CN107207370A - 蜂窝结构体 - Google Patents

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CN107207370A
CN107207370A CN201680008323.2A CN201680008323A CN107207370A CN 107207370 A CN107207370 A CN 107207370A CN 201680008323 A CN201680008323 A CN 201680008323A CN 107207370 A CN107207370 A CN 107207370A
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CN
China
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honeycomb
structured body
supporting projections
honeycomb structured
wall
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English (en)
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青木崇志
胁田伦弘
畠山由章
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Honda Motor Co Ltd
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
NGK Insulators Ltd
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Abstract

本发明提供一种蜂窝结构体，该蜂窝结构体的耐热冲击性较高，并且，在将蜂窝结构体用作过滤器时使用的罐体内，能够有效地抑制蜂窝结构体的偏离。蜂窝结构体100包括：柱状的蜂窝结构部107，该柱状的蜂窝结构部107具有区划形成多个隔室104的多孔质的隔壁101以及包围隔壁101的多孔质的外壁105，该多个隔室104从流入端面102延伸至流出端面103；多孔质的支撑突起部106，该多孔质的支撑突起部106从外壁105的外周伸出而设置成外壁105的至少一部分暴露出来；以及封孔部120，该封孔部120配设于隔室104的开口部，支撑突起部106具有支柱部106a及侧壁部106b，蜂窝结构部107的隔壁101及外壁105以及支撑突起部106的支柱部106a及侧壁部106b全部是通过将陶瓷原料成型而一体形成的。

Description

蜂窝结构体
技术领域
本发明涉及蜂窝结构体。更详细而言，涉及防止在收纳于对蜂窝结构体进行收纳的罐体时在罐体内发生偏离、耐热冲击性优异、且容易制造的蜂窝结构体。
背景技术
蜂窝结构体被广泛用于过滤器、催化剂载体等，特别是被广泛用作汽油发动机、柴油发动机等内燃机、燃烧装置的尾气净化用或尾气处理用的催化剂载体、过滤器等。
特别是，对于用于汽油发动机车辆、柴油发动机车辆等的尾气净化用催化剂载体、过滤器等的蜂窝结构体，从环境问题考虑，为了应对逐年强化的尾气限制，要求提高净化性能。针对于此，作为蜂窝结构体，要求轻量化，以便提高催化剂的升温速度而使其早期活化。另一方面，从开发发动机的方面考虑，显著地显示出低耗油量、高输出化的意向，为了应对该状况，对于蜂窝结构体还要求压力损失降低。另外，为了将蜂窝结构体作为过滤器而长期继续使用，必须使堆积于蜂窝结构体的粒子状物质(Particulate Matter；以下有时称为“PM”)燃烧除去。并且，从该粒子状物质的燃烧效率的方面考虑，还优选蜂窝结构体的热容量较低，要求轻量化。此外，将蜂窝结构体用作担载有催化剂的过滤器的情况下，为了提高净化性能，还要求使催化剂担载量增大。以往，该蜂窝结构体以收纳于对蜂窝结构体进行收纳的罐体(以下有时称为“装罐(canning)”)的状态进行使用。
如上所述的课题可通过使蜂窝结构体的隔壁的厚度变薄或者使基材的气孔率变高来解决。但是，如果使蜂窝结构体的隔壁变薄或者使基材的气孔率变高，则难以确保蜂窝结构体的等静压强度。如果蜂窝结构体的等静压强度较低，则在收纳于罐体时，蜂窝结构体有时因施加到蜂窝结构体的外周的把持压力而破损。另外，如果为了避免蜂窝结构体破损而降低把持压力，则存在以下问题：在尾气压力施加于蜂窝结构体时或对蜂窝结构体施加振动时，蜂窝结构体会从规定的收纳位置偏离。
于是，为了解决如上所述的问题，对于面向柴油发动机的尾气净化用蜂窝结构体，公开了一种在外壁设置凹凸部而抑制蜂窝结构体从规定的收纳位置偏离的蜂窝结构体(参见专利文献1)。对于专利文献1的蜂窝结构体，对利用挤压成型进行成型而得到的蜂窝成型体进行烧成，将外壁磨削后，利用外周涂层材料设置外壁，从而具有设置在外壁上的凹凸部。通过像这样进行构成，即便蜂窝结构体的隔壁的气孔率较高(即、等静压强度较低)的情况下，也能够利用凹凸部将蜂窝结构体把持于罐体，因此，不需要施加较高的把持压力。该蜂窝结构体优选作为面向尾气温度较低的柴油发动机的尾气净化过滤器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005－125182号公报
发明内容
但是，与柴油发动机的尾气温度相比，汽油发动机的尾气温度较高。因此，作为面向汽油发动机的尾气净化过滤器，如果使用具有由外周涂层材料形成的外壁的蜂窝结构体，则存在以下问题。即，由于蜂窝结构体与外周涂层材料的热膨胀率存在差异，所以存在以下问题：在暴露在高温的尾气中时，在蜂窝结构体与外周涂层材料的边界产生热应力，导致蜂窝结构体的耐热冲击性变得不充分。另外，即便是柴油发动机，尾气温度也有时因蜂窝结构体的安装位置而与汽油发动机相同，存在具有外周涂层材料的蜂窝结构体的耐热冲击性变得不充分的问题。
本发明是鉴于该问题而实施的。根据本发明，提供一种蜂窝结构体的隔壁可以变薄、另外、基材的气孔率可以提高、蜂窝结构体在罐体内不易发生偏离、耐热冲击性优异的蜂窝结构体。
根据本发明，提供以下所示的蜂窝结构体。
[1]一种蜂窝结构体，其包括：柱状的蜂窝结构部，该柱状的蜂窝结构部具有区划形成多个隔室的多孔质的隔壁以及包围所述隔壁的多孔质的外壁，该多个隔室从流入端面延伸至流出端面，构成流体的流路；多孔质的支撑突起部，该多孔质的支撑突起部从所述外壁的外周伸出而设置成所述外壁的至少一部分暴露出来；以及封孔部，该封孔部配设于所述流入端面上的规定隔室的开口部以及所述流出端面上的其余隔室的开口部；所述支撑突起部具有从所述外壁的外周朝向该外壁的外侧突出的多个支柱部以及被所述支柱部支撑的至少1个侧壁部，所述蜂窝结构部的所述隔壁及所述外壁以及所述支撑突起部的所述支柱部及所述侧壁部全部是通过将陶瓷原料成型而一体形成的。
[2]根据所述[1]中记载的蜂窝结构体，其中，所述蜂窝结构部和所述支撑突起部的气孔率均为46％～75％。
[3]根据所述[1]或[2]中记载的蜂窝结构体，其中，所述蜂窝结构部和所述支撑突起部的平均细孔径均为11μm～30μm。
[4]根据所述[1]～[3]中的任意一项中记载的蜂窝结构体，其中，所述蜂窝结构部的所述隔壁的厚度为0.14mm～0.41mm。
[5]根据所述[1]～[4]中的任意一项中记载的蜂窝结构体，其中，所述支撑突起部在多个所述支柱部彼此之间还具有多个梁部，该多个梁部是通过与所述支柱部一体地形成而配设的。
[6]根据所述[5]中记载的蜂窝结构体，其中，所述支撑突起部具有通过所述蜂窝结构部的所述外壁、所述支撑突起部的所述支柱部、所述支撑突起部的所述梁部、以及所述支撑突起部的所述侧壁部区划得到的支撑突起部隔室，所述支撑突起部隔室为从所述支撑突起部的所述流入端面侧贯穿至所述流出端面侧的贯通孔。
[7]根据所述[5]或[6]中记载的蜂窝结构体，其中，在与所述隔室延伸的方向垂直的截面处，所述隔壁的厚度、所述支柱部的厚度、以及所述梁部的厚度相同。
[8]根据所述[5]～[7]中的任意一项中记载的蜂窝结构体，其中，形成于所述蜂窝结构部的所述隔室的隔室密度和形成于所述支撑突起部的所述支撑突起部隔室的隔室密度相同。
[9]根据所述[1]～[8]中的任意一项中记载的蜂窝结构体，其中，所述蜂窝结构部的所述外壁中的没有被所述支撑突起部覆盖的部分的表面积S1除以所述蜂窝结构部的所述外壁中的被所述支撑突起部覆盖的部分的表面积S2与所述表面积S1之和而得到的值满足下述的式(1)。
0.01＜S2/(S1+S2)＜0.80···(1)
对于本发明的蜂窝结构体，在将蜂窝结构体收纳于罐体并用作过滤器、催化剂载体等时，能够有效地抑制蜂窝结构体在罐体内发生偏离。另外，本发明的蜂窝结构体是蜂窝结构部和支撑突起部一体形成的，由于外壁没有使用外周涂层材料，所以耐热冲击性优异。此外，如上所述，本发明的蜂窝结构体的耐热冲击性优异，因此，能够实现隔壁的高气孔率化，在将催化剂涂布在隔壁内的情况下，压力损失较低，并且，蜂窝结构体的热容量较小，所以能够缩短催化剂活化所需的时间。
更具体而言，本发明的蜂窝结构体包括多孔质的支撑突起部，该多孔质的支撑突起部从外壁的外周伸出而设置成外壁的一部分暴露出来。另外，支撑突起部具有从外壁的外周朝向该外壁的外侧突出的多个支柱部以及被支柱部支撑的至少1个侧壁部。并且，本发明的蜂窝结构体中，蜂窝结构部的隔壁及外壁以及支撑突起部的支柱部及侧壁部全部是通过将陶瓷原料成型而一体形成的。即，本发明的蜂窝结构体中，蜂窝结构部的外壁与其它构成部件(例如、隔壁、支柱部及侧壁部)一体成型，而不是外周涂层材料。因此，蜂窝结构体的耐热冲击性非常高。此处，本发明的蜂窝结构体包括从外壁的外周伸出而设置的多孔质的支撑突起部，由此，在收纳于罐体内时，能够通过支撑突起部来抑制蜂窝结构部在隔室延伸的方向上移动。因此，对于本发明的蜂窝结构体，不需要对该蜂窝结构体施加较高的把持压力。因此，即便在因使蜂窝结构体的隔壁变薄或者使基材的气孔率提高而导致蜂窝结构体的等静压强度降低的情况下，也能够抑制蜂窝结构体因把持压力而破损。
附图说明
图1A是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的、从流入端面侧观察而得到的立体图。
图1B是从流入端面侧观察图1A所示的蜂窝结构体而得到的俯视图。
图1C是示意性地表示图1B的A－A’截面的截面图。
图1D是示意性地表示图1C的B－B’截面的截面图。
图2A是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的另一实施方式的、从流入端面侧观察而得到的立体图。
图2B是从流入端面侧观察图2A所示的蜂窝结构体而得到的俯视图。
图2C是示意性地表示图2B的C－C’截面的截面图。
图2D是示意性地表示图2C的D－D’截面的截面图。
图3是从流入端面侧观察本发明的蜂窝结构体的又一实施方式而得到的俯视图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明，但是，本发明并不限定于以下的实施方式。因此，应当理解：在不脱离本发明的主旨的范围内，基于本领域技术人员的通常知识，对以下的实施方式进行适当的变更、改良等而得到的实施方式也落入本发明的范围。
(1)蜂窝结构体：
本发明的蜂窝结构体的一个实施方式是图1A～图1D所示的蜂窝结构体100。如图1A～图1D所示，蜂窝结构体100包括：柱状的蜂窝结构部107、设置于该蜂窝结构部107的多孔质的支撑突起部106、以及配设于隔室104的开口部的封孔部120。蜂窝结构部107具有区划形成多个隔室104的多孔质的隔壁101以及包围隔壁101的多孔质的外壁105，该多个隔室104构成流体的流路并从流入端面102延伸至流出端面103。支撑突起部106从外壁105的外周伸出而设置成蜂窝结构部107的外壁105的至少一部分暴露出来。该支撑突起部106具有从外壁105的外周朝向该外壁105的外侧突出的多个支柱部106a以及被支柱部106a支撑的1个侧壁部106b。封孔部120配设于流入端面102上的规定隔室104的开口部以及流出端面103上的其余隔室104的开口部，对隔室104的一方的开口部进行密封。本实施方式的蜂窝结构体100中，蜂窝结构部107的隔壁101及外壁105以及支撑突起部106的支柱部106a及侧壁部106b全部是通过将陶瓷原料成型而一体形成的。
如上所述，本实施方式的蜂窝结构体100中，蜂窝结构部107的外壁105与隔壁101、支柱部106a及侧壁部106b等其它构成部件一体成型，而不是通过外周涂层材料形成的。因此，本实施方式的蜂窝结构体100的耐热冲击性非常高。另外，本实施方式的蜂窝结构体100包括从外壁105的外周伸出而设置的多孔质的支撑突起部106。因此，在收纳于罐体内时，能够通过支撑突起部106来有效地抑制蜂窝结构部107在隔室延伸的方向上移动。因此，对于本实施方式的蜂窝结构体100，不需要对该蜂窝结构体100施加较高的把持压力。因此，即便在因使蜂窝结构体100的隔壁101变薄或者使基材的气孔率变高而导致蜂窝结构体100的等静压强度降低的情况下，也能够抑制蜂窝结构体100因把持压力而破损。
图1A是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的、从流入端面侧观察而得到的立体图。图1B是从流入端面侧观察图1A所示的蜂窝结构体而得到的俯视图。图1C是示意性地表示图1B的A－A’截面的截面图。图1D是示意性地表示图1C的B－B’截面的截面图。
此处，所谓“一体形成”，是指通过使用陶瓷原料的一体成型等而无缝连续地形成有隔壁101、外壁105、支柱部106a及侧壁部106b。即，蜂窝结构部107和支撑突起部106借助接合材料而接合、通过对蜂窝结构部107使用涂层材料等而形成有外壁105、支撑突起部106均不是“一体形成”。
所谓“隔室延伸的方向”，是指柱形的蜂窝结构部的中心轴方向。例如，图1A所示的圆柱形的蜂窝结构部107中，所谓“隔室104延伸的方向”，是指圆柱形的蜂窝结构部107的中心轴方向。
所谓“外壁105的一部分暴露出来”，是指蜂窝结构部107的外壁105没有被支撑突起部106覆盖。此处，“外壁105的被支撑突起部106覆盖的部分”可以如下规定。首先，假想从支撑突起部106的实体部分的全部点朝向通过蜂窝结构部107的中心且在蜂窝结构部107的隔室104延伸的方向上延伸的线、亦即中心线画垂线。然后，蜂窝结构部107的外壁105与上述各垂线相交的交点的集合为“外壁105的被支撑突起部106覆盖的部分”。因此，外壁105的表面中的上述“被支撑突起部106覆盖的部分(交点的集合)”以外的部分为没有被支撑突起部106覆盖的部分。应予说明，“蜂窝结构部的中心”是在蜂窝结构部的与隔室延伸的方向垂直的截面处成为截面的几何重心的点。
本实施方式的蜂窝结构体100的支撑突起部106具有：多个支柱部106a、被支柱部106a支撑的1个侧壁部106b、以及配置在支柱部106a彼此之间的多个梁部106c。支撑突起部106的多个支柱部106a分别从蜂窝结构部107的外壁105的外周伸出。多个梁部106c在支柱部106a彼此之间配设成横跨该支柱部106a。梁部106c也通过使用陶瓷原料的一体成型等而与隔壁101、支柱部106a及侧壁部106b一体成型。通过设置该梁部106c，能够使支撑突起部106的机械强度得到提高，能够有效地抑制支撑突起部隔室108发生破损。此处，本说明书中，“支柱部106a”的一部分(例如、其一端)从外壁105的外周伸出(换言之，与外壁105的外周接触)。另外，本说明书中，“梁部106c”仅与支柱部106a接触，或者与支柱部106a及侧壁部106b接触，而不与外壁105的外周接触。
支撑突起部106具有多个支柱部106a、多个梁部106c、以及侧壁部106b的情况下，支撑突起部106具有通过外壁105、支柱部106a、梁部106c、以及侧壁部106b区划而得到的空间。以下，将该空间称为“支撑突起部隔室108”。支撑突起部隔室108优选为从支撑突起部106的流入端面侧贯穿至流出端面侧的贯通孔。即，本实施方式的蜂窝结构体100中，在蜂窝结构部107的外壁105的内部形成有多个隔室104，在外壁105与侧壁部106b之间形成有多个支撑突起部隔室108。隔室104是通过隔壁101区划形成的，支撑突起部隔室108是通过支柱部106a及梁部106c区划形成的。该支撑突起部隔室108形成于支撑突起部106，由此，蜂窝结构部107及支撑突起部106的结构得到稳定。例如，如果支撑突起部106为密实结构物，则在将陶瓷原料成型时等，该陶瓷原料有时会偏在支撑突起部106侧的部分，蜂窝结构部107的隔壁101、外壁105有时会发生成型不良。
本实施方式的蜂窝结构体100中，在与隔室104延伸的方向垂直的截面处，隔壁101的厚度、支柱部106a的厚度、以及梁部106c的厚度可以相同，也可以不同。但是，本实施方式的蜂窝结构体100中，优选在上述截面处，隔壁101的厚度、支柱部106a的厚度、以及梁部106c的厚度相同。通过像这样进行构成，在通过挤压成型等制作蜂窝结构体100时，成型用的金属模具的构成变得简单。另外，通过像这样进行构成，具有如下优点：在挤压成型时，能够均匀地挤压生坯，不会出现不均匀挤压时发生的隔壁变形，由此，能够抑制强度降低。
本实施方式的蜂窝结构体100中，优选形成于蜂窝结构部107的隔室104的隔室密度和形成于支撑突起部106的支撑突起部隔室108的隔室密度相同。通过像这样进行构成，在通过挤压成型等制作蜂窝结构体100时，成型用的金属模具的构成变得简单。
本实施方式的蜂窝结构体100中，优选形成于蜂窝结构部107的隔室104的隔室密度和形成于支撑突起部106的支撑突起部隔室108的隔室密度相同。通过像这样进行构成，具有如下优点：在通过挤压成型等制作蜂窝结构体100时，成型用的金属模具的构成变得简单。形成于蜂窝结构部107的隔室104的隔室密度例如优选为15.5～93个/cm2，进一步优选为31～77.5个/cm2，特别优选为46.5～62个/cm2。如果隔室104的隔室密度低于15.5个/cm2，则在用作过滤器时，过滤面积变小，烟尘堆积时的压力损失上升有时会非常高。如果隔室104的隔室密度大于93个/cm2，则有时会因烟尘而堵塞流路，导致压力损失增大。关于支撑突起部隔室108的隔室密度，还可以举出与上述的形成于蜂窝结构部107的隔室104的隔室密度同样的数值范围作为优选例。
本实施方式的蜂窝结构体100中，优选形成于蜂窝结构部107的隔室104的开口面积和形成于支撑突起部106的支撑突起部隔室108的开口面积相同。通过像这样进行构成，具有如下优点：在通过挤压成型等制作蜂窝结构体100时，成型用的金属模具的构成变得简单。此处，所谓“隔室104的开口面积”，是指隔室104的周围全部被隔壁101区划而得到的1个隔室104的开口部分的面积。另外，所谓“支撑突起部隔室108的开口面积”，是指支撑突起部隔室108的周围全部被支柱部106a及梁部106c区划而得到的1个支撑突起部隔室108的开口部分的面积。
如上所述，本实施方式的蜂窝结构体100可以将在配设有支撑突起部106的部分具有由蜂窝结构部107和支撑突起部106构成的双管结构的蜂窝结构体作为优选的方案。
蜂窝结构部107的隔室104的形状没有特别限定，在与隔室延伸的方向垂直的截面处，优选为三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等多边形、圆形或椭圆形，也可以为其它不规则形状。
本实施方式的蜂窝结构体的隔壁、外壁、支柱部、梁部及侧壁部全部是通过将陶瓷原料成型而一体形成的。由此，本实施方式的蜂窝结构体构成为：在隔壁、外壁、支柱部、梁部及侧壁部之间没有缝隙，使得各构成部件的热膨胀率为非常接近的值(或相同)。因此，即便蜂窝结构体被用作尾气净化过滤器而处于高温尾气流动的状况下，也能够有效地抑制蜂窝结构部的外壁及支撑突起部发生破损。另一方面，像以往的蜂窝结构体那样，利用外周涂层材料等对蜂窝结构体的外壁等进行涂覆时，即便外壁等和外周涂层材料等为相同的材质，两者的热膨胀率也会产生显著的差异。以下，有时将利用外周涂层材料形成外壁的蜂窝结构体称为“外周涂层蜂窝结构体”。特别是，将外周涂层蜂窝结构体用作高温尾气流动的尾气净化过滤器的情况下，外周涂层蜂窝结构体的耐热冲击性有时因各部件的热膨胀率的差异而不充分。例如，将堇青石化原料挤压成型并涂布有堇青石质的外周涂层材料的外周涂层蜂窝结构体中，热膨胀率因如下理由而产生差异。堇青石化原料中的六角板状结晶、亦即高岭石在通过挤压成型用的金属模具时沿着隔壁的面内取向。在之后的烧成过程中，相对于高岭土的结晶而言，在直角方向上生成六棱柱状的堇青石结晶，因此，形成为堇青石结晶的c轴方向与蜂窝结构体的隔壁面平行。堇青石结晶的热膨胀系数具有各向异性，因此，将堇青石化原料挤压成型后进行烧成而得到的蜂窝结构体的热膨胀率和结晶没有取向的状态的堇青石的热膨胀率不同。因此，在挤压成型而得到的堇青石质的蜂窝结构体上还具有作为外周涂层材料涂布的堇青石质的外壁的外周涂层蜂窝结构体的耐热冲击性有时会降低。
以往的蜂窝结构体中，从确保蜂窝结构体的等静压强度并确保蜂窝结构体在罐体中的收纳性的观点考虑，无法提高蜂窝结构体的隔壁及外壁的气孔率。但是，本实施方式的蜂窝结构体由于隔壁、外壁、支柱部及侧壁部全部一体形成，所以，即便等静压强度比以往的蜂窝结构体低，也能够确保良好的收纳性。另外，如上所述，隔壁、外壁、支柱部及侧壁部全部一体形成，因此，耐热冲击性也优异，所以能够提高蜂窝结构部的隔壁的气孔率。像这样实现了隔壁的高气孔率化，由此，将催化剂涂布在隔壁内的情况下，压力损失较低，并且，蜂窝结构体的热容量较小，所以能够缩短催化剂活化所需的时间。蜂窝结构部的隔壁及外壁的气孔率优选为46～75％，进一步优选为50～75％，特别优选为55～75％。以下，有时将蜂窝结构部的隔壁及外壁的气孔率简称为“蜂窝结构部的气孔率”。如果蜂窝结构部的隔壁及外壁的气孔率为46％以下，则压力损失有时会变高，如果蜂窝结构部的隔壁及外壁的气孔率为75％以上，则蜂窝结构部的等静压强度有时会不充分。蜂窝结构部的气孔率为利用水银压入法测定得到的值。
本实施方式的蜂窝结构体中，支撑突起部的气孔率优选为46～75％，进一步优选为50～75％，特别优选为55～75％。支撑突起部的气孔率为支柱部的气孔率与侧壁部的气孔率的平均气孔率。但是，支撑突起部具有支柱部、梁部及侧壁部的情况下，支撑突起部的气孔率为支柱部的气孔率、梁部的气孔率、以及侧壁部的气孔率的平均气孔率。也优选蜂窝结构部的气孔率和支撑突起部的气孔率均为46～75％。蜂窝结构部的气孔率与支撑突起部的气孔率的差值优选为3％以下，进一步优选为2％以下。通过像这样进行构成，蜂窝结构部的热容量和支撑突起部的热容量为非常接近(或相同)的值，抑制了边界部的应力集中，蜂窝结构体的耐热冲击性优异。蜂窝结构部和支撑突起部的气孔率为利用水银压入法测定得到的值。
本实施方式的蜂窝结构体中，蜂窝结构部和支撑突起部的平均细孔径优选均为11～30μm，进一步优选均为11～25μm。蜂窝结构部和支撑突起部的平均细孔径为利用水银压入法测定得到的值。
本实施方式的蜂窝结构体中，优选蜂窝结构部的隔壁及外壁、以及支撑突起部的支柱部、梁部、及侧壁部的气孔率均为46～75％且蜂窝结构部和支撑突起部的平均细孔径均为11～30μm。进一步优选蜂窝结构部的隔壁及外壁、以及支撑突起部的支柱部、梁部、及侧壁部的气孔率均为55～75％且蜂窝结构部和支撑突起部的平均细孔径均为11～25μm。通过像这样进行构成，实现了隔壁的高气孔率化，将催化剂涂布在隔壁内的情况下，压力损失较低，并且，蜂窝结构体的热容量较小，所以，能够缩短催化剂活化所需的时间。
蜂窝结构部的隔壁的厚度优选为0.14～0.41mm，进一步优选为0.14～0.33mm，特别优选为0.14～0.31mm。如果隔壁的厚度比0.14mm薄，则蜂窝基材的强度有时会降低。如果隔壁的厚度比0.41mm厚，则压力损失有时会增大。另外，对从汽油发动机排出的尾气进行处理的情况下，由于从汽油发动机排出的尾气中的PM量比从柴油发动机排出的尾气中的PM量少，所以对隔室因PM而堵塞的担心较少，能够增大隔室密度。因此，为了使蜂窝结构体的强度与捕集性能的平衡良好，优选隔壁的厚度为0.14～0.31mm。隔壁的厚度为通过利用光学显微镜观察蜂窝结构体的与隔室延伸的方向垂直的截面的方法测定得到的值。
蜂窝结构部的与隔室延伸的方向垂直的截面处的、支柱部的厚度优选为0.14～0.41mm，进一步优选为0.14～0.33mm，特别优选为0.14～0.31mm。如果支柱部的厚度比0.14mm薄，则支柱部的强度有时会降低。如果支柱部的厚度比0.41mm厚，则有时很难将蜂窝结构体挤压成型，另外，蜂窝结构体的质量有时会变重。另外，蜂窝结构部的与隔室延伸的方向垂直的截面处的、梁部的厚度优选与支柱部的厚度相同。此外，如上所述，蜂窝结构部的与隔室延伸的方向垂直的截面处的、支柱部及梁部的厚度更优选为与蜂窝结构部的隔壁的厚度相同。另外，鉴于提高支撑突起部的机械强度，可以使支柱部及梁部的厚度比蜂窝结构部的隔壁的厚度厚。
蜂窝结构部的与隔室延伸的方向垂直的截面处的、外壁的厚度优选为0.2～3.0mm，进一步优选为0.3～2.5mm，特别优选为0.4～2.0mm。通过像这样进行构成，具有如下优点：催化工序、装罐工序(在罐体中收纳的工序)中，外壁不会损坏，且能够抑制因过滤器有效面积减少而导致的压力损失上升。
蜂窝结构部的与隔室延伸的方向垂直的截面处的、侧壁部的厚度优选为0.2～3.0mm，进一步优选为0.3～2.5mm，特别优选为0.4～2.0mm。如果侧壁部的厚度比0.2mm薄，则侧壁部的强度有时会降低。如果侧壁部的厚度比3.0mm厚，则为了收纳蜂窝结构体，有时必须确保较大的空间。应予说明，侧壁部的厚度为从与外壁对置的侧壁部的第一面(内表面)至该侧壁部的与上述第一面相反一侧的第二面(外表面)的最短距离。
对支撑突起部在隔室延伸的方向上的长度L2没有特别限制。例如，支撑突起部在隔室延伸的方向上的长度L2除以蜂窝结构部在隔室延伸的方向上的长度L1得到的值、亦即“L2/L1”优选为0.01以上且0.8以下。“L2/L1”进一步优选为0.03以上且低于0.5，特别优选为0.05以上且低于0.2。以下，有时将支撑突起部在隔室延伸的方向上的长度L2简称为“支撑突起部的长度L2”。另外，有时将蜂窝结构部在隔室延伸的方向上的长度L1简称为“蜂窝结构部的长度L1”。蜂窝结构部的长度L1为从蜂窝结构部的流入端面至流出端面的长度。支撑突起部的长度L2为从支撑突起部的流入端面侧的端面至流出端面侧的端面的长度。如果“L2/L1”低于0.01，则支撑突起部的机械强度有时会降低。如果“L2/L1”超过0.8，则支撑突起部的长度L1过长，从而，例如在使用了蜂窝结构体的尾气净化装置中，有时需要过剩的设置空间。特别是，在设置空间有限的车载用途中，通过缩短支撑突起部的长度，能够实现省空间化。
本实施方式的蜂窝结构体包括支撑突起部，该支撑突起部从蜂窝结构部的外周伸出而设置成蜂窝结构部的外壁的至少一部分暴露出来。该支撑突起部具有从外壁的外周朝向该外壁的外侧突出的多个支柱部，且具有被该支柱部支撑的至少1个侧壁部。此处，使蜂窝结构部的外壁中的没有被支撑突起部覆盖的部分(暴露出来的部分)的表面积为S1，使蜂窝结构部的外壁中的被支撑突起部覆盖的部分的表面积为S2。对于本实施方式的蜂窝结构体的支撑突起部，表面积S2的值除以表面积S1与表面积S2的和得到的值、亦即“S2/(S1+S2)”优选大于0.01且低于0.8。“S2/(S1+S2)”的值进一步优选为大于0.03且低于0.5，特别优选为大于0.05且低于0.2。如果“S2/(S1+S2)”的值低于0.01，则相对于蜂窝结构部整体的表面积(S1+S2)而言，表面积S2的比例过小，从而支撑突起部的机械强度有时会降低。例如，蜂窝结构体在罐体中收纳时，支撑突起部有时会因支柱部产生的剪断应力而破损。如果“S2/(S1+S2)”的值为0.8以上，则相对于蜂窝结构部整体的表面积(S1+S2)而言，表面积S2的比例过大，从而有时难以将蜂窝结构体收纳于罐体内。
被支撑突起部覆盖的部分的表面积S2如下定义。假想从支撑突起部的实体部分的全部点朝向通过蜂窝结构部的中心且在蜂窝结构部的隔室延伸的方向上延伸的线、亦即中心线画垂线。此处，“蜂窝结构部的中心”是在蜂窝结构部的与隔室延伸的方向垂直的截面处成为截面的几何重心的点。蜂窝结构部的外壁与上述各垂线相交的交点的集合为“外壁的被支撑突起部覆盖的部分”。因此，上述的“外壁的被支撑突起部覆盖的部分(交点的集合)”的面积为“被支撑突起部覆盖的部分的表面积S2”。另一方面，外壁的表面中的上述“被支撑突起部覆盖的部分(交点的集合)”以外的部分为没有被支撑突起部覆盖的部分。因此，上述的“没有被支撑突起部覆盖的部分”的面积为“没有被支撑突起部覆盖的部分(暴露出来的部分)的表面积S1”。S1与S2的和为蜂窝结构部的外壁的几何表面积。
对蜂窝结构部的与隔室延伸的方向垂直的截面处的、蜂窝结构部的形状(以下，有时简称为“蜂窝结构部的截面形状”。)没有特别限制。优选为三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等多边形、圆形或椭圆形，也可以为其它不规则形状。另外，蜂窝结构部的大小没有特别限定，但是，在隔室延伸的方向上的长度优选为40～381mm。通过使其在该范围内，能够在有限的空间的范围内确保与来自各种发动机的PM排出量相对应的捕集容积。如果在隔室延伸的方向上的长度比40mm短，则无法确保充分的过滤面积，捕集性能有时会劣化。另外，如果在隔室延伸的方向上的长度比381mm长，则不太能够期待捕集性能的提高，反倒是压力损失有时会增大。如果考虑捕集性能与压力损失的平衡，则蜂窝结构部的长度进一步优选为70～330mm，特别优选为100～305mm。如果像这样进行构成，则将多个蜂窝结构体串联配置于罐体内的情况下，非常有效。在上述范围内，与发动机排气量、输出相对应地适当选定蜂窝结构部的底面的直径。
蜂窝结构部及支撑突起部优选以陶瓷为主成分。作为蜂窝结构部及支撑突起部的材质，具体而言，优选为从由堇青石、多铝红柱石、氧化铝、尖晶石、碳化硅、硅－碳化硅系复合材料、碳化硅－堇青石系复合材料、硅酸锂铝以及钛酸铝构成的组中选择的至少一种。这些物质中，优选耐热冲击性优异的堇青石。另外，在“以陶瓷为主成分”时，是指含有占整体的90质量％以上的陶瓷。
在蜂窝结构体100的、隔室104的流入端面102侧或流出端面103侧的端部配设有对该隔室104的开口部进行密封的封孔部120。因此，本实施方式的蜂窝结构体100中的蜂窝结构部107作为用于净化尾气的尾气净化过滤器发挥作用。如上所述，本实施方式的蜂窝结构体100中，隔壁101、外壁105、支柱部106a及侧壁部106b全部是通过将陶瓷原料成型而一体形成的，因此，耐热冲击性优异。因此，本实施方式的蜂窝结构体100可以优选用作面向尾气温度容易成为高温的汽油发动机的尾气净化过滤器。
本实施方式的蜂窝结构体100中，优选：在流入端面102侧配设有封孔部120的规定隔室104和在流出端面103侧配设有封孔部120的其余隔室104交错配置。封孔部120的材质没有特别限制，但是，优选以陶瓷为主成分。封孔部120的材质可以与蜂窝结构部107的隔壁101等的材质相同，也可以不同。
本实施方式的蜂窝结构体100中，从蜂窝结构部107的外壁105至侧壁部106b的距离t优选为3～20mm，进一步优选为3～15mm，特别优选为5～10mm。此处，从蜂窝结构部107的外壁105至侧壁部106b的距离t为从外壁105的外侧的面至侧壁部106b的内侧的面的最短距离。如果距离t比3mm短，则支撑突起部的钩挂部分变短，有时无法充分地抑制蜂窝结构体的偏离。如果距离t比20mm长，则支撑突起部过大，从而为了收纳蜂窝结构体，有时必须确保较大的空间。例如，作为收纳蜂窝结构体的罐体，有时必须过大。
本实施方式的蜂窝结构体可以在隔壁的至少一部分担载有催化剂、例如三元催化剂。更详细而言，优选在构成蜂窝结构体的蜂窝结构部的隔壁担载有催化剂。蜂窝结构体的每单位体积的催化剂的担载量优选为10～300g/升，进一步优选为10～250g/升，最优选为10～200g/升。如果担载量比10g/升少，则催化剂效果有时很难发挥出来。如果担载量比300g/升多，则隔壁的细孔有时堵塞，由此，压力损失增大，导致捕集效率明显降低。
在本实施方式的蜂窝结构体担载催化剂的情况下，催化剂优选包含从由三元催化剂、SCR催化剂、NOx吸储催化剂、氧化催化剂构成的组中选择的1种以上。所谓三元催化剂，是指主要对烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)进行净化的催化剂。作为三元催化剂，例如可以举出包含铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)的催化剂。SCR催化剂为对被净化成分进行选择还原的催化剂。特别是，本实施方式的蜂窝催化剂体中，SCR催化剂优选为对尾气中的NOx进行选择还原的NOx选择还原用SCR催化剂。作为NOx选择还原用SCR催化剂，可以举出对尾气中的NOx进行选择还原而净化的催化剂作为优选例。另外，作为SCR催化剂，可以举出被金属置换的沸石。作为对沸石进行金属置换的金属，可以举出铁(Fe)、铜(Cu)。作为沸石，可以举出β沸石作为优选例。另外，SCR催化剂可以为含有从由钒及二氧化钛构成的组中选择的至少1种作为主成分的催化剂。作为NOx吸储催化剂，可以举出碱金属和/或碱土金属等。作为碱金属，可以举出钾、钠、锂等。作为碱土金属，可以举出钙等。作为氧化催化剂，可以举出含有贵金属的物质。作为氧化催化剂，具体而言，优选含有从由铂、钯及铑构成的组中选择的至少一种的物质。
接下来，对本发明的蜂窝结构体的另一实施方式进行说明。本实施方式的蜂窝结构体是图2A～图2D所示的蜂窝结构体200。对于本实施方式的蜂窝结构体200，通过支柱部106a及梁部106c形成的支撑突起部隔室108的内部被间隙填补部件220填上，除此以外，与图1A～图1D所示的蜂窝结构体100同样地构成。通过像这样利用间隙填补部件220将支撑突起部隔室108的内部填上，能够使支撑突起部106的强度增大。
图2A是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的另一实施方式的、从流入端面侧观察而得到的立体图。图2B是从流入端面侧观察图2A所示的蜂窝结构体而得到的俯视图。图2C是示意性地表示图2B的C－C’截面的截面图。图2D是示意性地表示图2C的D－D’截面的截面图。图2A～图2D中，对与图1A～图1D所示的蜂窝结构体100同样的构成部件赋予相同的符号，有时省略其说明。
间隙填补部件220可以如下制造，即，例如将蜂窝结构体100挤压成型后，在支撑突起部隔室108的内部填充浆料状的材料，由此制作间隙填补部件220。另外，可以在将蜂窝结构体100挤压成型、使其干燥后，或者，在将蜂窝结构体100挤压成型、干燥、烧成后，填充浆料状的材料，制作间隙填补部件220。
间隙填补部件220可以通过例如与封孔部120同样的材料来制作。图2C中，间隙填补部件220在支撑突起部隔室108的内部被填充到流入端面侧至流出端面侧的整个区域，但是，例如也可以仅填充到流入端面侧至流出端面侧的一部分。
接下来，对本发明的蜂窝结构体的又一实施方式进行说明。本实施方式的蜂窝结构体是图3所示的蜂窝结构体300。本实施方式的蜂窝结构体300的、支柱部306a及梁部306c的厚度与蜂窝结构部107的隔壁的厚度不同。即，本实施方式的蜂窝结构体300的、形成于支撑突起部306的支撑突起部隔室308的形状和形成于蜂窝结构部107的隔室104的形状不同。本实施方式的蜂窝结构体300中的蜂窝结构部107与图1A～图1D所示的蜂窝结构体100的蜂窝结构部107同样地构成。图3是从流入端面侧观察本发明的蜂窝结构体的又一实施方式而得到的俯视图。图3中，对于与图1A～图1D所示的蜂窝结构体100同样的构成部件赋予相同的符号，有时省略其说明。
本实施方式的蜂窝结构体300中，也通过使用陶瓷原料的一体成型等而无缝连续地形成隔壁101、外壁105、支柱部306a、梁部306c及侧壁部306b。支柱部306a及梁部306c优选在蜂窝结构部107的与隔室延伸的方向垂直的截面处比隔壁101的厚度厚。通过像这样进行构成，能够使支撑突起部隔室308的机械强度得到提高。应予说明，图1A～图2D所示的支撑突起部106形成为从蜂窝结构部107的外壁105至侧壁部106b的距离t均匀地跨越整周。另外，图3所示的支撑突起部306相对于蜂窝结构部107而言也形成为从蜂窝结构部107的外壁105至侧壁部306b的距离t均匀地跨越整周。但是，本发明的蜂窝结构体中，从蜂窝结构部的外壁至侧壁部的距离t可以不均匀，另外，支撑突起部可以不跨越整周、而是间断地形成。
(2)蜂窝结构体的制造方法：
以下，对制造本发明的蜂窝结构体的方法进行说明。
首先，制作多孔质的蜂窝结构部和多孔质的支撑突起部。具体而言，首先，对成型原料进行混炼，制成生坯。成型原料优选为在陶瓷原料中加入了分散介质及添加剂的物质。作为添加剂，可以举出有机粘合剂、造孔剂、表面活性剂等。作为分散介质，可以举出水等。
作为陶瓷原料，优选为从由堇青石化原料、多铝红柱石、氧化铝、尖晶石、碳化硅、硅－碳化硅系复合材料、碳化硅－堇青石系复合材料、硅酸锂铝以及钛酸铝构成的组中选择的至少一种。这些物质中，优选热膨胀系数较小且耐热冲击性优异的堇青石化原料。
通过调整使用的陶瓷原料的粒径及配合量、以及添加的造孔剂的粒径及配合量，能够得到所期望的气孔率、平均细孔径的蜂窝结构体。
作为对成型原料进行混炼而形成生坯的方法，没有特别限制，例如可以举出使用捏合机、真空练泥机等的方法。
接下来，将得到的生坯进行挤压成型而得到蜂窝成型体。蜂窝成型体是蜂窝前驱体和支撑突起前驱体一体挤压成型的。支撑突起前驱体是通过对蜂窝成型体进行烧成而成为支撑突起部的一部分、且通过将被烧成的支撑突起前驱体磨削加工成所期望的形状而成为支撑突起部的部分。支撑突起前驱体优选配置成覆盖蜂窝前驱体的外周整个区域。例如，支撑突起前驱体可以举出由多个支柱部前驱体及被多个支柱部前驱体支撑的环状的侧壁部前驱体构成的部件。另外，支撑突起前驱体还可以具有在支撑突起前驱体的周向上将多个支柱部前驱体彼此连结的梁部前驱体。蜂窝前驱体是通过烧成而成为蜂窝结构部的隔壁及外壁的部分。因此，在制造本发明的蜂窝结构体时制作的蜂窝成型体为在蜂窝形状的蜂窝前驱体的周围配设有包含多个支柱部前驱体及环状的侧壁部前驱体的支撑突起前驱体的、双重结构的柱状成型体。
可以使用形成有与蜂窝成型体的截面形状相对应的狭缝的挤压成型用的金属模具来进行挤压成型。作为该金属模具，可以举出在该金属模具的中央部分形成有用于将蜂窝前驱体成型的蜂窝用狭缝、并以围绕该蜂窝用狭缝的方式形成有用于将支撑突起前驱体成型的支撑突起用狭缝的模具。蜂窝用狭缝为可以将所期望的隔室形状、隔室密度、隔壁厚度的隔壁和所期望的厚度的外壁成型的狭缝。应予说明，考虑后述的磨削加工，可以将形成外壁的狭缝的宽度形成为稍微宽些。即，对于蜂窝前驱体中的外壁，可以在挤压成型时预先形成得较厚，在后述的磨削加工时，从外壁的表面除去规定的厚度的部分。支撑突起用狭缝为可以将所期望的形状的支柱部前驱体和所期望的厚度的侧壁部前驱体成型的狭缝。作为金属模具的材质，优选不易磨损的超硬合金。支撑突起部具有梁部的情况下，作为支撑突起用狭缝，为可以将所期望的形状的支柱部前驱体、所期望的形状的梁部前驱体、以及所期望的厚度的侧壁部前驱体成型的狭缝。
接下来，对蜂窝成型体进行烧成，得到蜂窝烧成体。可以根据蜂窝成型体的材质来适当确定烧成温度。例如，蜂窝成型体的材质为堇青石的情况下，烧成温度优选为1380～1450℃，进一步优选为1400～1440℃。另外，烧成时间作为最高温度下的持续时间，优选为4～6小时左右。
可以在对蜂窝成型体进行烧成之前使其干燥。干燥方法没有特别限定，例如可以举出热风干燥、微波干燥、高频干燥、减压干燥、真空干燥、冷冻干燥等，这些干燥方法中，优选将高频干燥、微波干燥或热风干燥单独或组合进行。另外，作为干燥条件，优选为干燥温度30～150℃、干燥时间1分钟～2小时。
接下来，将得到的蜂窝烧成体的支撑突起前驱体磨削加工成所期望的形状，形成支撑突起部。支撑突起前驱体的磨削加工可以在使蜂窝成型体干燥后且进行烧成之前进行。外壁的磨削加工只要在支撑突起前驱体的磨削加工之后即可，可以在使蜂窝成型体干燥之后(即、烧成之前)进行，也可以在烧成之后进行。
接下来，通过封孔材料将得到的蜂窝烧成体的蜂窝结构部的隔室的开口部封孔。作为将隔室的开口部封孔的方法，可以举出在隔室的开口部中填充封孔材料的方法。作为填充封孔材料的方法，可以依据以往公知的封孔蜂窝结构体的制造方法进行。用于形成封孔材料的陶瓷原料可以使用以往公知的蜂窝结构体的制造方法中使用的陶瓷原料，不过，优选使用与蜂窝成型体制作用的原料相同的陶瓷原料。应予说明，为了调节由封孔材料形成的封孔部的气孔率、细孔径等，可以适当变更陶瓷原料粉末的粒径及配合量、以及添加的造孔剂粉末的粒径及配合量。
在隔室的开口部中填充封孔材料后，对封孔材料进行干燥，或者烧成，由此，可以制造本实施方式的蜂窝结构体。在隔室的开口部中填充封孔材料的工序可以在对蜂窝成型体进行烧成之前进行。制造本实施方式的蜂窝结构体的方法不限定于如上所述的方法。
实施例
以下，基于实施例，对本发明具体地进行说明，但是，本发明并不限定于这些实施例。
(实施例1)
(蜂窝结构体)
在堇青石化原料100质量份中，添加造孔剂13质量份、分散介质35质量份、有机粘合剂6质量份、分散剂0.5质量份，进行混合、混炼，调制生坯。作为堇青石化原料，使用氧化铝、氢氧化铝、高岭土、滑石粉、及二氧化硅。作为分散介质，使用水，作为造孔剂，使用平均粒径1～10μm的焦炭，作为有机粘合剂，使用羟丙基甲基纤维素，作为分散剂，使用乙二醇。通过控制造孔剂的粒径和量来控制隔壁的细孔径及气孔率。
接下来，使用规定的模具，将生坯挤压成型，即，将隔室形状为四边形且整体形状为圆柱形的蜂窝前驱体和包围蜂窝前驱体的外壁且形状为中空圆柱形的支撑突起前驱体一体地挤压成型，得到蜂窝成型体。
接下来，将蜂窝成型体用微波干燥机干燥，进而，用热风干燥机使其完全干燥，然后，将蜂窝成型体的两端面切断，调整为规定的尺寸。接下来，在蜂窝成型体的各隔室的一方的开口端部填充封孔用浆料而形成封孔部。以蜂窝成型体的各端面因开口端部形成有封孔部的隔室和开口端部没有形成封孔部的隔室而呈现黑白格状的方式形成封孔部。作为封孔部的形成方法，首先，在蜂窝成型体的端面贴附片材，在该片材的与待形成封孔部的隔室相对应的位置开孔。接着，在贴附有该片材的状态下，将蜂窝成型体的端面浸渍到对封孔部的形成材料进行浆料化而得到的封孔用浆料中，通过片材上开的孔，在待封孔的隔室的开口端部内填充封孔用浆料。然后，将蜂窝成型体用热风干燥机干燥，进而，于1410～1440℃进行5小时烧成。蜂窝烧成体包括由蜂窝前驱体形成的蜂窝结构部和配设成覆盖蜂窝结构部的外周的中空圆柱形的磨削加工前的支撑突起部，磨削加工前的支撑突起部为支撑突起前驱体的烧成体。蜂窝烧成体在隔室延伸的方向上的长度为91mm。
接下来，对蜂窝烧成体的磨削加工前的支撑突起部进行磨削加工。在距离蜂窝烧成体的一方端面35.5mm的范围和距离蜂窝烧成体的另一方端面35.5mm的范围内进行磨削加工。利用该磨削加工，形成有配设成从距离蜂窝烧成体的一方端面35.5mm的位置覆盖至55.5mm的位置的环状的支撑突起部。实施例1的蜂窝结构体中，支撑突起部在隔室延伸的方向上的长度为20mm。以下，有时将支撑突起部在隔室延伸的方向上的长度简称为“支撑突起部的长度”。实施例1中，关于该磨削加工，对蜂窝结构部的外壁中的没有被支撑突起部覆盖的部分(暴露出来的部分)磨削加工成其外径差为±1.0μm。
得到的蜂窝结构体的蜂窝结构部为蜂窝结构部的与隔室延伸的方向垂直的截面的直径(外径)为118.4mm且蜂窝结构部在隔室延伸的方向上的长度为91.0mm的圆柱形。隔壁的厚度为0.25mm，隔室密度为47个/cm2。外壁的厚度为1mm。隔室的形状为四边形。以下，有时将蜂窝结构部在隔室延伸的方向上的长度简称为“蜂窝结构部的长度”。
支撑突起部具有支柱部、梁部以及侧壁部，通过支柱部及梁部而形成有与蜂窝结构部的隔室相同的隔室密度的支撑突起部隔室。对于支撑突起部，侧壁部的与隔室延伸的方向垂直的截面的形状为中空的圆，中空的圆的外侧的圆的直径为130.4mm。在蜂窝结构体的与隔室延伸的方向垂直的截面处，支柱部及梁部的厚度为0.25mm，侧壁部的厚度为1mm。
接下来，将得到的蜂窝结构体收纳于罐体的内部。在罐体的内部具有支撑承受部，该支撑承受部和蜂窝结构体的支撑突起部接触，由此，对蜂窝结构体进行支撑，以抑制在隔室延伸的方向上移动。
表1中给出蜂窝结构部的外径(mm)、隔壁的厚度(mm)、气孔率(％)、平均细孔径(μm)、外壁的制作方法、及有无支撑突起部。气孔率的测定使用水银孔度计。另外，表1中给出“S2/(S1+S2)”的值、距离t(mm)、侧壁部的厚度(mm)、支柱部及梁部的厚度(mm)。以如下所示的方法求出“S2/(S1+S2)”。使蜂窝结构部的外壁中的没有被支撑突起部覆盖的部分(暴露出来的部分)的表面积为S1，使蜂窝结构部的外壁中的被支撑突起部覆盖的部分的表面积为S2。将表面积S2的值除以表面积S1与表面积S2之和得到的值作为“S2/(S1+S2)”。“距离t(mm)”为从蜂窝结构部的外壁至侧壁部的最短距离。
【表1】
接下来，将得到的蜂窝结构体收纳于罐体的内部。在蜂窝结构体与罐体之间配设由陶瓷垫块构成的缓冲部件。实施例1中，施加到蜂窝结构体的外壁的把持压力为0.2MPa。施加到蜂窝结构体的外壁的把持压力为在室温25℃下以Nitta公司制的触觉传感器(厚度约0.1mm)测定得到的值。表2中给出施加到外壁的“把持压力”。
【表2】
对于得到的蜂窝结构体，以以下的方法进行“蜂窝结构体的偏离试验”及“耐热冲击性试验”的评价。将结果示于表2。另外，以“蜂窝结构体的偏离试验”及“耐热冲击性试验”的结果为基础，进行综合评价。将结果示于表2。
(蜂窝结构体的偏离试验)
将蜂窝结构体收纳于罐体的内部，并设置于激振试验机，从而对该蜂窝结构体进行振动试验。振动试验中的振动条件为加速度：30G、频率：100Hz。另外，对于振动试验，在上述振动条件下使其在气体流动方向上振动，进行30小时试验。对蜂窝结构体通入从气体燃烧器排出的气体。振动试验中，距离蜂窝结构体的入口端面10mm的上游中心的温度为700℃。该振动试验后，确认收纳于罐体的内部的蜂窝结构体的状态。将蜂窝结构体在罐体的内部沿着气体的通气方向移动的情形评价为“有”。另外，将蜂窝结构体在罐体的内部没有沿着气体的通气方向移动的情形评价为“无”。
(耐热冲击性试验)
按照“JASO M505－87 6.7项”中规定的步骤进行耐热冲击性试验。将室温的试样放入保持在规定的温度的电炉，保持20分钟。取出试样，置于耐火砖上，“边观察有无裂纹”，边冷却至室温。另外，上述“边观察有无裂纹”边冷却试样是本“耐热冲击性试验”特有的操作，“JASO M505－87 6.7项”中没有规定。耐热冲击性为在观察试样的外观时没有裂纹且在用金属棒(直径约1～3mm的铁制棒)轻轻地敲击整周时敲击声为金属音的最大温度差(与室温的温度差：“电炉温度－室温”)。产生裂纹或者敲击声不是金属音的情况下，评价为“异常”。试样为没有施加催化剂的蜂窝结构体，最初的规定温度为“600℃+室温”，如果没有异常，则将电炉的温度提高50℃，每次将温度提高50℃，同时重复试验，直至发生异常。对5个蜂窝结构体进行试验，将比看到异常的温度少1阶段的温度(比看到异常的温度低50℃的温度)的平均值作为耐热冲击性试验的结果。表2中，给出上述“最大温度差”。最大温度差优选不低于600℃。
(综合评价)
利用以下的评价基准，由“蜂窝结构体的偏离试验”的结果和“耐热冲击性试验”的结果进行A、B、C的综合评价。
评价“A”：将蜂窝结构体的偏离试验的结果为“无”且耐热冲击性试验的结果为“700℃以上”的情形评价为“A”。
评价“B”：将蜂窝结构体的偏离试验的结果为“无”且耐热冲击性试验的结果为“600℃以上且低于700度”的情形评价为“B”。
评价“C”：将蜂窝结构体的偏离试验的结果为“有”或者耐热冲击性试验的结果为“低于600℃”的情形评价为“C”。
(实施例2～9)
实施例2～7中，如表1所示，变更隔壁的厚度(mm)、气孔率(％)、及平均细孔径(μm)，除此以外，与实施例1同样地制作蜂窝结构体。另外，实施例8、9中，变更蜂窝结构体的长度及支撑突起部的长度，除此以外，与实施例1同样地制作蜂窝结构体。实施例8中，使蜂窝结构体的长度为152mm，使支撑突起部的长度为2mm。实施例8的蜂窝结构体的“S2/(S1+S2)”的值为0.01。实施例9中，使蜂窝结构体的长度为91mm，使支撑突起部的长度为75mm。实施例9的蜂窝结构体的“S2/(S1+S2)”的值为0.8。
(比较例1)
比较例1中，制作不具有支撑突起部的蜂窝结构体。比较例1的蜂窝结构体与实施例1的蜂窝结构体中的蜂窝结构部同样地构成。
(比较例2)
比较例2中，通过外周涂层材料形成蜂窝结构部的外壁，除此以外，与实施例1同样地制作蜂窝结构体。
(比较例3)
比较例3中，制作不具有支撑突起部的蜂窝结构体。另外，比较例3中，通过外周涂层材料形成外壁。
对实施例2～9及比较例1～3的蜂窝结构体进行“蜂窝结构体的偏离试验”及“耐热冲击性试验”。将结果示于表2。另外，以“蜂窝结构体的偏离试验”及“耐热冲击性试验”的结果为基础，进行综合评价。将结果示于表2。
(结果)
如表2所示，实施例1～9的蜂窝结构体能够在“蜂窝结构体的偏离试验”及“耐热冲击性试验”这两个评价中得到良好的结果。
比较例1的蜂窝结构体由于不具有支撑突起部，所以蜂窝结构体发生偏离。比较例2的蜂窝结构体由于外壁由外周涂层材料形成，所以耐热冲击性试验的结果低于600℃。比较例3的蜂窝结构体由于不具有支撑突起部且外壁由外周涂层材料形成，所以蜂窝结构体发生偏离，且耐热冲击性试验的结果低于600℃。
产业上的可利用性
本发明的蜂窝结构体可以用作尾气净化用的过滤器。
符号说明
100，200，300：蜂窝结构体、101：隔壁、102：流入端面、103：流出端面、104：隔室、105：外壁、106，306：支撑突起部、106a，306a：支柱部、106b，306b：侧壁部、106c，306c：梁部、107：蜂窝结构部、108，308：支撑突起部隔室、120：封孔部、220：间隙填补部件。

Claims (9)

1.一种蜂窝结构体，其包括：
柱状的蜂窝结构部，该柱状的蜂窝结构部具有区划形成多个隔室的多孔质的隔壁以及包围所述隔壁的多孔质的外壁，该多个隔室从流入端面延伸至流出端面，构成流体的流路；
多孔质的支撑突起部，该多孔质的支撑突起部从所述外壁的外周伸出而设置成所述外壁的至少一部分暴露出来；以及
封孔部，该封孔部配设于所述流入端面上的规定隔室的开口部以及所述流出端面上的其余隔室的开口部；
所述支撑突起部具有从所述外壁的外周朝向该外壁的外侧突出的多个支柱部以及被所述支柱部支撑的至少1个侧壁部，
所述蜂窝结构部的所述隔壁及所述外壁、以及、所述支撑突起部的所述支柱部及所述侧壁部全部是通过将陶瓷原料成型而一体形成的。
2.根据权利要求1所述的蜂窝结构体，其中，
所述蜂窝结构部和所述支撑突起部的气孔率均为46％～75％。
3.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其中，
所述蜂窝结构部和所述支撑突起部的平均细孔径均为11μm～30μm。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的蜂窝结构体，其中，
所述蜂窝结构部的所述隔壁的厚度为0.14mm～0.41mm。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的蜂窝结构体，其中，
所述支撑突起部在多个所述支柱部彼此之间还具有多个梁部，该多个梁部是通过与所述支柱部一体地形成而配设的。
6.根据权利要求5所述的蜂窝结构体，其中，
所述支撑突起部具有通过所述蜂窝结构部的所述外壁、所述支撑突起部的所述支柱部、所述支撑突起部的所述梁部、以及所述支撑突起部的所述侧壁部区划得到的支撑突起部隔室，所述支撑突起部隔室为从所述支撑突起部的所述流入端面侧贯穿至所述流出端面侧的贯通孔。
7.根据权利要求5或6所述的蜂窝结构体，其中，
在与所述隔室延伸的方向垂直的截面处，所述隔壁的厚度、所述支柱部的厚度、以及所述梁部的厚度相同。
8.根据权利要求5～7中的任意一项所述的蜂窝结构体，其中，
形成于所述蜂窝结构部的所述隔室的隔室密度和形成于所述支撑突起部的所述支撑突起部隔室的隔室密度相同。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的蜂窝结构体，其中，
所述蜂窝结构部的所述外壁中的没有被所述支撑突起部覆盖的部分的表面积S1除以所述蜂窝结构部的所述外壁中的被所述支撑突起部覆盖的部分的表面积S2与所述表面积S1之和而得到的值满足下述的式(1)，
0.01＜S2/(S1+S2)＜0.8···(1)。
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