JP2018051500A5

JP2018051500A5 -

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Publication number: JP2018051500A5
Application number: JP2016192453A
Authority: JP
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2036-09-30

Description

本発明の一態様は、
両端開口の筒状外皮（１１）の内側を区画する多孔質のセル壁（２）と、
上記セル壁に囲まれ、上記筒状外皮の軸方向（Ｘ）に延びるガス流路（１２）を形成する多数のセル（３）と、
上記ガス流路の上流側の端面において、多数の上記セルを互い違いに閉塞する栓部（４）と、を有する、ハニカム構造体（１）であって、
多数の上記セルは、上記栓部を有する栓詰セル（３１）と、上記栓部を有しない貫通セル（３２）とからなり、
上記栓詰セルと上記貫通セルとは、それぞれ、全周囲が上記セル壁に囲まれる完全セル（３ａ、３１ａ、３２ａ）と、上記筒状外皮と上記セル壁とに囲まれ、不完全なセル断面形状を有する不完全セル（３ｂ、３１ｂ、３２ｂ）とを有しており、
上記不完全セルは、少なくとも、上記栓詰セルである栓詰不完全セル（３１ｂ）のうち、そのセル断面積Ａ１が、完全セル形状の上記貫通セルである貫通完全セル（３２ａ）のセル断面積Ｂよりも小さい上記栓詰不完全セルを、上記軸方向に延びるセル内の全体が閉塞された閉塞セル（３ｃ）としてあり、かつ、
上記ガス流路の下流側において、上記閉塞セルに隣接する上記貫通完全セルは、ガス流れが上記セル壁を透過する壁透過流速が、上記閉塞セルに隣接しない上記貫通完全セルにおける壁透過流速よりも大きい、ハニカム構造体にある。

本発明の他の態様は、上記ハニカム構造体の製造方法であって、
上記セル壁及び上記筒状外皮に対応する形状の押出溝部を有する押出金型を用い、上記押出溝部に上記ハニカム構造体の成形材料を供給して、ハニカム構造に押出成形する成形工程と、
得られたハニカム成形体の一方の端面側において、上記栓詰セルとなる上記セル内に上記栓部の形成材料を充填する栓詰め工程と、
上記不完全セルのうち上記閉塞セルとなる上記セル内に、上記栓詰め工程と同時に、又は上記栓詰め工程後において、上記軸方向の全体に上記栓部の形成材料を充填する閉塞工程と、を有する、ハニカム構造体の製造方法にある。
あるいは、上記成形工程及び上記栓詰め工程を有して、上記閉塞工程を有さず、
上記成形工程に用いられる上記押出金型は、上記押出溝部のうち、上記閉塞セルに対応する部位に、両端面間を貫通する不完全セル形状の開口部を有する、ハニカム構造体の製造方法にある。

このように、最外周部に形成される栓詰不完全セル３１ｂを閉塞することで、対称セル構造又はセル断面積比の小さい非対称セル構造のハニカム構造体１においても、捕集率と強度を共に向上させることができる。また、熱容量への影響も小さいので、ＰＭ捕集後の再生効率の低下を抑制できる。さらに、不完全セル３ｂの全部を閉塞した実施例３では、捕集率は３９質量％と同じであり、熱容量はＣ評価となったものの、アイソスタティック強度が１．８ＭＰａとさらに向上している。したがって、再生制御を行わない場合には、実施例３の構成を採用することで、よりキャニング性を高めたハニカム構造体１とすることができる。

このように、ハニカム構造体１のセル断面積の比率Ａ／Ｂを１．１以上とすると、非対称セル構造とすることによる捕集率の向上効果が高い。ただし、実施例１０のように、セル断面積の比率Ａ／Ｂが５．２である場合には、圧損がＣ判定となるので、好適には、セル断面積の比率Ａ／Ｂが１．１〜５．０の範囲であると、圧損増大を抑制しつつ、捕集率と強度を共に向上させることができる。また、熱容量への影響を考慮する必要がない場合には、実施例６、９のように、全ての不完全セル３ｂを閉塞することにより、さらに、アイソスタティック強度が向上する。

Claims

両端開口の筒状外皮（１１）の内側を区画する多孔質のセル壁（２）と、
上記セル壁に囲まれ、上記筒状外皮の軸方向（Ｘ）に延びるガス流路（１２）を形成する多数のセル（３）と、
上記ガス流路の上流側の端面において、多数の上記セルを互い違いに閉塞する栓部（４）と、を有する、ハニカム構造体（１）であって、
多数の上記セルは、上記栓部を有する栓詰セル（３１）と、上記栓部を有しない貫通セル（３２）とからなり、
上記栓詰セルと上記貫通セルとは、それぞれ、全周囲が上記セル壁に囲まれる完全セル（３ａ、３１ａ、３２ａ）と、上記筒状外皮と上記セル壁とに囲まれ、不完全なセル断面形状を有する不完全セル（３ｂ、３１ｂ、３２ｂ）とを有しており、
上記不完全セルは、少なくとも、上記栓詰セルである栓詰不完全セル（３１ｂ）のうち、そのセル断面積Ａ１が、完全セル形状の上記貫通セルである貫通完全セル（３２ａ）のセル断面積Ｂよりも小さい上記栓詰不完全セルを、上記軸方向に延びるセル内の全体が閉塞された閉塞セル（３ｃ）としてあり、かつ、
上記ガス流路の下流側において、上記閉塞セルに隣接する上記貫通完全セルは、ガス流れが上記セル壁を透過する壁透過流速が、上記閉塞セルに隣接しない上記貫通完全セルにおける壁透過流速よりも大きい、ハニカム構造体。
上記不完全セルのうち、全ての上記栓詰不完全セルを、上記閉塞セルとした、請求項１に記載のハニカム構造体。
上記不完全セルのうち、上記貫通セルである貫通不完全セル（３２ｂ）の少なくとも一部を、上記閉塞セルとした、請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
多数の上記セルは、上記貫通セルの断面形状が四角形状であり、上記栓詰セルの断面形状が四角形以上の多角形状であり、完全セル形状の上記栓詰セルである栓詰完全セル（３１ａ）のセル断面積Ａと上記セル断面積Ｂとが、Ａ≧Ｂの関係にある、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
上記セル断面積Ａと上記セル断面積Ｂの比率Ａ／Ｂは、１．１〜５の範囲にある、請求項４に記載のハニカム構造体。
上記ガス流路の流路長Ｌは、４０ｍｍ以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカム構造体の製造方法であって、
上記セル壁及び上記筒状外皮に対応する形状の押出溝部を有する押出金型を用い、上記押出溝部に上記ハニカム構造体の成形材料を供給して、ハニカム構造に押出成形する成形工程と、
得られたハニカム成形体の一方の端面側において、上記栓詰セルとなる上記セル内に上記栓部の形成材料を充填する栓詰め工程と、
上記不完全セルのうち上記閉塞セルとなる上記セル内に、上記栓詰め工程と同時に、又は上記栓詰め工程後において、上記軸方向の全体に上記栓部の形成材料を充填する閉塞工程と、を有する、ハニカム構造体の製造方法。
請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカム構造体の製造方法であって、
上記セル壁及び上記筒状外皮に対応する形状の押出溝部を有する押出金型を用い、上記押出溝部に上記ハニカム構造体の成形材料を供給して、ハニカム構造に押出成形する成形工程と、
得られたハニカム成形体の一方の端面側において、上記栓詰セルとなる上記セル内に上記栓部の形成材料を充填する栓詰め工程と、を有し、
上記押出金型は、上記押出溝部のうち、上記閉塞セルに対応する部位に、両端面間を貫通する不完全セル形状の開口部を有する、ハニカム構造体の製造方法。
請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカム構造体を、内燃機関（Ｅ）の排ガス管路（Ｅ１）に備え、上記ハニカム構造体は、上記排ガス管路内に、上記ガス流路と上記軸方向を一致させて配置される、排ガス浄化フィルタ。