JP6694934B2 - Honeycomb structure - Google Patents

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Description

本発明は、ハニカム構造体に関する。更に詳しくは、セグメントタイプのハニカム構造体において、その接合部の温度を測定するための熱電対等のセンサの設置位置に制限が無く、また、ハニカムセグメントの接合面がどのような形状であってもセンサの設置が可能となる、ハニカム構造体に関する。   The present invention relates to a honeycomb structure. More specifically, in the segment type honeycomb structure, there is no limitation on the installation position of a sensor such as a thermocouple for measuring the temperature of the joint portion, and the joint surface of the honeycomb segment may have any shape. The present invention relates to a honeycomb structure capable of installing a sensor.

自動車等のエンジンから排出される排ガス中には有害な粒子状物質(「パティキュレートマター」又は「PM」とも呼ばれる)が含まれており、年々強化されている排ガス規制に伴い、この粒子状物質の捕集が求められている。この粒子状物質を捕集するフィルタ(「ディーゼルパティキュレートフィルタ」又は「DPF」)として、セラミック製のハニカム構造体が、ディーゼルエンジンの排ガス系統に組み込まれている。   Exhaust gas emitted from engines such as automobiles contains harmful particulate matter (also called "particulate matter" or "PM"). Is required to be collected. A ceramic honeycomb structure is incorporated in an exhaust gas system of a diesel engine as a filter (“diesel particulate filter” or “DPF”) for collecting the particulate matter.

このようなハニカム構造体には、複数のハニカムセグメントを接合材で接合したセグメントタイプのハニカム構造体がある。ハニカム構造体を設計したり、使用基準を設定したり、ハニカム構造体各部の熱応力を計算したりするためには、ハニカム構造体内部の温度等、特に、接合部の温度を熱電対によって把握する必要がある。ハニカム構造体の流体の流路においてはセンサの配置は比較的容易であるが、接合部への配置は困難であった。そのため、接合部近傍の温度から接合部の温度を間接的に推定することしかできなかった。従って、接合部の温度を高い精度で測定可能にする、技術の開発が切望されていた。   Such a honeycomb structure includes a segment-type honeycomb structure in which a plurality of honeycomb segments are bonded with a bonding material. In order to design the honeycomb structure, set the usage standard, and calculate the thermal stress of each part of the honeycomb structure, the temperature inside the honeycomb structure, especially the temperature of the joint part, is grasped by the thermocouple. There is a need to. Although it is relatively easy to dispose the sensor in the fluid passage of the honeycomb structure, it is difficult to dispose the sensor at the joint. Therefore, the temperature of the joint could only be indirectly estimated from the temperature in the vicinity of the joint. Therefore, there has been a strong demand for the development of a technique that enables the temperature of the joint to be measured with high accuracy.

従来、セグメントタイプのハニカム構造体の接合部温度の測定では、複数のハニカムセグメントの接合部に熱電対を配置するために、ドリル等の工具を用いることにより、上記接合部に1mm程度の細長い穴を開け、その穴に熱電対を差し込んでいた。このようなドリルによる穴開けでは、直線状の穴とする必要があるため、測定位置に制約がある上に、実際の穴開け位置が所望の位置となっているのか確認することが難しかった。また、ドリルによる穴開けでは、穴の直径が1mm以上の大きな穴しか開けられなかったため、例えば0.3mmや0.5mmのような細い熱電対を用いる場合には、熱電対と穴との間隙が大きくなるという欠点が存在した。このように間隙が大きいと、正確な温度測定ができなくなるため、従来はセラミックス材等でこの間隙を埋める必要があった。   Conventionally, in the measurement of the junction temperature of a segment type honeycomb structure, a tool such as a drill is used to arrange a thermocouple at the junctions of a plurality of honeycomb segments. I opened it and inserted a thermocouple into the hole. In drilling with such a drill, since it is necessary to form a straight hole, it is difficult to confirm whether or not the actual drilling position is the desired position in addition to the restriction on the measurement position. Further, in drilling with a drill, only a large hole having a diameter of 1 mm or more was drilled. Therefore, when a thin thermocouple such as 0.3 mm or 0.5 mm is used, the gap between the thermocouple and the hole is large. There was the drawback that If the gap is large like this, accurate temperature measurement cannot be performed, and thus it has conventionally been necessary to fill the gap with a ceramic material or the like.

また、厚みの薄い接合部に細長い穴を開けることは、接合部、又は接合部を加工するための工具の破損等の可能性が高く困難であった。特に、セグメントタイプのハニカム構造体では、接合部として、炭化珪素、窒化珪素、コージェライト、アルミナ、ムライト等の硬いセラミックが用いられるため、加工中にドリルの刃が折れやすく、コスト面でも問題があった。また、開けられる穴の深さも40mm程度が限界であった。更に、穴開けに失敗してハニカム構造体が破損することを考慮して、余分なハニカムセグメントを用意する必要があった。   In addition, it is difficult to form an elongated hole in a thin joint portion because the possibility of damage to the joint portion or a tool for processing the joint portion is high. In particular, in a segment type honeycomb structure, since a hard ceramic such as silicon carbide, silicon nitride, cordierite, alumina, or mullite is used as a joint portion, the blade of the drill easily breaks during processing, which causes a problem in terms of cost. there were. Moreover, the depth of the hole to be drilled was limited to about 40 mm. Further, it is necessary to prepare an extra honeycomb segment in consideration of failure in drilling and damage to the honeycomb structure.

また、特許文献1に記載されているように、隣り合うハニカムセグメントの接合面が曲率を有している場合や、セグメントが上下左右にずれている場合、更には、特許文献2に記載されているように、隣り合うハニカムセグメントが反りを有する場合には、曲線状の穴を開ける必要があり、従来のドリルを用いた方法では実質的に不可能であった。   In addition, as described in Patent Document 1, when the bonding surface of adjacent honeycomb segments has a curvature, or when the segments are vertically and horizontally displaced, further described in Patent Document 2. As described above, when adjacent honeycomb segments have a warp, it is necessary to form a curved hole, which is substantially impossible by the conventional method using a drill.

特開2007−260530号公報JP 2007-260530A 国際公開第2005/047210号International Publication No. 2005/047210 特開2004−262670号公報JP, 2004-262670, A

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく成されたものである。その課題とするところは、セグメントタイプのハニカム構造体において、ハニカムセグメントがどのような形状であってもセンサの接合部への設定位置に制限がなく、容易に且つ正確にセット可能である、ハニカム構造体を提供することにある。   The present invention has been made to solve the problems of the prior art. The problem is that, in a segment type honeycomb structure, there is no limitation on the setting position to the joint of the sensor regardless of the shape of the honeycomb segment, and it is possible to easily and accurately set the honeycomb. To provide a structure.

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

[1] 流体の流路となる流入端面から流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する複数のハニカムセグメントが接合部を介して互いの接合面で一体的に接合されたハニカム構造体が、前記接合部内に、前記ハニカム構造体の前記流出端面および側面の少なくとも一箇所から延びる細長い止まり穴として形成された、少なくとも一つのセンサ挿入用の穴部を有し、前記穴部が、前記接合部を構成する接合材に設けられた中子に由来するものである、ハニカム構造体。 [1] A honeycomb structure in which a plurality of honeycomb segments that define and form a plurality of cells that extend from an inflow end surface serving as a fluid flow path to an outflow end surface are integrally bonded at their bonding surfaces via a bonding portion, the joint portion, the outflow end face of the honeycomb structure and is formed as an elongated blind hole extending from at least one place of the side, have a hole for the at least one sensor insertion, the hole is, the joint A honeycomb structure, which is derived from a core provided in a bonding material that constitutes the honeycomb structure.

[2] 前記穴部が直線形状である、[1]に記載のハニカム構造体。 [2] The honeycomb structure according to [1], wherein the hole has a linear shape.

[3] 前記穴部が、少なくとも一つの湾曲部を備えた湾曲形状を有する、[1]に記載のハニカム構造体。 [3] The honeycomb structure according to [1], wherein the hole has a curved shape including at least one curved portion.

[4] 前記湾曲部の曲率半径が、2mm以上、且つ前記センサの外径の5倍以上である、[3]に記載のハニカム構造体。 [4] The honeycomb structure according to [3], wherein the radius of curvature of the curved portion is 2 mm or more and is 5 times or more the outer diameter of the sensor.

[5] 前記穴部の開口から前記穴部の止まり位置までの直線距離が、少なくとも50mmである、[1]〜[4]のいずれかに記載のハニカム構造体。 [5] The honeycomb structure according to any one of [1] to [4], wherein a linear distance from an opening of the hole to a stop position of the hole is at least 50 mm.

[6] 前記穴部にセンサが挿入された、[1]〜[5]のいずれかに記載のハニカム構造体。 [6] The honeycomb structure according to any one of [1] to [5], in which a sensor is inserted in the hole.

[7] 前記穴部の直径と前記センサの外径の差が、0.02mm〜1.5mmである、[6]に記載のハニカム構造体。 [7] The honeycomb structure according to [6], wherein the difference between the diameter of the hole and the outer diameter of the sensor is 0.02 mm to 1.5 mm.

[8] 前記センサが温度測定用のセンサである、[1]〜[7]のいずれかに記載のハニカム構造体。 [8] The honeycomb structure according to any one of [1] to [7], wherein the sensor is a temperature measurement sensor.

本発明のハニカム構造体は、その製造方法において、複数のハニカムセグメントの接合中に、又は接合後に、除去可能な中子を用いて、ハニカムセグメントの接合部にセンサ挿入用の穴部を形成するため、穴部の形成位置には制限がない。したがって、従来は不可能であった、ハニカム構造体の流出端面から例えば50mm以上離れた場所であっても、容易にセンサを設置できるようになった。また、センサによる測定位置(センサの先端位置)とハニカム構造体からのセンサの引き出し位置を、ハニカム構造体の軸方向および径方向のいずれにおいても自由に設定可能となった。また、穴部の位置が正確に設定可能となることにより、センサによる測定位置(例えば、温度測定の場合は、温度センサである熱電対の先端位置)が正確に把握可能となった。   In the manufacturing method of the honeycomb structure of the present invention, during the joining of the plurality of honeycomb segments or after the joining, a removable core is used to form a hole for sensor insertion in the joined portion of the honeycomb segments. Therefore, there is no limitation on the formation position of the hole. Therefore, it has become possible to easily install the sensor even in a place away from the outflow end face of the honeycomb structure by 50 mm or more, which has been impossible in the past. Further, the measurement position by the sensor (the tip position of the sensor) and the withdrawal position of the sensor from the honeycomb structure can be freely set in both the axial direction and the radial direction of the honeycomb structure. Further, since the position of the hole can be set accurately, the measurement position by the sensor (for example, in the case of temperature measurement, the tip position of the thermocouple which is the temperature sensor) can be accurately grasped.

また、湾曲した中子を用いることにより、従来は不可能であった、湾曲した穴部を形成することが可能となるため、隣り合うハニカムセグメントの接合面が曲率を有している場合や、セグメントが上下左右にずれている場合、更には、隣り合うハニカムセグメントが反りを有する場合であっても、容易にセンサを設置できるようになった。つまり、本発明により、ハニカムセグメントの接合面がどのような形状であってもセンサの設置が可能となった。また、隣り合うハニカムセグメントの接合面が曲率を有していない場合でも、湾曲した穴部を採用することにより、センサの抜けを防ぐことが可能となった。   Further, by using a curved core, it is possible to form a curved hole, which was not possible in the past, so that the joining surface of adjacent honeycomb segments has a curvature, It has become possible to easily install the sensor even when the segments are vertically and horizontally displaced, and even when the adjacent honeycomb segments have a warp. That is, according to the present invention, the sensor can be installed regardless of the shape of the bonding surface of the honeycomb segment. Further, even if the joining surfaces of the adjacent honeycomb segments do not have a curvature, it is possible to prevent the sensor from coming off by adopting the curved hole portion.

また、径の小さい中子を使用することにより、従来は不可能であった、例えば直径が0.3〜0.5mmのような細いセンサを用いた場合でも、正確な温度測定が可能となった。   Further, by using a core having a small diameter, accurate temperature measurement can be performed even when a thin sensor having a diameter of 0.3 to 0.5 mm, which has been impossible in the past, is used. It was

本発明のハニカム構造体を製造するための製造方法の第一の実施形態に従って製造されたハニカム構造体を流入端面側から透視した図であって、接合部内に設置されたセンサの位置を上記流入端面側から模式的に示した模式図である。FIG. 2 is a perspective view of a honeycomb structure manufactured according to a first embodiment of a manufacturing method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention as seen from the inflow end face side, in which the position of a sensor installed in a joint is the inflow It is a schematic diagram typically shown from the end surface side. 図1Aのハニカム構造体のA−A’線に沿った断面図である。FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the honeycomb structure of FIG. 1A. 本発明のハニカム構造体を製造するための製造方法の第二の実施形態に従って製造されたハニカム構造体を流入端面側から透視した図であって、接合部内に設置されたセンサの位置を上記流入端面側から模式的に示した模式図である。It is a view seen through the honeycomb structure manufactured according to the second embodiment of the manufacturing method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention from the inflow end face side, the position of the sensor installed in the joint is the inflow It is a schematic diagram typically shown from the end surface side. 図2Aのハニカム構造体を側面から透視した図であって、接合部内に設置されたセンサの位置を側面から模式的に示した模式図である。FIG. 2B is a perspective view of the honeycomb structure of FIG. 2A seen from the side, and is a schematic diagram schematically showing the position of the sensor installed in the joint portion from the side. 本発明のハニカム構造体を製造するための製造方法の第三の実施形態に従って製造されたハニカム構造体を流入端面側から透視した図であって、接合部内に設置されたセンサの位置を上記流入端面側から模式的に示した模式図である。FIG. 6 is a perspective view of the honeycomb structure manufactured according to the third embodiment of the manufacturing method for manufacturing the honeycomb structure of the present invention from the inflow end face side, in which the position of the sensor installed in the bonding portion is the inflow direction. It is a schematic diagram typically shown from the end surface side. 図3Aのハニカム構造体を側面から透視した図であって、接合部内に設置されたセンサの位置を側面から模式的に示した模式図である。FIG. 3B is a perspective view of the honeycomb structure of FIG. 3A seen from the side, and is a schematic diagram schematically showing the position of the sensor installed in the joint portion from the side. 本発明のハニカム構造体を製造するための製造方法の第四の実施形態に従って製造されたハニカム構造体を流入端面側から透視した図であって、接合部内に設置されたセンサの位置を上記流入端面側から模式的に示した模式図である。FIG. 6 is a perspective view of the honeycomb structure manufactured according to the fourth embodiment of the manufacturing method for manufacturing the honeycomb structure of the present invention from the inflow end face side, in which the position of the sensor installed in the joint is the inflow It is a schematic diagram typically shown from the end face side. 図4Aのハニカム構造体を側面から透視した図であって、接合部内に設置されたセンサの位置を側面から模式的に示した模式図である。FIG. 4B is a perspective view of the honeycomb structure of FIG. 4A seen from a side surface, and is a schematic diagram schematically showing the position of the sensor installed in the bonding portion from the side surface. 本発明のハニカム構造体を製造するための製造方法の、工程Aを模式的に示した斜視図である。It is a perspective view which showed typically process A of a manufacturing method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体を製造するための製造方法の、工程Cを模式的に示した斜視図である。It is a perspective view which showed typically process C of the manufacturing method for manufacturing the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体を製造するための製造方法の、工程Cを模式的に示した斜視図である。It is a perspective view which showed typically process C of the manufacturing method for manufacturing the honeycomb structure of the present invention. 本発明のハニカム構造体を製造するための製造方法の、工程Dを模式的に示した図であり、中子を除去した後のハニカム構造体を模式的に示した斜視図である。It is a figure which showed typically process D of a manufacturing method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention, and is a perspective view showing typically a honeycomb structure after removing a core. 第一の実施形態に従って製造されたハニカム構造体の流出端面の拡大部分を当該流出端面から透視した図であって、中子を除去後に形成されたセンサ挿入用穴部の模式図である。FIG. 3 is a view of an enlarged portion of an outflow end surface of a honeycomb structure manufactured according to the first embodiment as seen through from the outflow end surface, and is a schematic view of a sensor insertion hole formed after removing a core.

以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対して適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The present invention is not limited to the following embodiments, and appropriate modifications and improvements are made to the following embodiments based on ordinary knowledge of those skilled in the art within the scope not departing from the spirit of the present invention. It is to be understood that the addition of is also within the scope of the present invention.

(1)ハニカム構造体の製造方法の第一の実施形態
図1Aには、本発明に係るハニカム構造体を製造するための製造方法の第一の実施形態に従って製造されたハニカム構造体100を、流入端面側から透視した図であって、接合部13’内に設置されたセンサ16の位置を上記流入端面側から模式的に示した模式図を示す。また、図1Bには、上記図1AのA−A’に沿った断面図を示す。以下、ハニカム構造体の製造方法の第一の実施形態を、単に、「第一の実施形態の製造方法」ということがある。なお、ハニカム構造体100は、複数のハニカムセグメント10が接合材13によって接合されたものである。
(1) First Embodiment of Manufacturing Method of Honeycomb Structure FIG. 1A shows a honeycomb structure 100 manufactured according to a first embodiment of a manufacturing method for manufacturing a honeycomb structure according to the present invention. It is the figure seen through from the inflow end face side, and is a schematic view schematically showing the position of the sensor 16 installed in the joint portion 13 'from the inflow end face side. Further, FIG. 1B shows a sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 1A. Hereinafter, the first embodiment of the method for manufacturing the honeycomb structure may be simply referred to as “the manufacturing method of the first embodiment”. The honeycomb structure 100 is formed by bonding a plurality of honeycomb segments 10 with a bonding material 13.

上記第一の実施形態の製造方法は、以下の工程A〜Dを含んでいる。工程Aは、流体の流路となる流入端面から流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する複数のハニカムセグメントを用意する工程である。工程Bは、挿入予定のセンサ16よりも大きな径を有する細長い中子11を用意する工程である。工程Cは、上記複数のハニカムセグメントの接合面12に接合材13を塗布して接合部13’を形成する時に、上記中子11の一端を所望の位置に、また、上記中子11のもう一つの端部がハニカムセグメントの外側に連通するように、上記中子11を少なくとも一つ設置する工程である。工程Dは、上記接合部13’から上記中子11を取り除くことによって、センサ挿入用の細長い穴部14を形成する工程である。なお、本発明に係る、上記工程A〜D以外のハニカムセグメントの接合方法等については、従来公知の方法を用いることができる。以下に、図5A〜図5Eを参照しながら上記工程A〜Dを詳細に説明する。ここで、図5Aは、本発明のハニカム構造体を製造するための製造方法の、工程Aを模式的に示した斜視図である。図5Bは、本発明のハニカム構造体を製造するための製造方法の、工程Cを模式的に示した斜視図である。図5Cは、本発明のハニカム構造体を製造するための製造方法の、工程Cを模式的に示した斜視図である。図5Dは、本発明のハニカム構造体を製造するための製造方法の、工程Dを模式的に示した図であり、中子を除去した後のハニカム構造体を模式的に示した斜視図である。   The manufacturing method of the first embodiment includes the following steps A to D. Step A is a step of preparing a plurality of honeycomb segments that partition-form a plurality of cells that extend from the inflow end surface to the outflow end surface that serves as a fluid flow path. Step B is a step of preparing an elongated core 11 having a diameter larger than that of the sensor 16 to be inserted. In the step C, one end of the core 11 is placed at a desired position when the bonding material 13 is applied to the bonding surfaces 12 of the plurality of honeycomb segments to form the bonding portion 13 ′, and the other of the core 11 is removed. In this step, at least one core 11 is installed so that one end portion communicates with the outside of the honeycomb segment. Step D is a step of removing the core 11 from the joint 13 'to form the elongated hole 14 for inserting the sensor. As a method of joining the honeycomb segments other than the steps A to D according to the present invention, a conventionally known method can be used. The above steps A to D will be described in detail below with reference to FIGS. 5A to 5E. Here, FIG. 5A is a perspective view schematically showing step A of the manufacturing method for manufacturing the honeycomb structure of the present invention. FIG. 5B is a perspective view schematically showing step C of the manufacturing method for manufacturing the honeycomb structure of the present invention. FIG. 5C is a perspective view schematically showing step C of the manufacturing method for manufacturing the honeycomb structure of the present invention. FIG. 5D is a diagram schematically showing step D of the manufacturing method for manufacturing the honeycomb structure of the present invention, and is a perspective view schematically showing the honeycomb structure after the core is removed. is there.

(工程A)
工程Aは、流体の流路となる流入端面から流出端面まで延びる複数のセル17(図5A参照)を区画形成する複数のハニカムセグメント10を用意する工程である。ハニカムセグメント10を作製する方法については特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。本実施形態では、図1A、図1Bに示すように四角柱のハニカムセグメント10を用いているが、本発明では、用いられるハニカムセグメント10の形状には制限がない。例えば、接合時に隣り合うハニカムセグメント10の接合面12が曲率を有しているものや、反りを有しているものであっても良い。また、四角柱のハニカムセグメントに限らず、三角柱、六角柱、その他の多角形、円柱、あるいは三角柱と六角柱等それらを組み合わせたものであっても良い。
(Process A)
Step A is a step of preparing a plurality of honeycomb segments 10 that partitionly form a plurality of cells 17 (see FIG. 5A) that extend from the inflow end surface to the outflow end surface that serves as a fluid flow path. The method for producing the honeycomb segment 10 is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. In this embodiment, as shown in FIG. 1A and FIG. 1B, a quadrangular prism honeycomb segment 10 is used, but in the present invention, the shape of the honeycomb segment 10 used is not limited. For example, the bonding surfaces 12 of the adjacent honeycomb segments 10 at the time of bonding may have a curvature or may have a warp. The honeycomb segment is not limited to the quadrangular prism, but may be a triangular prism, a hexagonal prism, other polygons, a cylinder, or a combination of a triangular prism and a hexagonal prism.

また、ハニカムセグメント10の材質についても特に制限はなく、従来公知の材料を用いることができる。ハニカムセグメント10の材料としては、強度、耐熱性の観点から、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、窒化珪素、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材、珪素−炭化珪素複合材、リチウムアルミニウムシリケート、チタン酸アルミニウム、ゼオライト、Fe−Cr−Al系金属からなる群から選択される少なくとも一種を用いることが好ましい。   Moreover, the material of the honeycomb segment 10 is not particularly limited, and a conventionally known material can be used. As a material of the honeycomb segment 10, from the viewpoint of strength and heat resistance, silicon carbide, silicon-silicon carbide based composite material, silicon nitride, cordierite, mullite, alumina, spinel, silicon carbide-cordierite based composite material, silicon-based material. It is preferable to use at least one selected from the group consisting of silicon carbide composite materials, lithium aluminum silicate, aluminum titanate, zeolite, and Fe—Cr—Al-based metals.

ハニカムセグメント10の作製は、例えば、上述の材料から適宜選択したものに、メチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等のバインダ、界面活性剤、溶媒としての水等を添加して、可塑性の坏土とし、この坏土を上述の形状となるように押出成形する。次いで、マイクロ波、熱風等によって乾燥した後、焼成することにより、行うことができる。なお、ハニカムセグメント10は、上記坏土を押出成形した成形体を乾燥し焼成した、焼成体であってもよいし、焼成前の乾燥体、又は、乾燥前の成形体であってもよい。   The honeycomb segment 10 is produced, for example, by adding methyl cellulose, hydroxypropoxyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, a binder such as polyvinyl alcohol, a surfactant, water as a solvent, etc. to a material appropriately selected from the above materials. To form a plastic kneaded material, and the kneaded material is extruded into the above-mentioned shape. Then, it can be performed by drying with microwaves, hot air or the like, and then firing. The honeycomb segment 10 may be a fired body obtained by drying and firing the above-mentioned kneaded clay extrusion-molded, a dried body before firing, or a molded body before drying.

(工程B)
工程Bは、挿入予定のセンサ16よりも大きな径を有する細長い中子11を用意する工程である。中子11には、図5Cにおいて、符号11を付与している。中子11の径は、センサ16の径より少し太めであればよいが、中子11を除去した後に形成される穴部の径とセンサ16の径との間隙が小さすぎるとセンサ16が挿入し辛く、上記間隙が大きすぎると当該間隙を多量のセラミックス材等で埋める必要が生じるため、好ましくない。したがって、上記間隙が0.02mm〜1.5mm程度となることが好ましい。用いられる中子11の材質により、加熱乾燥時に膨張したり収縮したりする場合には、最終的に得られる上記間隙が0.02mm〜1.5mm程度となるように、各材質に応じて適宜中子11の径を調整すれば良い。また、中子11の長さについては、特に制限はないが、センサの測定位置18(上記穴部の止まり位置)からセンサ16の挿入口(上記穴部の開口)までの距離よりも長いものが好ましい。中子を湾曲させる場合には、中子の曲率に応じて、適宜、中子の長さを設定することができる。本発明では、穴部の開口から穴部の止まり位置までの直線距離が、50mm以上となるような長さの中子を用いることにより、従来の製造方法では形成が困難であった長い穴部の形成が可能となる。
(Process B)
Step B is a step of preparing an elongated core 11 having a diameter larger than that of the sensor 16 to be inserted. The core 11 is given the reference numeral 11 in FIG. 5C. The diameter of the core 11 may be a little larger than the diameter of the sensor 16, but if the gap between the diameter of the hole formed after removing the core 11 and the diameter of the sensor 16 is too small, the sensor 16 is inserted. However, if the gap is too large, it is necessary to fill the gap with a large amount of ceramic material or the like, which is not preferable. Therefore, it is preferable that the gap is about 0.02 mm to 1.5 mm. Depending on the material of the core 11 to be used, when it expands or contracts during heating and drying, the gap finally obtained is about 0.02 mm to 1.5 mm depending on each material. The diameter of the core 11 may be adjusted. The length of the core 11 is not particularly limited, but is longer than the distance from the measurement position 18 of the sensor (stop position of the hole) to the insertion port of the sensor 16 (opening of the hole). Is preferred. When the core is curved, the length of the core can be appropriately set according to the curvature of the core. In the present invention, by using a core having a length such that the linear distance from the opening of the hole to the stop position of the hole is 50 mm or more, a long hole which is difficult to form by the conventional manufacturing method is used. Can be formed.

用いられる中子11の材質としては、蝋材、樹脂等の熱可塑性材料、木綿糸等の可燃性材料、又は、金属が挙げられるが、これらに限定されない。ハニカムセグメントを接合中に、又は接合後に上記接合部13’から取り除くことが可能な材料は全て本発明に用いられ得る。また、これら様々な材質を単独で用いても良いし、これら材質を組み合わせて用いても良い。   Examples of the material of the core 11 used include, but are not limited to, a wax material, a thermoplastic material such as a resin, a flammable material such as a cotton thread, or a metal. Any material that can be removed from the joint 13 'during or after joining the honeycomb segments can be used in the present invention. Also, these various materials may be used alone or in combination.

蝋材を中子11として用いる場合には、蝋材を棒状に加工し、直線状の中子として用いても良いし、センサ16の設置位置等に応じて湾曲させても良い。   When a wax material is used as the core 11, the wax material may be processed into a rod shape and used as a linear core, or may be curved depending on the installation position of the sensor 16 or the like.

樹脂を中子11として用いる場合には、例えば、ストロー、蛇腹つきのストロー、ビニールパイプ、樹脂被覆の電線、細長いゴム風船が好ましい。なお、樹脂被覆の電線は、その芯に金属が入っていても良い。   When a resin is used as the core 11, for example, a straw, a straw with a bellows, a vinyl pipe, a resin-coated electric wire, and an elongated rubber balloon are preferable. The core of the resin-coated electric wire may have metal.

金属を中子11として用いる場合には、例えば鉄、アルミニウム、銅、ステンレスなどの棒やパイプが好ましい。また、錫を主成分とするハンダを用いても良い。   When a metal is used as the core 11, for example, a rod or pipe of iron, aluminum, copper, stainless steel or the like is preferable. Alternatively, solder containing tin as a main component may be used.

なお、中子11の断面形状は、センサ16が挿入可能な形状であれば特に制限はなく、例えば、四角形等の多角形、円形、楕円形などを挙げることができる。後述する工程Dにおいて、乾燥前の比較的に柔らかい接合材13から中子11を引き抜くことによって、当該接合材13に穴部14を形成する場合には、中子11の断面形状は、円形であることが好ましい。また、後述する工程Dにおいて、中子11を溶解又は焼失させることにより、接合材13から取り除く場合には、中子11の断面の大きさが、中子11の長手方向に変化するものであってもよい。例えば、中子11として、穴部の止まり位置から穴部の開口までの間で、その断面の大きさが増大又は減少するものであっても良い。また、中子11としては、測定位置18(穴部の止まり位置)にて、その断面が増大するようなものであっても良い。このような形状の中子11から形成された穴部は、従来のドリル等の工具による加工では形成が困難である。   The cross-sectional shape of the core 11 is not particularly limited as long as the sensor 16 can be inserted, and examples thereof include a polygon such as a quadrangle, a circle, and an ellipse. In step D described below, when the core 11 is pulled out from the relatively soft bonding material 13 before drying to form the hole 14 in the bonding material 13, the cross-sectional shape of the core 11 is circular. Preferably. Further, in step D described later, when the core 11 is removed from the bonding material 13 by melting or burning, the cross-sectional size of the core 11 changes in the longitudinal direction of the core 11. May be. For example, the core 11 may be one in which the size of the cross section increases or decreases between the stop position of the hole and the opening of the hole. Further, the core 11 may be such that its cross section increases at the measurement position 18 (the position where the hole stops). The hole formed from the core 11 having such a shape is difficult to form by machining with a tool such as a conventional drill.

上記挿入予定のセンサ16としては、該第一の実施形態の製造方法ではシース熱電対が考えられるが、用途に応じて従来公知の様々な種類の熱電対を用いることが可能である。センサ16の径は、接合部13’の厚みよりも小さければ良いが、好ましくは0.1mm〜1.5mmである。上記挿入予定のセンサとしては、熱電対のほか、加速度センサ、歪ゲージ、ガスの流速計、ガス分析計のサンプリング管などがある。   As the sensor 16 to be inserted, a sheath thermocouple can be considered in the manufacturing method of the first embodiment, but various types of conventionally known thermocouples can be used depending on the application. The diameter of the sensor 16 may be smaller than the thickness of the joint portion 13 ', but is preferably 0.1 mm to 1.5 mm. Examples of the sensor to be inserted include a thermocouple, an acceleration sensor, a strain gauge, a gas velocity meter, and a sampling tube of a gas analyzer.

(工程C)
工程Cは、上記複数のハニカムセグメント10の接合面12に接合材13を塗布して接合部13’を形成する時に、上記中子11の一端を所望の位置に、また、上記中子11のもう一つの端部がハニカムセグメント10の外側に連通するように、上記中子11を少なくとも一つ設置する工程である。接合材13としては、セラミックス材料に、水等の溶媒を混練してペースト状にしたものを用いることができる。上記セラミックス材料としては、例えば、コージェライト、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、ムライト、アルミナ、チタン酸アルミニウム、ゼオライト、窒化珪素、および炭化珪素−コージェライト系複合材料等が挙げられる。なお、上記所望の位置は、センサ16による測定位置18であっても良い。
(Process C)
In the step C, one end of the core 11 is placed at a desired position when the bonding material 13 is applied to the bonding surfaces 12 of the plurality of honeycomb segments 10 to form the bonding portion 13 ′, and This is a step of installing at least one core 11 so that the other end communicates with the outside of the honeycomb segment 10. As the bonding material 13, a ceramic material kneaded with a solvent such as water to form a paste can be used. Examples of the ceramic material include cordierite, silicon carbide, silicon-silicon carbide based composite materials, mullite, alumina, aluminum titanate, zeolite, silicon nitride, and silicon carbide-cordierite based composite materials. The desired position may be the measurement position 18 by the sensor 16.

中子11は、ハニカムセグメント10の接合面12に接合材13を塗布して接合部13’を形成する時に、接合材13中に包埋されることが好ましい。接合材13中への中子11の包埋方法としては、一例を図5B〜図5Cに示す。例えば、図5Bに示すように、先ず接合材13を接合面12に塗布する。次に、図5Cに示すように中子11を設置し、その上から再度接合材13を塗布した上で、別のハニカムセグメント10を組み付け、所望のハニカム構造体100を得るまで同様の工程を繰り返す。ただし、これは例示に過ぎず、接合部13’内の所望の位置に中子11が設置できる方法であれば、特に制限はない。例えば、本実施形態では、設置した中子11の上から再度接合材13を塗布しているが、既に接合材13を塗布したハニカムセグメント10を中子11の上に組み付けても良い。あるいは、接合面12に中子11を設置しておき、その上から接合材13を塗布し、別のハニカムセグメント10を組み付けても良い。   The core 11 is preferably embedded in the bonding material 13 when the bonding material 13 is applied to the bonding surface 12 of the honeycomb segment 10 to form the bonding portion 13 ′. An example of a method for embedding the core 11 in the bonding material 13 is shown in FIGS. 5B to 5C. For example, as shown in FIG. 5B, first, the bonding material 13 is applied to the bonding surface 12. Next, as shown in FIG. 5C, the core 11 is installed, the bonding material 13 is applied again from the core 11, and another honeycomb segment 10 is assembled, and the same steps are performed until a desired honeycomb structure 100 is obtained. repeat. However, this is merely an example, and there is no particular limitation as long as the core 11 can be installed at a desired position in the joint portion 13 '. For example, in the present embodiment, the bonding material 13 is applied again from the top of the installed core 11, but the honeycomb segment 10 to which the bonding material 13 has already been applied may be assembled onto the core 11. Alternatively, the core 11 may be installed on the bonding surface 12, the bonding material 13 may be applied from above, and another honeycomb segment 10 may be assembled.

該第一の実施形態の製造方法では、図1A,図1Bに示すように、ハニカムセグメント10同士の角部が面した接合部13’内の位置(1、2、3、4)と、ハニカムセグメント10同士の側面部が面した接合部13’内の位置(5)にセンサ16を配置することを目的としている。このため、湾曲した中子11を5本用意し、夫々の中子11の一端を、上記位置1〜5に設置し、中子11のもう一つの端部が、上記ハニカムセグメント10を結合して得られるハニカム構造体100の流出端面のうちの概ね一箇所α1において、ハニカム構造体100の外側に連通するように設置する。このように、流出端面において、中子11がハニカムセグメント10の外側に連通する位置が、後にセンサ16(1、2、3、4、5)に夫々対応するセンサ16の挿入口(1’、2’、3’、4’、5’)となる。ここで、上記センサ16の挿入口(1’、2’、3’、4’、5’)は、図5Eに示すように、上記一箇所α1において集中的に形成される。このような構成は、最終的にセンサ16を挿入した後の配線の取り扱いや、センサ16の交換等を容易にするという利点を有する。   In the manufacturing method of the first embodiment, as shown in FIGS. 1A and 1B, the positions (1, 2, 3, 4) in the joint portion 13 ′ where the corners of the honeycomb segments 10 face each other, and the honeycomb The purpose is to arrange the sensor 16 at the position (5) in the joint portion 13 'where the side surfaces of the segments 10 face each other. Therefore, five curved cores 11 are prepared, one end of each core 11 is installed at the above positions 1 to 5, and the other end of the core 11 joins the honeycomb segments 10 together. The honeycomb structure 100 is installed so as to communicate with the outside of the honeycomb structure 100 at approximately one place α1 on the outflow end surface of the honeycomb structure 100. Thus, in the outflow end face, the positions where the core 11 communicates with the outside of the honeycomb segment 10 correspond to the sensor 16 (1, 2, 3, 4, 5) later, respectively. 2 ', 3', 4 ', 5'). Here, the insertion openings (1 ', 2', 3 ', 4', 5 ') of the sensor 16 are centrally formed at the one location α1 as shown in FIG. 5E. Such a configuration has an advantage of facilitating the handling of wiring after the sensor 16 is finally inserted and the replacement of the sensor 16.

(工程D)
工程Dは、上記接合部13’から上記中子11を取り除くことによって、センサ挿入用の細長い穴部14を形成する工程である。上記接合部13’は、接合材13から水分を取り除いてもよいし、加熱乾燥して形成されてもよい。上記中子11を取り除く方法は、用いた中子11の材質によって異なる。
(Process D)
Step D is a step of removing the core 11 from the joining portion 13 'to form the elongated hole portion 14 for inserting the sensor. The above-mentioned joining portion 13 ′ may remove water from the joining material 13 or may be formed by heating and drying. The method of removing the core 11 depends on the material of the core 11 used.

蝋材を中子11として用いる場合には、接合部13’の加熱乾燥(約100℃)時に、蝋材が溶解してハニカム構造体100から流出するため、容易に取り除くことが可能である。なお、加熱乾燥の前に引き抜くことにより、当該中子11を取り除くことも可能である。   When a wax material is used as the core 11, the wax material melts and flows out from the honeycomb structure 100 during heating and drying (about 100 ° C.) of the joint portion 13 ′, so that it can be easily removed. It is also possible to remove the core 11 by pulling it out before heating and drying.

樹脂を中子11として用いる場合には、加熱乾燥後に温度を上昇させることにより、溶解させて流出させるか、さらに温度を上げて中子11を燃焼させるか、又は、加熱乾燥の前又は後に引き抜くことにより、容易に取り除くことが可能である。   When the resin is used as the core 11, the core 11 is melted and discharged by raising the temperature after heating and drying, or the core 11 is burned by further raising the temperature, or is withdrawn before or after the heat drying. Therefore, it can be easily removed.

鉄、アルミニウム、銅、ステンレス等の高融点金属を中子11として用いる場合には、接合部13’(接合材13)の加熱乾燥前に引き抜くことが可能だが、接合材13を加熱乾燥後に引き抜くことが好ましい。加熱乾燥後に金属製の中子11を引き抜くことは、引き抜き時に金属製の中子11により穴部14を傷つけることが少ないという利点を有する。なお、上記高融点金属とは、接合材13の加熱乾燥温度では溶融しない、つまり、加熱乾燥温度よりも高い融点を有する金属を意味する。   When a high melting point metal such as iron, aluminum, copper or stainless steel is used as the core 11, it can be pulled out before the joint 13 ′ (joining material 13) is heated and dried, but the jointing material 13 is pulled out after heating and drying. Preferably. Extracting the metal core 11 after heating and drying has an advantage that the hole 14 is less likely to be damaged by the metal core 11 during extraction. The refractory metal means a metal that does not melt at the heating and drying temperature of the bonding material 13, that is, has a melting point higher than the heating and drying temperature.

一方、ハンダ等の低融点金属を中子11として用いる場合には、他の熱可塑性材料(例えば、蝋)と同様に加熱乾燥時に溶解させて流出させることにより、容易に取り除くことが可能である。また、加熱溶解以外に、加熱乾燥の前に引き抜くことにより、当該中子11を取り除くことも可能である。なお、上記低融点金属とは、接合材13の加熱乾燥温度で溶融する、つまり、加熱乾燥温度以下の融点を有する金属を意味する。   On the other hand, when a low melting point metal such as solder is used as the core 11, it can be easily removed by dissolving and flowing out during heating and drying like other thermoplastic materials (for example, wax). .. In addition to heating and melting, the core 11 can be removed by pulling out before heating and drying. The low melting point metal means a metal that melts at the heating and drying temperature of the bonding material 13, that is, a metal having a melting point equal to or lower than the heating and drying temperature.

図5Eは、第一の実施形態の製造方法に従って製造された、ハニカム構造体100の流出端面の拡大部分を当該流出端面から透視した模式図である。また、図5Eは、中子11を除去後に形成されたセンサ挿入用の穴部14を模式的に表している。既に述べたように、中子11を取り除いた部分には、止まり穴の形状で穴部14が形成され、当該穴部14の開口が、夫々センサ16の挿入口(1’、2’、3’、4’、5’)となる。   FIG. 5E is a schematic diagram in which an enlarged portion of the outflow end surface of the honeycomb structure 100 manufactured according to the manufacturing method of the first embodiment is seen through from the outflow end surface. Further, FIG. 5E schematically shows a hole 14 for inserting a sensor, which is formed after removing the core 11. As described above, the hole 14 is formed in the shape of a blind hole in the portion where the core 11 is removed, and the openings of the hole 14 are the insertion openings (1 ′, 2 ′, 3) of the sensor 16, respectively. '4', 5 ').

図5Eのセンサ16の挿入口(1’、2’、3’、4’、5’)には、夫々所望の熱電対などの温度センサや歪ゲージなどの歪センサといったセンサ16を挿入することが可能である。なお、測定精度を向上させるため、隙間を接合材13と同一の材質のもので埋めることが好ましい。この場合には、センサ16を挿入する前に、接合材13に水等を加えて粘度を小さくしたものを流し込んだり押し込んだりしても良く、その後にセンサ16を挿入すればよい。   Insert the desired sensor 16 such as a temperature sensor such as a thermocouple or a strain sensor such as a strain gauge into the insertion ports (1 ′, 2 ′, 3 ′, 4 ′, 5 ′) of the sensor 16 of FIG. 5E. Is possible. In order to improve the measurement accuracy, it is preferable to fill the gap with the same material as the bonding material 13. In this case, before the sensor 16 is inserted, water or the like having a reduced viscosity added to the joining material 13 may be poured or pushed, and the sensor 16 may be inserted thereafter.

なお、ハニカム構造体100の製造には、これらの工程の他に、焼成等の様々な工程が実際行われるが、これらについては従来公知の方法を用いることができるため、ここでは省略する。   In addition to these steps, various steps such as firing are actually performed in manufacturing the honeycomb structure 100. However, since a conventionally known method can be used for these steps, they are omitted here.

(2)ハニカム構造体の製造方法の第二の実施形態
図2Aは、本発明に係るハニカム構造体を製造するための製造方法の第二の実施形態に従って製造されたハニカム構造体を流入端面側から透視した模式図である。図2Aは、接合部13’内に設置されたセンサ16の位置を上記流入端面側から模式的に示している。また、図2Bは、図2Aのハニカム構造体を側面から透視した模式図である。図2Bでは、接合部13’内に設置されたセンサ16の位置を側面から模式的に示している。以下、ハニカム構造体の製造方法の第二の実施形態を、単に、「第二の実施形態の製造方法」ということがある。
(2) Second Embodiment of Manufacturing Method of Honeycomb Structure FIG. 2A shows a honeycomb structure manufactured according to the second embodiment of the manufacturing method for manufacturing a honeycomb structure according to the present invention, on the inflow end face side. It is a schematic diagram seen through. FIG. 2A schematically shows the position of the sensor 16 installed in the joint 13 ′ from the inflow end face side. FIG. 2B is a schematic view of the honeycomb structure of FIG. 2A seen from the side. In FIG. 2B, the position of the sensor 16 installed in the joint 13 ′ is schematically shown from the side surface. Hereinafter, the second embodiment of the method for manufacturing the honeycomb structure may be simply referred to as “the manufacturing method of the second embodiment”.

第二の実施形態の製造方法は、第一の実施形態の製造方法と概ね同様の工程を備える。ただし、工程Cにおける中子11の配置が第一の実施形態の製造方法とは異なっている。   The manufacturing method of the second embodiment includes substantially the same steps as the manufacturing method of the first embodiment. However, the arrangement of the core 11 in the step C is different from that of the manufacturing method of the first embodiment.

図2Aに示すように、第二の実施形態の製造方法では、Aの面、Bの面、Cの面のぞれぞれの面にセンサ挿入用の穴部14が形成されるように、中子11を設置する。このように、測定位置(例えば、温度測定の場合には、温度センサである熱電対の先端位置、又は測温位置)を自由に設定できる。この場合、センサ16の設置位置(1〜7)については、湾曲した中子11を用い、センサ16の設置位置(8、9)については、直線状の中子11を用いる。このように、様々な形状を有する中子11を組み合わせて用いることも可能である。   As shown in FIG. 2A, in the manufacturing method of the second embodiment, a hole 14 for inserting a sensor is formed on each of the A surface, the B surface, and the C surface, The core 11 is installed. In this way, the measurement position (for example, in the case of temperature measurement, the tip position of the thermocouple, which is the temperature sensor, or the temperature measurement position) can be freely set. In this case, a curved core 11 is used for the installation positions (1 to 7) of the sensor 16, and a linear core 11 is used for the installation positions (8, 9) of the sensor 16. In this way, the cores 11 having various shapes can be used in combination.

また、第二の実施形態の製造方法では、ハニカムセグメント10を結合して得られるハニカム構造体200の流出端面の、概ね二箇所α2、β2においてセンサ16の挿入口がほぼ集中的に形成される。このとき、第一の箇所α2に近いセンサ16の設置位置(1〜3)については、センサ16の挿入口を上記第一の箇所α2に設ける。第二の箇所β2に近いセンサ16の設置位置(4〜9)については、センサ16の挿入口を上記第二の箇所β2に設ける。このような構成によりセンサ挿入用の穴部14を形成した場合には、ハニカム構造体200へのセンサ16の挿入長さを短くできるという利点がある。   Further, in the manufacturing method of the second embodiment, the insertion ports of the sensor 16 are formed substantially at two points α2 and β2 on the outflow end surface of the honeycomb structure 200 obtained by joining the honeycomb segments 10. .. At this time, for the installation positions (1 to 3) of the sensor 16 near the first location α2, the insertion port of the sensor 16 is provided at the first location α2. Regarding the installation positions (4 to 9) of the sensor 16 near the second location β2, the insertion port of the sensor 16 is provided at the second location β2. When the hole 14 for inserting the sensor is formed by such a configuration, there is an advantage that the insertion length of the sensor 16 into the honeycomb structure 200 can be shortened.

(3)ハニカム構造体の製造方法の第三の実施形態
図3Aは、本発明に係るハニカム構造体を製造するための製造方法の第三の実施形態に従って製造されたハニカム構造体300を流入端面側から透視した模式図である。図3Aは、接合部13’内に設置されたセンサ16の位置を上記流入端面側から模式的に示している。また、図3Bは、図3Aのハニカム構造体300を側面から透視した模式図である。図3Bでは、接合部13’内に設置されたセンサ16の位置を側面から模式的に示している。以下、ハニカム構造体300の製造方法の第三の実施形態を、単に、「第三の実施形態の製造方法」ということがある。
(3) Third Embodiment of Manufacturing Method of Honeycomb Structure FIG. 3A shows the inflow end surface of the honeycomb structure 300 manufactured according to the third embodiment of the manufacturing method for manufacturing the honeycomb structure according to the present invention. It is a schematic diagram seen from the side. FIG. 3A schematically shows the position of the sensor 16 installed in the joint 13 ′ from the inflow end face side. 3B is a schematic view of the honeycomb structure 300 of FIG. 3A seen from the side. In FIG. 3B, the position of the sensor 16 installed in the joint 13 ′ is schematically shown from the side. Hereinafter, the third embodiment of the method for manufacturing the honeycomb structure 300 may be simply referred to as “the manufacturing method of the third embodiment”.

第三の実施形態の製造方法は、第一の実施形態の製造方法ならびに第二の実施形態の製造方法と概ね同様の工程を備える。ただし、工程Cにおける中子11の配置がいずれの実施形態とも異なっている。   The manufacturing method of the third embodiment includes substantially the same steps as the manufacturing method of the first embodiment and the manufacturing method of the second embodiment. However, the arrangement of the core 11 in the process C is different from that of any of the embodiments.

図3Aに示すように、第三の実施形態の製造方法では、センサ16の挿入口を、ハニカム構造体300の流出端面の箇所(δ3)だけでなく、側面の箇所(α3,β3、γ3)にも設けている。この製造方法では、湾曲した、ならびに直線状のいずれの中子11を用いても良い。このような構成は、ハニカム構造体300へのセンサ16の挿入長さを短くできるという利点を有すると共に、センサ16の配線を側面から出すことが望ましいハニカム構造体の製造に適している。   As shown in FIG. 3A, in the manufacturing method of the third embodiment, the insertion port of the sensor 16 is formed not only at the outflow end face portion (δ3) of the honeycomb structure 300 but also at the side face portions (α3, β3, γ3). Is also provided. In this manufacturing method, both the curved and linear cores 11 may be used. Such a configuration has an advantage that the insertion length of the sensor 16 into the honeycomb structure 300 can be shortened, and is suitable for manufacturing a honeycomb structure in which it is desirable to expose the wiring of the sensor 16 from the side surface.

(4)ハニカム構造体の製造方法の第四の実施形態
図4Aは、本発明に係るハニカム構造体を製造するための製造方法の第四の実施形態に従って製造されたハニカム構造体400を流入端面側から透視した模式図である。図4Aは、接合部13’内に設置されたセンサ16の位置を上記流入端面側から模式的に示している。また、図4Bは、図4Aのハニカム構造体400を側面から透視した模式図である。図4Bは、接合部13’内に設置されたセンサ16の位置を側面から模式的に示している。以下、ハニカム構造体400の製造方法の第四の実施形態を、単に、「第四の実施形態の製造方法」ということがある。
(4) Fourth Embodiment of Manufacturing Method of Honeycomb Structure FIG. 4A shows an inflow end surface of a honeycomb structure 400 manufactured according to a fourth embodiment of a manufacturing method for manufacturing a honeycomb structure according to the present invention. It is a schematic diagram seen from the side. FIG. 4A schematically shows the position of the sensor 16 installed in the joint 13 ′ from the inflow end face side. Further, FIG. 4B is a schematic view of the honeycomb structure 400 of FIG. 4A seen from the side. FIG. 4B schematically shows the position of the sensor 16 installed in the joint portion 13 ′ from the side surface. Hereinafter, the fourth embodiment of the method for manufacturing the honeycomb structure 400 may be simply referred to as “the manufacturing method of the fourth embodiment”.

第四の実施形態の製造方法は、湾曲した中子11の形状に特徴を有している。したがって、この第四の実施形態の製造方法は、第一〜第三の実施形態のいずれとも組み合わせることが可能である。   The manufacturing method of the fourth embodiment is characterized by the shape of the curved core 11. Therefore, the manufacturing method of the fourth embodiment can be combined with any of the first to third embodiments.

第四の実施形態の製造方法では、湾曲した中子11を用いてセンサ挿入用の穴部14を形成する。センサ挿入用の穴部14が直線状である場合と比較して、湾曲している方がセンサ16は抜けにくいと考えられるが、それでもセンサ16が抜けてしまう場合がある。このような場合には、好ましくは、図4Bに示すように、湾曲部15を二箇所以上形成することにより、センサ16が抜けにくくなる。   In the manufacturing method of the fourth embodiment, the hole 14 for inserting the sensor is formed using the curved core 11. It is considered that the sensor 16 is less likely to come off when the sensor insertion hole 14 is straight, as compared with the case where the sensor insertion hole 14 is linear, but the sensor 16 may still come off. In such a case, preferably, as shown in FIG. 4B, by forming the curved portion 15 at two or more places, the sensor 16 becomes difficult to come off.

また、同じく図4Bに示すように、湾曲部15の曲率半径が、2mm以上、且つセンサ外径の5倍以上とすることにより、センサ16の挿入がし易くなる上、センサ16が折れにくくなるという有利な効果が生じるため、好ましい。   Also, as shown in FIG. 4B, when the radius of curvature of the curved portion 15 is 2 mm or more and 5 times or more the outer diameter of the sensor, the sensor 16 can be easily inserted and the sensor 16 is not easily broken. This is preferable because the advantageous effect of

なお、本実施形態ではいずれも外周形状が長方形のハニカム構造体を例示しているが、これに限定されない。本発明は、セグメント型ハニカム構造体について公知の、あらゆる外周形状を有するハニカム構造体の製造方法に対して適用可能である。例えば、複数のハニカムセグメントを接合して接合体を作製し、得られた接合体の外周部分を、円形、楕円形、三角形等の多角形など、所定の形状に研削加工してもよい。また、接合体の外周部分に外周壁を形成する場合には、得られた接合体、又は研削加工した接合体の外周面に、外周コート材を、例えば0.1mm〜10mmの任意の厚さで塗布して外周壁を形成してもよい。   In addition, in each of the present embodiments, a honeycomb structure having a rectangular outer peripheral shape is exemplified, but the present invention is not limited to this. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a known method for manufacturing a honeycomb structure having any outer peripheral shape, which is known for a segment type honeycomb structure. For example, a plurality of honeycomb segments may be joined together to produce a joined body, and the outer peripheral portion of the obtained joined body may be ground into a predetermined shape such as a circle, an ellipse, or a polygon such as a triangle. When the outer peripheral wall is formed on the outer peripheral portion of the bonded body, the outer peripheral surface of the obtained bonded body or the ground surface of the bonded body is coated with an outer peripheral coating material, for example, with an arbitrary thickness of 0.1 mm to 10 mm. May be applied to form the outer peripheral wall.

図面の符号について、同一の意味を有する構成には、同一の符号を付与している。   Regarding the reference numerals in the drawings, the same reference numerals are given to configurations having the same meaning.

(実施例1)
図5Aに示すように、a=50mm、b=50mm、c=300mmの大きさの四角柱状のハニカムセグメントを24本用意した。ハニカムセグメントは、SiC粉末80質量部と、金属Si粉末20質量部とを混合したセラミック原料に、造孔材、バインダ、界面活性剤、および水を加えて、成形原料を作製し、それを混練して得られた坏土を、ハニカム成形体成形用口金を用いて押出成形し、加熱乾燥し、焼結することによって得られた。なお、隔壁の厚さは100μm、セルの個数(セル密度)は65個/cmであった。
(Example 1)
As shown in FIG. 5A, 24 rectangular column-shaped honeycomb segments having a size of a = 50 mm, b = 50 mm, and c = 300 mm were prepared. The honeycomb segment is produced by adding a pore-forming material, a binder, a surfactant, and water to a ceramic raw material obtained by mixing 80 parts by mass of SiC powder and 20 parts by mass of metallic Si powder to prepare a forming raw material, and kneading the raw material. The kneaded material obtained in this manner was extruded using a die for forming a honeycomb formed body, dried by heating, and sintered. The partition wall thickness was 100 μm, and the number of cells (cell density) was 65 cells / cm 2 .

蝋(ワックス)にて、長さ400mm、直径0.17mmの円柱状の中子を5本作成した。   Five cylindrical cores having a length of 400 mm and a diameter of 0.17 mm were made of wax.

アルミナ粉に、シリカファイバー、有機バインダおよび水を添加、混練してペースト状の接合材を作製した。次に、ハニカムセグメントの側面に、得られた接合材を、厚みが1mmとなるように塗布し、6本のハニカムセグメントを、横一列に接合した。次に、接合したハニカムセグメントの中子を設置する面に、上記接合材を、厚みが0.5mmとなるように更に塗布した。   A silica fiber, an organic binder and water were added to the alumina powder and kneaded to prepare a paste-like bonding material. Next, the obtained bonding material was applied to the side surfaces of the honeycomb segments so that the thickness was 1 mm, and the six honeycomb segments were bonded in a horizontal row. Next, the above-mentioned bonding material was further applied to the surface on which the core of the bonded honeycomb segment was placed so that the thickness was 0.5 mm.

次に、中子を設置する面に塗布した接合材の上に、先に用意した5本の中子を配置した。具体的には、中子の一つの端部を、温度測定位置に相当するセンサの設置位置1〜5に夫々設置した後、中子のもう一方の端部を、上記横一列に接合された6本のハニカムセグメントのうち、最も外側に存在するハニカムセグメントの流出端部側から、上記中子のもう一方の端部が1mm以上はみ出した状態で設置した。はみ出した長さが長すぎる場合は、切断等により取り除いても良い。なお、上記温度測定位置から中子の引き出し位置までの直線距離は、設置位置1が295mm、設置位置2が250mm、設置位置3が200mm、設置位置4が80mm、設置位置5が50mmであった。上記温度測定位置から中子の引き出し位置までの実際の距離は、設置位置1が395mm、設置位置2が370mm、設置位置3が300mm、設置位置4が150mm、設置位置5が100mmであった。   Next, the five cores prepared previously were arranged on the bonding material applied to the surface on which the cores are set. Specifically, one end of the core was installed at each of the sensor installation positions 1 to 5 corresponding to the temperature measurement position, and then the other end of the core was joined in the horizontal row. Of the six honeycomb segments, the core was placed in such a manner that the other end of the core protruded by 1 mm or more from the outflow end side of the outermost honeycomb segment. If the protruding length is too long, it may be removed by cutting or the like. The linear distances from the temperature measurement position to the core pull-out position were 295 mm at installation position 1, 250 mm at installation position 2, 200 mm at installation position 3, 80 mm at installation position 4, and 50 mm at installation position 5. .. The actual distances from the temperature measurement position to the core pull-out position were as follows: installation position 1 was 395 mm, installation position 2 was 370 mm, installation position 3 was 300 mm, installation position 4 was 150 mm, and installation position 5 was 100 mm.

上記接合材に中子を設置した上から、再度、接合材を厚み0.5mmで塗布し、その上からハニカムセグメントを配置することにより、ハニカムセグメント接合体を得た。さらに、接合材をはさんで6個のハニカムセグメントを2段積み上げ、6個×4段のハニカムセグメント接合体とした。   After a core was placed on the above-mentioned bonding material, the bonding material was applied again with a thickness of 0.5 mm, and the honeycomb segment was arranged from above to obtain a honeycomb segment bonded body. Further, 6 honeycomb segments were stacked in two layers with a bonding material sandwiched therebetween to form a honeycomb segment bonded body of 6 × 4 layers.

得られたハニカムセグメント接合体を、中子の引き出し位置が下になるようにして、120℃で1時間加熱、乾燥し、24本のハニカムセグメントが接合部を介して接合されたハニカム構造体を得た。この時、同時に、中子は溶融し接合材の外へ流出、除去された。なお、さらに高温にして中子を燃焼除去しても良いことは言うまでもない。得られたハニカム構造体において、中子が流出し除去された部分には、穴部が形成されていた。当該穴部に、外径0.15mmでステンレス製(SUS316)保護管のシース熱電対(K熱電対)を挿入した。熱電対を挿入する前には、接合材を水で1.5倍に希釈してスラリー状になったものを穴部に流し込んだ。   The obtained honeycomb segment bonded body was heated and dried at 120 ° C. for 1 hour so that the core was pulled out downward, and a honeycomb structure in which 24 honeycomb segments were bonded through the bonding portion was obtained. Obtained. At this time, at the same time, the core melted and flowed out of the bonding material and was removed. Needless to say, the core may be burned and removed at a higher temperature. In the obtained honeycomb structure, a hole was formed in the portion where the core flowed out and was removed. A sheath thermocouple (K thermocouple) of a stainless steel (SUS316) protective tube having an outer diameter of 0.15 mm was inserted into the hole. Before the thermocouple was inserted, the bonding material was diluted 1.5 times with water to form a slurry, and the slurry was poured into the hole.

熱電対を挿入したハニカム構造体に、400℃のプロパン燃焼ガスを流し、上記熱電対を用いて、各熱電対の設置位置における温度を測定した。その結果、従来の方法では測定できなかった熱電対の挿入口から50mm以上離れた接合部の温度を測定することができた。   A propane combustion gas at 400 ° C. was caused to flow through the honeycomb structure having the thermocouples inserted therein, and the temperature at each thermocouple installation position was measured using the above thermocouples. As a result, it was possible to measure the temperature of the joint portion 50 mm or more away from the thermocouple insertion port, which could not be measured by the conventional method.

(実施例2)
実施例1と同様にしてハニカムセグメントを作成した。中子として、直径0.55mmのステンレス(SUS304)製の線材を使用した。接合材を1mmの厚さで塗布し、中子を接合材の中に押し込むことによって設置した。6個×4段のハニカムセグメント接合体を乾燥後、得られたハニカム構造体から中子を引き抜いて穴部を得た。中子を引き抜く時、中子を引いたり押したり、回転させたり、あるいは振動を与えたりすると容易に引き抜くことができる。中子を設置する際に、中子の表面にオリーブオイル等の食用油や油脂、またはバターなどを塗布しておくと中子を引き抜きやすくなる。当該穴部に、外径0.5mm、ステンレス製(SUS316)保護管のシース熱電対(K熱電対)を挿入した。
(Example 2)
A honeycomb segment was prepared in the same manner as in Example 1. A wire made of stainless steel (SUS304) having a diameter of 0.55 mm was used as the core. The bonding material was applied in a thickness of 1 mm, and the core was set by pushing the core into the bonding material. After drying the honeycomb segment bonded body of 6 pieces × 4 layers, the core was pulled out from the obtained honeycomb structure to obtain a hole. When pulling out the core, pulling it out, pushing it, rotating it, or giving it vibration can easily pull it out. When setting the core, it is easier to pull out the core if the surface of the core is coated with edible oil such as olive oil or fat, or butter. A sheath thermocouple (K thermocouple) of a stainless steel (SUS316) protection tube having an outer diameter of 0.5 mm was inserted into the hole.

熱電対を挿入したハニカム構造体に、600℃のプロパン燃焼ガスを流し、上記熱電対を用いて、各熱電対の設置位置における温度を測定した。その結果、従来の方法では測定できなかった熱電対の挿入口から50mm以上離れた接合部の温度を測定することができた。   Propane combustion gas at 600 ° C. was caused to flow through the honeycomb structure having the thermocouples inserted therein, and the temperature at each thermocouple installation position was measured using the above thermocouples. As a result, it was possible to measure the temperature of the joint portion 50 mm or more away from the thermocouple insertion port that could not be measured by the conventional method.

本発明は、自動車等から排出される排ガスを浄化するフィルタや触媒担体として使用することができるハニカム構造体である。   The present invention is a honeycomb structure that can be used as a filter or a catalyst carrier for purifying exhaust gas discharged from an automobile or the like.

1〜9:センサの設置位置(穴部の止まり位置)、1’〜9’:センサ挿入口(穴部の開口)、10:ハニカムセグメント、11:中子、12:接合面、13:接合材、13’:接合部、14:穴部、15:湾曲部、16:センサ、17:セル、18:センサによる測定位置、α1,α2,β2,α3,β3,γ3,δ3:センサ挿入口箇所、100,200,300,400:ハニカム構造体。 1-9: Sensor installation position (hole stop position), 1'-9 ': Sensor insertion opening (hole opening), 10: Honeycomb segment, 11: Core, 12: Bonding surface, 13: Bonding Material, 13 ': Joined portion, 14: Hole portion, 15: Curved portion, 16: Sensor, 17: Cell, 18: Measurement position by sensor, α1, α2, β2, α3, β3, γ3, δ3: Sensor insertion port Location, 100, 200, 300, 400: Honeycomb structure.

Claims (8)

流体の流路となる流入端面から流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する複数のハニカムセグメントが接合部を介して互いの接合面で一体的に接合されたハニカム構造体が、
前記接合部内に、前記ハニカム構造体の前記流出端面および側面の少なくとも一箇所から延びる細長い止まり穴として形成された、少なくとも一つのセンサ挿入用の穴部を有し、前記穴部が、前記接合部を構成する接合材に設けられた中子に由来するものである、ハニカム構造体。
A honeycomb structure in which a plurality of honeycomb segments that form and form a plurality of cells that extend from the inflow end surface to be the fluid flow path to the outflow end surface are integrally bonded at their bonding surfaces via a bonding portion,
Said joining portion, the outflow end face of the honeycomb structure and is formed as an elongated blind hole extending from at least one place of the side, have a hole for the at least one sensor insertion, the hole is, the joint A honeycomb structure, which is derived from a core provided in a bonding material forming the honeycomb structure.
前記穴部が直線形状である、請求項1に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 1, wherein the hole has a linear shape. 前記穴部が、少なくとも一つの湾曲部を備えた湾曲形状を有する、請求項1に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 1, wherein the hole has a curved shape including at least one curved portion. 前記湾曲部の曲率半径が、2mm以上、且つ前記センサの外径の5倍以上である、請求項3に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 3, wherein the radius of curvature of the curved portion is 2 mm or more and is 5 times or more the outer diameter of the sensor. 前記穴部の開口から前記穴部の止まり位置までの直線距離が、少なくとも50mmである、請求項1〜4のいずれか一項に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 4, wherein a linear distance from an opening of the hole to a stop position of the hole is at least 50 mm. 前記穴部にセンサが挿入された、請求項1〜5のいずれか一項に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 5, wherein a sensor is inserted in the hole. 前記穴部の直径と前記センサの外径の差が、0.02mm〜1.5mmである、請求項6に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 6, wherein a difference between a diameter of the hole and an outer diameter of the sensor is 0.02 mm to 1.5 mm. 前記センサが温度測定用のセンサである、請求項1〜7のいずれか一項に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the sensor is a sensor for measuring temperature.
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