WO2016098835A1 - ハニカム構造体 - Google Patents

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博之 井川
将志 井上
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Definitions

  • the present invention relates to a honeycomb structure.
  • Such a honeycomb structure is expected to have a smaller pressure loss than a honeycomb structure sealed with a plug, but the effect of reducing the pressure loss is not sufficient.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a honeycomb structure having a high pressure loss reduction effect.
  • the honeycomb structure according to the present invention includes a plurality of first flow paths opened at one end face and closed at the other end face, and a plurality of second flow paths closed at the one end face and opened at the other end face. It is a column-shaped and porous honeycomb structure which forms.
  • the honeycomb structure includes a central partition in which cross-sectional areas of the first flow paths and the second flow paths are constant in the axial direction, and the first flow from the central partition toward the other end surface.
  • a second end-side inclined partition wall in which a cross-sectional area of the path is reduced and a cross-sectional area of each of the second flow paths is enlarged.
  • the axial direction length of the said other end side inclination partition is 4 mm or more.
  • the axial length of the other end side inclined partition wall is secured to 4 mm or more, it is possible to sufficiently ensure the effect of reducing the pressure loss due to the slope of the inclined partition wall.
  • the manufacturing becomes difficult and the pressure loss reduction effect is not improved so much. It is preferable that it is 20 mm or less.
  • the cross-sectional area of each of the first flow paths is further increased from the central partition toward the one end surface, and the cross-sectional area of each of the second flow paths is reduced.
  • One end side inclined partition wall is provided.
  • the one end surface may be a gas inlet side, and the other end surface may be a gas outlet side.
  • a honeycomb structure having a high pressure loss reduction effect is provided.
  • FIG. 1 is a perspective view of a honeycomb filter 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a II-II cross-sectional view of the central partition 10 cent of the honeycomb structure 10 of FIG. 3A is an enlarged view of the end face of the inlet (one end) end face 10E in of FIG. 1, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 3A.
  • 4A is an enlarged view of the end face of the outlet (other end side) end face 10E out of FIG. 1
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line bb of FIG. 4A.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a method for manufacturing a honeycomb filter according to the first embodiment.
  • a honeycomb filter 100 includes a columnar and porous honeycomb structure 10 as shown in FIG.
  • the honeycomb structure 10 has an inlet end face (one end face) 10E in and an outlet end face (other end face) 10E out .
  • the honeycomb structure 10 has a plurality of inlet channels (a plurality of first channels) 70H in opened at the inlet end surface 10E in and closed at the outlet end surface 10E out , and an outlet end surface closed at the inlet end surface 10E in.
  • a plurality of outlet channels (a plurality of second channels) 70H out opened at 10E out are formed, and these channels extend in the axial direction of the honeycomb structure 10.
  • honeycomb structure an inlet-side inclined partition wall (one side inclined partition wall) 10 in having an inlet end face 10E in, the outlet side inclined partition wall (the other end side inclined partition wall) having an exit end face 10E out 10 out, and these A central partition 10 cent between the two.
  • the outer diameter of the honeycomb structure 10 can be set to, for example, 50 to 250 mm.
  • the axial length of the honeycomb structure 10 can be set to, for example, 50 to 300 mm.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the central partition 10 cent of the honeycomb structure 10.
  • the central partition 10 cent forms a large number of inlet channels 70H in and a large number of outlet channels 70H out each having a substantially constant cross-sectional area along the axial direction.
  • the middle partition 10 cent so that one of the inlet flow passage 70H in the adjacent three other inlet passage 70H in, and adjacent to the three outlet passage 70H out, the inlet channel 70H in and outlet channel 70H out are regularly arranged.
  • One outlet channel 70H out is adjacent to the six inlet channels 70H in and is not adjacent to the other outlet channel 70H out .
  • Each flow channel is adjacent to a total of six flow channels, each via a partition wall.
  • the cross-sectional shapes of the inlet channel 70H in and the outlet channel 70H out are substantially hexagonal.
  • the thickness of the portion W separating the two flow paths can be set to 0.10 to 0.35 mm, for example.
  • the density of the flow path can be, for example, 150 to 400 cpsi.
  • the inlet-side inclined partition wall 10 in gradually expands the cross-sectional area of the inlet channel 70H in from the central partition wall 10 cent toward the inlet end surface 10E in as compared to the central partition wall 10 cent , and the outlet channel 70H out the cross-sectional area gradually close shrinking, are inclined relative to the axis of the inlet channel 70H in and outlet channel 70H out.
  • the inlet side inclined partition wall 10 in from the central partition wall 10 cent towards the inlet end face 10E in gradually expanding the cross-sectional area of the inlet flow passage 70H in a substantially hexagonal in central bulkhead 10 cent
  • the cross-sectional shape is triangular, and the cross-sectional area of the outlet flow path 70H out is set to 0 before reaching the inlet end face 10E in .
  • the vertices of each triangle forming the enlarged inlet passage 70H in reaches the center of the outlet passage 70H out, thereby, the outlet passage 70H out is sealed.
  • the thickness of the plate-like portion separating the two flow paths in the inlet side inclined partition wall 10 in can be set to 0.10 to 0.35 mm, for example. This thickness can be a thickness within ⁇ 10% with respect to the thickness of the partition in the central partition 10 cent .
  • outlet side inclined partition wall (other end side inclined partition wall) 10 out is shown.
  • the outlet-side inclined partition wall 10 out gradually expands the cross-sectional area of the outlet channel 70H out from the central partition wall 10 cent toward the outlet end face 10E out as compared to the central partition wall 10 cent , and the inlet channel 70H in the cross-sectional area gradually close shrinking, are inclined relative to the axis of the inlet channel 70H in and outlet channel 70H out.
  • the outlet side inclined partition wall 10 out comprises, from the central partition wall 10 cent to the outlet end face 10E out, each-edge portions of the cross-sectional area of the outlet passage 70H out is substantially hexagonal in central bulkhead 10 cent
  • the cross-sectional area of the outlet flow path 70H out is set to 0 before it gradually expands into a hexagonal shape and reaches the outlet end face 10E out .
  • the apex of each hexagonal enlarged outlet passage 70H out reaches near the center of the inlet flow passage 70H in, thereby, the inlet flow passage 70H in is sealed.
  • the thickness of the plate-like portion separating the two flow paths in the outlet-side inclined partition wall 10 out can be set to 0.10 to 0.8 mm, for example.
  • This thickness can be equal to (for example, 0.9 times or more) the partition wall thickness in the central partition wall 10 cent or greater than the partition wall thickness, and the upper limit thereof is the two inlet channels 70H adjacent to the central partition wall 10 cent.
  • the length of the opposing sides of the substantially hexagonal contour of in can be increased to (see FIG. 2).
  • the aperture ratio at the inlet end face 10E in can be made larger than the aperture ratio at the outlet end face 10E out .
  • the axial length H out of the outlet side inclined partition wall 10 out is 4mm or more.
  • the upper limit of H out is not particularly limited, but can be set to 20 mm or less, for example.
  • There is no particular limitation on the axial length H in of the inlet-side inclined partition wall 10 in but it can be, for example, 4 mm or more, or 20 mm or less.
  • the axial lengths H in and H out of the inclined partition walls may have variations for each flow path, and in this case, the arithmetic average thereof only needs to satisfy the above-described requirements.
  • the material of the honeycomb structure 10 is a porous ceramic and has pores that can collect particles such as soot while allowing gas to pass therethrough.
  • ceramics are aluminum titanate, silicon carbide, cordierite.
  • Aluminum titanate can include magnesium, silicon, and the like.
  • the porosity of the partition walls of the honeycomb structure 10 can be set to 40 to 70%, for example.
  • a catalyst may be supported on the surface of the honeycomb structure 10.
  • the catalyst are particles of at least one metal element selected from the group consisting of Pt, Pd, Rh, silver, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, or zeolite catalyst.
  • the particle size of the catalyst can be, for example, 1 nm to 10 ⁇ m.
  • the catalyst may be directly held on the surface of the honeycomb structure 10 or may be held on a carrier held on the honeycomb structure.
  • the support may function as a cocatalyst.
  • the support examples include alumina, silica, magnesia, titania, zirconia, ceria, oxides such as La 2 O 3 , BaO, and zeolite, or composite oxide particles containing one or more of these.
  • the particle size of the carrier can be 0.1 to 100 ⁇ m, for example.
  • Such a honey-comb filter 100 can have a low initial pressure loss compared with the honey-comb filter 100 which seals a flow path with a plug.
  • the effect of reducing the pressure loss due to the abutment surface of the inlet flow passage 70H in is the slope the outlet side inclined partition wall 10 out high.
  • the abutting surface of the inlet channel 70Hin is in relation to the channel axis as in the conventional plug seal. Compared to the case of a right angle, the abutting surface is sufficiently inclined with respect to the axis, so that the pressure loss can be sufficiently reduced. Therefore, the initial pressure loss of the honeycomb filter 100 can be suppressed.
  • honey-comb filter a ceramic raw material is extruded using an extruder, and a honeycomb formed body having the same cross-sectional shape as the central partition 10 cent is manufactured.
  • the honeycomb formed body has an outlet passage 70H out of the inlet flow passage 70H in and non-sealing the unsealed opening while penetrating respectively.
  • the composition of the ceramic raw material may be anything that gives a porous ceramic after firing.
  • a ceramic raw material, an organic binder, a pore forming agent, a solvent, and an additive added as necessary can be included.
  • Ceramic raw material is a powder containing elements constituting ceramic.
  • the binder can be an organic binder, and examples thereof include celluloses such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyalkylmethylcellulose, and sodium carboxymethylcellulose; alcohols such as polyvinyl alcohol; and lignin sulfonate.
  • the additive include a lubricant, a plasticizer, and a dispersant.
  • the cross-sectional shape of the inlet flow passage 70H in becomes triangular, partition wall with each other completely crimped the outlet passage 70H out, outlet stream
  • the path 70H out is sealed. That is, the outlet channel 70H out is closed at the inlet end face 10E in .
  • vibration or ultrasonic waves may be applied to the sealing jig 400.
  • an outlet-side inclined partition wall 10 out is formed on the outlet end face 10E out .
  • Projection of the sealing jig to be inserted into the outlet passage 70H out may be a hexagonal pyramid shape. Then, after drying as necessary, the honeycomb formed body 100 ′ with both end faces sealed is fired to obtain a honeycomb structure.
  • the catalyst can be supported on the honeycomb structure 10 by a known method.
  • this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation
  • the arrangement of the inlet channel and the outlet channel, that is, the number of channels adjacent to each channel is not limited to the above embodiment.
  • one of the inlet flow passage 70H in is adjacent to four other of the inlet flow passage 70H in, and to be adjacent to the two outlet flow passages 70H out, and one outlet channel 70H out is,
  • Each flow path can be arranged so as to be adjacent to the six inlet flow paths 70H in and not adjacent to the other outlet flow paths 70H out .
  • “two channels are adjacent” can mean that the two channels are separated in the thickness direction of the partition via one partition.
  • the shape of the inclined partition may be any shape as long as the cross-sectional area of each inlet channel is reduced and the cross-sectional area of each outlet channel is enlarged from the central partition toward the other end surface. Can be appropriately modified according to the cross-sectional shape of each flow path and the arrangement of the flow paths.
  • cross-sectional shape of the flow path is not particularly limited to the above embodiment, and may be a polygon such as a quadrangle or an octagon, a circle, or the like.
  • the honeycomb structure 10 of the above embodiment has a structure having an inclined inlet partition wall on the inlet side, but the structure is not implemented even if the inlet channel is sealed by a plug at the inlet end and does not have the inlet side inclined partition wall. Is possible.
  • the outer shape of the filter may not be a cylindrical body, and may be, for example, a quadrangular prism.
  • the outer diameter is 118.4 mm, the length is 113.4 mm, the cell density is 360 cpsi, the wall thickness is 10 mil (0.25 mm), the inlet end opening ratio is 42%, the outlet end opening ratio is 27%, the partition wall porosity is 58%, The average pore diameter was 18 ⁇ m.
  • the axial length H in of the inlet side inclined partition wall and the axial length H out of the outlet side inclined partition wall were 2 to 3 mm (average 2.5 mm) and 2 to 3 mm (average 2.5 mm), respectively.
  • the pressure loss when supplying 600 Nm 3 / h of air at room temperature was 5.80 kPa.
  • Reference Example 2 The axial length H in the entrance side inclined partition wall 0, i.e., except for sealing the plug inlet-side is as in Reference Example 1.
  • the pressure loss was 6.00 kPa.
  • Example 1 The same as Comparative Example 1 except that the axial length H out of the outlet-side inclined partition wall was 4 to 5 mm (average 4.5 mm). The pressure loss was 4.18 kPa. The results are shown in Table 1.

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Abstract

　柱状で多孔質のハニカム構造体は、一端面で開放されて他端面で閉じられた複数の第１流路、及び、前記一端面で閉じられて前記他端面で開放された複数の第２流路を形成する。ハニカム構造体は、各前記第１流路及び各前記第２流路の断面積がそれぞれ軸方向に一定である中央隔壁と、前記中央隔壁から前記他端面に向かって、各前記第１流路の断面積が縮小され、かつ、各前記第２流路の断面積が拡大される、他端側傾斜隔壁と、を備える。前記他端側傾斜隔壁の軸方向長さは４ｍｍ以上である。

Description

ハニカム構造体
　本発明は、ハニカム構造体に関する。
　従来より、プラグによる封口でなく、隔壁の変形、すなわち、封口対象の流路に隣接する流路の断面積を拡大するように端部の隔壁を傾斜させて封口対象の流路を封口したハニカム構造体が知られている。
特開２００３－１６６４１０号公報 特開２００３－４９６３１号公報
　このようなハニカム構造体は、プラグにより封口したハニカム構造体に比べて圧力損失が小さくなることが期待されるが、圧力損失の低減の効果は十分ではない。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、圧力損失低減効果の高いハニカム構造体を提供することを目的とする。
　本発明に係るハニカム構造体は、一端面で開放されて他端面で閉じられた複数の第１流路、及び、前記一端面で閉じられて前記他端面で開放された複数の第２流路を形成する柱状で多孔質のハニカム構造体である。このハニカム構造体は、各前記第１流路及び各前記第２流路の断面積がそれぞれ軸方向に一定である中央隔壁と、前記中央隔壁から前記他端面に向かって、各前記第１流路の断面積が縮小され、かつ、各前記第２流路の断面積が拡大される、他端側傾斜隔壁と、を備える。そして、前記他端側傾斜隔壁の軸方向長さは４ｍｍ以上である。
　本発明によれば、他端側傾斜隔壁の軸方向長さが４ｍｍ以上確保されているため、傾斜隔壁の斜面による圧力損失の低減の効果を十分に確保することが可能である。
　ここで、前記他端面側傾斜隔壁の軸方向長さをあまり長くしても製造が困難になる上に圧力損失低減効果もそれほど向上しないことから、前記他端側傾斜隔壁の軸方向長さは２０ｍｍ以下であることが好ましい。
　また、前記ハニカム構造体は、さらに、前記中央隔壁から前記一端面に向かって、各前記第１流路の断面積が拡大され、かつ、各前記第２流路の断面積が縮小される、一端側傾斜隔壁を有する。
　また、前記一端面はガスの入口側であり、前記他端面はガスの出口側であることができる。
　本発明によれば、圧力損失低減効果の高いハニカム構造体が提供される。
図１は第１実施形態に係るハニカムフィルタ１００の斜視図である。 図２は図１のハニカム構造体１０の中央隔壁１０ｃｅｎｔのＩＩ－ＩＩ断面図である。 図３の（ａ）は、図１の入口（一端側）端面１０Ｅｉｎの端面の拡大図、図３の（ｂ）は図３の（ａ）のｂ－ｂ断面図である。 図４の（ａ）は、図１の出口（他端側）端面１０Ｅｏｕｔの端面の拡大図、図４の（ｂ）は図４の（ａ）のｂ－ｂ断面図である。 図５は、第１実施形態に係るハニカムフィルタの製造方法を示す模式図である。
　図面を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。
　（第１実施形態）
　本実施形態に係るハニカムフィルタ１００は、図１に示すような柱状で多孔質のハニカム構造体１０を備える。ハニカム構造体１０は、入口端面（一端面）１０Ｅｉｎ及び出口端面（他端面）１０Ｅｏｕｔを有する。ハニカム構造体１０は、入口端面１０Ｅｉｎで開放されて出口端面１０Ｅｏｕｔで閉じられた複数の入口流路（複数の第１流路）７０Ｈｉｎ、及び、入口端面１０Ｅｉｎで閉じられて出口端面１０Ｅｏｕｔで開放された複数の出口流路（複数の第２流路）７０Ｈｏｕｔを形成し、これらの流路はハニカム構造体１０の軸方向に延びている。また、ハニカム構造体１０は、入口端面１０Ｅｉｎを有する入口側傾斜隔壁（一端側傾斜隔壁）１０ｉｎ、出口端面１０Ｅｏｕｔを有する出口側傾斜隔壁（他端側傾斜隔壁）１０ｏｕｔ、及び、これらの間にある中央隔壁１０ｃｅｎｔを有する。
　ハニカム構造体１０の外径は、例えば、５０～２５０ｍｍとすることができる。ハニカム構造体１０の軸方向長さは、例えば、５０～３００ｍｍとすることができる。
　図２は、ハニカム構造体１０の中央隔壁１０ｃｅｎｔの断面である。中央隔壁１０ｃｅｎｔは、軸方向に沿って断面積がそれぞれ実質的に一定の多数の入口流路７０Ｈｉｎ及び多数の出口流路７０Ｈｏｕｔを形成する。本実施形態では、中央隔壁１０ｃｅｎｔにおいて、１つの入口流路７０Ｈｉｎが３つの他の入口流路７０Ｈｉｎと隣接し、かつ、３つの出口流路７０Ｈｏｕｔと隣接するように、入口流路７０Ｈｉｎ及び出口流路７０Ｈｏｕｔが規則的に配置されている。１つの出口流路７０Ｈｏｕｔは６つの入口流路７０Ｈｉｎと隣接し、他の出口流路７０Ｈｏｕｔとは隣接しない。各流路は、合計６つの流路とそれぞれ隔壁を介して隣接している。中央隔壁１０ｃｅｎｔにおいて、入口流路７０Ｈｉｎ及び出口流路７０Ｈｏｕｔの断面形状は略六角形である。中央隔壁１０ｃｅｎｔにおける、２つの流路を隔てる部分Ｗの厚みは、例えば、０．１０～０．３５ｍｍとすることができる。流路の密度は、例えば、１５０～４００ｃｐｓｉとすることができる。
　次に、図３の（ａ）及び（ｂ）を参照して、入口側傾斜隔壁（一端側傾斜隔壁）１０ｉｎの構造を示す。入口側傾斜隔壁１０ｉｎは、中央隔壁１０ｃｅｎｔから入口端面１０Ｅｉｎに向かって、中央隔壁１０ｃｅｎｔに比べて入口流路７０Ｈｉｎの断面積を徐々に拡大し、かつ、出口流路７０Ｈｏｕｔの断面積を徐々に縮小して閉じるように、入口流路７０Ｈｉｎ及び出口流路７０Ｈｏｕｔの軸に対して傾斜している。具体的には、入口側傾斜隔壁１０ｉｎは、中央隔壁１０ｃｅｎｔから入口端面１０Ｅｉｎに向かって、中央隔壁１０ｃｅｎｔで略六角形である入口流路７０Ｈｉｎの断面積を徐々に拡大して入口端面１０Ｅｉｎでは断面形状を三角形にし、かつ、入口端面１０Ｅｉｎに到達する以前に出口流路７０Ｈｏｕｔの断面積を０とする。入口端面１０Ｅｉｎにおいて、拡大された入口流路７０Ｈｉｎを形成する各三角形の頂点が出口流路７０Ｈｏｕｔの中心に到達し、これにより、出口流路７０Ｈｏｕｔが封口されている。入口側傾斜隔壁１０ｉｎにおける、２つの流路を隔てる板状部分の厚みは、例えば、０．１０～０．３５ｍｍとすることができる。この厚みは、中央隔壁１０ｃｅｎｔにおける隔壁の厚みに対して±１０％以内の厚みであることができる。
　次に、図４の（ａ）及び（ｂ）を参照して、出口側傾斜隔壁（他端側傾斜隔壁）１０ｏｕｔの構造を示す。出口側傾斜隔壁１０ｏｕｔは、中央隔壁１０ｃｅｎｔから出口端面１０Ｅｏｕｔに向かって、中央隔壁１０ｃｅｎｔに比べて出口流路７０Ｈｏｕｔの断面積を徐々に拡大し、かつ、入口流路７０Ｈｉｎの断面積を徐々に縮小して閉じるように、入口流路７０Ｈｉｎ及び出口流路７０Ｈｏｕｔの軸に対して傾斜している。具体的には、出口側傾斜隔壁１０ｏｕｔは、中央隔壁１０ｃｅｎｔから出口端面１０Ｅｏｕｔに向かって、中央隔壁１０ｃｅｎｔで略六角形である出口流路７０Ｈｏｕｔの断面積をそれぞれ辺の部分が角になるような六角形に徐々に拡大し、かつ、出口端面１０Ｅｏｕｔに到達する以前に出口流路７０Ｈｏｕｔの断面積を０とする。出口端面１０Ｅｏｕｔにおいて、拡大された出口流路７０Ｈｏｕｔの各六角形の頂点が入口流路７０Ｈｉｎの中央付近に到達し、これにより、入口流路７０Ｈｉｎが封口されている。出口側傾斜隔壁１０ｏｕｔにおける、２つの流路を隔てる板状部分の厚みは、例えば、０．１０～０．８ｍｍとすることができる。この厚みは、中央隔壁１０ｃｅｎｔにおける隔壁の厚みと同等（たとえば０．９倍以上）か、隔壁の厚み以上とすることができ、その上限は中央隔壁１０ｃｅｎｔで隣接する２つの入口流路７０Ｈｉｎの略六角形の輪郭線の内の対向する辺の長さ（図２参照）まで厚くすることができる。
　入口端面１０Ｅｉｎにおける開口率は、出口端面１０Ｅｏｕｔにおける開口率よりも大きくすることができる。
　本実施形態においては、出口側傾斜隔壁１０ｏｕｔの軸方向長さＨｏｕｔは４ｍｍ以上である。Ｈｏｕｔの上限は特にないが、例えば、２０ｍｍ以下とすることができる。入口側傾斜隔壁１０ｉｎの軸方向長さＨｉｎには特に限定がないが、例えば、４ｍｍ以上であることができ、２０ｍｍ以下であることもできる。
　なお、傾斜隔壁の軸方向長さＨｉｎ、Ｈｏｕｔは流路毎にばらつきを有することもでき、その場合はそれらの算術平均が上述の要件を満たせばよい。
　ハニカム構造体１０の材料は多孔質セラミックであり、ガスが通過できる一方煤などの粒子を捕集できる空孔を有する。セラミックの例は、チタン酸アルミニウム、炭化ケイ素、コージェライトである。チタン酸アルミニウムは、マグネシウムやケイ素などを含むことができる。ハニカム構造体１０の隔壁の空隙率は、例えば、４０～７０％とすることができる。
　ハニカム構造体１０の表面には、触媒が担持されていても良い。触媒の例は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、銀、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅からなる群より選択される少なくとも１つの金属元素、又は、ゼオライト触媒の粒子である。触媒の粒径は、例えば、１ｎｍ～１０μｍとすることができる。
　触媒は、ハニカム構造体１０の表面に直接保持されても良いが、ハニカム構造体に保持される担体に保持されることもできる。担体は、助触媒として機能する場合もある。
　担体の例は、アルミナ、シリカ、マグネシア、チタニア、ジルコニア、セリア、Ｌａ２Ｏ３、ＢａＯ、ゼオライト等の酸化物、あるいは、これらの内の１種以上を含む複合酸化物の粒子である。担体の粒径は、例えば、０．１～１００μｍとすることができる。
　続いて、本実施形態に係るハニカムフィルタの作用を説明する。このようなハニカムフィルタ１００は、プラグにより流路を封口するハニカムフィルタ１００に比べて、低い初期圧力損失を有することができる。具体的には、入口流路７０Ｈｉｎの突き当たり面が出口側傾斜隔壁１０ｏｕｔにより斜面とされていることによる圧力損失の低減効果が高い。特に、本実施形態では、出口側傾斜隔壁１０ｏｕｔの軸方向長さＨｏｕｔが４ｍｍ以上であるので、従来のプラグ封口のように入口流路７０Ｈｉｎの突き当たり面が流路の軸に対して直角である場合に比べて、当該突き当たり面が軸に対して十分に傾斜されるため、圧力損失の十分な低減が可能である。したがって、ハニカムフィルタ１００の初期圧力損失を抑制することができる。
　続いて、このようなハニカムフィルタの製造方法を説明する。まず、セラミック原料を押出成形機により押出成形して、中央隔壁１０ｃｅｎｔと同じ断面形状を有するハニカム成形体を製造する。このハニカム成形体は、未封口の入口流路７０Ｈｉｎ及び未封口の出口流路７０Ｈｏｕｔをそれぞれ貫通した状態で有する。
　セラミック原料の組成は、焼成後に多孔質のセラミックを与える物であればよい。例えば、セラミック原料と、有機バインダと、造孔剤と、溶媒と、必要に応じて添加される添加物を含むことができる。
　セラミック原料は、セラミックを構成する元素を含有する粉末である。バインダは、有機バインダであることができ、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロースなどのセルロース類；ポリビニルアルコールなどのアルコール類；リグニンスルホン酸塩を例示できる。添加物としては、例えば、潤滑剤および可塑剤、分散剤が挙げられる。
　続いて、図５に示すように、得られた未焼成のハニカム成形体１００’の入口端面１０Ｅｉｎにおいて、入口側傾斜隔壁１０ｉｎを形成する。具体的には、三角錐形状の多数の突起４１０ａを有する封口用治具４００を用意する。そして、各突起４１０ａが入口流路７０Ｈｉｎ内に入るように、封口用治具４００を移動させる。これにより、入口流路７０Ｈｉｎの隔壁が変形され、流路の断面積が拡大される一方、出口流路７０Ｈｏｕｔの断面積が縮小される。そして、最終的には、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、入口流路７０Ｈｉｎの断面形状は三角形となり、出口流路７０Ｈｏｕｔで隔壁同士が完全に圧着し、出口流路７０Ｈｏｕｔは封止される。すなわち、出口流路７０Ｈｏｕｔは入口端面１０Ｅｉｎにおいて閉じられる。なお、封口用治具４００に対して振動や超音波を与えても良い。
　次に、同様に、出口端面１０Ｅｏｕｔに出口側傾斜隔壁１０ｏｕｔを形成する。出口流路７０Ｈｏｕｔに挿入する封口用治具の突起は、六角錐形状とすることができる。その後、必要に応じて乾燥した後、両端面を封止されたハニカム成形体１００’を焼成してハニカム構造体を得る。
　続いて、必要に応じて公知の方法によりハニカム構造体１０に触媒を担持させることができる。
　なお、本発明は上記実施形態に限定されず様々な変形態様が可能である。
　例えば、入口流路及び出口流路の配置、すなわち各流路に隣接する流路の数も、上記実施形態に限定されない。例えば、１つの入口流路７０Ｈｉｎが、４つの他の入口流路７０Ｈｉｎと隣接し、かつ、２つの出口流路７０Ｈｏｕｔと隣接するように、及び、１つの出口流路７０Ｈｏｕｔが、６つの入口流路７０Ｈｉｎと隣接し、他の出口流路７０Ｈｏｕｔとは隣接しないように、各流路が配置されることができる。なお、本明細書において、「２つの流路が隣接する」ことは、２つの流路が１つの隔壁を介して隔壁の厚み方向に隔てられることを意味することができる。
　また、傾斜隔壁の形状も、中央隔壁から他端面に向かって、各入口流路の断面積が縮小され、かつ、各出口流路の断面積が拡大されるものであればよく、詳細な形状は、各流路の断面形状、流路の配置に応じて適宜変形できる。
　また、流路の断面形状も特に上記実施形態に限定されず、四角形、八角形等の多角形、円形等が可能である。
　また、上記実施形態のハニカム構造体１０は、入口側に入口傾斜隔壁を有する構造であるが、入口端において入口流路がプラグにより封口されていて入口側傾斜隔壁を有さない構造でも実施は可能である。
　さらに、フィルタの外形形状も円柱体でなくても良く、例えば、四角柱でもよい。
　（参照例１）
　触媒を付着させていない、上記実施形態の図１～図４に示すような構造を有するコージェライト製の多孔質のハニカム構造体を用意した。外径は１１８．４ｍｍ、長さ１１３．４ｍｍ、セル密度は３６０ｃｐｓｉ、壁厚み１０ｍｉｌ（０．２５ｍｍ）、入口端の開口率４２％、出口端の開口率２７％、隔壁の空隙率５８％、平均空孔径１８μｍであった。入口側傾斜隔壁の軸方向長さＨｉｎ及び出口側傾斜隔壁の軸方向長さＨｏｕｔはそれぞれ、２～３ｍｍ（平均２．５ｍｍ）、２～３ｍｍ（平均２．５ｍｍ）とした。室温で６００Ｎｍ３／ｈの空気を供給した際の圧力損失は、５．８０ｋＰａであった。
　（参照例２）
　入口側傾斜隔壁の軸方向長さＨｉｎを０、すなわち、入口側をプラグにより封口する以外は参照例１と同様にした。圧力損失は、６．００ｋＰａであった。
　（参照例３）
　出口側傾斜隔壁の軸方向長さＨｏｕｔを０、すなわち、出口側をプラグにより封口する以外は参照例１と同様にした。圧力損失は、６．８６ｋＰａであった。
　（参照例４）
　入口側傾斜隔壁の軸方向長さＨｉｎを０及び出口側傾斜隔壁の軸方向長さＨｏｕｔ、すなわち、入口側及び出口側の両方をプラグにより封口する以外は参照例１と同様にした。圧力損失は、７．６７ｋＰａであった。
　これらの実験からは、入口側に傾斜隔壁を設けるよりも、出口側に傾斜隔壁を設ける方が、圧力損失の低下に効果的であることがわかる。
　（比較例１）
　セル密度を３６０ｃｐｓｉから２５０ｃｐｓｉに変更した。セル密度を変更したことにより、入口側開口率が４２％から４３％に、出口側開口率が２７％から３０％になった。上記以外は参照例１と同様にした。圧力損失は４．４６ｋＰａであった。
　（実施例１）
　出口側傾斜隔壁の軸方向長さＨｏｕｔを４～５ｍｍ（平均４．５ｍｍ）にする以外は比較例１と同様とした。圧力損失は、４．１８ｋＰａであった。
　結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　７０Ｈｉｎ…入口流路（第１流路）、７０Ｈｏｕｔ…出口流路（第２流路）、１０…ハニカム構造体、１０ｃｅｎｔ…中央隔壁、１０ｏｕｔ…出口側傾斜隔壁（他端側傾斜隔壁）、１０ｉｎ…入口側傾斜隔壁（一端側傾斜隔壁）、１０Ｅｉｎ…入口端面（一端面）、１０Ｅｏｕｔ…出口端面（他端面）、１００…ハニカムフィルタ、Ｗ…２つの流路を隔てる部分、Ｈｉｎ…入口側傾斜隔壁（一端側傾斜隔壁）の軸方向長さ、Ｈｏｕｔ…出口側傾斜隔壁（他端側傾斜隔壁）の軸方向長さ、４００…封口用治具、４１０ａ…突起。
 

Claims (5)

  1. 　一端面で開放されて他端面で閉じられた複数の第１流路、及び、前記一端面で閉じられて前記他端面で開放された複数の第２流路を形成する柱状で多孔質のハニカム構造体であって、
    　各前記第１流路及び各前記第２流路の断面積がそれぞれ軸方向に一定である中央隔壁と、
    　前記中央隔壁から前記他端面に向かって、各前記第１流路の断面積が縮小され、かつ、各前記第２流路の断面積が拡大される、他端側傾斜隔壁と、を備え、
    　前記他端側傾斜隔壁の軸方向長さは４ｍｍ以上である、ハニカム構造体。
  2. 　前記他端側傾斜隔壁の軸方向長さは２０ｍｍ以下である、請求項１記載の、ハニカム構造体。
  3. 　前記ハニカム構造体は、さらに、前記中央隔壁から前記一端面に向かって、各前記第１流路の断面積が拡大され、かつ、各前記第２流路の断面積が縮小される、一端側傾斜隔壁を有する、請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
  4. 　前記一端面はガスの入口側であり、前記他端面はガスの出口側である、請求項１～３のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載のハニカム構造体と、触媒と、を備えるハニカムフィルタ。
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