JP2005118747A - Honeycomb structure - Google Patents

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Atsushi Kudo
篤史 工藤
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Ibiden Co Ltd
イビデン株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a honeycomb structure capable of depositing particulates and ash in large quantities, and capable of carrying a large quantity of catalysts without significantly increasing pressure loss. <P>SOLUTION: The pillar-shaped honeycomb structure has a number of perforated holes, separated with partition walls and placed in parallel in the longitudinal direction. The perforated holes comprise a group of large volume perforated holes the one ends of which are sealed so that the total sum of the areas of the longitudinally perpendicular sections may become relatively large, and a group of small volume perforated holes the other ends of which are sealed so that the total sum of the areas of the sections may become relatively small. The partition walls constituting the group of the large volume perforated holes and separating adjacent perforated holes are characteristically provided with selective catalyst carrier parts for selectively carrying the catalysts. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気ガス中のパティキュレート等を除去するフィルタや、触媒担持体等として用いられるハニカム構造体に関する。 The present invention is a filter and for removing particulates in the exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine or the like, relates to a honeycomb structure used as a catalyst carrier or the like.

バス、トラック等の車両や建設機械等の内燃機関から排出される排気ガス中に含有されるスス等のパティキュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題となっている。 Bus, particulates such as soot contained in the exhaust gas discharged from vehicles and construction machinery such as an internal combustion engine of the truck or the like may cause harm to the environment and the human body has become a recent problem.
そこで、排気ガス中のパティキュレートを捕集して、排気ガスを浄化することができるフィルタとして多孔質セラミックからなるハニカム構造体が種々提案されている。 Therefore, by collecting particulates in exhaust gas, the honeycomb structures made of porous ceramics have been proposed as filters capable of purifying the exhaust gas.

従来、このようなハニカム構造体として、容積の大きな貫通孔(以下、大容積貫通孔ともいう)と、容積の小さな貫通孔(以下、小容積貫通孔ともいう)の2種類の貫通孔を設け、大容積貫通孔は、一端部で封止材により封止するとともに、小容積貫通孔は、大容積貫通孔の場合と反対の端部で封止材により封止したものがある。 Conventionally, as such a honeycomb structure, a large through-hole of the volume (hereinafter, also referred to as large-capacity through holes) is provided with two through-holes of small through-holes of the volume (hereinafter, also referred to as small-capacity through hole) , the large-capacity through holes, with sealed by a sealing material at one end, the small-capacity through holes, there is sealed by a sealing material at the end opposite to that of the large-capacity through holes. また、上記ハニカム構造体であって、大容積貫通孔をフィルタのガス流入側が開口するようにし、小容積貫通孔をフィルタのガス流出側が開口するように技術が開示されている。 Further, a honeycomb structure, a large-capacity through holes so as the gas inlet side of the filter is open, a technology has been disclosed to the small-capacity through hole gas outlet side of the filter is opened. (例えば、特許文献1〜12参照)。 (E.g., see Patent Document 12).

また、ガス流入側が開口するように構成された貫通孔(以下、入口側貫通孔という)の数をガス流出側が開口するように構成された貫通孔(以下、出口側貫通孔という)の数よりも多くすることにより、入口側貫通孔の表面積の総量を出口側貫通孔の表面積の総量に比べて相対的に大きくしたフィルタ等も知られている(例えば、特許文献5の図3参照)。 The through-hole gas inlet side is configured so as to open (hereinafter, the inlet-side through that hole) through-holes the number gas outlet side is configured to be opened (hereinafter, referred to as outlet-side through holes) than the number of also by increasing the amount of surface area of ​​the inlet-side through holes are relatively large to filter the like are also known as compared with the total surface area of ​​the outlet-side through-hole (e.g., see FIG. 3 of Patent Document 5).

これらのハニカム構造体は、端面から見ると、大容積貫通孔群(貫通孔の表面積/断面積の総量が相対的に大きい)と小容積貫通孔群(貫通孔の表面積/断面積の総量が相対的に小さい)の2種類に別けられており、大容積貫通孔群をガス流入側にし、小容積貫通孔群をガス流出側にすることで、入口側貫通孔の表面積の総量と出口側貫通孔の表面積の総量とが等しいハニカム構造体と比較して、捕集したパティキュレートの堆積層の厚さを薄くすることができ、その結果、パティキュレート捕集時の圧力損失の上昇を抑制したり、パティキュレートの捕集限界量を多くしたりすることができる。 These honeycomb structure, when viewed from the end face, the total amount of surface area / cross-sectional area of ​​the large-capacity through hole group (the total amount of surface area / cross-sectional area of ​​the through holes is relatively large) and small-capacity through hole group (the through-hole has been divided into two relatively small), the large-capacity through hole group on the gas inlet side, a small-capacity through hole group by the gas outlet side, the total amount and the outlet side of the surface area of ​​the inlet-side through holes compared with the total amount of the surface area of ​​the through hole is equal to the honeycomb structure, it is possible to reduce the thickness of the deposited layer of the collected particulates, so that suppress an increase in pressure loss upon collecting particulates or, or you can increase the collection limit amount of particulates.

しかしながら、入口側貫通孔の表面積の総量が相対的に大きいハニカム構造体では、基材自体の圧力損失が高いため、排気ガス中のパティキュレートや、HC、CO等の有害ガス成分を除去する目的で触媒を多量に担持させると、ハニカム構造体の圧力損失が高くなり過ぎてしまうという問題があった。 However, the inlet-side through-hole total is relatively large honeycomb structure of the surface area of, for pressure loss in the substrate itself is high, the purpose of removing and particulates in the exhaust gas, HC, harmful gas components such as CO in when the heavily supported catalyst, there is a problem that the pressure loss of the honeycomb structural body becomes too high. ハニカム構造体には、将来的に、NOxを除去する触媒等を担持させることが求められており、入口側貫通孔の表面積の総量を大きく確保した上で、圧力損失の上昇を抑えつつ、触媒の担持量の増量を可能にする技術が求められていた。 The honeycomb structure, in the future, a catalyst for removing the NOx has been required to be supported with, while securing a large amount of surface area of ​​the inlet-side through holes, while suppressing an increase in pressure loss, the catalyst technology that enables increase of the loading amount is demanded.

特開昭56−124418号公報 JP-A-56-124418 JP 特開昭62−96717号公報、特開昭62−96717号公報 JP-A-62-96717, JP-Sho 62-96717 JP 実開昭58−92409号公報 Japanese Utility Model Publication No. 58-92409 米国特許第4416676号明細書 US Pat. No. 4416676 特開昭58−196820号公報 JP-A-58-196820 JP 米国特許第4420316号明細書 US Pat. No. 4420316 特開昭58−150015号公報 JP-A-58-150015 JP 特開平5−68828号公報 JP 5-68828 discloses 仏国特許発明第2789327号明細書 French patent invention Pat. No. 2789327 国際公開第02/100514A1号パンフレット WO 02 / 100514A1 pamphlet 国際公開第02/10562A1号パンフレット WO 02 / 10562A1 pamphlet 国際公開第03/20407A1号パンフレット WO 03 / 20407A1 pamphlet

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、パティキュレートやアッシュを多量に堆積させることができ、かつ、圧力損失を大きく上昇させることなく、触媒を多量に担持させることができるハニカム構造体を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve such a problem, particulates and ash can be made to a large accumulated amount, and without increasing significantly the pressure loss, thereby catalyzing the large amount of carried it is an object to provide a honeycomb structure capable.

本発明の発明者は、鋭意検討した結果、入口側貫通孔同士を隔てる隔壁は、排気ガスが流れ込みにくくなっているので、その形状、触媒の担持量等を変更しても、圧力損失への影響が小さいことを見出し、本発明を完成させるに至った。 The inventors of the present invention, a result of extensive studies, the partition wall separating the inlet-side through holes with each other, since the exhaust gas does not easily flow, changing its shape, the amount of supported catalyst or the like, to the pressure loss impact found that small, has led to the completion of the present invention.

即ち、第一の本発明のハニカム構造体は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム構造体であって、 That is, the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, a number of through-holes a honeycomb structure of the columnar that are arranged along a long side divided by a partition wall,
上記多数の貫通孔は、長手方向に垂直な断面における面積の総和が相対的に大きくなるように一端部で封止されてなる大容積貫通孔群と、上記断面における面積の総和が相対的に小さくなるように他端部で封止されてなる小容積貫通孔群とからなり、 The number of through holes, a large-capacity through hole group the sum of the areas on a cross section perpendicular to the longitudinal direction is sealed by a relatively large so as to end, the sum of the area of ​​the cross section is relatively sealed at the other end portion to be smaller consists of a small-capacity through hole group comprising,
上記大容積貫通孔群を構成し、かつ、隣り合う貫通孔同士を隔てる上記隔壁に、触媒を選択的に担持させるための選択的触媒担持部が設けられていることを特徴とする。 Constitute the large-capacity through hole group, and, in the partition wall separating the through-holes adjacent, characterized in that the selective catalyst supporting portion for selectively carrying the catalyst is provided.

第一の本発明のハニカム構造体では、少なくとも選択的触媒担持部に触媒が担持されていることが望ましく、上記選択的触媒担持部は、隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔同士を隔てる隔壁に設けられた凸部及び/又は凹部であることが望ましい。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, it is desirable that the supported catalyst is at least selective catalyst supporting unit, the selective catalytic carrier part is a through hole that constitute the large-capacity through hole group adjacent it is desirable that convex portions and / or the recess provided in the partition wall separating.
第一の本発明のハニカム構造体では、上記選択的触媒担持部に設けられた凸部は、隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔同士を隔てる隔壁の厚さの0.02〜6倍の高さを有することが望ましく、選択的触媒担持部に設けられた凹部は、隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔同士を隔てる隔壁の厚さの0.02〜0.4倍の深さを有することが望ましい。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, the convex portion provided in the selective catalyst supporting portion, the thickness of the partition wall separating the through holes that constitute the large-capacity through hole group adjacent 0.02 to 6 it is desirable to have a multiple of the height, a recess provided in the selective catalyst supporting unit, 0.02 to 0.4 times the thickness of the partition wall separating the through holes that constitute the large-capacity through hole group adjacent it is desirable to have a depth.

第一の本発明のハニカム構造体では、大容積貫通孔群を構成する貫通孔及び/又は小容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面の形状は、多角形であることが望ましい。 It In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through holes constituting the through-hole and / or small-capacity through hole group constituting the large-capacity through hole group is a polygonal It is desirable
第一の本発明のハニカム構造体では、大容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面の形状は、八角形であり、小容積貫通孔群を構成する貫通孔の上記断面の形状は、四角形であることが望ましい。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through holes constituting the large-capacity through hole group is octagonal, the cross section of the through holes constituting the small-capacity through hole group shape is preferably a square.
第一の本発明のハニカム構造体では、大容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面における面積の総和と、小容積貫通孔群を構成する貫通孔の上記断面における面積の総和との比が1.5〜2.7であることが望ましい。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, the total area in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through holes constituting the large-capacity through hole group, the area of ​​the cross section of the through holes constituting the small-capacity through hole group it is desirable the ratio of the sum is 1.5 to 2.7.
第一の本発明のハニカム構造体では、長手方向に垂直な断面における隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔同士を隔てる隔壁と、隣り合う上記大容積貫通孔群を構成する貫通孔と小容積貫通孔群を構成する貫通孔とを隔てる隔壁との交わる角の少なくとも1つが鈍角であることが望ましい。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, a through hole constituting the partition wall separating the through holes that constitute the large-capacity through hole group adjacent in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, the large-capacity through hole group adjacent at least one intersecting corner between the partition that separates the through holes constituting the small-capacity through hole group is desirably an obtuse angle.
第一の本発明のハニカム構造体では、大容積貫通孔群を構成する貫通孔及び/又は小容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面の角部の近傍が曲線により構成されていることが望ましい。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, constituted by the vicinity of the curve of the corner portion of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through holes constituting the through-hole and / or small-capacity through hole group constituting the large-capacity through hole group it is desirable to have been.
第一の本発明のハニカム構造体では、隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面における重心間距離と、隣り合う小容積貫通孔群を構成する貫通孔の上記断面における重心間距離とが等しいことが望ましい。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, the through holes constituting the distance between the centers of gravity, the small-capacity through hole group adjacent in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through holes constituting the large-capacity through hole group adjacent the it is desirable that equal to the distance between the centers of gravity in the cross section.

第二の本発明のハニカム構造体は、第一の本発明のハニカム構造体がシール材層を介して複数個組み合わされてなるハニカムブロックの外周面に、上記ハニカム構造体よりも気体を通過させにくい材質からなるシール材層が形成されてなることを特徴とする。 The honeycomb structure according to the second aspect of the present invention, the outer peripheral face of the honeycomb block honeycomb structure of the first aspect of the present invention is formed by combining a plurality through a sealing material layer was passed through a gas than the honeycomb structure sealing material layer made of hard to material, characterized in that is formed.
なお、第一の本発明のハニカム構造体は、第二の本発明のハニカム構造体の構成部材として用いられる場合のほか、1個のみでフィルタとして用いられてもよい。 Incidentally, the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, in addition to when used as a component of the honeycomb structure of the second aspect of the present invention may be used as a filter in only one.
以下においては、第一の本発明のハニカム構造体のような、全体が一体として形成された構造を有するハニカム構造体を一体型ハニカム構造体ともいい、第二の本発明のハニカム構造体のような、セラミック部材がシール材層を介して複数個組み合わされた構造を有するハニカム構造体を集合体型ハニカム構造体ともいう。 In the following, such as a honeycomb structure of the first aspect of the present invention, whole also referred integral honeycomb structured body of the honeycomb structure having a structure formed as an integral, second as a honeycomb structure of the present invention Do, also referred to as a honeycomb structure aggregate type honeycomb structure having a structure in which ceramic members are combined plurality through a sealing material layer. また、一体型ハニカム構造体と集合体型ハニカム構造体とを特に区別しない場合に、ハニカム構造体という。 Also, unless otherwise identified and aggregate type honeycomb structural body and integral honeycomb structured body, that the honeycomb structure.

第一又は第二の本発明のハニカム構造体は、車両の排気ガス浄化装置に使用されることが望ましい。 First or honeycomb structure of the second aspect of the present invention is desirably used for exhaust gas purifying device for a vehicle.

第一の本発明のハニカム構造体によれば、隣り合う貫通孔群を構成する貫通孔同士を隔てる隔壁に選択的触媒担持部が設けられているので、触媒が多く担持される隔壁(以下、隔壁Aという)と、その他の隔壁(以下、隔壁Bという)とで機能を分離させることが可能になる。 According to the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, since the partition wall to selectively catalyst supporting portion that separates the through holes that constitute the through-hole group adjacent are provided, the partition wall catalyst is often carried (hereinafter, and that the partition wall a), other bulkhead (hereinafter, it is possible to separate the function exits and that the partition wall B). すなわち、隔壁Aは、排気ガス中のHC、CO等の触媒を介した酸化反応により発生する熱によりフィルタに熱を供給して温度を上昇させる機能(熱供給機能)を有し、一方、隔壁Bは、パティキュレートの堆積時、及び、その燃焼時の両方を通じて排気ガスを通過させ、フィルタの圧力損失が上昇することを抑制する機能(圧力損失上昇抑制機能)を有する。 That is, the partition wall A has HC in the exhaust gas, the heat generated by the oxidation reaction via a catalyst such as CO function of supplying heat to the filter to raise the temperature (heat supply function), whereas, the partition wall B has during the deposition of the particulates, and, through its both during combustion is passed through the exhaust gas, function of suppressing the pressure loss of the filter increases (pressure loss increase suppression function). ここで、隔壁Aは、もともと排気ガスを通過させにくい隔壁であることから、NOx吸蔵触媒等の大量に担持する必要がある触媒を担持させたとしても、圧力損失の上昇は生じにくい。 Here, the partition walls A, since it is originally difficult septum is passing through the exhaust gas, even by supporting a catalyst that needs a large amount carrying such NOx storage catalyst rise in the pressure loss hardly occurs. さらに、パティキュレートが燃焼してアッシュが生成した際、隔壁Aでは、触媒上でパティキュレートの燃焼が起こりやすいために、アッシュは、隔壁A上に付着したままの状態で堆積しやすい。 Further, when the particulates are generated by ash and combustion, the partition wall A, in order to easily occur burning of particulates on the catalyst, ash is likely to deposit in a state adhered to the partition wall A. しかしながら、隔壁Aは、上述したように、圧力損失の上昇の原因となりにくい隔壁であるため、アッシュが堆積したとしても圧力損失の上昇は起こりにくい。 However, the partition walls A, as described above, since it is responsible and less likely partition walls of increase in pressure loss, increase in pressure loss as the ash deposited hardly occurs.
また、隔壁A上に堆積したアッシュは、同時に、隔壁A上における温度低下を防止し、熱供給機能を担保する役目も果たす。 Also, ash deposited on the partition wall A at the same time to prevent the temperature decrease on the bulkhead A, also plays role to secure the heat supply function. 一方、隔壁Bで、隔壁Aから供給された熱によるパティキュレートの燃焼により生じたアッシュは、隔壁Bの表面に付着している触媒が少ないために剥がれやすく、通過する排気ガスにより、フィルタ後方へと飛散して堆積しやすく、隔壁Bに起因する圧力損失の上昇が抑制される。 On the other hand, in the partition wall B, ash produced by the burning of particulates due to heat supplied from the partition wall A is easily peeled off due to the low catalyst adhering to the surface of the partition wall B, the exhaust gas passing through, the filter rear easily deposited scattered with an increase in pressure loss due to the partition wall B is suppressed.

また、触媒の担持量が増加するため、上記機能と併せて排気ガスの浄化性能が向上し、触媒の担持量によっては、高温で再生処理を行わなくても、パティキュレートを燃焼除去することが可能となり、パティキュレート捕集時の圧力損失の上昇を抑制することが可能となる。 Further, since the amount of supported catalyst is increased, along with the function to improve the exhaust gas purification performance, depending on the supported amount of the catalyst, even without regeneration treatment at a high temperature, it is burned off the particulates possible and it becomes possible to suppress an increase in pressure loss upon collecting particulates.

また、上記選択的触媒担持部が、隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔同士を隔てる隔壁に設けられた凸部及び/又は凹部であると、上記選択的触媒担持部に選択的に触媒を担持させやすく、上記選択的触媒担持部に設けられた凸部が隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔同士を隔てる隔壁の厚さの0.02〜6倍の高さを有するか、上記選択的触媒担持部に設けられた凹部が、隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔同士を隔てる隔壁の厚さの0.02〜0.4倍の深さを有すると、上記選択的触媒担持部に選択的に触媒を担持させやすく、かつ、排気ガスの圧力等により凸部が破損したり、隔壁が破損してしまうのを防止することができる。 Further, the selective catalyst supporting portion and is convex portion and / or the recess provided in the partition wall separating the through holes that constitute the large-capacity through hole group adjacent, selectively to said selective catalytic carrier part catalyze easily is supported, with a 0.02 to 6 times the height of the thickness of the partition wall separating the through holes that constitute the large-capacity through hole group in which the convex portion provided in the selective catalyst supporting portion adjacent or, recess provided in the selective catalyst supporting portion and has a 0.02 to 0.4 times the depth of the thickness of the partition wall separating the through holes that constitute the large-capacity through hole group adjacent, in the selective catalyst supporting portion selectively easy to support the catalyst, and it is possible to prevent or protrusion may be damaged by the pressure or the like of the exhaust gas, that the partition wall is damaged.

第一の本発明のハニカム構造体では、大容積貫通孔群を構成する貫通孔及び/又は小容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面の形状が多角形であると、圧力損失を下げるために長手方向に垂直な断面における隔壁の面積を減少させて開口率を高くしても、耐久性に優れ、長寿命のハニカム構造体を実現することができる。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, when the shape of the section perpendicular to the longitudinal direction of the through-holes constituting the through-hole and / or small-capacity through hole group constituting the large-capacity through hole group is polygonal, even by increasing the longitudinal direction to reduce the area of ​​the partition wall in the cross section perpendicular to the opening ratio in order to reduce the pressure loss, high durability, it is possible to realize a honeycomb structure of long service life. さらに、大容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面の形状が八角形であり、小容積貫通孔群を構成する貫通孔の上記断面の形状が四角形であると、より耐久性に優れ、長寿命のハニカム構造体を実現することができる。 Further, a longitudinal direction is octagonal sectional shape vertical through holes constituting the large-capacity through hole group, the shape of the cross section of the through holes constituting the small-capacity through hole group is a rectangle, more durable excellent sex, it is possible to realize a honeycomb structure of long service life.

第一の本発明のハニカム構造体では、大容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面における面積の総和と、小容積貫通孔群を構成する貫通孔の上記断面における面積の総和との比が1.5〜2.7であると、入口側の開口率を相対的に大きくして、パティキュレート捕集時の圧力損失の上昇を抑制することができるとともに、パティキュレート捕集前の圧力損失が高くなり過ぎることも防止することができる。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, the total area in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through holes constituting the large-capacity through hole group, the area of ​​the cross section of the through holes constituting the small-capacity through hole group When the ratio of the sum is 1.5 to 2.7, and relatively large aperture ratio on the inlet side, it is possible to suppress an increase in pressure loss upon collecting particulates, capturing particulates it is also possible to prevent that the collection before the pressure loss is too high.

第一の本発明のハニカム構造体では、長手方向に垂直な断面における隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔同士を隔てる隔壁と、隣り合う上記大容積貫通孔群を構成する貫通孔と小容積貫通孔群を構成する貫通孔とを隔てる隔壁との交わる角の少なくとも1つが鈍角であると、圧力損失を低減することができる。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, a through hole constituting the partition wall separating the through holes that constitute the large-capacity through hole group adjacent in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, the large-capacity through hole group adjacent When at least one of the intersecting angle between the partition that separates the through holes constituting the small-capacity through hole group is obtuse, it is possible to reduce the pressure loss.

第一の本発明のハニカム構造体では、大容積貫通孔群を構成する貫通孔及び/又は小容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面の角部の近傍が曲線により構成されていると、貫通孔の角部に応力が集中することを防止することができ、クラックの発生を防止することができ、また、圧力損失を低減することができる。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, constituted by the vicinity of the curve of the corner portion of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through holes constituting the through-hole and / or small-capacity through hole group constituting the large-capacity through hole group When being, it is possible to prevent the stress concentration on the corner portion of the through hole, it is possible to prevent the occurrence of cracks, also can reduce the pressure loss.

第一の本発明のハニカム構造体では、隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面における重心間距離と、隣り合う小容積貫通孔群を構成する貫通孔の上記断面における重心間距離とが等しいと、再生時に熱が均一に拡散して温度分布が均一になりやすく、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しにくい耐久性に優れたものとなる。 In the honeycomb structure of the first aspect of the present invention, the through holes constituting the distance between the centers of gravity, the small-capacity through hole group adjacent in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through holes constituting the large-capacity through hole group adjacent the When equal to the distance between centers of gravity in the cross-section, heat is uniformly diffused to the temperature distribution tends to be uniform at the time of reproduction, even after repeated use and long term, cracks due to thermal stress is excellent hard durable occur the thing was.

第二の本発明のハニカム構造体によれば、第一の本発明のハニカム構造体がシール材層を介して複数個組み合わされてなるため、上記シール材層により熱応力を低減して耐熱性を向上させること、及び、第一の本発明のハニカム構造体の個数を増減させることで自由にその大きさを調整すること等が可能となる。 According to the honeycomb structure of the second aspect of the present invention, since the honeycomb structure of the first aspect of the present invention is formed by combining a plurality through a sealing material layer, the heat resistance by reducing the thermal stress by the sealing material layers to improve, and the like to adjust freely the size by increasing or decreasing the number of the honeycomb structure of the first aspect of the present invention becomes possible.

第一又は第二の本発明のハニカム構造体は、車両の排気ガス浄化装置に使用されると、排気ガスの浄化性能を向上させること、パティキュレート捕集時の圧力損失の上昇を抑制して再生までの期間を長期化させること、耐熱性を向上させること、及び、自由にその大きさを調整すること等が可能となる。 First or second honeycomb structure of the present invention, when used in an exhaust gas purifying device for a vehicle, to improve the purification performance of the exhaust gas, to suppress the increase in pressure loss upon collecting particulates thereby prolong the period until reproduction, to improve the heat resistance, and it is possible such as by adjusting freely the size.

第一の本発明のハニカム構造体は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム構造体であって、 The honeycomb structure of the first aspect of the present invention, a number of through-holes a honeycomb structure of the columnar that are arranged along a long side divided by a partition wall,
上記多数の貫通孔は、長手方向に垂直な断面における面積の総和が相対的に大きくなるように一端部で封止されてなる大容積貫通孔群と、上記断面における面積の総和が相対的に小さくなるように他端部で封止されてなる小容積貫通孔群とからなり、 The number of through holes, a large-capacity through hole group the sum of the areas on a cross section perpendicular to the longitudinal direction is sealed by a relatively large so as to end, the sum of the area of ​​the cross section is relatively sealed at the other end portion to be smaller consists of a small-capacity through hole group comprising,
上記大容積貫通孔群を構成し、かつ、隣り合う貫通孔同士を隔てる上記隔壁に、触媒を選択的に担持させるための選択的触媒担持部が設けられていることを特徴とする。 Constitute the large-capacity through hole group, and, in the partition wall separating the through-holes adjacent, characterized in that the selective catalyst supporting portion for selectively carrying the catalyst is provided.

上記大容積貫通孔群と上記小容積貫通孔群との組み合わせとしては、(1)大容積貫通孔群を構成する個々の貫通孔と、小容積貫通孔群を構成する個々の貫通孔とで、長手方向に垂直な断面の面積が同じであって、大容積貫通孔群を構成する貫通孔の数が多い場合、(2)大容積貫通孔群を構成する個々の貫通孔と、小容積貫通孔群を構成する個々の貫通孔とで、上記断面の面積が異なり、両者の貫通孔の数も異なる場合、(3)大容積貫通孔群を構成する個々の貫通孔と、小容積貫通孔群を構成する個々の貫通孔とで、大容積貫通孔群を構成する貫通孔の上記断面の面積が大きく、両者の貫通孔の数が同じ場合が含まれる。 The combination of the large-capacity through hole group and the small-capacity through hole group, (1) and individual through holes constituting the large-capacity through hole group, and each of the through holes constituting the small-capacity through hole group , be the same area of ​​a cross section perpendicular to the longitudinal direction, when the number of the through holes constituting the large-capacity through hole group is large, and the individual through holes constituting the (2) large-capacity through hole group, small volume in the individual through holes constituting the through-hole group, unlike the area of ​​the cross section, if the number of both the through-hole different, and individual through holes constituting the (3) large-capacity through hole group, the small-capacity through in the individual through holes constituting the group of holes, the area of ​​the cross section of the through holes constituting the large-capacity through hole group increases, the number of both the through hole includes the case the same.

また、大容積貫通孔群を構成する貫通孔及び/又は小容積貫通孔群を構成する貫通孔は、その形状や長手方向に垂直な断面の面積等が同じ1種の貫通孔からそれぞれ構成されていてもよく、その形状や長手方向に垂直な断面の面積等が異なる2種以上の貫通孔からそれぞれ構成されていてもよい。 The through holes constituting the through-hole and / or small-capacity through hole group constituting the large-capacity through hole group, the area or the like of the cross section perpendicular to the shape and longitudinal direction is arranged out of one kind of through-holes even well, or may be arranged out of the shape and the cross section perpendicular to the longitudinal direction area may vary from two or more through holes of.

図1(a)は、本発明の一体型ハニカム構造体の一例を模式的に示した斜視図であり、(b)は、(a)に示した本発明の一体型ハニカム構造体のA−A線断面図であり、(c)は、本発明の一体型ハニカム構造体の別の一例を模式的に示した正面図である。 1 (a) is a perspective view schematically showing one example of an integral honeycomb structural body of the present invention, (b), the integral honeycomb structural body of the present invention shown in (a) A- an a line sectional view, (c) is a front view schematically showing another example of the integral honeycomb structural body of the present invention.

図1(a)〜(c)に示した一体型ハニカム構造体20、30では、大容積貫通孔群と小容積貫通孔群との組み合わせを考えると、上記(3)に相当する。 In integral honeycomb structural body 20, 30 shown in FIG. 1 (a) ~ (c), given the combination of the large-capacity through hole group and a small-capacity through hole group, corresponding to the (3). すなわち、大容積貫通孔群を構成する個々の貫通孔と、小容積貫通孔群を構成する個々の貫通孔とを比較すると、大容積貫通孔群を構成する貫通孔の上記断面の面積が大きく、両者の貫通孔の数が同じである。 That is, the individual through holes constituting the large-capacity through hole group is compared with the individual through holes constituting the small-capacity through hole group, large area of ​​the cross section of the through holes constituting the large-capacity through hole group the number of both the through-holes are the same.
以下においては、大容積貫通孔群を構成する貫通孔を、単に大容量貫通孔といい、小容積貫通孔群を構成する貫通孔を単に小容積貫通孔ともいうこととする。 Hereinafter, the through-holes constituting the large-capacity through hole group, simply referred to as large-capacity through holes, and be referred to simply as the small-capacity through holes to the through holes constituting the small-capacity through hole group.

図1(a)、(b)に示したように、一体型ハニカム構造体20は、略四角柱状であり、その長手方向に多数の貫通孔21が隔壁23を隔てて並設されている。 FIG. 1 (a), as shown (b), the integral honeycomb structural body 20 is a substantially quadrangular prism, a large number of through holes 21 are juxtaposed partition walls 23 in the longitudinal direction. 貫通孔21は、一体型ハニカム構造体20のガスの出口側の端部で封止材22により封止されてなる大容積貫通孔21aと、一体型ハニカム構造体20のガスの入口側の端部で封止材22により封止されてなる小容積貫通孔21bとの2種類の貫通孔からなり、大容積貫通孔21aは、長手方向に垂直な断面における面積が小容積貫通孔21bに対して相対的に大きくなっており、これらの貫通孔21同士を隔てる隔壁23がフィルタとして機能するようになっている。 Through hole 21 includes a large-capacity through hole 21a formed by being sealed with a plug 22 at the end of the outlet side of the gas of the integral honeycomb structural body 20, the inlet end of the gas of the integral honeycomb structural body 20 parts in a two kinds of through holes of the small-capacity through holes 21b made sealed by a sealing member 22, the large-capacity through holes 21a is to the area in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small-capacity through holes 21b It has become relatively large Te, partition wall 23 that separates the through holes 21 to each other is allowed to function as a filter. 即ち、大容積貫通孔21aに流入した排気ガスは、必ず隔壁23を通過した後、小容積貫通孔21bから流出するようになっている。 That is, the exhaust gas flowing into the large-capacity through hole 21a, after always passing through the partition wall 23, and then flows out from the small-capacity through holes 21b.
この一体型ハニカム構造体20では、隣り合う大容積貫通孔21a同士を隔てる隔壁23bに、凸部24からなる選択的触媒担持部が設けられている。 In the integral honeycomb structural body 20, the partition wall 23b that separates the large-capacity through holes 21a adjacent to each other, the selective catalytic carrier part comprising a convex portion 24 is provided.

また、図1(c)に示したように、別の実施形態に係る一体型ハニカム構造体30では、やはり、その長手方向に多数の貫通孔31が隔壁33を隔てて並設されており、貫通孔31は、ガスの出口側の端部で封止材32により封止されてなる大容積貫通孔31aと、ガスの入口側の端部で封止材32により封止されてなる小容積貫通孔31bとの2種類の貫通孔からなる。 Further, as shown in FIG. 1 (c), the integral honeycomb structural body 30 according to another embodiment, also, a large number of through holes 31 are juxtaposed partition walls 33 in the longitudinal direction, small-capacity through hole 31 is formed by sealed and large-capacity through hole 31a formed by being sealed with a plug 32 at the end of the outlet side of the gas, the sealing material 32 at the end of the inlet side of the gas composed of two of the through holes of the through-hole 31b. そして、大容積貫通孔31aは、長手方向に垂直な断面における面積が小容積貫通孔31bに対して相対的に大きくなっており、これらの貫通孔31同士を隔てる隔壁33がフィルタとして機能するようになっている。 The large-capacity through hole 31a, the area in the cross section perpendicular to the longitudinal direction is larger relative to the small-capacity through hole 31b, so that the partition wall 33 separating the through holes 31 with each other functions as a filter It has become. 即ち、大容積貫通孔31aに流入した排気ガスは、必ず隔壁33を通過した後、小容積貫通孔31bから流出するようになっている。 That is, the exhaust gas flowing into the large-capacity through hole 31a, after always passing through the partition wall 33, and then flows out from the small-capacity through holes 31b.
一方、この一体型ハニカム構造体30では、隣り合う大容積貫通孔31a同士を隔てる隔壁33bに、凹部34からなる選択的触媒担持部が設けられている。 On the other hand, in the integral honeycomb structural body 30, the partition wall 33b that separates the large-capacity through holes 31a adjacent to each other, the selective catalytic carrier part made of the recess 34 is provided.

このように、本発明の一体型ハニカム構造体20、30では、隣り合う大容積貫通孔同士21a、31aを隔てる隔壁に、触媒を選択的に担持させるための選択的触媒担持部が設けられているが、上記選択的触媒担持部としては、触媒を選択的に(集中的に)担持させる目的で隣り合う大容積貫通孔21a、31a同士を隔てる隔壁23b、33bに形成されたものであれば特に限定されず、例えば、図1(a)、(b)に示したような凸部24であってもよく、図1(c)に示したような凹部34であってもよく、隔壁23b、33bの面粗度を大きくした粗化面等であってもよい。 Thus, in the integral honeycomb structural body 20, 30 of the present invention, the large-capacity through holes each other 21a adjacent to the partition wall separating the 31a, catalytic selectively selective catalyst supporting portion is provided for supporting the are but examples of the selective catalytic carrier part, the catalyst selectively (intensive) large-capacity through holes 21a adjacent the purpose of supporting a partition wall 23b separating the 31a with each other, as long as it is formed in 33b is not particularly limited, for example, FIG. 1 (a), a convex portion 24 as shown in (b) may, be a recess 34 as shown in FIG. 1 (c), the partition wall 23b it may be a roughened surface or the like to increase the surface roughness of 33b.

隔壁23bに凸部24が設けられていると、触媒又は触媒原料を含有する溶液にハニカム構造体の基材を含浸させて取り出した際に、上記溶液の表面張力を利用して、凸部24の周囲に液滴を保持させることができ、その後、加熱乾燥することによって、凸部24及びその近傍に多量の触媒を担持させることができる。 When the convex portion 24 in the partition wall 23b is provided, when taken out in a solution containing a catalyst or catalyst material is impregnated with a base material of the honeycomb structure, by utilizing the surface tension of the solution, the convex portion 24 the droplet can be held to ambient, then by heating and drying can be carried a large amount of catalyst 24 and its vicinity protrusions.

隣り合う大容積貫通孔21a同士を隔てる隔壁23bに設けられる凸部24の形状としては特に限定されないが、液滴を保持しやすい形状であるとともに、ある程度の強度を確保することができる形状であることが望ましく、具体的には、末広がり形状であることが望ましい。 As the shape of the convex portion 24 provided in the partition wall 23b that separates the large-capacity through holes 21a adjacent not particularly limited, with a shape that facilitates holding the drop, is the shape that can ensure a certain degree of strength it is desirable, in particular, it is desirable that flared shape. 末広がり形状の凸部は、細長く伸びた形状の凸部よりも高い強度を得やすいからである。 Protrusion of the flared shape is because easy to obtain a higher strength than the convex portion of the extending elongated shape. また、一体型ハニカム構造体20の入口側の端部から出口側の端部まで連続的に形成されたものであることが望ましい。 Also, desirably one that is continuously formed from an end portion of the inlet side of the integral honeycomb structural body 20 to the outlet end. 高い強度を得ることができるとともに、押出成形により形成することが可能となるからである。 It is possible to obtain a high strength, because it is possible to form by extrusion.

凸部24の高さとしては特に限定されないが、隣り合う大容積貫通孔21a同士を隔てる隔壁23bの厚さに対して、望ましい下限は0.02倍であり、望ましい上限は6.0倍である。 No particular limitation is imposed on the height of the convex portion 24, the thickness of the partition wall 23b that separates the large-capacity through holes 21a adjacent to each other, a 0.02 times desirable lower limit is desirable upper limit is 6.0 times is there. 0.02倍未満であると、凸部24及びその近傍に充分な量の触媒を担持させることができないことがある。 If it is less than 0.02 times, it may not be possible to support a sufficient amount of a catalyst to 24 and near the convex portion. 6.0倍を超えると、凸部24の強度が不充分となり、排気ガスの圧力等により破損してしまうことがある。 Exceeds 6.0 times, the strength of the convex portion 24 becomes insufficient, which may result in damage by pressure or the like of the exhaust gas.

凸部24の数としては特に限定されず、それぞれの隣り合う大容積貫通孔21a同士を隔てる隔壁23bに対して、1つずつ設けてもよいし、複数設けてもよい。 Is not particularly limited as the number of protrusions 24, the barrier ribs 23b that separates the large-capacity through hole 21a adjacent each may be provided one by one, or a plurality thereof. なかでも、それぞれの隣り合う大容積貫通孔21a同士を隔てる隔壁23bに対して、多数の凸部を設けて隔壁23bの表面を波形にすると、それぞれの隔壁23b上に保持させる液滴の量を多くすることができ、充分な量の触媒を担持させることができる。 Of these, the barrier ribs 23b that separates the large-capacity through hole 21a adjacent each, when the waveform of the surface of the partition wall 23b is provided a plurality of convex portions, the amount of droplets to be retained on the respective partition wall 23b can be increased, it is possible to support a sufficient amount of a catalyst.

隔壁33bに、凹部34が設けられていると、触媒又は触媒原料を含有する溶液にハニカム構造体の基材を含浸させて取り出した際に、表面張力等により凹部(溝)34の内部に液滴を保持させることができ、その後、加熱乾燥することによって、凹部34に多量の触媒を担持させることができる。 The partition wall 33b, the recess 34 is provided, when taken out in a solution containing a catalyst or catalyst material is impregnated with a base material of the honeycomb structure, the liquid inside the recess (groove) 34 by the surface tension or the like it is possible to hold the droplets, followed by heating and drying can be carried a large amount of catalyst in the recess 34.

凹部34の形状としては特に限定されないが、液滴を保持しやすい形状であることが望ましく、具体的には、窪み形状や溝形状であることが望ましい。 No particular limitation is imposed on the shape of the recess 34, it is desirable droplet is easily shape retention. Specifically, it is desirable that the depression shape or groove shape. また、一体型ハニカム構造体20の入口側の端部から出口側の端部まで連続的に形成された溝状のものであることが望ましい。 Further, it is desirable that those from the end portion of the inlet side of the integral honeycomb structural body 20 of the continuously formed groove to the outlet end. 押出成形により形成することが可能となるからである。 This is because it is possible to form by extrusion.

凹部34の深さとしては特に限定されないが、隣り合う大容積貫通孔31a同士を隔てる隔壁33aの厚さに対して、望ましい下限は0.02倍であり、望ましい上限は0.4倍である。 No particular limitation is imposed on the depth of the recess 34, the thickness of the partition wall 33a separating the large-capacity through holes 31a adjacent to each other, the lower limit is preferably 0.02 times, the upper limit thereof is preferably 0.4 times . 0.02倍未満であると、凸部24及びその近傍に充分な量の触媒を担持させることができないことがある。 If it is less than 0.02 times, it may not be possible to support a sufficient amount of a catalyst to 24 and near the convex portion. 0.4倍を超えると、隔壁33aの強度が不充分となり、排気ガスの圧力等により破損してしまうことがある。 Exceeds 0.4 times, the strength of the partition wall 33a becomes insufficient, which may result in damage by pressure or the like of the exhaust gas.

凹部34の数としては特に限定されず、それぞれの隣り合う大容積貫通孔31a同士を隔てる隔壁33aに対して、1つずつ設けてもよいし、複数設けてもよい。 Is not particularly limited as the number of recesses 34, the barrier ribs 33a separating a large-capacity through holes 31a adjacent each may be provided one by one, or a plurality thereof.

隣り合う大容積貫通孔21a、31a同士を隔てる隔壁23b、33bの厚さは特に限定されないが、望ましい下限は0.2mmであり、望ましい上限は1.2mmである。 Large-capacity through holes 21a adjacent partition wall 23b separating the 31a with each other, the thickness of 33b is not particularly limited, preferable lower limit is 0.2 mm, the upper limit thereof is preferably 1.2 mm. 0.2mm未満であると、隣り合う大容積貫通孔21a、31a同士を隔てる隔壁23b、33bに触媒を充分に担持させることができなかったり、一体型ハニカム構造体20、30の強度が充分でないことがある。 If it is less than 0.2 mm, the large-capacity through holes 21a adjacent, or can not be sufficiently supported catalyst on the partition walls 23b, 33b separating the 31a with each other, is not sufficient strength of the integral honeycomb structural body 20, 30 Sometimes. 一方、1.2mmを超えると、隣り合う大容積貫通孔21a同士を隔てる隔壁23bの通気性が低下し、排気ガスの浄化能力が低下したり、一体型ハニカム構造体20、30の圧力損失が上昇してしまうことがある。 On the other hand, when it exceeds 1.2 mm, and permeability of the partition wall 23b that separates the large-capacity through holes 21a adjacent to each other decreases, the purification ability is lowered in the exhaust gas, the pressure loss of the integral honeycomb structural body 20, 30 sometimes it rises.

また、隣り合う大容積貫通孔21a、31aと小容積貫通孔21b、31bとを隔てる隔壁23a、33aの厚さは特に限定されないが、望ましい下限は0.2mmであり、望ましい上限は1.2mmである。 Further, the large-capacity through holes 21a adjacent, 31a and the small-capacity through holes 21b, the partition wall 23a separating the 31b, the thickness of 33a is not particularly limited, preferable lower limit is 0.2 mm, a preferable upper limit is 1.2mm it is. 0.2mm未満であると、隣り合う大容積貫通孔21a、31aと小容積貫通孔21b、31bとを隔てる隔壁23a、33aに触媒を充分に担持させることができなかったり、一体型ハニカム構造体20、30の強度が充分でないことがある。 If it is less than 0.2 mm, or can not be sufficiently supported large-capacity through holes 21a adjacent, 31a and the small-capacity through holes 21b, the partition wall 23a separating the 31b, the catalyst 33a, the integral honeycomb structural body strength of 20 and 30 may not be enough. 一方、1.2mmを超えると、隣り合う大容積貫通孔21a、31aと小容積貫通孔21b、31bとを隔てる隔壁23a、33aの通気性が低下し、排気ガスの浄化能力が低下したり、一体型ハニカム構造体20、30の圧力損失が上昇してしまうことがある。 On the other hand, when it exceeds 1.2 mm, large-capacity through holes 21a adjacent, 31a and the small-capacity through holes 21b, the partition wall 23a separating the 31b, breathable 33a is lowered, the purification ability is lowered in the exhaust gas, the pressure loss of the integral honeycomb structural body 20, 30 is increased.

なお、隣り合う大容積貫通孔21a、31a同士を隔てる隔壁23b、33bは、隣り合う大容積貫通孔21a、31aと小容積貫通孔21b、31bとを隔てる隔壁23a、33aよりも厚く形成されることが望ましい。 Incidentally, the large-capacity through holes 21a adjacent partition walls 23b, 33b separating the 31a with each other is thicker than the large-capacity through holes 21a, 31a and the small-capacity through holes 21b, the partition walls 23a, 33a separating the 31b adjacent it is desirable. 隔壁23b、33bを厚くすることで、隔壁23b、33bに多量の触媒を担持させることが可能となるが、入口側貫通孔同士を隔てる隔壁である隔壁23b、33bは、その厚さを厚くし、多量の触媒を担持させても、圧力損失への影響が小さいからである。 By increasing the partition wall 23b, a 33b, the partition wall 23b, but it is possible to carry a large amount of the catalyst 33b, the partition walls 23b, 33b is a partition wall separating the inlet-side through holes with each other is to increase the thickness thereof , it is supported on a large amount of catalyst, since a small influence on the pressure loss.

本発明の一体型ハニカム構造体では、隣り合う上記大容積貫通孔同士を隔てる上記隔壁に、触媒を選択的に担持させるための選択的触媒担持部が設けられているため、排気ガスは、まず最初に、選択的触媒担持部が設けられていない隔壁、すなわち隣り合う大容積貫通孔と小容積貫通孔とを隔てる隔壁(隔壁B)に流入し、その隔壁にパティキュレートが堆積する。 The integral honeycomb structural body of the present invention, in the partition wall separating the large-capacity through hole adjacent, since the selective catalyst supporting portion for selectively carrying the catalyst is provided, the exhaust gas is first first, flows into the partition wall (partition wall B) separating partition walls selective catalyst supporting portion not provided, i.e. the large-capacity through holes adjacent the small-capacity through hole, particulates deposited on the partition wall.
そして、隣り合う大容積貫通孔と小容積貫通孔とを隔てる隔壁(隔壁B)にパティキュレートがある程度堆積すると、圧力損失が高くなるため、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁(隔壁A)にも排気ガスが流入するようになり、特にフィルタの再生時には、排気ガス中のHC、CO等が酸化され、酸化反応により熱が発生してフィルタの温度が上昇し、堆積したパティキュレートが燃えやすくなる。 Then, the partition wall separating the the large-capacity through holes adjacent small-capacity through holes when the (bulkhead B) is particulate to some extent deposited, the pressure loss is high, the partition wall separating a large-capacity through holes adjacent to each other (bulkhead A) even now the exhaust gas flows into, particularly at the time of regeneration of the filter, HC in the exhaust gas, CO and the like are oxidized, the temperature of the filter is increased when heat is generated by the oxidation reaction, burning the deposited particulates It becomes easier.
パティキュレートが燃焼すると、圧力損失が低くなるため、隔壁Bに排気ガスが流入し、その後、上記した過程を繰り返す。 If particulate is burned, the pressure loss is low, the exhaust gas flows into the partition wall B, then repeat the process described above.

従って、隔壁Aは、フィルタに熱を供給して温度を上昇させる機能(熱供給機能)を有し、一方、隔壁Bは、パティキュレートの堆積時、及び、その燃焼時の両方を通じて排気ガスを通過させ、フィルタの圧力損失が上昇することを抑制する機能(圧力損失上昇抑制機能)を有する。 Thus, the partition wall A has a function of supplying heat to the filter to raise the temperature has a (heat supply function), whereas, the partition wall B, at the time of deposition of the particulates, and the exhaust gas through both at the time of combustion passed through, it has a function of suppressing the pressure loss of the filter increases (pressure drop increase suppression function). ここで、隔壁Aは、もともと排気ガスを通過させにくい隔壁であることから、NOx吸蔵触媒等の大量に担持する必要がある触媒を担持させたとしても、圧力損失の上昇は生じにくい。 Here, the partition walls A, since it is originally difficult septum is passing through the exhaust gas, even by supporting a catalyst that needs a large amount carrying such NOx storage catalyst rise in the pressure loss hardly occurs. さらに、パティキュレートが燃焼してアッシュが生成した際、隔壁Aでは、触媒上でパティキュレートの燃焼が起こりやすいために、アッシュは、隔壁A上に付着したままの状態で堆積しやすい。 Further, when the particulates are generated by ash and combustion, the partition wall A, in order to easily occur burning of particulates on the catalyst, ash is likely to deposit in a state adhered to the partition wall A. しかしながら、隔壁Aは、上述したように、圧力損失の上昇の原因となりにくい隔壁であるため、アッシュが堆積したとしても圧力損失の上昇は起こりにくい。 However, the partition walls A, as described above, since it is responsible and less likely partition walls of increase in pressure loss, increase in pressure loss as the ash deposited hardly occurs.
また、隔壁A上に堆積したアッシュは、同時に、隔壁A上における温度低下を防止し、熱供給機能を担保する役目も果たす。 Also, ash deposited on the partition wall A at the same time to prevent the temperature decrease on the bulkhead A, also plays role to secure the heat supply function. 一方、隔壁Bで、隔壁Aから供給された熱によるパティキュレートの燃焼により生じたアッシュは、隔壁Bの表面に付着している触媒が少ないために剥がれやすく、通過する排気ガスにより、フィルタ後方へと飛散して堆積しやすく、隔壁Bに起因する圧力損失の上昇が抑制される。 On the other hand, in the partition wall B, ash produced by the burning of particulates due to heat supplied from the partition wall A is easily peeled off due to the low catalyst adhering to the surface of the partition wall B, the exhaust gas passing through, the filter rear easily deposited scattered with an increase in pressure loss due to the partition wall B is suppressed.

本発明の一体型ハニカム構造体には、少なくとも上記選択的触媒担持部に触媒が担持されている。 The integral honeycomb structural body of the present invention, a catalyst is supported on at least the selective catalyst supporting portion. 勿論、上記選択的触媒担持部以外に触媒が担持されていてもよく、大容積貫通孔内の隔壁に触媒が担持されていることが望ましい。 Of course, it is desirable that may have a catalyst is carried in addition to the selective catalyst supporting unit, the catalyst on the partition walls of the large-capacity through holes is carried.
上記触媒としては特に限定されないが、パティキュレートの燃焼の活性化エネルギーを低下させるものや、CO、HC及びNOx等の排気ガス中の有害なガス成分を浄化することができるもの等が望ましく、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属等を挙げることができる。 Is not particularly restricted but includes a catalyst, which lowers the activation energy of the burning of particulates and, CO, such as those capable of purifying harmful gas components in exhaust gas such as HC and NOx is desirable, for example, , mention may be made of platinum, palladium, a precious metal such as rhodium, and the like. なかでも、白金、パラジウム、ロジウムからなる、いわゆる三元触媒が望ましい。 Among them, platinum, palladium, consisting of rhodium, so-called three-way catalyst is desirable. また、貴金属に加えて、アルカリ金属(元素周期表1族)、アルカリ土類金属(元素周期表2族)、希土類元素(元素周期表3族)、遷移金属元素等を担持させてもよい。 In addition to precious metals, alkali metals (Periodic Table of the Elements Group 1), alkaline earth metal (Periodic Table Group 2), a rare earth element (Group 3 in Element Periodic Table), or the like may be supported on the transition metal element.

上記触媒は、隔壁内部の気孔の表面に担持されていてもよいし、隔壁上にある厚みをもって担持されていてもよい。 The catalyst may be supported on the surface of the pores inside the partition wall, it may be supported with a certain thickness on the septum. また、上記触媒は、隔壁の表面及び/又は気孔の表面に均一に担持されていてもよいし、ある一定の場所に偏って担持されていてもよい。 Further, the catalyst may be uniformly supported on the surface and / or pore surface of the partition wall, it may be supported biased to a certain location. なお、上記選択的触媒担持部を構成する隔壁についても同様である。 The same applies to the partition wall constituting the selective catalyst supporting portion.

なかでも、上記触媒は、隔壁の表面に担持されていることが望ましく、上記選択的触媒担持部の表面に多量に担持されていることが望ましい。 Of these, the catalyst is desirably supported on the surface of the partition wall, it is preferable that a large amount supported on the surface of the selective catalyst supporting portion. 上記触媒とパティキュレートとが接触しやすいため、排気ガスの浄化を効率よく行うことができるからである。 Since the above-mentioned catalyst and particulates easily contact, because it is possible to perform the purification of exhaust gas efficiently.

また、一体型ハニカム構造体に上記触媒を付与する際には、予めその表面をアルミナ等のサポート材により被覆した後に、上記触媒を付与することが望ましい。 Also, when applying the catalyst to the integral honeycomb structured body, advance the surface after coating with a support material such as alumina, it is desirable to impart the catalyst. これにより、比表面積を大きくして、触媒の分散度を高め、触媒の反応部位を増やすことができる。 Thus, by increasing the specific surface, increasing the dispersion degree of the catalyst, it is possible to increase the reactive sites of the catalyst. また、サポート材によって触媒金属のシンタリングを防止することができるので、触媒の耐熱性も向上する。 Further, it is possible to prevent sintering of the catalyst metal by the support member also improves the heat resistance of the catalyst. 加えて、圧力損失を下げることを可能にする。 In addition, possible to reduce the pressure loss.

このような触媒が担持されていることで、一体型ハニカム構造体は、排気ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタとして機能するとともに、排気ガスに含有されるCO、HC及びNOx等を浄化するための触媒コンバータとして機能することができる。 Such catalysts that are supported, the integral honeycomb structural body functions as a filter for collecting particulates in exhaust gases, CO contained in exhaust gas to purify HC, NOx and the like it can function as a catalyst converter for.
なお、本発明の一体型ハニカム構造体は、従来公知の触媒付DPF(ディーゼル・パティキュレート・フィルタ)と同様のガス浄化装置として機能するものである。 Incidentally, the integral honeycomb structural body of the present invention is allowed to function as a gas purifying device in the same manner as conventionally known catalyst DPF (Diesel Particulate Filter). 従って、ここでは、本発明の一体型ハニカム構造体の触媒担持体としての機能に関する詳しい説明を省略する。 Thus, here, omitting the detailed description of the function of a catalyst carrier of integral honeycomb structural body of the present invention.

一体型ハニカム構造体は、主として多孔質セラミックからなることが望ましく、その材料としては、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、炭化珪素、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、コージュライト、ムライト、シリカ等の酸化物セラミック等を挙げることができる。 Integral honeycomb structured body is desirably mainly made of porous ceramics, as the material thereof, for example, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, nitride ceramics such as titanium nitride, silicon carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tantalum carbide, carbide ceramic carbide such as tungsten, alumina, may be mentioned zirconia, cordierite, mullite, an oxide ceramic such as silica or the like. また、一体型ハニカム構造体20は、シリコンと炭化珪素との複合体、チタン酸アルミニウムといった2種類以上の材料から形成されているものであってもよい。 Moreover, the integral honeycomb structural body 20, a complex of silicon and silicon carbide, or may be formed from two or more kinds of materials such as aluminum titanate.

一体型ハニカム構造体を製造する際に使用するセラミックの粒径としては特に限定されないが、後の焼成工程で収縮が少ないものが望ましく、例えば、0.3〜50μm程度の平均粒径を有する粉末100重量部と、0.1〜1.0μm程度の平均粒径を有する粉末5〜65重量部とを組み合わせたものが望ましい。 No particular limitation is imposed on the particle size of the ceramic to be used in manufacturing the integral honeycomb structured body, desirably those firing is less shrinkage in a later step, for example, powder having an average particle size of about 0.3~50μm 100 parts by weight, it is desirable that a combination of a powder 5-65 parts by weight having an average particle size of about 0.1 to 1.0 [mu] m. 上記粒径のセラミック粉末を上記配合で混合することで、多孔質セラミックからなる一体型ハニカム構造体を製造することができる。 The ceramic powder of the particle size by mixing the above formulation, it is possible to manufacture an integral honeycomb structural body made of porous ceramics.

なお、一体型ハニカム構造体を構成する封止材と隔壁とは、同じ多孔質セラミックからなることがより望ましい。 Note that the sealing material and the partition wall constituting the integral honeycomb structural body, it is more preferably made of the same porous ceramic. これにより、両者の接着強度を高くすることができるとともに、封止材の気孔率を隔壁と同様に調整することで、隔壁の熱膨張率と封止材の熱膨張率との整合を図ることができ、製造時や使用時の熱応力によって封止材と隔壁との間に隙間が生じたり、封止材や封止材に接触する部分の隔壁にクラックが発生したりすることを防止することができる。 This makes it possible to increase the strength of bonding between the porosity of the sealing material by adjusting Like the partition wall, to ensure consistency between the thermal expansion coefficients of the sealing material of the partition wall to prevent that the possible, or a gap between the sealing member and the partition wall due to thermal stress during production and use, cracks or generated in the portion of the partition wall contacting the sealing material and the sealing material be able to.

一体型ハニカム構造体の気孔率は特に限定されないが、望ましい下限は20%であり、望ましい上限は80%である。 Is not particularly limited porosity of the integral honeycomb structural body, a preferable lower limit is 20% and the upper limit is 80%. 20%未満であると、一体型ハニカム構造体20がすぐに目詰まりを起こすことがあり、一方、80%を超えると、一体型ハニカム構造体の強度が低下して容易に破壊されることがある。 If it is less than 20% may cause immediately clogged the integral honeycomb structural body 20, while when it exceeds 80%, the strength of the integral honeycomb structured body is easily broken by reduction is there.
なお、上記気孔率は、例えば、水銀圧入法、アルキメデス法及び走査型電子顕微鏡(SEM)による測定等の従来公知の方法により測定することができる。 The above porosity, for example, can be measured mercury porosimetry, by a conventionally known method such as measurement by Archimedes method and a scanning electron microscope (SEM).

一体型ハニカム構造体の平均気孔径の望ましい下限は1μmであり、望ましい上限は100μmである。 Desirable lower limit of the average pore diameter of the integral honeycomb structural body is 1 [mu] m, the upper limit thereof is preferably 100 [mu] m. 1μm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すことがある。 If it is less than 1 [mu] m, it may cause easy clogging of particulates. 一方、100μm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、該パティキュレートを捕集することができず、フィルタとして機能しないことがある。 On the other hand, when it exceeds 100 [mu] m, particulates will pass through the pores, it is impossible to collect the particulates, may not function as a filter.

図1に示した一体型ハニカム構造体は、略四角柱状であるが、本発明の一体型ハニカム構造体の形状は柱状体であれば特に限定されず、例えば、長手方向に垂直な断面の形状が多角形、円形、楕円形、扇形等からなる柱状体を挙げることができる。 Integral honeycomb structured body shown in FIG. 1 is a substantially quadrangular prism shape of the integral honeycomb structural body of the present invention is not particularly limited as long as the columnar body, for example, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction There can be mentioned columnar body made of polygonal, circular, elliptical, fan-shaped or the like.

また、本発明の一体型ハニカム構造体では、貫通孔は、長手方向に垂直な断面の面積が相対的に大きく、かつ、本発明の一体型ハニカム構造体の入口側の端部で封止されてなる大容積貫通孔と、上記断面の面積が相対的に小さく、かつ、本発明の一体型ハニカム構造体の出口側の端部で封止されてなる小容積貫通孔との2種類の貫通孔からなる。 Moreover, in the integral honeycomb structural body of the present invention, the through-hole is longitudinally relatively large area of ​​a cross section perpendicular, and sealed at the inlet end of the integral honeycomb structural body of the present invention a large-capacity through holes becomes Te, the area of ​​the cross section is relatively small, and, two through the small-capacity through holes becomes sealed by the end of the outlet side of the integral honeycomb structural body of the present invention consisting of the hole.

パティキュレートを捕集して圧力損失が上昇した排気ガス浄化用フィルタを再生する際には、パティキュレートを燃焼させるが、パティキュレート中には、燃焼して消滅する炭素等のほかに、燃焼して酸化物となる金属等が含まれており、これらが排気ガス浄化用フィルタ中にアッシュとして残留する。 When the pressure loss by trapping particulates plays the exhaust gas purifying filter rises, but to burn the particulates, during particulates, in addition to carbon and the like to disappear by burning, burn includes a metal such as an oxide Te, it remains as ashes in the filter for purifying exhaust gases. アッシュは、通常、排気ガス浄化用フィルタの出口に近いところに残留するので、排気ガス浄化用フィルタを構成する貫通孔は、出口に近いところからアッシュが充填されていき、アッシュが充填された部分の容積が次第に大きくなるとともに、排気ガス浄化用フィルタとして機能する部分の容積(面積)が次第に小さくなっていく。 Ash is usually because the remaining closer to the exit of the exhaust gas purifying filter, the through holes constituting the exhaust gas purifying filter gradually ash is filled from near the outlet, ash filled portion with gradually increases the volume of the volume of the portion functioning as an exhaust gas purifying filter (area) gradually decreases. そして、アッシュの蓄積量が多くなりすぎると、もはやフィルタとして機能しなくなり、排気管から取り出して逆洗浄を行ってアッシュを排気ガス浄化用フィルタから取り除くか、排気ガス浄化用フィルタを廃棄することとなる。 When the accumulated amount of ashes becomes too large, no longer acts as a filter, strip or ash performing backwashing removed from the exhaust pipe from the exhaust gas purifying filter, and discarding the exhaust gas purifying filter Become.

本発明の一体型ハニカム構造体は、入口側貫通孔の容積と出口側貫通孔の容積とが同じものと比べると、アッシュが蓄積しても、排気ガス浄化用フィルタとして機能する部分の容積(面積)は減少比率が小さく、アッシュに起因する圧力損失も小さくなる。 Integral honeycomb structural body of the present invention, when the volume of the volume and the outlet-side through-hole of the inlet-side through hole compared to the same, even if ash accumulation, the volume of the portion functioning as the exhaust gas purifying filter ( area) decreases the ratio is small, even smaller pressure loss due to the ash. また、パティキュレートが燃焼してアッシュが生成した際、隔壁Aでは、触媒上でパティキュレートの燃焼が起こりやすいために、アッシュは、隔壁A上に付着したままの状態で堆積しやすい。 Further, when the particulates are generated by ash and combustion, the partition wall A, in order to easily occur burning of particulates on the catalyst, ash is likely to deposit in a state adhered to the partition wall A. しかしながら、隔壁Aは、圧力損失の上昇の原因となりにくい隔壁であるため、アッシュの堆積に伴う圧力損失の上昇は起こりにくい。 However, the partition walls A are the cause and less likely partition walls of increase in pressure loss, increase in pressure loss due to deposition of ash is difficult to occur.
また、隔壁A上に堆積したアッシュは、同時に、隔壁A上における温度低下を防止し、熱供給機能を担保する役目も果たす。 Also, ash deposited on the partition wall A at the same time to prevent the temperature decrease on the bulkhead A, also plays role to secure the heat supply function. 一方、隔壁Bで、隔壁Aから供給された熱によるパティキュレートの燃焼により生じたアッシュは、隔壁Bの表面に付着している触媒が少ないために剥がれやすく、通過する排気ガスにより、フィルタ後方へと飛散して堆積しやすく、隔壁Bに起因する圧力損失の上昇が抑制される。 On the other hand, in the partition wall B, ash produced by the burning of particulates due to heat supplied from the partition wall A is easily peeled off due to the low catalyst adhering to the surface of the partition wall B, the exhaust gas passing through, the filter rear easily deposited scattered with an increase in pressure loss due to the partition wall B is suppressed.
このように、本発明の一体型ハニカム構造体では、逆洗浄等を必要とするまでの期間も長くなり、排気ガス浄化用フィルタとしての寿命を長くすることができる。 Thus, in the integral honeycomb structural body of the present invention, time to require backwashing like also increases, it is possible to lengthen the life of the exhaust gas purifying filter. その結果、逆洗や交換等により必要となるメンテナンス費用を大幅に削減することができる。 As a result, it is possible to greatly reduce maintenance costs required by backwashing or replacement.

また、近年、触媒を担持したハニカム構造体では、触媒のコート層の上に、アッシュが堆積する現象が報告されている。 In recent years, with the catalyst supported by the honeycomb structure, on the coat layer of the catalyst has been reported a phenomenon that ash is deposited. このようなアッシュの堆積状態であっても、本発明の一体型ハニカム構造体では、もともと圧力損失が増加しにくい隔壁にアッシュが担持されているため、アッシュの堆積による圧力損失の上昇を抑制することができる。 Be in the form of deposition such ash, in the integral honeycomb structural body of the present invention, since it is supported ash originally not increase easily partition wall pressure loss, suppressing an increase in pressure loss due to ash deposition be able to.

図1に示したような構成からなる本発明の一体型ハニカム構造体では、大容積貫通孔及び/又は小容積貫通孔の長手方向に垂直な断面の形状は、多角形であることが望ましい。 The integral honeycomb structural body of the present invention having the structure as shown in FIG. 1, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large-capacity through holes and / or small-capacity through holes is desirably polygonal. 多角形にすることにより、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面における隔壁の面積を減少させて開口率を高くしても、耐久性に優れるとともに、長寿命のハニカム構造体を実現することができるからである。 By the polygon, even if the longitudinal direction of the honeycomb structure to reduce the area of ​​the partition wall in the cross section perpendicular to increase the aperture ratio, is excellent in durability, it is possible to realize a honeycomb structure life This is because possible. なかでも、4角形以上の多角形がより望ましく、その角の少なくとも1つが鈍角であることがさらに望ましい。 Among them, quadrangular or polygonal, more preferably, it is further desirable that at least one obtuse angle of the corner. ガスが貫通孔を通過する際の摩擦に起因する圧力損失を低減することができるからである。 Gas is because it is possible to reduce a pressure loss caused by friction upon passing through the through-hole. なお、大容積貫通孔のみの上記断面の形状を四角形、五角形、台形、八角形等の多角形としてもよく、小容積貫通孔のみの上記断面の形状を多角形としてもよく、両方を多角形としてもよい。 The shape of the quadrangle of the cross section of only the large-capacity through holes, pentagonal, trapezoidal, may be a polygonal shape such as octagon, the shape of the cross-section of only a small-capacity through holes may be a polygon, both polygons it may be. 特に、大容積貫通孔の長手方向に垂直な断面の形状が八角形であり、小容積貫通孔の上記断面の形状が四角形であることが望ましい。 In particular, an octagonal perpendicular to the longitudinal direction cross-sectional shape of the large-capacity through holes, it is desirable that the shape of the cross section of the small-capacity through holes is a quadrangle.

本発明の一体型ハニカム構造体では、大容積貫通孔の長手方向に垂直な断面における面積の総和と、小容積貫通孔の上記断面における面積の総和との比(大容積貫通孔総断面積/小容積貫通孔総断面積;以下、開口率比ともいう)の望ましい下限は1.5であり、望ましい上限は2.7である。 The integral honeycomb structural body of the present invention, the large volume and the sum of the areas in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through hole, the ratio (large-capacity through holes the total cross-sectional area of ​​the sum of the area of ​​the cross section of the small-capacity through holes / small-capacity through holes the total cross-sectional area, hereinafter a preferable lower limit of the referred to as the aperture ratio) is 1.5, the upper limit thereof is preferably 2.7. 上記面積比が1.5未満であると、殆ど大容積貫通孔と小容積貫通孔とを設けた効果を得ることができないことがある。 When the area ratio is less than 1.5, it may not be possible to obtain an effect of providing the most large-capacity through holes and small-capacity through holes. 一方、上記面積比が2.7を超えると、小容積貫通孔の容積が小さすぎるため、パティキュレート捕集前の圧力損失が大きくなり過ぎることがある。 On the other hand, when the area ratio exceeds 2.7, since the volume of the small-capacity through holes is too small, the pressure loss before collecting particulates becomes too large.

本発明の一体型ハニカム構造体では、大容積貫通孔及び/又は小容積貫通孔の長手方向に垂直な断面の角部近傍は、曲線により構成されていることが望ましい。 The integral honeycomb structural body of the present invention, the corner portions near the section perpendicular to the longitudinal direction of the large-capacity through holes and / or small-capacity through holes is desirably formed of a curve. 曲線にすることにより、貫通孔の角部に応力が集中することを防止して、クラックの発生を防止することができ、また、貫通孔を通過する際の摩擦に起因する圧力損失を低減することができる。 By the curve, to prevent the stress concentration on the corner portion of the through hole, it is possible to prevent the occurrence of cracks, also reduces the pressure loss caused by friction upon passing through the through hole be able to.

本発明の一体型ハニカム構造体では、隣り合う大容積貫通孔の長手方向に垂直な断面における重心間距離と、隣り合う小容積貫通孔の上記断面における重心間距離とが等しいことが望ましい。 The integral honeycomb structural body of the present invention, the distance between the centers of gravity in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of adjacent large-capacity through holes, and the distance between centers of gravity in the cross-section of adjacent small-capacity through holes is desirably equal. これにより、再生時に熱が均一に拡散する結果、温度分布が均一になりやすく、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しにくい耐久性に優れたハニカム構造体となる。 Thus, the results heat during reproduction is uniformly diffused, the temperature distribution tends to be uniform, repeated use and long term, a honeycomb structure cracks and excellent hard durable occur due to thermal stresses .
なお、本発明において、「隣り合う大容積貫通孔の長手方向に垂直な断面の重心間距離」とは、一の大容積貫通孔の長手方向に垂直な断面における重心と、他の大容積貫通孔の上記断面における重心との最小の距離のことを意味し、一方、「隣り合う小容積貫通孔の上記断面の重心間距離」とは、一の小容積貫通孔の長手方向に垂直な断面における重心と、他の小容積貫通孔の上記断面における重心との最小の距離のことを意味する。 In the present invention, the term "the distance between the centers of gravity of cross sections perpendicular to the longitudinal direction of adjacent large-capacity through holes", and the center of gravity in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of one large-capacity through holes, the other large-capacity through means the minimum distance between the center of gravity in the cross-section of the hole, whereas, the "distance between centers of gravity of the cross-section of adjacent small-capacity through holes", a cross section perpendicular to the longitudinal direction of one small-capacity through holes and the center of gravity in, means that the smallest distance between the center of gravity in the cross-section of the other small-capacity through holes.

また、図1に示した一体型ハニカム構造体10において、大容積貫通孔21aと小容積貫通孔21bとは、隔壁23を隔てて上下方向及び左右方向に交互に並設されており、各方向における大容積貫通孔21aの長手方向に垂直な断面の重心と小容積貫通孔21bの長手方向に垂直な断面の重心とは、一直線上に存在する。 Further, in the integral honeycomb structural body 10 shown in FIG. 1, the large-capacity through hole 21a and the small-capacity through holes 21b, they are arranged alternately in the vertical and horizontal directions by partition walls 23, each direction in the longitudinal direction of the cross section perpendicular the center of gravity of large-capacity through holes 21a in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the center of gravity and the small-capacity through holes 21b, present in a straight line.
従って、上記「隣り合う大容積貫通孔の長手方向に垂直な断面における重心間距離」及び「隣り合う小容積貫通孔の上記断面における重心間距離」とは、一体型ハニカム構造体10の長手方向に垂直な断面において、互いに斜めに隣り合う大容積貫通孔21a及び小容積貫通孔21bの重心間の距離をいう。 Accordingly, The "distance between the centers of gravity in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of adjacent large-capacity through holes" and "the distance between centers of gravity in the cross-section of adjacent small-capacity through holes" in the longitudinal direction of the integral honeycomb structural body 10 in a cross section perpendicular to, it refers to the distance between the centers of gravity of large-capacity through hole 21a and the small-capacity through holes 21b which diagonally adjacent to each other.

本発明の一体型ハニカム構造体では、大容積貫通孔及び小容積貫通孔の数は特に限定されないが、実質的に同数であることが望ましい。 The integral honeycomb structural body of the present invention, the number of large-capacity through holes and small-capacity through holes is not particularly limited, it is desirable that substantially the same number. このような構成にすると、排気ガスの濾過に関与しにくい隔壁を最小限にすることができ、入口側貫通孔を通過する際の摩擦及び/又は出口側貫通孔を通過する際の摩擦に起因する圧力損失が必要以上に上昇することを抑えることが可能である。 With such a structure, a hard partition wall involved in the filtration of the exhaust gas can be minimized, due to friction when passing through a friction and / or the outlet-side through hole when passing through the inlet-side through holes it is possible to suppress the pressure loss is increased more than necessary. 例えば、図2に示すような貫通孔の数が実質的に大容積貫通孔101と小容積貫通孔102とで1:2であるハニカム構造体100と比較すると、貫通孔の数が実質的に同数である場合では、出口側貫通孔を通過する際の摩擦による圧力損失が低いため、ハニカム構造体全体としての圧力損失が低くなる。 For example, 1 the number of through holes as shown in FIG. 2 is substantially large-capacity through hole 101 and the small-capacity through holes 102: In comparison with the honeycomb structure 100 is two, the number of through-holes are substantially in case of the same number, since the pressure loss caused by friction upon passing through the outlet-side through holes is low, the pressure loss of the whole honeycomb structure is lowered.

次に、本発明の一体型ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面における大容積貫通孔及び小容積貫通孔の構成の具体例について説明する。 Next, a specific example of construction of a large-capacity through holes and small-capacity through holes in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the integral honeycomb structural body of the present invention.
図3(a)〜(d)及び図4(a)〜(f)は、本発明の一体型ハニカム構造体における長手方向に垂直な断面を模式的に示した断面図であり、図3(e)は、従来の一体型ハニカム構造体における長手方向に垂直な断面を模式的に示した断面図である。 Figure 3 (a) ~ (d) and FIG. 4 (a) ~ (f) is a sectional view schematically showing a cross-section perpendicular to a longitudinal direction in the integral honeycomb structural body of the present invention, FIG. 3 ( e) is a cross-sectional view schematically showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a conventional integral honeycomb structured body.

図3(a)に示した一体型ハニカム構造体110は、上記開口率比がほぼ1.55、図3(b)に示した一体型ハニカム構造体120は、ほぼ2.54、図3(c)に示した一体型ハニカム構造体130は、ほぼ4.45、図3(d)に示した一体型ハニカム構造体140は、ほぼ6.00である。 FIGS. 3 (a) the integral honeycomb structural body 110 shown in the above-mentioned aperture ratio is almost 1.55, the integral honeycomb structural body 120 shown in FIG. 3 (b), approximately 2.54, FIG. 3 ( integral honeycomb structural body 130 shown in c), the integral honeycomb structural body 140 shown approximately 4.45, in FIG. 3 (d), is approximately 6.00. また、図4(a)、(c)、(e)は、上記開口率比がすべてほぼ4.45であり、図4(b)、(d)、(f)は、すべてほぼ6.00である。 Further, FIG. 4 (a), (c), (e) is substantially the aperture ratio are all 4.45, FIG. 4 (b), (d), (f) are all approximately 6.00 it is.
なお、図3(d)に示した一体型ハニカム構造体140のように、上記開口率比が大きいと、小容積貫通孔141bの容積が小さすぎるため、初期の圧力損失が大きくなりすぎることがある。 As in the integral honeycomb structural body 140 shown in FIG. 3 (d), when the aperture ratio is high, since the volume of the small-capacity through hole 141b is too small, the initial pressure loss becomes too large is there.

図3(a)〜(d)に示す一体型ハニカム構造体110、120、130、140では、大容積貫通孔111a、121a、131a、141a同士を隔てる隔壁に凸部114、124、134、144が設けられており、大容積貫通孔111a、121a、131a、141aの凸部114、124、134、144を除く上記断面形状は8角形であり、小容積貫通孔111b、121b、131b、141bの上記断面形状は4角形であり、大容積貫通孔111a、121a、131a、141aと小容積貫通孔111b、121b、131b、141bとが交互に配列されている。 Figure 3 (a) ~ the integral honeycomb structured body 110, 120, 130 and 140 (d), the large-capacity through holes 111a, 121a, the convex portion 131a, the partition wall separating the 141a together 114,124,134,144 is provided, the cross-sectional shape, except large-capacity through holes 111a, 121a, 131a, the protrusions 114,124,134,144 of 141a is octagonal, the small-capacity through holes 111b, 121b, 131b, 141b of the cross-sectional shape is square, the large-capacity through holes 111a, 121a, 131a, 141a and the small-capacity through holes 111b, 121b, 131b, and a 141b are alternately arranged. なお、図3(a)〜(d)に示す一体型ハニカム構造体では、小容積貫通孔の断面積を変化させ、大容積貫通孔の断面形状を少し変化させることにより、上記開口率比を任意に変動させることが容易にできる。 In the integral honeycomb structural body shown in FIG. 3 (a) ~ (d), by changing the cross-sectional area of ​​the small-capacity through holes, by slightly changing the cross-sectional shape of the large-capacity through holes, the opening ratio It can be easily varied arbitrarily. 同様に、図4に示す一体型ハニカム構造体に関しても任意にその開口率比を変動させることができる。 Similarly, it is possible to vary arbitrarily the opening ratio with regard integral honeycomb structural body shown in FIG. また、図3(a)〜(d)に示したように、本発明の一体型ハニカム構造体の外周の角部には、面取りが施されていることが望ましい。 Further, as shown in FIG. 3 (a) ~ (d), the corners of the outer periphery of the integral honeycomb structural body of the present invention desirably chamfered.
なお、図3(e)に示した一体型ハニカム構造体150は、入口側貫通孔152a及び出口側貫通孔152bの上記断面形状はともに4角形であり、それぞれが交互に配列されている。 Incidentally, the integral honeycomb structural body 150 shown in FIG. 3 (e), the cross-sectional shape of the inlet-side through holes 152a and outlet-side through holes 152b are both square, respectively are alternately arranged.

図4(a)〜(b)に示す一体型ハニカム構造体160、260では、大容積貫通孔161a、261a同士を隔てる隔壁に凸部164、264が設けられており、大容積貫通孔161a、261aの凸部164、264を除く上記断面形状は5角形であり、そのうちの3つの角がほぼ直角となっており、小容積貫通孔161b、261bの上記断面形状は4角形で、それぞれ大きな四角形の斜めに対向する部分を占めるように構成されている。 In integral honeycomb structural body 160 and 260 shown in FIG. 4 (a) ~ (b), the large-capacity through holes 161a, the convex portions 164,264 are provided in the partition wall separating the each other 261a, large-capacity through holes 161a, the cross-sectional shape except for the convex portion 164,264 of 261a is a pentagon, has become three corners of which substantially right angle, the small-capacity through holes 161b, the cross-sectional shape of 261b is square, large square respectively and it is configured to occupy a portion of opposing obliquely. 図4(c)〜(d)に示す一体型ハニカム構造体170、270では、大容積貫通孔171a、271a同士を隔てる隔壁に凸部174、274が設けられている。 In integral honeycomb structured body 170, 270 shown in FIG. 4 (c) ~ (d), the convex portions 174,274 are provided large-capacity through holes 171a, the partition wall separating the 271a together. なお、図4(c)〜(d)に示す一体型ハニカム構造体170、270の上記断面形状は、図3(a)〜(d)に示す上記断面形状を変形したものであって、大容積貫通孔171a、271aと小容積貫通孔171b、271bとが共有する隔壁を小容積貫通孔側にある曲率を持って広げた形状である。 The above cross-sectional shape of the integral honeycomb structured body 170, 270 shown in FIG. 4 (c) ~ (d) is a a modification of the above cross-sectional shape shown in FIG. 3 (a) ~ (d), the large capacity through holes 171a, a shape widened with certain curvature 271a and the small-capacity through holes 171b, the partition wall shared by the 271b to the small-capacity through hole side. この曲率は任意のものであってよく、例えば、隔壁を構成する曲線が1/4円に相当するものであってもよい。 This curvature may be of any, for example, the curve constituting the partition wall may be equivalent to quarter circle. この場合、その上記開口率比は3.66となる。 In this case, the above-mentioned aperture ratio becomes 3.66. 従って、図4(c)〜(d)に示す一体型ハニカム構造体170、270では、隔壁を構成する曲線が1/4円に相当するものよりも、さらに小容積貫通孔171b、271bの上記断面の面積が小さくなっている。 Therefore, the integral honeycomb structured body 170, 270 shown in FIG. 4 (c) ~ (d), than those curves constituting the partition wall corresponds to a quarter circle, further small-capacity through holes 171b, 271b of the area of ​​the cross section is small. 図4(e)〜(f)に示す一体型ハニカム構造体180、280では、大容積貫通孔181a、281a同士を隔てる隔壁に凸部184、284が設けられており、大容積貫通孔181a、281aの凸部184、284を除く上記断面形状、及び、小容積貫通孔281b、281bの上記断面形状は4角形(長方形)であり、2つの大容積貫通孔と2つの小容積貫通孔を組み合わせると、ほぼ正方形となるように構成されている。 In integral honeycomb structured body 180, 280 shown in FIG. 4 (e) ~ (f), the large-capacity through holes 181a, the convex portions 184,284 are provided in the partition wall separating the each other 281a, large-capacity through holes 181a, the cross-sectional shape except for the convex portion 184,284 of 281a, and the small-capacity through holes 281b, the cross-sectional shape of 281b are quadrangle (rectangle), combining the two large-capacity through holes and two small-capacity through holes When, and is configured to be substantially square.

本発明の一体型ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面における大容積貫通孔及び小容積貫通孔の構成のその他の具体例としては、例えば、図5に示した一体型ハニカム構造体190における大容積貫通孔191a、小容積貫通孔191b及び凸部194を設けた構成等を挙げることができる。 Other specific examples of the configuration of a longitudinally large-capacity through holes and small-capacity through hole in the vertical cross section of a monolithic honeycomb structure of the present invention, for example, large in the integral honeycomb structural body 190 shown in FIG. 5 capacity through holes 191a, and the like structure provided with small-capacity through holes 191b and the convex portion 194.

本発明の一体型ハニカム構造体は、1個のみで一体型フィルタとして用いられてもよいが、シール材層を介して複数個結束されて集合体型フィルタとして用いられることが望ましい。 Integral honeycomb structural body of the present invention may be used as an integral-type filter in only one, but it is preferable that used as aggregate type filter is a plurality another by interposing a sealing material layer. 上記集合体型フィルタとすることにより、上記シール材層により熱応力を低減してフィルタの耐熱性を向上させること、及び、本発明の一体型ハニカム構造体の個数を増減させることで自由にその大きさを調整すること等が可能となるからである。 With the aggregate type filter, to improve the heat resistance of the filter to reduce the thermal stress by the sealing material layers, and freely the size by increasing or decreasing the number of the integral honeycomb structural body of the present invention This is because it is possible such as by adjusting the of.
なお、一体型フィルタと集合体型フィルタとは、同様の機能を有するものである。 Note that the aggregate type filter and the integral filter, and has a similar function.

なお、本発明の一体型ハニカム構造体からなる一体型フィルタでは、その材料として、通常、コージェライト等の酸化物セラミックが使用される。 In the integral-type filter composed of the integral honeycomb structural body of the present invention, as the material, usually oxide ceramics such as cordierite are used. 安価に製造することができるとともに、比較的熱膨張係数が小さいため、製造中及び使用中に熱応力によってフィルタが破損する恐れが少ないからである。 It is possible to inexpensively manufacture, is relatively thermal expansion coefficient is small, because the filter due to thermal stress and during use in the manufacture is less possibility of breakage.

また、図1には示していないが、本発明の一体型ハニカム構造体からなる一体型フィルタでは、下述の本発明の集合体型ハニカム構造体と同様に、外周面に本発明の一体型ハニカム構造体よりも気体を通過させにくい材質からなるシール材層が形成されていることが望ましい。 Although not shown in FIG. 1, the integrated filter consisting of the integral honeycomb structural body of the present invention, similarly to the aggregate type honeycomb structure of the present invention described below, the integral honeycomb of the present invention on the outer peripheral surface it is desirable that the sealing material layer made of hard material that is passed through a gas is formed than the structure. 上記シール材層が外周面に形成されることにより、上記シール材層により本発明の一体型ハニカム構造体を圧縮することができ、強度を向上し、クラックの発生に伴うセラミック粒子の脱粒を防止することができる。 Prevented by the sealing material layer is formed on the outer peripheral surface, it is possible to compress the integral honeycomb structural body of the present invention by the sealing material layers to improve the strength, the shedding of ceramic particles due to occurrence of cracks can do.

本発明の集合体型ハニカム構造体は、本発明の一体型ハニカム構造体がシール材層を介して複数個組み合わされてなるハニカムブロックの外周面に、本発明の一体型ハニカム構造体よりも気体を通過させにくい材質からなるシール材層が形成されてなるものであり、集合体型フィルタとして機能する。 Aggregate type honeycomb structure of the present invention, the outer peripheral face of the honeycomb block integral honeycomb structural body of the present invention is formed by combining a plurality through a sealing material layer, the gas than the integral honeycomb structural body of the present invention are those sealing material layer made of hard material that is passed is formed, functions as aggregate type filter.

図6は、本発明の集合体型ハニカム構造体の一例を模式的に示した斜視図である。 Figure 6 is a perspective view schematically showing an example of the aggregate type honeycomb structure of the present invention.
図6に示したように、集合体型ハニカム構造体10は、排気ガス浄化用フィルタとして用いられるものであり、一体型ハニカム構造体20がシール材層14を介して複数個結束されてハニカムブロック15を構成し、このハニカムブロック15の周囲に、排気ガスの漏洩を防止するためのシール材層13が形成されているものである。 As shown in FIG. 6, aggregate type honeycomb structure 10, which is used as an exhaust gas purifying filter, the honeycomb block 15 integral honeycomb structural body 20 is a plurality another by interposing a sealing material layer 14 constitute, around the honeycomb block 15, in which the sealing material layer 13 for preventing leakage of exhaust gases are formed. なお、シール材層13は、一体型ハニカム構造体20よりも気体を通過させにくい材質からなる。 Incidentally, the sealing material layer 13 is made of a hard material that is passed through the gas than the integral honeycomb structural body 20.

なお、集合体型ハニカム構造体10では、一体型ハニカム構造体20を構成する材料として、熱伝導性、耐熱性、機械的特性及び耐薬品性等に優れた炭化珪素が望ましい。 In aggregate type honeycomb structure 10, as the material constituting the integral honeycomb structural body 20, thermal conductivity, heat resistance, mechanical properties and the silicon carbide which is excellent in chemical resistance and the like is desirable.

集合体型ハニカム構造体10において、シール材層14は、一体型セラミック構造体20間に形成されたものであり、複数個の一体型セラミック構造体20同士を結束する接着剤として機能することが望ましい。 In aggregate type honeycomb structure 10, the sealing material layer 14 has been formed between the integral ceramic structure 20, it is desirable to function as an adhesive for binding the plurality of integral ceramic structure 20 with each other . 一方、シール材層13は、ハニカムブロック15の外周面に形成され、集合体型ハニカム構造体10を内燃機関の排気通路に設置した際、ハニカムブロック15の外周面から貫通孔を通過する排気ガスが漏れ出すことを防止するための封止材として機能するものである。 On the other hand, the sealing material layer 13 is formed on the outer peripheral surface of the honeycomb block 15, when the aggregate type honeycomb structure 10 was placed in an exhaust passage of an internal combustion engine, the exhaust gas passing through the through hole from the outer peripheral surface of the honeycomb block 15 and functions as a sealing member for preventing leakage.
なお、集合体型ハニカム構造体10において、シール材層13とシール材層14とは、同じ材料からなるものであってもよく、異なる材料からなるものであってもよい。 Note that in the aggregate type honeycomb structure 10, the sealing material layer 13 and the sealing material layer 14 may be made of the same material, or may be made of different materials. さらに、シール材層13及びシール材層14が同じ材料からなるものである場合、その材料の配合比は同じであってもよく、異なっていてもよい。 Further, if the sealing material layer 13 and the sealant layer 14 is composed of the same material, the compounding ratio of the material may be the same or may be different.

ただし、シール材層14は、緻密体からなるものであってもよく、その内部への排気ガスの流入が可能なように、多孔質体からなるものであってもよいが、シール材層13は、緻密体からなるものであることが望ましい。 However, the sealing material layer 14 may be made of a dense body, so as to allow inflow of the exhaust gas into its interior, may it be made of a porous material, the sealing material layer 13 it is preferably made of a dense body. シール材層13は、集合体型ハニカム構造体10を内燃機関の排気通路に設置した際、ハニカムブロック15の外周面から排気ガスが漏れ出すことを防止する目的で形成されているからである。 Sealing material layer 13 is that the aggregate type when the honeycomb structure 10 was placed in an exhaust passage of an internal combustion engine, are formed for the purpose of preventing the exhaust gas from leaking from the peripheral face of the honeycomb block 15.

シール材層13及びシール材層14を構成する材料としては特に限定されず、例えば、無機バインダー、有機バインダー、無機繊維、及び/又は、無機粒子からなるもの等を挙げることができる。 It is not particularly limited as the material constituting the sealing material layer 13 and the sealing material layer 14, for example, an inorganic binder, an organic binder, inorganic fibers, and / or may include those such as made of inorganic particles.

上記無機バインダーとしては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル等を挙げることができる。 As the inorganic binder, for example, it may include silica sol, alumina sol and the like. これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 These may be used alone or in combination of two or more. 上記無機バインダーのなかでは、シリカゾルが望ましい。 Among the inorganic binders, silica sol is desirable.

上記有機バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等を挙げることができる。 As the organic binder, examples thereof include polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose and the like. これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 These may be used alone or in combination of two or more. 上記有機バインダーのなかでは、カルボキシメチルセルロースが望ましい。 Among the organic binders, carboxymethyl cellulose is desirable.

上記無機繊維としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等のセラミックファイバー等を挙げることができる。 As the inorganic fibers, for example, silica - may be alumina, mullite, alumina, ceramic fibers such as silica or the like. これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 These may be used alone or in combination of two or more. 上記無機繊維のなかでは、シリカ−アルミナファイバーが望ましい。 Among the inorganic fibers, silica - alumina fiber is desirable.

上記無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物等を挙げることができ、具体的には、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼素等からなる無機粉末又はウィスカー等を挙げることができる。 As the inorganic particles, for example, carbides, mention may be made of nitrides, etc., and specifically, mention may be made of silicon carbide, silicon nitride, an inorganic powder or whiskers made of boron nitride. これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 These may be used alone or in combination of two or more. 上記無機粒子のなかでは、熱伝導性に優れる炭化珪素が望ましい。 Among the inorganic particles, silicon carbide having superior thermal conductivity is desirably used.

なお、上述したように、本発明の一体型ハニカム構造体をそのまま排気ガス浄化用フィルタとして用いる場合には、本発明の集合体型ハニカム構造体と同様のシール材層が本発明の一体型ハニカム構造体の外周面に設けられてもよい。 As described above, when used as it is as a filter for purifying exhaust gases of the integral honeycomb structural body of the present invention, the integral honeycomb structure similar to the sealing material layer and the aggregate type honeycomb structure of the present invention is the invention it may be provided on the outer circumferential surface of the body.

図6に示した集合体型ハニカム構造体10は、円柱状であるが、本発明の集合体型ハニカム構造体の形状としては、柱状体であれば特に限定されず、例えば、長手方向に垂直な断面の形状が多角形、楕円形等からなる柱状体を挙げることができる。 Aggregate type honeycomb structure 10 shown in FIG. 6 is a cylindrical, the shape of the aggregate type honeycomb structure of the present invention is not particularly limited as long as it is a columnar body, for example, a cross section perpendicular to the longitudinal direction it can shape of given columnar body made of polygonal, elliptical or the like.
本発明の集合体型ハニカム構造体は、本発明の一体型ハニカム構造体を複数個結束させた後、長手方向に垂直な断面の形状が多角形、円形又は楕円形等となるように外周部を加工してもよいし、予め本発明の一体型ハニカム構造体の上記断面形状を加工した後に、それらを接着剤により結束させることによって、長手方向に垂直な断面の形状を多角形、円形又は楕円形等としてもよく、例えば、長手方向に垂直な断面の形状が円を4分割した扇形である柱状の本発明の一体型ハニカム構造体を4個結束させて円柱状の本発明の集合体型ハニカム構造体を製造することができる。 Aggregate type honeycomb structure of the present invention, after the integral honeycomb structural body of the present invention is a plurality bundling, longitudinally the shape of the cross section perpendicular polygons, the outer peripheral portion so that the circular or elliptical shape, etc. may be processed in advance of the cross-sectional shape of the integral honeycomb structural body of the present invention after processing, by causing them bundled by an adhesive, a polygon cross section perpendicular shape in the longitudinal direction, circular or oval may be in the form such as, for example, aggregate type honeycomb longitudinally by four tie the integral honeycomb structural body of the columnar present invention is a fan shape of the cross section perpendicular is divided into four circle cylindrical present invention it is possible to produce a structure.

次に、上述した本発明のハニカム構造体の製造方法の一例について説明する。 Next, an example of a method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention described above.
本発明のハニカム構造体が、その全体が一の焼結体から構成された一体型フィルタである場合、まず、上述したようなセラミックを主成分とする原料ペーストを用いて押出成形を行い、上記選択的触媒担持部が形成され、本発明の一体型ハニカム構造体と略同形状のセラミック成形体を作製する。 When the honeycomb structure of the present invention in its entirety is integrated filter constituted from a sintered body, first, subjected to extrusion molding by using a material paste mainly composed of ceramics as described above, the is formed selectively catalyst supporting unit, to produce an integral honeycomb structural body and the ceramic molded body having substantially the same shape of the present invention. なお、上記選択的触媒担持部の形状は、上記押出成形に使用するダイの開口部形状を変更することにより、調整することができる。 The shape of the selective catalyst supporting unit, by changing the opening shape of the die used for the extrusion molding, it is possible to adjust.

上記原料ペーストとしては特に限定されないが、製造後の本発明の一体型ハニカム構造体の気孔率が20〜80%となるものが望ましく、例えば、上述したようなセラミックからなる粉末に、バインダー及び分散媒液等を加えたものを挙げることができる。 It is not particularly restricted but the raw material paste, which porosity of the integral honeycomb structural body of the present invention after production is 20-80% is desirable, for example, a powder composed of a ceramic as described above, a binder and dispersion it can be exemplified plus medium liquid or the like.

上記バインダーとしては特に限定されず、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。 There are no particular restrictions regarding the binder, examples thereof include methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, polyethylene glycol, phenolic resin, epoxy resin or the like.
上記バインダーの配合量は、通常、セラミック粉末100重量部に対して、1〜10重量部程度が望ましい。 The amount of the binder is usually relative to 100 parts by weight of ceramic powder, 1 to 10 parts by weight is desirable.

上記分散媒液としては特に限定されず、例えば、ベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコール、水等を挙げることができる。 There are no particular restrictions regarding the dispersant solution, examples thereof include organic solvents such as benzene, such as methanol alcohols, water and the like.
上記分散媒液は、上記原料ペーストの粘度が一定範囲内となるように適量配合される。 The dispersant solution, the viscosity of the material paste is an adequate amount to be within a certain range.

これらセラミック粉末、バインダー及び分散媒液は、アトライター等で混合し、ニーダー等で充分に混練した後、押出成形される。 These ceramic powder, binder and dispersant solution are mixed by an attritor or the like, kneaded sufficiently by a kneader or the like, and then extruded.

また、上記原料ペーストには、必要に応じて成形助剤を添加してもよい。 The aforementioned raw material paste may be added a molding aid as needed.
上記成形助剤としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を挙げることができる。 The is not particularly limited as molding auxiliary, for example, it may be mentioned ethylene glycol, dextrin, fatty acid soap, polyalcohol or the like.

さらに、上記原料ペーストには、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。 Furthermore, the above-mentioned material paste, balloons that are fine hollow spheres composed of oxide-based ceramics as needed, spherical acrylic particles, may be added to the pore-forming agent such as graphite.
上記バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン(FAバルーン)、ムライトバルーン等を挙げることができる。 There are no particular restrictions regarding the balloon, for example, alumina balloons, glass micro-balloons, shirasu balloons, fly ash balloons (FA balloons), mullite balloons and the like. これらのなかでは、フライアッシュバルーンが望ましい。 Among these, fly ash balloons are more desirably.

次に、上記セラミック成形体を、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いて乾燥させ、セラミック乾燥体とする。 Next, the ceramic molded body is dried using a microwave drying apparatus, a hot air dryer, a dielectric dryer, a decompression dryer, a vacuum dryer, and dried using a freeze dryer or the like, a ceramic dried body. 次いで、大容積貫通孔の出口側の端部、及び、小容積貫通孔の入口側の端部に、封止材となる封止材ペーストを所定量充填し、貫通孔を目封じする。 Then, the outlet end of the large-capacity through holes, and the end portion of the inlet side of the small-capacity through holes, a sealing material paste for forming the sealing material and a predetermined amount of filling, plugging the through holes.

上記封止材ペーストとしては特に限定されないが、後工程を経て製造される封止材の気孔率が20〜80%となるものが望ましく、例えば、上記原料ペーストと同様のものを用いることができるが、上記原料ペーストで用いたセラミック粉末に、潤滑剤、溶剤、分散剤、バインダー等を添加したものであることがより望ましい。 Is not particularly restricted but includes the plug material paste, which porosity of the sealing material is manufactured through post processes to have a 20-80% is desirable, for example, it can be the same as the raw material paste but the ceramic powder used in the raw material paste, a lubricant, a solvent, it is more desirable dispersing agent, is obtained by adding a binder or the like. 上記封止処理の途中で封止材ペースト中のセラミック粒子等が沈降することを防止することができるからである。 This is because such ceramic particles in the plug material paste in the middle of the sealing process can be prevented from being precipitated.

次に、上記封止材ペーストが充填されたセラミック乾燥体に対して、所定の条件で脱脂、焼成を行う。 Next, the ceramic dried body in which the plug material paste has been filled, degreased under predetermined conditions, the calcination.
上記セラミック乾燥体の脱脂及び焼成の条件は、従来から多孔質セラミックからなるフィルタを製造する際に用いられている条件を適用することができる。 The conditions for degreasing and firing the ceramic dried body, it is possible to apply conditions that have been used for manufacturing a conventional filter made of porous ceramics.

次に、焼成して得られたセラミック焼成体の表面に高い比表面積のアルミナ膜を形成し、このアルミナ膜の表面に白金等の触媒を付与することにより、表面に触媒が担持された多孔質セラミックからなり、その全体が一の焼結体から構成された本発明の一体型ハニカム構造体を製造することができる。 Then, they fired to form an alumina film of high specific surface area on the surface of the resulting ceramic fired body, by applying a catalyst such as platinum on the surface of this alumina film, porous catalyst carried on the surface a ceramic, it is possible to manufacture the integral honeycomb structural body of the present invention in its entirety is a single sinter.

上記セラミック焼成体の表面にアルミナ膜を形成する方法としては、例えば、Al(NO 等のアルミニウムを含有する金属化合物の溶液をセラミック焼成体に含浸させて加熱する方法、γ−アルミナを粉砕した高い表面積を有するγ−アルミナ粉末を含有するスラリー溶液をセラミック焼成体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。 As a method for forming the alumina film on the surface of the ceramic fired body, for example, a method of heating by impregnating Al (NO 3) aluminum metal compounds containing such 3 solution into the ceramic sintered body, a γ- alumina the slurry solution containing γ- alumina powder having a high surface area obtained by pulverizing can be mentioned a method in which heating is impregnated on the ceramic sintered body.
上記アルミナ膜に助触媒等を付与する方法としては、例えば、Ce(NO 等の希土類元素等を含有する金属化合物の溶液をセラミック焼成体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。 The method for applying a co-catalyst or the like to the alumina film, for example, be a method such as heating by impregnating solution of a metal compound containing Ce (NO 3) 3 or the like rare earth elements or the like of the ceramic fired body it can.
上記アルミナ膜に触媒を付与する方法としては、例えば、ジニトロジアンミン白金硝酸溶液([Pt(NH (NO ]HNO )等をセラミック焼成体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。 As a method for imparting a catalyst to the alumina film, for example, a method in which heating is impregnated dinitrodiammine platinum nitrate solution ([Pt (NH 3) 2 (NO 2) 2] HNO 3) or the like in the ceramic fired body it can be mentioned.

また、本発明のハニカム構造体が、図6に示したような、本発明の一体型ハニカム構造体20がシール材層14を介して複数個結束されて構成された集合体型ハニカム構造体10である場合、シール材層14となる接着剤ペーストを均一な厚さで塗布し、接着剤ペーストが塗布された他の一体型ハニカム構造体20を、順次積層していく工程を繰り返し、所定の大きさの角柱状の一体型ハニカム構造体20の積層体を作製する。 Also, the honeycomb structure of the present invention, as shown in FIG. 6, in aggregate type honeycomb structure 10 integral honeycomb structural body 20 is constituted by a plurality another by interposing a sealing material layer 14 of the present invention in some cases, the adhesive paste for forming the sealing material layer 14 is applied with uniform thickness, the other integral honeycomb structural body 20 in which the adhesive paste is coated, repeatedly sequentially stacking process, a predetermined size making the prismatic laminate integral honeycomb structural body 20.
なお、上記接着剤ペーストを構成する材料としては、既に説明しているのでここではその説明を省略する。 The material forming the adhesive paste, here since already described omitted.

次に、この一体型ハニカム構造体20の積層体を加熱して接着剤ペースト層を乾燥、固化させてシール材層14とし、その後、ダイヤモンドカッター等を用いて、その外周部を図6に示したような形状に切削することで、ハニカムブロック15を作製する。 Then, the dried integral adhesive paste layer by heating the laminate of the honeycomb structure 20, and the sealant layer 14 is solidified, then, by using a diamond cutter or the like, it shows the outer peripheral portion in FIG. 6 by cutting into a shape as to produce a honeycomb block 15.
そして、ハニカムブロック15の外周に上記接着剤ペーストを用いてシール材層13を形成することで、一体型ハニカム構造体20がシール材層14を介して複数個結束されて構成された本発明の集合体型フィルタ10を製造することができる。 By forming a sealing material layer 13 with the adhesive paste to the outer periphery of the honeycomb block 15, of the present invention the integral honeycomb structural body 20 is constituted by a plurality another by interposing a sealing material layer 14 it is possible to manufacture the aggregate type filter 10.
なお、本発明の集合体型フィルタ10を製造する場合には、アルミナ膜の形成、触媒の付与等を、上記セラミック焼成体の作製後に行わず、ハニカムブロック15の作製後に行ってもよい。 Note that when manufacturing aggregate type filter 10 of the present invention, formation of the alumina film, the catalyst such as addition of, without after manufacturing the ceramic fired body may be performed after manufacturing the honeycomb block 15.

本発明のハニカム構造体の用途は特に限定されないが、車両の排気ガス浄化装置に用いることが望ましい。 Although application of the honeycomb structure of the present invention is not particularly limited, it is preferable to use the exhaust gas purifying device for a vehicle.
図7は、本発明のハニカム構造体が設置された車両の排気ガス浄化装置の一例を模式的に示した断面図である。 Figure 7 is a cross-sectional view schematically showing one example of an exhaust gas purifying device for a vehicle honeycomb structure is installed in the present invention.

図7に示したように、排気ガス浄化装置600は、主に、ハニカム構造体60、ハニカム構造体60の外方を覆うケーシング630、ハニカム構造体60とケーシング630との間に配置される保持シール材620、及び、ハニカム構造体60の排気ガス流入側に設けられた加熱手段610から構成されており、ケーシング630の排気ガスが導入される側の端部には、エンジン等の内燃機関に連結された導入管640が接続されており、ケーシング630の他端部には、外部に連結された排出管650が接続されている。 As shown in FIG. 7 holding the exhaust gas purifying device 600 is mainly that the honeycomb structure 60, the casing 630 covering the outside of the honeycomb structure 60 is disposed between the honeycomb structure 60 and the casing 630 sealant 620, and is constituted by a heating means 610 provided in the exhaust gas inlet side of the honeycomb structural body 60, the end portion on the side where the exhaust gas is introduced in the casing 630, to an internal combustion engine such as an engine and inlet tube 640 which is connected is connected to the other end portion of the casing 630, the discharge pipe 650 which is connected to the outside is connected. なお、図7中、矢印は排気ガスの流れを示している。 In FIG. 7, the arrows indicate the flow of exhaust gases.
また、図7において、ハニカム構造体60は、図1に示した一体型ハニカム構造体20であってもよく、図6に示した集合体型ハニカム構造体10であってもよい。 Further, in FIG. 7, the honeycomb structure 60 may be an integral honeycomb structured body 20 shown in FIG. 1 may be a set type honeycomb structure 10 shown in FIG.

このような構成からなる排気ガス浄化装置600では、エンジン等の内燃機関から排出された排気ガスは、導入管640を通ってケーシング630内に導入され、大容積貫通孔21aからハニカム構造体60内に流入し、隔壁23を通過して、この隔壁23でパティキュレートが捕集されて浄化された後、小容積貫通孔21bからハニカム構造体60外に排出され、排出管650を通って外部へ排出されることとなる。 In the exhaust gas purifying device 600 having the above structure, the exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as an engine is introduced into the casing 630 through the introducing pipe 640, the large-capacity through holes 21a honeycomb structure 60 from flows into, through the partition wall 23, after particulates have been purified is collected in the partition wall 23 is discharged to the outside honeycomb structure 60 from the small-capacity through holes 21b, to the outside through the discharge pipe 650 and it is discharged.

また、排気ガス浄化装置600では、ハニカム構造体60の隔壁に大量のパティキュレートが堆積し、圧力損失が高くなると、ハニカム構造体60の再生処理が行われる。 Also, in the exhaust gas purifying apparatus 600, a large amount of particulates in the partition walls of the honeycomb structure 60 is deposited, the pressure loss is increased, regeneration process of the honeycomb structure 60 is performed.
上記再生処理では、加熱手段610を用いて加熱されたガスをハニカム構造体60の貫通孔の内部へ流入させることで、ハニカム構造体60を加熱し、隔壁に堆積したパティキュレートを燃焼除去する。 In the regeneration process, the heated gas by using a heating means 610 by causing to flow into the through holes of the honeycomb structural body 60, heating the honeycomb structure 60, to burn off particulates deposited on the partition wall. また、ポストインジェクション方式を用いてパティキュレートを燃焼除去してもよい。 Further, it may be removed by burning the particulates by using a post-injection system. そのほか、ケーシング630の手前の導入管640の部分に酸化触媒を付与したフィルタを設置してもよく、ケーシング630の内部であって、加熱手段610より排気ガス流入側に酸化触媒を付与したフィルタを設置してもよい。 In addition, may be equipped with front filter imparted with oxidation catalyst portion of the inlet tube 640 of the casing 630, a casing 630, a filter imparted with an oxidation catalyst on the exhaust gas inlet side of the heating means 610 it may be installed.

以下に実施例を掲げ、図面を参照して本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Working examples below, with reference to the drawings illustrating the present invention in more detail, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1) (Example 1)
(1)平均粒径10μmのα型炭化珪素粉末60重量%と、平均粒径0.5μmのβ型炭化珪素粉末40重量%とを湿式混合し、得られた混合物100重量部に対して、有機バインダー(メチルセルロース)を5重量部、水を10重量部加えて混練して混合組成物を得た。 (1) and 60 wt% alpha-type silicon carbide powder having an average particle size of 10 [mu] m, and β-type silicon carbide powder 40 weight% of the average particle diameter of 0.5μm were wet-mixed, the obtained mixture 100 parts by weight, 5 parts by weight of an organic binder (methyl cellulose), water to obtain a mixture composition was kneaded 10 parts by weight. 次に、上記混合組成物に可塑剤と潤滑剤とを少量加えてさらに混練した後、押出成形を行い、図3(a)に示した断面形状と略同様の断面形状で、入口側の開口率が37.97%、開口率比が1.55の生成形体を作製した。 Then, after further kneaded slight amount of a plasticizer and a lubricant to the mixed composition, it performs extrusion sectional shape and substantially the same sectional shape shown in FIG. 3 (a), the inlet side opening rate is 37.97%, the aperture ratio was prepared green product of 1.55. なお、隣り合う大容積貫通孔と小容積貫通孔とを隔てる隔壁の厚さを0.3mm、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁の厚さを0.6mm、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁に設けた凸部の高さを0.1mmとした。 Incidentally, 0.3 mm thickness of the partition wall separating the the large-capacity through holes adjacent small-capacity through holes, 0.6 mm thickness of the partition wall separating a large-capacity through holes adjacent to each other, the adjacent large-capacity through holes each other the height of the convex portion provided on the partition wall separating the set to 0.1 mm.

次に、マイクロ波乾燥機等を用いて上記生成形体を乾燥させ、セラミック乾燥体とした後、上記生成形体と同様の組成の封止材ペーストを所定の貫通孔に充填した。 Next, by using a microwave drier or the like to dry the the raw molded body, after the ceramic dried body was filled with the sealing material paste having the same composition as the raw molded body into a predetermined through hole.
次いで、再び乾燥機を用いて乾燥させた後、400℃で脱脂し、常圧のアルゴン雰囲気下2200℃、3時間で焼成を行うことにより、気孔率が42%、平均気孔径が9μm、その大きさが34.3mm×34.3mm×150mm、貫通孔の数が28個/cm (大容積貫通孔:14個/cm 、小容積貫通孔:14個/cm )で、炭化珪素焼結体からなる一体型ハニカム構造体を製造した。 Next, after again dried by using a drier, degreased at 400 ° C., under 2200 ° C. in a normal-pressure argon atmosphere, by performing firing at 3 hours, a porosity of 42%, an average pore diameter of 9 .mu.m, its size of 34.3 mm × 34.3 mm × 150 mm, number 28 / cm 2 through holes (large-capacity through holes: 14 / cm 2, the small-capacity through holes: 14 / cm 2), the silicon carbide to produce an integral honeycomb structural body made of a sintered body.
なお、一体型ハニカム構造体では、出口側の端面において、大容積貫通孔のみを封止材により封止し、入口側の端面において、小容積貫通孔のみを封止材により封止した。 In the integral honeycomb structural body, the end face on the outlet side, only the large-capacity through holes is sealed with a sealing material, the end face on the inlet side was sealed by a sealing material to only a small-capacity through holes.

(2)次に、得られた一体型ハニカム構造体を用いて集合型ハニカム構造体を製造した。 (2) Next, to produce a aggregated honeycomb structured body by using the obtained integral honeycomb structure.
繊維長0.2mmのアルミナファイバー30重量%、平均粒径0.6μmの炭化珪素粒子21重量%、シリカゾル15重量%、カルボキシメチルセルロース5.6重量%、及び、水28.4重量%を含む耐熱性のシール材ペーストを用いて、一体型ハニカム構造体20を、多数結束させ、続いて、ダイヤモンドカッターを用いて切断することにより、直径144mm×長さ150mmの円柱状のハニカムブロックを作製した。 Alumina fiber 30 wt% of the fiber length 0.2 mm, an average particle diameter of 0.6μm silicon carbide particles 21% by weight of silica sol 15 wt%, carboxymethyl cellulose 5.6% by weight, and a heat containing 28.4% by weight of water with sexual sealing material paste, the integral honeycomb structural body 20, is a number unity, followed by cutting with a diamond cutter, to produce a cylindrical honeycomb block having a diameter of 144 mm × length 150 mm.
このとき、一体型ハニカム構造体20を結束するシール材層14の厚さが1.0mmとなるように調整した。 This time was adjusted so that the thickness of the sealing material layer 14 for tying the integral honeycomb structural body 20 is 1.0 mm.

(3)次に、無機繊維としてアルミナシリケートからなるセラミックファイバー(ショット含有率:3%、繊維長:0.1〜100mm)23.3重量%、無機粒子として平均粒径0.3μmの炭化珪素粉末30.2重量%、無機バインダーとしてシリカゾル(ゾル中のSiO の含有率:30重量%)7重量%、有機バインダーとしてカルボキシメチルセルロース0.5重量%、及び、水39重量%を混合、混練してシール材ペーストを調製した。 (3) Next, an alumina silicate as an inorganic fiber ceramic fiber (shot content: 3%, fiber length: 0.1 to 100 mm) 23.3 wt%, of silicon carbide having an average particle diameter of 0.3μm as the inorganic particles powder 30.2 wt%, silica sol as an inorganic binder (SiO 2 content in the sol: 30 wt%) 7 wt%, carboxymethyl cellulose 0.5% by weight organic binder, and mixed with 39% by weight of water, kneaded a sealing material paste was prepared.

次に、上記シール材ペーストを用いて、ハニカムブロックの外周面に厚さ1.0mmのシール材ペースト層を形成した。 Then, by using the sealing material paste to form a sealing material paste layer having a thickness of 1.0mm on the outer peripheral surface of the honeycomb block. そして、このシール材ペースト層を120℃で乾燥して、円柱形状で排気ガス浄化用ハニカムフィルタとして機能する集合体型ハニカム構造体を製造した。 Further, this sealing material paste layer was dried at 120 ° C., to produce an aggregate type honeycomb structural body functioning as a honeycomb filter for purifying exhaust gases in a cylindrical shape.

(4)次に、γ−アルミナを、水と分散剤である硝酸溶液と混合し、さらにボールミルで90min −1で24時間粉砕して、粒径2μmのアルミナスラリーを調製し、次に、得られたスラリーを、一体型ハニカム構造体、及び、集合体型ハニカム構造体に流し込み、200℃で乾燥させた。 (4) Next, a γ- alumina, mixed with nitric acid solution is water and a dispersant, and pulverized further 90min -1 24 hours using a ball mill, an alumina slurry having a particle size of 2μm was prepared, then, to give the slurry, the integral honeycomb structural body, and poured into aggregate type honeycomb structure was dried at 200 ° C..
上記工程をアルミナ層が60g/Lの量に達するまで繰り返し、600℃で焼成した。 The above steps repeated until the alumina layer reaches the amount of 60 g / L, was calcined at 600 ° C..

Ce(NO をエチレングリコール中に投入し、90℃で5時間攪拌することによりCe(NO を6重量%含有するエチレングリコール溶液を作製した。 Ce a (NO 3) 3 was charged into ethylene glycol to prepare an ethylene glycol solution containing Ce a (NO 3) 3 6 wt% by stirring for 5 hours at 90 ° C.. このエチレングリコール溶液中に上記アルミナ層が形成された一体型ハニカム構造体及び集合体型ハニカム構造体を浸漬した後、150℃で2時間、窒素雰囲気中650℃で2時間加熱して、上記セラミック焼成体の表面に触媒を担持させるための希土類酸化物含有アルミナ層を形成した。 After soaking the ethylene glycol integral honeycomb structural body the alumina layer is formed in solution and aggregate type honeycomb structure, 2 hrs, then heated 2 hours at 650 ° C. in a nitrogen atmosphere at 0.99 ° C., the ceramic fired to form a rare earth oxide containing alumina layer for supporting the catalyst on the surface of the body.

白金濃度4.53重量%のジニトロジアンミン白金硝酸([Pt(NH (NO ]HNO )を蒸留水で希釈し、上記希土類酸化物含有アルミナ層が形成された上記セラミック焼成体を浸漬した後、110℃で2時間、窒素雰囲気中500℃で1時間加熱して、上記セラミック焼成体の表面に、平均粒子直径2nmの白金触媒を2g/L担持させ、触媒を担持した一体型ハニカム構造体及び集合体型ハニカム構造体の製造を終了した。 Diluting the platinum concentration 4.53 wt% of dinitro diammine platinum nitrate ([Pt (NH 3) 2 (NO 2) 2] HNO 3) with distilled water, the ceramic firing the rare earth oxide-containing alumina layer was formed after immersing the body, 2 hours at 110 ° C., by heating 1 hour at 500 ° C. in a nitrogen atmosphere, the surface of the ceramic fired body, a platinum catalyst having an average particle diameter of 2nm to 2 g / L bearing, supporting a catalyst completing the manufacture of the integral honeycomb structural body and aggregate type honeycomb structure.

(実施例2〜28) (Example 2 to 28)
表1に示したように、長手方向に垂直な断面形状、及び、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁に設けた凸部の高さや幅を変更したほかは、実施例1と同様にして一体型ハニカム構造体及び集合型ハニカム構造体を製造した。 As shown in Table 1, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction, and, except for changing the height and width of the convex portion provided on the partition wall separating a large-capacity through holes adjacent, in the same manner as in Example 1 to produce an integral honeycomb structural body and the aggregated honeycomb structural body.
なお、一体型ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面形状、及び、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁に設けた凸部の高さは、混合組成物の押出成形を行う際のダイの形状を変更することにより調整した。 Incidentally, the cross section perpendicular to the longitudinal direction shape of the integral honeycomb structured body, and the height of the convex portion provided on the partition wall separating a large-capacity through holes and adjacent, the die for performing the extrusion molding of the mixed composition It was adjusted by changing the shape.

(参考例1〜4) (Reference Examples 1 to 4)
長手方向に垂直な断面形状を、表1に示したような形状に変更するとともに、大容積貫通孔同士を隔てる隔壁に図1(c)に示すような深さ0.1mmの凹部を形成したほかは、実施例1と同様にして一体型ハニカム構造体及び集合型ハニカム構造体を製造した。 The cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction, as well as changes to the shape shown in Table 1, to form a recess depth of 0.1mm, as shown in FIG. 1 (c) to the partition wall separating a large-capacity through holes each other addition was to produce an integral honeycomb structural body and the aggregated honeycomb structural body in the same manner as in example 1.
なお、一体型ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面形状、及び、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁に設けた凹部の深さは、混合組成物の押出成形を行う際のダイの形状を変更することにより調整した。 Incidentally, the integrated cross section perpendicular to the longitudinal direction shape of the honeycomb structure, and the depth of the recess formed on the partition wall separating a large-capacity through holes and adjacent, the shape of the die at the time of performing extrusion molding of the mixed composition It was adjusted by changing the.

(参考例5〜8) (Reference Example 5-8)
表1に示したように、長手方向に垂直な断面形状、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁に設けた凸部の高さ、及び、アルミナコート層の量を変更したほかは、実施例1と同様にして一体型ハニカム構造体及び集合型ハニカム構造体を製造した。 As shown in Table 1, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction, the height of the convex portion provided on the partition wall separating a large-capacity through holes adjacent to each other, and, except that the amount of alumina coating layer, examples to produce an integral honeycomb structural body and the aggregated honeycomb structural body in the same manner as 1.
なお、一体型ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面形状、及び、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁に設けた凸部の高さは、混合組成物の押出成形を行う際のダイの形状を変更することにより調整した。 Incidentally, the cross section perpendicular to the longitudinal direction shape of the integral honeycomb structured body, and the height of the convex portion provided on the partition wall separating a large-capacity through holes and adjacent, the die for performing the extrusion molding of the mixed composition It was adjusted by changing the shape.

(比較例1〜7) (Comparative Example 1-7)
表1に示したように、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁に凸部や凹部を設けない態様で、一体型ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面形状を変更したほかは、実施例1と同様にして一体型ハニカム構造体及び集合型ハニカム構造体を製造した。 As shown in Table 1, in a manner not provided a convex portion or concave portion in the partition wall separating a large-capacity through holes adjacent, except for changing the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the integral honeycomb structured body, examples to produce an integral honeycomb structural body and the aggregated honeycomb structural body in the same manner as 1.
なお、一体型ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面形状、及び、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁に設けた凸部の高さは、混合組成物の押出成形を行う際のダイの形状を変更することにより調整した。 Incidentally, the cross section perpendicular to the longitudinal direction shape of the integral honeycomb structured body, and the height of the convex portion provided on the partition wall separating a large-capacity through holes and adjacent, the die for performing the extrusion molding of the mixed composition It was adjusted by changing the shape.

(評価1;圧力損失) (Evaluation 1: pressure loss)
図7に示したように、各実施例、参考例及び比較例に係る集合型ハニカム構造体をエンジンの排気通路に配設して排気ガス浄化装置とし、上記エンジンを回転数3000min −1 、トルク50N・mで運転し、集合型ハニカム構造体にパティキュレートを8g/L捕集させ、その後、集合型ハニカム構造体の圧力損失を測定した。 As shown in FIG. 7, each of the embodiments, the aggregated honeycomb structured body according to Reference Examples and Comparative Examples was disposed in an exhaust passage of an engine to an exhaust gas purifying device, the rotation speed 3000 min -1 and the engine torque operating at 50 N · m, the particulates were collected 8 g / L in the aggregated honeycomb structural body, then, the pressure loss was measured in the aggregated honeycomb structural body. その結果を表2に示した。 The results are shown in Table 2.

(評価2;CO−Light off温度、HC−Light off温度) (Evaluation 2; CO-Light off temperature, HC-Light off temperature)
各実施例、参考例及び比較例に係る一体型ハニカム構造体を反応試験機に設置し、模擬ガスの成分濃度を、C (200ppm)、CO(300ppm)、NO (160ppm)、SO (8ppm)、CO (0.038%)、H O(10%)、O (13%)含有するものとし、空間速度(SV) 45000/hで上記成分の模擬ガスを一体型ハニカム構造体に導入し、模擬ガス温度を徐々に上昇させ、ハニカム構造体に入る前後のガス濃度を分析し、CO、HCの浄化率が50%になる温度を、それぞれCO−Light off温度、HC−Light off温度とした。 Each example, the integral honeycomb structured body according to Reference Examples and Comparative Examples was placed in a reaction tester, the component concentration of the simulated gas, C 3 H 6 (200ppm) , CO (300ppm), NO X (160ppm), SO X (8ppm), CO 2 (0.038%), H 2 O (10%), O 2 (13%) and those containing one simulated gas of the above components at a space velocity (SV) 45000 / h introduced into integral honeycomb structural body, gradually increasing the simulated gas temperature, to analyze the gas concentration before and after entering the honeycomb structure, CO, the temperature at which the purification rate of HC becomes 50%, respectively CO-Light off temperature , was HC-Light off temperature. その結果を表2に示した。 The results are shown in Table 2.

(評価3;フィルタ再生試験) (Evaluation 3; filter regeneration test)
図7に示したように、各実施例、参考例及び比較例に係る集合型ハニカム構造体をエンジンの排気通路に配設して排気ガス浄化装置とし、上記エンジンを運転して、集合型ハニカム構造体にパティキュレートを7g/L捕集させた。 As shown in FIG. 7, each of the embodiments, the aggregated honeycomb structured body according to Reference Examples and Comparative Examples was disposed in an exhaust passage of an engine to an exhaust gas purifying device, and operating the engine, aggregated honeycomb particulates in the structure were collected 7g / L. 次に、パティキュレートを捕集させた集合型ハニカム構造体を反応試験機内に設置し、上記集合型ハニカム構造体に窒素ガスを130L/minの流量で導入しながら、上記集合型ハニカム構造体を200℃に保持した。 Next, install the aggregate type honeycomb structure obtained by collecting particulates in flight response study, while introducing nitrogen gas at a flow rate of 130L / min to the aggregated honeycomb structured body, the aggregated honeycomb structural body It was kept at 200 ℃.
次に、パティキュレートを含有していないこと以外はディーゼルエンジンの排気ガスとほぼ同じ組成の模擬ガスを上記集合型ハニカム構造体内に、温度650℃、圧力8kPa、時間7分間の条件で導入し、パティキュレートを燃焼させた。 Then, substantially the aggregated honeycomb structured body the simulation gas having the same composition as the exhaust gas of a diesel engine except that does not contain particulates, temperature 650 ° C., pressure 8 kPa, was introduced under the conditions of time 7 minutes, particulate matter is burned. なお、この際、上記集合型ハニカム構造体より模擬ガス流入側に、市販のコージェライトからなるハニカム構造の触媒担持体(直径144mm、長さ100mm、セル密度400セル/inch、白金5g/L)を設置し、このハニカム構造の担持体を通過した模擬ガスを上記集合型ハニカム構造体に導入した。 At this time, the simulated gas inlet side than the aggregated honeycomb structure, the catalyst carrier of a honeycomb structure made from a commercially available cordierite (diameter 144 mm, length 100 mm, cell density 400 cells / inch, platinum 5 g / L) was placed, the simulation gas that has passed through the bearing member of the honeycomb structure is introduced into the aggregated honeycomb structured body.
最後に、集合型ハニカム構造体の重量を測定して、7g/L捕集させたパティキュレートのうち、燃焼したパティキュレートの割合(フィルタ再生率)を求め、パティキュレートの浄化性能を評価した。 Finally, by measuring the weight of the aggregate type honeycomb structure, of the particulate matter was 7 g / L collection, the proportion of particulates burned (filter regeneration ratio) was determined and evaluated purifying performance of particulates. その結果を表2に示した。 The results are shown in Table 2.
なお、上記模擬ガスは、C を6540ppm、COを5000ppm、NOxを160、SOxを8ppm、CO を0.038%、H Oを10%、O を10%含有するものとした。 The above simulated gas, 6540Ppm the C 3 H 6, 5000 ppm of CO, 8 ppm of NOx and 160, SOx, and CO 2 0.038%, 10% of H 2 O, and those containing O 2 10% did. また、上記模擬ガスの導入により、上記集合型ハニカム構造体は、600℃程度まで昇温した。 Moreover, the introduction of the simulation gas, the aggregate type honeycomb structure was heated to about 600 ° C..

表1及び表2に示したように、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁に選択的触媒担持部である凸部又は凹部を設けた各実施例に係る集合型ハニカム構造体は、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁に凸部又は凹部を設けなかった比較例に係る集合型ハニカム構造体に比べて、パティキュレートを一定量捕集しても圧力損失が低く、フィルタの再生率も増加している。 Table 1 and as shown in Table 2, the aggregated honeycomb structured body according to the embodiments in which a convex portion or concave portion is a selective catalyst carrier part in partition wall separating a large-capacity through holes and adjacent, neighboring compared to aggregated honeycomb structural body according to the comparative example not provided projections or recesses in the partition wall separating a large-capacity through holes to each other, even if a certain amount trapping particulates low pressure loss, also play of the filter It has increased.
また、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁に選択的触媒担持部である凸部又は凹部を設けた各実施例に係る一体型ハニカム構造体は、隣り合う大容積貫通孔同士を隔てる隔壁に凸部又は凹部を設けなかった比較例に係る一体型ハニカム構造体に比べて、CO−Light off温度、HC−Light off温度が若干低くなっている。 Moreover, the integral honeycomb structural body according to the embodiments in which a convex portion or concave portion is a selective catalyst carrier part in partition wall separating a large-capacity through holes and adjacent, the partition wall separating a large-capacity through holes adjacent to each other projections or as compared to the integral honeycomb structural body according to the comparative example not provided with the recess, CO-Light off temperature, HC-Light off temperature is slightly lower.

(a)は、本発明の一体型ハニカム構造体の一例を模式的に示した斜視図であり、(b)は、(a)に示した本発明の一体型ハニカム構造体のA−A線断面図である。 (A) is a perspective view schematically showing one example of an integral honeycomb structural body of the present invention, (b), the A-A line of the integral honeycomb structural body of the present invention shown in (a) it is a cross-sectional view. 貫通孔の数が実質的に大容積貫通孔101と小容積貫通孔102とで1:2となるように構成されたハニカム構造体の長手方向に垂直な断面を模式的に示した断面図である。 The number of through holes substantially large-capacity through hole 101 and the small-capacity through holes 102 1: a cross section perpendicular to the longitudinal direction of 2 to become configured as a honeycomb structure in a cross-sectional view schematically showing is there. (a)〜(d)は、本発明の一体型ハニカム構造体における長手方向に垂直な断面を模式的に示した断面図であり、(e)は、従来の一体型ハニカム構造体における長手方向に垂直な断面を模式的に示した断面図である。 (A) ~ (d) are sectional views schematically showing a cross-section perpendicular to a longitudinal direction in the integral honeycomb structural body of the present invention, (e), the longitudinal direction of a conventional integral honeycomb structural body is a cross-sectional view schematically showing a cross-section perpendicular to the. (a)〜(f)は、本発明の一体型ハニカム構造体における長手方向に垂直な断面の一部を模式的に示した断面図である。 (A) ~ (f) are cross-sectional views schematically showing a part of a cross section perpendicular to a longitudinal direction in the integral honeycomb structural body of the present invention. 本発明の一体型ハニカム構造体における長手方向に垂直な断面の一例を模式的に示した断面図である。 An example of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the integral honeycomb structural body of the present invention is a cross-sectional view schematically showing. 本発明の集合体型ハニカム構造体の一例を模式的に示した斜視図である。 An example of aggregate type honeycomb structure of the present invention is a perspective view schematically showing. 本発明のハニカム構造体が設置された車両の排気ガス浄化装置の一例を模式的に示した断面図である。 An example of an exhaust gas purifying device for a vehicle honeycomb structure is installed in the present invention is a cross-sectional view schematically showing.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 集合体型ハニカム構造体13、14 シール材層15 ハニカムブロック20 一体型ハニカム構造体21 貫通孔21a 大容積貫通孔21b 小容積貫通孔22 封止材23 隔壁23a 隣り合う大容積貫通孔21aと小容積貫通孔21bとを隔てる隔壁23b 隣り合う大容積貫通孔21a同士を隔てる隔壁24 凸部 10 aggregate type honeycomb structural body 13, 14 sealing material layer 15 Honeycomb block 20 integral honeycomb structural body 21 through holes 21a large-capacity through hole 21b small-capacity through hole 22 sealing material 23 large-capacity through hole 21a and the small adjacent partition walls 23a partition wall 24 protrusion separating a large-capacity through holes 21a adjacent partition wall 23b separating the capacity through holes 21b

Claims (13)

  1. 多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム構造体であって、 Large number of through-holes is a honeycomb structure of columnar that are arranged along a long side divided by a partition wall,
    前記多数の貫通孔は、長手方向に垂直な断面における面積の総和が相対的に大きくなるように一端部で封止されてなる大容積貫通孔群と、前記断面における面積の総和が相対的に小さくなるように他端部で封止されてなる小容積貫通孔群とからなり、 The large number of through holes, a large-capacity through hole group the sum of the areas on a cross section perpendicular to the longitudinal direction is sealed by a relatively large so as to end, the sum of the areas of the cross section is relatively sealed at the other end portion to be smaller consists of a small-capacity through hole group comprising,
    前記大容積貫通孔群を構成し、かつ、隣り合う貫通孔同士を隔てる前記隔壁に、触媒を選択的に担持させるための選択的触媒担持部が設けられていることを特徴とするハニカム構造体。 Constitute the large-capacity through hole group, and, in the partition wall separating the through-holes adjacent honeycomb structure, wherein the selective catalyst supporting portion for selectively carrying the catalyst is provided .
  2. 少なくとも選択的触媒担持部に触媒が担持されている請求項1に記載のハニカム構造体。 The honeycomb structure according to claim 1 in which the catalyst is supported on at least selective catalyst supporting portion.
  3. 選択的触媒担持部は、隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔同士を隔てる隔壁に設けられた凸部及び/又は凹部である請求項1又は2に記載のハニカム構造体。 Selective catalyst supporting portion, the convex portion provided on the partition wall separating the through holes that constitute the large-capacity through hole group adjacent and / or honeycomb structure according to claim 1 or 2 as a recess.
  4. 選択的触媒担持部に設けられた凸部は、隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔同士を隔てる隔壁の厚さの0.02〜6倍の高さを有する請求項1〜3のいずれか1に記載のハニカム構造体。 Protrusion provided on the selective catalyst supporting portion of claim 1 having a thickness 0.02 to 6 times the height of the partition wall separating the through holes that constitute the large-capacity through hole group adjacent the honeycomb structure according to any one.
  5. 選択的触媒担持部に設けられた凹部は、隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔同士を隔てる隔壁の厚さの0.02〜0.4倍の深さを有する請求項1〜3のいずれか1に記載のハニカム構造体。 Recess provided in the selective catalyst supporting unit according to claim 1 to 3 having a thickness 0.02 to 0.4 times the depth of the partition wall separating the through holes that constitute the large-capacity through hole group adjacent the honeycomb structure according to any one of the.
  6. 大容積貫通孔群を構成する貫通孔及び/又は小容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面の形状は、多角形である請求項1〜5のいずれか1に記載のハニカム構造体。 Perpendicular to the longitudinal direction cross-sectional shape of the through-holes constituting the through-hole and / or small-capacity through hole group constituting the large-capacity through hole group is according to any one of claims 1 to 5 is polygonal honeycomb structure.
  7. 大容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面の形状は、八角形であり、小容積貫通孔群を構成する貫通孔の前記断面の形状は、四角形である請求項1〜7のいずれか1に記載のハニカム構造体。 The shape of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through holes constituting the large-capacity through hole group is octagonal, the shape of the cross section of the through holes constituting the small-capacity through hole group is claim 1 is rectangular the honeycomb structure according to any one of the 7.
  8. 大容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面における面積の総和と、小容積貫通孔群を構成する貫通孔の前記断面における面積の総和との比が1.5〜2.7である請求項1〜7のいずれか1に記載のハニカム構造体。 And the sum of the areas in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through holes constituting the large-capacity through hole group, the ratio of the total area of ​​the cross section of the through holes constituting the small-capacity through hole group is 1.5-2. the honeycomb structure according to any one of claims 1 to 7 is 7.
  9. 長手方向に垂直な断面における隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔同士を隔てる隔壁と、隣り合う前記大容積貫通孔群を構成する貫通孔と小容積貫通孔群を構成する貫通孔とを隔てる前記隔壁との交わる角の少なくとも1つが鈍角である請求項1〜8のいずれか1に記載のハニカム構造体。 A through hole constituting the partition wall separating the through holes that constitute the large-capacity through hole group adjacent in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, the through holes and small-capacity through hole group constituting the large-capacity through hole group adjacent at least one corner intersects with the partition wall separating the honeycomb structure according to any one of claims 1 to 8 is an obtuse angle.
  10. 大容積貫通孔群を構成する貫通孔及び/又は小容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面の角部の近傍が曲線により構成されている請求項1〜9のいずれか1に記載のハニカム構造体。 Any of claims 1 to 9 near the corners of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through holes constituting the through-hole and / or small-capacity through hole group constituting the large-capacity through hole group is formed by the curve the honeycomb structure according to 1.
  11. 隣り合う大容積貫通孔群を構成する貫通孔の長手方向に垂直な断面における重心間距離と、隣り合う小容積貫通孔群を構成する貫通孔の前記断面における重心間距離とが等しい請求項1〜10に記載のハニカム構造体。 A distance between the centers of gravity in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the through holes constituting the large-capacity through hole group adjacent, claims and distance between the centers of gravity in the cross-section is equal to the through holes constituting the small-capacity through hole group adjacent 1 the honeycomb structure according to 10.
  12. 請求項1〜11のいずれか1に記載のハニカム構造体がシール材層を介して複数個組み合わされてなるハニカムブロックの外周面に、前記ハニカム構造体よりも気体を通過させにくい材質からなるシール材層が形成されてなるハニカム構造体。 The outer peripheral surface of the honeycomb block the honeycomb structure formed by combining a plurality through a sealing material layer according to any one of claims 1 to 11, the seal comprising a hard material that is passed through the gas than the honeycomb structure honeycomb structure wood layer formed.
  13. 車両の排気ガス浄化装置に使用される請求項1〜12のいずれか1に記載のハニカム構造体。 The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 12 for use in an exhaust gas purifying device for a vehicle.
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