JP2008093664A - Manufacturing method of honeycomb structure - Google Patents

Manufacturing method of honeycomb structure Download PDF

Info

Publication number
JP2008093664A
JP2008093664A JP2008003979A JP2008003979A JP2008093664A JP 2008093664 A JP2008093664 A JP 2008093664A JP 2008003979 A JP2008003979 A JP 2008003979A JP 2008003979 A JP2008003979 A JP 2008003979A JP 2008093664 A JP2008093664 A JP 2008093664A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
honeycomb
groove
manufacturing
honeycomb structure
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008003979A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mikio Makino
幹生 牧野
Takashi Aoki
崇志 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP2008003979A priority Critical patent/JP2008093664A/en
Publication of JP2008093664A publication Critical patent/JP2008093664A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a honeycomb structure capable of acquiring required cleaning performance by remaining a decrease in a catalyst volume to a minimum while securing a space for disposing a sensor. <P>SOLUTION: The method comprising the steps of: forming a plastic clay including a ceramic and/or a metal as principal components into a honeycomb formed article; drying and calcinating the honeycomb formed article; and thereafter cutting the dividing wall of an obtained honeycomb calcinated article in the cutting direction oblique to a main face of the dividing wall to provide at least one of a groove, a hole, and a bordering on the honeycomb calcinated article. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハニカム構造体の製造方法に関する。より詳しくは、ハニカム構造体の一部にセンサー等を挿入可能なハニカム構造体を製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a honeycomb structure. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a honeycomb structure in which a sensor or the like can be inserted into a part of the honeycomb structure.

排気ガス規制の強化に伴い、触媒を担持したハニカム構造体にあっても、排ガス浄化性能を向上させる試みが種々行われているが、規制の対象となる有害物質の多くは、運転開始直後の触媒温度が低い状態で多量に排出される。   With the strengthening of exhaust gas regulations, various attempts have been made to improve exhaust gas purification performance even in the honeycomb structure carrying a catalyst, but most of the harmful substances subject to regulation are immediately after the start of operation. A large amount of catalyst is discharged at a low catalyst temperature.

このため、近年では、触媒を担持したハニカム構造体を、エキゾートマニホールド(以下、「エキマニ」と省略することがある。)直下に搭載して、高温の排ガスで触媒を直ちに活性化することにより、エンジンの始動直後に排出される有害物質を低減するコンバーターシステムの実用化が開始されている。   For this reason, in recent years, a honeycomb structure carrying a catalyst is mounted immediately below an exhaust manifold (hereinafter sometimes referred to as “exhaust manifold”), and the catalyst is immediately activated by high-temperature exhaust gas. A converter system that reduces harmful substances discharged immediately after the engine is started has been put into practical use.

一方、触媒を担持させたハニカム構造体にあっては、浄化手段として搭載した後に、その浄化性能をモニタリングすることにより、浄化性能の劣化状況を見定めることも、有害物質の排出を低減する上で極めて重要であり、通常、ハニカム構造体の前後に2つの酸素センサーを配置してモニタリングすることが行われている。   On the other hand, in a honeycomb structure carrying a catalyst, after mounting as a purification means, monitoring the purification performance to determine the deterioration status of the purification performance also reduces the emission of harmful substances. It is extremely important, and usually two oxygen sensors are arranged before and after the honeycomb structure for monitoring.

しかし、ハニカム構造体及びセンサーを、エキマニ直下に搭載する場合には、ハニカム構造体やセンサーを配設するためのスペースが狭く、センサーのスペースを確保するために、ハニカム構造体を大幅に縮小化せざる負えず、触媒容量の大幅な低減により意図した浄化性能が得られないという問題があった。   However, when the honeycomb structure and sensor are mounted directly under the exhaust manifold, the space for arranging the honeycomb structure and sensor is narrow, and the honeycomb structure is greatly reduced in order to secure the sensor space. Inevitably, there was a problem that the intended purification performance could not be obtained due to a significant reduction in the catalyst capacity.

本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、センサーの配設スペースを確保しながらも、触媒容量の低減を最小限にとどめて、所望の浄化性能が得られるハニカム構造体の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to achieve a desired purification while minimizing the reduction in catalyst capacity while securing the sensor installation space. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a honeycomb structure capable of obtaining performance.

本発明者は、上述の目的を達成するため各種検討したところ、まず、ハニカム構造体の隔壁の一部を切削して、溝、穴又は縁取りを設けることにより、センサー挿入領域を確保するという知見に至った。   The present inventor has made various studies to achieve the above-described object. First, the knowledge that a sensor insertion region is ensured by cutting a part of the partition walls of the honeycomb structure and providing grooves, holes, or edges. It came to.

ところが、実際にハニカム構造体の隔壁の一部を、隔壁の側面に対して垂直方向から切削してみたところ、隔壁が極めて薄いこともあって(現在、0.1〜0.2mm程度の薄壁のものを主流とし、中には、0.1mm未満の薄壁のものも用いられている。)、隔壁の破損により所望の部分に所望の形状の溝等を設けることができず、触媒容量の低減を抑制できないばかりか、場合によっては構造体全体の破損に至ることすらあった。   However, when a part of the partition walls of the honeycomb structure was actually cut from the direction perpendicular to the side surfaces of the partition walls, the partition walls were sometimes extremely thin (currently a thickness of about 0.1 to 0.2 mm). Walls are mainly used, and thin walls with a thickness of less than 0.1 mm are also used.) Due to breakage of the partition walls, grooves having a desired shape cannot be provided in desired parts, and the catalyst In addition to being unable to suppress the reduction in capacity, in some cases, even the entire structure was damaged.

そこで、本発明者は、溝等の形成の仕方について更に検討を重ねたところ、隔壁の主要面に対して斜め方向から切削することにより、このような問題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。   Therefore, the present inventor has further studied how to form grooves and the like, and found that such a problem can be solved by cutting the main surface of the partition wall from an oblique direction. It came to complete.

即ち、本発明によれば、セラミックス及び/又は金属を主成分とする坏土を成形してハニカム状成形体を得、このハニカム状成形体を乾燥、焼成した後、得られたハニカム状焼成体の隔壁を、隔壁の主要面に対して斜めの切削進行方向で切削して、溝、穴又は縁取りの少なくとも1種をセンサー挿入領域として、ハニカム状焼成体に設けることを特徴とするハニカム構造体の製造方法が提供される。   That is, according to the present invention, a honeycomb-shaped formed body is obtained by molding a clay mainly composed of ceramics and / or metal, and the honeycomb-shaped formed body is dried and fired, and then the obtained honeycomb-shaped fired body is obtained. The honeycomb structure is provided in the honeycomb-shaped fired body by cutting at least one of grooves, holes, or edging as a sensor insertion region by cutting the partition walls in an oblique cutting direction with respect to the main surface of the partition walls. A manufacturing method is provided.

ここに、「隔壁の主要面」とは、隔壁の各面のうち、最も面積の大きな面をいい、通常、排ガス流路に面する隔壁面が該当する。   Here, the “main surface of the partition wall” means a surface having the largest area among the surfaces of the partition wall, and usually corresponds to a partition wall surface facing the exhaust gas flow path.

また、隔壁の主要面が曲面の場合における隔壁の主要面と切削進行方向との関係は、まず、該当する隔壁のハニカム構造体径方向の断面形状における外周曲線について、切削箇所を接点とした接線を想定し、次いで、この接線を含んでハニカム構造体の軸方向に延びる当該隔壁に1の線上で接する面を想定し、この面との関係で切削進行方向が規定されるものとする。   In addition, when the main surface of the partition wall is a curved surface, the relationship between the main surface of the partition wall and the cutting progress direction is as follows. Then, a surface that contacts the partition wall extending in the axial direction of the honeycomb structure including the tangent line on one line is assumed, and the cutting progress direction is defined in relation to this surface.

本発明においては、ハニカム状焼成体の隔壁を、隔壁の主要面に対し、切削進行方向が15〜75°となる角度で切削することが好ましく、25〜65°となる角度で切削することがより好ましい。   In the present invention, it is preferable to cut the partition walls of the honeycomb fired body at an angle of 15 to 75 ° with respect to the main surface of the partition walls, and an angle of 25 to 65 °. More preferred.

また、本発明においては、溝又は穴を、これらのセル開口端面における投影面積が、センサーの同投影面積に対し、2倍以上となる領域で設けることが好ましい。但し、当該溝又は穴は、これらのセル開口端面における投影面積が、セル開口端面の全面積に対し、40%(面積%)以下となる領域で設けられることが好ましく、更にハニカム状焼成体の全体積に対し、0.5〜20%(体積%)となる領域で設けられることがより好ましい。また、溝又は穴は、ハニカム状焼成体の中心軸を経由させて設けられることが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable to provide a groove | channel or a hole in the area | region where the projection area in these cell opening end faces becomes 2 times or more with respect to the same projection area of a sensor. However, the groove or hole is preferably provided in a region where the projected area on the cell opening end face is 40% (area%) or less with respect to the total area of the cell opening end face. More preferably, it is provided in an area of 0.5 to 20% (volume%) with respect to the total volume. The groove or hole is preferably provided via the central axis of the honeycomb fired body.

また、縁取りは、ハニカム状焼成体の全体積に対し、0.2〜30%(体積%)となる領域で設けられることが好ましい。   Moreover, it is preferable that bordering is provided in the area | region used as 0.2-30% (volume%) with respect to the whole volume of a honeycomb-shaped sintered body.

ここで、「セル開口端面における投影面積」とは、溝又は穴を形成する前のハニカム状焼成体におけるセル開口端面に、溝又は穴を、当該セル開口端面に対して垂直方向で投射した際の投影面積を意味する。また、「ハニカム状焼成体の全体積」とは、セル及び細孔が占める空間をも含めたハニカム状焼成体の全体積を意味し、溝、穴、又は縁取りの体積は、切削前のハニカム状焼成体の全体積から切削によりこれらを形成した後のハニカム状焼成体の全体積を引いた体積を意味する。   Here, the “projected area on the cell opening end face” means that the groove or hole is projected in a direction perpendicular to the cell opening end face on the cell opening end face in the honeycomb fired body before forming the groove or hole. Means the projected area. Further, the “total volume of the honeycomb-shaped fired body” means the total volume of the honeycomb-shaped fired body including the space occupied by the cells and the pores, and the volume of the groove, hole, or border is the honeycomb before cutting. It means the volume obtained by subtracting the entire volume of the honeycomb-like fired body after forming these by cutting from the overall volume of the shaped fired body.

本発明のハニカム構造体の製造方法は、上記のように、ハニカム状焼成体の隔壁の一部を切削して、溝、穴又は縁取りの少なくとも1種を設けるため、センサーとともにエキマニ直下に搭載した場合であっても、センサーを適切な位置に配設しながら、触媒容量の低減を最小限にとどめて、所望の浄化性能を発揮するハニカム構造体を得ることができる。   In the method for manufacturing a honeycomb structured body of the present invention, as described above, a part of the partition walls of the honeycomb fired body is cut to provide at least one of a groove, a hole, and an edge, so that the honeycomb structure is mounted directly below the exhaust manifold together with the sensor. Even in this case, it is possible to obtain a honeycomb structure that exhibits desired purification performance while minimizing the reduction in catalyst capacity while disposing the sensor at an appropriate position.

また、本発明のハニカム構造体の製造方法は、ハニカム状焼成体の隔壁を、隔壁の主要面に対して斜めの切削進行方向で切削するため、切削の際の応力が緩和され、隔壁の破損を生じることなく所望の形状の溝、穴又は縁取りを形成することができる。従って、特に、厚さ0.01〜0.30mmであるハニカム構造体を製造する際に好ましく適用することができる。   Further, the honeycomb structure manufacturing method of the present invention cuts the partition walls of the honeycomb-shaped fired body in the cutting progress direction oblique to the main surface of the partition walls, so that the stress during the cutting is relieved and the partition wall breaks. It is possible to form a groove, a hole, or an edge having a desired shape without generating the above. Therefore, it can be preferably applied particularly when a honeycomb structure having a thickness of 0.01 to 0.30 mm is manufactured.

また、本発明のハニカム構造体の製造方法は、上記のように切削された溝又は縁取りが、セル開口端面に設けられていることが好ましい。   In the method for manufacturing a honeycomb structured body of the present invention, it is preferable that the groove or the edge cut as described above is provided on the cell opening end face.

以上、本発明によれば、センサーの配設スペースを確保しながらも、触媒容量の低減を最小限にとどめて、所望の浄化性能を得られるハニカム構造体の製造方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a honeycomb structure capable of obtaining a desired purification performance while minimizing a reduction in catalyst capacity while securing a sensor installation space.

以下、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
本発明のハニカム構造体の製造方法では、まず、セラミックス及び/又は金属を主成分とする坏土を成形してハニカム状の成形体を得る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.
In the method for manufacturing a honeycomb structured body of the present invention, first, a clay-based body mainly composed of ceramics and / or metal is formed to obtain a honeycomb-shaped formed body.

坏土の主成分であるセラミックスとしては、例えば、ケイ素、チタン、ジルコニウム、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、アルミナ、ジルコニア、ムライト、コージェライト化原料、チタン酸アルミニウム、及びサイアロンよりなる群から選ばれる少なくとも1種を挙げることができる。また、坏土の主成分である金属としては、例えば、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、及びケイ素よりなる群から選ばれる少なくとも1種を挙げることができる。なお、これらセラミックス及び金属は、1種単独で又は2種以上組合せて用いることができる。   Examples of ceramics that are the main component of clay include silicon, titanium, zirconium, silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, zirconium carbide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, alumina, zirconia, mullite, and cordierite forming raw materials. , At least one selected from the group consisting of aluminum titanate and sialon. Examples of the metal that is the main component of the clay include at least one selected from the group consisting of copper, aluminum, iron, nickel, and silicon. In addition, these ceramics and metals can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

坏土は、必要に応じてセラミックス及び金属以外の成分を含んでもよく、例えば、バインダー、結晶成長助剤、分散剤、又は造孔剤等を含有させることができる。バインダーとしては、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、又はポリビニルアルコール等を挙げることができ、結晶成長助剤としては、例えば、マグネシア、シリカ、イットリア、又は酸化鉄等を挙げることができる。また、分散剤としては、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、又はポリアルコール等を挙げることができ、造孔剤としては、例えば、グラファイト、小麦粉、澱粉、フェノール樹脂、又はポリエチレンテレフタレート等を挙げることができる。   The clay may contain components other than ceramics and metals as necessary, and may contain, for example, a binder, a crystal growth aid, a dispersant, or a pore-forming agent. Examples of the binder include hydroxypropylmethylcellulose, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, and polyvinyl alcohol. Examples of the crystal growth aid include magnesia, silica, yttria, and iron oxide. . Examples of the dispersant include ethylene glycol, dextrin, fatty acid soap, or polyalcohol. Examples of the pore-forming agent include graphite, wheat flour, starch, phenol resin, or polyethylene terephthalate. be able to.

なお、坏土は、セラミックス及び/又は金属を主成分とする原料に、水を所定量混合し、必要に応じてバインダー等を添加した後、通常の方法で混練して得ることができる。   The clay can be obtained by mixing a predetermined amount of water with a raw material containing ceramics and / or metal as a main component, adding a binder or the like as necessary, and then kneading by a usual method.

本発明の製造方法においては、坏土を成形する方法について特に制限はないが、量産性に優れる点で、押出成形が好ましく、例えば、ラム式押出し成形装置、2軸スクリュー式連続押出成形装置等の押出成形装置を用いて、所望のパターンを有する金型から、押出成形することが好ましい。   In the production method of the present invention, there is no particular limitation on the method for molding the clay, but extrusion molding is preferable in terms of excellent mass productivity. For example, a ram type extrusion molding device, a biaxial screw type continuous extrusion molding device, etc. It is preferable to perform extrusion molding from a mold having a desired pattern using the above extrusion molding apparatus.

また、本発明においては、ハニカム状成形体の隔壁の厚さについて特に制限はなく、近年、圧力損失、及び熱容量の低減等の要請から製造されている薄い隔壁のハニカム構造体についても適応可能である。具体的には、隔壁厚さを、0.01〜0.30mmとすることができる。   In the present invention, the thickness of the partition wall of the honeycomb-shaped formed body is not particularly limited, and it can be applied to a honeycomb structure having a thin partition wall which has been manufactured in recent years due to demands for pressure loss and reduction of heat capacity. is there. Specifically, the partition wall thickness can be set to 0.01 to 0.30 mm.

ハニカム状成形体の隔壁により形成されるセルとしては、例えば、断面形状が円形、楕円形、長円形、四角形、八角形、又は左右非対称な異形形状のものを挙げることができる。また、隔壁により形成されるセルのセル密度は、得られるハニカム構造体の強度及び有効GSA(幾何学的表面積)、更にはガスが流れる場合の圧力損失を考慮して、6〜2000セル/平方インチ(0.9〜311セル/cm)が好ましく、50〜400セル/平方インチ(7.8〜62セル/cm)がより好ましい。 Examples of the cells formed by the partition walls of the honeycomb-shaped formed body include, for example, those having a circular, elliptical, oval, quadrangular, octagonal, or left-right asymmetrical irregular shape. In addition, the cell density of the cells formed by the partition walls is 6 to 2000 cells / square in consideration of the strength and effective GSA (geometric surface area) of the obtained honeycomb structure and the pressure loss when the gas flows. Inch (0.9 to 311 cells / cm 2 ) is preferable, and 50 to 400 cells / square inch (7.8 to 62 cells / cm 2 ) is more preferable.

また、ハニカム状成形体の形状は、目的に応じて適宜好ましい形状とすればよく、例えば、径方向の断面形状が、三角形、長方形、正方形、菱形、台形、楕円、円形、トラックサークル形状、半楕円形、又は半円形等のものを挙げることができる。   In addition, the shape of the honeycomb-shaped formed body may be a preferable shape according to the purpose. For example, the cross-sectional shape in the radial direction may be a triangle, a rectangle, a square, a rhombus, a trapezoid, an ellipse, a circle, a track circle, An elliptical shape or a semicircular shape can be used.

本発明のハニカム構造体の製造方法は、次いで、ハニカム状成形体を乾燥、焼成した後、得られたハニカム状焼成体の隔壁を、隔壁の主要面に対して斜めの切削進行方向で切削して、溝、穴又は縁取りの少なくとも1種を設ける。   In the method for manufacturing a honeycomb structured body of the present invention, the honeycomb formed body is then dried and fired, and then the partition walls of the obtained honeycomb fired body are cut in a cutting progress direction oblique to the main surface of the partition walls. And providing at least one kind of groove, hole or border.

ハニカム状成形体の乾燥方法については特に制限はなく、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、又は凍結乾燥等を挙げることができ、中でも、誘電乾燥、マイクロ波又は熱風乾燥を単独で又は組合せて行うことが好ましい。また、焼成条件については、用いる材料の種類により適宜所望の条件を選択すればよい。   There is no particular limitation on the drying method of the honeycomb-shaped formed body, and examples thereof include hot air drying, microwave drying, dielectric drying, reduced pressure drying, vacuum drying, freeze drying and the like. Among them, dielectric drying, microwave or It is preferable to perform hot air drying alone or in combination. Moreover, what is necessary is just to select desired conditions suitably according to the kind of material to be used about baking conditions.

本発明において、隔壁の切削は、切削進行方向を隔壁の主要面に対して斜めとして行えばよいが、切削進行方向が、隔壁の主要面に対し15〜75°となる角度で切削することが好ましく、25〜65°となる角度で切削することがより好ましい。   In the present invention, the partition wall may be cut with the cutting progress direction oblique to the main surface of the partition wall, but the cutting progress direction may be cut at an angle of 15 to 75 ° with respect to the main surface of the partition wall. It is preferable to cut at an angle of 25 to 65 °.

この範囲の角度となる切削進行方向で切削すれば、図1に示すように、切削の際に生じるせん断力18が略均等に分散されるため、薄い隔壁2で構成されるハニカム状焼成体41であっても、切削の際に隔壁2にせん断破損を生じることなく所望の溝10等を形成することができる。   If cutting is performed in the cutting progress direction that is an angle in this range, as shown in FIG. 1, the shearing force 18 generated during the cutting is substantially evenly distributed. Even so, the desired groove 10 or the like can be formed without causing shear damage to the partition wall 2 during cutting.

隔壁の主要面に対する切削進行方向の角度は、図2(a)(b)に示すように、切削進行方向Xを、水平方向、即ちハニカム状焼成体41の軸方向Yに対して垂直の角度としながら、隔壁2の主要面3に対しては、垂直方向以外の角度としたものでもよく、図3(a)(b)に示すように、切削進行方向Xを、ハニカム状焼成体41の軸方向Yに対して垂直以外の角度とすることにより、当該軸方向Yと同方向に延びる隔壁の主要面3に対しても、垂直方向以外の角度としたものでもよい。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the angle of the cutting progress direction with respect to the main surface of the partition wall is an angle perpendicular to the horizontal direction, that is, the axial direction Y of the honeycomb fired body 41. However, the main surface 3 of the partition wall 2 may have an angle other than the vertical direction. As shown in FIGS. By setting an angle other than perpendicular to the axial direction Y, the main surface 3 of the partition wall extending in the same direction as the axial direction Y may have an angle other than the perpendicular direction.

本発明において、溝、穴又は縁取りの大きさは、センサーが適切に設置できる範囲とすることは勿論であるが、得られるハニカム構造体について、無駄な触媒担持面積の減少による浄化性能の低下や、センサーの設置の際に著しい圧力損失の増大を生じない範囲とすることが好ましい。   In the present invention, the size of the groove, hole, or rim is not limited to a range in which the sensor can be appropriately installed, but the honeycomb structure obtained has a reduction in purification performance due to a reduction in useless catalyst supporting area. It is preferable to set the pressure range so that no significant increase in pressure loss occurs during sensor installation.

具体的には、溝又は穴を、これらのセル開口端面における投影面積が、センサーの同投影面積に対し、2倍以上となる領域で設けることが好ましく、3倍以上となる領域で設けることがより好ましい。図4(b)に示すように、溝10又は穴(図示せず)を、当該投影面積となる領域で設ければ、図4(a)に示す溝10等のセル開口端面における投影面積がセンサーの同投影面積に対し、2倍未満となる領域で設ける場合と異なり、センサー5の存在により排ガス20の流れが妨げられる領域16を大幅に減少することができる。従って、著しい圧力損失の増大を招くことなく、センサーを設置することができる。   Specifically, the groove or hole is preferably provided in a region where the projected area on the cell opening end face is twice or more the same projected area of the sensor, and preferably provided in a region where the projected area is 3 times or more. More preferred. As shown in FIG. 4B, if a groove 10 or a hole (not shown) is provided in a region having the projected area, the projected area on the cell opening end face of the groove 10 shown in FIG. Unlike the case where the sensor is provided in a region that is less than twice the same projected area of the sensor, the region 16 in which the flow of the exhaust gas 20 is hindered by the presence of the sensor 5 can be significantly reduced. Therefore, the sensor can be installed without causing a significant increase in pressure loss.

但し、本発明においては、当該溝又は穴を、これらのセル開口端面における投影面積が、セル開口端面の全面積に対し、40%(面積%)以下となる領域で設けることが好ましい。
図5に示すように、当該投影面に対応するハニカム構造体の部位19では、流路が他の部位より短くなる結果、流路抵抗が小さくなり、当該部位19に排ガス20が集中し易くなる。このため、溝10又は穴(図示せず)のセル開口端面における投影面積が上記より大きいと、ガス流速分布の不均一化による浄化性能の低下、及び耐熱衝撃性の低下が著しくなる。
However, in the present invention, it is preferable to provide the groove or hole in a region where the projected area of these cell opening end faces is 40% (area%) or less with respect to the total area of the cell opening end faces.
As shown in FIG. 5, in the portion 19 of the honeycomb structure corresponding to the projection plane, the flow path is shorter than the other portions, and as a result, the flow passage resistance is reduced, and the exhaust gas 20 tends to concentrate on the portion 19. . For this reason, if the projected area at the cell opening end face of the groove 10 or hole (not shown) is larger than the above, the purification performance and the thermal shock resistance are significantly reduced due to the non-uniform gas flow velocity distribution.

本発明においては、当該溝又は穴は、更にハニカム状焼成体の全体積に対し、0.5〜20%(体積%)となる領域で設けることが好ましく、0.5〜10%(体積%)となる領域で設けることがより好ましい。溝又は穴を設けた領域が、この範囲であれば、必要な触媒容量を確保することができるため、所望の浄化性能を維持することができる。   In the present invention, the groove or hole is preferably provided in a region of 0.5 to 20% (volume%) with respect to the total volume of the honeycomb fired body, and preferably 0.5 to 10% (volume%). It is more preferable to provide in the area | region which becomes. If the area | region which provided the groove | channel or the hole is this range, since required catalyst capacity | capacitance can be ensured, desired purification performance can be maintained.

一方、縁取りについては、溝又は穴と同様の点で、ハニカム状焼成体の全体積に対し、0.2〜30%(体積%)となる領域で設けることが好ましく、0.2〜15%(体積%)となる領域で設けることがより好ましい。   On the other hand, the border is preferably provided in a region that is 0.2 to 30% (volume%) with respect to the total volume of the honeycomb fired body in the same point as the groove or hole, and is 0.2 to 15%. It is more preferable to provide in a region where (volume%).

本発明において、溝、穴又は縁取りの形状又は位置は、不要な触媒担持面積の減少を防止し、センサーの正確な検出を可能とする観点から、センサーの形状及び設置位置等を考慮して設けることが好ましい。   In the present invention, the shape or position of the groove, hole or rim is provided in consideration of the shape and installation position of the sensor from the viewpoint of preventing unnecessary reduction of the catalyst carrying area and enabling accurate detection of the sensor. It is preferable.

例えば、溝又は穴の形状については、センサーが円柱形状に近似した形状の場合であれば、図7に示すように、センサー5の形状に対応する円柱形状の穴1を設けたり、図6(a)(b)(c)、図8及び図9に示すように、センサー5の形状の半円柱形状部分に対応する半円柱形状の溝10を設けることが、不要な触媒担持面積の減少を防止する点で好ましい。   For example, regarding the shape of the groove or hole, if the sensor has a shape approximate to a cylindrical shape, a cylindrical hole 1 corresponding to the shape of the sensor 5 is provided as shown in FIG. a) (b) (c) As shown in FIG. 8 and FIG. 9, provision of a semi-cylindrical groove 10 corresponding to the semi-cylindrical portion of the sensor 5 reduces unnecessary catalyst loading area. It is preferable in terms of prevention.

また、穴の形状は、ハニカム構造体の耐熱衝撃性の低下を抑制する点で、円柱形状、楕円柱形状、又は半楕円柱形状が好ましい。また、溝の形状も、同様の点で、半円柱形状、半楕円柱形状、又は半船底形状が好ましく、中でも、溝を形成する際に、作業が容易かつ隔壁の破壊がないことに加え、ハニカム構造体の耐熱衝撃性の低下を大幅に抑えられる点で、半船底形状が好ましい。   Further, the shape of the hole is preferably a cylindrical shape, an elliptical column shape, or a semi-elliptical column shape from the viewpoint of suppressing a decrease in thermal shock resistance of the honeycomb structure. In addition, the shape of the groove is also preferably a semi-cylindrical shape, a semi-elliptical column shape, or a half-bottom shape, in particular, when forming the groove, in addition to easy work and no breakage of the partition wall, The half-bottom shape is preferable in that a decrease in thermal shock resistance of the honeycomb structure can be significantly suppressed.

また、半船底形状等の溝を設ける場合には、図10(b)に示すように、当該溝10が、溝10の外周側面14における開口部15において、当該開口部15の曲線部分10aの曲率半径(R1)を以下に示す条件式(1)の範囲とすることが、やはりハニカム構造体の耐熱衝撃性の低下を大幅に抑えられる点で好ましい。   When a groove having a half ship bottom shape or the like is provided, as shown in FIG. 10B, the groove 10 is formed in the opening 15 in the outer peripheral side surface 14 of the groove 10. It is preferable that the radius of curvature (R1) is within the range of the conditional expression (1) shown below because the decrease in thermal shock resistance of the honeycomb structure can be significantly suppressed.

Figure 2008093664
Figure 2008093664

「上記条件式(1)中、Lは、溝の幅を意味する。」   “In the above conditional expression (1), L means the width of the groove.”

同様に、図10(c)に示すように、半船底形状の溝10を設ける場合には、当該溝10が、溝の最底部10cを含むハニカム構造体軸方向Yにおける断面形状において、当該断面形状の曲線部分10bの曲率半径(R2)が、下記条件式(2)の範囲とすることが好ましい。   Similarly, as shown in FIG. 10 (c), when the semi-bottom-bottomed groove 10 is provided, the groove 10 has a cross-section in the cross-sectional shape in the honeycomb structure axial direction Y including the bottommost portion 10c of the groove. The radius of curvature (R2) of the curved portion 10b of the shape is preferably in the range of the following conditional expression (2).

Figure 2008093664
Figure 2008093664

「上記条件式(2)中、dは、溝のハニカム構造体軸方向Yにおける深さを意味する。」   “In the above conditional expression (2), d means the depth of the groove in the axial direction Y of the honeycomb structure.”

一方、溝又は穴の位置としては、センサーの感知部を、排ガスの流量の最も多いハニカム構造体の中心軸近傍に位置させることが正確な測定を行う上で好ましいため、例えば、図11に示すように、ハニカム状焼成体41の中心軸Zを経由させて設けることが好ましい。   On the other hand, as the position of the groove or hole, since it is preferable for accurate measurement to place the sensing part of the sensor near the central axis of the honeycomb structure having the largest flow rate of exhaust gas, for example, as shown in FIG. Thus, it is preferable to provide via the central axis Z of the honeycomb fired body 41.

また、縁取りの形状としては、図12に示すように、ハニカム状焼成体41のセル開口端面8から外周側面14にかけて平面(斜面)を形成するもの、図13に示すように、ハニカム状焼成体41のセル開口端面8から外周側面14にかけて凹曲面が形成されるものが、ハニカム構造体51の耐熱衝撃性の低下を大幅に抑えられる点で好ましい。   Further, as the shape of the edging, as shown in FIG. 12, a plane (slope) is formed from the cell opening end face 8 to the outer peripheral side surface 14 of the honeycomb fired body 41, as shown in FIG. It is preferable that the concave curved surface is formed from the cell opening end surface 8 to the outer peripheral side surface 41 of 41 because the decrease in the thermal shock resistance of the honeycomb structure 51 can be significantly suppressed.

なお、これらの縁取りを設けたハニカム構造体は、例えば、図14に示すように、複数のハニカム構造体51、52を、各縁取り11、12を対向させて配設することにより、センサー5の配設領域を確保することができる。   In addition, in the honeycomb structure provided with these borders, for example, as shown in FIG. 14, a plurality of honeycomb structures 51 and 52 are arranged so that the borders 11 and 12 face each other. An arrangement | positioning area | region can be ensured.

本発明において、溝、穴又は縁取りを形成する方法としては、切削等により溝等を形成する際に、隔壁への応力が小さく、かつ容易に溝等を形成できるものが好ましい。具体的には、溝又は縁取りの場合はグラインダー、穴の場合はドリル等を用いればよく、その他、エンドミル等のフライスを用いてもよい。   In the present invention, as a method for forming the groove, hole or edging, it is preferable that the groove or the like is formed by cutting or the like so that the stress on the partition wall is small and the groove or the like can be easily formed. Specifically, in the case of a groove or edging, a grinder may be used, and in the case of a hole, a drill or the like may be used. In addition, a mill such as an end mill may be used.

本発明のハニカム構造体の製造方法は、以上説明した通りであるが、当該製造方法は、ディーゼルパティキュレートフィルター(DPF)等のハニカムフィルターを製造する際に適用してもよいが、特に、薄壁化が求められる触媒担体としてのハニカム構造体について好ましく適用することができる。   The manufacturing method of the honeycomb structure of the present invention is as described above. The manufacturing method may be applied when manufacturing a honeycomb filter such as a diesel particulate filter (DPF). The present invention can be preferably applied to a honeycomb structure as a catalyst carrier that requires walling.

本発明において、溝を設けた一の実施形態を模式的に示す模式図であり、切削進行方向とせん断力との関係を説明するものである。In this invention, it is a schematic diagram which shows typically one Embodiment provided with the groove | channel, and demonstrates the relationship between a cutting progress direction and a shear force. 本発明において、穴を設けた一の実施形態を模式的に示す説明図であり、(a)は上面図であり、(b)は側面図である。In this invention, it is explanatory drawing which shows typically one Embodiment provided with the hole, (a) is a top view, (b) is a side view. 本発明において、穴を設けた他の一の実施形態を模式的に示す説明図であり、(a)は上面図であり、(b)は側面図である。In this invention, it is explanatory drawing which shows typically another embodiment provided with the hole, (a) is a top view, (b) is a side view. 本発明において、溝のセル開口端面における投影面積と、センサーの同面積との関係を説明するものであり、(a)は溝のセル開口端面における投影面積がセンサーの同面積に対し、2倍未満となる例を示し、(b)は2倍以上となる例を示す。In the present invention, the relationship between the projected area at the cell opening end face of the groove and the same area of the sensor will be described. (A) The projected area at the cell opening end face of the groove is twice the same area of the sensor. (B) shows an example that becomes twice or more. 本発明において、溝を設けた実施形態を模式的に示す側面図であり、溝のセル開口端面における投影面積と、排ガスの流れとの関係を説明するものである。In this invention, it is a side view which shows typically embodiment which provided the groove | channel, and demonstrates the relationship between the projection area in the cell opening end surface of a groove | channel, and the flow of exhaust gas. 本発明において、溝を設けた一の実施形態を模式的に示す説明図であり、(a)は上面図であり、(b)は側面図であり、(c)は正面図である。In this invention, it is explanatory drawing which shows typically one Embodiment provided with the groove | channel, (a) is a top view, (b) is a side view, (c) is a front view. 本発明により製造した穴を設けたハニカム構造体を、コンバーターシステムに設置した一の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one example which installed the honeycomb structure provided with the hole manufactured by this invention in the converter system. 本発明により製造した溝を設けたハニカム構造体を、コンバーターシステムに設置した他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example which installed the honeycomb structure provided with the groove | channel manufactured by this invention in the converter system. 本発明により製造した溝を設けたハニカム構造体を、コンバーターシステムに設置した更に他の例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing still another example in which a honeycomb structure provided with grooves manufactured according to the present invention is installed in a converter system. 本発明において、溝を設けた一の実施形態を模式的に示す説明図であり、(a)は斜視図であり、(b)は正面一部拡大図であり、(c)は(a)におけるX−X’断面の一部拡大図である。In this invention, it is explanatory drawing which shows typically one embodiment which provided the groove | channel, (a) is a perspective view, (b) is a partially expanded front view, (c) is (a). It is a partially expanded view of XX 'cross section in. 本発明において、穴をハニカム状焼成体の中心軸を経由させて設けた一の実施形態を模式的に示す説明図であり、(a)は上面図であり、(b)は側面図である。In this invention, it is explanatory drawing which shows typically one Embodiment which provided the hole via the central axis of the honeycomb-shaped fired body, (a) is a top view, (b) is a side view. . 本発明において、縁取りを設けた一の実施形態を模式的に示す説明図であり、(a)は上面図であり、(b)は側面図である。In this invention, it is explanatory drawing which shows typically one Embodiment provided with the edging, (a) is a top view, (b) is a side view. 本発明において、縁取りを設けた他の一の実施形態を模式的に示す側面図である。In the present invention, it is a side view schematically showing another embodiment provided with a border. 本発明により製造した縁取りを設けたハニカム構造体を、コンバーターシステムに設置した例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example which installed the honeycomb structure provided with the border manufactured by this invention in the converter system.

符号の説明Explanation of symbols

1…穴、2…隔壁、3…隔壁の主要面、5,6…センサー、8,9…セル開口端面、10…溝、10a…曲線部分、10b…曲線部分、10c…最底部、11,12…縁取り、14…外周側面、15…開口部、16…排ガスの流れが妨げられる領域、18…せん断力、19…投影面に対応するハニカム構造体の部位、20…排ガス、41,42…ハニカム状焼成体、51,52…ハニカム構造体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hole, 2 ... Partition, 3 ... Main surface of partition, 5, 6 ... Sensor, 8, 9 ... Cell opening end surface, 10 ... Groove, 10a ... Curve part, 10b ... Curve part, 10c ... Bottom part, 11, DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Edging, 14 ... Outer peripheral side surface, 15 ... Opening part, 16 ... Area | region where the flow of waste gas is prevented, 18 ... Shear force, 19 ... The site | part of the honeycomb structure corresponding to a projection surface, 20 ... Exhaust gas, 41, 42 ... Honeycomb fired bodies, 51, 52... Honeycomb structures.

Claims (9)

セラミックス及び/又は金属を主成分とする坏土を成形してハニカム状成形体を得、
該ハニカム状成形体を乾燥、焼成した後、
得られたハニカム状焼成体の隔壁を、該隔壁の主要面に対して斜めの切削進行方向で切削して、溝、穴又は縁取りの少なくとも1種をセンサー挿入領域として、ハニカム状焼成体に設けることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
Forming a kneaded clay mainly composed of ceramics and / or metal to obtain a honeycomb-shaped formed body;
After drying and firing the honeycomb formed body,
The partition walls of the obtained honeycomb-shaped fired body are cut in the cutting progress direction oblique to the main surface of the partition walls, and at least one of grooves, holes, or borders is provided in the honeycomb-shaped fired body as a sensor insertion region. A method for manufacturing a honeycomb structure, comprising:
前記ハニカム状焼成体の隔壁を、前記隔壁の主要面に対し、切削進行方向が15〜75°となる角度で切削する請求項1に記載のハニカム構造体の製造方法。   The method for manufacturing a honeycomb structure according to claim 1, wherein the partition walls of the honeycomb-shaped fired body are cut at an angle of 15 to 75 degrees with respect to a main surface of the partition walls. 前記溝又は前記穴を、これらのセル開口端面における投影面積が、センサーの同投影面積に対し、2倍以上となる領域で設ける請求項1又は2に記載のハニカム構造体の製造方法。   The method for manufacturing a honeycomb structured body according to claim 1 or 2, wherein the groove or the hole is provided in a region where a projected area at the end surface of the cell opening is twice or more than the projected area of the sensor. 前記溝又は前記穴を、これらのセル開口端面における投影面積が、該セル開口端面の全面積に対し、40%(面積%)以下となる領域で設ける請求項3に記載のハニカム構造体の製造方法。   The manufacturing of the honeycomb structure according to claim 3, wherein the groove or the hole is provided in a region in which a projected area on the cell opening end face is 40% (area%) or less with respect to a total area of the cell opening end face. Method. 前記溝又は前記穴を、前記ハニカム状焼成体の全体積に対し、0.5〜20%(体積%)の領域で設ける請求項1〜4の何れか一項に記載のハニカム構造体の製造方法。   The manufacturing of the honeycomb structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the groove or the hole is provided in a region of 0.5 to 20% (volume%) with respect to the total volume of the honeycomb-shaped fired body. Method. 前記溝又は前記穴を、前記ハニカム状焼成体の中心軸を経由させて設ける請求項1〜5の何れか一項に記載のハニカム構造体の製造方法。   The method for manufacturing a honeycomb structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the groove or the hole is provided via a central axis of the honeycomb fired body. 前記縁取りを、前記ハニカム状焼成体の全体積に対し、0.2〜30%(体積%)となる領域で設ける請求項1又は2に記載のハニカム構造体の製造方法。   The method for manufacturing a honeycomb structure according to claim 1 or 2, wherein the border is provided in a region that is 0.2 to 30% (volume%) with respect to the total volume of the honeycomb-shaped fired body. 該ハニカム状焼成体の隔壁が、厚さ0.01〜0.30mmである請求項1〜7の何れか一項に記載のハニカム構造体の製造方法。   The method for manufacturing a honeycomb structured body according to any one of claims 1 to 7, wherein the partition walls of the honeycomb fired body have a thickness of 0.01 to 0.30 mm. 前記溝又は前記縁取りが、セル開口端面に設けられている請求項1〜8のいずれか1項に記載のハニカム構造体の製造方法。   The method for manufacturing a honeycomb structured body according to any one of claims 1 to 8, wherein the groove or the edging is provided on a cell opening end face.
JP2008003979A 2008-01-11 2008-01-11 Manufacturing method of honeycomb structure Pending JP2008093664A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008003979A JP2008093664A (en) 2008-01-11 2008-01-11 Manufacturing method of honeycomb structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008003979A JP2008093664A (en) 2008-01-11 2008-01-11 Manufacturing method of honeycomb structure

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002028640A Division JP4102078B2 (en) 2002-02-05 2002-02-05 Manufacturing method of honeycomb structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008093664A true JP2008093664A (en) 2008-04-24

Family

ID=39377071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008003979A Pending JP2008093664A (en) 2008-01-11 2008-01-11 Manufacturing method of honeycomb structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008093664A (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61152962A (en) * 1984-12-25 1986-07-11 Nippon Denso Co Ltd Fuel injection device for internal-combustion engine with supercharger
JPS6412018A (en) * 1987-07-04 1989-01-17 Toyota Motor Corp Working method for air-fuel ratio sensor inserting hole in metal carrier catalyzer
WO2001037971A1 (en) * 1999-11-19 2001-05-31 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structural body

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61152962A (en) * 1984-12-25 1986-07-11 Nippon Denso Co Ltd Fuel injection device for internal-combustion engine with supercharger
JPS6412018A (en) * 1987-07-04 1989-01-17 Toyota Motor Corp Working method for air-fuel ratio sensor inserting hole in metal carrier catalyzer
WO2001037971A1 (en) * 1999-11-19 2001-05-31 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structural body

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5144075B2 (en) Honeycomb structure and manufacturing method thereof
JP5185616B2 (en) Honeycomb structure
JP6339463B2 (en) Honeycomb structure
EP2364764B1 (en) Exhaust gas purifying device and exhaust gas purifying method
JP2003277162A (en) Porous honeycomb structural body, application thereof and manufacturing method therefor
JP2017170385A (en) Honeycomb structure
JP6106997B2 (en) Ceramic honeycomb structure and manufacturing method thereof
JP6824770B2 (en) Honeycomb structure
JP2005125182A (en) Honeycomb structure, its manufacturing method and canning structure
JP5188436B2 (en) Honeycomb structure
JP4102078B2 (en) Manufacturing method of honeycomb structure
JP5730631B2 (en) Honeycomb structure
EP2641643A1 (en) Method for producing honeycomb structures
EP2942097B1 (en) Plugged honeycomb structure
EP2915791A2 (en) Honeycomb structure
JP2008093664A (en) Manufacturing method of honeycomb structure
JPWO2009035049A1 (en) Manufacturing method of honeycomb filter
EP2835166A1 (en) Honeycomb structure
EP2567745B1 (en) Honeycomb catalyst carrier
JP2010207708A (en) Honeycomb structure
JP5851745B2 (en) Honeycomb structure
US11904264B2 (en) Method for producing honeycomb structure
JP5816010B2 (en) Honeycomb structure
JP5816054B2 (en) Honeycomb structure
JP2012210610A (en) Plugged honeycomb structure

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110222

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110920