(57)【要約】      （修正有）【課題】大型のハニカム構造体として好適に使用することが可能なハニカム構造体を提供すること。【解決手段】多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム焼成体が接着材層を介して複数個結束されてなるセラミックブロックと、セラミックブロックの外周面に形成されたシール材層とからなるハニカム構造体であって、ハニカム焼成体は、第１の形状のユニット、第２の形状のユニット、及び、第３の形状のユニットを含み、第１の形状のユニットの長手方向に垂直な断面の形状は、四角形であり、第２の形状のユニットの長手方向に垂直な断面における形状は、少なくとも第１の辺と、上記第１の辺よりも長い辺であって上記第１の辺と直角を形成する第２の辺と、上記直角と対向する傾斜辺とを有し、第３の形状のユニットの長手方向に垂直な断面における形状は、断面形状が斜辺及び隣辺を有する直角三角形である。【選択図】図１
2011240332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム焼成体が接着材層を介して複数個結束されてなるセラミックブロックと、前記セラミックブロックの外周面に形成されたシール材層とからなるハニカム構造体であって、
前記ハニカム焼成体は、第１の形状のユニット、第２の形状のユニット、及び、第３の形状のユニットを含み、
前記第１の形状のユニットの長手方向に垂直な断面の形状は、四角形であり、
前記第２の形状のユニットの長手方向に垂直な断面における形状は、少なくとも第１の辺と、前記第１の辺よりも長い辺であって前記第１の辺と直角を形成する第２の辺と、前記直角と対向する傾斜辺とを有し、
前記第３の形状のユニットの長手方向に垂直な断面における形状は、断面形状が斜辺及び隣辺を有する直角三角形であり、
前記第２の形状のユニットは、前記傾斜辺が前記シール材層と接触するように前記セラミックブロックの外周部に配置されており、
前記第３の形状のユニットは、前記第２の形状のユニットよりも前記セラミックブロックの内側に配置されており、前記第３の形状のユニットの斜辺が前記第２の形状のユニットの前記第２の辺と前記接着材層を介して対向する位置にあり、
前記第１の形状のユニットは、外周の第１の形状のユニットを含み、
前記外周の第１の形状のユニットは二辺を有し、前記二辺のうち一辺が前記第３の形状のユニットの前記隣辺と前記接着材層を介して対向するように、もう一辺が別の前記第３の形状のユニットの前記隣辺と前記接着材層を介して対向するように配置され、
前記外周の第１の形状のユニットの前記二辺又はその延長線は、前記第２の形状のユニットの前記第２の辺の延長線及び前記第１の辺の延長線と平行又は垂直でないことを特徴とするハニカム構造体。
【請求項２】
前記外周の第１の形状のユニットは、前記セラミックブロックの外周部に配置された最外周の第１の形状のユニットを含み、
前記最外周の第１の形状のユニットは、一辺が前記シール材層と接し、
前記最外周の第１の形状のユニットと接する部分の前記シール材層の厚みは、前記第２の形状のユニットの前記傾斜辺と接する部分の前記シール材層の厚みよりも厚い請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項３】
前記第２の形状のユニットの前記傾斜辺は、長手方向に垂直な断面において、複数のセルがセル壁を隔てて階段状に配置されてなる請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【請求項４】
前記ハニカム焼成体の数は２５個以上である請求項１〜３のいずれかに記載のハニカム構造体。
【請求項５】
前記ハニカム構造体の前記長手方向に垂直な断面の形状が円形であり、直径が１９０ｍｍ以上である請求項１〜４のいずれかに記載のハニカム構造体。
【請求項６】
前記多数のセルの前記長手方向に垂直な断面の形状が四角形である請求項１〜５のいずれかに記載のハニカム構造体。
【請求項７】
前記多数のセルは、大容量セルと小容量セルからなる請求項１〜６のいずれかに記載のハニカム構造体。
【請求項８】
前記大容量セル及び前記小容量セルの前記長手方向に垂直な断面の形状は、四角形、又は、少なくとも１つの角部に相当する部分が円弧状となっている四角形である請求項７に記載のハニカム構造体。
【請求項９】
前記大容量セルの前記長手方向に垂直な断面の形状は八角形であり、前記小容量セルの前記長手方向に垂直な断面の形状は、四角形、又は、四角形の少なくとも１つの角部に相当する部分が円弧状になっている形状である請求項７に記載のハニカム構造体。
【請求項１０】
前記大容量セル及び前記小容量セルの長手方向に垂直な断面は、セルの各辺が曲線である請求項７に記載のハニカム構造体。
【請求項１１】
前記多数のセルのいずれか一方の端部は封止されている請求項１〜１０のいずれかに記載のハニカム構造体。
【請求項１２】
前記ハニカム構造体の前記長手方向に垂直な断面の形状は、円、長円、楕円、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状である請求項１〜１１のいずれかに記載のハニカム構造体。
【請求項１３】
前記セラミックブロックの前記長手方向に垂直な断面の形状は、円、長円、楕円、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状に近い形状である請求項１〜１２のいずれかに記載のハニカム構造体。
【請求項１４】
前記外周の第１の形状のユニットの前記二辺又はその延長線は、前記第２の形状のユニットの前記第１の辺及び前記第２の辺と４５°の角度である請求項１〜１３のいずれかに記載のハニカム構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
バス、トラック等の車両及び建設機械等の内燃機関から排出される排ガス中のスス等のパティキュレートが、環境及び人体に害を及ぼすことが近年問題となっている。そこで、多孔質セラミックからなるハニカム構造体を用いることにより、排ガス中のパティキュレートを捕集し、排ガスを浄化するパティキュレートフィルタが種々提案されている。
【０００３】
このようなハニカム構造体としては、炭化珪素等のセラミック材料等を含む混合物を押出成形し、脱脂、焼成等の処理を行うことによって作製される柱形状のハニカム焼成体が接着材層を介して複数個結束されたものが知られている。
【０００４】
特許文献１には、ハニカム構造体を製造する方法が開示されている。
特許文献１においてハニカム構造体を製造する場合には、角柱状のハニカム焼成体（ハニカムセグメント）を接着材層を介して複数個結束して角柱状のセラミックブロック（ハニカムセグメント接合体）を作製する。そして、セラミックブロックの外周を研削する研削加工を行うことによってセラミックブロックを作製する。そして、このセラミックブロックの外周面をシール材（コーティング材）で被覆することによってハニカム構造体を製造している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７９５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、ディーゼルトラック等の大型車、農業機械、建設機械、船舶、機関車等から排出される排ガスを浄化するための大型のパティキュレートフィルタとしてハニカム構造体を設置することが進められている。
特許文献１に記載されているように、ハニカム構造体を製造する際には、セラミックブロックを所定の外周形状に研削加工する研削加工を行っているが、大型のフィルタを作製する場合には、研削加工によって研削するセラミック部分の量が多いために、無駄になる材料が多くなるという問題がある。また、炭化ケイ素等のセラミックは、その硬度が高いことから研削加工に長時間を要するという問題がある。
【０００７】
そのため、研削加工に起因する上記問題を解決することができ、大型のハニカム構造体として好適に使用することが可能なハニカム構造体を得ることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載のハニカム構造体は、
多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム焼成体が接着材層を介して複数個結束されてなるセラミックブロックと、上記セラミックブロックの外周面に形成されたシール材層とからなるハニカム構造体であって、
上記ハニカム焼成体は、第１の形状のユニット、第２の形状のユニット、及び、第３の形状のユニットを含み、
上記第１の形状のユニットの長手方向に垂直な断面の形状は、四角形であり、
上記第２の形状のユニットの長手方向に垂直な断面における形状は、少なくとも第１の辺と、上記第１の辺よりも長い辺であって上記第１の辺と直角を形成する第２の辺と、上記直角と対向する傾斜辺とを有し、
上記第３の形状のユニットの長手方向に垂直な断面における形状は、断面形状が斜辺及び隣辺を有する直角三角形であり、
上記第２の形状のユニットは、上記傾斜辺が上記シール材層と接触するように上記セラミックブロックの外周部に配置されており、
上記第３の形状のユニットは、上記第２の形状のユニットよりも上記セラミックブロックの内側に配置されており、上記第３の形状のユニットの斜辺が上記第２の形状のユニットの上記第２の辺と上記接着材層を介して対向する位置にあり、
上記第１の形状のユニットは、外周の第１の形状のユニットを含み、
上記外周の第１の形状のユニットは二辺を有し、上記二辺のうち一辺が上記第３の形状のユニットの上記隣辺と上記接着材層を介して対向するように、もう一辺が別の上記第３の形状のユニットの上記隣辺と上記接着材層を介して対向するように配置され、
上記外周の第１の形状のユニットの上記二辺又はその延長線は、上記第２の形状のユニットの上記第２の辺の延長線及び上記第１の辺の延長線と平行又は垂直でないことを特徴とする。
【０００９】
第２の形状のユニットは、その長手方向に垂直な断面において外周を構成する傾斜辺を有する。
傾斜辺は、第１の辺及び第２の辺で形成される直角に対向する辺であって、最も長い辺である。
傾斜辺は、円弧からなる辺又は直線からなる辺とすることができる。
傾斜辺が円弧からなる辺の場合、この円弧からなる傾斜辺が最も外周側に位置するように第２の形状のユニットを配置することによって、円柱、長円柱、楕円柱、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状の柱状体等の各形状に近い形状のセラミックブロックを製造することができる。
傾斜辺が直線からなる辺の場合、傾斜辺は、第１の辺と第２の辺で形成される直角を含む直角三角形を想定した場合の斜辺となる辺の傾きに近い傾きを有する辺である。この直線からなる傾斜辺が最も外周側に位置するように第２の形状のユニットを配置することによっても、円柱、長円柱、楕円柱、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状の柱状体等の各形状に近い形状のセラミックブロックを製造することができる。
【００１０】
第３の形状のユニットは、その長手方向に垂直な断面において外周を構成する斜辺及び隣辺を有する。斜辺は、隣辺で形成される直角に対向する辺であって、最も長い辺である。
第３の形状のユニットは、斜辺が第２の形状のユニットの第２の辺と接着材層を介して対向するように、第２の形状のユニットよりもセラミックブロックの内側に配置することによって、円柱、長円柱、楕円柱、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状の柱状体等の各形状により近い形状のセラミックブロックを作製することができる。
【００１１】
第１の形状のユニットは、その長手方向に垂直な断面において外周を構成する４辺を有する。第１の形状のユニットの長手方向に垂直な断面の形状は、四角形であればよく、正方形であっても、長方形であってもよい。
上記第１の形状のユニットは、外周の第１の形状のユニットを含む。上記外周の第１の形状のユニットは二辺を有し、上記二辺のうち一辺が第３の形状のユニットの上記隣辺と上記接着材層を介して対向するように、もう一辺が別の第３の形状のユニットの上記隣辺と上記接着材層を介して対向するように配置され、この外周の第１の形状のユニットの二辺又はその延長線は、第２の形状のユニットの第２の辺の延長線及び第１の辺の延長線と平行又は垂直でないように配置されているため、円柱、長円柱、楕円柱、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状の柱状体等の各形状にさらに近い形状のセラミックブロックを作製することができる。
そして、セラミックブロックの外周面にシール材層を形成することによって、ハニカム構造体の形状を円柱、長円柱、楕円柱、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状の柱状体等の各形状とすることができる。
【００１２】
すなわち、第１の形状のユニット、第２の形状のユニット、及び、第３の形状のユニットを含むハニカム構造体は、研削加工を行うことなく製造することに適しており、その製造に際して無駄になる材料がなく、また、研削加工に要する時間が不要である。このように、請求項１に記載のハニカム構造体は、研削加工に起因する問題を解決できる。
【００１３】
請求項２に記載のハニカム構造体では、上記外周の第１の形状のユニットは、上記セラミックブロックの外周部に配置された最外周の第１の形状のユニットを含み、上記最外周の第１の形状のユニットは、一辺が上記シール材層と接し、上記最外周の第１の形状のユニットと接する部分の上記シール材層の厚みは、上記第２の形状のユニットの上記傾斜辺と接する部分の上記シール材層の厚みよりも厚い。
【００１４】
最外周の第１の形状のユニットと接する部分のシール材層の厚みが厚いと、この部分のシール材層の強度が高くなり、全体としてもシール材層の強度を高くすることができる。
【００１５】
請求項３に記載のハニカム構造体では、上記第２の形状のユニットの上記傾斜辺は、長手方向に垂直な断面において、複数のセルがセル壁を隔てて階段状に配置されてなる。
【００１６】
請求項４に記載のハニカム構造体では、上記ハニカム焼成体の数は２５個以上である。
【００１７】
請求項５に記載のハニカム構造体では、上記ハニカム構造体の上記長手方向に垂直な断面の形状が円形であり、直径が１９０ｍｍ以上である。
【００１８】
請求項６に記載のハニカム構造体では、上記多数のセルの上記長手方向に垂直な断面の形状が四角形である。
【００１９】
請求項７に記載のハニカム構造体では、上記多数のセルは、大容量セルと小容量セルからなる。
【００２０】
請求項８に記載のハニカム構造体では、上記大容量セル及び上記小容量セルの上記長手方向に垂直な断面の形状は、四角形、又は、少なくとも１つの角部に相当する部分が円弧状となっている四角形である。
【００２１】
請求項９に記載のハニカム構造体では、上記大容量セルの上記長手方向に垂直な断面の形状は八角形であり、上記小容量セルの上記長手方向に垂直な断面の形状は、四角形、又は、四角形の少なくとも１つの角部に相当する部分が円弧状になっている形状である。
【００２２】
請求項１０に記載のハニカム構造体では、上記大容量セル及び上記小容量セルの長手方向に垂直な断面は、セルの各辺が曲線である。
【００２３】
請求項１１に記載のハニカム構造体では、上記多数のセルのいずれか一方の端部は封止されている。
【００２４】
請求項１２に記載のハニカム構造体では、上記ハニカム構造体の上記長手方向に垂直な断面の形状は、円、長円、楕円、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状である。
【００２５】
請求項１３に記載のハニカム構造体では、上記セラミックブロックの上記長手方向に垂直な断面の形状は、円、長円、楕円、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状に近い形状である。
【００２６】
請求項１４に記載のハニカム構造体では、上記外周の第１の形状のユニットの上記二辺又はその延長線は、上記第２の形状のユニットの上記第１の辺及び上記第２の辺と４５°の角度である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の一つである第１の形状のユニットの一例を模式的に示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の一つである第２の形状のユニットの一例を模式的に示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の一つである第３の形状のユニットの一例を模式的に示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、図１に示すハニカム構造体の側面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すハニカム構造体の一部を示す側面図である。
【図６】図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）及び図６（ｅ）は、本発明のハニカム構造体に係る第２の形状のユニットの一例を模式的に示す側面図である。
【図７】図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）及び図７（ｅ）は、本発明のハニカム構造体に係る第１の形状のユニットの端面の一例を模式的に示す側面図である。
【図８】図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）、図８（ｄ）及び図８（ｅ）は、本発明のハニカム構造体に係る第２の形状のユニットの端面の一例を模式的に示す側面図である。
【図９】図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）及び図９（ｅ）は、本発明のハニカム構造体に係る第３の形状のユニットの端面の一例を模式的に示す側面図である。
【図１０】図１０は、本発明のハニカム構造体に係る第２の形状のユニットの一例を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明者らは、ハニカム焼成体として、その長手方向に垂直な断面の形状が四角形であるユニット（以下、このような形状のハニカム焼成体を第１の形状のユニットといい、断面四角形ユニットともいう）を作製した。
また、ハニカム焼成体として、その長手方向に垂直な断面における形状が、少なくとも第１の辺と、この第１の辺よりも長い辺であってしかも第１の辺と直角を形成する第２の辺と、第１の辺と第２の辺とで形成された直角と対向する傾斜辺とを有する形状のユニット（以下、このような形状のハニカム焼成体を第２の形状のユニットといい、断面扇形ユニット又は断面台形ユニットともいう）を作製した。
更に、ハニカム焼成体として、長手方向に垂直な断面の形状が三角形であり、斜辺及び隣辺を有するユニット（以下、このような形状のハニカム焼成体を第３の形状のユニットといい、断面三角形ユニットともいう）を作製した。
【００２９】
そして、第１の形状のユニット、第２の形状のユニット、及び、第３の形状のユニットを組み合わせてセラミックブロックを作製する際に、第２の形状のユニットがセラミックブロックの外周部に位置するように配置した。
また、第３の形状のユニットは、第２の形状のユニットよりもセラミックブロックの内側に配置し、第３の形状のユニットの斜辺は、第２の形状のユニットの第２の辺と接着材層を介して対向するように配置した。
また、第１の形状のユニットのうち、外周の第１の形状のユニットは二辺を有し、上記二辺のうち一辺が第３の形状のユニットの上記隣辺と上記接着材層を介して対向するように、もう一辺が別の第３の形状のユニットの上記隣辺と上記接着材層を介して対向するように配置した。
更に、外周の第１の形状のユニットは、それら二辺又はその延長線が、第２の形状のユニットの第１の辺の延長線及び第２の辺の延長線と平行又は垂直とならないように配置した。
【００３０】
外周の第１の形状のユニットは、上記二辺又はその延長線が、第２の形状のユニットの第１の辺及び第２の辺と４５°の角度であることが望ましい。
このような配置となる各ユニットの組み合わせの一例としては、第１の形状のユニットの長手方向に垂直な断面の形状が正方形であり、第２の形状のユニットの長手方向に垂直な断面の形状が扇形であり、第３の形状のユニットの長手方向に垂直な断面の形状が直角二等辺三角形であるものが挙げられる。
これらの各ユニットは、例えば、以下のようにして柱状のセラミックブロックに組み上げることができる。まず、９個の第１の形状のユニットを正方形となるように配置し、その上下左右に更に第１の形状のユニットを配置して十字形状の第１の形状のユニット集合体とする。そして、上記第１の形状のユニット集合体に形成された凹部に第３の形状のユニットを直角部分が嵌まるように配置する。更に、第３の形状のユニットの斜辺と第２の形状のユニットの第２の辺とが対向するように第２の形状のユニットを配置する。
このように、簡易な配置で、第１の形状のユニット、第２の形状のユニット、及び、第３の形状のユニットを円柱、長円柱、楕円柱、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状の柱状体等の所望の形状に近いセラミックブロックに組み立てることができる。
【００３１】
第１の形状のユニット、第２の形状のユニット、及び、第３の形状のユニットを上記のように配置することによって、円柱、長円柱、楕円柱、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状の柱状体等の各形状に近い形状のセラミックブロックを作製する。
そして、このセラミックブロックの外周面に、ハニカム構造体の形状が円柱、長円柱、楕円柱、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状の柱状体等の各形状になるようにシール材層を形成することによって、ハニカム構造体を研削加工を行うことなく製造することができる。
【００３２】
なお、本明細書において「セラミックブロックの外周部に位置するユニット」とは、セラミックブロックの外周面の一部を構成するユニット（ハニカム焼成体）を指すものとする。
また、本明細書において、第２の形状のユニットのうち、傾斜辺が円弧であるものを断面扇形ユニットといい、傾斜辺が直線からなる辺であるものを断面台形ユニットという。
また、ハニカム構造体の形状は、長手方向に垂直な断面の形状が円であるものに限られず、断面の形状が長円、楕円、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状等であってもよい。セラミックブロックの断面の形状も、上記ユニットを組み合わせることにより、長円、楕円、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状等に近い形状とすることができる。
また、セラミックブロックの断面の形状が長円、楕円、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状等に近い形状であるということは、それぞれの形状の外周から部分的に凸部又は凹部があるが、それぞれの形状に近似している形状のことをいう。
また、三角形の頂点部が曲線となっている形状の曲線部分は円弧の一部の形状のことをいう。
【００３３】
（第一実施形態）
以下、本発明の一実施形態である第一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図である。
図２（ａ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の一つである第１の形状のユニットの一例を模式的に示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
図３は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の一つである第２の形状のユニットの一例を模式的に示す斜視図である。
図４は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の一つである第３の形状のユニットの一例を模式的に示す斜視図である。
【００３４】
図１に示す本発明のハニカム構造体１００では、多孔質炭化ケイ素からなる、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すような形状のハニカム焼成体１１０（第１の形状のユニット１１０）、図３に示すような形状のハニカム焼成体１２０（第２の形状のユニット１２０）、並びに、図４に示すような形状のハニカム焼成体１３０（第３の形状のユニット１３０）がシール材層（接着材層）１０１を介して複数個結束されてセラミックブロック１０３を構成し、さらに、このセラミックブロック１０３の外周にシール材層（コート層）１０２が形成されている。
【００３５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す第１の形状のユニット１１０には、多数のセル１１１がセル壁１１３を隔てて長手方向（図２（ａ）中、両矢印ａの方向）に並設されており、セル１１１のいずれかの端部が封止材１１２で封止されている。従って、一方の端面が開口したセル１１１に流入した排ガスＧは、必ずセル１１１を隔てるセル壁１１３を通過した後、他方の端面が開口した他のセル１１１から流出するようになっている。
従って、セル壁１１３が排ガス中に含有されるスス等のパティキュレートマター（以下、ＰＭという）を捕集するためのフィルタとして機能する。
第１の形状のユニット１１０の長手方向に垂直な断面の形状は四角形であり、第１の形状のユニット１１０は、断面四角形ユニットである。
また、上記四角形の外周を構成する四つの辺１１４の長さは同一であり、第１の形状のユニット１１０の長手方向に垂直な断面の形状は正方形となっていることが好ましい。
【００３６】
図３に示す第２の形状のユニット１２０にも、第１の形状のユニット１１０と同様に多数のセル１２１、封止材１２２及びセル壁１２３が設けられている。従って、第２の形状のユニット１２０はＰＭ等を捕集するためのフィルタとして機能する。
また、第２の形状のユニット１２０の外周部にはセル壁からなる外壁１２３ａが設けられている。
第２の形状のユニット１２０の長手方向に垂直な断面における形状は、第１の辺１２４と、第２の辺１２５と、第３の辺１２７と、傾斜辺１２６とを有する。
第１の辺１２４と第２の辺１２５の形成する角度は直角であり、傾斜辺１２６はその直角に対向して設けられている。傾斜辺１２６は円弧からなる。
なお、本明細書において「直角に対向する」とは、傾斜辺が直角を形成する２辺以外の辺であることを意味する。
第３の辺１２７は傾斜辺１２６と第１の辺１２４を接続している辺であり、第３の辺１２７は第２の辺１２５と平行になっている。
すなわち、第２の形状のユニット１２０は１つの円弧及び３つの直線部からなる断面扇形ユニットである。
【００３７】
また、図４に示す第３の形状のユニット１３０にも、第１の形状のユニット１１０と同様に多数のセル１３１、封止材１３２及びセル壁１３３が設けられている。従って、第３の形状のユニット１３０はＰＭ等を捕集するためのフィルタとして機能する。
第３の形状のユニット１３０の長手方向に垂直な断面の形状は三角形であり、第３の形状のユニット１３０は、断面三角形ユニットである。
また、第３の形状のユニット１３０の長手方向に垂直な断面の形状は、共に隣辺である第１の辺１３４及び第２の辺１３５で形成される直角を有し、上記直角に対向する斜辺１３６を有する直角二等辺三角形となっている。
【００３８】
なお、本明細書においては、各ユニットの形状やセルの形状を三角形、四角形等の名称で表現しているが、本明細書における三角形、四角形とは、完全な直線のみからなる厳密な図形を意味するものではなく、その角（頂点）が直線や曲線で面取りされていて三角形、四角形と実質的に同視し得る形状を包含する。また、本明細書において「直角」、「平行」、「直角二等辺三角形」等の語は数学的に厳密な形状を意味するものではなく、「直角」、「平行」、「直角二等辺三角形」等の形状と実質的に同視し得る形状を包含する。
【００３９】
図５（ａ）は、図１に示すハニカム構造体の側面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すハニカム構造体の一部を示す側面図である。
以下、図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照してハニカム構造体１００における第１の形状のユニット１１０、第２の形状のユニット１２０及び第３の形状のユニット１３０の配置について説明する。
図５（ａ）に示したように、本発明のハニカム構造体１００では、第２の形状のユニット１２０は、傾斜辺１２６がシール材層１０２と接触するようにセラミックブロック１０３の外周部に配置されている。また、隣接する２つの第２の形状のユニット１２０は、第１の辺１２４同士が接着材層１０１を介して対向する位置に配置されている。第２の形状のユニット１２０の数は８個である。
第３の形状のユニット１３０は、第２の形状のユニット１２０よりもセラミックブロック１０３の内側に配置されている。第３の形状のユニット１３０の斜辺１３６は、第２の形状のユニット１２０の第２の辺１２５と接着材層１０１を介して対向する位置に配置されている。第３の形状のユニット１３０の数は８個である。
第１の形状のユニットのうち、外周の第１の形状のユニット及び最外周の第１の形状のユニットは、一辺１１４ａが第３の形状のユニット１３０の隣辺１３５と接着材層１０１を介して対向する位置に配置されている。第１の形状のユニット１１０の数は１３個である。
【００４０】
図５（ｂ）においては、説明のために、外周の第１の形状のユニット１１０ａ、最外周の第１の形状のユニット１１０ｂ、第２の形状のユニット１２０ａ、及び、第３の形状のユニット１３０ａを実線で示し、それ以外の構成は破線で示している。
直線Ｋは、外周の第１の形状のユニット１１０ａの一辺１１４ａの延長線であり、直線Ｌは、第２の形状のユニット１２０ａの第２の辺１２５の延長線であり、直線Ｍは、第２の形状のユニット１２０ａの第１の辺１２４の延長線である。
外周の第１の形状のユニット１１０ａに着目すると、外周の第１の形状のユニット１１０ａを構成する４つの辺又はその延長線は、いずれも直線Ｌと平行又は垂直でない。また、外周の第１の形状のユニット１１０ａを構成する４つの辺又はその延長線は、いずれも直線Ｍと平行又は垂直でない。
また、外周の第１の形状のユニット１１０ａの一辺１１４ａの延長線である直線Ｋと、第２の形状のユニット１２０ａの第１の辺１２４の延長線である直線Ｍとの角度θ１は、４５°である。更に、外周の第１の形状のユニット１１０ａの一辺１１４ａの延長線である直線Ｋと、第２の形状のユニット１２０ａの第２の辺１２５の延長線である直線Ｌとの角度θ２は、４５°である。
このような配置であると、各々異なった形状である外周の第１の形状のユニット１１０ａ、第２の形状のユニット１２０ａ、及び、第３の形状のユニット１３０ａを、より円柱、長円柱、楕円柱、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状の柱状体等の各形状に近い形状に組み立てられる。
【００４１】
また、図５（ｂ）において、セラミックブロック１０３の外周部には、最外周の第１の形状のユニット１１０ｂが含まれている。この最外周の第１の形状のユニット１１０ｂは、一辺１１４ｂがシール材層１０２と接する。
最外周の第１の形状のユニット１１０ｂの一辺１１４ｂと接する部分のシール材層１０２の厚みｄ１は、第２の形状のユニット１２０ａの傾斜辺１２６ａと接する部分のシール材層１０２の厚みｄ２よりも厚くなっている。このような構成であると、シール材層１０２の強度を高めることができる。
なお、図５（ｂ）においては、一部の外周の第１の形状のユニット１１０ａ、最外周の第１の形状のユニット１１０ｂ、第２の形状のユニット１２０ａ、及び、第３の形状のユニット１３０ａに着目して説明したが、ハニカム構造体１００を構成する他の第１の形状のユニット１１０、第２の形状のユニット１２０、及び、第３の形状のユニット１３０についても同様である。
また、シール材層１０２の厚みｄ１とは、第１の形状のユニット１１０の一辺１１４の中央（辺の長さの半分の位置）において一辺１１４と垂直な方向における厚みである。また、シール材層１０２の厚みｄ２とは、第２の形状のユニット１２０の傾斜辺１２６の中央において傾斜辺１２６と垂直な方向における厚みである。
【００４２】
この本発明のハニカム構造体１００においては、ハニカム焼成体の数は合計で２９個である。その内訳は第１の形状のユニットが１３個、第２の形状のユニットが８個、第３の形状のユニットが８個である。
そして、２９個のハニカム焼成体が接着材層１０１を介して結束されてセラミックブロック１０３を形成している。
さらに、セラミックブロック１０３の外周面にはシール材層１０２が形成されており、ハニカム構造体１００の長手方向に垂直な断面の形状は円形になっている。
また、この本発明の断面円形のハニカム構造体の直径は１９０ｍｍ以上となっている。
なお、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面の形状が長円、楕円、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状の場合は、各形状の中心を通る、外周の２点の間の線分のうち最も長い線分の長さが１９０ｍｍ以上であることが望ましい。
【００４３】
次に、本実施形態のハニカム構造体の製造方法について説明する。
本実施形態のハニカム構造体の製造方法は、
セラミック原料を成形することにより、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム成形体を作製する成形工程と、
上記ハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体を作製する焼成工程と、
複数の上記ハニカム焼成体を接着材層を介して接着させてセラミックブロックを作製する結束工程と、
上記セラミックブロックの外周面にシール材層を形成するシール材層形成工程を含むハニカム構造体の製造方法であって、
上記成形工程及び上記焼成工程において、少なくとも第１の形状のユニット、第２の形状のユニット、及び、第３の形状のユニットを作製し、
上記第１の形状のユニットの長手方向に垂直な断面の形状は四角形であり、
上記第２の形状のユニットの長手方向に垂直な断面における形状は、少なくとも第１の辺と、上記第１の辺よりも長い辺であって上記第１の辺と直角を形成する第２の辺と、上記直角と対向する傾斜辺とを有し、上記第３の形状のユニットの長手方向に垂直な断面における形状は、断面形状が斜辺及び隣辺を有する直角三角形であり、
上記結束工程において、上記第２の形状のユニットを、上記傾斜辺が上記シール材層と接触するように上記セラミックブロックの外周部に配置し、
上記第３の形状のユニットを、上記第２の形状のユニットよりも上記セラミックブロックの内側に配置し、また、上記第３の形状のユニットの斜辺が上記第２の形状のユニットの上記第２の辺と上記接着材層を介して対向する位置に配置し、
上記第１の形状のユニットのうち、外周の第１の形状のユニットは二辺を有し、上記二辺のうち一辺が上記第３の形状のユニットの上記隣辺と上記接着材層を介して対向するように、もう一辺が別の上記第３の形状のユニットの上記隣辺と上記接着材層を介して対向するように配置され、
更に、上記外周の第１の形状のユニットの上記二辺又はその延長線が、上記第２の形状のユニットの上記第２の辺の延長線及び上記第１の辺の延長線と平行又は垂直でないように配置することを特徴とする。
【００４４】
また、本実施形態のハニカム構造体の製造方法では、上記結束工程において、
上記外周の第１の形状のユニットは、上記セラミックブロックの外周部に配置された最外周の第１の形状のユニットを含み、
上記最外周の第１の形状のユニットは、一辺が上記シール材層と接し、
上記最外周の第１の形状のユニットと接する部分の上記シール材層の厚みは、上記第２の形状のユニットの上記傾斜辺と接する部分の上記シール材層の厚みよりも厚くなるように上記第１の形状のユニットを配置する。
【００４５】
以下、本実施形態のハニカム構造体の製造方法を工程順に説明する。
まず、セラミック原料としての平均粒子径の異なる炭化ケイ素粉末と、有機バインダと液状の可塑剤と潤滑剤と水等を混合して、成形体製造用の湿潤混合物を調製する。
【００４６】
続いて、上記湿潤混合物を押出成形機に投入して押出成形する成形工程を行い、所定の形状のハニカム成形体を作製する。
このとき、金型の形状を変更して、第１の形状のユニットとなる第１の形状のハニカム成形体、
第２の形状のユニットとなる第２の形状のハニカム成形体、及び、第３の形状のユニットとなる第３の形状のハニカム成形体をそれぞれ所定の数作製する。
以下の工程で、ハニカム成形体というときはこれら３種のハニカム成形体を区別せずに指すものとする。
【００４７】
次に、ハニカム成形体の両端を切断装置を用いて切断する切断工程を行い、ハニカム成形体を所定の長さに切断し、切断したハニカム成形体を乾燥機を用いて乾燥する。
次いで、セルのいずれか一方の端部に、封止材となる封止材ペーストを所定量充填し、セルを目封じする。このような工程を経て、セル封止ハニカム成形体を作製する。
なお、封止材ペーストとしては、上記湿潤混合物を用いることができる。
【００４８】
次に、セル封止ハニカム成形体中の有機物を脱脂炉中で加熱する脱脂工程を行い、ハニカム脱脂体を作製する。このハニカム脱脂体の形状は図２（ａ）、図３及び図４に示す各ハニカム焼成体の形状と同様である。
【００４９】
そして、ハニカム脱脂体を焼成炉に搬送し、アルゴン雰囲気下、２０００〜２３００℃で焼成する焼成工程を行うことによって、図２（ａ）、図３及び図４に示す形状のハニカム焼成体、すなわち、第１の形状のユニット、第２の形状のユニット及び第３の形状のユニットを作製する。
以下の工程で、ハニカム焼成体というときはこれら３種のユニットを区別せずに指すものとする。
【００５０】
続いて、ハニカム焼成体間に接着材ペースト層を形成し、接着材ペースト層を加熱固化して接着材層とし、接着材層を介して複数のハニカム焼成体を結束させてセラミックブロックとする結束工程を行う。
接着材ペーストとしては、無機繊維及び／又はウィスカ、無機粒子、無機バインダ、並びに、有機バインダを含む接着材ペーストが好適に用いられる。
【００５１】
この結束工程においては、外周部に第２の形状のユニットを、その内側に第３の形状のユニットを、そして、第３の形状のユニットに隣接するように第１の形状のユニットを配置して、図５（ａ）に示すような断面形状を有するセラミックブロックを作製する。
特に、第２の形状のユニットを、傾斜辺がシール材層と接触するようにセラミックブロックの外周部に配置する。また、２つの第２の形状のユニット１２０を、第１の辺１２４同士が隣接するように配置する。
また、第１の形状のユニットのうち外周の第１の形状のユニットは、一辺が第３の形状のユニットの隣辺と接着材層を介して対向する位置に配置する。
更に、第３の形状のユニットの斜辺は、第２の形状のユニットの第２の辺と接着材層を介して対向する位置に配置する。
【００５２】
続いて、セラミックブロックの外周面にシール材ペーストを塗布し、シール材ペーストを乾燥固化させてシール材層（コート層）を形成するシール材層形成工程を行い、円柱状のハニカム構造体を製造する。
なお、上記シール材層（コート層）を形成するシール材ペーストとしては、上記接着材ペーストと同様のペーストを使用することができる。以上の工程によって、ハニカム構造体を製造する。
【００５３】
以下、本実施形態のハニカム構造体の作用効果について列挙する。
（１）本実施形態のハニカム構造体は、第２の形状のユニットの傾斜辺が最も外周側に配置されているため、円柱、長円柱、楕円柱、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状の柱状体等の各形状に近い形状のセラミックブロックを作製することができる。
このような本実施形態のハニカム構造体は、研削加工を行うことなく製造することに適しており、その製造に際して無駄になる材料がなく、また、研削加工に要する時間が不要である。そのため、研削加工に起因する問題を解決することができる。
【００５４】
（２）本実施形態のハニカム構造体では、第３の形状のユニットの外周を構成する斜辺が、第２の形状のユニットの外周を構成する第２の辺と対向するように、第３の形状のユニットは第２の形状のユニットよりも内側に配置されている。
そのため、円柱、長円柱、楕円柱、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状の柱状体等の各形状により近い形状のセラミックブロックを作製することができる。
【００５５】
（３）本実施形態のハニカム構造体では、外周の第１の形状のユニットの、第３の形状のユニットの隣辺と接着材層を介して対向する一辺又はその延長線は、第２の形状のユニットの第２の辺の延長線及び第１の辺の延長線と平行又は垂直でないように配置されているため、円柱、長円柱、楕円柱、又は、三角形の頂点部が曲線になっている形状の柱状体等の各形状にさらに近い形状のセラミックブロックを作製することができる。
【００５６】
（４）本実施形態のハニカム構造体では、外周の第１の形状のユニットは、セラミックブロックの外周部に配置された最外周の第１の形状のユニットを含み、最外周の第１の形状のユニットは、一辺が上記シール材層と接し、最外周の第１の形状のユニットと接する部分のシール材層の厚みは、第２の形状のユニットの上記傾斜辺と接する部分のシール材層の厚みよりも厚くなるように配置されているため、シール材層の強度を高めることができる。
【００５７】
（実施例）
以下、本発明の第一実施形態をより具体的に開示した実施例を示すが、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）
（第１の形状のユニットの作製）
炭化ケイ素を主成分とする湿潤混合物を用いて、押出成形する成形工程を行い、図２（ａ）に示した形状と同様の形状であって、セルの目封じをしていない、第１の形状の生のハニカム成形体を作製した。
【００５８】
次いで、上記生のハニカム成形体を乾燥させ、ハニカム成形体の乾燥体とした後、封止材ペーストとして湿潤混合物を所定のセルに充填し、封止されたセルを有するハニカム成形体の乾燥体を再び乾燥機を用いて乾燥させた。
【００５９】
ハニカム成形体の乾燥体を脱脂する脱脂工程、及び、焼成工程を行い、大きさが３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１５０ｍｍの炭化ケイ素焼結体からなるハニカム焼成体、すなわち図２（ａ）に示す四角柱形状の第１の形状のユニットを作製した。
【００６０】
（第２の形状のユニットの作製）
成形工程において使用する金型の形状を変更した他は上記第１の形状のユニットの作製工程と同様にして、図３に示す３つの直線と１つの曲線からなる形状の第２の形状のユニットを作製した。
作製した第２の形状のユニットの第１の辺の長さは１８．６ｍｍ、第２の辺の長さは４８．１ｍｍ、第３の辺の長さは９．８ｍｍ、傾斜辺（曲線）の長さは４０．１ｍｍである。また、長手方向の長さは第１の形状のユニットと同様である。
【００６１】
（第３の形状のユニットの作製）
成形工程において使用する金型の形状を変更した他は上記第１の形状のユニットの作製工程と同様にして、図４に示す三角柱形状の第３の形状のユニットを作製した。
作製した第３の形状のユニットの第１の辺の長さは３４．３ｍｍ、第２の辺の長さは３４．３ｍｍ、斜辺の長さは４８．３ｍｍである。また、長手方向の長さは第１の形状のユニットと同様である。
【００６２】
（結束工程）
続いて、アルミナファイバ及び炭化ケイ素粒子を含む耐熱性の接着材ペーストを用いて、中央部に第１の形状のユニットを配置し、その周囲に第２の形状のユニット及び第３の形状のユニットを配置して、ハニカム焼成体を多数結束させ、さらに、接着材ペーストを１８０℃で乾燥固化させて接着材層を形成して図５に示すような直線部と曲線部が交互につながった８つの直線部と８つの曲線部からなる断面形状を有するセラミックブロックを作製した。
直線部とは、第２の形状のユニット１２０の第３の辺１２７を２つ、接着材層を間にはさんでなる部位、又は、最外周の第１の形状のユニット１１０ｂの一辺１１４ｂのことを指す。
【００６３】
（シール材層形成工程）
続いて、シール材ペーストとして接着材ペーストをセラミックブロックの外周面に塗布して、シール材ペーストを１２０℃で乾燥固化させてシール材層（コート層）を形成して、円柱状のハニカム構造体を製造した。
【００６４】
本実施例で製造したハニカム構造体は、研削加工を行うことなく製造されているため、その製造に際して無駄になる材料がない。
ハニカム構造体の断面の形状は円形であり直径が１９０．５ｍｍ（７．５インチφ）であった。
その断面においてユニット（ハニカム焼成体）が占める面積の割合（ハニカム焼成体の占有率）は８８％であった。
【００６５】
（その他の実施形態）
上記本発明の第一実施形態において、第２の形状のユニットとしては、断面扇形ユニット又は断面台形ユニットを使用することができる。
図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）及び図６（ｅ）は、本発明のハニカム構造体に係る第２の形状のユニットの一例を模式的に示す側面図である。
図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、断面扇形ユニットを示しており、図６（ｄ）及び図６（ｅ）は、断面台形ユニットを示している。
各図面に示す各断面扇形ユニット及び各断面台形ユニットは、長手方向に垂直な断面の形状が四角形であるセルを備えている。
【００６６】
第２の形状のユニットとしての断面扇形ユニットは、長手方向に垂直な断面の形状が１つの円弧及び２つの直線部からなる形状、１つの円弧及び３つの直線部からなる形状、１つの円弧及び４つの直線部からなる形状等が挙げられる。第２の形状のユニットとしての断面扇形ユニットの形状は、少なくとも１つの円弧と２つの直線部を備えていればよく、円弧の数が２つ以上であってもよく、直線部の数が５つ以上であってもよい。
【００６７】
図６（ａ）は、第２の形状のユニットとしての長手方向に垂直な断面の形状が１つの円弧及び２つの直線部からなる断面扇形ユニットの一例を示している。図６（ａ）に示す断面扇形ユニット５１０の長手方向に垂直な断面における形状は、第１の辺５１１と、第２の辺５１２と、傾斜辺５１３を有する。
第１の辺５１１と第２の辺５１２の形成する角度は直角であり、傾斜辺５１３はその直角に対向して設けられている。傾斜辺５１３は円弧からなる。
傾斜辺５１３は第１の辺５１１及び第２の辺５１２に接続している。
【００６８】
図６（ｂ）は、第２の形状のユニットとしての長手方向に垂直な断面の形状が１つの円弧及び３つの直線部からなる断面扇形ユニットの一例を示している。この断面扇形ユニットは、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の説明で説明した第２の形状のユニットと同じ形状である。
図６（ｂ）に示す断面扇形ユニット５２０の長手方向に垂直な断面における形状は、第１の辺５２１と、第２の辺５２２と、傾斜辺５２３と、第３の辺５２４を有する。
第１の辺５２１と第２の辺５２２の形成する角度は直角であり、傾斜辺５２３はその直角に対向して設けられている。傾斜辺５２３は円弧からなる。
第３の辺５２４は傾斜辺５２３と第１の辺５２１を接続している辺であり、第３の辺５２４は第２の辺５２２と平行になっている。
【００６９】
図６（ｃ）は、第２の形状のユニットとしての長手方向に垂直な断面の形状が１つの円弧及び４つの直線部からなる断面扇形ユニットの一例を示している。図６（ｃ）に示す断面扇形ユニット５３０の長手方向に垂直な断面における形状は、第１の辺５３１と、第２の辺５３２と、傾斜辺５３３と、第３の辺５３４と、第４の辺５３５を有する。
第１の辺５３１と第２の辺５３２の形成する角度は直角であり、傾斜辺５３３はその直角に対向して設けられている。傾斜辺５３３は円弧からなる。
第３の辺５３４は傾斜辺５３３と第１の辺５３１を接続している辺であり、第３の辺５３４は第２の辺５３２と平行になっている。
第４の辺５３５は傾斜辺５３３と第２の辺５３２を接続している辺であり、第４の辺５３５は第１の辺５３１と平行になっている。
【００７０】
第２の形状のユニットとしての断面台形ユニットは、長手方向に垂直な断面の形状が４つの直線部からなる形状、５つの直線部からなる形状等が挙げられる。
断面台形ユニットの形状は、その直線部が少なくとも１つの傾斜辺と２つの辺（第１の辺及び第２の辺）を備えていればよく、傾斜辺の数が２つ以上であってもよく、直線部の数が６つ以上であってもよい。なお、「断面台形ユニット」の断面形状は台形に限定されるものではなく、五角形、六角形等の多角形であってもよい。
【００７１】
図６（ｄ）は、第２の形状のユニットとしての長手方向に垂直な断面の形状が４つの直線部からなる断面台形ユニットの一例を示している。図６（ｄ）に示す断面台形ユニット６１０の長手方向に垂直な断面における形状は、第１の辺６１１と、第２の辺６１２と、傾斜辺６１３と、第３の辺６１４を有する。
第１の辺６１１と第２の辺６１２の形成する角度は直角であり、傾斜辺６１３はその直角に対向して設けられている。傾斜辺６１３は直線からなる。
第３の辺６１４は傾斜辺６１３と第１の辺６１１を接続している辺であり、第３の辺６１４は第２の辺６１２と平行になっている。
【００７２】
図６（ｅ）は、第２の形状のユニットとしての長手方向に垂直な断面の形状が５つの直線部からなる断面台形ユニットの一例を示している。図６（ｅ）に示す断面台形ユニット６２０の長手方向に垂直な断面における形状は、第１の辺６２１と、第２の辺６２２と、傾斜辺６２３と、第３の辺６２４と、第４の辺６２５とを有する。
第１の辺６２１と第２の辺６２２の形成する角度は直角であり、傾斜辺６２３はその直角に対向して設けられている。傾斜辺６２３は直線からなる。
第３の辺６２４は傾斜辺６２３と第１の辺６２１を接続している辺であり、第３の辺６２４は第２の辺６２２と平行になっている。
第４の辺６２５は傾斜辺６２３と第２の辺６２２を接続している辺であり、第４の辺６２５は第１の辺６２１と平行になっている。
【００７３】
各ハニカム焼成体が有するセルの形態は、これまでの本発明の実施形態において説明した形態に限定されるものではない。
図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）及び図７（ｅ）は、本発明のハニカム構造体に係る第１の形状のユニットの端面の一例を模式的に示す側面図である。
これらの図に示すハニカム焼成体は、長手方向に垂直な断面の面積が相対的に大きい大容量セルと、上記断面の面積が相対的に小さい小容量セルが交互に配設されてなる。
以下、これらの図面を用いてハニカム焼成体のセルの断面形状のその他の実施形態を説明する。
【００７４】
図７（ａ）に示すハニカム焼成体７１０は、大容量セル７１１ａと、小容量セル７１１ｂが交互に配設されてなる。
大容量セル７１１ａの長手方向に垂直な断面の形状は、八角形である。小容量セル７１１ｂの長手方向に垂直な断面の形状は、四角形である。
なお、小容量セル７１１ｂの長手方向に垂直な断面の形状は、四角形の少なくとも１つの角部に相当する部分が円弧状になっている形状であってもよい。
【００７５】
図７（ｂ）に示すハニカム焼成体７２０は、大容量セル７２１ａと、小容量セル７２１ｂが交互に配設されてなる。
大容量セル７２１ａの長手方向に垂直な断面の形状は、角部に相当する部分が円弧状になっている四角形である。小容量セル７２１ｂの長手方向に垂直な断面の形状は、四角形である。
【００７６】
図７（ｃ）に示すハニカム焼成体７３０は、大容量セル７３１ａと、小容量セル７３１ｂが交互に配設されてなる。
大容量セル７３１ａ及び小容量セル７３１ｂの長手方向に垂直な断面は、セルの各辺が曲線である形状である。
すなわち、図７（ｃ）ではセル壁７３３の断面形状が曲線である。
大容量セル７３１ａの断面形状は、セル壁７３３がセルの断面の中心から外側に向かって凸の形状である。
一方、小容量セル７３１ｂの断面形状は、セル壁７３３がセルの断面の外側から中心に向かって凸の形状である。
セル壁７３３はハニカム焼成体の断面の水平方向及び垂直方向に対して起伏する「波形」の形状を有しており、隣り合うセル壁７３３の波形の山の部分（正弦曲線でいう振幅の極大値の部分）が互いに最近接することで、セルの断面形状が外側に膨らんだ大容量セル７３１ａとセルの断面形状が内側に凹んだ小容量セル７３１ｂとが形成される。なお、波形の振幅は一定でもよくまた変化しても良いが、一定であることが好ましい。
【００７７】
図７（ｄ）に示すハニカム焼成体７７０は、大容量セル７７１ａと、小容量セル７７１ｂが交互に配設されてなる。
図７（ｄ）に示すハニカム焼成体７７０では、大容量セル７７１ａの長手方向に垂直な断面の形状は四角形であり、小容量セル７７１ｂの長手方向に垂直な断面の形状は四角形である。
【００７８】
図７（ｅ）に示すハニカム焼成体７８０は、大容量セル７８１ａと、小容量セル７８１ｂが交互に配設されてなる。
図７（ｅ）に示すハニカム焼成体７８０では、大容量セル７８１ａの長手方向に垂直な断面の形状は四角形の角部に相当する部分が円弧状である形状であり、小容量セル７８１ｂの長手方向に垂直な断面の形状は四角形の角部に相当する部分が円弧状である形状である。
なお、上記大容量セルと小容量セルの形状は、上記した以外の形状であってもよい。
【００７９】
ハニカム焼成体が大容量セルと小容量セルを有する場合、隣り合う大容量セルの長手方向に垂直な断面の重心間距離と、隣り合う小容量セルの長手方向に垂直な断面の重心間距離とは、等しいことが望ましい。
「隣り合う大容量セルの長手方向に垂直な断面の重心間距離」とは、一の大容量セルの長手方向に垂直な断面における重心と、隣り合う大容量セルの長手方向に垂直な断面における重心との最小の距離をいい、一方、「隣り合う小容量セルの長手方向に垂直な断面の重心間距離」とは、一の小容量セルの長手方向に垂直な断面における重心と、隣り合う小容量セルの重心との最小の距離のことをいう。
【００８０】
上記２つの重心間距離が等しいとき、再生時に熱が均一に拡散することで、ハニカム構造体内部の局所的な温度の偏りがなくなり、長期間繰り返し使用しても、熱応力に起因するクラック等が発生することのない耐久性に優れたハニカム構造体となるからである。
【００８１】
ハニカム焼成体が有するセルが大容量セルと小容量セルからなる場合について、第１の形状のユニットを例にして説明したが、第２の形状のユニット又は第３の形状のユニットが大容量セルと小容量セルを備えていても良い。
【００８２】
図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）、図８（ｄ）及び図８（ｅ）は、本発明のハニカム構造体に係る第２の形状のユニットの端面の一例を模式的に示す側面図である。
これらの図面に示す第２の形状のユニット８１０、８２０、８３０、８７０、８８０は、それぞれ大容量セル８１１ａ、８２１ａ、８３１ａ、８７１ａ、８８１ａ及び小容量セル８１１ｂ、８２１ｂ、８３１ｂ、８７１ｂ、８８１ｂが交互に配設されてなる。
大容量セル及び小容量セルの形状は、上述した第１の形状のユニットの場合と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００８３】
図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）及び図９（ｅ）は、本発明のハニカム構造体に係る第３の形状のユニットの端面の一例を模式的に示す側面図である。
これらの図面に示す第３の形状のユニット９１０、９２０、９３０、９７０、９８０は、それぞれ大容量セル９１１ａ、９２１ａ、９３１ａ、９７１ａ、９８１ａ及び小容量セル９１１ｂ、９２１ｂ、９３１ｂ、９７１ｂ、９８１ｂが交互に配設されてなる。
大容量セル及び小容量セルの形状は、上述した第１の形状のユニットの場合と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００８４】
第２の形状のユニットとしては、上記本発明の第一実施形態において図３に示した第２の形状のユニット、又は、上記図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）及び図６（ｅ）に示したものに限定されるものではない。
図１０は、本発明のハニカム構造体に係る第２の形状のユニットの一例を模式的に示す斜視図である。
図１０に示した第２の形状のユニット１２０ｂのように、長手方向に垂直な断面において、傾斜辺１２６ａは、複数のセル１２１がセル壁１２３を隔てて階段状に配置されてなる構成であってもよい。図１０は、辺１１２６ａ、辺１１２６ｂ、辺１１２６ｃにより、傾斜辺１２６ａが構成された第２の形状のユニットの一例を示している。
第２の形状のユニットにこのような構成の傾斜辺１２６ａを用いた場合には、シール材層の厚みｄ２は、辺１１２６ａ、辺１１２６ｂ及び辺１１２６ｃを加算した長さの半分の位置（中央）において、その位置が含まれる辺と垂直な方向におけるシール材層の厚みである。
【００８５】
本発明のハニカム構造体の形状は、円柱状に限定されるものではなく、楕円柱状、長円柱状、三角形の頂点部が曲線になっている形状の柱状体、又は、多角柱状等の任意の柱の形状であってもよい。
【００８６】
ハニカム焼成体の気孔率は特に限定されないが、３５〜６０％であることが望ましい。
ハニカム焼成体で構成されるハニカム構造体をフィルタとして使用した場合、ハニカム焼成体の気孔率が３５％未満であると、ハニカム焼成体が容易に目詰まりを起こし、一方、ハニカム焼成体の気孔率が６０％を超えると、ハニカム焼成体の強度が低下して容易に破壊されるからである。
【００８７】
ハニカム焼成体の平均気孔径は５〜３０μｍであることが望ましい。
ハニカム焼成体で構成されるハニカム構造体をフィルタとして使用した場合、ハニカム焼成体の平均気孔径が５μｍ未満であると、パティキュレートが容易に目詰まりを起こし、一方、ハニカム焼成体の平均気孔径が３０μｍを超えると、パティキュレートが気孔を通り抜けてしまい、フィルタとして機能することができないことがあるからである。
【００８８】
なお、上記気孔率及び気孔径は、例えば、従来公知の水銀圧入法により測定することができる。
【００８９】
ハニカム焼成体のセル壁の厚さは、特に限定されないが、０．１〜０．４ｍｍが望ましい。
ハニカム焼成体のセル壁の厚さが０．１ｍｍ未満であると、ハニカム構造を支持するセル壁の厚さが薄くなり、ハニカム焼成体の強度を保つことができなくなり、一方、上記厚さが０．４ｍｍを超えると、ハニカム焼成体の圧力損失の上昇を引き起こす。
【００９０】
また、ハニカム焼成体の長手方向に垂直な断面におけるセル密度は特に限定されないが、望ましい下限は、３１個／ｃｍ２（２００個／ｉｎ２）、望ましい上限は、９３個／ｃｍ２（６００個／ｉｎ２）、より望ましい下限は、３８．８個／ｃｍ２（２５０個／ｉｎ２）、より望ましい上限は、７７．５個／ｃｍ２（５００個／ｉｎ２）である。
ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面におけるユニット（ハニカム焼成体）が占める面積の割合（ハニカム焼成体の占有率）は８５％以上が望ましく、８８％以上がより望ましい。ハニカム構造体におけるハニカム焼成体の占有率が高いほど、ろ過面積が大きくなり、排ガス浄化性能が向上する。
【００９１】
ハニカム焼成体の構成材料の主成分は、炭化ケイ素に限定されるわけではなく、他のセラミック原料として、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック等が挙げられる。
これらのなかでは、非酸化物セラミックが好ましく、炭化ケイ素が特に好ましい。耐熱性、機械強度、熱伝導率等に優れるからである。また、炭化ケイ素に金属ケイ素が配合されたケイ素含有炭化ケイ素も同様の理由で好適に使用できる。
【００９２】
また、本発明のハニカム構造体には、触媒が担持されていてもよい。
ハニカム構造体にＣＯ、ＨＣ及びＮＯｘ等の排ガス中の有害なガス成分を浄化することが可能となる触媒を担持させることにより、触媒反応により排ガス中の有害なガス成分を充分に浄化することが可能となる。また、ＰＭの燃焼を助ける触媒を担持させることにより、ＰＭをより容易に燃焼除去することが可能となる。
【００９３】
これまで、ハニカム構造体としては、セルのいずれか一方の端部が封止されているハニカム構造体（ハニカムフィルタ）について説明を行ったが、本発明のハニカム構造体は、セルの端部が封止されていなくてもよい。このような本発明のハニカム構造体は、触媒担体として好適に使用することが可能となる。
【００９４】
本発明のハニカム構造体の製造方法においてハニカム焼成体を所定の位置に配置してセラミックブロックを作製する方法は特に限定されるものでないが、例えば以下の方法を用いることができる。
【００９５】
はじめに、ハニカム焼成体をスペーサを介して縦横に複数個並列することにより、その長手方向に垂直な断面の形状が作製するセラミックブロックの形状と同一である、ハニカム焼成体の並列体を作製する。このとき、各ハニカム焼成体の間にはスペーサの厚さ分の空隙が形成される。
【００９６】
続いて、円筒状等の筒状体を有する充填装置内にハニカム焼成体の並列体を設置し、ハニカム焼成体の間に形成された空隙、及び、ハニカム焼成体と筒状体の間に形成された空隙にシール材ペーストを充填する。
【００９７】
充填装置は、円筒状等の筒状体とシール材ペースト供給器を備えている。筒状体の内径は設置するハニカム焼成体の並列体の直径より少し大きくなっており、ハニカム焼成体の並列体を筒状体の内部空間に設置した際に、筒状体とハニカム焼成体の並列体との間に空隙が形成されるように構成されている。
【００９８】
シール材ペースト供給器は、シール材ペースト室に収容されたシール材ペーストをハニカム焼成体間の空隙と、筒状体とハニカム焼成体の並列体の間の空隙に同時に充填することができるように構成されている。
【００９９】
このようなハニカム焼成体の並列体と充填装置を用いて、ハニカム焼成体の間の空隙、及び、ハニカム焼成体と筒状体の間に形成された空隙にシール材ペーストを充填する。続いて、シール材ペーストを乾燥固化させることによってハニカム焼成体間の接着材層とシール材層（コート層）とを同時に形成する。
【０１００】
すなわち、上記方法はセラミックブロックを作製する結束工程とセラミックブロックの外周面にシール材層を形成するシール材層形成工程を同時に行う方法である。
【０１０１】
また、本発明のハニカム構造体の製造方法においてハニカム焼成体を所定の位置に配置してセラミックブロックを作製する方法としては、例えば以下の方法を用いることもできる。
以下、図５（ａ）に示すセラミックブロックを作製する場合を例にして、セラミックブロックを作製する方法を説明する。
まず、第１の形状のユニット１１０の側面に接着材ペーストを塗布して接着材ペースト層を形成する。そして、この接着材ペースト層の上に、順次他の第１の形状のユニット１１０を積層する工程を繰り返し、第１の形状のユニット１１０を９個貼り合わせて長手方向に垂直な断面形状が正方形のユニット集合体を作製する。次に、このユニット集合体の上下左右に更に第１の形状のユニットを配置して十字形状のユニット集合体とする。
【０１０２】
次に、図５（ａ）において第１の形状のユニット１１０のユニット集合体に形成された凹部に接着材ペーストを塗布して接着材ペースト層を形成する。
そして、第３の形状のユニット１３０の第１の辺１３４及び第２の辺１３５が第１の形状のユニット１１０（外周の第１の形状のユニット及び最外周の第１の形状のユニット）と接着材ペースト層を介して互いに接するように、第１の形状のユニット１１０（外周の第１の形状のユニット及び最外周の第１の形状のユニット）の周囲に第３の形状のユニット１３０を嵌め込む。
【０１０３】
続けて、図５（ａ）において第３の形状のユニット１３０の斜辺１３６が配置されている部位に、接着材ペーストを塗布して接着ペースト層を形成する。
そして、第３の形状のユニットの斜辺１３６が第２の形状のユニット１２０の第２の辺１２５と接着材層を挟んで対向するように第３の形状のユニット１３０の周囲に第２の形状のユニット１２０を嵌め込む。
この際、２つの第２の形状のユニット１２０の間の第１の辺にも接着材ペーストを塗布して接着材ペースト層を形成する。
【０１０４】
これにより、１３個の第１の形状のユニット１１０と、８個の第２の形状のユニット１２０と、８個の第３の形状のユニット１３０とが接着材ペースト層で結束された、図５（ａ）に示す断面形状のセラミックブロックを作製する。
【０１０５】
続いて、セラミックブロックの外周面にシール材ペーストを塗布し、シール材ペーストを乾燥固化させてシール材層（コート層）を形成するシール材層形成工程を行い、円柱状のハニカム構造体を製造する。
【０１０６】
すなわち、上記方法はセラミックブロックを作製する結束工程とセラミックブロックの外周面にシール材層を形成するシール材層形成工程を別工程として行う方法である。
【符号の説明】
【０１０７】
１００、２００、３００、４００  ハニカム構造体
１０１、２０１、３０１、４０１  接着材層
１０２、２０２、３０２、４０２  シール材層
１０３、２０３、３０３、４０３  セラミックブロック
１１０、７１０、７２０、７３０、７７０、７８０  第１の形状のユニット（ハニカム焼成体）
１１０ａ  外周の第１の形状のユニット
１１０ｂ  最外周の第１の形状のユニット
１１１、１２１、１３１  セル
１１２、１２２、１３２  封止材
１１３、１２３、１３３、７３３、７６３ａ、７６３ｂ  セル壁
１１４、１１４ａ、１１４ｂ  辺（第１の形状のユニットの辺）
１２０、１２０ａ、５１０、５２０、５３０、６１０、６２０、８１０、８２０、８３０、８７０、８８０  第２の形状のユニット（ハニカム焼成体）
１２３ａ  外壁
１２４、１３４、５１１、５２１、５３１、６１１、６２１  第１の辺
１２５、１３５、５１２、５２２、５３２、６１２、６２２  第２の辺
１２６、１２６ａ、５１３、５２３、５３３、６１３、６２３  傾斜辺
１３０、１３０ａ、９１０、９２０、９３０、９７０、９８０  第３の形状のユニット（ハニカム焼成体）
１３５  隣辺
１３６  斜辺
７１１ａ、７２１ａ、７３１ａ、７７１ａ、７８１ａ、８１１ａ、８２１ａ、８３１ａ、８７１ａ、８８１ａ、９１１ａ、９２１ａ、９３１ａ、９７１ａ、９８１ａ  大容量セル
７１１ｂ、７２１ｂ、７３１ｂ、７７１ｂ、７８１ｂ、８１１ｂ、８２１ｂ、８３１ｂ、８７１ｂ、８８１ｂ、９１１ｂ、９２１ｂ、９３１ｂ、９７１ｂ、９８１ｂ  小容量セル
ｄ１  第１の形状のユニットと接するシール材層の厚み
ｄ２  第２の形状のユニットの傾斜辺と接するシール材層の厚み
Ｌ  第２の形状のユニットの第２の辺の延長線
Ｍ  第２の形状のユニットの第１の辺の延長線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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