JP6348806B2 - Honeycomb filter and honeycomb fired body - Google Patents

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Description

本発明は、ハニカムフィルタ及びハニカム焼成体に関する。 The present invention relates to a honeycomb filter and a honeycomb fired body.

ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、すす等のパティキュレート(以下、PMもしくはすすともいう)が含まれており、近年、このPMが環境又は人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、CO、HC又はNOx等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境又は人体に及ぼす影響についても懸念されている。 The exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine contains particulates such as soot (hereinafter also referred to as PM or soot), and in recent years, this PM has a problem that it causes harm to the environment or the human body. It has become. Further, since harmful gas components such as CO, HC or NOx are contained in the exhaust gas, there is a concern about the influence of the harmful gas components on the environment or the human body.

そこで、内燃機関と連結されることにより排ガス中のPMを捕集したり、排ガスに含まれるCO、HC又はNOx等の排ガス中の有害なガス成分を浄化したりする排ガス浄化装置として、コージェライトやSiC(炭化ケイ素)等の多孔質セラミックからなるハニカム構造のフィルタ(ハニカムフィルタ)が種々提案されている。 Therefore, cordierite is used as an exhaust gas purification device that collects PM in exhaust gas by being connected to an internal combustion engine and purifies harmful gas components in exhaust gas such as CO, HC, or NOx contained in the exhaust gas. Various filters (honeycomb filters) having a honeycomb structure made of a porous ceramic such as SiC or silicon carbide have been proposed.

また、内燃機関の燃費を改善し、圧力損失の上昇に起因する運転時のトラブル等をなくすために、初期の圧力損失が低いハニカムフィルタや、所定量のPMが堆積した際に圧力損失の上昇割合が低いハニカムフィルタが求められている。 Also, in order to improve the fuel efficiency of the internal combustion engine and eliminate problems during operation caused by the increase in pressure loss, the honeycomb filter with a low initial pressure loss and the increase in pressure loss when a predetermined amount of PM is deposited There is a need for a honeycomb filter with a low proportion.

圧力損失を低くするためには、開口率を高くすることが有効な手段である。しかし、開口率を高くしようとすると、セル隔壁の厚さを薄くせざるを得ず、その結果、ハニカム焼成体の強度を確保することが困難となる。
ハニカム焼成体において、圧力損失を低く抑えることと、強度を確保することとは相反する特性であり、これらの特性を同時に確保することは困難であった。
Increasing the aperture ratio is an effective means for reducing the pressure loss. However, when trying to increase the aperture ratio, the thickness of the cell partition walls must be reduced, and as a result, it becomes difficult to ensure the strength of the honeycomb fired body.
In a honeycomb fired body, keeping pressure loss low and securing strength are contradictory properties, and it has been difficult to secure these properties simultaneously.

このような問題を解決するために、特許文献1には、セル構造を改良したハニカムフィルタが開示されている。 In order to solve such a problem, Patent Document 1 discloses a honeycomb filter having an improved cell structure.

すなわち、特許文献1には、複数のセルがセル隔壁を隔てて長手方向に並設され、その外縁に外縁壁を有する多孔質セラミック部材が、接着材層を介して複数個接着されたハニカム構造体であって、上記多孔質セラミック部材の上記外縁壁の厚さは、上記セル隔壁の厚さよりも厚く、上記多孔質セラミック部材の最外周に位置するセルの少なくとも1つには、当該セルの角部の少なくとも1箇所に、当該角部を充填する充填体が設けられていることを特徴とするハニカム構造体が開示されている。
図9は、特許文献1に開示されたハニカム構造体を構成する多孔質セラミック部材の長手方向に垂直な断面図である。この断面において最外周に位置し、かつ、多孔質セラミック部材120の外縁壁123aと垂直に交わるセル隔壁により隔てられた方形のセル121aの角部に直角三角形状の充填物が設けられている。
特許文献1では、セル構造をこのようにすることで、多孔質セラミック部材の強度を確保しつつ、開口率を確保して圧力損失を低く保ち、クラック等の破損の発生を回避している。
That is, Patent Document 1 discloses a honeycomb structure in which a plurality of cells are juxtaposed in the longitudinal direction with cell partition walls interposed therebetween, and a plurality of porous ceramic members having outer edge walls on their outer edges are bonded via an adhesive layer. The outer peripheral wall of the porous ceramic member is thicker than the cell partition wall, and at least one of the cells located on the outermost periphery of the porous ceramic member includes at least one of the cells. A honeycomb structure is disclosed in which a filler filling the corner is provided at at least one corner.
FIG. 9 is a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the porous ceramic member constituting the honeycomb structure disclosed in Patent Document 1. In this cross section, right-angled triangular fillers are provided at the corners of the rectangular cells 121a located on the outermost periphery and separated by the cell partition walls perpendicular to the outer edge wall 123a of the porous ceramic member 120.
In Patent Document 1, by making the cell structure in this way, while ensuring the strength of the porous ceramic member, the aperture ratio is secured, the pressure loss is kept low, and the occurrence of breakage such as cracks is avoided.

国際公開第2007/058006号パンフレットInternational Publication No. 2007/058006 Pamphlet

ガソリンエンジンは、ディーゼルエンジンに比べて排ガス温度が高く、PMの排出量が少ないという長所がある。
一方、ガソリンエンジンは、ディーゼルエンジンに比べて燃費が劣るという欠点がある。そのため、ガソリンエンジンから排出される排ガスを浄化することを考えた場合、排ガスを浄化するためのフィルタには、圧力損失が低いことが求められる。また、フィルタの温度が上がりすぎると機械的な強度が低下し破壊されやすくなるので、フィルタの温度が上がりすぎないように、充分な熱容量が求められる。
Gasoline engines have the advantages of higher exhaust gas temperatures and lower PM emissions than diesel engines.
On the other hand, gasoline engines have the drawback of inferior fuel efficiency compared to diesel engines. Therefore, when considering exhaust gas exhausted from a gasoline engine, a filter for purifying exhaust gas is required to have a low pressure loss. In addition, if the temperature of the filter is excessively high, the mechanical strength is reduced and the filter is easily destroyed. Therefore, a sufficient heat capacity is required so that the temperature of the filter is not excessively increased.

特許文献1に開示されたハニカム構造体を、ガソリンエンジンのような排ガス温度が高く、PMの排出量が少ない環境で使用すると、PMが堆積していない初期の状態での圧力損失が充分に低くなりにくい。この初期の圧力損失を低くするためには、セル隔壁の厚さをより薄くすることが考えられるが、セル隔壁の厚さを薄くすると多孔質セラミック部材(ハニカム焼成体)の強度が低下し、破損しやすくなると考えられる。また、熱容量が小さくなり、排ガスが流入した際に多孔質セラミック部材(ハニカム焼成体)の温度が必要以上に高くなると考えられる。多孔質セラミック部材(ハニカム焼成体)の温度が必要以上に高くなると、多孔質セラミック部材(ハニカム焼成体)自身が熱により破損したり、担持された触媒が失活することになる。
すなわち、特許文献1に開示されたハニカム構造体はガソリンエンジン用のハニカムフィルタとして充分な性能を有しているとはいえなかった。
When the honeycomb structure disclosed in Patent Document 1 is used in an environment where the exhaust gas temperature is high and the amount of PM emission is small like a gasoline engine, the pressure loss in the initial state where PM is not accumulated is sufficiently low. Hard to become. In order to reduce this initial pressure loss, it is conceivable to reduce the thickness of the cell partition wall, but if the thickness of the cell partition wall is decreased, the strength of the porous ceramic member (honeycomb fired body) decreases. It is thought that it becomes easy to break. Moreover, it is considered that the temperature of the porous ceramic member (honeycomb fired body) becomes higher than necessary when the heat capacity is reduced and the exhaust gas flows. When the temperature of the porous ceramic member (honeycomb fired body) becomes higher than necessary, the porous ceramic member (honeycomb fired body) itself is damaged by heat, or the supported catalyst is deactivated.
That is, the honeycomb structure disclosed in Patent Document 1 cannot be said to have sufficient performance as a honeycomb filter for gasoline engines.

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、PMが堆積していない初期の状態での圧力損失が充分に低く、強度が充分に強く、熱容量の低下を抑制することができるハニカムフィルタ及び該ハニカムフィルタに用いるハニカム焼成体を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to sufficiently reduce pressure loss in an initial state where PM is not deposited, sufficiently strong, and to reduce heat capacity. An object of the present invention is to provide a honeycomb filter that can be suppressed and a honeycomb fired body used for the honeycomb filter.

上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、ハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体のセル隔壁を薄くし、ハニカム焼成体の最外周部に配置された外周セルの形状を所定の形状とすることで、PMが堆積していない初期の状態での圧力損失を充分に低く、強度を充分に強くすることができ、熱容量の低下を抑制できることを見出し本発明を完成させた。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made extensive studies, and as a result, the cell partition walls of the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter are thinned, and the shape of the outer peripheral cell disposed at the outermost peripheral portion of the honeycomb fired body Has been found to be sufficiently low, the pressure loss in the initial state where no PM is deposited, the strength can be sufficiently increased, and the reduction in heat capacity can be suppressed. It was.

すなわち、本発明のハニカムフィルタは、ガソリンエンジンからの排ガスを浄化するために用いられ、複数ハニカム焼成体が接着材層を介して接着されることにより形成されるハニカムフィルタであって、上記ハニカム焼成体は、一方の端部が封止されており排ガスの流路となる複数のセルと、上記セルを区画形成する多孔質のセル隔壁とを備えており、上記ハニカム焼成体の構成材料はSiCであり、上記複数のセルは、上記ハニカム焼成体の最外周部に配置された外周セルと、上記外周セルより内側に配置された内部セルを含み、上記外周セルは、上記セル隔壁及び上記ハニカム焼成体の外周を形成する外周壁から区画形成され、上記外周壁と接続する上記セル隔壁は、上記外周壁に向かって壁厚が徐々に増す厚壁領域を有し、上記外周セルは、排ガス入口側の端部が開口されかつ排ガス出口側の端部が封止された外周排ガス導入セルと、排ガス出口側の端部が開口されかつ排ガス入口側の端部が封止された外周排ガス排出セルとからなり、上記各内部セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、同一の矩形であり、上記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、上記内部セルの断面形状である矩形から2つの角部が面取りされた形状であり、上記セル隔壁の厚さが0.210mm以下であり、上記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、上記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の60〜80%であり、上記外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面の面積は、上記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積よりも大きいことを特徴とする。 That is, the honeycomb filter of the present invention is a honeycomb filter that is used to purify exhaust gas from a gasoline engine, and is formed by bonding a plurality of honeycomb fired bodies through an adhesive layer. The body includes a plurality of cells sealed at one end and serving as a flow path for exhaust gas, and porous cell partition walls that define the cells, and the constituent material of the honeycomb fired body is SiC. And the plurality of cells include an outer peripheral cell disposed at an outermost peripheral portion of the honeycomb fired body and an inner cell disposed inside the outer peripheral cell, wherein the outer peripheral cell includes the cell partition wall and the honeycomb. The cell partition that is partitioned from the outer peripheral wall that forms the outer periphery of the fired body and is connected to the outer peripheral wall has a thick wall region in which the wall thickness gradually increases toward the outer peripheral wall, and the outer peripheral wall The exhaust gas inlet cell has an end on the exhaust gas inlet side and an end on the exhaust gas outlet side sealed, and an end on the exhaust gas outlet side and an end on the exhaust gas inlet side are sealed. Each of the internal cells has a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the inner cell, and the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is perpendicular to the longitudinal direction of the inner cell. It is a shape in which two corners are chamfered from a rectangle which is a cross-sectional shape, the thickness of the cell partition wall is 0.210 mm or less, and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is It is 60 to 80% of the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell, and the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell is a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell. Than the area of And wherein the hearing.

本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体では、構成材料がSiCである。SiCは、耐熱性に優れた材料である。このため、本発明のハニカムフィルタは、耐熱性に優れたハニカムフィルタとなる。 In the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention, the constituent material is SiC. SiC is a material excellent in heat resistance. For this reason, the honeycomb filter of the present invention is a honeycomb filter having excellent heat resistance.

本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体では、上記各内部セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、同一の矩形であり、上記外周壁と接続する上記セル隔壁は、上記外周壁に向かって壁厚が徐々に増す厚壁領域を有し、上記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、上記内部セルの断面形状である矩形から2つの角部が面取りされた形状である。
上記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面形状が上記のような形状であると、ハニカム焼成体の外周壁近傍の体積が大きくなる。
そのため、本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体は、後述するようにセル隔壁が薄いにもかかわらず、外周壁近傍の体積が充分に大きいので、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、外周壁近傍の体積が大きいので、本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体では熱容量の低下を抑制することができる。そのため、本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体が急激に加熱されたとしても外周壁により熱を受け止めることができ、クラックの発生を抑制できる。
このことは以下のようにも説明できる。
ハニカム焼成体のSiCが存在している部分とSiCが存在していないセルの空間部分とを含む領域において、ハニカム焼成体を所定範囲で切り取り、上記所定範囲に含まれるハニカム焼成体の重量を、上記所定範囲の体積で割った値を、「見かけ密度」とすると、本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体では、ハニカム焼成体の最外周部の方が、ハニカム焼成体の内側部分よりも「見かけ密度」の値が大きくなる。
そのため、本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体では、ハニカム焼成体の最外周部の熱容量が相対的に高い。従って、外部から急激に熱が加えられても最外周部で熱を受け止めることができ、クラックの発生を防ぐことができる。
また、ハニカム焼成体の最外周部の「見かけ密度」が高いと、後述するようにセル隔壁が薄いにもかかわらず、外枠が機械的に頑丈な構造となるので外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。
なお、本明細書において、「矩形から角部が面取りされた形状」とは、矩形から、矩形の角部を直線又は曲線で切り取った形状のことを意味する。
In the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of each internal cell is the same rectangle, and the cell partition wall connected to the outer peripheral wall faces the outer peripheral wall. And the sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is a shape in which two corners are chamfered from a rectangle which is a sectional shape of the inner cell. is there.
When the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is as described above, the volume in the vicinity of the outer peripheral wall of the honeycomb fired body is increased.
Therefore, the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention has a sufficiently high strength against external impacts and the like because the volume in the vicinity of the outer peripheral wall is sufficiently large even though the cell partition is thin as will be described later. Have Moreover, since the volume in the vicinity of the outer peripheral wall is large, a decrease in heat capacity can be suppressed in the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention. Therefore, even if the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention is heated rapidly, heat can be received by the outer peripheral wall, and the generation of cracks can be suppressed.
This can also be explained as follows.
In a region including the portion of the honeycomb fired body where SiC is present and the space portion of the cell where SiC is not present, the honeycomb fired body is cut out in a predetermined range, and the weight of the honeycomb fired body included in the predetermined range is When the value obtained by dividing the volume in the predetermined range is “apparent density”, in the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention, the outermost peripheral portion of the honeycomb fired body is more than the inner portion of the honeycomb fired body. The value of “apparent density” increases.
Therefore, in the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention, the heat capacity of the outermost peripheral portion of the honeycomb fired body is relatively high. Therefore, even when heat is suddenly applied from the outside, the heat can be received at the outermost peripheral portion, and the occurrence of cracks can be prevented.
In addition, when the “apparent density” of the outermost peripheral portion of the honeycomb fired body is high, the outer frame has a mechanically strong structure even though the cell partition walls are thin as will be described later. It has a sufficiently high strength.
In the present specification, “a shape in which corners are chamfered from a rectangle” means a shape in which corners of a rectangle are cut out from a rectangle by a straight line or a curve.

本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体では、上記セル隔壁の厚さが0.210mm以下である。セル隔壁の厚さが上記範囲内であると、セル隔壁の厚さが充分に薄いのでPMが堆積していない初期の状態での圧力損失が充分に低くなる。また、PMが堆積した際も圧力損失の上昇を抑えることができる。
セル隔壁の厚さが、0.210mmを超えると、セル隔壁の厚さが厚すぎるので、排ガスがセル隔壁を通過する際の抵抗が大きくなり、その結果圧力損失が大きくなる。
In the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention, the cell partition wall has a thickness of 0.210 mm or less. When the cell partition wall thickness is within the above range, the cell partition wall thickness is sufficiently thin, so that the pressure loss in the initial state where PM is not deposited is sufficiently low. Further, an increase in pressure loss can be suppressed even when PM is deposited.
When the thickness of the cell partition wall exceeds 0.210 mm, the cell partition wall is too thick, so that the resistance when the exhaust gas passes through the cell partition wall increases, and as a result, the pressure loss increases.

本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体では、上記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、上記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の60〜80%である。
上記面積の割合が60%未満であると、外周排ガス排出セルの開口部の面積が小さくなり排ガスの流路が狭くなり、排ガスがセル隔壁を通過する際のガス通過抵抗が大きくなるので、圧力損失が大きくなる。
また、上記面積の割合が80%を超えると、ハニカム焼成体の最外周部の見かけ密度の値が低くなるので、上記のハニカム焼成体の外周壁が厚くなっていることの効果が得られにくい。
In the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention, the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell is 60 to 80% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. .
If the area ratio is less than 60%, the area of the opening of the peripheral exhaust gas discharge cell is reduced, the exhaust gas flow path is narrowed, and the gas passage resistance when the exhaust gas passes through the cell partition wall is increased. Loss increases.
Further, if the area ratio exceeds 80%, the value of the apparent density of the outermost peripheral portion of the honeycomb fired body becomes low, so that it is difficult to obtain the effect that the outer peripheral wall of the honeycomb fired body is thick. .

また、本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体では、上記外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、上記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積よりも大きい。
このような構成であると、ハニカム焼成体の排ガス流入側の端面の開口率が高くなる。ハニカム焼成体の排ガス流入側の端面の開口率が高くなると、排ガスが流入する際の流入抵抗を抑えることができる。従って、圧力損失の上昇を抑えることができる。
また、排ガスに含まれるPMは、排ガスが導入するセルのセル隔壁の表面に溜まることになる。PMがセル隔壁の表面に溜まりPM層となると、排ガスは、PM層も通過することになる。排ガスがPM層を通過する際にも抵抗が生じるので、早期にPM層が厚くなると、圧力損失も早期に増加する。外周排ガス導入セルの断面の面積が、外周排ガス導入セルの断面の面積と同じように小さい場合には、外周排ガス導入セルのセル隔壁の表面積が小さくなるので、外周排ガス導入セルのセル隔壁の表面に早期にPMが溜まることになる。しかし、本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体では、外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積よりも大きいので、外周排ガス導入セルのセル隔壁の表面に早期にPMが溜まりにくい。従って、早期に圧力損失が上昇することを防ぐことができる。
In the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention, the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell is larger than the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell. .
With such a configuration, the aperture ratio of the end face on the exhaust gas inflow side of the honeycomb fired body is increased. When the opening ratio of the end face on the exhaust gas inflow side of the honeycomb fired body is increased, the inflow resistance when the exhaust gas flows can be suppressed. Therefore, an increase in pressure loss can be suppressed.
In addition, PM contained in the exhaust gas accumulates on the surface of the cell partition wall of the cell into which the exhaust gas is introduced. When PM accumulates on the surface of the cell partition wall and becomes a PM layer, the exhaust gas also passes through the PM layer. Resistance also occurs when the exhaust gas passes through the PM layer. Therefore, if the PM layer becomes thicker at an early stage, the pressure loss also increases at an earlier stage. When the area of the cross section of the peripheral exhaust gas introduction cell is as small as the area of the cross section of the peripheral exhaust gas introduction cell, the surface area of the cell partition wall of the peripheral exhaust gas introduction cell becomes small. PM will accumulate at an early stage. However, in the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention, the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell is larger than the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell, PM does not easily accumulate on the surface of the cell partition wall of the outer peripheral exhaust gas introduction cell at an early stage. Therefore, it is possible to prevent the pressure loss from rising at an early stage.

このように、本発明のハニカムフィルタは、PMが堆積していない初期の状態での圧力損失が充分に低く、強度が充分に強く、熱容量の低下が抑制されている。そのため、本発明のハニカムフィルタは、ガソリンエンジンからの排ガスを浄化するために好適に用いることができる。 As described above, the honeycomb filter of the present invention has a sufficiently low pressure loss in an initial state where PM is not deposited, a sufficiently high strength, and a reduction in heat capacity is suppressed. Therefore, the honeycomb filter of the present invention can be suitably used for purifying exhaust gas from a gasoline engine.

本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体では、上記外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、上記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積と同じ大きさであることが望ましい。
このような構成であると、ハニカム焼成体の排ガス流入側の端面の開口率を充分に大きくすることができる。そのため、排ガスが流入する際の流入抵抗を充分に抑えることができる。従って、圧力損失の上昇を効率よく抑えることができる。
In the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention, the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell is the same size as the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. Is desirable.
With such a configuration, the aperture ratio of the end face on the exhaust gas inflow side of the honeycomb fired body can be sufficiently increased. Therefore, inflow resistance when exhaust gas flows in can be sufficiently suppressed. Therefore, an increase in pressure loss can be efficiently suppressed.

本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体では、上記外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、上記内部セルの断面形状である矩形と合同な形状であることが望ましい。
外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面形状が上記形状であると、ハニカム焼成体の排ガス流入側の端面の開口率を充分に大きくすることができる。従って、排ガスが流入する際の流入抵抗を好適に抑えることができ、圧力損失の上昇を抑えることができる。
また、外周排ガス導入セルのセル隔壁の表面に早期にPMが溜まりにくいことの効果が好適に発揮される。
In the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas introduction cell is preferably congruent with the rectangle which is the cross-sectional shape of the internal cell.
When the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell is the above shape, the aperture ratio of the end face on the exhaust gas inflow side of the honeycomb fired body can be sufficiently increased. Therefore, the inflow resistance when the exhaust gas flows in can be suitably suppressed, and the increase in pressure loss can be suppressed.
Moreover, the effect that PM does not easily accumulate on the surface of the cell partition wall of the outer peripheral exhaust gas introduction cell is suitably exhibited.

本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体では、上記外周壁の厚さの最小値は、上記セル隔壁の厚さの1.5〜3倍であることが望ましい。
外周壁の厚さの最小値が、セル隔壁の厚さの1.5〜3倍であると、上記のようにセル隔壁が薄いにもかかわらず、外周壁が充分な厚さを有しているので、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、ハニカム焼成体の外周壁が厚いので、セル隔壁を薄くすることに伴う熱容量の低下を抑制することができる。
In the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention, it is desirable that the minimum value of the thickness of the outer peripheral wall is 1.5 to 3 times the thickness of the cell partition wall.
When the minimum value of the thickness of the outer peripheral wall is 1.5 to 3 times the thickness of the cell partition wall, the outer peripheral wall has a sufficient thickness even though the cell partition wall is thin as described above. Therefore, it has sufficiently high strength against external impacts. Moreover, since the outer peripheral wall of the honeycomb fired body is thick, it is possible to suppress a decrease in heat capacity associated with making the cell partition wall thinner.

本発明のハニカム焼成体は、一方の端部が封止されており排ガスの流路となる複数のセルと、上記セルを区画形成する多孔質のセル隔壁とを備えたハニカム焼成体であって、上記ハニカム焼成体の構成材料はSiCであり、上記複数のセルは、上記ハニカム焼成体の最外周部に配置された外周セルと、上記外周セルより内側に配置された内部セルを含み、上記外周セルは、上記セル隔壁及び上記ハニカム焼成体の外周を形成する外周壁から区画形成され、上記外周壁と接続する上記セル隔壁は、上記外周壁に向かって壁厚が徐々に増す厚壁領域を有し、上記外周セルは、排ガス入口側の端部が開口されかつ排ガス出口側の端部が封止された外周排ガス導入セルと、排ガス出口側の端部が開口されかつ排ガス入口側の端部が封止された外周排ガス排出セルとからなり、上記各内部セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、同一の矩形であり、上記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、上記内部セルの断面形状である矩形から2つの角部が面取りされた形状であり、上記セル隔壁の厚さが0.210mm以下であり、上記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、上記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の60〜80%であり、上記外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面の面積は、上記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積よりも大きいことを特徴とする。 A honeycomb fired body of the present invention is a honeycomb fired body having a plurality of cells that are sealed at one end and serving as a flow path for exhaust gas, and porous cell partition walls that partition the cells. In addition, the constituent material of the honeycomb fired body is SiC, and the plurality of cells include outer peripheral cells arranged at the outermost peripheral portion of the honeycomb fired body and inner cells arranged inside the outer peripheral cells, The peripheral cell is defined by the cell partition and an outer peripheral wall forming the outer periphery of the honeycomb fired body, and the cell partition connected to the outer peripheral wall is a thick wall region in which the wall thickness gradually increases toward the outer peripheral wall. The outer peripheral cell has an exhaust gas inlet cell having an open end on the exhaust gas inlet side and an end on the exhaust gas outlet side sealed, and an open end on the exhaust gas outlet side and on the exhaust gas inlet side. Perimeter drain with sealed end Each of the internal cells has the same rectangular cross-sectional shape in the longitudinal direction, and the outer exhaust gas exhaust cell has a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. Two corners are chamfered from a certain rectangle, the thickness of the cell partition wall is 0.210 mm or less, and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is 60-80% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction, and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell is larger than the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell. Is also large.

本発明のハニカム焼成体を用いることにより、上記効果を奏する本発明のハニカムフィルタを製造することができる。 By using the honeycomb fired body of the present invention, the honeycomb filter of the present invention having the above effects can be manufactured.

本発明のハニカム焼成体では、上記外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、上記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積と同じ大きさであることが望ましい。
このような構成であると、ハニカム焼成体の排ガス流入側の端面の開口率を充分に大きくすることができる。そのため、排ガスが流入する際の流入抵抗を充分に抑えることができる。従って、圧力損失の上昇を効率よく抑えることができる。
In the honeycomb fired body of the present invention, the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell is desirably the same size as the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell.
With such a configuration, the aperture ratio of the end face on the exhaust gas inflow side of the honeycomb fired body can be sufficiently increased. Therefore, inflow resistance when exhaust gas flows in can be sufficiently suppressed. Therefore, an increase in pressure loss can be efficiently suppressed.

本発明のハニカム焼成体では、上記外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、上記内部セルの断面形状である矩形と合同な形状であることが望ましい。
外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面形状が上記形状であると、ハニカム焼成体の排ガス流入側の端面の開口率を充分に大きくすることができる。従って、排ガスが流入する際の流入抵抗を好適に抑えることができ、圧力損失の上昇を抑えることができる。
また、外周排ガス導入セルのセル隔壁の表面に早期にPMが溜まりにくいことの効果が好適に発揮される。
In the honeycomb fired body of the present invention, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas introduction cell is preferably congruent with the rectangle which is the cross-sectional shape of the internal cell.
When the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell is the above shape, the aperture ratio of the end face on the exhaust gas inflow side of the honeycomb fired body can be sufficiently increased. Therefore, the inflow resistance when the exhaust gas flows in can be suitably suppressed, and the increase in pressure loss can be suppressed.
Moreover, the effect that PM does not easily accumulate on the surface of the cell partition wall of the outer peripheral exhaust gas introduction cell is suitably exhibited.

本発明のハニカム焼成体では、上記外周壁の厚さの最小値は、上記セル隔壁の厚さの1.5〜3倍であることが望ましい。
外周壁の厚さの最小値が、セル隔壁の厚さの1.5〜3倍であると、上記のようにセル隔壁が薄いにもかかわらず、外周壁が充分な厚さを有しているので、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、ハニカム焼成体の外周壁が厚いので、セル隔壁を薄くすることに伴う熱容量の低下を抑制することができる。
In the honeycomb fired body of the present invention, the minimum value of the thickness of the outer peripheral wall is desirably 1.5 to 3 times the thickness of the cell partition wall.
When the minimum value of the thickness of the outer peripheral wall is 1.5 to 3 times the thickness of the cell partition wall, the outer peripheral wall has a sufficient thickness even though the cell partition wall is thin as described above. Therefore, it has sufficiently high strength against external impacts. Moreover, since the outer peripheral wall of the honeycomb fired body is thick, it is possible to suppress a decrease in heat capacity associated with making the cell partition wall thinner.

図1は、本発明のハニカムフィルタの一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the honeycomb filter of the present invention. 図2(a)は、本発明のハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図である。図2(b)は、図2(a)のA−A線断面図である。FIG. 2A is a perspective view schematically showing an example of the honeycomb fired body of the present invention. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図3は、図2に示す本発明のハニカム焼成体の排ガス流入側端面を示す図である。FIG. 3 is a view showing an exhaust gas inflow side end face of the honeycomb fired body of the present invention shown in FIG. 図4(a)〜(e)は、本発明のハニカム焼成体における外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面形状の一例を模式的に示す断面図である。Fig.4 (a)-(e) is sectional drawing which shows typically an example of the cross-sectional shape of the orthogonal | vertical direction to the longitudinal direction of the outer periphery exhaust gas discharge cell in the honeycomb calcination object of the present invention. 図5(a)〜(d)は、本発明のハニカム焼成体における角部排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面形状の一例を模式的に示す断面図である。Fig.5 (a)-(d) is sectional drawing which shows typically an example of the cross-sectional shape of the orthogonal | vertical direction to the longitudinal direction of the corner | angular part exhaust gas discharge cell in the honeycomb calcination object of the present invention. 図6(a)は、角部セルが角部排ガス導入セルである本発明のハニカム焼成体の排ガス流入側の端面の一例を模式的に示す模式図である。図6(b)は、角部排ガス導入セル及び角部排ガス排出セルが混在して配置されている本発明のハニカム焼成体の排ガス流入側の端面の一例を模式的に示す模式図である。Fig.6 (a) is a schematic diagram which shows typically an example of the end surface by the side of the waste gas inflow of the honeycomb calcination object of the present invention whose corner cell is a corner portion exhaust gas introduction cell. FIG. 6B is a schematic view schematically showing an example of an end face on the exhaust gas inflow side of the honeycomb fired body of the present invention in which corner exhaust gas introduction cells and corner exhaust gas discharge cells are mixedly arranged. 図7は、本発明のハニカムフィルタが設置された排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of an exhaust gas purifying apparatus in which the honeycomb filter of the present invention is installed. 図8は、外周排ガス排出セル開口面積と内部セル開口面積との比とハニカム焼成体の相対強度補正値との関係を示す相関図である。FIG. 8 is a correlation diagram showing the relationship between the ratio of the opening area of the peripheral exhaust gas discharge cell and the opening area of the internal cell and the relative strength correction value of the honeycomb fired body. 図9は、特許文献1に開示されたハニカム構造体を構成する多孔質セラミック部材の長手方向に垂直な断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the porous ceramic member constituting the honeycomb structure disclosed in Patent Document 1.

以下、本発明のハニカムフィルタ及びハニカム焼成体について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の記載に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。 Hereinafter, the honeycomb filter and the honeycomb fired body of the present invention will be specifically described. However, the present invention is not limited to the following description, and can be appropriately modified and applied without departing from the scope of the present invention.

本発明のハニカムフィルタについて図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明のハニカムフィルタの一例を模式的に示す斜視図である。
図1に示すように、本発明のハニカムフィルタの一例であるハニカムフィルタ1は、複数のハニカム焼成体10が接着材層14を介して接着されることにより形成されている円柱状のハニカムフィルタである。
The honeycomb filter of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the honeycomb filter of the present invention.
As shown in FIG. 1, a honeycomb filter 1 as an example of the honeycomb filter of the present invention is a columnar honeycomb filter formed by bonding a plurality of honeycomb fired bodies 10 via an adhesive layer 14. is there.

ハニカムフィルタ1では、接着材層14は、無機バインダと無機粒子とを含む接着材ペーストを塗布、乾燥させたものである。上記接着材ペーストは、さらに無機繊維及び/又はウィスカを含んでいてもよい。
接着材層14の厚さは、0.5〜2.0mmであることが望ましい。
In the honeycomb filter 1, the adhesive layer 14 is obtained by applying and drying an adhesive paste containing an inorganic binder and inorganic particles. The adhesive paste may further contain inorganic fibers and / or whiskers.
The thickness of the adhesive layer 14 is desirably 0.5 to 2.0 mm.

ハニカムフィルタ1の外周には、必要に応じて排ガスの漏れを防止するための外周コート層15が形成されていてもよい。外周コート層15の材料は、接着材ペーストの材料と同じであることが望ましい。
外周コート層15の厚さは、0.1〜3.0mmであることが望ましい。
An outer peripheral coating layer 15 for preventing leakage of exhaust gas may be formed on the outer periphery of the honeycomb filter 1 as necessary. The material of the outer peripheral coat layer 15 is preferably the same as the material of the adhesive paste.
The thickness of the outer peripheral coat layer 15 is desirably 0.1 to 3.0 mm.

次に、本発明のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体、すなわち、本発明のハニカム焼成体について図面を参照しながら説明する。
図2(a)は、本発明のハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図である。図2(b)は、図2(a)のA−A線断面図である。
図2(a)に示すように、本発明のハニカム焼成体の一例であるハニカム焼成体10は、一方の端部が封止材11により封止されており排ガスの流路となる複数のセル20と、上記セルを区画形成する多孔質のセル隔壁30とを備えている。
複数のセル20は、ハニカム焼成体の最外周部に配置された外周セル21と、外周セル21より内側に配置された内部セル22を含んでいる。さらに、外周セル21は排ガス入口側の端部10aが開口されかつ排ガス出口側の端部10bが封止された外周排ガス導入セル21aと、排ガス出口側の端部10bが開口されかつ排ガス入口側の端部10aが封止された外周排ガス排出セル21bとからなっている。
各内部セル22の長手方向に垂直方向の断面形状は同一の矩形であり、外周セル21の長手方向に垂直方向の断面形状は、内部セル22の断面形状である矩形から2つの角部が面取りされた形状である。外周セル21及び内部セル22の断面形状については詳しくは後述する。
また、図2(a)及び(b)に示すように、ハニカム焼成体10は、長手方向(図2(a)中、両矢印の方向)に垂直方向の断面が正方形である直方体である。
ハニカム焼成体10の長手方向に垂直方向の断面は一辺が30〜60mmである正方形であることが望ましい。
Next, the honeycomb fired body constituting the honeycomb filter of the present invention, that is, the honeycomb fired body of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2A is a perspective view schematically showing an example of the honeycomb fired body of the present invention. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
As shown in FIG. 2 (a), a honeycomb fired body 10 which is an example of the honeycomb fired body of the present invention has a plurality of cells in which one end is sealed with a sealing material 11 and serves as an exhaust gas flow path. 20 and a porous cell partition wall 30 for partitioning the cell.
The plurality of cells 20 include an outer peripheral cell 21 arranged at the outermost peripheral portion of the honeycomb fired body and an inner cell 22 arranged inside the outer peripheral cell 21. Further, the peripheral cell 21 includes an outer peripheral exhaust gas introduction cell 21a in which an end 10a on the exhaust gas inlet side is opened and an end 10b on the exhaust gas outlet side is sealed, and an end 10b on the exhaust gas outlet side is opened and on the exhaust gas inlet side. The outer peripheral exhaust gas discharge cell 21b is sealed.
The cross-sectional shape in the direction perpendicular to the longitudinal direction of each internal cell 22 is the same rectangle, and the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral cell 21 is chamfered by two corners from the rectangle that is the cross-sectional shape of the internal cell 22. Shape. The cross-sectional shapes of the outer peripheral cell 21 and the inner cell 22 will be described later in detail.
Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the honeycomb fired body 10 is a rectangular parallelepiped having a square cross section perpendicular to the longitudinal direction (the direction of a double arrow in FIG. 2A).
The cross section in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb fired body 10 is preferably a square having a side of 30 to 60 mm.

ハニカム焼成体10の構成材料はSiCである。SiCは、耐熱性に優れた材料である。このため、ハニカム焼成体10は、耐熱性に優れたハニカム焼成体となる。 The constituent material of the honeycomb fired body 10 is SiC. SiC is a material excellent in heat resistance. For this reason, the honeycomb fired body 10 is a honeycomb fired body having excellent heat resistance.

ハニカム焼成体10では、セル密度が、15.5〜62個/cm(100〜400cpsi)の範囲であることが望ましく、31〜46.5個/cm(200〜300cpsi)の範囲であることがより望ましい。 In the honeycomb fired body 10, a cell density of, is preferably in the range of 15.5 to 62 pieces / cm 2 (100~400cpsi), in the range of 31 to 46.5 pieces / cm 2 (200~300cpsi) It is more desirable.

上記の構成を有するハニカム焼成体10を排ガスが通過する場合について、図2(b)を参照して以下に説明する。
図2(b)に示すように、内燃機関から排出され、ハニカム焼成体10に流入した排ガス(図2(b)中、排ガスをGで示し、排ガスの流れを矢印で示す)は、ハニカム焼成体10の排ガス流入側端面10aに開口した一のセル20に流入し、セル20を隔てるセル隔壁30を通過する。この際、排ガス中のPMがセル隔壁30で捕集され、排ガスが浄化されることとなる。浄化された排ガスは、排ガス流出側端面10bに開口した他のセル20から流出し、外部に排出される。
A case where the exhaust gas passes through the honeycomb fired body 10 having the above-described configuration will be described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 2 (b), the exhaust gas discharged from the internal combustion engine and flowing into the honeycomb fired body 10 (in FIG. 2 (b), the exhaust gas is indicated by G and the flow of the exhaust gas is indicated by an arrow) is the honeycomb firing. It flows into one cell 20 opened in the exhaust gas inflow side end face 10 a of the body 10 and passes through the cell partition wall 30 separating the cells 20. At this time, PM in the exhaust gas is collected by the cell partition wall 30 and the exhaust gas is purified. The purified exhaust gas flows out from the other cell 20 opened in the exhaust gas outflow side end face 10b and is discharged outside.

次に、ハニカム焼成体10におけるセル20の形状、配置等について図面を用いて説明する。
図3は、図2に示す本発明のハニカム焼成体の排ガス流入側端面を示す図である。
図3に示すように、複数のセル20は、ハニカム焼成体10の最外周部12に配置された外周セル21と、外周セル21より内側に配置された内部セル22を含んでいる。
さらに、複数のセル20は、ハニカム焼成体10の角部13に配置された角部セル23を含んでいる。
なお、本明細書において、「外方ハニカム焼成体の角部」は、「外方ハニカム焼成体の最外周部」に含まれない。すなわち、外周セル21に角部セル23は含まれない。
内部セル22はセル隔壁30により区画形成されており、外周セル21はセル隔壁30及びハニカム焼成体10の外周を形成する外周壁32によりそれぞれ区画形成されている。
Next, the shape and arrangement of the cells 20 in the honeycomb fired body 10 will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a view showing an exhaust gas inflow side end face of the honeycomb fired body of the present invention shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the plurality of cells 20 include an outer peripheral cell 21 disposed on the outermost peripheral portion 12 of the honeycomb fired body 10 and an inner cell 22 disposed on the inner side of the outer peripheral cell 21.
Further, the plurality of cells 20 include corner cell 23 arranged at the corner 13 of the honeycomb fired body 10.
In the present specification, the “corner portion of the outer honeycomb fired body” is not included in the “outermost peripheral portion of the outer honeycomb fired body”. That is, the corner cell 23 is not included in the peripheral cell 21.
The internal cells 22 are defined by cell partition walls 30, and the outer peripheral cells 21 are defined by cell partition walls 30 and outer peripheral walls 32 that form the outer periphery of the honeycomb fired body 10.

ハニカム焼成体10では、セル隔壁30の厚さは0.210mm以下である。また、セル隔壁30の厚さは0.075〜0.160mmであることが望ましい。なお、セル隔壁30の厚さとは、セル20同士の間の最小の距離のことであり、図3中、Tで示す厚さのことである。
セル隔壁30の厚さが0.210mm以下であると、セル隔壁30の厚さが充分に薄いのでPMが堆積していない初期の状態での圧力損失が充分に低くなる。また、PMが堆積した際も圧力損失の上昇を抑えることができる。
セル隔壁30の厚さが、0.210mmを超えると、セル隔壁30の厚さが厚すぎるので、排ガスがセル隔壁30を通過する際の抵抗が大きくなり、その結果圧力損失が大きくなる。
In the honeycomb fired body 10, the cell partition wall 30 has a thickness of 0.210 mm or less. Further, the thickness of the cell partition wall 30 is desirably 0.075 to 0.160 mm. Note that the thickness of the cell partition wall 30 is that the minimum distance between the cells 20 to each other, in FIG. 3, is that the thickness indicated by T 1.
When the thickness of the cell partition wall 30 is 0.210 mm or less, the thickness of the cell partition wall 30 is sufficiently thin, so that the pressure loss in the initial state where PM is not deposited is sufficiently low. Further, an increase in pressure loss can be suppressed even when PM is deposited.
When the thickness of the cell partition wall 30 exceeds 0.210 mm, the thickness of the cell partition wall 30 is too thick, so that the resistance when the exhaust gas passes through the cell partition wall 30 increases, and as a result, the pressure loss increases.

ハニカム焼成体10では、セル隔壁30の気孔率は、40〜65%であることが望ましい。
セル隔壁30の気孔率が40〜65%である場合、セル隔壁30は、排ガス中のPMを良好に捕集することができ、かつ、セル隔壁30に起因する圧力損失の上昇を抑制することができる。従って、初期の圧力損失が低く、PMを堆積しても圧力損失が上昇しにくいハニカム焼成体10となる。
セル隔壁30の気孔率が40%未満では、セル隔壁30の気孔の割合が小さすぎるため、排ガスがセル隔壁30を通過しにくくなり、排ガスがセル隔壁30を通過する際の圧力損失が大きくなる。一方、セル隔壁30の気孔率が65%を超えると、セル隔壁30の機械的強度が低くなり、再生時等において、クラックが発生し易くなる。
In the honeycomb fired body 10, the porosity of the cell partition walls 30 is desirably 40 to 65%.
When the porosity of the cell partition wall 30 is 40 to 65%, the cell partition wall 30 can collect PM in the exhaust gas satisfactorily and suppress an increase in pressure loss due to the cell partition wall 30. Can do. Therefore, the honeycomb fired body 10 has a low initial pressure loss and is unlikely to increase even when PM is deposited.
When the porosity of the cell partition wall 30 is less than 40%, the ratio of the pores of the cell partition wall 30 is too small, so that the exhaust gas hardly passes through the cell partition wall 30, and the pressure loss when the exhaust gas passes through the cell partition wall 30 increases. . On the other hand, when the porosity of the cell partition wall 30 exceeds 65%, the mechanical strength of the cell partition wall 30 is lowered, and cracks are likely to occur during regeneration.

ハニカム焼成体10では、セル隔壁30に含まれる気孔の平均気孔径は、8〜25μmであることが望ましい。
上記構成のハニカムフィルタでは、圧力損失の増加を抑制しながら、高い捕集効率でPMを捕集することができる。
セル隔壁30に含まれる気孔の平均気孔径が8μm未満であると、気孔が小さすぎるため、排ガスがセル隔壁30を透過する際の圧力損失が大きくなる。一方、セル隔壁30に含まれる気孔の平均気孔径が25μmを超えると、気孔径が大きくなりすぎるので、PMの捕集効率が低下してしまう。
In the honeycomb fired body 10, the average pore diameter of the pores contained in the cell partition walls 30 is desirably 8 to 25 μm.
In the honeycomb filter having the above configuration, PM can be collected with high collection efficiency while suppressing an increase in pressure loss.
When the average pore diameter of the pores contained in the cell partition walls 30 is less than 8 μm, the pores are too small, and the pressure loss when the exhaust gas permeates the cell partition walls 30 increases. On the other hand, when the average pore diameter of the pores contained in the cell partition wall exceeds 25 μm, the pore diameter becomes too large, and the PM collection efficiency is lowered.

なお、気孔率及び平均気孔径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による従来公知の方法により測定することができる。 The porosity and average pore diameter can be measured by a conventionally known method using a scanning electron microscope (SEM).

ハニカム焼成体10では、外周壁32の厚さは特に限定されないが、外周壁32の厚さの最小値は、セル隔壁30の厚さの1.5〜3倍であることが望ましく、2〜3倍であることがより望ましい。なお、外周壁32の厚さの最小値とは、ハニカム焼成体10の輪郭から外周セル21までの最小の厚さの値であり、図3中、Tで示す厚さのことである。
外周壁32の厚さの最小値が、セル隔壁30の厚さの1.5〜3倍であると、セル隔壁30が薄いにもかかわらず、外周壁32が充分な厚さを有しているので、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、ハニカム焼成体10の外周壁32が厚いので、セル隔壁30を薄くすることに伴う熱容量の低下を抑制することができる。
In the honeycomb fired body 10, the thickness of the outer peripheral wall 32 is not particularly limited, but the minimum value of the thickness of the outer peripheral wall 32 is desirably 1.5 to 3 times the thickness of the cell partition wall 30. 3 times is more desirable. Note that the minimum value of the thickness of the peripheral wall 32, a minimum thickness value from the contour of the honeycomb fired body 10 to the outer cell 21, in FIG. 3, it is that the thickness indicated by T 2.
When the minimum value of the thickness of the outer peripheral wall 32 is 1.5 to 3 times the thickness of the cell partition wall 30, the outer peripheral wall 32 has a sufficient thickness even though the cell partition wall 30 is thin. Therefore, it has sufficiently high strength against external impacts. Moreover, since the outer peripheral wall 32 of the honeycomb fired body 10 is thick, it is possible to suppress a decrease in heat capacity associated with making the cell partition wall 30 thinner.

ハニカム焼成体10では、外周壁32の気孔率は、40〜65%であることが望ましい。
外周壁32の気孔率が上記範囲であることが望ましい理由は、セル隔壁30の気孔率が上記範囲であると望ましい理由と同じである。
In the honeycomb fired body 10, the porosity of the outer peripheral wall 32 is desirably 40 to 65%.
The reason why the porosity of the outer peripheral wall 32 is desirably in the above range is the same as the reason why the porosity of the cell partition wall 30 is desirably within the above range.

ハニカム焼成体10では、外周壁32に含まれる気孔の平均気孔径は、8〜25μmであることが望ましい。
外周壁32に含まれる気孔の平均気孔径が上記範囲であることが望ましい理由は、セル隔壁30に含まれる気孔の平均気孔径が上記範囲であると望ましい理由と同じである。
In the honeycomb fired body 10, the average pore diameter of the pores included in the outer peripheral wall 32 is desirably 8 to 25 μm.
The reason why the average pore diameter of the pores included in the outer peripheral wall 32 is preferably in the above range is the same as the reason why the average pore diameter of the pores included in the cell partition wall 30 is preferably in the above range.

次に、ハニカム焼成体10の外周セル21、内部セル22及び角部セル23について説明する。 Next, the outer peripheral cell 21, the inner cell 22, and the corner cell 23 of the honeycomb fired body 10 will be described.

まず、内部セル22の形状について説明する。
図3に示すように、各内部セル22の長手方向に垂直方向の断面形状は、同一の矩形αである。ハニカム焼成体10では、矩形αは正方形であることが望ましい。
First, the shape of the internal cell 22 will be described.
As shown in FIG. 3, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of each internal cell 22 is the same rectangle α. In the honeycomb fired body 10, the rectangle α is desirably a square.

次に、外周セル21(すなわち、外周排ガス導入セル21a及び外周排ガス排出セル21b)の形状について説明する。
図3に示すように、外周排ガス導入セル21aの長手方向に垂直方向の断面形状は、矩形αと合同な形状であり、外周排ガス排出セル21bの長手方向に垂直方向の断面形状は、矩形αから2つの角部が面取りされた形状である。
また、外周壁32と接続するセル隔壁30は、外周壁32に向かって壁厚が徐々に増す厚壁領域31を有している。
すなわち、外周排ガス排出セル21bの長手方向に垂直方向の断面形状において、矩形αから2つの角部が面取りされた部分には、厚壁領域31が形成されている。
なお、「矩形から角部が面取りされた形状」とは、矩形から、矩形の角部を直線又は曲線で切り取った形状のことを意味する。
Next, the shape of the peripheral cell 21 (that is, the peripheral exhaust gas introduction cell 21a and the peripheral exhaust gas discharge cell 21b) will be described.
As shown in FIG. 3, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell 21a is congruent with the rectangle α, and the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell 21b is rectangular α. The two corners are chamfered.
The cell partition wall 30 connected to the outer peripheral wall 32 has a thick wall region 31 in which the wall thickness gradually increases toward the outer peripheral wall 32.
That is, in the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell 21b, a thick wall region 31 is formed in a portion where two corners are chamfered from the rectangle α.
Note that “a shape in which a corner portion is chamfered from a rectangle” means a shape in which a corner portion of the rectangle is cut from a rectangle by a straight line or a curve.

ハニカム焼成体10において、外周排ガス排出セル21bの長手方向に垂直方向の断面形状は、図4(a)〜(e)に示すような形状であってもよい。
図4(a)〜(e)は、本発明のハニカム焼成体における外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面形状の一例を模式的に示す断面図である。
図4(a)は、矩形αの隣り合う2つの角部が2つの線分A及びBにより、それぞれ切り取られた6角形である外周排ガス排出セル21bの断面形状を示している。線分A及びBは直接接しておらず、線分A及びBを延長すると矩形αの外側でこれらが交わることになる。また、切り取られた2つの角部の間にある矩形αの辺の一部は、上記6角形の一辺を形成している。
図4(b)は、矩形αの隣り合う2つの角部が2つの線分C及びDにより、それぞれ切り取られた5角形である外周排ガス排出セル21bの断面形状を示している。線分Cと線分Dとは矩形αを形成する辺において交差している。なお、線分Cと線分Dとは矩形αの内部で交差していてもよい。すなわち、切り取られる2つの角部の間には、上記5角形を構成する辺が存在していない。
図4(c)は、矩形αの隣り合う2つの角部のうち一方の角部が線分E及びFにより切り取られ、もう一方の角部が線分G及びHにより切り取られた8角形である外周排ガス排出セル21bの断面形状を示している。線分Eと線分Fとは、矩形αの内部で互い交差している。さらに、線分Gと線分Hとも、矩形αの内部で互い交差している。また、切り取られた2つの角部の間にある矩形αの辺の一部は、上記8角形の一辺を形成している。
図4(d)は、矩形αの隣り合う2つの角部が2つの曲線A´及びB´により、それぞれ切り取られた外周排ガス排出セル21bの断面形状を示している。曲線A´及びB´は、矩形αの角部がR面取りされるように線分A及びBを折り曲げた曲線である。切り取られた2つの角部の間にある矩形αの辺の一部は、外周排ガス排出セル21bの断面形状の輪郭を形成している。
図4(e)は、矩形αの隣り合う2つの角部が2つの曲線C´及びD´により、それぞれ切り取られた外周排ガス排出セル21bの断面形状を示している。曲線C´及びD´は、矩形αの角部がR面取りされるように線分C及びDを折り曲げた曲線である。曲線C´と曲線D´とは矩形αを形成する辺において交差している。なお、曲線C´と曲線D´とは、矩形αの内部で交差していてもよい。
ハニカム焼成体10では、図4(a)〜(e)において矩形αの角部が切り取られた部分(すなわち、α´を示す破線と実線で囲まれた部分)には、厚壁領域31が形成されている。
なお、外周排ガス排出セル21bの長手方向に垂直方向の断面形状は上記形状に限られず、矩形αから2つの角部が面取りされた別の形状であってもよい。
また、外周排ガス排出セル21b〜外周排ガス排出セル21bにおいて角部が切り取られた部分の面積(すなわち厚壁領域31の面積)は、矩形αの20〜40%である。
In the honeycomb fired body 10, the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell 21b may be a shape as shown in FIGS.
Fig.4 (a)-(e) is sectional drawing which shows typically an example of the cross-sectional shape of the orthogonal | vertical direction to the longitudinal direction of the outer periphery exhaust gas discharge cell in the honeycomb calcination object of the present invention.
4 (a) is two corners adjacent rectangular α is the two line segments A and B, shows a cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell 21b 1 is a hexagon, taken respectively. The line segments A and B are not in direct contact with each other, and when the line segments A and B are extended, they intersect each other outside the rectangle α. Further, a part of the side of the rectangle α between the two cut corners forms one side of the hexagon.
FIG. 4B shows a cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell 21b2 in which two adjacent corners of the rectangle α are pentagons cut off by two line segments C and D, respectively. The line segment C and the line segment D intersect at the side forming the rectangle α. The line segment C and the line segment D may intersect within the rectangle α. That is, there is no side that forms the pentagon between the two corners to be cut.
FIG. 4C is an octagon in which one of the two adjacent corners of the rectangle α is cut off by line segments E and F, and the other corner is cut off by line segments G and H. It shows a cross section of a periphery exhaust gas discharge cell 21b 3. The line segment E and the line segment F intersect each other inside the rectangle α. Furthermore, the line segment G and the line segment H cross each other within the rectangle α. Further, a part of the side of the rectangle α between the two cut corners forms one side of the octagon.
FIG. 4 (d), the two corners adjacent rectangular α is the two curves A'and B', respectively show truncated cross-sectional shape of the peripheral exhaust gas discharge cell 21b 4. Curves A ′ and B ′ are curves obtained by bending line segments A and B so that the corners of rectangle α are rounded. Some of the sides of the rectangular α located between the two corner portions cut away forms a contour of the cross-sectional shape of the outer circumferential exhaust gas discharge cell 21b 4.
FIG. 4E shows a cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell 21b 5 in which two adjacent corners of the rectangle α are cut off by two curves C ′ and D ′, respectively. Curves C ′ and D ′ are curves obtained by bending the line segments C and D so that the corners of the rectangle α are rounded. The curve C ′ and the curve D ′ intersect at the side forming the rectangle α. The curve C ′ and the curve D ′ may intersect within the rectangle α.
In the honeycomb fired body 10, the thick wall region 31 is formed in a portion where the corner portion of the rectangle α is cut out in FIGS. 4A to 4E (that is, a portion surrounded by a broken line and a solid line indicating α ′). Is formed.
The cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell 21b is not limited to the above shape, and may be another shape in which two corners are chamfered from the rectangle α.
The area of the portion where the corner portion is cut away in the outer peripheral exhaust gas discharge cell 21b 1 ~ periphery exhaust gas discharge cell 21b 5 (i.e. the area of the thick-wall region 31) is 20 to 40% of the rectangle alpha.

外周排ガス排出セル21bの長手方向に垂直方向の断面形状が上記のような形状であり、厚壁領域31が形成されていると、ハニカム焼成体10の外周壁32近傍の体積が大きくなる。
そのため、ハニカム焼成体10は、セル隔壁30が薄いにもかかわらず、外周壁32近傍の体積が充分に大きいので、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、外周壁32近傍の体積が大きいので、ハニカム焼成体10では熱容量の低下を抑制することができる。そのため、ハニカム焼成体10が急激に加熱されたとしても外周壁32により熱を受け止めることができ、クラックの発生を抑制できる。
If the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell 21b is as described above and the thick wall region 31 is formed, the volume in the vicinity of the outer peripheral wall 32 of the honeycomb fired body 10 increases.
Therefore, the honeycomb fired body 10 has a sufficiently high strength against external impacts and the like because the volume in the vicinity of the outer peripheral wall 32 is sufficiently large even though the cell partition walls 30 are thin. Further, since the volume in the vicinity of the outer peripheral wall 32 is large, the honeycomb fired body 10 can suppress a decrease in heat capacity. Therefore, even if the honeycomb fired body 10 is rapidly heated, heat can be received by the outer peripheral wall 32, and generation of cracks can be suppressed.

このことは以下のようにも説明できる。
ハニカム焼成体10のSiCが存在している部分とSiCが存在していないセルの空間部分とを含む領域において、ハニカム焼成体10を所定範囲で切り取り、所定範囲に含まれるハニカム焼成体10の重量を、所定範囲の体積で割った値を、「見かけ密度」とすると、ハニカム焼成体10では、ハニカム焼成体10の最外周部12の方が、ハニカム焼成体10の内側部分よりも「見かけ密度」の値が大きくなる。
そのため、ハニカム焼成体10では、ハニカム焼成体10の最外周部12の熱容量が相対的に高い。従って、外部から急激に熱が加えられても最外周部12で熱を受け止めることができ、クラックの発生を防ぐことができる。
また、ハニカム焼成体10の最外周部12の「見かけ密度」が高いと、セル隔壁30が薄いにもかかわらず、外枠が機械的に頑丈な構造となるので外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。
This can also be explained as follows.
The honeycomb fired body 10 is cut in a predetermined range in a region including the portion where the SiC is present and the space portion of the cell where SiC is not present, and the weight of the honeycomb fired body 10 included in the predetermined range. If the value obtained by dividing the volume by a predetermined range is “apparent density”, in the honeycomb fired body 10, the outermost peripheral portion 12 of the honeycomb fired body 10 is more “apparent density” than the inner portion of the honeycomb fired body 10. "Is increased.
Therefore, in the honeycomb fired body 10, the heat capacity of the outermost peripheral portion 12 of the honeycomb fired body 10 is relatively high. Therefore, even if heat is suddenly applied from the outside, heat can be received at the outermost peripheral portion 12, and the occurrence of cracks can be prevented.
Further, if the “apparent density” of the outermost peripheral portion 12 of the honeycomb fired body 10 is high, the outer frame has a mechanically strong structure even though the cell partition wall 30 is thin. Have high strength.

ハニカム焼成体10では、外周排ガス排出セル21bの長手方向に垂直方向の断面の面積が、内部セル22の長手方向に垂直方向の断面の面積の60〜80%である。
上記面積の割合が60%未満であると、外周排ガス排出セル21bの開口部の面積が小さくなり排ガスの流路が狭くなり、排ガスがセル隔壁30を通過する際のガス通過抵抗が大きくなるので、圧力損失が大きくなる。
また、上記面積の割合が80%を超えると、ハニカム焼成体10の最外周部の見かけ密度の値が低くなるので、ハニカム焼成体10の外周壁32が厚くなっていることの効果が得られにくい。
In the honeycomb fired body 10, the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell 21 b is 60 to 80% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell 22.
If the area ratio is less than 60%, the area of the opening of the outer peripheral exhaust gas discharge cell 21b is reduced, the exhaust gas flow path is narrowed, and the gas passage resistance when the exhaust gas passes through the cell partition wall 30 is increased. , Pressure loss increases.
Further, when the area ratio exceeds 80%, the value of the apparent density of the outermost peripheral portion of the honeycomb fired body 10 is lowered, and thus the effect that the outer peripheral wall 32 of the honeycomb fired body 10 is thick is obtained. Hateful.

なお、各セル20の長手方向に垂直方向の断面の面積は以下の方法により求めることができる。
まず、ハニカム焼成体10を長手方向に垂直方向に切断する。次に、ハニカム焼成体10の長手方向に垂直方向の断面のSEM画像を撮影する。
撮影したSEM画像を2値化してセル隔壁30、外周壁32等の骨格部分と、各セル20の空間部分とを識別する。そして、SEM画像において各セルの空間部分と識別された部分の面積を各セルの面積とする。
また、内部セル22の長手方向に垂直方向の断面の面積とは、上記方法により求められた全ての内部セル22の長手方向に垂直方向の断面の面積の平均値のことである。
In addition, the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of each cell 20 can be obtained by the following method.
First, the honeycomb fired body 10 is cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction. Next, an SEM image of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb fired body 10 is taken.
The photographed SEM image is binarized, and the skeleton portions such as the cell partition walls 30 and the outer peripheral wall 32 are identified from the space portions of the cells 20. And the area of the part identified as the space part of each cell in a SEM image is made into the area of each cell.
The area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cells 22 is the average value of the cross-sectional areas perpendicular to the longitudinal direction of all the internal cells 22 obtained by the above method.

また、ハニカム焼成体10では、外周排ガス導入セル21aの長手方向に垂直方向の断面の面積が、外周排ガス排出セル21bの長手方向に垂直方向の断面の面積よりも大きい。
このような構成であると、ハニカム焼成体10の排ガス流入側の端面10aの開口率が高くなる。ハニカム焼成体10の排ガス流入側の端面10aの開口率が高くなると、排ガスが流入する際の流入抵抗を抑えることができる。従って、圧力損失の上昇を抑えることができる。
また、排ガスに含まれるPMは、排ガスが導入するセルのセル隔壁30の表面に溜まることになる。PMがセル隔壁30の表面に溜まりPM層となると、排ガスは、PM層も通過することになる。排ガスがPM層を通過する際にも抵抗が生じるので、早期にPM層が厚くなると、圧力損失も早期に増加する。外周排ガス導入セル21aの断面の面積が、外周排ガス排出セル21bの断面の面積と同じように小さい場合には、外周排ガス導入セル21aのセル隔壁30の表面積が小さくなるので、外周排ガス導入セル21aのセル隔壁30の表面に早期にPMが溜まることになる。しかし、ハニカム焼成体10では、外周排ガス導入セル21aの長手方向に垂直方向の断面の面積が、外周排ガス排出セル21bの長手方向に垂直方向の断面の面積よりも大きいので、外周排ガス導入セル21aのセル隔壁30の表面に早期にPMが溜まりにくい。従って、早期に圧力損失が上昇することを防ぐことができる。
また、ハニカム焼成体10では、外周排ガス導入セル21aの長手方向に垂直方向の断面の面積が、内部セル22の長手方向に垂直方向の断面の面積と同じ大きさであることが望ましい。
このような構成であると、ハニカム焼成体10の排ガス流入側の端面10aの開口率を充分に大きくすることができる。そのため、排ガスが流入する際の流入抵抗を充分に抑えることができる。従って、圧力損失の上昇を効率よく抑えることができる。
Further, in the honeycomb fired body 10, the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell 21a is larger than the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell 21b.
With such a configuration, the aperture ratio of the end face 10a on the exhaust gas inflow side of the honeycomb fired body 10 is increased. When the opening ratio of the end face 10a on the exhaust gas inflow side of the honeycomb fired body 10 is increased, the inflow resistance when the exhaust gas flows can be suppressed. Therefore, an increase in pressure loss can be suppressed.
Further, PM contained in the exhaust gas accumulates on the surface of the cell partition wall 30 of the cell into which the exhaust gas is introduced. When PM accumulates on the surface of the cell partition wall 30 and becomes a PM layer, the exhaust gas also passes through the PM layer. Resistance also occurs when the exhaust gas passes through the PM layer. Therefore, if the PM layer becomes thicker at an early stage, the pressure loss also increases at an earlier stage. When the area of the cross section of the peripheral exhaust gas introduction cell 21a is as small as the area of the cross section of the peripheral exhaust gas discharge cell 21b, the surface area of the cell partition wall 30 of the peripheral exhaust gas introduction cell 21a becomes small. PM accumulates on the surface of the cell partition wall 30 at an early stage. However, in the honeycomb fired body 10, since the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell 21a is larger than the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell 21b, the peripheral exhaust gas introduction cell 21a. PM is difficult to accumulate on the surface of the cell partition wall 30 at an early stage. Therefore, it is possible to prevent the pressure loss from rising at an early stage.
In the honeycomb fired body 10, the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell 21 a is desirably the same as the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell 22.
With such a configuration, the aperture ratio of the end face 10a on the exhaust gas inflow side of the honeycomb fired body 10 can be sufficiently increased. Therefore, inflow resistance when exhaust gas flows in can be sufficiently suppressed. Therefore, an increase in pressure loss can be efficiently suppressed.

また、ハニカム焼成体10では、外周排ガス導入セル21aの長手方向に垂直方向の断面形状は、内部セル22の断面形状である矩形αと合同な形状であることが望ましい。
外周排ガス導入セル21aの長手方向に垂直方向の断面形状が上記形状であると、ハニカム焼成体10の排ガス流入側の端面10aの開口率を充分に大きくすることができる。従って、排ガスが流入する際の流入抵抗を好適に抑えることができ、圧力損失の上昇を抑えることができる。
また、外周排ガス導入セル21aのセル隔壁30の表面に早期にPMが溜まりにくいことの効果が好適に発揮される。
In the honeycomb fired body 10, the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas introduction cell 21 a is preferably congruent with the rectangle α that is the cross-sectional shape of the internal cell 22.
When the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell 21a is the above shape, the aperture ratio of the end face 10a on the exhaust gas inflow side of the honeycomb fired body 10 can be sufficiently increased. Therefore, the inflow resistance when the exhaust gas flows in can be suitably suppressed, and the increase in pressure loss can be suppressed.
Moreover, the effect that PM does not easily accumulate on the surface of the cell partition wall 30 of the outer peripheral exhaust gas introduction cell 21a is suitably exhibited.

次に、角部セル23の形状について説明する。
まず、図3において、ハニカム焼成体10の角部13に配置されている角部セル23は、排ガスを排出するセルである角部排ガス排出セル23bとして配置されている。
角部排ガス排出セル23bの断面形状は、特に限定されないが、内部セル22の断面形状である矩形αから少なくとも1つの角部が面取りされた形状であることが望ましい。
角部セル23の形状がこのような形状であると、ハニカム焼成体10の外周壁32近傍の体積が大きくなる。
そのため、ハニカム焼成体10は、セル隔壁30が薄いにもかかわらず、外周壁32近傍の体積が充分に大きいので、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。また、外周壁32近傍の体積が大きいので、ハニカム焼成体10では熱容量の低下を抑制することができる。そのため、ハニカム焼成体10が急激に加熱されたとしても外周壁32により熱を受け止めることができ、クラックの発生を抑制できる。
Next, the shape of the corner cell 23 will be described.
First, in FIG. 3, the corner cell 23 arranged at the corner 13 of the honeycomb fired body 10 is arranged as a corner exhaust gas discharge cell 23 b that is a cell that exhausts exhaust gas.
The cross-sectional shape of the corner portion exhaust gas discharge cell 23b is not particularly limited, but it is preferable that at least one corner portion is chamfered from the rectangle α which is the cross-sectional shape of the internal cell 22.
When the shape of the corner cell 23 is such a shape, the volume in the vicinity of the outer peripheral wall 32 of the honeycomb fired body 10 is increased.
Therefore, the honeycomb fired body 10 has a sufficiently high strength against external impacts and the like because the volume in the vicinity of the outer peripheral wall 32 is sufficiently large even though the cell partition walls 30 are thin. Further, since the volume in the vicinity of the outer peripheral wall 32 is large, the honeycomb fired body 10 can suppress a decrease in heat capacity. Therefore, even if the honeycomb fired body 10 is rapidly heated, heat can be received by the outer peripheral wall 32, and generation of cracks can be suppressed.

また、角部排ガス排出セル23bの形状は、矩形αから全ての角部が直線又は曲線で面取りされた形状であってもよく、外周排ガス排出セル21bと同様の形状であってもよく、図5(a)〜(d)に示す形状であってもよい。
図5(a)〜(d)は、本発明のハニカム焼成体における角部排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面形状の一例を模式的に示す断面図である。
図5(a)は、矩形αの角部のうち最もハニカム焼成体10の内側になる角部を除いて、3つの角部が線分I、J及びKによりそれぞれ切り取られた7角形である角部排ガス排出セル23bの断面形状を示している。線分I及びJは直接接しておらず、線分I及びJを延長すると矩形αの外側でこれらが交わることになる。また、線分I及びKは直接接しておらず、線分I及びKを延長すると矩形αの外側でこれらが交わることになる。切り取られた3つの角部の間にそれぞれある矩形αの辺の一部は、角部セル23aの断面形状である7角形の一辺をそれぞれ形成している。
図5(b)は、矩形αの角部のうち最もハニカム焼成体10の内側になる角部が線分Lにより切り取られた5角形である角部排ガス排出セル23bの断面形状を示している。
図5(c)は、矩形αの角部のうち最もハニカム焼成体10の内側になる角部を除いて、3つの角部が曲線I´、J´及びK´によりそれぞれ切り取られた角部排ガス排出セル23bの断面形状を示している。曲線I´、J´及びK´は、矩形αの角部がR面取りされるように線分I、J及びKを折り曲げた曲線である。切り取られた3つの角部の間にそれぞれある矩形αの辺の一部は、角部排ガス排出セル23bの断面形状の輪郭を形成している。
図5(d)は、矩形αの角部のうち最もハニカム焼成体10の内側になる角部が曲線L´により切り取られた角部排ガス排出セル23bの断面形状を示している。曲線L´は、矩形αの角部がR面取りされるように線分Lを折り曲げた曲線である。
特に、角部セル23の形状が図5(b)又は図5(d)に示す形状であると、ハニカム焼成体10の構造上、圧縮応力がかかりにくくなる。そのため、外部からの衝撃等に対し充分に高い強度を有する。
Further, the shape of the corner portion exhaust gas discharge cell 23b may be a shape in which all corner portions are chamfered by a straight line or a curve from the rectangle α, or may be the same shape as the outer periphery exhaust gas discharge cell 21b. The shape shown to 5 (a)-(d) may be sufficient.
Fig.5 (a)-(d) is sectional drawing which shows typically an example of the cross-sectional shape of the orthogonal | vertical direction to the longitudinal direction of the corner | angular part exhaust gas discharge cell in the honeycomb calcination object of the present invention.
FIG. 5A shows a heptagon in which three corner portions are cut off by line segments I, J, and K, except for the corner portion that is the innermost side of the honeycomb fired body 10 among the corner portions of the rectangle α. It shows a cross-sectional shape of the corner exhaust gas discharge cell 23b 1. The line segments I and J are not in direct contact with each other, and when the line segments I and J are extended, they intersect each other outside the rectangle α. Further, the line segments I and K are not in direct contact with each other, and when the line segments I and K are extended, they intersect each other outside the rectangle α. A part of each side of the rectangle α between the three cut corners forms one side of a heptagon that is a cross-sectional shape of the corner cell 23a.
FIG. 5 (b), shows the most honeycomb corner on the inside of the sintered body 10 is pentagonal, taken by the line segment L corner cross-sectional shape of the exhaust gas discharge cell 23b 2 of the corners of the rectangular α Yes.
FIG. 5C shows a corner portion obtained by cutting three corner portions by curves I ′, J ′, and K ′ except for a corner portion that is the innermost side of the honeycomb fired body 10 among corner portions of the rectangle α. The cross-sectional shape of the exhaust gas discharge cell 23b 3 is shown. Curves I ′, J ′, and K ′ are curves obtained by bending line segments I, J, and K so that the corners of rectangle α are rounded. Some of the truncated three corner portions each with a rectangular α sides during forms the contour of the cross-sectional shape of the corner exhaust gas discharge cell 23b 3.
FIG. 5 (d) shows a corner portion cross-sectional shape of the exhaust gas discharge cell 23b 4, taken by most corners on the inside of the honeycomb fired body 10 is curved L'among corners of the rectangle alpha. The curve L ′ is a curve obtained by bending the line segment L so that the corner of the rectangle α is rounded.
In particular, when the shape of the corner cell 23 is the shape shown in FIG. 5B or FIG. 5D, compressive stress is hardly applied due to the structure of the honeycomb fired body 10. Therefore, it has a sufficiently high strength against external impacts and the like.

なお、図3では、角部セル23は、排ガスを排出する角部排ガス排出セル23bとして配置されているが、図6(a)に示すように、角部セル23は、排ガスが流入する角部排ガス導入セル23aとして配置されていてもよい。
図6(a)は、角部セルが角部排ガス導入セルである本発明のハニカム焼成体の排ガス流入側の端面の一例を模式的に示す模式図である。
なお、角部排ガス導入セル23aの断面形状は特に限定されず、矩形αと合同な形状であってもよく、図5(a)〜(d)に示した形状であってもよい。
また、各角部13において角部セル23は、角部排ガス導入セル23a及び角部排ガス排出セル23bのいずれであってもよい。すなわち、ハニカム焼成体10において角部排ガス導入セル23a及び角部排ガス排出セル23bが混在していてもよい。
例えば、図6(b)に示すように、ハニカム焼成体10の排ガス流入側の端面10aにおいて、左上の角部13a及び右下の角部13cには、角部排ガス排出セル23bが配置され、右上の角部13b及び左下の角部13dには角部排ガス導入セル23aが配置されていてもよい。
図6(b)は、角部排ガス導入セル及び角部排ガス排出セルが混在して配置されている本発明のハニカム焼成体の排ガス流入側の端面の一例を模式的に示す模式図である。
In FIG. 3, the corner cell 23 is arranged as a corner exhaust gas exhaust cell 23 b that exhausts exhaust gas. However, as shown in FIG. 6A, the corner cell 23 is a corner into which exhaust gas flows. May be arranged as a partial exhaust gas introduction cell 23a.
Fig.6 (a) is a schematic diagram which shows typically an example of the end surface by the side of the waste gas inflow of the honeycomb calcination object of the present invention whose corner cell is a corner portion exhaust gas introduction cell.
In addition, the cross-sectional shape of the corner | angular part exhaust gas introduction cell 23a is not specifically limited, The shape congruent with the rectangle (alpha) may be sufficient, and the shape shown to Fig.5 (a)-(d) may be sufficient.
In each corner 13, the corner cell 23 may be either the corner exhaust gas introduction cell 23a or the corner exhaust gas discharge cell 23b. That is, in the honeycomb fired body 10, the corner portion exhaust gas introduction cell 23a and the corner portion exhaust gas discharge cell 23b may be mixed.
For example, as shown in FIG. 6 (b), in the end face 10a on the exhaust gas inflow side of the honeycomb fired body 10, corner exhaust gas discharge cells 23b are arranged at the upper left corner 13a and lower right corner 13c, A corner exhaust gas introduction cell 23a may be arranged in the upper right corner 13b and the lower left corner 13d.
FIG. 6B is a schematic view schematically showing an example of an end face on the exhaust gas inflow side of the honeycomb fired body of the present invention in which corner exhaust gas introduction cells and corner exhaust gas discharge cells are mixedly arranged.

ハニカム焼成体10には、排ガスを浄化するための触媒を担持させてもよく、担持させる触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属が望ましく、この中では、白金がより望ましい。また、その他の触媒として、例えば、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム等のアルカリ土類金属を用いることもできる。これらの触媒は、単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
これら触媒が担持されていると、PMを燃焼除去しやすくなり、有毒な排ガスの浄化も可能になる。
The honeycomb fired body 10 may carry a catalyst for purifying exhaust gas. As the catalyst to be carried, for example, a noble metal such as platinum, palladium, or rhodium is desirable, and among these, platinum is more desirable. Further, as other catalysts, for example, alkali metals such as potassium and sodium, and alkaline earth metals such as barium can be used. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.
When these catalysts are supported, it is easy to burn and remove PM, and toxic exhaust gas can be purified.

ハニカムフィルタ1は上記効果を奏するハニカム焼成体10により構成されるので、PMが堆積していない初期の状態での圧力損失が充分に低く、強度が充分に強く、熱容量の低下が抑制されている。そのため、ハニカムフィルタ1は、ガソリンエンジンからの排ガスを浄化するために好適に用いることができる。 Since the honeycomb filter 1 is constituted by the honeycomb fired body 10 having the above-described effects, the pressure loss in the initial state where PM is not deposited is sufficiently low, the strength is sufficiently strong, and the decrease in the heat capacity is suppressed. . Therefore, the honeycomb filter 1 can be suitably used for purifying exhaust gas from a gasoline engine.

このようなハニカムフィルタ1が用いられた排ガス浄化装置について図面を用いて説明する。
図7は、本発明のハニカムフィルタが設置された排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。
図7に示す排ガス浄化装置50は、ハニカムフィルタ1と、ハニカムフィルタ1の外方を覆う金属ケーシング51と、ハニカムフィルタ1と金属ケーシング51との間に配置された保持シール材52とから構成されており、金属ケーシング51の排ガスが導入される側の端部には、エンジン等の内燃機関に連結された導入管53が接続されており、金属ケーシング51の他端部には、外部に連結された排出管54が接続されている。
An exhaust gas purification apparatus using such a honeycomb filter 1 will be described with reference to the drawings.
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of an exhaust gas purifying apparatus in which the honeycomb filter of the present invention is installed.
An exhaust gas purification device 50 shown in FIG. 7 includes a honeycomb filter 1, a metal casing 51 that covers the outside of the honeycomb filter 1, and a holding sealing material 52 disposed between the honeycomb filter 1 and the metal casing 51. An inlet pipe 53 connected to an internal combustion engine such as an engine is connected to the end of the metal casing 51 on the side where the exhaust gas is introduced, and the other end of the metal casing 51 is connected to the outside. The discharged exhaust pipe 54 is connected.

内燃機関から排出され、排ガス浄化装置50に流入した排ガス(図7中、排ガスをGで示し、排ガスの流れを矢印で示す)は、ハニカムフィルタ1を構成するハニカム焼成体10に到達し、ハニカム焼成体10により浄化される。排ガスがハニカム焼成体10により浄化される機構は既に述べているのでここでの説明は省略する。浄化された排ガスは、ハニカム焼成体10から流出し外部に排出される。 The exhaust gas discharged from the internal combustion engine and flowing into the exhaust gas purification device 50 (in FIG. 7, the exhaust gas is indicated by G, and the flow of the exhaust gas is indicated by an arrow) reaches the honeycomb fired body 10 constituting the honeycomb filter 1 and the honeycomb It is purified by the fired body 10. Since the mechanism for purifying the exhaust gas by the honeycomb fired body 10 has already been described, the description thereof is omitted here. The purified exhaust gas flows out of the honeycomb fired body 10 and is discharged outside.

排ガス浄化装置50において、保持シール材52は、無機繊維からなるマットであることが望ましく、そのマットは、ニードリング処理を施して得られるニードルマットであることが望ましい。
また、無機繊維としてはアルミナ繊維、アルミナ−シリカ繊維、シリカ繊維、及び、生体溶解性繊維を用いることができる。
なお、ニードリング処理とは、ニードル等の繊維交絡手段を素地マットに対して抜き差しすることをいう。保持シール材52では、比較的平均繊維長の長い無機繊維がニードリング処理により3次元的に交絡していることが望ましい。
In the exhaust gas purifying apparatus 50, the holding sealing material 52 is desirably a mat made of inorganic fibers, and the mat is desirably a needle mat obtained by performing a needling treatment.
As the inorganic fiber, alumina fiber, alumina-silica fiber, silica fiber, and biosoluble fiber can be used.
The needling process means that fiber entanglement means such as a needle is inserted and removed from the base mat. In the holding sealing material 52, it is desirable that inorganic fibers having a relatively long average fiber length are entangled three-dimensionally by needling treatment.

なお、交絡構造を呈するために、無機繊維はある程度の平均繊維長を有しており、例えば、無機繊維の平均繊維長は、50μm〜100mm程度であることが望ましい。 In addition, in order to exhibit an entanglement structure, the inorganic fiber has a certain average fiber length. For example, the average fiber length of the inorganic fiber is preferably about 50 μm to 100 mm.

保持シール材52を構成するマットの無機繊維の平均繊維径は、1〜20μmであることが望ましく、3〜10μmであることがより望ましい。
無機繊維の平均繊維径が1〜20μmであると、無機繊維の強度及び柔軟性が充分に高くなり、保持シール材52のせん断強度を向上させることができる。
無機繊維の平均繊維径が1μm未満であると、無機繊維が細く切れやすいので、無機繊維の引っ張り強度が不充分となる。一方、無機繊維の平均繊維径が20μmを超えると、無機繊維が曲がりにくいため、柔軟性が不充分となる。
The average fiber diameter of the inorganic fibers of the mat constituting the holding sealing material 52 is preferably 1 to 20 μm, and more preferably 3 to 10 μm.
When the average fiber diameter of the inorganic fibers is 1 to 20 μm, the strength and flexibility of the inorganic fibers are sufficiently high, and the shear strength of the holding sealing material 52 can be improved.
If the average fiber diameter of the inorganic fibers is less than 1 μm, the inorganic fibers are easily cut into thin pieces, so that the tensile strength of the inorganic fibers becomes insufficient. On the other hand, if the average fiber diameter of the inorganic fibers exceeds 20 μm, the flexibility of the inorganic fibers is insufficient because the inorganic fibers are difficult to bend.

保持シール材52を構成するマットの目付量(単位面積あたりの重量)は、特に限定されないが、200〜4000g/mであることが望ましく、1000〜3000g/mであることがより望ましい。マットの目付量が200g/m未満であると、保持力が充分ではなく、このようなマットにより構成される保持シール材52を用いて排ガス浄化装置50を製造する場合、ハニカムフィルタ1が脱落しやすくなる。
また、マットの目付量が4000g/mを超えると、マットの嵩が低くなりにくい。
Basis weight of the mat of a holding sealing material 52 (weight per unit area) is not particularly limited, is preferably a 200~4000g / m 2, and more desirably 1000 to 3000 g / m 2. When the basis weight of the mat is less than 200 g / m 2 , the holding force is not sufficient, and when the exhaust gas purification device 50 is manufactured using the holding sealing material 52 constituted by such a mat, the honeycomb filter 1 is dropped. It becomes easy to do.
On the other hand, if the basis weight of the mat exceeds 4000 g / m 2 , it is difficult to reduce the bulk of the mat.

また、保持シール材52を構成するマットの嵩密度(巻き付ける前の保持シール材の嵩密度)については、特に限定されないが、0.10〜0.30g/cmであることが望ましい。マットの嵩密度が0.10g/cm未満であると、無機繊維の絡み合いが弱く、無機繊維が剥離しやすいため、マットの形状を所定の形状に保ちにくくなる。
また、各マットの嵩密度が0.30g/cmを超えると、保持シール材52を構成するマットが硬くなり、保持シール材52のハニカムフィルタ1への巻き付け性が低下し、保持シール材52が割れやすくなる。
Further, the bulk density of the mat constituting the holding sealing material 52 (the bulk density of the holding sealing material before winding) is not particularly limited, but is desirably 0.10 to 0.30 g / cm 3 . When the bulk density of the mat is less than 0.10 g / cm 3 , the entanglement of the inorganic fibers is weak and the inorganic fibers are easily peeled off, so that it is difficult to keep the shape of the mat in a predetermined shape.
Further, when the bulk density of each mat exceeds 0.30 g / cm 3 , the mat constituting the holding sealing material 52 becomes hard, the winding property of the holding sealing material 52 around the honeycomb filter 1 is lowered, and the holding sealing material 52 Becomes easy to break.

保持シール材52を構成するマットには、嵩高さを抑えたり、排ガス浄化装置50の組み立て前の作業性を高めたりするために、さらに有機バインダ等のバインダが含まれていてもよい。
また、保持シール材52を構成するマットの厚さは1.5〜15mmであることが望ましい。
The mat constituting the holding sealing material 52 may further contain a binder such as an organic binder in order to suppress bulkiness and improve workability before assembly of the exhaust gas purification device 50.
In addition, the thickness of the mat constituting the holding sealing material 52 is preferably 1.5 to 15 mm.

排ガス浄化装置50において、金属ケーシング51は、主にステンレス等の金属からなることが望ましい。 In the exhaust gas purifying apparatus 50, the metal casing 51 is preferably mainly made of metal such as stainless steel.

次に、本発明のハニカム焼成体の製造方法及び本発明のハニカムフィルタの製造方法の一例を説明する。 Next, an example of the method for manufacturing the honeycomb fired body of the present invention and the method for manufacturing the honeycomb filter of the present invention will be described.

(1)ハニカム焼成体の製造方法
(1−1)セラミック原料準備工程
まず、ハニカム焼成体の原料となるセラミック原料を準備する。セラミック原料は炭化ケイ素粉末と、有機バインダと、可塑剤と、潤滑剤と、水とを混合することにより準備することができる。
上記セラミック原料には、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン(FAバルーン)、ムライトバルーン等が挙げられる。これらの中では、アルミナバルーンが望ましい。
(1) Manufacturing method of honeycomb fired body (1-1) Ceramic raw material preparation step First, a ceramic raw material to be a raw material of a honeycomb fired body is prepared. The ceramic raw material can be prepared by mixing silicon carbide powder, an organic binder, a plasticizer, a lubricant, and water.
If necessary, a pore-forming agent such as balloons that are fine hollow spheres containing oxide ceramics, spherical acrylic particles, and graphite may be added to the ceramic raw material.
The balloon is not particularly limited, and examples thereof include an alumina balloon, a glass micro balloon, a shirasu balloon, a fly ash balloon (FA balloon), and a mullite balloon. Of these, alumina balloons are desirable.

(1−2)押出成形工程
次に、上記セラミック原料準備工程で準備したセラミック原料を押出成形し、所定の長さで切断することにより、ハニカム成形体を作製する。この際、図4(a)〜(e)、図5(a)〜(d)に示すセル構造(セルの形状およびセルの配置)を有する断面形状が形成されるような金型を用いてハニカム成形体を作製する。
なお、セル隔壁の厚さ、外周壁の厚さ、外周セルの長手方向に垂直方向の断面の面積と内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積との面積比は金型の形状を調整することによりすることができる。
特に、外周セルの長手方向に垂直方向の断面の面積と内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積との面積比を調整する場合には、面取りする範囲(角度、位置)を調節することによりすることができる。
(1-2) Extrusion Molding Process Next, the ceramic raw material prepared in the ceramic raw material preparation process is extruded and cut into a predetermined length to produce a honeycomb formed body. At this time, a mold is used in which a cross-sectional shape having the cell structure (cell shape and cell arrangement) shown in FIGS. 4 (a) to 4 (e) and FIGS. 5 (a) to 5 (d) is formed. A honeycomb formed body is produced.
The cell wall thickness, outer wall thickness, and the area ratio of the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral cell to the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the inner cell adjust the shape of the mold. You can do that.
In particular, when adjusting the area ratio between the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral cell and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell, the range (angle, position) to be chamfered should be adjusted. Can be done.

(1−3)乾燥工程
次に、上記押出成形工程で得られたハニカム成形体を、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、又は、凍結乾燥機等を用いて乾燥させる。ハニカム成形体の乾燥では、マイクロ波乾燥機と熱風乾燥機とを併用するか、又は、マイクロ波乾燥機を用いてハニカム成形体をある程度の水分となるまで乾燥させた後、熱風乾燥機を用いてハニカム成形体中の水分を完全に除去してもよい。
(1-3) Drying step Next, the honeycomb formed body obtained in the extrusion molding step is subjected to a microwave dryer, a hot air dryer, a dielectric dryer, a vacuum dryer, a vacuum dryer, a freeze dryer, or the like. To dry. In drying the honeycomb formed body, a microwave dryer and a hot air dryer are used in combination, or the honeycomb formed body is dried to a certain level of moisture using a microwave dryer, and then a hot air dryer is used. Thus, moisture in the honeycomb formed body may be completely removed.

(1−4)封止工程
上記乾燥工程後のハニカム成形体の所定のセルに封止材となる封止材ペーストを充填して上記セルを封止する封止工程を行う。
ここで、封止材ペーストとしては、上記セラミック原料を用いることができる。
(1-4) Sealing process The sealing process which seals the said cell by filling the sealing material paste used as a sealing material in the predetermined cell of the honeycomb molded object after the said drying process is performed.
Here, the ceramic raw material can be used as the sealing material paste.

(1−5)脱脂工程
次に、上記封止工程後のハニカム成形体を300〜650℃で、0.5〜3時間加熱することによりハニカム成形体中の有機物を除去し、ハニカム脱脂体を作製する。
(1-5) Degreasing Step Next, the honeycomb formed body after the sealing step is heated at 300 to 650 ° C. for 0.5 to 3 hours to remove organic matter in the honeycomb formed body, Make it.

(1−6)焼成工程
上記脱脂工程で得られたハニカム脱脂体を窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気下で、1800〜2200℃、0.5〜4時間焼成する。
なお、セルの端部に充填された封止材ペーストは、加熱により焼成され、封止材となる。
(1-6) Firing Step The honeycomb degreased body obtained in the degreasing step is fired at 1800 to 2200 ° C. for 0.5 to 4 hours in an inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere.
In addition, the sealing material paste with which the edge part of the cell was filled is baked by heating and becomes a sealing material.

以上の工程を経て本発明のハニカム焼成体を製造することができる。 The honeycomb fired body of the present invention can be manufactured through the above steps.

次に、本発明のハニカムフィルタの製造方法を説明する。 Next, a method for manufacturing the honeycomb filter of the present invention will be described.

(2)ハニカムフィルタの製造方法
(2−1)接着材ペースト準備工程
まず、ハニカム焼成体を接着させるための接着材ペーストを作製する。
接着材ペーストとしては、例えば、無機バインダと有機バインダと無機粒子とからなるものを使用する。また、上記接着材ペーストは、さらに無機繊維及び/又はウィスカを含んでいてもよい。
接着材ペーストに含まれる無機粒子としては、例えば、炭化物粒子、窒化物粒子等が挙げられる。具体的には、炭化ケイ素粒子、窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。無機粒子の中では、熱伝導性に優れる炭化ケイ素粒子が望ましい。
上記接着材ペーストに含まれる無機繊維及び/又はウィスカとしては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等からなる無機繊維及び/又はウィスカ等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。無機繊維の中では、アルミナファイバが望ましい。また、無機繊維は、生体溶解性ファイバであってもよい。
さらに、上記接着材ペーストには、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等を添加してもよい。バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン(FAバルーン)、ムライトバルーン等が挙げられる。
(2) Manufacturing method of honeycomb filter (2-1) Adhesive paste preparation step First, an adhesive paste for adhering the honeycomb fired body is prepared.
As the adhesive paste, for example, a paste made of an inorganic binder, an organic binder, and inorganic particles is used. The adhesive paste may further contain inorganic fibers and / or whiskers.
Examples of the inorganic particles contained in the adhesive paste include carbide particles and nitride particles. Specific examples include silicon carbide particles, silicon nitride particles, and boron nitride particles. These may be used alone or in combination of two or more. Among the inorganic particles, silicon carbide particles having excellent thermal conductivity are desirable.
Examples of the inorganic fiber and / or whisker contained in the adhesive paste include inorganic fiber and / or whisker made of silica-alumina, mullite, alumina, silica, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among inorganic fibers, alumina fiber is desirable. The inorganic fiber may be a biosoluble fiber.
Furthermore, you may add the balloon which is a micro hollow sphere which uses an oxide type ceramic as a component, spherical acrylic particle, graphite, etc. to the said adhesive paste. The balloon is not particularly limited, and examples thereof include an alumina balloon, a glass micro balloon, a shirasu balloon, a fly ash balloon (FA balloon), and a mullite balloon.

(2−2)集合工程
上記工程で準備した接着材ペーストをハニカム焼成体の側面に塗り、複数のハニカム焼成体を集合する。
その後、集合されたハニカム焼成体を加熱することにより接着材ペーストを加熱固化して接着材層とし、ハニカム焼成体の集合体を作製する。
次に、ダイヤモンドカッター等を用い、ハニカム焼成体の集合体に切削加工を施し、円柱状とする。
(2-2) Aggregation step The adhesive paste prepared in the above step is applied to the side surface of the honeycomb fired body to aggregate a plurality of honeycomb fired bodies.
Thereafter, the aggregated honeycomb fired bodies are heated to solidify the adhesive paste by heating to form an adhesive layer, thereby producing an aggregate of honeycomb fired bodies.
Next, using a diamond cutter or the like, the aggregate of honeycomb fired bodies is cut into a cylindrical shape.

(2−3)外周コート層形成工程
次に、上記集合工程により得られたハニカム焼成体の集合体の外周に外周コート材ペーストを塗布し、乾燥固化して外周コート層を形成する。
ここで、外周コート材ペーストとしては、上記接着材ペーストを使用することができる。また、外周コート材ペーストとして、上記接着材ペーストと異なる組成のペーストを使用してもよい。
なお、外周コート層は必ずしも設ける必要はなく、必要に応じて設ければよい。
(2-3) Outer peripheral coat layer forming step Next, an outer peripheral coat material paste is applied to the outer periphery of the aggregate of the honeycomb fired bodies obtained in the assembly step, and dried and solidified to form an outer peripheral coat layer.
Here, the said adhesive paste can be used as an outer periphery coating material paste. Moreover, you may use the paste of a composition different from the said adhesive material paste as an outer periphery coating material paste.
Note that the outer peripheral coat layer is not necessarily provided, and may be provided as necessary.

以上の工程を経て本発明のハニカムフィルタを製造することができる。 The honeycomb filter of the present invention can be manufactured through the above steps.

(実施例)
以下に、本発明を実施するための形態をより具体的に開示した実施例を示すが、本発明を実施するための形態はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
(Example)
Examples that specifically disclose modes for carrying out the present invention are shown below, but the modes for carrying out the present invention are not limited to these examples.

(実施例1−1)
(1)ハニカム焼成体の製造
(1−1)セラミック原料準備工程
平均粒子径22μmを有する炭化ケイ素の粗粉末52.8重量%と、平均粒子径0.5μmの炭化ケイ素の微粉末22.6重量%とを混合し、得られた混合物に対して、有機バインダ(メチルセルロース)4.6重量%、潤滑剤(日油社製 ユニルーブ)0.8重量%、グリセリン1.3重量%、造孔材(アクリル樹脂)1.9重量%、オレイン酸2.8重量%、及び、水13.2重量%を加えて混合してセラミック原料を準備した。
(1−2)押出成形工程
次に、上記セラミック原料準備工程で準備したセラミック原料を押出成形し、長手方向に垂直方向の断面形状が正方形である直方体のハニカム成形体を作製した。
なお、本工程では、内部セル及び外周排ガス導入セルの断面形状は一辺が1.7mmの正方形となるようにし、外周排ガス排出セルの形状が図4(a)に示す形状となるようにし、角部セルの形状が図5(a)に示す形状となるように押出成形を行った。
(1−3)乾燥工程
次いで、マイクロ波乾燥機を用いて上記生のハニカム成形体を乾燥させることにより、ハニカム成形体の乾燥体を作製した。
(1−4)封止工程
その後、ハニカム成形体の乾燥体の所定のセルに封止材ペーストを充填してセルの封止を行った。
具体的には、排ガス流入側の端部及び排ガス排出側の端部が図2(a)及び図3に示す位置で封止されるようにセルの封止を行った。すなわち、市松模様状になるように内部セルの一方の端部を封止し、排ガス排出側の外周排ガス導入セルの端部、排ガス流入側の外周排ガス排出セルの端部及び排ガス流入側の角部セルの端部を封止した。
(1−5)脱脂工程
続いて、セルの封止を行ったハニカム成形体の乾燥体を400℃で脱脂する脱脂処理を行いハニカム脱脂体を作製した。
(1−6)焼成工程
さらに、ハニカム脱脂体を常圧のアルゴン雰囲気下2200℃、3時間の条件で焼成処理を行った。
(Example 1-1)
(1) Manufacture of honeycomb fired body (1-1) Ceramic raw material preparation step 52.8% by weight of silicon carbide coarse powder having an average particle size of 22 μm and silicon carbide fine powder of 22.6% having an average particle size of 0.5 μm The organic binder (methyl cellulose) is 4.6% by weight, the lubricant (Unilube made by NOF Corporation) is 0.8% by weight, the glycerin is 1.3% by weight, and the pores are mixed. A ceramic raw material was prepared by adding and mixing 1.9% by weight of material (acrylic resin), 2.8% by weight of oleic acid, and 13.2% by weight of water.
(1-2) Extrusion Molding Step Next, the ceramic raw material prepared in the ceramic raw material preparation step was extrusion molded to produce a rectangular parallelepiped honeycomb molded body having a square cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction.
In this step, the cross-sectional shape of the internal cell and the peripheral exhaust gas introduction cell is a square having a side of 1.7 mm, the shape of the peripheral exhaust gas discharge cell is the shape shown in FIG. Extrusion was performed so that the shape of the partial cell was the shape shown in FIG.
(1-3) Drying Step Next, the raw honeycomb molded body was dried using a microwave dryer to prepare a dried honeycomb molded body.
(1-4) Sealing Step After that, cells were sealed by filling a predetermined cell of the dried honeycomb molded body with a sealing material paste.
Specifically, the cell was sealed so that the end on the exhaust gas inflow side and the end on the exhaust gas discharge side were sealed at the positions shown in FIGS. That is, one end of the inner cell is sealed so as to have a checkered pattern, the end of the outer exhaust gas introduction cell on the exhaust gas discharge side, the end of the outer exhaust gas discharge cell on the exhaust gas inflow side, and the corner on the exhaust gas inflow side The end of the partial cell was sealed.
(1-5) Degreasing step Subsequently, a degreasing treatment was performed to degrease the dried honeycomb molded body that had been sealed in the cells at 400 ° C., thereby producing a honeycomb degreased body.
(1-6) Firing Step Further, the honeycomb degreased body was fired under conditions of 2200 ° C. and 3 hours under an atmospheric pressure of argon atmosphere.

以上の工程を経て、実施例1−1に係るハニカム焼成体を作製した。 The honeycomb fired body according to Example 1-1 was manufactured through the above steps.

作製したハニカム焼成体では、気孔率が45%、平均気孔径が15μm、大きさが34.3mm×34.3mm×150mm、セル密度が31個/cm(200cpsi)、セル隔壁の厚さが0.203mm、外周壁の厚さの最小値が0.322mmであった。
また、内部セル及び外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面形状は一辺が1.7mmの正方形であった。
外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積は、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の80%であった。
The manufactured honeycomb fired body has a porosity of 45%, an average pore diameter of 15 μm, a size of 34.3 mm × 34.3 mm × 150 mm, a cell density of 31 cells / cm 2 (200 cpsi), and a cell partition wall thickness of The minimum value of the thickness of the outer peripheral wall was 0.203 mm and 0.322 mm.
Moreover, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the inner cell and the outer peripheral exhaust gas introduction cell was a square having a side of 1.7 mm.
The area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell was 80% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell.

(実施例1−2)
外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積を、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の75%とした以外は実施例1−1と同様に実施例1−2に係るハニカム焼成体を作製した。
(Example 1-2)
Example 1-2 is similar to Example 1-1 except that the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell is set to 75% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. A honeycomb fired body was produced.

(実施例1−3)
外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積を、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の60%とした以外は実施例1−1と同様に実施例1−3に係るハニカム焼成体を作製した。
(Example 1-3)
Example 1-3 is similar to Example 1-1 except that the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is 60% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. A honeycomb fired body was produced.

(実施例2−1)
押出成形工程において、外周排ガス排出セルの形状が図4(d)に示す形状となり、角部セルが図5(c)に示す形状となるようにした以外は、実施例1−1と同様に実施例2−1に係るハニカム焼成体を作製した。
なお、外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積は、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の80%とした。
(Example 2-1)
In the extrusion process, the shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is the shape shown in FIG. 4D, and the corner cell is the shape shown in FIG. 5C, as in Example 1-1. A honeycomb fired body according to Example 2-1 was produced.
The area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell was 80% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell.

(実施例2−2)
外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積を、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の75%とした以外は実施例2−1と同様に実施例2−2に係るハニカム焼成体を作製した。
(Example 2-2)
Example 2-2 is similar to Example 2-1 except that the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell is set to 75% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. A honeycomb fired body was produced.

(実施例2−3)
外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積を、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の60%とした以外は実施例2−1と同様に実施例2−3に係るハニカム焼成体を作製した。
(Example 2-3)
Example 2-3 is the same as Example 2-1 except that the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is 60% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. A honeycomb fired body was produced.

(比較例1−1)
外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積を、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の93%とした以外は実施例1−1と同様に比較例1−1に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 1-1)
According to Comparative Example 1-1 as in Example 1-1, except that the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell was set to 93% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. A honeycomb fired body was produced.

(比較例1−2)
外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積を、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の84%とした以外は実施例1−1と同様に比較例1−2に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 1-2)
According to Comparative Example 1-2 as in Example 1-1, except that the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell was 84% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. A honeycomb fired body was produced.

(比較例1−3)
外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積を、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の50%とした以外は実施例1−1と同様に比較例1−3に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 1-3)
According to Comparative Example 1-3 as in Example 1-1, except that the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell was set to 50% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. A honeycomb fired body was produced.

(比較例1−4)
外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積を、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の25%とした以外は実施例1−1と同様に比較例1−4に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 1-4)
According to Comparative Example 1-4 as in Example 1-1, except that the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell was set to 25% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. A honeycomb fired body was produced.

(比較例2−1)
外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積を、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の84%とした以外は実施例2−1と同様に比較例2−1に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 2-1)
According to Comparative Example 2-1, as in Example 2-1, except that the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell was 84% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. A honeycomb fired body was produced.

(比較例2−2)
外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積を、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の50%とした以外は実施例2−1と同様に比較例2−2に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 2-2)
According to Comparative Example 2-2 as in Example 2-1, except that the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell was set to 50% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. A honeycomb fired body was produced.

(比較例3−1)
押出成形工程において、外周排ガス排出セルの断面形状を内部セルの断面形状と同じにした以外は、実施例1−1と同様に比較例3−1に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 3-1)
A honeycomb fired body according to Comparative Example 3-1 was produced in the same manner as Example 1-1 except that the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell was the same as the cross-sectional shape of the internal cell in the extrusion process.

(比較例3−2)
押出成形工程において、外周排ガス排出セルの断面形状が比較例3−1の外周排ガス排出セルと相似になるように、かつ、外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の93%となるように、外周排ガス排出セルの断面形状を縮小した以外は、比較例3−1と同様に比較例3−2に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 3-2)
In the extrusion process, the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is similar to that of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell of Comparative Example 3-1, and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell is the inner cell. The honeycomb fired body according to Comparative Example 3-2 is the same as Comparative Example 3-1, except that the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is reduced to 93% of the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of Produced.

(比較例3−3)
押出成形工程において、外周排ガス排出セルの断面形状が比較例3−1の外周排ガス排出セルと相似になるように、かつ、外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の84%となるように、外周排ガス排出セルの断面形状を縮小した以外は、比較例3−1と同様に比較例3−3に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 3-3)
In the extrusion process, the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is similar to that of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell of Comparative Example 3-1, and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell is the inner cell. The honeycomb fired body according to Comparative Example 3-3 is the same as Comparative Example 3-1, except that the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is reduced to 84% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction. Produced.

(比較例3−4)
押出成形工程において、外周排ガス排出セルの断面形状が比較例3−1の外周排ガス排出セルと相似になるように、かつ、外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の80%となるように、外周排ガス排出セルの断面形状を縮小した以外は、比較例3−1と同様に比較例3−4に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 3-4)
In the extrusion process, the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is similar to that of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell of Comparative Example 3-1, and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell is the inner cell. The honeycomb fired body according to Comparative Example 3-4 is the same as Comparative Example 3-1, except that the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is reduced to 80% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction. Produced.

(比較例3−5)
押出成形工程において、外周排ガス排出セルの断面形状が比較例3−1の外周排ガス排出セルと相似になるように、かつ、外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の75%となるように、外周排ガス排出セルの断面形状を縮小した以外は、比較例3−1と同様に比較例3−5に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 3-5)
In the extrusion process, the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is similar to that of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell of Comparative Example 3-1, and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell is the inner cell. The honeycomb fired body according to Comparative Example 3-5 is the same as Comparative Example 3-1, except that the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is reduced to 75% of the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of Produced.

(比較例3−6)
押出成形工程において、外周排ガス排出セルの断面形状が比較例3−1の外周排ガス排出セルと相似になるように、かつ、外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の60%となるように、外周排ガス排出セルの断面形状を縮小した以外は、比較例3−1と同様に比較例3−6に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 3-6)
In the extrusion process, the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is similar to that of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell of Comparative Example 3-1, and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell is the inner cell. The honeycomb fired body according to Comparative Example 3-6 was obtained in the same manner as Comparative Example 3-1, except that the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell was reduced so as to be 60% of the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction. Produced.

(比較例3−7)
押出成形工程において、外周排ガス排出セルの断面形状が比較例3−1の外周排ガス排出セルと相似になるように、かつ、外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の50%となるように、外周排ガス排出セルの断面形状を縮小した以外は、比較例3−1と同様に比較例3−7に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 3-7)
In the extrusion process, the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is similar to that of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell of Comparative Example 3-1, and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell is the inner cell. The honeycomb fired body according to Comparative Example 3-7 is the same as Comparative Example 3-1, except that the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is reduced to 50% of the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of Produced.

(比較例3−8)
押出成形工程において、外周排ガス排出セルの断面形状が比較例3−1の外周排ガス排出セルと相似になるように、かつ、外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の25%となるように、外周排ガス排出セルの断面形状を縮小した以外は、比較例3−1と同様に比較例3−8に係るハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 3-8)
In the extrusion process, the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is similar to that of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell of Comparative Example 3-1, and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas exhaust cell is the inner cell. The honeycomb fired body according to Comparative Example 3-8 was prepared in the same manner as Comparative Example 3-1, except that the cross-sectional shape of the outer peripheral exhaust gas discharge cell was reduced to 25% of the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction. Produced.

以下、実施例1−1〜実施例1−3及び比較例1−1〜比較例1−4に係るハニカム焼成体を合わせて「直線面取り外周排ガス排出セルを有するハニカム焼成体」とも呼ぶ。
また、実施例2−1〜実施例2−3、比較例2−1及び比較例2−2に係るハニカム焼成体を合わせて「曲線面取り外周排ガス排出セルを有するハニカム焼成体」とも呼ぶ。
Hereinafter, the honeycomb fired bodies according to Example 1-1 to Example 1-3 and Comparative Example 1-1 to Comparative Example 1-4 are also collectively referred to as “a honeycomb fired body having a straight chamfered peripheral exhaust gas discharge cell”.
The honeycomb fired bodies according to Example 2-1 to Example 2-3, Comparative Example 2-1 and Comparative Example 2-2 are also collectively referred to as “honeycomb fired bodies having curved chamfered peripheral exhaust gas discharge cells”.

(圧縮応力評価)
(1)圧縮応力のシミュレーション
各実施例及び各比較例に係るハニカム焼成体について、周囲から圧力をかけた場合のハニカム焼成体内部に生じる最大の圧縮応力をシミュレーションにより算出した。
シミュレーションの条件は以下の通りとした。
・使用ソフト:ANSYS Mechanical APDL version 14.0
・計算モデル:2D平面、1/8対称モデル
・物質特性
SiC基材(ヤング率:15.12Gpa、ポアソン比:0.33)
接着剤層(ヤング率:0.40Gpa、ポアソン比:0.20)
・圧力荷重値:1.5MPa(等分布荷重)
(2)相対強度の算出
次に、上記シミュレーションにおいて比較例3−1に係るハニカム焼成体の最大圧縮応力
を1.00とした場合の各実施例及び各比較例の相対強度を算出した。
相対強度は以下の式1により求めることができる。
相対強度=各実施例又は各比較例の最大圧縮応力/比較例3−1の最大圧縮応力・・・式1
各実施例又は各比較例の相対強度の値を表1〜表3に示す。
(Compressive stress evaluation)
(1) Simulation of compressive stress For the honeycomb fired bodies according to the respective examples and comparative examples, the maximum compressive stress generated inside the honeycomb fired body when pressure was applied from the periphery was calculated by simulation.
The simulation conditions were as follows.
・ Software used: ANSYS Mechanical APDL version 14.0
Calculation model: 2D plane, 1/8 symmetry model Material characteristics SiC substrate (Young's modulus: 15.12 Gpa, Poisson's ratio: 0.33)
Adhesive layer (Young's modulus: 0.40 Gpa, Poisson's ratio: 0.20)
・ Pressure load value: 1.5 MPa (uniformly distributed load)
(2) Calculation of Relative Strength Next, in the above simulation, the relative strength of each example and each comparative example when the maximum compressive stress of the honeycomb fired body according to Comparative Example 3-1 was set to 1.00 was calculated.
The relative intensity can be obtained by the following formula 1.
Relative strength = maximum compressive stress of each example or comparative example / maximum compressive stress of comparative example 3-1 Equation 1
Tables 1 to 3 show the relative intensity values of the examples or the comparative examples.

また、直線面取り外周排ガス排出セルを有するハニカム焼成体、及び、曲線面取り外周排ガス排出セルを有するハニカム焼成体の相対強度から、外周排ガス排出セル開口面積と内部セル開口面積との比が一致する比較例3−2〜3−8の相対強度をそれぞれ引いた値を、各実施例及び各比較例の相対強度補正値とした。
各実施例又は各比較例の補正相対強度の値を表1及び表2に示す。
また、外周排ガス排出セル開口面積と内部セル開口面積との比と、相対強度補正値との相間関係を図8に示す。
図8は、外周排ガス排出セル開口面積と内部セル開口面積との比とハニカム焼成体の相対強度補正値との関係を示す相関図である。
In addition, the comparison of the ratio of the peripheral exhaust gas exhaust cell opening area to the internal cell open area from the relative strength of the honeycomb fired body having the straight chamfered peripheral exhaust gas exhaust cell and the honeycomb fired body having the curved chamfered peripheral exhaust gas exhaust cell The values obtained by subtracting the relative intensities of Examples 3-2 to 3-8 were used as the relative intensity correction values for the examples and the comparative examples.
Tables 1 and 2 show the values of the corrected relative intensity of each example or each comparative example.
Further, FIG. 8 shows the correlation between the ratio of the peripheral exhaust gas discharge cell opening area and the internal cell opening area and the relative intensity correction value.
FIG. 8 is a correlation diagram showing the relationship between the ratio of the opening area of the peripheral exhaust gas discharge cell and the opening area of the internal cell and the relative strength correction value of the honeycomb fired body.

Figure 0006348806
Figure 0006348806

Figure 0006348806
Figure 0006348806

Figure 0006348806
Figure 0006348806

表1及び2並びに図8に示すように、実施例1−1〜実施例1−3及び実施例2−1〜実施例2−3では、ハニカム焼成体の圧縮応力に対する強度が向上していた。
特に、断面形状が矩形から角部が曲線により面取りされた形状である実施例2−1〜実施例2−3では、相対強度がより向上していた。
As shown in Tables 1 and 2 and FIG. 8, in Examples 1-1 to 1-3 and Examples 2-1 to 2-3, the strength of the honeycomb fired body against compressive stress was improved. .
In particular, in Example 2-1 to Example 2-3 in which the cross-sectional shape is a rectangle and the corners are chamfered by a curve, the relative strength is further improved.

(実施例3)
以下の方法によりハニカムフィルタを作製した。
(Example 3)
A honeycomb filter was produced by the following method.

(1)ハニカム焼成体の準備
ハニカムフィルタに用いるハニカム焼成体として、実施例1−1のハニカム焼成体を準備した。
(1) Preparation of honeycomb fired body The honeycomb fired body of Example 1-1 was prepared as a honeycomb fired body used for the honeycomb filter.

(2)ハニカムフィルタの製造
(2−1)接着材ペースト準備工程
平均繊維長20μmのアルミナファイバ30重量%、平均粒子径0.6μmの炭化ケイ素粒子21重量%、シリカゾル15重量%、カルボキシメチルセルロース5.6重量%、及び、水28.4重量%を混合し耐熱性の接着材ペーストを準備した。
(2−2)集合工程
接着材ペーストを準備した各ハニカム焼成体の側面に塗り、各ハニカム焼成体を集合した。
その後、集合されたハニカム焼成体を120℃加熱することにより接着材ペーストを加熱固化して接着材層とし、ハニカム焼成体の集合体を作製した。
次に、ダイヤモンドカッターを用い、ハニカム焼成体の集合体に切削加工を施し、円柱状とした。
(2−3)外周コート層形成工程
次に、接着材ペーストと同様の組成からなる外周コート材ペーストをハニカム焼成体集合体の外周面に塗布し、外周コート材ペーストを120℃で乾燥固化させて外周コート層を形成することにより、ハニカムフィルタを製造した。
(2) Manufacture of honeycomb filter (2-1) Adhesive paste preparation step 30% by weight of alumina fiber having an average fiber length of 20 μm, 21% by weight of silicon carbide particles having an average particle diameter of 0.6 μm, 15% by weight of silica sol, carboxymethylcellulose 5 .6% by weight and 28.4% by weight of water were mixed to prepare a heat-resistant adhesive paste.
(2-2) Aggregation process Adhesive paste was applied to the side surface of each prepared honeycomb fired body to aggregate each honeycomb fired body.
Thereafter, the aggregated honeycomb fired bodies were heated to 120 ° C. to heat and solidify the adhesive paste to form an adhesive layer, thereby producing an aggregate of honeycomb fired bodies.
Next, using a diamond cutter, the aggregate of the honeycomb fired bodies was cut into a cylindrical shape.
(2-3) Outer peripheral coat layer forming step Next, an outer peripheral coat material paste having the same composition as the adhesive paste is applied to the outer peripheral surface of the honeycomb fired body aggregate, and the outer peripheral coat material paste is dried and solidified at 120 ° C. A honeycomb filter was manufactured by forming a peripheral coat layer.

以上の工程を経て実施例3に係るハニカムフィルタを作製した。 The honeycomb filter according to Example 3 was manufactured through the above steps.

1 ハニカムフィルタ
10 ハニカム焼成体
11 封止材
12 最外周部
13、13a、13b、13c、13d 角部
14 接着材層
15 外周コート層
20 セル
21 外周セル
21a 外周排ガス導入セル
21b、21b、21b、21b、21b、21b 外周排ガス排出セル
22 内部セル
23 角部セル
23a 角部排ガス導入セル
23b、23b、23b、23b、23b 角部排ガス排出セル
30 セル隔壁
31 厚壁領域
32 外周壁
50 排ガス浄化装置
51 金属ケーシング
52 保持シール材
1 Honeycomb filter 10 honeycomb fired bodies 11 sealing member 12 outermost peripheral portion 13,13a, 13b, 13c, 13d corners 14 adhesive layer 15 outer peripheral coat layer 20 cell 21 peripheral cells 21a outer peripheral exhaust gas introducing cells 21b, 21b 1, 21b 2 , 21b 3 , 21b 4 , 21b 5 Outer peripheral exhaust gas discharge cell 22 Internal cell 23 Corner cell 23a Corner exhaust gas introduction cell 23b, 23b 1 , 23b 2 , 23b 3 , 23b 4 corner exhaust gas discharge cell 30 Cell partition wall 31 Thickness Wall region 32 Outer peripheral wall 50 Exhaust gas purifying device 51 Metal casing 52 Holding sealing material

Claims (8)

ガソリンエンジンからの排ガスを浄化するために用いられ、複数ハニカム焼成体が接着材層を介して接着されることにより形成されるハニカムフィルタであって、
前記ハニカム焼成体は、一方の端部が封止されており排ガスの流路となる複数のセルと、前記セルを区画形成する多孔質のセル隔壁とを備えており、
前記ハニカム焼成体の構成材料はSiCであり、
前記複数のセルは、前記ハニカム焼成体の最外周部に配置された外周セルと、前記外周セルより内側に配置された内部セルを含み、
前記外周セルは、前記セル隔壁及び前記ハニカム焼成体の外周を形成する外周壁から区画形成され、
前記外周壁と接続する前記セル隔壁は、前記外周壁に向かって壁厚が徐々に増す厚壁領域を有し、
前記外周セルは、排ガス入口側の端部が開口されかつ排ガス出口側の端部が封止された外周排ガス導入セルと、排ガス出口側の端部が開口されかつ排ガス入口側の端部が封止された外周排ガス排出セルとからなり、
前記各内部セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、同一の矩形であり、
前記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、前記内部セルの断面形状である矩形から2つの角部が面取りされた形状であり、
前記セル隔壁の厚さが0.210mm以下であり、
前記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、前記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の60〜80%であり、
前記外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面の面積は、前記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積よりも大きいことを特徴とするハニカムフィルタ。
A honeycomb filter used for purifying exhaust gas from a gasoline engine and formed by bonding a plurality of honeycomb fired bodies through an adhesive layer,
The honeycomb fired body includes a plurality of cells that are sealed at one end and serve as a flow path for exhaust gas, and porous cell partition walls that partition the cells,
The constituent material of the honeycomb fired body is SiC,
The plurality of cells include an outer peripheral cell disposed at an outermost peripheral portion of the honeycomb fired body, and an inner cell disposed inside the outer peripheral cell,
The outer peripheral cell is partitioned from the outer peripheral wall forming the outer periphery of the cell partition and the honeycomb fired body,
The cell partition wall connected to the outer peripheral wall has a thick wall region in which the wall thickness gradually increases toward the outer peripheral wall,
The outer peripheral cell includes an outer peripheral exhaust gas introduction cell in which an end portion on the exhaust gas inlet side is opened and an end portion on the exhaust gas outlet side is sealed, and an end portion on the exhaust gas outlet side is opened and an end portion on the exhaust gas inlet side is sealed. Consisting of a stopped outer peripheral exhaust gas discharge cell,
The cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of each internal cell is the same rectangle,
The cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is a shape in which two corners are chamfered from a rectangle which is a cross-sectional shape of the internal cell,
The cell partition wall has a thickness of 0.210 mm or less,
The area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is 60 to 80% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell,
A honeycomb filter characterized in that an area of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell is larger than an area of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell.
前記外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、前記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積と同じ大きさである請求項1に記載のハニカムフィルタ。 The honeycomb filter according to claim 1, wherein an area of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas introduction cell is the same size as an area of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. 前記外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、前記内部セルの断面形状である矩形と合同な形状である請求項1又は2に記載のハニカムフィルタ。 The honeycomb filter according to claim 1 or 2, wherein a cross-sectional shape in a direction perpendicular to a longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas introduction cell is congruent with a rectangle that is a cross-sectional shape of the internal cell. 前記外周壁の厚さの最小値は、前記セル隔壁の厚さの1.5〜3倍である請求項1〜3のいずれかに記載のハニカムフィルタ。 The honeycomb filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the minimum value of the thickness of the outer peripheral wall is 1.5 to 3 times the thickness of the cell partition wall. 一方の端部が封止されており排ガスの流路となる複数のセルと、前記セルを区画形成する多孔質のセル隔壁とを備えたハニカム焼成体であって、
前記ハニカム焼成体の構成材料はSiCであり、
前記複数のセルは、前記ハニカム焼成体の最外周部に配置された外周セルと、前記外周セルより内側に配置された内部セルを含み、
前記外周セルは、前記セル隔壁及び前記ハニカム焼成体の外周を形成する外周壁から区画形成され、
前記外周壁と接続する前記セル隔壁は、前記外周壁に向かって壁厚が徐々に増す厚壁領域を有し、
前記外周セルは、排ガス入口側の端部が開口されかつ排ガス出口側の端部が封止された外周排ガス導入セルと、排ガス出口側の端部が開口されかつ排ガス入口側の端部が封止された外周排ガス排出セルとからなり、
前記各内部セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、同一の矩形であり、
前記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、前記内部セルの断面形状である矩形から2つの角部が面取りされた形状であり、
前記セル隔壁の厚さが0.210mm以下であり、
前記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、前記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積の60〜80%であり、
前記外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面の面積は、前記外周排ガス排出セルの長手方向に垂直方向の断面の面積よりも大きいことを特徴とするハニカム焼成体。
A honeycomb fired body comprising a plurality of cells that are sealed at one end and serving as exhaust gas flow paths, and porous cell partition walls that partition the cells,
The constituent material of the honeycomb fired body is SiC,
The plurality of cells include an outer peripheral cell disposed at an outermost peripheral portion of the honeycomb fired body, and an inner cell disposed inside the outer peripheral cell,
The outer peripheral cell is partitioned from the outer peripheral wall forming the outer periphery of the cell partition and the honeycomb fired body,
The cell partition wall connected to the outer peripheral wall has a thick wall region in which the wall thickness gradually increases toward the outer peripheral wall,
The outer peripheral cell includes an outer peripheral exhaust gas introduction cell in which an end portion on the exhaust gas inlet side is opened and an end portion on the exhaust gas outlet side is sealed, and an end portion on the exhaust gas outlet side is opened and an end portion on the exhaust gas inlet side is sealed. Consisting of a stopped outer peripheral exhaust gas discharge cell,
The cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of each internal cell is the same rectangle,
The cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is a shape in which two corners are chamfered from a rectangle which is a cross-sectional shape of the internal cell,
The cell partition wall has a thickness of 0.210 mm or less,
The area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas discharge cell is 60 to 80% of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell,
A honeycomb fired body, wherein an area of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell is larger than an area of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas discharge cell.
前記外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面の面積が、前記内部セルの長手方向に垂直方向の断面の面積と同じ大きさである請求項5に記載のハニカム焼成体。 The honeycomb fired body according to claim 5, wherein an area of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the peripheral exhaust gas introduction cell is the same as an area of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal cell. 前記外周排ガス導入セルの長手方向に垂直方向の断面形状は、前記内部セルの断面形状である矩形と合同な形状である請求項5又は6に記載のハニカム焼成体。 The honeycomb fired body according to claim 5 or 6, wherein a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral exhaust gas introduction cell is a shape congruent with a rectangle that is a cross-sectional shape of the internal cell. 前記外周壁の厚さの最小値は、前記セル隔壁の厚さの1.5〜3倍である請求項5〜7のいずれかに記載のハニカム焼成体。 The honeycomb fired body according to any one of claims 5 to 7, wherein the minimum value of the thickness of the outer peripheral wall is 1.5 to 3 times the thickness of the cell partition wall.
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