JP2017221942A - Honeycomb filter - Google Patents

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Yasushi Kato
靖 加藤
隆宏 近藤
Takahiro Kondo
隆宏 近藤
淳宣 松矢
Junki Matsuya
淳宣 松矢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a honeycomb filter having excellent thermal shock resistance.SOLUTION: A honeycomb structure 4 comprises a dense part 15 having a rate of porosity change of 1-5%, calculated by following Formula (1). The honeycomb structure 4 also comprises an outer diameter decreasing part 17 in which an outside diameter decreases as approaching from an inflow end face 11 side to an outflow end face 12 side, with a rate of average diameter change of 0.2-3%, calculated by following Formula (2) for the honeycomb structure 4. Formula (1) is: (1-Px/Py)×100, ( where, in Formula (1), Px indicates a porosity (%) in a center area of the outflow end face 12, while Py indicates a porosity (%) in an outer periphery area of the outflow end face 12 excluding the center area; and Formula (2) is: (1-Dx/Dy)×100 ( where, in Formula (2), Dx indicates an average diameter (mm) of the outflow end face 12 of the honeycomb structure 4, while Dy indicates an average diameter (mm) of the inflow end face 11 of the honeycomb structure 4.)SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、ハニカムフィルタに関する。更に詳しくは、耐熱衝撃性に優れたハニカムフィルタに関する。   The present invention relates to a honeycomb filter. More specifically, the present invention relates to a honeycomb filter excellent in thermal shock resistance.

近年では、社会全体で環境問題に対する意識が高まっており、燃料を燃焼して動力を生成する技術分野では、燃料の燃焼時に発生する排ガスから、有害成分を除去する様々な技術が開発されている。特に、ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質の除去に関する規制は世界的に厳しくなっており、粒子状物質を除去するためのフィルタとして、ハニカム構造を有するハニカムフィルタが用いられている。ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質を除去するためのフィルタを、以下、「DPF」ということがある。DPFは、「Diesel Particulate Filter」の略である。また、以下、粒子状物質を、「PM」ということがある。PMは、「Particulate Matter」の略である。   In recent years, society as a whole has become more aware of environmental issues, and in the technical field of generating power by burning fuel, various technologies have been developed to remove harmful components from exhaust gas generated during fuel combustion. . In particular, regulations regarding the removal of particulate matter discharged from diesel engines are becoming stricter worldwide, and a honeycomb filter having a honeycomb structure is used as a filter for removing particulate matter. Hereinafter, the filter for removing the particulate matter discharged from the diesel engine may be referred to as “DPF”. DPF is an abbreviation for “Diesel Particulate Filter”. Hereinafter, the particulate matter is sometimes referred to as “PM”. PM is an abbreviation for “Particulate Matter”.

従来、このようなハニカムフィルタとして、複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム構造部と、セルのいずれか一方の端部を目封止する目封止部と、を備えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as such a honeycomb filter, a honeycomb structure having a porous partition wall for partitioning a plurality of cells, and a plugging portion for plugging one end of each cell are provided. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、ハニカムフィルタを長期間継続して使用するためには、ハニカムフィルタの内部に経時的に堆積したPMにより増大した圧力損失を低減させて、フィルタの性能を初期状態に近い状態に戻す「再生処理」を施す必要がある。排ガスに含まれるPMの多くは、煤等の可燃性物質であるため、従来、ハニカムフィルタの再生処理としては、高温のガスによって、捕集した煤を燃焼させて除去する再生処理が行われている。以下、ハニカムフィルタの内部に堆積した煤を燃焼させて除去することを、単に、ハニカムフィルタの「再生」ということがある。   In addition, in order to use the honeycomb filter continuously for a long period of time, the pressure loss increased due to PM accumulated over time inside the honeycomb filter is reduced, and the performance of the filter is returned to a state close to the initial state. It is necessary to perform "processing". Since most of the PM contained in the exhaust gas is a flammable substance such as soot, conventionally, the regeneration process of the honeycomb filter has been performed by a regeneration process in which the collected soot is burned and removed by a high-temperature gas. Yes. Hereinafter, burning and removing the soot accumulated inside the honeycomb filter may be simply referred to as “regeneration” of the honeycomb filter.

国際公開第2004/052502号International Publication No. 2004/052502

ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジン等と比較して煤の発生量が多く、DPFとして使用されるハニカムフィルタにおいては、捕集された煤を強制的に燃焼させて除去する「強制再生」が必要となる。強制再生とは、例えば、ポスト噴射や排気管内噴射などを利用して、捕集された煤を強制的に燃焼させて除去する再生処理のことである。このような強制再生においては、捕集された煤が一度に燃焼するため、煤の燃焼によって、ハニカムフィルタに大きな熱応力が発生する。そして、従来のハニカムフィルタにおいては、このような強制再生において、ハニカムフィルタにクラック等の破損が生じることがあるという問題があった。このため、DPFとして使用されるハニカムフィルタについては、強制再生時においてもクラックが発生しないような、耐熱衝撃性に優れたハニカムフィルタの開発について要望がある。   Diesel engines generate more soot than gasoline engines, etc., and honeycomb filters used as DPFs require “forced regeneration” that forcibly burns and removes the collected soot. . The forced regeneration is a regeneration process that forcibly burns and removes the collected soot using, for example, post injection or in-pipe injection. In such forced regeneration, the trapped soot burns at a time, so that a large thermal stress is generated in the honeycomb filter due to the soot burning. The conventional honeycomb filter has a problem that the honeycomb filter may be damaged such as cracks in such forced regeneration. For this reason, regarding a honeycomb filter used as a DPF, there is a demand for development of a honeycomb filter excellent in thermal shock resistance so that cracks do not occur even during forced regeneration.

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。本発明は、耐熱衝撃性に優れたハニカムフィルタを提供する。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art. The present invention provides a honeycomb filter excellent in thermal shock resistance.

本発明によれば、以下に示すハニカムフィルタが提供される。   According to the present invention, the following honeycomb filter is provided.

[1] 流入端面から流出端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁、及び前記隔壁を囲繞するように配設された外周壁を有する、ハニカム構造部と、
前記ハニカム構造部に形成された前記セルのいずれか一方の端部を封止するように配置された目封止部と、を備え、
前記ハニカム構造部は、前記流出端面の中央領域を含み、当該流出端面の前記中央領域から前記ハニカム構造部の軸方向の一部において、下記式(1)によって算出される気孔率変化率が1〜5%の緻密部を有し、且つ、
前記ハニカム構造部は、前記ハニカム構造部の軸方向の少なくとも一部において、前記ハニカム構造部の前記軸方向に直交する面の外径が、前記流入端面側から前記流出端面側に向かって減少する外径減少部を有し、前記ハニカム構造部の下記式(2)によって算出される平均径変化率が0.2〜3%である、ハニカムフィルタ。
[1] A honeycomb structure part having a porous partition wall defining a plurality of cells serving as fluid flow paths extending from the inflow end surface to the outflow end surface, and an outer peripheral wall disposed so as to surround the partition wall;
A plugging portion arranged to seal any one end of the cells formed in the honeycomb structure portion, and
The honeycomb structure portion includes a central region of the outflow end surface, and a porosity change rate calculated by the following equation (1) is 1 in the axial direction of the honeycomb structure portion from the central region of the outflow end surface. Has a dense part of ~ 5%, and
In the honeycomb structure portion, in at least a part of the honeycomb structure portion in the axial direction, an outer diameter of a surface orthogonal to the axial direction of the honeycomb structure portion decreases from the inflow end surface side to the outflow end surface side. A honeycomb filter having an outer diameter reduced portion and having an average diameter change rate calculated by the following formula (2) of the honeycomb structure portion of 0.2 to 3%.

式(1):(1−Px/Py)×100
(但し、式(1)において、Pxは、前記流出端面の前記中央領域における気孔率(%)を示し、Pyは、前記流出端面の前記中央領域を除く外周領域の気孔率(%)を示す。)
Formula (1): (1-Px / Py) × 100
(However, in Formula (1), Px shows the porosity (%) in the said center area | region of the said outflow end surface, Py shows the porosity (%) of the outer peripheral area | region except the said center area | region of the said outflow end surface. .)

式(2):(1−Dx/Dy)×100
(但し、式(2)において、Dxは、前記ハニカム構造部の前記流出端面の平均径(mm)を示し、Dyは、前記ハニカム構造部の前記流入端面の平均径(mm)を示す。)
Formula (2): (1-Dx / Dy) × 100
(However, in Formula (2), Dx represents the average diameter (mm) of the outflow end face of the honeycomb structure part, and Dy represents the average diameter (mm) of the inflow end face of the honeycomb structure part.)

[2] 前記ハニカム構造部は、前記流入端面の中央領域における下記式(3)によって算出される気孔率変化率が、1%未満である、前記[1]に記載のハニカムフィルタ。 [2] The honeycomb filter according to [1], wherein the honeycomb structure portion has a porosity change rate calculated by the following formula (3) in a central region of the inflow end surface of less than 1%.

式(3):(1−P’x/P’y)×100
(但し、式(3)において、P’xは、前記流入端面の前記中央領域における気孔率(%)を示し、P’yは、前記流入端面の前記中央領域を除く前記外周領域の気孔率(%)を示す。)
Formula (3): (1-P′x / P′y) × 100
(However, in Formula (3), P′x represents the porosity (%) in the central region of the inflow end surface, and P′y represents the porosity of the outer peripheral region excluding the central region of the inflow end surface. (%).)

[3] 前記緻密部の気孔率が、30〜70%である、前記[1]又は[2]に記載のハニカムフィルタ。 [3] The honeycomb filter according to [1] or [2], wherein the dense portion has a porosity of 30 to 70%.

[4] 前記外径減少部が、前記ハニカム構造部の軸方向の全域に存在する、前記[1]〜[3]のいずれかに記載のハニカムフィルタ。 [4] The honeycomb filter according to any one of [1] to [3], wherein the outer diameter reduced portion is present in the entire axial direction of the honeycomb structure portion.

[5] 前記外径減少部が、前記ハニカム構造部の軸方向の一部のみ存在する、前記[1]〜[3]のいずれかに記載のハニカムフィルタ。 [5] The honeycomb filter according to any one of [1] to [3], wherein the outer diameter reduction portion exists only in a part in the axial direction of the honeycomb structure portion.

[6] 前記ハニカム構造部の前記外周壁が、前記隔壁の外周に配設された外周コート層を含む、前記[1]〜[5]のいずれかに記載のハニカムフィルタ。 [6] The honeycomb filter according to any one of [1] to [5], wherein the outer peripheral wall of the honeycomb structure portion includes an outer peripheral coat layer disposed on an outer periphery of the partition wall.

[7] 前記ハニカム構造部が、柱状のハニカムセグメントを複数個有し、複数個の前記ハニカムセグメントの互いの側面同士が対向するように隣接して配置された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フィルタ。 [7] The [1], wherein the honeycomb structure portion includes a plurality of columnar honeycomb segments, and the plurality of honeycomb segments are arranged adjacent to each other so that side surfaces thereof face each other. The honeycomb filter according to any one of to [6].

本発明のハニカムフィルタは、ハニカム構造部の流出端面側に、上記式(1)によって算出される気孔率変化率が1〜5%の緻密部を有する。更に、本発明のハニカムフィルタは、流入端面側から流出端面側に向かってハニカム構造部の外径が減少する外径減少部を有し、上記式(2)によって算出される平均径変化率が0.2〜3%である。このため、本発明のハニカムフィルタは、耐熱衝撃性に優れるという効果を奏するものである。即ち、ハニカム構造部の流出端面側に、上述したような緻密部を有することにより、ハニカムフィルタの強制再生時において、流出端面側の中央領域に大きな熱応力が発生したとしても、その中央領域周辺でのクラックの発生を有効に防止することができる。また、上述したような外径減少部を有することで、ハニカムフィルタの強制再生時における、流入端面側のクラックの発生も有効に抑制することができる。即ち、ハニカム構造部の流出端面側に緻密部を有する場合には、流入端面側の耐熱衝撃性が相対的に低下し、ハニカム構造部の流入端面側において、クラックが発生し易くなることがある。本発明のハニカムフィルタにおいては、流出端面側の緻密部と、流入端面側から流出端面側に向かって外径が減少する外径減少部と、の効果が相俟って、ハニカムフィルタ全体の耐熱衝撃性を極めて優れたものとすることができる。   The honeycomb filter of the present invention has a dense portion having a porosity change rate calculated by the above formula (1) of 1 to 5% on the outflow end face side of the honeycomb structure portion. Furthermore, the honeycomb filter of the present invention has an outer diameter decreasing portion in which the outer diameter of the honeycomb structure portion decreases from the inflow end surface side to the outflow end surface side, and the average diameter change rate calculated by the above formula (2) is 0.2 to 3%. For this reason, the honeycomb filter of the present invention has an effect of being excellent in thermal shock resistance. That is, by having the above-described dense portion on the outflow end surface side of the honeycomb structure portion, even when a large thermal stress is generated in the central region on the outflow end surface side during forced regeneration of the honeycomb filter, the periphery of the central region It is possible to effectively prevent cracks from occurring. In addition, by having the outer diameter reducing portion as described above, the occurrence of cracks on the inflow end face side during forced regeneration of the honeycomb filter can be effectively suppressed. That is, when the honeycomb structure portion has a dense portion on the outflow end surface side, the thermal shock resistance on the inflow end surface side is relatively lowered, and cracks are likely to occur on the inflow end surface side of the honeycomb structure portion. . In the honeycomb filter of the present invention, the effect of the dense portion on the outflow end surface side and the outer diameter reduced portion in which the outer diameter decreases from the inflow end surface side toward the outflow end surface side is combined with the heat resistance of the entire honeycomb filter. The impact property can be made extremely excellent.

本発明のハニカムフィルタの第一実施形態を模式的に示す流入端面側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the inflow end face side which shows typically a first embodiment of the honeycomb filter of the present invention. 本発明のハニカムフィルタの第一実施形態を模式的に示す流出端面側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the outflow end face side which shows typically the first embodiment of the honeycomb filter of the present invention. 図1に示すハニカムフィルタの側面を模式的に示す側面図である。Fig. 2 is a side view schematically showing a side surface of the honeycomb filter shown in Fig. 1. 図1に示すハニカムフィルタの流入端面を模式的に示す平面図である。Fig. 2 is a plan view schematically showing an inflow end surface of the honeycomb filter shown in Fig. 1. 図1に示すハニカムフィルタの流出端面を模式的に示す平面図である。Fig. 2 is a plan view schematically showing an outflow end surface of the honeycomb filter shown in Fig. 1. 図4のX−X’断面を模式的に示す、断面図である。It is sectional drawing which shows typically the X-X 'cross section of FIG. 本発明のハニカムフィルタの第一実施形態における、ハニカム構造部の気孔率の測定箇所を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the measurement location of the porosity of a honeycomb structure part in 1st embodiment of the honeycomb filter of this invention. 本発明のハニカムフィルタの第二実施形態を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically 2nd embodiment of the honey-comb filter of this invention. 本発明のハニカムフィルタの第三実施形態を模式的に示す側面図である。It is a side view showing typically a third embodiment of a honeycomb filter of the present invention. 本発明のハニカムフィルタの第四実施形態を模式的に示す側面図である。FIG. 6 is a side view schematically showing a fourth embodiment of the honeycomb filter of the present invention. 本発明のハニカムフィルタの第五実施形態を模式的に示す側面図である。FIG. 6 is a side view schematically showing a fifth embodiment of the honeycomb filter of the present invention. 本発明のハニカムフィルタの第六実施形態を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically 6th embodiment of the honey-comb filter of this invention. 本発明のハニカムフィルタの第七実施形態を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically 7th embodiment of the honey-comb filter of this invention. 本発明のハニカムフィルタの第八実施形態を模式的に示す流入端面側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the inflow end face side which shows typically an eighth embodiment of a honeycomb filter of the present invention. 本発明のハニカムフィルタの第八実施形態を模式的に示す流出端面側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the outflow end face side which shows typically an eighth embodiment of the honeycomb filter of the present invention.

以下、本発明の実施形態について説明する。しかし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。したがって、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、以下の実施形態に対し適宜変更、改良等が加えられ得ることが理解されるべきである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Therefore, it should be understood that appropriate modifications and improvements can be made to the following embodiments based on the ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.

(1)ハニカムフィルタ(第一実施形態):
図1〜図6に示すように、本発明のハニカムフィルタの第一実施形態は、多孔質の隔壁1を有するハニカム構造部4と、ハニカム構造部4に形成されたセル2のいずれか一方の端部に配設された目封止部5と、を備えたハニカムフィルタ100である。ハニカム構造部4は、多孔質の隔壁1、及び隔壁1を囲繞するように配設された外周壁3を有する。ここで、図1は、本発明のハニカムフィルタの第一実施形態を模式的に示す流入端面側から見た斜視図である。図2は、本発明のハニカムフィルタの第一実施形態を模式的に示す流出端面側から見た斜視図である。図3は、図1に示すハニカムフィルタの側面を模式的に示す側面図である。図4は、図1に示すハニカムフィルタの流入端面を模式的に示す平面図である。図5は、図1に示すハニカムフィルタの流出端面を模式的に示す平面図である。図6は、図4のX−X’断面を模式的に示す、断面図である。
(1) Honeycomb filter (first embodiment):
As shown in FIGS. 1 to 6, the first embodiment of the honeycomb filter of the present invention is a honeycomb structure part 4 having porous partition walls 1 and any one of cells 2 formed in the honeycomb structure part 4. A honeycomb filter 100 including a plugged portion 5 disposed at an end portion. The honeycomb structure portion 4 includes a porous partition wall 1 and an outer peripheral wall 3 disposed so as to surround the partition wall 1. Here, FIG. 1 is a perspective view schematically showing the first embodiment of the honeycomb filter of the present invention as viewed from the inflow end face side. Fig. 2 is a perspective view schematically showing the first embodiment of the honeycomb filter of the present invention as seen from the outflow end face side. Fig. 3 is a side view schematically showing a side surface of the honeycomb filter shown in Fig. 1. FIG. 4 is a plan view schematically showing the inflow end face of the honeycomb filter shown in FIG. FIG. 5 is a plan view schematically showing the outflow end face of the honeycomb filter shown in FIG. 1. 6 is a cross-sectional view schematically showing the XX ′ cross section of FIG.

ハニカム構造部4の隔壁1は、流入端面11から流出端面12まで延びる流体の流路となる複数のセル2を区画形成するものである。目封止部5は、ハニカム構造部4に形成されたセル2のいずれか一方の端部を封止するように配置されたものである。即ち、複数のセル2のそれぞれは、流入端面11側又は流出端面12側の開口部に配設された目封止部5によって、いずれか一方の端部が封止されている。このように構成された本実施形態のハニカムフィルタ100は、多孔質の隔壁1が、排ガス中のPMを捕集するための濾過材として機能する。ここで、複数のセル2のうち、流出端面12側の開口部に目封止部5が配設され、流入端面11側が開口したセル2を、流入セル2aとする。また、複数のセル2のうち、流入端面11側の開口部に目封止部5が配設され、流出端面12側が開口したセル2を、流出セル2bとする。   The partition walls 1 of the honeycomb structure portion 4 partition and form a plurality of cells 2 that serve as fluid flow paths extending from the inflow end surface 11 to the outflow end surface 12. The plugging portion 5 is disposed so as to seal any one end portion of the cells 2 formed in the honeycomb structure portion 4. That is, each of the plurality of cells 2 is sealed at one end by the plugging portion 5 disposed in the opening on the inflow end surface 11 side or the outflow end surface 12 side. In the honeycomb filter 100 of the present embodiment configured as described above, the porous partition wall 1 functions as a filtering material for collecting PM in the exhaust gas. Here, among the plurality of cells 2, the cell 2 in which the plugging portion 5 is disposed in the opening on the outflow end surface 12 side and the inflow end surface 11 side is open is referred to as an inflow cell 2 a. Further, out of the plurality of cells 2, the cell 2 in which the plugging portion 5 is disposed in the opening on the inflow end surface 11 side and the outflow end surface 12 side is open is referred to as an outflow cell 2b.

ハニカム構造部4は、流出端面12の中央領域を含み、当該流出端面12の中央領域からハニカム構造部4の軸方向の一部において、下記式(1)によって算出される気孔率変化率が1〜5%の緻密部15を有する。また、ハニカム構造部4は、ハニカム構造部4の軸方向の少なくとも一部において、ハニカム構造部4の軸方向に直交する面の外径が、流入端面11側から流出端面12側に向かって減少する外径減少部17を有する。そして、このような外径減少部17を有することにより、ハニカム構造部4の下記式(2)によって算出される平均径変化率が0.2〜3%となっている。図6に示すハニカム構造部4は、ハニカム構造部4の軸方向の全域に外径減少部17を有している。   The honeycomb structure portion 4 includes the central region of the outflow end surface 12, and the porosity change rate calculated by the following formula (1) is 1 in the axial direction of the honeycomb structure portion 4 from the central region of the outflow end surface 12. It has -5% dense part 15. Further, in the honeycomb structure part 4, the outer diameter of the surface orthogonal to the axial direction of the honeycomb structure part 4 decreases from the inflow end face 11 side toward the outflow end face 12 side in at least a part of the honeycomb structure part 4 in the axial direction. The outer diameter reducing portion 17 is provided. And by having such an outer diameter decreasing part 17, the average diameter change rate computed by following formula (2) of the honeycomb structure part 4 is 0.2 to 3%. The honeycomb structure portion 4 shown in FIG. 6 has an outer diameter reducing portion 17 in the entire area of the honeycomb structure portion 4 in the axial direction.

式(1):(1−Px/Py)×100
(但し、式(1)において、Pxは、流出端面12の中央領域における気孔率(%)を示し、Pyは、流出端面12の中央領域を除く外周領域の気孔率(%)を示す。)
Formula (1): (1-Px / Py) × 100
(However, in Equation (1), Px represents the porosity (%) in the central region of the outflow end surface 12, and Py represents the porosity (%) of the outer peripheral region excluding the central region of the outflow end surface 12.)

式(2):(1−Dx/Dy)×100
(但し、式(2)において、Dxは、ハニカム構造部4の流出端面12の平均径(mm)を示し、Dyは、ハニカム構造部4の流入端面11の平均径(mm)を示す。)
Formula (2): (1-Dx / Dy) × 100
(However, in the formula (2), Dx represents the average diameter (mm) of the outflow end face 12 of the honeycomb structure part 4 and Dy represents the average diameter (mm) of the inflow end face 11 of the honeycomb structure part 4).

本実施形態のハニカムフィルタ100は、上記のような緻密部15及び外径減少部17を有するものであり、耐熱衝撃性に優れるという効果を奏するものである。   The honeycomb filter 100 of the present embodiment has the dense portion 15 and the outer diameter reduced portion 17 as described above, and has an effect of being excellent in thermal shock resistance.

ハニカム構造部4の流出端面12側に、上記したような緻密部15を有することにより、ハニカムフィルタ100の強制再生時において、流出端面12の中央領域周辺でのクラックの発生を有効に防止することができる。即ち、ハニカムフィルタ100の強制再生時において、流出端面12側の中央領域に大きな熱応力が発生したとしても、その中央領域周辺でのクラックの発生を有効に防止することができる。ただし、ハニカム構造部4の流出端面12側に緻密部15を有する場合には、流入端面11側の耐熱衝撃性が相対的に低下し、ハニカム構造部4の流入端面11側において、クラックが発生し易くなることがある。本実施形態のハニカムフィルタ100においては、流出端面12側の緻密部15と、流入端面11側から流出端面12側に向かって外径が減少する外径減少部17と、の効果が相俟って、ハニカムフィルタ100全体の耐熱衝撃性を優れたものとすることができる。なお、ハニカムフィルタ100の平均径変化率が0.2%未満であると、外径減少部17を有していたとしても、流入端面11側の耐熱衝撃性が低下してしまう。一方で、ハニカムフィルタ100の平均径変化率が3%を超えると、逆に、流出端面12側の耐熱衝撃性が低下してしまう。   By having the dense portion 15 as described above on the outflow end face 12 side of the honeycomb structure part 4, it is possible to effectively prevent the occurrence of cracks around the central region of the outflow end face 12 during forced regeneration of the honeycomb filter 100. Can do. That is, even when a large thermal stress is generated in the central region on the outflow end face 12 side during forced regeneration of the honeycomb filter 100, it is possible to effectively prevent the generation of cracks around the central region. However, when the dense part 15 is provided on the outflow end face 12 side of the honeycomb structure part 4, the thermal shock resistance on the inflow end face 11 side is relatively lowered, and cracks are generated on the inflow end face 11 side of the honeycomb structure part 4. May be easier to do. In the honeycomb filter 100 of the present embodiment, the effects of the dense portion 15 on the outflow end surface 12 side and the outer diameter reducing portion 17 in which the outer diameter decreases from the inflow end surface 11 side toward the outflow end surface 12 side are combined. Thus, the thermal shock resistance of the entire honeycomb filter 100 can be made excellent. When the average diameter change rate of the honeycomb filter 100 is less than 0.2%, even if the outer diameter reducing portion 17 is provided, the thermal shock resistance on the inflow end face 11 side is lowered. On the other hand, when the average diameter change rate of the honeycomb filter 100 exceeds 3%, on the contrary, the thermal shock resistance on the outflow end face 12 side is lowered.

ハニカム構造部4の緻密部15は、流出端面12の中央領域からハニカム構造部4の軸方向の一部に存在している。以下、ハニカム構造部4の流出端面12の中央領域の気孔率、及び流出端面12の外周領域の気孔率の測定方法について、図7を参照しつつ、更に詳しく説明する。なお、以下の説明においては、ハニカム構造部4の流入端面11の中央領域の気孔率、及び流入端面11の外周領域の気孔率の測定方法についても併せて説明する。図7は、本発明のハニカムフィルタの第一実施形態における、ハニカム構造部の気孔率の測定箇所を説明するための模式図である。図7の紙面上方の符号11に示される部分が、ハニカム構造部4の流入端面11を示している。図7の紙面中央の符号4に示される部分が、ハニカム構造部4を軸方向に沿って切断した断面を示している。図7に示す上記断面においては、ハニカム構造部4の隔壁1及びセル2を捨象した形で作図を行っている。図7の紙面下方の符号12に示される部分が、ハニカム構造部4の流出端面12を示している。なお、ハニカム構造部4の軸方向とは、ハニカム構造部4の流入端面11から流出端面に向かう方向のことを意味する。   The dense portion 15 of the honeycomb structure portion 4 exists in a part of the honeycomb structure portion 4 in the axial direction from the central region of the outflow end face 12. Hereinafter, a method for measuring the porosity of the central region of the outflow end surface 12 of the honeycomb structure portion 4 and the porosity of the outer peripheral region of the outflow end surface 12 will be described in more detail with reference to FIG. In the following description, a method for measuring the porosity of the central region of the inflow end surface 11 of the honeycomb structure 4 and the porosity of the outer peripheral region of the inflow end surface 11 will also be described. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the measurement points of the porosity of the honeycomb structure portion in the first embodiment of the honeycomb filter of the present invention. 7 indicates the inflow end surface 11 of the honeycomb structure portion 4. A portion indicated by reference numeral 4 in the center of the paper surface of FIG. 7 shows a cross section of the honeycomb structure portion 4 cut along the axial direction. In the cross section shown in FIG. 7, the drawing is performed in a form in which the partition walls 1 and the cells 2 of the honeycomb structure portion 4 are omitted. A portion indicated by reference numeral 12 in the lower part of the drawing in FIG. 7 indicates the outflow end face 12 of the honeycomb structure part 4. The axial direction of the honeycomb structure portion 4 means a direction from the inflow end surface 11 of the honeycomb structure portion 4 toward the outflow end surface.

ハニカム構造部の気孔率を測定する際には、ハニカム構造部4の流出端面12側の符号P1〜P5に示す部位と、ハニカム構造部4の流入端面11側の符号P6〜P10に示す部位との、合計10箇所について、ハニカム構造部4の隔壁の気孔率を測定する。ハニカム構造部4の気孔率(%)は、水銀ポロシメータ(Mercury porosimeter)によって計測された値とする。水銀ポロシメータとしては、例えば、Micromeritics社製のAutopore 9500(商品名)を挙げることができる。   When measuring the porosity of the honeycomb structure part, the parts indicated by reference signs P1 to P5 on the outflow end face 12 side of the honeycomb structure part 4 and the parts indicated by reference signs P6 to P10 on the inflow end face 11 side of the honeycomb structure part 4 The porosity of the partition walls of the honeycomb structure portion 4 is measured at a total of 10 locations. The porosity (%) of the honeycomb structure portion 4 is a value measured by a mercury porosimeter. An example of the mercury porosimeter is Autopore 9500 (trade name) manufactured by Micromeritics.

図7の流出端面12において、符号P2に示す部位は、流出端面12の中央領域である。符号P2によって示される流出端面12の中央領域は、流出端面12の中心から、ハニカム構造部4の流出端面12の直径の10%に相当する範囲とする。このような範囲の流出端面12の中央領域のことを、以下、「流出端面12の中央領域P2」、又は、単に「中央領域P2」ということがある。中央領域P2においては、この領域内の任意の4点について、気孔率を測定し、その平均値を、中央領域P2の気孔率(%)とする。   In the outflow end surface 12 of FIG. 7, the part indicated by reference sign P <b> 2 is the central region of the outflow end surface 12. The central region of the outflow end surface 12 indicated by the symbol P2 is a range corresponding to 10% of the diameter of the outflow end surface 12 of the honeycomb structure part 4 from the center of the outflow end surface 12. Hereinafter, the central region of the outflow end surface 12 in such a range may be referred to as “central region P2 of the outflow end surface 12” or simply “central region P2”. In the central region P2, the porosity is measured for any four points in this region, and the average value is defined as the porosity (%) of the central region P2.

図7の流出端面12において、符号P1,P3〜P5に示す部位は、流出端面12の外周領域である。符号P1,P3〜P5によって示される流出端面12の外周領域は、流出端面12の最外周から内側に向かって、ハニカム構造部4の流出端面12の直径の10%に相当する環状の範囲とする。このような範囲の流出端面12の外周領域のことを、以下、「流出端面12の外周領域P1,P3〜P5」、又は、単に「外周領域P1,P3〜P5」ということがある。外周領域P1,P3〜P5においては、それぞれの領域内の任意の2点について、気孔率を測定し、その平均値を、それぞれの外周領域P1,P3〜P5の気孔率(%)とする。   In the outflow end surface 12 in FIG. 7, the portions indicated by reference signs P <b> 1, P <b> 3 to P <b> 5 are the outer peripheral region of the outflow end surface 12. The outer peripheral region of the outflow end surface 12 indicated by reference signs P1, P3 to P5 is an annular range corresponding to 10% of the diameter of the outflow end surface 12 of the honeycomb structure part 4 from the outermost periphery of the outflow end surface 12 to the inside. . Hereinafter, the outer peripheral area of the outflow end face 12 in such a range may be referred to as “outer peripheral areas P1, P3 to P5 of the outflow end face 12” or simply “outer peripheral areas P1, P3 to P5”. In the outer peripheral regions P1, P3 to P5, the porosity is measured for any two points in each region, and the average value is defined as the porosity (%) of each outer peripheral region P1, P3 to P5.

図7の流入端面11において、符号P7に示す部位は、流入端面11の中央領域である。符号P7によって示される流入端面11の中央領域は、流入端面11の中心から、ハニカム構造部4の流入端面11の直径の10%に相当する範囲とする。このような範囲の流入端面11の中央領域のことを、以下、「流入端面11の中央領域P7」、又は、単に「中央領域P7」ということがある。中央領域P7においては、この領域内の任意の4点について、気孔率を測定し、その平均値を、中央領域P7の気孔率(%)とする。   In the inflow end surface 11 of FIG. 7, a part indicated by reference sign P <b> 7 is a central region of the inflow end surface 11. The central region of the inflow end surface 11 indicated by reference numeral P7 is a range corresponding to 10% of the diameter of the inflow end surface 11 of the honeycomb structure part 4 from the center of the inflow end surface 11. Hereinafter, the central region of the inflow end surface 11 in such a range may be referred to as “central region P7 of the inflow end surface 11” or simply “central region P7”. In the central region P7, the porosity is measured for any four points in this region, and the average value is defined as the porosity (%) of the central region P7.

図7の流入端面11において、符号P6,P8〜P10に示す部位は、流入端面11の外周領域である。符号P6,P8〜P10によって示される流入端面11の外周領域は、流入端面11の最外周から内側に向かって、ハニカム構造部4の流入端面11の直径の10%に相当する環状の範囲とする。このような範囲の流入端面11の外周領域のことを、以下、「流入端面11の外周領域P6,P8〜P10」、又は、単に「外周領域P6,P8〜P10」ということがある。外周領域P6,P8〜P10においては、それぞれの領域内の任意の2点について、気孔率を測定し、その平均値を、それぞれの外周領域P6,P8〜P10の気孔率(%)とする。   In the inflow end surface 11 of FIG. 7, the portions indicated by reference signs P <b> 6 and P <b> 8 to P <b> 10 are the outer peripheral region of the inflow end surface 11. The outer peripheral region of the inflow end surface 11 indicated by the symbols P6, P8 to P10 is an annular range corresponding to 10% of the diameter of the inflow end surface 11 of the honeycomb structure part 4 from the outermost periphery of the inflow end surface 11 to the inside. . Hereinafter, the outer peripheral region of the inflow end surface 11 in such a range may be referred to as “the outer peripheral regions P6, P8 to P10 of the inflow end surface 11” or simply “the outer peripheral regions P6, P8 to P10”. In the outer peripheral regions P6, P8 to P10, the porosity is measured at any two points in each region, and the average value is defined as the porosity (%) of each outer peripheral region P6, P8 to P10.

図1〜図6に示す本実施形態のハニカムフィルタ100においては、中央領域P2の気孔率(%)が、外周領域P1,P3〜P5のそれぞれの気孔率(%)よりも低い値となっている。特に、本実施形態のハニカムフィルタ100においては、流出端面12の中央領域の、上記式(1)によって算出される気孔率変化率が1〜5%となっている。   In the honeycomb filter 100 of the present embodiment shown in FIGS. 1 to 6, the porosity (%) of the central region P2 is lower than the respective porosity (%) of the outer peripheral regions P1, P3 to P5. Yes. In particular, in the honeycomb filter 100 of the present embodiment, the porosity change rate calculated by the above formula (1) in the central region of the outflow end face 12 is 1 to 5%.

なお、上記式(1)における「Px」は、上記した方法によって求めた「流出端面12の中央領域P2における気孔率(%)」である。また、上記式(1)における「Py」は、上記した方法によって求めた「外周領域P1,P3〜P5における気孔率(%)の平均値」である。   In addition, “Px” in the above formula (1) is “porosity (%) in the central region P2 of the outflow end face 12” obtained by the above method. Further, “Py” in the above formula (1) is “an average value of the porosity (%) in the outer peripheral regions P1, P3 to P5” obtained by the above-described method.

ハニカム構造部4の緻密部15の気孔率変化率が1%未満であると、耐熱衝撃性の向上効果が得られない。一方で、5%を超えると、ハニカム構造部4の外周領域の耐熱衝撃性が低下してしまう。本実施形態のハニカムフィルタ100においては、ハニカム構造部4に外径減少部17を設けることで、緻密部15以外の部分における耐熱衝撃性の低下を有効に抑制することができる。   When the porosity change rate of the dense portion 15 of the honeycomb structure portion 4 is less than 1%, the effect of improving the thermal shock resistance cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 5%, the thermal shock resistance of the outer peripheral region of the honeycomb structure portion 4 is lowered. In the honeycomb filter 100 of the present embodiment, by providing the honeycomb structure portion 4 with the outer diameter reducing portion 17, it is possible to effectively suppress a decrease in thermal shock resistance in portions other than the dense portion 15.

ハニカム構造部4は、流入端面11側から流出端面12側に向かって、その外径が減少する外径減少部17を有することにより、平均径変化率が0.2〜3%となっている。上記式(2)において、Dxは、ハニカム構造部4の流出端面12の平均径(mm)を示し、Dyは、ハニカム構造部4の流入端面11の平均径(mm)を示す。ここで、流入端面11の平均径(mm)、及び流出端面12の平均径(mm)とは、ハニカム構造部4の流入端面11及び流出端面12の形状が円形の場合には、その円形の直径(mm)のことを意味する。ハニカム構造部4の流入端面11及び流出端面12の形状が円形でない場合には、以下の方法に従って、平均径(mm)を求める。ハニカム構造部4の流入端面11の場合、流入端面11の幾何学的重心を通過する外径のうちの長径の長さ(mm)と短径の長さ(mm)を測定し、その平均値を、流入端面11の平均径(mm)とする。同様に、ハニカム構造部4の流出端面12の場合、流出端面12の幾何学的重心を通過する外径のうちの長径の長さ(mm)と短径の長さ(mm)を測定し、その平均値を、流出端面12の平均径(mm)とする。以下、「平均径Dx」という場合は、流出端面12の平均径(mm)を意味する。また、「平均径Dy」という場合は、流入端面11の平均径(mm)を意味する。本実施形態のハニカムフィルタ100においては、「平均径Dx<平均径Dy」の関係を有する。   The honeycomb structure portion 4 has an outer diameter decreasing portion 17 in which the outer diameter decreases from the inflow end surface 11 side to the outflow end surface 12 side, so that the average diameter change rate is 0.2 to 3%. . In the above formula (2), Dx represents the average diameter (mm) of the outflow end face 12 of the honeycomb structure part 4, and Dy represents the average diameter (mm) of the inflow end face 11 of the honeycomb structure part 4. Here, the average diameter (mm) of the inflow end surface 11 and the average diameter (mm) of the outflow end surface 12 are the circular shape when the shape of the inflow end surface 11 and the outflow end surface 12 of the honeycomb structure portion 4 is circular. It means the diameter (mm). When the shapes of the inflow end surface 11 and the outflow end surface 12 of the honeycomb structure part 4 are not circular, the average diameter (mm) is obtained according to the following method. In the case of the inflow end surface 11 of the honeycomb structure part 4, the major axis length (mm) and the minor axis length (mm) of the outer diameters passing through the geometric center of gravity of the inflow end surface 11 are measured, and the average value thereof is measured. Is the average diameter (mm) of the inflow end face 11. Similarly, in the case of the outflow end face 12 of the honeycomb structure portion 4, the major axis length (mm) and the minor axis length (mm) of the outer diameter passing through the geometric center of gravity of the outflow end face 12 are measured, The average value is defined as the average diameter (mm) of the outflow end face 12. Hereinafter, the term “average diameter Dx” means the average diameter (mm) of the outflow end face 12. Further, the “average diameter Dy” means the average diameter (mm) of the inflow end face 11. The honeycomb filter 100 of the present embodiment has a relationship of “average diameter Dx <average diameter Dy”.

ハニカム構造部4の緻密部15は、流出端面12の中央領域からハニカム構造部4の軸方向の一部に存在している。このため、ハニカム構造部4の流入端面11には、流出端面12のような緻密部15が存在しないことが好ましい。例えば、ハニカム構造部4は、流入端面11の中央領域における下記式(3)によって算出される気孔率変化率が、1%未満であることが好ましく、0.8%未満であることが更に好ましい。   The dense portion 15 of the honeycomb structure portion 4 exists in a part of the honeycomb structure portion 4 in the axial direction from the central region of the outflow end face 12. For this reason, it is preferable that the dense part 15 like the outflow end face 12 does not exist in the inflow end face 11 of the honeycomb structure part 4. For example, the honeycomb structure portion 4 preferably has a porosity change rate calculated by the following formula (3) in the central region of the inflow end surface 11 of less than 1%, and more preferably less than 0.8%. .

式(3):(1−P’x/P’y)×100
(但し、式(3)において、P’xは、流入端面11の中央領域における気孔率(%)を示し、P’yは、流入端面11の中央領域を除く外周領域の気孔率(%)を示す。)
Formula (3): (1-P′x / P′y) × 100
(However, in Formula (3), P′x represents the porosity (%) in the central region of the inflow end surface 11, and P′y is the porosity (%) of the outer peripheral region excluding the central region of the inflow end surface 11. Is shown.)

なお、上記式(3)における「P’x」は、上記した方法によって求めた「流入端面11の中央領域P7における気孔率(%)」である。また、上記式(3)における「P’y」は、上記した方法によって求めた「外周領域P6,P8〜P10における気孔率(%)の平均値」である。   In addition, “P′x” in the above formula (3) is “a porosity (%) in the central region P7 of the inflow end surface 11” obtained by the above-described method. Further, “P′y” in the above formula (3) is “an average value of the porosity (%) in the outer peripheral regions P6, P8 to P10” obtained by the above-described method.

ハニカム構造部4の緻密部15の気孔率が、30〜70%であることが好ましく、35〜68%であることが更に好ましく、40〜65%であることが特に好ましい。なお、ハニカム構造部4の緻密部15の気孔率は、図7における「流出端面12の中央領域P2における気孔率(%)」のことである。   The porosity of the dense portion 15 of the honeycomb structure portion 4 is preferably 30 to 70%, more preferably 35 to 68%, and particularly preferably 40 to 65%. Note that the porosity of the dense portion 15 of the honeycomb structure portion 4 is “the porosity (%) in the central region P2 of the outflow end face 12” in FIG.

本実施形態のハニカムフィルタは、隔壁の厚さが、120〜450μmであることが好ましく、135〜400μmであることが更に好ましく、150〜360μmであることが特に好ましい。隔壁の厚さが、120μm未満であると、ハニカム構造部のアイソスタティック強度(Isostatic strength)が低下してしまうことがある。隔壁の厚さが、450μmを超えると、圧力損失が増大し、エンジンの出力低下や燃費の悪化を引き起こすことがある。隔壁の厚さは、ハニカムフィルタの軸方向に直交する断面を光学顕微鏡により観察する方法で測定した値である。   In the honeycomb filter of the present embodiment, the partition wall thickness is preferably 120 to 450 μm, more preferably 135 to 400 μm, and particularly preferably 150 to 360 μm. If the partition wall thickness is less than 120 μm, the isostatic strength of the honeycomb structure part may be lowered. If the partition wall thickness exceeds 450 μm, the pressure loss increases, which may cause a reduction in engine output and fuel consumption. The partition wall thickness is a value measured by a method of observing a cross section perpendicular to the axial direction of the honeycomb filter with an optical microscope.

本実施形態のハニカムフィルタは、隔壁によって区画形成されるセルのセル密度が、30〜62個/cmであることが好ましく、30〜50個/cmであることが更に好ましい。このように構成することによって、本実施形態のハニカムフィルタをディーゼルエンジン用のフィルタとして好適に利用することができる。 In the honeycomb filter of the present embodiment, the cell density of the cells partitioned by the partition walls is preferably 30 to 62 / cm 2 , and more preferably 30 to 50 / cm 2 . By comprising in this way, the honeycomb filter of this embodiment can be utilized suitably as a filter for diesel engines.

隔壁及び外周壁は、セラミックを主成分とするものであることが好ましい。隔壁及び外周壁の材質としては、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、コージェライト化原料、リチウムアルミニウムシリケート、及び炭化珪素−コージェライト系複合材料からなる群より選択される少なくとも1種を含む材料を好適例として挙げることができる。「セラミックを主成分とする」というときは、セラミックを全体の50質量%以上含有することを意味する。   The partition walls and the outer peripheral wall are preferably composed mainly of ceramic. As the material of the partition wall and the outer peripheral wall, cordierite, silicon carbide, silicon-silicon carbide based composite material, mullite, alumina, aluminum titanate, silicon nitride, cordierite forming raw material, lithium aluminum silicate, and silicon carbide-cordierite based A material containing at least one selected from the group consisting of composite materials can be given as a suitable example. The phrase “mainly composed of ceramic” means containing 50% by mass or more of the entire ceramic.

ハニカム構造部の外周壁は、セルを区画形成する隔壁と一体的に構成されたものであってもよいし、セルを区画形成する隔壁の外周側に外周コート材を塗工することによって形成した外周コート層であってもよい。外周コート層は、製造時において、隔壁と外周壁とを一体的に形成した後、形成された外周壁を、研削加工等の公知の方法によって除去した後、隔壁の外周側に設けられたものであってもよい。   The outer peripheral wall of the honeycomb structure portion may be formed integrally with the partition walls that partition the cells, or may be formed by coating an outer periphery coating material on the outer periphery side of the partition walls that partition the cells. It may be an outer peripheral coat layer. The outer peripheral coating layer is provided on the outer peripheral side of the partition wall after the partition wall and the outer peripheral wall are integrally formed at the time of manufacture, and then the formed outer peripheral wall is removed by a known method such as grinding. It may be.

ハニカム構造部に形成されているセルの形状については特に制限はない。例えば、セルの延びる方向に直交する断面における、セルの形状としては、多角形、円形、楕円形等を挙げることができる。多角形としては、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形等を挙げることができる。なお、セルの形状は、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形であることが好ましい。また、セルの形状については、全てのセルの形状が同一形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。例えば、四角形のセルと、八角形のセルと混在したものであってもよい。また、セルの大きさについては、全てのセルの大きさが同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、複数のセルのうち、一部のセルの大きさを大きくし、他のセルの大きさを相対的に小さくしてもよい。   There is no particular limitation on the shape of the cells formed in the honeycomb structure. For example, the shape of the cell in the cross section orthogonal to the cell extending direction may be a polygon, a circle, an ellipse, or the like. Examples of the polygon include a triangle, a quadrangle, a pentagon, a hexagon, and an octagon. In addition, it is preferable that the shape of a cell is a triangle, a quadrangle, a pentagon, a hexagon, and an octagon. Moreover, about the shape of a cell, the shape of all the cells may be the same shape, and a different shape may be sufficient as it. For example, a rectangular cell and an octagonal cell may be mixed. Moreover, about the size of a cell, the size of all the cells may be the same or different. For example, among the plurality of cells, the size of some cells may be increased and the size of other cells may be relatively decreased.

ハニカム構造部の形状については特に制限はない。ハニカム構造部の形状としては、流入端面及び流出端面の形状が、円形、楕円形、多角形等の柱状を挙げることができる。ただし、本実施形態のハニカムフィルタは、上述したような外径減少部を有するため、厳密には、その一部が逆錘台形状等となっている。例えば、流入端面及び流出端面の形状が円形の場合には、ハニカム構造部の形状は、逆円錘台形状となる。多角形としては、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等を挙げることができる。   There is no restriction | limiting in particular about the shape of a honeycomb structure part. Examples of the shape of the honeycomb structure portion include columnar shapes such as a circular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape of the inflow end surface and the outflow end surface. However, since the honeycomb filter of the present embodiment has the outer diameter reducing portion as described above, strictly, a part thereof has an inverted frustum shape or the like. For example, when the shapes of the inflow end surface and the outflow end surface are circular, the shape of the honeycomb structure portion is an inverted frustum shape. Examples of the polygon include a quadrangle, a pentagon, a hexagon, a heptagon, and an octagon.

ハニカム構造部の大きさ、例えば、流入端面から流出端面までの長さや、ハニカム構造部のセルの延びる方向に直交する断面の大きさについては、特に制限はない。本実施形態のハニカムフィルタを、DPFとして用いた際に、最適な浄化性能を得るように、各大きさを適宜選択すればよい。例えば、ハニカム構造部の流入端面から流出端面までの長さは、80〜400mmであることが好ましく、100〜380mmであることが更に好ましく、150〜360mmであることが特に好ましい。また、ハニカム構造部のセルの延びる方向に直交する断面の面積は、7000〜130000mmであることが好ましく、8500〜120000mm2であることが更に好ましく、11000〜100000mmであることが特に好ましい。 There is no particular limitation on the size of the honeycomb structure part, for example, the length from the inflow end face to the outflow end face, or the size of the cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb structure part. When the honeycomb filter of the present embodiment is used as a DPF, each size may be appropriately selected so as to obtain optimum purification performance. For example, the length from the inflow end surface to the outflow end surface of the honeycomb structure portion is preferably 80 to 400 mm, more preferably 100 to 380 mm, and particularly preferably 150 to 360 mm. The area of the cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb structure is preferably 7000~130000Mm 2, more preferably in a 8500~120000Mm2, particularly preferably 11000~100000mm 2.

本実施形態のハニカムフィルタにおいて、流入セルの流出端面側の開口部、及び流出セルの流入端面側の開口部に、目封止部が配設されている。流入セルと流出セルとは、隔壁を隔てて交互に配設されていることが好ましい。そして、それによって、ハニカムフィルタの両端面に、目封止部と「セルの開口部」とにより、市松模様が形成されていることが好ましい。   In the honeycomb filter of the present embodiment, plugging portions are arranged in the opening on the outflow end face side of the inflow cell and the opening on the inflow end face side of the outflow cell. It is preferable that the inflow cells and the outflow cells are alternately arranged with a partition wall therebetween. Then, it is preferable that a checkered pattern is formed on both end faces of the honeycomb filter by the plugged portions and the “cell openings”.

目封止部の材質は、隔壁の材質として好ましいとされた材質であることが好ましい。目封止部の材質と隔壁の材質とは、同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。   The material of the plugging portion is preferably a material that is preferable as a material of the partition wall. The material of the plugging portion and the material of the partition wall may be the same material or different materials.

本実施形態のハニカムフィルタは、ハニカム構造部の隔壁の表面及び隔壁の細孔のうちの少なくとも一方に、排ガス浄化用の触媒が担持されていてもよい。このように構成することによって、排ガス中のCOやNOxやHCなどを触媒反応によって無害な物質にすることができる。また、隔壁に捕集した煤の酸化を促進させることができる。   In the honeycomb filter of the present embodiment, an exhaust gas purifying catalyst may be supported on at least one of the partition wall surfaces and the partition wall pores of the honeycomb structure portion. By comprising in this way, CO, NOx, HC, etc. in exhaust gas can be made harmless by a catalytic reaction. Moreover, the oxidation of the soot collected by the partition can be promoted.

本実施形態のハニカムフィルタに触媒を担持する場合には、触媒は、SCR触媒、NOx吸蔵触媒、及び酸化触媒から構成される群より選ばれる1種以上を含むことが好ましい。SCR触媒は、被浄化成分を選択還元する触媒である。特に、SCR触媒が、排ガス中のNOxを選択還元するNOx選択還元用SCR触媒であることが好ましい。また、SCR触媒としては、金属置換されたゼオライトを挙げることができる。ゼオライトを金属置換する金属としては、鉄(Fe)、銅(Cu)を挙げることができる。ゼオライトとしては、ベータゼオライトを好適例として挙げることができる。また、SCR触媒が、バナジウム、及びチタニアから構成される群より選択される少なくとも1種を主たる成分として含有する触媒であってもよい。NOx吸蔵触媒としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属等を挙げることができる。アルカリ金属としては、カリウム、ナトリウム、リチウム等を挙げることができる。アルカリ土類金属としては、カルシウムなどを挙げることができる。酸化触媒としては、貴金属を含有するものを挙げることができる。酸化触媒として、具体的には、白金、パラジウム及びロジウムから構成される群より選択される少なくとも一種を含有するものが好ましい。   When a catalyst is supported on the honeycomb filter of the present embodiment, the catalyst preferably contains one or more selected from the group consisting of an SCR catalyst, a NOx storage catalyst, and an oxidation catalyst. The SCR catalyst is a catalyst that selectively reduces the components to be purified. In particular, the SCR catalyst is preferably a NOx selective reduction SCR catalyst that selectively reduces NOx in the exhaust gas. An example of the SCR catalyst is a metal-substituted zeolite. Examples of the metal that replaces zeolite with metal include iron (Fe) and copper (Cu). As a zeolite, a beta zeolite can be mentioned as a suitable example. Further, the SCR catalyst may be a catalyst containing as a main component at least one selected from the group consisting of vanadium and titania. Examples of the NOx storage catalyst include alkali metals and alkaline earth metals. Examples of the alkali metal include potassium, sodium, and lithium. Examples of the alkaline earth metal include calcium. Examples of the oxidation catalyst include those containing a noble metal. Specifically, the oxidation catalyst is preferably one containing at least one selected from the group consisting of platinum, palladium and rhodium.

(2)ハニカムフィルタ(第二実施形態〜第七実施形態):
次に、本発明のハニカムフィルタの第二実施形態〜第七実施形態について、図8〜図13を参照しつつ説明する。ここで、図8は、本発明のハニカムフィルタの第二実施形態を模式的に示す側面図である。図9は、本発明のハニカムフィルタの第三実施形態を模式的に示す側面図である。図10は、本発明のハニカムフィルタの第四実施形態を模式的に示す側面図である。図11は、本発明のハニカムフィルタの第五実施形態を模式的に示す側面図である。図12は、本発明のハニカムフィルタの第六実施形態を模式的に示す側面図である。図13は、本発明のハニカムフィルタの第七実施形態を模式的に示す側面図である。
(2) Honeycomb filter (second embodiment to seventh embodiment):
Next, second to seventh embodiments of the honeycomb filter of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 8 is a side view schematically showing a second embodiment of the honeycomb filter of the present invention. FIG. 9 is a side view schematically showing a third embodiment of the honeycomb filter of the present invention. FIG. 10 is a side view schematically showing a fourth embodiment of the honeycomb filter of the present invention. FIG. 11 is a side view schematically showing a fifth embodiment of the honeycomb filter of the present invention. FIG. 12 is a side view schematically showing a sixth embodiment of the honeycomb filter of the present invention. FIG. 13 is a side view schematically showing a seventh embodiment of the honeycomb filter of the present invention.

第三実施形態〜第八実施形態のハニカムフィルタは、ハニカム構造部の側面の形状が、図8〜図13に示すハニカム構造部4のように構成されていること以外は、図1〜図6に示すハニカム構造部4と同様に構成されたものである。即ち、ハニカム構造部4は、流出端面12の中央領域を含み、当該流出端面12の中央領域からハニカム構造部4の軸方向の一部に、気孔率が相対的に低くなるように構成された緻密部15を有する。そして、この緻密部15は、上記式(1)によって算出される気孔率変化率が1〜5%となっている。   The honeycomb filter of the third embodiment to the eighth embodiment is the same as that shown in FIGS. 1 to 6 except that the shape of the side surface of the honeycomb structure portion is configured as the honeycomb structure portion 4 shown in FIGS. It is comprised similarly to the honeycomb structure part 4 shown. That is, the honeycomb structure portion 4 includes the central region of the outflow end surface 12, and is configured so that the porosity is relatively low from the central region of the outflow end surface 12 to a part of the honeycomb structure 4 in the axial direction. It has a dense portion 15. The dense portion 15 has a porosity change rate calculated by the above formula (1) of 1 to 5%.

また、ハニカム構造部4は、ハニカム構造部4の軸方向の少なくとも一部において、ハニカム構造部4の軸方向に直交する面の外径が、流入端面11側から流出端面12側に向かって減少する外径減少部17を有する。そして、このような外径減少部17を有することにより、ハニカム構造部4の上記式(2)によって算出される平均径変化率が0.2〜3%となっている。   Further, in the honeycomb structure part 4, the outer diameter of the surface orthogonal to the axial direction of the honeycomb structure part 4 decreases from the inflow end face 11 side toward the outflow end face 12 side in at least a part of the honeycomb structure part 4 in the axial direction. The outer diameter reducing portion 17 is provided. And by having such an outer diameter decreasing part 17, the average diameter change rate calculated by the said Formula (2) of the honeycomb structure part 4 is 0.2 to 3%.

図8に示す第二実施形態のハニカムフィルタ200は、ハニカム構造部4の側面を構成する外周壁3が、流入端面11側から流出端面12側に向かって先細りとなる形状をなしている。この先細りとなる形状をなす部分、即ち、ハニカム構造部4の軸方向の全域が、ハニカム構造部4の外径減少部17となっている。   The honeycomb filter 200 of the second embodiment shown in FIG. 8 has a shape in which the outer peripheral wall 3 constituting the side surface of the honeycomb structure portion 4 tapers from the inflow end surface 11 side to the outflow end surface 12 side. This tapered portion, that is, the entire area in the axial direction of the honeycomb structure portion 4 is the outer diameter reducing portion 17 of the honeycomb structure portion 4.

図9に示す第三実施形態のハニカムフィルタ300は、ハニカム構造部4の側面を構成する外周壁3が、流入端面11側から流出端面12側に向かう一部において、ハニカム構造部4の側面を構成する外周壁3が、逆円錐台形状をなしている。そして、ハニカムフィルタ300においては、流出端面12側の一定の範囲において外径の変化がない柱状をなしている。このハニカム構造部4においては、逆円錐台形状をなす部分及び柱状の部分、即ち、ハニカム構造部4の軸方向の全域が、ハニカム構造部4の外径減少部17となっている。   In the honeycomb filter 300 of the third embodiment shown in FIG. 9, the side wall of the honeycomb structure part 4 is formed in a part of the outer peripheral wall 3 constituting the side surface of the honeycomb structure part 4 from the inflow end face 11 side to the outflow end face 12 side. The outer peripheral wall 3 which comprises comprises the reverse truncated cone shape. And in the honey-comb filter 300, it has comprised the column shape in which the outer diameter does not change in the fixed range by the outflow end surface 12 side. In the honeycomb structure part 4, the part having an inverted truncated cone shape and the columnar part, that is, the whole area in the axial direction of the honeycomb structure part 4 are the outer diameter reducing parts 17 of the honeycomb structure part 4.

図10に示す第四実施形態のハニカムフィルタ400は、ハニカム構造部4の側面を構成する外周壁3が、流入端面11側から流出端面12側に向かって逆釣鐘形状をなしている。この逆釣鐘形状をなす部分が、即ち、ハニカム構造部4の軸方向の全域が、ハニカム構造部4の外径減少部17となっている。   In the honeycomb filter 400 of the fourth embodiment shown in FIG. 10, the outer peripheral wall 3 constituting the side surface of the honeycomb structure portion 4 has a reverse bell shape from the inflow end surface 11 side to the outflow end surface 12 side. The portion having the inverted bell shape, that is, the entire area in the axial direction of the honeycomb structure portion 4 is the outer diameter reducing portion 17 of the honeycomb structure portion 4.

図11に示す第五実施形態のハニカムフィルタ500は、ハニカム構造部4の側面を構成する外周壁3が、流入端面11側から一定の範囲において、外径の変化がない柱状をなしている。そして、外径の変化がない柱状部分よりも流出端面12側において、ハニカム構造部4の側面を構成する外周壁3が、逆円錐台形状をなしている。この逆円錐台形状をなす部分が、ハニカム構造部4の外径減少部17となっている。   In the honeycomb filter 500 of the fifth embodiment shown in FIG. 11, the outer peripheral wall 3 constituting the side surface of the honeycomb structure portion 4 has a columnar shape with no change in the outer diameter in a certain range from the inflow end surface 11 side. And the outer peripheral wall 3 which comprises the side surface of the honeycomb structure part 4 has comprised the inverted truncated cone shape in the outflow end surface 12 side rather than the columnar part which does not change an outer diameter. The portion having the inverted frustoconical shape is the outer diameter reducing portion 17 of the honeycomb structure portion 4.

図12に示す第六実施形態のハニカムフィルタ600は、ハニカム構造部4の側面を構成する外周壁3が、流入端面11側から一定の範囲において、流出端面12側に向かって先細りとなる形状をなしている。そして、先細りとなる形状となる部分よりも流出端面12側において、ハニカム構造部4は、外径の変化がない柱状をなしている。このハニカム構造部4においては、先細りとなる形状となる部分及び柱状の部分、即ち、ハニカム構造部4の軸方向の全域が、外径減少部17となっている。   The honeycomb filter 600 of the sixth embodiment shown in FIG. 12 has a shape in which the outer peripheral wall 3 constituting the side surface of the honeycomb structure portion 4 is tapered toward the outflow end surface 12 in a certain range from the inflow end surface 11 side. There is no. And the honeycomb structure part 4 has comprised the column shape which does not change an outer diameter in the outflow end surface 12 side rather than the part used as the shape which becomes tapered. In the honeycomb structure portion 4, the tapered portion and the columnar portion, that is, the entire area in the axial direction of the honeycomb structure portion 4 are the outer diameter reducing portions 17.

図13に示す第七実施形態のハニカムフィルタ700は、ハニカム構造部4の側面を構成する外周壁3が、流入端面11側から一定の範囲において、逆釣鐘形状をなしている。そして、逆釣鐘形状の部分よりも流出端面12側において、ハニカム構造部4は、外径の変化がない柱状をなしている。このハニカム構造部4においては、逆釣鐘形状の部分及び柱状の部分、即ち、ハニカム構造部4の軸方向の全域が、外径減少部17となっている。   In the honeycomb filter 700 of the seventh embodiment shown in FIG. 13, the outer peripheral wall 3 constituting the side surface of the honeycomb structure portion 4 has an inverted bell shape in a certain range from the inflow end surface 11 side. And the honeycomb structure part 4 has comprised the column shape which does not change the outer diameter in the outflow end surface 12 side rather than the reverse bell-shaped part. In the honeycomb structure portion 4, the inverted bell-shaped portion and the columnar portion, that is, the entire area in the axial direction of the honeycomb structure portion 4 is the outer diameter reducing portion 17.

本発明のハニカムフィルタにおけるハニカム構造部の外周の形状、別言すれば、ハニカム構造部を側面から見た形状は、これまでに説明した第一実施形態〜第七実施形態に限定されることはない。即ち、本発明のハニカムフィルタは、上記式(2)によって算出される平均径変化率が0.2〜3%となるように、所望形状の外径減少部を有していれば、その外周の形状については、その使用用途等に応じて、適宜決定することができる。   The shape of the outer periphery of the honeycomb structure part in the honeycomb filter of the present invention, in other words, the shape of the honeycomb structure part viewed from the side is limited to the first to seventh embodiments described so far. Absent. That is, if the honeycomb filter of the present invention has an outer diameter reduction portion of a desired shape so that the average diameter change rate calculated by the above formula (2) is 0.2 to 3%, The shape can be appropriately determined according to the intended use.

(3)ハニカムフィルタ(第八実施形態):
次に、本発明のハニカムフィルタの第八実施形態について、図14及び図15を参照しつつ説明する。図14は、本発明のハニカムフィルタの第八実施形態を模式的に示す流入端面側から見た斜視図である。図15は、本発明のハニカムフィルタの第八実施形態を模式的に示す流出端面側から見た斜視図である。
(3) Honeycomb filter (eighth embodiment):
Next, an eighth embodiment of the honeycomb filter of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is a perspective view schematically showing an eighth embodiment of the honeycomb filter of the present invention as viewed from the inflow end face side. Fig. 15 is a perspective view schematically showing the eighth embodiment of the honeycomb filter of the present invention as seen from the outflow end face side.

図14及び図15に示すハニカムフィルタ800は、ハニカム構造部4と、ハニカム構造部4に形成されたセル2のいずれか一方の端部に配設された目封止部5と、を備えたハニカムフィルタ800である。図14及び図15に示すハニカム構造部4は、柱状のハニカムセグメント24を複数個有する。そして、ハニカム構造部4は、複数個のハニカムセグメント24の互いの側面同士が対向するように隣接して配置されたセグメント構造を有する。複数個のハニカムセグメント24は、接合層25を介して互いに接合されている。   The honeycomb filter 800 shown in FIGS. 14 and 15 includes the honeycomb structure portion 4 and the plugging portions 5 disposed at either one end of the cells 2 formed in the honeycomb structure portion 4. This is a honeycomb filter 800. The honeycomb structure 4 shown in FIGS. 14 and 15 has a plurality of columnar honeycomb segments 24. And the honeycomb structure part 4 has the segment structure arrange | positioned adjacently so that the mutual side surfaces of the some honeycomb segment 24 may oppose. The plurality of honeycomb segments 24 are bonded to each other via the bonding layer 25.

このように、本実施形態のハニカムフィルタ800は、ハニカム構造部が、所謂、「セグメント構造のハニカム構造部」となっている。「セグメント構造のハニカム構造部」とは、個々に作製された複数個のハニカムセグメント24が接合されることによって構成されたハニカム構造部のことである。一方、図1〜図6に示すような、ハニカム構造部4の隔壁1が全て一体的に形成されているようなハニカム構造部4を、「一体型のハニカム構造部」ということがある。本発明のハニカムフィルタにおいては、ハニカム構造部が「セグメント構造のハニカム構造部」であってもよいし、「一体型のハニカム構造部」であってもよい。   Thus, in the honeycomb filter 800 of the present embodiment, the honeycomb structure part is a so-called “segment structure honeycomb structure part”. The “segmented honeycomb structure portion” is a honeycomb structure portion formed by joining a plurality of individually manufactured honeycomb segments 24. On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 6, the honeycomb structure part 4 in which the partition walls 1 of the honeycomb structure part 4 are all integrally formed may be referred to as “integrated honeycomb structure part”. In the honeycomb filter of the present invention, the honeycomb structure portion may be a “segment structure honeycomb structure portion” or may be an “integrated honeycomb structure portion”.

図14及び図15に示すハニカムセグメント24のそれぞれは、多孔質の隔壁1、及びハニカムセグメント24の側面を構成する外壁を有する。そして、それぞれのハニカムセグメント24は、その側面を構成する外壁表面に配設された接合層25を介して、相互に接合されている。   Each of the honeycomb segments 24 shown in FIGS. 14 and 15 has a porous partition wall 1 and an outer wall that constitutes a side surface of the honeycomb segment 24. Each honeycomb segment 24 is bonded to each other via a bonding layer 25 disposed on the outer wall surface constituting the side surface.

図14及び図15に示すセグメント構造のハニカム構造部4は、流出端面12の中央領域を含み、当該流出端面12の中央領域からハニカム構造部4の軸方向の一部において、上記式(1)によって算出される気孔率変化率が1〜5%の緻密部15を有する。また、このハニカム構造部4は、ハニカム構造部4の軸方向の少なくとも一部において、ハニカム構造部4の軸方向に直交する面の外径が、流入端面11側から流出端面12側に向かって減少する外径減少部17を有する。そして、このような外径減少部17を有することにより、ハニカム構造部4の下記式(2)によって算出される平均径変化率が0.2〜3%となっている。   14 and FIG. 15 includes a central structure of the outflow end face 12 and a part of the honeycomb structure section 4 in the axial direction from the central area of the outflow end face 12 in the above-described formula (1). It has the dense part 15 whose porosity change rate calculated by 1-5%. Further, the honeycomb structure portion 4 has an outer diameter of a surface orthogonal to the axial direction of the honeycomb structure portion 4 from the inflow end surface 11 side toward the outflow end surface 12 side in at least a part of the honeycomb structure portion 4 in the axial direction. The outer diameter decreasing portion 17 is decreased. And by having such an outer diameter decreasing part 17, the average diameter change rate computed by following formula (2) of the honeycomb structure part 4 is 0.2 to 3%.

セグメント構造のハニカム構造部4における外周壁3は、ハニカム構造部4の外周に塗工した外周コート材によって形成された外周コート層であることが好ましい。また、セグメント構造のハニカム構造部4は、複数個のハニカムセグメント24を接合したハニカムセグメント接合体に対して、その外周部分を研削加工し、上述した外周コート層を配設したものであることが好ましい。   It is preferable that the outer peripheral wall 3 of the segment structure honeycomb structure 4 is an outer peripheral coat layer formed by an outer peripheral coat material coated on the outer periphery of the honeycomb structure section 4. Further, the honeycomb structure portion 4 having a segment structure is obtained by grinding the outer peripheral portion of a bonded honeycomb segment assembly in which a plurality of honeycomb segments 24 are bonded, and disposing the outer peripheral coat layer described above. preferable.

図14及び図15に示すハニカムフィルタ800は、ハニカム構造部4が、セグメント構造のハニカム構造部4であること以外は、これまでに説明した第一実施形態〜第七実施形態のハニカムフィルタと同様に構成されていてもよい。例えば、ハニカムフィルタ800における緻密部15及び外径減少部17の構成は、第一実施形態〜第七実施形態のハニカムフィルタの緻密部及び外径減少部の構成と同様の構成を採用することができる。   The honeycomb filter 800 shown in FIGS. 14 and 15 is the same as the honeycomb filter of the first to seventh embodiments described so far, except that the honeycomb structure portion 4 is the honeycomb structure portion 4 having a segment structure. It may be configured. For example, the configuration of the dense portion 15 and the outer diameter reduction portion 17 in the honeycomb filter 800 may employ the same configuration as the configuration of the dense portion and the outer diameter reduction portion of the honeycomb filter of the first to seventh embodiments. it can.

(4)ハニカムフィルタの製造方法:
次に、本発明のハニカムフィルタを製造する方法について説明する。本発明のハニカムフィルタの製造方法としては、ハニカム成形体を作製する工程、セルの開口部に目封止部を形成する工程、ハニカム成形体を乾燥及び焼成する工程、を備えたものを挙げることができる。
(4) Manufacturing method of honeycomb filter:
Next, a method for manufacturing the honeycomb filter of the present invention will be described. Examples of the method for manufacturing a honeycomb filter of the present invention include a step including a step of manufacturing a honeycomb formed body, a step of forming plugging portions in cell openings, and a step of drying and firing the honeycomb formed body. Can do.

(4−1)成形工程:
成形工程は、成形原料を混練して得られる坏土をハニカム形状に押出成形してハニカム成形体を得る工程である。ハニカム成形体は、第一端面から第二端面まで延びるセルを区画形成する隔壁、及びこの隔壁の最外周を囲繞するように形成された外周壁を有するものである。隔壁によって構成されたハニカム構造の部分が、ハニカム構造部となる。成形工程においては、まず、成形原料を混練して坏土とする。次に、得られた坏土を押出成形して、隔壁と外周壁とが一体的に成形されたハニカム成形体を得る。
(4-1) Molding process:
The forming step is a step of obtaining a honeycomb formed body by extruding the kneaded material obtained by kneading the forming raw material into a honeycomb shape. The honeycomb formed body has partition walls that define cells extending from the first end surface to the second end surface, and an outer peripheral wall formed so as to surround the outermost periphery of the partition walls. The part of the honeycomb structure constituted by the partition walls becomes the honeycomb structure part. In the molding step, first, the molding raw material is kneaded to form a clay. Next, the obtained clay is extruded to obtain a honeycomb formed body in which the partition walls and the outer peripheral wall are integrally formed.

成形原料は、セラミック原料に分散媒及び添加剤を加えたものであることが好ましい。添加剤としては、有機バインダ、造孔材、界面活性剤等を挙げることができる。分散媒としては、水等を挙げることができる。成形原料としては、従来公知のハニカムフィルタの製造方法において使用される成形原料と同様のものを用いることができる。   The forming raw material is preferably a ceramic raw material added with a dispersion medium and an additive. Examples of the additive include an organic binder, a pore former, and a surfactant. Examples of the dispersion medium include water. As the forming raw material, the same forming raw material used in a conventionally known method for manufacturing a honeycomb filter can be used.

成形原料を混練して坏土を形成する方法としては、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。押出成形は、ハニカム成形体の断面形状に対応したスリットが形成された押出成形用の口金を用いて行うことができる。   Examples of the method for kneading the forming raw material to form the clay include a method using a kneader, a vacuum kneader, or the like. Extrusion molding can be performed using an extrusion molding die in which slits corresponding to the cross-sectional shape of the honeycomb molded body are formed.

(4−2)目封止工程:
目封止工程は、ルの開口部を目封止することで目封止部を形成する工程である。例えば、目封止工程においては、ハニカム成形体の製造に用いた材料と同様の材料で、セルの開口部を目封止することで目封止部を形成する。目封止部を形成する方法については、従来公知のハニカムフィルタの製造方法に準じて行うことができる。
(4-2) Plugging step:
The plugging step is a step of forming a plugged portion by plugging the opening of the lure. For example, in the plugging step, the plugged portion is formed by plugging the opening of the cell with the same material as that used for manufacturing the honeycomb formed body. About the method of forming a plugging part, it can carry out according to the manufacturing method of a conventionally well-known honeycomb filter.

(4−3)焼成工程:
焼成工程は、目封止部を形成したハニカム成形体を焼成して、ハニカムフィルタを得る工程である。目封止部を形成したハニカム成形体を焼成する前に、得られたハニカム成形体を、例えば、マイクロ波及び熱風で乾燥してもよい。また、例えば、目封止部を形成する前のハニカム成形体に対して、先に、焼成工程を行って、焼成工程によって得られたハニカム焼成体に対して、上述した目封止工程を行ってもよい。
(4-3) Firing step:
The firing step is a step of firing the honeycomb formed body having the plugged portions to obtain a honeycomb filter. Before firing the honeycomb formed body on which the plugged portions are formed, the obtained honeycomb formed body may be dried with, for example, microwaves and hot air. In addition, for example, a firing process is first performed on the honeycomb formed body before the plugging portion is formed, and the above-described plugging process is performed on the honeycomb fired body obtained by the firing process. May be.

ハニカム成形体を焼成する際の焼成温度は、ハニカム成形体の材質によって適宜決定することができる。例えば、ハニカム成形体の材質がコージェライトの場合、焼成温度は、1380〜1450℃が好ましく、1400〜1440℃が更に好ましい。また、焼成時間は、最高温度でのキープ時間として4〜6時間程度とすることが好ましい。   The firing temperature when firing the honeycomb formed body can be appropriately determined depending on the material of the honeycomb formed body. For example, when the material of the honeycomb formed body is cordierite, the firing temperature is preferably 1380 to 1450 ° C, and more preferably 1400 to 1440 ° C. Moreover, it is preferable that baking time shall be about 4 to 6 hours as keep time in the highest temperature.

本発明のハニカムフィルタを製造する際には、この焼成工程において、ハニカム成形体の流出端面となる端面の端部側において緻密部となる中央領域が他の部分よりも遅れて高温となるような焼成条件により焼成を行うことが好ましい。このように構成することによって、得られるハニカムフィルタの流出端面側の中央領域の気孔率が、外周領域の気孔率に比して低くなる緻密部を形成することができる。   When the honeycomb filter of the present invention is manufactured, in this firing step, the central region that becomes the dense portion on the end side of the end surface that becomes the outflow end surface of the honeycomb formed body becomes higher in temperature than the other portions. Firing is preferably performed according to the firing conditions. With this configuration, it is possible to form a dense portion in which the porosity of the central region on the outflow end face side of the obtained honeycomb filter is lower than the porosity of the outer peripheral region.

例えば、ハニカム成形体の焼成は、油脂や有機物等が除去されたハニカム成形体を、不活性ガス雰囲気下で高温焼成するための焼成炉を用いて行うことができる。焼成炉は、長手形状を呈し、一方の炉開口部から炉内空間に導入されたハニカム成形体を、水平方向に沿って定速移動させながら、他方の炉開口部に到達するまでの間で本焼成を行うものである。この際、例えば、以下のように焼成を行うことが好ましい。まず、ハニカム成形体を、その軸方向が鉛直方向に平行となり、ハニカム成形体の流出端面側が下方を向くように配置する。そして、配置したハニカム成形体に対して、下方となる流出端面側において、緻密部となる中央領域が他の部分よりも遅れて高温となるように焼成を行うことが好ましい。なお、中央領域が他の部分よりも遅れて高温となるように焼成を行う方法としては、栃を配置するなどして焼成中のハニカム成形体の温度に差を生じさせながら焼成を行う方法を挙げることができる。流出端面側の中央領域とその他の部分との温度差に特に制限はないが、例えば、15〜100℃の温度差を設けることで、得られるハニカムフィルタの流出端面側の中央領域の気孔率が、外周領域の気孔率に比して低くなる緻密部を形成することができる。   For example, the honeycomb formed body can be fired using a firing furnace for firing the honeycomb formed body from which oils and fats, organic substances, and the like are removed at a high temperature in an inert gas atmosphere. The firing furnace has a longitudinal shape, and the honeycomb molded body introduced into the furnace space from one furnace opening is moved at a constant speed along the horizontal direction until reaching the other furnace opening. The main firing is performed. At this time, for example, it is preferable to perform firing as follows. First, the honeycomb formed body is arranged so that the axial direction thereof is parallel to the vertical direction and the outflow end face side of the honeycomb formed body faces downward. Then, it is preferable to perform firing on the arranged honeycomb formed body so that the central region serving as the dense portion becomes higher in temperature than the other portions on the lower outflow end face side. In addition, as a method of firing so that the central region becomes a high temperature later than the other part, a method of firing while causing a difference in the temperature of the honeycomb formed body during firing, such as by arranging tochi Can be mentioned. The temperature difference between the central region on the outflow end face side and other portions is not particularly limited. For example, by providing a temperature difference of 15 to 100 ° C., the porosity of the central region on the outflow end face side of the obtained honeycomb filter can be increased. Thus, a dense portion that is lower than the porosity of the outer peripheral region can be formed.

また、必要に応じて、焼成工程を行った後、得られたハニカムフィルタの外周壁を研削加工し、その後、隔壁の外周側に外周コート材を塗工して、外周コート層を形成してもよい。研削加工及び外周コート材を塗工する際には、ハニカムフィルタの軸方向に直交する面の外径が、流出端面側から流入端面側に向かって増大するように塗工し、得られるハニカムフィルタの平均径変化率を0.2〜3%となるようにする。例えば、外周壁の研削加工、及び外周コート層の形成については、以下に記載する方法1〜方法3を採用することにより、方法1は、外周壁を研削加工する際、流出側〜流入側端面まで均一の大きさで加工した後、外周コート材を塗工する際、流入側端面から流出側端面の外周コート層の厚さを薄くする。方法2は、外周壁を研削加工する際、流出側端面を小さく加工した後、外周コート材を流出側〜流入側まで均一の厚さで塗工する。方法3は、外周壁を研削加工する際、流出側〜流入側端面まで均一の大きさで加工した後、外周コート材を流入側端面から流出側端面まで均一の厚さで外周コート層を塗工する。その後、乾燥を行った後、外周コート層を流入側端面から流出側端面にかけて径が小さくなるように研削加工を行う。   Further, if necessary, after performing the firing step, the outer peripheral wall of the obtained honeycomb filter is ground, and then the outer peripheral coating material is applied to the outer peripheral side of the partition wall to form the outer peripheral coating layer. Also good. When applying the grinding process and the outer periphery coating material, the honeycomb filter is obtained by coating so that the outer diameter of the surface perpendicular to the axial direction of the honeycomb filter increases from the outflow end surface side to the inflow end surface side. The average diameter change rate is set to 0.2 to 3%. For example, for the grinding of the outer peripheral wall and the formation of the outer peripheral coat layer, by adopting the method 1 to method 3 described below, the method 1 can be used when the outer peripheral wall is ground. When the outer peripheral coating material is applied, the thickness of the outer peripheral coating layer from the inflow side end surface to the outflow side end surface is reduced. In the method 2, when the outer peripheral wall is ground, the outer end surface is processed to be small, and then the outer peripheral coating material is applied with a uniform thickness from the outflow side to the inflow side. Method 3 is to grind the outer peripheral wall with a uniform size from the outflow side to the inflow side end surface, and then apply the outer peripheral coat layer with a uniform thickness from the inflow side end surface to the outflow side end surface. Work. Then, after drying, the outer peripheral coat layer is ground so that the diameter decreases from the inflow side end surface to the outflow side end surface.

本発明のハニカムフィルタが、セグメント構造のハニカム構造部を有するものの場合には、まず、ハニカム成形体として、複数個のハニカムセグメントの前駆体を作製し、そのハニカムセグメントの前駆体を焼成して、複数個のハニカムセグメントを作製する。次に、ハニカムセグメントのセルの開口部を目封止するように目封止部を形成する。そして、作製した複数個のハニカムセグメントを、接合層を介して接合して、複数個のハニカムセグメントが接合されたハニカムセグメント接合体を作製する。その後、得られたハニカムセグメント接合体の外周壁を研削加工し、その後、隔壁の外周側に外周コート材を塗工して、外周コート層によって構成された外周壁を有するハニカムフィルタを製造する。研削加工及び外周コート材を塗工する際には、ハニカムフィルタの軸方向に直交する面の外径が、流出端面側から流入端面側に向かって増大するように塗工し、得られるハニカムフィルタの平均径変化率を0.2〜3%となるようにすることが好ましい。   When the honeycomb filter of the present invention has a segment structure honeycomb structure, first, as a honeycomb formed body, a plurality of honeycomb segment precursors are prepared, and the honeycomb segment precursors are fired, A plurality of honeycomb segments are produced. Next, plugging portions are formed so as to plug the openings of the cells of the honeycomb segment. Then, the manufactured plurality of honeycomb segments are bonded through the bonding layer to manufacture a bonded honeycomb segment assembly in which the plurality of honeycomb segments are bonded. Thereafter, the outer peripheral wall of the obtained bonded honeycomb segment assembly is ground, and thereafter, an outer peripheral coating material is applied to the outer peripheral side of the partition wall to produce a honeycomb filter having an outer peripheral wall constituted by the outer peripheral coating layer. When applying the grinding process and the outer periphery coating material, the honeycomb filter is obtained by coating so that the outer diameter of the surface perpendicular to the axial direction of the honeycomb filter increases from the outflow end surface side to the inflow end surface side. It is preferable to make the average diameter change rate of 0.2 to 3%.

(実施例1)
コージェライト化原料100質量部に、造孔材を0.5質量部、分散媒を33質量部、有機バインダを5.6質量部、それぞれ添加し、混合、混練して坏土を調製した。コージェライト化原料としては、アルミナ、水酸化アルミニウム、カオリン、タルク、及びシリカを使用した。分散媒としては水を使用し、造孔材としては平均粒子径10〜50μmの吸水性ポリマーを使用し、有機バインダとしてはメチルセルロース(Methylcellulose)を使用し、分散剤としてはデキストリン(Dextrin)を使用した。
Example 1
To 100 parts by mass of the cordierite forming raw material, 0.5 parts by mass of the pore former, 33 parts by mass of the dispersion medium, and 5.6 parts by mass of the organic binder were added, mixed and kneaded to prepare a clay. As the cordierite forming raw material, alumina, aluminum hydroxide, kaolin, talc, and silica were used. Water is used as a dispersion medium, a water-absorbing polymer having an average particle size of 10 to 50 μm is used as a pore former, methylcellulose is used as an organic binder, and dextrin is used as a dispersant. did.

次に、所定の金型を用いて坏土を押出成形し、セル形状が四角形で、全体形状が円柱形のハニカム成形体を得た。   Next, the kneaded material was extruded using a predetermined mold to obtain a honeycomb formed body having a square cell shape and a columnar overall shape.

次に、ハニカム成形体を、熱風乾燥機にて乾燥させた。乾燥条件としては、95〜145℃とした。   Next, the honeycomb formed body was dried with a hot air dryer. The drying conditions were 95 to 145 ° C.

次に、乾燥したハニカム成形体に、目封止部を形成した。具体的には、まず、ハニカム成形体の流入端面に、流入セルが覆われるようにマスクを施した。その後、マスクの施されたハニカム成形体の端部を、目封止スラリーに浸漬し、マスクが施されていない流出セルの開口部に目封止スラリーを充填した。その後、ハニカム成形体の流出端面についても、上記と同様の方法で、流入セルの開口部に目封止スラリーを充填した。その後、目封止部を形成したハニカム成形体を、更に、熱風乾燥機で乾燥した。   Next, plugged portions were formed on the dried honeycomb formed body. Specifically, first, a mask was applied to the inflow end face of the honeycomb formed body so as to cover the inflow cells. Thereafter, the end portion of the honeycomb formed body provided with the mask was immersed in the plugging slurry, and the opening portion of the outflow cell not provided with the mask was filled with the plugging slurry. Thereafter, the plugging slurry was filled in the opening portion of the inflow cell on the outflow end surface of the honeycomb formed body in the same manner as described above. Thereafter, the honeycomb formed body on which the plugged portions were formed was further dried with a hot air dryer.

次に、乾燥させたハニカム成形体を、作製するハニカムフィルタの流出端面側が下を向くようにして、アルミナ製の焼栃の上に載置した。そして、そのハニカム成形体を、トンネルキルン(Tunnel kiln;連続焼成炉)にて焼成した。焼成条件としては、1350〜1440℃で、10時間、焼成してハニカム焼成体を得た。実施例1においては、焼成時に流出端面側の中央領域が、その他の部分に対し50℃遅れて昇温されるようにして焼成を行った。   Next, the dried honeycomb formed body was placed on the burned tochi made of alumina so that the outflow end face side of the honeycomb filter to be manufactured faced down. The honeycomb formed body was fired in a tunnel kiln (continuous firing furnace). As firing conditions, firing was performed at 1350 to 1440 ° C. for 10 hours to obtain a honeycomb fired body. In Example 1, firing was performed so that the central region on the outflow end face side was heated by 50 ° C. behind the other portions during firing.

次に、得られたハニカム焼成体の外周面を研削加工した。この際、流入端面側から流出端面側に向かって、ハニカム焼成体の外径が減少するように研削加工を行った。その後、研削加工したハニカム焼成体の側面に、外周コート材を塗工して外周コート層を形成した。以上のようにして、実施例1のハニカムフィルタを作製した。   Next, the outer peripheral surface of the obtained honeycomb fired body was ground. At this time, grinding was performed so that the outer diameter of the honeycomb fired body decreased from the inflow end face side toward the outflow end face side. Thereafter, an outer periphery coating material was applied to the side surface of the ground honeycomb fired body to form an outer periphery coating layer. The honeycomb filter of Example 1 was produced as described above.

実施例1のハニカムフィルタは、流出端面の中央領域を含み、当該流出端面の中央領域から軸方向の一部に、流出端面の中央領域における気孔率が、当該中央領域よりも外側の外周領域の気孔率に比して低くなるように構成された緻密部を有するものであった。また、得られたハニカムフィルタは、図3に示すハニカムフィルタ100のような、ハニカム構造部4の軸方向に直交する面の外径が、流入端面11側から流出端面12側に向かって減少する外径減少部17を有するものであった。   The honeycomb filter of Example 1 includes the central region of the outflow end surface, and the porosity in the central region of the outflow end surface is larger than the central region of the outflow end surface in a part in the axial direction from the central region of the outflow end surface. It had a dense part configured to be lower than the porosity. Further, in the obtained honeycomb filter, the outer diameter of the surface perpendicular to the axial direction of the honeycomb structure portion 4 as in the honeycomb filter 100 shown in FIG. 3 decreases from the inflow end surface 11 side to the outflow end surface 12 side. The outer diameter reducing portion 17 was included.

実施例1のハニカムフィルタは、隔壁の厚さが300μmであり、セル密度が46.5個/cm2であった。セルの形状は、四角形であった。表1の「セル構造」の欄に、隔壁の厚さ、セル密度、及びセル形状を示す。   In the honeycomb filter of Example 1, the partition wall thickness was 300 μm, and the cell density was 46.5 cells / cm 2. The shape of the cell was a square. In the column of “cell structure” in Table 1, the thickness of the partition walls, the cell density, and the cell shape are shown.

実施例1のハニカムフィルタは、軸方向に直交する断面の形状が円形であり、上記したように、ハニカムフィルタの外周の形状が、図3に示すようなものであった。ハニカムフィルタの流入端面の直径は、266.7mmであり、流入端面から流出端面のまでの長さ(全長)は、304.8mmであった。実施例1のハニカムフィルタの形状を、表1の「断面形状」、「外周の形状」、「全長」の欄に示す。なお、表1の「外周の形状」の「形成方法」の欄には、ハニカムフィルタが、隔壁と一体的に構成された外周壁を有する場合には、「一体」と記す。また、ハニカムフィルタが、隔壁と一体的に構成された外周壁を外周加工により取り除き、隔壁を囲繞するように外周コート材を塗工して形成した外周コート層を備えたものの場合には、「外周加工」と記す。なお、表1の「直径」の欄は、ハニカムフィルタの「流入端面の狙いの直径」の値を示し、製造されたハニカムフィルタの実際の直径(Dx,Dy)は、表3に示している。   In the honeycomb filter of Example 1, the shape of the cross section perpendicular to the axial direction was circular, and as described above, the shape of the outer periphery of the honeycomb filter was as shown in FIG. The diameter of the inflow end face of the honeycomb filter was 266.7 mm, and the length (full length) from the inflow end face to the outflow end face was 304.8 mm. The shape of the honeycomb filter of Example 1 is shown in the “Cross sectional shape”, “Outer peripheral shape”, and “Full length” columns in Table 1. In the “Formation method” column of “Outer shape” in Table 1, “Integral” is described when the honeycomb filter has an outer peripheral wall integrally formed with the partition walls. Further, when the honeycomb filter includes an outer peripheral coating layer formed by removing the outer peripheral wall integrally formed with the partition wall by outer periphery processing and coating the outer peripheral coating material so as to surround the partition wall, It is described as “peripheral machining”. The “diameter” column in Table 1 shows the value of “target diameter of the inflow end face” of the honeycomb filter, and the actual diameter (Dx, Dy) of the manufactured honeycomb filter is shown in Table 3. .

実施例1のハニカムフィルタについて、図7に示すP1〜P10のそれぞれの測定箇所の気孔率を測定した。気孔率の測定結果を表2に示す。また、気孔率の測定結果に基づいて、「P1,P3〜P5の平均値」と、「P6,P8〜P10の平均値」を求めた。結果を、表2に示す。   For the honeycomb filter of Example 1, the porosity at each of the measurement points P1 to P10 shown in FIG. 7 was measured. Table 2 shows the measurement results of the porosity. Moreover, based on the measurement result of the porosity, “average value of P1, P3 to P5” and “average value of P6, P8 to P10” were obtained. The results are shown in Table 2.

P1〜P10のそれぞれの測定箇所の気孔率の値に基づき、流出端面及び流入端面における気孔率変化率(%)を、上記式(1)又は式(3)により算出した。結果を、表3に示す。   Based on the value of the porosity at each measurement point of P1 to P10, the porosity change rate (%) at the outflow end face and the inflow end face was calculated by the above formula (1) or formula (3). The results are shown in Table 3.

また、ハニカム構造部の流出端面の平均径Dx(mm)、及びハニカム構造部の流入端面の平均径Dy(mm)を求めた。流出端面の平均径Dxは266.0mmであり、流入端面の平均径Dyは266.7mmであった。平均径Dx及び平均径Dyの値に基づき、平均径変化率を、上記式(2)により算出した。結果を、表3に示す。   Further, the average diameter Dx (mm) of the outflow end face of the honeycomb structure part and the average diameter Dy (mm) of the inflow end face of the honeycomb structure part were obtained. The average diameter Dx of the outflow end face was 266.0 mm, and the average diameter Dy of the inflow end face was 266.7 mm. Based on the values of the average diameter Dx and the average diameter Dy, the average diameter change rate was calculated by the above formula (2). The results are shown in Table 3.

Figure 2017221942
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(実施例2〜13)
セル構造、断面形状、外周の形状等を表1に示すように変更し、実施例2〜13のハニカムフィルタを作製した。なお、実施例2〜13のハニカムフィルタは、その外周の形状が、図3、図8〜図13のいずれかの形状に該当するものであった。表1の「外周の形状」の「参照図」の欄は、各実施例のハニカムフィルタについて、その外周の形状が、図3、図8〜図13のいずれに該当するのかを示している。例えば、表1の「外周の形状」の「参照図」の欄に、「図8」と記されている場合は、そのハニカムフィルタの外周の形状が、図8の形状に該当することを意味する。
(Examples 2 to 13)
Cell structures, cross-sectional shapes, outer peripheral shapes, and the like were changed as shown in Table 1, and honeycomb filters of Examples 2 to 13 were manufactured. In addition, as for the honeycomb filter of Examples 2-13, the shape of the outer periphery corresponded to the shape in any one of FIG. 3, FIG. 8-FIG. The column of “reference diagram” of “peripheral shape” in Table 1 indicates which of the honeycomb filters of each example corresponds to any of FIGS. 3 and 8 to 13. For example, when “FIG. 8” is written in the “Reference diagram” column of “Outer shape” in Table 1, it means that the outer shape of the honeycomb filter corresponds to the shape of FIG. To do.

また、実施例2〜13においては、坏土に添加する造孔材の量を適宜調整して、作製するハニカムフィルタの気孔率を調整した。また、焼成時においては、焼成時に下方に向けて置いた流出端面側の中央領域が他の部分に対し、15〜100℃遅れて昇温されるようにして焼成を行った。   In Examples 2 to 13, the amount of the pore forming material added to the clay was appropriately adjusted to adjust the porosity of the manufactured honeycomb filter. Moreover, at the time of baking, it baked so that the central area | region by the side of the outflow end surface set | placed downward at the time of baking was heated up 15-100 degreeC behind with respect to another part.

(実施例14及び15)
実施例14及び15においては、図14及び図15に示すようなセグメント構造のハニカムフィルタを作製した。具体的には、まず、炭化珪素粉末を80質量部と、Si粉末20質量部とを混合して、混合粉末を得た。この混合粉末に、バインダ、造孔材、及び水を添加して、混合、混練して坏土を調製した。
(Examples 14 and 15)
In Examples 14 and 15, a honeycomb filter having a segment structure as shown in FIGS. 14 and 15 was produced. Specifically, first, 80 parts by mass of silicon carbide powder and 20 parts by mass of Si powder were mixed to obtain a mixed powder. A binder, a pore former, and water were added to the mixed powder, mixed and kneaded to prepare a clay.

次に、ハニカム成形体作製用の口金を用いて坏土を押出成形し、全体形状が四角柱状のハニカム成形体を得た。ハニカム成形体は、実施例14は32個、実施例15は25個作製した。   Next, the kneaded material was extruded using a die for manufacturing a honeycomb formed body, and a honeycomb formed body having an overall shape of a quadrangular prism was obtained. As the honeycomb formed bodies, 32 pieces were produced in Example 14 and 25 pieces were produced in Example 15.

次に、ハニカム成形体をマイクロ波乾燥機で乾燥し、更に熱風乾燥機で完全に乾燥させた後、ハニカム成形体の両端面を切断し、所定の寸法に整えた。   Next, the honeycomb formed body was dried with a microwave dryer and further completely dried with a hot air dryer, and then both end faces of the honeycomb formed body were cut and adjusted to a predetermined size.

次に、乾燥したハニカム成形体に、目封止部を形成した。具体的には、まず、ハニカム成形体の流入端面に、流入セルが覆われるようにマスクを施した。その後、マスクの施されたハニカム成形体の端部を、目封止スラリーに浸漬し、マスクが施されていない流出セルの開口部に目封止スラリーを充填した。その後、ハニカム成形体の流出端面についても、上記と同様の方法で、流入セルの開口部に目封止スラリーを充填した。その後、目封止部を形成したハニカム成形体を、更に、熱風乾燥機で乾燥した。   Next, plugged portions were formed on the dried honeycomb formed body. Specifically, first, a mask was applied to the inflow end face of the honeycomb formed body so as to cover the inflow cells. Thereafter, the end portion of the honeycomb formed body provided with the mask was immersed in the plugging slurry, and the opening portion of the outflow cell not provided with the mask was filled with the plugging slurry. Thereafter, the plugging slurry was filled in the opening portion of the inflow cell on the outflow end surface of the honeycomb formed body in the same manner as described above. Thereafter, the honeycomb formed body on which the plugged portions were formed was further dried with a hot air dryer.

次に、目封止部を形成したハニカム成形体を脱脂し、焼成してハニカム焼成体を得た。脱脂の条件は、550℃で3時間とした。焼成の条件は、アルゴン雰囲気下で、1450℃、2時間とした。ハニカム焼成体は、全体形状が四角柱状であった。ハニカム焼成体の端面の形状は、一辺の長さが37mmの正方形であった。このハニカム焼成体が、ハニカム構造部におけるハニカムセグメントとなる。なお、セグメント構造の中央に配置されるハニカムセグメントについては、以下のような方法で作製した。まず、焼成したハニカムセグメントを準備するとともに、粒子径2μmのSiC粒子150質量部にコロイダルシリカ(固形分40%の溶液)150質量部と、水200質量部とを加え、よく攪拌して調製した修飾用スラリーを準備した。その後、流出側に相当する端面側の全長方向20mmの高さの部分を、この修飾用スラリーに浸漬させた後、エアーブローによって過剰なスラリーを除去した。次に、スラリーを乾燥させた後、700℃で熱処理を施すことにより、流出側が低気孔率となるハニカムセグメントを作製した。   Next, the honeycomb formed body on which the plugged portions were formed was degreased and fired to obtain a honeycomb fired body. The degreasing conditions were 550 ° C. for 3 hours. The firing conditions were 1450 ° C. and 2 hours in an argon atmosphere. The honeycomb fired body had a quadrangular prism shape as a whole. The shape of the end face of the honeycomb fired body was a square having a side length of 37 mm. This honeycomb fired body becomes a honeycomb segment in the honeycomb structure. The honeycomb segment disposed in the center of the segment structure was manufactured by the following method. First, a fired honeycomb segment was prepared, 150 parts by mass of colloidal silica (solution with a solid content of 40%) and 200 parts by mass of water were added to 150 parts by mass of SiC particles having a particle diameter of 2 μm, and the mixture was stirred well. A slurry for modification was prepared. Thereafter, a portion having a height of 20 mm in the full length direction on the end face side corresponding to the outflow side was immersed in this modifying slurry, and then excess slurry was removed by air blowing. Next, after drying the slurry, heat treatment was performed at 700 ° C. to produce a honeycomb segment having a low porosity on the outflow side.

次に、得られた実施例14は32個、実施例15は25個のハニカム焼成体を、互いの側面同士が対向するように隣接して配置された状態で、接合材によって接合し、ハニカム接合体を作製した。ハニカム接合体は、その端面において、実施例14は縦方向に6個、横方向に6個の合計32個(ハニカム接合体の四つ角に位置する4個を除いた個数)、実施例15は縦方向に5個、横方向に5個の合計25個のハニカム焼成体が配列するように接合して作製した。   Next, 32 pieces of the obtained Example 14 and 25 pieces of Example 15 were joined with a bonding material in a state where the fired bodies were arranged adjacent to each other so that the side surfaces face each other. A joined body was produced. At the end face of the honeycomb bonded body, Example 14 has six pieces in the vertical direction and six pieces in the horizontal direction, a total of 32 pieces (excluding the four pieces positioned at the four corners of the honeycomb bonded body), and Example 15 has the vertical direction. A total of 25 honeycomb fired bodies, 5 in the direction and 5 in the lateral direction, were joined and arranged.

次に、得られたハニカム接合体の外周面を研削加工した。この際、流入端面側から流出端面側に向かって、ハニカム焼成体の外径が減少するように研削加工を行った。その後、研削加工したハニカム接合体の側面に、外周コート材を塗工して外周コート層を形成した。以上のようにして、実施例14及び15のハニカムフィルタを作製した。   Next, the outer peripheral surface of the obtained bonded honeycomb body was ground. At this time, grinding was performed so that the outer diameter of the honeycomb fired body decreased from the inflow end face side toward the outflow end face side. Thereafter, an outer periphery coating material was applied to the side surface of the ground honeycomb joined body to form an outer periphery coating layer. As described above, honeycomb filters of Examples 14 and 15 were produced.

実施例2〜15のハニカムフィルタについて、図7に示すP1〜P10のそれぞれの測定箇所の気孔率を測定した。気孔率の測定結果を表2に示す。また、気孔率の測定結果に基づいて、「P1,P3〜P5の平均値」と、「P6,P8〜P10の平均値」を求めた。結果を、表2に示す。   About the honeycomb filter of Examples 2-15, the porosity of each measurement location of P1-P10 shown in FIG. 7 was measured. Table 2 shows the measurement results of the porosity. Moreover, based on the measurement result of the porosity, “average value of P1, P3 to P5” and “average value of P6, P8 to P10” were obtained. The results are shown in Table 2.

実施例2〜15のハニカムフィルタについて、P1〜P10のそれぞれの測定箇所の気孔率の値に基づき、流出端面及び流入端面における気孔率変化率(%)を、上記式(1)又は式(3)により算出した。結果を、表3に示す。   About the honeycomb filter of Examples 2-15, based on the value of the porosity of each measurement location of P1-P10, the porosity change rate (%) in an outflow end surface and an inflow end surface is set to said Formula (1) or Formula (3 ). The results are shown in Table 3.

また、ハニカム構造部の流出端面の平均径Dx(mm)、及びハニカム構造部の流入端面の平均径Dy(mm)を求め、上記式(2)により平均径変化率を算出した。結果を、表3に示す。   Further, the average diameter Dx (mm) of the outflow end face of the honeycomb structure part and the average diameter Dy (mm) of the inflow end face of the honeycomb structure part were obtained, and the average diameter change rate was calculated by the above formula (2). The results are shown in Table 3.

実施例1〜15のハニカムフィルタについて、「耐熱衝撃性(ロバスト性)」の評価を、以下の方法で行った。結果を、表4に示す。なお、「耐熱衝撃性(ロバスト性)」については、実施例1〜15のそれぞれのハニカムフィルタについて、後述する比較例1〜15のうちの同一番号の比較例のハニカムフィルタと比較することによって評価を行った。   About the honeycomb filter of Examples 1-15, "thermal shock resistance (robustness)" evaluation was performed with the following method. The results are shown in Table 4. In addition, about "thermal shock resistance (robustness)", each honeycomb filter of Examples 1-15 is evaluated by comparing with the honeycomb filter of the comparative example of the same number in Comparative Examples 1-15 mentioned later. Went.

[耐熱衝撃性(ロバスト性)]
耐熱衝撃性の評価として、ハニカムフィルタに以下に記載する試験を行い、試験後のハニカムフィルタにおけるクラックの発生の有無により、ハニカムフィルタのロバスト(robust)性を評価するものとした。具体的には、2.2Lディーゼルエンジンを搭載するエンジンベンチにて、エンジン回転数2000rpm、エンジントルク60Nmの運転条件にて、2〜12g/Lの煤を、各実施例及び比較例のハニカムフィルタの内部に堆積させた。その後、ポストインジェクションによる再生処理を行い、ハニカムフィルタの入口ガス温度を上昇させ、ハニカムフィルタの前後の圧損が低下し始めたところでポストインジェクションを切り、エンジンをアイドル状態に切り替えた。このときの煤堆積量は、実施例の各水準において、流出側端面の中央部における最高温度が1000℃となるようにし、実施例と比較例の同じ番号は同一煤量となる条件で試験を実施した。そして、ハニカムフィルタの流出端面側及び流入端面側におけるクラックの有無を、それぞれ目視にて観察した。表4においては、流出端面側の観察結果と、流入端面側の観察結果とをそれぞれ示す。
クラックが確認されない場合を合格として、表4にて「OK」と示す。
クラックが確認された場合を不合格として、表4にて「NG」と示す。
[Heat shock resistance (robustness)]
As an evaluation of the thermal shock resistance, the test described below was conducted on the honeycomb filter, and the robustness of the honeycomb filter was evaluated based on the presence or absence of cracks in the honeycomb filter after the test. Specifically, in an engine bench equipped with a 2.2L diesel engine, 2 to 12 g / L of soot was produced under the operating conditions of an engine speed of 2000 rpm and an engine torque of 60 Nm, and the honeycomb filters of the examples and comparative examples. Deposited inside. Thereafter, regeneration processing by post-injection was performed, the inlet gas temperature of the honeycomb filter was raised, the post-injection was turned off when the pressure loss before and after the honeycomb filter began to drop, and the engine was switched to the idle state. The soot accumulation amount at this time was set so that the maximum temperature at the center portion of the outflow side end face was 1000 ° C. at each level of the examples, and the same numbers in the examples and comparative examples were tested under the conditions that the same soot amount was obtained Carried out. And the presence or absence of the crack in the outflow end surface side and inflow end surface side of a honeycomb filter was observed visually. In Table 4, the observation result on the outflow end face side and the observation result on the inflow end face side are shown.
A case where no crack is confirmed is regarded as acceptable and shown as “OK” in Table 4.
In Table 4, “NG” is shown as failure when a crack is confirmed.

[総合]
また、以下の評価基準に基づいて、耐熱衝撃性の評価の総合評価を行った。結果を、表4に示す。
耐熱衝撃性の評価において、流入端面側及び流出端面側が共に「OK」の場合を、「A」とした。
耐熱衝撃性の評価において、流入端面側及び流出端面側の少なくとも一方が「NG」の場合を、「C」とした。
[Overall]
Moreover, comprehensive evaluation of thermal shock resistance evaluation was performed based on the following evaluation criteria. The results are shown in Table 4.
In the evaluation of thermal shock resistance, the case where both the inflow end face side and the outflow end face side were “OK” was designated as “A”.
In the evaluation of thermal shock resistance, the case where at least one of the inflow end face side and the outflow end face side was “NG” was defined as “C”.

Figure 2017221942
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(比較例1〜15)
セル構造、断面形状、外周の形状等を表5に示すように変更し、比較例1〜15のハニカムフィルタを作製した。なお、比較例1〜15のハニカムフィルタは、その外周の形状が、図3、図8〜図13のいずれかの形状に該当するものであった。また、比較例14及び15については、実施例14及び15と同様の方法で、セグメント構造のハニカムフィルタを作製した。
(Comparative Examples 1-15)
Cell structures, cross-sectional shapes, outer peripheral shapes, and the like were changed as shown in Table 5 to produce honeycomb filters of Comparative Examples 1-15. In addition, as for the honeycomb filter of Comparative Examples 1-15, the shape of the outer periphery corresponded to the shape in any one of FIG. 3, FIG. For Comparative Examples 14 and 15, segmented honeycomb filters were produced in the same manner as in Examples 14 and 15.

比較例1〜15のハニカムフィルタについて、図7に示すP1〜P10のそれぞれの測定箇所の気孔率を測定した。気孔率の測定結果を表6に示す。また、気孔率の測定結果に基づいて、「P1,P3〜P5の平均値」と、「P6,P8〜P10の平均値」を求めた。結果を、表6に示す。   About the honeycomb filter of Comparative Examples 1-15, the porosity of each measurement location of P1-P10 shown in FIG. 7 was measured. Table 6 shows the measurement results of the porosity. Moreover, based on the measurement result of the porosity, “average value of P1, P3 to P5” and “average value of P6, P8 to P10” were obtained. The results are shown in Table 6.

比較例1〜15のハニカムフィルタについて、P1〜P10のそれぞれの測定箇所の気孔率の値に基づき、流出端面及び流入端面における気孔率変化率(%)を、上記式(1)又は式(3)により算出した。結果を、表7に示す。   About the honeycomb filter of Comparative Examples 1-15, based on the value of the porosity of each measurement location of P1-P10, the porosity change rate (%) in an outflow end surface and an inflow end surface is set to said Formula (1) or Formula (3 ). The results are shown in Table 7.

また、ハニカム構造部の流出端面の平均径Dx(mm)、及びハニカム構造部の流入端面の平均径Dy(mm)を求め、上記式(2)により平均径変化率を算出した。結果を、表7に示す。   Further, the average diameter Dx (mm) of the outflow end face of the honeycomb structure part and the average diameter Dy (mm) of the inflow end face of the honeycomb structure part were obtained, and the average diameter change rate was calculated by the above formula (2). The results are shown in Table 7.

比較例1〜15のハニカムフィルタについて、「耐熱衝撃性」の評価を、実施例1と同様の方法で行った。結果を、表8に示す。   The “thermal shock resistance” of the honeycomb filters of Comparative Examples 1 to 15 was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 8.

Figure 2017221942
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(結果)
表4に示すように、実施例1〜15のハニカムフィルタは、「耐熱衝撃性」の評価において、いずれも良好な結果を得ることができた。比較例1〜15のハニカムフィルタは、ハニカムフィルタの流出端面側及び流入端面側のうちの少なくとも一方にクラックが発生していた。
(result)
As shown in Table 4, all the honeycomb filters of Examples 1 to 15 were able to obtain good results in the evaluation of “thermal shock resistance”. In the honeycomb filters of Comparative Examples 1 to 15, cracks occurred on at least one of the outflow end face side and the inflow end face side of the honeycomb filter.

本発明のハニカムフィルタは、ディーゼルエンジンから排出される排ガス中の煤を捕集するためのフィルタとして利用することができる。   The honeycomb filter of the present invention can be used as a filter for collecting soot in exhaust gas discharged from a diesel engine.

1:隔壁、2:セル、2a:流入セル、2b:流出セル、3:外周壁、4:ハニカム構造部、5:目封止部、11:流入端面、12:流出端面、15:緻密部、17:外径減少部、24:ハニカムセグメント、25:接合層、100,200,300,400,500,600,700,800:ハニカムフィルタ、P1,P3〜P5:外周領域(流出端面の外周領域)、P2:中央領域(流出端面の中央領域)、P6,P8〜P10:外周領域(流入端面の外周領域)、P7:中央領域(流入端面の中央領域)、Dx:流出端面の平均径、Dy:流入端面の平均径。 1: partition wall, 2: cell, 2a: inflow cell, 2b: outflow cell, 3: outer peripheral wall, 4: honeycomb structure, 5: plugged portion, 11: inflow end surface, 12: outflow end surface, 15: dense portion 17: Outer diameter reduction part, 24: Honeycomb segment, 25: Bonding layer, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800: Honeycomb filter, P1, P3 to P5: Outer peripheral region (outer periphery of outflow end face) Area), P2: central area (central area of the outflow end face), P6, P8 to P10: outer peripheral area (outer peripheral area of the inflow end face), P7: central area (central area of the inflow end face), Dx: average diameter of the outflow end face , Dy: average diameter of the inflow end face.

Claims (7)

流入端面から流出端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁、及び前記隔壁を囲繞するように配設された外周壁を有する、ハニカム構造部と、
前記ハニカム構造部に形成された前記セルのいずれか一方の端部を封止するように配置された目封止部と、を備え、
前記ハニカム構造部は、前記流出端面の中央領域を含み、当該流出端面の前記中央領域から前記ハニカム構造部の軸方向の一部において、下記式(1)によって算出される気孔率変化率が1〜5%の緻密部を有し、且つ、
前記ハニカム構造部は、前記ハニカム構造部の軸方向の少なくとも一部において、前記ハニカム構造部の前記軸方向に直交する面の外径が、前記流入端面側から前記流出端面側に向かって減少する外径減少部を有し、前記ハニカム構造部の下記式(2)によって算出される平均径変化率が0.2〜3%である、ハニカムフィルタ。
式(1):(1−Px/Py)×100
(但し、式(1)において、Pxは、前記流出端面の前記中央領域における気孔率(%)を示し、Pyは、前記流出端面の前記中央領域を除く外周領域の気孔率(%)を示す。)
式(2):(1−Dx/Dy)×100
(但し、式(2)において、Dxは、前記ハニカム構造部の前記流出端面の平均径(mm)を示し、Dyは、前記ハニカム構造部の前記流入端面の平均径(mm)を示す。)
A honeycomb structure part having a porous partition wall that defines a plurality of cells serving as a fluid flow path extending from an inflow end surface to an outflow end surface, and an outer peripheral wall disposed so as to surround the partition wall;
A plugging portion arranged to seal any one end of the cells formed in the honeycomb structure portion, and
The honeycomb structure portion includes a central region of the outflow end surface, and a porosity change rate calculated by the following equation (1) is 1 in the axial direction of the honeycomb structure portion from the central region of the outflow end surface. Has a dense part of ~ 5%, and
In the honeycomb structure portion, in at least a part of the honeycomb structure portion in the axial direction, an outer diameter of a surface orthogonal to the axial direction of the honeycomb structure portion decreases from the inflow end surface side to the outflow end surface side. A honeycomb filter having an outer diameter reduced portion and having an average diameter change rate calculated by the following formula (2) of the honeycomb structure portion of 0.2 to 3%.
Formula (1): (1-Px / Py) × 100
(However, in Formula (1), Px shows the porosity (%) in the said center area | region of the said outflow end surface, Py shows the porosity (%) of the outer peripheral area | region except the said center area | region of the said outflow end surface. .)
Formula (2): (1-Dx / Dy) × 100
(However, in Formula (2), Dx represents the average diameter (mm) of the outflow end face of the honeycomb structure part, and Dy represents the average diameter (mm) of the inflow end face of the honeycomb structure part.)
前記ハニカム構造部は、前記流入端面の中央領域における下記式(3)によって算出される気孔率変化率が、1%未満である、請求項1に記載のハニカムフィルタ。
式(3):(1−P’x/P’y)×100
(但し、式(3)において、P’xは、前記流入端面の前記中央領域における気孔率(%)を示し、P’yは、前記流入端面の前記中央領域を除く前記外周領域の気孔率(%)を示す。)
The honeycomb filter according to claim 1, wherein the honeycomb structure portion has a porosity change rate calculated by the following expression (3) in a central region of the inflow end surface of less than 1%.
Formula (3): (1-P′x / P′y) × 100
(However, in Formula (3), P′x represents the porosity (%) in the central region of the inflow end surface, and P′y represents the porosity of the outer peripheral region excluding the central region of the inflow end surface. (%).)
前記緻密部の気孔率が、30〜70%である、請求項1又は2に記載のハニカムフィルタ。   The honeycomb filter according to claim 1 or 2, wherein a porosity of the dense portion is 30 to 70%. 前記外径減少部が、前記ハニカム構造部の軸方向の全域に存在する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。   The honeycomb filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the outer diameter reduction portion is present in the entire axial direction of the honeycomb structure portion. 前記外径減少部が、前記ハニカム構造部の軸方向の一部のみ存在する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。   The honeycomb filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the outer diameter reduced portion is present only in a part in the axial direction of the honeycomb structure portion. 前記ハニカム構造部の前記外周壁が、前記隔壁の外周に配設された外周コート層を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。   The honeycomb filter according to any one of claims 1 to 5, wherein the outer peripheral wall of the honeycomb structure portion includes an outer peripheral coat layer disposed on an outer periphery of the partition wall. 前記ハニカム構造部が、柱状のハニカムセグメントを複数個有し、複数個の前記ハニカムセグメントの互いの側面同士が対向するように隣接して配置された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フィルタ。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the honeycomb structure portion includes a plurality of columnar honeycomb segments, and the plurality of honeycomb segments are adjacently arranged so that the side surfaces thereof face each other. A honeycomb filter according to claim 1.
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