而得到压缩强度高的蜂窝结构体。
同样，对于等压强度，由于在对角线方向上也设置了梁，所以可以补充增加开口率时的强度不足。
而且，等压强度指的是蜂窝结构体受到周围的静压力时产生破损的强度。
综合考虑这种有关强度的稳定性和气体的流动、热传播等各种主要因素，可以得到对于颗粒再生的耐久性优异的蜂窝结构体。
此外，对于本发明的蜂窝结构体，蜂窝形状优选从流入侧到流出侧的截面面积不变。这是因为，例如，对于上述压缩强度，贯通孔的截面面积改变将导致压缩强度的减少，也使通过挤出成型进行制造变得困难。
而且，图5(a)、图5(b)所示的蜂窝结构体160、260的结构如下，大容积贯通孔161a、261a的截面的形状是5边形，并且其中的3个角约为直角，小容积贯通孔161b、261b的截面的形状为4边形，并且分别占据较大的四边形的对角方向。图5(c)、图5(d)所示的蜂窝结构体170、270中，所示的截面的形状是图4(a)～图4(d)所示的截面形状的变形，其中，大容积贯通孔171a、271a和小容积贯通孔171b、271b共有的间隔壁以一定曲率向小容积贯通孔侧扩展。该曲率可以是任意曲率。
此处可以举出，构成大容积贯通孔171a、271a和小容积贯通孔171b、271b共有的间隔壁的曲线相当于1/4圆。此时，其开口比率最小的形状基本为图5(c)所示的形状，此时的开口比率约为3.66。
在图5(e)～图5(f)所示的蜂窝结构体180、280中，大容积贯通孔181a、281a和小容积贯通孔181b、281b由4边形(长方形)形成，如图所示，若组合2个大容积贯通孔和2个小容积贯通孔，则可以构成近正方形。此时，可以防止制造时的变形。
若贯通孔的形状以及排列方式是一样的，则伴随着上述开口比率的变化，垂直于长度方向的截面中的一个大容积贯通孔和与其相邻的大容积贯通孔共有的壁部的长度的合计(a)与垂直于长度方向的截面的一个大容积贯通孔和与其相邻的上述小容积贯通孔共有的壁部的长度的合计(b)分别以基本一定的关系变动。
对于该具有各种形状的大容积贯通孔和小容积贯通孔的蜂窝结构体，上述大容积贯通孔的截面的面积与上述小容积贯通孔的截面的面积的比的下限优选1.55，更优选2.0。另一方面，上述比的上限值优选2.75，更优选2.54，进一步更优选2.42。通过将上述比设定于该范围内，可以进一步降低捕集颗粒时的压力损失，同时，还可以增大再生极限值。
值得注意的是，再生极限值是对颗粒的捕集量(g/l)，捕集该捕集量以上的颗粒后，进行再生时，在蜂窝结构体上产生裂纹，有可能损伤蜂窝结构体。因此，若再生极限值增大，则再生前可以捕集的颗粒的量增大，从而可以延长再生前可使用的时间。
此外，对于本发明的蜂窝结构体，可以在隔开多个贯通孔的间隔壁的表面和/或间隔壁的内部负载催化剂。
作为上述催化剂，可以举出例如，可以净化废气中的CO、HC(烃)以及NOX等的催化剂。
通过负载这种催化剂，本发明的蜂窝结构体，作为捕集废气中的颗粒的蜂窝结构体发挥作用的同时，也作为用于净化废气中含有的上述CO、HC以及NOX等的催化剂转换器发挥作用。但是，可以负载在本发明的蜂窝结构体上的催化剂，不限于贵金属，只要是可以净化废气中的CO、HC以及NOX等的催化剂即可，可以负载任意物质。
将上述催化剂负载于构成本发明的蜂窝结构体的粒子表面时，可以在气孔中残留上述催化剂，也可以负载上述催化剂在壁部形成一定的厚度。此外，可以将上述催化剂均匀地负载在贯通孔的壁部的表面上，也可以将上述催化剂集中负载在一定的区域上。特别是若在入口侧贯通孔的壁部的表面或表面附近的粒子的表面，进一步在这两者上负载上述催化剂，则由于催化剂易与颗粒接触，所以可以效率较高地进行颗粒的燃烧。
此外，在上述蜂窝结构体上负载催化剂时，对于上述蜂窝结构体，优选在多个贯通孔的内部，平行长度方向设置负载催化剂用的凸部和/或凹部。
若在上述间隔壁上设置凸部、凹部，则将蜂窝结构体的基材浸于含有催化剂或催化剂原料的溶液后，将蜂窝结构体的基材取出时，利用上述溶液的表面张力，可以在上述凸部的周围、上述凹部(沟)的内部保有液滴，然后通过加热干燥，在凸部、凹部上负载大量的催化剂。此外，形成有凸部、凹部的蜂窝结构体的面积增加，可以更多地捕集颗粒。即，凸部、凹部发挥作为颗粒捕集点的作用。
进一步，凸部、凹部可以缓和该蜂窝结构体的温度上升时或下降时产生的耐热应力。即，凸部、凹部发挥作为热应力改善点的作用。
图6(a)～图6(d)所示的蜂窝结构体110、120、130、140中，在隔开大容积贯通孔111a、121a、131a、141a的间隔壁上设置了凸部114、124、134、144，并且除了大容积贯通孔111a、121a、131a、141a的凸部114、 124、134、144以外，上述截面形状是八边形，小容积贯通孔111b、121b、131b、141b的上述截面形状是4边形，大容积贯通孔111a、121a、131a、141a和小容积贯通孔111b、121b、131b、141b交错排列。
作为上述凸部的形状，虽然不特别地限定，但是优选为易保持液滴且可以确保一定程度的强度的形状，具体地，优选末端展开的形状。此外，优选从蜂窝结构体的入口侧的端部到出口侧的端部连续地形成上述凸部。这是因为，这样可以得到高强度，同时可以通过挤出成型形成凸部。
作为上述凸部的高度，虽然不特别地限定，但是优选为隔开相邻的大容积贯通孔之间的间隔壁的厚度的0.02倍～6.0倍。若小于0.02倍，则有可能不能将充分的量的催化剂负载在凸部及其附近，若超过6.0倍，则凸部的强度不充分，有可能由于废气的压力等而损坏。
作为上述凹部的形状，虽然不特别地限定，但是优选易保持液滴的形状，具体地，优选洼坑形状、沟槽形状。此外，优选从蜂窝结构体的入口侧的端部到出口侧的端部连续地形成沟槽状的凹部。因为这样可以通过挤出成型形成凹部。
作为上述凹部的深度，虽然不特别地限定，但是优选为隔开相邻大容积贯通孔之间的间隔壁的厚度的0.02倍～0.4倍。若小于0.02倍，则有可能不能将充分的量的催化剂负载在凹部及其附近，若超过0.4倍，则间隔壁的强度不充分，有可能由于废气的压力等而损坏。
作为上述凸部、凹部的数目，虽然不特别地限定，但是相对于各自的隔开相邻的大容积贯通孔之间的间隔壁，每个间隔壁可以设置1个，也可设置多个。
此外，优选将上述催化剂负载用的凸部和/或凹部设置于上述入口侧贯通孔共有的间隔壁上。
此时，特别地，容易选择性地提供催化剂。
作为上述催化剂的具体例子，可以举出例如，铂、钯、铑等贵金属。由该贵金属形成的催化剂即所谓三元催化剂，负载有该三元催化剂的本发明的蜂窝结构体与以往公知的催化剂转换器同样地发挥作用。因此，此处，省略了本发明的蜂窝结构体发挥作为催化剂转换器的作用时的详细说明。
对于本发明的蜂窝结构体，蜂窝结构优选从流入侧到流出侧的截面面积不变化。这是因为这样可以提高压缩强度等，以容易通过挤出成型的方式制造蜂窝结构体。
对于本发明的蜂窝结构体，其等压强度优选大于等于7MPa，更优选大于等于9MPa。
若等压强度在上述范围内，则对于颗粒再生的耐久性优异。
而且等压强度也可以称为各向同性的破坏强度，是指对蜂窝结构体施加静水压等各向同性的压力而产生破坏时的强度。
此外，上述蜂窝结构体优选A轴的压缩强度大于等于18MPa，更优选大于等于25MPa。
若A轴的压缩强度在上述范围内，则对于颗粒再生的耐久性优异。
作为本发明的蜂窝结构体的材料，不特别地限定，可以举出例如，氮化铝、氮化硅、氮化硼、氮化钛等氮化物陶瓷；碳化硅、碳化锆、碳化钛、碳化钽、碳化钨等碳化物陶瓷；氧化铝、氧化锆、堇青石、莫来石等氧化物陶瓷等。此外，也可以由被称为硅和碳化硅的复合体、钛酸铝的至少2种类的材料形成。此外，还可以举出例如，尖晶石、锂铝硅酸盐、铬类不锈钢、铬镍类不锈钢等Fe-Cr-Al类金属、金属硅等。
其中，优选主成分为选自SiC、Si3N4、钛酸铝、堇青石、莫来石、氧化铝、尖晶石、锂铝硅酸盐、Fe-Cr-Al类金属、金属硅中的至少1种。
特别优选耐热性强、机械特性优异且热传导率大的碳化硅。
上述蜂窝结构体的材料是金属时，该金属材料是多孔质的，并且作为多孔质金属的具体例子，可以举出例如，上述金属形成的金属纤维3维组编构成的结构体；由上述金属形成并通过成孔材料形成贯通气孔的结构体；通过烧制由上述金属形成的金属粉末时残留气孔而得到的结构体等。
而且，上述蜂窝结构体的材料主要由金属形成时，即使使全体高气孔率仍能确保充分的强度，所以可以得到压力损失更小的蜂窝结构体。此外，可以更有效地防止蜂窝结构体与外壳(金属容器)的热膨胀差引起的高温时(使用时)在蜂窝结构体与外壳之间产生缝隙等。进一步，由于金属热传导率优异，所以能够提高均热性，并能提高再生处理中对颗粒的净化率。而且，由于热容量小，从内燃机排出的排气热可能导致迅速地升温，所以特别是将蜂窝结构体垂直配置于发动机的下方，以有效地利用内燃机的排气热的方式来使用蜂窝结构体时，这种材料是有优势的。
接着，对上述的本发明的蜂窝结构体的制造方法的一个例子进行说明。本发明的蜂窝结构体的结构是如图3所示的结构时，即其全体为由1个烧制体形成的一体型蜂窝结构体时，首先使用以上述陶瓷为主成分的原料糊来进行挤出成型，制得与图3所示的蜂窝结构体30大致相同形状的成型体。
对于上述原料糊，只要是制造后的多孔质构件的气孔率为20％～80％的原料糊即可，不特别地限定。可以举出例如，在由上述陶瓷形成的粉末中添加了粘合剂和液体分散介质的原料糊。
作为上述粘合剂，不特别地限定，可以举出例如，甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙二醇、酚树脂、环氧树脂等。
通常相对于100重量份陶瓷粉末，上述粘合剂的配合量优选1重量份～10重量份。
作为上述液体分散介质，不特别地限定，可以举出例如，苯等有机溶剂；甲醇等烷醇；水等。
适当配合上述液体分散介质，使原料糊的粘度在一定范围内。将这些陶瓷粉末、粘合剂和液体分散介质用超微磨碎机混合，用混炼机等充分混练后，挤出成型制作上述成型体。
此外，在上述原料糊中，根据需要可以添加成型助剂。
作为上述成型助剂，不特别地限定，可以举出例如，乙二醇、糊精、脂肪酸皂、多元醇等。
进一步，根据需要可以在上述原料糊中添加以氧化物类陶瓷为成分的微小中空球体的中空球状物、球状丙烯酸粒子、石墨等成孔材料。
作为上述中空球状物，不特别地限定，可以举出氧化铝中空球状物、玻璃微球状物、火山灰中空球状物、飞灰中空球状物(FA中空球状物)以及莫来石中空球状物等。其中，优选飞灰中空球状物。此外，可以在上述原料糊中混合硅等金属，此外，还可以使用以金属为主成分的原料糊。
然后，使用微波干燥机、热风干燥机、电介质干燥机、减压干燥机、真空干燥机以及冷冻干燥机等来干燥上述成型体后，将封口材料的封口材料糊填充于规定的贯通孔，对上述贯通孔实施封口处理。
作为上述封口材料糊，只要是经过后续工序制造的封口材料的气孔率为20％～80％的封口材料糊即可，不特别地限定，例如，虽然可以使用与上述原料糊同样的封口材料糊，但是优选在上述原料糊所使用的粉末中添加润滑剂、溶剂、分散剂以及粘合剂而成的封口材料糊，从而可以在上述封口处理过程中，防止封口材料糊中的粒子沉降。
接着，对于填充了上述封口材料糊的干燥体，在规定条件下，进行脱脂、烧制，制造由多孔质体形成的且其全体由1个烧制体形成的蜂窝结构体。
而且，上述干燥体的脱脂和烧制条件等可以应用制造以往由多孔质体形成的蜂窝结构体时使用的条件。
此外，本发明的蜂窝结构体的结构是图1所示的集合体型蜂窝结构体时，即是将多孔质部件隔着密封材料层多个结合在一起而构成的集合体型蜂窝结构体时，首先，使用上述以陶瓷为主成分的原料糊来进行挤出成型，制造类似图2所示的多孔质部件20的形状的生成型体。
而且，上述原料糊，可以举出与对上述集合体型蜂窝结构体进行说明时举出的原料糊相同的原料糊，此外，对于上述原料糊可以混合硅粉末等金属，此外，还可以使用以金属为主成分的原料糊。
接着，使用微波干燥机将上述生成型体干燥，制成干燥体后，将封口材料的封口材料糊填充于该干燥体的规定的贯通孔，对上述贯通孔实施封口处理。
而且，上述封口材料糊，可以举出与对上述一体型蜂窝结构体进行说明时举出的封口材料糊相同的封口材料糊，对于上述封口处理，可以举出除了填充封口材料糊的对象不同以外，与制造上述一体型的蜂窝结构体相同的方法。
接着，对经过上述封口处理的干燥体在规定条件下进行脱脂、烧制，制造隔着间隔壁在长度方向上平行设置着大量贯通孔的多孔质部件。
而且，上述生成型体的脱脂和烧制条件等可以应用以往制造将多孔质部件用密封材料层多个结合在一起而构成的蜂窝结构体时使用的条件等。
接着，在上部的截面为V字形(能够将多孔质部件20以倾斜状态层积)的基座上，以倾斜的状态载置多孔质部件20后，在面向上侧的2个侧面上，以均一的厚度涂布形成密封材料层14的密封材料糊来形成密封材料糊层，在该密封材料糊层上，重复依次层积其它多孔质部件20的工序，从而制得具有规定大小的棱柱状多孔质部件20的层积体。
而且，作为形成上述的密封材料糊的材料，由于可以举出与在本发明的蜂窝结构体中说明的密封材料糊相同的密封材料糊，所以此处省略了对其的说明。
接着，对该多孔质部件20的层积体进行加热，使密封材料糊层干燥、固化，形成密封材料层14，然后，例如，使用钻石刀来将其外周部切削成如图3所示的形状，从而制得多孔质构件15。
然后，在多孔质构件15的外周上使用上述密封材料糊来形成密封材料层13，从而制得将多孔质部件隔着密封材料层多个结合在一起而形成的蜂窝结构体。
如此制得的蜂窝结构体都是柱状，其结构如图1或图3所示。
此外，本发明的蜂窝结构体是按使贯通孔在长度方向重合来层积层积部件且为由金属层积部件形成的蜂窝结构体时，首先通过对厚度为0.1mm～20mm的主要由金属形成的多孔质金属板进行激光加工，在几乎整个面上互相约等间隔地形成孔，从而制得高密度地形成了贯通孔的蜂窝形状的层积部件。
此外，对于制造位于本发明的蜂窝结构体的端面的附近、构成有底孔的密封部分的层积部件，进行激光加工时，使孔形成格状相间条纹状，从而制得以低密度形成贯通孔的蜂窝形状的积层部件。
即，若在数个端部上使用该层积部件，不进行堵塞端部的规定的贯通孔的工序，就可以得到发挥作为过滤器的作用的蜂窝结构体。
对于本发明的蜂窝结构体的用途，不特别地限定，可以用于各种用途的过滤器，特别是优选用于车辆的废气净化装置用的过滤器。
图7是说明设置了本发明的蜂窝结构体的车辆的废气净化装置的一个例子的截面示意图。
如图7所示，废气净化装置600主要由本发明的蜂窝结构体60、外壳630、保持密封材料620以及加热单元610构成；所述外壳630覆盖蜂窝结构体60的外部，所述保持密封材料620配置于蜂窝结构体60和外壳630之间，所述加热单元610设置于蜂窝结构体60的废气流入侧；并且将与发动机等内燃机相连的导入管640连接在外壳630的废气导入侧的端部，将与外部相连的排出管650连结在外壳630的另一端部。而且图7中，箭头表示废气的流动方向。
此外，在图7中，蜂窝结构体60可以是如图1所示的蜂窝结构体10，也可以是图3所示的蜂窝结构体30。
在如此构成的废气净化装置600中，将从发动机等内燃机排出的废气，通过导入管640导入外壳630内，使废气从蜂窝结构体60的贯通孔通过壁部(间隔壁)时，在该壁部(间隔壁)捕集颗粒，从而净化废气后，将净化后的气体通过排出管650排出到外部。
然后，在蜂窝结构体60的壁部(间隔壁)，大量的颗粒逐渐堆积，压力损失增高后，进行蜂窝结构体60的再生。
在上述再生处理中，经使用加热单元610加热的气体流入蜂窝结构体60的贯通孔的内部，对于蜂窝结构体60进行了加热，从而燃烧除去堆积于壁部(间隔壁)的颗粒。
此外，还可以使用后喷射的方式，燃烧除去颗粒。
使用了本发明的蜂窝结构体的废气净化装置也是本发明之一。
实施例
下文举出实施例对本发明进行更详细的说明，但是本发明并不仅限于这些实施例。
实施例1
(1)将60重量％的平均粒径为11μm的α型碳化硅粉末和40重量％的平均粒径为0.5μm的β型碳化硅粉末湿式混合，相对于100重量份得到的混合物，加入5重量份有机粘合剂(甲基纤维素)和10重量份水后进行混练，得到混合组合物。接着，在上述混合组合物中加入少量增塑剂和润滑剂，再进行混练后，进行挤出成型，制成生成型体，如图4(a)～图4(d)所示，生成型体中，大容积贯通孔的截面形状为八边形，小容积贯通孔的截面形状为四边形(近正方形)。接着，使用微波干燥机对上述生成型体进行干燥，制成陶瓷干燥体后，将与上述生成型体同样组成的糊填充于规定的贯通孔后，再用干燥机来进行干燥，然后，在400℃下脱脂，在常压的氩氛围气下，于2200℃烧制3小时，从而制成多孔质陶瓷部件20，其是碳化硅烧制体，气孔率为42％、平均气孔径为9μm、大小为34.3mm×34.3mm×150mm，贯通孔的数目为28个/1cm2(10mm×10mm)(大容积贯通孔为14个/1cm2，小容积贯通孔为14个/1cm2)，实质上全部的间隔壁23的厚度为0.4mm。而且，对于得到的多孔质陶瓷部件20一侧的端面，用封口材料仅对大容积贯通孔21a封口，对于得到的多孔质陶瓷部件20的另一端面，用封口材料仅对小容积贯通孔21b封口。
(2)使用耐热性密封材料糊将上述多孔质碳化硅部件多个结合在一起，接着，通过使用钻石刀进行切断，制成圆柱状的陶瓷构件。所述耐热性密封材料糊含有30重量％的纤维长为0.2mm的氧化铝纤维、21重量％的平均粒径为0.6μm的碳化硅粒子、15重量％的硅溶胶、5.6重量％的羧甲基纤维素以及28.4重量％的水。
此时，进行调整，使上述多孔质陶瓷部件多个结合在一起的密封材料层的厚度为1.0mm。
接着，将23.3重量％的无机纤维、30.2重量％的无机粒子、7重量％的无机粘合剂、0.5重量％的有机粘合剂以及39重量％的水进行混合、混练，调制成密封材料糊。其中，无机纤维是由氧化铝硅酸盐形成的陶瓷纤维(渣球含量：3％，纤维长：0.1mm～100mm)；无机粒子是平均粒径为0.3μm的碳化硅粉末；无机粘合剂是硅溶胶(溶胶中的SiO2的含量：30重量％)；有机粘合剂是羧甲基纤维素。
接着，使用上述密封材料糊，在上述陶瓷构件的外周部形成厚度为0.2mm的密封材料糊层。然后，将该密封材料糊层在120℃下干燥，制造由圆柱形的蜂窝结构体形成的过滤器。所述过滤器直径为144mm，过滤器体积为2L(升)，烧制后入口侧的开口率为35.5％。其中，过滤器的体积(蜂窝结构体体积)是通过外形尺寸计算的。
(实施例2～20以及比较例1～15)
(1)多孔质陶瓷部件的截面形状如图4(a)～图4(d)所示，大容积贯通孔的截面形状为八边形，小容积贯通孔截面形状为四边形(近正方形)，其烧制后的入口侧的开口率是表1、3所示的值，除此以外，与实施例1的(1)同样地制造多孔质陶瓷部件。
(2)分别使用上述(1)制造的多孔质陶瓷部件，过滤器体积是表1、3所示的值，除此以外，与实施例1的(2)同样地制造具有表1、3所示的体积的由蜂窝结构体形成的过滤器。
(实施例21～23)
(1)将80重量％的平均粒径为30μm的α型碳化硅粉末、20重量％的平均粒径为4μm的金属硅粉末湿式混合，相对于100重量份得到的混合粉末，加入6重量份有机粘合剂(甲基纤维素)、2.5重量份表面活性剂(油酸)、24重量份水后，进行混练，调制成原料糊。
(2)接着，将上述原料糊填充于挤出成型机，以挤出速度为10厘米/分钟来制造与图3所示的多孔质部件30大约相同形状的生成型体。
接着，使用微波干燥机干燥上述生成型体，制成干燥体后，将与上述生成型体相同组成的填充材料糊填充于规定的贯通孔后，再使用干燥机进行干燥，然后，在氧化氛围气下，于550℃脱脂3小时，得到脱脂体。
接着，将上述脱脂体在氩氛围气下，于1400℃加热2小时，熔化单晶硅，通过硅使碳化硅粒子接合，从而制得多孔质部件，其气孔率为45％、平均气孔径为10μm、大小为34.3mm×34.3mm×305mm。
(2)使用耐热性密封材料糊，通过图5说明的方法将上述多孔质部件多个结合在一起，接着，使用钻石刀进行切断，制成直径为190mm的圆柱状的陶瓷构件。所述耐热性密封材料糊含有30重量％的纤维长为0.2mm的氧化铝纤维、21重量％的平均粒径为0.6μm的碳化硅粒子、15重量％的硅溶胶，5.6重量％的羧甲基纤维素以及28.4重量％的水。
此时，进行调整，使得结合上述多孔质部件的密封材料层的厚度为1mm。
接着，将23.3重量％的无机纤维、30.2重量％的无机粒子、7重量％的无机粘合剂、0.5重量％的有机粘合剂以及39重量％的水进行混合、混练，调制成密封材料糊。其中，无机纤维是由氧化铝硅酸盐形成的陶瓷纤维(渣球含量：3％，纤维长：0.1mm～100mm)；无机粒子是平均粒径为0.3μm的碳化硅粉末；无机粘合剂是硅溶胶(溶胶中的SiO2的含量：30重量％)；有机粘合剂是羧甲基纤维素。
接着，使用上述密封材料糊，在上述多孔质构件的外周部形成厚度为1.0mm的密封材料糊层。然后，将该密封材料糊层在120℃干燥，制成圆柱形的具有表1所示的过滤器体积和入口侧的开口率的由蜂窝结构体形成的过滤器。
(实施例24～26)
除了将平均粒径为4μm的金属硅粉末湿式混合来调制原料糊以外，与实施例21～23同样地操作，调整脱脂体，将上述脱脂体在氩氛围气下，于1000℃加热2小时，制成多孔质部件，其气孔率为45％、平均气孔径为10μm、大小是34.3mm×34.3mm×305mm。对该多孔质部件进行与实施例21～23同样地操作，制造由直径为190mm的圆柱形的蜂窝结构体形成的过滤器。
(实施例27～40)
(1)多孔质陶瓷部件的截面形状如图5(a)、图5(b)所示，大容积贯通孔的截面形状为五边形，小容积贯通孔的截面形状为四边形(近正方形)，其烧制后的入口侧的开口率为表2所示的值，除此以外，与实施例1的(1)同样地操作，制造多孔质陶瓷部件。
(2)分别使用上述(1)制造的多孔质陶瓷部件，且过滤器的体积是表2所示的值，除此以外，与实施例1的(2)同样地操作，制成由蜂窝结构体形成的过滤器。
(实施例41～46和比较例16)
(1)多孔质陶瓷部件的截面形状如图5(e)、图5(f)所示，大容积贯通孔的截面形状为长方形，小容积贯通孔的截面形状为长方形(根据情况为正方形)，其入口侧的开口率分别为表2、表3所示的值，除此以外，与实施例1的(1)同样地操作，制造多孔质陶瓷部件。
(2)分别使用上述(1)制造的多孔质陶瓷部件，且过滤器的体积是表2、表3所示的值，除此以外，与实施例1的(2)同样地操作，制造由蜂窝结构体形成的过滤器。
(实施例47～52和比较例17)
(1)多孔质陶瓷部件的截面形状如图6(a)～(d)所示，在隔开相邻的大容积贯通孔的间隔壁上设有凸部，所述凸部的截面形状与多孔质陶瓷部件的截面形状大致相同，多孔质陶瓷部件入口侧的开口率分别为表2、表3所示的值，除此以外，与实施例1的(1)同样地操作，制造多孔质陶瓷部件。
(2)分别使用上述(1)制造的多孔质陶瓷部件，且过滤器的体积是表2、表3所示的值，除此以外，与实施例1的(2)同样地操作，制造由蜂窝结构体形成的过滤器。
(实施例53～56)
(1)除了烧制后的入口侧的开口率为表4所示的值以外，与实施例1的(1)同样地操作，制造多孔质陶瓷部件。
(2)分别使用上述(1)制造的多孔质陶瓷部件；作为密封材料(粘接剂)糊，使用下述的耐热性密封材料(粘接剂)糊，其含有30重量％的纤维长为20μm的氧化铝纤维、21重量％的平均粒径为0.6μm的碳化硅颗粒、15重量％的硅溶胶、5.6重量％的羧甲基纤维素以及28.4重量％的水；作为陶瓷构件的外周涂布用糊，使用如下制得的密封材料糊，即将23.3重量％的由氧化铝硅酸盐形成的陶瓷纤维(渣球含量：3％，纤维长：5μm～100μm)、30.2重量％的平均粒径为0.3μm的碳化硅粉末、7重量％的硅溶胶(溶胶中的SiO2的含量：30重量％)、0.5重量％的羧甲基纤维素以及39重量％的水进行混合、混练调制成的密封材料糊。除此以外，与实施例1的(2)同样地操作，制造具有表4所示体积的由蜂窝结构体形成的过滤器。
(实施例57～59)
(1)除了烧制后的入口侧的开口率为表4所示的值以外，与实施例21～23的(1)同样地操作，制造多孔质陶瓷部件。
(2)分别使用上述(1)制造的多孔质陶瓷部件；作为密封材料(粘接剂)糊，使用下述的耐热性密封材料(粘接剂)糊，其含有30重量％的纤维长为20μm的氧化铝纤维、21重量％的平均粒径为0.6μm的碳化硅颗粒、15重量％的硅溶胶、5.6重量％的羧甲基纤维素以及28.4重量％的水；作为陶瓷构件的外周涂布用糊，使用如下制得的密封材料糊，即将23.3重量％的由氧化铝硅酸盐形成的陶瓷纤维(渣球含量：3％，纤维长：5μm～100μm)、30.2重量％的平均粒径为0.3μm的碳化硅粉末、7重量％的硅溶胶(溶胶中的SiO2的含量：30重量％)、0.5重量％的羧甲基纤维素以及39重量％的水进行混合、混练调制成的密封材料糊。除此以外，与实施例21～23的(2)同样地操作来制造具有表4所示体积的由蜂窝结构体形成的过滤器。
(实施例60～62)
除了烧制后的入口侧的开口率为表4所示的值以外，与实施例24～26同样地操作来制造多孔质陶瓷部件。
分别使用得到的多孔质陶瓷部件；作为密封材料(粘接剂)糊，使用下述的耐热性密封材料(粘接剂)糊，其含有30重量％的纤维长为20μm的氧化铝纤维、21重量％的平均粒径为0.6μm的碳化硅颗粒、15重量％的硅溶胶、5.6重量％的羧甲基纤维素以及28.4重量％的水；作为陶瓷构件的外周涂布用糊，使用如下制得的密封材料糊，即将23.3重量％的由氧化铝硅酸盐形成的陶瓷纤维(渣球含量：3％，纤维长：5μm～100μm)、30.2重量％的平均粒径为0.3μm的碳化硅粉末、7重量％的硅溶胶(溶胶中的SiO2的含量：30重量％)、0.5重量％的羧甲基纤维素以及39重量％的水进行混合、混练调制成的密封材料糊。除此以外，与实施例24～26同样地操作来制造具有表4所示体积的由蜂窝结构体形成的过滤器。
(实施例63～67)
(1)除了多孔质陶瓷部件的截面形状和烧制后的入口侧的开口率为表4所示的值以外，与实施例1的(1)同样地操作来制造多孔质陶瓷部件。
(2)分别使用上述(1)制造的多孔质陶瓷部件；作为密封材料(粘接剂)糊，使用下述的耐热性密封材料(粘接剂)糊，其含有30重量％的纤维长为20μm的氧化铝纤维、21重量％的平均粒径为0.6μm的碳化硅颗粒、15重量％的硅溶胶、5.6重量％的羧甲基纤维素以及28.4重量％的水；作为陶瓷构件的外周涂布用糊，使用如下制得的密封材料糊，即将23.3重量％的由氧化铝硅酸盐形成的陶瓷纤维(渣球含量：3％，纤维长：5μm～100μm)、30.2重量％的平均粒径为0.3μm的碳化硅粉末、7重量％的硅溶胶(溶胶中的SiO2的含量：30重量％)、0.5重量％的羧甲基纤维素以及39重量％的水进行混合、混练调制成的密封材料糊。除此以外，与实施例1的(2)同样地操作来制造具有表4所示体积的由蜂窝结构体形成的过滤器。
(参考例1～6)
(1)除了使多孔质陶瓷部件的截面形状与图6(e)所示截面形状(全部是正方形并且按格状相间条纹封口)相同，其入口侧的开口率分别为表3所示的值以外，与实施例1的(1)同样地操作，制造多孔质陶瓷部件。
(2)分别使用上述(1)制造的多孔质陶瓷部件，且过滤器的体积是表3所示的值，除此以外，与实施例1的(2)同样地操作，制造由蜂窝结构体形成的过滤器。
图8以图表的形式说明了实施例、比较例以及参考例涉及的过滤器(蜂窝结构体)中的过滤器的体积(蜂窝结构体体积)(L)和入口侧的开口率的关系。图中所示的五边形ABCDE内的点代表实施例涉及的过滤器，这些过滤器即使在下文的测定中也能表现出良好的值。
图9说明了入口侧的开口率和过滤器体积的乘积与排气量之间的关系。
蜂窝结构体的体积Y(L)、入口侧的开口率X(％)和内燃机的排气量V(L)具有上述式(3)的关系的蜂窝结构体是在上下两个函数之间所包含的范围的蜂窝结构体。
(评价方法)
(1)再生极限值的测定
如图7所示，将由实施例和比较例涉及的蜂窝结构体形成的过滤器设置在发动机的排气通路中作为废气净化装置，以转动数为3000转/分钟、扭矩为50Nm将上述发动机运转规定的时间，捕集规定量的颗粒。接着，以转动数为4000转/分钟、全负载扭矩来运转发动机，当过滤器温度达到700℃附近且过滤器温度一定时，通过以转动数1050转/分钟、扭距30Nm运转发动机来使颗粒强制性地燃烧。
然后，边变化颗粒的捕集量，边进行这种再生处理的实验，调查是否在过滤器上产生裂纹。对各实施例、比较例以及试验例涉及的过滤器进行上述实验，将不产生裂纹的最大颗粒捕集量作为再生极限值。其结果如下述表1～4所示。
此外，分别利用图表说明各个过滤器体积的入口侧的开口率和再生极限值之间的关系，其中，图10说明的是具有图4(a)～图4(d)所示的截面形状的过滤器；图11说明的是具有图5(a)、图5(b)所示的截面形状的过滤器；图12说明的是具有图5(e)、图5(f)所示的截面形状的过滤器；图13说明的是具有图6(a)～图6(d)所示的截面形状的过滤器。除了没有数据的具有图6(a)～图6(d)所示的截面形状的过滤器以外，比较例涉及的过滤器的再生极限值都低，大多小于等于7。
(2)热应答性
如图7所示，将由实施例和比较例涉及的蜂窝结构体形成的过滤器设置在发动机的排气通路中作为废气净化装置，在过滤器的中心部设置温度计后，以转动数为3000转/分钟、扭矩为50Nm将上述发动机运转捕集8g/L颗粒。接着，以转动数为1250转/分钟、扭矩为60Nm来运转发动机，以过滤器的中心温度为一定的状态保持1分钟后，进行后喷射，利用过滤器前方的氧化催化剂来升高排气温度，使颗粒燃烧。设定上述后喷射的条件，使开始后1分钟时蜂窝结构体的中心温度基本恒定为600℃。
然后，在以转动数为1250转/分钟、扭矩为60Nm来运转发动机，测定温度在1分钟内保持恒定后，进行后喷射使颗粒燃烧，直到在蜂窝结构体中心温度表现出燃烧峰，测定该期间的总计时间，评价热应答性。其结果如表1～4所示。
此外，分别用图表说明关于各个过滤器体积的入口侧的开口率和热答性之间的关系，其中，图14说明的是具有图4(a)～图4(d)所示的截面形状的过滤器；图15说明的是具有图5(a)、图5(b)所示的截面形状的过滤器；图16说明的是具有图5(e)、图5(f)所示的截面形状的过滤器；图17说明的是具有图6(a)～图6(d)所示的截面形状的过滤器。由结果可知，实施例涉及的过滤器的热应答性优异。
(3)过滤器的压缩强度和等压强度
将表中所述的过滤器切断成30mm的立方体，根据Instron5582测定A轴的压缩强度。
此外，测定各过滤器的等压强度。测定时，在样品的上下放置铝板(10mm厚)，用聚氨酯橡胶片(2mm厚)包裹密封，放入静水压加压装置(CIP)的盛满水的压力容器中，以加压速度为1.0MPa/分钟加压，将破损时的压力作为等压强度。结果如表1～4所示。
表1
Figure C20058000031200391
表2
Figure C20058000031200401
表3
Figure C20058000031200411
表4
截面形状   入口侧开口率(％)  过滤器体积(L)   再生极限值(g/L)   热应答性(分钟)   A轴压缩强度(MPa)   等压强度(MPa)
  实施例53   图4(a)～(d)   35.5  6   7.8   5.5   29   7.4
  实施例54   图4(a)～(d)   41.9  6   8.6   5.4   28   9.1
  实施例55   图4(a)～(d)   48.4  6   7.8   5.2   26   7.5
  实施例56   图4(a)～(d)   55.2  6   7.1   5.2   17   5.1
  实施例57   图4(a)～(d)   35.5  9   8.4   5.5   28   7.1
  实施例58   图4(a)～(d)   41.9  9   8.9   5.3   27   7.6
  实施例59   图4(a)～(d)   48.4  9   7.9   5.1   27   7.1
  实施例60   图4(a)～(d)   35.5  9   8.1   5.2   27   7.1
  实施例61   图4(a)～(d)   41.9  9   83   5.1   25   7.2
  实施例62   图4(a)～(d)   48.4  9   7.8   4.9   26   7.1
  实施例63   图5(a)、(b)   41.9  6   79   5.9   27   8.4
  实施例64   图5(a)、(b)   48.8  6   7.8   5.6   24   7.4
  实施例65   图5(a)、(b)   55.2  6   7.1   5.4   16   5
  实施例66   图5(e)、(f)   41.9  6   8.2   5.6   28   8.5
  实施例67   图6(a)～(d)   41.9  6   9.6   5.9   25   7.7
由表1～4和图10～17所示的结果可知，与比较例涉及的过滤器相比，实施例涉及的过滤器的再生极限值、热应答性、过滤器的压缩强度和等压强度均为良好的值。
根据本发明，由于由蜂窝结构体形成的过滤器的体积Y和入口侧的开口率X具有上述式(1)的关系，所以过滤器的尺寸(蜂窝结构体的尺寸)虽然很小，但是过滤器具有较长的寿命，进一步，由于机械强度和热应答性优异，裂纹极限高，可靠性优异。

Claims (21)

1.蜂窝结构体，其是具有蜂窝结构的柱状蜂窝结构体，大量贯通孔隔着壁部沿长度方向平行设置，且所述贯通孔在任意一侧的端部被封口；其特征在于，
所述大量贯通孔包括大容积贯通孔和小容积贯通孔，所述大容积贯通孔在废气的流入侧开口，垂直于长度方向的截面的面积相对大，所述小容积贯通孔在废气的流出侧开口，所述截面的面积相对小，
并且所述蜂窝结构体的体积Y(L)和入口侧的开口率X(％)具有下述式(1)的关系；
Y≤-1.1X+68.5    (1)
并且Y≤19、35≤X≤56，
以及在所述入口侧的开口率大于在出口侧的开口率。
2.如权利要求1所述的蜂窝结构体，其中，所述蜂窝结构体的体积Y(1)和所述入口侧的开口率X(％)具有下述式(2)的关系；
Y≤-1.1X+66.3    (2)
并且2.5≤Y≤19、35≤X≤56。
3.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，其用作内燃机的废气净化用蜂窝结构体时，所述蜂窝结构体的体积Y(L)、所述入口侧的开口率X(％)和所述内燃机的排气量V(L)具有下述式(3)的关系；
100V-400≤X·Y≤100V+100    (3)。
4.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，所述大容积贯通孔和所述小容积贯通孔的数目相等。
5.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其是通过用密封材料层将多个柱状的多孔质部件结合在一起构成的；所述多孔质部件中，隔着间隔壁在长度方向上平行设置着大量贯通孔。
6.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，所述大量贯通孔垂直于长度方向的截面的形状包括至少2种形状。
7.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，所述大容积贯通孔和/或所述小容积贯通孔垂直于长度方向的截面的形状是多边形。
8.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，所述大容积贯通孔和/或所述小容积贯通孔垂直于长度方向的截面的形状是八边形和四边形。
9.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，所述大容积贯通孔的截面的面积与所述小容积贯通孔的截面的面积的比为1.55～2.75。
10.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，所述大容积贯通孔和/或所述小容积贯通孔的垂直于长度方向的截面的角部附近是由曲线构成的。
11.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，相邻的所述大容积贯通孔在垂直于长度方向的截面的重心间距离和相邻的所述小容积贯通孔在垂直于长度方向的截面的重心间距离相等。
12.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，在隔开多个贯通孔的间隔壁的表面和/或间隔壁的内部负载有催化剂。
13.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，在大量贯通孔的内部，设置有平行于长度方向的凸部和/或凹部。
14.如权利要求13所述的蜂窝结构体，其中，所述凸部和/或凹部发挥作为选择性负载催化剂部位、颗粒捕集部位以及蜂窝结构体的耐热应力改善部位中的至少1个的作用。
15.如权利要求13所述的蜂窝结构体，其中，所述凸部和/或凹部设置在入口侧贯通孔共有的间隔壁上。
16.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，等压强度大于等于7MPa。
17.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，压缩强度大于等于18Mpa，该压缩强度是如下得到的：从蜂窝结构体切出具有至少2个和贯通孔垂直的平面的立体，设置该立体使贯通孔垂直于基座，从该立体的上部，以夹压的方式来施加负荷压力，由立体破损时的负荷计算所述压缩强度。
18.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，大量贯通孔的垂直于长度方向的截面的形状是1种形状，并且，包括至少2种截面面积。
19.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，主成分是选自SiC、Si3N4、钛酸铝、堇青石、莫来石、氧化铝、尖晶石、锂铝硅酸盐、Fe-Cr-Al类金属以及金属硅的至少1种。
20.如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其用于车辆的废气净化装置。
21.废气净化装置，其使用了权利要求20所述的蜂窝结构体。
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