JP5188433B2 - Honeycomb filter - Google Patents

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JP5188433B2 JP2009072782A JP2009072782A JP5188433B2 JP 5188433 B2 JP5188433 B2 JP 5188433B2 JP 2009072782 A JP2009072782 A JP 2009072782A JP 2009072782 A JP2009072782 A JP 2009072782A JP 5188433 B2 JP5188433 B2 JP 5188433B2
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本発明は、ハニカムフィルタに関する。更に詳しくは、熱容量が高く、フィルタの再生時における温度上昇を軽減することが可能なハニカムフィルタに関する。   The present invention relates to a honeycomb filter. More specifically, the present invention relates to a honeycomb filter having a high heat capacity and capable of reducing a temperature rise during filter regeneration.

内燃機関、ボイラー等の排ガス中の微粒子や有害物質は、環境への影響を考慮して排ガス中から除去する必要性が高まっている。特にディーゼルエンジンから排出される粒子状物質(パティキュレートマター:以下、「PM」ということがある)の除去に関する規制は世界的に強化される傾向にあり、PMを除去するためのハニカムフィルタ(例えば、ディーゼルパティキュレートフィルタ:以下、「DPF」ということがある)としてハニカム構造体の使用が注目され、種々のシステムが提案されている。   There is an increasing need to remove particulates and harmful substances in exhaust gas from internal combustion engines, boilers, etc. from the exhaust gas in consideration of environmental impact. In particular, regulations regarding the removal of particulate matter (particulate matter: hereinafter referred to as “PM”) discharged from diesel engines tend to be strengthened worldwide, and honeycomb filters for removing PM (for example, The use of a honeycomb structure has attracted attention as a diesel particulate filter (hereinafter sometimes referred to as “DPF”), and various systems have been proposed.

上述したハニカムフィルタは、流体(即ち、排気ガス)の流路となる複数のセルが区画形成された隔壁を備えたハニカム構造体における、排気ガスの流入側端部のセルの開口部と、流出側端部のセルの開口部とを交互に目封止することによって、セルを区画形成する多孔質の隔壁がフィルタの役目を果たすように構成されたフィルタである。   The above-described honeycomb filter includes a cell opening at an end portion on the inflow side of exhaust gas and an outflow portion in a honeycomb structure including a partition wall in which a plurality of cells serving as fluid (that is, exhaust gas) channels are formed. The filter is configured such that a porous partition wall defining a cell serves as a filter by alternately plugging the opening of the cell at the side end.

即ち、このハニカムフィルタは、流入側の端面にて開口したセル(以下、「流入側端部開放セル」ということがある)から粒子状物質を含有する排ガス等を流入させ、隔壁で粒子状物質を濾過した後に、浄化されたガスを、流出側の端面にて開口したセル(以下、「流出側端部開放セル」ということがある)の開口部から排出するものである。   That is, in this honeycomb filter, exhaust gas containing particulate matter is flowed from a cell opened at the end face on the inflow side (hereinafter also referred to as “inflow side end open cell”), and the particulate matter is separated by the partition wall. After the gas is filtered, the purified gas is discharged from the opening of a cell opened at the end surface on the outflow side (hereinafter also referred to as “outflow side end open cell”).

このようなハニカムフィルタにおいては、通常、中心軸方向に直交する断面において、中心部分から外周側に向かう方向(以下、「周方向」ということがある)において、セルの構造が均一、即ち、流入側端部開放セルと流出側端部開放セルとが交互に配置されたパターンが均一になるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。   In such a honeycomb filter, the cell structure is generally uniform in the direction from the central portion toward the outer peripheral side (hereinafter sometimes referred to as “circumferential direction”) in a cross section orthogonal to the central axis direction, that is, inflow. A pattern in which side end open cells and outflow side end open cells are alternately arranged is configured to be uniform (see, for example, Patent Document 1).

特開昭56−124417号公報JP 56-124417 A

このような特許文献1に記載のハニカムフィルタは、上述したように周方向におけるセルの構造が均一なため、中心軸方向に直交する断面における中央部分に排ガスが流れやすく、上記中央部分を構成する隔壁上に、より多くの粒子状物質が堆積する。また、例えば、ハニカムフィルタを通過する排ガスに偏流がある場合には、偏心部分を構成する隔壁上に多くの粒子状物質が堆積する。ハニカムフィルタは、一定量の粒子状物質が隔壁上に堆積した場合には、粒子状物質を燃焼させて除去(以下、「再生」ということがある)する必要があるが、例えば、上記した中央部分や偏心部分を構成する隔壁上に粒子状物質が多く堆積していると、再生時における燃焼が部分的に激しく起こり、特定箇所の温度が過剰に上昇するため、クラックや溶損等が生じやすくなってしまうという問題があった。   In the honeycomb filter described in Patent Document 1, since the cell structure in the circumferential direction is uniform as described above, the exhaust gas easily flows in the central portion in the cross section orthogonal to the central axis direction, and constitutes the central portion. More particulate matter is deposited on the partition walls. For example, when there is a drift in the exhaust gas passing through the honeycomb filter, a lot of particulate matter is deposited on the partition walls constituting the eccentric portion. When a certain amount of particulate matter is deposited on the partition wall, the honeycomb filter needs to be removed by burning the particulate matter (hereinafter sometimes referred to as “regeneration”). If a large amount of particulate matter is deposited on the partition walls that make up the part or eccentric part, combustion during regeneration partially occurs vigorously, and the temperature at a specific location rises excessively, resulting in cracks or erosion. There was a problem that it would be easier.

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、熱容量が高く、フィルタの再生時における温度上昇を軽減することが可能で、クラックや溶損等の発生を有効に防止することができるハニカムフィルタを提供するものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, has a high heat capacity, can reduce the temperature rise during filter regeneration, and can effectively prevent the occurrence of cracks, erosion, and the like. A honeycomb filter is provided.

本発明の発明者は、上記した従来技術の課題を解決するために鋭意検討した結果、流出側の端部が開放したセルのうちの少なくとも一のセルについて、流路方向に直交する断面の形状を、四角形以上の多角形における角部に相当する部位が円弧状に形成された形状とし、そのセルを区画する隔壁の強度及び熱容量を向上させることによって、上記課題が解決されることに想到し、本発明を完成させた。具体的には、本発明により、以下のハニカムフィルタが提供される。   The inventor of the present invention has made extensive studies to solve the above-described problems of the prior art, and as a result, the shape of the cross section perpendicular to the flow path direction of at least one of the cells having an open end on the outflow side. It is conceived that the above-mentioned problems can be solved by making the portion corresponding to the corner of the polygon more than a quadrangle into an arc shape and improving the strength and heat capacity of the partition walls that define the cell. The present invention has been completed. Specifically, the following honeycomb filter is provided by the present invention.

[1] 流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を備え、前記流体の流入側端部が開放され且つ前記流体の流出側端部が目封止された流入側端部開放セルと、前記流入側端部が目封止され且つ前記流出側端部が開放された流出側端部開放セルとが交互に配置されてなり、前記流出側端部開放セルのうちの少なくとも一の流出側端部開放セルは、前記隔壁によって区画された流路方向に直交する断面の形状が、四角形以上の多角形における角部に相当する部位が円弧状に形成された形状であり、前記流出側端部開放セルのうちの前記一の流出側端部開放セル以外の他の流出側端部開放セルは、前記流路方向に直交する断面の形状が、四角形以上の多角形であり、前記流入側端部開放セルは、前記流路方向に直交する断面の形状が、四角形、又は八角形であるハニカムフィルタ。 [1] An inflow side end that includes a porous partition wall that defines a plurality of cells serving as fluid flow paths, the inflow side end of the fluid is open, and the outflow side end of the fluid is plugged Partly open cells and outflow side end open cells in which the inflow side end is plugged and the outflow side end is open are alternately arranged, At least one outflow side end open cell has a cross-sectional shape perpendicular to the flow path direction defined by the partition wall, and a portion corresponding to a corner of a quadrilateral or more polygon is formed in an arc shape. The outflow side end open cell other than the one outflow side end open cell among the outflow side end open cells is a polygon whose cross-sectional shape perpendicular to the flow path direction is a quadrilateral or more polygon. The inflow side end open cell has a cross-sectional shape orthogonal to the flow path direction. , Square, or octagonal der Ru honeycomb filter.

] 前記一の流出側端部開放セルは、前記流路方向に直交する断面の形状が、前記他の流出側端部開放セルの前記流路方向に直交する断面の形状における角部に相当する部位が円弧状に形成された形状である前記[]に記載のハニカムフィルタ。 [2] the one of the outlet-side end portion open cells, the shape of the cross section perpendicular to the flow path direction, the corners of the shape of the cross section perpendicular to the flow path direction of said other outlet end open cells The honeycomb filter according to [ 1 ], wherein the corresponding portion has a shape formed in an arc shape.

] 前記ハニカムフィルタの中心軸方向に直交する断面における、その中心部を含み且つ前記断面の総面積に対して10〜70%に相当する領域に、前記流出側端部開放セルとして前記一の流出側端部開放セルが少なくとも配置されている前記[]又は[]に記載のハニカムフィルタ。 [ 3 ] In the cross section perpendicular to the central axis direction of the honeycomb filter, the one outflow end portion open cell is formed in a region including the central portion and corresponding to 10 to 70% of the total area of the cross section. The honeycomb filter according to the above [ 1 ] or [ 2 ], wherein at least the outflow side end open cells are disposed.

] 前記ハニカムフィルタの中心軸方向に直交する断面における、その外周部を含み且つ前記断面の総面積に対して30〜90%に相当する領域に、前記流出側端部開放セルとして前記他の流出側端部開放セルが少なくとも配置されている前記[]〜[]のいずれかに記載のハニカムフィルタ。 [ 4 ] In the cross section perpendicular to the central axis direction of the honeycomb filter, the other side as the outflow side end open cell is formed in a region including the outer peripheral portion and corresponding to 30 to 90% of the total area of the cross section. The honeycomb filter according to any one of [ 1 ] to [ 3 ], wherein at least the outflow side end open cells are disposed.

] 前記一の流出側端部開放セルは、前記流路方向に直交する断面の形状が、四角形における角部に相当する部位が円弧状に形成された形状である前記[1]〜[]のいずれかに記載のハニカムフィルタ。 [ 5 ] In the one outflow side end open cell, the cross-sectional shape orthogonal to the flow path direction is a shape in which a portion corresponding to a corner portion in a quadrangle is formed in an arc shape. 4 ] The honeycomb filter according to any one of the above.

] 前記一の流出側端部開放セルの前記流路方向に直交する断面の形状における円弧状に形成された部位の曲率半径が、0.05〜1.00mmである前記[1]〜[]のいずれかに記載のハニカムフィルタ。 [ 6 ] The [1] to [1], wherein a radius of curvature of a portion formed in an arc shape in a cross-sectional shape orthogonal to the flow path direction of the one outflow side end open cell is 0.05 to 1.00 mm. The honeycomb filter according to any one of [ 5 ].

] 前記隔壁によって区画形成された前記流入側端部開放セルと前記流出側端部開放セルとが交互に配置されてなるハニカムセグメントを複数個備え、前記複数個のハニカムセグメントが、互いの側面同士が対向するように隣接して配置されるとともに、前記対向する側面同士が接合部により接合されることによって構成された前記[1]〜[]のいずれかに記載のハニカムフィルタ。 [ 7 ] A plurality of honeycomb segments in which the inflow-side end open cells and the outflow-side end open cells partitioned by the partition walls are alternately arranged, and the plurality of honeycomb segments are mutually connected. The honeycomb filter according to any one of [1] to [ 6 ], wherein the honeycomb filters are arranged adjacent to each other so that the side surfaces are opposed to each other, and the opposed side surfaces are bonded to each other by a bonding portion.

本発明のハニカムフィルタは、熱容量が高く、フィルタの再生時における温度上昇を軽減することが可能で、クラックや溶損等の発生を有効に防止することができる。特に、角部に相当する部位が円弧状に形成された一の流出側端部開放セルを、排ガスが流れ易い、中心軸方向に直交する断面における中央部分や偏心部分に選択的に配置することによって、圧力損失の悪化を最小限に抑制しつつ、再生時において部分的に生じる過剰な温度上昇を有効に軽減することが可能となる。   The honeycomb filter of the present invention has a high heat capacity, can reduce the temperature rise during the regeneration of the filter, and can effectively prevent the occurrence of cracks, melting damage, and the like. In particular, one outflow side end open cell in which a portion corresponding to a corner is formed in an arc shape is selectively disposed at a central portion or an eccentric portion in a cross section perpendicular to the central axis direction in which exhaust gas easily flows. Thus, it is possible to effectively reduce an excessive temperature rise that is partially generated during regeneration while suppressing deterioration of pressure loss to a minimum.

本発明のハニカムフィルタの一の実施形態を模式的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing one embodiment of a honeycomb filter of the present invention. 図1Aに示すハニカムフィルタの流入側の端面を拡大した拡大平面図である。FIG. 1B is an enlarged plan view in which an end face on the inflow side of the honeycomb filter shown in FIG. 1A is enlarged. 図1Aに示すハニカムフィルタの流出側の端面を拡大した拡大平面図である。FIG. 1B is an enlarged plan view in which an end face on the outflow side of the honeycomb filter shown in FIG. 1A is enlarged. 本発明のハニカムフィルタの他の実施形態を模式的に示す流出側の端面の平面図である。It is a top view of the end face of the outflow side which shows other embodiments of the honeycomb filter of the present invention typically. 本発明のハニカムフィルタの更に他の実施形態を模式的に示す流入側の拡大端面の平面図である。FIG. 6 is a plan view of an enlarged end face on the inflow side schematically showing still another embodiment of the honeycomb filter of the present invention. 本発明のハニカムフィルタの更に他の実施形態を模式的に示す流出側の端面の拡大平面図である。FIG. 6 is an enlarged plan view of an end face on the outflow side schematically showing still another embodiment of the honeycomb filter of the present invention. 本発明のハニカムフィルタの更に他の実施形態を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically other embodiment of the honey-comb filter of this invention. 図4Aに示すハニカムフィルタを構成するハニカムセグメントの構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the honeycomb segment which comprises the honeycomb filter shown to FIG. 4A.

以下、本発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。なお、特に断りのない限り、以下において断面とは、セルの流路方向(中心軸方向)に対して垂直な平面で切断した断面のことをいう。また、以下においては、全体が一体として形成された構造を有するハニカムフィルタを一体型ハニカムフィルタといい、ハニカムセグメントが接合材層を介して複数個組み合わされた構造を有するハニカムフィルタを接合型ハニカムフィルタという。また、一体型ハニカムフィルタと接合型ハニカムフィルタとを特に区別しない場合には、単にハニカムフィルタという。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and those skilled in the art do not depart from the spirit of the present invention. It should be understood that design changes, improvements, and the like can be made as appropriate based on ordinary knowledge. Unless otherwise specified, the cross section below refers to a cross section cut along a plane perpendicular to the cell flow path direction (center axis direction). In the following, a honeycomb filter having a structure formed as a whole is referred to as an integral honeycomb filter, and a honeycomb filter having a structure in which a plurality of honeycomb segments are combined via a bonding material layer is referred to as a bonded honeycomb filter. That's it. In addition, when there is no particular distinction between an integral honeycomb filter and a bonded honeycomb filter, it is simply referred to as a honeycomb filter.

〔1〕ハニカムフィルタ:
本発明のハニカムフィルタの一の実施形態は、図1A〜図1Cに示すように、流体の流路となる複数のセル2を区画形成する多孔質の隔壁3を備え、流体の流入側端部11が開放され且つ流体の流出側端部12が目封止部5によって目封止された流入側端部開放セル2Aと、流入側端部11が目封止部5によって目封止され且つ流出側端部12が開放された流出側端部開放セル2Bとが交互に配置されてなるハニカムフィルタ100であって、流出側端部開放セル2Bのうちの少なくとも一の流出側端部開放セル2Bは、隔壁3によって区画された流路方向に直交する断面の形状が、四角形以上の多角形における角部に相当する部位Xが円弧状に形成された形状である。
[1] Honeycomb filter:
As shown in FIGS. 1A to 1C, one embodiment of the honeycomb filter of the present invention includes a porous partition wall 3 that partitions and forms a plurality of cells 2 serving as fluid flow paths, and includes a fluid inflow side end portion. 11 is opened and the fluid outflow side end 12 is plugged by the plugging portion 5, the inflow side end open cell 2A, and the inflow side end 11 is plugged by the plugging portion 5. The honey-comb filter 100 by which the outflow side edge part open cell 2B by which the outflow side edge part 12 was open | released is arrange | positioned alternately, Comprising: At least 1 outflow side edge part open cell of the outflow side edge part open cell 2B 2B 1 is a shape in which a section X perpendicular to the flow path direction defined by the partition walls 3 is formed in a circular arc shape with a portion X corresponding to a corner of a quadrilateral or more polygon.

このようなハニカムフィルタ100は、排ガスの排気系内に配置した場合、流体(即ち、排ガス)が流入側端部11側の端面から流入側端部開放セル2A内に流入し、この流入側端部開放セル2Aを区画する多孔質の隔壁3を通過して、隣接する流出側端部12内に移動し、流出側端部12側の端面から流体を流出させる。そして、排ガスが隔壁3を通過する際に、排ガス中に含まれるスート等の粒子状物質(PM)が隔壁3に捕捉され、排ガスを浄化することができる。   When such a honeycomb filter 100 is arranged in an exhaust gas exhaust system, a fluid (that is, exhaust gas) flows into the inflow side end open cell 2A from the end surface on the inflow side end 11 side, and this inflow side end. Passing through the porous partition wall 3 partitioning the partly open cell 2A, it moves into the adjacent outflow side end 12 and allows the fluid to flow out from the end surface on the outflow side end 12 side. When the exhaust gas passes through the partition walls 3, particulate matter (PM) such as soot contained in the exhaust gas is captured by the partition walls 3, and the exhaust gas can be purified.

このようなハニカムフィルタ100の内部、より具体的には、多孔質の隔壁3の表面及び細孔の内部には、粒子状物質(PM)が経時的に堆積して圧力損失が大きくなるため、粒子状物質(PM)を燃焼させる再生処理が行われるが、本実施形態のハニカムフィルタ100は、一の流出側端部開放セル2Bの断面の形状における角部が円弧状に形成されているため、角部を形成する部位の隔壁3の厚さが相対的に厚くなっており、一の流出側端部開放セル2Bを区画する隔壁3近傍における熱容量が大きくなっている。このため、フィルタの再生時における温度上昇を軽減することが可能となり、クラックや溶損等の発生を有効に防止することができる。 In such a honeycomb filter 100, more specifically, in the surface of the porous partition wall 3 and the inside of the pores, particulate matter (PM) is deposited over time, and the pressure loss increases. Although regeneration process for burning the particulate matter (PM) is performed, the honeycomb filter 100 of the present embodiment, the corners in the shape of a cross section of one outlet end open cell 2B 1 is formed in an arc shape Therefore, the thickness of the portion of the partition wall 3 forming the corner is relatively and thicker, the heat capacity of the partition wall 3 near partitioning the outlet side end portions open cell 2B 1 one is larger. For this reason, it becomes possible to reduce the temperature rise at the time of regeneration of a filter, and generation | occurrence | production of a crack, a melting loss, etc. can be prevented effectively.

ここで、図1Aは、本発明のハニカムフィルタの一の実施形態を模式的に示す斜視図であり、図1Bは、図1Aに示すハニカムフィルタの流入側の端面を拡大した拡大平面図であり、図1Cは、図1Aに示すハニカムフィルタの流出側の端面を拡大した拡大平面図である。なお、各図面において、共通の構成要素には同一の符号を付してある。   Here, FIG. 1A is a perspective view schematically showing one embodiment of the honeycomb filter of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged plan view in which an end face on the inflow side of the honeycomb filter shown in FIG. 1A is enlarged. FIG. 1C is an enlarged plan view in which the end face on the outflow side of the honeycomb filter shown in FIG. 1A is enlarged. In the drawings, common components are denoted by the same reference numerals.

なお、本発明のハニカムフィルタにおいては、全ての流出側端部開放セル2Bが、上述した四角形以上の多角形における角部に相当する部位Xが円弧状に形成された形状の一の流出側端部開放セル2Bでなくともよい。即ち、図2に示すハニカムフィルタ101のように、流出側端部開放セル2Bとしての上記一の流出側端部開放セル2B以外に、流路方向に直交する断面の形状が、四角形以上の多角形である他の流出側端部開放セル2Bを有していてもよい。 In the honeycomb filter of the present invention, all the outflow side end open cells 2B have one outflow side end in a shape in which the portion X corresponding to the corner in the above-described quadrilateral or more polygon is formed in an arc shape. The partial open cell 2B 1 does not have to be. That is, as the honeycomb filter 101 shown in FIG. 2, in addition to the outflow side end portion open cell 2B 1 of the one as the outlet side end portion open cells 2B, the cross section perpendicular to the flow path direction shape, square or more may have other outlet end open cell 2B 2 is polygonal.

例えば、図2においては、ハニカムフィルタ101の中心軸方向に直交する断面における、中心部分A1に一の流出側端部開放セル2Bが配置され、外周部分B1には、流路方向に直交する断面の形状が、四角形以上の多角形の他の流出側端部開放セル2Bが配置された場合の例を示している。このように、排ガスが流れやすく、隔壁上に多くの粒子状物質が堆積する部位(例えば、中央部分A1)に対して、一の流出側端部開放セル2Bを配置し、その他の部位(例えば、外周部分B1)については、流出側端部開放セル2Bであっても、断面の形状が四角形以上の多角形である他の流出側端部開放セル2Bを配置することによって、熱容量を高くする部位を部分的(図2に示すハニカムフィルタ101においては中央部分A1)に設けることができるとともに、流出側端部12におけるセル2の開口部分の面積(総面積)の低減を抑制し、ハニカムフィルタ101の圧力損失の増加を有効に抑制することができる。 For example, in FIG. 2, in a cross section perpendicular to the central axis direction of the honeycomb filter 101 is disposed in the central portion A1 in the one outlet end open cell 2B 1, the outer peripheral portion B1, perpendicular to the flow path direction the shape of the cross section, shows an example in which another outlet end open cells 2B 2 square or polygons are arranged. Thus, exhaust gas tends to flow, sites that many of the particulate matter deposited on the partition walls (e.g., the central portion A1) with respect to place the outlet side end portions open cell 2B 1 one other site ( for example, for the outer peripheral portion B1), even outflow end open cells 2B, by the shape of the cross section to place the other outlet end open cell 2B 2 is a more polygonal square, the heat capacity The portion to be raised can be partially provided (in the honeycomb filter 101 shown in FIG. 2, the central portion A1), and the reduction of the area (total area) of the opening portion of the cell 2 at the outflow side end portion 12 is suppressed. An increase in pressure loss of the honeycomb filter 101 can be effectively suppressed.

ここで、図2は、本発明のハニカムフィルタの他の実施形態を模式的に示す流出側の端面の平面図である。   Here, FIG. 2 is a plan view of the end face on the outflow side schematically showing another embodiment of the honeycomb filter of the present invention.

このように、中心軸方向に直交する断面における中央部分に排ガスが流れやすくなっている場合には、図2に示すように、ハニカムフィルタ101の中央部分A1に一の流出側端部開放セル2Bを配置し、外周部分B1には上記した他の流出側端部開放セル2Bを配置すればよい。例えば、ハニカムフィルタの中心軸方向に直交する断面における、その中心部を含み且つ断面の総面積に対して10〜70%に相当する領域(即ち、中央部分)に、流出側端部開放セルとして一の流出側端部開放セルが少なくとも配置されていることが好ましく、また、ハニカムフィルタの中心軸方向に直交する断面における、その外周部を含み且つ断面の総面積に対して30〜90%に相当する領域(即ち、外周部分)に、流出側端部開放セルとして他の流出側端部開放セルが少なくとも配置されていることが好ましい。 As described above, when the exhaust gas easily flows in the central portion in the cross section orthogonal to the central axis direction, as shown in FIG. 2, one outflow side end open cell 2B is provided in the central portion A1 of the honeycomb filter 101. 1 and the other outflow side end open cell 2B 2 described above may be arranged in the outer peripheral portion B1. For example, in the cross section orthogonal to the central axis direction of the honeycomb filter, the outflow side end portion open cell is included in a region including the central portion and corresponding to 10 to 70% of the total area of the cross section (that is, the central portion). It is preferable that at least one outflow side end open cell is disposed, and includes 30 to 90% of the total area of the cross section including the outer peripheral portion in the cross section perpendicular to the central axis direction of the honeycomb filter. It is preferable that at least another outflow side end open cell is disposed as an outflow side end open cell in the corresponding region (that is, the outer peripheral portion).

なお、例えば、排ガスの流路内に設置した場合に、排ガスの流れに偏流がある場合には、偏心部分に上記一の流出側端部開放セルを配置し、その他の部分(即ち、偏流がない部分)に他の流出側端部開放セルを配置してもよい。このように、ハニカムフィルタに流入する排ガスの流れ方に応じて、一の流出側端部開放セルの設置位置については適宜設定することができる。   In addition, for example, when installed in the exhaust gas flow path, if there is a drift in the flow of the exhaust gas, the one outflow side end open cell is disposed in the eccentric part, and the other part (that is, the drift is Other outflow side end open cells may be arranged in a portion not present). Thus, the installation position of one outflow side end open cell can be appropriately set according to the way in which the exhaust gas flowing into the honeycomb filter flows.

なお、流出側端部開放セルが、一の流出側端部開放セルと他の流出側端部開放セルとによって構成されている場合には、一の流出側端部開放セルは、他の流出側端部開放セルの流路方向に直交する断面の形状における角部に相当する部位が円弧状に形成された形状であることが好ましい。即ち、一の流出側端部開放セルと他の流出側端部開放セルとは、角部の形状が異なること以外は、セルの形状が同様に構成されていることが好ましい。このように構成することによって、ハニカムフィルタ全体におけるセル構造に一定の規則性を持たせ、ハニカムフィルタの機械的強度を向上させることができる。また、ハニカムフィルタの製造が容易となり、製造コストを低減することもできる。   In addition, when the outflow side end open cell is constituted by one outflow side end open cell and another outflow side end open cell, the one outflow side end open cell is the other outflow end cell. It is preferable that a portion corresponding to a corner portion in a cross-sectional shape orthogonal to the flow path direction of the side end open cell has a shape formed in an arc shape. That is, it is preferable that one outflow side end open cell and the other outflow end open cell have the same cell shape except that the shape of the corner is different. With this configuration, the cell structure in the entire honeycomb filter can have a certain regularity, and the mechanical strength of the honeycomb filter can be improved. In addition, the honeycomb filter can be easily manufactured, and the manufacturing cost can be reduced.

また、図1A〜図1Cにおいては、一の流出側端部開放セルの流路方向に直交する断面の形状が、四角形における角部に相当する部位が円弧状に形成された形状の場合の例を示しているが、一の流出側端部開放セルの基本となる断面の形状(即ち、角部に相当する部位が円弧状に形成される前の形状、例えば、図1A〜図1Cにおいては四角形)は、上記した四角形の他、例えば、八角形であってもよい。   Moreover, in FIG. 1A-FIG. 1C, the example of the case where the shape of the cross section orthogonal to the flow-path direction of one outflow side edge part open cell is a shape where the site | part corresponding to the corner | angular part in a square was formed in circular arc shape. However, the shape of the cross section that is the basis of one outflow side end open cell (that is, the shape before the portion corresponding to the corner is formed in an arc shape, for example, in FIGS. 1A to 1C, The (rectangle) may be, for example, an octagon other than the above-described square.

流入側端部開放セルは、流体の流入側端部が開放され且つ流体の流出側端部が目封止部によって目封止されたセルである。この流入側端部開放セルの流路方向に直交する断面の形状は、四角形等の多角形であり、上記一の流出側端部開放セルとは異なり、角部を有した角柱状の流路によってセルが構成されている。   The inflow side end portion open cell is a cell in which the inflow side end portion of the fluid is opened and the outflow side end portion of the fluid is plugged by the plugging portion. The shape of the cross section perpendicular to the flow path direction of the inflow side end open cell is a polygon such as a quadrangle, and unlike the one outflow side end open cell, the prismatic flow path having a corner. A cell is configured by.

流入側端部開放セルの流路方向に直交する断面の形状としては、例えば、四角形、又は八角形等を挙げることができる。なお、上述した一の流出側端部開放セルの基本となる断面の形状と、流入側端部開放セルの断面の形状とは、同一の形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。例えば、図1A〜図1Cに示すハニカムフィルタ100においては、一の流出側端部開放セル2Bの基本となる断面の形状と、流入側端部開放セル2Aの断面の形状とが同一の形状である場合の例を示しているが、例えば、図3A及び図3Bに示すハニカムフィルタ102のように、一の流出側端部開放セル22Bの基本となる断面の形状と、流入側端部開放セル22Aの断面の形状とが異なる形状であってもよい。図3A及び図3Bにおいては、一の流出側端部開放セル22Bの基本となる断面の形状が四角形で、流入側端部開放セル22Aの断面の形状が八角形の場合の例を示している。 Examples of the cross-sectional shape orthogonal to the flow path direction of the inflow side end open cell include a quadrangle or an octagon. In addition, the shape of the cross section which is the basis of the one outflow side end open cell described above and the shape of the cross section of the inflow side end open cell may be the same shape or different shapes. Good. For example, in the honeycomb filter 100 shown in FIG 1A~-1C, one and the underlying cross section of the shape of the outlet side end portions open cell 2B 1, cross-sectional shape and the same shape of the inlet side end portions open cells 2A an example is shown of a case where, for example, as the honeycomb filter 102 shown in FIGS. 3A and 3B, the sectional shape of the underlying one of the outlet side end portions open cell 22B 1, the inflow-side end The shape of the cross section of the open cell 22A may be different. 3A and FIG. 3B is a cross-sectional shape is a square as a basic one of the outlet-side end portion open cell 22B 1, the shape of the cross section of the inlet side end portions open cell 22A is an example in the case of octagonal Yes.

ここで、図3A及び図3Bは、本発明のハニカムフィルタの更に他の実施形態を模式的に示す拡大平面図であり、図3Aは、流入側の端面を示し、図3Bは、流出側の端面を示す。   Here, FIGS. 3A and 3B are enlarged plan views schematically showing still another embodiment of the honeycomb filter of the present invention, FIG. 3A shows an end face on the inflow side, and FIG. 3B shows an end face on the outflow side. The end face is shown.

一の流出側端部開放セルの流路方向に直交する断面の形状における円弧状に形成された部位の曲率半径については、一の流出側端部開放セルの大きさや、熱容量の向上と圧力損失の上昇とのバランスを考慮して適宜設定することができるが、例えば、曲率半径は、0.2〜0.8mmであることが好ましく、0.4〜0.6mmであることが更に好ましい。なお、曲率半径が0.2mm未満であると、熱容量の向上効果が十分に得られず、一の流出側端部開放セルを配置した部位であっても、再生時における温度上昇を十分に抑制することができないことがある。一方、曲率半径が0.8mmを超えると、一の流出側端部開放セルの流出側端面における開口面積が減少し、ハニカムフィルタの圧力損失が増大することがある。   Regarding the radius of curvature of the arc-shaped portion in the cross-sectional shape orthogonal to the flow path direction of one outflow side end open cell, the size of one outflow end end open cell, improvement in heat capacity and pressure loss However, for example, the radius of curvature is preferably 0.2 to 0.8 mm, and more preferably 0.4 to 0.6 mm. If the radius of curvature is less than 0.2 mm, the effect of improving the heat capacity cannot be obtained sufficiently, and even at the site where one outflow side end open cell is arranged, the temperature rise during regeneration is sufficiently suppressed. There are things you can't do. On the other hand, if the radius of curvature exceeds 0.8 mm, the opening area at the outflow side end face of one outflow side end open cell may decrease, and the pressure loss of the honeycomb filter may increase.

なお、一の流出側端部開放セルにおける円弧状の部位の曲率半径は、例えば、マイクロスコープで測定することができる。   In addition, the curvature radius of the circular arc part in one outflow side edge part open cell can be measured with a microscope, for example.

また、図1A〜図1Cにいては、全体が一体として形成された構造を有するハニカムフィルタ(一体型ハニカムフィルタ)を示しているが、例えば、本発明のハニカムフィルタは、柱状のハニカムセグメントが接合材層(接合部ともいう)を介して複数個組み合わされた構造を有するハニカムフィルタ(接合型ハニカムフィルタ)であってもよい。   1A to 1C show a honeycomb filter (integrated honeycomb filter) having a structure formed as a whole. For example, in the honeycomb filter of the present invention, columnar honeycomb segments are joined. A honeycomb filter (joint type honeycomb filter) having a structure in which a plurality of layers are combined through a material layer (also referred to as a joint) may be used.

即ち、図4A及び図4Bに示すように、流体の流路となる一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセル32を区画形成する隔壁33を有し、流体の流入側端部41が開放され且つ流体の流出側端部42が目封止部35によって目封止された流入側端部開放セル32Aと、流入側端部41が目封止部35によって目封止され且つ流出側端部42が開放された流出側端部開放セル32Bとが交互に配置されたハニカムセグメント10を複数個備え、複数のハニカムセグメント10が、互いの側面同士が対向するように隣接して配置されるとともに、前記対向する側面同士が接合部14により接合されてなり、流出側端部開放セル32Bのうちの少なくとも一の流出側端部開放セル32Bは、隔壁33によって区画された流路方向に直交する断面の形状が、四角形以上の多角形における角部に相当する部位Xが円弧状に形成された形状に構成されたハニカムフィルタ110であってもよい。なお、このような接合型ハニカムフィルタ110を構成するそれぞれのハニカムセグメント10は、最外周に位置する外壁15によって角柱状に構成されている。 That is, as shown in FIG. 4A and FIG. 4B, it has a partition wall 33 that partitions and forms a plurality of cells 32 extending from one end face to the other end face to be a fluid flow path, and the fluid inflow side end 41 is opened. And the inflow side end open cell 32A in which the outflow side end portion 42 of the fluid is plugged by the plugging portion 35, and the inflow side end portion 41 is plugged by the plugging portion 35 and the outflow side end. Provided with a plurality of honeycomb segments 10 alternately arranged with the outflow side end open cells 32B with the portions 42 opened, and the plurality of honeycomb segments 10 are arranged adjacent to each other so that the side surfaces thereof face each other. In addition, the side surfaces facing each other are joined together by the joint portion 14, and at least one outflow side end open cell 32 </ b> B 1 out of the outflow side end open cells 32 </ b> B is in the flow path direction partitioned by the partition wall 33. Orthogonal The honeycomb filter 110 may have a cross-sectional shape in which a portion X corresponding to a corner portion of a quadrilateral or more polygon is formed in an arc shape. Each honeycomb segment 10 constituting such a bonded honeycomb filter 110 is formed in a prismatic shape by an outer wall 15 located on the outermost periphery.

ここで、図4Aは、本発明のハニカムフィルタの他の実施形態を模式的に示す斜視図であり、図4Bは、図4Aに示すハニカムフィルタを構成するハニカムセグメントの構成を模式的に示す斜視図である。   Here, FIG. 4A is a perspective view schematically showing another embodiment of the honeycomb filter of the present invention, and FIG. 4B is a perspective view schematically showing the configuration of the honeycomb segment constituting the honeycomb filter shown in FIG. 4A. FIG.

接合型ハニカムフィルタは、例えば、一の流出側端部開放セルと流出側端部開放セルとが交互に配置された第一のハニカムセグメントと、他の流出側端部開放セルと流出側端部開放セルとが交互に配置された第二のハニカムセグメントと、の二種類のハニカムセグメントをそれぞれ複数個作製し、これらのハニカムセグメントを適宜所望の配列にて組み合わせることによって一つのハニカムフィルタを作製することができる。   The bonded honeycomb filter includes, for example, a first honeycomb segment in which one outflow side end open cell and outflow side end open cell are alternately arranged, another outflow side end open cell, and outflow side end. A plurality of two types of honeycomb segments, each of which is a second honeycomb segment in which open cells are alternately arranged, are manufactured, and one honeycomb filter is manufactured by appropriately combining these honeycomb segments in a desired arrangement. be able to.

このように構成することによって、一の流出側端部開放セルが集中的に配置される領域と、他の流出側端部開放セルが集中的に配置される領域とを、選択的に且つ簡単に作り出すことができ、例えば、再生時において温度が上昇し易い領域に第一のハニカムセグメントを配置し、その他の領域には第二のハニカムセグメントを配置することによって、温度上昇を有効に抑制しつつ、圧力損失の増大を有効に抑制することができる。   By configuring in this way, a region where one outflow side end open cell is concentrated and a region where another outflow end open cell is concentrated are selectively and easily selected. For example, by arranging the first honeycomb segment in the region where the temperature is likely to rise during regeneration and arranging the second honeycomb segment in the other region, the temperature rise is effectively suppressed. However, an increase in pressure loss can be effectively suppressed.

例えば、図4Aに示すハニカムフィルタ110の中心軸方向に直交する断面における中央部分A2に配置されるハニカムセグメント10Aとして、一の流出側端部開放セル32Bと流出側端部開放セル32Aとが交互に配置された第一のハニカムセグメント10Aを用い、断面における外周部分B2に配置されるハニカムセグメント10Bとして、流路方向に直交する断面の形状が、四角形以上の多角形の他の流出側端部開放セル32Bと流出側端部開放セル32Aとが交互に配置された第二のハニカムセグメント10Bを用いた場合の例を示している。 For example, the honeycomb segments 10A disposed in the central portion A2 in a cross section perpendicular to the central axis direction of the honeycomb filter 110 shown in FIG. 4A, the outflow-side end portion open cell 32B 1 single and outlet end open cells 32A Using the first honeycomb segments 10A that are alternately arranged, as the honeycomb segments 10B that are arranged in the outer peripheral portion B2 in the cross section, the shape of the cross section perpendicular to the flow path direction is the other outflow side end of a polygon that is a square or more. and parts open cell 32B 2 and the outflow end open cells 32A indicates an example of using the second honeycomb segments 10B which are alternately arranged.

なお、接合型ハニカムフィルタを、上記した一の流出側端部開放セルと流出側端部開放セルとが交互に配置された第一のハニカムセグメントのみから(即ち、上記第二のハニカムセグメントを使用せずに)製造することもできる。このような場合には、特定の領域に一の流出側端部開放セルが配置されるのではなく、接合型ハニカムフィルタ全体で、一の流出側端部開放セルと流出側端部開放セルとが交互に配置されることとなる。   Note that the bonded honeycomb filter is formed only from the first honeycomb segment in which the one outflow side end open cell and the outflow side end open cell are alternately arranged (that is, the second honeycomb segment is used). (Without). In such a case, one outflow side end open cell, one outflow side end open cell, and one outflow side end open cell are not disposed in a specific region, but in the entire bonded honeycomb filter. Are alternately arranged.

ハニカムフィルタを構成する隔壁の材料としては、強度、耐熱性の観点から、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、窒化珪素、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、珪素−炭化珪素複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、チタン酸アルミニウム、Fe−Cr−Al系金属からなる群から選択される少なくとも一種を用いることが好ましい。中でも、例えば、一体型ハニカムフィルタの場合には、コージェライト、炭化珪素−コージェライト系複合材料等が好ましく、接合型ハニカムフィルタの場合には、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料等が好ましい。   As the material of the partition walls constituting the honeycomb filter, from the viewpoint of strength and heat resistance, silicon carbide, silicon-silicon carbide based composite material, silicon nitride, cordierite, mullite, alumina, spinel, silicon carbide-cordierite based composite material It is preferable to use at least one selected from the group consisting of silicon-silicon carbide composite materials, lithium aluminum silicate, aluminum titanate, and Fe—Cr—Al-based metals. Among these, for example, in the case of an integral honeycomb filter, cordierite, silicon carbide-cordierite-based composite material or the like is preferable, and in the case of a bonded honeycomb filter, silicon carbide, silicon-silicon carbide-based composite material, or the like is preferable. .

それぞれのセルの開口部分は、目封止部5によって目封止されている。この目封止部の構成については特に制限はなく、従来公知のハニカム構造体に用いられる目封止部と同様に構成された目封止部を用いることができる。   The opening portion of each cell is plugged by the plugging portion 5. There is no restriction | limiting in particular about the structure of this plugged part, The plugged part comprised similarly to the plugged part used for a conventionally well-known honeycomb structure can be used.

また、図1A〜図1Cに示すように、隔壁3を囲うように配置された外周壁4については、ハニカムフィルタ100の成形時に、隔壁3部分と一体的に形成させる成形一体壁であってもよいし、その外周に壁を有するハニカム状の成形体を成形した後、その外周の壁を研削して所定形状とし、セメント等で外周壁を形成するセメントコート壁であってもよい。このような外周壁は、例えば、上述した隔壁を構成する材料と同様の材料を用いて形成することができる。   Further, as shown in FIGS. 1A to 1C, the outer peripheral wall 4 disposed so as to surround the partition wall 3 may be a molded integrated wall that is formed integrally with the partition wall 3 portion when the honeycomb filter 100 is molded. Alternatively, a cement-coated wall may be used in which after forming a honeycomb-shaped formed body having walls on its outer periphery, the outer peripheral wall is ground into a predetermined shape and the outer peripheral wall is formed with cement or the like. Such an outer peripheral wall can be formed using the material similar to the material which comprises the partition mentioned above, for example.

本実施形態のハニカムフィルタの全体の形状は特に限定されず、例えば、その端面の形状が、円形状、楕円形状、長円形状、その他の異型形状の柱状とすることができる。また、ハニカムフィルタの大きさは、例えば、円筒形状の場合、底面の直径が50〜450mmであることが好ましく、100〜350mmであることが更に好ましいまた、ハニカムフィルタの中心軸方向の長さは、50〜450mmであることが好ましく、100〜350mmであることが更に好ましい。   The overall shape of the honeycomb filter of the present embodiment is not particularly limited. For example, the shape of the end face may be a circular shape, an elliptical shape, an oval shape, or other irregular columnar shapes. Further, the size of the honeycomb filter is, for example, in the case of a cylindrical shape, the diameter of the bottom surface is preferably 50 to 450 mm, more preferably 100 to 350 mm. Further, the length of the honeycomb filter in the central axis direction is 50 to 450 mm, and more preferably 100 to 350 mm.

ハニカムフィルタを構成する隔壁の開気孔率は35〜60%であることが好ましく、40〜60%であることが更に好ましい。開気孔率をこのような範囲とすることにより、強度を維持しながら圧力損失を小さくすることができる。開気孔率が30%未満であると、圧力損失が上昇することがある。開気孔率が70%を超えると、強度が低下したり、熱伝導率が低下したりすることがある。開気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。   The open porosity of the partition walls constituting the honeycomb filter is preferably 35 to 60%, and more preferably 40 to 60%. By setting the open porosity in such a range, the pressure loss can be reduced while maintaining the strength. If the open porosity is less than 30%, the pressure loss may increase. When the open porosity exceeds 70%, the strength may decrease or the thermal conductivity may decrease. The open porosity is a value measured with a mercury porosimeter.

ハニカムフィルタを構成する隔壁は、平均細孔径が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。平均細孔径をこのような範囲とすることにより、粒子状物質(PM)を効果的に捕集することができる。平均細孔径が5μm未満であると、粒子状物質(PM)により目詰まりを起こしやすくなることがある。平均細孔径が30μmを超えると、粒子状物質(PM)が隔壁に捕集されず通過することがある。平均細孔径は、水銀ポロシメータにより測定した値である。   The partition walls constituting the honeycomb filter preferably have an average pore diameter of 5 to 30 μm, and more preferably 10 to 25 μm. By setting the average pore diameter in such a range, particulate matter (PM) can be effectively collected. If the average pore diameter is less than 5 μm, clogging may easily occur due to particulate matter (PM). When the average pore diameter exceeds 30 μm, particulate matter (PM) may pass through without being collected by the partition walls. The average pore diameter is a value measured with a mercury porosimeter.

〔2〕ハニカムフィルタの製造方法:
次に、本発明のハニカムフィルタの製造方法を、図4Aに示す接合型ハニカムフィルタ110を製造する方法を例として具体的に説明する。
[2] Manufacturing method of honeycomb filter:
Next, a method for manufacturing the honeycomb filter of the present invention will be specifically described by taking as an example a method for manufacturing the bonded honeycomb filter 110 shown in FIG. 4A.

〔2−1〕ハニカムセグメントの作製:
まず、セラミック原料にバインダ、界面活性剤、造孔材、水等を添加して成形原料とする。セラミック原料としては、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、チタン酸アルミニウム、鉄−クロム−アルミニウム系合金からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。これらの中でも、炭化珪素又は珪素−炭化珪素系複合材料が好ましい。珪素−炭化珪素系複合材料とする場合、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末を混合したものをセラミック原料とする。セラミック原料の含有量は、成形原料全体に対して40〜90質量%であることが好ましい。
[2-1] Production of honeycomb segment:
First, a binder, a surfactant, a pore former, water and the like are added to a ceramic raw material to form a forming raw material. Ceramic raw materials include silicon carbide, silicon-silicon carbide composite material, cordierite, mullite, alumina, spinel, silicon carbide-cordierite composite material, lithium aluminum silicate, aluminum titanate, iron-chromium-aluminum alloy It is preferably at least one selected from the group consisting of Among these, silicon carbide or silicon-silicon carbide based composite material is preferable. When a silicon-silicon carbide based composite material is used, a mixture of silicon carbide powder and metal silicon powder is used as a ceramic raw material. The content of the ceramic raw material is preferably 40 to 90% by mass with respect to the entire forming raw material.

バインダとしては、メチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好ましい。バインダの含有量は、成形原料全体に対して3〜15質量%であることが好ましい。   Examples of the binder include methyl cellulose, hydroxypropoxyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and polyvinyl alcohol. Among these, it is preferable to use methyl cellulose and hydroxypropoxyl cellulose in combination. The binder content is preferably 3 to 15% by mass with respect to the entire forming raw material.

水の含有量は、成形原料全体に対して7〜45質量%であることが好ましい。   The water content is preferably 7 to 45 mass% with respect to the entire forming raw material.

界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の含有量は、成形原料全体に対して0〜5質量%であることが好ましい。   As the surfactant, ethylene glycol, dextrin, fatty acid soap, polyalcohol and the like can be used. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The content of the surfactant is preferably 0 to 5% by mass with respect to the entire forming raw material.

造孔材としては、焼成後に気孔となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を挙げることができる。造孔材の含有量は、成形原料全体に対して0〜15質量%であることが好ましい。   The pore former is not particularly limited as long as it becomes pores after firing, and examples thereof include starch, foamed resin, water absorbent resin, silica gel and the like. The pore former content is preferably 0 to 15% by mass with respect to the entire forming raw material.

次に、成形原料を混練して坏土を形成する。成形原料を混練して坏土を形成する方法としては特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。   Next, the forming raw material is kneaded to form a clay. There is no restriction | limiting in particular as a method of kneading | mixing a shaping | molding raw material and forming a clay, For example, the method of using a kneader, a vacuum clay kneader, etc. can be mentioned.

次に、坏土を押出成形して、ハニカム成形体を複数個形成する。なお、複数のハニカム成形体のうちの少なくとも一のハニカム成形体として、流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁と最外周に位置する外周壁とを有し、断面の形状が四角形以上の多角形における角部に相当する部位が円弧状に形成された第一のセルと、断面の形状が四角形以上の多角形の第二のセルとが交互に配置された形状のハニカム成形体(以下、「第一のハニカム成形体」ということがある)を形成する。上記第一のセルが、一の流出側端部開放セルとなり、上記第二のセルが、流入側端部開放セルとなる。   Next, the clay is extruded to form a plurality of honeycomb formed bodies. Note that at least one of the plurality of honeycomb formed bodies has a partition wall that partitions and forms a plurality of cells serving as fluid flow paths and an outer peripheral wall positioned at the outermost periphery, and has a quadrangular cross-sectional shape. A honeycomb molded body having a shape in which the first cells in which the portions corresponding to the corners in the polygon are formed in an arc shape and the polygonal second cells whose cross-sectional shape is a quadrangle or more are alternately arranged (Hereinafter, also referred to as “first honeycomb formed body”). The first cell is one outflow end open cell, and the second cell is an inflow end open cell.

また、図4Aに示すようにハニカムフィルタ110が、上記した第一のハニカム成形体からなるハニカムセグメント10A以外に、他のハニカムセグメント10Bを有する場合には、断面の形状が四角形以上の多角形の第三のセルと、断面の形状が四角形以上の多角形の第二のセルとが交互に配置された形状のハニカム成形体(以下、「第二のハニカム成形体」ということがある)を形成する。上記第三のセルが、他の流出側端部開放セルとなる。   In addition, as shown in FIG. 4A, when the honeycomb filter 110 includes other honeycomb segments 10B in addition to the honeycomb segment 10A formed of the first honeycomb molded body, the cross-sectional shape is a polygon having a square shape or more. Forms a honeycomb formed body having a shape in which third cells and polygonal second cells having a cross-sectional shape of a quadrangle or more are alternately arranged (hereinafter sometimes referred to as “second honeycomb formed body”) To do. The third cell is another outflow side end open cell.

押出成形に際しては、所望のセグメント形状、セル形状、隔壁厚さ、セル密度等を有する口金を用いることが好ましい。口金の材質としては、摩耗し難い超硬合金が好ましい。なお、ハニカム成形体の隔壁厚さ、セル密度、外壁の厚さ等は、乾燥、焼成における収縮を考慮し、作製しようとするハニカムフィルタの構成、より具体的には、ハニカムフィルタを構成するハニカムセグメントの構造に合わせて適宜決定することができる。   In extrusion molding, it is preferable to use a die having a desired segment shape, cell shape, partition wall thickness, cell density and the like. As the material of the die, a cemented carbide which does not easily wear is preferable. Note that the partition wall thickness, cell density, outer wall thickness, and the like of the honeycomb molded body are considered in terms of the shrinkage during drying and firing, and the configuration of the honeycomb filter to be manufactured, more specifically, the honeycomb constituting the honeycomb filter It can be determined appropriately according to the structure of the segment.

得られたハニカム成形体について、焼成前に乾燥を行うことが好ましい。乾燥の方法は特に限定されず、例えば、マイクロ波加熱乾燥、高周波誘電加熱乾燥等の電磁波加熱方式と、熱風乾燥、過熱水蒸気乾燥等の外部加熱方式とを挙げることができる。これらの中でも、成形体全体を迅速かつ均一に、クラックが生じないように乾燥することができる点で、電磁波加熱方式で一定量の水分を乾燥させた後、残りの水分を外部加熱方式により乾燥させることが好ましい。乾燥の条件として、電磁波加熱方式にて、乾燥前の水分量に対して、30〜95質量%の水分を除いた後、外部加熱方式にて、3質量%以下の水分にすることが好ましい。電磁波加熱方式としては、誘電加熱乾燥が好ましく、外部加熱方式としては、熱風乾燥が好ましい。乾燥温度は、90〜180℃が好ましい。乾燥時間は、1〜10時間が好ましい。   The obtained honeycomb formed body is preferably dried before firing. The drying method is not particularly limited, and examples thereof include an electromagnetic heating method such as microwave heating drying and high-frequency dielectric heating drying, and an external heating method such as hot air drying and superheated steam drying. Among these, the entire molded body can be dried quickly and uniformly without cracks, and after drying a certain amount of moisture with an electromagnetic heating method, the remaining moisture is dried with an external heating method. It is preferable to make it. As drying conditions, it is preferable to remove moisture of 30 to 95% by mass with respect to the amount of moisture before drying by an electromagnetic heating method, and then to make the moisture to 3% by mass or less by an external heating method. As the electromagnetic heating method, dielectric heating drying is preferable, and as the external heating method, hot air drying is preferable. The drying temperature is preferably 90 to 180 ° C. The drying time is preferably 1 to 10 hours.

次に、ハニカム成形体の中心軸方向長さが、所望の長さではない場合は、両端面(両端部)を切断して所望の長さとすることが好ましい。切断方法は特に限定されないが、丸鋸切断機等を用いる方法を挙げることができる。   Next, when the length of the honeycomb formed body in the central axis direction is not a desired length, it is preferable to cut both end faces (both end portions) to a desired length. The cutting method is not particularly limited, and examples thereof include a method using a circular saw cutting machine.

次に、ハニカム成形体を焼成して、ハニカム焼成体を作製する。焼成の前に、バインダ等を除去するため、仮焼成を行うことが好ましい。例えば、仮焼成は大気雰囲気において、400〜500℃で、0.5〜20時間行うことが好ましい。仮焼成及び焼成の方法は特に限定されず、電気炉、ガス炉等を用いて焼成することができる。焼成条件は、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気において、1300〜1500℃で、1〜20時間加熱することが好ましい。   Next, the honeycomb formed body is fired to produce a honeycomb fired body. In order to remove the binder or the like before firing, it is preferable to perform temporary firing. For example, the temporary firing is preferably performed at 400 to 500 ° C. for 0.5 to 20 hours in an air atmosphere. The method of temporary baking and baking is not particularly limited, and baking can be performed using an electric furnace, a gas furnace, or the like. Firing conditions are preferably heated at 1300 to 1500 ° C. for 1 to 20 hours in an inert atmosphere such as nitrogen or argon.

次に、得られたハニカム焼成体のセルの開口部分を、一方の端部と他方の端部とが交互に目封止されるように、目封止部を形成する。なお、角部に相当する部位が円弧状に形成されたセルを目封止した端部が、得られるハニカムフィルタにおける流出側端部となり、その反対側の端部が、流入側端部となるように目封止を行う。   Next, plugging portions are formed in the opening portions of the cells of the obtained honeycomb fired body so that one end portion and the other end portion are alternately plugged. In addition, the end part which plugged the cell in which the site | part corresponding to a corner | angular part was formed in circular arc shape becomes the outflow side end part in the honeycomb filter obtained, and the other end part becomes an inflow side end part. Plugging is performed as described above.

目封止部を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、以下の方法を挙げることができる。ハニカム焼成体の一方の端面にシートを貼り付けた後、当該シートの目封止部を形成しようとするセルに対応した位置に穴を開ける。そして、目封止部の構成材料をスラリー化した目封止用スラリーに、ハニカム焼成体の当該シートを貼り付けた端面に浸漬し、シートに開けた孔を通じて、目封止部を形成しようとするセルの開口端部内に目封止用スラリーを充填する。そして、ハニカム焼成体の他方の端面については、一方の端面において目封止を施さなかったセルについて、上記一方の端面に目封止部を形成した方法と同様の方法で目封止部を形成する(目封止スラリーを充填する)。目封止部の構成材料としては、ハニカム成形体の材料と同じものを用いることが好ましい。目封止部を形成した後に、上記焼成条件と同様の条件で焼成を行うことが好ましい。また、目封止部の形成は、ハニカム成形体を焼成する前に行ってもよい。   A method for forming the plugged portion is not particularly limited, and examples thereof include the following methods. After the sheet is attached to one end face of the honeycomb fired body, a hole is opened at a position corresponding to a cell where a plugging portion of the sheet is to be formed. Then, in the plugging slurry in which the constituent material of the plugging portion is slurried, the honeycomb fired body is immersed in the end face on which the sheet is pasted, and an attempt is made to form the plugging portion through holes formed in the sheet. The plugging slurry is filled into the open end of the cell. And about the other end surface of the honeycomb fired body, plugging portions are formed in the same manner as the method in which the plugging portions are formed on the one end surface with respect to the cells not plugged on one end surface. (Fill with plugging slurry). As the constituent material of the plugged portion, the same material as that of the honeycomb formed body is preferably used. After forming the plugged portion, it is preferable to perform baking under the same conditions as the above baking conditions. The plugging portion may be formed before firing the honeycomb formed body.

〔2−2〕ハニカムフィルタの作製:
次に、所定数のハニカムセグメントを接合材で接合して、複数個のハニカムセグメントが、互いの側面同士が対向するように隣接して配置されるとともに、対向する側面同士が接合部により接合されたハニカムセグメント接合体を形成する。このハニカムセグメント接合体を最終的に得られるハニカムフィルタとしてもよい。接合部は、対向する側面全体に配設されることが好ましい。接合部は、ハニカムセグメントが熱膨張、熱収縮したときに、体積変化分を緩衝する(吸収する)役割を果たすとともに、各ハニカムセグメントを接合する役割を果たす。なお、ハニカムセグメント接合体を形成する場合には、第一のハニカム成形体と第二のハニカム成形体との二種類のハニカム成形体から、二種類のハニカムセグメント(第一のハニカムセグメント及び第二のハニカムセグメント)を作製した場合には、それぞれのハニカムセグメントの配列(組み合わせ)によって、熱容量が高く、フィルタの再生時における温度上昇を軽減することのできる部位を適宜決定することができる。即ち、再生時に温度が上昇しやすい部位に、第一のハニカムセグメントを配置し、その他の部位に第二のハニカムセグメントを配置することによって、再生時における温度上昇を軽減しつつ、圧力損失の増加を抑制することができる。勿論、ハニカムフィルタを構成するハニカムセグメントの全てに上記第一のハニカムセグメントを用いてもよい。
[2-2] Production of honeycomb filter:
Next, a predetermined number of honeycomb segments are bonded with a bonding material, and a plurality of honeycomb segments are arranged adjacent to each other so that the side surfaces thereof face each other, and the opposite side surfaces are bonded to each other by a bonding portion. A bonded honeycomb segment assembly is formed. The honeycomb segment bonded body may be a honeycomb filter finally obtained. It is preferable that the joining portion is disposed on the entire side surfaces facing each other. The joined portion plays a role of buffering (absorbing) a volume change when the honeycomb segments are thermally expanded and contracted, and also serves to join the honeycomb segments. In the case of forming a bonded honeycomb segment, two types of honeycomb segments (first honeycomb segment and second honeycomb segment and second honeycomb molded body) are used. When the honeycomb segments are manufactured, it is possible to appropriately determine a portion where the heat capacity is high and the temperature rise during the regeneration of the filter can be reduced by the arrangement (combination) of the respective honeycomb segments. In other words, the first honeycomb segment is placed in a part where the temperature is likely to rise during regeneration, and the second honeycomb segment is placed in the other part, thereby reducing the temperature rise during regeneration and increasing the pressure loss. Can be suppressed. Of course, the first honeycomb segment may be used for all of the honeycomb segments constituting the honeycomb filter.

接合材をハニカムセグメントの側面に塗布する方法は、特に限定されず、ヘラでの塗布等の方法を用いることができる。接合材としては、無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、SiC粒子等の無機原料に、有機バインダ、発泡樹脂、分散剤等の添加材を加えたものに水を加えて混練したスラリー等を挙げることができる。   The method for applying the bonding material to the side surfaces of the honeycomb segments is not particularly limited, and a method such as application with a spatula can be used. Examples of the bonding material include a slurry obtained by adding water to an inorganic raw material such as inorganic fiber, colloidal silica, clay, and SiC particles and adding an additive such as an organic binder, a foamed resin, and a dispersant, and kneading. it can.

ハニカムセグメント接合体を形成した後、外周部分を切削して所望の形状にすることができる。例えば、複数個の四角柱状のハニカムセグメントを接合してハニカムセグメント接合体を作製し、得られたハニカムセグメント接合体の外周を切削して円柱状のハニカムセグメント接合体とし、外周部(外周壁)を配設してハニカム構造体としている。   After forming the joined honeycomb segment assembly, the outer peripheral portion can be cut into a desired shape. For example, a plurality of rectangular pillar-shaped honeycomb segments are joined to produce a honeycomb segment joined body, and the outer periphery of the obtained honeycomb segment joined body is cut into a cylindrical honeycomb segment joined body, and the outer peripheral portion (outer peripheral wall) Is provided to form a honeycomb structure.

上記した外周壁は、例えば、ハニカムセグメント接合体の最外周に外周コート材を塗布して、乾燥させることによって形成することができる。外周コート材としては、無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、SiC粒子、有機バインダ、発泡樹脂、分散剤、水等を混合したもの等を用いることができる。それぞれの原料の含有量は、上記接合材の原料の含有量の好ましい範囲と同様の範囲が好ましい。また、外周コート材を塗布する方法は、特に限定されず、円柱状のハニカムセグメント接合体をろくろ上で回転させながらゴムへら等でコーティングする方法等を挙げることができる。   The outer peripheral wall described above can be formed, for example, by applying an outer peripheral coating material to the outermost periphery of the joined honeycomb segment assembly and drying it. As the outer periphery coating material, a mixture of inorganic fiber, colloidal silica, clay, SiC particles, organic binder, foamed resin, dispersant, water, or the like can be used. The content of each raw material is preferably in the same range as the preferable range of the content of the raw material of the bonding material. Moreover, the method of applying the outer periphery coating material is not particularly limited, and examples thereof include a method of coating a cylindrical honeycomb segment bonded body with a rubber spatula while rotating it on a potter's wheel.

なお、図1Aに示すような一体型ハニカムフィルタ(ハニカムフィルタ100)は、隔壁3を形成するための坏土を押出成形する口金として、所定の領域において、四角形等の多角形状のセル(図1Bにおける流入側端部開放セル2A)と、多角形状の角部に相当する部位が円弧状に形成されたセル(一の流出側端部開放セル2B)とが交互に配置されるようなスリットが形成された口金を用いて、ハニカム成形体を形成し、その後、従来のハニカムフィルタの製造方法に準じて、得られたハニカム成形体を乾燥、焼成、及び目封止を行うことによって製造することができる。 In addition, an integrated honeycomb filter (honeycomb filter 100) as shown in FIG. 1A is used as a die for extruding the clay for forming the partition walls 3 in a predetermined region, such as a polygonal cell (FIG. 1B). Inflow side end open cells 2A) and cells in which the portions corresponding to the polygonal corners are formed in an arc shape (one outflow side end open cell 2B 1 ) are alternately arranged. A honeycomb formed body is formed by using the die formed with, and then the obtained honeycomb formed body is manufactured by drying, firing, and plugging according to a conventional method for manufacturing a honeycomb filter. be able to.

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

(実施例1)
セラミックス原料として、SiC粉、金属Si粉を80:20の質量割合で混合し、これに、成形助材としてメチルセルロース及びヒドロキシプロポキシメチルセルロース、造孔材として澱粉と吸水性樹脂をそれぞれ混合し、界面活性剤及び水を添加して混練し、真空土練機により坏土を作製した。
Example 1
SiC powder and metal Si powder are mixed at a mass ratio of 80:20 as ceramic raw materials, and this is mixed with methyl cellulose and hydroxypropoxymethyl cellulose as molding aids, and starch and water-absorbing resin as pore formers, respectively. An agent and water were added and kneaded, and a clay was prepared with a vacuum kneader.

得られた坏土を押出成形機を用いて、流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁と最外周に位置する外壁とを有し、中心軸方向に直交する断面において、セルの断面形状が1.2mm×1.2mmの四角形の角部に相当する部位が円弧状に形成された第一のセルと、セルの断面形状が1.2mm×1.2mmの四角形の第二のセルと、が交互に並ぶように形成された構造のハニカム成形体(第一のハニカム成形体)を4個形成した。   The obtained clay is extruded using a molding machine and has partition walls that form a plurality of cells that serve as fluid flow paths and an outer wall that is positioned on the outermost periphery. A first cell in which a portion corresponding to a corner of a square having a cross-sectional shape of 1.2 mm × 1.2 mm is formed in an arc shape, and a second cell having a square shape in which the cross-sectional shape of the cell is 1.2 mm × 1.2 mm Four honeycomb formed bodies (first honeycomb formed bodies) having a structure in which the cells and the cells were alternately arranged were formed.

また、同一の坏土を用いて、複数のセルを区画形成する隔壁と最外周に位置する外壁とを有し、中心軸方向に直交する断面において、セルの断面形状が1.2mm×1.2mmの四角形のセルが上記隔壁によって区画された構造のハニカム成形体(第二のハニカム成形体)を12個形成した。   Further, using the same clay, it has a partition wall for partitioning a plurality of cells and an outer wall located on the outermost periphery, and the cross-sectional shape of the cell is 1.2 mm × 1. Twelve honeycomb molded bodies (second honeycomb molded bodies) having a structure in which 2 mm square cells were partitioned by the partition walls were formed.

得られた各ハニカム成形体を、熱風乾燥機を用いて120℃で5時間乾燥し、その後、大気雰囲気にて脱臭装置付き大気炉を用いて約450℃で5時間かけて脱脂し、その後、Ar不活性雰囲気にて約1450℃で5時間焼成して、SiC結晶粒子がSiで結合された、多孔質のハニカム焼成体(第一のハニカム焼成体及び第二のハニカム焼成体)を得た。ハニカム焼成体の平均細孔径は23μmであり、気孔率は52%であった。平均細孔径及び気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。   Each obtained honeycomb formed body was dried at 120 ° C. for 5 hours using a hot air dryer, and then degreased for 5 hours at about 450 ° C. using an air furnace equipped with a deodorizing apparatus in an air atmosphere. A porous honeycomb fired body (first honeycomb fired body and second honeycomb fired body) in which SiC crystal particles were bonded with Si was fired at about 1450 ° C. for 5 hours in an Ar inert atmosphere. . The honeycomb fired body had an average pore diameter of 23 μm and a porosity of 52%. The average pore diameter and porosity are values measured with a mercury porosimeter.

得られたハニカム焼成体について、セルの一方の端部と他方の端部とを交互に目封止して目封止部を形成した。目封止用の充填材には、ハニカム成形体と同様の材料を用いた。ハニカム焼成体に目封止部を形成した後に、上記焼成条件と同じ条件でハニカム焼成体を焼成し、ハニカムセグメント(第一のハニカムセグメント及び第二のハニカムセグメント)を形成した。   About the obtained honeycomb fired body, one end and the other end of the cell were alternately plugged to form a plugged portion. As the plugging filler, the same material as that of the honeycomb formed body was used. After plugging portions were formed in the honeycomb fired body, the honeycomb fired body was fired under the same conditions as the above firing conditions to form honeycomb segments (first honeycomb segment and second honeycomb segment).

第一のハニカムセグメント及び第二のハニカムセグメントの大きさは、軸方向に垂直な端面の形状が、36mm×36mmの四角形であり、軸方向の長さが152mmであった。また、セルの角部が円弧状に形成された部位以外における各セルを区画する隔壁の厚さは、0.3mmであり、各ハニカムセグメントのセル密度は、47セル/cmであった。また、第一のハニカムセグメントの第二のセルの角部に相当する部位(円弧状に形成された部位)の曲率半径は、それぞれ0.05mmであった。 Regarding the size of the first honeycomb segment and the second honeycomb segment, the shape of the end face perpendicular to the axial direction was a square of 36 mm × 36 mm, and the length in the axial direction was 152 mm. In addition, the thickness of the partition walls partitioning each cell other than the portion where the corner portion of the cell was formed in an arc shape was 0.3 mm, and the cell density of each honeycomb segment was 47 cells / cm 2 . Further, the radii of curvature of the portions corresponding to the corners of the second cells of the first honeycomb segment (portions formed in an arc shape) were each 0.05 mm.

得られた各ハニカムセグメントを、図4Aに示すハニカムフィルタ110のように、4個×4個の並びになるようにして、接合材で接合し、ハニカムセグメント接合体を得た。なお、ハニカムセグメント接合体を組み合わせる際には、中央部分における四個のハニカムセグメントとして、第一のハニカムセグメントを使用し、それ以外のハニカムセグメントは、第二のハニカムセグメントを用いた。   Each of the obtained honeycomb segments was joined with a joining material in a manner of 4 × 4 as in the honeycomb filter 110 shown in FIG. 4A to obtain a joined honeycomb segment. When the joined honeycomb segment assembly was used, the first honeycomb segment was used as the four honeycomb segments in the central portion, and the second honeycomb segment was used for the other honeycomb segments.

また、各ハニカムセグメントを接合する接合材としては、アルミノシリケート無機繊維とSiC粒子との混合物を用いた。接合材を含有するスラリーとしては、接合材全体に対して、水を30質量%、アルミノシリケート無機繊維を30質量%、SiC粒子を30質量%含有するものを用いた。   Moreover, as a bonding material for bonding the honeycomb segments, a mixture of aluminosilicate inorganic fibers and SiC particles was used. As the slurry containing the bonding material, a slurry containing 30% by mass of water, 30% by mass of aluminosilicate inorganic fibers, and 30% by mass of SiC particles was used with respect to the entire bonding material.

得られたハニカムセグメント接合体に外周コート処理を行い、ハニカムセグメント接合体の最外周に外周壁を配設させ、ハニカムフィルタを製造した。外周コート材としては炭化珪素粒子、コロイダルシリカ、セラミックス繊維、無機バインダ、有機バインダを混合してスラリー状にしたものを用いた。なお、このハニカムフィルタは、上記した第一セルの目封止された側の端部が、流体の流入側端部となり、第一のセルの開放された側の端部が、流体の流出側端部となる。   The obtained bonded honeycomb segment assembly was subjected to outer periphery coating treatment, and an outer peripheral wall was disposed on the outermost periphery of the bonded honeycomb segment assembly to manufacture a honeycomb filter. As the outer periphery coating material, a mixture of silicon carbide particles, colloidal silica, ceramic fibers, an inorganic binder, and an organic binder to form a slurry was used. In the honeycomb filter, the end of the first cell plugged side is the fluid inflow side end, and the open end of the first cell is the fluid outflow side. It becomes the end.

得られたハニカムフィルタについて、以下の方法で、「再生時における最高温度(℃)」、及び「圧力損失上昇率(%)」を測定した。結果を表1に示す。なお、表1の「圧力損失上昇率(%)」の欄は、実施例1〜19については、比較例1についての結果を基準として比較例1に対する圧力損失の増加の割合(%)を示している。   With respect to the obtained honeycomb filter, the “maximum temperature during regeneration (° C.)” and the “pressure loss increase rate (%)” were measured by the following methods. The results are shown in Table 1. The column of “Pressure loss increase rate (%)” in Table 1 shows the rate (%) of increase in pressure loss with respect to Comparative Example 1 based on the results of Comparative Example 1 for Examples 1 to 19. ing.

Figure 0005188433
Figure 0005188433

〔再生時における最高温度(℃)〕
各実施例及び比較例に係るハニカム構造体をエンジンの排気通路に配設して排ガス浄化装置(DPF)とし、エンジンにてスートを堆積させた後に再生処理を行う実験を行い、再生時のDPF最高温度を測定し、結果を表1に示した。まず、スートを堆積させたDPFに1700rpm×95Nmでポスト噴射をし、入口排ガス温度を650℃まで上昇させ、DPFの前後差圧が低下したところで1050rpm×30Nmに切り替え、エンジン運転条件をアイドル状態にした。その際、酸素濃度が急上昇し、流量が低下するため、スートが燃焼し、DPF内部温度は急激に上昇する。
[Maximum temperature during regeneration (℃)]
The honeycomb structure according to each of the examples and the comparative examples is disposed in the exhaust passage of the engine to form an exhaust gas purification device (DPF), and an experiment is performed in which regeneration treatment is performed after depositing soot in the engine. The maximum temperature was measured and the results are shown in Table 1. First, post-injection was performed at 1700 rpm x 95 Nm on the DPF on which soot was deposited, and the inlet exhaust gas temperature was raised to 650 ° C. did. At that time, since the oxygen concentration rapidly increases and the flow rate decreases, soot burns and the DPF internal temperature rapidly increases.

〔圧力損失上昇率(%)〕
各実施例及び比較例に係るハニカム構造体を人工スート発生装置に設置し、スートの堆積していないDPFにスートを発生させながら、200℃、2.3Nm/minのガスを流し入口と出口の圧力差を測定し、結果を表1に示した。
[Pressure loss increase rate (%)]
The honeycomb structure according to each of the examples and the comparative examples is installed in an artificial soot generator, and a soot is generated in a DPF on which no soot is deposited, and a gas of 200 ° C. and 2.3 Nm 3 / min is allowed to flow in and out. The pressure difference was measured and the results are shown in Table 1.

(実施例2〜19)
第一のハニカムセグメントの第一のセルの角部に相当する部位(円弧状に形成された部位)の曲率半径を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてハニカムフィルタを作製した。実施例1の場合と同様にして、「再生時における最高温度(℃)」、及び「圧力損失上昇率(%)」の測定を行った。結果を表1に示す。
(Examples 2 to 19)
Honeycomb filter in the same manner as in Example 1, except that the radius of curvature of the portion corresponding to the corner of the first cell of the first honeycomb segment (portion formed in an arc shape) was changed as shown in Table 1. Was made. In the same manner as in Example 1, the “maximum temperature during regeneration (° C.)” and the “pressure loss increase rate (%)” were measured. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
第一のハニカムセグメントの第一のセルを1.2mm×1.2mmの四角形(即ち、曲率半径0.00mm)とした以外は、実施例1と同様にしてハニカムフィルタを作製した。即ち、比較例1における第一のハニカムセグメントは、同一形状のセルが等間隔に配置された第二のハニカムセグメントと同形状に形成されたハニカムセグメントである。得られたハニカムフィルタについて、実施例1の場合と同様にして、「再生時における最高温度(℃)」、及び「圧力損失上昇率(%)」の測定を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
A honeycomb filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the first cell of the first honeycomb segment was a 1.2 mm × 1.2 mm square (that is, a radius of curvature of 0.00 mm). That is, the first honeycomb segment in Comparative Example 1 is a honeycomb segment formed in the same shape as the second honeycomb segment in which cells having the same shape are arranged at equal intervals. For the obtained honeycomb filter, the “maximum temperature during regeneration (° C.)” and the “pressure loss increase rate (%)” were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

〔結果〕
表1に示すように、実施例1〜19のハニカムフィルタは、比較例1のハニカムフィルタと比較して、再生時における最高温度が低くなっていることが分かる。このように実施例1〜19のハニカムフィルタは、再生時における燃焼によって温度が上昇し難くなっており、クラックや溶損等の発生を有効に防止することができる。
〔result〕
As shown in Table 1, it can be seen that the honeycomb filters of Examples 1 to 19 have a lower maximum temperature during regeneration than the honeycomb filter of Comparative Example 1. As described above, in the honeycomb filters of Examples 1 to 19, it is difficult for the temperature to rise due to combustion during regeneration, and the occurrence of cracks, melting damage, and the like can be effectively prevented.

また、実施例1〜19のハニカムフィルタの圧力損失上昇率については、比較例1のハニカムフィルタと比較して、悪化していることが分かるが、4個×4個の中心4個のみ第一のハニカムセグメントにすることで、圧力損失上昇率を最小限に留めることができる。   Moreover, although it turns out that the pressure loss increase rate of the honeycomb filter of Examples 1-19 is worse compared with the honeycomb filter of the comparative example 1, only 4x4 center 4 pieces are 1st. By using this honeycomb segment, the rate of increase in pressure loss can be minimized.

本発明のハニカムフィルタは、排ガス用の捕集フィルタとして好適に利用することができる。特に、ディーゼルエンジン等からの排ガスに含まれる粒子状物質(PM)を捕捉して除去するための、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)として有用である。   The honeycomb filter of the present invention can be suitably used as a collection filter for exhaust gas. In particular, it is useful as a diesel particulate filter (DPF) for capturing and removing particulate matter (PM) contained in exhaust gas from a diesel engine or the like.

2,22,32:セル、2A,22B,32B:流入側端部開放セル、2B,22B,32B:流出側端部開放セル、2B,22B,32B:一の流出側端部開放セル、2B,22B,32B:他の流出側端部開放セル、3,23,33:隔壁、4:外周壁、5,35:目封止部、10:ハニカムセグメント、10A:ハニカムセグメント(第一のハニカムセグメント)、10B:ハニカムセグメント(第二のハニカムセグメント)、11,41:流入側端部、12,42:流出側端部、14:接合部、15:外壁、100,101,102,110:ハニカムフィルタ、A1,A2:中央部分、B1,B2:外周部分、x:多角形における角部に相当する部位。 2,22,32: cell, 2A, 22B, 32B: inlet side end portions open cells, 2B, 22B, 32B: outlet side end portions open cell, 2B 1, 22B 1, 32B 1: one outlet end opening Cell, 2B 2 , 22B 2 , 32B 2 : other outflow side end open cell, 3, 23, 33: partition wall, 4: outer peripheral wall, 5, 35: plugged portion, 10: honeycomb segment, 10A: honeycomb Segment (first honeycomb segment), 10B: Honeycomb segment (second honeycomb segment), 11, 41: Inflow side end portion, 12, 42: Outflow side end portion, 14: Joining portion, 15: Outer wall, 100, 101, 102, 110: Honeycomb filter, A1, A2: Central portion, B1, B2: Outer peripheral portion, x: A portion corresponding to a corner portion of a polygon.

Claims (7)

流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を備え、
前記流体の流入側端部が開放され且つ前記流体の流出側端部が目封止された流入側端部開放セルと、前記流入側端部が目封止され且つ前記流出側端部が開放された流出側端部開放セルとが交互に配置されてなり、
前記流出側端部開放セルのうちの少なくとも一の流出側端部開放セルは、前記隔壁によって区画された流路方向に直交する断面の形状が、四角形以上の多角形における角部に相当する部位が円弧状に形成された形状であり、
前記流出側端部開放セルのうちの前記一の流出側端部開放セル以外の他の流出側端部開放セルは、前記流路方向に直交する断面の形状が、四角形以上の多角形であり、
前記流入側端部開放セルは、前記流路方向に直交する断面の形状が、四角形、又は八角形であるハニカムフィルタ。
A porous partition wall that partitions and forms a plurality of cells serving as fluid flow paths,
An inflow side end open cell in which the fluid inflow end is open and the outflow end of the fluid is plugged, and the inflow end is plugged and the outflow end is open. And the outflow side end open cells made are arranged alternately,
Of the outflow side end open cells, at least one outflow side end open cell is a portion whose cross-sectional shape perpendicular to the flow path direction defined by the partition wall corresponds to a corner in a polygon having a quadrangle or more. There Ri shape der formed in an arc shape,
Of the outflow side end open cells, the outflow side end open cells other than the one outflow side end open cell have a polygonal shape of a quadrangle or more in cross-sectional shape perpendicular to the flow path direction. ,
The inlet end open cells, the shape of the cross section perpendicular to the flow path direction, square, or octagonal der Ru honeycomb filter.
前記一の流出側端部開放セルは、前記流路方向に直交する断面の形状が、前記他の流出側端部開放セルの前記流路方向に直交する断面の形状における角部に相当する部位が円弧状に形成された形状である請求項に記載のハニカムフィルタ。 Sites the one outlet end open cells, the shape of the cross section perpendicular to the flow path direction corresponds to the corners of the shape of a cross section perpendicular to the flow path direction of said other outlet end open cells the honeycomb filter according to claim 1 but is a shape formed in a circular arc shape. 前記ハニカムフィルタの中心軸方向に直交する断面における、その中心部を含み且つ前記断面の総面積に対して10〜70%に相当する領域に、前記流出側端部開放セルとして前記一の流出側端部開放セルが少なくとも配置されている請求項又はに記載のハニカムフィルタ。 In the cross section perpendicular to the central axis direction of the honeycomb filter, the one outflow side as the outflow side end open cell is formed in a region including the central portion and corresponding to 10 to 70% with respect to the total area of the cross section. The honeycomb filter according to claim 1 or 2 , wherein at least end open cells are arranged. 前記ハニカムフィルタの中心軸方向に直交する断面における、その外周部を含み且つ前記断面の総面積に対して30〜90%に相当する領域に、前記流出側端部開放セルとして前記他の流出側端部開放セルが少なくとも配置されている請求項のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。 In the cross section perpendicular to the central axis direction of the honeycomb filter, the other outflow side as the outflow side end open cell is formed in a region including the outer peripheral portion and corresponding to 30 to 90% of the total area of the cross section. The honeycomb filter according to any one of claims 1 to 3 , wherein at least end open cells are arranged. 前記一の流出側端部開放セルは、前記流路方向に直交する断面の形状が、四角形における角部に相当する部位が円弧状に形成された形状である請求項1〜のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。 The one of the outlet-side end portion open cells, the shape of the cross section perpendicular to the flow path direction, one part corresponding to the corners of a square of claims 1-4 is a shape formed in a circular arc shape one The honeycomb filter according to item. 前記一の流出側端部開放セルの前記流路方向に直交する断面の形状における円弧状に形成された部位の曲率半径が、0.2〜0.8mmである請求項1〜のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。 The one of the outlet-side end portion open the flow path of the portion formed in a circular arc shape in the shape of a cross section perpendicular to the direction of curvature radius of the cell is any one of claims 1 to 5 is 0.2~0.8mm The honeycomb filter according to one item. 前記隔壁によって区画形成された前記流入側端部開放セルと前記流出側端部開放セルとが交互に配置されてなるハニカムセグメントを複数個備え、
前記複数個のハニカムセグメントが、互いの側面同士が対向するように隣接して配置されるとともに、前記対向する側面同士が接合部により接合されることによって構成された請求項1〜のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。
Comprising a plurality of honeycomb segments in which the inflow side end open cells and the outflow side end open cells partitioned by the partition walls are alternately arranged;
The honeycomb segments according to any one of claims 1 to 6 , wherein the plurality of honeycomb segments are arranged adjacent to each other so that the side surfaces thereof are opposed to each other, and the opposing side surfaces are bonded to each other by a bonding portion. The honeycomb filter according to one item.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5261526B2 (en) * 2011-03-31 2013-08-14 日本碍子株式会社 Plugged honeycomb structure
EP2692408B1 (en) * 2011-03-31 2020-05-27 NGK Insulators, Ltd. Sealed honeycomb structure
JP5580241B2 (en) * 2011-03-31 2014-08-27 日本碍子株式会社 Plugged honeycomb structure
EP2692407B1 (en) 2011-03-31 2020-05-27 NGK Insulators, Ltd. Sealed honeycomb structure
JP5261527B2 (en) * 2011-03-31 2013-08-14 日本碍子株式会社 Plugged honeycomb structure
KR101588784B1 (en) * 2011-03-31 2016-01-27 현대자동차 주식회사 Sealed honeycomb structure, and exhaust gas purification device
WO2013150974A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-10 住友化学株式会社 Honeycomb structure
JP6887301B2 (en) 2017-05-12 2021-06-16 日本碍子株式会社 Honeycomb filter
JP6887302B2 (en) * 2017-05-12 2021-06-16 日本碍子株式会社 Honeycomb filter
JP6887303B2 (en) 2017-05-12 2021-06-16 日本碍子株式会社 Honeycomb filter
JP6887300B2 (en) 2017-05-12 2021-06-16 日本碍子株式会社 Honeycomb filter
US10814266B2 (en) 2017-11-24 2020-10-27 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb filter
JP7006662B2 (en) * 2019-07-12 2022-01-24 株式会社デンソー Exhaust gas purification filter

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6147420U (en) * 1984-08-31 1986-03-29 トヨタ自動車株式会社 Honeycomb filter for collecting diesel particulate matter
JPH09299731A (en) * 1996-05-14 1997-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Waste gas filter
JP4279497B2 (en) * 2002-02-26 2009-06-17 日本碍子株式会社 Honeycomb filter
JP4673084B2 (en) * 2004-02-26 2011-04-20 日本碍子株式会社 Honeycomb filter and exhaust gas treatment device

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