WO2006095835A1

WO2006095835A1 - ハニカム構造体、及びその製造方法

Info

Publication number: WO2006095835A1
Application number: PCT/JP2006/304653
Authority: WO
Inventors: Yukihito Ichikawa
Original assignee: Ngk Insulators, Ltd.
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2006-03-09
Publication date: 2006-09-14
Also published as: CN101137599A; JPWO2006095835A1; JP5185616B2; EP1857427B1; EP1857427A4; CN101137599B; US7897237B2; EP1857427A1; US20090011176A1

Abstract

　ハニカム構造体１は、一方の端面４から他方の端面５まで貫通する流体の流路となる複数のセル３を区画形成する隔壁２を備えた筒状のハニカム構造体１であって、それぞれのセル３の前記流体の流れ方向Ａに垂直な断面（セル断面）の面積が、セル３の流れ方向Ａにおける中心部近傍の所定範囲において略同一であるとともに、セル３の流れ方向Ａにおける少なくとも一方の端面４側の端部において漸減又は漸増するように構成されている。このハニカム構造体によれば、排気ガス等の流体の流入損失及び流出損失を軽減し、圧力損失を低減することが可能である。

Description

明細書

ハニカム構造体、及びその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、ハニカム構造体、及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、自動車排ガスをはじめとした各種内燃機関排気ガスの浄ィヒ触媒用担体や脱臭用触媒担体、各種濾過機器用フィルタ、熱交換器ユニット、或いは燃料電池の改質触媒用担体等の化学反応機器用担体として好適に用いられるハ-カム構造体、及びその製造方法に関する。

背景技術

[0002] ガソリンエンジン力も排出される排気ガス中の炭化水素 (HC)、一酸化炭素（CO)、窒素酸化物 (NOx)の有害成分を処理する触媒コンバータには、ハニカム構造体が触媒担体として搭載されて!、る。ディーゼルエンジン或、はガソリンリーンバーンェンジンやガソリン直噴エンジンカゝら排出される排気ガス中にはスート (カーボン黒煙）を主体とするパティキュレートマター (微粒子状物質）が多量に含まれており、このパティキュレートマターが大気中に放出されると環境汚染を引き起こすため、ディーゼルエンジンの排気ガス系には、パティキュレートマターを捕集するためのハ-カムフィルタが搭載されて、る。このようなハ-カムフィルタにもハ-カム構造体が用いられてヽる。

[0003] このような目的で使用されるハ-カム構造体は、多孔質の隔壁により区画された軸方向に貫通する多数の流通孔 (セル）を有する構造であり、排気ガスはセルを通過して、セルを区画する隔壁に担持された触媒成分によって処理される。一般には、大量かつ安価に提供される押出成形されたコージヱライト質セラミックハ-カム構造体或いは炭化珪素質セラミックハ-カム構造体が使われている。或いは、薄い平板と波型板を交互にコルゲート状に卷!、た構造の金属製ノヽ-カム構造体が使われて、る ( 例えば、特許文献 1又は 2参照)。

[0004] フィルタにおいては、ハ-カム構造体の一方の端面において所定のセルの端部を封止し、他方の端面において残余のセルの端部を封止した構造、又は、一方の端部のみを封止した構造が挙げられる。排気ガス等の流体は、このフィルタの入口側端面において封止されておらず、出口側端面において封止されたセルに流入し、多孔質の隔壁を通過して、入口側端面において封止され、出口側端面において封止されていないセルに移動して排出される。そして、この際に隔壁が濾過層となり、排気ガス中のスート等のパティキュレートマターが隔壁に捕捉されて隔壁上に堆積する。

[0005] 従来、セルは長手方向（流体の流れ方向）に垂直に切断した断面においては、どの部分で切断した断面でも略同一の大きさであり、従って、隣り合うセルを区画する隔壁は略並行となっていた。また、ハ-カム構造体の外径寸法も全長方向（流体の流れ方向）全体にわたって略同一とする構造が一般的に採用されていた。また、このような形状のハニカム構造体とは異なり、セルの断面の寸法をノヽニカム構造体の全長にわたつて入口側端面力出口側端面へかけて順次変化させる構造も提案されている (例えば、特許文献 3参照)。

特許文献 1 :特開平 9-155189号公報

特許文献 2 :実開昭 61-10917号公報

特許文献 3：特開昭 61— 4813号公報

[0006] し力しながら、上述したような、セルの流体の流れ方向に垂直な断面（以下、「セル断面」と、うことがある）の面積が、流れ方向の全域にわたって略同一であるハ-カム構造体においては、ハ-カム構造体の入口側の端面における流体の流入抵抗と出口側の端面における流出抵抗により圧力損失が高いという問題がある。最近の排気ガス規制強化に対応すベぐハニカム構造体はその表面積を増大させるために高セル密度化の方向にあり、入口側及び出口側の端面における圧力損失は増加する方向にある。これは、セルの入口側の端面においては、排気ガス等の流体がセルに流入したときによどみ域が発生し、実質的に流体が通過可能なセル断面の面積が急激に縮小し、この部分において速度変化が起きて流体損失が生じるためである。セルの出口側の端面においても排気ガス等の流体が通過可能なセル断面の面積が急激に拡大し、速度変化が起きて流体損失が生じる。ディーゼルエンジン等力排出される排気ガスの浄化に用いられるディーゼルパティキュレートフィルタ（DPF)においても、ハ-カム構造体の入口側の端面における排気ガスの流入抵抗と出口側の端面における流出抵抗とにより圧力損失が高いという問題がある。

[0007] また、ディーゼルパティキュレートフィルタでは、その使用に伴って、捕集されたパティキュレートマターが次第にフィルタ内に堆積し、入口側の端面側におけるセルの開口部を封止した部分にパティキュレートマターが付着し、そこを起点としてさらに別のパティキュレートマターが次第に堆積して、入口側の端面において開口しているセルの開口を閉塞させてしまうために、その圧力損失が急増してしまうという問題がある。図 29 (a)及び図 29 (b)に示すように、セル 63の入口側の端面 64では排気ガスの流れによどみがあるため、パティキュレートマターがセルの入口側の端面 64付近に堆積し易いということも原因と考えられる。なお、符号 66は、セル 63の開口部を封止する目封止部材を示している。

[0008] また、図 30 (a)及び図 30 (b)に示すように、セラミックを用いたノヽ-カム構造体 61の外周面を、圧縮弾性を有する耐熱性の把持部材 68で覆い、この把持部材 68を介して圧縮面圧を付与しながら金属等の容器 67内に収納してコンバータ 60として用いる場合には、排気ガスの圧力やエンジンの振動によりハ-カム構造体の位置ずれが生じないように、ハ-カム構造体 61の端面の外周部に耐熱性クッション部材を介してリテナーリング 69を配設して、容器 67内に保持していた。通常、ハ-カム構造体 61の端面の外周部における幅約 5mm程度がリテナーリング 69によって保持されている。このため、外周部のセル 63aの開口部はリテナーリング 69によって閉塞されて排気ガスが通過し難くなつており、ハ-カム構造体 61全体としての実質的なセル断面の面積が減少して、圧力損失が上昇することとなっていた。また、フィルタにおいては、開口部が閉塞されたセル 63の濾過面積が減少することも加わり、さらに圧力損失が上昇することとなっていた。また、リテナーリング 69をノヽ-カム構造体 61の出口側の端面のみに配設したとしても、出口側の端面においてセル 63aの開口部が閉塞された場合には、排気ガス等の流体が通過し難くなり、圧力損失が上昇する。

[0009] さらに、このようなコンバータ 60として用いられた状態での実負荷時において、ハニカム構造体 61の外周部に円周状の亀裂が発生し易いという問題があった。円周状の亀裂の発生位置はハニカム構造体 61の軸方向の中間部分であったり、把持部材 68の端部付近であったりする力ハ-カム構造体 61の軸方向の長さが長いほど、軸方向の中間部分で円周状亀裂が多く発生し、また、セル 63の開口部が目封止されているハ-カム構造体 61 (ノ、二カムフィルタ）においては、把持部材 68の端部付近で円周状亀裂が多く発生する。

[0010] 上述したようにリテナーリング 69でハ-カム構造体 61の端面の外周部が閉塞されると、図 31に示すように、外周部のセル 63aに排気ガスが流れ難くなり、ノ、二カム構造体 61の外周側の領域 Yは比較的低温となり、リテナーリング 69によって閉塞されて、な、セル 63bから構成される内側の領域 Xでは比較的高温となって温度差が発生する。このため、上述した内側の領域 Xが加熱され軸方向に熱膨張しても外周部が低温なため内部に追従できずに、ハ-カム構造体 61の外周面に軸方向の引張応力が発生し円周状亀裂が発生するものと考えられる。把持部材 68によって外周面に面圧が作用し自由な熱膨張が拘束されているので、把持部材 68による面圧が高いほど外周面の引張応力が増大する。ハ-カム構造体 61の開口部を封止してフィルタとして用いた場合にぉヽても同様である。

[0011] また、図 32に示すように、ハ-カム構造体 61のセル 63の開口部に目封止部材 66 を配設してフィルタとして用いた場合には、この目封止部材 66のセル 63内方側における端面において、目封止部材 66と、目封止部材 66が配設されていない中空のセル 63との境界部分 Zにおいて剛性が不連続となっている。このため、把持部材 68 ( 図 31参照）等により外周面から面圧を受けた場合に、目封止部材 66のセル 63内方側における端面付近の外周面で応力集中が発生し、円周状亀裂が発生するものと考えられる。把持部材 68 (図 31参照）の端部ではエッジストレス作用により、把持部材内側よりも高い面圧が作用することがあるので、目封止部材 66のセル 63内方側における端面付近の外周面で応力集中が増大する。

[0012] さらに、このハ-カム構造体を排気ガスのフィルタとして用いた場合には、排気ガスの急激な温度変化による熱衝撃のために、排気ガスが流入する側の端面付近において亀裂が発生するという問題があった。特に、ハ-カム構造体が、排気ガスが比較的高温状態であり、排気ガスの温度変化や流速変化が非常に厳しいエンジン近傍（ close -coupled)に搭載されている場合に亀裂が多く発生している。

[0013] また、図示は省略するが、従来のハ-カム構造体においては、排気ガスの流れにのって排気管からの酸化鉄等の固形異物が飛来した場合に、ハ-カム構造体の入口側の端面がエロージョンを起こし易いという問題がある。特に、ハ-カム構造体がエンジン近傍 (close - coupled)に搭載されて!ヽる場合にエロージョンを起こし易く、また、ハニカム構造体が薄壁構造、或いは、その材質が高気孔率ゃ大細孔径の場合にもエロージョンを起こし易、と、うことが確認されて、る。

[0014] また、特許文献 2に示すような、セルの断面寸法をノヽ-カム構造体の全長にわたつて入口側端面力出口側端面へかけて順次変化させる構造のハニカム構造体においては、成形体を焼成して製造する際に割れ易いということ、また、図 30 (a)及び図 3 0 (b)に示すような、把持部材 68を用いた従来のキヤユング技術を利用することができないという問題がある。

[0015] 本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、従来のハ-カム構造体と比較して圧力損失を低減することが可能であり、また、フィルタとして用いた場合に、入口側の端面において、パティキュレートマター (微粒子状物質）によるセルの開口部の閉塞によって起こる圧力損失の急増現象を回避すること、また、円周状亀裂を回避すること、さらに、ハ-カム構造体の端面における熱衝撃やエロージョンを回避することが可能なハ-カム構造体及びその製造方法を提供する。

発明の開示

[0016] 本発明は、以下のハ-カム構造体、及びその製造方法を提供するものである。

[0017] [1] 一方の端面から他方の端面まで貫通する流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を備えた筒状のハニカム構造体であって、それぞれの前記セルの前記流体の流れ方向に垂直な断面 (セル断面）の面積が、前記セルの前記流れ方向における中心部近傍の所定範囲において略同一であるとともに、前記セルの前記流れ方向における少なくとも一方の端面側の端部にお、て漸減又は漸増するように構成されたハ-カム構造体 (以下、「第一の発明」 t 、うことがある）。

[0018] [2] 所定の前記セルの一方の前記端面側の開口部と、残余の前記セルの他方の前記端面側の開口部とを封止する封止部材をさらに備えた前記 [1]に記載のハニカム構造体。

[0019] [3] 複数の前記セルを区画形成する前記隔壁の外周部分を覆う外壁をさらに備えた前記 [1]又は [2]に記載のハニカム構造体。

[0020] [4] それぞれの前記セルの前記セル断面の面積力前記セルの前記流れ方向における両方の端面側の端部にぉ、て漸減又は漸増するように構成された前記 [1]〜

[3]の、ずれかに記載されたハ-カム構造体。

[0021] [5] 全ての前記セルの前記セル断面の面積力少なくとも一方の前記端面側にぉ、て漸増又は漸減するように構成された前記 [ 1]〜 [4]の、ずれかに記載のハ- カム構造体。

[0022] [6] 前記少なくとも一方の端面側の端部における外径が、前記ハニカム構造体の中心部近傍の外径に比して ±0. 5%を超えて漸減又は漸増するように構成された前記 [1]〜 [5]の、ずれかに記載のハニカム構造体。

[0023] [7] 前記セル断面の面積が、前記ハニカム構造体の軸方向の長さの 25%以内の長さの端部にお、て漸減又は漸増するように構成された前記 [ 1]〜 [6]の、ずれかに記載のハ-カム構造体。

[0024] [8] 成形材料を含む坏土をハニカム状に成形して、一方の端面から他方の端面まで貫通する流体の流路となる複数のセルが区画形成された筒状のハ-カム成形体を得、得られたノヽ-カム成形体を焼成してハ-カム構成体を得るハ-カム構造体の製造方法であって、得られた前記ハニカム成形体の少なくとも一方の前記端面に、前記ハ-カム成形体と焼成時における収縮率が異なる材料力構成された焼成用トチを配設し、前記焼成用トチを配設した状態で前記ハニカム成形体を焼成することにより、それぞれの前記セルの前記焼成用トチを配設した側の前記端面側の端部における前記流体の流れ方向に垂直な断面 (セル断面）の面積を漸減又は漸増するように変形させて、それぞれの前記セルの前記セル断面の面積力前記セルの前記流れ方向における中心部近傍の所定範囲において略同一であるとともに、前記セルの前記流れ方向における少なくとも一方の端面側の端部において漸減又は漸増するように構成されたハニカム構造体を得るハニカム構造体の製造方法 (以下、「第二の発明」ということがある)。

[0025] [9] 前記ハニカム成形体の両方の前記端面に、前記ハニカム成形体と焼成時における収縮率が異なる材料から構成された前記焼成用トチを配設し、前記焼成用トチを配設した状態で前記ハニカム成形体を焼成する前記 [8]に記載のハニカム構造体の製造方法。

[0026] [10] 成形材料を含む坏土をハニカム状に成形して、一方の端面から他方の端面まで貫通する流体の流路となる複数のセルが区画形成された筒状のハ-カム成形体を得、得られたノヽ-カム成形体を焼成してハ-カム構成体を得るハ-カム構造体の製造方法であって、所定の前記セルの一方の前記端面側の開口部分に、前記ハニカム成形体と焼成時における収縮率が異なる目封止部材を配設し、前記目封止部材を配設した状態で前記ハ-カム成形体を焼成することにより、それぞれの前記セルの前記目封止部材を配設した側の前記端面側の端部における前記流体の流れ方向に垂直な断面 (セル断面)の面積を漸減又は漸増するように変形させて、それぞれの前記セルの前記セル断面の面積力前記セルの前記流れ方向における中心部近傍の所定範囲において略同一であるとともに、前記セルの前記流れ方向における少なくとも一方の端面側の端部において漸減又は漸増するように構成されたノヽ-カム構造体を得るハ-カム構造体の製造方法 (以下、「第三の発明」、うことがある)。

[0027] [11] 所定の前記セル以外の残余の前記セルの他方の前記端面側の開口部分にも、前記ハ-カム成形体と焼成時における収縮率が異なる目封止部材を配設し、前記目封止部材を配設した状態で前記ハニカム成形体を焼成する前記 [10]に記載のハニカム構造体の製造方法。

[0028] 本発明のハ-カム構造体は、圧力損失を低減することが可能であり、また、ハ-カムフィルタとして用いた場合には、被処理流体が流入する側の端面にお!、てパティキユレ一トマター (微粒子状物質）によるセルの開口部の閉塞によって起こる圧力損失の急増現象を回避することができる。また、円周状亀裂を回避すること、さらには、ハ二カム構造体の端面における熱衝撃やエロージョンを回避することができる。また、本発明のハ-カム構造体の製造方法は、上述した本発明のハ-カム構造体を簡便に製造することができる。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の一の実施の形態の構成を模式的に示す一部断面図である。 [図 2]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の一の実施の形態をキヤユングした状態を示す一部断面図である。である。

[図 3]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の一の実施の形態をキヤユングした状態を示す一部断面図である。である。

[図 4]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の一の実施の形態の他の例の構成を模式的に示す一部断面図である。

圆 5]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の一の実施の形態の他の例の構成を模式的に示す一部断面図である。

圆 6]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の一の実施の形態の他の例の構成を模式的に示す一部断面図である。

圆 7]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の構成を模式的に示す一部断面図である。

[図 8]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態をキヤユングした状態を示す一部断面図である。

圆 9]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の他の例の構成を模式的に示す一部断面図である。

[図 10]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の他の例の構成を模式的に示す一部断面図である。

[図 11]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の他の例の構成を模式的に示す一部断面図である。

[図 12]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の一例の構成を模式的に示す一部断面図である。

[図 13]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の他の例の構成を模式的に示す一部断面図である。

[図 14]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の一例の構成を模式的に示す一部断面図である。

[図 15]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の他の例の構成を模式的に示す一部断面図である。 [図 16]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の他の例の構成を模式的に示す一部断面図である。

[図 17]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の一例の構成を模式的に示す一部断面図である。

[図 18]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の他の例の構成を模式的に示す一部断面図である。

[図 19]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の他の例の構成を模式的に示す一部断面図である。

[図 20]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態をキヤユングした状態を示す一部断面図である。

圆 21]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の一例の構成を模式的に示す一部断面図である。

圆 22]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の他の例の構成を模式的に示す一部断面図である。

[図 23(a)]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の外壁を形成する工程を模式的に示す一部断面図である。

圆 23(b)]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の外壁を形成する工程を模式的に示す一部断面図である。

圆 24]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態の一例の構成を模式的に示す一部断面図である。

[図 25]本発明（第一の発明）のハ-カム構造体の他の実施の形態をキヤユングした状態を示す一部断面図である。

[図 26(a)]本発明（第二の発明）のハ-カム構造体の製造方法の一の実施の形態を説明する一部断面図である。

圆 26(b)]本発明（第二の発明）のハ-カム構造体の製造方法の一の実施の形態を説明する一部断面図である。

[図 27(a)]本発明（第二の発明）のハ-カム構造体の製造方法の他の実施の形態を説明する一部断面図である。 [図 27(b)]本発明（第二の発明）のハ-カム構造体の製造方法の他の実施の形態を説明する一部断面図である。

[図 28(a)]本発明（第二の発明）のハ-カム構造体の製造方法の一の実施の形態を説明する一部断面図である。

[図 28(b)]本発明（第二の発明）のハ-カム構造体の製造方法の一の実施の形態を説明する一部断面図である。

[図 29(a)]従来のハニカム構造体における流体の流れを説明する断面図である。

[図 29(b)]従来のハニカム構造体における流体の流れを説明する断面図である。

[図 30(a)]従来のハニカム構造体をキヤニングした状態を示す一部断面図である。

[図 30(b)]従来のハ-カム構造体をキヤユングした状態を示す一部断面図である。

[図 31]従来のハニカム構造体をキヤニングした状態を示す一部断面図である。

[図 32]従来のハニカム構造体の一部断面図である。

符号の説明

[0030] 1：ハニカム構造体、 2：隔壁、 3：セル、 4：端面 (一方の端面）、 5：端面 (他方の端面）、 6:目封止部材 17:容器、 8:把持部材、 9:外壁、 11:ハ-カム構造体、 12:隔壁、 1 3:セル、 14:端面 (一方の端面）、 15:端面 (他方の端面）、 16:目封止部材、 18:把持部材、 21:ハニカム構造体、 31:ハニカム構造体、 32:ハニカム構造前駆体、 33: 砥石、 34:コート材、 41:ハ-カム構造体、 42:隔壁、 43:セル、 44:端面（一方の端面）、 45：端面 (他方の端面）、 47：焼成用トチ、 51：ハ-カム構造体、 52：隔壁、 53：セル、 54:端面 (一方の端面）、 55:端面 (他方の端面）、 56:目封止部材、 57:焼成用トチ、 60:コンバータ、 61:ハ-カム構造体、 63:セル、 64:端面、 67:容器、 68:把持部材、 69:リテナーリング。

発明を実施するための最良の形態

[0031] 以下、図面を参照して、本発明（第一〜第三の発明）のハ-カム構造体、及びその製造方法の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなぐ本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良をカ卩ぇ得るものである。

[0032] 図 1は、第一の発明のハ-カム構造体の一の実施の形態の構成を模式的に示す一部断面図である。図 1に示すように、本実施の形態のハニカム構造体 1は、一方の端面 4から他方の端面 5まで貫通する流体の流路となる複数のセル 3を区画形成する隔壁 2を備えた筒状のハ-カム構造体 1であって、それぞれのセル 3の流体の流れ方向 Aに垂直な断面 (セル断面）の面積力セル 3の流れ方向 Aにおける中心部近傍の所定範囲において略同一であるとともに、セル 3の流れ方向 Aにおける少なくとも一方の端面 4側の端部において漸増するように構成されたノ、二カム構造体 1である。なお、図 1に示す本実施の形態のハ-カム構造体 1は、セル 3の流れ方向 Aにおける両方の端面 4, 5側の端部において、セル断面の面積が漸増するように構成されており、これに伴ってハ-カム構造体 1の外周部分の形状もセル 3の流れ方向 Aにおける両方の端面 4, 5側の端部において漸増するように構成されている。このため、本実施の形態のハニカム構造体 1は、その中心部近傍と両方の端面 4, 5側の端部とにお V、てはセノレ密度が異なって!/、る。

[0033] このように本実施の形態のハ-カム構造体 1は、セル 3の流れ方向 Aにおける両方の端面 4, 5側の端部においてセル断面の面積が漸増していることから、排気ガス等の流体の流入損失及び流出損失を軽減し、ハニカム構造体 1の圧力損失を低減することができる。なお、図 1に示すノヽ-カム構造体 1においては、上部半分が断面を示し、下部半分が外観を示している。

[0034] また、本実施の形態のハ-カム構造体 1は、図 2に示すように、従来からのキヤニング技術により、金属等の容器 7内にキヤユングを行うことが可能である。従来のハ-カム構造体にぉ、ては、セル断面の面積が一方の端面力他方の端面まで概ね同一であり、隣接するセルを区画形成する隔壁は略並行となっているため、ハ-カム構造体の外周面を把持部材で把持して容器内に収納して！/、た。本実施の形態のハニカム構造体 1は、セルの流れ方向 Aにおける中心部近傍の所定範囲においてはセル 3 を区画形成する隔壁 2は略並行である力端面 4, 5側の端部においては所定の角度をもって広がるように構成されて、る。

[0035] 従来のハ-カム構造体においては、例えば、特開 2004— 321848号公報、特開 2 003— 166410号公報、 US2003/0041575A1等【こお!ヽて、ノヽニカム構造体の一方の端面部にぉ、て、セル断面の面積が拡大したセルと縮小したセルとが混在した構成のものが開示されている力本実施の形態のハ-カム構造体 1は、少なくとも一方の端面 4側の端部にお、て、すべてのセル断面の面積が漸増するように構成されたハ-カム構造体 1である。

[0036] 図 2に示すように、ハ-カム構造体 1をキヤユングする際には、ハ-カム構造体 1の中心部近傍の外径が略平行な部分を、把持部材 8で把持する。このように構成することによって、中心部近傍よりも外径が大きくなつた端面 4, 5側がストッパーの役割を果たし、ハ-カム構造体 1に流入する流体 (例えば、排気ガス）の差圧による位置ずれを抑制することができる。また、中心部近傍においてはハ-カム構造体 1の外径が略平行であるため、把持部材 8で均一にキヤニング面圧を付与することが可能となり、従来のキヤ-ング技術によりハ-カム構造体 1のキヤ-ングを良好に行うことができる。

[0037] 特に、本実施の形態のハ-カム構造体 1においては、従来のリテナーリング 69 (図 30参照）を用いることなぐ把持部材 8のみでハニカム構造体 1の位置ずれを防止することができること力ら、ハ-カム構造体 1全体のセル 3にわたつて排気ガス等の流体を通過させることができる。このため、ハ-カム構造体 1の外周の領域と内側の領域とにおける温度差を小さくし、円周状亀裂等の破損を有効に防止することができる。

[0038] また、ハ-カム構造体 1をキヤユングする場合には、図 3に示すように、ノ、二カム構造体 1の端面付近での外周面を把持する別の把持部材 9を配設することにより、ハニカム構造体 1の軸方向における把持力を補助することができる。

[0039] 本実施の形態のハ-カム構造体 1にお、ては、図 4に示すように、所定のセル 3aの一方の端面 4側の端部と、残余のセル 3bの他方の端面 5側の端部とに目封止部材 6 を配設したものであってもよい。このようなハ-カム構造体 1は、把持部材 8 (図 2参照 )等で把持してキヤユングする際に、セル 3に配設した目封止部材 6の奥側端面付近の外周面に面圧が付与され難ぐ外周面における応力集中を有効に緩和して、円周状亀裂等の破損を有効に防止することができる。

[0040] なお、図 1に示す本実施の形態のハ-カム構造体 1においては、セル 3の流れ方向 Aにおける両方の端面 4, 5側の端部においてセル断面の面積が漸増している力図 5及び図 6に示すように、セル 3の流れ方向 Aにおける一方の端面 4, 5側の端部においてセル断面の面積が漸増した構成としてもよい。図 5は、流体の入口側の端面 4側の端部においてセル断面の面積が漸増したハ-カム構造体 1を示し、図 6は、流体の出口側の端面 5側の端部においてセル断面の面積が漸増したハニカム構造体 1を示している。また、図 5及び図 6に示すノヽ-カム構造体 1においては、図 4に示すように、所定のセル 3aの一方の端面 4側の端部と、残余のセル 3bの他方の端面 5側の端部とに目封止部材 6を配設したものであってもよ、。

[0041] また、セル断面の面積が漸増し始める部位については特に制限はなぐまた、セル断面の面積の変化のパターンについても特に制限はない。例えば、図示は省略する 1S 端面付近で直線的に漸増してもよいし、任意の曲率をもって漸増してもよい。また、セル断面の面積が略同一となる中心部近傍の周辺においては、若干のセル断面の面積の変化を伴い、中心部近傍においては非常に緩やかな曲率を伴う場合があるが、ハニカム構造体の許容寸法内での小さい寸法変化であり、実質的に略同一とみなすことができる。例えば、特に限定されることはないが、キヤニング上、ハニカム構造体の許容寸法としては、ハ-カム構造体の平均外径ではおよそ ±0. 5%とすることができる。本実施の形態のハ-カム構造体 1においては、少なくとも一方の端面 4 , 5のセル断面の面積が漸増することにより、ハ-カム構造体 1の少なくとも一方の端面 4、 5の外径が許容寸法以上に拡大している。また、ハ-カム構造体 1の中心部近傍においては、許容寸法内の小さい寸法変化に留まっている。つまり、ハ-カム構造体 1の外径が 90mmで、許容寸法公差を ±0. 5%とした場合には、ハ-カム構造体 1の中心部近傍の外径は 89. 55〜90. 45mmの間で変化するものとし、少なくとも一方の端面 4, 5における外径はこの範囲を超えて漸増している。

[0042] なお、図 1に示すような本実施の形態のハ-カム構造体 1にお!/、て、両方の端面 4, 5側の端部のセル断面の面積が極端に漸増するように構成し、日本古楽器のつつみに似た形状にすることも可能だが、あまりにも極端に漸増するようにした場合には、焼成時に割れ易いことや、セル断面の面積が略同一となる中心部近傍が確保できなくなることがあるため、破損等が生じない程度にセル断面の面積が漸増する構成にすることが好ましい。

[0043] 次に、第一の発明のハ-カム構造体の他の実施の形態について説明する。図 7は、本発明のハ-カム構造体の他の実施の形態の構成を模式的に示す一部断面図である。図 7に示すように、本実施の形態のハ-カム構造体 11は、一方の端面 14から他方の端面 15まで貫通する流体の流路となる複数のセル 13を区画形成する隔壁 1 2を備えた筒状のハ-カム構造体 11であって、それぞれのセル 13の流体の流れ方向 Aに垂直な断面 (セル断面）の面積力セル 13の流れ方向 Aにおける中心部近傍の所定範囲において略同一であるとともに、セル 13の流れ方向 Aにおける少なくとも一方の端面 14側の端部において漸減するように構成されたノ、二カム構造体 11である。なお、図 7に示す本実施の形態のハ-カム構造体 11は、セル 13の流れ方向 Aにおける両方の端面 14, 15側の端部において、セル断面の面積が漸減するように構成されており、これに伴ってハ-カム構造体 11の外周部分の形状もセル 13の流れ方向 Aにおける両方の端面 14, 15側の端部にぉ、て漸増するように構成されて!、る。このため、本実施の形態のハ-カム構造体 1は、その中心部近傍と両方の端面 14 , 15側の端部とにおいてはセル密度が異なっている。なお、図 7に示すハ-カム構造体 11においては、上部半分が断面を示し、下部半分が外観を示している。

[0044] 本実施の形態のハ-カム構造体 11においては、図 8に示すように、ハ-カム構造体 11を金属等の容器 7内にキヤユングを行う際には、従来から使用されて!ヽたリテナ一リング 69 (図 30参照）を用いることなぐハ-カム構造体 11の端面 14, 15側の端部の外周面がテーパ状に小さくなつている部位に、このテーパ状の外周面に対応した形状の把持部材 18を配設することによって、容器 7内にハ-カム構造体 11を固定することができる。このように構成することによって、従来のリテナーリング 69 (図 30参照）を用いずに把持部材 18のみでノ、二カム構造体 11の位置ずれを防止することができ、ハ-カム構造体 11全体のセル 13にわたつて排気ガス等の流体を通過させることができる。このため、ハ-カム構造体 11の外周の領域と内側の領域とにおける温度差を小さくし、円周状亀裂等の破損を有効に防止することができる。また、このようにキヤユングを行う場合には、端面 14, 15の一部に把持部材 18が掛力るようにしてハ二カム構造体 11の軸方向の把持力を補助してもよい。

[0045] 従来のハ-カム構造体においては、例えば、特開 2004— 321848号公報、特開 2 003— 166410号公報、 US2003/0041575A1等【こお!ヽて、ノヽニカム構造体の一方の端面部にぉ、て、セル断面の面積が拡大したセルと縮小したセルとが混在した構成のものが開示されている力本実施の形態のハ-カム構造体 11は、少なくとも一方の端面 14側の端部において、すべてのセル断面の面積が漸減するように構成されたハ-カム構造体 11である。

[0046] また、ハ-カム構造体 11の中心部近傍においては、ハ-カム構造体 11の外径が略同一の大きさであるため、この部分に他の把持部材 19を配設することで均一にキャユング面圧を付与することが可能となり、従来のキヤユング技術によりハ-カム構造体のキヤ-ングを良好に行うことができる。

[0047] また、本実施の形態のハ-カム構造体 11においては、図 9に示すように、所定のセル 13aの一方の端面 14側の端部と、残余のセル 13bの他方の端面 15側の端部とに目封止部材 16を配設したものであってもよい。このようなハ-カム構造体 11は、把持部材 18 (図 8参照）等で把持してキヤユングする際に、目封止部材 16の、セル 13の流れ方向 Aにおける中心部側の端面付近の外周面に面圧が付与され 1 、外周面における応力集中を有効に緩和して、円周状亀裂等の破損を有効に防止することができる。

[0048] なお、図 7に示す本実施の形態のハ-カム構造体 11においては、セル 13の流れ方向 Aにおける両方の端面 14, 15側の端部においてセル断面の面積が漸減しているが、図 10及び図 11に示すように、セル 13の流れ方向 Aにおける一方の端面 14, 1 5側の端部においてセル断面の面積が漸減した構成としてもよい。図 10は、流体の入口側の端面 14側の端部においてセル断面の面積が漸減したノ、二カム構造体 11 を示し、図 11は、流体の出口側の端面 15側の端部においてセル断面の面積が漸減したハ-カム構造体 11を示している。また、図 10及び図 11に示すハ-カム構造体 1 1においては、図 9に示すように、所定のセル 13aの一方の端面 14側の端部と、残余のセル 13bの他方の端面 15側の端部とに目封止部材 16を配設したものであってもよい。

[0049] 例えば、ハ-カム構造体 11をフィルタとして用いた場合、隔壁 12に堆積したパティキュレートマターを再生する際には、出口側の端面 15側の端部により大きな応力が発生するので、図 10に示すノ、二カム構造体 11のように、出口側の端面 15側の端部におけるセル断面の面積を漸減し、この部分の機械的強度を高めてもよ!、。 [0050] また、図 11に示すようなハ-カム構造体 11においては、入口側の端面 14側の端部でのエッジストレスを低減することができる。通常、入口側の端面 14側の端部は排気ガス等の流体の温度変化を直接に受けるので、熱衝撃が厳しくなり、把持部材 18 の端部でのエッジストレスに熱応力が重複して円周状亀裂等の破損が発生し易くなる力入口側の端面 14側の端部におけるセル断面の面積を漸減することにより、円周状亀裂等の破損の回避に効果があり、特にエンジン近傍 (close— coupled)において有効である。

[0051] また、セル断面の面積が漸減し始める部位については特に制限はなぐまた、セル断面の面積の変化のパターンについても特に制限はない。例えば、図示は省略する力端面付近で直線的に漸減してもよいし、任意の曲率をもって漸減してもよい。また、セル断面の面積が略同一となる中心部近傍の周辺においては、若干のセル断面の面積の変化を伴い、中心部近傍においては非常に緩やかな曲率を伴う場合があるが、ハニカム構造体の許容寸法内での小さい寸法変化であり、実質的に略同一とみなすことができる。例えば、特に限定されることはないが、キヤニング上、ハニカム構造体の許容寸法としては、ハ-カム構造体の平均外径ではおよそ ±0. 5%とすることができる。本実施の形態のハ-カム構造体 11においては、少なくとも一方の端面 14, 15のセル断面の面積が漸増することにより、ハ-カム構造体 1の少なくとも一方の端面 14、 15の外径が許容寸法以上に縮小している。また、ハ-カム構造体 11の中心部近傍においては、許容寸法内の小さい寸法変化に留まっている。つまり、ノヽ二カム構造体 1の外径が 90mmで、許容寸法公差を ±0. 5%とした場合には、ハニカム構造体 1の中心部近傍の外径は 89. 55-90. 45mmの間で変化するものとし、少なくとも一方の端面 14, 15における外径はこの範囲を超えて漸増している。また、セル断面の面積が略同一となる中心部近傍の長さについても特に制限はなぐ実質的に従来のキヤニング技術で十分な面圧を付与できるのに必要な長さを有していればよい。

[0052] なお、図 7に示すような本実施の形態のハ-カム構造体 11において、両方の端面 1 4, 15側の端部のセル断面の面積が極端に漸減するように構成し、日本古楽器の太鼓に似た形状にすることも可能だが、あまりにも極端に漸減するようにした場合には、焼成時に割れ易いことや、セル断面の面積が略同一となる中心部近傍が確保できなくなることがあるため、破損等が生じない程度にセル断面の面積が漸増する構成にすることが好ましい。

[0053] 次に、第一の発明のハ-カム構造体のさらに他の実施の形態について説明する。

図 12及び図 13は、それぞれ本発明のハ-カム構造体のさらに他の実施の形態の構成を模式的に示す一部断面図である。本実施の形態のハニカム構造体 21は、図 12 及び図 13に示すように、一方の端面 24から他方の端面 25まで貫通する流体の流路となる複数のセル 23を区画形成する隔壁 22を備えた筒状のハ-カム構造体 21であつて、それぞれのセル 23の流体の流れ方向 Aに垂直な断面（セル断面）の面積が、セル 23の流れ方向 Aにおける中心部近傍の所定範囲において略同一であるとともに、セル 23の流れ方向 Aにおける一方の端面側の端部（図 12においては、入口側の端面 24の端部、図 13においては、出口側の端面 25の端部）において漸増し、他方の端面側の端部（図 12においては、出口側の端面 25の端部、図 13においては、入口側の端面 24の端部）において漸減するように構成されたノ、二カム構造体 21である。図 12及び図 13に示す本実施の形態のハ-カム構造体 21は、セル 23のセル断面の面積の変化に伴って、ハ-カム構造体 21の外周部分の形状も変化している。なお、図 12及び図 13に示すノヽ-カム構造体 21においては、上部半分が断面を示し、下部半分が外観を示して、る。

[0054] このように構成することによって、図 1や図 7に示すハ-カム構造体と同様の効果を得ることができる。なお、セル 23のセル断面の変化の形状等については、これまでに説明した図 1〜図 11に示すノヽ-カム構造体と同様に構成されて、ることが好ま、。

[0055] 次に、第一の発明のハ-カム構造体のさらに他の実施の形態について説明する。

本実施の形態のハ-カム構造体は、これまでに説明した実施の形態のハ-カム構造体において、ハ-カム構造体の外壁を含めた外周部分を加工除去して、その部位に別材料を塗布して乾燥或いは焼成することにより外壁を形成した外周コートタイプのハ-カム構造体である。

[0056] 例えば、図 1、図 5及び図 6に示すノヽニカム構造体 1の外周部分を円筒形状に加工して力も外壁材を塗布して形成された、図 14〜図 16に示すような、複数のセル 3を区画形成する隔壁 2の外周部分を覆う外壁 9をさらに備えたハ-カム構造体 31を挙げることができる。このようなハ-カム構造体 31のセル 3の形状については、図 1、図 5及び図 6に示すハ-カム構造体 1のセル 3と同様であるため、外周コートタイプの特性を生かしつつ、セル断面の面積の漸増による上述した効果を得ることができる。なお、図 14〜図 16に示すハ-カム構造体 31においては、図 1、図 5及び図 6に示すハ二カム構造体 1と同様の各要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

[0057] また、図 7、図 10及び図 11に示すハニカム構造体 11の外周部分を円筒形状に加ェしてから外壁材を塗布して形成された、図 17〜図 19に示すような、複数のセル 13 を区画形成する隔壁 12の外周部分を覆う外壁 9をさらに備えたハ-カム構造体 31であってもよい。このようなハ-カム構造体 31は、図 20に示すように、従来から使用されている形状のリテナーリング 69を使用して金属等の容器 7内にキヤユングを行ったとしても、流体の流路となるセル 13を有効に活用することが可能となり、流れ方向 Aにおける中心部近傍においてデッドスペースを減少させることができる。このため、ハニカム構造体 31の外周の領域とその内側とにおける温度差を軽減することができ、円周状亀裂等の破損を有効に防止することができる。なお、図 17〜図 19に示すハ-カム構造体 31においては、図 7、図 10及び図 11に示すハ-カム構造体 11と同様の各要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

[0058] また、図 12及び図 13に示すハ-カム構造体 21の外周部分を円筒形状に加工してから外壁材を塗布して形成された、図 21及び図 22に示すような、複数のセル 23を区画形成する隔壁 22の外周部分を覆う外壁 9をさらに備えたハ-カム構造体 31であつてもよい。セル 23の形状については、図 12及び図 13に示すハ-カム構造体 21のセル 23と同様であるため、外周コートタイプの特性を生かしつつ、セル断面の面積の漸増又は漸減による上述した効果を得ることができる。なお、図 21及び図 22に示すノヽ二カム構造体 31にお!/、ては、図 12及び図 13に示すハ-カム構造体 21と同様の各要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

[0059] 図 14〜図 22に示すようなハニカム構造体 31は、例えば、図 23 (a)及び図 23 (b) に示すように、ハ-カム構造前駆体 32 (具体的には、例えば、図 1〜図 23において説明したハニカム構造体や、このようなハニカム構造体を焼成する前の成形体)の外壁を含めた外周部分を加工除去して、その部位に、外壁用のコート材 34等の別材料を塗布して乾燥或いは焼成して外壁 9を形成することによって得ることができる。なお、図 23 (a)の外周部分の加工は砲石 33等を用いて行うことができる。

[0060] また、図 24に示すように、本実施の形態のハ-カム構造体 31においては、外周部分をセル 13の形状に沿ってカ卩ェして、その加工面に一様に外壁材を塗布することによって形成された外壁 9をさらに備えたノヽ-カム構造体 31であってもよい。このようなハ-カム構造体 31は、外周部分の形状に関しては、図 1〜図 13に示したハ-カム構造体と同様であるため、外周コートタイプの特性を生かしつつ、図 25に示すように、金属等の容器 7内にキヤ-ングを行う際に、均一にキヤユング面圧を付与することが可能となるとともに、ハニカム構造体 31の外周の領域と内側の領域とにおける温度差を小さくし、円周状亀裂等の破損を有効に防止することができる。なお、図 24に示すハ-カム構造体 31にお、ては、図 7に示すハ-カム構造体 11のセル 13の形状に沿つて加工して、その加工面に一様に外壁材を塗布したものである力元になるハ-カム構造体にっ、ては、これまでに説明した実施の形態のハ-カム構造体であればよい。また、図 24に示すハ-カム構造体 31においては、図 7に示すハ-カム構造体 11 と同様の各要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

[0061] なお、図示は省略するが、ハ-カム構造体のセル断面の形状については、四角に限定されることはなぐ例えば、三角、六角、八角等の多角形や、丸形であってもよく、また、これらの形状の組み合わせであってもよい。また、隔壁の厚さはすべての隔壁について略同一とする構造が一般的であるが、厚さの異なる隔壁が混在していてもよい。例えば、外周部の強度を高めるために、外周部における隔壁の厚さを厚くしてもよい。また、本実施の形態のハ-カム構造体においては、既に公知となっている様々な補強手段を用いることができる。また、ハ-カム構造体の外周部のセルを全て目封止して、角部の欠け防止を行ってもよい。この場合には、両方の端面ともに目封止を行ってもよいし、どちらかの片方の端面のみに目封止を行ってもよい。

[0062] なお、セルの開口部の面積は、全てのセルで同一とする必要はなぐ開口部の面積の異なるセルが混在するようにしてもよい。例えば、相対的に開口部の面積の大きいセルと、相対的に開口部の面積の小さいセルとが区画形成されたノヽ-カム構造体であってもよい。また、少なくとも目封止部材が配設されていないセルの内部に充填物を設けたり、隔壁の表面に突起状物質を形成したり、隔壁の表面粗さを粗くしたり、隔壁自体を曲げたりすることでも、セルの通気抵抗を調整することが可能である。さらに、この手段により、微粒子状物質の捕捉性能を向上させることもできる。

[0063] セルの入口側の端面においては、排気ガス等の流体中に含まれる酸化鉄や溶接スパッタ片等の固形異物或、は排気ガス自体によるエロージョン現象が発生することがあるので、セルの入口側の端面を強化することが好ましい。強化手段としては、公知である各種の従来技術が適用できる。セルの入口側の端面に相当する領域を区画する隔壁と目封止部材とをともに強化することが好ま、。

[0064] また、ハニカム構造体の断面形状についても特に制限はなぐ円形の他、楕円形、長円形、オーパル形、略三角形、略四角形等の多角形などあらゆる形状をとることができる。これら形状を単独で用いても組み合わせで用いてもよい。また、目封止部材を配設する場合には、通常、複数のセルの開口部に千鳥状に配設しているが、特に限定されることはなぐ例えば、列状でもよいし、或いは、同心円状や放射状でもよく、セルの区画形成された状態によって様々なパターンを選択することができる。

[0065] また、フィルタとして用いる際には、セル構造を薄壁高セル密度とすることでパティキュレートマターの圧損性能と捕捉性能を向上させることができる。従来は、例えば、隔壁の厚さ 25mil (0. 64mm)、セル密度 100セル Z平方インチ（正方形セルの場合セルピッチ 2. 54mm)のセル構造や、隔壁の厚さ 17mil(0. 43mm)、セル密度 1 00セル Z平方インチ（正方形セルの場合セルピッチ 2. 54mm)のセル構造、隔壁の厚さ 12mil(0. 30mm)、セル密度 300セル Z平方インチ（正方形セルの場合セルピツチ 1. 47mm)のセル構造のように、隔壁の厚さ 10〜30mil、セル密度 50〜350セル Z平方インチのセル構造が利用されて、た。セル構造を薄壁高セル密度とすること、即ち、隔壁の厚さ lOmil以下、好ましくは 8mil以下、セル密度 350セル Z平方ィンチ（以上、好ましくは 400セル Z平方インチ以上とすることで排気ガスが接触する隔壁表面積が増加するので、排気ガスの濾過流速も低下し、パティキュレートマターの捕捉性能を向上させることができる。さらに、両方の端面を目封止している場合には 6 00セル Z平方インチ以下とすることで過度な圧力損失の上昇を抑制できる。また、従来は、ハ-カム構造体の気孔率力 5〜70%で、平均細孔径は 15〜40 /ζ πιであつた。従来の気孔率範囲 45〜70%で平均細孔径 m以下、好ましくは 10 m以下と小細孔径化とすることで隔壁表面での凹凸が全体的に増加するのでパティキュレートマターの捕捉性能を向上させることができる。更に、高気孔率化し同時に小細孔径化すること、即ち、気孔率 70%以上、好ましくは 75%以上、平均細孔径 15 m 以下、好ましくは 10 m以下とする高気孔率かつ小細孔径ィ匕とすることでより一層、隔壁表面での凹凸が全体的に増加するのでパティキュレートマターの捕捉性能を向上させることができる。また、高気孔率ィ匕し小細孔径ィ匕することは、排気ガスが通過できる有効な細孔が増加するので、排気ガスの濾過流速の低下することと微粒子状物質が細孔内壁面と接触する機会が増加することでパティキュレートマターの捕捉性能を向上させることができる。また、細孔分布はできる限りシャープにすることが好ましい。小細孔径ィ匕と分布のシャープィ匕によって、微粒子状物質、特にナノパーティクルの捕捉性能が向上する。これは隔壁内部での捕捉だけでなく隔壁表面での捕捉にも効果があるので目封止されて!/、な、セルにぉ、ても捕捉性能が向上する。隔壁表面に細孔による細かい均一な凹凸が形成されるからである。また、小細孔径化と分布のシヤープィ匕によって強度も向上するので好ましい。分布のシャープ程度については様々な表現で定量化できるので、特に限定されるものではない。例えば、細孔径と細孔容積の微分曲線における分布の標準偏差、あるいは積分曲線における 50%平均細孔径と 10%、 90%平均細孔径との比率により定量ィ匕できる。

また、セルの一方の端面側の端部を目封止部材によって閉塞したノヽニカム構造体にお、て、目封止部材が配設されたセルと、目封止部材が配設されて!/、な、セルが混在しており、この目封止部材がハ-カム構造体の一方の端面側のみ配置されているセラミックハ-カム構造のフィルタにも適用することができる。通常は、目封止部材は千鳥状に配設されているが、目封じのパターンはこれに限らない。例えば、目封止部材を配設するセルを複数集合させて、一方で目封じされて、な、セルも複数集合させる構成でもよヽし、列状に集合させて目封止部材を配設した構成としてもょ、。或いは、同心円状や放射状でもよぐセルの区画形成された形状によって様々なパターンが可能である。 [0067] なお、このようなハ-カム構造体においては、セルの開口部の面積は、全てのセルで同一とする必要はなぐ開口部の面積の異なるセルが混在するようにしてもよい。例えば、相対的に開口部の面積の大きいセルと、相対的に開口部の面積の小さいセルとが区画形成されたノヽ-カム構造体であってもよい。全てのセルの開口部の面積が同一の場合では、相対的に通気抵抗が小さ!、目封止部材が配設されて!/、な、セルの方へ、排気ガス等の流体が流れ込み易くなつてしまうために、目封止部材を配設したセルに流入する排気ガスの量が減少するので、フィルタの捕集効率が大幅に低下してしまうことがある。このために、相対的に開口部の面積の大きいセルの出口側の端面に目封止部材を配設し、相対的に開口部の面積の小さいセルには目封止部材を配設しな、ようにすることで、フィルタの捕集効率の低下を抑制することができる。

[0068] ハニカム構造体の成形方法としては、例えば、押出し成形法、射出成形法、プレス成形法、セラミック原料を円柱状に成形後貫通孔を形成する方法等を挙げることができるが、連続成形が容易であるとともに、コージエライト結晶を配向させて低熱膨張性にできる点で押出し成形法が好ましい。また、押出成形は横 (水平)方向、縦 (垂直）方向、斜め方向のいずれの方向でもよい。押出成形は、例えば、ラム式押出し成形機、 2軸スクリュー式連続押出成形装置等を用いて行うことができる。押出成形するときには、所望のセル形状、隔壁厚さ、セル密度を有する口金を使用して、所望のハニカム構造を有するハ-カム成形体を作製することができる。

[0069] ハ-カム構造体の材質にっ、ては、強度、耐熱性等の観点から、コージヱライト、ァルミナ、ムライト、スピネル、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、チタ二了、ジルコユア、窒化珪素、窒化アルミニウム、炭化珪素、 LAS (リチウムアルミユウムシリケート）のセラミック材料のうちの 1種若しくはそれらの複合物、又は、ステンレス鋼、アルミニウム合金、或いは、活性炭、シリカゲル、ゼォライトの吸着材料のうちの 1種を材料とすることが好ましい。また、セルの端部を封止する封止部材の材質は、前述のハ-カム構造体の材質と同様に選択することができ、必ずしもハ-カム構造体と同一にする必要はないが、ハニカム構造体の材質と同一にすると、両者の熱膨張率が一致するため好ましい。目封止部材の原料は、セラミック原料、造孔材、界面活性剤及び水等を混合してスラリー状にし、その後ミキサー等を使用して混練することにより得ることができる。

[0070] また、これまでの実施の形態にぉ、ては、セルを区画形成する隔壁と外壁とがー体で成形された一体成形のハ-カム構造体や、隔壁の外周部分に別途外壁形成されたハ-カム構造体についての説明を行ってきた力例えば、セグメント構造を有するハ-カム構造体にぉ、ても適用することができる。

[0071] 次に、第二の発明のハ-カム構造体の製造方法の一の実施の形態について説明する。本実施の形態のハニカム構造体の製造方法は、成形材料を含む坏土をハニカム状に成形して、図 26 (a)及び図 26 (b)に示すように、一方の端面 44から他方の端面 45まで貫通する流体の流路となる複数のセル 43が区画形成された筒状のハ- カム成形体 42を得、得られたノヽ-カム成形体 42を焼成してハ-カム構成体 41を得るハ-カム構造体の製造方法であって、図 26 (a)に示すように、得られたノヽ-カム成形体 42の少なくとも一方の端面 44に、ハ-カム成形体 42と焼成時における収縮率（焼成収縮率)が異なる材料カゝら構成された焼成用トチ 47を配設し、焼成用トチ 47を配設した状態でハニカム成形体 42を焼成することにより、図 26 (b)に示すように、それぞれのセル 43の焼成用トチ 47を配設した側の端面 44側の端部のおける流体の流れ方向に垂直な断面 (セル断面）の面積を漸減又は漸増するように変形させて、それぞれのセル 43のセル断面の面積が、セル 43の流れ方向における中心部近傍の所定範囲において略同一であるとともに、セル 43の流れ方向における少なくとも一方の端面 44側の端部にぉヽて漸減又は漸増するように構成されたハ-カム構造体 41 を得るハ-カム構造体の製造方法である。

[0072] このように、本実施の形態のハ-カム構造体の製造方法にお!、ては、ハ-カム成形体 42と焼成用トチ 47との焼成収縮率の差による接触摩擦を利用して、ハニカム成形体 42のセル 43のセル断面の面積を所望の形状に変形 (漸減又は漸増）させてハ- カム構造体 41を得る製造方法である。

[0073] 従来のハニカム構造体の製造方法において、焼成用トチを用いて焼成を行う場合には、焼成時にハニカム成形体と焼成用トチとが反応して両者が密着してしまうのを防止するため、例えば、アルミナ質、ムライト質、又は炭化珪素質で既に焼成されているセラミック板、或いは、製品と同材質で既に焼成されている不良となったノヽ-カム構造体を薄く円盤状に切断したものが用いられていた。また、ハ-カム成形体と同一ロットの成形品から薄い円盤状に切り出されたノヽ-カム状のものを焼成用トチとして用いることもあり、このような場合には、両者の密着を防止するためにセラミック粒子或いはセラミック繊維シートを介在させて焼成を行って、た。従来のハ-カム構造体の製造方法にぉ、ては、ハニカム成形体の変形を防止するために焼成用トチが用いられており、また、ハ-カム成形体と焼成用トチとは、極力、焼成収縮の影響を受けないようにされており、焼成用トチを用いて、ハ-カム成形体のセルのセル断面の面積を所望の形状に変形させるとヽぅ概念は存在してヽなかった。

[0074] 図 26 (a)に示すように、本実施の形態のハ-カム構造体の製造方法にお!、ては、ハ-カム成形体 42と焼成用トチ 47との大きな焼成収縮率の差の影響で過度な外径変形或いは割れを伴うことのな、範囲にぉ、て、ハ-カム成形体 42と焼成用トチ 47 との焼成収縮率の差を所定の値に調整し、さらに、ハニカム成形体 42と焼成用トチ 4 7とが密着しな、ようにして、焼成用トチ 47を配設した側の端面 44側の端部を漸減又は漸増するように変形させて、ハ-カム構造体 41を得る。

[0075] ハニカム成形体 42と焼成用トチ 47との焼成収縮率の差を所定の値に調整する方法としては、例えば、ハ-カム成形体 42と焼成用トチ 47とのそれぞれの材料密度に差をつけること、原料調合割合や粒度を変えること、仮焼して収縮を途中まで完了させてぉ、た焼成用トチ 47を用いること、焼成されたハ-カム構造の焼成用トチ 47のセルをノヽ-カム成形体 42の隔壁よりも薄くして焼成用トチ 47の表面を粗くすること等を挙げることができる。このようにして、ハニカム成形体 42 (ハニカム構造体 41)の軸方向の長さのおよそ 25%以内の長さの端部において変形させる。なお、例えば、端面 44付近で直線的に漸減又は漸増するように変形させてもょ、し、任意の曲率をもつて漸減又は漸増するように変形させてもよい。また、セル断面の面積が略同一となる中心部近傍の周辺においては、若干のセル断面の面積の変化を伴い、中心部近傍においては非常に緩やかな曲率を伴う場合があるが、ハ-カム構造体 41の許容寸法内での小さい寸法変化であり、実質的に略同一とみなすことができる。なお、ハ二カム構造体 41の許容寸法としては、特に限定されることはないが、例えば、基準外径寸法のおよそ ± 2%以下とすることができる。また、セル断面の面積が略同一となる中心部近傍の長さについても特に制限はなぐ実質的に従来のキヤニング技術で十分な面圧を付与できるのに必要な長さを有するようなものとすればよい。

[0076] 本実施の形態のハニカム構造体の製造方法においては、ハニカム成形体 42と焼成用トチ 47との大きな焼成収縮率の差の影響で過度な外径変形或、は割れを伴うことがな、ように焼成収縮率の差を所定の範囲に調整する必要もあり、焼成用トチ 47 としては、焼成されたものよりも、未焼成のものを用いることが好ましい。

[0077] また、本実施の形態のハニカム構造体の製造方法において、セル 43の流れ方向における両方の端面 44, 45側の端部において漸減又は漸増するように構成されたハ-カム構造体 41を得る際には、図 27 (a)及び図 27 (b)に示すように、ハ-カム成形体 42の両方の端面 44, 45に焼成用トチ 47を配設する。

[0078] このような本実施の形態のハ-カム構造体の製造方法によれば、セル 43のセル断面の面積が、セル 43の流れ方向における中心部近傍の所定範囲にぉ、て略同一であるとともに、セル 43の流れ方向における少なくとも一方の端面 44側の端部において漸減又は漸増するように構成されたノヽ-カム構造体 41を簡便に得ることができる。例えば、上述した製造方法により、コージエライト質で、正方形セルの隔壁の厚さ 0. 11mm,セル密度 600個 Z平方インチ、外径 φ 90mm、長さ 110mmであり、その両端面部近傍およそ 10mmを拡大させたノヽ-カム構造体を簡便に製造することができる。このハ-カム構造体は、外径 φ 90mmを基準寸法として、両側の端面の端部での平均外径をおよそ 5%拡大させたものである。

[0079] 次に、第三の発明のハ-カム構造体の製造方法の一の実施の形態について説明する。本実施の形態のハニカム構造体の製造方法は、成形材料を含む坏土をハニカム状に成形して、図 28 (a)及び図 28 (b)に示すように、一方の端面 54から他方の端面 55まで貫通する流体の流路となる複数のセル 53が区画形成された筒状のハ- カム成形体 52を得、得られたノヽ-カム成形体 52を焼成してハ-カム構成体 51を得るハ-カム構造体の製造方法であって、所定のセル 53の一方の端面 54側の開口部分に、ハニカム成形体 52と焼成時における収縮率 (焼成収縮率)が異なる目封止部材 56を配設し、目封止部材 56を配設した状態でハニカム成形体 52を焼成することにより、それぞれのセル 53の目封止部材 56を配設した側の端面 54, 55側の端部における流体の流れ方向に垂直な断面 (セル断面）の面積を漸減又は漸増するように変形させて、それぞれのセル 53のセル断面の面積力セル 53の流れ方向における中心部近傍の所定範囲において略同一であるとともに、セル 53の流れ方向における少なくとも一方の端面 54, 55側の端部において漸減又は漸増するように構成されたハ-カム構造体 51を得るハ-カム構造体の製造方法である。なお、図 28 (a)及び図 28 (b)においては、ハ-カム成形体 52の両方の端面 54, 55に目封止部材 56を配設し、両方の端面 54, 55側の端部を漸減又は漸増するように変形させた場合を示しているが、例えば、一方の端面 54のみに目封止部材 56を配設して、一方の端面 54 側の端部を漸減又は漸増するように変形させてもょ、。

[0080] 従来のハ-カム構造体の製造方法にお!、て目封止部材を配設する場合には、ハ二カム成形体と目封止部材との焼成収縮率が略同一となるように工夫がされて、た。上述したように、本実施の形態のハ-カム構造体の製造方法においては、ハ-カム成形体 52と焼成収縮率が異なる目封止部材 56を配設することで、目封止部材 56を配設した部位を意図的に縮小又は拡大させて、セル 53の端部を漸減又は漸増するように変形させる。例えば、ハニカム成形体 52の焼成収縮率が、目封止部材 56の焼成収縮率よりも大きな場合には、相対的に目封止部材 56が拡大することとなり、セル 53の端部が漸増する。逆に、ハニカム成形体 52の焼成収縮率が、目封止部材 56の焼成収縮率よりも小さな場合には、目封止部材 56の収縮にハ-カム成形体 52がひきずられて、セル 53の端部が漸減する。

[0081] ハニカム成形体 52と目封止部材 56との焼成収縮率の差を所定の値に調整する方法としては、例えば、原料調合割合や粒度を変えることを挙げることができる。また、製品サイズやセル構造、目封止部材 56の深さによっても収縮差は変化するので、その都度、適宜決められるべきものである。

[0082] なお、本実施の形態のハ-カム構造体の製造方法においては、図 28 (a)及び図 2 8 (b)に示すように、目封止部材 56を配設した端面に焼成用トチ 57を配設した状態で焼成を行ってもよい。

[0083] なお、ハ-カム成形体 52と目封止部材 56との焼成収縮率の差が大きくなりすぎると、ついには焼成亀裂を生じることがあるため、ハ-カム成形体 52と目封止部材 56との焼成収縮率の差を所定の値に調整する場合に、両者の焼成収縮率の差が 30% 以内となるように調整することが好ましい。例えば、ハ-カム成形体 52の焼成収縮率力その場合には、目封止部材 56の焼成収縮率は、 0. 7〜1. 3であることが好ましい。なお、この範囲については、製品サイズやセル構造、目封止部材 56の深さ等によつても異なるため、その都度、適宜決められるべきものである。

[0084] このような本実施の形態のハ-カム構造体の製造方法によれば、セル 53のセル断面の面積が、セル 53の流れ方向における中心部近傍の所定範囲にぉ、て略同一であるとともに、セル 53の流れ方向における少なくとも一方の端面 54側の端部において漸減又は漸増するように構成されたノヽ-カム構造体 51を簡便に得ることができる。なお、ハ-カム構造体 51が炭化珪素質セラミックの場合には、原料配向性は関係ないが、コージエライト質セラミックハ-カム構造体においては、目封止部材 56が配向していないので、製造の際には注意が必要である。例えば、上述した製造方法により、コージエライト質で、正方形セルの隔壁の厚さ 0. 30mm,セル密度 300個 Z 平方インチ、外径 φ 143mm、長さ 152mm、目封止深さ（セルの流体の流れ方向における目封じの長さ） 5mmであり、その両端面部近傍およそ 15mmを拡大させたノヽ二カム構造体を簡便に製造することができる。このハ-カム構造体は、外径 φ 143m mを基準寸法として、両側の端面の端部での平均外径をおよそ 10%拡大させたものである。

[0085] なお、本実施の形態のハ-カム構造体の製造方法にお!、ては、ハ-カム成形体 5 2をー且焼成してから、目封止部材 56を配設して再度、焼成することにより、焼成収縮率の差を生じさせることができる。これはハ-カム成形体 52が既に焼成されており、目封止部材 56を配設した後の焼成において寸法変化は非常に小さぐ実質的に常に焼成収縮率を 1とみなせるからである。ハ-カム成形体 52が既に焼成されているので、ハ-カム成形体 52と目封止部材 56とが一体ィ匕し難くなり、目封止部材 56の焼成収縮率が 1を超える場合には、ハ-カム成形体 52との間に隙間が生じる方向であり、また、目封止部材 56の焼成収縮率が 1未満の場合には、ハニカム成形体 52のセル 53を押し広げるように力が作用する方向である。このため、本実施の形態のように端面の端部を拡大させる構造にぉ、てはよ!/、が、端部を縮小させる他の実施の形態の構造においては隙間が生じるだけとなり好ましくないこともある。

実施例

[0086] 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

[0087] ハ-カム状成形体を成形するための成形原料の主原料としては、耐熱性及び低熱膨張性に優れるコージエライト質セラミックの原料として、平均粒径 5〜： LO /z mのカオリン (AI O - 2SiO · 2Η O) 0〜20質量％、平均粒径15〜30 _iu mのタルク（3MgO ·

2 3 2 2

4SiO ·Η 0) 37〜40質量％、平均粒径 1〜： LO /z mの水酸化アルミニウム 15〜45

2 2

質量⁰ /ο、平均粒径 4〜8 /ζ πιの酸化アルミニウム 0〜15質量⁰ /₀、平均粒径 3〜100 mの溶融シリカ又は石英 10〜20質量％の組成物を主原料とするのが好ましい。このセラミック材料に、必要に応じての所望の添加剤を添加してもよい。添加剤としては、ノインダ、媒液への分散を促進するための界面活性剤、気孔を形成するための造孔材等を挙げることができる。バインダとしては、例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチノレセノレロース、ヒドロキシェチノレセノレロース、力ノレボキシノレメチノレセノレロース、ポリビュルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ワックス、寒天等を挙げることができ、界面活性剤としては、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹼、ポリアルコール等を挙げることができ、界面活性剤の添加量は、セラミック原料 100 質量部に対して、 0. 1〜5質量部が好ましい。造孔剤としては、例えば、グラフアイト、コータス、小麦粉、澱粉、発泡系榭脂、吸水性榭脂、フエノール榭脂、ポリエチレンテレフタレート、フライアッシュバルーン、シラスバルーン、シリカバルーン、アルミナゲル、シリカゲル、有機質繊維、無機質繊維、中空繊維等を挙げることができる。これら添加剤は、目的に応じて 1種単独又は 2種以上組み合わせて用いることができる。目封止部材に含まれるバインダ、界面活性剤及び造孔材につ!/、ても前述のハ-カム構造体の材質と同様に選択することができる。

[0088] セラミック材料は、通常、上述した主原料及び必要に応じて添加される添加物の混合原料粉末 100質量部に対して、 10〜40質量部程度の水を投入後、混練し、可塑性混合物とする。押出し成形は、真空土練機、ラム式押出し成形機等を用いて行うことができる。ハ-カム成形体の外形としては、例えば、端面の形状が真円又は楕円の円柱、端面の形状が三角、四角等の多角形である角柱、これらの円柱、角柱の側面力 Sくの字に湾曲した形状等を挙げることができ、ハ-カム成形体のセルの形状としては、例えば、断面形状が四角、八角等の多角形、真円、楕円等を挙げることができる。こうして得られたノ、二カム成形体を乾燥する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等を挙げることができ、各種方法で行うことが可能であるが、マイクロ波乾燥と熱風乾燥又は、誘電乾燥と熱風乾燥を組み合わせた方法で乾燥することが好ま、。また、乾燥条件としては、 80〜150°Cで 10分〜 1時間乾燥するのが好ましい。他に凍結乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、遠赤外線乾燥等などの特殊な方法も適用できる。次に乾燥されたノ、二カム成形体の両側の端面を所定の長さに切断加工する。

[0089] 次に、必要に応じてハ-カム成形体のセルの開口部に目封止部材を配設する。まず、マスキング副工程においてフィルムをノヽ-カム成形体の端面に配置する。フィルム材質はポリエステルフィルムを使用する。フィルムの片面には粘着剤が塗布されており、フィルムをノ、二カム構造体の端面に貼り付ける。次に、 NC走査可能なレーザー装置にて、ポリエステルフィルムを貼り付けたハ-カム構造体端面のセル開口部を千鳥状に穿孔する。穿孔した際に、フィルムが溶ける影響で、孔の周囲が盛り上がる。

[0090] 目封止部材の主原料としては、耐熱性及び低熱膨張性に優れるコージエライト質セラミックの原料として、ハニカム状成形体との焼成後の熱膨張係数の差が小さな点で、平均粒径 1〜20 μ mのカオリン 0〜20質量⁰ /₀、平均粒径 5〜60 μ mのタルク 37〜 40質量％、平均粒径 0. 5〜20 111の水酸ィ匕ァルミ-ゥム15〜45質量％、平均粒径 1〜20 μ mの酸化アルミニウム 0〜15質量⁰ /₀、平均粒径 1〜200 μ mの溶融シリ力又は石英 10〜20質量を主原料とするのが好ましい。ハ-カム成形体との焼成収縮率のマッチング調整のために、コージエライト組成を維持しつつ、原料調合割合や原料粒子径を所定の範囲内において変更する。実際に製作したハニカム成形体を予め先行焼成して、その焼成収縮率を測定しておき、得られたハニカム成形体の焼成収縮率とマッチングするように、目封止部材の原料の調合割合や原料粒子径を調整することで行われる。主にはシリカ原料によって調整が行われる。また、目封止部材に前述した造孔材を適量添加することで、目封止部材の気孔率を調整するとともに、焼成収縮率も調整することができる。最初はトライアンドエラーで焼成収縮率を調整することになるが、実績を増すことで、予測することが可能となる。本実施例においては、ハ-カム構造体の基準外径のおよそ 30%以内の範囲内で、ハ-カム構造体の端部が拡大或いは縮小するように制御した。なお、この値は目安であり、本発明のハ-カム構造体がこれに限定されることはな、。

[0091] 次に、充填副工程に移る。コージエライト原料に水、バインダ、分散剤等を入れて、 200dPa · s程度のスラリーを作り、目封止部材の原料を調整したスラリーを目封止用容器に入れておき、千鳥状に穿孔されたフィルムが貼られたノヽ-カム成形体を容器内に圧入し、容器内のスラリーを穿孔された孔カもセル内へ注入する。圧入完了後、容器から取り出す。スラリーの充填深さ（セルの流体の流れ方向の長さ）は 5mmとした。ここで、セルの入口側の端面における耐エロージョン性を向上させるために、従来公知のセルの入口側の端面側を強化する手段を用いてもよ!、。

[0092] 次に、セルの開口部に充填したスラリーを乾燥するために、ハ-カム成形体の端面に 120°Cの熱風を当ててフィルムを剥さずに約 5分乾燥する。熱風送風機、ホットプレート、遠赤外線乾燥機で乾燥は可能である。この後に焼成することで目封止部材を備えたコージエライト質のハ-カム構造体が得られる。焼成は 1410〜1440°Cの温度で約 5時間行った。通常、単窯又はトンネル等の連続炉を用い焼成を行うことができる。また、昇温速度と冷却速度については、焼成する製品サイズにより、製品内部での温度分布を均一化して製品内部での均一な焼成収縮と冷却収縮を実現するために、昇温速度と冷却速度の適正化が必要であり製造上は非常に重要なファクターである。

[0093] こうして、目封止部材を備えたコージエライト質のハ-カム構造体 (ノヽ二カムフィルタ ) (ハ-カム構造体の気孔率 60%、平均細孔径 25 m、直径 191mm、長さ 203mm 、隔壁の厚さ 300 /ζ πι、セル密度 300セル Ζ平方インチ）を得た。得られたノヽ-カムフィルタについて、 40〜800°Cの平均熱膨張係数を測定したところ、ハ-カム構造体の隔壁部分は、 0. 6 X 10^_6Z°Cであり、目封止部材は 0. 8 X 10^_6Z°Cであった。本実施例によって得られたノヽ-カム構造体 (実施例 1〜35)の各種仕様について表

0094

産業上の利用可能性

本発明のハ-カム構造体は、自動車排ガスをはじめとした各種内燃機関排気ガスの浄化触媒用担体や脱臭用触媒担体、各種濾過機器用フィルタ、熱交換器ユニット、或いは燃料電池の改質触媒用担体等の化学反応機器用担体として好適に用いられる。また、本発明のハ-カム構造体の製造方法は、本発明のハ-カム構造体を簡便に製造することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 一方の端面力他方の端面まで貫通する流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を備えた筒状のハ-カム構造体であって、

それぞれの前記セルの前記流体の流れ方向に垂直な断面 (セル断面）の面積が、前記セルの前記流れ方向における中心部近傍の所定範囲において略同一であるとともに、前記セルの前記流れ方向における少なくとも一方の端面側の端部において漸減又は漸増するように構成されたハ-カム構造体。

[2] 所定の前記セルの一方の前記端面側の開口部と、残余の前記セルの他方の前記端面側の開口部とを封止する封止部材をさらに備えた請求項 1に記載のハニカム構造体。

[3] 複数の前記セルを区画形成する前記隔壁の外周部分を覆う外壁をさらに備えた請求項 1又は 2に記載のハ-カム構造体。

[4] それぞれの前記セルの前記セル断面の面積力前記セルの前記流れ方向における両方の端面側の端部において漸減又は漸増するように構成された請求項 1〜3の

V、ずれかに記載されたハ-カム構造体。

[5] 全ての前記セルの前記セル断面の面積力少なくとも一方の前記端面側において漸増又は漸減するように構成された請求項 1〜4の、ずれかに記載のハ-カム構造体。

[6] 前記少なくとも一方の端面側の端部における外径が、前記ハニカム構造体の中心部近傍の外径に比して ±0. 5%を超えて漸減又は漸増するように構成された請求項

1〜5のいずれかに記載のハ-カム構造体。

[7] 前記セル断面の面積が、前記ハニカム構造体の軸方向の長さの 25%以内の長さの端部にお、て漸減又は漸増するように構成された請求項 1〜6の、ずれかに記載のハニカム構造体。

[8] 成形材料を含む坏土をハ-カム状に成形して、一方の端面から他方の端面まで貫通する流体の流路となる複数のセルが区画形成された筒状のハ-カム成形体を得、得られたノヽ-カム成形体を焼成してハ-カム構成体を得るハ-カム構造体の製造方法であって、得られた前記ハニカム成形体の少なくとも一方の前記端面に、前記ハニカム成形体と焼成時における収縮率が異なる材料から構成された焼成用トチを配設し、前記焼成用トチを配設した状態で前記ハニカム成形体を焼成することにより、それぞれの前記セルの前記焼成用トチを配設した側の前記端面側の端部における前記流体の流れ方向に垂直な断面 (セル断面）の面積を漸減又は漸増するように変形させて、それぞれの前記セルの前記セル断面の面積力前記セルの前記流れ方向における中心部近傍の所定範囲において略同一であるとともに、前記セルの前記流れ方向における少なくとも一方の端面側の端部にぉヽて漸減又は漸増するように構成されたノヽ二カム構造体を得るハニカム構造体の製造方法。

[9] 前記ハニカム成形体の両方の前記端面に、前記ハニカム成形体と焼成時における収縮率が異なる材料から構成された前記焼成用トチを配設し、前記焼成用トチを配設した状態で前記ハニカム成形体を焼成する請求項 8に記載のハニカム構造体の製造方法。

[10] 成形材料を含む坏土をハニカム状に成形して、一方の端面から他方の端面まで貫通する流体の流路となる複数のセルが区画形成された筒状のハ-カム成形体を得、得られたノヽ-カム成形体を焼成してハ-カム構成体を得るハ-カム構造体の製造方法であって、

所定の前記セルの一方の前記端面側の開口部分に、前記ハニカム成形体と焼成時における収縮率が異なる目封止部材を配設し、前記目封止部材を配設した状態で前記ハ-カム成形体を焼成することにより、それぞれの前記セルの前記目封止部材を配設した側の前記端面側の端部における前記流体の流れ方向に垂直な断面（セル断面）の面積を漸減又は漸増するように変形させて、それぞれの前記セルの前記セル断面の面積力前記セルの前記流れ方向における中心部近傍の所定範囲において略同一であるとともに、前記セルの前記流れ方向における少なくとも一方の端面側の端部にぉヽて漸減又は漸増するように構成されたノ、二カム構造体を得るハ- カム構造体の製造方法。

[11] 所定の前記セル以外の残余の前記セルの他方の前記端面側の開口部分にも、前記ハニカム成形体と焼成時における収縮率が異なる目封止部材を配設し、前記目封止部材を配設した状態で前記ハニカム成形体を焼成する請求項 10に記載のハニカム構造体の製造方法。