JP6259334B2 - Honeycomb structure - Google Patents

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本発明は、ハニカム構造体に関する。更に詳しくは、排ガス中に含まれる粒子状物質を良好に捕集することができ、且つ、一旦捕集した粒子状物質の外部への流出を有効に抑制することが可能なハニカム構造体に関する。   The present invention relates to a honeycomb structure. More specifically, the present invention relates to a honeycomb structure that can favorably collect particulate matter contained in exhaust gas and can effectively suppress the outflow of the particulate matter once collected to the outside.

近年、自動車、鉄道、建設機械、農業用機械、等の内燃機関、特にディーゼルエンジンから排出される、「炭素を主成分とする粒子状物質」を捕集することが求められている。以下、粒子状物質のこと、「PM」又は「パティキュレートマター」ということがある。また、GDI(Gasoline Direct Injection)エンジン等のガソリンエンジンから排出されるPMを捕集することも求められている。これに対して、近時では、所定のセルの一方の端部と残余のセルの他方の端部とが目封止され、当該所定のセルと当該残余のセルとが交互に配置された目封止ハニカム構造体を、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)として使用している。そして、このようなDPFによって、ディーゼル機関等から排出されるPMを捕集する方法が盛んに用いられている(例えば、特許文献1を参照)。   In recent years, it has been demanded to collect “particulate matter mainly composed of carbon” discharged from internal combustion engines such as automobiles, railways, construction machines, and agricultural machines, particularly diesel engines. Hereinafter, the particulate matter may be referred to as “PM” or “particulate matter”. It is also required to collect PM discharged from a gasoline engine such as a GDI (Gasoline Direct Injection) engine. On the other hand, recently, one end of a predetermined cell and the other end of the remaining cell are plugged, and the predetermined cell and the remaining cell are alternately arranged. The sealed honeycomb structure is used as a diesel particulate filter (DPF). And the method of collecting PM discharged | emitted from a diesel engine etc. by such DPF is used actively (for example, refer patent document 1).

このようなDPFによれば、排ガスの入口側の端面からセル内に排ガスが流入し、セル内に流入した排ガスが隔壁を通過し、隔壁を通過した排ガス(別言すれば、浄化ガス)が排ガスの出口側の端面から排出される。そして、排ガスが隔壁を通過するときに、排ガス中に含有されるPMが隔壁により捕集され、排ガスが浄化される。   According to such a DPF, the exhaust gas flows into the cell from the end face on the inlet side of the exhaust gas, the exhaust gas that has flowed into the cell passes through the partition wall, and the exhaust gas that has passed through the partition wall (in other words, purified gas) The exhaust gas is discharged from the end face on the outlet side. And when exhaust gas passes a partition, PM contained in exhaust gas is collected by a partition, and exhaust gas is purified.

しかし、従来の、「両端面に目封止部が形成されたハニカム構造体」においては、流入した排ガスの全てが隔壁を通過し、排ガス中の粒子状物質のほとんどが、隔壁で捕集されるため、圧力損失が増大し易いものであった。また、エンジンオイルや燃料中に含まれるS、Ca等により、灰分(Ash)が生成し、長時間の運転により、当該灰分がDPFのセル内に堆積し、圧力損失が増大するという問題があった。   However, in the conventional “honeycomb structure with plugged portions formed on both end faces”, all of the inflowing exhaust gas passes through the partition walls, and most of the particulate matter in the exhaust gas is collected by the partition walls. Therefore, the pressure loss is likely to increase. In addition, ash (Ash) is generated by S, Ca, etc. contained in the engine oil and fuel, and the ash accumulates in the DPF cell after a long period of operation, resulting in an increase in pressure loss. It was.

このような問題点を解決するために、排ガスが流出する側の端面のみに目封止部を形成するハニカム構造体(ハニカムフィルタ)が提案されている(例えば、特許文献2〜4を参照)。また、排ガスが流入する側の端面のみに目封止部を形成するハニカム構造体も提案されている(例えば、特許文献5を参照)。   In order to solve such problems, there has been proposed a honeycomb structure (honeycomb filter) in which a plugging portion is formed only on an end surface on the exhaust gas outflow side (see, for example, Patent Documents 2 to 4). . In addition, a honeycomb structure in which a plugged portion is formed only on an end surface on the exhaust gas inflow side has been proposed (see, for example, Patent Document 5).

特開2003−254034号公報JP 2003-254034 A 特表2002−537965号公報JP 2002-537965 A 特許第3942086号公報Japanese Patent No. 39442086 特開2004−251137号公報JP 2004-251137 A 国際公開第2012/046484号International Publication No. 2012/046484

しかし、特許文献2〜4に記載されたハニカムフィルタは、目封止部が形成されたセル内に灰分が堆積し、セル内の空間が灰分によって埋められていくため、ハニカムフィルタの使用に伴い圧力損失が上昇してしまうという問題があった。また、特許文献2〜4に記載されたハニカムフィルタは、目封止部が形成されたセルの流出端面側に、排ガス中のPMが順次堆積していく。そのため、例えば、流出端面側に堆積したPMが一度に燃焼した場合などには、ハニカムフィルタが局所的に極めて高温となり、ハニカムフィルタの流出端面側近傍にてクラック等の破損を生じることがある。   However, in the honeycomb filters described in Patent Documents 2 to 4, ash is accumulated in the cells in which the plugging portions are formed, and the spaces in the cells are filled with ash. There was a problem that the pressure loss increased. Moreover, in the honeycomb filter described in Patent Documents 2 to 4, PM in the exhaust gas is sequentially deposited on the outflow end face side of the cell in which the plugged portions are formed. Therefore, for example, when PM deposited on the outflow end face side burns at a time, the honeycomb filter locally becomes extremely hot, and damage such as cracks may occur near the outflow end face side of the honeycomb filter.

また、特許文献5に記載されたハニカム構造体は、図7Aに示すように、ハニカム構造体800の流入端面811側の開口部に、粒子状物質813が堆積しやすい傾向がある。ここで、図7Aは、従来のハニカム構造体のセルの延びる方向に平行な断面を示す模式図である。図7Aに示すハニカム構造体800は、流入端面811のみに目封止部805が設けられたハニカム構造体800である。このようなハニカム構造体800においては、流入端面811側の目封止部805が途切れる箇所から、貫通セル802aと入口目封止セル802bとに差圧が生じることとなる。そして、このハニカム構造体800では、流入端面811側の目封止部805が途切れる箇所の近傍に、排ガスGに含まれる粒子状物質813が多く堆積する。したがって、上述した粒子状物質813の堆積が一定の量を超えた場合に、図7Bに示すように、流入端面811側に局所的に堆積した粒子状物質813が隔壁801から剥がれ落ちてしまうことがある。また、流入端面811から流入する排ガスGの流量が多くなった場合にも、流入端面811側に局所的に堆積した粒子状物質813が隔壁801から剥がれ落ちてしまうことがある。更に、粒子状物質813により貫通セル802aの流路が閉塞し易いため、閉塞箇所にて排ガスGの流速が上がり、上述した粒子状物質813の剥がれ落ちがより起こり易くなることもある。そして、隔壁801から剥がれ落ちた粒子状物質813は、貫通セル802a内を通過し、ハニカム構造体800の流出端面812から流出してしまう。このように、隔壁801から剥がれ落ちた粒子状物質813が、ハニカム構造体800の流出端面812から流出してしまうことを、以下、「ブローオフ」ということがある。このようなブローオフの問題は、貫通セル802aを有し、この貫通セル802aを区画する隔壁801にて粒子状物質813を捕集するハニカム構造体800に特有の問題である。そして、現在、このようなブローオフの抑制されたハニカム構造体の開発が要望されている。図7Bは、図7Aに示すハニカム構造体が、ブローオフを生じている状態を示す模式図である。図7A及び図7Bにおいて、符号803は外周壁を示し、符号804はハニカム基材を示す。   In addition, as shown in FIG. 7A, the honeycomb structure described in Patent Document 5 tends to easily deposit particulate matter 813 in the opening on the inflow end face 811 side of the honeycomb structure 800. Here, FIG. 7A is a schematic diagram showing a cross section parallel to the cell extending direction of the conventional honeycomb structure. A honeycomb structure 800 shown in FIG. 7A is a honeycomb structure 800 in which plugging portions 805 are provided only on the inflow end surface 811. In such a honeycomb structure 800, a differential pressure is generated between the through-cell 802a and the inlet plugged cell 802b from a location where the plugged portion 805 on the inflow end face 811 side is interrupted. In this honeycomb structure 800, a large amount of particulate matter 813 contained in the exhaust gas G is deposited in the vicinity of the portion where the plugging portion 805 on the inflow end face 811 side is interrupted. Therefore, when the above-described deposition of the particulate matter 813 exceeds a certain amount, the particulate matter 813 locally deposited on the inflow end face 811 side is peeled off from the partition wall 801 as shown in FIG. 7B. There is. Even when the flow rate of the exhaust gas G flowing from the inflow end surface 811 increases, the particulate matter 813 locally deposited on the inflow end surface 811 side may be peeled off from the partition wall 801. Further, since the flow path of the through-cell 802a is easily blocked by the particulate matter 813, the flow rate of the exhaust gas G is increased at the closed portion, and the above-described separation of the particulate matter 813 may be more likely to occur. Then, the particulate matter 813 peeled off from the partition wall 801 passes through the through-cell 802 a and flows out from the outflow end surface 812 of the honeycomb structure 800. In this manner, the particulate matter 813 that has been peeled off from the partition wall 801 flows out of the outflow end surface 812 of the honeycomb structure 800 is hereinafter referred to as “blow-off”. Such a blow-off problem is a problem peculiar to the honeycomb structure 800 that has the through-cell 802a and collects the particulate matter 813 in the partition wall 801 that partitions the through-cell 802a. Currently, there is a demand for development of a honeycomb structure in which such blow-off is suppressed. FIG. 7B is a schematic view showing a state where the honeycomb structure shown in FIG. 7A is blown off. 7A and 7B, reference numeral 803 indicates an outer peripheral wall, and reference numeral 804 indicates a honeycomb substrate.

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、排ガス中に含まれる粒子状物質を良好に捕集することができ、且つ、一旦捕集した粒子状物質の外部への流出を有効に抑制することが可能なハニカム構造体を提供する。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and can successfully collect the particulate matter contained in the exhaust gas, and the particulate matter once collected. A honeycomb structure capable of effectively suppressing outflow to the outside is provided.

本発明によれば、以下に示す、ハニカム構造体が提供される。   According to the present invention, the following honeycomb structure is provided.

[1] 排ガスが流入する側の端面である流入端面から排ガスが流出する側の端面である流出端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁、を有するハニカム基材を備え、前記隔壁の気孔率が、35〜65%であり、前記セルが、前記流入端面側から前記流出端面側まで実質的に貫通する貫通セルと、前記ハニカム基材の前記流入端面側において前記セルの端部が目封止部によって実質的に塞がれた入口目封止セルと、前記ハニカム基材の前記流出端面側において前記セルの端部が目封止部によって実質的に塞がれた出口目封止セルと、を含み、前記貫通セルの個数が、全ての前記セルの個数に対して、40〜60%であり、前記入口目封止セルの個数が、前記入口目封止セルと前記出口目封止セルとの合計個数に対して、60〜85%であり、前記貫通セルが、少なくとも1つの前記入口目封止セル及び少なくとも1つの前記出口目封止セルと前記隔壁を隔てて隣接するように配置された、特定貫通セルを含み、前記特定貫通セルの個数が、全ての前記貫通セルの個数に対して、70%以上である、ハニカム構造体。 [1] A honeycomb base having a porous partition wall defining a plurality of cells that serve as fluid flow paths extending from an inflow end surface, which is an end surface on the exhaust gas inflow side, to an outflow end surface, which is an end surface on the exhaust gas outflow side. The partition wall has a porosity of 35 to 65%, and the cell substantially penetrates from the inflow end face side to the outflow end face side, and the inflow end face side of the honeycomb substrate. An inlet plugged cell in which the end of the cell is substantially plugged by the plugged portion, and the end of the cell is substantially plugged by the plugged portion on the outflow end face side of the honeycomb substrate. An outlet plugged cell that is plugged, and the number of through cells is 40 to 60% of the number of all the cells, and the number of inlet plugged cells is the inlet Total number of plugged cells and outlet plugged cells On the other hand, the specific penetration is 60 to 85%, and the through cell is arranged to be adjacent to the at least one inlet plugged cell and the at least one outlet plugged cell with the partition wall therebetween. A honeycomb structure including cells, wherein the number of the specific through cells is 70% or more with respect to the number of all the through cells.

[2] 前記隔壁の厚さが、120〜460μmである、前記[1]に記載のハニカム構造体。 [2] The honeycomb structure according to [1], wherein the partition wall has a thickness of 120 to 460 μm.

[3] 前記ハニカム基材のセル密度が、15〜100セル/cm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 honeycomb substrate has a cell density of 15 to 100 cells / cm 2 .

本発明のハニカム構造体によれば、排ガス中に含まれる粒子状物質を良好に捕集することができ、且つ、一旦捕集した粒子状物質の外部への流出を有効に抑制することができる。本発明のハニカム構造体は、排ガスが流入する側の端面である流入端面から排ガスが流出する側の端面である流出端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁、を有するハニカム基材を備えたものである。このハニカム構造体は、ハニカム基材の隔壁の気孔率が、35〜65%である。このハニカム構造体においては、複数のセルが、貫通セルと、入口目封止セルと、出口目封止セルと、を含む。ここで、貫通セルは、流入端面側から流出端面側まで実質的に貫通するセルである。入口目封止セルは、ハニカム基材の流入端面側においてセルの端部が目封止部によって実質的に塞がれたセルである。出口目封止セルは、ハニカム基材の流出端面側においてセルの端部が目封止部によって実質的に塞がれたセルである。このハニカム構造体は、貫通セルの個数が、全てのセルの個数に対して、40〜60%である。このハニカム構造体は、入口目封止セルの個数が、入口目封止セルと出口目封止セルとの合計個数に対して、60〜85%である。そして、このハニカム構造体は、貫通セルが、少なくとも1つの入口目封止セル及び少なくとも1つの出口目封止セルと隔壁を隔てて隣接するように配置された、特定貫通セルを含み、この特定貫通セルの個数が、全ての貫通セルの個数に対して、70%以上である。   According to the honeycomb structure of the present invention, the particulate matter contained in the exhaust gas can be well collected, and the once-collected particulate matter can be effectively suppressed from flowing out. . A honeycomb structure according to the present invention has a porous partition wall that forms a plurality of cells serving as fluid flow paths extending from an inflow end surface that is an end surface on the exhaust gas inflow side to an outflow end surface that is an end surface on the exhaust gas outflow side. And a honeycomb substrate having the above. In this honeycomb structure, the porosity of the partition walls of the honeycomb base material is 35 to 65%. In this honeycomb structure, the plurality of cells include a through cell, an inlet plugged cell, and an outlet plugged cell. Here, the penetration cell is a cell that penetrates substantially from the inflow end face side to the outflow end face side. The inlet plugged cell is a cell in which the end of the cell is substantially blocked by the plugged portion on the inflow end face side of the honeycomb base material. The outlet plugged cell is a cell in which the end of the cell is substantially plugged by the plugged portion on the outflow end face side of the honeycomb substrate. In this honeycomb structure, the number of penetrating cells is 40 to 60% with respect to the number of all cells. In this honeycomb structure, the number of inlet plugged cells is 60 to 85% with respect to the total number of inlet plugged cells and outlet plugged cells. The honeycomb structure includes a specific through cell, the through cell being disposed so as to be adjacent to the at least one inlet plugged cell and the at least one outlet plugged cell with a partition wall therebetween. The number of penetrating cells is 70% or more with respect to the number of all penetrating cells.

本発明のハニカム構造体においては、目封止部が配設されていない貫通セルに排ガスが流入すると、当該貫通セル内の圧力が上昇し、貫通セルに隣接する入口目封止セル内の圧力が貫通セル内の圧力に対して相対的に低くなる。このため、排ガスの一部が貫通セルから隔壁を透過して入口目封止セルに流入し、入口目封止セルの、目封止部が配設されていない側(ハニカム基材における流出端面側)の端部から、隔壁を透過した排ガスが排出される。そして、このように、排ガスの一部が隔壁を透過することにより、貫通セル内の隔壁に、排ガスに含有される粒子状物質が堆積するため、粒子状物質を良好に捕集することができる。   In the honeycomb structure of the present invention, when exhaust gas flows into a through cell in which no plugging portion is disposed, the pressure in the through cell increases, and the pressure in the inlet plugged cell adjacent to the through cell Becomes relatively low with respect to the pressure in the penetrating cell. Therefore, a part of the exhaust gas passes through the partition wall from the through cell and flows into the inlet plugged cell, and the side of the inlet plugged cell where the plugged portion is not disposed (outflow end surface of the honeycomb substrate) The exhaust gas that has permeated through the partition wall is discharged from the end of the side. As described above, since part of the exhaust gas permeates the partition walls, the particulate matter contained in the exhaust gas accumulates on the partition walls in the through-cells, so that the particulate matter can be collected well. .

そして、本発明のハニカム構造体においては、特定貫通セルが、少なくとも1つの入口目封止セル及び少なくとも1つの出口目封止セルと隔壁を隔てて隣接するように配置されていることが重要である。このような特定貫通セルを有することにより、ブローオフの抑制されたハニカム構造体とすることができる。すなわち、この特定貫通セルにおいては、当該特定貫通セルと入口目封止セルとを区画する隔壁には、流入端面側の目封止部近傍から粒子状物質の堆積が生じる。ただし、特定貫通セルと出口目封止セルとを区画する隔壁には、粒子状物質の堆積があまり起こらない。この理由は、特定貫通セルから入口目封止セルへと移動する排ガスの量に比して、特定貫通セルから出口目封止セルへと移動する排ガスの量が少ないことを挙げることができる。実際には、特定貫通セル内の圧力と、出口目封止セル内の圧力では、出口目封止セル内の圧力が高くなることがあるため、特定貫通セルと出口目封止セルとを隔てる隔壁の、特定貫通セル側の表面には、粒子状物質の堆積がほとんど起こらないこともある。したがって、特定貫通セル内の隔壁の少なくとも一つの表面(すなわち、特定貫通セルと出口目封止セルとを区画する隔壁の表面)には、粒子状物質の堆積が生じ難く、流路の閉塞が起こり難い。このため、本発明のハニカム構造体によれば、ブローオフを有効に抑制することができる。   In the honeycomb structure of the present invention, it is important that the specific through-cell is disposed so as to be adjacent to at least one inlet plugged cell and at least one outlet plugged cell with a partition wall therebetween. is there. By having such a specific penetration cell, it can be set as the honeycomb structure by which blow-off was controlled. That is, in this specific penetration cell, particulate matter is deposited on the partition wall that partitions the specific penetration cell and the inlet plugged cell from the vicinity of the plugging portion on the inflow end face side. However, particulate matter does not accumulate much on the partition walls that partition the specific through-cells and the outlet plugged cells. The reason for this is that the amount of exhaust gas moving from the specific through cell to the outlet plugged cell is smaller than the amount of exhaust gas moving from the specific through cell to the inlet plugged cell. Actually, the pressure in the outlet plugged cell may be increased by the pressure in the specific through-cell and the pressure in the outlet plugged cell. Therefore, the specific through-cell and the outlet plugged cell are separated from each other. On the surface of the partition wall on the side of the specific penetrating cell, the particulate matter may hardly be deposited. Therefore, particulate matter is unlikely to accumulate on at least one surface of the partition wall in the specific through cell (that is, the surface of the partition wall that partitions the specific through cell and the outlet plugged cell), and the flow path is blocked. It is hard to happen. For this reason, according to the honeycomb structure of the present invention, blow-off can be effectively suppressed.

本発明のハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す、流入端面側からみた斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a first embodiment of a honeycomb structure of the present invention as seen from an inflow end face side. FIG. 本発明のハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す、流出端面側からみた斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention as seen from the outflow end face side. 本発明のハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す、流入端面側からみた平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention as viewed from the inflow end face side. 本発明のハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す、流出端面側からみた平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention as seen from the outflow end face side. 本発明のハニカム構造体の第一実施形態の、排ガスの流れる方向に平行な断面を示す模式図である。[Fig. 3] Fig. 3 is a schematic view showing a cross section of the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention parallel to the direction in which the exhaust gas flows. 本発明のハニカム構造体の第一実施形態の、排ガスの流れる方向に平行な断面を示す模式図である。[Fig. 3] Fig. 3 is a schematic view showing a cross section of the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention parallel to the direction in which the exhaust gas flows. 図6Aの符号Xに示す破線で囲われた範囲を拡大して示す、拡大図である。It is an enlarged view which expands and shows the range enclosed with the broken line shown to the code | symbol X of FIG. 6A. 従来のハニカム構造体のセルの延びる方向に平行な断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a cross section parallel to the cell extending direction of the conventional honeycomb structure. 図7Aに示すハニカム構造体が、ブローオフを生じている状態を示す模式図である。FIG. 7B is a schematic view showing a state where the honeycomb structure shown in FIG. 7A is blown off.

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。したがって、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。   Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiments. Accordingly, it is understood that modifications, improvements, and the like to the following embodiments are also included in the scope of the present invention based on ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Should be.

(1)ハニカム構造体:
図1〜図5に示すように、本発明のハニカム構造体の第一実施形態は、流体(すなわち、排ガスG)の流路となる複数のセル2を区画形成する多孔質の隔壁1を有するハニカム基材4を備えたハニカム構造体100である。この隔壁1によって、排ガスGが流入する側の端面である流入端面11から排ガスGが流出する側の端面である流出端面12まで延びる複数のセル2が区画形成されている。本実施形態のハニカム構造体100は、ハニカム基材4の隔壁1の気孔率が、35〜65%である。また、本実施形態のハニカム構造体100においては、複数のセル2が、貫通セル2aと、入口目封止セル2bと、出口目封止セル2cと、を含んでいる。ここで、貫通セル2aとは、流入端面11側から流出端面12側まで実質的に貫通するセル2のことである。入口目封止セル2bとは、ハニカム基材4の流入端面11側においてセル2の端部が目封止部5によって実質的に塞がれたセル2のことである。出口目封止セル2cとは、ハニカム基材4の流出端面12側においてセル2の端部が目封止部5によって実質的に塞がれたセル2のことである。本実施形態のハニカム構造体100は、貫通セル2aの個数が、全てのセル2の個数に対して、40〜60%である。また、入口目封止セル2bの個数が、入口目封止セル2bと出口目封止セル2cとの合計個数に対して、60〜85%である。また、本実施形態のハニカム構造体100は、貫通セル2aが、特定貫通セル2aaを含む。特定貫通セル2aaとは、少なくとも1つの入口目封止セル2b及び少なくとも1つの出口目封止セル2cと隔壁1を隔てて隣接するように配置されたセル2のことである。そして、この特定貫通セル2aaの個数が、全ての貫通セル2aの個数に対して、70%以上である。以下、例えば、貫通セル2aと入口目封止セル2bとが「隔壁1を隔てて隣接して配置される」ことを、貫通セル2aと入口目封止セル2bとが「隣接して配置される」、或いは、単に「隣接する」ということがある。
(1) Honeycomb structure:
As shown in FIGS. 1 to 5, the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention includes a porous partition wall 1 that partitions and forms a plurality of cells 2 that serve as fluid (ie, exhaust gas G) flow paths. This is a honeycomb structure 100 including the honeycomb substrate 4. The partition wall 1 defines a plurality of cells 2 extending from an inflow end surface 11 that is an end surface on the exhaust gas G inflow side to an outflow end surface 12 that is an end surface on the exhaust gas G outflow side. In the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the porosity of the partition walls 1 of the honeycomb substrate 4 is 35 to 65%. Further, in the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the plurality of cells 2 include through cells 2a, inlet plugged cells 2b, and outlet plugged cells 2c. Here, the penetration cell 2a is a cell 2 that penetrates substantially from the inflow end face 11 side to the outflow end face 12 side. The inlet plugged cell 2 b is a cell 2 in which the end of the cell 2 is substantially blocked by the plugged portion 5 on the inflow end face 11 side of the honeycomb substrate 4. The outlet plugged cell 2 c is a cell 2 in which the end of the cell 2 is substantially closed by the plugged portion 5 on the outflow end face 12 side of the honeycomb substrate 4. In the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the number of the penetrating cells 2 a is 40 to 60% with respect to the number of all the cells 2. Further, the number of the inlet plugged cells 2b is 60 to 85% with respect to the total number of the inlet plugged cells 2b and the outlet plugged cells 2c. Further, in the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the through cell 2a includes the specific through cell 2aa. The specific through-cell 2aa is a cell 2 arranged so as to be adjacent to the at least one inlet plugged cell 2b and at least one outlet plugged cell 2c with the partition wall 1 therebetween. And the number of this specific penetration cell 2aa is 70% or more with respect to the number of all penetration cells 2a. Hereinafter, for example, the penetration cell 2a and the inlet plugged cell 2b are “disposed adjacent to each other with the partition wall 1 therebetween”, and the through cell 2a and the inlet plugged cell 2b are “adjacently disposed”. Or simply “adjacent”.

ここで、「セルの端部が目封止部によって「実質的」に塞がれる」とは、セルの端部が目封止部によって塞がれ、それにより排ガスが当該セルを通過し難い状態であることを意味する。目封じ形成時にできるわずかな隙間や、目封止部5が多孔体であることにより、目封止部を通過する微量のガス流れがあってもよい。また、「セルが「実質的」に貫通する」とは、排ガスが当該セルを通過することができる状態を意味する。これは、目封止部等がセル内に配設されていても、当該目封止部等に孔が開いている等の状態により、排ガスが当該セルを通過できるような場合も含むものである。また、図1に示すような円柱形のハニカム構造体100において、「セルの延びる方向」とは、円柱形のハニカム構造体100の中心軸方向のことを意味する。   Here, “the end portion of the cell is“ substantially blocked by the plugged portion ”” means that the end portion of the cell is blocked by the plugged portion so that the exhaust gas hardly passes through the cell. It means a state. There may be a small amount of gas flow passing through the plugged portion due to the slight gap formed during the plugging formation and the plugged portion 5 being a porous body. Further, “the cell penetrates“ substantially ”” means a state in which the exhaust gas can pass through the cell. This includes a case where the exhaust gas can pass through the cell even if the plugged portion or the like is disposed in the cell due to a state where a hole is opened in the plugged portion or the like. Further, in the columnar honeycomb structure 100 as shown in FIG. 1, the “cell extending direction” means the direction of the central axis of the columnar honeycomb structure 100.

図1は、本発明のハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す、流入端面側からみた斜視図である。図2は、本発明のハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す、流出端面側からみた斜視図である。図3は、本発明のハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す、流入端面側からみた平面図である。図4は、本発明のハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す、流出端面側からみた平面図である。図5は、本発明のハニカム構造体の第一実施形態の、排ガスの流れる方向に平行な断面を示す模式図である。   FIG. 1 is a perspective view schematically showing the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention as seen from the inflow end face side. FIG. 2 is a perspective view schematically showing the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention as seen from the outflow end face side. FIG. 3 is a plan view schematically showing the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention as seen from the inflow end face side. FIG. 4 is a plan view seen from the outflow end face side, schematically showing the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention. FIG. 5 is a schematic view showing a cross section of the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention parallel to the direction in which the exhaust gas flows.

本実施形態のハニカム構造体100によれば、排ガス中に含まれる粒子状物質を良好に捕集することができ、且つ、一旦捕集した粒子状物質の外部への流出を有効に抑制することができる。すなわち、図6Aに示すように、本実施形態のハニカム構造体100によれば、ハニカム基材4の流入端面11から排ガスGを流入させたときに、排ガスG中に含まれる粒子状物質を、貫通セル2aを区画形成する隔壁1によって捕集することができる。すなわち、貫通セル2aに排ガスGが流入すると、当該貫通セル2a内の圧力が上昇し、貫通セル2aに隣接する入口目封止セル2b内の圧力が貫通セル2a内の圧力に対して相対的に低くなる。このため、排ガスGの一部が、貫通セル2aから多孔質の隔壁1を透過して入口目封止セル2bに流入し、この入口目封止セル2bに流入した排ガスGが、入口目封止セル2bの、目封止部5が配設されていない側の端部から排出される。貫通セル2aと入口目封止セル2bとが隣接することにより、貫通セル2aと入口目封止セル2bとの間に位置する多孔質の隔壁1を透過して、排ガスGが「貫通セル2aから入口目封止セル2bへと」移動することができる。そして、このように、排ガスGの一部が隔壁1を透過することにより、貫通セル2a内の隔壁1に、排ガスGに含有される粒子状物質が堆積するため、粒子状物質を捕集することができる。図6Aは、本発明のハニカム構造体の第一実施形態の、排ガスの流れる方向に平行な断面を示す模式図である。   According to the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the particulate matter contained in the exhaust gas can be well collected, and the particulate matter once collected can be effectively prevented from flowing out. Can do. That is, as shown in FIG. 6A, according to the honeycomb structure 100 of the present embodiment, when the exhaust gas G is caused to flow from the inflow end face 11 of the honeycomb substrate 4, the particulate matter contained in the exhaust gas G is The through-cell 2a can be collected by the partition wall 1 that forms a partition. That is, when the exhaust gas G flows into the penetration cell 2a, the pressure in the penetration cell 2a increases, and the pressure in the inlet plugged cell 2b adjacent to the penetration cell 2a is relative to the pressure in the penetration cell 2a. It becomes low. Therefore, a part of the exhaust gas G passes through the porous partition wall 1 from the through cell 2a and flows into the inlet plugged cell 2b, and the exhaust gas G that has flowed into the inlet plugged cell 2b flows into the inlet plugged cell 2b. It discharges | emits from the edge part of the side by which the plugging part 5 is not arrange | positioned of the stop cell 2b. When the through cell 2a and the inlet plugged cell 2b are adjacent to each other, the exhaust gas G passes through the porous partition wall 1 positioned between the through cell 2a and the inlet plugged cell 2b, and the “through cell 2a To the inlet plugged cell 2b ". And since the particulate matter contained in exhaust gas G accumulates in the partition 1 in the penetration cell 2a when a part of the exhaust gas G permeates the partition 1 in this way, the particulate matter is collected. be able to. FIG. 6A is a schematic diagram showing a cross section of the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention parallel to the direction in which the exhaust gas flows.

本実施形態のハニカム構造体100においては、特定貫通セル2aaが、少なくとも1つの入口目封止セル2b及び少なくとも1つの出口目封止セル2cと隔壁1を隔てて隣接するように配置されていることが重要である。このような特定貫通セル2aaを有することにより、ブローオフの抑制されたハニカム構造体100とすることができる。すなわち、特定貫通セル2aaにおいては、当該特定貫通セル2aaと入口目封止セル2bとを隔てている隔壁1には、流入端面11側の目封止部5近傍から粒子状物質13の堆積が生じる。ただし、特定貫通セル2aaと出口目封止セル2cとを隔てている隔壁1には、粒子状物質13の堆積があまり起こらない。この理由は、特定貫通セル2aaから入口目封止セル2bへと移動する排ガスGの量に比して、特定貫通セル2aaから出口目封止セル2cへと移動する排ガスGの量が少ないことを挙げることができる。実際には、特定貫通セル2aa内の圧力と、出口目封止セル2c内の圧力とでは、出口目封止セル2c内の圧力が高くなることがある。このため、特定貫通セル2aaと出口目封止セル2cとを隔てる隔壁1の、特定貫通セル2aa側の表面には、粒子状物質の堆積がほとんど起こらないこともある。このため、特定貫通セル2aa内の隔壁1の少なくとも一つの表面には、粒子状物質13の堆積が生じ難く、特定貫通セル2aaの流入端面11側が、粒子状物質13の堆積によって狭くなり難くなる。そして、特定貫通セル2aa内の流路を広く確保することができれば、排ガスGの流量が増大しても、堆積した粒子状物質13にかかる圧力を抑制することができ、粒子状物質13の隔壁1からの剥がれ落ちを防止することができる。したがって、本実施形態のハニカム構造体100によれば、一旦捕集した粒子状物質13の外部への流出(別言すれば、ブローオフ)を有効に抑制することができる。このようなブローオフを有効に抑制するという効果は、貫通セル2aを有し、この貫通セル2aを区画する隔壁1にて粒子状物質13を捕集するハニカム構造体100に特有の顕著な効果である。   In the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the specific through-cell 2aa is disposed so as to be adjacent to the at least one inlet plugged cell 2b and the at least one outlet plugged cell 2c with the partition wall 1 therebetween. This is very important. By having such specific penetration cell 2aa, it can be set as honeycomb structure 100 by which blow-off was controlled. That is, in the specific penetration cell 2aa, the particulate matter 13 is deposited on the partition wall 1 separating the specific penetration cell 2aa and the inlet plugged cell 2b from the vicinity of the plugging portion 5 on the inflow end face 11 side. Arise. However, the particulate matter 13 does not accumulate much on the partition walls 1 separating the specific through-cells 2aa and the outlet plugged cells 2c. The reason for this is that the amount of exhaust gas G moving from the specific through cell 2aa to the outlet plugged cell 2c is smaller than the amount of exhaust gas G moving from the specific through cell 2aa to the inlet plugged cell 2b. Can be mentioned. Actually, the pressure in the outlet plugged cell 2c may be higher than the pressure in the specific through-cell 2aa and the pressure in the outlet plugged cell 2c. For this reason, deposition of particulate matter may hardly occur on the surface of the partition wall 1 separating the specific through cell 2aa and the outlet plugged cell 2c on the specific through cell 2aa side. For this reason, the particulate matter 13 is hardly deposited on at least one surface of the partition wall 1 in the specific penetration cell 2aa, and the inflow end face 11 side of the specific penetration cell 2aa is less likely to be narrowed by the deposition of the particulate matter 13. . And if the flow path in specific penetration cell 2aa can be ensured widely, even if the flow volume of exhaust gas G increases, the pressure concerning the deposited particulate matter 13 can be controlled, and the partition of particulate matter 13 The peeling off from 1 can be prevented. Therefore, according to the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the particulate matter 13 once collected can be effectively prevented from flowing out (in other words, blow-off). The effect of effectively suppressing such blow-off is a remarkable effect peculiar to the honeycomb structure 100 having the penetrating cell 2a and collecting the particulate matter 13 in the partition wall 1 partitioning the penetrating cell 2a. is there.

本実施形態のハニカム構造体においては、隔壁の気孔率が、35〜65%である。隔壁の気孔率が35%未満であると、ハニカム構造体の圧力損失が増大する。また、隔壁の気孔率が65%を超えると、粒子状物質を捕集する捕集効率が低下し、また、ハニカム構造体の強度も低下する。また、隔壁の気孔率が65%を超えると、ブローオフの抑制効果が十分に発現しないことがある。隔壁の気孔率は、37〜63%であることが好ましく、40〜60%であることが更に好ましく、45〜55%であることが特に好ましい。隔壁の気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。   In the honeycomb structure of the present embodiment, the porosity of the partition walls is 35 to 65%. When the porosity of the partition walls is less than 35%, the pressure loss of the honeycomb structure increases. Further, when the porosity of the partition walls exceeds 65%, the collection efficiency for collecting the particulate matter is lowered, and the strength of the honeycomb structure is also lowered. In addition, when the porosity of the partition wall exceeds 65%, the blow-off suppressing effect may not be sufficiently exhibited. The porosity of the partition walls is preferably 37 to 63%, more preferably 40 to 60%, and particularly preferably 45 to 55%. The porosity of the partition wall is a value measured with a mercury porosimeter.

本実施形態のハニカム構造体においては、貫通セルの個数が、全てのセルの個数に対して、40〜60%である。以下、「全てのセルの個数に対する貫通セルの個数の割合」を、単に、「貫通セルの個数割合」又は「貫通セルの割合」ということがある。貫通セルの割合が、40%未満であると、ハニカム構造体の圧力損失が大きく増加してしまう。貫通セルの割合が、60%を超えると、ハニカム構造体の粒子状物質を捕集する捕集効率が低下してしまう。貫通セルの割合は、42〜58%であることが好ましく、45〜55%であることが更に好ましい。   In the honeycomb structure of the present embodiment, the number of penetrating cells is 40 to 60% with respect to the number of all cells. Hereinafter, the “ratio of the number of penetrating cells to the number of all cells” may be simply referred to as “the ratio of the number of penetrating cells” or “the ratio of the penetrating cells”. When the ratio of the penetrating cells is less than 40%, the pressure loss of the honeycomb structure greatly increases. When the ratio of the penetrating cells exceeds 60%, the collection efficiency for collecting the particulate matter of the honeycomb structure is lowered. The ratio of the penetrating cells is preferably 42 to 58%, and more preferably 45 to 55%.

また、上述した、一旦捕集した粒子状物質の隔壁からの剥がれ落ちを有効に防止するためには、特定貫通セルの個数が、全ての貫通セルの個数に対して、70%以上であることが重要である。以下、「全ての貫通セルの個数に対する特定貫通セルの個数の割合」を、単に、「特定貫通セルの個数割合」又は「特定貫通セルの割合」ということがある。特定貫通セルの割合が、70%未満であると、一旦捕集した粒子状物質の流出を抑制する効果が十分に発現しないことがある。特定貫通セルの割合は、70〜100%であることが好ましく、90〜100%であることが更に好ましい。特定貫通セルの割合を上記のような数値範囲とすることで、粒子状物質の外部への流出を特に有効に抑制することができる。   Further, in order to effectively prevent the particulate matter once collected from peeling off from the partition wall, the number of specific through cells is 70% or more with respect to the number of all through cells. is important. Hereinafter, the “ratio of the number of specific through cells with respect to the number of all through cells” may be simply referred to as “number ratio of specific through cells” or “ratio of specific through cells”. If the ratio of the specific penetrating cell is less than 70%, the effect of suppressing the outflow of the particulate matter once collected may not be sufficiently exhibited. The ratio of the specific through cell is preferably 70 to 100%, and more preferably 90 to 100%. By setting the ratio of the specific penetrating cells in the numerical range as described above, the outflow of the particulate matter to the outside can be particularly effectively suppressed.

また、入口目封止セルの個数が、入口目封止セルと出口目封止セルとの合計個数に対して、60〜85%であることも重要である。以下、「入口目封止セルと出口目封止セルとの合計個数に対する入口目封止セルの個数の割合」を、単に、「入口目封止セルの個数割合」又は「入口目封止セルの割合」ということがある。入口目封止セルの割合が、60%未満であると、「貫通セルの割合」及び「特定貫通セルの割合」が本発明において必要とされる数値範囲を満たす場合に、出口目封止セルの個数が相対的に多くなる。ここで、図6Bに示すように、出口目封止セル2cの流入端面11から流入した排ガスGに含まれる粒子状物質13は、出口目封止セル2cを区画する隔壁1の内面に捕集される。そして、出口目封止セル2cを区画する隔壁1の内面に捕集された粒子状物質13の多くは、ハニカム基材4の流出端面12側に集まるようにして堆積する。出口目封止セル2cの個数が相対的に多くなると、出口目封止セル2cの流出端面12側に堆積する粒子状物質13も相対的に多くなる。粒子状物質13の成分は、煤などの可燃性物質であり、捕集した粒子状物質13が燃焼した場合には、ハニカム構造体100が局所的に高温になることがある。例えば、本実施形態のハニカム構造体100においては、捕集した粒子状物質13を燃焼させてフィルタ機能を再生することがある。このような再生において、出口目封止セル2cの流出端面12側に堆積する粒子状物質13の量が多いと、出口目封止セル2cの流出端面12側に大きな熱応力が発生し、ハニカム構造体100が破損してしまうことがある。入口目封止セル2bの割合が、60%以上であれば、出口目封止セル2cの割合が相対的に低くなり、上述したような、ハニカム構造体100の再生時において、ハニカム構造体100が破損し難くなる。また、入口目封止セルの割合が、85%を超えると、ブローオフの抑制効果が十分に発現しないことがある。入口目封止セルの割合は、65〜80%であることが好ましく、70〜75%であることが更に好ましい。入口目封止セルの割合を上記のような数値範囲とすることで、ブローオフの抑制効果と、ハニカム構造体の耐久性向上効果との両立を有効に図ることができる。   It is also important that the number of inlet plugged cells is 60 to 85% with respect to the total number of inlet plugged cells and outlet plugged cells. Hereinafter, “the ratio of the number of inlet plugged cells to the total number of inlet plugged cells and outlet plugged cells” is simply referred to as “number ratio of inlet plugged cells” or “inlet plugged cells”. The ratio of " When the ratio of the inlet plugged cells is less than 60%, when the “ratio of through cells” and the “ratio of specific through cells” satisfy the numerical range required in the present invention, the outlet plugged cells The number of is relatively large. Here, as shown in FIG. 6B, the particulate matter 13 contained in the exhaust gas G flowing in from the inflow end face 11 of the outlet plugged cell 2c is collected on the inner surface of the partition wall 1 partitioning the outlet plugged cell 2c. Is done. Then, most of the particulate matter 13 collected on the inner surface of the partition wall 1 partitioning the outlet plugged cells 2c is deposited so as to be collected on the outflow end face 12 side of the honeycomb substrate 4. When the number of the outlet plugged cells 2c is relatively increased, the particulate matter 13 deposited on the outlet end face 12 side of the outlet plugged cells 2c is also relatively increased. The component of the particulate material 13 is a combustible material such as soot, and when the collected particulate material 13 burns, the honeycomb structure 100 may locally become high temperature. For example, in the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the collected particulate matter 13 may be burned to regenerate the filter function. In such regeneration, if the amount of the particulate matter 13 deposited on the outlet end face 12 side of the outlet plugged cell 2c is large, a large thermal stress is generated on the outlet end face 12 side of the outlet plugged cell 2c, and the honeycomb The structure 100 may be damaged. If the ratio of the inlet plugged cells 2b is 60% or more, the ratio of the outlet plugged cells 2c is relatively low, and when the honeycomb structured body 100 is regenerated as described above, the honeycomb structured body 100 Is difficult to break. In addition, if the ratio of the inlet plugged cells exceeds 85%, the blowoff suppression effect may not be sufficiently exhibited. The ratio of the inlet plugged cells is preferably 65 to 80%, and more preferably 70 to 75%. By setting the ratio of the inlet plugged cells in the above numerical range, it is possible to effectively achieve both the effect of suppressing blow-off and the effect of improving the durability of the honeycomb structure.

貫通セルは、少なくとも1つの入口目封止セル及び少なくとも1つの出口目封止セルと隣接するように配置された「特定貫通セル」と、入口目封止セル及び出口目封止セルの少なくとも一方と隣接しないように配置された「非特定貫通セル」と、から構成されることとなる。以下、単に、「貫通セル」という場合は、「特定貫通セル」及び「非特定貫通セル」の両方を含むものとする。   The through-cell is a “specific through-cell” disposed adjacent to at least one inlet plugged cell and at least one outlet plugged cell, and at least one of the inlet plugged cell and the outlet plugged cell. And “non-specific through-cells” arranged so as not to be adjacent to each other. Hereinafter, the term “penetration cell” simply includes both “specific penetration cell” and “non-specific penetration cell”.

非特定貫通セルは、以下の態様のセルを挙げることができる。「第1の態様の非特定貫通セル」は、当該非特定貫通セルに隣接するセルが、全て入口目封止セルとなるセルである。「第2の態様の非特定貫通セル」は、当該非特定貫通セルに隣接するセルが、全て出口目封止セルとなるセルである。「第3の態様の非特定貫通セル」は、当該非特定貫通セルに隣接するセルが、全て貫通セルとなるセルである。「第4の態様の非特定貫通セル」は、当該非特定貫通セルに隣接するセルが、貫通セル及び入口目封止セルのみとなるセルである。「第5の態様の非特定貫通セル」は、当該非特定貫通セルに隣接するセルが、貫通セル及び出口目封止セルのみとなるセルである。   Nonspecific penetration cells can include cells of the following modes. The “non-specific through cell of the first aspect” is a cell in which all the cells adjacent to the non-specific through cell are entrance plugged cells. The “non-specific through cell of the second aspect” is a cell in which all cells adjacent to the non-specific through cell are outlet plugged cells. The “non-specific through cell of the third aspect” is a cell in which all the cells adjacent to the non-specific through cell are through cells. The “non-specific through cell of the fourth aspect” is a cell in which cells adjacent to the non-specific through cell are only through cells and inlet plugged cells. The “non-specific through cell of the fifth aspect” is a cell in which cells adjacent to the non-specific through cell are only through cells and outlet plugged cells.

ハニカム基材のセルの形状は、特に限定されないが、セルの延びる方向に直交する断面において、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形等の多角形、円形、又は楕円形であることが好ましく、その他不定形であってもよい。   The shape of the cells of the honeycomb substrate is not particularly limited, but is preferably a polygon, such as a triangle, a quadrangle, a pentagon, a hexagon, an octagon, a circle, or an ellipse in a cross section perpendicular to the cell extending direction. Other irregular shapes may also be used.

隔壁の厚さは、120〜460μmであることが好ましく、150〜390μmであることが更に好ましい。120μmより薄いと、ハニカム基材の強度が低下することがある。460μmより厚いと、捕集性能が低下し、圧力損失が増大することがある。また、ディーゼルエンジンから排出される排ガスを処理する場合には、ディーゼルエンジンから排出される排ガス中のPM量が比較的多いため、通常、セル数を少なくする(セル密度を小さくする)傾向がある。そのため、隔壁1の厚さを200〜390μmとすることが、強度と捕集性能のバランスをよくするために好ましい。また、ガソリンエンジンから排出される排ガスを処理する場合には、ガソリンエンジンから排出される排ガス中のPM量が比較的少ないため、通常、セル数を多くする(セル密度を大きくする)傾向がある。そのため、隔壁の厚さを150〜360μmとすることが、強度と捕集性能のバランスをよくするために好ましい。隔壁の厚さは、ハニカム基材の軸方向の断面を顕微鏡観察する方法で測定した値である。   The thickness of the partition wall is preferably 120 to 460 μm, and more preferably 150 to 390 μm. If it is thinner than 120 μm, the strength of the honeycomb substrate may be lowered. If it is thicker than 460 μm, the collection performance may be reduced and the pressure loss may be increased. In addition, when treating exhaust gas discharged from a diesel engine, the amount of PM in the exhaust gas discharged from the diesel engine is relatively large, and thus there is a general tendency to reduce the number of cells (reduce the cell density). . Therefore, it is preferable that the thickness of the partition wall 1 is 200 to 390 μm in order to improve the balance between strength and collection performance. In addition, when processing exhaust gas discharged from a gasoline engine, the amount of PM in the exhaust gas discharged from the gasoline engine is relatively small, and thus usually tends to increase the number of cells (increase the cell density). . Therefore, it is preferable to set the partition wall thickness to 150 to 360 μm in order to improve the balance between strength and collection performance. The thickness of the partition wall is a value measured by a method of observing a cross section in the axial direction of the honeycomb substrate with a microscope.

ハニカム基材は、隔壁の気孔率が35〜65%であり、且つ、隔壁の厚さが0.10〜0.40mmである場合に、より効果的に、圧力損失の増大を抑制しながら、排ガス中の粒子状物質を捕集することができる。また、上記のような気孔率及び隔壁の厚さを採用することにより、ハニカム基材の強度を低下させることもない。   When the honeycomb substrate has a partition wall porosity of 35 to 65% and a partition wall thickness of 0.10 to 0.40 mm, more effectively suppressing an increase in pressure loss, Particulate matter in exhaust gas can be collected. Further, by adopting the porosity and partition wall thickness as described above, the strength of the honeycomb base material is not lowered.

ハニカム基材のセル密度(ハニカム基材のセルの延びる方向に直交する断面における、単位面積当たりのセルの個数)は、15〜100セル/cmであることが好ましい。15セル/cmより小さいと、捕集性能が低下することがある。100セル/cmより大きいと、ハニカム基材の流入端面付近にPMが堆積し、セルがPMによって閉塞していくため、圧力損失が大きくなることがある。また、ディーゼルエンジンから排出される排ガスを処理する場合には、30〜70セル/cmであることが更に好ましい。30セル/cmより小さいと、捕集性能が低くなることがある。70セル/cmより大きいと、圧力損失が大きくなることがある。また、ガソリンエンジンから排出される排ガスを処理する場合には、15〜100セル/cmであることが更に好ましい。ガソリンエンジンから排出される排ガスは、PM量が少ないため、セルが閉塞するリスクが低いため、セル密度を高くすることが可能であり、セル密度を高くすることにより捕集性能を高くすることができる。また、セルが閉塞し難いため、連続再生も行い易い。15セル/cmより小さいと、捕集性能が低くなることがあり、100セル/cmより大きいと、PM捕集時の圧力損失が大きくなることがある。 The cell density of the honeycomb substrate (the number of cells per unit area in a cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb substrate) is preferably 15 to 100 cells / cm 2 . If it is less than 15 cells / cm 2 , the collection performance may be lowered. If it is greater than 100 cells / cm 2 , PM accumulates in the vicinity of the inflow end face of the honeycomb substrate, and the cells are blocked by PM, so that the pressure loss may increase. Moreover, when processing the exhaust gas discharged | emitted from a diesel engine, it is still more preferable that it is 30-70 cells / cm < 2 >. When it is less than 30 cells / cm 2 , the collection performance may be lowered. If it is greater than 70 cells / cm 2 , the pressure loss may increase. Moreover, when processing the exhaust gas discharged | emitted from a gasoline engine, it is still more preferable that it is 15-100 cells / cm < 2 >. Since the exhaust gas discharged from a gasoline engine has a small amount of PM, the risk of clogging the cells is low, so the cell density can be increased, and the collection performance can be increased by increasing the cell density. it can. In addition, since the cell is difficult to block, continuous reproduction is also easy. When it is less than 15 cells / cm 2 , the collection performance may be lowered, and when it is more than 100 cells / cm 2 , the pressure loss during PM collection may be increased.

隔壁の平均細孔径は、80μm以下であることが好ましく、0.1〜80μmであることが更に好ましく、1〜80μmであることがより更に好ましく、5〜25μmであることが特に好ましい。80μmより大きいと、ハニカム基材が脆くなり欠落し易くなり、また、隔壁内に粒子状物質が入り込み、深層ろ過となることがある。そして、このような平均細孔径の大きな隔壁は、PM捕集に伴って、粒子状物質捕集性能が低下しやすいため好ましくない。また、隔壁の平均細孔径が、0.1μmより小さいと、粒子状物質の堆積が少ない場合でも圧力損失が増大するため好ましくない。更に、隔壁の平均細孔径が、5μmよりも小さいと、酸化触媒を担持した場合の壁透過抵抗(排ガスが隔壁を透過する際の抵抗)が大きくなることがある。また、隔壁の平均細孔径が、25μmよりも大きいと、隔壁内部に灰分(Ash)が堆積し、長期間の使用の後、捕集性能が悪化する可能性が高くなることがある。隔壁の平均細孔径は、水銀ポロシメータで測定した値である。   The average pore diameter of the partition walls is preferably 80 μm or less, more preferably 0.1 to 80 μm, still more preferably 1 to 80 μm, and particularly preferably 5 to 25 μm. If it is larger than 80 μm, the honeycomb base material becomes brittle and easily lost, and particulate matter may enter the partition walls, resulting in depth filtration. Such a partition wall having a large average pore diameter is not preferable because the particulate matter collecting performance tends to be lowered with PM collection. Moreover, it is not preferable that the average pore diameter of the partition walls is smaller than 0.1 μm because the pressure loss increases even when the particulate matter is little deposited. Furthermore, if the average pore diameter of the partition walls is smaller than 5 μm, the wall permeation resistance (resistance when exhaust gas permeates through the partition walls) when an oxidation catalyst is supported may increase. Moreover, when the average pore diameter of a partition is larger than 25 micrometers, ash (Ash) accumulates inside a partition and possibility that a collection performance will deteriorate after long-term use may become high. The average pore diameter of the partition wall is a value measured with a mercury porosimeter.

ハニカム基材4の外周壁3の厚さは、特に限定されないが、0.5〜6mmが好ましい。0.5mmより薄いと、外周近傍のセルが欠けやすく、強度が低下することがある。6mmより厚いと、圧力損失が増大することがある。   Although the thickness of the outer peripheral wall 3 of the honeycomb base material 4 is not specifically limited, 0.5-6 mm is preferable. If it is thinner than 0.5 mm, cells near the outer periphery are likely to be chipped, and the strength may be reduced. If it is thicker than 6 mm, the pressure loss may increase.

ハニカム基材の形状(別言すれば、ハニカム構造体の形状)は、特に限定されないが、円柱形状、底面が楕円形の柱状、底面が四角形、五角形、六角形等の多角形の柱形状等が好ましい。ハニカム構造体は、セルの延びる方向を中心軸方向とする柱形状であることが好ましい。また、ハニカム基材(別言すれば、ハニカム構造体)の大きさは、特に限定されないが、セルの延びる方向における長さが76.2〜203.2mmであることが好ましい。ハニカム基材の長さがこのような範囲であるため、ハニカム構造体によって、圧力損失を増大させずに、優れた捕集性能で排ガスを処理することができる。76.2mmより短いと、捕集性能が悪化することがある。また、203.2mmより長いと、捕集性能向上はあまり期待できず、むしろ、圧力損失が増大することがある。捕集性能と圧力損失のバランスを考えると、ハニカム基材の長さは、76.2〜203.2mmが更に好ましい。特に複数個のハニカム構造体を、収納容器内に直列に配置する場合において、効果的である。また、例えば、ハニカム基材(別言すれば、ハニカム構造体)の外形が円柱形の場合、その底面(端面)の直径は、101.6〜266.7mmであることが好ましい。ハニカム基材の底面の直径は、上記範囲内において、エンジン排気量や出力に合わせて、適宜選定される。   The shape of the honeycomb substrate (in other words, the shape of the honeycomb structure) is not particularly limited, but a cylindrical shape, an elliptical columnar shape on the bottom, a polygonal columnar shape such as a square, pentagon, hexagon, etc. on the bottom Is preferred. The honeycomb structure preferably has a column shape with the cell extending direction as the central axis direction. The size of the honeycomb substrate (in other words, honeycomb structure) is not particularly limited, but the length in the cell extending direction is preferably 76.2 to 203.2 mm. Since the length of the honeycomb substrate is in such a range, the honeycomb structure can treat the exhaust gas with excellent collection performance without increasing the pressure loss. When it is shorter than 76.2 mm, the collection performance may be deteriorated. On the other hand, if it is longer than 203.2 mm, the improvement in the collection performance cannot be expected so much, but rather the pressure loss may increase. Considering the balance between collection performance and pressure loss, the length of the honeycomb substrate is more preferably 76.2 to 203.2 mm. This is particularly effective when a plurality of honeycomb structures are arranged in series in the storage container. For example, when the outer shape of the honeycomb base material (in other words, the honeycomb structure) is cylindrical, the diameter of the bottom surface (end surface) is preferably 101.6 to 266.7 mm. The diameter of the bottom surface of the honeycomb base material is appropriately selected within the above range according to the engine displacement and output.

ハニカム基材の隔壁及び外周壁は、セラミックを主成分とするものであることが好ましい。隔壁及び外周壁の材質としては、具体的には、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、及びアルミニウムチタネートからなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。これらの中でも、熱伝導率に優れた炭化珪素、及び、熱膨張係数が小さく、耐熱衝撃性に優れたコージェライトが好ましい。通常のDPFでは、PM堆積量を増やし、再生間隔を長くすることが必要であるため、炭化珪素のように熱容量の大きい材質が好ましいが、本発明においては、連続再生しやすい熱容量の比較的小さいコージェライトが特に好ましい。隔壁と外周壁の材質は、同じであることが好ましいが、異なっていてもよい。また、「セラミックを主成分とする」というときは、セラミックを全体の90質量%以上含有することを意味する。   The partition walls and the outer peripheral wall of the honeycomb base material are preferably composed mainly of ceramic. Specific examples of the material for the partition wall and the outer peripheral wall include silicon carbide, silicon-silicon carbide composite material, cordierite, mullite, alumina, spinel, silicon carbide-cordierite composite material, lithium aluminum silicate, and aluminum titanate. It is preferably at least one selected from the group consisting of Among these, silicon carbide having excellent thermal conductivity and cordierite having a small thermal expansion coefficient and excellent thermal shock resistance are preferable. In a normal DPF, it is necessary to increase the PM deposition amount and lengthen the regeneration interval. Therefore, a material having a large heat capacity such as silicon carbide is preferable. However, in the present invention, the heat capacity that facilitates continuous regeneration is relatively small. Cordierite is particularly preferred. The material of the partition wall and the outer peripheral wall is preferably the same, but may be different. In addition, the phrase “mainly composed of ceramic” means that 90% by mass or more of ceramic is contained.

入口目封止セル及び出口目封止セルの目封止部の深さは、1〜10mmであることが好ましく、1〜5mmであることが更に好ましい。1mmより浅いと、目封止部の強度が低下することがある。10mmより深いと、隔壁の、粒子状物質を捕集する面積が小さくなることがある。ここで、目封止部の深さとは、目封止部の、セルの延びる方向における長さを意味する。   The depth of the plugged portions of the inlet plugged cell and the outlet plugged cell is preferably 1 to 10 mm, and more preferably 1 to 5 mm. If it is shallower than 1 mm, the strength of the plugged portion may be lowered. If it is deeper than 10 mm, the area of the partition that collects the particulate matter may be small. Here, the depth of the plugged portion means the length of the plugged portion in the cell extending direction.

目封止部の材質は、ハニカム基材の隔壁の材質と同じであることが好ましい。   The material of the plugging portion is preferably the same as the material of the partition walls of the honeycomb substrate.

ハニカム構造体のセルの延びる方向における長さから、目封止部の深さを差し引いた値が25mm以上であることが好ましく、25〜500mmであることが更に好ましく、50〜200mmであることが特に好ましい。25mmより短いと、フィルタ面積が小さくなることがある。また、500mmより長いと圧損が高く、セル密度を大きくする必要があるが、セル密度を大きくすると捕集効率が悪化することがある。更に、25〜50mmまでは、長くすることによる捕集性能向上効果が大きく、200mm以上では、その効果が得られ難くなるため、ハニカム構造体を排ガス浄化装置に用いた際に、当該排ガス浄化装置のコンパクト化の点で不利となることがある。   The value obtained by subtracting the depth of the plugging portion from the length in the cell extending direction of the honeycomb structure is preferably 25 mm or more, more preferably 25 to 500 mm, and more preferably 50 to 200 mm. Particularly preferred. If it is shorter than 25 mm, the filter area may be small. Moreover, when it is longer than 500 mm, the pressure loss is high, and it is necessary to increase the cell density. However, if the cell density is increased, the collection efficiency may deteriorate. Furthermore, when the length is 25 to 50 mm, the effect of improving the collection performance by increasing the length is large, and when the length is 200 mm or more, it is difficult to obtain the effect. Therefore, when the honeycomb structure is used in the exhaust gas purification device, the exhaust gas purification device. May be disadvantageous in terms of downsizing.

本実施形態のハニカム構造体は、隔壁の少なくとも一部に酸化触媒が担持されたものであってもよい。更に詳細には、ハニカム構造体を構成するハニカム基材の隔壁に触媒が担持されていることが好ましい。触媒の、単位体積当りの担持量は、0.1〜150g/リットルであることが好ましく、10〜80g/リットルであることが更に好ましい。「g/リットル」は、ハニカム構造体1リットル当たりの触媒のグラム数(g)を示す。0.1g/リットルより少ないと、触媒効果が発揮され難くなることがある。150g/リットルより多いと、隔壁の細孔が閉塞することにより、圧力損失が大きくなり、捕集効率が著しく低下することがある。また、ウォッシュコート層を形成する酸化触媒の場合、触媒の単位体積当たりの担持量は、10〜150g/リットルであることが好ましい。触媒担持量が10g/リットルより少ないと、ウォッシュコート層を形成し難くなることがある。   The honeycomb structure of the present embodiment may be one in which an oxidation catalyst is supported on at least a part of the partition walls. More specifically, it is preferable that the catalyst is supported on the partition walls of the honeycomb substrate constituting the honeycomb structure. The supported amount of the catalyst per unit volume is preferably 0.1 to 150 g / liter, and more preferably 10 to 80 g / liter. “G / liter” indicates the number of grams (g) of catalyst per liter of honeycomb structure. If the amount is less than 0.1 g / liter, the catalytic effect may be difficult to be exhibited. When the amount is more than 150 g / liter, the pores of the partition walls are blocked, resulting in an increase in pressure loss and a significant reduction in collection efficiency. In the case of an oxidation catalyst that forms a washcoat layer, the supported amount of catalyst per unit volume is preferably 10 to 150 g / liter. If the amount of catalyst supported is less than 10 g / liter, it may be difficult to form a washcoat layer.

酸化触媒としては貴金属を含有するものを挙げることができ、具体的には、Pt、Rh及びPdからなる群より選択される少なくとも一種を含有するものが好ましい。貴金属の合計量は、ハニカム構造体の単位体積当り、0.1〜5g/リットルであることが好ましい。   Examples of the oxidation catalyst include those containing noble metals, and specifically, those containing at least one selected from the group consisting of Pt, Rh and Pd are preferable. The total amount of the noble metal is preferably 0.1 to 5 g / liter per unit volume of the honeycomb structure.

(2)ハニカム構造体の製造方法:
本発明のハニカム構造体を製造する方法について、以下に説明する。
(2) Manufacturing method of honeycomb structure:
A method for manufacturing the honeycomb structure of the present invention will be described below.

まず、多孔質の隔壁を有するハニカム基材を作製する。具体的には、まず、成形原料を混練して坏土とする。次に、得られた坏土をハニカム形状に押出成形してハニカム成形体を得る。   First, a honeycomb substrate having porous partition walls is prepared. Specifically, first, the forming raw material is kneaded to form a clay. Next, the obtained clay is extruded into a honeycomb shape to obtain a honeycomb formed body.

成形原料は、セラミック原料に分散媒及び添加剤を加えたものであることが好ましい。添加剤としては、有機バインダ、造孔材、界面活性剤等を挙げることができる。分散媒としては、水等を挙げることができる。   The forming raw material is preferably a ceramic raw material added with a dispersion medium and an additive. Examples of the additive include an organic binder, a pore former, and a surfactant. Examples of the dispersion medium include water.

セラミック原料としては、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト化原料、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、及びアルミニウムチタネートからなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。これらの中でも、熱膨張係数が小さく、耐熱衝撃性に優れたコージェライト化原料が好ましい。   The ceramic raw material is selected from the group consisting of silicon carbide, silicon-silicon carbide based composite material, cordierite forming raw material, mullite, alumina, spinel, silicon carbide-cordierite based composite material, lithium aluminum silicate, and aluminum titanate. At least one kind is preferred. Among these, a cordierite-forming raw material having a small thermal expansion coefficient and excellent thermal shock resistance is preferable.

有機バインダとしては、メチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好ましい。有機バインダの含有量は、セラミック原料100質量部に対して、5〜25質量部であることが好ましい。   Examples of the organic binder include methyl cellulose, hydroxypropoxyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and polyvinyl alcohol. Among these, it is preferable to use methyl cellulose and hydroxypropoxyl cellulose in combination. It is preferable that content of an organic binder is 5-25 mass parts with respect to 100 mass parts of ceramic raw materials.

造孔材としては、焼成後に気孔となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を挙げることができる。造孔材の含有量は、セラミック原料100質量部に対して、10〜20質量部であることが好ましい。   The pore former is not particularly limited as long as it becomes pores after firing, and examples thereof include starch, foamed resin, water absorbent resin, silica gel and the like. The pore former content is preferably 10 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ceramic raw material.

界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組合せて使用してもよい。界面活性剤の含有量は、セラミック原料100質量部に対して、3〜20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. These may be used alone or in a combination of two or more. It is preferable that content of surfactant is 3-20 mass parts with respect to 100 mass parts of ceramic raw materials.

分散媒の含有量は、セラミック原料100質量部に対して、10〜30質量部であることが好ましい。   It is preferable that content of a dispersion medium is 10-30 mass parts with respect to 100 mass parts of ceramic raw materials.

使用するセラミック原料(骨材粒子)の粒子径及び配合量、並びに添加する造孔材の粒子径及び配合量を調整することにより、所望の気孔率、平均細孔径の多孔質基材(ハニカム基材)を得ることができる。   By adjusting the particle size and blending amount of the ceramic raw material (aggregate particles) to be used and the particle size and blending amount of the pore former to be added, a porous substrate (honeycomb substrate) having a desired porosity and average pore size Material).

成形原料を混練して坏土を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。押出成形は、所望のセル形状、隔壁厚さ、セル密度を有する口金を用いて行うことができる。口金の材質としては、摩耗し難い超硬合金が好ましい。   The method of kneading the forming raw material to form the kneaded material is not particularly limited, and examples thereof include a method using a kneader, a vacuum kneader or the like. Extrusion can be performed using a die having a desired cell shape, partition wall thickness, and cell density. As the material of the die, a cemented carbide which does not easily wear is preferable.

次に、得られたハニカム成形体の一方の端面(流入端面)における一部のセル(具体的には、入口目封止セルとなるセル)の開口部を目封止する。セルの開口部を目封止する方法としては、セルの開口部に目封止材を充填する方法を挙げることができる。目封止材を充填する方法としては、まず、ハニカム成形体の流入端面に、貫通セルとなるセル及び出口目封止セルとなるセルの開口部を塞ぐようにマスクを施す。ここで、マスクの施し方には、特に制限はなく、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。また、ここでは、まず、入口目封止セルとなるセルの開口部を目封止し、その後、出口目封止セルとなるセルの開口部を目封止するという順番で、セルの開口部を目封止する例について説明するが、セルの開口部を目封止する順番については特に制限はない。   Next, an opening of a part of cells (specifically, a cell serving as an inlet plugged cell) on one end face (inflow end face) of the obtained honeycomb formed body is plugged. Examples of the method of plugging the opening of the cell include a method of filling the opening of the cell with a plugging material. As a method of filling the plugging material, first, a mask is applied to the inflow end face of the honeycomb formed body so as to close the opening portions of the cells serving as the through cells and the cells serving as the outlet plugged cells. Here, there is no restriction | limiting in particular in how to give a mask, According to the manufacturing method of a conventionally well-known honeycomb structure, it can carry out. Also, here, first, the opening portions of the cells to be the inlet plugged cells are plugged, and then the opening portions of the cells to be the outlet plugged cells are plugged. However, there is no particular limitation on the order of plugging the cell openings.

また、別途、セラミック原料、水又はアルコール、及び有機バインダを含むスラリー状の目封止材を、貯留容器に貯留しておく。セラミック原料としては、ハニカム成形体の原料として用いられるセラミック原料と同じであることが好ましい。セラミック原料は、目封止材全体の68〜90質量%であることが好ましい。また、水又はアルコールは、目封止材全体の8〜30質量%であることが好ましく、有機バインダは、目封止材全体の0.1〜2.0質量%であることが好ましい。有機バインダとしては、ヒドロキシプロポキシルメチルセルロース、メチルセルロース等が挙げられる。   Separately, a slurry-like plugging material containing a ceramic raw material, water or alcohol, and an organic binder is stored in a storage container. The ceramic raw material is preferably the same as the ceramic raw material used as the raw material for the honeycomb formed body. The ceramic raw material is preferably 68 to 90% by mass of the whole plugging material. Moreover, it is preferable that water or alcohol is 8-30 mass% of the whole plugging material, and it is preferable that an organic binder is 0.1-2.0 mass% of the whole plugging material. Examples of the organic binder include hydroxypropoxyl methylcellulose and methylcellulose.

そして、上記マスクを施した方の端部を、貯留容器中に浸漬して、マスクが施されていないセルの開口部に目封止材を充填して目封止部を形成する。目封止材の粘度は、600〜1200Pa・sであることが好ましい。尚、目封止材の粘度は、温度30℃において回転式粘度計で30rpmの回転数で測定した値である。   Then, the end portion on which the mask is applied is immersed in a storage container, and a plugging material is filled into the opening of the cell where the mask is not applied to form a plugged portion. The plugging material preferably has a viscosity of 600 to 1200 Pa · s. In addition, the viscosity of the plugging material is a value measured at a rotation speed of 30 rpm with a rotary viscometer at a temperature of 30 ° C.

次に、ハニカム成形体の他方の端面(流出端面)における他の一部のセルの開口部を目封止する。具体的には、ハニカム成形体の流出端面に、貫通セルとなるセル及び入口目封止セルとなるセルの開口部を塞ぐようにマスクを施す。そして、これまでに説明した方法と同様の方法にて、出口目封止セルとなるセルの開口部に目封止材を充填する。   Next, the openings of some other cells on the other end face (outflow end face) of the honeycomb formed body are plugged. Specifically, a mask is applied to the outflow end face of the honeycomb formed body so as to close the openings of the cells to be the through cells and the cells to be the inlet plugged cells. Then, the plugging material is filled in the opening of the cell to be the outlet plugged cell by the same method as described above.

次に、目封止材をセルの開口部に充填したハニカム成形体を焼成する。焼成温度は、ハニカム成形体の材質よって適宜決定することができる。例えば、ハニカム成形体の材質がコージェライトの場合、焼成温度は、1380〜1450℃が好ましく、1400〜1440℃が更に好ましい。また、焼成時間は、3〜10時間程度とすることが好ましい。   Next, the honeycomb formed body in which the opening portions of the cells are filled with the plugging material is fired. The firing temperature can be appropriately determined depending on the material of the honeycomb formed body. For example, when the material of the honeycomb formed body is cordierite, the firing temperature is preferably 1380 to 1450 ° C, and more preferably 1400 to 1440 ° C. The firing time is preferably about 3 to 10 hours.

ハニカム成形体を焼成する前に乾燥させてもよい。乾燥方法は、特に限定されるものではないが、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等を挙げることができ、これらの中でも、誘電乾燥、マイクロ波乾燥又は熱風乾燥を単独で又は組合せて行うことが好ましい。また、乾燥条件としては、乾燥温度30〜150℃、乾燥時間1分〜2時間とすることが好ましい。   The honeycomb formed body may be dried before firing. The drying method is not particularly limited, and examples thereof include hot air drying, microwave drying, dielectric drying, reduced pressure drying, vacuum drying, freeze drying, etc. Among these, dielectric drying, microwave drying Or it is preferable to perform hot-air drying individually or in combination. The drying conditions are preferably a drying temperature of 30 to 150 ° C. and a drying time of 1 minute to 2 hours.

また、ハニカム成形体に目封止部を形成する前に、ハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体を得、得られたハニカム焼成体の入口目封止セルとなるセル及び出口目封止セルとなるセルの開口部に目封止部を形成した後、更に焼成してもよい。以上のようにして、本実施形態のハニカム構造体を製造することができる。   Further, before forming the plugged portions in the honeycomb formed body, the honeycomb formed body is fired to obtain a honeycomb fired body, and the cells serving as the inlet plugged cells and the outlet plugged cells of the obtained honeycomb fired body After the plugging portion is formed in the opening of the cell to be, it may be further baked. As described above, the honeycomb structure of the present embodiment can be manufactured.

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。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

(実施例1)
(ハニカム構造体)
まず、コージェライト化原料100質量部に、造孔材を13質量部、分散媒を35質量部、有機バインダを6質量部、分散剤を0.5質量部、それぞれ添加し、混合、混練して坏土を調製した。コージェライト化原料としては、アルミナ、水酸化アルミニウム、カオリン、タルク、及びシリカを使用した。分散媒としては水を使用し、造孔材としては平均粒子径1〜10μmのコークスを使用し、有機バインダとしてはヒドロキシプロピルメチルセルロースを使用し、分散剤としてはエチレングリコールを使用した。造孔材の粒子径と量をコントロールすることにより、隔壁の細孔径及び気孔率をコントロールした。
Example 1
(Honeycomb structure)
First, 13 parts by mass of a pore former, 35 parts by mass of a dispersion medium, 6 parts by mass of an organic binder, and 0.5 parts by mass of a dispersant are added to 100 parts by mass of a cordierite forming raw material, and mixed and kneaded. A clay was prepared. As the cordierite forming raw material, alumina, aluminum hydroxide, kaolin, talc, and silica were used. Water was used as the dispersion medium, coke having an average particle diameter of 1 to 10 μm was used as the pore former, hydroxypropylmethylcellulose was used as the organic binder, and ethylene glycol was used as the dispersant. By controlling the particle diameter and amount of the pore former, the pore diameter and porosity of the partition walls were controlled.

次に、所定の金型を用いて坏土を押出成形し、セル形状が四角形で、全体形状が円柱形のハニカム成形体を得た。   Next, the kneaded material was extruded using a predetermined mold to obtain a honeycomb formed body having a square cell shape and a columnar overall shape.

次に、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た後、ハニカム成形体の両端面を切断し、所定の寸法に整えた。   Next, the honeycomb formed body was dried with a microwave dryer and further completely dried with a hot air dryer, and then both end faces of the honeycomb formed body were cut and adjusted to a predetermined size.

次に、ハニカム成形体の流入端面に、貫通セルとなるセル及び出口目封止セルとなるセルの開口部を塞ぐようにマスクを施し、マスクを施した流入端面側の端部を、コージェライト化原料を含有する目封止スラリーに浸漬した。これにより、入口目封止セルとなるセルの流入端面側の端部に、目封止スラリーを充填した。次に、ハニカム成形体の流出端面に、貫通セルとなるセル及び入口目封止セルとなるセルの開口部を塞ぐようにマスクを施し、マスクを施した流出端面側の端部を、コージェライト化原料を含有する目封止スラリーに浸漬した。これにより、出口目封止セルとなるセルの流出端面側の端部に、目封止スラリーを充填した。   Next, a mask is applied to the inflow end face of the honeycomb molded body so as to close the opening of the cell serving as the through cell and the outlet plugged cell, and the end on the inflow end face side where the mask is applied is cordierite. It was immersed in the plugging slurry containing the chemical conversion raw material. Thereby, the plugging slurry was filled in the end portion on the inflow end face side of the cell to be the inlet plugged cell. Next, a mask is applied to the outflow end face of the honeycomb formed body so as to close the opening of the cell serving as the through cell and the inlet plugged cell, and the end on the outflow end face side where the mask is applied is cordierite. It was immersed in the plugging slurry containing the chemical conversion raw material. Thereby, the plugging slurry was filled in the end portion on the outflow end face side of the cell to be the outlet plugged cell.

実施例1においては、貫通セルの割合が50%となり、特定貫通セルの割合が75%となり、入口目封止セルの割合が85%となるように、セルの開口部に目封止スラリーを充填した。   In Example 1, the plugging slurry is applied to the cell opening so that the ratio of the through-cells is 50%, the ratio of the specific through-cells is 75%, and the ratio of the inlet plugged cells is 85%. Filled.

次に、目封止部を形成したハニカム成形体を熱風乾燥機で乾燥し、更に、1410〜1440℃で、5時間、焼成した。このようにして、複数のセルが多孔質の隔壁1によって区画形成されたハニカム基材を備えたハニカム構造体を得た。このハニカム構造体は、複数のセルが、貫通セル、入口目封止セル、及び出口目封止セルの3種類のセルによって構成されている。   Next, the honeycomb formed body on which the plugged portions were formed was dried with a hot air dryer, and further fired at 1410 to 1440 ° C. for 5 hours. In this way, a honeycomb structure including a honeycomb base material in which a plurality of cells were defined by the porous partition walls 1 was obtained. In this honeycomb structure, a plurality of cells are constituted by three types of cells, a through cell, an inlet plugged cell, and an outlet plugged cell.

得られたハニカム構造体のハニカム基材は、中心軸に直交する断面の直径が143.8mmであり、中心軸方向の長さが152.4mmの円筒形であった。隔壁の厚さは、305μmであり、セル密度は、46.5セル/cmであった。セルの形状は、四角形であった。ハニカム基材の材質は、コージェライトであった。隔壁の気孔率は、50%であり、隔壁の平均細孔径は、20μmであった。隔壁の気孔率及び平均細孔径は、水銀ポロシメータ(Micromeritics社製、商品名:Autopore 9500)により測定した値である。表1に、ハニカム基材の材質、隔壁の厚さ(mm)、セル密度(セル/cm)、ハニカム基材の直径(mm)及び長さ(mm)、気孔率(%)、平均細孔径(μm)を示す。 The honeycomb substrate of the obtained honeycomb structure had a cylindrical shape with a cross-sectional diameter of 143.8 mm perpendicular to the central axis and a length of 152.4 mm in the central axis direction. The partition wall thickness was 305 μm, and the cell density was 46.5 cells / cm 2 . The shape of the cell was a square. The material of the honeycomb substrate was cordierite. The porosity of the partition walls was 50%, and the average pore diameter of the partition walls was 20 μm. The porosity and average pore diameter of the partition walls are values measured by a mercury porosimeter (trade name: Autopore 9500, manufactured by Micromeritics). Table 1 shows the honeycomb substrate material, partition wall thickness (mm), cell density (cell / cm 2 ), honeycomb substrate diameter (mm) and length (mm), porosity (%), average fineness. The pore diameter (μm) is shown.

実施例1のハニカム構造体は、貫通セルの割合が50%であり、特定貫通セルの割合が75%であり、入口目封止セルの割合が85%であった。表2に、貫通セルの割合(%)、特定貫通セルの割合(%)、及び入口目封止セルの割合(%)を示す。また、表2の「特定貫通セルの有無」の欄に、入口目封止セルと出口目封止セルの両方と隔壁を共有する貫通孔(すなわち、特定貫通セル)の有無を示す。特定貫通セルを有する場合は、「特定貫通セルの有無」の欄に「有」と記す。特定貫通セルを有さない場合は、「特定貫通セルの有無」の欄に「無」と記す。   In the honeycomb structure of Example 1, the ratio of the through cells was 50%, the ratio of the specific through cells was 75%, and the ratio of the inlet plugged cells was 85%. Table 2 shows the ratio (%) of the penetrating cell, the ratio (%) of the specific penetrating cell, and the ratio (%) of the inlet plugged cell. In addition, in the column “Presence / absence of specific through-cells” in Table 2, the presence / absence of through-holes (that is, specific through-cells) sharing a partition wall with both the inlet plugged cells and the outlet plugged cells is shown. In the case of having a specific through cell, “Yes” is written in the “Presence / absence of specific through cell” column. When there is no specific through cell, “None” is written in the “Presence of specific through cell” column.

Figure 0006259334
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得られたハニカム構造体について、以下の方法で、「捕集効率(%)」、及び「再生時におけるクラック発生時のハニカム構造体の単位容積あたりの煤堆積量(g/L)」、及び「圧力損失(kPa)」を測定した。また、得られたハニカム構造体について、以下の方法で、「ブローオフ試験」及び「耐久性評価」を行った。結果を、表3に示す。   About the obtained honeycomb structure, “the collection efficiency (%)”, “the soot accumulation amount per unit volume (g / L) of the honeycomb structure at the time of crack generation during regeneration”, and “Pressure loss (kPa)” was measured. The obtained honeycomb structure was subjected to “blow-off test” and “durability evaluation” by the following methods. The results are shown in Table 3.

(捕集効率)
軽油を燃料とするバーナーを用いて煤を発生させる。ガス全体の流量が1.5Nm/分となるように、燃焼ガスに所定量の空気を混合し、得られた混合ガスをハニカム構造体に導入する。混合ガスの温度は、200℃とする。試験時間は120分とする。サンプリングは試験後に実施した。混合ガス中の粒子状物質の濃度が、4g/時間となるようにする。ハニカム構造体の上流側及び下流側に設けたサンプリング用の配管から、真空ポンプにより排ガスを約2分間サンプリングする。そして、排ガスをサンプリングする際に、排ガスを、ろ紙をセットしたホルダーに通すことにより、PMをろ紙に捕集する。尚、予め、ろ紙の質量を測定しておく。ハニカム構造体の上流側からサンプリングした排ガス中のPMの質量(ろ紙に捕集されたPMの質量)と、ハニカム構造体の下流側からサンプリングした排ガス中のPMの質量(ろ紙に捕集されたPMの質量)とから、捕集効率(%)を算出する。具体的には、下記式(1)により、捕集効率(%)を求める。捕集効率が40%以上である場合には、ハニカム構造体を、排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタとして良好に用いることができる。
捕集効率(%)={(PM質量A−PM質量B)/PM質量A}×100 ・・・ (1)
(ただし、上記式(1)において、「PM質量A」は、ハニカム構造体の上流側からろ紙に捕集されたPMの質量(g)を示す。「PM質量B」は、ハニカム構造体の下流側からろ紙に捕集されたPMの質量(g)を示す。)
(Collection efficiency)
Soot is generated using a burner that uses light oil as fuel. A predetermined amount of air is mixed with the combustion gas so that the flow rate of the entire gas is 1.5 Nm 3 / min, and the obtained mixed gas is introduced into the honeycomb structure. The temperature of the mixed gas is 200 ° C. The test time is 120 minutes. Sampling was performed after the test. The concentration of the particulate matter in the mixed gas is set to 4 g / hour. The exhaust gas is sampled for about 2 minutes by a vacuum pump from sampling pipes provided on the upstream side and downstream side of the honeycomb structure. Then, when sampling the exhaust gas, PM is collected on the filter paper by passing the exhaust gas through a holder in which the filter paper is set. In addition, the mass of the filter paper is measured in advance. The mass of PM in the exhaust gas sampled from the upstream side of the honeycomb structure (the mass of PM collected on the filter paper) and the mass of PM in the exhaust gas sampled from the downstream side of the honeycomb structure (collected on the filter paper) From the PM mass, the collection efficiency (%) is calculated. Specifically, the collection efficiency (%) is obtained by the following formula (1). When the collection efficiency is 40% or more, the honeycomb structure can be favorably used as a filter for collecting particulate matter in the exhaust gas.
Collection efficiency (%) = {(PM mass A−PM mass B) / PM mass A} × 100 (1)
(However, in the above formula (1), “PM mass A” represents the mass (g) of PM collected on the filter paper from the upstream side of the honeycomb structure. “PM mass B” represents the honeycomb structure. (The mass (g) of PM collected on the filter paper from the downstream side is shown.)

(再生時におけるクラック発生煤堆積量)
ディーゼルエンジン(3.0リットル、直噴コモンレール、直列6気筒)から排出される排気ガスをハニカム構造体に流入させて、ハニカム構造体の隔壁にて、所定量の煤を捕集する。その後、エンジン回転数を1700rpm、エンジントルクを86Nmの状態でポストインジェクションから燃料噴射量を増やし、排ガス温度を上昇させ、捕集した煤を燃焼させる。このようにして、煤を燃焼させることにより、煤を捕集したハニカム構造体を再生させる。ハニカム構造体に流入させる排ガスの温度は、600℃とする。ハニカム構造体の隔壁にて捕集する煤の量を、0.1g/L(ハニカム構造体の単位容積あたりの質量で)おきに段階的に増加させていき、ハニカム構造体にクラックが発生するまで、ハニカム構造体の再生を繰り返し行う。ハニカム構造体にクラックが発生する際の、ハニカム構造体の単位体積(1L)当りの煤の量(g)を、「再生時におけるクラック発生煤堆積量(g/L)」とする。クラックが発生しているか否かの確認は、目視にて行う。再生時におけるクラック発生煤堆積量が5.0g/L以上である場合には、ハニカム構造体を、排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタとして良好に用いることができる。
(Crack generation amount during regeneration)
Exhaust gas discharged from a diesel engine (3.0 liters, direct injection common rail, inline 6 cylinder) is caused to flow into the honeycomb structure, and a predetermined amount of soot is collected by the partition walls of the honeycomb structure. Thereafter, the fuel injection amount is increased from post-injection with the engine speed of 1700 rpm and the engine torque of 86 Nm, the exhaust gas temperature is raised, and the collected soot is combusted. In this way, the honeycomb structure in which the soot is collected is regenerated by burning the soot. The temperature of the exhaust gas flowing into the honeycomb structure is 600 ° C. The amount of soot collected by the partition walls of the honeycomb structure is increased stepwise by 0.1 g / L (by mass per unit volume of the honeycomb structure), and cracks are generated in the honeycomb structure. Until then, regeneration of the honeycomb structure is repeated. The amount (g) of soot per unit volume (1 L) of the honeycomb structure when cracks occur in the honeycomb structure is defined as “crack generation soot accumulation amount (g / L) during regeneration”. Whether or not a crack has occurred is visually confirmed. When the crack generation soot accumulation amount during regeneration is 5.0 g / L or more, the honeycomb structure can be favorably used as a filter for collecting particulate matter in the exhaust gas.

(圧力損失)
ディーゼルエンジン(3.0リットル、直噴コモンレール、直列6気筒)から排出される排気ガスをハニカム構造体に流入させて、煤の堆積量が4g/Lとなるように、ハニカム構造体の隔壁にて煤を捕集する。そして、煤の堆積量が4g/Lとなった状態で、200℃のエンジン排ガスを3.0Nm/minの流量で流入させてハニカム構造体の流入端面側と流出端面側との圧力を測定し、その圧力差を算出することにより、圧力損失(kPa)を求めた。圧力損失が5.6kPa以下である場合には、ハニカム構造体を、排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタとして良好に用いることができる。
(Pressure loss)
The exhaust gas discharged from the diesel engine (3.0 liters, direct injection common rail, in-line 6 cylinders) is caused to flow into the honeycomb structure so that the amount of soot accumulated is 4 g / L. To collect cocoons. Then, with the soot accumulation amount of 4 g / L, 200 ° C. engine exhaust gas was introduced at a flow rate of 3.0 Nm 3 / min to measure the pressure on the inflow end face side and the outflow end face side of the honeycomb structure. And the pressure loss (kPa) was calculated | required by calculating the pressure difference. When the pressure loss is 5.6 kPa or less, the honeycomb structure can be favorably used as a filter for collecting particulate matter in the exhaust gas.

(ブローオフ試験)
ディーゼルエンジン(3.0リットル、直噴コモンレール、直列6気筒)から排出される排気ガスをハニカム構造体に流入させて、ハニカム構造体に10.0g/Lの煤を堆積させる。次に、エンジン始動後アイドリング運転を行い、5秒後に回転数2000rpm、トルク178N・mとし2分間運転した。運転開始後、AVL社製のスートセンサーにて、ハニカム構造体の流出端面から排出される排ガス中1m当たりの煤の量を測定する。スートセンサーに計測された最大値を、ブローオフ量(mg/m)とする。ブローオフの量が1000mg/m未満の場合を、ブローオフが生じていないものとし、ブローオフ試験を合格とする。ブローオフ試験が合格の場合は、表3の「ブローオフ試験」の欄に、「OK」と記す。一方で、ブローオフの量が1000mg/m以上の場合を、ブローオフが生じたものとし、ブローオフ試験を不合格とする。ブローオフ試験が不合格の場合は、表3の「ブローオフ試験」の欄に、「NG」と記す。
(Blow-off test)
Exhaust gas discharged from a diesel engine (3.0 liters, direct injection common rail, in-line 6 cylinders) is caused to flow into the honeycomb structure to deposit 10.0 g / L of soot on the honeycomb structure. Next, an idling operation was performed after the engine was started, and after 5 seconds, the engine was operated for 2 minutes at a rotation speed of 2000 rpm and a torque of 178 N · m. After the start of operation, the amount of soot per 1 m 3 in the exhaust gas discharged from the outflow end face of the honeycomb structure is measured by a soot sensor manufactured by AVL. The maximum value measured by the soot sensor is taken as the blow-off amount (mg / m 3 ). When the amount of blow-off is less than 1000 mg / m 3 , no blow-off occurs and the blow-off test is passed. When the blow-off test is acceptable, “OK” is written in the “Blow-off test” column of Table 3. On the other hand, when the amount of blow-off is 1000 mg / m 3 or more, it is assumed that blow-off has occurred, and the blow-off test is rejected. If the blow-off test fails, “NG” is written in the “Blow-off test” column of Table 3.

(耐久性評価)
ディーゼルエンジン(3.0リットル、直噴コモンレール、直列6気筒)から排出される排気ガスをハニカム構造体に流入させて、ハニカム構造体内に煤を10.0g/L堆積させた後、ディーゼルエンジン(3.0リットル、直噴コモンレール、直列6気筒)の排気系に、ハニカム構造体を設置する。エンジン回転数2000rpm、トルク178N・mで運転させて排ガスの温度が600℃に達した後アイドルに落とした強制再生試験により耐久性評価を行った。試験後に目視でクラックの有無を確認して、クラックが観察されなかった場合を、耐久性評価を合格とし、表3の「耐久性評価」の欄に、「OK」と記す。一方で、クラックが観察された場合を、耐久性評価を不合格とし、表3の「耐久性評価」の欄に、「NG」と記す。
(Durability evaluation)
After exhaust gas discharged from a diesel engine (3.0 liter, direct injection common rail, inline 6 cylinder) flows into the honeycomb structure, 10.0 g / L of soot is deposited in the honeycomb structure, and then the diesel engine ( The honeycomb structure is installed in the exhaust system of 3.0 liters, direct injection common rail, in-line 6 cylinders). Durability was evaluated by a forced regeneration test in which the engine was operated at an engine speed of 2000 rpm and a torque of 178 N · m and the exhaust gas temperature reached 600 ° C. and then dropped to idle. After the test, the presence or absence of cracks was confirmed visually, and if no cracks were observed, the durability evaluation was passed, and “OK” was entered in the column of “Durability Evaluation” in Table 3. On the other hand, when a crack is observed, the durability evaluation is rejected, and “NG” is written in the column of “Durability Evaluation” in Table 3.

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(実施例2〜23、比較例1〜8)
ハニカム基材の構成を表1に示すように変更し、且つ、貫通セルの割合(%)、特定貫通セルの割合(%)、及び入口目封止セルの割合(%)を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様の方法でハニカム構造体を作製した。実施例22では、ハニカム基材の材質を、炭化珪素とした。実施例23では、ハニカム基材の材質を、窒化アルミニウムとした。
(Examples 2 to 23, Comparative Examples 1 to 8)
The composition of the honeycomb substrate was changed as shown in Table 1, and the ratio of the through cells (%), the ratio of the specific through cells (%), and the ratio of the inlet plugged cells (%) are shown in Table 2. A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the above was changed. In Example 22, the material of the honeycomb substrate was silicon carbide. In Example 23, the material of the honeycomb substrate was aluminum nitride.

実施例1〜23、及び比較例1〜8のハニカム構造体について、実施例1と同様の方法で、「捕集効率(%)」、及び「再生時におけるクラック発生煤堆積量(g/L)」、及び「圧力損失(kPa)」を測定した。また、得られたハニカム構造体について、実施例1と同様の方法で、「ブローオフ試験」及び「耐久性評価」を行った。結果を、表3に示す。   With respect to the honeycomb structures of Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 8, in the same manner as in Example 1, “capturing efficiency (%)” and “crack generation soot accumulation amount during regeneration (g / L) ) ”And“ pressure loss (kPa) ”. Further, with respect to the obtained honeycomb structure, “blow-off test” and “durability evaluation” were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.

(結果)
表3に示すように、実施例1〜23のハニカム構造体は、捕集効率が40%以上であり、排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタとして良好に利用することができるものであった。また、実施例1〜23のハニカム構造体は、再生時におけるクラック発生煤堆積量が多く(実施例1〜23のハニカム構造体は、5g/L以上)であり、排ガス中の粒子状物質を良好に捕集することができるものであった。特に、実施例1〜23のハニカム構造体は、再生時におけるクラック発生煤堆積量が多いため、再生の間隔を長くすることができる。また、実施例1〜23のハニカム構造体は、煤の堆積量が4g/Lの時の圧力損失が5.6kPa以下であり、所定量の煤が隔壁上に堆積した場合であっても、圧力損失が低いものであった。更に、実施例1〜23のハニカム構造体は、ブローオフ試験及び耐久性評価においても、共に良好な結果を得ることができた。
(result)
As shown in Table 3, the honeycomb structures of Examples 1 to 23 have a collection efficiency of 40% or more, and can be favorably used as a filter for collecting particulate matter in exhaust gas. It was. In addition, the honeycomb structures of Examples 1 to 23 have a large amount of crack generation soot accumulation during regeneration (the honeycomb structures of Examples 1 to 23 are 5 g / L or more), and particulate matter in the exhaust gas is not contained. It was able to collect well. In particular, since the honeycomb structures of Examples 1 to 23 have a large amount of crack generation soot accumulation during regeneration, the regeneration interval can be lengthened. Further, the honeycomb structures of Examples 1 to 23 had a pressure loss of 5.6 kPa or less when the accumulation amount of soot was 4 g / L, and even when a predetermined amount of soot was deposited on the partition wall, The pressure loss was low. Furthermore, the honeycomb structures of Examples 1 to 23 were able to obtain good results both in the blow-off test and the durability evaluation.

比較例1,2のハニカム構造体は、貫通セルの割合が30%であったため、煤の堆積量が4g/Lの時の圧力損失が非常に高いものであった。すなわち、貫通セルの割合が30%程度では、ハニカム構造体を、排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタとして利用するには、圧力損失が高くなりすぎてしまうことがわかった。   The honeycomb structures of Comparative Examples 1 and 2 had a very high pressure loss when the amount of soot deposited was 4 g / L because the ratio of the penetrating cells was 30%. That is, it was found that when the ratio of the through-cells is about 30%, the pressure loss becomes too high to use the honeycomb structure as a filter for collecting particulate matter in the exhaust gas.

比較例3,4のハニカム構造体は、貫通セルの割合が70%であったため、捕集効率が低いものであった。また、比較例3,4のハニカム構造体は、ブローオフ試験も不合格であった。更に、比較例4のハニカム構造体は、再生時におけるクラック発生煤堆積量も少ないため、煤の堆積量が多い状態にて再生を行った際に、クラックの生じる可能性がある。   The honeycomb structures of Comparative Examples 3 and 4 had a low collection efficiency because the percentage of penetrating cells was 70%. Further, the honeycomb structures of Comparative Examples 3 and 4 also failed the blow-off test. Further, since the honeycomb structure of Comparative Example 4 has a small amount of crack generation soot accumulation during regeneration, cracks may occur when regeneration is performed with a large amount of soot accumulation.

比較例5のハニカム構造体は、気孔率が30%であるため、煤の堆積量が4g/Lの時の圧力損失が非常に高いものであった。比較例6のハニカム構造体は、気孔率が70%であるため、捕集効率が低く、また、再生時におけるクラック発生煤堆積量も少なかった。比較例6のハニカム構造体は、ブローオフ試験及び耐久性評価も不合格であった。   Since the honeycomb structure of Comparative Example 5 had a porosity of 30%, the pressure loss was very high when the amount of soot deposited was 4 g / L. The honeycomb structure of Comparative Example 6 had a porosity of 70%, so the collection efficiency was low, and the amount of crack generation soot accumulated during regeneration was small. The honeycomb structure of Comparative Example 6 also failed in the blow-off test and durability evaluation.

比較例7のハニカム構造体は、特定貫通セルの割合が65%であったため、捕集効率が低いものであった。また、比較例7のハニカム構造体は、ブローオフ試験も不合格であった。比較例7のハニカム構造体は、入口目封止セルの割合も60〜85%から外れるものであった。   The honeycomb structure of Comparative Example 7 had a low collection efficiency because the ratio of the specific penetrating cells was 65%. Moreover, the honeycomb structure of Comparative Example 7 also failed the blow-off test. In the honeycomb structure of Comparative Example 7, the ratio of the inlet plugged cells was also out of 60 to 85%.

比較例8のハニカム構造体は、入口目封止セルの割合が50%であったため、捕集効率が低く、また、再生時におけるクラック発生煤堆積量が多いものであった。また、比較例8のハニカム構造体は、耐久性評価も不合格であった。   The honeycomb structure of Comparative Example 8 had a low collection efficiency because the ratio of the inlet plugged cells was 50%, and had a large amount of crack generation soot accumulation during regeneration. Further, the honeycomb structure of Comparative Example 8 also failed in the durability evaluation.

本発明のハニカム構造体は、排ガスの浄化用のフィルタとして利用することができる。   The honeycomb structure of the present invention can be used as a filter for purifying exhaust gas.

1:隔壁、2:セル、2a:貫通セル、2aa:特定貫通セル、2b:入口目封止セル、2c:出口目封止セル、3:外周壁、4:ハニカム基材、5:目封止部、11:流入端面、12:流出端面、13:粒子状物質、100,800:ハニカム構造体、801:隔壁、802:セル、802a:貫通セル、802b:入口目封止セル、803:外周壁、804:ハニカム基材、805:目封止部、813:粒子状物質、G:排ガス。 1: partition wall, 2: cell, 2a: penetration cell, 2aa: specific penetration cell, 2b: inlet plugging cell, 2c: outlet plugging cell, 3: outer peripheral wall, 4: honeycomb substrate, 5: plugging Stop portion, 11: Inflow end surface, 12: Outflow end surface, 13: Particulate matter, 100, 800: Honeycomb structure, 801: Partition wall, 802: Cell, 802a: Through cell, 802b: Inlet plugged cell, 803: Outer peripheral wall, 804: honeycomb substrate, 805: plugging portion, 813: particulate matter, G: exhaust gas.

Claims (3)

排ガスが流入する側の端面である流入端面から排ガスが流出する側の端面である流出端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁、を有するハニカム基材を備え、
前記隔壁の気孔率が、35〜65%であり、
前記セルが、前記流入端面側から前記流出端面側まで実質的に貫通する貫通セルと、前記ハニカム基材の前記流入端面側において前記セルの端部が目封止部によって実質的に塞がれた入口目封止セルと、前記ハニカム基材の前記流出端面側において前記セルの端部が目封止部によって実質的に塞がれた出口目封止セルと、を含み、
前記貫通セルの個数が、全ての前記セルの個数に対して、40〜60%であり、
前記入口目封止セルの個数が、前記入口目封止セルと前記出口目封止セルとの合計個数に対して、60〜85%であり、
前記貫通セルが、少なくとも1つの前記入口目封止セル及び少なくとも1つの前記出口目封止セルと前記隔壁を隔てて隣接するように配置された、特定貫通セルを含み、
前記特定貫通セルの個数が、全ての前記貫通セルの個数に対して、70%以上である、ハニカム構造体。
A honeycomb base material having a porous partition wall that forms a plurality of cells serving as fluid flow paths extending from an inflow end surface that is an end surface on the exhaust gas inflow side to an outflow end surface that is an end surface on the exhaust gas outflow side. ,
The partition wall has a porosity of 35 to 65%;
The cell substantially penetrates from the inflow end surface side to the outflow end surface side, and the end of the cell is substantially plugged by the plugging portion on the inflow end surface side of the honeycomb substrate. An inlet plugged cell, and an outlet plugged cell in which an end of the cell is substantially blocked by a plugged portion on the outflow end face side of the honeycomb substrate,
The number of penetrating cells is 40-60% of the number of all the cells,
The number of the inlet plugged cells is 60 to 85% with respect to the total number of the inlet plugged cells and the outlet plugged cells,
The penetrating cell includes at least one inlet plugged cell and at least one outlet plugged cell and the specific penetrating cell disposed adjacent to the partition wall,
A honeycomb structure, wherein the number of the specific through cells is 70% or more with respect to the number of all the through cells.
前記隔壁の厚さが、120〜460μmである、請求項1に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 1, wherein the partition wall has a thickness of 120 to 460 µm. 前記ハニカム基材のセル密度が、15〜100セル/cmである、請求項1又は2に記載のハニカム構造体。 The cell density of the honeycomb substrate is 15 to 100 cells / cm 2, the honeycomb structure according to claim 1 or 2.
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JP6887303B2 (en) * 2017-05-12 2021-06-16 日本碍子株式会社 Honeycomb filter
JP6887302B2 (en) * 2017-05-12 2021-06-16 日本碍子株式会社 Honeycomb filter
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101384330B (en) * 2006-02-17 2011-04-13 日立金属株式会社 Ceramic honeycomb filter and exhaust gas purifier
JP2008104944A (en) * 2006-10-25 2008-05-08 Ngk Insulators Ltd Honeycomb filter
JP2009154124A (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Ngk Insulators Ltd Partially unsealed dpf
JP2011224538A (en) * 2009-12-01 2011-11-10 Ibiden Co Ltd Honeycomb filter and apparatus for cleaning exhaust gas
JP5713760B2 (en) * 2011-03-31 2015-05-07 日本碍子株式会社 Ceramic filter

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