JP6012369B2 - Plugged honeycomb structure - Google Patents
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Description
本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関や各種の燃焼装置等から排出される排ガスに含まれるスス(スート)等の粒子状物質を捕集するためのフィルタとして使用される目封止ハニカム構造体に関する。 The present invention relates to a plugged honeycomb structure used as a filter for collecting particulate matter such as soot contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine or various combustion apparatuses. About.
ディーゼルエンジン等の内燃機関や各種の燃焼装置等から排出される排ガスには、スス(スート)を主体とする粒子状物質(パティキュレートマター(PM))が、多量に含まれている。このPMがそのまま大気中に放出されると、環境汚染を引き起こすため、これら内燃機関や燃焼装置等の排気系には、PMを捕集するためのフィルタ(例えば、ディーゼルパティキュレートフィルタ)が搭載されている。 Exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine or various combustion apparatuses contains a large amount of particulate matter (particulate matter (PM)) mainly composed of soot. When this PM is released into the atmosphere as it is, environmental pollution is caused. Therefore, an exhaust system such as an internal combustion engine or a combustion apparatus is equipped with a filter (for example, a diesel particulate filter) for collecting PM. ing.
一般に、このようなフィルタには、セラミック材料等からなるハニカム構造体と、目封止部とを備えた目封止ハニカム構造体が使用されている。ハニカム構造体は、目封止ハニカム構造体の主要部をなすものであり、流体(排ガス)の入口側となる入口端面から流体の出口側となる出口端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有する。そして、このハニカム構造体の所定のセルの入口端面側の開口端部及び残余のセルの出口端面側の開口端部を目封止部にて目封することにより目封止ハニカム構造体が構成される。 In general, a plugged honeycomb structure including a honeycomb structure made of a ceramic material or the like and a plugging portion is used for such a filter. The honeycomb structure is a main part of the plugged honeycomb structure, and is a porous structure that partitions and forms a plurality of cells extending from an inlet end surface that is a fluid (exhaust gas) inlet side to an outlet end surface that is a fluid outlet side. Has a quality partition. Then, the plugged honeycomb structure is configured by plugging the opening end portion on the inlet end face side of the predetermined cell of this honeycomb structure and the opening end portion on the outlet end face side of the remaining cells with the plugging portion. Is done.
このような目封止ハニカム構造体の入口端面から前記残余のセルにPMを含む排ガスを流入させると、排ガスは多孔質の隔壁を通過して隣接する前記所定のセルに流入し、その後、出口端面から排出される。そして、排ガスが多孔質の隔壁を通過する際にPMが隔壁上に捕集される。 When exhaust gas containing PM is allowed to flow into the remaining cells from the inlet end face of such a plugged honeycomb structure, the exhaust gas passes through the porous partition walls and flows into the adjacent predetermined cells, and then exits. It is discharged from the end face. And PM is collected on a partition, when exhaust gas passes a porous partition.
従来、目封止ハニカム構造体の主要部をなすハニカム構造体には、セルの長さ方向に垂直な断面におけるセルの形状(以下、単に「セル形状」と称する場合がある。)が四角形のものや、六角形のものが主に用いられている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in the honeycomb structure that forms the main part of the plugged honeycomb structure, the cell shape in a cross section perpendicular to the cell length direction (hereinafter sometimes simply referred to as “cell shape”) is square. The thing and the hexagonal thing are mainly used (for example, refer patent document 1).
目封止ハニカム構造体を、PMを捕集するためのフィルタとして用いる場合、その目封止ハニカム構造体の主要部をなすハニカム構造体に求められる重要な特性として、昇温性、保温性及び強度が挙げられる。即ち、目封止ハニカム構造体を、PMを捕集するためのフィルタとして用いる場合、捕集したPMが隔壁上に堆積して行くにつれて隔壁の目詰まりが進行し、フィルタ性能が低下して行くため、この堆積したPMを燃焼除去する再生処理を定期的に行う必要がある。ここで、PMを燃焼除去するためには、フィルタをPMの燃焼温度まで昇温させる必要があり、ハニカム構造体の昇温性は、この昇温を迅速に行うために重要な特性である。また、保温性は、フィルタがPMの燃焼温度まで昇温した後、その燃焼温度を維持するという観点から重要な特性である。また、通常、フィルタは、筒状の缶体内に収納(キャニング)した状態で、内燃機関や燃焼装置等の排気系に搭載されるが、この収納の際にハニカム構造体の外周面にかかる圧力により、ハニカム構造体が損傷することを防ぐため、強度も重要な特性である。 When the plugged honeycomb structure is used as a filter for collecting PM, the important characteristics required for the honeycomb structure forming the main part of the plugged honeycomb structure are as follows. Strength. That is, when the plugged honeycomb structure is used as a filter for collecting PM, the clogging of the partition walls progresses as the collected PM accumulates on the partition walls, and the filter performance decreases. Therefore, it is necessary to periodically perform a regeneration process for burning and removing the accumulated PM. Here, in order to burn and remove PM, it is necessary to raise the temperature of the filter to the combustion temperature of PM, and the temperature rise performance of the honeycomb structure is an important characteristic for rapidly raising the temperature. Further, the heat retaining property is an important characteristic from the viewpoint of maintaining the combustion temperature after the filter has been heated to the combustion temperature of PM. In addition, the filter is usually mounted in an exhaust system such as an internal combustion engine or a combustion device in a state where it is stored (canned) in a cylindrical can body, and the pressure applied to the outer peripheral surface of the honeycomb structure during the storage Therefore, strength is also an important characteristic in order to prevent the honeycomb structure from being damaged.
しかしながら、ハニカム構造体の昇温性と保温性及び強度とは、トレードオフの関係にある。即ち、図6に示すような、セル形状が四角形のハニカム構造体30や、図7に示すような、セル形状が六角形のハニカム構造体40において、昇温性を高めようとすると、隔壁14の厚さを薄くするなどして、熱容量を減少させる必要が有る。この場合、ハニカム構造体の昇温性は高くなるものの、熱容量の減少により、保温性が低下する。また、隔壁の厚さを薄くした場合、ハニカム構造体の強度は、当然、低下することになる。一方、これらハニカム構造体30やハニカム構造体40において、保温性及び強度を高めようとすると、隔壁14の厚さを厚くするなどして、熱容量を増大させるとともに、隔壁14自体の強度を向上させる必要が有る。この場合、ハニカム構造体の保温性及び強度は高くなるものの、熱容量の増大により、昇温性が低下する。
However, there is a trade-off relationship between the temperature rise property, the heat retention property, and the strength of the honeycomb structure. That is, in the
よって、従来のセル形状が四角形や六角形のハニカム構造体を主要部とする目封止ハニカム構造体では、昇温性と保温性及び強度との両方を、PMを捕集するためのフィルタとして十分満足できるレベルまで高めることは困難であった。 Therefore, in a plugged honeycomb structure in which the conventional cell shape is a rectangular or hexagonal honeycomb structure as a main part, both the temperature rise property, the heat retention property and the strength are used as a filter for collecting PM. It has been difficult to raise the level to a satisfactory level.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、昇温性と保温性及び強度とを、PMを捕集するためのフィルタとして十分満足できるような高いレベルで両立可能な目封止ハニカム構造体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and is capable of achieving both high temperature and heat retention and strength at a high level that can be sufficiently satisfied as a filter for collecting PM. An object is to provide a stationary honeycomb structure.
上記目的を達成するため、本発明によれば、以下の目封止ハニカム構造体が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the following plugged honeycomb structure is provided.
[1] 流体の入口側となる入口端面から流体の出口側となる出口端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム構造体と、所定のセルの前記入口端面側の開口端部及び残余のセルの前記出口端面側の開口端部を目封止する目封止部とを備え、前記セルの延びる方向に垂直な断面における前記セルの形状が九角形であり、前記九角形が、正六角形の6つの頂点の内、当該正六角形の周方向において1つ置きに存在する3つの頂点と、「当該3つの頂点を結ぶそれぞれの対角線と平行で、両端が残りの3つの頂点をそれぞれ形成する辺上に在る線分」によって、前記残りの3つの頂点を含む角部が切断されることにより形成された6つの新たな頂点とを有する形状であり、隣接するセル間において、前記新たな頂点と前記新たな頂点以外の頂点とを結ぶ辺同士が平行な状態で対向するように、前記複数のセルが配置されている目封止ハニカム構造体。 [1] A honeycomb structure having a porous partition wall defining a plurality of cells extending from an inlet end surface serving as a fluid inlet side to an outlet end surface serving as a fluid outlet side, and an opening on the inlet end surface side of a predetermined cell A plugging portion for plugging an opening and an opening end on the outlet end face side of the remaining cells, and the shape of the cell in a cross section perpendicular to the cell extending direction is a hexagon, The six corners of the regular hexagon have three square vertices that exist every other in the circumferential direction of the regular hexagon, and “the other three are parallel to each diagonal line connecting the three vertices and the other three ends. A shape having six new vertices formed by cutting corners including the remaining three vertices by line segments on the sides forming the vertices, and between adjacent cells. And the new vertex and As sides each other connecting the vertices other than the serial new vertex is opposed in parallel with, the plugged honeycomb structure in which the plurality of cells are arranged.
[2] 前記線分のそれぞれが、前記残りの3つの頂点のそれぞれから前記線分の内で前記残りの3つの頂点のそれぞれに最も近い線分までの距離をaとし、前記残りの3つの頂点のそれぞれから前記対角線の内で前記残りの3つの頂点のそれぞれに最も近い対角線までの距離をpとしたときに、下式(1)の関係を満たすものである[1]に記載の目封止ハニカム構造体。
0.2p≦a≦0.7p ・・・(1)
[2] Each of the line segments, the distance to the nearest line segment on each of the remaining three vertices of said segments from each of the remaining three vertices is a, the remaining three eyes according to the distance from each vertex to the nearest diagonal to each of the remaining three vertices among the diagonal lines when the p, satisfies the relation of the following formula (1) [1] Sealed honeycomb structure.
0.2p ≦ a ≦ 0.7p (1)
[3] 前記隔壁の厚さが、203〜508μmである[1]又は[2]に記載の目封止ハニカム構造体。 [3] The plugged honeycomb structure according to [1] or [2], wherein the partition wall has a thickness of 203 to 508 μm.
[4] ディーゼルパティキュレートフィルタとして使用される[1]〜[3]の何れかに記載の目封止ハニカム構造体。 [4] The plugged honeycomb structure according to any one of [1] to [3], which is used as a diesel particulate filter.
本発明の目封止ハニカム構造体は、高い昇温性と高い保温性及び強度とを両立することができる。よって、本発明の目封止ハニカム構造体を、PMを捕集するためのフィルタとして用いた場合、再生処理時に迅速にPMの燃焼温度まで昇温させることができるとともに、そのPMの燃焼温度の維持が容易であり、高い再生効率を発揮する。また、キャニング時の損傷も生じ難い。 The plugged honeycomb structure of the present invention can achieve both high temperature rise and high heat retention and strength. Therefore, when the plugged honeycomb structure of the present invention is used as a filter for collecting PM, the temperature can be quickly raised to the combustion temperature of PM during the regeneration process, and the combustion temperature of the PM can be increased. It is easy to maintain and exhibits high regeneration efficiency. Also, damage during canning hardly occurs.
以下、本発明の実施の形態について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、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and is based on ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. In addition, it should be understood that modifications, improvements, and the like appropriately added to the following embodiments also fall within the scope of the present invention.
(1)目封止ハニカム構造体:
図1は、本発明の目封止ハニカム構造体の一の実施形態において使用されているハニカム構造体の、セルの延びる方向に垂直な断面の一部を示す部分断面図である。図2は、本発明の目封止ハニカム構造体の一の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す断面図である。図3は、本発明の目封止ハニカム構造体の一の実施形態の、端面の一部を示す部分平面図である。図4は、本発明の目封止ハニカム構造体のセル形状を説明するための模式図である。
(1) Plugged honeycomb structure:
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a part of a cross section perpendicular to a cell extending direction of a honeycomb structure used in an embodiment of a plugged honeycomb structure of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section parallel to the cell extending direction of one embodiment of the plugged honeycomb structure of the present invention. FIG. 3 is a partial plan view showing a part of the end face of one embodiment of the plugged honeycomb structure of the present invention. FIG. 4 is a schematic view for explaining the cell shape of the plugged honeycomb structure of the present invention.
本発明の目封止ハニカム構造体20は、図2に示すように、流体(排ガス)の入口側となる入口端面11から流体の出口側となる出口端面12まで延びる複数のセル13を区画形成する多孔質の隔壁14を有するハニカム構造体10を備える。また、このハニカム構造体10の所定のセルの入口端面11側の開口端部及び残余のセルの出口端面12側の開口端部を目封止する目封止部21を備える。セル13は、入口端面11側の開口端部と出口端面12側の開口端部との内の何れか一方の開口端部のみが目封止されている。即ち、前記所定のセルは、入口端面11側の開口端部のみが、目封止部21によって目封止されており、出口端面12側の開口端部は目封止されていない。一方、前記残余のセルは、出口端面12側の開口端部のみが、目封止部21によって目封止されており、入口端面11側の開口端部は目封止されていない。
As shown in FIG. 2, the plugged
このような目封止ハニカム構造体20の入口端面11から前記残余のセルにPMを含む排ガスを流入させると、排ガスは多孔質の隔壁14を通過して隣接する前記所定のセルに流入し、その後、出口端面から排出される。そして、排ガスが多孔質の隔壁14を通過する際にPMが隔壁14上に捕集される。
When exhaust gas containing PM flows from the
尚、目封止部21の配置の仕方は、特に限定されないが、図3に示すよう、ハニカム構造体の各端面(入口端面及び出口端面)上の一定方向(図3の矢印方向)において、セル13の開口端部が、目封止部21によって1つ置きに目封止されていることが好ましい。
The arrangement of the plugging
本発明の目封止ハニカム構造体20に使用されるハニカム構造体10は、セル形状が特定の九角形であることを、その主要な特徴とする。この九角形の具体的な形状は、次のようにして特定される。まず、図4に示すように、正六角形の6つの頂点の内、その正六角形の周方向において1つ置きに存在する3つの頂点1(1A,1B,1C)を結ぶ対角線4(4A,4B,4C)を引く。そして、それぞれの対角線4と平行で、その両端が残りの3つの頂点2(2A,2B,2C)をそれぞれ形成する辺上に在る線分5(5A,5B,5C)によって、残りの3つの頂点2をそれぞれ含む角部6(6A,6B,6C)を切断する。ここで、「角部」とは、残りの3つの頂点2及び残りの3つの頂点2をそれぞれ形成する辺の一部(図4の点線部分)である。
The
こうして角部6を切断することにより、6つの新たな頂点3(3A,3B,3C,3D,3E,3F)が形成される。その結果、前記3つの頂点1(1A,1B,1C)と、前記6つの新たな頂点3(3A,3B,3C,3D,3E,3F)とを有する形状の九角形である、ハニカム構造体10のセル形状が得られる。尚、新たな頂点3は、角部6の切断後における、残りの3つの頂点2をそれぞれ形成していた辺の一部(角部6の切断後に残った部分)と、線分5によって形成される。即ち、前記のようにして得られる九角形の9本の辺の内、3本の辺は、線分5である。
By cutting the
ハニカム構造体10においては、図1に示すように、隣接するセル13,13間において、前記のような九角形の新たな頂点3と新たな頂点以外の頂点1とを結ぶ辺同士が平行な状態で対向するように、複数のセル13が配置されている。尚、この対向する辺と辺との間の部分が、ハニカム構造体10の隔壁14となる。前記のような九角形のセル形状を有する複数のセル13が、このように配置されることより、図1の矢印方向において、2種類の大きさの異なる隔壁の交点部16,17が交互に形成された状態となる。即ち、本発明のハニカム構造体は、小さな隔壁の交点部16と、大きな隔壁の交点部17とを併せ持つ。
In the
一方、図6に示すような、従来の目封止ハニカム構造体に用いられているセル形状が四角形のハニカム構造体30は、大きさが一定である小さな隔壁の交点部36しか持たない。また、同様に、図7に示すような、従来の目封止ハニカム構造体に用いられているセル形状が六角形のハニカム構造体40も、大きさが一定である小さな隔壁の交点部46しか持たない。
On the other hand, as shown in FIG. 6, a
このため、材質、体積(セル部分も含む全体積)、セル密度、隔壁の厚さ等が同等である場合、大きな隔壁の交点部を持つハニカム構造体10は、小さな隔壁の交点部しか持たないハニカム構造体30やハニカム構造体40よりも、熱容量が大きくなる。また、ハニカム構造体10は、ハニカム構造体30やハニカム構造体40には存在しないような厚肉の部分(大きな隔壁の交点部17)を有する。よって、ハニカム構造体10は、ハニカム構造体30やハニカム構造体40よりも、高い保温性及び強度を発現する。
Therefore, when the material, volume (the entire volume including the cell portion), cell density, partition wall thickness, and the like are the same, the
尚、ハニカム構造体10において、大きな隔壁の交点部17の数は、ハニカム構造体10の全ての隔壁の交点部の数の約半数であり、残りの約半数は、小さな隔壁の交点部16である。また、ハニカム構造体10において、厚肉の部分は、大きな隔壁の交点部17のみであり、隔壁14自体は厚肉ではない。このため、ハニカム構造体10は、熱容量が過剰に大きくなることはない。よって、ハニカム構造体10は、セル形状が四角形のハニカム構造体30やセル形状が六角形のハニカム構造体40に対し、高い保温性及び強度を発現する一方で、昇温性が大きく劣るということはない。即ち、材質、体積(セル部分も含む全体積)、セル密度、隔壁の厚さ等が同等である場合、ハニカム構造体10の昇温性は、セル形状が四角形のハニカム構造体30やセル形状が六角形のハニカム構造体40の昇温性と同等か若干劣る程度である。
In the
以上のことから、ハニカム構造体10は、高い昇温性と高い保温性及び強度とを両立することができる。したがって、本発明の目封止ハニカム構造体20を、PMを捕集するためのフィルタとして用いた場合、その主要部をなすハニカム構造体10の高い昇温性により、再生処理時に、フィルタを迅速にPMの燃焼温度まで昇温させることができる。また、ハニカム構造体10の高い保温性により、フィルタをPMの燃焼温度まで昇温させた後、その燃焼温度を維持することが容易である。更に、ハニカム構造体10の高い強度により、キャニング時の損傷が生じ難い。
From the above, the
本発明の目封止ハニカム構造体20に使用するハニカム構造体10においては、前述のセル形状の特定の際の線分5が、所定の条件を満たすものであることが好ましい。この所定の条件とは、図4に示すように、残りの3つの頂点2から線分5までの距離をaとし、残りの3つの頂点2から対角線4までの距離をpとしたときに、下式(1)の関係を満たすような条件である。
0.2p≦a≦0.7p ・・・(1)
In the
0.2p ≦ a ≦ 0.7p (1)
このような条件を満たす線分5で、角部6が切断されることにより得られる九角形を、ハニカム構造体10のセル形状とすると、ハニカム構造体10の昇温性と保温性及び強度とを、バランス良く、高いレベルで両立することができる。尚、aが0.2pより小さいと、セル形状が四角形や六角形のハニカム構造体に対する、保温性及び強度の優位性が十分に発揮されない場合がある。また、aが0.7pより大きいと、昇温性が不十分となる場合がある。
When the nine-sided shape obtained by cutting the
本発明において、ハニカム構造体10の隔壁14の厚さは、203〜508μmであることが好ましく、254〜432μmであることが更に好ましい。隔壁14の厚さをこのような範囲にすることにより、昇温性と保温性及び強度とを、バランスが良く両立することが容易となる。また、本発明の目封止ハニカム構造体20を、PMを捕集するためのフィルタとして用いた際の圧力損失の過剰な上昇を抑制できる。隔壁14の厚さが203μmより薄いと、ハニカム構造体10の保温性及び強度が不十分となることがある。また、隔壁14の厚さが508μmより厚いと、ハニカム構造体10の昇温性が不十分となったり、本発明の目封止ハニカム構造体20を、PMを捕集するためのフィルタとして用いた際に、圧力損失が大きくなり過ぎたりすることがある。
In the present invention, the thickness of the
ハニカム構造体10のセル密度は、140〜543セル/cm2であることが好ましく、155〜465セル/cm2であることが更に好ましい。セル密度をこのような範囲にすることにより、本発明の目封止ハニカム構造体20を、PMを捕集するためのフィルタとして用いた際の圧力損失の過剰な上昇を抑えつつ、高いフィルタ性能を発揮させることができる。セル密度が140セル/cm2より低いと、PMを捕集する隔壁の面積が小さくなり過ぎることがある。また、セル密度が543セル/cm2より高いと、本発明の目封止ハニカム構造体20を、PMを捕集するためのフィルタとして用いた際に、圧力損失が大きくなり過ぎることがある。
Cell density of the
ハニカム構造体10の開口率は、20〜55%であることが好ましく、25〜50%であることが更に好ましい。開口率が20%より低いと、本発明の目封止ハニカム構造体20を、PMを捕集するためのフィルタとして用いた際の圧力損失が大きくなり過ぎることがある。また、開口率が55%より高いと、ハニカム構造体10の保温性及び強度が不十分となることがある。尚、ここで言う「開口率」とは、ハニカム構造体の長さ方向に垂直な断面の全面積(セルの断面積も含めた面積)に対するセルの断面積の割合を意味する。
The aperture ratio of the
ハニカム構造体10の形状は特に限定されず、例えば、底面が円形の筒状(円筒形状)、底面がオーバル形状の筒状、底面が多角形(四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等)の筒状等の形状とすることができる。また、ハニカム構造体10の大きさも特に限定されず、排ガス浄化用触媒の触媒担体として用いた場合において、必要とされる浄化性能を満たし得る大きさを適宜選択することができる。
The shape of the
ハニカム構造体10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、又は焼結金属等を好適例として挙げることができる。また、ハニカム構造体が、セラミックスを主成分とする材料からなるものである場合、そのセラミックスとしては、炭化珪素、コージェライト、アルミナタイタネート、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、シリカ若しくはゼオライト等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。
As a material which comprises the
目封止部21を構成する材料には、ハニカム構造体10を構成する材料と同じ材料を用いることが好ましい。そうすることにより、ハニカム構造体10と目封止部21との熱膨張差を小さくすることができ、ハニカム構造体10と目封止部21との間に生じる熱応力を緩和することができる。
It is preferable to use the same material as the material constituting the
本発明の目封止ハニカム構造体は、ディーゼルエンジン等の内燃機関や各種の燃焼装置等から排出される排ガスに含まれるスス(スート)等のPMを捕集するためのフィルタ等として、使用することができる。特に、ディーゼルエンジンから排出される排ガスに含まれるPMを捕集するためのディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)として、好適に使用することができる。 The plugged honeycomb structure of the present invention is used as a filter or the like for collecting PM such as soot contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine or various combustion devices. be able to. In particular, it can be suitably used as a diesel particulate filter (DPF) for collecting PM contained in exhaust gas discharged from a diesel engine.
(2)目封止ハニカム構造体の製造方法:
本発明の目封止ハニカム構造体は、最初にハニカム構造体(目封止部の無いハニカム構造体)を作製し、そのハニカム構造体の各セルの一方の開口端部(入口端面側又は出口端面側の開口端部)に目封止部を形成することにより製造することができる。
(2) Manufacturing method of plugged honeycomb structure:
In the plugged honeycomb structure of the present invention, first, a honeycomb structure (honeycomb structure without a plugging portion) is produced, and one open end (inlet end face side or outlet) of each cell of the honeycomb structure. It can be manufactured by forming a plugging portion at the opening end on the end face side.
ハニカム構造体は、基本的に、従来公知のハニカム構造体の作製方法と同様の作製方法により作製することができる。即ち、前記のような九角形のセル形状に対応した形状の成形用口金を使用する以外は、従来公知のハニカム構造体の作製方法と同様に、押出成形法等により、ハニカム状の成形体(ハニカム成形体)を得、これを乾燥、焼成することにより作製することができる。 The honeycomb structure can be basically manufactured by a manufacturing method similar to a conventionally known manufacturing method of a honeycomb structure. That is, except that a forming die having a shape corresponding to the hexagonal cell shape as described above is used, in the same manner as a conventionally known method for manufacturing a honeycomb structure, a honeycomb-shaped formed body ( Honeycomb formed body) is obtained, and this can be produced by drying and firing.
ハニカム成形体の成形原料は、主成分となるセラミックス等の粉末に、バインダ、界面活性剤、造孔材、水等を添加して作製する。 A forming raw material of the honeycomb formed body is prepared by adding a binder, a surfactant, a pore former, water, or the like to a powder such as ceramics as a main component.
バインダとしては、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。バインダの含有量は、主成分となるセラミックス等の粉末の質量を100質量部としたときに、2.0〜10.0質量部であることが好ましい。 Examples of the binder include methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxypropoxyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and polyvinyl alcohol. The content of the binder is preferably 2.0 to 10.0 parts by mass when the mass of powder such as ceramics as a main component is 100 parts by mass.
水の含有量は、主成分となるセラミックス等の粉末の質量を100質量部としたときに、20〜60質量部であることが好ましい。 The water content is preferably 20 to 60 parts by mass when the mass of the powder such as ceramics as the main component is 100 parts by mass.
界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。界面活性剤の含有量は、主成分となるセラミックス等の粉末の質量を100質量部としたときに、0.1〜2.0質量部であることが好ましい。 As the surfactant, ethylene glycol, dextrin, fatty acid soap, polyalcohol and the like can be used. The content of the surfactant is preferably 0.1 to 2.0 parts by mass when the mass of the powder such as ceramic as the main component is 100 parts by mass.
造孔材としては、グラファイト、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を用いることができる。造孔材の含有量は、主成分となるセラミックス等の質量を100質量部としたときに、0.5〜10.0質量部であることが好ましい。 As the pore former, graphite, starch, foamed resin, water absorbent resin, silica gel or the like can be used. The content of the pore former is preferably 0.5 to 10.0 parts by mass when the mass of the ceramics as a main component is 100 parts by mass.
成形原料は、ニーダー、真空土練機等で混練することにより坏土となり、この坏土を用いて、押出成形法等により、ハニカム成形体を成形する。 The forming raw material is kneaded by a kneader, a vacuum kneader, or the like, and a honeycomb formed body is formed by extrusion molding or the like using this kneaded material.
ハニカム成形体の乾燥方法は特に限定されず、例えば、マイクロ波加熱乾燥、高周波誘電加熱乾燥等の電磁波加熱方式の乾燥方法や、熱風乾燥、過熱水蒸気乾燥等の外部加熱方式の乾燥方法を用いることができる。電磁波加熱方式の乾燥方法で一定量の水分を乾燥させた後、残りの水分を外部加熱方式の乾燥方法により乾燥させるようにしてもよい。 The drying method of the honeycomb formed body is not particularly limited. For example, an electromagnetic heating method drying method such as microwave heating drying or high frequency dielectric heating drying, or an external heating method drying method such as hot air drying or superheated steam drying is used. Can do. After a certain amount of moisture is dried by the electromagnetic heating method drying method, the remaining moisture may be dried by the external heating method drying method.
乾燥後のハニカム成形体(ハニカム乾燥体)の焼成は、電気炉、ガス炉等を用いて行う。焼成雰囲気、焼成温度、焼成時間等の焼成条件は、ハニカム乾燥体の構成材料等に応じて適宜決定することができる。尚、焼成は、セルの開口端部に目封止部を形成した後で、目封止部の焼成と一緒に行うようにしてもよい。 Firing of the dried honeycomb formed body (honeycomb dry body) is performed using an electric furnace, a gas furnace, or the like. Firing conditions such as a firing atmosphere, a firing temperature, and a firing time can be appropriately determined according to the constituent material of the honeycomb dried body. The firing may be performed together with the firing of the plugged portion after the plugged portion is formed at the opening end of the cell.
セルの開口端部に目封止部を形成する方法にも、従来公知の方法を用いることができる。具体的な方法の一例としては、まず、前記のような方法で作製したハニカム構造体の端面にシートを貼り付ける。次いで、このシートの、目封止部を形成しようとするセルに対応した位置に穴を開ける。次に、このシートを貼り付けたままの状態で、目封止部の構成材料をスラリー化した目封止用スラリーに、ハニカム構造体の端面を浸漬し、シートに開けた孔を通じて、目封止しようとするセルの開口端部内に目封止用スラリーを充填する。こうして充填した目封止用スラリーを乾燥した後、焼成して硬化させるより、目封止部が形成される。 A conventionally known method can also be used as a method of forming the plugging portion at the opening end of the cell. As an example of a specific method, first, a sheet is attached to the end face of the honeycomb structure manufactured by the above method. Next, a hole is made in the sheet at a position corresponding to the cell in which the plugging portion is to be formed. Next, with the sheet attached, the end face of the honeycomb structure is immersed in a plugging slurry in which the constituent material of the plugging portion is slurried, and the plugging is made through the holes formed in the sheet. The plugging slurry is filled into the open end of the cell to be stopped. The plugging slurry thus filled is dried and then fired and cured to form a plugging portion.
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
(実施例1〜9)
コージェライト化原料100質量部に対し、造孔剤として発泡樹脂を5.0質量部、バインダとしてメチルセルロースを5.0質量部、界面活性剤としてエチレングリコールを1.0質量部、分散媒として水を40質量部加えて混練することにより杯土を調製した。ここで、「コージェライト化原料」とは、焼成によりコージェライトとなる原料を意味する。本実施例では、コージェライト化原料として、タルク41質量%、カオリン19質量%、アルミニウム酸化物25質量%、及びシリカ15質量%を混合したものを使用した。こうして調製した坏土を、真空脱気した後、図1に示すような九角形のセル形状が得られる成形用口金を用いて押出成形することによりハニカム成形体を得た。次に、得られたハニカム成形体をマイクロ波乾燥機で乾燥し、更に熱風乾燥機で完全に乾燥させて、ハニカム乾燥体とした。
(Examples 1-9)
For 100 parts by mass of the cordierite forming material, 5.0 parts by mass of foamed resin as a pore-forming agent, 5.0 parts by mass of methylcellulose as a binder, 1.0 part by mass of ethylene glycol as a surfactant, and water as a
次いで、ハニカム乾燥体の各セルの一方の開口端部に、目封止部を形成した。目封止部の形成は、図3に示すように、ハニカム構造体の各端面(入口端面及び出口端面)上の一定方向(図3の矢印方向)において、セル13の開口端部が、目封止部21によって1つ置きに目封止されるように行った。目封止部の形成方法としては、まず、ハニカム乾燥体の端面にシートを貼り付け、このシートの、目封止部を形成しようとするセルに対応した位置に穴を開けた。続いて、このシートを貼り付けたままの状態で、目封止部の構成材料をスラリー化した目封止用スラリーに、ハニカム乾燥体の端面を浸漬し、シートに開けた孔を通じて、目封止しようとするセルの開口端部内に目封止用スラリーを充填した。尚、目封止部の構成材料には、コージェライト化原料を用いた。
Next, plugged portions were formed at one open end of each cell of the dried honeycomb body. As shown in FIG. 3, the plugging portion is formed in such a way that the open end portion of the
こうして、セルの開口端部内に充填した目封止用スラリーを乾燥した後、このハニカム乾燥体を、最高温度1400〜1430℃の温度範囲で焼成することにより、セル形状が九角形で、図4に示す距離aの値がそれぞれ表1に示す値となるような、実施例1〜9の目封止ハニカム構造体を得た。尚、表1に示すように、体積(セル部分も含む全体積)、隔壁の厚さ及びセル密度は、実施例1〜9のハニカム構造体の何れにおいても同一である。 Thus, after drying the plugging slurry filled in the open ends of the cells, this honeycomb dried body is fired at a maximum temperature range of 1400 to 1430 ° C., so that the cell shape is a hexagonal shape. The plugged honeycomb structures of Examples 1 to 9 were obtained in which the values of the distance a shown in FIG. As shown in Table 1, the volume (the entire volume including the cell portion), the partition wall thickness, and the cell density are the same in any of the honeycomb structures of Examples 1-9.
(比較例1)
図6に示すような四角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例1〜9と同様にして、セル形状が四角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例1〜9の目封止ハニカム構造体と同一である比較例1の目封止ハニカム構造体を得た。尚、目封止部の形成は、図8に示すように、開口端部に目封止部21が形成されたセル13と、開口端部に目封止部21が形成されていないセル13とによって、ハニカム構造体の各端面(入口端面及び出口端面)が、市松模様を呈するように行った。
(Comparative Example 1)
Except for using a die for forming a square cell shape as shown in FIG. 6, in the same manner as in Examples 1 to 9, the cell shape is a square, and the volume, partition wall thickness, and cell density were measured. A plugged honeycomb structure of Comparative Example 1 which is the same as the plugged honeycomb structure of Examples 1 to 9 was obtained. As shown in FIG. 8, the plugged portions are formed in a
(比較例2)
図7に示すような六角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例1〜9と同様にして、セル形状が六角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例1〜9の目封止ハニカム構造体と同一である比較例2の目封止ハニカム構造体を得た。尚、目封止部の形成は、図9に示すように、ハニカム構造体の各端面(入口端面及び出口端面)上の一定方向(図9の矢印方向)において、セル13の開口端部が、目封止部21によって1つ置きに目封止されるように行った。
(Comparative Example 2)
Except for using a die for forming a hexagonal cell shape as shown in FIG. 7, the cell shape is hexagonal, and the volume, partition wall thickness, and cell density are the same as in Examples 1-9. A plugged honeycomb structure of Comparative Example 2 that was the same as the plugged honeycomb structures of Examples 1 to 9 was obtained. In addition, as shown in FIG. 9, the plugging portions are formed in such a way that the open end portions of the
(評価)
実施例1〜9並びに比較例1及び2の目封止ハニカム構造体について、下記の方法で、昇温性、保温性及び強度の評価を行い、その結果を表1に示した。
(Evaluation)
With respect to the plugged honeycomb structures of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2, the temperature rise property, heat retention property and strength were evaluated by the following methods, and the results are shown in Table 1.
[昇温性及び保温性の評価方法]
昇温性及び保温性の評価方法を、図5を参照して説明する。まず、ディーゼル燃料の燃焼により発生させたススを含む排ガスを、目封止ハニカム構造体の入口端面より流入させ、出口端面より流出させることにより、目封止ハニカム構造体内に10g/L(目封止ハニカム構造体の体積1リットル当り10g)のススを堆積させた。次いで、一旦、室温(25℃)まで冷却した目封止ハニカム構造体に、加熱空気を一定流量で流して、目封止ハニカム構造体を昇温させた。こうして、目封止ハニカム構造体を昇温させ、目封止ハニカム構造体の温度が550℃に達した時点から30分間その温度をキープした後、今度は、室温(25℃)の空気を一定流量で流して、ハニカム構造体の温度を室温まで降温させた。そして、目封止ハニカム構造体が、昇温時に550℃に達した時間Tを測定するとともに、目封止ハニカム構造体の降温後のススの再生効率を求めた。尚、Tは、目封止ハニカム構造体に、加熱空気を流し始めた時点から測定した時間である。このTが短い程、昇温性が高いと言える。また、再生効率は、目封止ハニカム構造体の昇温前に、目封止ハニカム構造体内に堆積させたススの量(A)と、目封止ハニカム構造体の降温後に目封止ハニカム構造体内に残存していたススの量(B)とから、下式(2)により求められる値である。この再生効率は、目封止ハニカム構造体の降温時の降温速度が遅く、ススの燃焼温度(530℃)以上の温度がより長く保たれる程、高くなる。よって、再生効率が高い程、保温性が高いと言える。
再生効率(%)={(A−B)/A}×100 ・・・(2)
[Method for evaluating temperature rise and heat retention]
A method for evaluating temperature rise and heat retention will be described with reference to FIG. First, exhaust gas containing soot generated by the combustion of diesel fuel is introduced from the inlet end face of the plugged honeycomb structure and out of the outlet end face, whereby 10 g / L (plugged) is plugged into the plugged honeycomb structure. 10 g) of soot was deposited per liter volume of the stationary honeycomb structure. Next, heated air was allowed to flow at a constant flow rate to the plugged honeycomb structure that had been cooled to room temperature (25 ° C.) to raise the temperature of the plugged honeycomb structure. In this way, the temperature of the plugged honeycomb structure is increased, and after the temperature of the plugged honeycomb structure reaches 550 ° C., the temperature is kept for 30 minutes, and then air at room temperature (25 ° C.) is kept constant. The honeycomb structure was cooled to room temperature by flowing at a flow rate. The time T when the plugged honeycomb structure reached 550 ° C. during the temperature rise was measured, and the soot regeneration efficiency after the temperature drop of the plugged honeycomb structure was determined. T is a time measured from the time when heated air starts to flow through the plugged honeycomb structure. It can be said that the shorter the T, the higher the temperature rise property. Further, the regeneration efficiency is determined by the amount of soot (A) deposited in the plugged honeycomb structure before the temperature rise of the plugged honeycomb structure and the plugged honeycomb structure after the temperature of the plugged honeycomb structure is lowered. It is a value obtained by the following equation (2) from the amount of soot remaining in the body (B). This regeneration efficiency increases as the temperature-decreasing rate of the plugged honeycomb structure decreases, and the temperature above the soot combustion temperature (530 ° C.) is kept longer. Therefore, it can be said that the higher the regeneration efficiency, the higher the heat retention.
Reproduction efficiency (%) = {(A−B) / A} × 100 (2)
[強度の評価方法]
フレキシブルチューブ内に目封止ハニカム構造体を挿入して、水圧による均等圧を掛け、部分破壊を生じた圧力を測定し、これを目封止ハニカム構造体のアイソスタティック強度とした。尚、測定結果は、比較例2の目封止ハニカム構造体についての測定値を1.0として、相対表示した。
[Strength evaluation method]
The plugged honeycomb structure was inserted into the flexible tube, a uniform pressure was applied by water pressure, and the pressure at which partial fracture occurred was measured. This was defined as the isostatic strength of the plugged honeycomb structure. In addition, the measurement result was displayed relative to the measurement value of the plugged honeycomb structure of Comparative Example 2 as 1.0.
(考察)
表1に示すとおり、セル形状が特定の九角形である実施例1〜9の内、実施例2〜9は、セル形状が四角形である比較例1やセル形状が六角形である比較例2よりも高い再生効率(保温性)が得られた。実施例1は、セル形状が六角形である比較例2よりも再生効率が高く、また、セル形状が四角形である比較例1と比べて、昇温性が高く、再生効率は若干低いものの、ほぼ同等であった。また、表1に示す結果から、実施例1〜9の内、特に距離aの値が下式(1)を満たしている実施例2〜7の昇温性は、セル形状が四角形である比較例1やセル形状が六角形である比較例2の昇温性と比べても大きな差がない(Tの差が10秒以内)ことがわかる。また、これら実施例2〜7の保温性は、セル形状が四角形である比較例1やセル形状が六角形である比較例2の保温性よりも高いことがわかる。更に、これら実施例2〜7の強度は、セル形状が六角形である比較例2の強度と比べて、同等以上であることがわかる。
(Discussion)
As shown in Table 1, among Examples 1 to 9 in which the cell shape is a specific hexagon, Examples 2 to 9 are Comparative Example 1 in which the cell shape is a square and Comparative Example 2 in which the cell shape is a hexagon. Higher regeneration efficiency (heat retention) was obtained. Example 1 has higher regeneration efficiency than Comparative Example 2 in which the cell shape is hexagonal, and has higher temperature rise performance and slightly lower regeneration efficiency than Comparative Example 1 in which the cell shape is square. It was almost the same. Moreover, from the results shown in Table 1, the temperature rise performance of Examples 2 to 7 in which the value of distance a satisfies the following formula (1) among Examples 1 to 9 is a comparison in which the cell shape is a quadrangle. It can be seen that there is no significant difference (T difference is within 10 seconds) as compared with the temperature rise performance of Example 1 and Comparative Example 2 in which the cell shape is hexagonal. Moreover, it turns out that the heat retention of these Examples 2-7 is higher than the heat retention of the comparative example 1 whose cell shape is a square, and the comparative example 2 whose cell shape is a hexagon. Furthermore, it turns out that the intensity | strength of these Examples 2-7 is equivalent or more compared with the intensity | strength of the comparative example 2 whose cell shape is a hexagon.
(実施例10)
実施例1〜9と同様にして、セル形状が九角形で、図4に示す距離aの値が0.5pであり、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、表2に示す値である実施例10の目封止ハニカム構造体を得た。尚、目封止部の形成は、図3に示すように、ハニカム構造体の各端面(入口端面及び出口端面)上の一定方向(図3の矢印方向)において、セル13の開口端部が、目封止部21によって1つ置きに目封止されるように行った。
(Example 10)
As in Examples 1 to 9, the cell shape is a hexagon, the value of the distance a shown in FIG. 4 is 0.5 p, and the volume, the partition wall thickness, and the cell density are the values shown in Table 2. A plugged honeycomb structure of Example 10 was obtained. As shown in FIG. 3, the plugging portions are formed in such a way that the open end portions of the
(比較例3)
図6に示すような四角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例1〜9と同様にして、セル形状が四角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例10の目封止ハニカム構造体と同一である比較例3の目封止ハニカム構造体を得た。尚、目封止部の形成は、図8に示すように、開口端部に目封止部21が形成されたセル13と、開口端部に目封止部21が形成されていないセル13とによって、ハニカム構造体の各端面(入口端面及び出口端面)が、市松模様を呈するように行った。
(Comparative Example 3)
Except for using a die for forming a square cell shape as shown in FIG. 6, in the same manner as in Examples 1 to 9, the cell shape is a square, and the volume, partition wall thickness, and cell density were measured. A plugged honeycomb structure of Comparative Example 3 which is the same as the plugged honeycomb structure of Example 10 was obtained. As shown in FIG. 8, the plugged portions are formed in a
(比較例4)
図7に示すような六角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例1〜9と同様にして、セル形状が六角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例10の目封止ハニカム構造体と同一である比較例2の目封止ハニカム構造体を得た。尚、目封止部の形成は、図9に示すように、ハニカム構造体の各端面(入口端面及び出口端面)上の一定方向(図9の矢印方向)において、セル13の開口端部が、目封止部21によって1つ置きに目封止されるように行った。
(Comparative Example 4)
Except for using a die for forming a hexagonal cell shape as shown in FIG. 7, the cell shape is hexagonal, and the volume, partition wall thickness, and cell density are the same as in Examples 1-9. Thus, a plugged honeycomb structure of Comparative Example 2 which is the same as the plugged honeycomb structure of Example 10 was obtained. In addition, as shown in FIG. 9, the plugging portions are formed in such a way that the open end portions of the
(評価)
実施例10並びに比較例3及び4の目封止ハニカム構造体について、前記の方法で、昇温性、保温性及び強度の評価を行い、その結果を表2に示した。但し、アイソスタティック強度の測定結果は、比較例4の目封止ハニカム構造体についての測定値を1.0として、相対表示した。
(Evaluation)
With respect to the plugged honeycomb structures of Example 10 and Comparative Examples 3 and 4, the temperature rise property, the heat retaining property and the strength were evaluated by the above-described methods. The results are shown in Table 2. However, the measurement result of the isostatic strength was displayed relative to the measurement value of the plugged honeycomb structure of Comparative Example 4 as 1.0.
(考察)
表2に示す結果から、実施例10の昇温性は、セル形状が四角形である比較例3やセル形状が六角形である比較例4の昇温性と比べても大きな差がない(Tの差が10秒以内)ことがわかる。また、実施例10の保温性は、セル形状が四角形である比較例3及びセル形状が六角形である比較例4の保温性よりも高いことがわかる。更に、実施例10の強度は、セル形状が四角形である比較例3及びセル形状が六角形である比較例4の強度よりも高いことがわかる。
(Discussion)
From the results shown in Table 2, the temperature rise performance of Example 10 is not significantly different from the temperature rise performance of Comparative Example 3 in which the cell shape is a square and Comparative Example 4 in which the cell shape is a hexagon (T It can be seen that the difference is within 10 seconds). Moreover, it turns out that the heat retention of Example 10 is higher than the heat retention of the comparative example 3 whose cell shape is a rectangle, and the comparative example 4 whose cell shape is a hexagon. Furthermore, it turns out that the intensity | strength of Example 10 is higher than the intensity | strength of the comparative example 3 whose cell shape is a square, and the comparative example 4 whose cell shape is a hexagon.
(実施例11)
実施例1〜9と同様にして、セル形状が九角形で、図4に示す距離aの値が0.5pであり、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、表3に示す値である実施例11の目封止ハニカム構造体を得た。尚、目封止部の形成は、図3に示すように、ハニカム構造体の各端面(入口端面及び出口端面)上の一定方向(図3の矢印方向)において、セル13の開口端部が、目封止部21によって1つ置きに目封止されるように行った。
(Example 11)
As in Examples 1 to 9, the cell shape is a hexagon, the value of distance a shown in FIG. 4 is 0.5 p, and the volume, partition wall thickness, and cell density are the values shown in Table 3. A plugged honeycomb structure of Example 11 was obtained. As shown in FIG. 3, the plugging portions are formed in such a way that the open end portions of the
(比較例5)
図6に示すような四角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例1〜9と同様にして、セル形状が四角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例11の目封止ハニカム構造体と同一である比較例5の目封止ハニカム構造体を得た。尚、目封止部の形成は、図8に示すように、開口端部に目封止部21が形成されたセル13と、開口端部に目封止部21が形成されていないセル13とによって、ハニカム構造体の各端面(入口端面及び出口端面)が、市松模様を呈するように行った。
(Comparative Example 5)
Except for using a die for forming a square cell shape as shown in FIG. 6, in the same manner as in Examples 1 to 9, the cell shape is a square, and the volume, partition wall thickness, and cell density were measured. A plugged honeycomb structure of Comparative Example 5 which is the same as the plugged honeycomb structure of Example 11 was obtained. As shown in FIG. 8, the plugged portions are formed in a
(比較例6)
図7に示すような六角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例1〜9と同様にして、セル形状が六角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例11の目封止ハニカム構造体と同一である比較例6の目封止ハニカム構造体を得た。尚、目封止部の形成は、図9に示すように、ハニカム構造体の各端面(入口端面及び出口端面)上の一定方向(図9の矢印方向)において、セル13の開口端部が、目封止部21によって1つ置きに目封止されるように行った。
(Comparative Example 6)
Except for using a die for forming a hexagonal cell shape as shown in FIG. 7, the cell shape is hexagonal, and the volume, partition wall thickness, and cell density are the same as in Examples 1-9. A plugged honeycomb structure of Comparative Example 6 that is the same as the plugged honeycomb structure of Example 11 was obtained. In addition, as shown in FIG. 9, the plugging portions are formed in such a way that the open end portions of the
(評価)
実施例11並びに比較例5及び6の目封止ハニカム構造体について、前記の方法で、昇温性、保温性及び強度の評価を行い、その結果を表3に示した。但し、アイソスタティック強度の測定結果は、比較例6の目封止ハニカム構造体についての測定値を1.0として、相対表示した。
(Evaluation)
With respect to the plugged honeycomb structures of Example 11 and Comparative Examples 5 and 6, the temperature rise property, the heat retaining property and the strength were evaluated by the above-described methods, and the results are shown in Table 3. However, the measurement result of the isostatic strength was displayed relative to the measurement value of the plugged honeycomb structure of Comparative Example 6 as 1.0.
(考察)
表3に示す結果から、実施例11の昇温性は、セル形状が四角形である比較例5やセル形状が六角形である比較例6の昇温性と比べても大きな差がない(Tの差が10秒以内)ことがわかる。また、実施例11の保温性は、セル形状が四角形である比較例5及びセル形状が六角形である比較例6の保温性よりも高いことがわかる。更に、実施例11の強度は、セル形状が四角形である比較例5及びセル形状が六角形である比較例6の強度よりも高いことがわかる。
(Discussion)
From the results shown in Table 3, the temperature rise performance of Example 11 is not significantly different from the temperature rise performance of Comparative Example 5 in which the cell shape is a square and Comparative Example 6 in which the cell shape is a hexagon (T It can be seen that the difference is within 10 seconds). Moreover, it turns out that the heat retention of Example 11 is higher than the heat retention of the comparative example 5 whose cell shape is a rectangle, and the comparative example 6 whose cell shape is a hexagon. Furthermore, it turns out that the intensity | strength of Example 11 is higher than the intensity | strength of the comparative example 5 whose cell shape is a square, and the comparative example 6 whose cell shape is a hexagon.
(実施例12)
実施例1〜9と同様にして、セル形状が九角形で、図4に示す距離aの値が0.5pであり、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、表4に示す値である実施例12の目封止ハニカム構造体を得た。尚、目封止部の形成は、図3に示すように、ハニカム構造体の各端面(入口端面及び出口端面)上の一定方向(図3の矢印方向)において、セル13の開口端部が、目封止部21によって1つ置きに目封止されるように行った。
(Example 12)
As in Examples 1 to 9, the cell shape is a hexagon, the value of distance a shown in FIG. 4 is 0.5 p, and the volume, partition wall thickness, and cell density are the values shown in Table 4. A plugged honeycomb structure of Example 12 was obtained. As shown in FIG. 3, the plugging portions are formed in such a way that the open end portions of the
(比較例7)
図6に示すような四角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例1〜9と同様にして、セル形状が四角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例12の目封止ハニカム構造体と同一である比較例7の目封止ハニカム構造体を得た。尚、目封止部の形成は、図8に示すように、開口端部に目封止部21が形成されたセル13と、開口端部に目封止部21が形成されていないセル13とによって、ハニカム構造体の各端面(入口端面及び出口端面)が、市松模様を呈するように行った。
(Comparative Example 7)
Except for using a die for forming a square cell shape as shown in FIG. 6, in the same manner as in Examples 1 to 9, the cell shape is a square, and the volume, partition wall thickness, and cell density were measured. A plugged honeycomb structure of Comparative Example 7 which is the same as the plugged honeycomb structure of Example 12 was obtained. As shown in FIG. 8, the plugged portions are formed in a
(比較例8)
図7に示すような六角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例1〜9と同様にして、セル形状が六角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例12の目封止ハニカム構造体と同一である比較例8の目封止ハニカム構造体を得た。尚、目封止部の形成は、図9に示すように、ハニカム構造体の各端面(入口端面及び出口端面)上の一定方向(図9の矢印方向)において、セル13の開口端部が、目封止部21によって1つ置きに目封止されるように行った。
(Comparative Example 8)
Except for using a die for forming a hexagonal cell shape as shown in FIG. 7, the cell shape is hexagonal, and the volume, partition wall thickness, and cell density are the same as in Examples 1-9. A plugged honeycomb structure of Comparative Example 8 that is the same as the plugged honeycomb structure of Example 12 was obtained. In addition, as shown in FIG. 9, the plugging portions are formed in such a way that the open end portions of the
(評価)
実施例12並びに比較例7及び8の目封止ハニカム構造体について、前記の方法で、昇温性、保温性及び強度の評価を行い、その結果を表4に示した。但し、アイソスタティック強度の測定結果は、比較例8の目封止ハニカム構造体についての測定値を1.0として、相対表示した。
(Evaluation)
With respect to the plugged honeycomb structures of Example 12 and Comparative Examples 7 and 8, the temperature rise property, the heat retaining property and the strength were evaluated by the above-described methods. The results are shown in Table 4. However, the measurement result of the isostatic strength was displayed relative to the measurement value of the plugged honeycomb structure of Comparative Example 8 as 1.0.
(考察)
表4に示す結果から、実施例12の昇温性は、セル形状が四角形である比較例7やセル形状が六角形である比較例8の昇温性と比べても大きな差がない(Tの差が10秒以内)ことがわかる。また、実施例12の保温性は、セル形状が四角形である比較例7及びセル形状が六角形である比較例8の保温性よりも高いことがわかる。更に、実施例12の強度は、セル形状が四角形である比較例7及びセル形状が六角形である比較例8の強度よりも高いことがわかる。
(Discussion)
From the results shown in Table 4, the temperature rise performance of Example 12 is not significantly different from the temperature rise performance of Comparative Example 7 in which the cell shape is a square and Comparative Example 8 in which the cell shape is a hexagon (T It can be seen that the difference is within 10 seconds). Moreover, it turns out that the heat retention of Example 12 is higher than the heat retention of the comparative example 7 whose cell shape is a rectangle, and the comparative example 8 whose cell shape is a hexagon. Furthermore, it turns out that the intensity | strength of Example 12 is higher than the intensity | strength of the comparative example 7 whose cell shape is a square, and the comparative example 8 whose cell shape is a hexagon.
本発明は、自動車等の排ガスを浄化するために使用される排ガス浄化用触媒又はその触媒担体として、好適に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used as an exhaust gas purifying catalyst used for purifying exhaust gas from automobiles or the like or a catalyst carrier thereof.
1(1A,1B,1C):頂点、2(2A,2B,2C):頂点、3(3A,3B,3C,3D,3E,3F):頂点、4(4A,4B,4C):対角線、5(5A,5B,5C):線分、6(6A,6B,6C):角部、10:ハニカム構造体、11:入口端面、12:出口端面、13:セル、14:隔壁、16:交点部、17:交点部、20:目封止ハニカム構造体、21:目封止部、30:ハニカム構造体、36:交点部、40:ハニカム構造体、46:交点部。 1 (1A, 1B, 1C): Vertex 2 (2A, 2B, 2C): Vertex 3 (3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F): Vertex 4 (4A, 4B, 4C): Diagonal line, 5 (5A, 5B, 5C): line segment, 6 (6A, 6B, 6C): corner, 10: honeycomb structure, 11: inlet end surface, 12: outlet end surface, 13: cell, 14: partition wall, 16: Intersection portion, 17: intersection portion, 20: plugged honeycomb structure, 21: plugged portion, 30: honeycomb structure, 36: intersection portion, 40: honeycomb structure, 46: intersection portion.
Claims (4)
前記セルの延びる方向に垂直な断面における前記セルの形状が九角形であり、
前記九角形が、正六角形の6つの頂点の内、当該正六角形の周方向において1つ置きに存在する3つの頂点と、当該3つの頂点を結ぶそれぞれの対角線と平行で、両端が残りの3つの頂点をそれぞれ形成する辺上に在る線分によって、前記残りの3つの頂点を含む角部が切断されることにより形成された6つの新たな頂点とを有する形状であり、
隣接するセル間において、前記新たな頂点と前記新たな頂点以外の頂点とを結ぶ辺同士が平行な状態で対向するように、前記複数のセルが配置されている目封止ハニカム構造体。 A honeycomb structure having a porous partition wall defining a plurality of cells extending from an inlet end surface serving as a fluid inlet side to an outlet end surface serving as a fluid outlet side; an opening end portion of the predetermined cell on the inlet end surface side; A plugging portion that plugs the opening end portion on the outlet end face side of the remaining cells;
The shape of the cell in a cross section perpendicular to the cell extending direction is a hexagon,
Of the six vertices of the regular hexagon, the nine-sided hexagon is parallel to the three vertices that exist every other in the circumferential direction of the regular hexagon, and the diagonal lines connecting the three vertices, and both ends are the remaining three. A shape having six new vertices formed by cutting corners including the remaining three vertices by line segments on the sides forming the respective vertices;
A plugged honeycomb structure in which the plurality of cells are arranged so that sides connecting the new vertex and a vertex other than the new vertex face each other in parallel between adjacent cells.
0.2p≦a≦0.7p ・・・(1) Each of said line segment, wherein the remainder of the distance from each of the three vertices of the nearest line segment on each of the remaining three vertices of said segments is a, each of the remaining three vertices 2. The plugged honeycomb according to claim 1, wherein p is a distance from the first to the diagonal line closest to each of the remaining three vertices in the diagonal line. Structure.
0.2p ≦ a ≦ 0.7p (1)
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