蜂窝过滤器的制作方法

本发明涉及蜂窝过滤器。更详细而言，涉及升温性优异，并且在使被过滤器捕集的煤烟灰燃烧而去除的再生操作中，能够使煤烟灰等粒子状物质的堆积界限量增大的蜂窝过滤器。

背景技术：

在各种各样的产业中，使用内燃机作为动力源。另一方面，内燃机在燃烧燃料时排出的废气中，含有氮氧化物等有毒气体以及煤烟灰、灰等粒子状物质。以下，有时将粒子状物质称为“pm”。“pm”是“particulatematter”的简称。近年来，世界上关于去除从柴油机排出的pm的规定越来越严格，作为用于去除pm的过滤器，例如，可使用具有蜂窝结构的壁流型过滤器。

作为壁流型过滤器，提出了多种具备蜂窝基材和封孔部的蜂窝过滤器，所述蜂窝基材通过多孔质的隔壁划分形成成为流体流路的多个孔格，所述封孔部配置于多个孔格的任一侧的开口部(例如，参照专利文献1～4)。这样的蜂窝过滤器中，例如，在流出端面侧配置有封孔部的流入孔格与在流入端面侧配置有封孔部的流出孔格隔着隔壁而交替配置，多孔质的隔壁成为去除pm的过滤体。

为了长期持续使用蜂窝过滤器，需要定期对蜂窝过滤器实施再生处理。即，由于煤烟灰等pm经时堆积于蜂窝过滤器的内部，因而压力损失逐渐增大。因此，为了将蜂窝过滤器的过滤器性能恢复至与初期状态接近的状态，需要利用高温气体使堆积于蜂窝过滤器内部的煤烟灰等pm燃烧而去除。为了顺利地进行这样的再生处理，有时会在蜂窝过滤器中担载用于将煤烟灰燃烧去除的催化剂。作为这样的催化剂，可使用铂、钯等贵金属。以下，有时将使堆积于蜂窝过滤器内部的煤烟燃烧去除的操作仅称为蜂窝过滤器的“再生”或“再生操作”。特别是，有时将使流入蜂窝过滤器的废气的温度定期且有意地升高而进行上述再生的操作称为“强制再生”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-209842号公报

专利文献2：日本特开2012-081415号公报

专利文献3：日本专利第4279497号公报

专利文献4：日本专利第4567674号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

如专利文献1及2中记载的蜂窝过滤器中，在进行蜂窝过滤器的再生时，被蜂窝过滤器所捕集的煤烟灰有时同时燃烧。这里，被蜂窝过滤器所捕集的煤烟灰有时会因废气的流动而被渐渐地带到流入孔格的流出端面侧。以这样的状态进行蜂窝过滤器的再生时，存在如下问题：蜂窝过滤器的流出端面侧、特别是流入孔格内的流出端面侧变为高温，蜂窝过滤器容易产生裂纹。例如，以往的蜂窝过滤器中，在强制再生时不产生裂纹的界限的“煤烟灰堆积量”少，在进行强制再生的间隔变长的情况下，在强制再生时蜂窝过滤器有时会产生裂纹。以下，有时将“在强制再生时不产生裂纹的界限的煤烟灰堆积量”称为煤烟灰的“堆积界限量”。

本发明是鉴于这样的以往技术所存在的问题而完成的。本发明提供一种蜂窝过滤器，其升温性优异，并且在使被过滤器捕集的煤烟灰燃烧而去除的再生操作中能够使煤烟灰等粒子状物质的堆积界限量增大。

用于解决课题的方法

根据本发明，提供以下所示的蜂窝过滤器。

[1]一种蜂窝过滤器，其具备：

柱状的蜂窝基材，其具有划分形成从流入端面延伸至流出端面的多个孔格的多孔质的隔壁；

流入侧封孔部，其配置在上述蜂窝基材的上述流入端面侧，以将作为多个上述孔格中的一部分孔格的流出孔格的开口部进行封孔；以及

流出侧封孔部，其配置在上述蜂窝基材的上述流出端面侧，以将多个上述孔格中的上述流出孔格以外的流入孔格的开口部进行封孔，

上述蜂窝基材具有以分割的方式将上述流入孔格划分为2个的流入孔格分割用隔壁，

配置于上述蜂窝基材的上述流入孔格内的上述流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值比配置于蜂窝基材的上述流出孔格内的上述流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值大。

[2]如上述[1]所述的蜂窝过滤器，上述封孔长度lout的平均值比上述封孔长度lin的平均值至少大1.0mm。

[3]如上述[2]所述的蜂窝过滤器，上述封孔长度lout的平均值比上述封孔长度lin的平均值大1.0～4.0mm。

[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的蜂窝过滤器，配置于一个上述流入孔格内的上述流出侧封孔部在上述孔格的延伸方向上的封孔长度lout比配置于与该一个上述流入孔格隔着上述隔壁而相邻的上述流出孔格内的上述流入侧封孔部在上述孔格的延伸方向上的封孔长度lin长。

[5]如上述[4]所述的蜂窝过滤器，配置于一个上述流入孔格内的上述流出侧封孔部的上述封孔长度lout比配置于与该一个上述流入孔格隔着上述隔壁而相邻的上述流出孔格内的上述流入侧封孔部的上述封孔长度lin至少长1.0mm。

[6]如上述[5]所述的蜂窝过滤器，配置于一个上述流入孔格内的上述流出侧封孔部的上述封孔长度lout比配置于与该一个上述流入孔格隔着上述隔壁而相邻的上述流出孔格内的上述流入侧封孔部的上述封孔长度lin长1.0～4.0mm。

[7]如上述[1]～[6]中任一项所述的蜂窝过滤器，上述流出孔格的开口部的形状与上述流入孔格的开口部的形状不同。

[8]如上述[1]～[7]中任一项所述的蜂窝过滤器，上述流出孔格的开口部的面积sout与上述流入孔格的开口部的面积sin不同。

[9]如上述[8]所述的蜂窝过滤器，上述流出孔格的开口部的面积sout比上述流入孔格的开口部的面积sin大。

[10]如上述[1]～[9]中任一项所述的蜂窝过滤器，上述蜂窝基材具有以多个上述流入孔格包围上述流出孔格的周围的方式配置的孔格结构。

[11]如上述[1]～[10]中任一项所述的蜂窝过滤器，上述流出孔格的孔格形状为四边形，上述流入孔格的孔格形状为五边形或六边形。

[12]如上述[1]～[11]中任一项所述的蜂窝过滤器，其具备多个上述蜂窝基材，并且进一步具备配置于多个上述蜂窝基材的侧面彼此之间的接合层。

发明效果

本发明的蜂窝过滤器由于蜂窝基材具有以分割的方式将流入孔格划分为2个的流入孔格分割用隔壁，因此发挥升温性优异这样的效果。进一步，本发明的蜂窝过滤器在使被蜂窝过滤器捕集的煤烟灰燃烧而去除的再生操作中，发挥能够使煤烟灰等粒子状物质的堆积界限量增大这样的显著效果。

此外，本发明的蜂窝过滤器通过使流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值相对变小，从而能够良好地确保蜂窝基材的有效过滤面积，并且能够有效抑制蜂窝基材的压力损失的上升。

附图说明

图1是示意性表示本发明的蜂窝过滤器的一个实施方式的立体图。

图2是示意性表示图1所示的蜂窝过滤器的流入端面的平面图。

图3是示意性表示图1所示的蜂窝过滤器的流出端面的平面图。

图4是示意性表示图2的x-x’截面的截面图。

图5是将图2的用符号p表示的由虚线围出的范围放大后的放大平面图。

图6是用于说明算出本发明的蜂窝过滤器的一个实施方式中的封孔长度的平均值的方法的示意图。

图7是示意性表示本发明的蜂窝过滤器的另一实施方式的立体图。

图8是示意性表示图7所示的蜂窝过滤器的流入端面的平面图。

图9是示意性表示构成图7所示的蜂窝过滤器的1个蜂窝基材的立体图。

图10是示意性表示图9所示的蜂窝基材的流入端面的平面图。

图11是示意性表示图10的y-y’截面的截面图。

图12是用于说明本发明的蜂窝过滤器的另一实施方式中算出封孔长度的平均值的方法的示意图。

图13是示意性表示本发明的蜂窝过滤器的又一实施方式的流入端面的放大平面图。

图14是示意性表示本发明的蜂窝过滤器的又一实施方式的流入端面的放大平面图。

图15是示意性表示本发明的蜂窝过滤器的又一实施方式的流入端面的放大平面图。

符号说明

1、21、41、61、81：隔壁，1a、21a、41a、61a、81a：流入孔格分割用隔壁，2、22、42、62、82：孔格，2a、22a、42a、62a、82a：流入孔格，2b、22b、42b、62b、82b：流出孔格，3、23：外周壁，4、24、44、64、84：蜂窝基材，5、25b、45、65、85：封孔部，5a、25a、45a、65a、85a：流入侧封孔部，5b、25b：流出侧封孔部，11、31、51、71、91：流入端面，12、32：流出端面，27：接合层，100、200、300、400、500：蜂窝过滤器，p1、p2、p3、p4：直线，q1、q2、q3、q4：直线。

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实施方式。因此，应当理解的是，在不脱离本发明宗旨的范围内，基于本领域技术人员的通常的知识可对以下的实施方式加以适当变更、改良等。

(1)蜂窝过滤器：

本发明的蜂窝过滤器的一个实施方式是如图1～图5所示的蜂窝过滤器100。蜂窝过滤器100具备蜂窝基材4、多个流入侧封孔部5a和多个流出侧封孔部5b。蜂窝基材4具有多孔质的隔壁1。并且，蜂窝基材4中，通过多孔质的隔壁1划分形成从流入端面11延伸至流出端面12并成为流体流路的多个孔格2。流入侧封孔部5a配置在蜂窝基材4的流入端面11侧，以将多个孔格2中的一部分孔格即流出孔格2b的开口部进行封孔。流出侧封孔部5b配置在蜂窝基材4的流出端面12侧，以将多个孔格2中的流出孔格2b以外的流入孔格2a的开口部进行封孔。并且，在本实施方式的蜂窝过滤器100中，蜂窝基材4具有以分割的方式将流入孔格2a划分为2个的流入孔格分割用隔壁1a。以下，有时将以分割的方式将流入孔格2a划分为2个的流入孔格分割用隔壁1a称为“分割流入孔格2a彼此的隔壁1a”。此外，以分割的方式将流入孔格2a划分为2个的流入孔格分割用隔壁1a是指，在分割2个流入孔格2a的状态下，在其分割方向上具有一定以上宽度的隔壁。

蜂窝过滤器100中，配置于蜂窝基材4的流入孔格2a内的流出侧封孔部5b的封孔长度lout的平均值比配置于该蜂窝基材4的流出孔格2b内的流入侧封孔部5a的封孔长度lin的平均值大。

对于这样构成的蜂窝过滤器100，由于蜂窝基材4具有以分割的方式将流入孔格2a划分为2个的流入孔格分割用隔壁1a，因此发挥升温性优异这样的效果。进一步，蜂窝过滤器100在使被蜂窝过滤器100捕集的煤烟灰燃烧而去除的再生操作中发挥能够使煤烟灰等粒子状物质的堆积界限量增大这样的显著效果。即，本实施方式的蜂窝过滤器100以流出端面12侧的热容量变大的方式构成。因此，即使被蜂窝过滤器100捕集的煤烟灰因废气的流动而被渐渐地带到流入孔格2a的流出端面12侧，在再生操作时也能够有效抑制流出端面12侧的裂纹的产生。

此外，蜂窝过滤器100通过使流入侧封孔部5a的封孔长度lin的平均值相对变小，从而能够良好地确保蜂窝基材4的有效过滤面积，并且能够有效抑制蜂窝基材4的压力损失的上升。

这里，图1是示意性表示本发明的蜂窝过滤器的一个实施方式的立体图。图2是示意性表示图1所示的蜂窝过滤器的流入端面的平面图。图3是示意性表示图1所示的蜂窝过滤器的流出端面的平面图。图4是示意性表示图2的x-x’截面的截面图。图5是将图2的用符号p表示的由虚线围出的范围放大后的放大平面图。本说明书中，有时将流入侧封孔部及流出侧封孔部仅统称为“封孔部”。

蜂窝过滤器100中，“流入侧封孔部5a的封孔长度lin的平均值”及“流出侧封孔部5b的封孔长度lout的平均值”设为如下求出的值。图6是用于说明算出本发明的蜂窝过滤器的一个实施方式中的封孔长度的平均值的方法的示意图。另外，图6是表示蜂窝过滤器100的蜂窝基材4的流入端面11的平面图。

关于“流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值”，如图6所示，首先，对于蜂窝基材4的流入端面11，选定通过该流入端面11的中心的1条直线p1。接着，选定以流入端面11的中心为旋转轴，使直线p1沿顺时针方向每次旋转45°而得的3条直线。然后，将这3条直线设为直线p2、直线p3及直线p4。关于直线p1、直线p2、直线p3及直线p4，将蜂窝基材4的外周侧的8个交点设为测定点a～h。此外，关于直线p1，将对蜂窝基材4的流入端面11上的直线p1进行4等分的2个点设为测定点i及测定点k。此外，关于直线p3，将对蜂窝基材4的流入端面11上的直线p3进行4等分的2个点设为测定点j及测定点l。进一步，将流入端面11的中心设为测定点m。如此，选定13个测定点a～m。在求出“流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值”时，分别找出存在于距测定点a～m最近的位置的13个流出孔格2b(参照图4)。然后，分别求出配置于13个流出孔格2b(参照图4)的流入侧封孔部5a(参照图4)的长度。并且，将13个流入侧封孔部5a(参照图4)的长度的平均值设为“流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值”。

1个流入侧封孔部的长度可如下进行测定。首先，测定蜂窝基材的从流入端面至流出端面的长度。接着，在配置有测定对象的流入侧封孔部的流出孔格内，从流出端面侧的开口部插入针规(pingauge)，测定未配置流入侧封孔部的部分的孔格长度。然后，从“蜂窝基材的从流入端面至流出端面的长度”中减去由针规测定的“未配置封孔部的部分的孔格长度”，从而能够求出流入侧封孔部的长度。针规是指由具有耐久性的原材料制成的棒状的测定器械。针规的直径优选根据插入针规的孔格的开口径的大小进行适当选择。例如，在孔格的开口径的大小为1边0.8mm的四边形孔格的情况下，可使用直径0.7mm的针规。特别是，作为用于测定未配置流入侧封孔部的部分的孔格长度的针规，相对于所测定的孔格的开口部的边长，优选使用85％以上的直径的针规。

此外，在求出“流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值”时，分别找出存在于距上述测定点a～m最近的位置的13个流入孔格2a(参照图4)。然后，分别求出配置于13个流入孔格2a(参照图4)的流出侧封孔部5b(参照图4)的长度。并且，将13个流出侧封孔部5b(参照图4)长度的平均值设为“流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值”。

1个流出侧封孔部的长度与流入侧封孔部的长度同样地，可通过从“蜂窝基材的从流入端面至流出端面的长度”中减去由针规测定的“未配置封孔部的部分的孔格长度”而求出。

流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值与流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值相比，优选至少大1.0mm，更优选大1.0～4.0mm。即使在例如封孔长度lout的平均值比封孔长度lin的平均值大的情况下，如果其差小于1.0mm，则有时也无法充分获得流出端面侧的裂纹产生的抑制效果，蜂窝过滤器的压力损失会过度增大。

流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值优选为3.5mm以上，更优选为3.5～8.5mm，特别优选为3.5～7.0mm。如果流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值小于3.5mm，则有时会导致流出侧封孔部容易从流入孔格脱落。此外，在流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值变得过大的情况下，虽然能够获得流出端面侧的裂纹产生的抑制效果，但有时蜂窝过滤器的压力损失会增大。

本实施方式的蜂窝过滤器中，对于求出上述“流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值”及“流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值”时的13个测定点a～m，也可以分别比较封孔部的长度。例如，优选配置于一个流入孔格内的流出侧封孔部的封孔长度lout比配置于与该一个流入孔格隔着隔壁而相邻的流出孔格内的流入侧封孔部的封孔长度lin长。特别是，在一个流入孔格和与该一个流入孔格隔着隔壁而相邻的流出孔格中，对各自的封孔部的封孔长度进行比较时，更优选如下构成。即，流出侧封孔部的封孔长度lout与流入侧封孔部的封孔长度lin相比，更优选至少长1.0mm，特别优选长1.0～3.0mm。

关于与孔格的延伸方向正交的面上的各个孔格的形状，并没有特别限制。但是，蜂窝基材具有分割流入孔格彼此的隔壁，流入孔格的形状的一部分被上述“分割流入孔格彼此的隔壁”所划分。例如，作为孔格的形状，可举出三角形、四边形、六边形、八边形等多边形。此外，就孔格的形状而言，流入孔格与流出孔格可以不同。

图1～图5所示的蜂窝过滤器100中，流出孔格2b的开口部的形状与流入孔格2a的开口部的形状不同。蜂窝过滤器100中，流出孔格2b的开口部的形状为四边形，而流入孔格2a的开口部的形状为五边形。并且，以分割该五边形的流入孔格2a彼此的方式配置有隔壁1a。予以说明的是，蜂窝过滤器100中，在流出孔格2b的开口部的形状与流入孔格2a的开口部的形状不同的情况下，各开口部的形状可为上述四边形及五边形以外的其他形状。

这里，关于流出孔格及流入孔格的开口部的形状，例如，所谓的“四边形”的情况下，包括四边形、四边形的至少1个角部形成为曲线状的形状、以及四边形的至少1个角部倒角成直线状的形状等。同样地，所谓的“五边形”的情况下，包括五边形、五边形的至少1个角部形成为曲线状的形状、以及五边形的至少1个角部倒角成直线状的形状等。以下，即使在流出孔格及流入孔格的开口部的形状为其他多边形的情况下，该多边形也包括至少1个角部形成为曲线状的形状、或者至少1个角部倒角成直线状的形状等。

此外，蜂窝过滤器100中，优选流出孔格2b的开口部的面积sout与流入孔格2a的开口部的面积sin不同。并且，更优选流出孔格2b的开口部的面积sout比流入孔格2a的开口部的面积sin大。通过如此构成，从而发挥压力损失减少的效果。

进一步，蜂窝过滤器100中，蜂窝基材4具有以多个流入孔格2a包围流出孔格2b的周围的方式配置的孔格结构。即，具有以8个开口部的形状为五边形的流入孔格2a包围开口部的形状为四边形的流出孔格2b的周围的方式配置的孔格结构。通过如此构成，从而实现如下格外显著的效果，即有效抑制蜂窝过滤器100的压力损失的上升，同时流入孔格2a的升温性优异且该流入孔格2a的保温性也优异。

“多个流入孔格2a包围流出孔格2b的周围”的意思是在与孔格2的延伸方向正交的截面上如下构成。这里，如图1～图5所示，对于流出孔格2b的孔格形状为四边形时的例子进行说明。首先，配置成：一个流出孔格2b的4边分别与流入孔格2a的一边相邻。此时，也可以配置成：一个流出孔格2b的一边与2个以上流入孔格2a的一边相邻。即，可以配置成：一个流出孔格2b的一边的直到一半的位置与一个流入孔格2a的一边相邻，进而，在该一个流出孔格2b的一边的剩余一半的位置与另一个流入孔格2a的一边相邻。并且，配置成：与一个流出孔格2b相邻的全部流入孔格2a在各个流入孔格2a的彼此之间相互以一边相邻。将以这样的状态配置流入孔格2a的情况称为“多个流入孔格2a包围流出孔格2b的周围”。

蜂窝基材的隔壁的厚度优选为0.13～0.43mm，更优选为0.15～0.38mm，特别优选为0.20～0.33mm。如果隔壁的厚度过薄，则蜂窝基材的机械强度有时会降低。如果隔壁的厚度过厚，则蜂窝基材的压力损失有时会增大。

蜂窝基材的孔格密度优选为31～62个/cm²，更优选为39～55个/cm²，特别优选为46.5～55个/cm²。如果孔格密度小于31个/cm²，则蜂窝基材的机械强度有时会降低。如果孔格密度超过62个/cm²，则蜂窝过滤器的压力损失有时会增大、在担载催化剂的情况下因所担载的催化剂而发生孔格的堵塞。

蜂窝基材的隔壁的气孔率优选为30～70％，更优选为35～70％，特别优选为40～70％。如果隔壁的气孔率小于30％，则压力损失有时会增大。如果隔壁的气孔率超过70％，则蜂窝基材的强度变得不充分，在将蜂窝过滤器收纳于废气净化装置中所使用的罐体内时，难以通过充分的把持力来保持蜂窝过滤器。隔壁的气孔率设为通过水银孔度计(mercuryporosimeter)测量的值。作为水银孔度计，例如，可举出micromeritics公司制的autopore9500(商品名)。

就隔壁的材料而言，从强度、耐热性、耐久性等观点出发，其主成分优选为氧化物或非氧化物的各种陶瓷、金属等。具体而言，作为陶瓷，优选由如下材料制成，所述材料含有选自由例如堇青石、莫来石、氧化铝、尖晶石、碳化硅、氮化硅、钛酸铝构成的材料组中的至少1种。作为金属，可考虑fe-cr-al系金属及金属硅等。优选将选自这些材料中的1种或2种以上作为主成分。从高强度、高耐热性等观点出发，特别优选将选自由氧化铝、莫来石、钛酸铝、堇青石、碳化硅、及氮化硅构成的材料组中的1种或2种以上作为主成分。此外，作为陶瓷材料，例如，也可以为以堇青石为结合材而将碳化硅粒子结合而成的复合材料。此外，从高热导率、高耐热性等观点出发，碳化硅或硅-碳化硅复合材料特别适合。这里，“主成分”的意思是在该成分中存在50质量％以上、优选70质量％以上、更优选80质量％以上的成分。

对于蜂窝过滤器的整体形状没有特别限制。对于本实施方式的蜂窝过滤器的整体形状，优选流入端面及流出端面的形状为圆形或椭圆形，特别优选为圆形。此外，蜂窝过滤器的大小没有特别限定，但从流入端面至流出端面的长度优选为50～305mm。此外，在蜂窝过滤器的整体形状为圆柱状的情况下，各个端面的直径优选为25～330mm。

本实施方式的蜂窝过滤器可适合用作内燃机的废气净化用的部件。本实施方式的蜂窝过滤器可在蜂窝基材的隔壁的表面及隔壁的细孔中的至少一方担载废气净化用的催化剂。

接下来，一边参照图7～图11一边对本发明的蜂窝过滤器的另一实施方式进行说明。图7是示意性表示本发明的蜂窝过滤器的另一实施方式的立体图。图8是示意性表示图7所示的蜂窝过滤器的流入端面的平面图。图9是示意性表示构成图7所示的蜂窝过滤器的1个蜂窝基材的立体图。图10是示意性表示图9所示的蜂窝基材的流入端面的平面图。图11是示意性表示图10的y-y’截面的截面图。

图7及图8所示的蜂窝过滤器200具备多个蜂窝基材24、多个流入侧封孔部25a、多个流出侧封孔部25b(参照图11)和接合层27。即，蜂窝过滤器200是由多个蜂窝基材24的集合体构成的单元(segment)结构的蜂窝过滤器。接合层27配置于多个蜂窝基材24的侧面相互之间并接合多个蜂窝基材24。

蜂窝基材24具有多孔质的隔壁21。并且，蜂窝基材24中，通过多孔质的隔壁21划分形成从流入端面31延伸至流出端面32并成为流体流路的多个孔格22。流入侧封孔部25a配置在蜂窝基材24的流入端面31侧以将流出孔格22b的开口部进行封孔。流出侧封孔部25b配置在蜂窝基材24的流出端面32侧以将流入孔格22a的开口部进行封孔。

蜂窝过滤器200的至少1个蜂窝基材24如图9～图11所示的蜂窝基材24那样构成。即，蜂窝过滤器200的蜂窝基材24具有以分割的方式将流入孔格22a划分为2个的流入孔格分割用隔壁21a。即，蜂窝过滤器200的蜂窝基材24与图1～图3所示的蜂窝过滤器100同样，具有分割流入孔格22a的隔壁21a。另外，关于蜂窝基材24中的流入孔格22a及流出孔格22b的形状，优选与至此说明的一个实施方式的蜂窝过滤器、例如图1～图3所示的蜂窝过滤器100同样地构成。并且，具有这样的隔壁21a的蜂窝基材24中，配置于流入孔格22a内的流出侧封孔部25b的封孔长度lout的平均值比配置于流出孔格22b内的流入侧封孔部25a的封孔长度lin的平均值大。具备这样构成的蜂窝基材24的蜂窝过滤器200的升温性优异，并且具有能够使煤烟灰等粒子状物质的堆积界限量增大这样的显著效果。因此，在使所捕集的煤烟灰燃烧而去除的再生操作中，能够有效抑制由热冲击引起的裂纹的产生。

单元结构的蜂窝过滤器200中，“流入侧封孔部25a的封孔长度lin的平均值”及“流出侧封孔部25b的封孔长度lout的平均值”设为1个蜂窝基材24中的封孔长度的平均值。蜂窝基材24中的封孔长度的平均值可如下求出。图12是用于说明算出本发明的蜂窝过滤器的另一实施方式中的封孔长度的平均值的方法的示意图。另外，图12是从构成蜂窝过滤器200的多个蜂窝基材24中抽取1个蜂窝基材24并表示该1个蜂窝基材24的流入端面31的平面图。

图12所示的蜂窝基材24的流入端面31的形状为四边形。在求出这样的蜂窝基材24的“流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值”时，首先，对于四边形的流入端面31，假想地绘制作为对角线的直线q1及直线q3。此外，对于四边形的流入端面31，假想地绘制将四边形的对边彼此的中点连结的2个直线q2及直线q4。关于直线q1、直线q2、直线q3及直线q4，将蜂窝基材24的外周侧的8个交点设为测定点a～h。此外，关于直线q1，将对蜂窝基材24的流入端面31上的直线q1进行4等分的2个点设为测定点i及测定点k。此外，关于直线q3，将对蜂窝基材24的流入端面31上的直线q3进行4等分的2个点设为测定点j及测定点l。进一步，将流入端面31的中心设为测定点m。如此，选定13个测定点a～m。在求出“流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值”时，分别找出存在于距测定点a～m最近的位置的13个流出孔格22b(参照图11)。然后，分别求出配置于13个流出孔格22b(参照图11)的流入侧封孔部25a(参照图11)的各封孔部的长度。并且，将13个封孔部的长度的平均值设为“流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值”。

此外，在求出“流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值”时，分别找出存在于距上述测定点a～m最近的位置的13个流入孔格22a(参照图11)。然后，分别求出配置于13个流入孔格22a(参照图11)的流出侧封孔部25b(参照图11)的各封孔部的长度。并且，将13个封孔部的长度的平均值设为“流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值”。

另外，1个流入侧封孔部的长度及1个流出侧封孔部的长度可通过从“蜂窝基材的从流入端面至流出端面的长度”中减去由针规测定的“未配置封孔部的部分的孔格长度”而求出。

单元结构的蜂窝过滤器中，只要多个蜂窝基材中的至少1个蜂窝基材的流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值比流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值大即可。但是，优选在全部蜂窝基材中，流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值均比流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值大。

此外，单元结构的蜂窝过滤器中，关于流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值与流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值的差值等，优选与至此说明的一个实施方式的蜂窝过滤器同样地构成。

关于接合多个蜂窝基材的接合层的材质、该接合层的厚度等各种条件，没有特别限制。例如，可举出与以往公知的单元结构的蜂窝过滤器中的接合层同样地构成的接合层。

接下来，一边参照图13一边对本发明的蜂窝过滤器的又一实施方式进行说明。图13是示意性表示本发明的蜂窝过滤器的又一实施方式的流入端面的放大平面图。

图13所示的蜂窝过滤器300的流出孔格42b的开口部的形状与流入孔格42a的开口部的形状不同，特别是，流入孔格42a的开口部的形状与图1～图5所示的蜂窝过滤器100不同。蜂窝过滤器300中，流出孔格42b的开口部的形状为四边形，流入孔格42a的开口部的形状为六边形。

蜂窝过滤器300除了流入孔格42a的开口部的形状与图1～图5所示的蜂窝过滤器100不同以外，优选与蜂窝过滤器100同样地构成。即，蜂窝过滤器300具备蜂窝基材44、多个流入侧封孔部45a和多个流出侧封孔部(未图示)。蜂窝基材44具有多孔质的隔壁41。并且，蜂窝基材44中，通过隔壁41划分形成从流入端面51延伸至流出端面(未图示)并成为流体流路的多个孔格42。流入侧封孔部45a配置在蜂窝基材44的流入端面51侧，以将流出孔格42b的开口部进行封孔。虽然省略了图示，但流出侧封孔部配置在蜂窝基材44的流出端面侧，以将流入孔格42a的开口部进行封孔。

蜂窝过滤器300的蜂窝基材44具有以分割的方式将流入孔格42a划分为2个的流入孔格分割用隔壁41a。并且，该蜂窝过滤器300中，流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值比流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值大。

蜂窝过滤器300中，蜂窝基材44也具有以多个流入孔格42a包围流出孔格42b的周围的方式配置的孔格结构。即，具有以4个开口部的形状为六边形的流入孔格42a包围开口部的形状为四边形的流出孔格42b的周围的方式配置的孔格结构。通过如此构成，从而实现如下格外显著的效果，即有效抑制蜂窝过滤器300的压力损失的上升，同时能够使过滤器的净化性能提高。

接下来，一边参照图14一边对本发明的蜂窝过滤器的又一实施方式进行说明。图14是示意性表示本发明的蜂窝过滤器的又一实施方式的流入端面的放大平面图。

图14所示的蜂窝过滤器400中，流出孔格62b的开口部的形状和流入孔格62a的开口部的形状各自均为六边形。蜂窝过滤器400具备蜂窝基材64、多个流入侧封孔部65a和多个流出侧封孔部(未图示)。蜂窝基材64具有多孔质的隔壁61。并且，蜂窝基材64中，通过隔壁61划分形成从流入端面71延伸至流出端面(未图示)并成为流体流路的多个孔格62。流入侧封孔部65a配置在蜂窝基材64的流入端面71侧，以将流出孔格62b的开口部进行封孔。虽然省略了图示，但流出侧封孔部配置在蜂窝基材64的流出端面侧，以将流入孔格62a的开口部进行封孔。

蜂窝过滤器400的蜂窝基材64具有以分割的方式将流入孔格62a划分为2个的流入孔格分割用隔壁61a。并且，该蜂窝过滤器400的流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值比流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值大。

蜂窝过滤器400中，蜂窝基材64也具有以多个流入孔格62a包围流出孔格62b的周围的方式配置的孔格结构。通过如此构成，从而实现格外显著的效果，即能够有效抑制蜂窝过滤器400的压力损失的上升，并且能够使过滤器的净化性能提高。

接下来，一边参照图15一边对本发明的蜂窝过滤器的又一实施方式进行说明。图15是示意性表示本发明的蜂窝过滤器的又一实施方式的流入端面的放大平面图。

图15所示的蜂窝过滤器500中，通过隔壁81划分形成开口部的形状为四边形的孔格82与开口部的形状为八边形的孔格82。并且，开口部的形状为四边形的流入孔格82a和开口部的形状为八边形的流入孔格82a以包围开口部的形状为八边形的流出孔格82b的周围的方式隔着隔壁81而交替地配置。在将开口部的形状为四边形的孔格82与开口部的形状为八边形的孔格82进行比较时，开口部的形状为八边形的孔格82的开口部的大小相对较大。

蜂窝过滤器500具备蜂窝基材84、多个流入侧封孔部85a和多个流出侧封孔部(未图示)。蜂窝基材84具有多孔质的隔壁81。并且，蜂窝基材84中，通过隔壁81划分形成从流入端面91延伸至流出端面(未图示)并成为流体流路的多个孔格82。流入侧封孔部85a配置在蜂窝基材84的流入端面91侧，以将流出孔格82b的开口部进行封孔。虽然省略了图示，但流出侧封孔部配置在蜂窝基材84的流出端面侧，以将流入孔格82a的开口部进行封孔。

蜂窝过滤器500的蜂窝基材84具有以分割的方式将流入孔格82a划分为2个的流入孔格分割用隔壁81a。即，蜂窝基材84具有以分割“开口部的形状为四边形的流入孔格82a”和“开口部的形状为八边形的流入孔格82a”的方式进行配置的隔壁81a。并且，该蜂窝过滤器500中，流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值比流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值大。

(2)蜂窝过滤器的制造方法：

接下来，对制造本发明的蜂窝过滤器的方法进行说明。

首先，制作用于制作蜂窝基材的可塑性坯土。用于制作蜂窝基材的坯土可通过向作为原料粉末而选自前述隔壁的合适的材料组中的材料适当添加粘合剂等添加剂以及水而制作。

接着，通过将制作的坯土挤出成形，从而获得具有划分形成多个孔格的隔壁及配置于最外周的外周壁的柱状的蜂窝成形体。挤出成形中，作为挤出成形用的金属模具，可使用在坯土的挤出面形成有作为所成形的蜂窝成形体的反转形状的狭缝的金属模具。可将所得到的蜂窝成形体例如利用微波及热风进行干燥。

接着，利用与蜂窝成形体的制造中所使用的材料同样的材料将孔格的开口部封孔而形成封孔部。关于形成封孔部的方法，可基于以往公知的蜂窝过滤器的制造方法来进行。其中，在制造本发明的蜂窝过滤器时，以流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值比流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值大的方式形成封孔部。此外，通过形成流入侧封孔部及流出侧封孔部，从而以存在下述隔壁的方式选定形成封孔部的孔格，该隔壁以分割的方式将流入孔格划分为2个。以下，对形成封孔部的方法的一例进行说明。

首先，在干燥的蜂窝成形体的流入端面，以覆盖流入孔格的方式施加掩模。接着，将施加了掩模的蜂窝成形体的流入端面侧的端部浸渍于封孔浆料，将封孔浆料填充于未施加掩模的流出孔格的开口部。接着，在蜂窝成形体的流出端面，以覆盖流出孔格的方式施加掩模。接着，将施加了掩模的蜂窝成形体的流出端面侧的端部浸渍于封孔浆料，将封孔浆料填充于未施加掩模的流入孔格的开口部。之后，通过将填充于流出孔格及流入孔格的开口部的封孔浆料干燥，从而形成将孔格的开口部封孔的封孔部。关于流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值及流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值，可通过将蜂窝成形体浸渍于封孔浆料中的时间、浸渍的深度来进行调整。此外，可改变流入端面侧和流出端面侧所使用的封孔浆料的粘度等。此外，将封孔浆料向孔格内填充的填充速度与孔格的开口部的大小具有相关性。因此，在制造流出孔格的开口部的大小和流入孔格的开口部的大小不同的蜂窝过滤器的情况下，也可利用该开口部的大小之差来进行封孔部的封孔长度的调整。

接着，通过将所得到的蜂窝成形体烧成，从而获得蜂窝过滤器。烧成温度及烧成气氛根据原料的不同而不同，只要是本领域的技术人员就能够选择出最适合于所选材料的烧成温度及烧成气氛。另外，制造本发明的蜂窝过滤器的方法并不限定于至此说明的方法。

[实施例]

(实施例1)

将碳化硅粉末80质量份和si粉末20质量份混合而获得混合粉末。在该混合粉末中添加粘合剂、造孔材和水而制成成形原料。接着，将成形原料混炼而制作圆柱状的坯土。

接着，使用蜂窝成形体制作用的金属模具将坯土挤出成形，获得整体形状为四棱柱状的蜂窝成形体。制作16个蜂窝成形体。挤出成形中，使用用于成形如图7～图11所示的孔格形状的蜂窝基材的挤出成形用的金属模具。

接着，将蜂窝成形体用微波干燥机干燥，进一步用热风干燥机完全干燥后，将蜂窝成形体的两端面切断，调整成预定的尺寸。

接着，在干燥的蜂窝成形体中形成封孔部。具体而言，首先，在蜂窝成形体的流入端面以覆盖流入孔格的方式施加掩模。之后，将施加了掩模的蜂窝成形体的端部浸渍于封孔浆料，将封孔浆料填充于未施加掩模的流出孔格的开口部。之后，对于蜂窝成形体的流出端面，利用与上述同样的方法，也将封孔浆料填充于流入孔格的开口部。之后，将形成了封孔部的蜂窝成形体进一步用热风干燥机干燥。在填充封孔浆料时，通过调节封孔浆料的粘度、在封孔浆料中所添加的粘合剂的量以及掩模上所穿孔的孔的大小，从而调节封孔浆料的填充深度。

接着，将形成了封孔部的蜂窝成形体脱脂，烧成而获得蜂窝烧成体。脱脂的条件设为于550℃进行3小时。烧成的条件设为在氩气气氛下于1450℃进行2小时。蜂窝烧成体的整体形状为四棱柱状。蜂窝烧成体的端面的形状为，一边长度为40mm的正方形。该蜂窝烧成体成为蜂窝过滤器中的蜂窝基材。

接着，将所得到的16个蜂窝烧成体在以相互的侧面彼此相对的方式相邻配置，在该状态下，借助接合材进行接合，制作蜂窝接合体。蜂窝接合体以在其端面上纵向排列4个、横向排列4个，合计排列16个蜂窝烧成体的方式进行接合而制作。

接着，通过研磨对蜂窝接合体的外周部进行加工，使蜂窝接合体的与孔格的延伸方向垂直的截面的形状成为圆形。之后，在经研磨加工的蜂窝接合体的最外周涂布含有陶瓷原料的外周涂覆材。外周涂覆材的涂布通过一边使蜂窝接合体旋转一边进行涂布的方法来进行。

将涂布了外周涂覆材的蜂窝接合体于600℃进行热处理，制作实施例1的蜂窝过滤器。

实施例1的蜂窝过滤器如图7及图8所示的蜂窝过滤器200那样，具有以多个流入孔格22a包围流出孔格22b的周围的方式配置的孔格结构。并且，包围流出孔格22b的周围的流入孔格22a的一部分被分割流入孔格22a彼此的隔壁21a划分。表1的“孔格形状”一栏中，对于实施例1的蜂窝过滤器的孔格形状，表示为“图8”。表1的“孔格形状”一栏中，对于各实施例的蜂窝过滤器的孔格形状，示出参照该孔格形状的附图编号。例如，表1～表4的“孔格形状”一栏中，在记为图13时，表示该实施例的蜂窝过滤器的孔格形状与图13所示的蜂窝过滤器300的孔格形状相同。予以说明的是，表1～表4的“孔格形状”一栏中所示的附图编号仅参照该附图中的孔格的形状(孔格形状)。因此，对于所参照的附图中所示的蜂窝过滤器的整体形状、该附图中所示的蜂窝过滤器的蜂窝基材为一体构成或为单元结构等蜂窝过滤器的其他构成不作为参照的对象。实施例1的蜂窝过滤器的隔壁的气孔率为65％。此外，隔壁的厚度为0.33mm。端面的直径为143.8mm，在孔格的延伸方向上的长度为152.4mm。此外，孔格密度为46.5个/cm²。隔壁的气孔率是通过水银孔度计而测定的值。

此外，对于所得到的构成蜂窝过滤器的蜂窝基材，测定流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值及流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值。封孔长度设为在如图12所示的13个测定点a～m处测定的值的平均值。在各测定点a～m处的封孔部的各自的长度通过从“蜂窝基材的从流入端面至流出端面的长度”中减去由针规测定的“未配置封孔部的部分的孔格的长度”而求出。将流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值及流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值示于表1。

此外，求出流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值与流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值之间的平均值。即，该平均值是封孔长度lin和封孔长度lout的平均值。将所求出的平均值示于表1的“封孔长度的平均值”一栏中。

此外，将从流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值中减去流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值而得到的值示于表1的“lout(平均)-lin(平均)值”一栏中。

[表1]

此外，对于实施例1的蜂窝过滤器，利用以下方法进行“煤烟灰的堆积界限量评价”及“压力损失性能评价”。将结果示于表1中。

(煤烟灰的堆积界限量评价)

首先，利用搭载2.2l柴油机的引擎台架以一定运转条件产生预定量的煤烟灰，使所产生的煤烟灰堆积于各实施例及比较例的蜂窝过滤器的隔壁的表面。接着，进行利用后喷的再生处理，使蜂窝过滤器的入口气体温度升高，在蜂窝过滤器前后的压损开始降低时停止后喷，将引擎切换为空转状态。使再生处理前的预定量的煤烟灰的堆积量逐渐增加并反复进行上述操作，直至蜂窝过滤器产生裂纹。将蜂窝过滤器产生裂纹时的煤烟灰的堆积量设为各蜂窝过滤器中的“煤烟灰的堆积界限量”。根据以下评价基准，对蜂窝过滤器的“煤烟灰的堆积界限量”进行评价。予以说明的是，对于实施例1～6及比较例5～7，将作为基准的蜂窝过滤器设为比较例1。对于实施例7～9及比较例8、比较例9，将作为基准的蜂窝过滤器设为比较例2。对于实施例10～12及比较例10、比较例11，将作为基准的蜂窝过滤器设为比较例3。对于实施例13～15及比较例12、比较例13，将作为基准的蜂窝过滤器设为比较例4。

评价“优”：在将作为基准的蜂窝过滤器的“煤烟灰的堆积界限量”设为100％的情况下，当评价对象的蜂窝过滤器的“煤烟灰的堆积界限量”为110％以上时，将其评价设为“优”。

评价“良”：在将作为基准的蜂窝过滤器的“煤烟灰的堆积界限量”设为100％的情况下，当评价对象的蜂窝过滤器的“煤烟灰的堆积界限量”为100％以上且小于110％时，将其评价设为“良”。

评价“不可”：在将作为基准的蜂窝过滤器的“煤烟灰的堆积界限量”设为100％的情况下，当评价对象的蜂窝过滤器的“煤烟灰的堆积界限量”小于100％时，将其评价设为“不可”。

(压力损失性能评价)

压力损失性能评价中，将在同一条件下测定的比较例1的蜂窝过滤器的压力损失的值作为基准值，根据以下评价基准，进行蜂窝过滤器的压力损失性能评价。予以说明的是，对于实施例1～6及比较例5～7，将作为基准的蜂窝过滤器设为比较例1。对于实施例7～9及比较例8、比较例9，将作为基准的蜂窝过滤器设为比较例2。对于实施例10～12及比较例10、比较例11，将作为基准的蜂窝过滤器设为比较例3。对于实施例13～15及比较例12、比较例13，将作为基准的蜂窝过滤器设为比较例4。

评价“优”：在将作为基准的蜂窝过滤器的压力损失的值设为100％的情况下，当评价对象的蜂窝过滤器的压力损失的值为99.5％以下时，将其评价设为“优”。

评价“良”：在将作为基准的蜂窝过滤器的压力损失的值设为100％的情况下，当评价对象的蜂窝过滤器的压力损失的值超过99.5％且小于100％时，将其评价设为“良”。

评价“可”：在将作为基准的蜂窝过滤器的压力损失的值设为100％的情况下，当评价对象的蜂窝过滤器的压力损失的值超过100％且为101％以下时，将其评价设为“可”。

(实施例2～15)

将孔格形状、流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值及流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值如表1～表4所示那样进行变更，除此以外，用与实施例1同样的方法制作蜂窝过滤器。对于实施例2～15的蜂窝过滤器，用与实施例1同样的方法进行“煤烟灰的堆积界限量评价”及“压力损失性能评价”。将结果示于表1～表4中。

(比较例1～4、比较例6～13)

将流入侧封孔部的封孔长度lin的平均值及流出侧封孔部的封孔长度lout的平均值如表1～表4所示那样进行变更，除此以外，用与实施例1同样的方法制作蜂窝过滤器。此外，对于比较例2～4、比较例6～13的蜂窝过滤器，用与实施例1同样的方法进行“煤烟灰的堆积界限量评价”及“压力损失性能评价”。将结果示于表1～表4中。

(比较例5)

在比较例5中，首先，制作16个流入孔格与流出孔格均为四边形且流入孔格与流出孔格隔着隔壁而交替配置的蜂窝单元，将该蜂窝单元的侧面彼此借助接合材接合而制作蜂窝接合体。接着，通过研磨对蜂窝接合体的外周部进行加工，使蜂窝接合体的与孔格的延伸方向垂直的截面的形状成为圆形。之后，在研磨加工后的蜂窝接合体的最外周涂布含有陶瓷原料的外周涂覆材。接着，将涂布了外周涂覆材的蜂窝接合体于600℃进行热处理，制作比较例5的蜂窝过滤器。对于比较例5的蜂窝过滤器，用与实施例1同样的方法进行“煤烟灰的堆积界限量评价”。将结果示于表1中。

[表2]

[表3]

[表4]

(结果)

实施例1～15的蜂窝过滤器在煤烟灰的堆积界限量评价及压力损失性能评价中能够全部得到“优”～“可”的结果。特别是，实施例1～11、实施例13、实施例15的蜂窝过滤器在煤烟灰的堆积界限量评价中能够得到特别优异的结果。

在将实施例2～7以及比较例6、比较例7的蜂窝过滤器进行比较时，可确认到随着流入侧封孔部的封孔长度和流出侧封孔部的封孔长度的合计减小，压力损失性能评价变得良好。另外，可确认到随着流出侧封孔部的封孔长度变大，煤烟灰的堆积界限量提高的倾向。此外，对于孔格形状为图13的实施例8、实施例9，孔格形状为图14的实施例10～12以及孔格形状为图15的实施例13～15，也确认到同样的倾向。

产业上的可利用性

本发明的蜂窝过滤器可用作用于净化废气的过滤器。