蜂窝过滤器
技术领域
本发明涉及蜂窝过滤器。更详细而言，涉及在担载有废气净化用催化剂时能够实现废气净化性能的提高、且能够有效地抑制封孔部从隔室剥落的蜂窝过滤器。
背景技术
以往，作为对从柴油发动机等内燃机排出的废气中的粒子状物质进行捕集的过滤器、对CO、HC、NOx等有毒的气体成分进行净化的装置，已知使用蜂窝结构体的蜂窝过滤器(参见专利文献1～4)。蜂窝结构体具有由堇青石、碳化硅等多孔质陶瓷构成的间隔壁，由该间隔壁区划形成多个隔室。蜂窝过滤器针对上述蜂窝结构体以将多个隔室的流入端面侧的开口部和流出端面侧的开口部交替地封孔的方式配设封孔部。即，蜂窝过滤器形成为如下结构：流入端面侧开口且流出端面侧封孔的流入隔室、和流入端面侧封孔且流出端面侧开口的流出隔室隔着间隔壁而交替配置。并且，蜂窝过滤器中，蜂窝结构体的多孔质的间隔壁能发挥对废气中的粒子状物质进行捕集的过滤器的作用。以下，有时将废气中含有的粒子状物质称为“PM”。“PM”是“particulate matter”的简称。
近年来，针对用于对从汽车等的发动机排出的废气进行净化的蜂窝过滤器，出于提高汽车的油耗性能等目的而要求降低压力损失。作为降低压力损失的对策之一，进行了与减薄蜂窝结构体的间隔壁的厚度的“薄壁化”、以及与以往相比进一步提高间隔壁的气孔率的“高气孔率化”相关的研究。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015－047554号公报
专利文献2：国际公开第2011/036971号
专利文献3：日本特开2006－231162号公报
专利文献4：日本特开平07－042534号公报
发明内容
以往的蜂窝过滤器存在如下问题，即，在担载有废气净化用催化剂时，难以获得充分的废气净化性能。例如，近年来，考虑到环境问题，为了应对逐年强化的废气限制，针对用于对从汽车的发动机排出的废气进行净化的蜂窝过滤器而要求提高净化性能。为了应对上述需求，例如要求提高在蜂窝过滤器担载的催化剂的升温速度而使其尽早活化，期望开发出能够尽早获得充分的废气净化性能的蜂窝过滤器。
另外，以往的蜂窝过滤器存在封孔部容易从隔室的端部剥落的问题。另外，即便在封孔部未剥落的情况下，也存在封孔部因施加于蜂窝过滤器的各种应力而破损的问题。
例如，在蜂窝过滤器用作废气净化用的过滤器的情况下，有时以收纳于金属壳体等罐体内的状态而使用。有时将蜂窝过滤器收纳于金属壳体等罐体内称为装罐(canning)。在对蜂窝过滤器进行装罐时，隔着垫片等把持部件对蜂窝过滤器的外周面施加压力而将其把持于罐体内。在这样的装罐时，有时封孔部也会从隔室的端部剥落或者封孔部破损。特别地，上述垫片等把持部件有时设计成比蜂窝过滤器的轴向上的长度略短的长度，把持部件的端部配置于相对于蜂窝过滤器的端面略靠内侧的位置。在这种情况下，把持部件的端部有时在位于蜂窝过滤器的外周侧的隔室中位于封孔部与隔室的空隙部位的边界，有时因从把持部件对上述边界附近施加较大的应力而导致封孔部容易剥落。
本发明是鉴于上述现有技术中存在的问题而完成的。根据本发明，提供一种在担载有废气净化用催化剂时能够实现废气净化性能的提高、且能够有效地抑制封孔部从隔室剥落的蜂窝过滤器。
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，其中，具备：
柱状的蜂窝结构体，其具有配置成包围多个隔室的多孔质的间隔壁，这些隔室形成从流入端面延伸至流出端面的流体的流路；以及
多孔质的封孔部，其配设于所述隔室的所述流入端面侧的端部或所述流出端面侧的端部中的任一方，
所述封孔部包括在其内部具有空洞的封孔部，
具有所述空洞的所述封孔部的包含所述空洞作为气孔的气孔率为68％～83％。
[2]根据[1]所述的蜂窝过滤器，其中，
具有所述空洞的所述封孔部仅存在于所述蜂窝结构体的与所述隔室延伸的方向正交的截面中的外周区域，
所述外周区域是：在所述蜂窝结构体的所述截面中，从位于所述蜂窝结构体的最外周的所述隔室算起直至朝向所述截面的中心方向而处于第8个的位置的所述隔室为止的区域。
[3]根据[1]或[2]所述的蜂窝过滤器，其中，
具有所述空洞的所述封孔部具有至少1个所述蜂窝过滤器的端面的径向上的内径为0.3mm～1.1mm、且所述隔室延伸的方向上的内径为1.0mm～4.0mm的所述空洞。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的蜂窝过滤器，其中，
所述间隔壁的气孔率为50％～70％。
发明效果
本发明的蜂窝过滤器能够实现如下效果，即，在担载有废气净化用催化剂时能够实现废气净化性能的提高，耐侵蚀性优异，并且能够有效地抑制封孔部从隔室剥落。更具体而言，因具备在其内部具有空洞的封孔部而提高了封孔部的气孔率，能够缓和装罐时施加于蜂窝结构体与封孔部的边界部的应力集中，由此，难以引起封孔部从隔室剥落。另外，因封孔部在其内部具有空洞而使得蜂窝过滤器的质量增加得以抑制，蜂窝过滤器的升温性得到提高，能够使废气净化用催化剂尽早活化。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的一个实施方式的立体图。
图2是表示图1所示的蜂窝过滤器的流入端面侧的平面图。
图3是表示图1所示的蜂窝过滤器的流出端面侧的平面图。
图4是示意性地表示图2的A－A’截面的截面图。
图5是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的另一实施方式的与隔室延伸的方向平行的截面的一部分的截面图。
附图标记说明
1：间隔壁，2：隔室，2a：流入隔室，2b：流出隔室，3：外周壁，5：封孔部，6：空洞，10：蜂窝结构体，11：流入端面，12：流出端面，15：中央区域，16：外周区域，100、200：蜂窝过滤器。
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，应当理解为在不脱离本发明的主旨的范围内基于本领域技术人员的常识能够适当地对以下实施方式加以变更、改良等，由此获得的实施方式也落入本发明的范围内。
(1)蜂窝过滤器：
本发明的蜂窝过滤器的一个实施方式是图1～图4所示的蜂窝过滤器100。此处，图1是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的一个实施方式的立体图。图2是表示图1所示的蜂窝过滤器的流入端面侧的平面图。图3是表示图1所示的蜂窝过滤器的流出端面侧的平面图。图4是示意性地表示图2的A－A’截面的截面图。
如图1～图4所示，蜂窝过滤器100具备蜂窝结构体10和封孔部5。蜂窝结构体10具有配置成包围多个隔室2的多孔质的间隔壁1，这些隔室2形成从流入端面11延伸至流出端面12的流体的流路。蜂窝结构体10为将流入端面11及流出端面12作为两个端面的柱状的结构体。本实施方式的蜂窝过滤器100中，在蜂窝结构体10的外周侧面还具有配设成围绕间隔壁1的外周壁3。
封孔部5配设于隔室2的流入端面11侧的端部或流出端面12侧的端部的任一方、且将隔室2的开口部封闭。封孔部5为由多孔质材料构成的多孔质的部件(即，多孔质体)。对于图1～图4所示的蜂窝过滤器100而言，在流入端面11侧的端部配设有封孔部5的规定的隔室2和在流出端面12侧的端部配设有封孔部5的剩余的隔室2隔着间隔壁1而交替地配置。以下，有时将封孔部5配设于流入端面11侧的端部的隔室2称为“流出隔室2b”。有时将封孔部5配设于流出端面12侧的端部的隔室2称为“流入隔室2a”。
对于蜂窝过滤器100而言，作为封孔部5，包括在其内部具有空洞6的封孔部。即，封孔部5中的至少1个封孔部5为在其内部具有空洞6的封孔部。并且，这种封孔部5的包含空洞6作为气孔的气孔率为68％～83％。应予说明，“包含空洞6作为气孔的气孔率”是指：将空洞6视为多孔质体的气孔的一部分测定所得的气孔率。这样构成的蜂窝过滤器100能够实现如下效果，即，在担载有废气净化用催化剂时，能够实现废气净化性能的提高，耐侵蚀性优异、且能够有效地抑制封孔部5从隔室2剥落。特别地，蜂窝过滤器100对于具备实现了高气孔率化的蜂窝结构体10的蜂窝过滤器100非常有效。因具备在其内部具有空洞6的封孔部5而使得封孔部5的气孔率得到提高，缓和了装罐时施加于蜂窝结构体10与封孔部5的边界部的应力集中，从而难以引起封孔部5从隔室2的剥落。另外，因封孔部5在其内部具有空洞6而使得蜂窝过滤器100的质量的增加得以抑制，蜂窝过滤器100的升温性得到提高，能够使废气净化用催化剂尽早活化。
此处，“在其内部具有空洞6”是指：在多孔质体构成的封孔部5、且在其内部存在一个方向上的最大直径为0.1mm以上的大小的空洞6。例如可以利用工业用X射线CT扫描对蜂窝过滤器100的截面的断层的整个区域进行拍摄，并根据拍摄到的图像而求出空洞6的一个方向上的最大直径。
具有空洞6的封孔部5的包含空洞6作为气孔的气孔率为68％～83％，优选为70％～83％，更优选为75％～83％。如果上述气孔率为68％～83％，则装罐时施加于蜂窝结构体10与封孔部5的边界部的应力集中得到缓和，从而构成优选方式。例如，如果具有空洞6的封孔部5的气孔率小于68％，则装罐时产生封孔部5的剥离，从而并非为优选方式。如果具有空洞6的封孔部5的气孔率超过83％，则根据耐热冲击性以及由随着废气流飞来的异物所导致的封孔部5等磨损、磨削(侵蚀性)的观点，并非为优选方式。
具有空洞6的封孔部5的气孔率可以以如下方式测定。从蜂窝过滤器100切出包括1个封孔部5及其周围的间隔壁1的1个隔室的部位，并通过加工而将封孔部5周围的间隔壁1去除。然后，对封孔部5的质量进行测定，根据测定所得的质量和构成封孔部5的封孔材料的真密度而计算出气孔率。在测定封孔部5的气孔率时，对在蜂窝结构体10的隔室2的端部设置的所有封孔部5的气孔率进行测定。
在蜂窝过滤器100中，可以混合存在具有空洞6的封孔部5和不具有空洞6的封孔部5。相对于封孔部5的总个数，具有空洞6的封孔部5的比例优选为50％以上，更优选为50％～70％，更进一步优选为60％～70％，特别优选为65％～70％。
不具有空洞6的封孔部5的气孔率并未特别限制。不具有空洞6的封孔部5的气孔率例如优选为50％～80％，更优选为60％～80％，特别优选为65％～75％。如果不具有空洞6的封孔部5的气孔率处于上述数值范围，则根据耐热冲击性、以及针对由随着废气流而飞来的异物所导致的封孔部等磨损、磨削(侵蚀性)的耐受性的观点，构成优选方式。可以通过与上述的具有空洞6的封孔部5的气孔率相同的方法对不具有空洞6的封孔部5的气孔率进行测定。
封孔部5的隔室2延伸的方向上的封孔长度并未特别限制。例如，作为封孔部5的封孔长度，优选为3mm～9mm，更优选为3mm～8mm，特别优选为3mm～7mm。如果封孔部5的封孔长度小于3mm，则当蜂窝过滤器100的流入端面11产生凹坑(Gouge)、缺口时，根据封孔部5有时容易脱落的观点、耐侵蚀性的观点，并非为优选方式。如果封孔部5的封孔长度超过9mm，则根据气体透过的面积减小而使得压力损失增大的观点、废气净化性能的观点，并非为优选方式。
可以以如下方式对封孔部5的各封孔长度进行测定。将大于蜂窝过滤器100的全长且其长度已知的杆插入至隔室2内，根据从蜂窝过滤器100露出的杆的长度与杆本身的长度之差对封孔长度进行测定。在测定封孔部5的各封孔长度时，对在蜂窝结构体10的隔室2的端部设置的所有封孔部5的封孔长度进行测定。
蜂窝过滤器100从蜂窝结构体10的截面的径向上的外周朝向中心而具有多个封孔部5。对于蜂窝过滤器100而言，具有空洞6的封孔部5在蜂窝结构体10的截面的径向上随机地存在。即，具有空洞6的封孔部5和不具有空洞6的封孔部5在1个蜂窝过滤器100中随机地存在。应予说明，蜂窝过滤器100的封孔部5全部都可以是具有空洞6的封孔部5。另外，具有空洞6的封孔部5可以仅存在于特定的区域(范围)。例如，如图5所示的蜂窝过滤器200那样，具有空洞6的封孔部5可以仅存在于蜂窝结构体10的与隔室2延伸的方向正交的截面中的外周区域16。此处，图5是示意性地表示本发明的蜂窝过滤器的另一实施方式的与隔室延伸的方向平行的截面的一部分的截面图。针对图5所示的蜂窝过滤器200，对与图1～图4所示的蜂窝过滤器100相同的结构要素标注相同的附图标记并省略详细说明。
对于图5所示的蜂窝过滤器200而言，具有空洞6的封孔部5仅存在于蜂窝结构体10的外周区域16。通过这样构成而使得外周区域16的封孔部5与蜂窝结构体10之间的杨氏模量差增大，能够更有效地抑制外周区域16的封孔部5剥落，从而构成优选方式。另外，关于上述结构，根据蜂窝过滤器200的暖气性的提高所带来的废气净化性能及耐侵蚀性的观点，构成优选方式。
此处，外周区域16是指：在蜂窝结构体10的上述截面中，从位于蜂窝结构体10的最外周的隔室2算起直至朝向该截面的中心方向的处于第8个的位置的隔室2为止的区域。并且，从相对于处于第8个的位置的隔室2的下一个中心侧的隔室2(换言之，从位于最外周的隔室2算起的第9个隔室2)朝向上述截面的中心侧的区域设为中央区域15。根据耐热冲击性、由随着废气流而飞来的异物所导致的封孔部5等磨损、磨削(侵蚀性)的观点，优选地，具有空洞6的封孔部5仅存在于外周区域16而不存在于中央区域15。
在具有空洞6的封孔部5仅存在于蜂窝结构体10的外周区域16的情况下，优选存在于外周区域16的封孔部5全部都是具有空洞6的封孔部5。不过，在外周区域16可以混合存在具有空洞6的封孔部5和不具有空洞6的封孔部5。
优选地，图1～图4所示的蜂窝过滤器100的封孔部5具有至少1个蜂窝过滤器100的端面的径向上的内径为0.3mm～1.1mm、隔室2延伸的方向上的内径为1.0mm～4.0mm的空洞6。以下，有时将空洞6的、蜂窝过滤器100的端面的径向上的内径简称为“径向上的内径”。另外，有时将空洞6的、隔室2延伸的方向上的内径称为“全长方向上的内径”。因封孔部5具有径向上的内径为0.3mm～1.1mm、全长方向上的内径为1.0mm～4.0mm的空洞6而能够实现如下效果，即，使得装罐时施加于蜂窝结构体10与封孔部5的边界部的应力集中得到缓和。可以通过以下方法对空洞6的内径进行测定。利用工业用X射线CT扫描对蜂窝过滤器100的截面的断层的整个区域进行拍摄，并根据拍摄到的图像而对空洞6的内径进行测定。作为拍摄的蜂窝过滤器100的截面，可以举出蜂窝过滤器100的与隔室2延伸的方向平行的截面、或蜂窝过滤器100的与各端面(流入端面11或流出端面12)平行的截面。
蜂窝结构体10的间隔壁1的气孔率优选为50％～70％，更优选为55％～63％。对于蜂窝过滤器100而言，在使用间隔壁1的气孔率为55％～63％这样的高气孔率的蜂窝结构体10的情况下，能实现更显著的效果。间隔壁1的气孔率为通过压汞法测定所得的值。例如可以使用Micromeritics公司制的Autopore 9500(商品名)进行间隔壁1的气孔率的测定。可以从蜂窝结构体10切出间隔壁1的一部分作为试验片，并利用这样获得的试验片进行间隔壁1的气孔率的测定。应予说明，优选间隔壁1的气孔率在蜂窝结构体10的整个区域内为恒定值。例如，对于间隔壁1的气孔率而言，优选各部分的间隔壁1的气孔率的最大值与最小值之差的绝对值为10％以下。
蜂窝结构体10的间隔壁1的厚度优选为0.15mm～0.30mm，更优选为0.15mm～0.25mm，特别优选为0.20mm～0.25mm。例如，可以利用扫描型电子显微镜或显微镜(microscope)对间隔壁1的厚度进行测定。如果间隔壁1的厚度小于0.15mm，则有时无法获得足够的强度。另一方面，如果间隔壁1的厚度超过0.30mm，则蜂窝过滤器100的压力损失有时会增大。
由间隔壁1区划形成的隔室2的形状并未特别限制。例如，作为与隔室2延伸的方向正交的截面中的隔室2的形状，可以举出多边形、圆形、椭圆形等。作为多边形，可以举出三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等。应予说明，隔室2的形状优选为三角形、四边形、五边形、六边形、八边形。另外，关于隔室2的形状，所有隔室2的形状都可以为相同的形状，也可以为不同的形状。例如，虽然省略图示，不过，四边形的隔室和八边形的隔室可以混合存在。另外，关于隔室2的大小，所有隔室2的大小都可以相同，也可以不同。例如，虽然省略图示，不过，可以增大多个隔室中的一部分隔室的大小，并使其他隔室的大小相对减小。应予说明，本发明中，隔室是指由间隔壁包围的空间。
蜂窝结构体10的由间隔壁1区划形成的隔室2的隔室密度优选为27个/cm2～51个/cm2，更优选为31个/cm2～47个/cm2。通过这样构成而能够维持蜂窝过滤器100的PM捕集性，并且能够抑制压力损失的增大。
蜂窝结构体10的外周壁3可以与间隔壁1一体地构成，也可以是以围绕间隔壁1的方式涂敷外周涂覆材料而形成的外周涂层。虽然省略图示，不过，可以在制造时一体地形成间隔壁和外周壁，然后通过磨削加工等公知的方法将形成的外周壁除去，然后在间隔壁的外周侧设置外周涂层。
蜂窝结构体10的形状并未特别限制。作为蜂窝结构体10的形状，可以举出流入端面11及流出端面12的形状为圆形、椭圆形、多边形等的柱状。
蜂窝结构体10的大小、例如从流入端面11至流出端面12的长度、蜂窝结构体10的与隔室2延伸的方向正交的截面的大小并未特别限制。在将蜂窝过滤器100用作废气净化用的过滤器时，为了获得最佳的净化性能，只要适当地选择各大小即可。例如，蜂窝结构体10的从流入端面11至流出端面12的长度优选为90mm～160mm，更优选为120mm～140mm。另外，蜂窝结构体10的与隔室2延伸的方向正交的截面的面积优选为100cm2～180cm2，更优选为110cm2～150cm2。
间隔壁1的材料并未特别限制。例如，间隔壁1的材料优选含有选自碳化硅、堇青石、硅－碳化硅复合材料、堇青石－碳化硅复合材料、氮化硅、多铝红柱石、氧化铝及钛酸铝构成的组中的至少1种。
封孔部5的材料也未特别限制。例如，可以使用与上述间隔壁1的材料相同的材料。
(2)蜂窝过滤器的制造方法：
制造本发明的蜂窝过滤器的方法并未特别限制，例如可以举出如下方法。首先，调配用于制作蜂窝结构体的可塑性的坯料。作为原料粉末，在选自前述的间隔壁的优选材料中的材料中适当地添加粘合剂等添加剂、造孔材料及水，由此调配用于制作蜂窝结构体的坯料。
接下来，对这样获得的坯料进行挤出成型，由此制作具有区划形成多个隔室的间隔壁、以及配设成围绕该间隔壁的外周壁的柱状的蜂窝成型体。接下来，例如利用微波及热风使获得的蜂窝成型体干燥。
接下来，在干燥的蜂窝成型体的隔室的开口部配设封孔部。具体而言，例如，首先调配含有用于形成封孔部的原料的封孔材料。接下来，在蜂窝成型体的流入端面施加掩膜而将流入隔室覆盖。接下来，向蜂窝成型体的流入端面侧的未施加掩膜的流出隔室的开口部中填充事先调配的封孔材料。然后，关于蜂窝成型体的流出端面，通过同上所述的方法向流入隔室的开口部填充封孔材料。
在制造本发明的蜂窝过滤器时，例如，在填充封孔材料时，通过降低封孔材料的粘度并填充该封孔材料而能够在封孔部的内部选择性地形成期望的空洞。
接下来，对在隔室的任一方的开口部配设有封孔部的蜂窝成型体进行烧成，由此制造本发明的蜂窝过滤器。烧成温度及烧成气氛根据原料而不同，如果是本领域技术人员，则能够选择最适合所选择的材料的烧成温度及烧成气氛。
实施例
以下，根据实施例对本发明进行更具体的说明，不过，本发明并未受到这些实施例的任何限定。
(实施例1)
在100质量份的堇青石化原料中分别添加10质量份的造孔材料、20质量份的分散介质、1质量份的有机粘合剂，并进行混合、混炼，由此调配出坯料。作为堇青石化原料而使用氧化铝、氢氧化铝、高岭土、滑石及二氧化硅。作为分散介质而使用水。作为有机粘合剂而使用甲基纤维素(Methylcellulose)。作为分散剂而使用糊精(Dextrin)。作为造孔材料而使用平均粒径为15μm的焦炭。
接下来，使用蜂窝成型体制作用的口模对坯料进行挤出成型，由此获得整体形状为圆柱形状的蜂窝成型体。蜂窝成型体的隔室的形状设为四边形。
接下来，利用微波干燥机使蜂窝成型体干燥，进而，利用热风干燥机使其完全干燥，然后将蜂窝成型体的两个端面切断并调整为规定尺寸。
接下来，调配用于形成封孔部的封孔材料。然后，利用封孔材料在干燥的蜂窝成型体的流入端面侧的隔室的开口部形成封孔部。具体而言，首先，在蜂窝成型体的流入端面施加掩膜而将流入隔室覆盖。接下来，针对未施加掩膜的流出隔室的开口部而填充粘度较低的封孔材料。由此形成封孔部。
接下来，对于蜂窝成型体的流出端面也施加掩膜而将流出隔室覆盖。接下来，对未施加掩膜的流入隔室的开口部填充粘度较低的封孔材料。由此形成封孔部。
接下来，对形成有各封孔部的蜂窝成型体进行脱脂、烧成，由此制造实施例1的蜂窝过滤器。
实施例1的蜂窝过滤器是流入端面及流出端面的形状为圆形的、圆柱形状的蜂窝过滤器。流入端面及流出端面的直径的大小为118mm。另外，蜂窝过滤器的隔室延伸的方向上的长度为127mm。对于实施例1的蜂窝过滤器而言，间隔壁的厚度为0.22mm，间隔壁的气孔率为55％，隔室密度为31个/cm2。表1中示出了蜂窝过滤器的间隔壁的厚度、间隔壁的气孔率及隔室密度。使用Micromeritics公司制的Autopore 9500(商品名)对间隔壁的气孔率进行测定。
对于实施例1的蜂窝过滤器而言，封孔部的封孔长度为5.0mm。另外，蜂窝结构体的与隔室延伸的方向正交的截面中，存在于该截面的整个区域的封孔部在其内部具有空洞。利用工业用X射线CT扫描对蜂窝过滤器的截面的断层的整个区域进行拍摄而能够确认封孔部的内部有无空洞。表1的“有无空洞”一栏中示出了封孔部的内部有无空洞。表1的“具有空洞的封孔部”的“存在范围”一栏中示出了具有空洞的封孔部的存在范围。表1的“存在范围”中，在记作“仅外周区域”的情况下，表示具有空洞的封孔部仅存在于蜂窝结构体的外周区域。在记作“整个区域”的情况下，表示具有空洞的封孔部存在于蜂窝结构体的整个区域。
关于封孔部的内部的空洞，通过以下方法测定其内径。首先，利用工业用X射线CT扫描对蜂窝过滤器的截面的断层的整个区域进行拍摄。然后，根据拍摄到的图像对各封孔部的内部的空洞的内径进行测定。针对空洞的径向上的内径、以及空洞的全长方向上的内径分别计算出其平均值。空洞的径向上的内径(平均值)为0.9mm，空洞的全长方向上的内径(平均值)为3mm。表1的“空洞的径向上的内径(mm)”及“空洞的全长方向上的内径(mm)”一栏中示出了空洞的内径。
另外，表1的“具有空洞的封孔部”的“相对于总个数的比例(％)”一栏中示出了具有空洞的封孔部的个数相对于封孔部的总个数的比例。实施例1的蜂窝过滤器的所有封孔部均具有空洞，因此，上述比例为100％。
另外，对具有空洞的封孔部的气孔率进行测定。具有空洞的封孔部的气孔率为72％。表1中示出了结果。应予说明，在后述的实施例2以后，在蜂窝过滤器具有不具有空洞的封孔部的情况下，另行对不具有空洞的封孔部的气孔率进行测定。“气孔率(有空洞)(％)”一栏中示出了具有空洞的封孔部的气孔率，“气孔率(无空洞)(％)”一栏中示出了不具有空洞的封孔部的气孔率。
在实施例1、6以及比较例2中，所有封孔部均为具有空洞的封孔部，因此，通过以下方法对具有空洞的封孔部中的除了空洞以外的部位的气孔率进行测定。具体而言，首先，根据上述的工业用X射线CT扫描的测定结果，关于具有空洞的封孔部掌握其内部的空洞的位置，并进行从具有空洞的封孔部中仅切出无空洞的部位的加工。然后，对切出的部位的气孔率进行测定。实施例1、6以及比较例2中，例外地在表1的“气孔率(无空洞)(％)”一栏中示出以上述方式测定所得的“具有空洞的封孔部中的除了空洞以外的部位的气孔率”。
表1
另外，针对实施例1的蜂窝过滤器，通过以下方法进行“废气净化性能评价”、“耐侵蚀性评价”及“封孔部剥落评价”。表2中示出了各结果。
[废气净化性能评价]
首先，制作将各实施例的蜂窝过滤器作为废气净化用过滤器的废气净化装置。将制作的废气净化装置与1.2L直喷汽油发动机车辆的发动机排气歧管的出口侧连接，对从废气净化装置的流出口排出的气体中含有的NOx浓度进行测定而求出NOx的净化率。以测定所得的各NOx的净化率的值为基础并基于以下评价基准而进行废气净化性能的评价。表2的“NOx的净化率比(％)”一栏中示出了使用比较例1的蜂窝过滤器的废气净化装置的NOx的净化率的值设为100％的情况下使用各实施例的蜂窝过滤器的废气净化装置的NOx的净化率的值(％)。
评价“优”：在NOx净化率比的值为110％以上的情况下，评价为“优”。
评价“良”：在NOx净化率比的值超过107％且小于110％的情况下，评价为“良”。
评价“合格”：在NOx净化率比的值超过100％且为107％以下的情况下，评价为“合格”。
评价“不合格”：在NOx净化率比的值为100％以下的情况下，评价为“不合格”。
[封孔部剥落评价]
通过以下方法将垫片卷绕于各实施例的蜂窝过滤器的侧面，并将卷绕有垫片的蜂窝过滤器压入罐体，由此将蜂窝过滤器把持于罐体。在卷绕垫片时，使垫片的端部位于内侧距构成蜂窝过滤器的蜂窝结构体的端面的距离为5mm的位置，将蜂窝过滤器的侧面的整个区域覆盖。以使得此时的垫片的压缩程度、即GBD(间隙堆积密度：Gap Bulk Density)达到0.45g/cm3的方式进行把持，确认是否产生封孔部从隔室的剥落。
评价“OK”：在评价对象的蜂窝过滤器中未引起“封孔部的剥落”的情况下，评价为“OK”。
评价“NG”：在评价对象的蜂窝过滤器中引起“封孔部的剥落”的情况下，评价为“NG”。
[耐侵蚀性评价]
首先，将蜂窝过滤器装罐(收纳)于罐体，并将装罐后的蜂窝过滤器配置于气体燃烧器试验机。接下来，利用气体燃烧器试验机使SiC制的磨粒撞击蜂窝过滤器的流入端面。使磨粒撞击的条件如下。投入磨粒量设为5g。向蜂窝过滤器流入的气体的温度设为700℃。向蜂窝过滤器流入的气体的流量设为120m/秒。试验时间设为10分钟，在该期间逐渐投入磨粒。然后，取出蜂窝过滤器，通过断层拍摄法(CT)对取出的蜂窝过滤器进行拍摄，并对因磨粒的撞击而磨削的蜂窝过滤器的深度(侵蚀深度(mm))进行计算。在该侵蚀量的测定试验中，使用平均粒径为50μm的磨粒。根据以下评价基准进行蜂窝过滤器的“耐侵蚀性”的评价。应予说明，在实施例1～10中，作为基准的蜂窝过滤器设为比较例1。应予说明，表2的“侵蚀深度的比率(％)”中示出了将作为基准的蜂窝过滤器的“侵蚀深度”设为100％的情况下的、评价对象的蜂窝过滤器的“侵蚀深度”的比率。
评价“优”：在侵蚀深度的比率的值小于70％的情况下，评价为“优”。
评价“良”：在侵蚀深度的比率的值为70％以上且小于80％的情况下，评价为“良”。
评价“合格”：在侵蚀深度的比率的值为80％以上且小于100％的情况下，评价为“合格”。
评价“不合格”：在侵蚀深度的比率的值为100％以上的情况下，评价为“不合格”。
(实施例2～10)
除了如表1所示那样对封孔部的结构进行变更以外，通过与实施例1的蜂窝过滤器相同的方法制作蜂窝过滤器。对于实施例2～5、7～10的蜂窝过滤器而言，在蜂窝结构体的与隔室延伸的方向正交的截面中，存在于该截面的外周区域的封孔部在其内部具有空洞。具体而言，对于实施例2～5、7～10的蜂窝过滤器而言，在上述截面中，存在于从位于蜂窝结构体的最外周的隔室算起直至朝向该截面的中心方向而处于第8个的位置的隔室为止的区域的封孔部在其内部具有空洞。对于实施例2～5、7～10而言，在外周区域和中央区域对用于制作封孔部的封孔材料的粘度进行变更，并对封孔部有无空洞进行了调节。
(比较例1、2)
除了如表1所示那样对封孔部的结构进行变更以外，通过与实施例1的蜂窝过滤器相同的方法制作蜂窝过滤器。对于比较例1的蜂窝过滤器而言，所有封孔部均在内部不具有空洞。对于比较例2的蜂窝过滤器而言，虽然封孔部具有空洞，但是其气孔率为66％。
关于实施例2～10及比较例1、2的蜂窝过滤器，也通过与实施例1相同的方法进行“废气净化性能评价”、“封孔部剥落评价”及“耐侵蚀性评价”。表2中示出了各结果。
表2
(结果)
对于实施例1～10的蜂窝过滤器，能够确认：在“废气净化性能评价”、“封孔部剥落评价”及“耐侵蚀性评价”中，均超过作为基准的比较例1的蜂窝过滤器的各性能。因此，可知：实施例1～10的蜂窝过滤器与以往的蜂窝过滤器相比，能够保持所需的等静压强度，并且净化性能优异，能够防止封孔部从隔室剥落，并且耐侵蚀性优异。
产业上的可利用性
本发明的蜂窝过滤器可以用作对废气中的粒子状物质进行捕集的过滤器。
