JP5219740B2 - Honeycomb structure and honeycomb catalyst body - Google Patents

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Description

本発明は、ハニカム構造体、及びハニカム触媒体に関する。更に詳しくは、触媒を担持することにより、自動車用、建設機械用、及び産業用定置エンジン、並びに燃焼機器等から排出される排気ガスに含まれる一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NO)等の有害物質を効率的に浄化することが可能であるとともに、圧力損失の増加を有効に抑制することが可能なハニカム構造体、及びこのハニカム構造体に触媒が担持されたハニカム触媒体に関する。 The present invention relates to a honeycomb structure and a honeycomb catalyst body. More specifically, by supporting the catalyst, carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC) contained in exhaust gas discharged from automobiles, construction machinery, industrial stationary engines, and combustion equipment, etc. A honeycomb structure capable of efficiently purifying harmful substances such as nitrogen oxide (NO x ) and effectively suppressing an increase in pressure loss, and a catalyst supported on the honeycomb structure Relates to the honeycomb catalyst body.

現在、各種エンジン等から排出される排気ガスを浄化するために、ハニカム構造体に触媒を担持したハニカム触媒体が用いられている(例えば、特許文献1参照)。このようなハニカム触媒体は、流入側の端面から各セルに流体(排気ガス)を流入させ、排気ガスに含まれる一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NO)等の有害物質を触媒により浄化するものである。 Currently, a honeycomb catalyst body in which a catalyst is supported on a honeycomb structure is used to purify exhaust gas discharged from various engines or the like (see, for example, Patent Document 1). In such a honeycomb catalyst body, fluid (exhaust gas) flows into each cell from the end face on the inflow side, and carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), nitrogen oxide (NO X ) contained in the exhaust gas. And other harmful substances are purified with a catalyst.

現在、このようなハニカム触媒体に使用されるハニカム構造体は、排気ガスの浄化性能を高めるために、セル密度を高め、触媒が担持される幾何学的面積を大きくし、排気ガスと触媒との接触効率を高めるように作製されている。   At present, the honeycomb structure used in such a honeycomb catalyst body increases the cell density, increases the geometric area on which the catalyst is supported, and increases the exhaust gas and the catalyst in order to improve the exhaust gas purification performance. It is made to increase the contact efficiency.

特開平07−00766号公報Japanese Patent Laid-Open No. 07-00766

しかしながら、従来のハニカム構造体及びハニカム触媒体においては、浄化性能を向上させるためにハニカム構造体のセル密度を大きくすると、排気ガスがセル内を通過する際の圧力損失が増大してしまう。   However, in the conventional honeycomb structure and honeycomb catalyst body, if the cell density of the honeycomb structure is increased in order to improve the purification performance, the pressure loss when the exhaust gas passes through the cell increases.

このように、従来のハニカム構造体及びハニカム触媒体においては、浄化性能を向上させることと、圧力損失を低減させることとは、二律背反の関係にあり、両者を両立させることは極めて困難であるという問題があった。   Thus, in the conventional honeycomb structure and honeycomb catalyst body, there is a tradeoff between improving the purification performance and reducing the pressure loss, and it is extremely difficult to achieve both. There was a problem.

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、触媒を担持することにより、排気ガスに含まれる有害物質を効率的に浄化することが可能であるとともに、圧力損失の増加を有効に抑制することが可能なハニカム構造体、及びこのハニカム構造体に触媒が担持されたハニカム触媒体を提供するものである。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and by carrying a catalyst, it is possible to efficiently purify harmful substances contained in exhaust gas, and pressure loss Is provided, and a honeycomb catalyst body in which a catalyst is supported on the honeycomb structure is provided.

本発明者は、前記のような従来技術の課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の気孔率及び平均細孔径の多孔質の隔壁を有するハニカム構造部を備えたハニカム構造体において、その流入側の端面におけるセルの開口部を全て開放させるとともに、流出側の端面における特定のセルのみに、その開口部を封止する目封止部を配設するとともに、その特定のセルのうちの少なくとも一つ以上のセルを区画形成する隔壁の少なくとも一面における、上記目封止部が配設された流出側の端部近傍に、隔壁を隔てて隣接するセル同士を連通する連通孔を形成することによって、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、以下のハニカム構造体、及びハニカム触媒体が提供される。   As a result of intensive investigations to solve the problems of the prior art as described above, the inventor of the present invention, in a honeycomb structure including a honeycomb structure portion having porous partition walls having a specific porosity and average pore diameter, All the openings of the cells on the end face on the inflow side are opened, and only a specific cell on the end face on the outflow side is provided with a plugging portion that seals the opening, and of the specific cells A communication hole is formed on at least one surface of the partition wall that partitions at least one or more cells, in the vicinity of the end on the outflow side where the plugging portion is disposed. As a result, the inventors have conceived that the above-mentioned problems can be solved and completed the present invention. Specifically, according to the present invention, the following honeycomb structure and honeycomb catalyst body are provided.

[1] 多孔質の隔壁を有し、前記隔壁によって流入側の端面から流出側の端面まで貫通する、流体の流路となる複数のセルが区画形成された柱状のハニカム構造部を備え、前記隔壁は、気孔率が50〜80%であり、且つ平均細孔径が13〜70μmであり、前記複数のセルは、前記流入側の端面から前記流出側の端面にかけて前記セルの流路方向に垂直な断面の面積が一定の大きさに形成された両端開口部開放セルと、前記セルの前記流出側の端面から所定長さの端部を封止する目封止部が配設された流出側開口部封止セルと、を含んでなり、少なくとも1つの前記流出側開口部封止セルは、前記両端開口部開放セルと前記隔壁を隔てて配置されてなり、前記隔壁は、少なくとも一の前記流出側開口部封止セルを区画形成する隔壁の少なくとも一面における、前記目封止部が配設された流出側の前記端部近傍に、前記流出側開口部封止セルと前記両端開口部開放セルとを連通する連通孔が形成されており、前記連通孔は、前記流出側の端面において前記目封止部が配設された領域の総面積に対する、全ての前記連通孔の開口部の総面積の割合が、25〜100%となるように形成され、且つ、前記連通孔は、一つの流出側開口端部封止セルの前記流出側の端面において前記目封止部が配設された領域の面積に対する、その前記一つの流出側開口端部封止セルを区画形成する隔壁に形成された連通孔の開口部の総面積の割合が、25〜100%となるように形成されているハニカム構造体。 [1] A columnar honeycomb structure portion having a porous partition wall, wherein a plurality of cells serving as a fluid flow path penetrating from the end surface on the inflow side to the end surface on the outflow side are formed by the partition wall, The partition wall has a porosity of 50 to 80% and an average pore diameter of 13 to 70 μm, and the plurality of cells are perpendicular to the flow path direction of the cells from the end surface on the inflow side to the end surface on the outflow side. An outflow side provided with a cell having an open end on both ends formed with a constant cross-sectional area and a plugging portion for sealing an end of a predetermined length from the end surface on the outflow side of the cell And at least one outflow side opening sealed cell is disposed with the both-end opening open cell and the partition separated from each other, and the partition includes at least one of the above-described partition walls. Fewer partition walls for partitioning outflow side opening sealing cells In one surface, in the vicinity of the end portion on the outflow side where the plugging portion is disposed, a communication hole that connects the outflow side opening sealing cell and the both end opening open cells is formed, In the communication hole, the ratio of the total area of the openings of all the communication holes to the total area of the region where the plugging portions are disposed on the end surface on the outflow side is 25 to 100%. The communication hole is formed in the one outflow side opening end with respect to the area of the region where the plugging portion is disposed on the outflow side end face of one outflow side opening end portion sealing cell. A honeycomb structure formed such that the ratio of the total area of the opening portions of the communication holes formed in the partition walls forming the partial sealing cells is 25 to 100% .

[2] 前記両端開口部開放セルと前記流出側開口部封止セルとは、前記隔壁を隔てて交互に配置されている前記[1]に記載のハニカム構造体。 [2] The honeycomb structure according to [1], wherein the both-end opening open cells and the outflow side opening sealed cells are alternately arranged with the partition walls therebetween.

] 前記連通孔は、その開口部の形状が円形である前記[1]又は[2]に記載のハニカム構造体。 [ 3 ] The honeycomb structure according to [1] or [2] , wherein the communication hole has a circular opening.

] 全ての前記流出側開口部封止セルのうち、90%以上の数の流出側開口部封止セルを区画形成する隔壁の少なくとも一面に、前記連通孔が形成されている前記[1]〜[]のいずれかに記載のハニカム構造体。 [ 4 ] The communication hole is formed on at least one surface of the partition wall that defines 90% or more of the outflow side opening sealed cells among all the outflow side opening sealed cells. ] The honeycomb structure according to any one of [ 3 ].

] 前記[1]〜[]のいずれかに記載のハニカム構造体と、前記ハニカム構造体の前記隔壁の細孔の内表面に担持されるとともに、前記隔壁表面に担持された触媒と、を備えたハニカム触媒体。 [ 5 ] The honeycomb structure according to any one of [1] to [ 4 ], a catalyst supported on the inner surface of the pores of the partition walls of the honeycomb structure, and a catalyst supported on the partition wall surfaces; And a honeycomb catalyst body.

] 前記触媒は、前記ハニカム構造体の容積1L当りに、100〜250g担持されている前記[]に記載のハニカム触媒体。 [ 6 ] The honeycomb catalyst body according to [ 5 ], wherein the catalyst is supported in an amount of 100 to 250 g per 1 L of the volume of the honeycomb structure.

本発明のハニカム構造体は、触媒を担持することにより、自動車用、建設機械用、及び産業用定置エンジン、並びに燃焼機器等から排出される排気ガスに含まれる一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NO)等の有害物質を効率的に浄化することが可能であるとともに、圧力損失の増加を有効に抑制することができる。また、本発明のハニカム触媒体は、上述した本発明のハニカム構造体に触媒を担持したものであり、排気ガスに含まれる有害物質を効率的に浄化することが可能であるとともに、圧力損失の増加を有効に抑制することができる。 The honeycomb structure according to the present invention supports carbon monoxide (CO) and hydrocarbons contained in exhaust gas discharged from automobiles, construction machines, industrial stationary engines, combustion equipment, and the like by supporting a catalyst. It is possible to efficiently purify harmful substances such as (HC) and nitrogen oxides (NO x ), and to effectively suppress an increase in pressure loss. Further, the honeycomb catalyst body of the present invention is a catalyst in which the above-described honeycomb structure of the present invention is supported, and it is possible to efficiently purify harmful substances contained in exhaust gas and to reduce pressure loss. The increase can be effectively suppressed.

具体的には、本発明のハニカム構造体のハニカム構造部を構成する流出側開口部封止セルは、流出側の端面のセルの開口部が封止されているため、触媒を担持してハニカム触媒体として用いた場合に、流出側開口部封止セルに流入した流体(排気ガス)を、そのセルを区画形成する隔壁を透過させて隣接する両端開口部開放セルの内部に積極的に流出させることができ、隔壁の細孔の内表面及び隔壁表面に担持された触媒によって排気ガスに含まれる有害物質を効率的に浄化することができる。   Specifically, the outflow side opening sealing cell constituting the honeycomb structure part of the honeycomb structure of the present invention has a cell opening on the end surface on the outflow side being sealed, so When used as a catalyst body, the fluid (exhaust gas) that has flowed into the outflow side opening sealed cell permeates through the partition wall forming the cell and actively flows out into the adjacent open end cell. The harmful substances contained in the exhaust gas can be efficiently purified by the catalyst supported on the inner surface of the pores of the partition walls and the surface of the partition walls.

更に、本発明のハニカム構造体及びハニカム触媒体は、隔壁の気孔率及び平均細孔径が特定の範囲であり、且つ上記流出側開口部封止セルにおいては、流出側の端部が封止されているものの、連通孔によって両端開口部開放セルと連通しているため(即ち、完全にセルが閉塞されていない)ため、上述したように排気ガスの浄化効率を向上させたとしても、圧力損失の増加を有効に抑制、又は圧力損失を低減することができる。   Further, in the honeycomb structure and the honeycomb catalyst body of the present invention, the porosity and average pore diameter of the partition walls are in a specific range, and the end portion on the outflow side is sealed in the outflow side opening sealed cell. However, since the communication hole communicates with the open-ended cell at both ends (that is, the cell is not completely closed), even if the exhaust gas purification efficiency is improved as described above, the pressure loss Can be effectively suppressed, or pressure loss can be reduced.

即ち、本発明のハニカム構造体及びハニカム触媒体は、排気ガスの浄化効率の向上と、圧力損失の増加の抑制という、従来の技術では両立困難であった問題を同時に解決することができる。   That is, the honeycomb structure and the honeycomb catalyst body of the present invention can simultaneously solve the problems that are difficult to achieve with the conventional techniques, such as improvement of exhaust gas purification efficiency and suppression of increase in pressure loss.

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するが、本発明は以下の実施の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。   BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be specifically described. However, the present invention is not limited to the following embodiment, and is within the scope of the gist of the present invention. Based on this knowledge, it should be understood that design changes, improvements, etc. can be made as appropriate.

[1]ハニカム構造体:
まず、本発明のハニカム構造体の一の実施形態について具体的に説明する。ここで、図1Aは、本発明のハニカム構造体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に示すハニカム構造体の流出側の端面を拡大した拡大平面図であり、図1Cは、図1BのA−A’断面を模式的に示す概略断面図であり、図1Dは、図1BのB−B’断面を模式的に示す概略断面図である。
[1] Honeycomb structure:
First, an embodiment of the honeycomb structure of the present invention will be specifically described. Here, FIG. 1A is a perspective view schematically showing an embodiment of the honeycomb structure of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged plan view in which an end face on the outflow side of the honeycomb structure shown in FIG. 1A is enlarged. 1C is a schematic cross-sectional view schematically showing the AA ′ cross section of FIG. 1B, and FIG. 1D is a schematic cross-sectional view schematically showing the BB ′ cross section of FIG. 1B.

図1A〜図1Dに示すように、本実施形態のハニカム構造体1は、多孔質の隔壁12を有し、この隔壁12によって流入側の端面32から流出側の端面34まで貫通する、流体の流路となる複数のセル14が区画形成された柱状のハニカム構造部2を備えたハニカム構造体1である。なお、本実施形態のハニカム構造体1は、セル14を区画形成する隔壁12の外周を囲むように配設された外周壁16を有している。   As shown in FIG. 1A to FIG. 1D, the honeycomb structure 1 of the present embodiment has a porous partition wall 12, and the partition wall 12 penetrates from the end surface 32 on the inflow side to the end surface 34 on the outflow side. The honeycomb structure 1 includes a columnar honeycomb structure 2 in which a plurality of cells 14 serving as flow paths are partitioned. Note that the honeycomb structure 1 of the present embodiment has an outer peripheral wall 16 disposed so as to surround the outer periphery of the partition wall 12 that defines the cells 14.

本実施形態のハニカム構造体1は、各種エンジン等から排出される排気ガスを浄化するためのハニカム触媒体の触媒担体として好適に用いることができる。より具体的には、例えば、上記隔壁の細孔の内表面、及び隔壁表面に触媒を担持してハニカム触媒体を製造し、そのハニカム触媒体を排気ガスの排気系内部に配置して、流入側の端面から各セルに流体(排気ガス)を流入させ、流入させた排気ガスを、セルを区画形成する隔壁を透過させることにより、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NO)等の有害物質を浄化するハニカム触媒体として好適に用いることができる。 The honeycomb structure 1 of the present embodiment can be suitably used as a catalyst carrier of a honeycomb catalyst body for purifying exhaust gas discharged from various engines or the like. More specifically, for example, a honeycomb catalyst body is manufactured by supporting a catalyst on the inner surface of the pores of the partition wall and the partition surface, and the honeycomb catalyst body is disposed inside the exhaust system of the exhaust gas and flows into the honeycomb catalyst body. The fluid (exhaust gas) flows into each cell from the end face on the side, and the inflowed exhaust gas permeates through the partition walls that define the cell, thereby oxidizing carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), and nitrogen. It can be suitably used as a honeycomb catalyst body for purifying harmful substances such as substances (NO x ).

そして、本実施形態のハニカム構造体1は、上記ハニカム構造部2を構成する多孔質の隔壁12が、気孔率が50〜80%であり、且つ平均細孔径が13〜70μmである。このように、本実施形態のハニカム構造体1は、従来のハニカム触媒体に使用されるハニカム構造体と比較して、気孔率が高く、且つ平均細孔径が大きな多孔質体によって隔壁12が形成されたハニカム構造部2を備えている。このため、ハニカム構造体に触媒を担持してハニカム触媒体として用いた場合に、圧力損失の増加を有効に抑制することができる。使用条件によっては、従来のハニカム触媒体と比較して浄化性能を低下させることなく、圧力損失を低減することも可能である。   In the honeycomb structure 1 of the present embodiment, the porous partition walls 12 constituting the honeycomb structure portion 2 have a porosity of 50 to 80% and an average pore diameter of 13 to 70 μm. Thus, in the honeycomb structure 1 of the present embodiment, the partition walls 12 are formed by a porous body having a higher porosity and a larger average pore diameter than the honeycomb structure used in the conventional honeycomb catalyst body. The honeycomb structure portion 2 is provided. For this reason, when a catalyst is supported on a honeycomb structure and used as a honeycomb catalyst body, an increase in pressure loss can be effectively suppressed. Depending on the use conditions, it is possible to reduce the pressure loss without degrading the purification performance as compared with the conventional honeycomb catalyst body.

なお、本明細書において、「気孔率」とは、水銀ポロシメータ(水銀圧入法)によって測定した値のことをいう。また、「平均細孔径」とは、水銀ポロシメータ(水銀圧入法)によって測定されたもので、多孔質基材(即ち、隔壁)に圧入された水銀の累積容量が、多孔質基材の全細孔容積の50%となった際の圧力から算出された細孔径のことをいう。   In this specification, “porosity” refers to a value measured by a mercury porosimeter (mercury intrusion method). The “average pore diameter” is measured by a mercury porosimeter (mercury intrusion method), and the cumulative volume of mercury injected into the porous substrate (ie, the partition wall) is the total fineness of the porous substrate. The pore diameter calculated from the pressure when the pore volume is 50%.

更に、図1A〜図1Dに示すように、本実施形態のハニカム構造体1は、隔壁12によって区画形成された複数のセル14が、流入側の端面32から流出側の端面34にかけてセル14の流路方向に垂直な断面の面積が一定の大きさに形成された両端開口部開放セル14aと、セル14の流出側の端面34から所定長さの端部44を封止する目封止部18が配設された流出側開口部封止セル14bと、を含んでなり、少なくとも1つの流出側開口部封止セル14bは、両端開口部開放セル14aと隔壁12を隔てて配置されている。   Furthermore, as shown in FIGS. 1A to 1D, the honeycomb structure 1 of the present embodiment includes a plurality of cells 14 partitioned and formed by partition walls 12 from the end surface 32 on the inflow side to the end surface 34 on the outflow side. Both-end opening open cells 14a formed with a constant cross-sectional area perpendicular to the flow path direction, and plugging portions for sealing an end 44 having a predetermined length from the end surface 34 on the outflow side of the cell 14 The at least one outflow side opening sealing cell 14b is arranged with the both-end opening opening cell 14a and the partition wall 12 separated from each other. .

このように、本実施形態のハニカム構造体1は、全てのセル14の流入側の端面32における開口部が全て開放されるとともに、流出側の端面34においては、流出側開口部封止セル14bの開口部が、目封止部18によって封止されている。なお、両端開口部開放セル14aと流出側開口部封止セル14bとは、隔壁12を隔てて交互に配置されていることが好ましく、その場合、全てのセル14のうち、略半数のセルが両端開口部開放セル14aとなり、残りの略半数のセルが流出側開口部封止セル14bとなる。なお、上記したように、本実施形態のハニカム構造体においては、両端開口部開放セルと流出側開口部封止セルとは、隔壁を隔てて交互に、即ち、流出側におけるセルの開口部が千鳥状に目封止されてなる構成が好ましいが、例えば、流出側端面における外周部や中央部の一部において、両端開口部開放セル同士、又は流出側開口部封止セル同士が一部隣接する構成としたものも本発明に含まれる。   As described above, in the honeycomb structure 1 of the present embodiment, all the openings in the inflow side end faces 32 of all the cells 14 are opened, and in the outflow side end face 34, the outflow side opening sealed cells 14b. The opening is sealed by the plugging portion 18. In addition, it is preferable that the both-end opening part open cell 14a and the outflow side opening part sealing cell 14b are alternately arrange | positioned across the partition 12, and in that case, about half of all the cells 14 are cells. Both-end opening portion open cells 14a become, and the remaining approximately half of the cells become outflow side opening sealed cells 14b. Note that, as described above, in the honeycomb structure of the present embodiment, the open-end opening cells and the outflow-side opening-sealed cells are alternately separated by the partition walls, that is, the cell openings on the outflow side are provided. A configuration in which the cells are plugged in a zigzag shape is preferable. The present invention is also included in the present invention.

そして、ハニカム構造部2を構成する隔壁12は、少なくとも一の流出側開口部封止セル14bを区画形成する隔壁12の少なくとも一面における、目封止部18が配設された流出側の端部44近傍に、流出側開口部封止セル14bと両端開口部開放セル14aとを連通する連通孔22が形成されており、この連通孔22は、流出側の端面34において目封止部18が配設された領域の面積の総和(即ち、流出側の端面34において目封止部18が配設された全ての領域の面積(総面積))に対する、隔壁12に形成された全ての連通孔22の開口部の面積の総和(即ち、連通孔22の開口部の総面積)の割合が、25〜100%となるように形成されている。   The partition wall 12 constituting the honeycomb structure portion 2 is an end portion on the outflow side where the plugging portion 18 is disposed on at least one surface of the partition wall 12 defining and forming at least one outflow side opening sealing cell 14b. 44, a communication hole 22 is formed in the vicinity of the outflow side opening sealing cell 14b and the both end opening open cells 14a. The communication hole 22 is connected to the plugging portion 18 at the end surface 34 on the outflow side. All the communication holes formed in the partition wall 12 with respect to the total area of the disposed regions (that is, the area (total area) of all the regions where the plugging portions 18 are disposed on the end surface 34 on the outflow side). The ratio of the total area of the 22 openings (that is, the total area of the openings of the communication holes 22) is 25 to 100%.

なお、「目封止部が配設された領域」とは、目封止部の深さ方向における断面の面積、即ち、流出側開口部封止セルにおける封止された開口部の面積のことをいい、「目封止部が配設された領域の総面積」とは、流出側開口部封止セルにおける封止された開口部の総面積のことをいう。   The “area where the plugging portion is disposed” means the area of the cross section in the depth direction of the plugging portion, that is, the area of the sealed opening portion in the outflow side opening sealing cell. The “total area of the region in which the plugged portions are disposed” refers to the total area of the sealed openings in the outflow side opening sealed cells.

本実施形態のハニカム構造体1は、流出側開口部封止セル14bの内部に流入した流体(排気ガス)を、流出側開口部封止セル14bを区画形成する隔壁12を透過させて隣接する両端開口部開放セル14aに積極的に流出させることができるように構成されている。このため、隔壁12を透過する流体の量(流量)を増加させて、排気ガスの浄化効率を有効に向上させることができる。   The honeycomb structure 1 of the present embodiment is adjacent to the fluid (exhaust gas) that has flowed into the outflow side opening sealing cell 14b through the partition walls 12 that form the outflow side opening sealing cell 14b. It is comprised so that it can be made to flow out actively to the both-ends opening part open cell 14a. For this reason, the purification | cleaning efficiency of exhaust gas can be improved effectively by increasing the quantity (flow volume) of the fluid which permeate | transmits the partition 12. FIG.

なお、本実施形態のハニカム構造体1においては、流出側開口部封止セル14bの流出側の端面34の開口部が目封止部18によって封止されているものの、隔壁12の目封止部18が配設された流出側の端部44近傍に連通孔22が形成されているため、隔壁12を透過し切れなかった流体(排気ガス)を、隔壁12を隔てて隣接する両端開口部開放セル14aにその連通孔22を通過させて移動させることができる。このように、本実施形態のハニカム構造体1においては、流出側開口部封止セル14bの流出側が完全には閉塞しておらず、上述したように排気ガスの浄化効率を向上させたとしても、圧力損失の増加を有効に抑制することができる。   In the honeycomb structure 1 of the present embodiment, the opening portion of the outflow side end face 34 of the outflow side opening portion sealing cell 14b is sealed by the plugging portion 18, but the plugging of the partition walls 12 is performed. Since the communication hole 22 is formed in the vicinity of the end portion 44 on the outflow side where the portion 18 is disposed, the fluid (exhaust gas) that has not permeated through the partition wall 12 is opened at both ends adjacent to the partition wall 12. The open cell 14 a can be moved through the communication hole 22. Thus, in the honeycomb structure 1 of the present embodiment, the outflow side of the outflow side opening sealing cell 14b is not completely closed, and even if the exhaust gas purification efficiency is improved as described above. Thus, an increase in pressure loss can be effectively suppressed.

また、両端開口部開放セル14aにおいては、隣接する流出側開口部封止セル14bから隔壁12を透過して流入する流体及び連通孔22を通過して流入する流体によって、セル14の内部を通過する流体が攪拌されるため、隔壁12の表面に担持された触媒との接触効率が向上し、浄化性能をより有効に向上させることができる。   Further, the open cell 14a at both ends opens through the inside of the cell 14 by the fluid that flows in through the partition wall 12 from the adjacent outflow side opening sealed cell 14b and the fluid that flows in through the communication hole 22. Since the fluid to be stirred is agitated, the contact efficiency with the catalyst supported on the surface of the partition wall 12 is improved, and the purification performance can be improved more effectively.

[1−1]ハニカム構造部:
本実施形態のハニカム構造体は、多孔質の隔壁を有し、この隔壁によって流入側の端面から流出側の端面まで貫通する、流体の流路となる複数のセルが区画形成された柱状のハニカム構造部を備えている。なお、本実施形態のハニカム構造体を構成するハニカム構造部は、セルを区画形成する隔壁の外周を囲むように配設された外周壁を更に有している。
[1-1] Honeycomb structure part:
The honeycomb structure of the present embodiment has a porous partition, and a columnar honeycomb in which a plurality of cells serving as fluid flow paths penetrating from the end surface on the inflow side to the end surface on the outflow side are partitioned by the partition wall. It has a structural part. Note that the honeycomb structure portion constituting the honeycomb structure of the present embodiment further includes an outer peripheral wall disposed so as to surround the outer periphery of the partition wall that defines and forms the cells.

上述したように、この隔壁は、気孔率が50〜80%であり、且つ平均細孔径が13〜70μmであるが、隔壁の気孔率の下限は60%以上であることが好ましく、65%以上であることが更に好ましく、また、上限は80%以下であることが好ましく、75%以下であることが更に好ましい。このように構成することによって、排気ガスの浄化効率を良好に向上させることができるとともに、圧力損失の増加を有効に抑制し、更には圧力損失を低減することも可能となる。   As described above, this partition wall has a porosity of 50 to 80% and an average pore diameter of 13 to 70 μm, and the lower limit of the partition wall porosity is preferably 60% or more, and more than 65%. In addition, the upper limit is preferably 80% or less, and more preferably 75% or less. With this configuration, the exhaust gas purification efficiency can be improved satisfactorily, the increase in pressure loss can be effectively suppressed, and further the pressure loss can be reduced.

なお、隔壁の気孔率が50%未満であると、特定のセル(即ち、流出側開口部封止セル)の開口部を目封止部によって封止し、更に、隔壁の目封止部が配設された流出側の端部近傍に連通孔を形成したとしても、隔壁の気孔率が低すぎて、隔壁の細孔表面積が減少してしまい、浄化効率を向上する効果と、圧力損失の増加を抑制する効果との両立が不可能となる。特に、排気ガスの浄化効率が著しく低下してしまう。一方、隔壁の気孔率が80%を超えると、隔壁を透過する排気ガスの量(流量)が増大し排気ガスの浄化効率は向上するものの、ハニカム構造体の機械的強度が著しく低下することにより、破損等が生じ易く、触媒担体として使用することが困難になる。   In addition, when the porosity of the partition is less than 50%, the opening of a specific cell (that is, the outflow side opening sealing cell) is sealed by the plugging portion, and further, the plugging portion of the partition is Even if the communication hole is formed near the end on the outflow side, the porosity of the partition wall is too low, the pore surface area of the partition wall is reduced, the effect of improving the purification efficiency, and the pressure loss It becomes impossible to achieve the effect of suppressing the increase. In particular, the exhaust gas purification efficiency is significantly reduced. On the other hand, when the porosity of the partition walls exceeds 80%, the amount (flow rate) of the exhaust gas that permeates the partition walls increases and the exhaust gas purification efficiency is improved, but the mechanical strength of the honeycomb structure is significantly reduced. , Damage and the like are likely to occur, making it difficult to use as a catalyst carrier.

また、ハニカム構造体を構成するハニカム構造部の隔壁の平均細孔径は、13〜60μmであることが好ましい。なお、平均細孔径の下限は15μm以上であることが更に好ましく、18μm以上であることが特に好ましく、また、上限は50μm以下であることが更に好ましく、40μm以下であることが特に好ましい。このように構成することによって、排気ガスの浄化効率を良好に向上させることができるとともに、圧力損失の増加を有効に抑制し、更には圧力損失を低減することも可能となる。   Moreover, it is preferable that the average pore diameter of the partition walls of the honeycomb structure part constituting the honeycomb structure is 13 to 60 μm. The lower limit of the average pore diameter is more preferably 15 μm or more, particularly preferably 18 μm or more, and the upper limit is further preferably 50 μm or less, and particularly preferably 40 μm or less. With this configuration, the exhaust gas purification efficiency can be improved satisfactorily, the increase in pressure loss can be effectively suppressed, and further the pressure loss can be reduced.

隔壁の平均細孔径が13μm未満であると、隔壁の細孔の内表面に触媒を担持してハニカム触媒体として使用した場合に、上記細孔が閉塞し、細孔の内表面による排気ガスの浄化が行われなくなり、浄化効率が著しく低下してしまう。一方、隔壁の平均細孔径が70μmを超えると、隔壁の細孔の内表面総面積が低下し、排気ガスの浄化効率が低下してしまう。   When the average pore diameter of the partition walls is less than 13 μm, when the catalyst is supported on the inner surface of the partition wall pores and used as a honeycomb catalyst body, the pores are blocked, and the exhaust gas from the inner surface of the pores is blocked. Purification is not performed, and purification efficiency is significantly reduced. On the other hand, if the average pore diameter of the partition walls exceeds 70 μm, the total inner surface area of the partition wall pores decreases, and the exhaust gas purification efficiency decreases.

本実施形態のハニカム構造体のセル密度は、16〜93セル/cm(100〜600cpsi)であることが好ましく、42〜62セル/cm(300〜400cpsi)であることが更に好ましい。セル密度が16セル/cm未満であると、排気ガスとの接触効率が低下し、浄化効率が低下することがあり、セル密度が93セル/cm超であると、圧力損失が増大することがある。なお、「cpsi」は「cells per square inch」の略であり、1平方インチ当りのセル数を表す単位である。 Cell density of the honeycomb structure of the present embodiment is preferably from 16 to 93 cells / cm 2 (100~600cpsi), more preferably from 42-62 cells / cm 2 (300~400cpsi). When the cell density is less than 16 cells / cm 2 , the contact efficiency with the exhaust gas is lowered, and the purification efficiency may be lowered. When the cell density is more than 93 cells / cm 2 , the pressure loss is increased. Sometimes. “Cpsi” is an abbreviation for “cells per square inch”, and is a unit representing the number of cells per square inch.

また、隔壁の厚さは、80〜450μmであることが好ましく、230〜330μmであることが更に好ましい。隔壁の厚さが、80μm未満であると、強度が不足して耐熱衝撃性が低下することがあり、450μmを超えると、圧力損失が増大することがある。   Moreover, it is preferable that the thickness of a partition is 80-450 micrometers, and it is still more preferable that it is 230-330 micrometers. If the partition wall thickness is less than 80 μm, the strength may be insufficient and thermal shock resistance may decrease, and if it exceeds 450 μm, pressure loss may increase.

本実施形態のハニカム構造体の、中心軸に垂直な断面の形状、即ち、隔壁を囲うように配置された外周壁の形状は、特に限定されないが、例えば、円、楕円、長円、台形、三角形、四角形、六角形、又は左右非対称な異形形状を挙げることができる。なかでも、円、楕円、長円が好ましい。   The shape of the cross section perpendicular to the central axis of the honeycomb structure of the present embodiment, that is, the shape of the outer peripheral wall disposed so as to surround the partition wall is not particularly limited, for example, a circle, an ellipse, an ellipse, a trapezoid, A triangular shape, a rectangular shape, a hexagonal shape, or a left-right asymmetrical irregular shape can be mentioned. Of these, a circle, an ellipse, and an ellipse are preferable.

本実施形態のハニカム構造体の隔壁を構成する材料としては、セラミックスを主成分とする材料を好適例として挙げることができる。セラミックスとしては、炭化珪素、コージェライト、チタン酸アルミニウム、サイアロン、ムライト、窒化珪素、リン酸ジルコニウム、ジルコニア、チタニア、アルミナ、若しくはシリカ、又はこれらを組み合わせたものを好適例として挙げることができる。特に、炭化珪素、コージェライト、ムライト、窒化珪素、アルミナ等のセラミックスが、耐アルカリ特性の観点から好適である。なかでも酸化物系のセラミックスは、コストが安い点でも好ましい。   As a material constituting the partition walls of the honeycomb structure of the present embodiment, a material mainly composed of ceramics can be given as a suitable example. Preferred examples of ceramics include silicon carbide, cordierite, aluminum titanate, sialon, mullite, silicon nitride, zirconium phosphate, zirconia, titania, alumina, silica, or a combination thereof. In particular, ceramics such as silicon carbide, cordierite, mullite, silicon nitride, and alumina are preferable from the viewpoint of alkali resistance. Among these, oxide-based ceramics are preferable because of their low cost.

なお、隔壁を囲うように配置された外周壁については、ハニカム構造部の成形時に、ハニカム構造部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構造部を成形した後、このハニカム構造部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。   Note that the outer peripheral wall disposed so as to surround the partition walls may be a molded integrated wall that is formed integrally with the honeycomb structure portion at the time of forming the honeycomb structure portion, or a honeycomb structure portion having a wall on the outer periphery thereof. Alternatively, the outer peripheral wall of the honeycomb structure portion may be ground into a predetermined shape and the outer peripheral wall may be formed of cement or the like.

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。   Such an outer peripheral wall can be formed using the material similar to the material which comprises the partition mentioned above, for example.

また、本実施形態のハニカム構造体は、例えば、図示は省略するが、多孔質の隔壁を有し、隔壁によって流入側の端面から流出側の端面まで貫通する、流体の流路となる複数のセルが区画形成された柱状の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構造体(以下、「接合型ハニカム構造体」ということがある)であってもよい。   The honeycomb structure of the present embodiment has, for example, a plurality of fluid passages that have a porous partition wall and pass through from the end surface on the inflow side to the end surface on the outflow side. It may be a honeycomb structure having a structure in which a plurality of columnar honeycomb segments in which cells are partitioned are combined via a bonding material layer (hereinafter also referred to as “bonded honeycomb structure”).

このような、複数個のハニカムセグメントが接合材層によって一体化されてなる接合型ハニカム構造体であっても、各ハニカムセグメントを構成する多孔質の隔壁が、気孔率が50〜80%であり、且つ平均細孔径が13〜70μmであり、複数のセルが、流入側の端面から流出側の端面にかけてセルの流路方向に垂直な断面の面積が一定の大きさに形成された両端開口部開放セルと、セルの流出側の端面から所定長さの端部を封止する目封止部が配設された流出側開口部封止セルと、を含んでなり、少なくとも1つの流出側開口部封止セルは、両端開口部開放セルと隔壁を隔てて配置されてなり、隔壁は、少なくとも一の流出側開口部封止セルを区画形成する隔壁の少なくとも一面における、目封止部が配設された流出側の端部近傍に、流出側開口部封止セルと両端開口部開放セルとを連通する連通孔が形成されており、この連通孔は、流出側の端面において目封止部が配設された領域の総面積に対する、全ての連通孔の開口部の総面積の割合が、25〜100%となるように形成されることによって、排気ガスの浄化効率を有効に向上させることができる。   Even in such a bonded honeycomb structure in which a plurality of honeycomb segments are integrated by a bonding material layer, the porous partition walls constituting each honeycomb segment have a porosity of 50 to 80%. In addition, both end openings having an average pore diameter of 13 to 70 μm and a plurality of cells each having an area of a cross section perpendicular to the flow direction of the cells from the end face on the inflow side to the end face on the outflow side are formed in a constant size An open cell, and an outflow side opening sealing cell provided with a plugging portion for sealing an end portion of a predetermined length from the end surface on the outflow side of the cell, and at least one outflow side opening The partial sealing cell is arranged with the both-end opening open cell and the partition wall, and the partition wall includes a plugging portion on at least one surface of the partition wall that defines at least one outflow side opening sealing cell. Near the end on the outflow side. A communication hole that connects the side opening sealing cell and the both-end opening open cell is formed, and this communication hole is all for the total area of the region where the plugging portion is disposed on the end surface on the outflow side. By forming the ratio of the total area of the openings of the communication holes to be 25 to 100%, it is possible to effectively improve the exhaust gas purification efficiency.

[1−2]セル:
本実施形態のハニカム構造体においては、多孔質の隔壁によって、流入側の端面から流出側の端面まで貫通する複数のセルが区画形成されている。このセルは、流体、即ち、排気ガスの流路となり、流入側の端面から流入した排気ガスの一部を、そのセルを区画する隔壁を透過させて、隣接するセル内に流出させ、その際に、隔壁の細孔の内表面、及び隔壁表面に担持させた触媒によって有害物質を浄化し、得られた浄化ガスを流出側の端面から浄化ガスとして排出することができるように構成されている。
[1-2] Cell:
In the honeycomb structure of the present embodiment, a plurality of cells penetrating from the end surface on the inflow side to the end surface on the outflow side are partitioned by the porous partition walls. This cell serves as a flow path for fluid, that is, exhaust gas, and a part of the exhaust gas flowing in from the end surface on the inflow side passes through the partition wall that partitions the cell and flows out into the adjacent cell. In addition, it is configured so that harmful substances can be purified by the inner surface of the pores of the partition walls and the catalyst supported on the partition surface, and the obtained purified gas can be discharged as purified gas from the end face on the outflow side. .

図1A〜図1Dに示すように、本実施形態のハニカム構造体1においては、複数のセル14が、流入側の端面32から流出側の端面34にかけてセル14の流路方向に垂直な断面の面積が一定の大きさに形成された両端開口部開放セル14aと、セル14の流出側の端面34から所定長さの端部44を封止する目封止部18が配設された流出側開口部封止セル14bと、を含んでなるものである。そして、本実施形態のハニカム構造体1においては、少なくとも1つの流出側開口部封止セル14bは、両端開口部開放セル14aと隔壁12を隔てて配置されている。図1A〜図1Dに示すハニカム構造体1においては、流出側の端面34において、セル14の開口部が上記目封止部18によって千鳥状に目封止され、両端開口部開放セル14aと流出側開口部封止セル14bとが、隔壁12を隔てて交互に配置されている。   As shown in FIGS. 1A to 1D, in the honeycomb structure 1 of the present embodiment, a plurality of cells 14 have a cross section perpendicular to the flow direction of the cells 14 from the end surface 32 on the inflow side to the end surface 34 on the outflow side. The outflow side in which the open end cell 14a having both ends formed in a constant size and the plugging portion 18 for sealing the end 44 having a predetermined length from the end surface 34 on the outflow side of the cell 14 are disposed. And an opening sealing cell 14b. In the honeycomb structure 1 of the present embodiment, at least one outflow side opening sealed cell 14b is disposed with the both end opening open cells 14a and the partition walls 12 therebetween. In the honeycomb structure 1 shown in FIGS. 1A to 1D, the opening portions of the cells 14 are plugged in a staggered manner by the plugging portions 18 on the end surface 34 on the outflow side, and the both end opening portion open cells 14 a and outflows. The side opening sealing cells 14b are alternately arranged with the partition walls 12 therebetween.

上述したように、本実施形態のハニカム構造体1においては、全てのセルの流入側の端面32の開口部が開放される一方、流出側の端面34については、特定のセル(流出側開口部封止セル14b)の開口部が目封止部18によって封止されている。   As described above, in the honeycomb structure 1 of the present embodiment, the openings on the inflow side end surfaces 32 of all the cells are opened, while the outflow side end surface 34 has a specific cell (outflow side opening). The opening of the sealing cell 14 b) is sealed by the plugging portion 18.

流出側開口部封止セル14bの流入側の端面32の開口部から排気ガスが流入すると、流出側の端面34に移動するに従って、排気ガスの流速が低下し、且つ流出側開口部封止セル14bの圧力も増加する。一方、両端開口部開放セル14aは、流入側の端面32から流出側の端面34にかけてセルの流路方向に垂直な断面の面積が一定の大きさに形成されているため、上記流出側開口部封止セル14bと比較して、流出側の端面34側における圧力の増加が少なくなっている。このため、流出側開口部封止セル14bに流入した排気ガスは、相対的にセル内の圧力が低くなっている両端開口部開放セル14a内へと隔壁12を透過して移動し、その際に触媒による浄化が有効に行われる。   When exhaust gas flows in from the opening on the inflow side end face 32 of the outflow side opening sealing cell 14b, the flow rate of the exhaust gas decreases as it moves to the outflow side end face 34, and the outflow side opening sealing cell. The pressure at 14b also increases. On the other hand, the open end cell 14a at both ends has a constant cross-sectional area perpendicular to the flow direction of the cell from the end surface 32 on the inflow side to the end surface 34 on the outflow side. Compared with the sealing cell 14b, an increase in pressure on the end surface 34 side on the outflow side is reduced. For this reason, the exhaust gas that has flowed into the outflow side opening sealing cell 14b moves through the partition wall 12 into the both-end opening open cell 14a where the pressure in the cell is relatively low. In addition, purification with a catalyst is effectively performed.

[1−2a]両端開口部開放セル:
両端開口部開放セル14aは、流入側の端面32から流出側の端面34にかけてセルの流路方向に垂直な断面の面積が一定の大きさに形成されたセル14である。即ち、ハニカム構造部2を構成する隔壁12によって区画形成されたのみの、流入側の端面32から流出側の端面34に貫通する流路である。
[1-2a] Both-end opening open cell:
Both-end opening open cell 14a is a cell 14 in which the area of a cross section perpendicular to the cell flow path direction is formed in a constant size from the end surface 32 on the inflow side to the end surface 34 on the outflow side. In other words, the flow path penetrates from the end surface 32 on the inflow side to the end surface 34 on the outflow side, only formed by the partition walls 12 constituting the honeycomb structure portion 2.

この両端開口部開放セルは、それぞれの両端開口部開放セルにおいて、流入側の端面から流出側の端面にかけてセルの流路方向に垂直な断面の面積が一定の大きさに形成されていればよく、複数の両端開口部開放セル同士の流路方向に垂直な断面の面積がそれぞれ同一でなくともよい。即ち、例えば、セルの流路方向に垂直な断面の形状が異なり、また、その断面の面積の大きさが異なる二種類以上のセルによって、上記両端開口部開放セルが構成されていてもよいし、勿論、全ての両端開口部開放セルにおいて、流路方向に垂直な断面の形状が同一に構成されていてもよい。   The open-ended cells at both ends need only have a constant cross-sectional area perpendicular to the flow direction of the cell from the end surface on the inflow side to the end surface on the outflow side in each open-end cell at both ends. The areas of the cross sections perpendicular to the flow path direction between the open cells at both ends need not be the same. That is, for example, the open-ended cell at both ends may be configured by two or more types of cells having different cross-sectional shapes perpendicular to the cell flow path direction and different cross-sectional area sizes. Of course, in all open-ended cells at both ends, the shape of the cross section perpendicular to the flow path direction may be the same.

両端開口部開放セルの流路方向に垂直な断面の形状については、特に制限はなく、例えば、三角形、四角形、六角形、八角形、円形、あるいはこれらの組合せ(例えば、八角形のセルと四角形のセルと組み合わせ)を挙げることができる。本実施形態のハニカム構造体においては、四角形や六角形等の多角形の形状であることが好ましい。なお、セルの断面の形状が円形の場合において、「隔壁を隔てて隣接するセル」とは、各断面における中心点の相互間の距離が最も近くに配置された、隔壁を隔てて隣り合うセルのことをいう。   The shape of the cross section perpendicular to the flow path direction of the open-ended cell at both ends is not particularly limited. For example, a triangle, a quadrangle, a hexagon, an octagon, a circle, or a combination thereof (for example, an octagonal cell and a quadrangle) In combination with the cell). The honeycomb structure of the present embodiment preferably has a polygonal shape such as a quadrangle or a hexagon. In addition, when the cross-sectional shape of the cell is circular, the “cells adjacent to each other across the partition walls” means cells adjacent to each other across the partition walls, where the distance between the center points in each cross section is the closest. I mean.

[1−2b]流出側開口部封止セル:
流出側開口部封止セル14bは、流出側の端面34から所定の深さの範囲まで(流出側の端面側の端部44)に目封止部18が配設され、流出側の端面34が目封止されたセル14である。そして、少なくとも一の流出側開口部封止セル14bを区画形成する隔壁12の少なくとも一面における、目封止部18が配設された流出側の端部44近傍に、流出側開口部封止セル14bと両端開口部開放セル14aとを連通する連通孔22が形成されている。
[1-2b] Outflow side opening sealing cell:
In the outflow side opening sealing cell 14b, the plugging portion 18 is disposed from the outflow side end face 34 to a predetermined depth range (the end part 44 on the outflow side end face), and the outflow side end face 34 is disposed. Is a plugged cell 14. Then, in the vicinity of the outflow side end portion 44 where the plugging portion 18 is disposed on at least one surface of the partition wall 12 defining and forming at least one outflow side opening sealing cell 14b, the outflow side opening sealing cell. A communication hole 22 is formed to communicate between 14b and both end opening open cells 14a.

上記連通孔22は、流出側の端面34において目封止部18が配設された領域の総面積(即ち、流出側の端面34において、流出側開口部封止セル14bの目封止された開口部の総面積)に対する、ハニカム構造部2を構成する隔壁12に形成された全ての連通孔22の開口部の総面積の割合(百分率)が、25〜100%となるように形成されている。この連通孔22は、上記したように、流出側の端面34において目封止された流出側開口部封止セル14bの内部に流入した流体(排気ガス)を、流出側及び流出側の端面が共に開放された両端開口部開放セルに移動させるためのバイパスとなっている。   The communication hole 22 is a total area of the region where the plugging portion 18 is disposed on the outflow side end surface 34 (that is, the outflow side opening sealing cell 14b is plugged in the outflow side end surface 34). The ratio (percentage) of the total area of the openings of all the communication holes 22 formed in the partition walls 12 constituting the honeycomb structure portion 2 to the total area of the openings) is 25 to 100%. Yes. As described above, the communication hole 22 is configured so that the fluid (exhaust gas) that flows into the outflow side opening sealing cell 14b plugged in the outflow side end surface 34 flows into the outflow side and outflow side end surfaces. It is a bypass for moving to the open cell at both ends opened together.

なお、上記した目封止部が配設された領域の総面積に対する、全ての連通孔の開口部の総面積の割合(以下、「全連通孔の開口割合(%)」ということがある)が25%未満であると、触媒を担持して触媒体として用いた場合に、連通孔を通過する排気ガスの量が著しく低下して流出側開口部封止セル内に排気ガスが流れ難くなり、実質半分のセル(即ち、両端開口部開放セル)しか浄化に利用されなくなり、浄化効率が低下してしまう。一方、上記全連通孔の開口割合(%)が100%を超えると、連通孔を通過する排気ガスの量が多くなり、それに伴って流出側開口部封止セル内の流速が増加する。このため、流出側開口部封止セルから隔壁を透過して両端開口部開放セルに移動する排気ガスの量が減少し、浄化効率が著しく低下してしまう。   In addition, the ratio of the total area of the openings of all the communication holes to the total area of the region where the above plugged portions are disposed (hereinafter, referred to as “open ratio of all communication holes (%)”). Is less than 25%, when the catalyst is supported and used as a catalyst body, the amount of exhaust gas passing through the communication hole is remarkably reduced, and it becomes difficult for the exhaust gas to flow into the outflow side opening sealed cell. Only half of the cells (that is, the open cells at both ends) are used for purification, and the purification efficiency is lowered. On the other hand, when the opening ratio (%) of all the communication holes exceeds 100%, the amount of exhaust gas passing through the communication holes increases, and accordingly, the flow velocity in the outflow side opening sealed cell increases. For this reason, the amount of the exhaust gas that passes through the partition wall from the outflow side opening sealed cell and moves to the both-end opening open cell is reduced, and the purification efficiency is remarkably lowered.

なお、上記全連通孔の開口割合(%)は、浄化効率の向上と、圧力損失の増加の抑制とのバランスを考慮して、上述したように25〜100%としているが、全連通孔の開口割合(%)の下限は、30%であることが好ましく、40%であることが更に好ましい。また、上限は90%であることが好ましく、80%であることが更に好ましい。   The opening ratio (%) of all the communication holes is set to 25 to 100% as described above in consideration of the balance between the improvement in purification efficiency and the suppression of the increase in pressure loss. The lower limit of the opening ratio (%) is preferably 30%, and more preferably 40%. Further, the upper limit is preferably 90%, and more preferably 80%.

上記連通孔は、上記全連通孔の開口割合(%)の範囲を満足するものであれば、複数の流出側開口部封止セルのうち、一個以上のセル(例えば、一の流出側開口端部封止セル)を区画形成する隔壁の少なくとも一面に形成されていればよいが、全ての流出側開口部封止セルのうち、90%以上(即ち、90〜100%)の数の流出側開口部封止セルを区画形成する隔壁の少なくとも一面に形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、浄化効率を向上させつつ、圧力損失の増加を有効に抑制することができる。なお、連通孔は、浄化効率の向上と、圧力損失の増加の抑制とのバランスを考慮すると、全ての流出側開口部封止セルのうち、93〜100%の数の流出側開口部封止セルを区画形成する隔壁の少なくとも一面に形成されていることが更に好ましく、95〜100%の数の流出側開口部封止セルを区画形成する隔壁の少なくとも一面に形成されていることが特に好ましい。   As long as the communication hole satisfies the range of the open ratio (%) of all the communication holes, one or more cells (for example, one outflow side opening end) among the plurality of outflow side opening sealing cells. (Partial sealing cells) may be formed on at least one surface of the partition wall, and out of all outflow side opening sealing cells, the number of outflow sides is 90% or more (that is, 90 to 100%). It is preferable that the opening sealing cell is formed on at least one surface of the partition wall forming the partition. By comprising in this way, the increase in pressure loss can be suppressed effectively, improving purification efficiency. In addition, considering the balance between the improvement of the purification efficiency and the suppression of the increase in pressure loss, the communication holes are 93 to 100% outflow side opening sealing among all the outflow opening sealing cells. More preferably, it is formed on at least one surface of the partition walls that partition the cells, and particularly preferably formed on at least one surface of the partition walls that partition the outflow side opening-sealed cells as many as 95 to 100%. .

なお、この連通孔の形状については、流出側の端面において目封止された流出側開口部封止セルの内部に流入した流体(排気ガス)を、流出側及び流出側の端面が共に開放された両端開口部開放セルに移動させるためのバイパスとなり得る形状であれば特に制限はないが、連通孔の形成の容易さから、連通孔の開口部の形状が円形であることが好ましい。   As for the shape of this communication hole, both the outflow side and outflow side end surfaces of the fluid (exhaust gas) flowing into the outflow side opening sealing cell plugged at the outflow side end surface are opened. The shape is not particularly limited as long as it can be used as a bypass for moving to the open cell at both ends, but it is preferable that the shape of the opening of the communication hole is circular in order to facilitate the formation of the communication hole.

なお、「連通孔の開口部の面積(連通孔の面積ともいう)」とは、隔壁に形成された孔(連通孔)の面積を指すものであるが、例えば、図1Eに示すように、隔壁12の厚さ方向における連通孔22の面積が一定でない場合には、連通孔22の面積が最小となる部位の面積Lを、連通孔22の面積とする。ここで、図1Eは、本発明のハニカム構造体の他の実施形態を模式的に示す断面図である。なお、図1Eに示す断面は、図1Cに示す断面と同じ部位を示す断面である。   The “area of the opening of the communication hole (also referred to as the area of the communication hole)” refers to the area of the hole (communication hole) formed in the partition wall. For example, as shown in FIG. When the area of the communication hole 22 in the thickness direction of the partition wall 12 is not constant, the area L of the part where the area of the communication hole 22 is minimum is set as the area of the communication hole 22. Here, FIG. 1E is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the honeycomb structure of the present invention. Note that the cross section shown in FIG. 1E is a cross section showing the same portion as the cross section shown in FIG. 1C.

連通孔の開口部の面積は、連通孔を形成する際のドリル等の径から孔径を割り出し、その孔径から算出することが可能であるが、例えば、図1Eに示すように、連通孔の開口部の面積が、隔壁の厚さ方向において一定でない場合には、必要に応じて、隔壁を削り出すことによって、最小となる部位の開口部の面積Lを求めることができる。   The area of the opening portion of the communication hole can be calculated from the diameter of a drill or the like when forming the communication hole and calculated from the hole diameter. For example, as shown in FIG. When the area of the portion is not constant in the thickness direction of the partition wall, the area L of the opening at the minimum portion can be obtained by cutting out the partition wall as necessary.

連通孔は、流出側開口端部封止セルを区画形成する隔壁の少なくとも一面に形成されていればよい。例えば、図1A〜図1Dに示すハニカム構造体1においては、セル14の流路方向に垂直な断面の形状が四角形であり、流出側開口端部封止セル14bを区画形成する四つの面の隔壁12のうち、相対向する二つの面に連通孔22が形成された場合の例を示しているが、例えば、図2A〜図2Cに示すようなハニカム構造体10のように、流出側開口端部封止セル14bを区画形成する四つの面の隔壁12の全てに連通孔22が形成されていてもよい。また、図示は省略するが、例えば、流出側開口端部封止セルを区画形成する隔壁の一面のみに連通孔が形成されていてもよい。また、セルの流路方向に垂直な断面の形状が四角形以外の形状である場合についても、流出側開口端部封止セルを区画形成する隔壁の少なくとも一面に形成されていればよい。   The communication hole should just be formed in the at least one surface of the partition which divides and forms the outflow side opening edge part sealing cell. For example, in the honeycomb structure 1 shown in FIGS. 1A to 1D, the shape of the cross section perpendicular to the flow path direction of the cell 14 is a quadrangle, and the four surfaces forming the outflow side opening end sealing cell 14b are partitioned. Although the example in case the communicating hole 22 is formed in two mutually opposing surfaces among the partition walls 12 is shown, for example, like the honeycomb structure 10 as shown in FIGS. 2A to 2C, the outflow side opening The communication holes 22 may be formed in all of the four partition walls 12 that define the end sealing cells 14b. Moreover, although illustration is abbreviate | omitted, the communicating hole may be formed only in the one surface of the partition which divides and forms the outflow side opening edge part sealing cell, for example. Moreover, even when the shape of the cross section perpendicular to the cell flow path direction is a shape other than a quadrangle, it may be formed on at least one surface of the partition wall that defines the outflow side opening end sealing cell.

ここで、図2Aは、本発明のハニカム構造体の他の実施形態の流出側の端面を拡大した拡大平面図であり、図2Bは、図2AのC−C’断面を模式的に示す概略断面図であり、図2Cは、図2AのD−D’断面を模式的に示す概略断面図である。なお、図2A〜図2Cにおいて、図1Bに示すハニカム構造体1の各要素と同様に構成されているものについては、同一の符号を付して説明を省略する。   Here, FIG. 2A is an enlarged plan view in which an end face on the outflow side of another embodiment of the honeycomb structure of the present invention is enlarged, and FIG. 2B is a schematic diagram schematically showing a CC ′ section of FIG. 2A. FIG. 2C is a schematic cross-sectional view schematically showing a DD ′ cross-section of FIG. 2A. 2A to 2C, the same reference numerals are assigned to the same components as those of the honeycomb structure 1 shown in FIG. 1B, and the description thereof is omitted.

なお、図1A〜図1Dに示すように、セル14の流路方向に垂直な断面の形状が四角形の場合においては、流出側開口端部封止セル14bを区画形成する四つの面の隔壁12のうち、相対向する二つの面、又は、セル14を区画形成する四つの面全てに連通孔22が形成されていることが好ましい。   As shown in FIGS. 1A to 1D, when the cross-sectional shape perpendicular to the flow path direction of the cell 14 is a quadrangle, the four-surface partition walls 12 that partition and form the outflow side opening end sealing cell 14b. Of these, it is preferable that the communication holes 22 are formed on two opposing surfaces or on all four surfaces defining the cell 14.

また、この連通孔は、一つの流出側開口端部封止セルの流出側の端面において目封止部が配設された領域の面積に対する、その一つの流出側開口端部封止セルを区画形成する隔壁に形成された連通孔の開口部の総面積の割合(以下、「一つの流出側開口端部封止セルにおける連通孔の開口割合(%)」ということがある)が、25〜100%となるように形成されていることが好ましい。   Further, the communication hole defines one outflow side opening end sealing cell with respect to the area of the region where the plugging portion is disposed on the outflow side end face of the one outflow side opening end sealing cell. The ratio of the total area of the opening portions of the communication holes formed in the partition wall to be formed (hereinafter, referred to as “opening ratio (%) of communication holes in one outflow side opening end sealing cell)” is 25 to 25 It is preferable that it is formed to be 100%.

例えば、図1A〜図1Dに示すように、一つの流出側開口端部封止セル14bを区画形成する隔壁12の二つの面に略同一の開口部の大きさの連通孔22が形成されている場合には、一つの流出側開口端部封止セル14bの流出側の端面において目封止部18が配設された領域の面積に対して、一つの連通孔の開口部の面積が12.5〜50%(即ち、上記好ましい範囲の25〜100%の半分)であることが好ましい。なお、一つの流出側開口端部封止セルを区画形成する隔壁に、開口部の面積が異なる連通孔がそれぞれ形成されている場合には、それらの連通孔の開口部の総面積が、目封止部が配設された領域の面積に対して25〜100%であることが好ましい。   For example, as shown in FIGS. 1A to 1D, communication holes 22 having substantially the same opening size are formed on the two surfaces of the partition wall 12 defining and forming one outflow side opening end sealing cell 14b. In this case, the area of the opening part of one communication hole is 12 with respect to the area of the area where the plugging part 18 is disposed on the end face on the outflow side of one outflow side opening end part sealing cell 14b. 0.5 to 50% (that is, half of the above preferable range of 25 to 100%) is preferable. In addition, in the case where communication holes having different opening areas are respectively formed in the partition walls defining one outflow side opening end sealing cell, the total area of the openings of these communication holes is It is preferable that it is 25 to 100% with respect to the area of the area | region in which the sealing part was arrange | positioned.

このように構成することによって、排気ガス中の有害物質を効率的に浄化することが可能であるとともに、圧力損失の増加を有効に抑制することができる。上記一つの流出側開口端部封止セルにおける連通孔の開口割合(%)が25%未満であると、その流出側開口端部封止セルの連通孔を通過する排気ガスの量が著しく低下し、流出側開口部封止セル内に排気ガスが流れ難くなり、浄化効率が低下してしまうことがある。一方、一つの流出側開口端部封止セルにおける連通孔の開口割合(%)が100%を超えると、その流出側開口部封止セル内の流速が増加し、隔壁を透過する排気ガスの量が減少して、浄化効率が低下してしまうことがある。   With this configuration, it is possible to efficiently purify harmful substances in the exhaust gas, and to effectively suppress an increase in pressure loss. If the opening ratio (%) of the communication hole in the one outflow side opening end sealed cell is less than 25%, the amount of exhaust gas passing through the communication hole in the outflow side opening end sealing cell is significantly reduced. However, the exhaust gas hardly flows into the outflow side opening sealed cell, and the purification efficiency may be lowered. On the other hand, when the opening ratio (%) of the communication holes in one outflow side opening end sealed cell exceeds 100%, the flow velocity in the outflow side opening sealed cell increases, and the exhaust gas permeating the partition wall is increased. The amount may decrease and the purification efficiency may decrease.

なお、一つの流出側開口端部封止セルにおける連通孔の開口割合(%)の下限は、30%であることが更に好ましく、40%であることが特に好ましい。また、上限は90%であることが更に好ましく、80%であることが特に好ましい。このように構成することによって、浄化効率を向上させつつ、圧力損失の増加を有効に抑制することができる。   In addition, the lower limit of the opening ratio (%) of the communication holes in one outflow side opening end sealing cell is more preferably 30%, and particularly preferably 40%. Further, the upper limit is more preferably 90%, and particularly preferably 80%. By comprising in this way, the increase in pressure loss can be suppressed effectively, improving purification efficiency.

流出側開口部封止セルは、上記したように、流出側の端面側の端部に目封止部が配設されたセルであれば、それぞれの流出側開口部封止セルにおける流路方向に垂直な断面の面積が同一でなくともよい。即ち、セルの流路方向に垂直な断面の面積や形状が異なる複数のセルによって、上記流出側開口部封止セルが構成されていてもよいし、勿論、全ての流出側開口部封止セルにおいて、流路方向に垂直な断面の形状が同一に構成されていてもよい。   As described above, if the outflow side opening sealed cell is a cell in which the plugging portion is disposed at the end on the outflow side end face side, the flow direction in each outflow side opening sealed cell The areas of the cross sections perpendicular to may not be the same. That is, the outflow side opening sealed cell may be configured by a plurality of cells having different cross-sectional areas and shapes perpendicular to the cell flow path direction, and, of course, all outflow side opening sealed cells. The cross-sectional shapes perpendicular to the flow path direction may be the same.

なお、流出側開口部封止セルの流路方向に垂直な断面の形状についても、特に制限はなく、例えば、上記した両端開口部開放セルにおける好ましい断面形状と同様の形状を好適例として挙げることができる。   In addition, there is no restriction | limiting in particular also about the shape of a cross section perpendicular | vertical to the flow-path direction of an outflow side opening part sealing cell, For example, the shape similar to the preferable cross-sectional shape in the above-mentioned both-ends opening part cell is mentioned as a suitable example. Can do.

上記連通孔は、ハニカム構造体の側面、より具体的には、セルを区画形成する隔壁の外周を囲むように配設された外周壁を有している場合、その外周壁から、セルの流路方向に対して垂直に隔壁を貫通するような孔を連続的に穿孔することによって形成することができる。このような方法によって連通孔を形成した場合、ハニカム構造体の側面、即ち、外周壁にまで連通孔が形成されてしまうため、このような方法によって連通孔を形成した場合には、連通孔を形成した後、セメント等によって外周壁における連通孔を封止しておくことが好ましい。このように構成することによって、ハニカム構造体を触媒担体として好適に用いることができる。   In the case where the communication hole has an outer peripheral wall disposed so as to surround the side surface of the honeycomb structure, more specifically, the outer periphery of the partition wall that defines the cell, the communication hole flows from the outer peripheral wall. It can be formed by continuously drilling holes that penetrate the partition perpendicular to the road direction. When the communication hole is formed by such a method, the communication hole is formed up to the side surface of the honeycomb structure, that is, the outer peripheral wall. Therefore, when the communication hole is formed by such a method, the communication hole is not formed. After the formation, it is preferable to seal the communication hole in the outer peripheral wall with cement or the like. By comprising in this way, a honeycomb structure can be used suitably as a catalyst carrier.

[1−2b−1]目封止部:
目封止部は、流出側開口部封止セルの流出側の端面側の端部に、その開口部を塞ぐように配設された部材である。
[1-2b-1] Plugging portion:
The plugging portion is a member disposed at the end portion on the outflow side end face side of the outflow side opening sealing cell so as to close the opening portion.

このような目封止部は、例えば、まず、流出側開口部封止セルとなる所定のセルの流出側の端面側の端部に、目封止部を構成する材料を含む目封止用のスラリーを充填し、流出側開口部封止セルの流出側の開口部を封止し、乾燥及び焼成することによって形成することができる。   Such a plugging portion is, for example, for plugging that first includes a material constituting the plugging portion at an end portion on the outflow side end face side of a predetermined cell that becomes an outflow side opening sealing cell. The slurry can be filled, and the opening on the outflow side of the outflow side opening sealed cell can be sealed, dried and fired.

目封止部の材質については特に制限はないが、例えば、隔壁と同質のもの等を好適に用いることができる。   Although there is no restriction | limiting in particular about the material of a plugging part, For example, the thing similar to a partition etc. can be used suitably.

また、目封止部は、気孔率が20〜80%の多孔質体からなることが好ましい。このように構成することによって、目封止部でも細孔の表面積を利用した浄化性能向上に寄与することができる。なお、気孔率が20%未満では、細孔の表面積を十分に利用することができないことがあり、一方、気孔率が80%を超えると、目封止部の機械的強度が著しく低下することにより、破損等が生じることがある。目封止部の気孔率は、40〜75%であることが更に好ましく、65〜75%であることが特に好ましい。   Moreover, it is preferable that a plugging part consists of a porous body whose porosity is 20 to 80%. By comprising in this way, the plugging part can also contribute to the purification performance improvement utilizing the surface area of the pores. When the porosity is less than 20%, the surface area of the pores may not be fully utilized. On the other hand, when the porosity exceeds 80%, the mechanical strength of the plugged portion is significantly reduced. May cause damage or the like. The porosity of the plugged portion is more preferably 40 to 75%, and particularly preferably 65 to 75%.

[1−2b−2]連通孔:
連通孔は、少なくとも一の流出側開口部封止セルを区画形成する隔壁の少なくとも一面における、目封止部が配設された流出側の端部近傍に、流出側開口部封止セルと両端開口部開放セルとを連通するように形成された孔である。この連通孔は、末端が閉塞された流出側開口部封止セルと、両端が開放された両端開口部開放セルとを結ぶバイパスとなり、流出側開口部封止セルから両端開口部開放セルへと排気ガスを移動させ、ハニカム構造体の圧力損失の増加の抑制に寄与する。
[1-2b-2] Communication hole:
The communication hole is formed in the vicinity of the end on the outflow side where the plugging portion is arranged on at least one surface of the partition wall that defines at least one outflow side opening sealed cell, and both ends. It is a hole formed so as to communicate with the opening part open cell. This communication hole serves as a bypass connecting the outflow side opening sealed cell whose end is closed and the both end opening open cell whose both ends are open, from the outflow side opening sealed cell to the both end opening open cell. The exhaust gas is moved to contribute to the suppression of the increase in pressure loss of the honeycomb structure.

このような連通孔は、目封止部が配設された流出側の端部近傍、即ち、流出側開口部封止セルの流出側の端部に配設された目封止部の、セルの内部側の端面よりも僅かに内側の位置に、隔壁を貫通するように形成されている。   Such a communication hole is provided in the vicinity of the end portion on the outflow side where the plugging portion is disposed, that is, the cell of the plugging portion disposed on the end portion on the outflow side of the outflow side opening sealing cell. It is formed so as to penetrate the partition wall at a position slightly inside the end surface on the inner side.

連通孔の形成方法については特に制限はないが、例えば、ハニカム構造部の所定のセル(流出側開口部封止セル)の流出側の端部を目封止した後に、ハニカム構造部の外周側から、連通孔の開口部の大きさと同程度の径のドリル等を備えた穿孔部材を用いて、隔壁に孔を開けることによって形成することができる。   The method for forming the communication hole is not particularly limited. For example, after plugging the end portion on the outflow side of a predetermined cell (outflow side opening sealing cell) of the honeycomb structure portion, the outer peripheral side of the honeycomb structure portion From this, it can be formed by drilling a hole in the partition wall using a piercing member provided with a drill having a diameter similar to the size of the opening of the communication hole.

[2]ハニカム構造体の製造方法:
次に、本実施形態のハニカム構造体を製造する方法(以下、「本ハニカム構造体の製造方法」ということがある)について説明する。本実施形態のハニカム構造体を製造する方法としては、図3Aに示すように、セラミック成形原料を成形して、流体の流路となる複数のセル54を区画形成する隔壁52を有する柱状のハニカム成形体72を得る工程(1)と、図3Bに示すように、得られたハニカム成形体72の一方の端面84側の所定のセル54bの開口部に目封止スラリー86を充填して、所定のセル54bの開口部を目封止した目封止ハニカム成形体74を得る工程(2)と、図3Cに示すように、得られた目封止ハニカム成形体74を焼成して、所定のセル54bの開口部に目封止部64が配設された目封止ハニカム焼成体76を得る工程(3)と、図3D及び図3Eに示すように、得られたハニカム焼成体76の外周面側から、目封止部64が配設されたセルを区画形成する隔壁52の少なくとも一面における、目封止部64のセルの内部側の端面よりも僅かに内側の位置に連通孔66を形成して、本実施形態のハニカム構造体71を得る工程(4)と、を備えた製造方法を挙げることができる。
[2] Manufacturing method of honeycomb structure:
Next, a method for manufacturing the honeycomb structure of the present embodiment (hereinafter, also referred to as “the manufacturing method of the present honeycomb structure”) will be described. As a method of manufacturing the honeycomb structure of the present embodiment, as shown in FIG. 3A, a columnar honeycomb having partition walls 52 that form a plurality of cells 54 that form a ceramic forming raw material and serve as fluid flow paths is formed. Step (1) of obtaining the formed body 72, and as shown in FIG. 3B, filling the plugging slurry 86 into the opening of a predetermined cell 54b on one end face 84 side of the obtained honeycomb formed body 72, Step (2) of obtaining a plugged honeycomb formed body 74 in which openings of predetermined cells 54b are plugged, and firing the obtained plugged honeycomb formed body 74 as shown in FIG. A step (3) of obtaining a plugged honeycomb fired body 76 in which the plugged portions 64 are disposed in the openings of the cells 54b, and as shown in FIGS. 3D and 3E, From the outer peripheral surface side, the cell in which the plugging portion 64 is disposed is A step of obtaining the honeycomb structure 71 of the present embodiment by forming the communication hole 66 at a position slightly inside the end face on the inner side of the cell of the plugging portion 64 on at least one surface of the partition wall 52 to be formed ( And 4).

ここで、図3A〜図3Eは、本発明のハニカム構造体の一の実施形態を製造する方法を示す説明図である。なお、図3Aは、工程(1)を示し、図3Bは、工程(2)を示し、図3Cは、工程(3)を示し、図3D及び図3Eは、工程(4)を示す。なお、図3Dはハニカム構造体を上方から見た平面図であり、図3Eは、ハニカム構造体を側方から見た拡大側面図である。   Here, FIGS. 3A to 3E are explanatory views showing a method of manufacturing an embodiment of the honeycomb structure of the present invention. 3A shows the step (1), FIG. 3B shows the step (2), FIG. 3C shows the step (3), and FIGS. 3D and 3E show the step (4). 3D is a plan view of the honeycomb structure as viewed from above, and FIG. 3E is an enlarged side view of the honeycomb structure as viewed from the side.

このように、本ハニカム構造体の製造方法においては、図3B及び図3Cに示すように、目封止をする所定のセル54bと隔壁52を隔てて隣接するセル(残余のセル54a)に、隣接するセル54aの一方の端面84側の開口部を覆うマスク68を配設して、所定のセル54bのみに目封止スラリー86を充填して目封止をした後、得られた目封止ハニカム成形体74を焼成して目封止ハニカム焼成体76を得、その後、図3D及び図3Eに示すように、目封止部64が配設されたセルを区画形成する隔壁の少なくとも一面に連通孔66を形成してハニカム構造体71を製造する。   Thus, in the manufacturing method of the present honeycomb structure, as shown in FIG. 3B and FIG. 3C, the predetermined cells 54b to be plugged and the cells adjacent to each other with the partition wall 52 (the remaining cells 54a), A mask 68 that covers the opening on one end face 84 side of the adjacent cell 54a is disposed, and only a predetermined cell 54b is filled with the plugging slurry 86 and plugged, and then the obtained plugging is obtained. The honeycomb formed body 74 is fired to obtain a plugged honeycomb fired body 76, and then, as shown in FIGS. 3D and 3E, at least one surface of the partition wall that partitions the cells in which the plugging portions 64 are disposed. The honeycomb structure 71 is manufactured by forming the communication holes 66 in the honeycomb structure 71.

このように構成することによって、図1A及び図1Bに示すようなハニカム構造体1を簡便且つ低コストに製造することができる。本ハニカム構造体の製造方法においては、上述した所定のセル54b(図3E参照)によって、流出側開口部封止セル14bが形成され、開口部にマスク68(図3B参照)を配設した残余のセル54a(図3E参照)によって、両端開口部開放セル14aが形成される。また、目封止スラリーを充填する一方の端面84(図3B参照)が、ハニカム構造体の流出側の端面34となり、その反対側の端面(他方の端面82(図3B参照))が、流入側の端面32となる。   By comprising in this way, the honeycomb structure 1 as shown to FIG. 1A and FIG. 1B can be manufactured simply and at low cost. In the manufacturing method of the present honeycomb structure, the above-described predetermined cell 54b (see FIG. 3E) forms the outflow side opening sealing cell 14b, and the remainder in which the mask 68 (see FIG. 3B) is disposed in the opening. The open cell 14a at both ends is formed by the cell 54a (see FIG. 3E). One end face 84 (see FIG. 3B) filled with the plugging slurry becomes the end face 34 on the outflow side of the honeycomb structure, and the opposite end face (the other end face 82 (see FIG. 3B)) flows in. It becomes the end face 32 on the side.

以下、本ハニカム構造体の製造方法を、各工程毎に更に詳細に説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the honeycomb structure will be described in more detail for each step.

[2−1]工程(1):
工程(1)は、図3Aに示すように、セラミック原料を含有するセラミック成形原料を成形して、流体の流路となる複数のセル54を区画形成する隔壁52を有する柱状のハニカム成形体72を得る工程である。この工程(1)は、従来公知のハニカム構造体の製造方法に準じて行うことができる。
[2-1] Step (1):
In the step (1), as shown in FIG. 3A, a columnar honeycomb formed body 72 having partition walls 52 that form a plurality of cells 54 to be fluid flow paths by forming a ceramic forming raw material containing a ceramic raw material. It is the process of obtaining. This step (1) can be performed according to a conventionally known method for manufacturing a honeycomb structure.

[2−2]工程(2):
工程(2)は、図3Bに示すように、得られたハニカム成形体72の一方の端面84側の所定のセル54bの開口部に目封止スラリー86を充填して、所定のセル54bの開口部を目封止部64によって目封止した目封止ハニカム成形体74を得る工程である。
[2-2] Step (2):
In the step (2), as shown in FIG. 3B, the plugging slurry 86 is filled in the opening of the predetermined cell 54b on the one end face 84 side of the obtained honeycomb formed body 72, and the predetermined cell 54b. This is a step of obtaining a plugged honeycomb formed body 74 whose openings are plugged with plugging portions 64.

本ハニカム構造体の製造方法においては、目封止を行う所定のセル54bと、目封止の行わない残余のセル54aとが、例えば、隔壁を隔てて交互に配置されるように、上記残余のセル54aの一方の端面84側の開口部を覆うマスク68を配設して、所定のセル54bのみに目封止スラリー86を充填する。   In the method for manufacturing the honeycomb structure, the remaining cells 54b that are plugged and the remaining cells 54a that are not plugged are alternately arranged, for example, with a partition wall therebetween. A mask 68 that covers the opening on the one end face 84 side of the cell 54a is provided, and only a predetermined cell 54b is filled with the plugging slurry 86.

このように構成することによって、得られるハニカム構造体において、両端開口部開放セルと流出側開口部封止セルとが隔壁を隔てて交互に配置されることになり、本発明のハニカム構造体を効率的に製造することが可能となる。   By configuring in this way, in the obtained honeycomb structure, the both-end opening open cells and the outflow side opening sealing cells are alternately arranged with the partition walls therebetween, and the honeycomb structure of the present invention is arranged. It becomes possible to manufacture efficiently.

なお、残余のセル54aにマスク68を配設する方法については特に制限はないが、例えば、ハニカム成形体72の一方の端面84全体に粘着性フィルム68aを貼着し、その粘着性フィルム68aを部分的(即ち、マスクを施さない所定のセル54bの開口部に対応する部位)に孔開けする方法等を挙げることができる。より具体的には、ハニカム成形体72の一方の端面84全体に粘着性フィルム68aを貼着した後に、目封止部64を形成しようとするセル(所定のセル54b)に相当する部分のみをレーザーにより孔を開ける方法等を好適に用いることができる。粘着性フィルム68aとしては、ポリエステル、ポリエチレン、熱硬化性樹脂等の樹脂からなるフィルムの一方の表面に粘着剤が塗布されたもの等を好適に用いることができる。   The method of disposing the mask 68 on the remaining cells 54a is not particularly limited. For example, the adhesive film 68a is attached to the entire one end face 84 of the honeycomb formed body 72, and the adhesive film 68a is attached. For example, a method of making a hole in a part (that is, a part corresponding to the opening of the predetermined cell 54b without a mask) can be used. More specifically, only the portion corresponding to the cell (predetermined cell 54b) in which the plugged portion 64 is to be formed after the adhesive film 68a is adhered to the entire one end face 84 of the honeycomb formed body 72. A method of opening a hole with a laser can be suitably used. As the adhesive film 68a, a film in which an adhesive is applied to one surface of a film made of a resin such as polyester, polyethylene, or a thermosetting resin can be suitably used.

目封止部を形成するための目封止スラリーとしては、例えば、上述したハニカム成形体を得るために用いられたセラミック原料と添加剤を配合したスラリーを挙げることができる。添加剤として、水やバインダ、造孔材、界面活性剤等を混合して、粘度150〜400dPa・sに調整することが好ましく、180〜350dPa・sに調整することが更に好ましい。   Examples of the plugging slurry for forming the plugged portion include a slurry in which the ceramic raw material and the additive used for obtaining the honeycomb formed body described above are blended. As an additive, water, a binder, a pore former, a surfactant and the like are mixed to adjust the viscosity to 150 to 400 dPa · s, and more preferably to 180 to 350 dPa · s.

[2−3]工程(3):
工程(3)は、図3Cに示すように、得られた目封止ハニカム成形体74を焼成して、所定のセル54bの開口部に目封止部64が配設された目封止ハニカム焼成体76を得る工程である。この工程(3)は、従来公知のハニカム構造体の製造方法に準じて行うことができる。
[2-3] Step (3):
In the step (3), as shown in FIG. 3C, the obtained plugged honeycomb formed body 74 is fired, and the plugged honeycomb in which the plugged portions 64 are disposed in the openings of the predetermined cells 54b. This is a step of obtaining a fired body 76. This step (3) can be performed according to a conventionally known method for manufacturing a honeycomb structure.

[2−4]工程(4):
工程(4)は、図3D及び図3Eに示すように、得られたハニカム焼成体76の外周面側から、目封止部64が配設されたセルを区画形成する隔壁の少なくとも一面における、目封止部64のセルの内部側の端面よりも僅かに内側の位置に連通孔66を形成して、本実施形態のハニカム構造体71を得る工程である。このように構成することによって、図1A〜図1Dに示すような本実施形態のハニカム構造体1を簡便且つ低コストに製造することができる。
[2-4] Step (4):
In step (4), as shown in FIGS. 3D and 3E, from the outer peripheral surface side of the obtained honeycomb fired body 76, at least one surface of the partition wall that partitions the cells in which the plugging portions 64 are disposed, In this step, the communication hole 66 is formed at a position slightly inside the end surface of the plugged portion 64 on the inner side of the cell, thereby obtaining the honeycomb structure 71 of the present embodiment. By comprising in this way, the honeycomb structure 1 of this embodiment as shown to FIG. 1A-FIG. 1D can be manufactured simply and at low cost.

なお、上記連通孔を形成する場合には、ハニカム焼成体76の外周面側から、形成する連通孔66の開口部の大きさと同程度の径のドリル等を備えた穿孔部材88を用いて、目封止部64のセルの内部側の端面よりも僅かに内側の位置に孔を開ける方法を挙げることができる。なお、本ハニカム構造体の製造方法においては、流出側の端面において目封止部が配設された領域の総面積に対する、全ての連通孔の開口部の総面積の割合が、25〜100%となるように連通孔を形成する。   In the case of forming the communication hole, from the outer peripheral surface side of the honeycomb fired body 76, using a drilling member 88 provided with a drill having a diameter similar to the size of the opening of the communication hole 66 to be formed, A method of forming a hole at a position slightly inside the end face on the inner side of the cell of the plugged portion 64 can be mentioned. In the method for manufacturing the honeycomb structure, the ratio of the total area of the openings of all the communication holes to the total area of the region where the plugging portions are disposed on the end surface on the outflow side is 25 to 100%. The communication hole is formed so that

連通孔を形成するための穿孔部材88は、例えば、ハニカム焼成体76の端面の直径よりも長いドリル88aを備え、ハニカム焼成体76の軸方向(即ち、セルの流路方向)に垂直にドリル88aを押し当てて、ハニカム焼成体76の一方の側面から反対側の側面までを貫通する連通孔を形成することが好ましい。   The piercing member 88 for forming the communication hole includes, for example, a drill 88a longer than the diameter of the end face of the honeycomb fired body 76, and drills perpendicular to the axial direction of the honeycomb fired body 76 (that is, the cell flow path direction). 88a is preferably pressed to form a communication hole penetrating from one side surface of the honeycomb fired body 76 to the opposite side surface.

なお、連通孔を形成する方法については特に制限はなく、上記したドリル等を備えた穿孔部材以外の方法によって形成してもよい。   In addition, there is no restriction | limiting in particular about the method of forming a communicating hole, You may form by methods other than the piercing member provided with the above-mentioned drill.

また、上記方法によって連通孔を形成した場合には、ハニカム構造体の外周側にも連通孔が形成されることとなるが、このようにハニカム構造体の外周側にまで連通孔が形成された場合には、セメント等によって外周側の連通孔を封止することが好ましい。   Further, when the communication hole is formed by the above method, the communication hole is also formed on the outer peripheral side of the honeycomb structure, and thus the communication hole is formed even on the outer peripheral side of the honeycomb structure. In some cases, it is preferable to seal the communication hole on the outer peripheral side with cement or the like.

[3]ハニカム触媒体:
次に、本発明のハニカム触媒体の一の実施形態について具体的に説明する。本実施形態のハニカム触媒体は、これまでに説明した本発明のハニカム構造体(例えば、図1Aに示すハニカム構造体1)と、このハニカム構造体の隔壁の細孔の内表面に担持されるとともに、隔壁表面に担持された触媒と、を備えたハニカム触媒体である。
[3] Honeycomb catalyst body:
Next, an embodiment of the honeycomb catalyst body of the present invention will be specifically described. The honeycomb catalyst body of the present embodiment is supported on the inner surface of the pores of the partition walls of the honeycomb structure of the present invention described above (for example, the honeycomb structure 1 shown in FIG. 1A) and the honeycomb structure. A honeycomb catalyst body including a catalyst supported on the partition wall surface.

このようなハニカム触媒体は、自動車用、建設機械用、及び産業用定置エンジン、並びに燃焼機器等から排出される排気ガスを、流入側の端面から各セルに流入させ、所定のセル(流出側開口部封止セル)に流入した排気ガスを、隔壁を透過させて、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NO)等の有害物質を触媒により浄化するものである。このようにして隔壁を透過した透過流体(浄化ガス)は、隣接するセル(両端開口部開放セル)の流出側の端面の開口部から流出される。 Such a honeycomb catalyst body allows exhaust gas discharged from automobile, construction machine, and industrial stationary engines, combustion equipment, and the like to flow into each cell from an end surface on the inflow side, and then a predetermined cell (outflow side). Exhaust gas flowing into the opening sealing cell) is permeated through the partition wall to purify harmful substances such as carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), nitrogen oxide (NO x ) with a catalyst. is there. The permeated fluid (purified gas) that has permeated through the partition wall in this manner flows out from the opening on the end face on the outflow side of an adjacent cell (both-end opening open cell).

本実施形態のハニカム触媒体は、流出側開口部封止セルの流入側端面におけるセルの開口部が目封止部を封止され、この目封止部が配置された流出側の端部近傍の隔壁に、隣接する両端開口部開放セルに連通する連通孔が形成されているため、流出側開口部封止セルに流入した流体の一部を隔壁を透過させて隣接するセル(両端開口部開放セル)に移動させるとともに、隔壁を透過し切らなかった流体については、流出側の端部近傍に形成された連通孔により隣接したセルに移動させ、流体を流出側の端面から排出することができる。この際、隔壁と流体とが接触することにより、また、流体が隔壁を透過することにより、排気ガスに含まれる有害物質を効率的に浄化することができる。   In the honeycomb catalyst body of the present embodiment, the opening portion of the cell on the inflow side end face of the outflow side opening portion sealing cell seals the plugging portion, and the vicinity of the outflow side end portion where the plugging portion is disposed. In the partition wall, a communication hole communicating with the adjacent open cell at both end openings is formed, so that a part of the fluid flowing into the outflow side opening sealing cell is transmitted through the partition wall (open at both end openings). The fluid that has not passed through the partition wall can be moved to an adjacent cell by a communication hole formed in the vicinity of the end on the outflow side, and the fluid can be discharged from the end surface on the outflow side. it can. At this time, when the partition wall and the fluid come into contact with each other and when the fluid permeates the partition wall, harmful substances contained in the exhaust gas can be efficiently purified.

また、本実施形態のハニカム触媒体は、隔壁の気孔率及び平均細孔径が特定の範囲であり、且つ上記流出側開口部封止セルの流入側端面は目封止部によって封止されているものの、隣接する両端開口部開放セルと連通する連通孔が形成されているため、上述したように排気ガスの浄化効率を向上させたとしても、圧力損失の増加を有効に抑制、又は圧力損失を低減することができる。   Further, in the honeycomb catalyst body of the present embodiment, the porosity and average pore diameter of the partition walls are in a specific range, and the inflow side end face of the outflow side opening sealing cell is sealed with a plugging portion. However, since a communication hole communicating with the open cell at both ends of the opening is formed, even if the exhaust gas purification efficiency is improved as described above, the increase in pressure loss is effectively suppressed, or the pressure loss is reduced. Can be reduced.

即ち、本実施形態のハニカム触媒体は、排気ガスの浄化効率の向上と、圧力損失の増加の抑制という、従来の技術では両立困難であった問題を同時に解決することができる。   That is, the honeycomb catalyst body of the present embodiment can simultaneously solve the problems that are difficult to achieve with the conventional techniques, such as improvement of exhaust gas purification efficiency and suppression of increase in pressure loss.

本実施形態のハニカム触媒体に用いられる触媒は、排気ガスに含まれる有害物質を浄化することができるものであれば、特に制限はないが、例えば、貴金属として白金(Pt)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)の少なくとも1種を含有し、活性アルミナ、及び酸素吸蔵剤としてのセリアを更に含有するもの等が好ましい。このような触媒は、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NO)等の有害物質の浄化に特に有効である。 The catalyst used in the honeycomb catalyst body of the present embodiment is not particularly limited as long as it can purify harmful substances contained in the exhaust gas. For example, platinum (Pt), rhodium (Rh) as noble metals Further, those containing at least one kind of palladium (Pd), further containing activated alumina and ceria as an oxygen storage agent are preferable. Such a catalyst is particularly effective for purification of harmful substances such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NO x ).

触媒の担持量については、触媒の種類、触媒担体として使用するハニカム構造体の大きさやセル構造、及び浄化する排気ガスの種類や処理量等によっても異なるが、例えば、ハニカム構造体の容積1L当りに、100〜250gの触媒が担持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、排気ガスの浄化効率を向上させることができ、且つ、圧力損失の増加を有効に抑制することができる。なお、触媒の担持量は、ハニカム構造体の容積1L当りに、150〜200gであることが更に好ましく、160〜180gであることが特に好ましい。   The amount of catalyst supported varies depending on the type of catalyst, the size and cell structure of the honeycomb structure used as the catalyst carrier, and the type and amount of exhaust gas to be purified. For example, per 1 L of the honeycomb structure volume Further, it is preferable that 100 to 250 g of catalyst is supported. By comprising in this way, the purification | cleaning efficiency of exhaust gas can be improved and the increase in pressure loss can be suppressed effectively. The catalyst loading is more preferably 150 to 200 g, and particularly preferably 160 to 180 g, per liter of the honeycomb structure volume.

隔壁の細孔の内表面に担持された触媒は、隔壁表面に担持される触媒の量に対し同量以上であることが好ましい。隔壁の細孔の内表面に担持された触媒が、隔壁表面に担持された触媒の量に対し同量以上でないと、細孔内表面積を有効に使えず浄化率が悪化することがある。隔壁の細孔の内表面に担持された触媒の量と隔壁表面に担持された触媒の量との比率は、隔壁の断面微構造写真で、各々の断面積を比較することによって、簡易的に評価することができる。   The amount of the catalyst supported on the inner surface of the pores of the partition walls is preferably equal to or greater than the amount of the catalyst supported on the partition surface. If the catalyst supported on the inner surface of the pores of the partition walls is not equal to or greater than the amount of the catalyst supported on the partition surface, the surface area in the pores cannot be used effectively and the purification rate may deteriorate. The ratio between the amount of catalyst supported on the inner surface of the pores of the partition walls and the amount of catalyst supported on the partition wall surfaces can be simplified by comparing the cross-sectional areas of the cross-sectional microstructure images of the partition walls. Can be evaluated.

[3−1]ハニカム触媒体の製造方法:
次に、本実施形態のハニカム触媒体を製造する方法の一例について説明する。なお、本実施形態のハニカム触媒体を製造する方法については、以下の方法に限定されることはない。
[3-1] Manufacturing method of honeycomb catalyst body:
Next, an example of a method for manufacturing the honeycomb catalyst body of the present embodiment will be described. Note that the method for manufacturing the honeycomb catalyst body of the present embodiment is not limited to the following method.

まず、本実施形態のハニカム触媒体の触媒担体としてのハニカム構造体を作製する。本実施形態のハニカム触媒体においては、これまでに説明した本発明のハニカム構造体が使用されるため、上述した本実施形態のハニカム構造体を製造する方法に準じてハニカム構造体を製造することができる。   First, a honeycomb structure as a catalyst carrier of the honeycomb catalyst body of the present embodiment is manufactured. In the honeycomb catalyst body of the present embodiment, since the honeycomb structure of the present invention described so far is used, the honeycomb structure is manufactured according to the method of manufacturing the honeycomb structure of the present embodiment described above. Can do.

次に、得られたハニカム構造体の隔壁表面と、隔壁の細孔の内表面とに触媒を担持する。触媒の担持方法については特に制限はなく、従来公知のハニカム触媒体の製造方法において用いられる方法に準じて触媒を担持することができる。例えば、ハニカム構造体に対して、触媒成分を含む触媒液をウォッシュコートした後、高温で熱処理して焼き付ける方法等を挙げることができる。   Next, the catalyst is supported on the partition wall surfaces of the obtained honeycomb structure and the inner surfaces of the pores of the partition walls. The catalyst loading method is not particularly limited, and the catalyst can be loaded according to a method used in a conventionally known honeycomb catalyst body manufacturing method. For example, after the honeycomb structure is wash-coated with a catalyst solution containing a catalyst component, it can be heat treated at a high temperature and baked.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、各物性の測定は、下記の方法によった。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. Each physical property was measured by the following method.

[平均細孔径(μm)]:細孔径は、水銀ポロシメータ(水銀圧入法)によって測定されたもので、多孔質基材に圧入された水銀の累積容量が、多孔質基材の全細孔容積の50%となった際の圧力から算出された細孔径を意味するものとする。水銀ポロシメータとしては、Micromeritics社製、商品名:Auto Pore III 型式9405を用いた。 [Average pore diameter (μm)]: The pore diameter was measured by a mercury porosimeter (mercury intrusion method), and the cumulative volume of mercury injected into the porous substrate was the total pore volume of the porous substrate. It means the pore diameter calculated from the pressure when it becomes 50%. As the mercury porosimeter, the product name: Auto Pore III Model 9405 manufactured by Micromeritics was used.

[気孔率(%)]:細孔径同様に、水銀ポロシメータを用いた。 [Porosity (%)]: Similar to the pore diameter, a mercury porosimeter was used.

[全連通孔の開口割合(%)]:ハニカム構造体の流出側の端面において目封止部が配設された領域の総面積に対する、隔壁に形成された全ての連通孔の開口部の総面積の割合(百分率)を、全連通孔の開口割合(%)とした。 [Opening ratio (%) of all communication holes]: The total of the openings of all the communication holes formed in the partition walls with respect to the total area of the region where the plugging portions are disposed on the end face on the outflow side of the honeycomb structure. The area ratio (percentage) was defined as the opening ratio (%) of all communication holes.

[触媒担持量(g/L)]:触媒担体としてのハニカム構造体の容積1L当りの、触媒の担持量(g/L)を算出した。 [Catalyst loading (g / L)]: The catalyst loading (g / L) per liter of the volume of the honeycomb structure as the catalyst carrier was calculated.

[白金族金属担持量(g/L)]:触媒担体としてのハニカム構造体の容積1L当りの、触媒に含まれる白金族金属の担持量(g/L)を算出した。白金族金属は、白金(Pt)とロジウム(Rh)との割合(Pt:Rh)が、5:1となるように構成されている。 [Platinum group metal loading (g / L)]: The platinum group metal loading (g / L) contained in the catalyst per 1 L volume of the honeycomb structure as the catalyst carrier was calculated. The platinum group metal is configured such that the ratio of platinum (Pt) to rhodium (Rh) (Pt: Rh) is 5: 1.

[圧力損失(kPa)]:ハニカム触媒体に、25℃、1atmの測定用ガス(空気)を一定量通気して、流入側の端面と流出側の端面との圧力をそれぞれ測定し、その圧力差を圧力損失(kPa)とした。上記圧力の測定は、測定用ガスの流量を、0.92Nm/minから9.91Nm/minまで、流量を約1Nm/minずつ増加させて、合計10回の測定を行った。 [Pressure loss (kPa)]: A predetermined amount of measurement gas (air) at 25 ° C. and 1 atm was passed through the honeycomb catalyst body to measure the pressures at the end face on the inflow side and the end face on the outflow side. The difference was taken as pressure loss (kPa). Measurements of the pressure, the flow rate of the measurement gas, from 0.92 nm 3 / min until 9.91Nm 3 / min, to increase the flow rate by about 1 Nm 3 / min, it was measured a total of 10 times.

[有害成分排出量(g/mile)]:有害成分排出量の測定は、排気量2リッターのガソリンエンジン車両の排気系に、各実施例又は比較例のハニカム触媒体を配設し、このガソリンエンジン車両を用いてFTP(米国連邦規制の、LA−4)運転モードで運転し、走行距離1mile(マイル)あたりに排出される排出ガスに含まれる有害成分の排出量(g)を測定した。有害成分としては、排出ガス中の炭化水素(HC)と窒素酸化物(NO)との量(g)をそれぞれ測定した。なお、有害成分排出量の測定は、白金族金属担持量が1g/Lの場合と、白金族金属担持量が2g/Lの場合との場合とで測定を行った。 [Hazardous component emission (g / mile)]: The measurement of the harmful component emission was performed by disposing the honeycomb catalyst body of each example or comparative example in the exhaust system of a gasoline engine vehicle having a displacement of 2 liters. The engine vehicle was operated in the FTP (US federal regulation, LA-4) operation mode, and the emission amount (g) of harmful components contained in the exhaust gas discharged per mile of the mileage was measured. As harmful components, the amount (g) of hydrocarbon (HC) and nitrogen oxide (NO x ) in the exhaust gas was measured. In addition, the amount of harmful component discharge was measured when the platinum group metal loading was 1 g / L and when the platinum group metal loading was 2 g / L.

(実施例1)
タルク、カオリン、仮焼カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウム、及びシリカのうちから複数を組み合わせて、その化学組成が、SiO42〜56質量%、Al30〜45質量%、及びMgO12〜16質量%となるように所定の割合で調合されたコージェライト化原料100質量部に対して、造孔材としてグラファイトを10〜20質量部添加した。更に、メチルセルロース、及び界面活性剤をそれぞれ適当量添加した後、調製した杯土を真空脱気した後、押出成形することによりハニカム成形体を得た。このハニカム成形体の隔壁厚さは、200μm(8mil)であり、セル密度は62セル/cm(400cpsi)である。なお、「1mil」は1000分の1インチであり、「cpsi」は「セル/平方インチ」のことである。
Example 1
Talc, combined kaolin, calcined kaolin, alumina, aluminum hydroxide, and a plurality from among silica, the chemical composition, SiO 2 42 to 56 wt%, Al 2 O 3 30-45% by weight, and MgO12~ 10-20 parts by mass of graphite was added as a pore former to 100 parts by mass of the cordierite forming raw material prepared at a predetermined ratio so as to be 16% by mass. Furthermore, after adding appropriate amounts of methyl cellulose and surfactant, the prepared clay was vacuum degassed, and then extrusion molded to obtain a honeycomb formed body. The honeycomb molded body has a partition wall thickness of 200 μm (8 mil) and a cell density of 62 cells / cm 2 (400 cpsi). Note that “1 mil” is 1/1000 inch, and “cpsi” is “cell / square inch”.

次に、得られたハニカム成形体の、流出側の端面に相当する一方の端面側のセルの開口部に、その流出側の端面が市松模様状(即ち、千鳥状)を呈するように、流出側開口部封止セルに相当する所定のセルの端部に目封止部を形成し、目封止ハニカム成形体を得た。なお、目封止部の配設深さは、ハニカム成形体の端面から3mmとした。目封止部を形成する目封止スラリーとしては、上記ハニカム成形体成形用の坏土に用いられたコージェライト化原料と同様の割合で調合されたコージェライト化原料と水やバインダ、造孔材、界面活性剤等の添加剤を配合して、粘度を150〜400dPa・sに調整したスラリーを用いた。なお、目封止部が形成されていない残余のセルが両端開口部開放セルとなる。   Next, outflow of the obtained honeycomb formed body so that the end face on the outflow side has a checkered pattern (that is, a staggered pattern) at the opening of the cell on one end face side corresponding to the end face on the outflow side. A plugged portion was formed at the end of a predetermined cell corresponding to the side opening plugged cell to obtain a plugged honeycomb formed body. In addition, the arrangement | positioning depth of the plugging part was 3 mm from the end surface of the honeycomb molded body. As the plugging slurry for forming the plugged portion, the cordierite forming raw material prepared in the same proportion as the cordierite forming raw material used for the above-mentioned honeycomb molding forming clay, water, binder, pore formation The slurry which mix | blended additives, such as material and surfactant, and adjusted the viscosity to 150-400 dPa * s was used. In addition, the remaining cell in which the plugging portion is not formed becomes a both-end opening open cell.

次に、得られた目封止ハニカム成形体を1400℃で焼成し、得られた目封止ハニカム焼成体の隔壁の、少なくとも一の流出側開口部封止セルを区画形成する隔壁の少なくとも一面における、目封止部が配設された流出側の端部近傍に、流出側開口部封止セルと両端開口部開放セルとを連通する、その開口部が円形の連通孔を形成して、本発明のハニカム構造体を製造した。本実施例においては、全連通孔の開口割合(%)が25%となるように、上記連通孔を穿孔した。表1に、ハニカム構造体の、隔壁厚さ(μm)、セル密度(セル/cm)、平均細孔径(μm)、及び気孔率(%)を示す。なお、実施例においては、隔壁の相対向する二つの面に連通孔を形成した。なお、各実施例及び比較例にて製造したハニカム構造体は、全ての実施例及び比較例において、端面の直径が105.7mm、軸方向の長さが114.3mmの円柱形状であり、目封止部を配設したものについては、その配設深さを3mmとした。 Next, the obtained plugged honeycomb formed body is fired at 1400 ° C., and at least one surface of the partition wall of the obtained plugged honeycomb fired body partitioning and forming at least one outflow side opening sealed cell In the vicinity of the end on the outflow side where the plugging portion is disposed, the outflow side opening sealing cell and the both end opening open cell communicate with each other, and the opening forms a circular communication hole, A honeycomb structure of the present invention was manufactured. In this example, the communication holes were drilled so that the opening ratio (%) of all the communication holes was 25%. Table 1 shows the partition wall thickness (μm), cell density (cell / cm 2 ), average pore diameter (μm), and porosity (%) of the honeycomb structure. In the examples, communication holes were formed on two opposing surfaces of the partition wall. The honeycomb structures manufactured in each of the examples and comparative examples have a cylindrical shape with an end face diameter of 105.7 mm and an axial length of 114.3 mm in all the examples and comparative examples. About what arrange | positioned the sealing part, the arrangement | positioning depth was 3 mm.

次に、得られたハニカム構造体に、白金(Pt)とロジウム(Rh)との割合(Pt:Rh)が、5:1となるように調製された白金族金属を担持したγアルミナを含む触媒を、触媒担持量が160g/Lとなるように担持し、ハニカム触媒体を製造した(実施例1)。なお、担持した触媒の助触媒としては、セリウム(Ce)の酸化物(CeO)とジルコニウム(Zr)の酸化物(ZrO)を用いた。また、白金族金属担持量は2g/Lである。 Next, the obtained honeycomb structure includes γ-alumina supporting a platinum group metal prepared such that the ratio of platinum (Pt) to rhodium (Rh) (Pt: Rh) is 5: 1. A catalyst was supported so that the amount of catalyst supported was 160 g / L, and a honeycomb catalyst body was manufactured (Example 1). As the promoter of the supported catalyst, cerium (Ce) oxide (CeO 2 ) and zirconium (Zr) oxide (ZrO 2 ) were used. The platinum group metal loading is 2 g / L.

Figure 0005219740
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実施例1のハニカム触媒体について、上記した圧力損失の測定と、有害成分排出量の測定を行った。圧力損失の測定結果を表2、及び有害成分排出量の測定結果を表3に示す。また、ここで、図4は、圧力損失の測定結果を示すグラフであり、横軸が測定用ガスの流量(Nm/min)を示し、縦軸が圧力損失(kPa)を示す。また、図5及び図6は、有害成分排出量の測定結果を示すグラフであり、横軸が白金族金属担持量(g/L)を示し、縦軸が有害成分排出量(g/mile)を示す。なお、図5は、有害成分として炭化水素(HC)を測定した結果であり、図6は、有害成分として窒素酸化物(NO)を測定した結果である。 With respect to the honeycomb catalyst body of Example 1, the above-described measurement of pressure loss and the amount of harmful component discharge were measured. Table 2 shows the measurement results of pressure loss, and Table 3 shows the measurement results of harmful component discharge. FIG. 4 is a graph showing the measurement result of the pressure loss. The horizontal axis indicates the flow rate of the measurement gas (Nm 3 / min), and the vertical axis indicates the pressure loss (kPa). 5 and 6 are graphs showing the measurement results of the harmful component discharge amount, the horizontal axis represents the platinum group metal loading (g / L), and the vertical axis represents the harmful component discharge amount (g / mile). Indicates. FIG. 5 shows the results of measuring hydrocarbons (HC) as harmful components, and FIG. 6 shows the results of measuring nitrogen oxides (NO x ) as harmful components.

Figure 0005219740
Figure 0005219740

Figure 0005219740
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(実施例2〜4)
全連通孔の開口割合(%)を、表1に示すように変化させたこと以外は、実施例1と同様に構成されたハニカム構造体を製造し、得られたハニカム構造体に、実施例1と同様の方法によって触媒を担持し、ハニカム触媒体を製造した(実施例2〜4)。実施例2〜4のそれぞれのハニカム触媒体について、上記した圧力損失の測定と、有害成分排出量の測定を行った。結果を表2及び表3に示す。
(Examples 2 to 4)
Except for changing the opening ratio (%) of all the communication holes as shown in Table 1, a honeycomb structure configured in the same manner as in Example 1 was manufactured. A catalyst was supported by the same method as in Example 1 to produce honeycomb catalyst bodies (Examples 2 to 4). About each honeycomb catalyst body of Examples 2-4, the measurement of the above-mentioned pressure loss and the measurement of harmful component discharge | emission amount were performed. The results are shown in Tables 2 and 3.

(比較例1)
ハニカム構造体の、隔壁厚さ(μm)、セル密度(セル/cm)、平均細孔径(μm)、気孔率(%)が表1に示すようなハニカム構造体を製造し、得られたハニカム構造体に、表1に示すように、触媒担持量が200g/Lとなるように触媒を担持し、ハニカム触媒体を製造した(比較例1)。比較例1のハニカム構造体は、実施例1のハニカム構造体を製造した原材料から造孔材を除いたものを用いた。得られた比較例1のハニカム触媒体について、上記した圧力損失の測定と、有害成分排出量の測定を行った。結果を表2及び表3に示す。
(Comparative Example 1)
A honeycomb structure having a partition wall thickness (μm), a cell density (cell / cm 2 ), an average pore diameter (μm), and a porosity (%) as shown in Table 1 was manufactured and obtained. As shown in Table 1, a catalyst was supported on the honeycomb structure so that the catalyst loading was 200 g / L, and a honeycomb catalyst body was manufactured (Comparative Example 1). The honeycomb structure of Comparative Example 1 was obtained by removing the pore former from the raw material from which the honeycomb structure of Example 1 was manufactured. With respect to the obtained honeycomb catalyst body of Comparative Example 1, the above-described pressure loss measurement and harmful component discharge amount measurement were performed. The results are shown in Tables 2 and 3.

(比較例2)
全連通孔の開口割合(%)を、表1に示すように変化させたこと以外は、実施例1と同様に構成されたハニカム構造体を製造し、得られたハニカム構造体に、実施例1と同様の方法によって触媒を担持し、ハニカム触媒体を製造した(比較例2)。比較例2のハニカム触媒体について、上記した圧力損失の測定と、有害成分排出量の測定を行った。結果を表2及び表3に示す。
(Comparative Example 2)
Except for changing the opening ratio (%) of all the communication holes as shown in Table 1, a honeycomb structure configured in the same manner as in Example 1 was manufactured. A honeycomb catalyst body was manufactured by supporting the catalyst in the same manner as in Example 1 (Comparative Example 2). The honeycomb catalyst body of Comparative Example 2 was measured for the pressure loss and the harmful component discharge amount described above. The results are shown in Tables 2 and 3.

(結果1)
表2、及び図4に示すように、圧力損失の測定において、実施例1のハニカム触媒体は、測定用ガスの流量が5m/min以上で比較例1よりも高い値を示したが、実施例2〜4は、10m/minまで比較例1よりも低い値を示した。8Nm/minで比較すると、実施例2では圧力損失が10%程度低減していることが確認された。
(Result 1)
As shown in Table 2 and FIG. 4, in the measurement of pressure loss, the honeycomb catalyst body of Example 1 showed a higher value than that of Comparative Example 1 at a measurement gas flow rate of 5 m 3 / min or more. Examples 2-4 showed the value lower than the comparative example 1 to 10 m < 3 > / min. When compared at 8 Nm 3 / min, in Example 2, it was confirmed that the pressure loss was reduced by about 10%.

また、表3、図5及び図6に示すように、有害成分排出量の測定において、実施例1〜4のハニカム触媒体では、全連通孔の開口割合が小さくなるにつれて、浄化性能が向上するが、比較例2のように、全連通孔の開口割合が10%まで小さくなると、連通孔による排気ガスの移動が十分に行われなくなり、実質半分程度のセルしか浄化に利用されず、有害成分排出量が大幅に増加することが確認された。   Further, as shown in Table 3, FIG. 5 and FIG. 6, in the measurement of the harmful component discharge amount, in the honeycomb catalyst bodies of Examples 1 to 4, the purification performance improves as the opening ratio of all the communication holes decreases. However, when the opening ratio of all the communication holes is reduced to 10% as in Comparative Example 2, the exhaust gas is not sufficiently moved through the communication holes, and only about half of the cells are used for purification, and harmful components are present. It was confirmed that emissions increased significantly.

また、図7に、圧力損失と有害成分排出量(炭化水素(HC)排出量)との関係を示す。図7においては、比較例1の圧力損失と有害成分排出量とに対する、各実施例1〜4及び比較例2の比率を示したものであり、横軸が、比較例1の圧力損失を1とした場合の比率であり、縦軸が、比較例1の有害成分排出量を1とした場合の比率である。   FIG. 7 shows the relationship between pressure loss and harmful component emissions (hydrocarbon (HC) emissions). In FIG. 7, the ratio of each Example 1-4 and the comparative example 2 with respect to the pressure loss and harmful component discharge | emission amount of the comparative example 1 is shown, and a horizontal axis shows the pressure loss of the comparative example 1 1. The vertical axis represents the ratio when the harmful component discharge amount of Comparative Example 1 is 1.

図7に示すように、実施例1〜4のハニカム触媒体は、比較例1の圧力損失及び有害成分排出量に対して、10%の低減が確認されるトレードオフラインXを超え、圧力損失と浄化性能という二律背反の関係の性能を両立させることができた。なお、上記した「10%の低減が確認されるトレードオフライン」とは、圧力損失の比率と、有害成分排出量の比率とを積算した値の二乗根が、0.9(即ち、比較例1の値の90%)となる点を結んだ曲線のことをいう。   As shown in FIG. 7, the honeycomb catalyst bodies of Examples 1 to 4 exceeded the trade-off line X in which a reduction of 10% was confirmed with respect to the pressure loss and harmful component discharge amount of Comparative Example 1, and the pressure loss and It was possible to achieve both the trade-off of purification performance. In addition, the above-mentioned “tradeoff line in which a reduction of 10% is confirmed” means that the square root of the value obtained by integrating the ratio of the pressure loss and the ratio of the harmful component emission amount is 0.9 (that is, Comparative Example 1). It is a curve connecting points that are 90%).

(実施例5〜7、及び比較例3、4)
平均細孔径(μm)を、表4に示すように変化させたこと以外は、実施例2(全連通孔の開口割合50%)と同様に構成されたハニカム構造体を製造し、得られたハニカム構造体に、実施例1と同様の方法によって触媒を担持し、ハニカム触媒体を製造した(実施例5〜7、及び比較例3、4)。実施例5〜7、及び比較例3、4のそれぞれのハニカム触媒体について、上記した圧力損失の測定と、有害成分排出量の測定を行った。結果を表5及び表6に示す。また、ここで、図8は、圧力損失の測定結果を示すグラフであり、横軸が測定用ガスの流量(Nm/min)を示し、縦軸が圧力損失(kPa)を示す。また、図9及び図10は、有害成分排出量の測定結果を示すグラフであり、横軸が白金族金属担持量(g/L)を示し、縦軸が有害成分排出量(g/mile)を示す。なお、図9は、有害成分として炭化水素(HC)を測定した結果であり、図10は、有害成分として窒素酸化物(NO)を測定した結果である。
(Examples 5 to 7 and Comparative Examples 3 and 4)
Except for changing the average pore diameter (μm) as shown in Table 4, a honeycomb structure having the same configuration as in Example 2 (opening ratio of all communication holes 50%) was manufactured and obtained. A catalyst was supported on the honeycomb structure by the same method as in Example 1 to manufacture honeycomb catalyst bodies (Examples 5 to 7 and Comparative Examples 3 and 4). With respect to each of the honeycomb catalyst bodies of Examples 5 to 7 and Comparative Examples 3 and 4, the above-described pressure loss measurement and harmful component discharge amount were measured. The results are shown in Tables 5 and 6. FIG. 8 is a graph showing the measurement result of the pressure loss, where the horizontal axis indicates the flow rate (Nm 3 / min) of the measurement gas, and the vertical axis indicates the pressure loss (kPa). FIG. 9 and FIG. 10 are graphs showing the measurement results of the harmful component emission amount, the horizontal axis shows the platinum group metal loading (g / L), and the vertical axis shows the harmful component emission amount (g / mile). Indicates. 9 shows the result of measuring hydrocarbon (HC) as a harmful component, and FIG. 10 shows the result of measuring nitrogen oxide (NO x ) as a harmful component.

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(結果2)
表5、及び図8に示すように、圧力損失の測定において、実施例5〜7のハニカム触媒体は、比較例1のハニカム触媒体よりも低い値を示した。
(Result 2)
As shown in Table 5 and FIG. 8, in the measurement of the pressure loss, the honeycomb catalyst bodies of Examples 5 to 7 showed lower values than the honeycomb catalyst body of Comparative Example 1.

また、表6、図9及び図10に示すように、有害成分排出量の測定において、平均細孔径には最適値があり、実施例6の20μm近傍に最適値があることがわかった。即ち、比較例3のように平均細孔径が15μmよりも小さい場合は、隔壁の細孔が閉塞され、細孔表面積を利用できなくなり、有害成分排出量が大幅に増加する。また、比較例4のように平均細孔径が70μmよりも大きい場合は、隔壁内の細孔による表面積が著しく低下し、有害成分排出量が大幅に増加する。   Further, as shown in Table 6, FIG. 9 and FIG. 10, it was found that the average pore diameter has an optimum value in the measurement of the harmful component discharge amount, and there is an optimum value in the vicinity of 20 μm of Example 6. That is, when the average pore diameter is smaller than 15 μm as in Comparative Example 3, the pores of the partition walls are blocked, the pore surface area cannot be used, and the harmful component discharge amount is greatly increased. Further, when the average pore diameter is larger than 70 μm as in Comparative Example 4, the surface area due to the pores in the partition walls is remarkably reduced, and the harmful component discharge amount is greatly increased.

また、図11に、圧力損失と有害成分排出量(炭化水素(HC)排出量)との関係を示す。図11においては、比較例1の圧力損失と有害成分排出量とに対する、各実施例5〜7、及び比較例3、4の比率を示したものであり、横軸が、比較例1の圧力損失を1とした場合の比率であり、縦軸が、比較例1の有害成分排出量を1とした場合の比率である。   FIG. 11 shows the relationship between pressure loss and harmful component emissions (hydrocarbon (HC) emissions). In FIG. 11, the ratio of each Example 5-7 and the comparative examples 3 and 4 with respect to the pressure loss and harmful component discharge | emission amount of the comparative example 1 is shown, and a horizontal axis shows the pressure of the comparative example 1. This is the ratio when the loss is 1, and the vertical axis is the ratio when the harmful component discharge amount of Comparative Example 1 is 1.

図11に示すように、実施例5〜7のハニカム触媒体は、比較例1の圧力損失及び有害成分排出量に対して、10%の低減が確認されるトレードオフラインを超え、圧力損失と浄化性能という二律背反の関係の性能を両立させることができた。   As shown in FIG. 11, the honeycomb catalyst bodies of Examples 5 to 7 exceed the trade-off line in which a reduction of 10% is confirmed with respect to the pressure loss and harmful component discharge amount of Comparative Example 1, and the pressure loss and purification It was possible to achieve both the trade-off of performance.

(実施例8〜10、及び比較例5、6)
気孔率(%)を、表7に示すように変化させたこと以外は、実施例2(全連通孔の開口割合50%)と同様に構成されたハニカム構造体を製造し、得られたハニカム構造体に、実施例1と同様の方法によって触媒を担持し、ハニカム触媒体を製造した(実施例8〜10、及び比較例5、6)。実施例8〜10、及び比較例5、6のそれぞれのハニカム触媒体について、上記した圧力損失の測定と、有害成分排出量の測定を行った。結果を表8及び表9に示す。また、ここで、図12は、圧力損失の測定結果を示すグラフであり、横軸が測定用ガスの流量(Nm/min)を示し、縦軸が圧力損失(kPa)を示す。また、図13及び図14は、有害成分排出量の測定結果を示すグラフであり、横軸が白金族金属担持量(g/L)を示し、縦軸が有害成分排出量(g/mile)を示す。なお、図13は、有害成分として炭化水素(HC)を測定した結果であり、図14は、有害成分として窒素酸化物(NO)を測定した結果である。
(Examples 8 to 10 and Comparative Examples 5 and 6)
A honeycomb structure manufactured by manufacturing a honeycomb structure configured in the same manner as in Example 2 (opening ratio of all communication holes 50%) except that the porosity (%) was changed as shown in Table 7 was obtained. Catalysts were supported on the structure by the same method as in Example 1 to manufacture honeycomb catalyst bodies (Examples 8 to 10 and Comparative Examples 5 and 6). With respect to each of the honeycomb catalyst bodies of Examples 8 to 10 and Comparative Examples 5 and 6, the pressure loss measurement and the harmful component discharge amount were measured. The results are shown in Table 8 and Table 9. FIG. 12 is a graph showing the measurement result of the pressure loss, where the horizontal axis indicates the flow rate of the measurement gas (Nm 3 / min), and the vertical axis indicates the pressure loss (kPa). FIG. 13 and FIG. 14 are graphs showing the measurement results of the harmful component discharge amount, the horizontal axis represents the platinum group metal loading (g / L), and the vertical axis represents the harmful component discharge amount (g / mile). Indicates. FIG. 13 shows the result of measuring hydrocarbon (HC) as a harmful component, and FIG. 14 shows the result of measuring nitrogen oxide (NO X ) as a harmful component.

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(結果3)
表8、及び図12に示すように、圧力損失の測定において、実施例8〜10のハニカム触媒体は、比較例1のハニカム触媒体よりも低い値を示した。
(Result 3)
As shown in Table 8 and FIG. 12, in the measurement of pressure loss, the honeycomb catalyst bodies of Examples 8 to 10 showed lower values than the honeycomb catalyst body of Comparative Example 1.

また、表9、図13及び図14に示すように、有害成分排出量の測定において、気孔率には最適値があり、実施例10の65〜80%近傍に最適値があることがわかった。即ち、比較例5のように気孔率が50%よりも小さい場合は、隔壁の細孔表面積が減少し、有害成分排出量が大幅に増加する。また、比較例6のように気孔率が80%よりも大きい場合は、有害成分排出量は最も低いものの、強度が低下するため、実際の車載への適用に向かないと考えられる。   Moreover, as shown in Table 9, FIG. 13 and FIG. 14, it was found that the porosity has an optimum value in the measurement of the harmful component discharge amount, and there is an optimum value in the vicinity of 65 to 80% of Example 10. . That is, when the porosity is smaller than 50% as in Comparative Example 5, the pore surface area of the partition walls is reduced, and the harmful component discharge amount is greatly increased. Further, when the porosity is larger than 80% as in Comparative Example 6, although the harmful component discharge amount is the lowest, the strength is lowered, so that it is considered that it is not suitable for application to an actual vehicle.

また、図15に、圧力損失と有害成分排出量(炭化水素(HC)排出量)との関係を示す。図15においては、比較例1の圧力損失と有害成分排出量とに対する、各実施例8〜10、及び比較例5、6の比率を示したものであり、横軸が、比較例1の圧力損失を1とした場合の比率であり、縦軸が、比較例1の有害成分排出量を1とした場合の比率である。   FIG. 15 shows the relationship between pressure loss and harmful component emissions (hydrocarbon (HC) emissions). In FIG. 15, the ratios of Examples 8 to 10 and Comparative Examples 5 and 6 with respect to the pressure loss and harmful component discharge amount of Comparative Example 1 are shown, and the horizontal axis represents the pressure of Comparative Example 1. This is the ratio when the loss is 1, and the vertical axis is the ratio when the harmful component discharge amount of Comparative Example 1 is 1.

図15に示すように、実施例8〜10のハニカム触媒体は、比較例1の圧力損失及び有害成分排出量に対して、10%の低減が確認されるトレードオフラインを超え、圧力損失と浄化性能という二律背反の関係の性能を両立させることができた。   As shown in FIG. 15, the honeycomb catalyst bodies of Examples 8 to 10 exceed the trade-off line where a 10% reduction is confirmed with respect to the pressure loss and harmful component discharge amount of Comparative Example 1, and the pressure loss and purification It was possible to achieve both the trade-off of performance.

このような実施例1〜10のハニカム触媒体と、従来の触媒体である比較例1との比較から、本発明のハニカム触媒体は、浄化効率の向上により、触媒に用いる貴金属の使用量を最低でも20%程度削減できる可能性を示した。   From the comparison between the honeycomb catalyst bodies of Examples 1 to 10 and Comparative Example 1 which is a conventional catalyst body, the honeycomb catalyst body of the present invention can reduce the amount of noble metal used for the catalyst by improving the purification efficiency. The possibility that it could be reduced by at least 20% was shown.

本発明のハニカム構造体は、触媒を担持することにより、自動車用、建設機械用、及び産業用定置エンジン、並びに燃焼機器等から排出される排気ガスに含まれる一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NO)を効率的に浄化することが可能であるとともに、圧力損失の増加を有効に抑制することができ、ハニカム触媒体の触媒担体として好適に利用することができる。 The honeycomb structure according to the present invention supports carbon monoxide (CO) and hydrocarbons contained in exhaust gas discharged from automobiles, construction machines, industrial stationary engines, combustion equipment, and the like by supporting a catalyst. (HC) and nitrogen oxides (NO x ) can be efficiently purified, and an increase in pressure loss can be effectively suppressed, which can be suitably used as a catalyst carrier of a honeycomb catalyst body. it can.

また、本実施例のハニカム触媒体は、自動車用、建設機械用、及び産業用定置エンジン、並びに燃焼機器等から排出される排気ガスに含まれる一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NO)等の有害成分を浄化するために好適に利用することができる。 Moreover, the honeycomb catalyst body of the present example is a carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC) contained in exhaust gas discharged from automobiles, construction machinery, industrial stationary engines, combustion equipment, and the like. It can be suitably used to purify harmful components such as nitrogen oxides (NO x ).

本発明のハニカム構造体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 an embodiment of a honeycomb structure of the present invention. 図1Aに示すハニカム構造体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 structure shown in FIG. 1A is enlarged. 図1BのA−A’断面を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the A-A 'cross section of FIG. 1B. 図1BのB−B’断面を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the B-B 'cross section of FIG. 1B. 本発明のハニカム構造体の他の実施形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically other embodiment of the honeycomb structure of this invention. 本発明のハニカム構造体の他の実施形態の流出側の端面を拡大した拡大平面図である。It is the enlarged plan view which expanded the end face of the outflow side of other embodiments of the honeycomb structure of the present invention. 図2AのC−C’断面を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the C-C 'cross section of FIG. 2A. 図2AのD−D’断面を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the D-D 'cross section of FIG. 2A typically. 本発明のハニカム構造体の一の実施形態を製造する方法を示す説明図であり、工程(1)を説明する説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of manufacturing one Embodiment of the honeycomb structure of this invention, and is explanatory drawing explaining a process (1). 本発明のハニカム構造体の一の実施形態を製造する方法を示す説明図であり、工程(2)を説明する説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of manufacturing one Embodiment of the honeycomb structure of this invention, and is explanatory drawing explaining a process (2). 本発明のハニカム構造体の一の実施形態を製造する方法を示す説明図であり、工程(3)を説明する説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of manufacturing one Embodiment of the honeycomb structure of this invention, and is explanatory drawing explaining a process (3). 本発明のハニカム構造体の一の実施形態を製造する方法を示す説明図であり、工程(4)を説明する説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of manufacturing one Embodiment of the honeycomb structure of this invention, and is explanatory drawing explaining a process (4). 本発明のハニカム構造体の一の実施形態を製造する方法を示す説明図であり、工程(4)を説明する説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of manufacturing one Embodiment of the honeycomb structure of this invention, and is explanatory drawing explaining a process (4). 実施例における圧力損失の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the pressure loss in an Example. 実施例における有害成分(HC)排出量の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the harmful | toxic component (HC) discharge | emission amount in an Example. 実施例における有害成分(NO)排出量の測定結果を示すグラフである。It is a graph showing the measurement results of the harmful components (NO X) emissions in Example. 実施例における圧力損失と有害成分排出量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pressure loss and harmful component discharge | emission amount in an Example. 実施例における圧力損失の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the pressure loss in an Example. 実施例における有害成分(HC)排出量の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the harmful | toxic component (HC) discharge | emission amount in an Example. 実施例における有害成分(NO)排出量の測定結果を示すグラフである。It is a graph showing the measurement results of the harmful components (NO X) emissions in Example. 実施例における圧力損失と有害成分排出量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pressure loss and harmful component discharge | emission amount in an Example. 実施例における圧力損失の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the pressure loss in an Example. 実施例における有害成分(HC)排出量の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the harmful | toxic component (HC) discharge | emission amount in an Example. 実施例における有害成分(NO)排出量の測定結果を示すグラフである。It is a graph showing the measurement results of the harmful components (NO X) emissions in Example. 実施例における圧力損失と有害成分排出量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pressure loss and harmful component discharge | emission amount in an Example.

符号の説明Explanation of symbols

1,10:ハニカム構造体、2:ハニカム構造部、12:隔壁、14:セル、14a:両端開口部開放セル、14b:流出側開口部封止セル、16:外周壁、18:目封止部、22:連通孔、32:流入側の端面、34:流出側の端面、44:流出側の端部、52:隔壁、54:セル、54a:セル(残余のセル)、54b:セル(所定のセル)、64:目封止部、66:連通孔、68:マスク。68a:粘着フィルム、71:ハニカム構造体、72:ハニカム成形体、74:目封止ハニカム成形体、76:目封止ハニカム焼成体、82:他方の端面、84:一方の端面、86:目封止スラリー、88:穿孔部材、88a:ドリル、L:連通孔の面積(連通孔の面積が最小となる部位の面積)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,10: Honeycomb structure, 2: Honeycomb structure part, 12: Partition, 14: Cell, 14a: Opening opening part cell of both ends, 14b: Outflow side opening sealing cell, 16: Outer peripheral wall, 18: Plugging Part 22: communication hole 32: end face on the inflow side 34: end face on the outflow side 44: end part on the outflow side 52: partition wall 54: cell 54a: cell (remaining cell) 54b: cell ( (Predetermined cell), 64: plugging portion, 66: communication hole, 68: mask. 68a: adhesive film, 71: honeycomb structure, 72: honeycomb formed body, 74: plugged honeycomb formed body, 76: plugged honeycomb fired body, 82: the other end face, 84: one end face, 86: eye Sealing slurry, 88: perforated member, 88a: drill, L: area of the communication hole (area of the part where the area of the communication hole is minimum).

Claims (6)

多孔質の隔壁を有し、前記隔壁によって流入側の端面から流出側の端面まで貫通する、流体の流路となる複数のセルが区画形成された柱状のハニカム構造部を備え、
前記隔壁は、気孔率が50〜80%であり、且つ平均細孔径が13〜70μmであり、
前記複数のセルは、前記流入側の端面から前記流出側の端面にかけて前記セルの流路方向に垂直な断面の面積が一定の大きさに形成された両端開口部開放セルと、前記セルの前記流出側の端面から所定長さの端部を封止する目封止部が配設された流出側開口部封止セルと、を含んでなり、少なくとも1つの前記流出側開口部封止セルは、前記両端開口部開放セルと前記隔壁を隔てて配置されてなり、
前記隔壁は、少なくとも一の前記流出側開口部封止セルを区画形成する隔壁の少なくとも一面における、前記目封止部が配設された流出側の前記端部近傍に、前記流出側開口部封止セルと前記両端開口部開放セルとを連通する連通孔が形成されており、
前記連通孔は、前記流出側の端面において前記目封止部が配設された領域の総面積に対する、全ての前記連通孔の開口部の総面積の割合が、25〜100%となるように形成され、且つ、前記連通孔は、一つの流出側開口端部封止セルの前記流出側の端面において前記目封止部が配設された領域の面積に対する、その前記一つの流出側開口端部封止セルを区画形成する隔壁に形成された連通孔の開口部の総面積の割合が、25〜100%となるように形成されているハニカム構造体。
A columnar honeycomb structure part having a porous partition wall and penetrating from the end surface on the inflow side to the end surface on the outflow side by the partition wall, in which a plurality of cells serving as fluid flow paths are partitioned;
The partition wall has a porosity of 50 to 80% and an average pore diameter of 13 to 70 μm,
The plurality of cells include open-ended open-ended cells each having an area of a cross-section perpendicular to the flow direction of the cells from the end surface on the inflow side to the end surface on the outflow side, and the cell. An outflow side opening sealing cell provided with a plugging portion for sealing an end portion of a predetermined length from the end surface on the outflow side, and at least one outflow side opening sealing cell is , The both-end opening open cell and the partition are arranged,
The partition wall is sealed at the outflow side opening portion in the vicinity of the end portion on the outflow side where the plugging portion is disposed on at least one surface of the partition wall that defines at least one outflow side opening portion sealing cell. A communication hole is formed to communicate the stop cell and the both-end opening open cell,
In the communication hole, the ratio of the total area of the openings of all the communication holes to the total area of the region where the plugging portions are disposed on the end surface on the outflow side is 25 to 100%. The communication hole is formed in the one outflow side opening end with respect to the area of the region where the plugging portion is disposed on the outflow side end face of one outflow side opening end portion sealing cell. A honeycomb structure formed such that the ratio of the total area of the opening portions of the communication holes formed in the partition walls forming the partial sealing cells is 25 to 100% .
前記両端開口部開放セルと前記流出側開口部封止セルとは、前記隔壁を隔てて交互に配置されている請求項1に記載のハニカム構造体。   2. The honeycomb structure according to claim 1, wherein the both-end opening open cells and the outflow side opening sealed cells are alternately arranged with the partition walls therebetween. 前記連通孔は、その開口部の形状が円形である請求項1又は2に記載のハニカム構造体。 The honeycomb structure according to claim 1 or 2 , wherein the communication hole has a circular opening. 全ての前記流出側開口部封止セルのうち、90%以上の数の流出側開口部封止セルを区画形成する隔壁の少なくとも一面に、前記連通孔が形成されている請求項1〜のいずれか一項に記載のハニカム構造体。 Of all of the outlet aperture sealing the cells, at least one surface of the partition walls defining a number of outlet aperture sealing cells of 90% or more, of claims 1-3, wherein the communication hole is formed The honeycomb structure according to any one of claims. 請求項1〜のいずれか一項に記載のハニカム構造体と、前記ハニカム構造体の前記隔壁の細孔の内表面に担持されるとともに、前記隔壁表面に担持された触媒と、を備えたハニカム触媒体。 A honeycomb structure according to any one of claims 1 to 4 , and a catalyst supported on the inner surface of the pores of the partition walls of the honeycomb structure and the catalyst supported on the partition surface. Honeycomb catalyst body. 前記触媒は、前記ハニカム構造体の容積1L当りに、100〜250g担持されている請求項に記載のハニカム触媒体。 The honeycomb catalyst body according to claim 5 , wherein 100 to 250 g of the catalyst is supported per 1 L of the volume of the honeycomb structure.
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