JP2021133283A

JP2021133283A - Honeycomb filter

Info

Publication number: JP2021133283A
Application number: JP2020029808A
Authority: JP
Inventors: 由規昆野; Yuki Konno
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2020-02-25
Filing date: 2020-02-25
Publication date: 2021-09-13

Abstract

To provide a honeycomb filter which is constituted by joining a plurality of honeycomb segments, and in which the occurrence of a crack can be excellently suppressed when burning a particulate substance, and pressure loss can be excellently suppressed.SOLUTION: A columnar honeycomb filter is provided which is constituted by joining a plurality of columnar honeycomb segments via a joining material layer, each of the plurality of honeycomb segments has a partition wall partitioning-forming a plurality of cells extending from one end surface up to the other end surface, and at least one of the plurality of honeycomb segments is constituted of a center portion positioned on the central axis side and an outer peripheral portion positioned on the outermost periphery of the honeycomb segment, and the partition wall in the outer peripheral portion of the honeycomb segment has a thickness of 101-150% with respect to an average thickness of the partition wall in the honeycomb segment, and the gross area of the partition wall in the outer peripheral portion is 5-35% with respect to the gross area of the partition wall in the honeycomb segment in a cross section vertical to the drawing direction of the cells.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ハニカムフィルタに関する。 The present invention relates to a honeycomb filter.

自動車の排気ガスには、通常は、煤などの粒子状物質が含まれる。この粒子状物質がそのまま大気中に放出されると、環境汚染を引き起こすため、排気ガス中の粒子状物質の低減要求が高まっている。 Automobile exhaust gas usually contains particulate matter such as soot. If this particulate matter is released into the atmosphere as it is, it causes environmental pollution, so there is an increasing demand for reduction of the particulate matter in the exhaust gas.

このような排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するために、ハニカムフィルタが用いられている。ハニカムフィルタは、長期間継続して使用するために、定期的に捕集した粒子状物質を燃焼除去する再生処理が施されている。この再生処理の際、粒子状物質の燃焼熱によってハニカムフィルタに熱応力が発生するため、ハニカムフィルタが破損することがある。 A honeycomb filter is used to collect particulate matter contained in such exhaust gas. The honeycomb filter is subjected to a regeneration treatment that periodically burns and removes the collected particulate matter so that it can be used continuously for a long period of time. During this regeneration process, thermal stress is generated in the honeycomb filter due to the heat of combustion of the particulate matter, which may damage the honeycomb filter.

こうしたハニカムフィルタの破損を防止するための対策として、特許文献１には、フィルタ全体を１つのハニカム構造体として製造するのではなく、複数個のハニカム状のセグメント（ハニカムセグメント）を接合して、フィルタ用のハニカム構造体とすることが記載されている。 As a measure to prevent such damage to the honeycomb filter, Patent Document 1 states that, instead of manufacturing the entire filter as one honeycomb structure, a plurality of honeycomb-shaped segments (honeycomb segments) are joined. It is described that it is a honeycomb structure for a filter.

また、特許文献２には、粒子状物質の燃焼の際に、ハニカム構造体にクラックが発生することを抑制するため、ハニカム構造体の中心部の隔壁厚みを、外周部の隔壁厚みより大きくすることが記載されている。 Further, in Patent Document 2, in order to suppress the occurrence of cracks in the honeycomb structure during combustion of the particulate matter, the partition wall thickness at the central portion of the honeycomb structure is made larger than the partition wall thickness at the outer peripheral portion. It is stated that.

特開２００２−２５３９１６号公報JP-A-2002-253916 特許第５７５７８８０号公報Japanese Patent No. 5757880

本発明者の検討の結果、詳細は後述するが、複数のハニカムセグメントを接合して構成したハニカムフィルタは、粒子状物質の燃焼の際に、セグメントの中心部よりもセグメントの外周部の方が高温になりやすく、それによってクラックが発生するおそれがあることがわかった。 As a result of the study of the present inventor, the details will be described later, but in the honeycomb filter formed by joining a plurality of honeycomb segments, the outer peripheral portion of the segment is larger than the central portion of the segment when the particulate matter is burned. It was found that the temperature tends to be high, which may cause cracks.

また、クラックの発生を抑制するために、ハニカムセグメントの隔壁の厚みを大きくするように制御する方法が考えられるが、そのような方法を採用すると、ハニカムフィルタの圧力損失が増大するおそれがある。 Further, in order to suppress the occurrence of cracks, a method of controlling the thickness of the partition wall of the honeycomb segment to be increased can be considered, but if such a method is adopted, the pressure loss of the honeycomb filter may increase.

本発明は、このような事情に鑑み、複数のハニカムセグメントを接合して構成したハニカムフィルタにおいて、粒子状物質の燃焼の際に、クラックの発生を良好に抑制することが可能であり、且つ、圧力損失が良好に抑制されたハニカムフィルタを提供することを課題とするものである。 In view of such circumstances, the present invention can satisfactorily suppress the occurrence of cracks during combustion of particulate matter in a honeycomb filter formed by joining a plurality of honeycomb segments. An object of the present invention is to provide a honeycomb filter in which pressure loss is well suppressed.

上記課題は、以下の本発明によって解決されるものである。本発明は以下のように特定される。
柱状のハニカムセグメントが、接合材層を介して複数個接合して構成されている柱状のハニカムフィルタであって、
前記複数個のハニカムセグメントは、それぞれ、一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を有し、
前記複数個のハニカムセグメントのうち、少なくとも１つは、中心軸側に位置する中心部と、ハニカムセグメントの最外周に位置する外周部とで構成されており、
前記ハニカムセグメントの前記外周部における隔壁は、前記ハニカムセグメントにおける隔壁の平均厚みに対して、１０１〜１５０％の厚みを有しており、
前記セルの延伸方向に垂直な断面において、前記外周部における隔壁の総面積が、前記ハニカムセグメントにおける隔壁の総面積に対して、５〜３５％であるハニカムフィルタ。 The above problem is solved by the following invention. The present invention is specified as follows.
A columnar honeycomb filter in which a plurality of columnar honeycomb segments are joined via a bonding material layer.
Each of the plurality of honeycomb segments has a partition wall forming a plurality of cells extending from one end face to the other end face.
At least one of the plurality of honeycomb segments is composed of a central portion located on the central axis side and an outer peripheral portion located on the outermost circumference of the honeycomb segment.
The partition wall on the outer peripheral portion of the honeycomb segment has a thickness of 101 to 150% with respect to the average thickness of the partition wall in the honeycomb segment.
A honeycomb filter in which the total area of the partition wall in the outer peripheral portion is 5 to 35% of the total area of the partition wall in the honeycomb segment in the cross section perpendicular to the stretching direction of the cell.

複数のハニカムセグメントを接合して構成したハニカムフィルタにおいて、粒子状物質の燃焼の際に、クラックの発生を良好に抑制することが可能であり、且つ、圧力損失が良好に抑制されたハニカムフィルタを提供することができる。 In a honeycomb filter formed by joining a plurality of honeycomb segments, a honeycomb filter capable of satisfactorily suppressing the occurrence of cracks during combustion of particulate matter and having satisfactorily suppressed pressure loss. Can be provided.

本発明の一実施形態のハニカムフィルタの外観模式図である。It is a schematic appearance figure of the honeycomb filter of one Embodiment of this invention. （Ａ）は、本発明の一実施形態のハニカムセグメントの軸方向と垂直な断面模式図である。（Ｂ）は、（Ａ）に係るハニカムセグメントの中心部と外周部とを示す模式図である。(A) is a schematic cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the honeycomb segment according to the embodiment of the present invention. (B) is a schematic view showing a central portion and an outer peripheral portion of the honeycomb segment according to (A). （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態のハニカムフィルタの軸方向と垂直な断面模式図である。(A) and (B) are schematic cross-sectional views perpendicular to the axial direction of the honeycomb filter according to the embodiment of the present invention, respectively. 本発明の一実施形態のハニカムセグメントの目封止部を有するセル及び隔壁における、セルの軸方向に平行な断面を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cross section parallel to the axial direction of the cell and the partition wall which has the seal part of the honeycomb segment of one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明のハニカムフィルタの実施形態について説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。 Hereinafter, embodiments of the honeycomb filter of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not construed as being limited thereto, and as long as it does not deviate from the scope of the present invention, those skilled in the art Various changes, modifications and improvements can be made based on knowledge.

＜１．ハニカムフィルタ＞
図１に、本発明の一実施形態のハニカムフィルタ１０の外観模式図を示す。ハニカムフィルタ１０は、柱状のハニカムセグメント１７が、接合材層１８を介して複数個接合して構成されている。ハニカムセグメント１７は、一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセル１５を区画形成する隔壁１２を有する。 <1. Honeycomb filter ＞
FIG. 1 shows a schematic view of the appearance of the honeycomb filter 10 according to the embodiment of the present invention. The honeycomb filter 10 is configured by joining a plurality of columnar honeycomb segments 17 via a bonding material layer 18. The honeycomb segment 17 has a partition wall 12 that partitions a plurality of cells 15 extending from one end face to the other end face.

ハニカムフィルタ１０の外形は、特に限定されないが、端面が円形の柱状（円柱形状）、端面が楕円形の柱状、端面が多角形（四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等）の柱状等の形状とすることができる。また、ハニカムフィルタ１０の大きさは、特に限定されないが、中心軸方向長さが４０〜５００ｍｍが好ましい。また、例えば、ハニカムフィルタ１０の外形が円柱状の場合、その端面の半径が５０〜５００ｍｍであることが好ましい。 The outer shape of the honeycomb filter 10 is not particularly limited, but the end face is a circular columnar (cylindrical shape), the end face is an elliptical columnar shape, and the end face is a polygonal columnar shape (quadrangle, pentagon, hexagon, heptagon, octagon, etc.). Etc. can be formed. The size of the honeycomb filter 10 is not particularly limited, but the length in the central axial direction is preferably 40 to 500 mm. Further, for example, when the outer shape of the honeycomb filter 10 is cylindrical, the radius of the end face thereof is preferably 50 to 500 mm.

ハニカムフィルタ１０の外形は、ハニカムセグメント１７の外形と同じであってもよく、異なっていてもよい。例えば、端面が四角形の柱状のハニカムセグメント１７を、接合材層１８を介して複数個接合することで、端面が同じく四角形の柱状のハニカムフィルタ１０としてもよい。また、端面が四角形の柱状のハニカムセグメント１７を、接合材層１８を介して複数個接合して全体で端面が四角形の接合体を形成した後、当該接合体の外周を研削することで、端面が円形の柱状のハニカムフィルタ１０としてもよい。 The outer shape of the honeycomb filter 10 may be the same as or different from the outer shape of the honeycomb segment 17. For example, a plurality of columnar honeycomb segments 17 having a quadrangular end face may be joined via a bonding material layer 18 to form a columnar honeycomb filter 10 having a quadrangular end face. Further, a plurality of columnar honeycomb segments 17 having a quadrangular end face are joined via a joining material layer 18 to form a joined body having a quadrangular end face as a whole, and then the outer periphery of the joined body is ground to form an end face. May be a columnar honeycomb filter 10 having a circular shape.

ハニカムセグメント１７の隔壁１２の材質については特に制限はないが、多数の細孔を有する多孔質体であることが必要であるため、通常は、セラミックス材料で形成される。例えば、コージェライト、炭化珪素、珪素、チタン酸アルミニウム、窒化珪素、ムライト、アルミナ、珪素−炭化珪素系複合材料、炭化珪素−コージェライト系複合材料の、特に珪素−炭化珪素複合材又は炭化珪素を主成分とする焼結体が挙げられる。本明細書において「炭化珪素系」とは、ハニカムセグメント１７が炭化珪素を、ハニカムセグメント１７全体の５０質量％以上含有していることを意味する。ハニカムセグメント１７が珪素−炭化珪素複合材を主成分とするというのは、ハニカムセグメント１７が珪素−炭化珪素複合材（合計質量）を、ハニカムセグメント１７全体の９０質量％以上含有していることを意味する。ここで、珪素−炭化珪素複合材は、骨材としての炭化珪素粒子、及び炭化珪素粒子を結合させる結合材としての珪素を含有するものであり、複数の炭化珪素粒子が、炭化珪素粒子間に細孔を形成するようにして、珪素によって結合されていることが好ましい。また、ハニカムセグメント１７が炭化珪素を主成分とするというのは、ハニカムセグメント１７が炭化珪素（合計質量）を、ハニカムセグメント１７全体の９０質量％以上含有していることを意味する。 The material of the partition wall 12 of the honeycomb segment 17 is not particularly limited, but it is usually formed of a ceramic material because it needs to be a porous body having a large number of pores. For example, cordierite, silicon carbide, silicon, aluminum titanate, silicon nitride, mulite, alumina, silicon-silicon carbide composites, silicon carbide-corgerite composites, especially silicon-silicon carbide composites or silicon carbide. Examples thereof include a sintered body as a main component. As used herein, the term "silicon carbide-based" means that the honeycomb segment 17 contains silicon carbide in an amount of 50% by mass or more of the entire honeycomb segment 17. The fact that the honeycomb segment 17 contains the silicon-silicon carbide composite as the main component means that the honeycomb segment 17 contains the silicon-silicon carbide composite (total mass) in an amount of 90% by mass or more of the entire honeycomb segment 17. means. Here, the silicon-silicon carbide composite material contains silicon carbide particles as an aggregate and silicon as a binder for binding the silicon carbide particles, and a plurality of silicon carbide particles are formed between the silicon carbide particles. It is preferably bonded by silicon so as to form pores. Further, the fact that the honeycomb segment 17 contains silicon carbide as a main component means that the honeycomb segment 17 contains silicon carbide (total mass) in an amount of 90% by mass or more of the entire honeycomb segment 17.

また、ハニカムセグメント１７の隔壁１２は、熱伝導率の高さの点で、炭化珪素及び珪素を含有するのがより好ましい。 Further, the partition wall 12 of the honeycomb segment 17 more preferably contains silicon carbide and silicon in terms of high thermal conductivity.

ハニカムセグメント１７のセル１５の形状は特に限定されないが、ハニカムセグメント１７の中心軸に直交する断面において、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形等の多角形、円形、又は楕円形であることが好ましく、その他不定形であってもよい。 The shape of the cell 15 of the honeycomb segment 17 is not particularly limited, but the cross section orthogonal to the central axis of the honeycomb segment 17 should be a polygon such as a triangle, a quadrangle, a pentagon, a hexagon, an octagon, a circle, or an ellipse. Is preferable, and other irregular shapes may be used.

また、ハニカムセグメント１７を構成する隔壁１２の気孔率は、３０〜７０％であることが好ましく、製造の容易さの点で４０〜６５％であることが更に好ましい。隔壁１２の気孔率が３０％以上であると、圧力損失が減少しやすく、７０％以下であると、ハニカムフィルタ１０の強度を維持できる。 The porosity of the partition wall 12 constituting the honeycomb segment 17 is preferably 30 to 70%, and more preferably 40 to 65% in terms of ease of production. When the porosity of the partition wall 12 is 30% or more, the pressure loss is likely to decrease, and when it is 70% or less, the strength of the honeycomb filter 10 can be maintained.

また、多孔質の隔壁１２の平均細孔径は、５〜３０μｍであることが好ましく、１０〜２５μｍであることが更に好ましい。５μｍ以上であると、フィルタとして用いた場合に、圧力損失を小さくすることができ、３０μｍ以下であると、ハニカムフィルタ１０の強度を維持できる。なお、本明細書において、「平均細孔径」、「気孔率」というときには、水銀圧入法により測定した平均細孔径、気孔率を意味するものとする。 The average pore diameter of the porous partition wall 12 is preferably 5 to 30 μm, more preferably 10 to 25 μm. When it is 5 μm or more, the pressure loss can be reduced when it is used as a filter, and when it is 30 μm or less, the strength of the honeycomb filter 10 can be maintained. In the present specification, the terms "average pore size" and "porosity" mean the average pore size and porosity measured by the mercury intrusion method.

ハニカムセグメント１７のセル密度は、５〜９３セル／ｃｍ²の範囲であることが好ましく、２３〜６３セル／ｃｍ²の範囲であることがより好ましく、３１〜５２セル／ｃｍ²の範囲であることが更に好ましい。ハニカムセグメント１７のセル密度が５セル／ｃｍ²以上であると、圧力損失が減少しやすく、９３セル／ｃｍ²以下であると、圧力損失の上昇を抑えることができる。 Cell density of the honeycomb segment 17 is preferably in the range of 5 to 93 cells / cm ^2, more preferably in the range of 23 to 63 cells / cm ^2, in the range of 31-52 cells / cm ² Is even more preferable. When the cell density of the honeycomb segment 17 is 5 cells / cm ² or more, the pressure loss is likely to decrease, and when it is 93 cells / cm ² or less, the increase in the pressure loss can be suppressed.

図２（Ａ）に、ハニカムセグメント１７の軸方向と垂直な断面模式図を示す。図２（Ｂ）に、（Ａ）に係るハニカムセグメント１７の中心部１３と最外周に位置する外周部１４とを示す模式図を示す。 FIG. 2A shows a schematic cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the honeycomb segment 17. FIG. 2B shows a schematic view showing a central portion 13 of the honeycomb segment 17 according to (A) and an outer peripheral portion 14 located at the outermost circumference.

本発明者は、従来のセグメント型のハニカムフィルタを排気ガスの浄化に使用すると、局所局所において、ハニカムセグメントの中心部よりもハニカムセグメントの外周部の方が高温になる現象を見出した。このとき、ハニカムセグメントを接合する接合材層の近傍におけるガスが、ハニカムセグメントの外周部に偏流することにより、スス堆積も、ハニカムセグメントの外周部に偏積していた。偏積したスス堆積部分にガスが集中することで、ススが燃焼し易い状態にあることから、ハニカムセグメントの外周部からススが着火して、燃焼が開始する。このため、上述のように、ハニカムセグメントの中心部よりもセグメント外周部の方が高温になっていた。その結果、従来、ハニカムフィルタにおいて、スス燃焼の不均一から生じる熱応力によるクラックが発生していた。 The present inventor has found that when a conventional segment type honeycomb filter is used for purifying exhaust gas, the temperature of the outer peripheral portion of the honeycomb segment becomes higher than that of the central portion of the honeycomb segment locally. At this time, the gas in the vicinity of the bonding material layer for joining the honeycomb segments was unevenly flowed to the outer peripheral portion of the honeycomb segment, so that the soot deposition was also unevenly accumulated on the outer peripheral portion of the honeycomb segment. Since the gas is concentrated on the unevenly accumulated soot accumulation portion, the soot is in a state where it is easy to burn. Therefore, the soot ignites from the outer peripheral portion of the honeycomb segment and combustion starts. Therefore, as described above, the temperature of the outer peripheral portion of the segment is higher than that of the central portion of the honeycomb segment. As a result, conventionally, in the honeycomb filter, cracks due to thermal stress caused by non-uniformity of soot combustion have been generated.

これに対し、ハニカムフィルタ１０は、複数個のハニカムセグメント１７のうち、少なくとも１つは、中心軸側に位置する中心部１３と、最外周に位置する外周部１４とで構成されている。ハニカムセグメント１７の外周部１４における隔壁１２は、ハニカムセグメント１７における隔壁１２の平均厚みに対して、１０１〜１５０％の厚みを有している。ハニカムセグメント１７の外周部１４における隔壁１２が、ハニカムセグメント１７における隔壁１２の平均厚みに対して、１０１％以上の厚みを有しているため、ガスがハニカムセグメント１７の中心部１３を通りやすくなり、ガス流量分布の不均一化を抑制することができる。その結果、ハニカムセグメント１７におけるススの偏積が抑制され、スス燃焼の不均一から生じる熱応力によるクラックの発生を良好に抑制することができる。また、ハニカムセグメント１７の外周部１４における隔壁１２が、ハニカムセグメント１７における隔壁１２の平均厚みに対して、１５０％以下の厚みを有しているため、ガス流がハニカムセグメント１７の中心部１３に集中し過ぎることを抑制することができる。その結果、ハニカムセグメント１７におけるススの偏積が抑制され、スス燃焼の不均一から生じる熱応力によるクラックの発生を良好に抑制することができる。また、ハニカムフィルタ１０において、スス燃焼が均一化することで、低温部におけるススの燃え残り量が低減し、高再生効率を維持することができる。ハニカムセグメント１７の外周部１４における隔壁１２は、ハニカムセグメント１７における隔壁１２の平均厚みに対して、１０１．６〜１５０％の厚みを有しているのが好ましく、１０３．２〜１４５％の厚みを有しているのがより好ましい。なお、この隔壁１２の平均厚みは、ハニカムセグメント１７の外周部１４の隔壁を除いた隔壁について、中心軸方向断面を顕微鏡観察する方法で測定した平均値である。 On the other hand, in the honeycomb filter 10, at least one of the plurality of honeycomb segments 17 is composed of a central portion 13 located on the central axis side and an outer peripheral portion 14 located on the outermost circumference. The partition wall 12 on the outer peripheral portion 14 of the honeycomb segment 17 has a thickness of 101 to 150% with respect to the average thickness of the partition wall 12 on the honeycomb segment 17. Since the partition wall 12 on the outer peripheral portion 14 of the honeycomb segment 17 has a thickness of 101% or more with respect to the average thickness of the partition wall 12 on the honeycomb segment 17, gas easily passes through the central portion 13 of the honeycomb segment 17. , It is possible to suppress the non-uniformity of the gas flow rate distribution. As a result, the uneven accumulation of soot in the honeycomb segment 17 is suppressed, and the generation of cracks due to thermal stress caused by the non-uniformity of soot combustion can be satisfactorily suppressed. Further, since the partition wall 12 on the outer peripheral portion 14 of the honeycomb segment 17 has a thickness of 150% or less with respect to the average thickness of the partition wall 12 on the honeycomb segment 17, the gas flow reaches the central portion 13 of the honeycomb segment 17. It is possible to prevent excessive concentration. As a result, the uneven accumulation of soot in the honeycomb segment 17 is suppressed, and the generation of cracks due to thermal stress caused by the non-uniformity of soot combustion can be satisfactorily suppressed. Further, in the honeycomb filter 10, by making the soot combustion uniform, the amount of unburned soot in the low temperature portion can be reduced, and high regeneration efficiency can be maintained. The partition wall 12 on the outer peripheral portion 14 of the honeycomb segment 17 preferably has a thickness of 101.6 to 150% with respect to the average thickness of the partition wall 12 on the honeycomb segment 17, and has a thickness of 103.2 to 145%. It is more preferable to have. The average thickness of the partition wall 12 is an average value measured by a method of observing a cross section in the central axis direction of the partition wall excluding the partition wall of the outer peripheral portion 14 of the honeycomb segment 17.

ハニカムフィルタ１０は、セル１５の延伸方向に垂直な断面において、外周部１４における隔壁１２の総面積が、ハニカムセグメント１７における隔壁１２の総面積に対して、５〜３５％である。当該外周部１４における隔壁１２の総面積が、ハニカムセグメント１７における隔壁１２の総面積に対して、５％以上であるため、隔壁１２の平均厚みが大きい外周部１４による、上述のクラック発生を抑制する効果を発揮することができる。また、当該外周部１４における隔壁１２の総面積が、ハニカムセグメント１７における隔壁１２の総面積に対して、３５％以下であるため、ハニカムフィルタ１０における圧力損失を抑制し、その影響を最小限に留めることができる。当該外周部１４における隔壁１２の総面積が、ハニカムセグメント１７における隔壁１２の総面積に対して、６〜３０％であることが好ましく、１０〜２５％であることがより好ましい。 In the honeycomb filter 10, the total area of the partition wall 12 on the outer peripheral portion 14 is 5 to 35% of the total area of the partition wall 12 on the honeycomb segment 17 in the cross section perpendicular to the stretching direction of the cell 15. Since the total area of the partition wall 12 in the outer peripheral portion 14 is 5% or more with respect to the total area of the partition wall 12 in the honeycomb segment 17, the above-mentioned crack generation due to the outer peripheral portion 14 having a large average thickness of the partition wall 12 is suppressed. Can exert the effect of Further, since the total area of the partition wall 12 in the outer peripheral portion 14 is 35% or less of the total area of the partition wall 12 in the honeycomb segment 17, the pressure loss in the honeycomb filter 10 is suppressed and the influence thereof is minimized. Can be fastened. The total area of the partition wall 12 on the outer peripheral portion 14 is preferably 6 to 30%, more preferably 10 to 25%, based on the total area of the partition wall 12 in the honeycomb segment 17.

図２で示す実施形態では、ハニカムセグメント１７の隔壁１２は、最外周に位置する隔壁１２のみが厚く形成されており、当該範囲が外周部１４を構成し、それ以外の範囲が中心部１３を構成している。 In the embodiment shown in FIG. 2, in the partition wall 12 of the honeycomb segment 17, only the partition wall 12 located at the outermost circumference is thickly formed, the corresponding range constitutes the outer peripheral portion 14, and the other range constitutes the central portion 13. It is configured.

ハニカムセグメント１７の中心部１３、及び、外周部１４における隔壁１２の平均厚みは、それぞれ０．１５２〜０．３０４８ｍｍであることが好ましい。ハニカムセグメント１７の中心部１３、及び、外周部１４における隔壁１２の平均厚みが、それぞれ、０．１５２ｍｍ以上であると、ハニカムフィルタ１０の強度がより向上し、０．３０４８ｍｍ以下であると、ハニカムフィルタ１０の圧力損失をより小さくすることができる。ハニカムセグメント１７の中心部１３、及び、外周部１４における隔壁１２の平均厚みは、それぞれ、０．１６５〜０．２７９ｍｍであることがより好ましく、０．１７８〜０．２５４ｍｍであることが更により好ましい。 The average thickness of the partition wall 12 at the central portion 13 and the outer peripheral portion 14 of the honeycomb segment 17 is preferably 0.152 to 0.3048 mm, respectively. When the average thickness of the partition wall 12 in the central portion 13 and the outer peripheral portion 14 of the honeycomb segment 17 is 0.152 mm or more, the strength of the honeycomb filter 10 is further improved, and when it is 0.3048 mm or less, the honeycomb The pressure loss of the filter 10 can be made smaller. The average thickness of the partition wall 12 at the central portion 13 and the outer peripheral portion 14 of the honeycomb segment 17 is more preferably 0.165 to 0.279 mm, and further preferably 0.178 to 0.254 mm, respectively. preferable.

ハニカムフィルタ１０を構成する全てのハニカムセグメント１７が、外周部１４を有するハニカムセグメント１７であってもよく、ハニカムフィルタ１０を構成する一部のハニカムセグメント１７が、外周部１４を有するハニカムセグメント１７であってもよい。 All the honeycomb segments 17 constituting the honeycomb filter 10 may be the honeycomb segments 17 having the outer peripheral portion 14, and some of the honeycomb segments 17 constituting the honeycomb filter 10 are the honeycomb segments 17 having the outer peripheral portion 14. There may be.

また、ハニカムフィルタ１０を構成する複数個のハニカムセグメント１７における、ハニカムフィルタ１０の最外周に位置するハニカムセグメント１７以外のハニカムセグメント１７が、外周部１４を有するハニカムセグメント１７であるのがより好ましい。このような構成の一例を、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す。 Further, among the plurality of honeycomb segments 17 constituting the honeycomb filter 10, it is more preferable that the honeycomb segments 17 other than the honeycomb segments 17 located on the outermost periphery of the honeycomb filter 10 are the honeycomb segments 17 having the outer peripheral portion 14. An example of such a configuration is shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B).

図３（Ａ）及び（Ｂ）に、本発明の一実施形態のハニカムフィルタ１０の軸方向と垂直な断面模式図を示す。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）において、複数のハニカムセグメント１７にそれぞれ符号を付したものである。図３（Ａ）及び（Ｂ）において、ハニカムフィルタ１０は、セル１５の延伸方向に垂直な断面が円形または楕円形である。ハニカムフィルタ１０を構成する複数個のハニカムセグメント１７において、ハニカムセグメント１７ａ〜１７ｌが、ハニカムフィルタ１０の最外周の曲面を構成する。そして、これら最外周の曲面を構成するハニカムセグメント１７ａ〜１７ｌ以外のハニカムセグメント１７ｍ〜１７ｐが、外周部１４を有するハニカムセグメント１７となっている。ハニカムフィルタ１０の最外周に位置するハニカムセグメント１７は、一般に、ガス流量が、他のハニカムセグメント１７に比べて少ない。このため、燃焼時の温度が他のハニカムセグメント１７に比べて低温となる。従って、このような最外周に位置するハニカムセグメント１７に、外周部１４を有するハニカムセグメント１７以外のハニカムセグメント１７を設けることで、最外周に位置するハニカムセグメント１７の外周部がより低温になり、ススの燃焼効率が低下することを抑制することができる。 3 (A) and 3 (B) show schematic cross-sectional views perpendicular to the axial direction of the honeycomb filter 10 according to the embodiment of the present invention. FIG. 3B shows, in FIG. 3A, each of the plurality of honeycomb segments 17 is coded. In FIGS. 3A and 3B, the honeycomb filter 10 has a circular or elliptical cross section perpendicular to the stretching direction of the cell 15. In the plurality of honeycomb segments 17 constituting the honeycomb filter 10, the honeycomb segments 17a to 17l form the outermost curved surface of the honeycomb filter 10. The honeycomb segments 17m to 17p other than the honeycomb segments 17a to 17l forming the outermost curved surface thereof are the honeycomb segments 17 having the outer peripheral portion 14. The honeycomb segment 17 located on the outermost circumference of the honeycomb filter 10 generally has a smaller gas flow rate than the other honeycomb segments 17. Therefore, the temperature at the time of combustion is lower than that of the other honeycomb segments 17. Therefore, by providing the honeycomb segment 17 other than the honeycomb segment 17 having the outer peripheral portion 14 on the honeycomb segment 17 located on the outermost circumference, the outer peripheral portion of the honeycomb segment 17 located on the outermost circumference becomes lower temperature. It is possible to suppress a decrease in the combustion efficiency of the soot.

図４に示すように、ハニカムセグメント１７は、一方の端面側が開口して他方の端面に目封止部３８を有する複数のセルＡと、セルＡとそれぞれ交互に配置され、他方の端面側が開口して一方の端面に目封止部３９を有する複数のセルＢとを備えている。セルＡ及びセルＢは隔壁１２を挟んで交互に隣接配置され、両端面が市松模様を形成してもよい。セルＡ及びセルＢの数、配置、形状等は制限されず、必要に応じて適宜設計することができる。 As shown in FIG. 4, the honeycomb segment 17 is alternately arranged with a plurality of cells A having one end face side open and having a mesh sealing portion 38 on the other end face, and cells A, respectively, and the other end face side is open. A plurality of cells B having a mesh sealing portion 39 on one end face thereof are provided. The cells A and B may be alternately arranged adjacent to each other with the partition wall 12 interposed therebetween, and both end faces may form a checkered pattern. The number, arrangement, shape, etc. of cells A and B are not limited, and can be appropriately designed as needed.

本実施形態のハニカムフィルタ１０は、隔壁１２の表面及び／又は隔壁１２の細孔内に触媒が担持されたものであってもよい。 The honeycomb filter 10 of the present embodiment may have a catalyst supported on the surface of the partition wall 12 and / or in the pores of the partition wall 12.

触媒の種類については特に制限はなく、ハニカムフィルタ１０の使用目的や用途に応じて適宜選択することができる。例えば、貴金属系触媒又はこれら以外の触媒が挙げられる。貴金属系触媒としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）といった貴金属をアルミナ細孔表面に担持し、セリア、ジルコニア等の助触媒を含む三元触媒や酸化触媒、又は、アルカリ土類金属と白金を窒素酸化物（ＮＯ_x）の吸蔵成分として含むＮＯ_x吸蔵還元触媒（ＬＮＴ触媒）が例示される。貴金属を用いない触媒として、銅置換又は鉄置換ゼオライトを含むＮＯ_x選択還元触媒（ＳＣＲ触媒）等が例示される。また、これらの触媒からなる群から選択される２種以上の触媒を用いてもよい。なお、触媒の担持方法についても特に制限はなく、従来、ハニカムフィルタに触媒を担持する担持方法に準じて行うことができる。 The type of catalyst is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the intended use and application of the honeycomb filter 10. For example, a noble metal catalyst or a catalyst other than these can be mentioned. As the noble metal catalyst, a noble metal such as platinum (Pt), palladium (Pd), or rhodium (Rh) is supported on the surface of the alumina pores, and a three-way catalyst containing a co-catalyst such as ceria or zirconia, an oxidation catalyst, or an alkali. _{An example is a NO x} storage reduction catalyst (LNT catalyst) containing earth metal and platinum as storage components of _{nitrogen oxides (NO x).} Examples of catalysts that do not use noble metals include NO _x selective reduction catalysts (SCR catalysts) containing copper-substituted or iron-substituted zeolites. Further, two or more kinds of catalysts selected from the group consisting of these catalysts may be used. The method of supporting the catalyst is also not particularly limited, and can be carried out according to the conventional method of supporting the catalyst on the honeycomb filter.

ハニカムフィルタ１０は、隔壁１２の表面の少なくとも一部において、通気性を有する表面層を有してもよい。ここで、通気性を有するとは、表面層のパーミアビリティーが、１．０×１０^-13ｍ²以上であることをいう。圧力損失をさらに低減する観点から、パーミアビリティーが、１．０×１０^-12ｍ²以上であることが好ましい。表面層が通気性を有することで、表面層に起因するハニカムフィルタ１０の圧力損失を抑制することができる。 The honeycomb filter 10 may have a breathable surface layer on at least a part of the surface of the partition wall 12. Here, having breathability means that the permeability of the surface layer is 1.0 × 10 ^-13 m ² or more. From the viewpoint of further reducing the pressure loss, the permeability is preferably 1.0 × 10 ^-12 m ² or more. Since the surface layer has air permeability, the pressure loss of the honeycomb filter 10 due to the surface layer can be suppressed.

また、本明細書において「パーミアビリティー」は、下記式（１）により算出される物性値をいい、所定のガスがその物（隔壁１２）を通過する際の通過抵抗を表す指標となる値である。ここで、下記式（１）中、Ｃはパーミアビリティー（ｍ²）、Ｆはガス流量（ｃｍ³／ｓ）、Ｔは試料厚み（ｃｍ）、Ｖはガス粘性（ｄｙｎｅｓ・ｓｅｃ／ｃｍ²）、Ｄは試料直径（ｃｍ）、Ｐはガス圧力（ＰＳＩ）を示す。なお、下記式（１）中の数値は、１３．８３９（ＰＳＩ）＝１（ａｔｍ）であり、６８９４７．６（ｄｙｎｅｓ・ｓｅｃ／ｃｍ²）＝１（ＰＳＩ）である。 Further, in the present specification, "permability" refers to a physical characteristic value calculated by the following formula (1), and is a value that is an index indicating the passing resistance when a predetermined gas passes through the object (partition wall 12). be. Here, in the following equation (1), C is permeability (m ² ), F is gas flow rate (cm ³ / s), T is sample thickness (cm), and V is gas viscosity (dynes · sec / cm ² ). , D is the sample diameter (cm), and P is the gas pressure (PSI). The numerical values in the following formula (1) are 13.839 (PSI) = 1 (atm) and 68947.6 (dynes · sec / cm ² ) = 1 (PSI).

パーミアビリティーを測定する際には、表面層つきの隔壁１２を切り出し、この表面層つきの状態で、パーミアビリティーを測定した後、表面層を削りとった状態でのパーミアビリティー測定を行い、表面層と隔壁基材の厚みの比率と、これらのパーミアビリティー測定結果から、表面層のパーミアビリティーを算出する。

When measuring the permeability, the partition wall 12 with the surface layer is cut out, the permeability is measured with the surface layer attached, and then the permability is measured with the surface layer scraped off, and the surface layer and the partition wall are measured. The permeability of the surface layer is calculated from the ratio of the thickness of the base material and the measurement results of these permeability.

表面層の気孔率は、５０％以上であることが好ましく、６０％以上がより好ましく、７０％以上がさらに好ましい。５０％以上の気孔率を有することで、圧力損失を抑えることができる。ただし、気孔率が高すぎると表面層が脆くなり、はがれやすくなるので、９０％以下とすることが好ましい。 The porosity of the surface layer is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, still more preferably 70% or more. By having a porosity of 50% or more, pressure loss can be suppressed. However, if the porosity is too high, the surface layer becomes brittle and easily peels off, so the porosity is preferably 90% or less.

水銀圧入法により表面層の気孔率を測定する方法として、表面層と基材とを有するサンプルでの水銀ポロシカーブと、表面層のみを削って取り除いた基材のみの水銀ポロシカーブの差を表面層の水銀ポロシカーブとみなし、削りとった質量と水銀ポロシカーブとから表面層の気孔率が算出される。ＳＥＭ画像撮影を行い、表面層部分の画像解析により、空隙部と個体部の面積比率から表面層の気孔率を算出しても良い。 As a method of measuring the pore ratio of the surface layer by the mercury intrusion method, the difference between the mercury porosic curve in a sample having the surface layer and the base material and the mercury porosic curve of the base material only obtained by scraping and removing only the surface layer is the difference between the surface layer. It is regarded as a mercury porosi curve, and the pore ratio of the surface layer is calculated from the scraped mass and the mercury porosi curve. SEM imaging may be performed, and the porosity of the surface layer may be calculated from the area ratio of the void portion and the solid portion by image analysis of the surface layer portion.

また、表面層の平均細孔直径は、１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましく、４μｍ以下であることがさらに好ましく、３μｍ以下であることが特に好ましい。平均細孔直径を１０μｍ以下とすることで、高い粒子捕集効率を達成することができる。ただし、表面層の平均細孔直径が小さすぎると圧力損失が増加してしまうので、０．５μｍ以上とすることが好ましい。 The average pore diameter of the surface layer is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less, further preferably 4 μm or less, and particularly preferably 3 μm or less. By setting the average pore diameter to 10 μm or less, high particle collection efficiency can be achieved. However, if the average pore diameter of the surface layer is too small, the pressure loss will increase, so it is preferably 0.5 μm or more.

水銀圧入法により表面層の平均細孔直径を測定する方法として、水銀ポロシメータでのピーク値という形にして、表面層つきでの水銀ポロシカーブ（細孔容積頻度）と表面層のみを削って取り除いた基材のみの水銀ポロシカーブの差を表面層の水銀ポロシカーブとし、そのピークを平均細孔直径とする。また、ハニカムフィルタ１０の断面のＳＥＭ画像を撮影し表面層部分の画像解析により、空隙部と個体部の２値化を行い、ランダムに２０以上の空隙を選択してその内接円の平均を平均細孔直径としても良い。 As a method of measuring the average pore diameter of the surface layer by the mercury intrusion method, only the mercury porosi curve (pore volume frequency) with the surface layer and the surface layer were scraped off in the form of the peak value with a mercury porosimeter. The difference between the mercury porosity curves of the base material only is taken as the mercury porosity curve of the surface layer, and the peak is taken as the average pore diameter. In addition, an SEM image of the cross section of the honeycomb filter 10 is taken and the surface layer portion is image-analyzed to binarize the void portion and the solid portion, and 20 or more voids are randomly selected and the average of the inscribed circles thereof is calculated. It may be the average pore diameter.

また、表面層の厚みは特に限定されない。ただし、表面層の効果をより顕著に得るためには、表面層の厚みが１０μｍ以上であることが好ましい。一方、圧力損失の増加を回避する観点から、表面層の厚みが８０μｍ以下であることが好ましい。表面層の厚みはより好ましくは５０μｍ以下である。表面層の厚みの測定方法として、例えば表面層が形成されたハニカムフィルタ１０を、セル１５が伸びる方向に垂直な方向に切断して、その断面から表面層の厚みを測定し、任意の５点の厚みの測定値の平均を取ることができる。 Further, the thickness of the surface layer is not particularly limited. However, in order to obtain the effect of the surface layer more remarkably, the thickness of the surface layer is preferably 10 μm or more. On the other hand, from the viewpoint of avoiding an increase in pressure loss, the thickness of the surface layer is preferably 80 μm or less. The thickness of the surface layer is more preferably 50 μm or less. As a method for measuring the thickness of the surface layer, for example, the honeycomb filter 10 on which the surface layer is formed is cut in a direction perpendicular to the direction in which the cell 15 extends, and the thickness of the surface layer is measured from the cross section thereof at any five points. It is possible to take the average of the measured values of the thickness of.

ハニカムセグメント１７を接合している接合材層１８を構成する接合材としては、特に限定されないが、骨材と、骨材同士を接着するための無機バインダを含有してもよい。さらに、有機バインダ、解膠剤、発泡樹脂等の添加剤を混合してもよい。骨材としては、コージェライト、ムライト、ジルコン、チタン酸アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、ジルコニア、スピネル、インディアライト、サフィリン、コランダム、及びチタニアからなる群から選ばれる少なくとも一種を含有するセラミックスであることが好ましく、ハニカムセグメント１７と同材質であることがより好ましい。無機バインダとしては、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナのようなコロイダル粒子が好適に用いられる。セラミックスファイバーの添加は応力緩和の機能付与に有効であり、ＲＥＡＣＨ規制対応の観点からアルミナファイバー、マグネシウムシリケートファイバー等が好適に用いられる。有機バインダとしては、ポリビニルアルコールやメチルセルロース、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）などを挙げることができる。 The joining material forming the joining material layer 18 joining the honeycomb segments 17 is not particularly limited, but may contain an aggregate and an inorganic binder for adhering the aggregates to each other. Further, additives such as an organic binder, a glutinating agent, and a foamed resin may be mixed. The aggregate shall be a ceramic containing at least one selected from the group consisting of cordierite, mullite, zircon, aluminum titanate, silicon carbide, silicon nitride, zirconia, spinel, indialite, sapphirine, corundum, and titania. Is preferable, and it is more preferable that the material is the same as that of the honeycomb segment 17. As the inorganic binder, colloidal particles such as colloidal silica and colloidal alumina are preferably used. The addition of ceramic fibers is effective in imparting a stress relaxation function, and alumina fibers, magnesium silicate fibers and the like are preferably used from the viewpoint of complying with the REACH regulation. Examples of the organic binder include polyvinyl alcohol, methyl cellulose, CMC (carboxymethyl cellulose) and the like.

＜２．ハニカムフィルタの製造方法＞
本発明の実施形態におけるハニカムフィルタ１０の製造方法について詳細に説明する。まず、多孔質の隔壁を有し、隔壁によって複数のセルが区画形成されたハニカムセグメントを作製する。ハニカムセグメントの作製としては、例えば、珪素および炭化珪素を混合する。このとき、高強度、高熱耐性等の観点から、炭化珪素の質量比は、当該混合物において、５０〜８０質量％とするのが好ましい。 <2. Honeycomb filter manufacturing method>
The method for manufacturing the honeycomb filter 10 according to the embodiment of the present invention will be described in detail. First, a honeycomb segment having a porous partition wall and having a plurality of cells partitioned by the partition wall is produced. For the production of the honeycomb segment, for example, silicon and silicon carbide are mixed. At this time, from the viewpoint of high strength, high heat resistance, etc., the mass ratio of silicon carbide is preferably 50 to 80% by mass in the mixture.

次に、当該混合物に、バインダ及び水を加える。バインダとしては、例えば、メチルセルロース等の有機バインダを用いることができる。また、バインダの含有量は、例えば、２質量％程度とすることができる。 Binder and water are then added to the mixture. As the binder, for example, an organic binder such as methyl cellulose can be used. The binder content can be, for example, about 2% by mass.

次に、得られた成形原料を混練して坏土を形成した後、坏土を押出成形して柱状のハニカム成形体を作製する。押出成形に際しては、所望の全体形状、セル形状、隔壁厚み、セル密度等を有する口金を用いることができる。このとき、所定数のハニカム成形体は、本発明の実施形態で示した中心部と外周部とを有するハニカム成形体としておく。 Next, the obtained molding raw materials are kneaded to form a clay, and then the clay is extruded to produce a columnar honeycomb molded body. In extrusion molding, a mouthpiece having a desired overall shape, cell shape, partition wall thickness, cell density and the like can be used. At this time, a predetermined number of honeycomb molded bodies are set as honeycomb molded bodies having a central portion and an outer peripheral portion shown in the embodiment of the present invention.

次に、この柱状ハニカム成形体に対し、一方の端面と他方の端面とが相補的な市松模様を呈するように、１つのセルの２つの端面のうちのいずれか一方の端面の開口端部を目封止する。目封止用スラリーには、柱状ハニカム成形体の原料と同様の材料を用いてもよい。目封止用スラリーを開口端部に充填して乾燥させた後、目封止した柱状ハニカム成形体を大気雰囲気中にて２００〜６００℃で脱脂した後、Ａｒ不活性雰囲気中にて１４２０〜１４８０℃で焼成することによって柱状ハニカムセグメントが得られる。 Next, the open end of one of the two end faces of one cell is formed so that one end face and the other end face have a complementary checkered pattern on the columnar honeycomb molded body. Seal the eyes. The same material as the raw material of the columnar honeycomb molded body may be used for the sealing slurry. After filling the opening end with the sealing slurry and drying it, the sealed columnar honeycomb molded body is degreased at 200 to 600 ° C. in the air atmosphere, and then 1480 to 1480 in the Ar inert atmosphere. A columnar honeycomb segment is obtained by firing at 1480 ° C.

次に、複数のハニカムセグメントの側面同士を、接合材からなる接合材層で接合して一体化し、複数のハニカムセグメントが接合された状態のハニカムフィルタとする。ハニカムセグメントが接合された状態のハニカムフィルタは、例えば以下のように製造することができる。 Next, the side surfaces of the plurality of honeycomb segments are joined by a joining material layer made of a joining material and integrated to obtain a honeycomb filter in a state where the plurality of honeycomb segments are joined. The honeycomb filter in which the honeycomb segments are joined can be manufactured, for example, as follows.

まず、各ハニカムセグメントの両底面に接合材付着防止用マスクを貼り付けた状態で、接合面（側面）に接合材を塗工する。接合材は、骨材の他に、例えば、分散媒（例えば、水等）、及び必要に応じて、バインダ、解膠剤、発泡樹脂等の添加剤を混合することによって調製することができる。 First, the joining material is applied to the joining surface (side surface) with the joining material adhesion prevention masks attached to both bottom surfaces of each honeycomb segment. The bonding material can be prepared by mixing, for example, a dispersion medium (for example, water or the like) and, if necessary, additives such as a binder, a glutinous agent, and a foamed resin, in addition to the aggregate.

次に、これらのハニカムセグメントを、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し、隣接するハニカムセグメント同士を圧着した後、加熱乾燥する。このようにして、隣接するハニカムセグメントの側面同士が接合材層によって接合されたハニカムフィルタを作製する。 Next, these honeycomb segments are arranged adjacent to each other so that the side surfaces of the honeycomb segments face each other, and the adjacent honeycomb segments are crimped to each other and then heat-dried. In this way, a honeycomb filter in which the side surfaces of adjacent honeycomb segments are joined by a bonding material layer is produced.

接合材付着防止用マスクの材料は、特に制限はないが、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、又はテフロン（登録商標）等の合成樹脂を好適に使用可能である。また、マスクは粘着層を備えていることが好ましく、粘着層の材料は、アクリル系樹脂、ゴム系（例えば、天然ゴム又は合成ゴムを主成分とするゴム）、又はシリコン系樹脂であることが好ましい。接合材付着防止用マスクとしては、例えば厚みが２０〜５０μｍの粘着フィルムを好適に使用することができる。 The material of the mask for preventing adhesion of the bonding material is not particularly limited, but synthetic resins such as polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyimide, and Teflon (registered trademark) can be preferably used. Further, the mask preferably has an adhesive layer, and the material of the adhesive layer is preferably an acrylic resin, a rubber-based resin (for example, rubber containing natural rubber or synthetic rubber as a main component), or a silicon-based resin. preferable. As the mask for preventing adhesion of the bonding material, for example, an adhesive film having a thickness of 20 to 50 μm can be preferably used.

また、得られたハニカムフィルタは、断面が所定の形状となるように外形を削り、その後、コーティング材を塗布して外周コーティングを形成してもよい。あるいは、ハニカムセグメントの作製の際に、あらかじめ最外周に配置する予定のハニカムセグメントの外形を所望の形状となるように設計しておき、接合の段階で、それらを外周に配置することで、所望の外形を有するハニカムフィルタを作製してもよい。いずれにしても、ハニカムフィルタにおいて、本発明の実施形態で示した中心部と外周部とを有するハニカムセグメントが、最外周に位置するハニカムセグメント以外のハニカムセグメントとなるように作製する。コーティング材には、骨材に加え、コロイダルシリカ、有機バインダ、粘土等を更に含有させてもよい。 Further, the outer shape of the obtained honeycomb filter may be shaved so that the cross section has a predetermined shape, and then a coating material may be applied to form an outer peripheral coating. Alternatively, when manufacturing the honeycomb segment, the outer shape of the honeycomb segment to be arranged on the outermost circumference is designed in advance so as to have a desired shape, and they are arranged on the outer circumference at the joining stage. A honeycomb filter having the outer shape of the above may be produced. In any case, in the honeycomb filter, the honeycomb segment having the central portion and the outer peripheral portion shown in the embodiment of the present invention is manufactured so as to be a honeycomb segment other than the honeycomb segment located at the outermost peripheral portion. In addition to the aggregate, the coating material may further contain colloidal silica, an organic binder, clay and the like.

ハニカムフィルタに触媒を担持する場合、当該触媒の担持方法については特に制限はなく、従来のハニカムフィルタの製造方法にて行われている触媒担持の方法に準じて行うことができる。 When the catalyst is supported on the honeycomb filter, the method for supporting the catalyst is not particularly limited, and the catalyst can be supported according to the method for supporting the catalyst which is performed in the conventional method for producing a honeycomb filter.

＜３．排気ガス浄化装置＞
上述した本発明の実施形態に係るハニカムフィルタ１０は、排気ガス浄化装置に用いることができる。当該排気ガス浄化装置は、ハニカムフィルタ１０と、ハニカムフィルタ１０と接合する金属電極と、ハニカムフィルタ１０を保持するための金属製の筒状部材とを有する。排気ガス浄化装置において、ハニカムフィルタ１０は、エンジンからの排気ガスを流すための排気ガス流路の途中に設置される。 <3. Exhaust gas purification device>
The honeycomb filter 10 according to the embodiment of the present invention described above can be used in an exhaust gas purification device. The exhaust gas purifying device includes a honeycomb filter 10, a metal electrode to be joined to the honeycomb filter 10, and a metal tubular member for holding the honeycomb filter 10. In the exhaust gas purification device, the honeycomb filter 10 is installed in the middle of the exhaust gas flow path for flowing the exhaust gas from the engine.

以下、本発明及びその利点をより良く理解するための実施例を例示するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, examples for better understanding the present invention and its advantages will be illustrated, but the present invention is not limited to the examples.

＜実施例１〜１４、比較例３＞
４２ｍｍ角、長さ８５ｍｍの柱状の珪素および炭化珪素で形成した目封止部を有するハニカムセグメントを準備した。ハニカムセグメントは、図２で示した構成と同様に、中心部と、隔壁の厚い外周部とで構成されている。 <Examples 1 to 14, Comparative Example 3>
A honeycomb segment having a mesh sealing portion formed of 42 mm square and 85 mm long columnar silicon and silicon carbide was prepared. The honeycomb segment is composed of a central portion and a thick outer peripheral portion of the partition wall, similar to the configuration shown in FIG.

次に、平均粒径６μｍの炭化珪素粉末に、コロイダルシリカ、平均長さ２００μｍのアルミナファイバー、カルボキシメチルセルロース、水を混合して接合材を調製した。上記ハニカムセグメントを、この接合材で接着し、接合体を得た。得られた接合体を、直径８２ｍｍの円柱形状になるように外周を加工し、ハニカムフィルタを得た。 Next, colloidal silica, alumina fiber having an average length of 200 μm, carboxymethyl cellulose, and water were mixed with silicon carbide powder having an average particle size of 6 μm to prepare a bonding material. The honeycomb segments were bonded with this bonding material to obtain a bonded body. The outer circumference of the obtained bonded body was processed so as to have a cylindrical shape with a diameter of 82 mm to obtain a honeycomb filter.

＜比較例１、２＞
ハニカムセグメントの隔壁について、図２に示すような中心部と外周部とで構成せず、厚みを全て均一とした以外は、上述の実施例と同様に作製した。 <Comparative Examples 1 and 2>
The partition wall of the honeycomb segment was produced in the same manner as in the above-described embodiment except that the partition wall of the honeycomb segment was not composed of the central portion and the outer peripheral portion as shown in FIG.

実施例１〜１４及び比較例１〜３で作製したハニカムセグメントについて、隔壁全体の平均厚み、外周部の隔壁の平均厚み、隔壁の平均厚みの増加率［＝（外周部の隔壁の平均厚み／隔壁全体の平均厚み）×１００］、セルの延伸方向に垂直な断面における、外周部の隔壁の総面積の割合［＝（外周部における隔壁の総面積／ハニカムセグメントにおける隔壁の総面積）×１００］を、表１に示す。 For the honeycomb segments produced in Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 3, the average thickness of the entire partition wall, the average thickness of the partition wall on the outer peripheral portion, and the rate of increase in the average thickness of the partition wall [= (average thickness of the partition wall on the outer peripheral portion / Average thickness of the entire partition wall) × 100], the ratio of the total area of the partition wall on the outer periphery in the cross section perpendicular to the stretching direction of the cell [= (total area of the partition wall on the outer periphery / total area of the partition wall in the honeycomb segment) × 100 ] Is shown in Table 1.

＜耐熱性の評価＞
以下の手順で、ハニカムセグメントの熱容量Ａを評価した。すなわち、ハニカムセグメント、接合材層、目封止部それぞれの重量を測定し、ハニカムセグメント、接合材層、目封止部それぞれの比熱を重量に積算し、ハニカムセグメント、接合材層、目封止部それぞれの熱容量を求め、合算した値を熱容量Ａとした。 <Evaluation of heat resistance>
The heat capacity A of the honeycomb segment was evaluated by the following procedure. That is, the weights of the honeycomb segment, the bonding material layer, and the sealing portion are measured, the specific heats of the honeycomb segment, the bonding material layer, and the sealing portion are integrated into the weight, and the honeycomb segment, the bonding material layer, and the sealing portion are sealed. The heat capacity of each unit was obtained, and the total value was taken as the heat capacity A.

また、実施例１〜１４及び比較例３については、外周部を有さないハニカムセグメント、すなわち、隔壁全体が均一の厚みを有するハニカムセグメント（通常セル構造品）の熱容量Ｂも評価し、１−（熱容量Ｂ／熱容量Ａ）×１００の計算式によって、通常セル構造品との熱容量の差異とした。当該熱容量の差異について、以下の基準に基づいて判定した。なお、以下の基準において、「良」は本発明の効果が得られているレベル、「不良」は本発明の効果が得られていないレベルとする。
耐熱性判定（良）：≧０．１％
耐熱性判定（不良）：＜０．１％ Further, in Examples 1 to 14 and Comparative Example 3, the heat capacity B of the honeycomb segment having no outer peripheral portion, that is, the honeycomb segment (normal cell structure) having the entire partition wall having a uniform thickness was also evaluated, and 1- (Heat capacity B / heat capacity A) × 100 was used to determine the difference in heat capacity from the normal cell structure. The difference in heat capacity was determined based on the following criteria. In the following criteria, "good" is the level at which the effect of the present invention is obtained, and "bad" is the level at which the effect of the present invention is not obtained.
Heat resistance judgment (good): ≧ 0.1%
Heat resistance judgment (defective): <0.1%

＜圧力損失の評価＞
以下の手順で、ハニカムセグメントの圧力損失Ａを評価した。すなわち、軽油を酸素欠如状態で燃焼させることでススを発生させ、スス発生量１０ｇ／ｈ、流量５００Ｋｇ／ｈｒ、温度４００℃の燃焼ガスに、希釈空気を追加して調整を行ったスス含有燃焼ガスをフィルタに流した。次に、フィルタへのスス堆積量が６ｇ／Ｌとなった際の流入側と流出側とにおける圧力差から、ＰＭ堆積時における圧力損失を測定した。 <Evaluation of pressure loss>
The pressure loss A of the honeycomb segment was evaluated by the following procedure. That is, soot is generated by burning light oil in an oxygen-deficient state, and soot-containing combustion is adjusted by adding diluted air to combustion gas having a soot generation amount of 10 g / h, a flow rate of 500 kg / hr, and a temperature of 400 ° C. The gas was passed through the filter. Next, the pressure loss during PM deposition was measured from the pressure difference between the inflow side and the outflow side when the amount of soot deposited on the filter was 6 g / L.

また、実施例１〜１４及び比較例３については、外周部を有さないハニカムセグメント、すなわち、隔壁全体が均一の厚みを有するハニカムセグメント（通常セル構造品）の圧力損失Ｂも評価し、１−（圧力損失Ｂ／圧力損失Ａ）×１００の計算式によって、通常セル構造品との圧力損失の差異とした。当該圧力損失の差異について、以下の基準に基づいて判定した。なお、以下の基準において、「良」は本発明の効果が得られているレベル、「不良」は本発明の効果が得られていないレベルとする。
圧力損失判定（良）：≦１０．０％
圧力損失判定（不良）：＞１０.０％
試験条件及び評価結果を表１に示す。 Further, in Examples 1 to 14 and Comparative Example 3, the pressure loss B of the honeycomb segment having no outer peripheral portion, that is, the honeycomb segment (normal cell structure) having the entire partition wall having a uniform thickness was also evaluated. -(Pressure loss B / Pressure loss A) × 100 was used to determine the difference in pressure loss from the normal cell structure. The difference in the pressure loss was determined based on the following criteria. In the following criteria, "good" is the level at which the effect of the present invention is obtained, and "bad" is the level at which the effect of the present invention is not obtained.
Pressure loss judgment (good): ≤ 10.0%
Pressure loss judgment (defective):> 10.0%
Table 1 shows the test conditions and evaluation results.

＜考察＞
実施例１〜１４は、いずれも、ハニカムセグメントの外周部における隔壁が、ハニカムセグメントにおける隔壁の平均厚みに対して、１０１〜１５０％の厚みを有しており、外周部における隔壁の総面積が、ハニカムセグメントにおける隔壁の総面積に対して、５〜３５％であった。このため、実施例１〜１４は、いずれも、通常セル構造品に対して、熱容量及び圧力損失について有意な差異を有し、耐熱性判定及び圧力損失判定が良好であった。
比較例１、２は、通常セル構造品として作製したサンプルである。
比較例３は、外周部における隔壁の総面積が、ハニカムセグメントにおける隔壁の総面積に対して、３５％を超えていた。このため、比較例３は、圧力損失判定が不良であった。 <Discussion>
In all of Examples 1 to 14, the partition wall on the outer peripheral portion of the honeycomb segment has a thickness of 101 to 150% of the average thickness of the partition wall in the honeycomb segment, and the total area of the partition wall on the outer peripheral portion is It was 5 to 35% with respect to the total area of the partition wall in the honeycomb segment. Therefore, in each of Examples 1 to 14, there was a significant difference in heat capacity and pressure loss with respect to the normal cell structure, and the heat resistance determination and the pressure loss determination were good.
Comparative Examples 1 and 2 are samples prepared as normal cell structures.
In Comparative Example 3, the total area of the partition wall in the outer peripheral portion exceeded 35% with respect to the total area of the partition wall in the honeycomb segment. Therefore, in Comparative Example 3, the pressure loss determination was poor.

１０ハニカムフィルタ
１２隔壁
１３中心部
１４外周部
１５セル
１７、１７ａ〜１７ｐハニカムセグメント
１８接合材層
３８、３９目封止部 10 Honeycomb filter 12 Partition wall 13 Central part 14 Outer peripheral part 15 Cell 17, 17a to 17p Honeycomb segment 18 Bonding material layer 38, 39 Sealing part

Claims

A columnar honeycomb filter in which a plurality of columnar honeycomb segments are joined via a bonding material layer.
Each of the plurality of honeycomb segments has a partition wall forming a plurality of cells extending from one end face to the other end face.
At least one of the plurality of honeycomb segments is composed of a central portion located on the central axis side and an outer peripheral portion located on the outermost circumference of the honeycomb segment.
The partition wall on the outer peripheral portion of the honeycomb segment has a thickness of 101 to 150% with respect to the average thickness of the partition wall in the honeycomb segment.
A honeycomb filter in which the total area of the partition wall in the outer peripheral portion is 5 to 35% of the total area of the partition wall in the honeycomb segment in the cross section perpendicular to the stretching direction of the cell.

The honeycomb filter according to claim 1, wherein the average thickness of the partition walls in the central portion and the outer peripheral portion of the honeycomb segment is 0.152 to 0.3048 mm, respectively.

The honeycomb filter according to claim 1 or 2, wherein in the plurality of honeycomb segments constituting the honeycomb filter, the honeycomb segments other than the honeycomb segment located at the outermost periphery of the honeycomb filter are honeycomb segments having the outer peripheral portion. ..

The honeycomb filter has a circular or elliptical cross section perpendicular to the stretching direction of the cell.
The first or second aspect of claim 1 or 2, wherein in the plurality of honeycomb segments constituting the honeycomb filter, the honeycomb segments other than the honeycomb segment forming the outermost curved surface of the honeycomb filter are honeycomb segments having the outer peripheral portion. Honeycomb filter.

The honeycomb filter according to claim 1 or 2, wherein all the honeycomb segments constituting the honeycomb filter are honeycomb segments having the outer peripheral portion.

The honeycomb filter according to any one of claims 1 to 5, wherein the partition wall contains silicon and silicon carbide.