JP2015157730A - honeycomb structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a honeycomb structure that has good collection efficiency and suppresses an increase in pressure loss when ash is accumulated.SOLUTION: A honeycomb structure 100 comprises a honeycomb substrate 10 having partition walls 1 partitioning and forming a cell 2 extending an inflow end surface 11 to an outflow end surface 12, and sealing parts 25. The honeycomb structure 100 includes at least one set of cell groups 5 comprising three cells consisting of a both ends sealed cell 2b, an inlet cell 2a neighboring the both ends sealed cell 2b, and an outlet cell 2c neighboring the both ends sealed cell 2b. The partition wall 1 that partitions and forms the both ends sealed cell 2b has: a first common partition wall 1a which is a common partition wall 1 partitioning and forming both the inlet cell 2a and the both ends sealed cell 2b; and a second common partition wall 1b which is a common partition wall 1 partitioning and forming both the outlet cell 2c and the both ends sealed cell 2b. A first circulation hole 7 is formed at an outflow end surface 12 side end part of the first common partition wall 1a, and a second circulation hole 8 is formed at an inflow end surface 11 side end part of the second common partition wall 1b.

Description

本発明は、ハニカム構造体に関する。更に詳しくは、捕集効率が良好で、灰が溜まったときの圧力損失の増大が抑制されたハニカム構造体に関する。   The present invention relates to a honeycomb structure. More specifically, the present invention relates to a honeycomb structure having a good collection efficiency and suppressing an increase in pressure loss when ash is accumulated.

従来、各種エンジン等から排出される排ガスに含まれる微粒子(以下、PM(Particulate Matter)ともいう)を除去して排ガスを浄化するために、ハニカム構造のフィルタ(ハニカム構造体)を備える排ガス浄化装置が用いられている。ハニカム構造体は、ハニカム構造のハニカム基材と、このハニカム基材の所定のセルである入口セルの流出端面側の開口部及び残余のセルである出口セルの流入端面の開口部に配設された目封止部とを備えるものが知られている(例えば、特許文献1,2参照)。ハニカム基材は、具体的には、排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するものである。   Conventionally, an exhaust gas purification apparatus provided with a honeycomb structure filter (honeycomb structure) to purify exhaust gas by removing particulates (hereinafter also referred to as PM (Particulate Matter)) contained in exhaust gas discharged from various engines or the like Is used. The honeycomb structure is disposed in a honeycomb base material having a honeycomb structure, an opening portion on an outflow end face side of an inlet cell which is a predetermined cell of the honeycomb base material, and an opening portion on an inflow end face of an outlet cell which is a remaining cell. What is provided with the plugging part is known (for example, refer patent document 1, 2). Specifically, the honeycomb base material has porous partition walls that partition and form a plurality of cells serving as exhaust gas flow paths.

ハニカム構造体は、一方の端部である流入端部側から微粒子を含む排ガスを流入させると、隔壁で微粒子を濾過し、浄化されたガスを他方の端部である流出端部側から排出する。ハニカム構造体は、このようにして排ガスを浄化する。   In the honeycomb structure, when exhaust gas containing fine particles is introduced from the inflow end portion side which is one end portion, the fine particles are filtered by the partition walls, and the purified gas is discharged from the outflow end portion side which is the other end portion. . In this way, the honeycomb structure purifies the exhaust gas.

ハニカム構造体の入口セルに排ガスが流入すると、入口セルは流出端面側の開口部において目封止されているので、排ガスは、入口セルを区画形成する隔壁を透過して出口セル内に流入する。そして、出口セルは流入端面側の開口部において目封止されているので、浄化されたガスは、流出端面側の開口部から排出される。ハニカム構造体の内部に溜まったPMは、適当な間隔ごとに排ガスの温度を上昇させたり、電気ヒータ等で加熱したりすることにより燃焼されている。このようにして、ハニカム構造体の内部にPMが溜まりすぎないようにしている。   When exhaust gas flows into the inlet cell of the honeycomb structure, the inlet cell is plugged at the opening on the outflow end face side, so that the exhaust gas passes through the partition wall that defines the inlet cell and flows into the outlet cell. . And since the exit cell is plugged in the opening part at the inflow end face side, the purified gas is discharged from the opening part at the outflow end face side. The PM accumulated inside the honeycomb structure is burned by raising the temperature of the exhaust gas at appropriate intervals or heating it with an electric heater or the like. In this way, PM is prevented from accumulating too much inside the honeycomb structure.

また、ハニカム構造体としては、圧力損失の増大を防止するために、目封止部を、一方の端部または他方の端部のみに配設するものも報告されている(例えば、特許文献3,4参照)。   Moreover, as a honeycomb structure, in order to prevent an increase in pressure loss, a structure in which plugging portions are provided only at one end portion or the other end portion has been reported (for example, Patent Document 3). , 4).

特開昭49−38266号公報JP 49-38266 A 特開昭56−148607号公報JP 56-148607 A 特開2003−35126号公報JP 2003-35126 A 特開2004−108203号公報JP 2004-108203 A

しかしながら、特許文献1,2に記載のハニカム構造体は、セルの開口部の一方または他方が目封止されているため、圧力損失の増大が大きい。また、PM中に含まれる不燃分である灰(アッシュ)が溜まった場合に、溜まった灰はハニカム構造体から排出され難い。そのため、灰が溜まったときの圧力損失の増大も大きい。特許文献3に記載のハニカム構造体は、目封止部が配設されていないセルがあるため、特許文献1,2に記載のハニカム構造体に比べて、灰の堆積が少なく、圧力損失の増大も少ないが、PMの捕集効率が低い。特許文献4に記載のハニカム構造体は、特許文献3の場合と同様に、目封止部が配設されていないセルがあるため、圧力損失の増大が少ないが、特許文献1,2に記載のハニカム構造体に比べて、PMの捕集効率が低い。また、特許文献4に記載のハニカム構造体は、セルの流出端部側に目封止部が配設されているため、ハニカム構造体の流出端部に灰が堆積し易く、この部分の灰が排出され難い。そのため、堆積した灰を排出しないと、圧力損失が増大してしまう。一方で、灰を排出するには手間が掛かる。   However, the honeycomb structures described in Patent Documents 1 and 2 have a large increase in pressure loss because one or the other of the cell openings is plugged. Moreover, when the ash (ash) which is incombustible content contained in PM accumulates, the accumulated ash is hard to be discharged | emitted from a honeycomb structure. Therefore, the increase in pressure loss when ash accumulates is also large. Since the honeycomb structure described in Patent Document 3 has cells in which no plugging portions are disposed, ash accumulation is less than that of the honeycomb structures described in Patent Documents 1 and 2, and pressure loss is reduced. Although the increase is small, the PM collection efficiency is low. As in the case of Patent Document 3, the honeycomb structure described in Patent Document 4 has a cell in which no plugging portions are arranged, so that the increase in pressure loss is small. The PM collection efficiency is lower than that of the honeycomb structure. Further, in the honeycomb structure described in Patent Document 4, since the plugging portion is disposed on the outflow end portion side of the cell, ash is easily deposited on the outflow end portion of the honeycomb structure. Is difficult to be discharged. Therefore, the pressure loss increases unless the accumulated ash is discharged. On the other hand, it takes time to discharge ash.

このようなことから、捕集効率が良好で、灰が溜まったときの圧力損失の増大が抑制されたハニカム構造体の開発が切望されていた。   For these reasons, it has been desired to develop a honeycomb structure that has good collection efficiency and suppresses an increase in pressure loss when ash is accumulated.

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものである。その課題とするところは、捕集効率が良好で、灰が溜まったときの圧力損失の増大が抑制されたハニカム構造体を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art. An object of the present invention is to provide a honeycomb structure having good collection efficiency and suppressing increase in pressure loss when ash is accumulated.

本発明によれば、以下に示す、ハニカム構造体が提供される。   According to the present invention, the following honeycomb structure is provided.

[1] 流体の流路となり前記流体が流入する一方の端面である流入端面から前記流体が流出する他方の端面である流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を有するハニカム基材と、前記ハニカム基材の前記セルの開口部に配設される目封止部と、を備え、複数の前記セルが、流入端面側及び流出端面側の両方の開口部に前記目封止部が配設された両端目封止セルと、前記両端目封止セルと隣り合い前記流出端面側の開口部のみに前記目封止部が配設された入口セルと、前記両端目封止セルと隣り合い前記流入端面側の開口部のみに前記目封止部が配設された出口セルと、の3つのセルからなるセル群を少なくとも一組含み、前記セル群を構成する前記両端目封止セルを区画形成する前記隔壁は、前記入口セルと前記両端目封止セルとの両方を区画形成する共通の前記隔壁である第1共通隔壁と、前記出口セルと前記両端目封止セルとの両方を区画形成する共通の前記隔壁である第2共通隔壁と、を有し、前記第1共通隔壁の、前記流出端面側の端部に第1流通孔が形成され、前記第2共通隔壁の、前記流入端面側の端部に第2流通孔が形成されているハニカム構造体。 [1] A honeycomb substrate having partition walls that form a plurality of cells that form a flow path of fluid and extend from an inflow end surface that is one end surface into which the fluid flows in to an outflow end surface that is the other end surface from which the fluid flows out; A plugging portion disposed in the opening of the cell of the honeycomb base material, wherein the plurality of cells are arranged in both the inflow end surface side and the outflow end surface side. The both-end plugged cells provided, the inlet cell adjacent to the both-end plugged cells, and the plugged portion disposed only in the opening on the outflow end face side, and adjacent to the both-end plugged cells The both-end plugged cells comprising at least one set of three cell groups, each including an outlet cell in which the plugging portion is disposed only in the opening on the inflow end face side, and constituting the cell group The partition wall forming the partition is formed by sealing the inlet cell and the both-end plugged cell. A first common partition that is a common partition that partitions both the first and second partitions, and a second common partition that is a common partition that partitions both the outlet cell and the plugged cells at both ends. The first common partition wall is formed with a first flow hole at the end portion on the outflow end surface side, and the second common partition wall is formed with a second flow hole at the end portion on the inflow end surface side. Structure.

[2] 前記ハニカム基材の前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記入口セルの中心である第1中心、前記両端目封止セルの中心である第2中心、及び前記出口セルの中心である第3中心が、同一直線上に位置するように、前記入口セル、前記両端目封止セル、及び前記出口セルが配置されている前記[1]に記載のハニカム構造体。 [2] In a cross section orthogonal to the cell extending direction of the honeycomb substrate, a first center that is the center of the inlet cell, a second center that is the center of the plugged cells at both ends, and the center of the outlet cell The honeycomb structure according to [1], wherein the inlet cell, the both-end plugged cells, and the outlet cell are arranged so that the third center is located on the same straight line.

[3] 前記ハニカム基材の前記セルの延びる方向に直交する断面において、1つの前記セル群を構成する前記入口セル、前記両端目封止セル、及び前記出口セルが、L字状をなすように配置されている前記[1]に記載のハニカム構造体。 [3] In the cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb base material, the inlet cells, the both-end plugged cells, and the outlet cells constituting one cell group are L-shaped. The honeycomb structure according to [1], which is disposed in

[4] 前記第1流通孔の開口面積は、前記セル群を構成する前記入口セル、前記両端目封止セル、及び前記出口セルの断面積の平均値の0.3〜3.5倍である前記[1]〜[3]のいずれかに記載のハニカム構造体。 [4] The opening area of the first flow hole is 0.3 to 3.5 times the average cross-sectional area of the inlet cell, the both-end plugged cell, and the outlet cell constituting the cell group. The honeycomb structure according to any one of [1] to [3].

[5] 前記第2流通孔の開口面積は、前記セル群を構成する前記入口セル、前記両端目封止セル、及び前記出口セルの断面積の平均値の0.3〜3.5倍である前記[1]〜[4]のいずれかに記載のハニカム構造体。 [5] The opening area of the second flow hole is 0.3 to 3.5 times the average cross-sectional area of the inlet cell, the both-end plugged cell, and the outlet cell constituting the cell group. The honeycomb structure according to any one of [1] to [4].

[6] 多孔質のセラミックからなる前記[1]〜[5]のいずれかに記載のハニカム構造体。 [6] The honeycomb structure according to any one of [1] to [5], which is made of a porous ceramic.

[7] 前記ハニカム基材が、一体に成形されたものである前記[1]〜[6]のいずれかに記載のハニカム構造体。 [7] The honeycomb structure according to any one of [1] to [6], wherein the honeycomb base material is integrally formed.

[8] 前記ハニカム基材が、複数のハニカムセグメントからなるセグメント構造を有する前記[1]〜[6]のいずれかに記載のハニカム構造体。 [8] The honeycomb structure according to any one of [1] to [6], wherein the honeycomb base material has a segment structure including a plurality of honeycomb segments.

本発明のハニカム構造体は、従来のハニカム構造体の捕集効率と同程度の捕集効率を有している。つまり、本発明のハニカム構造体は、捕集効率が良好である。更に、本発明のハニカム構造体は、特定の3つのセルからなるセル群を有し且つ所定の隔壁に第1流通孔と第2流通孔が形成されている。つまり、本発明のハニカム構造体は、灰が堆積するスペースが、流出端面側の端部及び流入端面側の端部の2箇所存在することになる(図2の符号X,Y参照)。また、本発明のハニカム構造体においては、ハニカム構造体内部に溜まった灰が、適宜、排ガスの流れに乗って、入口セル、両端目封止セル、出口セルの順路に従って外部に排出される。そのため、本発明のハニカム構造体は、灰が溜まったときの圧力損失の増大が抑制されている。その結果、灰が溜まったときの保守作業の回数が少なく保守作業をほとんど行わなくてよい。つまり、灰の堆積に対しては、いわゆるメンテナンスフリーである。   The honeycomb structure of the present invention has a collection efficiency comparable to that of a conventional honeycomb structure. That is, the honeycomb structure of the present invention has good collection efficiency. Further, the honeycomb structure of the present invention has a cell group composed of three specific cells, and the first flow hole and the second flow hole are formed in a predetermined partition wall. That is, in the honeycomb structure of the present invention, there are two spaces where ash accumulates, that is, the end portion on the outflow end surface side and the end portion on the inflow end surface side (see symbols X and Y in FIG. 2). Further, in the honeycomb structure of the present invention, the ash accumulated inside the honeycomb structure is appropriately carried on the flow of the exhaust gas and discharged to the outside according to the route of the inlet cell, the both end plugged cells, and the outlet cell. Therefore, in the honeycomb structure of the present invention, an increase in pressure loss when ash is accumulated is suppressed. As a result, the number of maintenance operations when ash is accumulated is small, and the maintenance operations need not be performed. In other words, it is so-called maintenance-free for ash accumulation.

本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体の一の実施形態におけるセルの延びる方向に平行な断面を模式的に示す断面図である。Fig. 3 is a cross-sectional view schematically showing a cross section parallel to the cell extending direction in one embodiment of the honeycomb structure of the present invention. 図2に示す断面に直交する断面の一部を拡大して模式的に示す拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view schematically showing an enlarged part of a cross section orthogonal to the cross section shown in FIG. 2. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体の一の実施形態の製造工程を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the manufacturing process of one Embodiment of the honeycomb structure of this invention. 本発明のハニカム構造体の一の実施形態の製造工程を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the manufacturing process of one Embodiment of the honeycomb structure of this invention. 本発明のハニカム構造体の一の実施形態の製造工程を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the manufacturing process of one Embodiment of the honeycomb structure of this invention.

以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。   Embodiments of the present invention will be described below. The present invention is not limited to the following embodiments, and appropriate modifications and improvements are added to the following embodiments on the basis of ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. It should be understood that what has been described also falls within the scope of the invention.

[1]ハニカム構造体:
本発明のハニカム構造体の一実施形態は、図1に示すハニカム構造体100である。ハニカム構造体100は、複数のセル2を区画形成する隔壁1を有するハニカム基材10と、このハニカム基材10のセル2の開口部に配設される目封止部25と、を備えている。隔壁1は、流体の流路となり流体が流入する一方の端面である流入端面11から流体が流出する他方の端面である流出端面12まで延びる複数のセル2を区画形成するものである。複数のセル2は、流入端面11側及び流出端面12側の両方の開口部に目封止部25が配設された両端目封止セル2bと、この両端目封止セル2bと隣り合う、入口セル2aと、出口セル2cと、の3つのセルからなるセル群5を少なくとも一組含む。入口セル2aは、両端目封止セル2bと隣り合い、流出端面12側の開口部のみに目封止部25が配設されたものである。出口セル2cは、上記両端目封止セル2bと隣り合い、流入端面11側の開口部のみに目封止部25が配設されたものである。つまり、1つの両面目封止セル2bには、入口セル2aと出口セル2cとが隣接している。セル群5を構成する両端目封止セル2bを区画形成する隔壁1は、第1共通隔壁1aと、第2共通隔壁1bと、を有している。第1共通隔壁1aは、入口セル2aと両端目封止セル2bとの両方を区画形成する共通の隔壁1である。第2共通隔壁1bは、出口セル2cと両端目封止セル2bとの両方を区画形成する共通の隔壁1である。第1共通隔壁1aの、流出端面12側の端部には第1流通孔7が形成され、第2共通隔壁1bの、流入端面11側の端部には第2流通孔8が形成されている。
[1] Honeycomb structure:
One embodiment of the honeycomb structure of the present invention is a honeycomb structure 100 shown in FIG. The honeycomb structure 100 includes a honeycomb base material 10 having partition walls 1 for partitioning and forming a plurality of cells 2, and a plugging portion 25 disposed in the opening of the cells 2 of the honeycomb base material 10. Yes. The partition wall 1 serves as a fluid flow path and defines a plurality of cells 2 extending from an inflow end surface 11 that is one end surface into which fluid flows in to an outflow end surface 12 that is the other end surface from which fluid flows out. The plurality of cells 2 are adjacent to the both-end plugged cells 2b in which the plugged portions 25 are disposed in the openings on both the inflow end face 11 side and the outflow end face 12 side, At least one set of the cell group 5 which consists of three cells of the entrance cell 2a and the exit cell 2c is included. The inlet cell 2a is adjacent to the plugged cells 2b at both ends, and the plugged portion 25 is disposed only at the opening on the outflow end face 12 side. The outlet cell 2c is adjacent to the both-end plugged cell 2b, and the plugged portion 25 is disposed only in the opening on the inflow end face 11 side. That is, the inlet cell 2a and the outlet cell 2c are adjacent to one double-sided plugged cell 2b. A partition wall 1 that partitions both end plugged cells 2b constituting the cell group 5 includes a first common partition wall 1a and a second common partition wall 1b. The first common partition wall 1a is a common partition wall 1 that partitions both the inlet cell 2a and the both end plugged cells 2b. The second common partition wall 1b is a common partition wall 1 that partitions both the outlet cell 2c and the both-end plugged cells 2b. A first flow hole 7 is formed at the end of the first common partition wall 1a on the outflow end surface 12 side, and a second flow hole 8 is formed at the end of the second common partition wall 1b on the inflow end surface 11 side. Yes.

図1,図2に示すハニカム構造体100は、目封止されないセル(即ち、両方の開口部が開いているセル)である貫通セルが無いため、貫通セルが存在することに起因して捕集効率が低下することを防止できる。つまり、セルの開口部の一方または他方が目封止されているハニカム構造体(特許文献3、4に示すようなハニカム構造体)よりも良好な捕集効率を得ることができる。   The honeycomb structure 100 shown in FIGS. 1 and 2 has no through-cells that are cells that are not plugged (that is, cells in which both openings are open). It can prevent that collection efficiency falls. That is, it is possible to obtain better collection efficiency than a honeycomb structure in which one or the other of the cell openings is plugged (honeycomb structures as shown in Patent Documents 3 and 4).

また、ハニカム構造体100は、灰が溜まったときの圧力損失の増大が抑制されている。その結果、ハニカム構造体100は、灰が溜まったときの保守作業の回数が少なく保守作業をほとんど行わなくてよい。即ち、ハニカム構造体100は、灰の堆積に対しては、いわゆるメンテナンスフリーである。具体的には、ハニカム構造体100では、灰は、入口セル2a、両端目封止セル2b、出口セル2cの順路で形成される流路のうち、流出端面12側の端部(図2中、符号「X」で示す)及び流入端面11側の端部(図2中、符号「Y」で示す)の2箇所に堆積し易い。一方、従来のハニカム構造体(特許文献1に示すようなハニカム構造体)は、流出端面側の端部だけに灰が堆積し易い。つまり、ハニカム構造体100は、灰が堆積可能なスペースが広い。これらのことから、ハニカム構造体100は、従来のハニカム構造体において所定条件下で堆積し得る量と同じ量の灰がハニカム構造体内に溜まった場合でも、従来のハニカム構造体と比べて圧力損失の増大の程度が小さい。更に、ハニカム構造体100内に溜まった灰は、適宜、排ガスの流れに乗って外部に排出される。例えば、入口セル2a内に存在する灰は、入口セル2aと両端目封止セル2bとの間の隔壁1に形成された第1流通孔7から両端目封止セル2b内に流入する。次に、上記灰は、この両端目封止セル2bと出口セル2cとの間の隔壁1に形成された第2流通孔8から出口セル2c内に流入する。その後、ハニカム構造体100から排出される。このように、灰が体積可能なスペースが広く、且つ、溜まった灰が排ガスの流れに乗って適宜排出されるため排ガスの流路が完全に閉塞することはなく、灰が堆積することに起因して生じる圧力損失の増大の程度が小さくなる(圧力損失の増大が抑制された)。   Further, in the honeycomb structure 100, an increase in pressure loss when ash is accumulated is suppressed. As a result, the honeycomb structure 100 has a small number of maintenance operations when ash is accumulated, and the maintenance work may be hardly performed. That is, the honeycomb structure 100 is so-called maintenance-free with respect to ash accumulation. Specifically, in the honeycomb structure 100, the ash is an end portion on the outflow end face 12 side (in FIG. 2) of the flow path formed by the normal path of the inlet cell 2a, the both-end plugged cell 2b, and the outlet cell 2c. , And the end portion on the inflow end face 11 side (indicated by “Y” in FIG. 2). On the other hand, in the conventional honeycomb structure (honeycomb structure as shown in Patent Document 1), ash is easily deposited only at the end portion on the outflow end face side. That is, the honeycomb structure 100 has a wide space in which ash can be deposited. Therefore, the honeycomb structure 100 has a pressure loss as compared with the conventional honeycomb structure even when the same amount of ash that can be deposited under a predetermined condition in the conventional honeycomb structure is accumulated in the honeycomb structure. The degree of increase is small. Furthermore, the ash accumulated in the honeycomb structure 100 is appropriately discharged along with the flow of exhaust gas. For example, ash present in the inlet cell 2a flows into the plugged cells 2b from the first flow holes 7 formed in the partition wall 1 between the inlet cell 2a and the plugged cells 2b. Next, the ash flows into the outlet cell 2c from the second flow hole 8 formed in the partition wall 1 between the both-end plugged cell 2b and the outlet cell 2c. Thereafter, the honeycomb structure 100 is discharged. As described above, the space in which the ash can be stored is wide, and the accumulated ash is appropriately discharged along with the flow of the exhaust gas, so that the flow path of the exhaust gas is not completely blocked, and the ash is accumulated. As a result, the degree of increase in pressure loss is reduced (increase in pressure loss is suppressed).

図1は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。図2は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態におけるセルの延びる方向に平行な断面を模式的に示す断面図である。   FIG. 1 is a perspective view schematically showing one embodiment of a honeycomb structure of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section parallel to the cell extending direction in one embodiment of the honeycomb structure of the present invention.

入口セル、両端目封止セル、及び出口セルは、以下のように配置されていることが好ましい。即ち、ハニカム基材のセルの延びる方向に直交する断面において、入口セルの中心を「第1中心」とし、両端目封止セルの中心を「第2中心」とし、出口セルの中心を「第3中心」とする。このとき、入口セル、両端目封止セル、及び出口セルは、第1中心、第2中心、及び第3中心が、同一直線上に位置するように配置されていることが好ましい。ハニカム構造体100において、入口セル2a、両端目封止セル2b、及び出口セル2cは、入口セル2aの中心(第1中心)、両端目封止セル2bの中心(第2中心)、及び出口セル2cの中心(第3中心)が、同一直線上に位置するように配置されている。   The inlet cell, the both-end plugged cell, and the outlet cell are preferably arranged as follows. That is, in the cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb substrate, the center of the inlet cell is the “first center”, the center of the plugged cells at both ends is the “second center”, and the center of the outlet cell is “the first center”. 3 centers ". At this time, it is preferable that the inlet cell, the both-end plugged cell, and the outlet cell are arranged so that the first center, the second center, and the third center are located on the same straight line. In the honeycomb structure 100, the inlet cell 2a, both-end plugged cells 2b, and the outlet cell 2c are the center of the inlet cell 2a (first center), the center of the both-end plugged cells 2b (second center), and the outlet. The centers (third centers) of the cells 2c are arranged on the same straight line.

また、入口セル、両端目封止セル、及び出口セルは、セルの延びる方向から上記セルを見たとき、図4A〜図4Hに示すようにL字状をなすように配置されていることも好ましい態様である。つまり、1つの入口セル、1つの両端目封止セル、及び1つの出口セルの3つのセルからなるセル群が、全体としてL字状をなしていることも好ましい態様である。   Moreover, when the said cell is seen from the cell extension direction, the inlet cell, the both end plugged cells, and the outlet cell may be arranged so as to form an L shape as shown in FIGS. 4A to 4H. This is a preferred embodiment. That is, it is also a preferable aspect that the cell group composed of three cells, one inlet cell, one end-sealed cell, and one outlet cell, is L-shaped as a whole.

「入口セル、両端目封止セル、及び出口セルがL字状をなす」とは、第1共通隔壁と第2共通隔壁とが、対向する位置関係にあるのではなく、両端目封止セルを構成する隔壁のうちの隣り合った2つの隔壁を形成する位置にあるように各セルが配置された状態をいう。   “The inlet cell, the plugged cell at both ends, and the outlet cell are L-shaped” does not mean that the first common partition wall and the second common partition wall are opposed to each other. Each cell is arranged so as to be in a position where two adjacent partition walls are formed.

図4Aは、本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。図4Bは、本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。図4Cは、本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。図4Dは、本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。図4Eは、本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。図4Fは、本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。図4Gは、本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。図4Hは、本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。   FIG. 4A is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. FIG. 4B is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. FIG. 4C is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. FIG. 4D is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. FIG. 4E is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. FIG. 4F is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. FIG. 4G is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention. FIG. 4H is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention.

本発明のハニカム構造体は、セル群を少なくとも一組含めばよい。つまり、本発明のハニカム構造体は、入口セル、両端目封止セル、及び出口セルからなる3つのセルを一組とするセル群が部分的に存在するものであっても良い。上記セル群が部分的に存在する場合であっても、本発明の効果が期待できる。セル群が部分的に存在する場合、例えば、ハニカム構造体の中心部(セルの延びる方向に直交する断面における中央部)にセル群を配置し、外周部(中心部以外の部分)には以下のセル(貫通セルまたは従来タイプセル)を配置する態様とすることができる。即ち、ハニカム構造体の外周部に、両端部のいずれにも目封止部を有しないセル(貫通セル)、あるいは、千鳥状に両端面、流入端面のみ、または流出端面のみに目封止部を有するセル(従来タイプセル)を配置することができる。後者のセル(従来タイプセル)は、従来タイプのハニカム構造体のように目封止部が配置されたセルのことである。また、前述の配置をハニカム構造体の中心部と外周部とで逆の配置としても良い。本発明のハニカム構造体において、「セル群の割合」は、必要とする捕集効率や圧力損失を考慮して適宜決定すれば良い。10〜100%であることが好ましく、30〜100%であることが更に好ましい。「セル群の割合」は、「総セル数(目封止部の有無に関わらず全てのセルの数)の1/3の値」に対する「セル群の数」の割合のことである。なお、外周壁によってセルが変形したり、セルを形成する1つ以上の辺(壁)が外周壁となっているセル(以下、これらを「不完全セル」ということがある)は除外して数える。   The honeycomb structure of the present invention may include at least one set of cell groups. That is, the honeycomb structure of the present invention may partially include a cell group including three cells each including an inlet cell, a both-end plugged cell, and an outlet cell. Even when the cell group partially exists, the effect of the present invention can be expected. When the cell group is partially present, for example, the cell group is arranged in the center part of the honeycomb structure (the central part in the cross section perpendicular to the cell extending direction), and the outer peripheral part (the part other than the center part) is The cell (through cell or conventional type cell) may be arranged. That is, the outer peripheral portion of the honeycomb structure has cells that do not have plugged portions at both ends (through cells), or the plugged portions are staggered at both end surfaces, only the inflow end surface, or only the outflow end surface. A cell (conventional type cell) can be arranged. The latter cell (conventional type cell) is a cell in which plugging portions are arranged like a conventional type honeycomb structure. Further, the above arrangement may be reversed between the center portion and the outer peripheral portion of the honeycomb structure. In the honeycomb structure of the present invention, the “cell group ratio” may be appropriately determined in consideration of the required collection efficiency and pressure loss. It is preferably 10 to 100%, and more preferably 30 to 100%. The “cell group ratio” is the ratio of “number of cell groups” to “the value of 1/3 of the total number of cells (the number of all cells regardless of the presence or absence of plugging portions)”. Note that cells that are deformed by the outer peripheral wall or that have one or more sides (walls) forming the cell as the outer peripheral wall (hereinafter sometimes referred to as “incomplete cells”) are excluded. count.

セル群を複数含む場合、これらのセル群の配置パターンは特に制限はないが、例えば、複数のセル群は、図5A〜図11Dに示すように配置することができる。なお、図5A〜図11D中、「1」は、入口セルであることを示している。「2」は、両端目封止セルであることを示している。「3」は、出口セルであることを示している。また、図5A〜図11Dでは、セル群の配置パターンを模式的に示しており、セル群の配置パターンを説明する都合上、ハニカム構造体の一部を抜き出して示している。また、図5A〜図11D中、目封止部については記載を省略している。   When a plurality of cell groups are included, the arrangement pattern of these cell groups is not particularly limited. For example, the plurality of cell groups can be arranged as shown in FIGS. 5A to 11D. In FIG. 5A to FIG. 11D, “1” indicates an entrance cell. “2” indicates a plugged cell at both ends. “3” indicates an exit cell. 5A to 11D schematically show the arrangement pattern of the cell group. For convenience of explaining the arrangement pattern of the cell group, a part of the honeycomb structure is extracted and shown. Moreover, description is abbreviate | omitted about the plugging part in FIG. 5A-FIG. 11D.

図5A〜図11Dの各図は、本発明のハニカム構造体におけるセル群の配列パターンの例を模式的に示す平面図である。   Each of FIGS. 5A to 11D is a plan view schematically showing an example of an array pattern of cell groups in the honeycomb structure of the present invention.

図5A、図5Bは、入口セル、両端目封止セル、及び出口セルが同一直線上に配置されたセル群が同じ順序で配列された例を示している。図6A、図6Bは、図5A、図5Bに示す配列を一列毎に(図の左側または右側に、あるいは図の上側または下側に)1セル分ずらして配列した例を示している。図7A、図7Bは、及び図8は、図5Aに示す配列を基準として一列毎に(図の左側または右側に)ずらすセル数を変化させた例を示している。図9及び図10は、図4A、図4B及び図4Eに示されたセル群を交互に配置した例を示している。   5A and 5B show an example in which a cell group in which an inlet cell, both-end plugged cells, and an outlet cell are arranged on the same straight line is arranged in the same order. FIGS. 6A and 6B show an example in which the arrays shown in FIGS. 5A and 5B are shifted by one cell for each column (on the left or right side of the figure, or on the upper or lower side of the figure). 7A, FIG. 7B, and FIG. 8 show an example in which the number of cells to be shifted for each column (on the left or right side in the figure) is changed based on the arrangement shown in FIG. 5A. 9 and 10 show an example in which the cell groups shown in FIGS. 4A, 4B, and 4E are alternately arranged.

また、本発明のハニカム構造体においては、図11A〜図11Dに示すように、入口セル、両端目封止セル、及び出口セルが同一直線上に配置されたセル群を一列毎に1/2セル分ずつ図の横方向に(図の左側または右側に)ずらしながら配置しても良い。   Moreover, in the honeycomb structure of the present invention, as shown in FIGS. 11A to 11D, a cell group in which the inlet cells, the plugged cells at both ends, and the outlet cells are arranged on the same straight line is reduced to 1/2. You may arrange | position by shifting by the horizontal direction of a figure for every cell (the left side or the right side of a figure).

図5A〜図8、及び図11A〜図11Dにおいて、図5A、図5Bは、入口セル、両端目封止セル、及び出口セルがそれぞれ一直線上にあるため、目封止部を形成し易く製作が容易である。   5A to FIG. 8 and FIG. 11A to FIG. 11D, FIG. 5A and FIG. 5B are manufactured so that the inlet cell, the both-end plugged cell, and the outlet cell are in a straight line, so that the plugged portion can be easily formed. Is easy.

図6A、図6B及び図8は、入口セルの4つの隔壁がすべて両側目封止セルまたは出口セルと隣接しているため、これらの隔壁を通じても排ガスが流れる。そのため、図6A、図6B及び図8に示す配置(配列パターン)においては、他の配列パターンに比べて圧力損失が5%程度低くなる。   In FIG. 6A, FIG. 6B, and FIG. 8, since all four partition walls of the inlet cell are adjacent to the both-side plugged cells or the outlet cells, the exhaust gas also flows through these partition walls. Therefore, in the arrangements (array patterns) shown in FIGS. 6A, 6B, and 8, the pressure loss is about 5% lower than other array patterns.

また、図5A〜図11Dに示す配列パターンを複数種類取り混ぜて組み合わせて配置しても良い。   5A to 11D may be combined and arranged in combination.

第1流通孔の開口面積は、セル群を構成する入口セル、両端目封止セル、及び出口セルの断面積の平均値の0.3〜3.5倍であることが好ましく、0.5〜3倍であることが更に好ましい。上記「第1流通孔の開口面積」が上記下限値未満であると、圧力損失が増加するおそれがある。上記「第1流通孔の開口面積」が上記上限値超であると、アイソ強度が低下するおそれがある。「入口セル、両端目封止セル、及び出口セルの断面積」とは、セルの延びる方向に直交する断面における各セルの面積のことである。本明細書において「セル群を構成する入口セル、両端目封止セル、及び出口セルの断面積の平均値」とは、以下の値のことである。即ち、上記平均値は、1つのセル群を構成する、「入口セルの断面積」、「両端目封止セルの断面積」、及び「出口セルの断面積」の和の値に1/3を乗じて得られる値のことである。なお、開口面積を算出する際には、複数のセル群を適宜選択して行う。   The opening area of the first flow hole is preferably 0.3 to 3.5 times the average value of the cross-sectional areas of the inlet cell, the both-end plugged cell, and the outlet cell constituting the cell group, It is more preferable that it is ˜3 times. If the “opening area of the first flow hole” is less than the lower limit, the pressure loss may increase. If the “opening area of the first flow hole” exceeds the upper limit, the iso-strength may be reduced. “Cross-sectional areas of the inlet cell, the both-end plugged cell, and the outlet cell” refer to the area of each cell in a cross section orthogonal to the cell extending direction. In this specification, “the average value of the cross-sectional areas of the inlet cell, the both-end plugged cell, and the outlet cell constituting the cell group” refers to the following values. That is, the average value is 1/3 of the sum of the “cross-sectional area of the inlet cell”, the “cross-sectional area of the plugged cells at both ends”, and the “cross-sectional area of the outlet cell” constituting one cell group. It is a value obtained by multiplying. When calculating the opening area, a plurality of cell groups are selected as appropriate.

第1流通孔が形成される「流出端面側の端部」は、具体的には、ハニカム構造体の流出端面から、ハニカム構造体のセルの延びる方向の長さの1/3の位置までの部分(第1流通孔形成領域)のことである。第1流通孔は、上記第1流通孔形成領域に形成されることが好ましいが、上記第1流通孔形成領域の中でも、ハニカム構造体の流出端面から、ハニカム構造体のセルの延びる方向の長さの1/5の位置までの部分に形成されることがより好ましい。   Specifically, the “end portion on the outflow end face side” where the first flow hole is formed is from the outflow end face of the honeycomb structure to a position that is 1/3 of the length in the cell extending direction of the honeycomb structure. It is a portion (first flow hole forming region). The first flow hole is preferably formed in the first flow hole formation region. Among the first flow hole formation region, the length of the honeycomb structure cell in the extending direction from the outflow end surface of the honeycomb structure is also included. More preferably, it is formed in a portion up to 1/5 position.

第2流通孔の開口面積は、セル群を構成する入口セル、両端目封止セル、及び出口セルの断面積の平均値の0.3〜3.5倍であることが好ましく、0.5〜3倍であることが更に好ましい。上記「第2流通孔の開口面積」が上記下限値未満であると、圧力損失が増加するおそれがある。上記「第2流通孔の開口面積」が上記上限値超であると、アイソ強度が低下するおそれがある。   The opening area of the second flow hole is preferably 0.3 to 3.5 times the average value of the cross-sectional areas of the inlet cell, the both-end plugged cell, and the outlet cell constituting the cell group, It is more preferable that it is ˜3 times. If the “opening area of the second flow hole” is less than the lower limit, the pressure loss may increase. If the “opening area of the second flow hole” exceeds the upper limit, the iso strength may be reduced.

第2流通孔が形成される「流入端面側の端部」は、具体的には、ハニカム構造体の流入端面から、ハニカム構造体のセルの延びる方向の長さの1/3の位置までの部分(第2流通孔形成領域)のことである。第2流通孔は、上記第2流通孔形成領域に形成されることが好ましいが、上記第2流通孔形成領域の中でも、ハニカム構造体の流入端面から、ハニカム構造体のセルの延びる方向の長さの1/5の位置までの部分に形成されることがより好ましい。   Specifically, the “end portion on the inflow end face side” where the second flow hole is formed is from the inflow end face of the honeycomb structure to a position that is 1/3 of the length in the cell extending direction of the honeycomb structure. It is a portion (second flow hole forming region). The second flow hole is preferably formed in the second flow hole formation region, but among the second flow hole formation region, the length in the direction in which the cells of the honeycomb structure extend from the inflow end surface of the honeycomb structure. More preferably, it is formed in a portion up to 1/5 position.

第1流通孔及び第2流通孔のそれぞれの開口部の形状は、特に制限はなく、各流通孔の開口部の形状は同じであってもよいし、異なっていてもよい。各流通孔の開口部の形状としては、例えば、円形、半円形、楕円形、半楕円形(楕円を短径で切断した形)、三角形、四角形などを挙けることができる。図3は、第1流通孔7を拡大して示しており、この第1流通孔7の開口部の形状は半楕円形である。このように形状が半楕円形である開口部は形成し易い。図2に示す断面に直交する断面の一部を拡大して模式的に示す拡大図である。   The shape of each opening of the first and second flow holes is not particularly limited, and the shape of the opening of each flow hole may be the same or different. Examples of the shape of the opening of each flow hole include a circular shape, a semi-circular shape, an elliptical shape, a semi-elliptical shape (a shape obtained by cutting an ellipse with a short diameter), a triangular shape, and a rectangular shape. FIG. 3 shows the first flow hole 7 in an enlarged manner, and the shape of the opening of the first flow hole 7 is a semi-elliptical shape. Thus, an opening having a semi-elliptical shape is easy to form. FIG. 3 is an enlarged view schematically showing an enlarged part of a cross section orthogonal to the cross section shown in FIG. 2.

本発明のハニカム構造体は、多孔質のセラミックからなることが好ましい。即ち、ハニカム構造体を構成するハニカム基材と目封止部とが多孔質のセラミックからなることが好ましい。このように多孔質のセラミックからなるものであると、触媒を担持させ易い。本発明のハニカム構造体は、金属粉末を成形後に焼結させた焼結金属や金属箔からなるものであっても良い。   The honeycomb structure of the present invention is preferably made of a porous ceramic. That is, it is preferable that the honeycomb substrate and the plugging portion constituting the honeycomb structure are made of a porous ceramic. Thus, if it consists of porous ceramics, it will be easy to carry | support a catalyst. The honeycomb structure of the present invention may be made of sintered metal or metal foil obtained by sintering metal powder after forming.

セラミックからなる場合、具体的には、強度及び耐熱性に優れるという観点から、コージェライト、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、ムライト、アルミナ、チタン酸アルミニウム、窒化珪素、及び炭化珪素−コージェライト系複合材料からなる群から選択される少なくとも1種が更に好ましい。これらの中でも、コージェライト及び炭化珪素が好ましい。   When made of ceramic, specifically, cordierite, silicon carbide, silicon-silicon carbide based composite material, mullite, alumina, aluminum titanate, silicon nitride, and silicon carbide-corge from the viewpoint of excellent strength and heat resistance. More preferred is at least one selected from the group consisting of light composite materials. Among these, cordierite and silicon carbide are preferable.

本発明のハニカム構造体のハニカム基材は、複数のハニカムセグメントからなるセグメント構造を有することも好ましい。このようにセグメント構造を有することにより、一体では製造し難いようなもの(例えば大きなもの)を製造できる。   The honeycomb substrate of the honeycomb structure of the present invention preferably has a segment structure composed of a plurality of honeycomb segments. By having such a segment structure, it is possible to manufacture a product that is difficult to manufacture integrally (for example, a large product).

セグメント構造を有するハニカム基材は、具体的には、複数のハニカムセグメントと複数のハニカムセグメントを互いに接合する接合層とを有する接合体とすることができる。   Specifically, the honeycomb substrate having the segment structure can be a bonded body having a plurality of honeycomb segments and a bonding layer that bonds the plurality of honeycomb segments to each other.

また、本発明のハニカム構造体のハニカム基材は、一体に成形されたものであることも好ましい。このように一体に成形されたものであることにより、製造工程が簡素化する。「一体に成形されたもの」とは、ハニカム基材が1つの部材からなることを意味する。つまり、押出成形などの方法によりハニカム基材の全体が一度に形成されることをいう。   In addition, the honeycomb base material of the honeycomb structure of the present invention is preferably integrally formed. Thus, the manufacturing process is simplified by being integrally formed. “Integrally molded” means that the honeycomb substrate is composed of one member. That is, the whole honeycomb substrate is formed at once by a method such as extrusion.

本発明のハニカム構造体の各部材について以下に更に説明する。   Each member of the honeycomb structure of the present invention will be further described below.

[1−1]ハニカム基材:
ハニカム基材10の隔壁の厚さは、40〜600μmであることが好ましく、80〜500μmであることが更に好ましく、100〜400μmであることが特に好ましい。上記隔壁の厚さが40μm未満であると、隔壁の強度が不足するおそれがある。一方、600μm超であると、圧力損失が増加するおそれがある。
[1-1] Honeycomb substrate:
The thickness of the partition walls of the honeycomb substrate 10 is preferably 40 to 600 μm, more preferably 80 to 500 μm, and particularly preferably 100 to 400 μm. If the partition wall thickness is less than 40 μm, the partition wall strength may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 600 μm, the pressure loss may increase.

ハニカム基材10の隔壁の気孔率は、25〜80%であることが好ましく、30〜75%であることが更に好ましく、30〜70%であることが特に好ましい。上記気孔率が25%未満であると、圧力損失が増加するおそれがある。一方、80%超であると、隔壁の強度が低下してしまうおそれがある。ここで、本明細書において「気孔率」は、水銀ポロシメータで測定した値である。   The porosity of the partition walls of the honeycomb substrate 10 is preferably 25 to 80%, more preferably 30 to 75%, and particularly preferably 30 to 70%. If the porosity is less than 25%, pressure loss may increase. On the other hand, if it exceeds 80%, the strength of the partition may be lowered. Here, in this specification, “porosity” is a value measured with a mercury porosimeter.

ハニカム基材10の隔壁の平均細孔径は、5〜100μmであることが好ましく、7〜80μmであることが更に好ましく、7〜60μmであることが特に好ましい。上記平均細孔径が5μm未満であると、圧力損失が増加するおそれがある。一方、100μm超であると、排ガスの浄化性能が低下するおそれがある。ここで、本明細書において「平均細孔径」は、水銀ポロシメータで測定した値である。   The average pore diameter of the partition walls of the honeycomb substrate 10 is preferably 5 to 100 μm, more preferably 7 to 80 μm, and particularly preferably 7 to 60 μm. There exists a possibility that a pressure loss may increase that the said average pore diameter is less than 5 micrometers. On the other hand, if it exceeds 100 μm, the exhaust gas purification performance may be reduced. Here, the “average pore diameter” in the present specification is a value measured with a mercury porosimeter.

ハニカム基材10のセル密度は、12〜200セル/cmであることが好ましく、15〜150セル/cmであることが更に好ましく、20〜120セル/cmであることが特に好ましい。上記セル密度が12セル/cm未満であると、アイソ強度が低下するおそれがある。一方、200セル/cm超であると、圧力損失が増加するおそれがある。 The cell density of the honeycomb substrate 10 is preferably 12 to 200 cells / cm 2 , more preferably 15 to 150 cells / cm 2 , and particularly preferably 20 to 120 cells / cm 2 . If the cell density is less than 12 cells / cm 2 , the iso strength may be reduced. On the other hand, if it exceeds 200 cells / cm 2 , the pressure loss may increase.

ハニカム基材10のセル2の延びる方向に直交する断面におけるセル2の形状は、四角形状、六角形状などとすることができる。   The shape of the cell 2 in the cross section orthogonal to the extending direction of the cell 2 of the honeycomb substrate 10 can be a square shape, a hexagonal shape, or the like.

ハニカム基材10(ハニカム構造体100)のセルの延びる方向の長さは、50〜1000mmまたはそれ以上(1000mm超)とすることができる。また、ハニカム構造体100の端面が円形である場合、端面の直径は、25〜600mmまたはそれ以上(600mm超)とすることができる。   The length of the honeycomb substrate 10 (honeycomb structure 100) in the cell extending direction can be 50 to 1000 mm or more (over 1000 mm). Moreover, when the end surface of the honeycomb structure 100 is circular, the diameter of the end surface can be 25 to 600 mm or more (over 600 mm).

ハニカム基材10の形状は、円柱状、楕円柱状、四角柱状、六角柱状など任意の形状とすることができる。これらの中でも、円柱状、四角柱状が好ましい。   The shape of the honeycomb substrate 10 can be an arbitrary shape such as a cylindrical shape, an elliptical column shape, a quadrangular column shape, or a hexagonal column shape. Among these, a cylindrical shape and a quadrangular prism shape are preferable.

[1−2]目封止部:
目封止部の深さ(セルの延びる方向の長さ)は、0.3〜10mmであることが好ましく、0.5〜8mmであることが更に好ましく、1〜7mmであることが特に好ましい。目封止部の深さが上記下限値未満であると、目封止部が振動等により脱落しやすくなるおそれがある。目封止部の深さが上記上限値超であると、フィルタとして使用した場合、フィルタとして機能する部分が減少するおそれがある。
[1-2] Plugging portion:
The depth of the plugging portion (the length in the cell extending direction) is preferably 0.3 to 10 mm, more preferably 0.5 to 8 mm, and particularly preferably 1 to 7 mm. . If the depth of the plugged portion is less than the above lower limit value, the plugged portion may easily fall off due to vibration or the like. When the depth of the plugged portion is more than the above upper limit value, when used as a filter, there is a possibility that the portion functioning as a filter is reduced.

目封止部の材質は、隔壁の材質と同じものとすることができる。特に、目封止部の材質は、多孔質のセラミックであることが好ましい。   The material of the plugging portion can be the same as that of the partition wall. In particular, the material of the plugging portion is preferably a porous ceramic.

図1に示すハニカム構造体100は、外周壁26を有しているが、外周壁26を有さなくてもよい。外周壁26は、セラミック材料をハニカム構造体の外周に外周コート材を塗工して形成することができる。また、外周壁26は、ハニカム基材が押出成形等により一体に成形されるものである場合、ハニカム基材10を作製する過程において隔壁とともに同時に形成されてもよい。   Although the honeycomb structure 100 shown in FIG. 1 has the outer peripheral wall 26, the outer peripheral wall 26 may not be provided. The outer peripheral wall 26 can be formed by applying a peripheral coating material to the outer periphery of the honeycomb structure with a ceramic material. In the case where the honeycomb base material is integrally formed by extrusion molding or the like, the outer peripheral wall 26 may be formed simultaneously with the partition walls in the process of manufacturing the honeycomb base material 10.

[2]ハニカム構造体の製造方法:
本発明のハニカム構造体は、例えば以下のように製造することができる。ハニカム基材が一体に成形されるハニカム構造体について説明する。
[2] Manufacturing method of honeycomb structure:
The honeycomb structure of the present invention can be manufactured as follows, for example. A honeycomb structure in which the honeycomb base material is integrally formed will be described.

まず、ハニカム基材を作製するための坏土を調製し、この坏土を成形して、ハニカム成形体を作製する(成形工程)。   First, a kneaded material for preparing a honeycomb base material is prepared, and this kneaded material is formed to prepare a honeycomb formed body (forming step).

次に、得られたハニカム成形体(または、必要に応じて行われた乾燥後のハニカム乾燥体)を焼成してハニカム焼成体を作製する(ハニカム焼成体作製工程)。   Next, the obtained honeycomb formed body (or the dried honeycomb dried body as necessary) is fired to produce a honeycomb fired body (honeycomb fired body producing step).

次に、作製したハニカム焼成体50を、図12Aに示すように、流出端面112側の端部を上方にして配置する。その後、第1流通孔を形成する隔壁3に樹脂部材を押し込む。その後、ハニカム焼成体50を反転させ、流入端面111側の端部を上方にして配置する。その後、図12Bに示すように、第2流通孔を形成する隔壁3に樹脂部材20を押し込む。樹脂部材20を押し込むことにより、隔壁3の、樹脂部材20を押し込まれた部分が破壊される。なお、隔壁3は、非常に薄いため、人の力でも樹脂部材20を押し込むことができる。このように樹脂部材を用いることにより、確実に所望の大きさの流通孔(第1流通孔、第2流通孔)を形成することができる。つまり、樹脂部材がスペーサの役目を果たし、焼成により樹脂部材が消失すると、流通孔(第1流通孔、第2流通孔)が形成されることになる。   Next, as shown in FIG. 12A, the manufactured honeycomb fired body 50 is arranged with the end on the outflow end face 112 side facing upward. Thereafter, the resin member is pushed into the partition wall 3 forming the first flow hole. Thereafter, the honeycomb fired body 50 is inverted and disposed with the end on the inflow end surface 111 side facing upward. Thereafter, as shown in FIG. 12B, the resin member 20 is pushed into the partition wall 3 forming the second flow hole. By pushing the resin member 20, the portion of the partition wall 3 into which the resin member 20 is pushed is destroyed. In addition, since the partition 3 is very thin, the resin member 20 can be pushed in by human power. By using the resin member in this way, it is possible to reliably form a desired size of flow holes (first flow hole, second flow hole). In other words, when the resin member serves as a spacer and the resin member disappears by firing, flow holes (first flow hole, second flow hole) are formed.

樹脂部材の物性などは特に制限はなく、スペーサの役目を果たし、焼成により消失するものであればよい。樹脂部材の硬さは、隔壁の一部を破壊することができる程度に硬いものであればよい。なお、隔壁を破壊する際には、樹脂部材を直接押し込むことによらずに、別途、針やレーザ光線などを用いて行ってもよい。この場合、樹脂部材の硬さは、自由に設定することができ、隔壁を破壊することができる程度に硬いものでなくてもよい。   The physical properties of the resin member are not particularly limited as long as it functions as a spacer and disappears upon firing. The resin member may be hard enough to break a part of the partition wall. In addition, when destroying a partition, you may carry out separately using a needle | hook, a laser beam, etc., without pushing in a resin member directly. In this case, the hardness of the resin member can be set freely and does not have to be hard enough to break the partition wall.

樹脂部材としては、具体的には、ポリエチレン製の部材、ナイロン製の部材などを用いることができる。   Specifically, a polyethylene member, a nylon member, or the like can be used as the resin member.

次に、図12Cに示すように、樹脂部材20を押し込んだハニカム焼成体50の、上記樹脂部材20を押し込んで形成された空間に目封止材23を充填する(目封止材充填工程)。   Next, as shown in FIG. 12C, the plugged material 23 is filled into the space formed by pushing the resin member 20 of the honeycomb fired body 50 into which the resin member 20 is pushed (plugging material filling step). .

なお、本発明のハニカム構造体の製造方法では樹脂部材を用いない方法を採用してもよい。つまり、目封止材の粘度を大きくすることにより、目封止材を充填した際に流通孔となる部分が目封止材で塞がれないようにすることでもよい。   In the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention, a method that does not use a resin member may be employed. That is, by increasing the viscosity of the plugging material, a portion that becomes a flow hole when the plugging material is filled may not be blocked by the plugging material.

次に、目封止材を充填したハニカム焼成体を再度焼成して、目封止部を形成する(目封止部形成工程)。この焼成によって樹脂部材が消失して、樹脂部材が配置されていた部分が第1流通孔及び第2流通孔になる。このようにして、ハニカム構造体を作製することができる。   Next, the honeycomb fired body filled with the plugging material is fired again to form a plugged portion (plugged portion forming step). The resin member disappears by this baking, and the portion where the resin member is disposed becomes the first flow hole and the second flow hole. In this way, a honeycomb structure can be manufactured.

また、成形後に乾燥したハニカム乾燥体の隔壁を研削したり、レーザ光線で焼失させたりして所望の大きさの流通孔を形成し、流通孔となる部分が塞がれないようにして目封止材を充填した後に焼成してハニカム構造体を作製しても良い。   Also, the partition walls of the dried honeycomb body dried after forming are ground or burned off with a laser beam to form flow holes of a desired size so that the portions that become the flow holes are not blocked. The honeycomb structure may be fabricated by firing after filling with the stop material.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

(実施例1)
コージェライト化原料に、造孔材、有機バインダ及び水を添加して成形原料とした。成形原料を、混合、混練して円柱状の坏土を調製した。有機バインダとしては、メチルセルロースを用い、コージェライト化原料100質量部に対して5質量部添加した。水は分散媒として添加し、成形原料全体に対して10質量%となるように添加した。コージェライト原料は、焼成によりコージェライトとなる原料である。具体的には、シリカ(SiO)が42〜56質量%、アルミナ(Al)が30〜45質量%、マグネシア(MgO)が12〜16質量%の範囲に入る化学組成となるように「所定の原料」が混合されたセラミック原料である。「所定の原料」は、タルク、カオリン、仮焼カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウム、及びシリカのうちから選択された原料である。
Example 1
A pore former, an organic binder and water were added to the cordierite forming raw material to obtain a molding raw material. The forming raw materials were mixed and kneaded to prepare a cylindrical clay. As an organic binder, methylcellulose was used and 5 mass parts was added with respect to 100 mass parts of cordierite forming raw materials. Water was added as a dispersion medium and added so as to be 10% by mass with respect to the entire forming raw material. The cordierite raw material is a raw material that becomes cordierite by firing. Specifically, the chemical composition is such that silica (SiO 2 ) is in the range of 42 to 56 mass%, alumina (Al 2 O 3 ) is in the range of 30 to 45 mass%, and magnesia (MgO) is in the range of 12 to 16 mass%. Is a ceramic raw material mixed with “predetermined raw material”. The “predetermined raw material” is a raw material selected from talc, kaolin, calcined kaolin, alumina, aluminum hydroxide, and silica.

次に、所定の口金を用いて坏土を押出成形し、複数のセルを区画形成する隔壁と、この隔壁と同時に一体で押出成形された外周壁とを備えるハニカム成形体を得た。ハニカム成形体は、セル形状(セルの延びる方向に直交する断面におけるセルの形状)が正方形で、全体形状が円筒形であった。   Next, the kneaded material was extruded using a predetermined die, and a honeycomb formed body having partition walls that partitioned a plurality of cells and an outer peripheral wall that was integrally extruded simultaneously with the partition walls was obtained. The honeycomb formed body had a square cell shape (a cell shape in a cross section perpendicular to the cell extending direction) and a cylindrical shape as a whole.

次に、得られたハニカム成形体を、誘電乾燥及び熱風乾燥で乾燥させ、その後、最高温度1420℃で100時間焼成してハニカム焼成体を作製した。   Next, the obtained honeycomb formed body was dried by dielectric drying and hot air drying, and then fired at a maximum temperature of 1420 ° C. for 100 hours to prepare a honeycomb fired body.

得られたハニカム焼成体は、隔壁厚さが100μmであり、セル密度が45セル/cmであった。また、ハニカム焼成体の隔壁の気孔率は、50%であった。また、ハニカム焼成体の平均細孔径は、18μmであった。ハニカム焼成体は、底面の直径が320mm、セルの延びる方向における長さが300mmの円柱形であった。なお、気孔率及び平均細孔径は水銀ポロシメータで測定した値である。 The obtained honeycomb fired body had a partition wall thickness of 100 μm and a cell density of 45 cells / cm 2 . Further, the porosity of the partition walls of the honeycomb fired body was 50%. Moreover, the average pore diameter of the honeycomb fired body was 18 μm. The honeycomb fired body had a cylindrical shape with a bottom diameter of 320 mm and a length of 300 mm in the cell extending direction. The porosity and average pore diameter are values measured with a mercury porosimeter.

次に、セルの延びる方向に沿ってハニカム構造体内に流入端面側から所定の隔壁の端部を破壊するようにポリエチレン製の樹脂部材を押し込んで、隔壁の一部(流入端部)を欠落させた。その後、同様にして、流出端面側の隔壁の一部(流出端部)を欠落させた。   Next, a polyethylene resin member is pushed into the honeycomb structure along the cell extending direction from the inflow end face side so as to destroy the end of the predetermined partition wall, and a part of the partition wall (inflow end part) is lost. It was. Thereafter, in the same manner, a part of the partition wall (outflow end portion) on the outflow end face side was omitted.

次に、隔壁の一部を欠落させて形成された領域の一部に、隣り合うセルを連通する孔が残されるようにして目封止材を充填した。つまり、欠落させた部分の深さよりも浅く目封止材をセルに充填した。その後、再度、焼成を行った。このようにして、多孔質のセラミックからなるハニカム構造体を作製した。   Next, a plugging material was filled in a part of a region formed by removing a part of the partition so that a hole communicating with an adjacent cell was left. That is, the plugging material was filled in the cell shallower than the depth of the missing part. Thereafter, firing was performed again. In this way, a honeycomb structure made of porous ceramic was produced.

作製したハニカム構造体は、図1に示すようなハニカム構造体であった。セル群の配置パターンは、図5Aに示すようなものであった。つまり、セル群を構成する3つのセルの中心が同一直線上に位置するように、入口セル、両端目封止セル、及び出口セルが配置されていた。そして、セル群は、複数存在し、縦横に整列して配列していた。   The manufactured honeycomb structure was a honeycomb structure as shown in FIG. The arrangement pattern of the cell group was as shown in FIG. 5A. That is, the inlet cell, the both-end plugged cell, and the outlet cell are arranged so that the centers of the three cells constituting the cell group are located on the same straight line. There are a plurality of cell groups, which are arranged vertically and horizontally.

第1流通孔の開口面積は、セル群を構成する入口セル、両端目封止セル、及び出口セルの断面積の平均値の0.3倍であった。また、第2流通孔の開口面積は、セル群を構成する入口セル、両端目封止セル、及び出口セルの断面積の平均値の0.3倍であった。なお、上記開口面積の算出に際しては、セル群をランダム(無作為)に20組選択した。   The opening area of the first flow hole was 0.3 times the average value of the cross-sectional areas of the inlet cell, the both-end plugged cell, and the outlet cell constituting the cell group. Moreover, the opening area of the 2nd through-hole was 0.3 times the average value of the cross-sectional area of the inlet cell which comprises a cell group, a both-ends plugged cell, and an outlet cell. In calculating the opening area, 20 cell groups were selected randomly (randomly).

また、セル群の割合は、100%であった。なお、セル群の割合は、「総セル数の1/3の値」に対する「セル群の数」の割合のことである。また、「セル群の数」を数えるときは、同じセルを2度数えないようにする。即ち、「セル群の数」とは、両端目封止セルの数ということもできる。なお、外周壁によってセルが変形したり、セルを形成する1つ以上の辺が外周壁の一部となっているセル(以下、これらを「不完全セル」という)は除外して数える。また、第1流通孔及び第2流通孔の開口部の形状は、四角形であった。これらの流通孔の開口部の幅は、セルの内寸と同じ幅であった。つまり、上述のようにポリエチレン製の樹脂部材をハニカム構造体内に押し込んで破壊された隔壁は、その一部がいわゆるバリのように残っていない状態であった。なお、例えば、図3では、隔壁の一部がいわゆるバリのように残っている状態ということができる。   Moreover, the ratio of the cell group was 100%. The cell group ratio is the ratio of “number of cell groups” to “value of 1/3 of the total number of cells”. Also, when counting the “number of cell groups”, the same cell is not counted twice. That is, the “number of cell groups” can also be referred to as the number of plugged cells at both ends. It should be noted that cells are deformed by the outer peripheral wall, or cells in which one or more sides forming the cell are part of the outer peripheral wall (hereinafter referred to as “incomplete cells”) are counted. Moreover, the shape of the opening part of the 1st circulation hole and the 2nd circulation hole was a rectangle. The widths of the openings of these flow holes were the same as the inner dimensions of the cells. That is, as described above, a part of the partition wall which was destroyed by pushing the polyethylene resin member into the honeycomb structure did not remain like a so-called burr. For example, in FIG. 3, it can be said that a part of the partition wall remains like a so-called burr.

次に、得られたハニカム構造体について、以下の方法で、「捕集効率」、「初期圧力損失」、及び「アッシュ(灰)堆積後の圧力損失」を測定して評価を行った。結果を表1に示す。   Next, the obtained honeycomb structure was evaluated by measuring “collection efficiency”, “initial pressure loss”, and “pressure loss after ash deposition” by the following methods. The results are shown in Table 1.

[捕集効率]
「ディーゼル燃料(軽油)を燃焼することによりスートを発生するスートジェネレータ」のスートを含む排ガス(200℃)をハニカム構造体に通過させた。ハニカム構造体を通過する前の排ガスに含まれるスートを濾紙で捕集し、スートの重量(W1)を測定した。ハニカム構造体を通過した排ガスに含まれるスートを濾紙で捕集し、スートの重量(W2)を測定した。得られた(W1)、(W2)を次に示す式(1)に代入して捕集効率(%)を求めた。
式(1):((W1−W2)/W1)×100
[Collection efficiency]
Exhaust gas (200 ° C.) containing soot of “a soot generator that generates soot by burning diesel fuel (light oil)” was passed through the honeycomb structure. Soot contained in the exhaust gas before passing through the honeycomb structure was collected with a filter paper, and the weight (W1) of the soot was measured. Soot contained in the exhaust gas that passed through the honeycomb structure was collected with a filter paper, and the weight (W2) of the soot was measured. The obtained (W1) and (W2) were substituted into the following equation (1) to obtain the collection efficiency (%).
Formula (1): ((W1-W2) / W1) × 100

その後、以下の基準で捕集効率の評価を行った。それぞれに対応する、流入端面のみまたは流出端面のみに目封止部を有する比較例の捕集効率(表2中、「TE1〜TE6」と記す)に比べて、15%以上向上するときを「A」とする。10%以上で15%未満向上するときを「B」とする。5%以上で10%未満向上するときを「C」とする。5%未満の時は「D」とした。なお、通常、捕集効率の向上は、5%以上であれば良好である(実用可能である)。結果を表1に示す。   Thereafter, the collection efficiency was evaluated according to the following criteria. Corresponding to each, when the collection efficiency of the comparative example having only the inflow end face or only the outflow end face has a plugging portion (indicated as “TE1 to TE6” in Table 2) is improved by 15% or more. A ”. “B” is defined as 10% or more and less than 15%. “C” is defined as 5% or more and less than 10%. When it was less than 5%, it was set as “D”. In general, the improvement of the collection efficiency is good if it is 5% or more (practical). The results are shown in Table 1.

[初期圧力損失]
ハニカム構造体に、大気圧(1atm)、室温(20℃)の空気を15m/分で流して、「初期圧力損失」を測定した。その後、以下の基準で初期圧力損失の評価を行った。
[Initial pressure loss]
“Initial pressure loss” was measured by flowing air at atmospheric pressure (1 atm) and room temperature (20 ° C.) at 15 m 3 / min through the honeycomb structure. Thereafter, the initial pressure loss was evaluated according to the following criteria.

それぞれに対応する、入口側及び出口側の両方の端部に目封止部を有する比較例の圧力損失(表2中、「PD1〜PD3」と記す)に比べて、30%以上減少するときを「A」とする。30%未満で15%以上減少するときを「B」とする。15%未満で5%以上減少するときを「C」とする。5%未満の減少の場合は「D」とした。なお、通常、初期圧力損失の減少は、5%以上であれば良好である(つまり、実用可能である)。結果を表1に示す。   When the pressure loss is reduced by 30% or more compared to the pressure loss of the comparative example (indicated in Table 2 as “PD1 to PD3”) having plugged portions on both the inlet side and the outlet side corresponding to each Is “A”. When it is less than 30% and decreases by 15% or more, it is defined as “B”. When it is less than 15% and decreases by 5% or more, it is defined as “C”. In the case of a decrease of less than 5%, “D” was assigned. In general, the reduction in the initial pressure loss is good if it is 5% or more (that is, it is practical). The results are shown in Table 1.

[アッシュ(灰)堆積後の圧力損失]
評価試験等においてエンジンから排出されたアッシュを予め採取して準備しておき、そのアッシュを用いた。まず、ハニカム構造体の流入端面を上方に向けた状態で、流入端面から100gのアッシュをハニカム構造体に入れた。次に、このハニカム構造体を、6気筒、6000ccのディーゼルエンジンの排気管に装着し、2000rpm、100N−mの条件で運転した。そして、エンジン始動10分後に「アッシュ(灰)堆積後の初期圧力損失」を測定した。その後、以下の基準でアッシュ(灰)堆積後の初期圧力損失の評価を行った。「アッシュ(灰)堆積後の初期圧力損失」が「初期圧力損失」から5%以下の増加であるときを「A」とする。5%超で10%以下の増加であるときを「B」とする。10%超で20%以下の増加であるときを「C」とする。20%超の増加のときは「D」とした。20%以下の増加であれば実用可能である。結果を表1に示す。
[Pressure loss after ash deposition]
The ash discharged from the engine in an evaluation test or the like was previously collected and prepared, and the ash was used. First, 100 g of ash from the inflow end face was put into the honeycomb structure with the inflow end face of the honeycomb structure facing upward. Next, this honeycomb structure was mounted on an exhaust pipe of a 6-cylinder, 6000 cc diesel engine and operated under conditions of 2000 rpm and 100 Nm. Then, “initial pressure loss after ash deposition” was measured 10 minutes after starting the engine. Thereafter, the initial pressure loss after ash deposition was evaluated according to the following criteria. The case where “initial pressure loss after ash deposition” is an increase of 5% or less from “initial pressure loss” is defined as “A”. “B” indicates that the increase is more than 5% and 10% or less. “C” indicates that the increase is more than 10% and 20% or less. When the increase was more than 20%, “D” was assigned. Any increase of 20% or less is practical. The results are shown in Table 1.

Figure 2015157730
Figure 2015157730

本実施例のハニカム構造体は、「捕集効率」の評価が「A」であり、「初期圧力損失」の評価が「C」であり、「アッシュ(灰)堆積後の圧力損失」の評価が「B」であった。   The honeycomb structure of the present example has an evaluation of “collection efficiency” of “A”, an evaluation of “initial pressure loss” of “C”, and an evaluation of “pressure loss after ash deposition”. Was “B”.

表1、2中、「構造」の欄の「一体」は、本実施例のように、ハニカム構造体が、押出成形された1つの構造体からなることを示す。「構造」の欄の「セグメント」は、ハニカム構造体が、複数のセグメントハニカム構造体を接合材で接合したものからなることを示す。   In Tables 1 and 2, “integral” in the “structure” column indicates that the honeycomb structure is composed of one extruded structure as in this example. “Segment” in the “Structure” column indicates that the honeycomb structure is formed by joining a plurality of segment honeycomb structures with a bonding material.

(実施例2〜22,比較例1〜9)
まず、実施例2〜18については、実施例1と同様にして表1、表2に示す条件を満たすハニカム構造体を作製した。
(Examples 2 to 22, Comparative Examples 1 to 9)
First, for Examples 2 to 18, honeycomb structures satisfying the conditions shown in Tables 1 and 2 were produced in the same manner as in Example 1.

実施例19〜22については、断面が縦40mm×横40mmで長さ300mmのセグメントハニカム構造体を作製した。作製したセグメントハニカム構造体を接合材で接合したもの(ハニカム接合体)を作製し、このハニカム接合体の外周を研削した。その後、更に厚さ1mmの外周コート材を塗工して、直径が320mm、長さが300mmのハニカム構造体を作製した。なお、接合材の厚さは1mmであった。   For Examples 19 to 22, segment honeycomb structures having a cross section of 40 mm long × 40 mm wide and 300 mm long were prepared. A manufactured segment honeycomb structure bonded with a bonding material (honeycomb bonded body) was manufactured, and the outer periphery of the honeycomb bonded body was ground. Thereafter, an outer peripheral coating material having a thickness of 1 mm was further applied to produce a honeycomb structure having a diameter of 320 mm and a length of 300 mm. Note that the thickness of the bonding material was 1 mm.

比較例1〜9は、隣り合うセルを連通する流通孔や両端部が目封止された両端目封止セルを有さないハニカム構造体であった。また、これらのハニカム構造体は、千鳥状に両端面、流入端面のみ、または流出端面のみに目封止部を有する従来タイプのハニカム構造体である。比較例1〜3は、実施例1〜8、11、12、及び15〜18に対応する比較例である。比較例4〜6は、実施例9、10、13、及び14に対応する比較例である。比較例7〜9は、実施例19〜22に対応する比較例である。   Comparative Examples 1 to 9 were honeycomb structures having no flow holes communicating with adjacent cells and plugged cells at both ends plugged. In addition, these honeycomb structures are conventional honeycomb structures having plugged portions on both end faces, only the inflow end face, or only the outflow end face in a staggered manner. Comparative Examples 1-3 are comparative examples corresponding to Examples 1-8, 11, 12, and 15-18. Comparative Examples 4 to 6 are comparative examples corresponding to Examples 9, 10, 13, and 14. Comparative Examples 7-9 are comparative examples corresponding to Examples 19-22.

なお、「捕集効率」については、それぞれの実施例に対応する、「流入端面のみ」または「流出端面のみ」に目封止部を有する2つの比較例のうち、捕集効率の良好な方(即ち、捕集効率が大きい方)を基準として評価した。例えば、実施例1のハニカム構造体における捕集効率は、比較例2、3のハニカム構造体における捕集効率TE1、TE2のうちの良好な方を基準として評価した。   As for “collection efficiency”, one of the two comparative examples having a plugging portion on “only the inflow end surface” or “only the outflow end surface” corresponding to each example has the better collection efficiency. The evaluation was based on (that is, the one with the higher collection efficiency). For example, the collection efficiency in the honeycomb structure of Example 1 was evaluated based on the better of the collection efficiencies TE1 and TE2 in the honeycomb structures of Comparative Examples 2 and 3.

上記各ハニカム構造体について、実施例1と同様にして、「捕集効率」、「初期圧力損失」、及び「アッシュ(灰)堆積後の圧力損失」を測定して評価を行った。結果を表1、表2に示す。図2中、「目封止部の配置」の欄における「両端面」は、所定のセルの流入端面側の端部、及び残余のセルの流出端面側の端部に目封止部が形成され、この目封止部が、両端面において交互(千鳥状)に、いわゆる市松模様をなすように配設されていることを示す。図2中、「目封止部の配置」の欄における「流入端面のみ」は、流入端面側の端部のみに目封止部が配設され、流出端面側の端部に目封止部が配設されず、上記目封止部が、流入端面において、いわゆる市松模様をなすように配設されていることを示す。図2中、「目封止部の配置」の欄における「流出端面のみ」は、流出端面側の端部のみに目封止部が配設され、流入端面側の端部に目封止部が配設されず、上記目封止部が、流出端面において、いわゆる市松模様をなすように配設されていることを示す。   Each honeycomb structure was evaluated in the same manner as in Example 1 by measuring “collection efficiency”, “initial pressure loss”, and “pressure loss after ash deposition”. The results are shown in Tables 1 and 2. In FIG. 2, “both end faces” in the column “placement of plugging portions” are plugged portions formed at the end portion of the predetermined cell on the inflow end surface side and the end portion of the remaining cells on the outflow end surface side. This indicates that the plugged portions are arranged so as to form a so-called checkered pattern alternately (staggered) on both end faces. In FIG. 2, “only the inflow end face” in the column “placement of the plugging part” is that the plugging part is disposed only at the end part on the inflow end face side, and the plugging part is provided at the end part on the outflow end face side. This indicates that the plugging portion is disposed so as to form a so-called checkered pattern on the inflow end surface. In FIG. 2, “only the outflow end face” in the column “placement of the plugging part” is that the plugging part is disposed only at the end part on the outflow end face side, and the plugging part is provided at the end part on the inflow end face side. This indicates that the plugging portion is arranged so as to form a so-called checkered pattern on the outflow end surface.

Figure 2015157730
Figure 2015157730

実施例1〜22のハニカム構造体は、比較例1〜9のハニカム構造体に比べて、初期圧力損失が良好であり、捕集効率が良好であることが確認できた。また、アッシュ堆積後の圧力損失の増加が少なく、灰が溜まったときに行う保守作業が不要であることが確認できた。なお、試験後に、ハニカム構造体を解体してセル内部を観察したが、アッシュの堆積は少なく、アッシュのほとんどがエンジンからの排ガスとともに排出されたと考えられる。   It was confirmed that the honeycomb structures of Examples 1 to 22 had better initial pressure loss and better collection efficiency than the honeycomb structures of Comparative Examples 1 to 9. Moreover, the increase in pressure loss after ash deposition was small, and it was confirmed that maintenance work to be performed when ash accumulated was unnecessary. In addition, after the test, the honeycomb structure was disassembled and the inside of the cell was observed, but the accumulation of ash was small, and it is considered that most of the ash was discharged together with the exhaust gas from the engine.

本発明のハニカム構造体は、自動車等から排出される排ガスを浄化するフィルタとして使用することができる。   The honeycomb structure of the present invention can be used as a filter for purifying exhaust gas discharged from an automobile or the like.

1,3:隔壁、1a:第1共通隔壁、1b:第2共通隔壁、2:セル、2a:入口セル、2b:両端目封止セル、2c:出口セル、5:セル群、7:第1流通孔、8:第2流通孔、10:ハニカム基材、11:流入端面、12,112:流出端面、20:樹脂部材、23:目封止材、25:目封止部、26:外周壁、50:ハニカム焼成体、100:ハニカム構造体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,3: Partition, 1a: 1st common partition, 1b: 2nd common partition, 2: Cell, 2a: Inlet cell, 2b: Both-end plugged cell, 2c: Outlet cell, 5: Cell group, 7: First 1 flow hole, 8: second flow hole, 10: honeycomb substrate, 11: inflow end surface, 12, 112: outflow end surface, 20: resin member, 23: plugging material, 25: plugging portion, 26: Outer peripheral wall, 50: honeycomb fired body, 100: honeycomb structure.

Claims (8)

流体の流路となり前記流体が流入する一方の端面である流入端面から前記流体が流出する他方の端面である流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を有するハニカム基材と、
前記ハニカム基材の前記セルの開口部に配設される目封止部と、を備え、
複数の前記セルが、流入端面側及び流出端面側の両方の開口部に前記目封止部が配設された両端目封止セルと、前記両端目封止セルと隣り合い前記流出端面側の開口部のみに前記目封止部が配設された入口セルと、前記両端目封止セルと隣り合い前記流入端面側の開口部のみに前記目封止部が配設された出口セルと、の3つのセルからなるセル群を少なくとも一組含み、
前記セル群を構成する前記両端目封止セルを区画形成する前記隔壁は、前記入口セルと前記両端目封止セルとの両方を区画形成する共通の前記隔壁である第1共通隔壁と、前記出口セルと前記両端目封止セルとの両方を区画形成する共通の前記隔壁である第2共通隔壁と、を有し、
前記第1共通隔壁の、前記流出端面側の端部に第1流通孔が形成され、
前記第2共通隔壁の、前記流入端面側の端部に第2流通孔が形成されているハニカム構造体。
A honeycomb base material having partition walls that define a plurality of cells extending from an inflow end surface, which is one end surface into which the fluid flows, to an outflow end surface, which is the other end surface from which the fluid flows out, serving as a fluid flow path;
A plugging portion disposed in the opening of the cell of the honeycomb substrate,
A plurality of the cells include both-end plugged cells in which the plugging portions are disposed at both the inflow end surface side and the outflow end surface side, and the both end plugged cells are adjacent to the outflow end surface side. An inlet cell in which the plugged portion is disposed only in the opening, and an outlet cell in which the plugged portion is disposed only in the opening on the inflow end surface side adjacent to the both-end plugged cells; Including at least one cell group consisting of the three cells
The partition wall forming the both-end plugged cells constituting the cell group, the first common partition wall being the common partition wall partitioning both the inlet cell and the both-end plugged cells; A second common partition wall that is a common partition wall that partitions both the exit cell and the both-end plugged cells, and
A first flow hole is formed at an end of the first common partition wall on the outflow end surface side,
A honeycomb structure in which a second flow hole is formed at an end of the second common partition wall on the inflow end face side.
前記ハニカム基材の前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記入口セルの中心である第1中心、前記両端目封止セルの中心である第2中心、及び前記出口セルの中心である第3中心が、同一直線上に位置するように、前記入口セル、前記両端目封止セル、及び前記出口セルが配置されている請求項1に記載のハニカム構造体。   In the cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb base material, the first center that is the center of the inlet cell, the second center that is the center of the both-end plugged cells, and the center of the outlet cell. The honeycomb structure according to claim 1, wherein the inlet cell, the plugged cells at both ends, and the outlet cell are arranged so that three centers are located on the same straight line. 前記ハニカム基材の前記セルの延びる方向に直交する断面において、1つの前記セル群を構成する前記入口セル、前記両端目封止セル、及び前記出口セルが、L字状をなすように配置されている請求項1に記載のハニカム構造体。   In the cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb substrate, the inlet cells, the both-end plugged cells, and the outlet cells constituting one of the cell groups are arranged in an L shape. The honeycomb structure according to claim 1. 前記第1流通孔の開口面積は、前記セル群を構成する前記入口セル、前記両端目封止セル、及び前記出口セルの断面積の平均値の0.3〜3.5倍である請求項1〜3のいずれか一項に記載のハニカム構造体。   The opening area of the first flow hole is 0.3 to 3.5 times the average value of the cross-sectional areas of the inlet cell, the both-end plugged cell, and the outlet cell constituting the cell group. The honeycomb structure according to any one of 1 to 3. 前記第2流通孔の開口面積は、前記セル群を構成する前記入口セル、前記両端目封止セル、及び前記出口セルの断面積の平均値の0.3〜3.5倍である請求項1〜4のいずれか一項に記載のハニカム構造体。   The opening area of the second flow hole is 0.3 to 3.5 times the average value of the cross-sectional areas of the inlet cell, the both-end plugged cell, and the outlet cell constituting the cell group. The honeycomb structure according to any one of 1 to 4. 多孔質のセラミックからなる請求項1〜5のいずれか一項に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 5, comprising a porous ceramic. 前記ハニカム基材が、一体に成形されたものである請求項1〜6のいずれか一項に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the honeycomb substrate is integrally formed. 前記ハニカム基材が、複数のハニカムセグメントからなるセグメント構造を有する請求項1〜6のいずれか一項に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the honeycomb base material has a segment structure including a plurality of honeycomb segments.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018192386A (en) * 2017-05-12 2018-12-06 日本碍子株式会社 Honeycomb filter
JP2018192388A (en) * 2017-05-12 2018-12-06 日本碍子株式会社 Honeycomb filter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010532244A (en) * 2007-03-31 2010-10-07 コーニング インコーポレイテッド Extrudate and fluid treatment method
JP2011514856A (en) * 2008-02-29 2011-05-12 コーニング インコーポレイテッド Method and apparatus for sealing cells in an extruded monolith
WO2013110743A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-01 Hug Engineering Ag Method for producing a catalytic converter flow body, and catalytic converter flow body

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010532244A (en) * 2007-03-31 2010-10-07 コーニング インコーポレイテッド Extrudate and fluid treatment method
JP2011514856A (en) * 2008-02-29 2011-05-12 コーニング インコーポレイテッド Method and apparatus for sealing cells in an extruded monolith
WO2013110743A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-01 Hug Engineering Ag Method for producing a catalytic converter flow body, and catalytic converter flow body

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018192386A (en) * 2017-05-12 2018-12-06 日本碍子株式会社 Honeycomb filter
JP2018192388A (en) * 2017-05-12 2018-12-06 日本碍子株式会社 Honeycomb filter

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