JP4926868B2 - Honeycomb structure and exhaust gas treatment apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、ハニカム構造体およびそのようなハニカム構造体を備える排気ガス処理装置に関する。   The present invention relates to a honeycomb structure and an exhaust gas treatment apparatus including such a honeycomb structure.

従来より、車両または建設機械等の内燃機関用の各種排気ガス処理装置が提案され、実用化されている。一般的な排気ガス処理装置は、エンジンの排ガスマニホールドに連結された排気管の途上に、例えば金属等で構成されたケーシングを設け、その中にハニカム構造体を配置した構造となっている。ハニカム構造体は、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕獲して、排気ガスを浄化するフィルタ（ＤＰＦ：ディーゼルパティキュレートフィルタ）として、あるいは、排気ガス中の有害ガス成分等を触媒反応によって浄化する触媒担持体として機能する。   Conventionally, various exhaust gas treatment apparatuses for internal combustion engines such as vehicles or construction machines have been proposed and put into practical use. A general exhaust gas processing apparatus has a structure in which a casing made of, for example, metal is provided in the middle of an exhaust pipe connected to an exhaust gas manifold of an engine, and a honeycomb structure is disposed therein. The honeycomb structure captures particulates contained in the exhaust gas and purifies the exhaust gas (DPF: diesel particulate filter) or purifies harmful gas components and the like in the exhaust gas by a catalytic reaction. It functions as a catalyst carrier.

例えば、ハニカム構造体がＤＰＦとして使用される場合、ハニカム構造体には、多孔質なセル壁を隔てて長手方向に延伸する複数の柱状セルが構成される。それぞれのセルは、いずれか一方の端部が封止材で封止されているため、ハニカム構造体内に導入された排気ガスは、必然的にセル壁を通過してからハニカム構造体外部へ排出される。従って、排気ガスがこのセル壁を通過する際に、排気ガス中のパティキュレート等を捕獲することができる。また、ハニカム構造体が触媒担持体として使用される場合、ハニカム構造体のセル壁の長手方向の表面には、触媒担持層および触媒が設置され、この触媒により、排気ガスに含まれるＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘ等の有害ガスが浄化される。通常、前述のようなハニカム構造体は、外周部にマット等の保持シール材が巻回された後、金属等で構成されたケーシング内に装着して使用される。   For example, if the honeycomb structure is used as a DPF, the honeycomb structure, a plurality of columnar cells formed extending in the longitudinal direction at a porous cell walls. Since each cell is sealed with a sealing material at one end, the exhaust gas introduced into the honeycomb structure inevitably passes through the cell wall and is discharged outside the honeycomb structure. Is done. Therefore, when exhaust gas passes through the cell wall, particulates and the like in the exhaust gas can be captured. When the honeycomb structure is used as a catalyst support, a catalyst support layer and a catalyst are installed on the surface of the cell wall of the honeycomb structure in the longitudinal direction. and harmful gas such as NOx is purified. Usually, the honeycomb structure as described above is used by being mounted in a casing made of metal or the like after a holding sealing material such as a mat is wound around the outer peripheral portion.

なお、ハニカム構造体は、高温での焼成工程等を経て製造されるセラミックブロックを基本部材とすることにより構成されるが、焼成直後のセラミックブロックの外形寸法の精度は、あまり良好ではない。従って、通常、セラミックブロックの外周部には、寸法調整のためのコート層が設置される。例えば、セラミックブロックの長手方向に沿って、コート層の厚さを調整することにより、完成後に得られるハニカム構造体の真円度あるいは円筒度の精度を向上させる技術が開示されている（特許文献１）。
特公平７−１４４８５号公報 The honeycomb structure is configured by using a ceramic block manufactured through a firing process at a high temperature as a basic member, but the accuracy of the external dimensions of the ceramic block immediately after firing is not so good. Therefore, a coating layer for adjusting the dimensions is usually installed on the outer peripheral portion of the ceramic block. For example, a technique for improving the roundness or cylindricity accuracy of a honeycomb structure obtained after completion by adjusting the thickness of the coating layer along the longitudinal direction of the ceramic block is disclosed (Patent Document). 1).
Japanese Patent Publication No. 7-14485

ここで、実際の使用の際にハニカム構造体に加わる熱（および熱応力）は、ハニカム構造体の長手方向に対して一様ではないことが知られている。例えば、ハニカム構造体を排気ガスのＤＰＦとして使用した場合、ハニカム構造体の出口側近傍では、排気ガスの熱により温度が上昇する傾向にある。特に、一度フィルタとして使用されたハニカム構造体は、捕獲されたパティキュレートを除去する再生処理（フィルタを再利用可能にする復元処理）時に、排気ガスの排出側において、温度が著しく上昇する傾向にある。従ってハニカム構造体の外周部（すなわちコート層）の強度が不十分な場合、熱応力によって、この箇所に亀裂が生じたり、ハニカム構造体が破損したりする危険性が極めて高くなるという問題がある。さらに、ハニカム構造体を触媒担持体として使用した場合も、排気ガス中のＨＣガス等との触媒反応の結果生じた熱によって、ハニカム構造体の出口側が高温となる傾向にあり、同様の問題が生じ得る。従って、このような熱の影響下においても十分な強度を有するハニカム構造体が必要となっている。   Here, it is known that heat (and thermal stress) applied to the honeycomb structure during actual use is not uniform in the longitudinal direction of the honeycomb structure. For example, when a honeycomb structure is used as a DPF for exhaust gas, the temperature tends to increase due to the heat of the exhaust gas near the outlet side of the honeycomb structure. In particular, the honeycomb structure once used as a filter has a tendency to significantly increase the temperature on the exhaust gas discharge side during a regeneration process (recovery process for making the filter reusable) to remove trapped particulates. is there. Accordingly, when the strength of the outer peripheral portion (that is, the coat layer) of the honeycomb structure is insufficient, there is a problem that the risk of cracking or damaging the honeycomb structure due to thermal stress becomes extremely high. . Furthermore, even when the honeycomb structure is used as a catalyst carrier, the heat generated as a result of the catalytic reaction with the HC gas in the exhaust gas tends to become a high temperature on the outlet side of the honeycomb structure, and the same problem occurs. Can occur. Therefore, there is a need for a honeycomb structure having sufficient strength even under the influence of heat.

本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、高温下で使用しても前述のような破損の生じにくいハニカム構造体を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a honeycomb structure that is less likely to be damaged as described above even when used at high temperatures.

本発明では、相互に略平行な第１および第２の端面と、両方の端面をつなぐ外周面とを有し、隔壁を介して、前記第１の端面から第２の端面まで貫通する複数の貫通セルを有するセラミックブロックと、当該ハニカム構造体の外周面を構成するコート層とを少なくとも備えるハニカム構造体であって、
前記第２の端面での前記コート層の厚さは、前記第１の端面での前記コート層の厚さよりも厚いことを特徴とするハニカム構造体が提供される。 In the present invention, there are a plurality of first and second end faces that are substantially parallel to each other and an outer peripheral face that connects both end faces, and that penetrates from the first end face to the second end face via a partition wall. A honeycomb structure comprising at least a ceramic block having a through-cell and a coat layer constituting the outer peripheral surface of the honeycomb structure,
A honeycomb structure is provided in which the thickness of the coat layer at the second end face is larger than the thickness of the coat layer at the first end face.

ここで、前記コート層は、前記第１の端面から第２の端面に向かって、厚さが単調に増加する部分および／または厚さが一定の部分を有しても良い。あるいは前記コート層は、前記第１の端面から第２の端面に向かって、厚さが直線的に増加しても良い。   Here, the coat layer may include a portion where the thickness increases monotonously and / or a portion where the thickness is constant from the first end surface toward the second end surface. Alternatively, the thickness of the coat layer may increase linearly from the first end face toward the second end face.

また、本発明によるハニカム構造体は、前記第１の端面から第２の端面まで、前記第１の端面と平行な面の断面積が実質的に一定であっても良い。あるいは、本発明によるハニカム構造体は、前記第１の端面と平行な面の断面積が、前記第１の端面から第２の端面に向かって増大しても良い。   In the honeycomb structure according to the present invention, a cross-sectional area of a plane parallel to the first end face may be substantially constant from the first end face to the second end face. Alternatively, in the honeycomb structure according to the present invention, a cross-sectional area of a plane parallel to the first end face may increase from the first end face toward the second end face.

また、前記複数の貫通セルの少なくとも一部は、前記第１の端面と平行な面の断面積が、前記第１の端面から第２の端面に向かって減少しても良い。   In addition, in at least some of the plurality of through cells, a cross-sectional area of a surface parallel to the first end surface may decrease from the first end surface toward the second end surface.

また、本発明によるハニカム構造体の第１および第２の端面は、いずれも円形状であっても良い。   Moreover, the first and second end faces of the honeycomb structure according to the present invention may both be circular.

また、前記貫通セルは、前記第１の端面から見たとき、少なくとも２種類の形状を有しても良い。   Further, the through cell may have at least two types of shapes when viewed from the first end face.

また、前記貫通セルは、いずれか一方の端部が封止されていても良い。あるいは、前記隔壁には、触媒が設置されていても良い。   Further, either one end of the through cell may be sealed. Or the catalyst may be installed in the said partition.

ここで、前記隔壁の厚さは、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲であることが好ましい。   Here, the thickness of the partition wall is preferably in the range of 0.1 mm to 0.3 mm.

また、前記セラミックブロックは、複数の柱状のセラミックユニットと該セラミックユニット同士を接合する接着層とを有しても良い。   The ceramic block may include a plurality of columnar ceramic units and an adhesive layer that joins the ceramic units.

また、本発明では、排気ガスの導入部および排出部を有し、該導入部および排出部の間に設置されたハニカム構造体を備える排気ガス処理装置であって、
前記ハニカム構造体は、前述のいずれかのハニカム構造体であり、前記第１の端面が、前記排気ガスの導入部に対向するように設置されることを特徴とする排気ガス処理装置が提供される。 Further, in the present invention, an exhaust gas treatment apparatus having a honeycomb structure disposed between the introduction part and the discharge part, the exhaust gas treatment apparatus having an exhaust gas introduction part and a discharge part,
The honeycomb structure is any one of the honeycomb structures described above, and an exhaust gas processing apparatus is provided, wherein the first end surface is disposed so as to face the exhaust gas introduction portion. The

本発明では、高温下で使用しても破損の生じにくいハニカム構造体を提供することが可能となる。   In the present invention, it is possible to provide a honeycomb structure that is not easily damaged even when used at high temperatures.

以下、図面により本発明の形態を説明する。なお、以下の記載においては、排気ガス中のパティキュレートを捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）として使用されるハニカム構造体を例に、本発明を説明する。ただし、本発明のハニカム構造体は、後述のように、触媒担持体に使用することも可能であることは、当業者には明らかであろう。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the present invention will be described by taking a honeycomb structure used as a diesel particulate filter (DPF) for collecting particulates in exhaust gas as an example. However, it will be apparent to those skilled in the art that the honeycomb structure of the present invention can be used as a catalyst carrier as described later.

図１には、本発明によるハニカム構造体の一例を模式的に示す。また図２には、図１のハニカム構造体のＡ−Ａ断面図を示す。   FIG. 1 schematically shows an example of a honeycomb structure according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the honeycomb structure of FIG.

図１に示すように、本発明のハニカム構造体１００は、２つの端面（以下、第１の端面１６０および第２の端面１７０と称する）と、両端面をつなぐ外周面１８０とを有する。また、本発明のハニカム構造体１００は、一体型セラミックブロック１５０と、この一体型セラミックブロック１５０の２つの端面（以下、一体型セラミックブロックの第１の端面１５９および第２の端面１６９と称する）を除く外周部（側面）に設置されたコート層１２０とを有する。従って、ハニカム構造体１００の外周面１８０は、コート層１２０で構成されている。また、ハニカム構造体１００の第１の端面１６０は、一体型セラミックブロックの第１の端面１５９と、これと同じ側のコート層１２０の端面とで構成される。同様に、ハニカム構造体１００の第２の端面１７０は、一体型セラミックブロックの第２の端面１６９と、これと同じ側のコート層１２０の端面とで構成される。   As shown in FIG. 1, the honeycomb structure 100 of the present invention has two end faces (hereinafter referred to as a first end face 160 and a second end face 170) and an outer peripheral face 180 that connects both end faces. In addition, the honeycomb structure 100 of the present invention includes an integrated ceramic block 150 and two end surfaces of the integrated ceramic block 150 (hereinafter referred to as a first end surface 159 and a second end surface 169 of the integrated ceramic block). And a coat layer 120 installed on the outer peripheral portion (side surface) except for. Therefore, the outer peripheral surface 180 of the honeycomb structure 100 is constituted by the coat layer 120. Further, the first end surface 160 of the honeycomb structure 100 is constituted by the first end surface 159 of the integral ceramic block and the end surface of the coat layer 120 on the same side as this. Similarly, the second end face 170 of the honeycomb structure 100 is constituted by the second end face 169 of the integrated ceramic block and the end face of the coat layer 120 on the same side as this.

図１、図２に示すように、一体型セラミックブロック１５０には、第１の端面１５９から第２の端面１６９に向かって延伸する多数のセル１１が並設されており、セル１１同士を隔てるセル壁１３がフィルタとして機能するようになっている。すなわち、一体型セラミックブロック１５０に形成されたセル１１は、図２に示すように、一体型セラミックブロックの第１の端面１５９または第２の端面１６９のいずれかに相当する側が、封止材１２により目封じされており、一つのセル１１に流入した排気ガスは、必ずそのセル１１を隔てるいずれかのセル壁１３を通過した後、他のセル１１から排出されるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the integrated ceramic block 150 is provided with a large number of cells 11 extending from the first end surface 159 toward the second end surface 169, and separates the cells 11. The cell wall 13 functions as a filter. That is, as shown in FIG. 2, the cell 11 formed in the integrated ceramic block 150 has the sealing material 12 on the side corresponding to either the first end surface 159 or the second end surface 169 of the integrated ceramic block. The exhaust gas that has flowed into one cell 11 always passes through one of the cell walls 13 that separate the cell 11 and is then discharged from the other cell 11.

なお、本発明では、一体型セラミックブロック内に構成された全てのセルにおいて、一方の端部は、封止材によって封止されており、コート層によって封止されている訳ではないことに留意する必要がある。換言すれば、各セルの端部は、一体型セラミックブロックの第１および第２の端面によって構成され、コート層１２０によって形成されている訳ではない。   It should be noted that in the present invention, in all the cells configured in the integrated ceramic block, one end is sealed with a sealing material and is not sealed with a coat layer. There is a need to. In other words, the end of each cell is constituted by the first and second end faces of the integrated ceramic block, and is not formed by the coat layer 120.

ここで本発明では、ハニカム構造体１００の外周面１８０を構成するコート層１２０において、ハニカム構造体１００の第２の端面１７０での厚さが、第１の端面１６０での厚さよりも厚くなっていることに特徴がある。   Here, in the present invention, in the coating layer 120 constituting the outer peripheral surface 180 of the honeycomb structure 100, the thickness at the second end surface 170 of the honeycomb structure 100 is thicker than the thickness at the first end surface 160. There is a feature.

例えば、図１、２の例では、コート層１２０の厚さは、第１の端面１６０での０．２ｍｍから第２の端面の１．０ｍｍまで、直線的に増加している。なお、このハニカム構造体１００では、図２に示すように、一体型セラミックブロック１５０の第１の端部１５９と平行な面（すなわちＸ軸に垂直な面）の最大幅（図２の場合は直径）は、第１の端部１５９から第２の端部１６９に向かって、直線的に減少している。また、この最大幅の変化傾向は、前述のコート層１２０の厚さ変化の傾向と相殺される関係にあり、結果的に、ハニカム構造体１００の外周面１８０の輪郭線は、ハニカム構造体１００の長手方向（図２のＸ軸）に対して平行になっている。さらに、一体型セラミックブロック１５０をこのような形状にするため、セル１１は、一体型セラミックブロック１５０の第１の端面１５９から第２の端面１６９に向かって、Ｘ軸に垂直な面の断面積が減少するように形成されている。   For example, in the example of FIGS. 1 and 2, the thickness of the coat layer 120 increases linearly from 0.2 mm at the first end face 160 to 1.0 mm at the second end face. In this honeycomb structure 100, as shown in FIG. 2, the maximum width (in the case of FIG. 2) of the plane parallel to the first end 159 of the integrated ceramic block 150 (that is, the plane perpendicular to the X axis). (Diameter) decreases linearly from the first end 159 toward the second end 169. In addition, the change tendency of the maximum width is offset with the tendency of the thickness change of the coat layer 120 described above, and as a result, the outline of the outer peripheral surface 180 of the honeycomb structure 100 is the honeycomb structure 100. Is parallel to the longitudinal direction (X-axis in FIG. 2). Furthermore, in order to make the integrated ceramic block 150 into such a shape, the cell 11 has a cross-sectional area of a surface perpendicular to the X axis from the first end surface 159 to the second end surface 169 of the integrated ceramic block 150. Is formed to decrease.

このようなハニカム構造体１００では、コート層１２０が第２の端面１７０でより厚くなっているため、この箇所での高温強度が向上する。従って、排気ガス処理装置において、ハニカム構造体１００の第２の端面１７０が、より高温となる側（通常は、排気ガスの排出側）に配設されるように、ハニカム構造体１００を排気ガス処理装置内に設置することで、ハニカム構造体１００の高温特性を改善することが可能となり、ハニカム構造体１００の使用時の破損を有意に抑制することが可能になる。   In such a honeycomb structure 100, since the coat layer 120 is thicker at the second end face 170, the high-temperature strength at this location is improved. Therefore, in the exhaust gas treatment apparatus, the honeycomb structure 100 is disposed in the exhaust gas so that the second end face 170 of the honeycomb structure 100 is disposed on the higher temperature side (usually, the exhaust gas discharge side). By installing in the processing apparatus, it is possible to improve the high temperature characteristics of the honeycomb structure 100, and it is possible to significantly suppress breakage of the honeycomb structure 100 during use.

コート層の厚さがハニカム構造体の強度に及ぼす影響の一例を参考までに示せば、我々の測定では、コート層の厚さが均一の場合、セル壁の厚さが０．４ｍｍで、気孔率が４２％、セル密度２００ｃｐｓｉのハニカム構造体では、コート層の厚さを０．２ｍｍから１ｍｍに増加させることによって、アイソスタティック強度が約２倍に増大する（７．３ＭＰａが１４．１ＭＰａに増大する）と言う結果が得られている。ここで、アイソスタティック強度とは、排ガス処理体に等方的な静水圧荷重を負荷した際に破壊が生じるときの圧縮破壊荷重であり、社団法人自動車技術協会発行の自動車規格であるＪＡＳＯ規格Ｍ５０５−８７に規定されている。   As an example of the effect of the coating layer thickness on the strength of the honeycomb structure, our measurement shows that when the coating layer thickness is uniform, the cell wall thickness is 0.4 mm, In the honeycomb structure having a rate of 42% and a cell density of 200 cpsi, the isostatic strength is increased approximately twice by increasing the thickness of the coat layer from 0.2 mm to 1 mm (7.3 MPa is reduced to 14.1 MPa). Result). Here, the isostatic strength is a compressive fracture load when fracture occurs when an isotropic hydrostatic pressure load is applied to the exhaust gas treatment body, and is a JASO standard M505 which is an automobile standard issued by the Japan Automobile Technical Association. -87.

なお、図１および図２の例では、コート層１２０は、膜厚がハニカム構造体１００の第１の端面１６０から第２の端面１７０に沿って、直線的に増加するように設置されているが、コート層１２０のＸ軸方向の厚さの変化態様は、これに限られるものではない。例えば、コート層１２０は、第１の端面１６０から第２の端面１７０に向かって、厚さが単調に増加する部分と厚さが一定の部分の両方を有しても良く、あるいは厚さが単調に増加する部分のみを有しても良い。例えば、図３には、コート層１２０の厚さが、ハニカム構造体１００の第１の端面１６０から第２の端面１７０に向かって「単調に増加」する部分と、「一定の」部分とを有するハニカム構造体１００が示されている。また、図４および図５には、コート層１２０の厚さが、ハニカム構造体１００の第１の端面１６０から第２の端面１７０に向かって、非直線的に「単調に増加」する部分のみを有するハニカム構造体１００が示されている。   In the example of FIGS. 1 and 2, the coat layer 120 is disposed so that the film thickness increases linearly from the first end surface 160 to the second end surface 170 of the honeycomb structure 100. However, the aspect of changing the thickness of the coat layer 120 in the X-axis direction is not limited to this. For example, the coat layer 120 may have both a monotonically increasing portion and a constant thickness portion from the first end surface 160 toward the second end surface 170, or the thickness may be You may have only the part which increases monotonously. For example, FIG. 3 shows a portion where the thickness of the coat layer 120 “monotonically increases” from the first end surface 160 to the second end surface 170 of the honeycomb structure 100 and a “constant” portion. A honeycomb structure 100 is shown. 4 and 5, only the portion where the thickness of the coat layer 120 increases “monotonically” nonlinearly from the first end surface 160 to the second end surface 170 of the honeycomb structure 100 is shown. A honeycomb structure 100 is shown.

さらに、図１および図２の例では、ハニカム構造体１００の長手軸（Ｘ軸）に垂直な面の断面積は、実質的に一定であるが、ハニカム構造体１００の形状は、これに限られるものではない。例えば、ハニカム構造体１００の長手軸に垂直な面の断面積は、第１の端部１６０から第２の端部１７０に沿って、増大または減少しても良い。例えば、長手軸に垂直な面の断面積が一定の一体化セラミックブロック１５０を用い、この側面に、第１の端部１５９から第２の端部１６９まで、厚さが「単調に増加」するコート層１２０を設置した場合、ハニカム構造体１００の長手軸に垂直な面の断面積は、第１の端部１６０から第２の端部１７０に沿って単調に増加する。   Furthermore, in the examples of FIGS. 1 and 2, the cross-sectional area of the surface perpendicular to the longitudinal axis (X axis) of the honeycomb structure 100 is substantially constant, but the shape of the honeycomb structure 100 is not limited thereto. It is not something that can be done. For example, the cross-sectional area of the surface perpendicular to the longitudinal axis of the honeycomb structure 100 may increase or decrease from the first end 160 to the second end 170. For example, an integrated ceramic block 150 having a constant cross-sectional area in a plane perpendicular to the longitudinal axis is used, and the thickness “monotonically increases” from the first end 159 to the second end 169 on this side. When the coat layer 120 is provided, the cross-sectional area of the plane perpendicular to the longitudinal axis of the honeycomb structure 100 monotonously increases from the first end 160 to the second end 170.

すなわち、本発明において重要なことは、コート層１２０が、ハニカム構造体１００の第１の端面１６０に比べて第２の端面１７０の側で、より厚く形成されていることであり、この特徴が維持される限り、ハニカム構造体および／または一体型セラミック自体の形状は、あまり重要ではないことに留意する必要がある。なお、図３乃至５では、コート層１２０と一体型セラミックブロック１５０の境界を明確にするため、コート層１２０が斜線で示されている。   That is, what is important in the present invention is that the coat layer 120 is formed thicker on the second end face 170 side than the first end face 160 of the honeycomb structure 100. It should be noted that the shape of the honeycomb structure and / or the monolithic ceramic itself is not critical as long as it is maintained. 3 to 5, the coat layer 120 is indicated by oblique lines in order to clarify the boundary between the coat layer 120 and the integrated ceramic block 150.

このような本発明によるハニカム構造体は、例えば、車両の排気ガス処理装置に用いることができる。   Such a honeycomb structure according to the present invention can be used, for example, in an exhaust gas treatment device of a vehicle.

図６には、本発明によるハニカム構造体１００が装着された排気ガス処理装置７０の一例を模式的に示す。図において、ハニカム構造体１００は、セル１１の一方の端部が封止されたＤＰＦとして使用されている。   FIG. 6 schematically shows an example of an exhaust gas treatment device 70 to which the honeycomb structure 100 according to the present invention is attached. In the figure, the honeycomb structure 100 is used as a DPF in which one end of a cell 11 is sealed.

図６に示すように、排気ガス処理装置７０は、主としてハニカム構造体１００、ハニカム構造体１００を収容する金属製ケーシング７１、およびハニカム構造体１００とケーシング７１との間に配設され、ハニカム構造体１００を適切な位置に保持する保持シール材７２で構成される。また、排気ガス処理装置７０の一方の端部（導入部）には、エンジン等の内燃機関から排出された排気ガスを導入するための導入管７４が接続されており、排気ガス処理装置７０の他方の端部（排出部）には、排気ガスを排出するための排出管７５が接続されている。図において矢印は、排気ガスの流れを示している。   As shown in FIG. 6, the exhaust gas treatment device 70 is mainly disposed with a honeycomb structure 100, a metal casing 71 that houses the honeycomb structure 100, and the honeycomb structure 100 and the casing 71. The holding seal material 72 holds the body 100 in an appropriate position. An exhaust pipe 74 for introducing exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as an engine is connected to one end portion (introduction portion) of the exhaust gas processing device 70. A discharge pipe 75 for discharging exhaust gas is connected to the other end portion (discharge portion). In the figure, arrows indicate the flow of exhaust gas.

本発明では、ハニカム構造体１００の第１の端面１６０が、排気ガス処理装置７０の排気ガス導入側となるようにして、ケーシング７１内に設置されている。従って、エンジン等の内燃機関から排出された排気ガスは、導入管７４を通って、ケーシング７１内に導入され、導入管７４と面するハニカム構造体の第１の端面１６０の側が開放されたセル１１から、ハニカム構造体１００に流入される。ハニカム構造体１００に流入した排気ガスは、セル壁１３を通過し、このセル壁１３でパティキュレートが捕集されて浄化された後、ハニカム構造体の第２の端面１７０の側が開放されたセル１１を通って、排気ガス処理装置から排出され、最終的に、排出管７５を通って外部へ排出される。ちなみに、ハニカム構造体１００が触媒担持体として使用される場合は、排気ガスが触媒担持体のセル壁１１を通過する際に、ＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘ等、排気ガス中の有害な成分が除去され、排気ガスが浄化される。   In the present invention, the first end surface 160 of the honeycomb structure 100 is installed in the casing 71 so as to be on the exhaust gas introduction side of the exhaust gas processing device 70. Therefore, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine such as an engine is introduced into the casing 71 through the introduction pipe 74, and the first end face 160 side of the honeycomb structure facing the introduction pipe 74 is opened. 11 flows into the honeycomb structure 100. The exhaust gas that has flowed into the honeycomb structure 100 passes through the cell wall 13, and after the particulates are collected and purified by the cell wall 13, the second end face 170 side of the honeycomb structure is opened. 11 is discharged from the exhaust gas treatment device, and finally discharged to the outside through the discharge pipe 75. Incidentally, when the honeycomb structure 100 is used as a catalyst carrier, harmful components in the exhaust gas such as CO, HC and NOx are removed when the exhaust gas passes through the cell walls 11 of the catalyst carrier. The exhaust gas is purified.

ここで、本発明による排気ガス処理装置７０は、温度がより高温となる排気ガスの排出側、すなわち、ハニカム構造体１００の第２の端面１７０において、コート層１２０の厚さがより厚くなるように構成されている。従って、ハニカム構造体１００は、コート層の厚さが一定の従来のハニカム構造体に比べて、第２の端面１７０において、より高い強度を有し、第２の端面１７０近傍の温度が高温となっても、ハニカム構造体１００に破損が生じにくいという特徴を有する。   Here, in the exhaust gas treatment device 70 according to the present invention, the thickness of the coat layer 120 is increased on the exhaust gas exhaust side where the temperature becomes higher, that is, on the second end face 170 of the honeycomb structure 100. It is configured. Therefore, the honeycomb structure 100 has higher strength at the second end face 170 than the conventional honeycomb structure having a constant coat layer thickness, and the temperature in the vicinity of the second end face 170 is high. Even if it becomes, it has the characteristic that damage to the honeycomb structure 100 hardly occurs.

図７は、一般的な（すなわち、コート層が長手方向に対して一定の厚さを有する）ハニカム構造体を有する排気ガス処理装置を再生処理した際の、ハニカム構造体の温度変化を示したものである。図において、細い曲線は、ハニカム構造体の入口側近傍（入口端面から長手方向に１３ｍｍ入った面の略中央部）の温度変化に対応し、太い曲線は、ハニカム構造体の出口側近傍（出口端面から長手方向に１３ｍｍ入った面の略中央部）の温度変化に対応している。この図のように、ハニカム構造体の再生処理時には、ハニカム構造体の出口側の温度が９００℃を超え、極めて高温となる場合がある。しかしながら、本発明によるハニカム構造体では、このような再生処理の際にも、出口側近傍で破損が生じにくくなるという特徴を有する。   FIG. 7 shows the temperature change of the honeycomb structure when the exhaust gas treatment apparatus having a general honeycomb structure (that is, the coat layer has a constant thickness in the longitudinal direction) is regenerated. Is. In the figure, the thin curve corresponds to the temperature change in the vicinity of the inlet side of the honeycomb structure (substantially the central portion of the surface 13 mm in the longitudinal direction from the inlet end face), and the thick curve indicates the vicinity of the outlet side of the honeycomb structure (outlet This corresponds to a temperature change at a substantially central portion of the surface 13 mm in the longitudinal direction from the end surface. As shown in this figure, when the honeycomb structure is regenerated, the temperature on the outlet side of the honeycomb structure may exceed 900 ° C. and become extremely high. However, the honeycomb structure according to the present invention has a feature that even in such a regeneration process, breakage hardly occurs in the vicinity of the outlet side.

以上の説明では、一体成形によって製作された一体型セラミックブロック１５０を用いて構成されるハニカム構造体１００を例に、本発明の特徴を説明した。しかしながら、本発明は、これとは別の型式の、例えば接着材からなる接着層２１０を介して、複数の多孔質ハニカムユニット２３０を接合したセラミックブロック２５０により構成されるハニカム構造体２００にも適用することが可能である。   In the above description, the features of the present invention have been described by taking the honeycomb structure 100 configured using the integrated ceramic block 150 manufactured by integral molding as an example. However, the present invention is also applied to a honeycomb structure 200 formed of a ceramic block 250 in which a plurality of porous honeycomb units 230 are joined via an adhesive layer 210 made of, for example, an adhesive, which is a different type. Is possible.

図８には、そのように構成されたハニカム構造体の一例を示す。また、図９には、セラミックブロックを構成する多孔質ハニカムユニットの一例を示す。なお以下、前述の図１および図２に示すハニカム構造体を「一体型ハニカム構造体」と称し、図８のような、接着層２１０を介して複数の多孔質ハニカムユニット２３０を接合することにより構成される型式のハニカム構造体を「接合型ハニカム構造体」と称する。   FIG. 8 shows an example of the honeycomb structure configured as described above. FIG. 9 shows an example of a porous honeycomb unit constituting the ceramic block. Hereinafter, the honeycomb structure shown in FIG. 1 and FIG. 2 is referred to as an “integrated honeycomb structure”, and a plurality of porous honeycomb units 230 are joined through an adhesive layer 210 as shown in FIG. The configured type honeycomb structure is referred to as a “joined honeycomb structure”.

図８に示すように、接合型ハニカム構造体２００は、互いに実質的に平行な第１の端部２６０および第２の端部２７０と、両端面をつなぐ外周面２８０とを有する。また、接合型ハニカム構造体２００は、セラミックブロック２５０と、該セラミックブロック２５０の側面に設置されたコート層２２０とを有する。   As shown in FIG. 8, the bonded honeycomb structure 200 has a first end portion 260 and a second end portion 270 that are substantially parallel to each other, and an outer peripheral surface 280 that connects both end surfaces. The bonded honeycomb structure 200 includes a ceramic block 250 and a coat layer 220 disposed on the side surface of the ceramic block 250.

コート層２２０は、セラミックブロック２５０の両端面を除く側面に設置され、接合型ハニカム構造体２００の外周面２８０を形成している。ここで、コート層２２０は、接合型ハニカム構造体２００の第２の端面２７０の側の厚さが、第１の端面２６０の側よりも厚くなるように設置されている。   The coat layer 220 is installed on the side surfaces of the ceramic block 250 except for both end surfaces, and forms the outer peripheral surface 280 of the bonded honeycomb structure 200. Here, the coat layer 220 is disposed such that the thickness of the second end surface 270 side of the bonded honeycomb structure 200 is thicker than that of the first end surface 260 side.

セラミックブロック２５０は、ハニカム構造体２００の前記第１および第２の端面２６０，２７０に対応する位置に、それぞれ、第１の端部２５９および第２の端部２６９を有する。また、セラミックブロック２５０は、例えば、図９に示すような四角柱状の多孔質ハニカムユニット２３０を、接着層２１０を介して複数個（図８の例では、縦横４列ずつの１６個）接合させ、さらに、切断または研磨等の機械加工等により、外周部を所定の形状に定形することにより構成される。図９に示すように、多孔質ハニカムユニット２３０は、中心軸（Ｘ軸）に沿って並設された多数のセル２１を有し、セル２１同士を隔てるセル壁２３がフィルタとして機能する。そのため、前述の一体型セラミックブロック１５０と同様に、セル２１は、いずれか一方の端部が封止材２２により目封じされている。   The ceramic block 250 has a first end 259 and a second end 269 at positions corresponding to the first and second end faces 260 and 270 of the honeycomb structure 200, respectively. In addition, the ceramic block 250 includes, for example, a plurality of quadrangular prism-shaped porous honeycomb units 230 as shown in FIG. 9 (16 pieces in four rows and four rows in the example of FIG. 8) via the adhesive layer 210. Further, the outer peripheral portion is formed into a predetermined shape by machining such as cutting or polishing. As shown in FIG. 9, the porous honeycomb unit 230 has a large number of cells 21 arranged in parallel along the central axis (X axis), and the cell walls 23 separating the cells 21 function as a filter. Therefore, similarly to the above-described integrated ceramic block 150, one end of the cell 21 is sealed with the sealing material 22.

図８および９の例では、セラミックブロック２５０を構成する各多孔質ハニカムユニット２３０は、長手方向（図９のＸ軸）に対して平行な側面を有する。またコート層２２０は、セラミックブロックの第１の端面から第２の端面まで、厚さが単調に増加している。このため、完成後の接合型ハニカム構造体２００は、X軸に垂直な面の断面積が第１の端部２６０から第２の端部２７０に沿って単調に増加する外周面形状を有する。   8 and 9, each porous honeycomb unit 230 constituting the ceramic block 250 has a side surface parallel to the longitudinal direction (X axis in FIG. 9). Further, the thickness of the coat layer 220 monotonously increases from the first end surface to the second end surface of the ceramic block. Therefore, the completed bonded honeycomb structure 200 has an outer peripheral surface shape in which the cross-sectional area of the surface perpendicular to the X-axis monotonously increases from the first end portion 260 along the second end portion 270.

ただし、接合型ハニカム構造体の外周形状は、これに限られるものではない。例えば、接合型ハニカム構造体は、前述の一体型ハニカム構造体１００のように、輪郭線が長手方向に平行な外周面２８０を有しても良い。この場合、コート層２２０の厚さ変化傾向を相殺するように、セラミックブロックの側面を形成する必要がある。そのようなセラミックブロックは、長手方向に垂直な面の断面積が、一方の端部から他方の端部に向かって減少する形状を有する多孔質ハニカムユニットを複数個組み合わせることにより、製作することができる。   However, the outer peripheral shape of the bonded honeycomb structure is not limited to this. For example, the bonded honeycomb structure may have an outer peripheral surface 280 whose contour line is parallel to the longitudinal direction, like the above-described integrated honeycomb structure 100. In this case, it is necessary to form the side surface of the ceramic block so as to offset the tendency of the coat layer 220 to change in thickness. Such a ceramic block can be manufactured by combining a plurality of porous honeycomb units having a shape in which the cross-sectional area of the plane perpendicular to the longitudinal direction decreases from one end to the other end. it can.

前述の一体型セラミックブロック１５０、およびセラミックブロック２５０を構成する多孔質ハニカムユニット２３０（以下、これらをまとめて「セラミック構成材」という）は、例えば、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化珪素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、アルミナ、ジルコニア、コージュエライト、ムライト、シリカ、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック等で構成される。また「セラミック構成材」は、金属シリコンと炭化珪素との複合材等、２種類以上の材料で構成されても良い。金属シリコンと炭化珪素との複合材を用いる場合には、金属シリコンを全体の０〜４５重量％となるように添加することが望ましい。   The integrated ceramic block 150 and the porous honeycomb unit 230 constituting the ceramic block 250 (hereinafter collectively referred to as “ceramic constituent material”) include, for example, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, titanium nitride, and the like. Nitride ceramics, carbide ceramics such as silicon carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tantalum carbide, and tungsten carbide, and oxide ceramics such as alumina, zirconia, cordierite, mullite, silica, and aluminum titanate. Further, the “ceramic component” may be composed of two or more kinds of materials such as a composite material of metal silicon and silicon carbide. In the case of using a composite material of metal silicon and silicon carbide, it is desirable to add metal silicon so as to be 0 to 45% by weight of the whole.

多孔質ハニカムユニットの場合、上記セラミック材料の中では、耐熱性が高く、機械的特性に優れ、さらに熱伝導性が良い炭化珪素質セラミックが望ましい。なお、炭化珪素質セラミックとは、炭化珪素が６０重量％以上含まれる材料をいう。一体型セラミックブロックの場合、耐熱衝撃性が高く、熱膨張係数が小さい、コージェライト、チタン酸アルミニウムが望ましい。   In the case of the porous honeycomb unit, among the ceramic materials, silicon carbide ceramics having high heat resistance, excellent mechanical properties, and good thermal conductivity are desirable. Silicon carbide-based ceramic refers to a material containing 60% by weight or more of silicon carbide. In the case of an integrated ceramic block, cordierite and aluminum titanate having high thermal shock resistance and a small thermal expansion coefficient are desirable.

「セラミック構成材」のセル壁１３、２３と封止材１２、２２は、実質的に同一の材料で構成され、実質的に同一の気孔率を有することが望ましい。これにより、両者の密着強度を高めることができるとともに、セル壁１３、２３の熱膨張率と封止材１２、２２の熱膨張率との間の整合を図ることができ、製造時や使用時の応力によって、封止材１２、２２とセル壁１３、２３との間にクラックまたは隙間が生じることを防止することができる。   It is desirable that the cell walls 13 and 23 of the “ceramic component” and the sealing materials 12 and 22 are made of substantially the same material and have substantially the same porosity. As a result, the adhesion strength between the two can be increased, and the thermal expansion coefficient of the cell walls 13 and 23 and the thermal expansion coefficient of the sealing materials 12 and 22 can be matched. It is possible to prevent cracks or gaps between the sealing materials 12 and 22 and the cell walls 13 and 23 due to the stress of.

封止材１２、１３のセル長手方向の長さは、特に限定されないが、例えば、１〜２０ｍｍであることが望ましく、３〜１０ｍｍであることがより望ましい。   Although the length of the cell longitudinal direction of the sealing materials 12 and 13 is not specifically limited, For example, it is desirable that it is 1-20 mm, and it is more desirable that it is 3-10 mm.

セル壁（隔壁）１３、２３の厚さは特に限定されないが、強度の点から望ましい下限は、０．１ｍｍであり、圧力損失の点から望ましい上限は、０．６ｍｍである。セル壁が薄くなると強度が弱くなるため、セル壁１３、２３の厚さが０．１〜０．３ｍｍの薄壁である場合に、本発明の効果がより発揮されることとなる。なお、セル壁１３、２３の厚さは、セルの長手方向に沿って、必ずしも一定である必要はない。例えば、図２に示した側面形状を有する一体型セラミックブロック１５０において、少なくとも一部のセル壁１３（特に外周に近い側のセル壁）の厚さは、図２とは異なり、第１の端面１６０から第２の端面１７０に向かって徐々に減少しても良い。同様に、多孔質ハニカムユニットについても、該多孔質ハニカムユニットが、一方の端面から他方の端面に向かって、長手方向に対して垂直な面の断面積が徐々に減少する側面形状を有する場合、少なくとも一部のセル壁２３（特に外周に近い側のセル壁）の厚さは、一方の端面から他方の端面に向かって徐々に減少しても良い。   The thickness of the cell walls (partition walls) 13 and 23 is not particularly limited, but the lower limit desirable from the viewpoint of strength is 0.1 mm, and the upper limit desirable from the viewpoint of pressure loss is 0.6 mm. Since the strength becomes weaker as the cell wall becomes thinner, the effect of the present invention is more exhibited when the thickness of the cell walls 13 and 23 is 0.1 to 0.3 mm. In addition, the thickness of the cell walls 13 and 23 does not necessarily need to be constant along the longitudinal direction of the cell. For example, in the integrated ceramic block 150 having the side surface shape shown in FIG. 2, the thickness of at least a part of the cell walls 13 (particularly the cell wall on the side close to the outer periphery) differs from that in FIG. It may be gradually decreased from 160 toward the second end face 170. Similarly, for the porous honeycomb unit, when the porous honeycomb unit has a side surface shape in which the cross-sectional area of the surface perpendicular to the longitudinal direction gradually decreases from one end surface to the other end surface, The thickness of at least a part of the cell walls 23 (particularly the cell wall on the side close to the outer periphery) may gradually decrease from one end surface toward the other end surface.

本発明のハニカム構造体１００、２００において、コート層１２０、２２０は、いかなる材料で構成されても良い。例えば、無機バインダと有機バインダと無機繊維および／または無機粒子とからなるものを使用することができる。   In the honeycomb structures 100 and 200 of the present invention, the coat layers 120 and 220 may be made of any material. For example, what consists of an inorganic binder, an organic binder, inorganic fiber, and / or an inorganic particle can be used.

上記無機バインダとしては、例えば、シリカゾル、アルミナ等を使用することができ、これらは単独で使用しても、２種類以上のものを混合して使用しても良い。上記無機バインダの中では、シリカゾルが望ましい。   As said inorganic binder, silica sol, an alumina, etc. can be used, for example, These may be used individually or may be used in mixture of 2 or more types. Among the inorganic binders, silica sol is desirable.

上記有機バインダとしては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース等を使用することができ、これらは単独で使用しても、２種類以上のものを混合して使用しても良い。上記有機バインダの中では、カルボキシルメチルセルロースが望ましい。   As said organic binder, polyvinyl alcohol, methylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose etc. can be used, for example, These may be used individually or may be used in mixture of 2 or more types. Among the organic binders, carboxymethyl cellulose is desirable.

上記無機繊維としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等のセラミックファイバーを使用することができる。これらは、単独で使用しても、２種類以上のものを混合して使用しても良い。上記無機繊維の中では、シリカ−アルミナファイバーが望ましい。   As said inorganic fiber, ceramic fibers, such as a silica- alumina, a mullite, an alumina, a silica, can be used, for example. These may be used alone or in combination of two or more. Among the inorganic fibers, silica-alumina fibers are desirable.

上記無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物等を使用することができ、具体的には、炭化珪素、窒化珪素、窒化ヒ素等からなる無機粉末またはウィスカー等を使用することができる。これらは、単独で使用しても、２種類以上のものを混合して使用しても良い。上記無機粒子の中では、熱伝導性に優れる炭化珪素が望ましい。   As the inorganic particles, for example, carbides, nitrides, and the like can be used. Specifically, inorganic powders or whiskers made of silicon carbide, silicon nitride, arsenic nitride, or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among the inorganic particles, silicon carbide having excellent thermal conductivity is desirable.

なお、通常の場合、コート層２２０は、前記成分を含むペーストを原料として調製し、これを所定の箇所に設置後、乾燥させることにより形成される。原料となるペーストには、必要に応じて、酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加しても良い。   In a normal case, the coat layer 220 is formed by preparing a paste containing the above-described components as a raw material, placing it in a predetermined location, and drying it. If necessary, a pore-forming agent such as balloons that are fine hollow spheres containing oxide-based ceramics, spherical acrylic particles, and graphite may be added to the raw material paste.

本発明の接合型ハニカム構造体２００において、接着層２１０は、コート層２２０と同じ材料であっても異なる材料であっても良い。   In the bonded honeycomb structure 200 of the present invention, the adhesive layer 210 may be the same material as the coat layer 220 or a different material.

本発明のハニカム構造体１００、２００において、第１の端面１６０、２６０（または第２の端面１７０、２７０）と平行な面の断面形状は、いかなる形状であっても良い。例えば、ハニカム構造体の断面形状は、図１、図８に示すような円形の他、楕円形または多角形であっても良い。多角形状の場合は、各頂点部が面取りされていても良い。   In the honeycomb structures 100 and 200 of the present invention, the cross-sectional shape of the surface parallel to the first end surfaces 160 and 260 (or the second end surfaces 170 and 270) may be any shape. For example, the cross-sectional shape of the honeycomb structure may be elliptical or polygonal in addition to the circular shape shown in FIGS. In the case of a polygonal shape, each vertex may be chamfered.

また、ハニカム構造体の第１の端面の側から見たときのセル１１、２１の形状は、いかなる形状であっても良く、例えば、正方形、長方形、三角形、六角形または八角形である。さらに、各セルの前記形状は、全て同一の形状である必要はなく、相互に異なる形状であっても良い。   The shape of the cells 11 and 21 when viewed from the first end face side of the honeycomb structure may be any shape, for example, a square, a rectangle, a triangle, a hexagon, or an octagon. Further, the shapes of the cells do not have to be the same, and may be different from each other.

図１０には、第１および第２の端面１６１、１７１と、両者をつなぐ外周面１８１とを有する、図１とは別の一体型ハニカム構造体１０１の一例を示す。また、図１１および図１２には、接合型ハニカム構造体を構成する、図９とは別の多孔質ハニカムユニットを、一方の端面の側から見た図を示す。図１０の例では、一体型セラミックブロック１５１は、２種類のセル、すなわち八角形と四角形の断面形状のセル１１a、１１ｂを備えている。また、四角形セル１１ｂは、ハニカム構造体１０１の第１の端面１６１の側で封止されており、八角形セル１１ａは、ハニカム構造体１０１の第２の端面１７１の側で封止されている。同様に、図１１の多孔質ハニカムユニット２３１は、断面形状が八角形と四角形のセル２１ａ、２１ｂを有し、図１２の多孔質ハニカムユニット２３２は、断面形状がさらに別の八角形と四角形のセル２１ｃ、２１ｄを有する。これらのセル構成配置では、セル壁の厚さは、軸方向に垂直な断面で見た場合、全てのセル１１、２１が等しいセル断面寸法を有するハニカム構造体（例えば、図１および図８）のセル壁に比べて、相対的に壁量が低下する傾向にある。従って、特に、ハニカム構造体の第２の端面の側では、強度がより低下する傾向にある。しかしながら、本発明では、前述のコート層の効果により、このようなハニカム構造体の場合にも、出口側の端部での使用時の破損が抑制されるという特徴が得られる。
（一体型ハニカム構造体の製作方法）
以下、図１および２に示した一体型ハニカム構造体１００の製造方法の一例について説明する。 FIG. 10 shows an example of an integrated honeycomb structure 101 different from FIG. 1 having first and second end surfaces 161 and 171 and an outer peripheral surface 181 connecting the first and second end surfaces 161 and 171. FIG. 11 and FIG. 12 show a view of a porous honeycomb unit different from that shown in FIG. 9 constituting the bonded honeycomb structure, as viewed from one end face side. In the example of FIG. 10, the integrated ceramic block 151 includes two types of cells, that is, cells 11 a and 11 b having octagonal and square cross-sectional shapes. Further, the quadrangular cells 11b are sealed on the first end face 161 side of the honeycomb structure 101, and the octagonal cells 11a are sealed on the second end face 171 side of the honeycomb structure 101. . Similarly, the porous honeycomb unit 231 in FIG. 11 has cells 21a and 21b having a cross-sectional shape of octagonal and quadrangular shapes, and the porous honeycomb unit 232 in FIG. Cells 21c and 21d are provided. In these cell configuration arrangements, the thickness of the cell wall is such that when viewed in a cross section perpendicular to the axial direction, all the cells 11 and 21 have the same cell cross-sectional dimensions (for example, FIGS. 1 and 8). Compared to the cell wall, the wall amount tends to be relatively reduced. Therefore, in particular, the strength tends to decrease further on the second end face side of the honeycomb structure. However, according to the present invention, due to the effect of the above-mentioned coat layer, even in the case of such a honeycomb structure, a feature that damage at the time of use at the end portion on the outlet side is suppressed can be obtained.
(Manufacturing method of integrated honeycomb structure)
Hereinafter, an example of a method for manufacturing the integrated honeycomb structure 100 shown in FIGS. 1 and 2 will be described.

まず、前述のセラミック材料を主成分とする原料ペーストを用いて押出成形を行い、一体型セラミックブロックの成形体を製作する。次に、押出成形された成形体を、マイクロ乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いて乾燥させて、乾燥体とする。   First, extrusion molding is performed using a raw material paste mainly composed of the above-described ceramic material, and a monolithic ceramic block molded body is manufactured. Next, the extruded molded body is dried using a micro dryer, a hot air dryer, a dielectric dryer, a vacuum dryer, a vacuum dryer, a freeze dryer, or the like to obtain a dried body.

ここで、第１の端面から第２の端面に向かって、長手方向に垂直な面の断面積が減少する側面を有する一体型セラミックブロックを製作するため、成形体を製作する際には、以下のいずれかの方法を採用することが好ましい。
１）成形体の押出成型時の速度を漸増または漸減させる。押出速度を速めることで、長手方向に対して垂直な面の断面積を低下させることができ、逆に押出速度を低下させることで、長手方向に対して垂直な面の断面積を増加させることができる。
２）成形体の乾燥工程において、長手方向における乾燥速度を変化させる。乾燥速度が高く、速く乾燥される箇所ほど、成形体の収縮率が大きくなり、長手方向に対して垂直な面の断面積が減少するため、この収縮性の違いを利用して、成形体の長手方向に垂直な面の断面積を変化させることができる。 Here, in order to manufacture an integrated ceramic block having a side surface in which the cross-sectional area of the surface perpendicular to the longitudinal direction decreases from the first end surface to the second end surface, It is preferable to employ any one of the methods.
1) The speed at the time of extrusion molding of the molded body is gradually increased or decreased. By increasing the extrusion speed, the cross-sectional area of the surface perpendicular to the longitudinal direction can be reduced. Conversely, by reducing the extrusion speed, the cross-sectional area of the surface perpendicular to the longitudinal direction can be increased. Can do.
2) In the drying process of the molded body, the drying speed in the longitudinal direction is changed. The higher the drying speed is, the faster the part is dried, the greater the shrinkage of the molded body and the smaller the cross-sectional area of the surface perpendicular to the longitudinal direction. The cross-sectional area of the surface perpendicular to the longitudinal direction can be changed.

なお、原料ペーストは、これに限定されるものではないが、例えば製造後の一体型セラミックブロックの気孔率が４０〜７５％となるものが好ましく、例えば前述のようなセラミックからなる粉末に、バインダおよび分散溶媒等を加えたものであっても良い。セラミック粉末の粒径は、特に限定されないが、例えば０．３〜５０μｍの平均粒径を有する粉末１００重量部と、０．１〜１．０μｍの平均粒径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合わせたものが好ましい。   The raw material paste is not limited to this, but for example, it is preferable that the porosity of the integrated ceramic block after manufacture is 40 to 75%. Further, a dispersion solvent or the like may be added. The particle size of the ceramic powder is not particularly limited. For example, 100 parts by weight of a powder having an average particle size of 0.3 to 50 μm, and 5 to 65 parts by weight of a powder having an average particle size of 0.1 to 1.0 μm, A combination of these is preferred.

前記バインダとしては、これに限られるものではないが、例えばメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール等を使用することができる。前記バインダの配合量は、通常、セラミック粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部であることが望ましい。   Examples of the binder include, but are not limited to, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyethylene glycol, and the like. In general, the amount of the binder is desirably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder.

前記分散溶媒としては、これに限られるものではないが、例えばベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコール、水等が使用される。分散溶媒は、原料ペーストの粘度が所定範囲内となるように適量配合される。   Examples of the dispersion solvent include, but are not limited to, organic solvents such as benzene, alcohols such as methanol, water, and the like. An appropriate amount of the dispersion solvent is blended so that the viscosity of the raw material paste falls within a predetermined range.

これらのセラミック粉末、バインダおよび分散溶媒は、アトライター等で混合し、ニーダー等で十分に混練した後、押出成形される。   These ceramic powder, binder and dispersion solvent are mixed with an attritor or the like, kneaded sufficiently with a kneader or the like, and then extruded.

また前記原料ペーストには、必要に応じて、成形助剤を添加しても良い。成形助剤としては、これに限られるものではないが、例えばエチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石けん、ポリビニルアルコール等が使用される。また前記原料ペーストには、必要に応じて、酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加しても良い。   Moreover, you may add a shaping | molding adjuvant to the said raw material paste as needed. The molding aid is not limited to this, and for example, ethylene glycol, dextrin, fatty acid, fatty acid soap, polyvinyl alcohol and the like are used. Moreover, you may add pore forming agents, such as a balloon which is a micro hollow sphere which uses an oxide type ceramic as a component, spherical acrylic particles, and graphite to the said raw material paste as needed.

乾燥工程の後、得られた乾燥体の両端面において、所定のセルの端部に、封止材ペーストを充填し、各セルのいずれか一方の端部を目封じする。   After the drying step, the end portion of a predetermined cell is filled with a sealing material paste on both end faces of the obtained dried body, and one end portion of each cell is plugged.

前記封止材ペーストとしては、これに限定されるものではないが、後工程を経て形成される封止材の気孔率が３０〜７５％となるものが好ましく、例えば、前述の原料ペーストと同様のものを使用しても良い。   The sealing material paste is not limited to this, but preferably has a porosity of 30 to 75% in the sealing material formed through a subsequent process, for example, the same as the raw material paste described above May be used.

次に、前記封止材ペーストが充填された乾燥体に対して、所定の条件で脱脂処理（例えば２００〜５００℃）および焼成（例えば１４００〜２３００℃）処理を行うことにより、一体型セラミックブロックが得られる。前記乾燥体の脱脂および焼成の条件は、従来のハニカム構造体を製造する際に使用されるものを適用することができる。   Next, an integral ceramic block is obtained by performing a degreasing process (for example, 200 to 500 ° C.) and a firing (for example, 1400 to 2300 ° C.) on a dry body filled with the sealing material paste under predetermined conditions. Is obtained. As the degreasing and firing conditions of the dried body, those used when manufacturing a conventional honeycomb structure can be applied.

次に、一体型セラミックブロックの外周面に、コート層用ペースト（前記原料ペースト、前記封止材ペーストまたは他の原料ペーストであっても良い）を塗布して、乾燥、固着させることにより、コート層を形成する。ここで、コート層用ペーストは、該ペースト塗布後に、一体型セラミックブロックの側面が長手方向と実質的に平行になるように塗布される。   Next, a coating layer paste (which may be the raw material paste, the sealing material paste, or other raw material paste) is applied to the outer peripheral surface of the integrated ceramic block, and then dried and fixed. Form a layer. Here, after the paste is applied, the coating layer paste is applied so that the side surface of the integrated ceramic block is substantially parallel to the longitudinal direction.

その後、コート層を乾燥固化させることにより、第２の端面のコート層の厚さが第１の端面のコート層に比べて厚くなっている一体型ハニカム構造体を製造することができる。   Thereafter, by drying and solidifying the coat layer, an integrated honeycomb structure in which the thickness of the coat layer on the second end face is larger than that of the coat layer on the first end face can be manufactured.

なお、以上の製造方法は一例であって、他の方法によって一体型ハニカム構造体を製造することも可能であることは、当業者には明らかである。例えば、一体型セラミックブロックの各セルの端部の封止処理と、一体型セラミックブロックの成形体の焼成処理の順番を逆にしても良い。
（接合型ハニカム構造体の製作方法）
次に、図８に示した接合型ハニカム構造体２００の製作例について説明する。 The above manufacturing method is an example, and it is obvious to those skilled in the art that an integral honeycomb structure can be manufactured by other methods. For example, the order of the sealing process of the end of each cell of the integrated ceramic block and the firing process of the molded body of the integrated ceramic block may be reversed.
(Manufacturing method of bonded honeycomb structure)
Next, an example of manufacturing the bonded honeycomb structure 200 shown in FIG. 8 will be described.

まず前述のセラミック材料を主成分とする原料ペーストを用いて押出成形を行い、例えば四角柱状のセラミックユニット成形体を製作する。   First, extrusion molding is performed using the above-described raw material paste mainly composed of a ceramic material, and, for example, a square columnar ceramic unit molded body is manufactured.

次に、押出成形されたセラミックユニット成形体を、マイクロ乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いて乾燥させてセラミックユニット乾燥体とする。次に、セラミックユニット乾燥体の所定のセルの端部に、封止材ペーストを所定量充填し、各セルのいずれか一方の端部を目封じする。   Next, the extruded ceramic unit molded body is dried using a micro dryer, a hot air dryer, a dielectric dryer, a vacuum dryer, a vacuum dryer, a freeze dryer, or the like to obtain a ceramic unit dried body. Next, a predetermined amount of a sealing material paste is filled in the end portion of a predetermined cell of the ceramic unit dry body, and either one end portion of each cell is sealed.

次に、前記封止材ペーストが充填されたセラミックユニット乾燥体に対して、所定の条件で脱脂処理（例えば２００〜５００℃）および焼成（例えば１４００〜２３００℃）処理を行うことにより、例えば四角柱状の多孔質ハニカムユニットを製造することができる。   Next, a degreasing treatment (for example, 200 to 500 ° C.) and a firing (for example, 1400 to 2300 ° C.) are performed on the dried ceramic unit filled with the sealing material paste under predetermined conditions, for example, a square shape. A columnar porous honeycomb unit can be manufactured.

次に、多孔質ハニカムユニットの側面に、後に接着層となる接着層用ペーストを均一な厚さで塗布した後、この接着層用ペーストを介して、順次他の多孔質ハニカムユニットを積層する。この工程を繰り返し、所望の寸法の（例えば、多孔質ハニカムユニットが縦横４個ずつ配列された）セラミックブロックを製作する。なお前記接着層用ペーストには、前述の原料ペーストまたは封止材ペーストを使用しても良い。   Next, an adhesive layer paste, which will later become an adhesive layer, is applied to the side surface of the porous honeycomb unit with a uniform thickness, and then another porous honeycomb unit is sequentially laminated through the adhesive layer paste. This process is repeated to produce a ceramic block having a desired size (for example, four porous honeycomb units arranged in rows and columns). The above-mentioned raw material paste or sealing material paste may be used for the adhesive layer paste.

次にこのセラミックブロックを加熱して、接着層用ペーストを乾燥、固定化させて、接着層を形成させるとともに、各多孔質ハニカムユニット同士を固着させる。   Next, the ceramic block is heated to dry and fix the adhesive layer paste, thereby forming an adhesive layer and fixing the porous honeycomb units to each other.

次にダイヤモンドカッター等を用いて、セラミックブロックを、例えば円柱状に切断加工し、外周が軸方向に沿って平行なセラミックブロックを製作する。   Next, the ceramic block is cut into, for example, a cylindrical shape using a diamond cutter or the like, and a ceramic block whose outer periphery is parallel to the axial direction is manufactured.

次に、セラミックブロック２５０の外周面に、コート層用ペースト（前記接着材ペーストまたは他の原料ペーストであっても良い）を均一に塗布して、これを乾燥、固着させることにより、コート層を形成する。   Next, a coat layer paste (which may be the adhesive paste or other raw material paste) is uniformly applied to the outer peripheral surface of the ceramic block 250, and this is dried and fixed, whereby the coat layer is formed. Form.

コート層が乾燥固化した後、第２の端面のコート層の厚さが第１の端面のコート層に比べて厚くなるように、長手軸方向に沿ってコート層を研磨する。あるいは、予め第２の端部でのコート層用ペーストの厚さを、第１の端部での厚さよりも厚く設置しておき、これを乾燥、固着させることにより、第２の端面での厚さがより厚いコート層を形成しても良い。このような工程を経て、本発明による一体型ハニカム構造体を製造することができる。   After the coating layer is dried and solidified, the coating layer is polished along the longitudinal axis direction so that the thickness of the coating layer on the second end surface is larger than that of the coating layer on the first end surface. Alternatively, the thickness of the paste for the coat layer at the second end portion is previously set larger than the thickness at the first end portion, and this is dried and fixed, so that the second end surface A thicker coat layer may be formed. Through such steps, the integral honeycomb structure according to the present invention can be manufactured.

また、複数の異なる形状の多孔質ハニカムユニットを作製し、これらを接着層用ペーストを介して積層して、セラミックブロックとしても良い。この場合、外周の切断加工を省略することができる。
（触媒担持体の製作方法）
なお、前述の記載では、ハニカム構造体１００、２００をＤＰＦとして使用する場合を例として示したが、ハニカム構造体は、排気ガスに含まれるＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘ等を浄化するための触媒担持体として使用することも可能である。そこで、以下、本発明のハニカム構造体を用いて、触媒担持体を製作する方法について説明する。 Alternatively, a plurality of porous honeycomb units having different shapes may be produced, and these may be laminated via an adhesive layer paste to form a ceramic block. In this case, cutting of the outer periphery can be omitted.
(Production method of catalyst carrier)
In the above description, the case where the honeycomb structures 100 and 200 are used as the DPF is shown as an example. However, the honeycomb structure is a catalyst carrier for purifying CO, HC, NOx, etc. contained in the exhaust gas. It can also be used. Accordingly, a method for manufacturing a catalyst carrier using the honeycomb structure of the present invention will be described below.

本発明のハニカム構造体を触媒担持体として使用する場合、前述のセル端部の封止処理に代えて、セル壁への貴金属等の触媒の設置処理が行われる。   When the honeycomb structure of the present invention is used as a catalyst carrier, a process of placing a catalyst such as a noble metal on the cell wall is performed instead of the above-described cell end sealing process.

まず最初に、セル壁に触媒担持層が設置される。触媒担持層としては、例えば、アルミナ、チタニア、ジルコニア、シリカ、セリア等の酸化物セラミックが挙げられる。また、セル壁にアルミナ触媒担持層を形成する方法としては、例えば、ハニカム構造体をアルミナ粉末を含む溶液中に浸漬させて、引き上げた後、これを加熱する方法がある。その後、さらにCe(NO3)3等の溶液中にハニカム構造体を浸漬させて、触媒担持層中に希土類元素を含浸させても良い。 First, a catalyst support layer is installed on the cell wall. Examples of the catalyst support layer include oxide ceramics such as alumina, titania, zirconia, silica, and ceria. As a method for forming the alumina catalyst support layer on the cell wall, for example, there is a method in which the honeycomb structure is dipped in a solution containing alumina powder, pulled up, and then heated. Thereafter, the honeycomb structure may be further immersed in a solution of Ce (NO 3 ) 3 or the like, and the catalyst supporting layer may be impregnated with the rare earth element.

次に、触媒担持層に触媒が設置される。触媒材料は、特に限定されないが、例えば白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属が挙げられる。またアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、遷移金属等を含んだ化合物を担持させても良い。白金触媒を設置する方法としては、例えば、触媒担持層が設置された「セラミック構成材」をジニトロジアンミン白金硝酸溶液（[Pt(NH3)2(NO2)2]HNO3）等に含浸させて、加熱する方法等が利用される。 Next, a catalyst is placed on the catalyst support layer. The catalyst material is not particularly limited, and examples thereof include noble metals such as platinum, palladium, and rhodium. Further, a compound containing an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth element, a transition metal, or the like may be supported. As a method for installing a platinum catalyst, for example, a “ceramic component” on which a catalyst supporting layer is installed is impregnated with a dinitrodiammine platinum nitrate solution ([Pt (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 ] HNO 3 ) or the like. Then, a heating method or the like is used.

なお一体型ハニカム構造体１００の場合は、一体型セラミックブロック１５０が製作されてから、上記工程により触媒が設置される。一方、接合型ハニカム構造体２００の場合、触媒の設置は、多孔質ハニカムユニット２３０が製作された後であれば、どの段階で実施されても良いことに注意する必要がある。   In the case of the integrated honeycomb structure 100, after the integrated ceramic block 150 is manufactured, the catalyst is installed by the above process. On the other hand, in the case of the bonded honeycomb structure 200, it should be noted that the catalyst may be installed at any stage as long as the porous honeycomb unit 230 is manufactured.

以下、実施例により本発明の効果を詳しく説明する。   Hereinafter will be described in detail the effects of the present invention through examples.

［接合型ハニカム構造体の製作］
まず、γアルミナ粒子（平均粒径２μｍ）４０重量％、シリカ−アルミナ繊維（平均繊維径１０μｍ、平均繊維長１００μｍ、アスペクト比１０）１０重量％、シリカゾル（固体濃度３０重量％）５０重量％を混合し、得られた混合物１００重量部に対して有機バインダとしてメチルセルロース６重量部、可塑剤及び潤滑剤を少量加えて更に混合・混練して混合組成物を得た。次に、この混合組成物を押出成形機により押出成形を行い、生の成形体を得た。 [Production of bonded honeycomb structure]
First, 40% by weight of γ-alumina particles (average particle diameter 2 μm), silica-alumina fiber (average fiber diameter 10 μm, average fiber length 100 μm, aspect ratio 10), 10% by weight, silica sol (solid concentration 30% by weight) 50% by weight The mixture was mixed, 6 parts by weight of methylcellulose as an organic binder, a small amount of plasticizer and lubricant were added to 100 parts by weight of the resulting mixture, and further mixed and kneaded to obtain a mixed composition. Next, this mixed composition was subjected to extrusion molding with an extrusion molding machine to obtain a raw molded body.

次に、マイクロ波乾燥機及び熱風乾燥機を用いて生の成形体を十分乾燥させ、４００℃で２時間保持して脱脂した。その後、８００℃で２時間保持して焼成を行い、セル断面形状が略正方形で、セル密度が９３個／ｃｍ2（６００ｃｐｓｉ）、隔壁厚が０．２ｍｍの、角柱状（３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１５０ｍｍ）のハニカムユニットを得た。 Next, the green molded body was sufficiently dried using a microwave dryer and a hot air dryer, and degreased by holding at 400 ° C. for 2 hours. Thereafter, firing is performed by holding at 800 ° C. for 2 hours, and the cell cross-sectional shape is approximately square, the cell density is 93 cells / cm 2 (600 cpsi), the partition wall thickness is 0.2 mm, and the prismatic shape (34.3 mm × 34). .. 3 mm × 150 mm) honeycomb unit was obtained.

次に、γアルミナ粒子（平均粒径２μｍ）２９重量％、シリカ−アルミナ繊維（平均繊維径１０μｍ、平均繊維長１００μｍ）７重量％、シリカゾル（固体濃度３０重量％）３４重量％、カルボキシメチルセルロース５重量％及び水２５重量％を混合して、封止材ペーストを調製した。ハニカムユニットの所定のセルの端部に、この封止材ペーストを所定量充填し、各セルのいずれか一方の端部を目封じした。   Next, γ-alumina particles (average particle size 2 μm) 29% by weight, silica-alumina fibers (average fiber diameter 10 μm, average fiber length 100 μm) 7% by weight, silica sol (solid concentration 30% by weight) 34% by weight, carboxymethylcellulose 5 The encapsulant paste was prepared by mixing wt% and 25 wt% water. A predetermined amount of this plug material paste was filled into the end of a predetermined cell of the honeycomb unit, and either one end of each cell was sealed.

次に、前述の封止材ペーストと同組成の接着層用ペーストを用いて、ハニカムユニット同士を接合させた。接着層の厚さは、約１ｍｍとした。このようにして、縦横にハニカムユニットが４列ずつ接合されたセラミックブロックを作製した。   Next, the honeycomb units were bonded to each other using the adhesive layer paste having the same composition as the above-described sealing material paste. The thickness of the adhesive layer was about 1 mm. In this way, a ceramic block in which four rows of honeycomb units were joined vertically and horizontally was produced.

次に、ダイヤモンドカッターを用いて、このセラミックブロックが円柱形状となるように切断した。得られたセラミックブロックの第１および第２の端面は、直径が約１４２．８ｍｍの円であった。   Next, it cut | disconnected so that this ceramic block might become a column shape using the diamond cutter. The first and second end faces of the obtained ceramic block were circles having a diameter of about 142.8 mm.

次に、外周面にコート層を形成するため、上述の接着層用ペーストを、前記セラミックブロックの側表面（すなわち切断面）に塗布した。ここで、接着層用ペーストは、第１の端面（厚さ０．２ｍｍ）から、第２の端面（厚さ１．０ｍｍ）まで、厚さが徐々に増加するように塗布した。次に、これを１２０℃で乾燥後、７００℃で２時間保持し、接着層および外周コート層の脱脂を行い、コート層の厚さが第１の端面から第２の端面に沿って、徐々に増加するハニカム構造体を得た。ハニカム構造体の全長は１５０ｍｍであった。
［再生試験］
前述のように製作したハニカム構造体を用いて排気ガス処理装置を構成し、再生試験を行った。排気ガス処理装置は、ハニカム構造体の外周に無機繊維マット（厚さ６ｍｍ）を巻き回し、これを金属ケーシング（内径１５０ｍｍ×長さ１９０ｍｍ）内に設置して構成した。なお、ハニカム構造体は、第１の端面が排気ガス処理装置の入口側に相当するようにして、装置内に装着した。 Next, in order to form a coat layer on the outer peripheral surface, the above-mentioned adhesive layer paste was applied to the side surface (that is, the cut surface) of the ceramic block. Here, the adhesive layer paste was applied so that the thickness gradually increased from the first end face (thickness 0.2 mm) to the second end face (thickness 1.0 mm). Next, after drying at 120 ° C., this is held at 700 ° C. for 2 hours to degrease the adhesive layer and the outer peripheral coating layer, and the thickness of the coating layer gradually increases from the first end surface along the second end surface. An increasing honeycomb structure was obtained. The total length of the honeycomb structure was 150 mm.
[Regeneration test]
An exhaust gas treatment apparatus was constructed using the honeycomb structure manufactured as described above, and a regeneration test was conducted. The exhaust gas treatment apparatus was configured by winding an inorganic fiber mat (thickness: 6 mm) around the outer periphery of a honeycomb structure and installing it in a metal casing (inner diameter: 150 mm × length: 190 mm). The honeycomb structure was mounted in the apparatus so that the first end face corresponds to the inlet side of the exhaust gas processing apparatus.

再生試験は、エンジン（２リットル直噴エンジン）の排気管の流入側に排気ガス処理装置を設置して、以下のように行った。まず、エンジンを回転数２０００ｒｐｍ、トルク１００Ｎｍの条件で９時間運転させ、ハニカム構造体に約１８．８ｇ／Ｌのスートを捕集させた。次に、ハニカム構造体に捕獲されたスートを燃焼させるため、エンジンの運転をポストインジェクション方式に切り替え、ポストインジェクション開始から１分後に、ハニカム構造体の入口温度が約６００℃となる条件で運転した。スートを燃焼させた後に、エンジンを停止して、排気ガス処理装置からハニカム構造体を回収し、ハニカム構造体の破損状況を確認した。   The regeneration test was performed as follows with an exhaust gas treatment device installed on the inflow side of the exhaust pipe of the engine (2-liter direct injection engine). First, the engine was operated for 9 hours under the conditions of a rotational speed of 2000 rpm and a torque of 100 Nm, and about 18.8 g / L of soot was collected in the honeycomb structure. Next, in order to burn the soot captured in the honeycomb structure, the operation of the engine was switched to the post-injection method, and after 1 minute from the start of post-injection, the operation was performed under the condition that the inlet temperature of the honeycomb structure was about 600 ° C . After burning the soot, the engine was stopped, the honeycomb structure was recovered from the exhaust gas treatment device, and the damage state of the honeycomb structure was confirmed.

試験後に、ハニカム構造体の第２の端面近傍には、破損は生じていなかった。   After the test, no breakage occurred in the vicinity of the second end face of the honeycomb structure.

比較例１Comparative Example 1

実施例１の場合と同様の方法により、接合型ハニカム構造体を製作し、排気ガス処理装置を構成した。ただし、この比較例１では、外周面のコート層の厚さは、ハニカム構造体の長手方向に対してほぼ一定であり、０．２ｍｍであった。   A joined honeycomb structure was manufactured by the same method as in Example 1, and an exhaust gas treatment device was configured. However, in Comparative Example 1, the thickness of the outer peripheral coating layer was substantially constant with respect to the longitudinal direction of the honeycomb structure, and was 0.2 mm.

実施例１の場合と同様の方法により、このハニカム構造体を装着した排気ガス処理装置を用いて再生試験を行った。試験後に、ハニカム構造体の第２の端面近傍に、破損が生じていることが確認された。   In the same manner as in Example 1, a regeneration test was conducted using an exhaust gas treatment apparatus equipped with this honeycomb structure. After the test, it was confirmed that breakage occurred in the vicinity of the second end face of the honeycomb structure.

本発明の一体型ハニカム構造体の一例を模式的に示した斜視図である。1 is a perspective view schematically showing an example of an integral honeycomb structure of the present invention. 図1のハニカム構造体のＡ−Ａ線での断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the honeycomb structure of FIG. 本発明による別のハニカム構造体の側面図の一例である。It is an example of the side view of another honeycomb structure by this invention. 本発明によるさらに別のハニカム構造体の側面図の一例である。It is an example of the side view of another honeycomb structure by the present invention. 本発明によるさらに別のハニカム構造体の側面図の一例である。It is an example of the side view of another honeycomb structure by the present invention. 本発明のハニカム構造体が設置された排気ガス処理装置の一例を模式的に示した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of an exhaust gas treatment apparatus in which a honeycomb structure of the present invention is installed. 一般的なハニカム構造体の再生処理の際の入口側および出口側における温度変化を示すグラフである。4 is a graph showing temperature changes on an inlet side and an outlet side during a regeneration process of a general honeycomb structure. 本発明の接合型ハニカム構造体の一例を模式的に示した斜視図である。1 is a perspective view schematically showing an example of a bonded honeycomb structure of the present invention. 本発明の接合型ハニカム構造体を構成する多孔質ハニカムユニットの一例を模式的に示した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example of a porous honeycomb unit constituting the bonded honeycomb structure of the present invention. ２種類の断面形状のセルを有する一体型ハニカム構造体を示す図である。It is a figure which shows the integrated honeycomb structure which has a cell of two types of cross-sectional shapes. ２種類の断面形状のセルを有する多孔質ハニカムユニットを、一方の端面の側から見た図である。It is the figure which looked at the porous honeycomb unit which has a cell of two types of cross-sectional shapes from the side of one end surface. ２種類の断面形状のセルを有する別の多孔質ハニカムユニットを、一方の端面の側から見た図である。It is the figure which looked at another porous honeycomb unit which has a cell of two types of cross-sectional shapes from the side of one end surface.

符号の説明Explanation of symbols

１１，２１ セル
１２，２２ 封止材
１３，２３ セル壁
７０ 排気ガス処理装置
７１ ケーシング
７２ 保持シール材
７４ 導入管
７５ 排出管
１００，１０１，２００ ハニカム構造体
１２０，１２１，２２０ コート層
１５０，１５１ 一体型セラミックブロック
１５９，２５９ セラミックブロックの第１の端面
１６０，２６０ ハニカム構造体の第１の端面
１６９，２６９ セラミックブロックの第２の端面
１７０，２７０ ハニカム構造体の第２の端面
１８０，１８１，２８０ 外周面
２１０ 接着層
２３０，２３１，２３２ 多孔質ハニカムユニット
２５０ セラミックブロック。 11, 21 Cell 12, 22 Sealing material 13, 23 Cell wall 70 Exhaust gas treatment device 71 Casing 72 Holding sealing material 74 Introducing pipe 75 Discharge pipe 100, 101, 200 Honeycomb structure 120, 121, 220 Coat layer 150, 151 Integral ceramic block 159, 259 Ceramic block first end face 160, 260 Honeycomb structure first end face 169, 269 Ceramic block second end face 170, 270 Honeycomb structure second end face 180, 181 280 Outer peripheral surface 210 Adhesive layer 230, 231, 232 Porous honeycomb unit 250 Ceramic block.

Claims (8)

相互に略平行な第１および第２の端面と、両方の端面をつなぐ外周面とを有するハニカム構造体であって、
隔壁を介して、前記第１の端面から第２の端面まで貫通する複数の貫通セルを有するセラミックブロックと、当該ハニカム構造体の外周面を構成するコート層とを少なくとも備え、
前記第２の端面での前記コート層の厚さは、前記第１の端面での前記コート層の厚さよりも厚く、
前記コート層は、前記第１の端面から第２の端面に向かって、厚さが単調に増加する部分を有し、または厚さが単調に増加する部分と一定の部分の両方を有し、
当該ハニカム構造体は、前記第１の端面から第２の端面まで、前記第１の端面と平行な面の断面積が実質的に一定であり、
前記隔壁には、触媒が設置されており、
前記貫通セルの全ての端部は、前記セラミックブロックの前記第１および第２の端面によって構成されており、前記コート層によって封止されていないことを特徴とするハニカム構造体。 A honeycomb structure chromatic substantially parallel first and second end surfaces to each other, and an outer peripheral surface connecting the both end surfaces of,
At least a ceramic block having a plurality of penetrating cells penetrating from the first end surface to the second end surface via the partition walls, and a coat layer constituting the outer peripheral surface of the honeycomb structure,
The thickness of the second of said coating layer on the end face, rather thick than the thickness of the coating layer in the first end surface,
The coat layer has a portion where the thickness monotonously increases from the first end surface toward the second end surface, or has both a portion where the thickness monotonously increases and a constant portion,
The honeycomb structure has a substantially constant cross-sectional area of a surface parallel to the first end surface from the first end surface to the second end surface,
The partition is provided with a catalyst,
All the end portions of the through-cells are constituted by the first and second end faces of the ceramic block and are not sealed by the coat layer . 前記コート層は、前記第１の端面から第２の端面に向かって、厚さが直線的に増加することを特徴とする請求項１に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 1, wherein the coat layer has a thickness that increases linearly from the first end face toward the second end face. 前記複数の貫通セルの少なくとも一部は、前記第１の端面と平行な面の断面積が、前記第１の端面から第２の端面に向かって減少することを特徴とする請求項１または２に記載のハニカム構造体。 At least some of the plurality of through-cells, the cross-sectional area of the first end surface and a plane parallel to the claim 1, characterized in that decreases from the first end face toward the second end face or 2 The honeycomb structure according to 1. 第１および第２の端面は、いずれも円形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のハニカム構造体。 The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 3 , wherein the first and second end faces are both circular. 前記貫通セルは、前記第１の端面から見たとき、少なくとも２種類の形状を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のハニカム構造体。 The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 4 , wherein the through-cell has at least two types of shapes when viewed from the first end face. 前記隔壁の厚さは、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のハニカム構造体。 The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 5 , wherein a thickness of the partition wall is in a range of 0.1 mm to 0.3 mm. 前記セラミックブロックは、複数の柱状のセラミックユニットと該セラミックユニット同士を接合する接着層とを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のハニカム構造体。 The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 6 , wherein the ceramic block includes a plurality of columnar ceramic units and an adhesive layer that joins the ceramic units. 排気ガスの導入部および排出部を有し、該導入部および排出部の間に設置されたハニカム構造体を備える排気ガス処理装置であって、
前記ハニカム構造体は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のハニカム構造体であり、前記第１の端面が、前記排気ガスの導入部に対向するように設置されることを特徴とする排気ガス処理装置。 An exhaust gas treatment apparatus having a honeycomb structure disposed between an introduction part and an exhaust part, having an exhaust gas introduction part and an exhaust part,
The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 7 , wherein the first end face is disposed so as to face the exhaust gas introduction portion. Exhaust gas treatment device.
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