JP5351678B2 - ハニカム構造体 - Google Patents

Description

本発明は、ハニカム構造体に関し、さらに詳しくは、捕集した粒子状物質を燃焼する操作（再生）において、クラックの発生を防止することができるハニカム構造体に関する。

化学、電力、鉄鋼等の様々な分野において、環境対策や特定物資の回収等のために使用される触媒装置用の担体、又はフィルタとして、耐熱性、耐食性に優れるセラミック製のハニカム構造体が採用されている。特に、近時では、ハニカム構造体は、両端面のセル開口部を交互に目封止して目封止ハニカム構造体とし、ディーゼル機関等から排出される粒子状物質（ＰＭ：パティキュレートマター）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）として盛んに用いられている。そして、高温、腐食性ガス雰囲気下で使用されるハニカム構造体の材料としては、耐熱性、化学的安定性に優れた、炭化珪素（ＳｉＣ）、コージェライト、チタン酸アルミニウム（ＡＴ）等が好適に用いられている。

炭化珪素は、熱膨張率が比較的大きいため、炭化珪素を骨材として形成されるハニカム構造体は、大きなものを形成すると使用時に熱衝撃により欠陥が生じることがある。また、捕集した粒子状物質を燃焼除去する際の熱衝撃により欠陥が生じることがある。そのため、炭化珪素を骨材として形成されるハニカム構造体については、所定の大きさ以上のものを製造する場合、通常、複数の小さい目封止ハニカム構造体（ハニカムセグメント）を作製し、それらセグメントをそれぞれの側面同士で接合して、一つの大きい接合体を作製し、その外周を粗加工、研削して円筒状等の所望の形状のハニカム構造体としている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２６０５３０号公報

このような、ハニカムセグメントがそれぞれの側面同士で接合されて形成されたハニカム構造体（接合型ハニカム構造体）は、ＤＰＦとして使用され、捕集された粒子状物質を燃焼させる操作（再生）を行いながら使用される。接合型ハニカム構造体は、粒子状物質を捕集するときに、各セグメントの中央部（セルの延びる方向に直交する断面における中央部）に粒子状物質が捕集されやすい。そのため、再生時にハニカムセグメントの当該中央部の温度が高くなり、ハニカムセグメントの外周部（セルの延びる方向に直交する断面における外周部）との温度差が大きくなるため、ハニカム構造体の端面にクラックが発生するという問題があった。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、捕集した粒子状物質を燃焼する操作（再生）において、クラックの発生を防止することができるハニカム構造体を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明は、以下のハニカム構造体を提供する。

［１］ 流体の流路となる一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を有するハニカムセグメントを、側面同士が接合された状態で複数個備え、複数個の前記ハニカムセグメントは、最外周を構成する前記ハニカムセグメントと、前記最外周を構成する前記ハニカムセグメントの内側の領域に位置する前記ハニカムセグメントとからなり、前記ハニカムセグメントの材質が炭化珪素であり、前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記内側の領域に位置する前記ハニカムセグメントが、長手方向において、両端部が太く形成されるとともに中央部分に向かって漸次細くなるように形成され、セルの延びる方向に直交する断面における、前記内側の領域に位置するハニカムセグメントにおいて、前記中央部分における幅Ｔ１と、前記端部における幅Ｔ２とが、下記式（１）の関係を満たし、粒子状物質を捕集するとともに、捕集した前記粒子状物質を燃焼させる操作が行われるハニカム構造体。
１．３≦Ｔ２／Ｔ１≦４．０・・・（１）

［２］ 前記セルの延びる方向に直交する断面における、前記内側の領域に位置するハニカムセグメントにおいて、前記長手方向における前記両端部のそれぞれの端縁が外側に向かって凸状、又は直線状に形成され、前記両端縁間を結ぶ２本の側縁部が内側に凹むように形成された［１］に記載のハニカム構造体。

［３］ 前記セルの延びる方向に直交する断面における、前記内側の領域に位置するハニカムセグメントにおいて、前記２本の側縁部が、前記中央で折れ曲がった直線状、又は曲線状である［２］に記載のハニカム構造体。

［４］ 前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記内側の領域に位置するハニカムセグメントが、前記長手方向における前記中央部分を通り前記長手方向に直交する直線を対称軸とした、線対称の形状である［１］〜［３］のいずれかに記載のハニカム構造体。

［５］ セルの延びる方向に直交する断面における、前記内側の領域に位置するハニカムセグメントの断面積が、１１００〜１６００ｍｍ^２である［１］〜［４］のいずれかに記載のハニカム構造体。

本発明のハニカム構造体は、セルの延びる方向に直交する断面において、内側の領域に位置するハニカムセグメントが、長手方向において、両端部が太く形成されるとともに中央部分に向かって漸次細くなるように形成され、更に、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメントにおいて、中央部分における幅Ｔ１と、端部における幅Ｔ２とが、「式（１）：１．３≦Ｔ２／Ｔ１≦４．０」の関係を満たすものである。そのため、セルの延びる方向に直交する断面において、内側の領域に位置するハニカムセグメントのそれぞれを、長手方向における中央部分を通り長手方向に直交する直線によって、２つの領域（セグメント内領域）に分けたときに、各「セグメント内領域」における中央の位置に粒子状物質が多く捕集され、再生時に各セグメント内に２箇所の高温領域が形成される。各セグメント内領域において従来技術に比べて見かけ上、小さい断面積で同じ最高温度の高温領域が形成されるため、従来に比べハニカムセグメント外周部の昇温速度が向上して再生時の高温領域とハニカムセグメント外周部の温度差が小さくなる。つまり再生時にハニカムセグメント全体の温度をより均一にすることができ、それにより、再生時に、ハニカム構造体の端面にクラックが発生することを防止することができ、更に、ハニカムセグメントの外周部の温度が十分な高さまで上がるため、粒子状物質が燃え残ることを防止することができる。

本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。 本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す平面図である。 本発明のハニカム構造体の一の実施形態を構成するハニカムセグメントを模式的に示す平面図である。 本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す平面図である。 本発明のハニカム構造体の他の実施形態を模式的に示す平面図である。 本発明のハニカム構造体の他の実施形態を構成するハニカムセグメントを模式的に示す平面図である。 本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す平面図である。 本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を構成するハニカムセグメントを模式的に示す平面図である。 本発明のハニカム構造体の一実施形態を製造する過程で作成される、ハニカム成形体を模式的に示す斜視図である。 本発明のハニカム構造体の一実施形態を構成するハニカムセグメントを模式的に示す斜視図である。 本発明のハニカム構造体の一実施形態を製造する過程で作製される、複数のハニカムセグメントが接合されて形成されたハニカムセグメント接合体を模式的に示す平面図である。 本発明のハニカム構造体の他の実施形態を製造する過程で作製される、複数のハニカムセグメントが接合されて形成されたハニカムセグメント接合体を模式的に示す平面図である。

次に本発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、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。

（１）ハニカム構造体：
本発明のハニカム構造体の一の実施形態は、図１〜図３に示すように、流体の流路となる一方の端面３から他方の端面４まで延びる複数のセル２を区画形成する隔壁１を有するハニカムセグメント５を、側面６同士が接合された状態で複数個備え、セル２の延びる方向に直交する断面において、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａが、長手方向Ｌにおいて、両端部１０，１０が太く形成されるとともに中央部分１１に向かって漸次細くなるように形成され、セル２の延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａにおいて、中央部分１１における幅Ｔ１と、端部１０における幅Ｔ２とが、「式（１）：１．３≦Ｔ２／Ｔ１≦４．０」の関係を満たすものである。ここで、「セル２の延びる方向に直交する断面における内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａ」とは、ハニカム構造体の最外周を構成しないハニカムセグメントのことであり、全ての側面が他のハニカムセグメントに接している（接合材を介して接している）ハニカムセグメントである。本実施形態のハニカム構造体１００は、最外周に外周部８が配設されている。図１は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。図２は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す平面図である。図３は、本発明のハニカム構造体の一実施形態を構成するハニカムセグメントを模式的に示す平面図である。尚、図２においては、各ハニカムセグメントを構成する隔壁及び目封止部を省略している。また、図３においては、目封止部を省略している。

このように、本実施形態のハニカム構造体１００は、セル２の延びる方向に直交する断面において、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａが、長手方向Ｌにおいて、両端部１０，１０が太く形成されるとともに中央部分１１に向かって漸次細くなるように形成され、更に、セル２の延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａにおいて、中央部分１１における幅Ｔ１と、端部１０における幅Ｔ２とが、「式（１）：１．３≦Ｔ２／Ｔ１≦４．０」の関係を満たすものである。そのため、セル２の延びる方向に直交する断面において、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａのそれぞれを、長手方向Ｌにおける中央部分１１を通り長手方向Ｌに直交する直線によって、２つの領域（セグメント内領域）に分けたときに、各「セグメント内領域」における中央の位置に粒子状物質が多く捕集され、再生時に各セグメント内に２箇所の高温領域１２（図４を参照）が形成される。各セグメント内領域において従来技術に比べて見かけ上、小さい断面積で同じ最高温度の高温領域が形成されるため、従来に比べハニカムセグメント５ａ外周部の昇温速度が向上して再生時の高温領域１２とハニカムセグメント５ａ外周部の温度差が小さくなる。つまり再生時にハニカムセグメント５ａ全体の温度をより均一にすることができ、それにより、再生時に、ハニカム構造体１００の端面にクラックが発生することを防止することができ、更に、ハニカムセグメント５ａの外周部の温度が十分な高さまで上がるため、粒子状物質が燃え残ることを防止することができる。図４は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す平面図である。図４においては、各ハニカムセグメントを構成する隔壁及び目封止部を省略している。

本実施形態のハニカム構造体１００は、セル２の延びる方向に直交する断面において、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａが、長手方向Ｌにおいて、両端部１０，１０が太く形成されるとともに中央部分１１に向かって漸次細くなるように形成され、中央部分１１が最も細くなるように形成されている。そして、本実施形態のハニカム構造体は、セル２の延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａにおいて、中央部分１１における幅Ｔ１と、端部１０における幅Ｔ２とが、「式（１）：１．３≦Ｔ２／Ｔ１≦４．０」の関係を満たすものであり、「式（１）：２．０≦Ｔ２／Ｔ１≦３．０」の関係を満たすものであることが好ましい。「Ｔ２／Ｔ１」が１．３より小さいと、従来品と類似の形状となるため再生時に高温領域１２はハニカムセグメント５ａの中央部一箇所にしか形成されず、再生時にハニカム構造体１００の端面にクラックが発生することを防止することができないため好ましくない。「Ｔ２／Ｔ１」が４．０より大きいと、中央部分１１が「切り欠き」として働いて（中央部分１１が、大きく切り欠かれたような形状になり）、再生時に応力集中が起きることで中央部分１１を起点として割れが発生しやすくなるため好ましくない。また、セル２の延びる方向に直交する断面において、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａの長手方向Ｌの長さＴ３は、３０〜８０ｍｍであることが好ましく、３５〜７５ｍｍであることが更に好ましい。３０ｍｍより短いと、排ガスを処理するときの圧力損失が増大することがある。８０ｍｍより長いと、再生時の破損防止効果が低下することがある。

ここで、「中央部分１１」とは、セル２の延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａにおいて、長手方向における中央点の集合を意味し、長手方向における中央点を通り長手方向に直交する中央線ということもできる。また、「中央部分１１における幅Ｔ１」とは、セル２の延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａにおいて、中央部分１１における長手方向Ｌに直交する方向の長さを意味する。「端部１０における幅Ｔ２」とは、セル２の延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａにおいて、端部１０における、長手方向Ｌに直交する方向の最も長い部分（最も幅が広い部分）の長さを意味する。本実施形態のハニカム構造体１００においては、セル２の延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａにおいて、長手方向Ｌの最先端部分が最も幅が広い部分であるが、これに限定されるものではない。例えば、図５、図６に示す、本発明のハニカム構造体の他の実施形態ように、セル２の延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａにおいて、長手方向Ｌにおける両端部１０，１０のそれぞれの端縁１０ａ，１０ａが、外側に向かって凸状である場合、長手方向Ｌの最先端部分は最も幅が広い部分ではなく、最先端部分より若干中央部分１１側に寄った位置が、最も幅が広い部分になっている。そして、この部分の幅が、「端部１０における幅Ｔ２」になる。尚、「セル２の延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａの、長手方向Ｌにおける端部１０」は、当該断面におけるハニカムセグメント５ａの最先端部分から、長手方向長さの２０％の範囲である。そして、上記「最も幅が広い領域」は、上記端部１０の範囲にあればよく、端部１０の中での位置は限定されない。

本実施形態のハニカム構造体１００は、セル２の延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａの面積が、１１００〜１６００ｍｍ^２であることが好ましく、１２００〜１５００ｍｍ^２であることが更に好ましい。１１００ｍｍ^２より小さいと、排ガスを処理するときの圧力損失が増大することがある。１６００ｍｍ^２より大きいと、破損防止効果が低下することがある。

本実施形態のハニカム構造体１００は、セル２の延びる方向に直交する断面において、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａが、長手方向Ｌにおける中央部分を通り長手方向Ｌに直交する直線を対称軸とした、線対称の形状であることが好ましい。これにより、複数のハニカムセグメントを、各側面が平行になるように配置して接合することができる。また、本実施形態のハニカム構造体１００は、セル２の延びる方向に直交する断面において、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａが、長手方向Ｌに平行な対称軸を有する線対称の形状であることが好ましい。そして、本実施形態のハニカム構造体１００は、長手方向Ｌに直交する対称軸と、長手方向Ｌに平行な対称軸の両方を有することが更に好ましい。これにより、複数のハニカムセグメントを、各側面が平行になるように配置して接合することが、更に容易になる。

本実施形態のハニカム構造体１００は、セル２の延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａにおいて、長手方向Ｌにおける両端部１０，１０のそれぞれの端縁１０ａ，１０ａが直線状に形成され、当該それぞれの端縁（両端縁）１０ａ，１０ａ間を結ぶ２本の側縁部１３，１３が内側に凹むように形成されたものである。これにより、ハニカムセグメント５ａを接合するときに、図１、図２に示すように、ハニカムセグメント５ａを、セル２の延びる方向に直交する断面において、端縁１０ａ同士を対向させて、長手方向Ｌに延びるように接合することができる。

また、図５、図６に示すように、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント２０５ａにおいて、長手方向Ｌにおける両端部１０，１０のそれぞれの端縁１０ａ，１０ａの形状は、外側に向かって凸状であることも好ましい態様である。図５に示すハニカム構造体２００においては、ハニカムセグメント２０５ａの端縁１０ａは、中央で折れ曲がった直線状である。図５は、本発明のハニカム構造体の他の実施形態を模式的に示す平面図である。図６は、本発明のハニカム構造体の他の実施形態を構成するハニカムセグメントを模式的に示す平面図である。図５、図６においては、各ハニカムセグメントを構成する隔壁及び目封止部を省略している。

また、図７、図８に示すように、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態（ハニカム構造体３００）は、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント３０５ａにおいて、長手方向Ｌにおける両端部１０，１０のそれぞれの端縁１０ａ，１０ａの形状は、外側に向かって凸状であるとともに、曲線状である。このように、端縁１０ａの形状は、外側に凸の曲線状であってもよい。図７は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す平面図である。図８は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を構成するハニカムセグメントを模式的に示す平面図である。図７、図８においては、各ハニカムセグメントを構成する隔壁及び目封止部を省略している。

本実施形態のハニカム構造体１００は、図１、図２に示すように、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａにおいて、２本の側縁部１３，１３が、中央で折れ曲がった直線状である。従って、本実施形態のハニカム構造体１００は、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａにおいて、端縁１０ａが直線状であり、側縁部１３が中央で折れ曲がった直線状である。また、本実施形態のハニカム構造体１００は、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａにおいて、長手方向Ｌに直交する対称軸と、長手方向Ｌに平行な対称軸の両方を有するものである。これにより、本実施形態のハニカム構造体１００は、セルの延びる方向に直交する断面において、一のハニカムセグメントの端縁が他のハニカムセグメントの端縁に接合されるとともに、一のハニカムセグメントの側縁が他のハニカムセグメントの側縁に接合されるように形成されている。側縁同士が接合されているハニカムセグメントにおいては、一のハニカムセグメントの中央部分と、他のハニカムセグメントの「端部における最も幅が広い部分」とが接した状態となっている。これにより、ハニカム構造体１００における各ハニカムセグメントは、各ハニカムセグメント間に隙間が形成されることなく接合されている。尚、ハニカムセグメント間の隙間とは、隣接するハニカムセグメントの接合面の形状の不一致により形成される隙間のことを意味する。例えば、平面状の接合面（側面）同士を、互いに平行になるように接合する場合には、隙間は形成されないが、平面状の接合面（側面）と、曲面状の接合面（側面）とを接合する場合には、隙間が形成される。

また、本発明のハニカム構造体の他の実施形態（ハニカム構造体２００）は、図５、図６に示すように、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント２０５ａにおいて、２本の側縁部１３，１３が、中央で折れ曲がった直線状である。本実施形態のハニカム構造体２００は、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント２０５ａにおいて、端縁１０ａが外側に凸となるように中央で折れ曲がった直線状であり、側縁部１３が内側に凹むように中央で折れ曲がった直線状である。また、本実施形態のハニカム構造体２００におけるハニカムセグメント２０５ａは、セルの延びる方向に直交する断面において、長手方向Ｌに直交する対称軸と、長手方向Ｌに平行な対称軸の両方を有するものである。更に、本実施形態のハニカム構造体２００におけるハニカムセグメント２０５ａは、セルの延びる方向に直交する断面において、端縁１０ａと側縁部１３とが相補的な形状となっており、一のハニカムセグメント２０５ａの端縁１０ａと、他のハニカムセグメント２０５ａの側縁部１３とを隙間無く接合させることが可能である。これにより、本実施形態のハニカム構造体２００においては、セルの延びる方向に直交する断面において、一のハニカムセグメントの端縁が、隣接するハニカムセグメントの側縁部に当接するとともに、当該一のハニカムセグメントの側縁部が、隣接するハニカムセグメントの端縁に当接するように、各ハニカムセグメントが配置されている。これにより、ハニカム構造体２００における各ハニカムセグメントは、各ハニカムセグメント間に隙間が形成されることなく接合されている。

また、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態（ハニカム構造体３００）は、図７、図８に示すように、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント３０５ａにおいて、２本の側縁部１３，１３が、内側に凹んだ曲線状である。本実施形態のハニカム構造体３００は、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント３０５ａにおいて、端縁１０ａが外側に凸となる曲線状であり、側縁部１３が内側に凹む曲線状である。端縁１０ａは中央が最も突き出た形状であり、側縁部１３は中央が最も凹んだ形状である。また、本実施形態のハニカム構造体３００におけるハニカムセグメント３０５ａは、セルの延びる方向に直交する断面において、長手方向Ｌに直交する対称軸と、長手方向Ｌに平行な対称軸の両方を有するものである。更に、本実施形態のハニカム構造体３００におけるハニカムセグメント３０５ａは、セルの延びる方向に直交する断面において、端縁１０ａと側縁部１３とが相補的な形状となっており、一のハニカムセグメント３０５ａの端縁１０ａと、他のハニカムセグメント３０５ａの側縁部１３とを隙間無く接合させることが可能である。これにより、本実施形態のハニカム構造体３００においては、セルの延びる方向に直交する断面において、一のハニカムセグメントの端縁が、隣接するハニカムセグメントの側縁部に当接するとともに、当該一のハニカムセグメントの側縁部が、隣接する他のハニカムセグメントの端縁に当接するように、各ハニカムセグメントが配置されている。これにより、ハニカム構造体３００における各ハニカムセグメントは、各ハニカムセグメント間に隙間が形成されることなく接合されている。これにより、ハニカム構造体３００における各ハニカムセグメントは、各ハニカムセグメント間に隙間が形成されることなく接合されている。

図１に示される、本発明のハニカム構造体の一の実施形態（ハニカム構造体１００）を構成するハニカムセグメントの中で、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａを除くハニカムセグメントは、最外周を構成するハニカムセグメントである。最外周を構成するハニカムセグメントは、ハニカム構造体の最外周の形状に合わせた形状となるが、上記内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａと接触する面は、上記内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａの側面（接触面）と、隙間が形成されることなく接合されていることが好ましい。本実施形態のハニカム構造体１００においは、最外周を構成するハニカムセグメントは、内側の領域に位置するハニカムセグメント５ａの周囲に、当該ハニカムセグメント５ａと同じ形状のハニカムセグメントが接合され、ハニカム構造体の外周形状（円筒状）に合わせて一部が研削されて形成されたものである。

本発明のハニカム構造体の一の実施形態（ハニカム構造体１００）を構成するハニカムセグメントの材質としては、セラミックが好ましく、強度及び耐熱性に優れることより、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、チタン酸アルミニウム、鉄−クロム−アルミニウム系合金からなる群から選択される少なくとも１種であることが更に好ましい。これらの中でも、炭化珪素が特に好ましい。炭化珪素は、熱膨張率が比較的大きいため、炭化珪素を骨材として形成されるハニカム構造体は、大きなものを形成すると使用時に熱衝撃により欠陥が生じることがあったが、本発明のハニカム構造体は、複数のハニカムセグメントが、互いの側面同士が対向するように隣接して配置され、対向する側面同士が接合部により接合された構造であるため、炭化珪素の熱膨張による応力が接合部により緩和され、ハニカム構造体の欠陥の発生を防止することができる。また、本実施形態のハニカム構造体の最外周を構成する外周部８は、無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、ＳｉＣ粒子、有機バインダ、発泡樹脂、分散剤、水等を混合したものを、外周に塗布して形成されたものであることが好ましい。

本実施形態のハニカム構造体を構成するハニカムセグメント（ハニカムセグメントを構成する隔壁）は、多孔質であることが好ましい。ハニカムセグメントの気孔率は３０〜７０％であり、４０〜６０％であることが好ましい。気孔率をこのような範囲とすることにより、強度を維持しながら圧力損失を小さくすることができる。気孔率が３０％未満であると、圧力損失が上昇することがある。気孔率が７０％を超えると、強度が低下したり、熱伝導率が低下したりすることがある。気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。

本実施形態のハニカム構造体を構成するハニカムセグメントは、平均細孔径が５〜３０μｍであることが好ましく、１０〜２５μｍであることが更に好ましい。平均細孔径をこのような範囲とすることにより、粒子状物質（ＰＭ）を効果的に捕集することができる。平均細孔径が５μｍ未満であると、ハニカム構造体が、粒子状物質（ＰＭ）によって目詰まりし易くなることがある。平均細孔径が３０μｍを超えると、粒子状物質（ＰＭ）がハニカム構造体に捕集されずに通過することがある。平均細孔径は、水銀ポロシメータにより測定した値である。

本実施形態のハニカム構造体を構成するハニカムセグメントの材質が炭化珪素である場合、炭化珪素粒子の平均粒径が５〜４０μｍであることが好ましい。このような平均粒径とすることにより、フィルターに好適な、気孔率及び気孔径のハニカムセグメント（ハニカム構造体）を形成しやすいという利点がある。平均粒径が５μｍより小さいと、気孔径が小さくなり過ぎ、４０μｍより大きいと気孔率が大きくなり過ぎる。気孔径が小さ過ぎると粒子状物質（ＰＭ）によって目詰まりし易くなることがあり、気孔率が大き過ぎると強度が低下することがある。原料の平均粒径は、ＪＩＳ Ｒ １６２９に準拠して測定した値である。

本実施形態のハニカム構造体を構成するハニカムセグメントのセル形状（ハニカム構造体の中心軸方向（セルが延びる方向）に直交する断面におけるセル形状）としては、特に制限はなく、例えば、三角形、四角形、六角形、八角形、円形、あるいはこれらの組合せを挙げることができる。

本実施形態のハニカム構造体を構成するハニカムセグメントの隔壁厚さは、２．０〜４．５ｍｍであることが好ましく、２．５〜４．０ｍｍであることが更に好ましい。２．０ｍｍより薄いと、ハニカム構造体の強度が低下することがある。４．５ｍｍより厚いと、ハニカム構造体にガスが流通するときの圧力損失が大きくなることがある。また、本実施形態のハニカム構造体の最外周を構成する外周部８の厚さは、０．１〜３．０ｍｍであることが好ましい。０．１ｍｍより薄いと、ハニカム構造体の強度が低下することがある。３．０ｍｍより厚いと、粒子状物質を捕集する捕集面積が小さくなることがある。

また、本実施形態のハニカム構造体を構成するハニカムセグメントのセル密度は、特に制限されないが、２０〜９０セル／ｃｍ^２であることが好ましく、３０〜７０セル／ｃｍ^２であることが更に好ましい。２０セル／ｃｍ^２より小さいと、ハニカム構造体にガスが流通するときの圧力損失が大きくなることがある。９０セル／ｃｍ^２より大きいと、粒子状物質を捕集する捕集面積が小さくなることがある。

また、本実施形態のハニカム構造体の中心軸方向に直交する断面において、配置されているハニカムセグメントの個数は、４〜６０個であることが好ましく、９〜４０個であることが更に好ましい。また、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメントの個数は、１〜４０個であることが好ましく、４〜２５個であることが更に好ましい。

本実施形態のハニカム構造体は、図１に示すように、ハニカムセグメント５の、所定のセルの一方の端部と、残余のセルの他方の端部とに目封止部が形成され、当該所定のセルと当該残余のセルとが交互に並んでいる。これにより、本実施の形態のハニカム構造体１００は、両端面が、目封止部とセルの開口部とにより市松模様が形成されている。尚、目封止部の形成パターン（上記所定のセルと上記残余のセルの配置パターン）は、このようにハニカム構造体１００の両端面に市松模様が形成されるようなパターンに限定されず、他のパターンでもよい。目封止部の材質は、ハニカムセグメントを形成する材質と同じであることが好ましい。

本実施形態のハニカム構造体は、複数のハニカムセグメントが接合材によって接合されて形成されている（隣接するハニカムセグメント間に接合材が配設されている）ことが好ましい。接合材は、ハニカムセグメントを接合する機能を果たすとともに、ハニカムセグメントが熱膨張、収縮等の変形をしたとき、又は外部から力が加わったときに、緩衝材としての機能を果たす。接合材の厚さは、０．１〜３．０ｍｍが好ましい。０．１ｍｍより薄いと、接合強度が低くなることがあり、また、緩衝材としての機能が低下することがある。３．０ｍｍより厚いと、ハニカム構造体に排ガスを流すときの圧力損失が低下することがある。接合材の材質としては、コロイダルシリカ等を挙げることができる。

本実施形態のハニカム構造体の全体の形状は特に限定されず、例えば、円筒形状、オーバル形状等所望の形状とすることができる。また、ハニカム構造体の大きさは、例えば、円筒形状の場合、底面の直径が８０〜３００ｍｍであることが好ましく、１００〜２８０ｍｍであることが更に好ましい。また、ハニカム構造体の中心軸方向の長さは、１００〜３５０ｍｍであることが好ましく、１００〜３００ｍｍであることが更に好ましい。

（２）ハニカム構造体の製造方法：
次に、本発明のハニカム構造体の一の実施形態の製造方法について説明する。

（２−１）ハニカムセグメントの作製：
まず、セラミック原料にバインダ、界面活性剤、造孔材、水等を添加して成形原料を作製する。セラミック原料としては、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、チタン酸アルミニウム、鉄−クロム−アルミニウム系合金からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。これらの中でも、炭化珪素が好ましい。セラミック原料の含有量は、成形原料全体に対して４０〜９０質量％であることが好ましい。

バインダとしては、メチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、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を挙げることができる。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好ましい。バインダの含有量は、成形原料全体に対して３〜１５質量％であることが好ましい。

水の含有量は、成形原料全体に対して７〜４５質量％であることが好ましい。

界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の含有量は、成形原料全体に対して５質量％以下であることが好ましい。

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るものではなく、例えば、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を挙げることができる。造孔材の含有量は、成形原料全体に対して１５質量％以下であることが好ましい。

次に、成形原料および水を混練して坏土を形成する。成形原料を混練して坏土を形成する方法としては特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。

次に、坏土を押出成形して図９に示すようなハニカム成形体２１を１４個形成する。作製するハニカム成形体の個数は、作製しようとするハニカム構造体の大きさに合わせて適宜決定することができる。ハニカム成形体２１は、全て同じ形状とすることができ、複数種類のハニカム成形体を形成する必要は無い。ハニカム構造体を作製したときに、少なくとも１のハニカムセグメントが、最外周を形成しないようにすることが必要である。押出成形に際しては、所望のセグメント形状、セグメントの配置、セル形状、隔壁厚さ、セル密度等を有する口金を用いることが好ましい。口金の材質としては、摩耗し難い超硬合金が好ましい。ハニカム成形体２１は、流体の流路となる複数のセル２を区画形成する多孔質の隔壁１と最外周に位置する外周壁７とを有する構造である。ハニカム成形体２１のセルの延びる方向に直交する断面の形状は、上記本発明のハニカム構造体の一の実施形態の、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメントの形状と同じであることが好ましい。図９は、本発明のハニカム構造体の一実施形態を製造する過程で作成される、ハニカム成形体２１を模式的に示す斜視図である。

ハニカム成形体２１の隔壁厚さ、セル密度、外周壁の厚さ等は、乾燥、焼成における収縮を考慮し、作製しようとする本発明のハニカム構造体の構造に合わせて適宜決定することができる。

得られたハニカム成形体２１について、焼成前に乾燥を行うことが好ましい。乾燥の方法は特に限定されず、例えば、マイクロ波加熱乾燥、高周波誘電加熱乾燥等の電磁波加熱方式と、熱風乾燥、過熱水蒸気乾燥等の外部加熱方式とを挙げることができる。これらの中でも、成形体全体を迅速かつ均一に、クラックが生じないように乾燥することができる点で、電磁波加熱方式で一定量の水分を乾燥させた後、残りの水分を外部加熱方式により乾燥させることが好ましい。乾燥の条件として、電磁波加熱方式にて、乾燥前の水分量に対して、３０〜９０質量％の水分を除いた後、外部加熱方式にて、３質量％以下の水分にすることが好ましい。電磁波加熱方式としては、誘電加熱乾燥が好ましく、外部加熱方式としては、熱風乾燥が好ましい。

次に、ハニカム成形体２１の中心軸方向長さが、所望の長さではない場合は、両端部を切断して所望の長さとすることが好ましい。切断方法は特に限定されないが、丸鋸切断機等を用いる方法を挙げることができる。

次に、ハニカム成形体２１を焼成して、ハニカム焼成体を作製することが好ましい。焼成の前に、バインダ等を除去するため、仮焼成を行うことが好ましい。仮焼成は大気雰囲気において、４００〜５００℃で、０．５〜２０時間行うことが好ましい。仮焼成及び焼成の方法は特に限定されず、電気炉、ガス炉等を用いて焼成することができる。焼成条件は、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気において、１３００〜１５００℃で、１〜２０時間加熱することが好ましい。

次に、得られたハニカム焼成体の、所定のセルの一方の端部と残余のセルの他方の端部とに目封止部を形成し、図１０に示すハニカムセグメント２２を作製する。目封止部を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、以下の方法を挙げることができる。ハニカム焼成体の一方の端面にシートを貼り付けた後、当該シートの目封止部を形成しようとするセル（所定のセル）に対応した位置に穴を開ける。また、目封止部の構成材料をスラリー化した目封止用スラリーを容器に貯めておく。そして、ハニカム焼成体の当該シートを貼り付けた側の端部を、目封止用スラリーを貯めた容器内に圧入し、シートに開けた孔を通じて、目封止部を形成しようとするセル（所定のセル）の開口部内に目封止用スラリーを充填する。そして、ハニカム焼成体の他方の端面については、一方の端面において目封止を施さなかったセル（残余のセル）について、上記一方の端面に目封止部を形成した方法と同様の方法で目封止部を形成する（目封止スラリーを充填する）。目封止部の構成材料としては、ハニカム成形体の材料と同じものを用いることが好ましい。目封止部を形成した後に、上記焼成条件と同様の条件で焼成を行うことが好ましい。また、目封止部の形成は、ハニカム成形体を焼成する前に行ってもよい。図１０は、本発明のハニカム構造体の一実施形態を構成するハニカムセグメント２２を模式的に示す斜視図である。

（２−２）ハニカム構造体の作製：
次に、作製したハニカムセグメントを接合材で接合して、図１１に示すような、１４個のハニカムセグメント２２が、互いの側面同士が対向するように隣接して配置されると共に、対向する側面同士が接合材により接合されたハニカムセグメント接合体２３を作製する。接合させるハニカム成形体の個数は、作製しようとするハニカム構造体の大きさに合わせた個数であることが好ましい。接合材は、対向する側面全体すなわち接合面全体に配設されることが好ましい。接合材は、ハニカムセグメントが熱膨張、熱収縮したときに、体積変化分を緩衝する（吸収する）役割を果たすとともに、各ハニカムセグメントを接合する役割を果たす。図１１は、本発明のハニカム構造体の一実施形態を製造する過程で作製される、複数のハニカムセグメントが接合されて形成されたハニカムセグメント接合体を模式的に示す平面図である。図１１においては、各ハニカムセグメントを構成する隔壁及び目封止部を省略している。

ハニカムセグメント２２を接合する際には、セルの延びる方向に直交する断面において、一のハニカムセグメント２２の端縁には他のハニカムセグメントの端縁を接合し、一のハニカムセグメント２２の側縁部には他のハニカムセグメントの側縁部を接合することが好ましい。そして側縁部同士が接合されているハニカムセグメントにおいては、セルの延びる方向に直交する断面において、一のハニカムセグメントの長手方向における中央部分と、他のハニカムセグメントの「長手方向における端部における最も幅が広い部分」とが接した状態となるようにすることが好ましい。これにより、ハニカム構造体１００における各ハニカムセグメントは、各ハニカムセグメント間に隙間が形成されることなく接合することができる。

接合材としては、無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、ＳｉＣ粒子等の無機原料に、有機バインダ、発泡樹脂、分散剤等の添加材を加えたものに水を加えて混練したスラリー等を挙げることができる。

尚、本発明のハニカム構造体の他の実施形態（ハニカム構造体２００）（図５を参照）を製造する場合には、ハニカムセグメント２２を接合してハニカムセグメント接合体３３を作製する際に、図１２に示すように、セルの延びる方向に直交する断面において、一のハニカムセグメント３２の端縁が、隣接するハニカムセグメント３２の側縁部に当接するとともに、当該一のハニカムセグメントの側縁部が、隣接するハニカムセグメントの端縁に当接するように、各ハニカムセグメントを配置することが好ましい。ハニカムセグメント３２は、セルの延びる方向に直交する断面において、端縁と側縁部とが相補的な形状となるように形成しておく。図１２は、本発明のハニカム構造体の他の実施形態を製造する過程で作製される、複数のハニカムセグメント３２が接合されて形成されたハニカムセグメント接合体３３を模式的に示す平面図である。図１２においては、各ハニカムセグメントを構成する隔壁及び目封止部を省略している。

次に、ハニカムセグメント接合体２３の外周部分を、切削線２４に沿って切削して、切削加工を行ったハニカムセグメント接合体を得ることが好ましい。例えば、図１に示すハニカム構造体１００を製造する場合には、１４個のハニカムセグメント２２を接合してハニカムセグメント接合体２３を作製し、ハニカムセグメント接合体の外周を切削線２４に沿って切削して円柱状の「切削加工を行ったハニカムセグメント接合体」としている。尚、本発明のハニカム構造体の他の実施形態（ハニカム構造体２００）（図５を参照）を製造する場合には、図１２に示すハニカムセグメント接合体３３の外周部分を、切削線３４に沿って切削して、切削加工を行ったハニカムセグメント接合体を得ることが好ましい。

次に、「切削加工を行ったハニカムセグメント接合体」の最外周（側面）に、外周コート処理を行うことにより、外周部８を配設して、ハニカム構造体１００を得ることが好ましい。外周コート処理としては、外周コート材をハニカムセグメント接合体の最外周に塗布して、乾燥させる方法を挙げることができる。外周コート材としては、無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、ＳｉＣ粒子、有機バインダ、発泡樹脂、分散剤、水等を混合したもの等を用いることができる。それぞれの原料の含有量は、上記接合材の原料の含有量の好ましい範囲と同様の範囲が好ましい。また、外周コート材を塗布する方法は、特に限定されず、切削加工を行ったハニカムセグメント接合体をろくろ上で回転させながらゴムへら等でコーティングする方法等を挙げることができる。

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。

（実施例１）
セラミックス原料として、ＳｉＣ粉、金属Ｓｉ粉を８０：２０の質量割合で混合し、これに、成形助材としてメチルセルロース及びヒドロキシプロポキシメチルセルロース、造孔材として澱粉と吸水性樹脂、界面活性剤及び水を添加して混練し、真空土練機により四角柱状の坏土を作製した。

得られた四角柱状の坏土を押出成形機を用いて、図９に示すような、流体の流路となる複数のセル２を区画形成する多孔質の隔壁１と最外周に位置する外周壁７とを有し、セルの１延びる方向に直交する断面において、長手方向における両端部のそれぞれの端縁が直線状に形成され、当該それぞれの端縁間を結ぶ２本の側縁部が内側に凹むとともに、中央で折れ曲がった直線状に形成されたハニカム成形体（セグメント形状：Ａ形状）を形成した。得られたハニカム成形体を高周波誘電加熱乾燥した後、熱風乾燥機を用いて１２０℃で２時間乾燥し、両端面を所定量切断した。

得られたハニカム成形体を、更に、熱風乾燥機を用いて１２０℃で５時間乾燥し、その後、大気雰囲気にて脱臭装置付き大気炉を用いて約４５０℃で５時間かけて脱脂し、その後、Ａｒ不活性雰囲気にて約１４５０℃で５時間焼成して、ＳｉＣ結晶粒子がＳｉで結合された、多孔質のハニカム焼成体を得た。ハニカム焼成体の平均細孔径は２０μｍであり、気孔率は５０％であった。平均細孔径および気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。

得られたハニカム焼成体について、ハニカム焼成体の両端面に市松模様を形成するように、所定のセルの一方の端部と、残余のセルの他方の端部とに目封止部を形成した。目封止用の充填材には、ハニカム成形体と同様の材料を用いた。ハニカム焼成体に目封止部を形成した後に、上記焼成条件と同じ条件でハニカム焼成体を焼成し、図１０に示すような、ハニカムセグメント２２を形成した。ハニカムセグメントは、１４個作製した。得られたハニカムセグメントは、セルの延びる方向に直交する断面の、長手方向における中央部分の幅Ｔ１が１７．５ｍｍ、長手方向における端部の幅Ｔ２が３５．０ｍｍ、長手方向長さＴ３が４６．７ｍｍであった。また、ハニカムセグメントのセルの延びる方向に直交する断面の面積（セグメント面積）は、１２２５ｍｍ^２であった。また、ハニカムセグメントのセルの延びる方向における長さは１５２．４ｍｍであった。また、ハニカムセグメントの、隔壁の厚さは０．３ｍｍであり、セル密度は４６．５セル／ｃｍ^２であった。セグメント形状、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びセグメント面積を表１に示す。

得られた１４個のハニカムセグメントを、図１１に示すように、セルの延びる方向に直交する断面において、一のハニカムセグメント２２の端縁には他のハニカムセグメントの端縁を接合し、一のハニカムセグメント２２の側縁部には他のハニカムセグメントの側縁部を接合するようにして、組み立ててハニカムセグメント接合体２３を作製した。ハニカムセグメント接合体２３は、セルの延びる方向に直交する断面において、一のハニカムセグメントの長手方向における中央部分と、他のハニカムセグメントの「長手方向における端部における最も幅が広い部分」とが接した状態となっている。さらに詳しくは、ハニカムセグメント接合体２３は、２個のハニカムセグメントを端縁同士で接合した「ブロック（２）」と、３個のハニカムセグメントを端縁同士で接合した「ブロック（３）」と、４個のハニカムセグメントを端縁同士で接合した「ブロック（４）」とが、「ブロック（２）、ブロック（３）、ブロック（４）、ブロック（３）、ブロック（２）」の順に、それぞれの側縁部同士が接するようにして接合されたものである。接合材としては、アルミノシリケート無機繊維とＳｉＣ粒子との混合物を用いた。

ハニカムセグメント接合体の外周を粗加工、研削して円筒状の所望の形状を得た。外周加工後のハニカムセグメント接合体に外周コート処理を行い、ハニカムセグメント接合体の最外周に外周部を配設して、図１に示すような、直径１４３．８ｍｍのハニカム構造体を得た。外周コート材としてはＳｉＣ粒子、コロイダルシリカ等を混合したものを用いた。

得られたハニカム構造体は、「内側の領域に位置するハニカムセグメント」は、図１に示されるように、４個であった。

得られたハニカム構造体について、以下の方法で、「再生限界」、「圧力損失」及び「再生効率」の評価を行った。

（再生限界）
まず、ハニカム構造体に所定量の煤（単位：ｇ／Ｌ（ハニカム構造体１リットル当たりの煤の堆積量））を堆積させ、その状態で、エンジン回転数１８００ｒｐｍ、エンジントルク９０Ｎ・ｍに保持して、エンジンからの排ガスをハニカム構造体に流した状態で、ポストインジェクションを入れる。そして、ハニカム構造体の一方の端部と他方の端部との圧力差（圧力損失）が低下し始めたところでポストインジェクションを切り、エンジンをアイドル状態に切り替える。そのときの、ハニカム構造体内の最高温度、及びハニカム構造体の出口側の端面での最大温度勾配を測定するとともに、ハニカム構造体の出口側の端面のクラック発生の有無を確認する。ハニカム構造体にクラックが発生していない場合は、更に、初期の煤の堆積量を１ｇ／Ｌずつ増加させて上記試験を繰り返し、ハニカム構造体の出口側の端面にクラックが発生した際の、出口側端面の最大温度勾配を端面クラック限界温度勾配（クラック限界）（℃／ｃｍ）とする。

（圧力損失）
エンジン回転数１８００ｒｐｍの状態でエンジンから排出された排ガスをハニカム構造体に流したときの、ハニカム構造体の一方の端部と他方の端部との圧力差（圧力損失）（ｋＰａ）を測定する。試験は、煤がハニカム構造体に堆積していない状態で行う。

（再生効率）
まずハニカム構造体の質量を測定し、その後ハニカム構造体に８ｇ／Ｌの煤（単位：ｇ／Ｌ（ハニカム構造体１リットル当たりの煤の堆積量））を堆積させ、その状態で、エンジン回転数１８００ｒｐｍ、エンジントルク９０Ｎ・ｍに保持して、エンジンからの排ガスをハニカム構造体に流した状態で、ポストインジェクションを１０分間入れる。その後、ハニカム構造体の質量を測定することでハニカム構造体中の残存煤質量を算出し、初期の煤堆積質量と比較してポストインジェクション中に燃焼した煤質量を算出し、初期の煤質量に対する燃焼した煤質量の割合を再生効率（％）とする。

（実施例２〜３４、比較例１〜１６）
セグメント形状、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びセグメント断面積を表１に示すように変えた以外は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、「再生限界」、「圧力損失」及び「再生効率」の評価を行った。

表１において、「セグメント形状」の欄の「Ｂ形状」は、図５に示すハニカム構造体２００を構成するハニカムセグメント２０５ａの形状であり、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント２０５ａが、「端縁１０ａが、外側に凸となるように中央で折れ曲がった直線状に形成され、側縁部１３が、内側に凹むように中央で折れ曲がった直線状に形成された」形状である。そして、端縁１０ａは中央が最も突き出た形状であり、側縁部１３は中央が最も凹んだ形状である。ハニカムセグメント２０５ａは、セルの延びる方向に直交する断面において、長手方向に直交する対称軸と、長手方向に平行な対称軸の両方を有するものである。そして、ハニカムセグメント２０５ａは、セルの延びる方向に直交する断面において、端縁１０ａと側縁部１３とが相補的な形状となっており、ハニカム構造体２００は、一のハニカムセグメント２０５ａの端縁１０ａと、他のハニカムセグメント２０５ａの側縁部１３とが接合された形状である。

表１において、「セグメント形状」の欄の「Ｃ形状」は、図７に示すハニカム構造体３００を構成するハニカムセグメント３０５ａの形状であり、セルの延びる方向に直交する断面における、内側の領域に位置するハニカムセグメント３０５ａが、端縁１０ａが外側に凸となる曲線状であり、側縁部１３が内側に凹む曲線状である。そして、端縁１０ａは中央が最も突き出た形状であり、側縁部１３は中央が最も凹んだ形状である。ハニカムセグメント３０５ａは、セルの延びる方向に直交する断面において、長手方向に直交する対称軸と、長手方向に平行な対称軸の両方を有するものである。ハニカムセグメント３０５ａは、セルの延びる方向に直交する断面において、端縁１０ａと側縁部１３とが相補的な形状となっており、ハニカム構造体３００は、一のハニカムセグメント２０５ａの端縁１０ａと、他のハニカムセグメント２０５ａの側縁部１３とが接合された形状である。

表１において、「セグメント形状」の欄の「四角形」は、ハニカム構造体を構成する「内側の領域に位置するハニカムセグメント」の、セルの延びる方向に直交する断面の形状が、正方形であることを意味する。「内側の領域に位置するハニカムセグメント」は、４個であった。

表２は、各セグメント形状（実施例１，２，３、比較例１）における、「Ｔ２／Ｔ１」を一定にし、煤の質量を変化させたときの再生限界の変化を示すものである。表３は、各セグメント形状における、「煤の質量を一定にし、「Ｔ２／Ｔ１」の値を変化させたときの、再生限界の変化」を示すものである。表４は、セグメント形状がＡ形状であり、「Ｔ２／Ｔ１」の値が異なるハニカム構造体における、煤の質量を変化させたときの再生限界の変化を示すものである。表５は、各セグメント形状における、「煤の質量を一定にし、セグメント断面積を変化させたときの、再生限界の変化」を示すものである。表６は、各セグメント形状における、「煤の質量を一定にし、セグメント断面積を変化させたときの、圧力損失の上昇率（圧力損失上昇率）」を示すものである。表６において、圧力損失上昇率は、比較例１の圧力損失を基準にした値である。表７は、セグメント形状がＡ形状であり、セグメント断面積が異なるハニカム構造体における、煤の質量を変化させたときの再生限界の変化を示すものである。表８は、各セグメント形状（Ｔ２／Ｔ１＝１．３）における、「煤の質量及びガス温度を変化させたときの、再生効率の変化」を示すものである。表９は、各セグメント形状（Ｔ２／Ｔ１＝４．０）における、「煤の質量及びガス温度を変化させたときの、再生効率の変化」を示すものである。

表１〜表９より、実施例１〜３４のハニカム構造体は、再生限界、再生効率の各評価について良好な結果であることがわかり、また圧力損失については従来技術と比較して同等レベルを確保できていることがわかる。これに対し、比較例１〜７のハニカム構造体は、ハニカムセグメントの断面形状が四角形であるため、再生限界、再生効率の評価結果が悪いことがわかる。

本発明のハニカム構造体の製造方法は、化学、電力、鉄鋼等の様々な分野において、環境対策や特定物資の回収等のために使用される触媒装置用の担体、又はフィルタとして好適に利用することができる。

１：隔壁、２：セル、３：一方の端部、４：他方の端部、５：ハニカムセグメント、５ａ：内側の領域に位置するハニカムセグメント、６：側面、７：外周壁、８：外周部、１０：端部、１０ａ：端縁、１１：中央部分、１２：高温領域、１３：側縁部、２１：ハニカム成形体、２２：ハニカムセグメント、２３：ハニカムセグメント接合体、２４：切削線、３２：ハニカムセグメント、３３：ハニカムセグメント接合体、３４：切削線、１００：ハニカム構造体。

Claims (5)

1. 流体の流路となる一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を有するハニカムセグメントを、側面同士が接合された状態で複数個備え、
   複数個の前記ハニカムセグメントは、最外周を構成する前記ハニカムセグメントと、前記最外周を構成する前記ハニカムセグメントの内側の領域に位置する前記ハニカムセグメントとからなり、
   前記ハニカムセグメントの材質が炭化珪素であり、
   前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記内側の領域に位置する前記ハニカムセグメントが、長手方向において、両端部が太く形成されるとともに中央部分に向かって漸次細くなるように形成され、
   セルの延びる方向に直交する断面における、前記内側の領域に位置するハニカムセグメントにおいて、前記中央部分における幅Ｔ１と、前記端部における幅Ｔ２とが、下記式（１）の関係を満たし、
   粒子状物質を捕集するとともに、捕集した前記粒子状物質を燃焼させる操作が行われるハニカム構造体。
   １．３≦Ｔ２／Ｔ１≦４．０・・・（１）
2. 前記セルの延びる方向に直交する断面における、前記内側の領域に位置するハニカムセグメントにおいて、前記長手方向における前記両端部のそれぞれの端縁が外側に向かって凸状、又は直線状に形成され、前記両端縁間を結ぶ２本の側縁部が内側に凹むように形成された請求項１に記載のハニカム構造体。
3. 前記セルの延びる方向に直交する断面における、前記内側の領域に位置するハニカムセグメントにおいて、前記２本の側縁部が、前記中央で折れ曲がった直線状、又は曲線状である請求項２に記載のハニカム構造体。
4. 前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記内側の領域に位置するハニカムセグメントが、前記長手方向における前記中央部分を通り前記長手方向に直交する直線を対称軸とした、線対称の形状である請求項１〜３のいずれかに記載のハニカム構造体。
5. セルの延びる方向に直交する断面における、前記内側の領域に位置するハニカムセグメントの断面積が、１１００〜１６００ｍｍ^２である請求項１〜４のいずれかに記載のハニカム構造体。

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