JP2016150282A - Honeycomb structure, and manufacturing method of the same - Google Patents
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- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
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Abstract
Description
本発明は、ハニカム構造体、及びその製造方法に関する。更に詳しくは、排ガス中に含まれる粒子状物質を好適に捕集することができ、且つ、捕集した粒子状物質の外部への流出を有効に抑制できると共に、当該粒子状物質によるハニカム構造体の端面詰まりを抑制可能なハニカム構造体、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a honeycomb structure and a manufacturing method thereof. More specifically, the particulate matter contained in the exhaust gas can be suitably collected, the outflow of the collected particulate matter to the outside can be effectively suppressed, and the honeycomb structure made of the particulate matter The present invention relates to a honeycomb structure capable of suppressing end face clogging and a manufacturing method thereof.
近年、自動車等の内燃機関、特にディーゼルエンジンから排出される、炭素を主成分とする粒子状物質の捕集が、排ガス規制の強化に伴って求められている。これら粒子状物質は、「パティキュレートマター」、又は単に「PM」とも呼ばれており、大気中に放出されると環境汚染を引き起こすことが知られている。ディーゼルエンジンの排ガス系統には、これらPMを捕集することを目的とし、セラミック製のフィルタ(ディーゼルパティキュレートフィルタ、又は単に「DPF」という)が広く用いられている。DPFとしては、例えば、所定のセルの一方の端部と残余のセルの他方の端部とが目封止され、前記所定のセルと前記残余のセルとが交互に配置された両端面目封止ハニカム構造体が知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなDPFでは、排ガス流入端面からセル内に排ガスが流入し、前記セル内に流入した排ガスは隔壁を通過し、前記隔壁を通過して浄化された排ガス(「浄化ガス」ともいう)が、排ガス流出端面から排出される。ここで、前記排ガスが隔壁を通過する際に、排ガス中に含まれるPMが隔壁によって捕集されて排ガスが浄化される。 In recent years, collection of particulate matter mainly composed of carbon discharged from an internal combustion engine such as an automobile, particularly a diesel engine, has been demanded along with stricter exhaust gas regulations. These particulate substances are also called “particulate matter” or simply “PM” and are known to cause environmental pollution when released into the atmosphere. Ceramic filters (diesel particulate filters, or simply “DPF”) are widely used in exhaust gas systems of diesel engines for the purpose of collecting these PMs. As the DPF, for example, one end portion of a predetermined cell and the other end portion of the remaining cell are plugged, and both end surface plugging in which the predetermined cell and the remaining cell are alternately arranged A honeycomb structure is known (see, for example, Patent Document 1). In such a DPF, exhaust gas flows into the cell from the exhaust gas inflow end face, and the exhaust gas that has flowed into the cell passes through the partition wall, and exhaust gas purified through the partition wall (also referred to as “purified gas”). The exhaust gas is discharged from the end face of the exhaust gas. Here, when the exhaust gas passes through the partition, PM contained in the exhaust gas is collected by the partition and the exhaust gas is purified.
しかし、従来の両端面目封止ハニカム構造体は、流入した排ガスの全てが隔壁を通過し、排ガス中のPMの殆どが隔壁で捕集されるため、圧力損失が増大し易いものであった。また、エンジンオイルや燃料中に微量に含まれる不純物により灰分が生成し、長時間の運転により前記灰分がDPFのセル内に堆積し、圧力損失が増大するという問題があった。 However, in the conventional plugged honeycomb structure on both end faces, all of the exhaust gas that has flowed in passes through the partition walls, and most of the PM in the exhaust gas is collected by the partition walls, so that the pressure loss tends to increase. In addition, there is a problem that ash is generated by impurities contained in a trace amount in the engine oil or fuel, and the ash is accumulated in the DPF cell by a long time operation, thereby increasing pressure loss.
このような問題点を解消するために、排ガス流出端面のみが目封止されたハニカム構造体が提案されている(例えば、特許文献2〜4参照)。また、排ガス流入端面のみが目封止されたハニカム構造体も提案されている(例えば、特許文献5参照)。 In order to solve such problems, a honeycomb structure in which only the exhaust gas outflow end face is plugged has been proposed (see, for example, Patent Documents 2 to 4). A honeycomb structure in which only the exhaust gas inflow end face is plugged has also been proposed (see, for example, Patent Document 5).
しかし、特許文献2〜4に記載されたハニカム構造体には、目封止されたセル内に灰分が堆積するため、ハニカムフィルタの使用に伴って圧力損失が上昇するという問題があった。また、特許文献5に記載されたハニカム構造体には、図13Aに示すように、ハニカム構造体の排ガス流入端面側の開口部に、粒子状物質813が堆積しやすい傾向がある。ここで、図13Aは、従来のハニカム構造体のセルの延びる方向に平行な断面を示す模式図である。図13Aに示すハニカム構造体800は、流入端面811のみに目封止部805が設けられたハニカム構造体800である。このようなハニカム構造体800においては、流入端面811側の目封止部805が途切れる箇所から、貫通セル802aとガス流入端面目封止セル802bとに差圧が生じることとなる。そして、このハニカム構造体800では、流入端面811側の目封止部805が途切れる箇所の近傍に、排ガスGに含まれる粒子状物質813が多く堆積する。したがって、上述した粒子状物質813の堆積が一定の量を超えた場合に、図13Bに示すように、流入端面811側に局所的に堆積した粒子状物質813が隔壁801から剥がれ落ちてしまうことがある。また、流入端面811から流入する排ガスGの流量が多くなった場合にも、流入端面811側に局所的に堆積した粒子状物質813が隔壁801から剥がれ落ちてしまうことがある。更に、粒子状物質813により貫通セル802aの流路が閉塞し易いため、閉塞箇所にて排ガスGの流速が上がり、上述した粒子状物質813の剥がれ落ちがより起こり易くなることもある。そして、隔壁801から剥がれ落ちた粒子状物質813は、貫通セル802a内を通過し、ハニカム構造体800の流出端面812から流出してしまう。このように、隔壁801から剥がれ落ちた粒子状物質813が、ハニカム構造体800の流出端面812から流出してしまうことを、以下、「ブローオフ」ということがある。このようなブローオフの問題は、貫通セル802aを有し、この貫通セル802aを区画する隔壁801にて粒子状物質813を捕集するハニカム構造体800に特有の問題である。そして、現在、このようなブローオフの抑制されたハニカム構造体の開発が要望されている。図13Bは、図13Aに示すハニカム構造体が、ブローオフを生じている状態を示す模式図である。図13A及び図13Bにおいて、符号803は外周壁を示し、符号804はハニカム基材を示す。 However, the honeycomb structures described in Patent Documents 2 to 4 have a problem in that pressure loss increases with the use of the honeycomb filter because ash accumulates in the plugged cells. Further, in the honeycomb structure described in Patent Document 5, as shown in FIG. 13A, the particulate matter 813 tends to be easily deposited in the opening on the exhaust gas inflow end face side of the honeycomb structure. Here, FIG. 13A is a schematic view showing a cross section parallel to the cell extending direction of the conventional honeycomb structure. A honeycomb structure 800 shown in FIG. 13A is a honeycomb structure 800 in which plugging portions 805 are provided only on the inflow end surface 811. In such a honeycomb structure 800, a differential pressure is generated between the through-cell 802a and the gas inflow end-face plugged cell 802b from a location where the plugging portion 805 on the inflow end face 811 side is interrupted. In this honeycomb structure 800, a large amount of particulate matter 813 contained in the exhaust gas G is deposited in the vicinity of the portion where the plugging portion 805 on the inflow end face 811 side is interrupted. Therefore, when the deposition of the particulate matter 813 described above exceeds a certain amount, the particulate matter 813 locally deposited on the inflow end face 811 side is peeled off from the partition wall 801 as shown in FIG. 13B. There is. Even when the flow rate of the exhaust gas G flowing from the inflow end surface 811 increases, the particulate matter 813 locally deposited on the inflow end surface 811 side may be peeled off from the partition wall 801. Further, since the flow path of the through-cell 802a is easily blocked by the particulate matter 813, the flow rate of the exhaust gas G is increased at the closed portion, and the above-described separation of the particulate matter 813 may be more likely to occur. Then, the particulate matter 813 peeled off from the partition wall 801 passes through the through-cell 802 a and flows out from the outflow end surface 812 of the honeycomb structure 800. In this manner, the particulate matter 813 that has been peeled off from the partition wall 801 flows out of the outflow end surface 812 of the honeycomb structure 800 is hereinafter referred to as “blow-off”. Such a blow-off problem is a problem peculiar to the honeycomb structure 800 that has the through-cell 802a and collects the particulate matter 813 in the partition wall 801 that partitions the through-cell 802a. Currently, there is a demand for development of a honeycomb structure in which such blow-off is suppressed. FIG. 13B is a schematic diagram showing a state in which the honeycomb structure shown in FIG. 13A is blown off. In FIG. 13A and FIG. 13B, the code | symbol 803 shows an outer peripheral wall and the code | symbol 804 shows a honeycomb base material.
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものである。本発明によれば、排ガス中に含まれる粒子状物質を好適に捕集することができ、且つ、捕集した粒子状物質の外部への流出を有効に抑制できると共に、当該粒子状物質によるハニカム構造体の端面詰まりを抑制可能なハニカム構造体、及びその製造方法が提供される。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art. According to the present invention, the particulate matter contained in the exhaust gas can be suitably collected, and the outflow of the collected particulate matter to the outside can be effectively suppressed, and the honeycomb made of the particulate matter can be used. A honeycomb structure capable of suppressing clogging of the end face of the structure and a method for manufacturing the same are provided.
本発明によれば、以下に示す、ハニカム構造体、及びその製造方法が提供される。 According to the present invention, the following honeycomb structure and a manufacturing method thereof are provided.
[1] 排ガス流入端面から排ガス流出端面まで延びる、流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム基材を備え、前記セルが、前記排ガス流入端面から前記排ガス流出端面まで貫通する貫通セルと、前記排ガス流入端面が目封止部によって塞がれたガス流入端面目封止セルとを含み、少なくとも1つの前記貫通セルが、少なくとも2つの前記ガス流入端面目封止セルと隣接するように配置され、前記貫通セルと隣接する前記少なくとも2つのガス流入端面目封止セルのそれぞれにおいて、前記排ガス流入端面からの前記目封止部の前記セルの延びる方向の長さが、各セル内で異なっており、且つ、当該少なくとも2つのガス流入端面目封止セルにおいて、前記目封止部が、隣接する前記貫通セルを挟んで非鏡像対称である、ハニカム構造体。 [1] A honeycomb base material having a porous partition wall that defines a plurality of cells serving as fluid flow paths extending from an exhaust gas inflow end surface to an exhaust gas outflow end surface, and the cells are exhausted from the exhaust gas inflow end surface. A through-cell penetrating to an end face; and a gas inflow end-face plugged cell in which the exhaust gas inflow end face is blocked by a plugging portion, wherein at least one through-cell is at least two of the gas inflow end face plugs. In each of the at least two gas inflow end surface plugged cells adjacent to the stop cell and adjacent to the through cell, the length of the plugging portion in the cell extending direction from the exhaust gas inflow end surface Are different in each cell, and in the at least two gas inflow end facet plugged cells, the plugged portions sandwich non-mirrors between the adjacent through cells. It is symmetrical, the honeycomb structure.
[2] 前記セルの延びる方向に垂直なセル断面が複数の角部を有する多角形であり、前記ガス流入端面目封止セルの一つのセル内の角部において、前記排ガス流入端面を起点として、各前記角部の前記目封止部の前記セルの延びる方向の長さの差の最大値が、5mm以上、25mm以下である、前記[1]に記載のハニカム構造体。 [2] The cell cross section perpendicular to the cell extending direction is a polygon having a plurality of corners, and the corners in one cell of the gas inflow end face plugged cell start from the exhaust gas inflow end face. The honeycomb structure according to [1], wherein a maximum value of a difference in length in the cell extending direction of the plugged portion at each corner is 5 mm or more and 25 mm or less.
[3] 前記ガス流入端面目封止セルの前記一つのセル内の角部において、前記排ガス流入端面を起点として、各前記角部の前記目封止部の前記セルの延びる方向の長さが、2mm以上、35mm以下である、前記[2]に記載のハニカム構造体。 [3] In the corner portion in the one cell of the gas inflow end face plugged cell, the length in the cell extending direction of the plugging portion of each corner portion starts from the exhaust gas inflow end face. The honeycomb structure according to [2], which is 2 mm or more and 35 mm or less.
[4] 前記ガス流入端面目封止セルの前記一つのセル内の角部において、前記排ガス流入端面を起点として、各前記角部からの前記目封止部の前記セルの延びる方向の長さのうち、2つ以下の前記長さが同一である、前記[2]又は[3]に記載のハニカム構造体。 [4] The length of the plugging portion from each corner in the extending direction of the cell, starting from the exhaust gas inflow end surface, at the corner portion in the one cell of the gas inflow end surface plugged cell. The honeycomb structure according to [2] or [3], wherein two or less of the lengths are the same.
[5] 前記ガス流入端面目封止セルの個数が、前記セルの全個数に対して、25〜50%である、前記[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 the number of the gas inflow end face plugged cells is 25 to 50% with respect to the total number of the cells.
[6] 前記非鏡像対称の関係にある2つの前記ガス流入端面目封止セルと隣接するように配置されている前記貫通セルの個数が、前記貫通セルの全個数に対して、50%以上である、前記[1]〜[5]のいずれかに記載のハニカム構造体。 [6] The number of through cells arranged so as to be adjacent to the two gas inflow end face plugged cells having the non-mirror symmetry is 50% or more with respect to the total number of the through cells. The honeycomb structure according to any one of the above [1] to [5].
[7] 前記隔壁の厚さが、150〜410μmである、前記[1]〜[6]のいずれかに記載のハニカム構造体。 [7] The honeycomb structure according to any one of [1] to [6], wherein the partition wall has a thickness of 150 to 410 μm.
[8] 前記ハニカム基材のセル密度が、15〜62セル/cm2である、前記[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 honeycomb substrate has a cell density of 15 to 62 cells / cm 2 .
[9] 成形原料を押出成形して、一方の端面から他方の端面まで延びる、流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有するハニカム成形体を形成する、ハニカム成形体形成工程と、得られた前記ハニカム成形体に、又は前記ハニカム成形体を焼成したハニカム焼成体に、セル開口部を覆うフィルムを一方の端面に配設する、フィルム配設工程と、目封止すべきでないセルに隣接する、少なくとも2つの目封止すべきセルに目封止部を形成する、目封止部形成工程と、を含み、前記目封止部形成工程が、前記目封止すべきセルを夫々覆っている前記フィルムの一部分に穿孔部を形成し、その際、前記穿孔部の重心が、前記目封止すべきセルの前記セル開口部の重心からずれている、穿孔部形成ステップと、前記フィルムの配設された面から目封止材料を供給することにより、前記目封止材料の供給面からの前記目封止部の前記セルの延びる方向の長さが、一つのセル内で異なる目封止部を形成する、目封止材料供給ステップと、を含む、ハニカム構造体の製造方法。 [9] A honeycomb formed body forming step of extruding a forming raw material to form a honeycomb formed body having partition walls that define a plurality of cells serving as fluid flow paths extending from one end face to the other end face. A film disposing step of disposing a film covering the cell opening on one end surface of the obtained honeycomb formed body or the honeycomb fired body obtained by firing the honeycomb formed body, and should not be plugged A plugging portion forming step of forming a plugging portion in at least two cells to be plugged adjacent to the cell, wherein the plugging portion forming step includes the cells to be plugged Forming a perforated part in a part of the film covering each of the film, wherein the center of gravity of the perforated part is deviated from the center of gravity of the cell opening of the cell to be plugged. The film is disposed By supplying the plugging material from the plugging material, plugging portions having different lengths in the cell extending direction of the plugging portion from the supply surface of the plugging material are formed in one cell. And a plugging material supply step.
[10] 前記穿孔部形成ステップにおいて、前記セル開口部が複数の角部を有する多角形であって、前記穿孔部の重心が、前記セル開口部の重心と前記セル開口部の前記角部とを通る直線上にずれている、前記[9]に記載のハニカム構造体の製造方法。 [10] In the punching portion forming step, the cell opening is a polygon having a plurality of corners, and the center of gravity of the punching portion is the center of gravity of the cell opening and the corner of the cell opening. The method for manufacturing a honeycomb structured body according to the above [9], wherein the honeycomb structured body is displaced on a straight line passing through.
[11] 前記穿孔部形成ステップにおいて、前記穿孔部の重心が、前記セル開口部の重心から前記隔壁へ引いた垂線上にずれている、前記[9]に記載のハニカム構造体の製造方法。 [11] The method for manufacturing a honeycomb structure according to [9], wherein, in the perforated part forming step, a center of gravity of the perforated part is shifted on a perpendicular drawn from a center of gravity of the cell opening to the partition wall.
[12] 前記穿孔部形成ステップにおいて、前記目封止すべきセルを夫々覆っているフィルムに穿孔する前記穿孔部の重心が、前記目封止すべきでないセルを覆っているフィルムを挟んで非線対称性となるように、前記穿孔部を形成する、前記[9]〜[11]のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。 [12] In the perforated part forming step, the center of gravity of the perforated part that perforates the film covering the cells to be plugged is not sandwiched between the films covering the cells not to be plugged. The method for manufacturing a honeycomb structured body according to any one of [9] to [11], wherein the perforated part is formed so as to have line symmetry.
[13] 前記目封止材料の粘度が、100〜400Pa・sである、前記[9]〜[12]のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。 [13] The method for manufacturing a honeycomb structured body according to any one of [9] to [12], wherein the plugging material has a viscosity of 100 to 400 Pa · s.
本発明のハニカム構造体によれば、排ガス中に含まれる粒子状物質を好適に捕集することができ、且つ、捕集した粒子状物質の外部への流出を有効に抑制できると共に、当該粒子状物質によるハニカム構造体の端面詰まりを抑制することができる。すなわち、本発明のハニカム構造体においては、目封止部が配設されていない貫通セルに排ガスが流入すると、当該貫通セル内の圧力が上昇し、貫通セルに隣接するガス流入端面目封止セル内の圧力が貫通セル内の圧力に対して相対的に低くなる。このため、排ガスの一部が貫通セルから隔壁を透過してガス流入端面目封止セルに流入し、ガス流入端面目封止セルの、目封止部が配設されていない側(ハニカム基材における流出端面側)の端部から、隔壁を透過した排ガスが排出される。そして、このように、排ガスの一部が隔壁を透過することにより、貫通セル内の隔壁に、排ガスに含有される粒子状物質が堆積するため、粒子状物質を良好に捕集することができる。 According to the honeycomb structure of the present invention, the particulate matter contained in the exhaust gas can be suitably collected, and the collected particulate matter can be effectively prevented from flowing out to the outside. Clogging of the end face of the honeycomb structure due to the particulate material can be suppressed. That is, in the honeycomb structure of the present invention, when exhaust gas flows into a through cell in which no plugging portion is disposed, the pressure in the through cell increases, and the gas inflow end face plugging adjacent to the through cell is plugged. The pressure in the cell is relatively low with respect to the pressure in the through cell. For this reason, a part of the exhaust gas passes through the partition wall from the through cell and flows into the gas inflow end face plugged cell, and the side of the gas inflow end face plugged cell where the plugging portion is not provided (honeycomb base). Exhaust gas that has permeated through the partition wall is discharged from the end portion on the outflow end face side of the material. As described above, since part of the exhaust gas permeates the partition walls, the particulate matter contained in the exhaust gas accumulates on the partition walls in the through-cells, so that the particulate matter can be collected well. .
そして、本発明においては、ガス流入端面目封止セルにおいて、排ガス流入端面からの目封止部のセルの延びる方向の長さが、一つのセル内で異なっている。更に、本発明においては、貫通セルと隣接する少なくとも2つのガス流入端面目封止セルにおいて、目封止部が、当該貫通セルを挟んで非鏡像対称である。以下、非鏡像対称の目封止部を有する少なくとも2つのガス流入端面目封止セルと隣接している貫通セルを、「特定貫通セル」ということがある。本発明においては、このような特定貫通セルを有することにより、特定貫通セル内の隔壁において、粒子状物質が堆積し始める流入端面側からの開始点に差異を設けることができる。すなわち、通常、特定貫通セルでは、目封止部が配設された部分の隔壁では排ガスが殆ど透過せず、隔壁における目封止部が配設されていない部分(別言すれば、目封止部が途切れた箇所)から、粒子状物質が堆積し始めることとなる。したがって、本発明のハニカム構造体においては、特定貫通セルと一のガス流入端面目封止セルとを隔てて配置されている隔壁と、特定貫通セルと他のガス流入端面目封止セルとを隔てて配置されている隔壁とで、粒子状物質が堆積し始める位置が異なることとなる。このため、ハニカム構造体の流入端面近傍における、粒子状物質の堆積箇所がずれることとなり、粒子状物質によるハニカム構造体の端面詰まりを抑制することができる。別言すれば、特定貫通セル内が、粒子状物質の堆積により狭くなることを有効に抑制することができる。そして、セル内の流路を広く確保することができれば、排ガスの流量が増大しても、堆積した粒子状物質にかかる圧力を抑制することができ、粒子状物質の隔壁からの剥がれ落ちを防止することができる。したがって、本発明のハニカム構造体は、一旦捕集した粒子状物質の外部への流出を有効に抑制することができる。 And in this invention, in the gas inflow end surface plugged cell, the length of the cell extending direction of the plugging part from the exhaust gas inflow end surface is different in one cell. Furthermore, in the present invention, in at least two gas inflow end faced plugged cells adjacent to the through cell, the plugged portion is non-mirror image symmetric with respect to the through cell. Hereinafter, a through cell adjacent to at least two gas inflow end surface plugged cells having a non-mirror image symmetric plugged portion may be referred to as a “specific through cell”. In this invention, by having such a specific penetration cell, in the partition in a specific penetration cell, a difference can be provided in the starting point from the inflow end surface side where a particulate matter begins to deposit. That is, normally, in the specific through-cell, the exhaust gas hardly permeates through the partition wall where the plugging portion is disposed, and the portion where the plugging portion is not disposed in the partition wall (in other words, the plugging portion). Particulate matter will start to accumulate from the point where the stop is interrupted). Therefore, in the honeycomb structure of the present invention, the partition wall arranged to separate the specific through cell and the one gas inflow end face plugged cell, the specific through cell and the other gas inflow end face plugged cell. The position where the particulate matter starts to be deposited is different between the partition walls arranged separately. For this reason, the accumulation location of the particulate matter in the vicinity of the inflow end face of the honeycomb structure is shifted, and the end face clogging of the honeycomb structure due to the particulate matter can be suppressed. In other words, it is possible to effectively prevent the inside of the specific through cell from becoming narrow due to the accumulation of particulate matter. And if the flow path in the cell can be secured widely, even if the flow rate of the exhaust gas increases, the pressure applied to the accumulated particulate matter can be suppressed, and the particulate matter is prevented from peeling off from the partition wall. can do. Therefore, the honeycomb structure of the present invention can effectively suppress the outflow of the particulate matter once collected to the outside.
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。 Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiments. Accordingly, it is understood that modifications, improvements, and the like to the following embodiments are also included in the scope of the present invention based on ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Should be.
(1)ハニカム構造体:
図1〜図6に示すように、本発明のハニカム構造体の第一実施形態は、流体(すなわち、排ガスG)の流路となる複数のセル2を区画形成する多孔質の隔壁1を有するハニカム基材4を備えたハニカム構造体100である。この隔壁1によって、排ガスGが流入する側の端面である排ガス流入端面11から排ガスGが流出する側の端面である排ガス流出端面12まで延びる複数のセル2が区画形成されている。以下、「排ガス流入端面11」を、単に、「流入端面11」ということがある。また、以下、「排ガス流出端面12」を、単に、「流出端面12」ということがある。本実施形態のハニカム構造体100においては、複数のセル2が、貫通セル2aと、ガス流入端面目封止セル2bと、を含んでいる。貫通セル2aとは、流入端面11側から流出端面12側まで実質的に貫通するセル2のことである。ガス流入端面目封止セル2bとは、ハニカム基材4の流入端面11側において当該セル2の端部が目封止部5によって実質的に塞がれたセル2のことである。
(1) Honeycomb structure:
As shown in FIG. 1 to FIG. 6, the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention has a porous partition wall 1 that partitions and forms a plurality of cells 2 that serve as fluid (ie, exhaust gas G) flow paths. This is a honeycomb structure 100 including the honeycomb substrate 4. The partition wall 1 defines a plurality of cells 2 extending from the exhaust gas inflow end surface 11 which is an end surface on the exhaust gas G inflow side to the exhaust gas outflow end surface 12 which is an end surface on the exhaust gas G outflow side. Hereinafter, the “exhaust gas inflow end surface 11” may be simply referred to as “inflow end surface 11”. Hereinafter, the “exhaust gas outflow end face 12” may be simply referred to as “outflow end face 12”. In the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the plurality of cells 2 include through cells 2a and gas inflow end face plugged cells 2b. The penetration cell 2a is a cell 2 that penetrates substantially from the inflow end face 11 side to the outflow end face 12 side. The gas inflow end face plugged cell 2 b is a cell 2 in which the end of the cell 2 is substantially closed by the plugging portion 5 on the inflow end face 11 side of the honeycomb substrate 4.
本実施形態のハニカム構造体100においては、少なくとも1つの貫通セル2aが、少なくとも2つのガス流入端面目封止セル2bと隣接するように配置されている。そして、当該少なくとも2つのガス流入端面目封止セル2bのそれぞれにおいて、流入端面11からの目封止部5のセル2の延びる方向の長さが、各セル2(具体的には、各ガス流入端面目封止セル2b)内で異なっている。更に、本実施形態のハニカム構造体100においては、当該少なくとも2つのガス流入端面目封止セル2bにおいて、目封止部5が、隣接する貫通セル2aを挟んで非鏡像対称である。以下、非鏡像対称の目封止部5を有する少なくとも2つのガス流入端面目封止セル2bのそれぞれと隣接している貫通セル2aのことを、「特定貫通セル2aa」ということがある。すなわち、「特定貫通セル2aa」とは、非鏡像対称の関係にある2つのガス流入端面目封止セル2bと隣接するように配置されている貫通セル2aのことである。ここで、貫通セル2aとガス流入端面目封止セル2bとが隣接するとは、ハニカム基材4のセル2の延びる方向に垂直な断面において、貫通セル2a及びガス流入端面目封止セル2bが、共通する隔壁1によって区画形成されていることを意味する。特に、上記断面において、貫通セル2a及びガス流入端面目封止セル2bの形状が多角形の場合には、貫通セル2aの一辺と、ガス流入端面目封止セル2bの一辺とが、隔壁1を挟んで隣接していることをいう。 In the honeycomb structure 100 of the present embodiment, at least one penetration cell 2a is disposed adjacent to at least two gas inflow end face plugged cells 2b. In each of the at least two gas inflow end face plugged cells 2b, the length of the plugging portion 5 in the extending direction of the cell 2 from the inflow end face 11 is set to each cell 2 (specifically, each gas It differs in the inflow end face plugging cell 2b). Further, in the honeycomb structure 100 of the present embodiment, in the at least two gas inflow end face plugged cells 2b, the plugged portions 5 are non-mirror image symmetric with respect to the adjacent through cell 2a. Hereinafter, the through cell 2a adjacent to each of the at least two gas inflow end surface plugged cells 2b having the non-mirror image symmetric plugged portion 5 may be referred to as a “specific through cell 2aa”. That is, the “specific penetration cell 2aa” is the penetration cell 2a arranged so as to be adjacent to the two gas inflow end face plugged cells 2b having a non-mirror symmetry relationship. Here, the penetration cell 2a and the gas inflow end face plugged cell 2b are adjacent to each other in the cross section perpendicular to the cell 2 extending direction of the honeycomb substrate 4 in the cross section of the through cell 2a and the gas inflow end face plugged cell 2b. This means that the partition wall 1 is defined by the common partition wall 1. In particular, in the cross section, when the shape of the through cell 2a and the gas inflow end face plugged cell 2b is a polygon, one side of the through cell 2a and one side of the gas inflow end face plugged cell 2b are separated from each other by the partition wall 1. It is said to be adjacent to each other.
図1〜図6に示すハニカム構造体100において、特定貫通セル2aaは、2つのガス流入端面目封止セル2bと隣接するように配置されている。ここで、特定貫通セル2aaと隣接する2つのガス流入端面目封止セル2bを、第一のガス流入端面目封止セル2ba及び第二のガス流入端面目封止セル2bbとする。第一のガス流入端面目封止セル2ba及び第二のガス流入端面目封止セル2bbは、ハニカム基材4のセル2の延びる方向に垂直な断面における形状が、四角形である。ここで、第一のガス流入端面目封止セル2baの上記断面における四角形の4つの頂点を、一の頂点O1から流入端面側から見て時計回りに、頂点O2、頂点O3、及び頂点O4とする。また、第二のガス流入端面目封止セル2bbの上記断面における四角形の4つの頂点を、一の頂点P1から流入端面側から見て反時計回りに、頂点P2、頂点P3、及び頂点P4とする。頂点O1と頂点P1、頂点O2と頂点P2、頂点O3と頂点P3、及び頂点O4と頂点P4のそれぞれは、特定貫通セル2aaを挟んで、鏡像の位置関係にある。 In the honeycomb structure 100 shown in FIGS. 1 to 6, the specific through cell 2aa is arranged adjacent to the two gas inflow end face plugged cells 2b. Here, the two gas inflow end face plugged cells 2b adjacent to the specific through cell 2aa are defined as a first gas inflow end face plugged cell 2ba and a second gas inflow end face plugged cell 2bb. The first gas inflow end face plugged cell 2ba and the second gas inflow end face plugged cell 2bb have a quadrangular shape in a cross section perpendicular to the cell 2 extending direction of the honeycomb substrate 4. Here, the four vertices of the quadrangle in the cross section of the first gas inflow end face plugging cell 2ba are the vertex O2, the vertex O3, and the vertex O4 in the clockwise direction when viewed from the inflow end face side from the one vertex O1. To do. Further, the four apexes of the quadrilateral in the cross section of the second gas inflow end face plugged cell 2bb are arranged in the counterclockwise direction as viewed from the inflow end face side from the one apex P1, and the apexes P2, P3, and P4 To do. Each of the vertex O1 and the vertex P1, the vertex O2 and the vertex P2, the vertex O3 and the vertex P3, and the vertex O4 and the vertex P4 are in a mirror image positional relationship with the specific penetration cell 2aa interposed therebetween.
第一のガス流入端面目封止セル2ba及び第二のガス流入端面目封止セル2bbの流入端面11側には、目封止部5a,5bが配設されている。第一のガス流入端面目封止セル2baにおいて、流入端面11からの目封止部5aのセル2の延びる方向の長さは、頂点O1では長さT1、頂点O2では長さT2、頂点O3では長さT2、頂点O4では長さT1となっている。一方、第二のガス流入端面目封止セル2bbにおいて、流入端面11からの目封止部5bのセル2の延びる方向の長さは、頂点P1では長さT2、頂点P2では長さT1、頂点P3では長さT1、頂点P4では長さT2となっている。このように、本実施形態のハニカム構造体においては、鏡像の位置関係にある、頂点O1と頂点P1、頂点O2と頂点P2、頂点O3と頂点P3、及び頂点O4と頂点P4において、目封止部5a,5bのセル2の延びる方向の長さが異なっている。本明細書において、「目封止部5が、隣接する貫通セル2aを挟んで非鏡像対称である」とは、上述したように、鏡像の位置関係にある頂点、例えば、頂点O1と頂点P1において、目封止部5a,5bのセル2の延びる方向の長さが異なっていることを意味する。図1〜図6に示すハニカム構造体100においては、鏡像の位置関係にある、頂点O1と頂点P1、頂点O2と頂点P2、頂点O3と頂点P3、及び頂点O4と頂点P4の全てにおいて、目封止部5a,5bのセル2の延びる方向の長さが異なっている。ただし、頂点O1と頂点P1、頂点O2と頂点P2、頂点O3と頂点P3、及び頂点O4と頂点P4のうちの少なくとも1つにおいて、目封止部5a,5bのセル2の延びる方向の長さが異なっていれば、非鏡像対称であるといえる。すなわち、頂点O1と頂点P1、頂点O2と頂点P2、頂点O3と頂点P3、及び頂点O4と頂点P4の全てにおいて、目封止部5a,5bのセル2の延びる方向の長さがそれぞれ同じものを、鏡像対称とし、このような鏡像対称以外の場合を、非鏡像対称とする。 On the inflow end face 11 side of the first gas inflow end face plugged cell 2ba and the second gas inflow end face plugged cell 2bb, plugging portions 5a and 5b are arranged. In the first gas inflow end face plugging cell 2ba, the length of the plugging portion 5a in the cell 2 extending direction from the inflow end face 11 is the length T1 at the vertex O1, the length T2 at the vertex O2, and the vertex O3. Is the length T2, and the vertex O4 is the length T1. On the other hand, in the second gas inflow end face plugged cell 2bb, the length in the cell 2 extending direction of the plugged portion 5b from the inflow end face 11 is the length T2 at the vertex P1, the length T1 at the vertex P2, The vertex P3 has a length T1, and the vertex P4 has a length T2. As described above, in the honeycomb structure of the present embodiment, plugging is performed at the vertex O1 and the vertex P1, the vertex O2 and the vertex P2, the vertex O3 and the vertex P3, and the vertex O4 and the vertex P4 in the mirror image positional relationship. The lengths of the portions 5a and 5b in the extending direction of the cell 2 are different. In the present specification, “the plugged portion 5 is non-mirror image symmetric with respect to the adjacent penetrating cell 2a”, as described above, vertices in a mirror image positional relationship, for example, the vertex O1 and the vertex P1 , It means that the lengths of the plugged portions 5a, 5b in the extending direction of the cells 2 are different. In the honeycomb structure 100 shown in FIGS. 1 to 6, in all of the vertexes O1 and P1, the vertex O2 and the vertex P2, the vertex O3 and the vertex P3, and the vertex O4 and the vertex P4 in the mirror image positional relationship, The lengths of the sealing portions 5a and 5b in the extending direction of the cells 2 are different. However, in at least one of the vertex O1 and the vertex P1, the vertex O2 and the vertex P2, the vertex O3 and the vertex P3, and the vertex O4 and the vertex P4, the length in the extending direction of the cell 2 of the plugged portions 5a and 5b. If they are different, it can be said that they are non-mirror image symmetric. That is, the lengths of the plugging portions 5a and 5b in the cell 2 extending direction are the same in all of the vertex O1 and the vertex P1, the vertex O2 and the vertex P2, the vertex O3 and the vertex P3, and the vertex O4 and the vertex P4. Is a mirror image symmetry, and a case other than such a mirror image symmetry is a non-mirror image symmetry.
ここで、「セルの端部が目封止部によって「実質的」に塞がれる」とは、セルの端部が目封止部によって塞がれ、それにより排ガスが当該セルを通過し難い状態であることを意味する。目封じ形成時にできるわずかな隙間や、目封止部5が多孔体であることにより、目封止部を通過する微量のガス流れがあってもよい。また、「セルが「実質的」に貫通する」とは、排ガスが当該セルを通過することができる状態を意味する。これは、目封止部等がセル内に配設されていても、当該目封止部等に孔が開いている等の状態により、排ガスが当該セルを通過できるような場合も含むものである。また、図1に示すような円柱形のハニカム構造体100において、「セルの延びる方向」とは、円柱形のハニカム構造体100の中心軸方向のことを意味する。「目封止部5の長さ」とは、目封止部5の、セルの延びる方向の長さのことを意味する。 Here, “the end portion of the cell is“ substantially blocked by the plugged portion ”” means that the end portion of the cell is blocked by the plugged portion so that the exhaust gas hardly passes through the cell. It means a state. There may be a small amount of gas flow passing through the plugged portion due to the slight gap formed during the plugging formation and the plugged portion 5 being a porous body. Further, “the cell penetrates“ substantially ”” means a state in which the exhaust gas can pass through the cell. This includes a case where the exhaust gas can pass through the cell even if the plugged portion or the like is disposed in the cell due to a state where a hole is opened in the plugged portion or the like. Further, in the columnar honeycomb structure 100 as shown in FIG. 1, the “cell extending direction” means the direction of the central axis of the columnar honeycomb structure 100. The “length of the plugged portion 5” means the length of the plugged portion 5 in the cell extending direction.
図1は、本発明のハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す、流入端面側からみた斜視図である。図2は、本発明のハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す、流出端面側からみた斜視図である。図3は、本発明のハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す、流入端面側からみた平面図である。図4は、本発明のハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す、流出端面側からみた平面図である。図5は、図3のA−A’を模式的に示す断面図である。図6は、本発明のハニカム構造体の第一実施形態の流入端面近傍の拡大透視斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention as seen from the inflow end face side. FIG. 2 is a perspective view schematically showing the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention as seen from the outflow end face side. FIG. 3 is a plan view schematically showing the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention as seen from the inflow end face side. FIG. 4 is a plan view seen from the outflow end face side, schematically showing the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing A-A ′ of FIG. 3. FIG. 6 is an enlarged perspective view of the vicinity of the inflow end face of the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention.
本実施形態のハニカム構造体によれば、排ガス中に含まれる粒子状物質を良好に捕集することができ、且つ、捕集した粒子状物質の外部への流出を有効に抑制できると共に、当該粒子状物質によるハニカム構造体の端面詰まりを抑制することができる。すなわち、図7Aに示すように、本実施形態のハニカム構造体100によれば、ハニカム基材4の流入端面11から排ガスGを流入させたときに、排ガスG中に含まれる粒子状物質を、貫通セル2aを区画形成する隔壁1によって捕集することができる。具体的には、ハニカム構造体100は、ハニカム基材4の流入端面11における、ガス流入端面目封止セル2bの端部に目封止部5が配設されている。この構造により、目封止部5が配設されていないセル(すなわち、貫通セル2a)に排ガスGが流入すると、当該貫通セル2a内の圧力が上昇し、貫通セル2aに隣接するガス流入端面目封止セル2b内の圧力が貫通セル2a内の圧力に対して相対的に低くなる。このため、排ガスGの一部が、貫通セル2aから多孔質の隔壁1を透過してガス流入端面目封止セル2bに流入し、このガス流入端面目封止セル2bに流入した排ガスGが、ガス流入端面目封止セル2bの、目封止部5が配設されていない側(ハニカム基材4における流出端面12側)の端部から排出される。貫通セル2aとガス流入端面目封止セル2bとが隣接することにより、貫通セル2aとガス流入端面目封止セル2bとの間に位置する多孔質の隔壁1を透過して、排ガスGが「貫通セル2aからガス流入端面目封止セル2bへと」移動することができる。そして、排ガスGの一部が隔壁1を透過することにより、貫通セル2a内の隔壁1に、排ガスGに含有される粒子状物質が堆積するため、粒子状物質を捕集することができる。図7Aは、本発明のハニカム構造体の第一実施形態の、排ガスの流れる方向に平行な断面を示す模式図である。 According to the honeycomb structure of the present embodiment, the particulate matter contained in the exhaust gas can be collected favorably, and the outflow of the collected particulate matter to the outside can be effectively suppressed. The end face clogging of the honeycomb structure due to the particulate matter can be suppressed. That is, as shown in FIG. 7A, according to the honeycomb structure 100 of the present embodiment, when the exhaust gas G is caused to flow from the inflow end face 11 of the honeycomb substrate 4, the particulate matter contained in the exhaust gas G is The through-cell 2a can be collected by the partition wall 1 that forms a partition. Specifically, in the honeycomb structure 100, the plugging portions 5 are disposed at the end portions of the gas inflow end surface plugged cells 2 b on the inflow end surface 11 of the honeycomb substrate 4. With this structure, when the exhaust gas G flows into a cell in which the plugging portion 5 is not disposed (that is, the through cell 2a), the pressure in the through cell 2a rises and a gas inflow end adjacent to the through cell 2a. The pressure in the face plugged cell 2b is relatively lower than the pressure in the through-cell 2a. For this reason, a part of the exhaust gas G passes through the porous partition wall 1 from the through cell 2a and flows into the gas inflow end face plugged cell 2b, and the exhaust gas G flowing into the gas inflow end face plugged cell 2b The gas inflow end face plugged cells 2b are discharged from the end on the side where the plugging portion 5 is not disposed (the outflow end face 12 side in the honeycomb substrate 4). Since the through cell 2a and the gas inflow end face plugged cell 2b are adjacent to each other, the exhaust gas G passes through the porous partition wall 1 positioned between the through cell 2a and the gas inflow end face plugged cell 2b. It is possible to move “from the through cell 2a to the gas inflow end face plugged cell 2b”. And since a part of exhaust gas G permeate | transmits the partition wall 1 and the particulate matter contained in the exhaust gas G accumulates on the partition wall 1 in the penetration cell 2a, a particulate matter can be collected. FIG. 7A is a schematic view showing a cross section of the first embodiment of the honeycomb structure of the present invention parallel to the direction in which the exhaust gas flows.
そして、本実施形態のハニカム構造体100においては、特定貫通セル2aaが、各セル2内で目封止部5の長さが異なっている2つ以上のガス流入端面目封止セル2ba,2bbと隣接するように構成されている。更に、この少なくとも2つのガス流入端面目封止セル2ba,2bbにおいて、目封止部5a,5bが、隣接する特定貫通セル2aaを挟んで非鏡像対称となっている。このように構成することによって、図7Bに示すように、特定貫通セル2aa内の隔壁1において、粒子状物質13が堆積し始める流入端面11側からの開始点に差異を設けることができる。すなわち、特定貫通セル2aaにおいて、目封止部5が配設された部分の隔壁1では排ガスGが殆ど透過できず、隔壁1の目封止部5が配設されていない部分(別言すれば、目封止部5が途切れた箇所)から、粒子状物質13が堆積し始めることとなる。したがって、特定貫通セル2aaと第一のガス流入端面目封止セル2baとを隔てている隔壁1と、特定貫通セル2aaと第二のガス流入端面目封止セル2bbとを隔てている隔壁1とで、粒子状物質13の堆積し始める位置に差異を設けることができる。このため、ハニカム構造体100の流入端面11近傍における、粒子状物質13の堆積開始位置がずれることとなり、特定貫通セル2aaの流入端面11側が、粒子状物質13の堆積によって狭くなり難くなる。そして、特定貫通セル2aa内の流路を広く確保することができれば、排ガスGの流量が増大しても、堆積した粒子状物質13にかかる圧力を抑制することができ、粒子状物質13の隔壁1からの剥がれ落ちを防止することができる。したがって、本実施形態のハニカム構造体100によれば、一旦捕集した粒子状物質13の外部への流出(別言すれば、ブローオフ)を有効に抑制することができる。このようなブローオフを有効に抑制するという効果は、貫通セル2aを有し、この貫通セル2aを区画する隔壁1にて粒子状物質13を捕集するハニカム構造体100に特有の顕著な効果である。 In the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the specific through-cell 2aa has two or more gas inflow end face plugged cells 2ba and 2bb in which the length of the plugged portion 5 is different in each cell 2. It is comprised so that it may adjoin. Further, in the at least two gas inflow end face plugged cells 2ba and 2bb, the plugged portions 5a and 5b are non-mirror-symmetric with respect to the adjacent specific through-cell 2aa. By configuring in this way, as shown in FIG. 7B, in the partition wall 1 in the specific through-cell 2aa, a difference can be provided in the starting point from the inflow end face 11 side where the particulate matter 13 starts to deposit. That is, in the specific through-cell 2aa, the portion of the partition wall 1 where the plugging portion 5 is disposed hardly transmits the exhaust gas G, and the portion of the partition wall 1 where the plugging portion 5 is not disposed (in other words, In other words, the particulate matter 13 starts to be deposited from the place where the plugging portion 5 is interrupted). Accordingly, the partition wall 1 separating the specific through cell 2aa and the first gas inflow end face plugged cell 2ba, and the partition wall 1 separating the specific through cell 2aa and the second gas inflow end face plugged cell 2bb. Thus, a difference can be provided at the position where the particulate matter 13 starts to be deposited. For this reason, the deposition start position of the particulate matter 13 in the vicinity of the inflow end face 11 of the honeycomb structure 100 is shifted, and the inflow end face 11 side of the specific through-cell 2aa is less likely to become narrow due to the deposition of the particulate matter 13. And if the flow path in specific penetration cell 2aa can be ensured widely, even if the flow volume of exhaust gas G increases, the pressure concerning the deposited particulate matter 13 can be controlled, and the partition of particulate matter 13 The peeling off from 1 can be prevented. Therefore, according to the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the particulate matter 13 once collected can be effectively prevented from flowing out (in other words, blow-off). The effect of effectively suppressing such blow-off is a remarkable effect peculiar to the honeycomb structure 100 having the penetrating cell 2a and collecting the particulate matter 13 in the partition wall 1 partitioning the penetrating cell 2a. is there.
尚、図示は省略するが、本実施形態のハニカム構造体においては、特定貫通セルが、3つのガス流入端面目封止セルと隣接するように配置され、且つ、当該3つのガス流入端面目封止セル内で目封止部の長さが異なっていてもよい。また、特定貫通セルが、4つのガス流入端面目封止セルと隣接するように配置され、且つ、当該4つのガス流入端面目封止セル内で目封止部の長さが異なっていてもよい。このように、特定貫通セルに隣接するガス流入端面目封止セルの数は、2つ以上であれば、特定貫通セルと隣接し得るセルの個数まで増やすことができる。また、特定貫通セルに隣接するガス流入端面目封止セルにおいて、2つのガス流入端面目封止セル内で目封止部の長さが異なっていれば、目封止部の長さが同じガス流入端面目封止セルが複数存在してもよい。もちろん、特定貫通セルに隣接するガス流入端面目封止セルの全てにおいて、各セル内で目封止部の長さが異なっていてもよい。なお、特定貫通セルが、3つ以上のガス流入端面目封止セルと隣接するように配置されている場合には、少なくとも2つのガス流入端面目封止セルにおいて、目封止部が、隣接する特定貫通セルを挟んで非鏡像対称となることが必要である。 Although illustration is omitted, in the honeycomb structure of the present embodiment, the specific through cell is disposed adjacent to the three gas inflow end face plugged cells, and the three gas inflow end face plugs are provided. The lengths of the plugged portions may be different within the stop cell. Moreover, even if the specific penetration cell is arrange | positioned so that the four gas inflow end surface plugged cells may be adjacent, and the length of the plugging part differs in the four gas inflow end surface plugged cells. Good. Thus, if the number of gas inflow end face plugged cells adjacent to the specific through cell is two or more, the number of cells that can be adjacent to the specific through cell can be increased. Moreover, in the gas inflow end face plugged cell adjacent to the specific through-cell, if the length of the plugged portion is different in the two gas inflow end face plugged cells, the length of the plugged portion is the same. There may be a plurality of gas inflow end face plugged cells. Of course, in all the gas inflow end face plugged cells adjacent to the specific through-cell, the length of the plugged portion may be different in each cell. In addition, when the specific penetration cell is arranged so as to be adjacent to three or more gas inflow end face plugged cells, the plugged portion is adjacent in at least two gas inflow end face plugged cells. It is necessary to be non-mirror image symmetric across the specific penetration cell.
本実施形態のハニカム構造体においては、ガス流入端面目封止セルの個数が、セルの全個数に対して、25〜50%であることが好ましい。別言すれば、貫通セルの個数が、全てのセルの個数に対して、50〜75%であることが好ましい。以下、「全てのセルの個数に対するガス流入端面目封止セルの個数の割合」を、単に、「ガス流入端面目封止セルの個数割合」又は「ガス流入端面目封止セルの割合」ということがある。また、「全てのセルの個数に対する貫通セルの個数の割合」を、単に、「貫通セルの個数割合」又は「貫通セルの割合」ということがある。ガス流入端面目封止セルの割合が、25%未満であると、ハニカム構造体の粒子状物質を捕集する捕集効率が低下することがある。50%を超えると、ハニカム構造体の圧力損失が大きく増加することがある。ガス流入端面目封止セルの割合は、35〜50%であることが更に好ましい。 In the honeycomb structure of the present embodiment, the number of gas inflow end face plugged cells is preferably 25 to 50% with respect to the total number of cells. In other words, the number of penetrating cells is preferably 50 to 75% with respect to the number of all cells. Hereinafter, “the ratio of the number of gas inflow end face plugged cells to the number of all cells” is simply referred to as “the ratio of the number of gas inflow end face plugged cells” or “the ratio of gas inflow end face plugged cells”. Sometimes. Further, the “ratio of the number of penetrating cells with respect to the number of all cells” may be simply referred to as “number ratio of penetrating cells” or “ratio of penetrating cells”. When the ratio of the gas inflow end face plugged cells is less than 25%, the collection efficiency for collecting the particulate matter of the honeycomb structure may be lowered. If it exceeds 50%, the pressure loss of the honeycomb structure may greatly increase. The ratio of the gas inflow end face plugged cells is more preferably 35 to 50%.
また、上述した、一旦捕集した粒子状物質の隔壁からの剥がれ落ちを有効に防止するためには、特定貫通セルの個数が、全ての貫通セルの個数に対して、50%以上であることが好ましい。以下、「全ての貫通セルの個数に対する特定貫通セルの個数の割合」を、単に、「特定貫通セルの個数割合」又は「特定貫通セルの割合」ということがある。特定貫通セルの割合が、50%未満であると、一旦捕集した粒子状物質の流出を抑制する効果が十分に発現し難いことがある。特定貫通セルの割合は、70%以上であることが更に好ましく、100%であることが特に好ましい。特定貫通セルの割合を上記のような数値範囲とすることで、粒子状物質の外部への流出を特に有効に抑制することができる。 Further, in order to effectively prevent the particulate matter once collected from peeling off from the partition wall, the number of specific through cells is 50% or more with respect to the number of all through cells. Is preferred. Hereinafter, the “ratio of the number of specific through cells with respect to the number of all through cells” may be simply referred to as “number ratio of specific through cells” or “ratio of specific through cells”. If the ratio of the specific penetrating cell is less than 50%, the effect of suppressing the outflow of the particulate matter once collected may not be sufficiently exhibited. The ratio of the specific penetrating cell is more preferably 70% or more, and particularly preferably 100%. By setting the ratio of the specific penetrating cells in the numerical range as described above, the outflow of the particulate matter to the outside can be particularly effectively suppressed.
本実施形態のハニカム構造体においては、セルの延びる方向に垂直なセル断面が複数の角部を有する多角形であることが好ましい。そして、ガス流入端面目封止セルの一つのセル内の角部において、排ガス流入端面を起点として、各角部の目封止部のセルの延びる方向の長さの差の最大値が、5mm以上、25mm以下であることがより好ましい。
このように構成することによって、粒子状物質の堆積開始点の差を十分に確保することができるとともに、ハニカム構造体の捕集効率の過度な低下を抑制することができる。例えば、各角部の目封止部のセルの延びる方向の長さの差の最大値が、5mm未満であると、粒子状物質の堆積開始点の差を十分に確保することができず、特定貫通セル内の流路が閉塞し易くなることがある。一方、各角部の目封止部のセルの延びる方向の長さの差の最大値が、25mmを超えると、目封止部によってフィルタ機能の発現しない部分の長さが長くなり過ぎて、ハニカム構造体の捕集効率が低下したり、ハニカム構造体の圧力損失が増大したりすることがある。例えば、図5において、第一のガス流入端面目封止セル2baの頂点O1及び頂点O4の目封止部5の長さT1と、第一のガス流入端面目封止セル2baの頂点O2及び頂点O3の目封止部5の長さT2との差T2−T1が、5mm以上、25mm以下であることが好ましい。各角部の目封止部のセルの延びる方向の長さの差の最大値は、15mm以上であることが更に好ましい。また、各角部の目封止部のセルの延びる方向の長さの差の最大値は、20mm以下であることが更に好ましい。
In the honeycomb structure of the present embodiment, the cell cross section perpendicular to the cell extending direction is preferably a polygon having a plurality of corners. Then, at the corner in one cell of the gas inflow end face plugged cell, the maximum value of the difference in length in the cell extending direction of the plugging portion of each corner from the exhaust gas inflow end face is 5 mm. As mentioned above, it is more preferable that it is 25 mm or less.
By configuring in this way, it is possible to secure a sufficient difference in the deposition start point of the particulate matter, and to suppress an excessive decrease in the collection efficiency of the honeycomb structure. For example, if the maximum value of the length difference in the cell extending direction of each corner plugging portion is less than 5 mm, it is not possible to sufficiently ensure the difference in the deposition start point of the particulate matter, The flow path in the specific penetration cell may be easily blocked. On the other hand, if the maximum value of the difference in length in the cell extending direction of the plugged portion at each corner exceeds 25 mm, the length of the portion where the filter function is not expressed by the plugged portion becomes too long, The collection efficiency of the honeycomb structure may be reduced, or the pressure loss of the honeycomb structure may be increased. For example, in FIG. 5, the length T1 of the plugging portion 5 at the vertex O1 and the vertex O4 of the first gas inflow end face plugged cell 2ba, the vertex O2 of the first gas inflow end face plugged cell 2ba, and It is preferable that difference T2-T1 with respect to length T2 of the plugging part 5 of the vertex O3 is 5 mm or more and 25 mm or less. More preferably, the maximum difference in the lengths of the plugged portions at the corners in the cell extending direction is 15 mm or more. Further, the maximum value of the difference in length in the cell extending direction of the plugged portion at each corner is more preferably 20 mm or less.
また、ガス流入端面目封止セルの一つのセル内の角部において、排ガス流入端面を起点として、各角部の目封止部のセルの延びる方向の長さが、2mm以上、35mm以下であることが好ましい。各角部の目封止部のセルの延びる方向の長さは、5mm以上、25mm以下であることが更に好ましい。ガス流入端面目封止セルの各角部の目封止部のセルの延びる方向の長さが、2mm未満であると、煤が入口近くに堆積しガスに流されやすく、また目封じ深さが浅いと目封じが外れ易くなるのであり好ましくない。ガス流入端面目封止セルの各角部の目封止部のセルの延びる方向の長さが、35mmを超えると、目封止部によってフィルタ機能の発現しない部分の長さが長くなり過ぎて、ハニカム構造体の捕集効率が低下したり、ハニカム構造体の圧力損失が増大したりすることがある。 In addition, at the corner in one cell of the gas inflow end face plugged cell, the length in the cell extending direction of the plugged portion at each corner is 2 mm or more and 35 mm or less starting from the exhaust gas inflow end face. Preferably there is. The length in the cell extending direction of the plugging portion at each corner is more preferably 5 mm or more and 25 mm or less. When the length in the cell extending direction of the plugging portion at each corner of the gas inlet end face plugged cell is less than 2 mm, soot is easily deposited near the inlet and flows into the gas, and the plugging depth If it is shallow, it is not preferable because the seal is easily removed. When the length in the cell extending direction of the plugged portion at each corner of the gas inflow end face plugged cell exceeds 35 mm, the length of the portion where the filter function does not appear due to the plugged portion becomes too long. In addition, the collection efficiency of the honeycomb structure may decrease, or the pressure loss of the honeycomb structure may increase.
ガス流入端面目封止セルの一つのセル内の角部において、排ガス流入端面を起点として、各角部からの目封止部のセルの延びる方向の長さのうち、2つ以下の当該長さが同一であってもよい。例えば、図5において、第一のガス流入端面目封止セル2baの頂点O1及び頂点O4の目封止部5aの長さが同一である。また、図5において、第一のガス流入端面目封止セル2baの頂点O2及び頂点O3の目封止部5bの長さが同一である。このように構成することによって、これまでに説明した、捕集した粒子状物質の外部への流出抑制及びハニカム構造体の端面詰まり抑制の効果を良好に発現させつつ、目封止部の形状を比較的に簡素なものとすることができる。 At one corner of the gas inflow end face plugged cell, starting from the exhaust gas inflow end face, the length of the plugging portion extending from each corner in the cell extending direction is two or less. May be the same. For example, in FIG. 5, the lengths of the plugging portions 5a at the vertex O1 and the vertex O4 of the first gas inflow end face plugged cell 2ba are the same. In FIG. 5, the lengths of the plugging portions 5b of the vertex O2 and the vertex O3 of the first gas inflow end face plugging cell 2ba are the same. By configuring in this way, the shape of the plugging portion is improved while the effects of suppressing the outflow of the collected particulate matter to the outside and the effect of suppressing clogging of the end face of the honeycomb structure as described above are well expressed. It can be relatively simple.
本実施形態のハニカム構造体においては、ハニカム基材に形成されたセルが、貫通セルと、ハニカム基材の流入端面側においてのみ目封止部によって塞がれたガス流入端面目封止セルとのいずれか一方のセルであることが好ましい。このように構成することによって、本実施形態のハニカム構造体を、粒子状物質を捕集するフィルタとして有効に使用することができる。もちろん、本実施形態のハニカム構造体においては、ハニカム基材に形成されたセルの一部のセルが、ハニカム基材の流出端面側が目封止部によって塞がれたものであってもよい。 In the honeycomb structure of the present embodiment, the cells formed on the honeycomb substrate include through cells, and gas inflow end face plugged cells that are plugged only by the plugging portions on the inflow end face side of the honeycomb base material. Any one of the cells is preferred. By comprising in this way, the honeycomb structure of this embodiment can be used effectively as a filter which collects particulate matter. Of course, in the honeycomb structure of the present embodiment, a part of the cells formed on the honeycomb base material may be one in which the outflow end face side of the honeycomb base material is closed by the plugging portion.
ここで、本発明のハニカム構造体の第二実施形態及び第三実施形態について説明する。図8は、本発明のハニカム構造体の第二実施形態における、流入端面近傍の拡大透視斜視図である。図8は、本発明のハニカム構造体の第三実施形態における、流入端面近傍の拡大透視斜視図である。第二実施形態のハニカム構造体は、以下に説明するように、ガス流入端面目封止セルの一つのセル内の角部における目封止部のセルの延びる方向の長さが相違すること以外は、第一実施形態のハニカム構造体と同様に構成されている。第二実施形態のハニカム構造体は、図8に示すように、第一のガス流入端面目封止セル2ba及び第二のガス流入端面目封止セル2bbの流入端面11側には、目封止部25a,25bが配設されている。第一のガス流入端面目封止セル2baにおいて、流入端面11からの目封止部25aのセル2の延びる方向の長さは、頂点O1では長さT3、頂点O2及び頂点O3では長さT4、頂点O4では長さT5となっている。第二のガス流入端面目封止セル2bbにおいて、流入端面11からの目封止部25bのセル2の延びる方向の長さは、頂点P1及び頂点P3では長さT4、頂点P2では長さT5、頂点P4では長さT3となっている。目封止部25aと目封止部25bは、貫通セル2a(特定貫通セル2aa)を挟んで非鏡像対称である。 Here, the second embodiment and the third embodiment of the honeycomb structure of the present invention will be described. FIG. 8 is an enlarged perspective view of the vicinity of the inflow end face in the second embodiment of the honeycomb structure of the present invention. FIG. 8 is an enlarged perspective view of the vicinity of the inflow end surface in the third embodiment of the honeycomb structure of the present invention. As described below, the honeycomb structure of the second embodiment is different in the length of the plugging portion in the cell extending direction at the corner portion of one of the gas inflow end face plugged cells. Is configured similarly to the honeycomb structure of the first embodiment. As shown in FIG. 8, the honeycomb structure of the second embodiment is plugged on the inflow end face 11 side of the first gas inflow end face plugged cell 2ba and the second gas inflow end face plugged cell 2bb. Stop portions 25a and 25b are provided. In the first gas inflow end face plugging cell 2ba, the length in the cell 2 extending direction of the plugging portion 25a from the inflow end face 11 is the length T3 at the vertex O1, and the length T4 at the vertex O2 and the vertex O3. The vertex O4 has a length T5. In the second gas inflow end face plugged cell 2bb, the length in the cell 2 extending direction of the plugging portion 25b from the inflow end face 11 is the length T4 at the vertex P1 and the vertex P3, and the length T5 at the vertex P2. The vertex P4 has a length T3. The plugging portion 25a and the plugging portion 25b are non-mirror image symmetric with respect to the penetrating cell 2a (specific penetrating cell 2aa).
次に、第三実施形態のハニカム構造体について説明する。第三実施形態のハニカム構造体も、ガス流入端面目封止セルの一つのセル内の角部における目封止部のセルの延びる方向の長さが相違すること以外は、第一実施形態のハニカム構造体と同様に構成されている。第三実施形態のハニカム構造体は、図9に示すように、第一のガス流入端面目封止セル2ba及び第二のガス流入端面目封止セル2bbの流入端面11側には、目封止部45a,45bが配設されている。第一のガス流入端面目封止セル2baにおいて、流入端面11からの目封止部45aのセル2の延びる方向の長さは、頂点O1及び頂点O2では長さT7、頂点O3及び頂点O4では長さT6となっている。一方、第二のガス流入端面目封止セル2bbにおいて、流入端面11からの目封止部45bのセル2の延びる方向の長さは、頂点P1及び頂点P2では長さT6、頂点P3及び頂点P4では長さT7となっている。目封止部45aと目封止部45bは、貫通セル2a(特定貫通セル2aa)を挟んで非鏡像対称である。このように構成された第二実施形態及び第三実施形態のハニカム構造体においても、特定貫通セル内の流路が閉塞し難くなる。なお、特定貫通セルを挟んで非鏡像対称となる目封止部の態様については、これまでに説明した第一〜第三実施形態のハニカム構造体に限定されることはなく、種々に変更可能である。 Next, the honeycomb structure of the third embodiment will be described. The honeycomb structure of the third embodiment also has the same structure as that of the first embodiment except that the length of the plugging portion in the corner portion in one cell of the gas inflow end face plugged cells is different. The structure is the same as that of the honeycomb structure. As shown in FIG. 9, the honeycomb structure of the third embodiment is plugged on the inflow end face 11 side of the first gas inflow end face plugged cell 2ba and the second gas inflow end face plugged cell 2bb. Stop portions 45a and 45b are provided. In the first gas inflow end face plugging cell 2ba, the length in the cell 2 extending direction of the plugging portion 45a from the inflow end face 11 is the length T7 at the vertex O1 and the vertex O2, and at the vertex O3 and the vertex O4. The length is T6. On the other hand, in the second gas inflow end face plugged cell 2bb, the length in the cell 2 extending direction of the plugged portion 45b from the inflow end face 11 is the length T6, the vertex P3, and the vertex at the vertex P1 and the vertex P2. In P4, the length is T7. The plugging portion 45a and the plugging portion 45b are non-mirror image symmetric with respect to the penetrating cell 2a (specific penetrating cell 2aa). Also in the honeycomb structures of the second embodiment and the third embodiment configured as described above, the flow path in the specific through-cell is difficult to close. Note that the aspect of the plugged portion that is non-mirror image symmetric across the specific penetration cell is not limited to the honeycomb structure of the first to third embodiments described so far, and can be variously changed. It is.
また、目封止部が、隣接する貫通セルを挟んで非鏡像対称である場合の他の実施形態として、対称線を45°とした位置関係にある2つのガス流入端面目封止セルにおいて、それぞれの目封止部が、隣接する特定貫通セルを挟んで非鏡像対称となっていてもよい。また、セルの延びる方向に垂直な断面におけるセル形状が、六角形の場合には、対称線を60°とした位置関係にある2つのガス流入端面目封止セルにおいて、それぞれの目封止部が、隣接する特定貫通セルを挟んで非鏡像対称となっていてもよい。例えば、セルの形状が六角形の場合には、特定貫通セルとガス流入端面目封止セルの配列として、図10A及び図10Bに示すような態様を挙げることができる。図10A及び図10Bは、特定貫通セルとガス流入端面目封止セルの配列の他の例を示す模式図である。図10A及び図10Bにおいては、貫通セル32aとしての特定貫通セル32aaが、6つのセル32と隔壁31を隔てて配置されている。そして、図10A及び図10Bに示す態様では、一の特定貫通セル32aaと隣接する6つのセル32が、当該特定貫通セル32aaの周囲を、貫通セル32aとガス流入端面目封止セル32bとが交互に配列するように配置されている。そして、図10Aにおいては、一の特定貫通セル32aaに対して、対称線を60°とした位置関係にある2つのガス流入端面目封止セル32ba,32bbにおいて、目封止部が非鏡像対称となっている。また、図10Bにおいては、一の特定貫通セル32aaに対して、対称線を60°とした位置関係にある3つのガス流入端面目封止セル32ba,32bb,32bcにおいて、目封止部が非鏡像対称となっている。 Further, as another embodiment in which the plugging portion is non-mirror image symmetric across the adjacent through-cells, in the two gas inflow end faced plugged cells in a positional relationship where the symmetry line is 45 °, Each plugged portion may be non-mirror image symmetric with respect to an adjacent specific through-cell. Further, when the cell shape in the cross section perpendicular to the cell extending direction is a hexagon, in each of the two gas inflow end faced plugged cells having a positional relationship with the symmetry line of 60 °, each plugged portion However, it may be non-mirror image symmetric with respect to adjacent specific through-cells. For example, when the shape of the cell is a hexagon, the arrangement shown in FIGS. 10A and 10B can be given as an arrangement of the specific through cell and the gas inflow end face plugged cell. 10A and 10B are schematic views illustrating another example of the arrangement of the specific through-cells and the gas inflow end face plugged cells. 10A and 10B, the specific through cell 32aa as the through cell 32a is arranged with the six cells 32 and the partition wall 31 separated from each other. 10A and 10B, the six cells 32 adjacent to one specific through-cell 32aa are arranged around the specific through-cell 32aa with the through-cell 32a and the gas inflow end face plugged cell 32b. They are arranged so as to be arranged alternately. In FIG. 10A, the plugged portion is non-mirror-symmetric in the two gas inflow end face plugged cells 32ba and 32bb which are in a positional relationship with the symmetric line being 60 ° with respect to one specific through cell 32aa. It has become. Further, in FIG. 10B, the plugged portion is not plugged in the three gas inflow end faced plugged cells 32ba, 32bb, 32bc that are in a positional relationship with a specific line of 60 ° with respect to one specific through cell 32aa. Mirror image symmetry.
ハニカム基材のセルの形状は、特に限定されないが、セルの延びる方向に直交する断面において、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形等の多角形、円形、又は楕円形であることが好ましく、その他不定形であってもよい。 The shape of the cells of the honeycomb substrate is not particularly limited, but is preferably a polygon, such as a triangle, a quadrangle, a pentagon, a hexagon, an octagon, a circle, or an ellipse in a cross section perpendicular to the cell extending direction. Other irregular shapes may also be used.
隔壁の気孔率は、40〜80%であることが好ましく、45〜67%であることが更に好ましい。40%より小さいと、捕集性能が著しく低下することがあり、80%より大きいと、ハニカム基材の強度が低くなるため、キャニングが難しくなる(収納容器に収納する際に破損したりする)ことがある。更に、気孔率が45〜67%であると、ハニカム構造体の捕集効率(100×[捕集した粒子状物質の質量]/[流入した粒子状物質の質量])を、フィルタとして良好な値とすることができる。また、気孔率が45〜67%であると、ハニカム構造体の強度も向上し、キャニングも、し易くなる。隔壁の気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。 The porosity of the partition walls is preferably 40 to 80%, and more preferably 45 to 67%. If it is less than 40%, the collection performance may be remarkably deteriorated. If it is more than 80%, the strength of the honeycomb base material is lowered, so that it becomes difficult to perform canning (being damaged when stored in a storage container). Sometimes. Furthermore, when the porosity is 45 to 67%, the collection efficiency of the honeycomb structure (100 × [mass of collected particulate matter] / [mass of inflowing particulate matter]) is good as a filter. Can be a value. Further, when the porosity is 45 to 67%, the strength of the honeycomb structure is improved and canning is facilitated. The porosity of the partition wall is a value measured with a mercury porosimeter.
隔壁の厚さは、150〜410μmであることが好ましく、200〜360μmであることが更に好ましい。150μmより薄いと、ハニカム基材の強度が低下することがある。410μmより厚いと、捕集性能が低下し、圧力損失が増大することがある。また、ディーゼルエンジンから排出される排ガスを処理する場合には、ディーゼルエンジンから排出される排ガス中のPM量が比較的多いため、通常、セル数を少なくする(セル密度を小さくする)傾向がある。そのため、隔壁1の厚さを200〜360μmとすることが、強度と捕集性能のバランスをよくするために好ましい。また、ガソリンエンジンから排出される排ガスを処理する場合には、ガソリンエンジンから排出される排ガス中のPM量が比較的少ないため、通常、セル数を多くする(セル密度を大きくする)傾向がある。そのため、隔壁の厚さを150〜310μmとすることが、強度と捕集性能のバランスをよくするために好ましい。隔壁の厚さは、ハニカム基材の軸方向の断面を顕微鏡観察する方法で測定した値である。 The thickness of the partition wall is preferably 150 to 410 μm, and more preferably 200 to 360 μm. If it is thinner than 150 μm, the strength of the honeycomb substrate may be lowered. If it is thicker than 410 μm, the collection performance may decrease and the pressure loss may increase. In addition, when treating exhaust gas discharged from a diesel engine, the amount of PM in the exhaust gas discharged from the diesel engine is relatively large, and thus there is a general tendency to reduce the number of cells (reduce the cell density). . Therefore, it is preferable that the thickness of the partition wall 1 be 200 to 360 μm in order to improve the balance between strength and collection performance. In addition, when processing exhaust gas discharged from a gasoline engine, the amount of PM in the exhaust gas discharged from the gasoline engine is relatively small, and thus usually tends to increase the number of cells (increase the cell density). . Therefore, it is preferable to set the partition wall thickness to 150 to 310 μm in order to improve the balance between strength and collection performance. The thickness of the partition wall is a value measured by a method of observing a cross section in the axial direction of the honeycomb substrate with a microscope.
ハニカム基材のセル密度(ハニカム基材のセルの延びる方向に直交する断面における、単位面積当たりのセルの個数)は、15〜62セル/cm2であることが好ましい。15セル/cm2より小さいと、捕集性能が低下することがある。62セル/cm2より大きいと、ハニカム基材の流入端面付近にPMが堆積し、セルがPMによって閉塞していくため、圧力損失が大きくなることがある。また、ディーゼルエンジンから排出される排ガスを処理する場合には、15〜47セル/cm2であることが更に好ましい。15セル/cm2より小さいと、捕集性能が低くなることがある。47セル/cm2より大きいと、圧力損失が大きくなることがある。また、ガソリンエンジンから排出される排ガスを処理する場合には、31〜62セル/cm2であることが更に好ましい。ガソリンエンジンから排出される排ガスは、PM量が少ないため、セルが閉塞するリスクが低いため、セル密度を高くすることが可能であり、セル密度を高くすることにより捕集性能を高くすることができる。また、セルが閉塞し難いため、連続再生も行い易い。31セル/cm2より小さいと、捕集性能が低くなることがあり、62セル/cm2より大きいと、PM捕集時の圧力損失が大きくなることがある。 The cell density of the honeycomb substrate (the number of cells per unit area in the cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb substrate) is preferably 15 to 62 cells / cm 2 . If it is less than 15 cells / cm 2 , the collection performance may be lowered. If it is larger than 62 cells / cm 2 , PM is deposited near the inflow end face of the honeycomb substrate, and the cells are blocked by PM, so that the pressure loss may increase. Moreover, when processing the exhaust gas discharged | emitted from a diesel engine, it is still more preferable that it is 15-47 cells / cm < 2 >. When it is less than 15 cells / cm 2 , the collection performance may be lowered. If it is greater than 47 cells / cm 2 , the pressure loss may increase. Moreover, when processing the exhaust gas discharged | emitted from a gasoline engine, it is still more preferable that it is 31-62 cells / cm < 2 >. Since the exhaust gas discharged from a gasoline engine has a small amount of PM, the risk of clogging the cells is low, so the cell density can be increased, and the collection performance can be increased by increasing the cell density. it can. In addition, since the cell is difficult to block, continuous reproduction is also easy. If it is less than 31 cells / cm 2 , the collection performance may be lowered, and if it is more than 62 cells / cm 2 , the pressure loss during PM collection may be increased.
隔壁の平均細孔径は、80μm以下であることが好ましく、0.1〜80μmであることが更に好ましく、1〜80μmであることがより更に好ましく、5〜25μmであることが特に好ましい。80μmより大きいと、ハニカム基材が脆くなり欠落し易くなり、また、隔壁内に粒子状物質が入り込み、深層ろ過となることがある。そして、このような平均細孔径の大きな隔壁は、PM捕集に伴って、粒子状物質捕集性能が低下しやすいため好ましくない。また、隔壁の平均細孔径が、0.1μmより小さいと、粒子状物質の堆積が少ない場合でも圧力損失が増大するため好ましくない。更に、隔壁の平均細孔径が、5μmよりも小さいと、酸化触媒を担持した場合の壁透過抵抗(排ガスが隔壁を透過する際の抵抗)が大きくなることがある。また、隔壁の平均細孔径が、25μmよりも大きいと、隔壁内部に灰分(Ash)が堆積し、長期間の使用の後、捕集性能が悪化する可能性が高くなることがある。隔壁の平均細孔径は、水銀ポロシメータで測定した値である。 The average pore diameter of the partition walls is preferably 80 μm or less, more preferably 0.1 to 80 μm, still more preferably 1 to 80 μm, and particularly preferably 5 to 25 μm. If it is larger than 80 μm, the honeycomb base material becomes brittle and easily lost, and particulate matter may enter the partition walls, resulting in depth filtration. Such a partition wall having a large average pore diameter is not preferable because the particulate matter collecting performance tends to be lowered with PM collection. Moreover, it is not preferable that the average pore diameter of the partition walls is smaller than 0.1 μm because the pressure loss increases even when the particulate matter is little deposited. Furthermore, if the average pore diameter of the partition walls is smaller than 5 μm, the wall permeation resistance (resistance when exhaust gas permeates through the partition walls) when an oxidation catalyst is supported may increase. Moreover, when the average pore diameter of a partition is larger than 25 micrometers, ash (Ash) accumulates inside a partition and possibility that a collection performance will deteriorate after long-term use may become high. The average pore diameter of the partition wall is a value measured with a mercury porosimeter.
ハニカム基材4の外周壁3の厚さは、特に限定されないが、0.5〜6mmが好ましい。0.5mmより薄いと、外周近傍のセルが欠けやすく、強度が低下することがある。6mmより厚いと、圧力損失が増大することがある。 Although the thickness of the outer peripheral wall 3 of the honeycomb base material 4 is not specifically limited, 0.5-6 mm is preferable. If it is thinner than 0.5 mm, cells near the outer periphery are likely to be chipped, and the strength may be reduced. If it is thicker than 6 mm, the pressure loss may increase.
ハニカム基材の形状(別言すれば、ハニカム構造体の形状)は、特に限定されないが、円柱形状、底面が楕円形の柱状、底面が四角形、五角形、六角形等の多角形の柱形状等が好ましい。ハニカム構造体は、セルの延びる方向を中心軸方向とする柱形状であることが好ましい。また、ハニカム基材(別言すれば、ハニカム構造体)の大きさは、特に限定されないが、セルの延びる方向における長さが15〜200mmであることが好ましい。ハニカム基材の長さがこのような範囲であると、ハニカム構造体によって、圧力損失を増大させずに、優れた捕集性能で排ガスを処理することができる。15mmより短いと、捕集性能が悪化することがある。また、200mmより長いと、捕集性能向上はあまり期待できず、むしろ、圧力損失が増大することがある。捕集性能と圧力損失のバランスを考えると、ハニカム基材の長さは、50〜153mmが更に好ましい。特に複数個のハニカム構造体を、収納容器内に直列に配置する場合において、効果的である。また、例えば、ハニカム基材(別言すれば、ハニカム構造体)の外形が円柱形の場合、その底面(端面)の直径は、80〜400mmであることが好ましい。ハニカム基材の底面の直径は、上記範囲内において、エンジン排気量や出力に合わせて、適宜選定される。 The shape of the honeycomb substrate (in other words, the shape of the honeycomb structure) is not particularly limited, but a cylindrical shape, an elliptical columnar shape on the bottom, a polygonal columnar shape such as a square, pentagon, hexagon, etc. on the bottom Is preferred. The honeycomb structure preferably has a column shape with the cell extending direction as the central axis direction. Further, the size of the honeycomb substrate (in other words, honeycomb structure) is not particularly limited, but the length in the cell extending direction is preferably 15 to 200 mm. When the length of the honeycomb substrate is in such a range, the honeycomb structure can treat the exhaust gas with excellent collection performance without increasing the pressure loss. When it is shorter than 15 mm, the collection performance may be deteriorated. On the other hand, when the length is longer than 200 mm, the improvement in the collection performance cannot be expected so much, but the pressure loss may increase. Considering the balance between collection performance and pressure loss, the length of the honeycomb substrate is more preferably 50 to 153 mm. This is particularly effective when a plurality of honeycomb structures are arranged in series in the storage container. For example, when the outer shape of the honeycomb substrate (in other words, the honeycomb structure) is a columnar shape, the bottom surface (end surface) preferably has a diameter of 80 to 400 mm. The diameter of the bottom surface of the honeycomb base material is appropriately selected within the above range according to the engine displacement and output.
ハニカム基材の隔壁及び外周壁は、セラミックを主成分とするものであることが好ましい。隔壁及び外周壁の材質としては、具体的には、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、及びアルミニウムチタネートからなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。これらの中でも、熱伝導率に優れた炭化珪素、及び、熱膨張係数が小さく、耐熱衝撃性に優れたコージェライトが好ましい。通常のDPFでは、PM堆積量を増やし、再生間隔を長くすることが必要であるため、炭化珪素のように熱容量の大きい材質が好ましいが、本発明においては、連続再生しやすい熱容量の比較的小さいコージェライトが特に好ましい。隔壁と外周壁の材質は、同じであることが好ましいが、異なっていてもよい。また、「セラミックを主成分とする」というときは、セラミックを全体の90質量%以上含有することを意味する。 The partition walls and the outer peripheral wall of the honeycomb base material are preferably composed mainly of ceramic. Specific examples of the material for the partition wall and the outer peripheral wall include silicon carbide, silicon-silicon carbide composite material, cordierite, mullite, alumina, spinel, silicon carbide-cordierite composite material, lithium aluminum silicate, and aluminum titanate. It is preferably at least one selected from the group consisting of Among these, silicon carbide having excellent thermal conductivity and cordierite having a small thermal expansion coefficient and excellent thermal shock resistance are preferable. In a normal DPF, it is necessary to increase the PM deposition amount and lengthen the regeneration interval. Therefore, a material having a large heat capacity such as silicon carbide is preferable. However, in the present invention, the heat capacity that facilitates continuous regeneration is relatively small. Cordierite is particularly preferred. The material of the partition wall and the outer peripheral wall is preferably the same, but may be different. In addition, the phrase “mainly composed of ceramic” means that 90% by mass or more of ceramic is contained.
図1〜図6に示すように、本実施形態のハニカム構造体100においては、ハニカム基材4の流入端面11側における、一部のセル2の端部を塞ぐように目封止部5が配設されている。本実施形態のハニカム構造体100においては、目封止部5が配設される一部のセル(ガス流入端面目封止セル2b)と、目封止部が配設されない残余のセル(貫通セル2a)とは、隣接して配置されている。更に、ガス流入端面目封止セル2bと、貫通セル2aとが交互に並び、ハニカム基材4の流入端面11において、貫通セル2aの開口部と、ガス流入端面目封止セル2bの端部に配設された目封止部とにより市松模様が形成されることが好ましい。目封止部5の材質は、ハニカム基材4の隔壁1の材質と同じであることが好ましい。 As shown in FIGS. 1 to 6, in the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the plugging portions 5 are formed so as to close the end portions of some cells 2 on the inflow end face 11 side of the honeycomb substrate 4. It is arranged. In the honeycomb structure 100 of the present embodiment, a part of the cells (gas inflow end surface plugged cells 2b) in which the plugging portions 5 are disposed and the remaining cells (penetration) in which the plugging portions are not disposed. The cells 2a) are arranged adjacent to each other. Further, the gas inflow end face plugged cells 2b and the through cells 2a are alternately arranged, and in the inflow end face 11 of the honeycomb substrate 4, the openings of the through cells 2a and the end portions of the gas inflow end face plugged cells 2b. It is preferable that a checkered pattern is formed by the plugged portions disposed in the. The material of the plugging portion 5 is preferably the same as the material of the partition walls 1 of the honeycomb substrate 4.
本実施形態のハニカム構造体は、隔壁の少なくとも一部に酸化触媒が担持されたものであってもよい。更に詳細には、ハニカム構造体を構成するハニカム基材の隔壁に触媒が担持されていることが好ましい。触媒の、単位体積当りの担持量は、0.1〜150g/リットルであることが好ましく、10〜80g/リットルであることが更に好ましい。「g/リットル」は、ハニカム構造体1リットル当たりの触媒のグラム数(g)を示す。0.1g/リットルより少ないと、触媒効果が発揮され難くなることがある。150g/リットルより多いと、隔壁の細孔が閉塞することにより、圧力損失が大きくなり、捕集効率が著しく低下することがある。また、ウォッシュコート層を形成する酸化触媒の場合、触媒の単位体積当たりの担持量は、10〜150g/リットルであることが好ましい。触媒担持量が10g/リットルより少ないと、ウォッシュコート層を形成し難くなることがある。 The honeycomb structure of the present embodiment may be one in which an oxidation catalyst is supported on at least a part of the partition walls. More specifically, it is preferable that the catalyst is supported on the partition walls of the honeycomb substrate constituting the honeycomb structure. The supported amount of the catalyst per unit volume is preferably 0.1 to 150 g / liter, and more preferably 10 to 80 g / liter. “G / liter” indicates the number of grams (g) of catalyst per liter of honeycomb structure. If the amount is less than 0.1 g / liter, the catalytic effect may be difficult to be exhibited. When the amount is more than 150 g / liter, the pores of the partition walls are blocked, resulting in an increase in pressure loss and a significant reduction in collection efficiency. In the case of an oxidation catalyst that forms a washcoat layer, the supported amount of catalyst per unit volume is preferably 10 to 150 g / liter. If the amount of catalyst supported is less than 10 g / liter, it may be difficult to form a washcoat layer.
酸化触媒としては貴金属を含有するものを挙げることができ、具体的には、Pt、Rh及びPdからなる群より選択される少なくとも一種を含有するものが好ましい。貴金属の合計量は、ハニカム構造体の単位体積当り、0.1〜5g/リットルであることが好ましい。 Examples of the oxidation catalyst include those containing noble metals, and specifically, those containing at least one selected from the group consisting of Pt, Rh and Pd are preferable. The total amount of the noble metal is preferably 0.1 to 5 g / liter per unit volume of the honeycomb structure.
(2)ハニカム構造体の製造方法:
本発明のハニカム構造体の製造方法の一の実施形態について説明する。本実施形態のハニカム構造体の製造方法は、ハニカム成形体形成工程と、フィルム配設工程と、目封止部形成工程と、を含む。ハニカム成形体形成工程は、成形原料を押出成形して、一方の端面から他方の端面まで延びる、流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有するハニカム成形体を形成する工程である。フィルム配設工程は、得られたハニカム成形体に、又はハニカム成形体を焼成したハニカム焼成体に、セル開口部を覆うフィルムを一方の端面に配設する工程である。目封止部形成工程は、目封止すべきでないセルに隣接する、少なくとも2つの目封止すべきセルに目封止部を形成する工程である。そして、本実施形態のハニカム構造体の製造方法は、目封止部形成工程が、以下の穿孔部形成ステップと、目封止材料供給ステップと、を含む。穿孔部形成ステップにおいては、目封止すべきセルを夫々覆っているフィルムの一部分に穿孔部を形成し、その際、当該穿孔部の重心が、目封止すべきセルのセル開口部の重心からずれている。目封止材料供給ステップは、フィルムの配設された面から目封止材料を供給することにより、目封止材料の供給面からの目封止部のセルの延びる方向の長さが、一つのセル内で異なる目封止部を形成するものである。
(2) Manufacturing method of honeycomb structure:
An embodiment of a method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention will be described. The method for manufacturing a honeycomb structure of the present embodiment includes a honeycomb formed body forming step, a film disposing step, and a plugging portion forming step. The honeycomb formed body forming step is a step of forming a honeycomb formed body having partition walls for partitioning and forming a plurality of cells serving as fluid flow paths extending from one end face to the other end face by extruding a forming raw material. . The film disposing step is a step of disposing a film covering the cell opening on one end surface of the obtained honeycomb formed body or the honeycomb fired body obtained by firing the honeycomb formed body. The plugging portion forming step is a step of forming plugging portions in at least two cells to be plugged adjacent to cells that should not be plugged. And in the manufacturing method of the honeycomb structure of the present embodiment, the plugging portion forming step includes the following perforated portion forming step and the plugging material supply step. In the perforated part forming step, the perforated part is formed in a part of the film covering each cell to be plugged, and the center of gravity of the perforated part is the center of gravity of the cell opening of the cell to be plugged. It is off. In the plugging material supply step, by supplying the plugging material from the surface on which the film is disposed, the length in the cell extending direction of the plugging portion from the supply surface of the plugging material is equal to one. Different plugging portions are formed in one cell.
本実施形態のハニカム構造体の製造方法によれば、図1〜図6に示すようなハニカム構造体100を簡便に製造することができる。以下、本実施形態のハニカム構造体の製造方法について、工程ごとに更に詳細に説明する。 According to the method for manufacturing a honeycomb structure of the present embodiment, a honeycomb structure 100 as shown in FIGS. 1 to 6 can be easily manufactured. Hereinafter, the manufacturing method of the honeycomb structure of the present embodiment will be described in more detail for each process.
(2−1)ハニカム成形体形成工程:
ハニカム成形体形成工程においては、成形原料を押出成形して、一方の端面から他方の端面まで延びる、流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有するハニカム成形体を形成する工程である。成形原料は、セラミック原料に分散媒及び添加剤を加えたものであることが好ましい。添加剤としては、有機バインダ、造孔材、界面活性剤等を挙げることができる。分散媒としては、水等を挙げることができる。ハニカム成形体形成工程においては、成形原料を混練して坏土とすることが好ましい。
(2-1) Honeycomb molded body forming step:
In the honeycomb formed body forming step, a forming raw material is formed by extruding a forming raw material to form a honeycomb formed body having partition walls that form a plurality of cells that serve as fluid flow paths extending from one end face to the other end face. is there. The forming raw material is preferably a ceramic raw material added with a dispersion medium and an additive. Examples of the additive include an organic binder, a pore former, and a surfactant. Examples of the dispersion medium include water. In the honeycomb formed body forming step, it is preferable to knead the forming raw material into clay.
セラミック原料としては、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト化原料、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、及びアルミニウムチタネートからなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。これらの中でも、熱膨張係数が小さく、耐熱衝撃性に優れたコージェライト化原料が好ましい。添加剤としては、有機バインダ、造孔材、界面活性剤等を挙げることができる。分散媒としては、水等を挙げることができる。 The ceramic raw material is selected from the group consisting of silicon carbide, silicon-silicon carbide based composite material, cordierite forming raw material, mullite, alumina, spinel, silicon carbide-cordierite based composite material, lithium aluminum silicate, and aluminum titanate. At least one kind is preferred. Among these, a cordierite-forming raw material having a small thermal expansion coefficient and excellent thermal shock resistance is preferable. Examples of the additive include an organic binder, a pore former, and a surfactant. Examples of the dispersion medium include water.
成形原料を混練して坏土を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。 The method of kneading the forming raw material to form the kneaded material is not particularly limited, and examples thereof include a method using a kneader, a vacuum kneader or the like.
このような成形原料からなる坏土を押出成形して、一方の端面から他方の端面まで延びる、流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有するハニカム成形体を形成することが好ましい。押出成形は、所望のセル形状、隔壁厚さ、セル密度を有する口金を用いて行うことができる。口金の材質としては、摩耗し難い超硬合金が好ましい。ハニカム成形体形成工程は、従来公知のハニカム構造体の製造方法における、ハニカム成形体を形成する工程に準じて行うことができる。 It is preferable to extrude the kneaded material made of such a forming raw material to form a honeycomb formed body having partition walls that form a plurality of cells serving as fluid flow paths extending from one end face to the other end face. . Extrusion can be performed using a die having a desired cell shape, partition wall thickness, and cell density. As the material of the die, a cemented carbide which does not easily wear is preferable. The honeycomb formed body forming step can be performed according to the step of forming a honeycomb formed body in a conventionally known method for manufacturing a honeycomb structure.
(2−2)フィルム配設工程:
フィルム配設工程は、得られたハニカム成形体に、セル開口部を覆うフィルムを一方の端面に配設する工程である。なお、フィルム配設工程を行う前に、得られたハニカム成形体を乾燥してもよい。また、フィルム配設工程は、ハニカム成形体又は当該ハニカム成形体を乾燥したハニカム乾燥体を焼成したハニカム焼成体に対して行うものであってもよい。例えば、フィルム配設工程は、図11A及び図11Bに示すように、ハニカム成形体600の一方の端面71に、セル2のセル開口部を覆うフィルム75を配設する工程である。このフィルム配設工程では、貫通セルとなるセル(即ち、目封止すべきでないセル62a)、及びガス流入端面目封止セルとなるセル(目封止すべきセル62b)の双方のセル開口部が、フィルム75により塞がれている。図11Aは、本発明のハニカム構造体の製造方法の一の実施形態におけるフィルム配設工程を説明する図であって、ハニカム成形体の一方の端面にフィルムを配設する前の状態を示す説明図である。図11Bは、本発明のハニカム構造体の製造方法の一の実施形態におけるフィルム配設工程を説明する図であって、ハニカム成形体の一方の端面にフィルムを配設した後の状態を示す説明図である。図11A及び図11Bにおいて、符号61は、ハニカム成形体600の「隔壁」を示し、符号62は、隔壁61によって区画形成された「セル」を示す。
(2-2) Film disposing step:
A film | membrane arrangement | positioning process is a process of arrange | positioning the film which covers a cell opening part to one end surface in the obtained honeycomb molded object. In addition, before performing a film | membrane arrangement | positioning process, you may dry the obtained honeycomb molded object. Further, the film disposing step may be performed on a honeycomb fired body obtained by firing a honeycomb formed body or a honeycomb dried body obtained by drying the honeycomb formed body. For example, the film disposing step is a step of disposing a film 75 covering the cell opening of the cell 2 on one end face 71 of the honeycomb formed body 600 as shown in FIGS. 11A and 11B. In this film disposing step, the cell opening of both the cell to be a through cell (that is, the cell 62a that should not be plugged) and the cell to be a gas inflow end face plugged cell (cell 62b to be plugged). The part is closed by the film 75. FIG. 11A is a diagram for explaining a film disposing step in one embodiment of a method for manufacturing a honeycomb structured body of the present invention, and shows a state before disposing a film on one end face of the honeycomb formed body. FIG. FIG. 11B is a diagram for explaining a film disposing step in an embodiment of the method for manufacturing a honeycomb structured body of the present invention, and shows a state after a film is disposed on one end face of the honeycomb formed body. FIG. 11A and 11B, reference numeral 61 indicates “partition walls” of the honeycomb formed body 600, and reference numeral 62 indicates “cells” partitioned by the partition walls 61.
セル開口部を覆うフィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルムを使用することができる。フィルムの片面には粘着剤を塗布し、ハニカム成形体の端面に貼着することができる。 As a film covering the cell opening, for example, a polyester film can be used. An adhesive can be applied to one side of the film and adhered to the end face of the honeycomb formed body.
(2−3)目封止部形成工程:
目封止部形成工程は、目封止すべきでないセルに隣接する、少なくとも2つの目封止すべきセルに目封止部を形成する工程である。そして、目封止部形成工程が、以下の穿孔部形成ステップと、目封止材料供給ステップと、を含む。穿孔部形成ステップにおいては、目封止すべきセルを夫々覆っているフィルムの一部分に穿孔部を形成し、その際、当該穿孔部の重心が、目封止すべきセルのセル開口部の重心からずれている。目封止材料供給ステップは、フィルムの配設された面から目封止材料を供給することにより、目封止材料の供給面からの目封止部のセルの延びる方向の長さが、一つのセル内で異なる目封止部を形成するものである。ここで、目封止すべきでないセルとは、製造されるハニカム構造体において、貫通セルとなるセルのことである。また、目封止すべきセルとは、製造されるハニカム構造体において、ガス流入端面目封止セルとなるセルのことである。
(2-3) Plugging portion forming step:
The plugging portion forming step is a step of forming plugging portions in at least two cells to be plugged adjacent to cells that should not be plugged. The plugging portion forming step includes the following perforated portion forming step and a plugging material supply step. In the perforated part forming step, the perforated part is formed in a part of the film covering each cell to be plugged, and the center of gravity of the perforated part is the center of gravity of the cell opening of the cell to be plugged. It is off. In the plugging material supply step, by supplying the plugging material from the surface on which the film is disposed, the length in the cell extending direction of the plugging portion from the supply surface of the plugging material is equal to one. Different plugging portions are formed in one cell. Here, the cell which should not be plugged is a cell used as a penetration cell in the manufactured honeycomb structure. The cell to be plugged is a cell that becomes a gas inflow end face plugged cell in the manufactured honeycomb structure.
すなわち、目封止部形成工程では、まず、図11Cに示すように、目封止すべきセル62bを夫々覆っているフィルム75の一部分に穿孔部76を形成する。この際、穿孔部76を、当該穿孔部76の重心が、目封止すべきセル62bのセル開口部の重心からずれるように形成する。図11Cは、本発明のハニカム構造体の製造方法の一の実施形態における目封止部形成工程を説明する図であって、フィルムの一部分に穿孔部を形成するステップを示す説明図である。 That is, in the plugging portion forming step, first, as shown in FIG. 11C, the perforated portion 76 is formed in a part of the film 75 covering each of the cells 62b to be plugged. At this time, the perforated part 76 is formed so that the center of gravity of the perforated part 76 is shifted from the center of gravity of the cell opening of the cell 62b to be plugged. FIG. 11C is a diagram illustrating a plugging portion forming step in an embodiment of the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention, and is an explanatory diagram illustrating a step of forming a perforated portion in a part of a film.
次に、図11D及び図11Eに示すように、フィルム75の配設された面から目封止材料81を供給する。図11D及び図11Eにおいては、目封止材料81は、板状の目封止材料載置台82の上に載置されている。目封止材料81は、例えば、セラミック原料、水又はアルコール、及び有機バインダを含むスラリー状のものを挙げることができる。セラミック原料としては、ハニカム成形体の原料として用いられるセラミック原料と同じであることが好ましい。セラミック原料は、目封止材料全体の68〜90質量%であることが好ましい。目封止材料が、有底筒状の貯留容器内に貯留されていてもよい。 Next, as shown in FIGS. 11D and 11E, a plugging material 81 is supplied from the surface on which the film 75 is disposed. 11D and 11E, the plugging material 81 is placed on a plate-shaped plugging material mounting table 82. Examples of the plugging material 81 include a slurry material containing a ceramic raw material, water or alcohol, and an organic binder. The ceramic raw material is preferably the same as the ceramic raw material used as the raw material for the honeycomb formed body. The ceramic raw material is preferably 68 to 90% by mass of the whole plugging material. The plugging material may be stored in a bottomed cylindrical storage container.
図11Eに示すように、ハニカム成形体600のフィルム75が配設された一方の端面71を、目封止材料81に押し付けることにより、目封止材料81が、フィルム75の穿孔部76を経由して、目封止すべきセル62bの内部に充填される。上述したように、穿孔部76は、当該穿孔部76の重心が、目封止すべきセル62bのセル開口部の重心からずれるよう穿孔されているため、目封止すべきセル62bの内部に充填される際に、重心から偏った箇所において、充填量が多くなる。このため、目封止材料81の供給面からの目封止部の長さが、一つのセル内で異なる目封止部を形成することができる。なお、上述した「目封止部の長さ」とは、「目封止部の、セルの延びる方向の長さ」のことである。ここで、図11D及び図11Eは、本発明のハニカム構造体の製造方法の一の実施形態における目封止部形成工程を説明する図であって、目封止部を形成するステップを示す説明図である。 As shown in FIG. 11E, the plugging material 81 passes through the perforated portion 76 of the film 75 by pressing the one end surface 71 on which the film 75 of the honeycomb formed body 600 is disposed against the plugging material 81. Thus, the inside of the cell 62b to be plugged is filled. As described above, the perforated part 76 is perforated so that the center of gravity of the perforated part 76 deviates from the center of gravity of the cell opening of the cell 62b to be plugged. When filling, the filling amount increases at a location deviated from the center of gravity. For this reason, plugging portions having different lengths from the supply surface of the plugging material 81 in one cell can be formed. The above-mentioned “length of the plugged portion” refers to “the length of the plugged portion in the cell extending direction”. Here, FIG. 11D and FIG. 11E are diagrams for explaining a plugging portion forming step in one embodiment of the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention, and an explanation showing a step of forming the plugging portion. FIG.
穿孔部形成ステップにおいて、セル開口部が複数の角部を有する多角形であって、穿孔部の重心が、セル開口部の重心とセル開口部の角部とを通る直線上にずれていることが好ましい。また、穿孔部形成ステップにおいて、穿孔部の重心が、セル開口部の重心から隔壁へ引いた垂線上にずれていてもよい。これらのように構成することによって、目封止部を形成するステップにおいて、目封止材料の供給面からの目封止部のセルの延びる方向の長さが、一つのセル内で異なる目封止部を形成し易くなる。 In the perforated part forming step, the cell opening is a polygon having a plurality of corners, and the center of gravity of the perforated part is shifted on a straight line passing through the center of gravity of the cell opening and the corner of the cell opening. Is preferred. Further, in the perforated part forming step, the center of gravity of the perforated part may be shifted on a perpendicular drawn from the center of gravity of the cell opening to the partition wall. With this configuration, in the step of forming the plugging portion, the length of the plugging portion in the cell extending direction from the supply surface of the plugging material is different in one cell. It becomes easy to form a stop.
また、穿孔部形成ステップにおいて、目封止すべきセルを夫々覆っているフィルムに穿孔する穿孔部の重心が、目封止すべきでないセルを覆っているフィルムを挟んで非線対称性となるように、穿孔部を形成することが好ましい。このように構成することによって、目封止すべきでないセルを挟んで配置される2つの目封止すべきセルの内部に、当該目封止すべきでないセルを挟んで非鏡像対称となるように、目封止材料を充填することができる。また、フィルムに開ける穿孔部の大きさや位置、セル開口部の重心からのずれの程度を調節することにより、一つのセル内に充填される目封止材料の局所的な長さを制御することができる。 Further, in the perforated part forming step, the center of gravity of the perforated part for perforating the film covering each cell to be plugged becomes non-symmetrical across the film covering the cell not to be plugged. Thus, it is preferable to form a perforated part. With such a configuration, the two non-pluggable cells arranged between the cells that should not be plugged are non-mirror-symmetric with respect to the cells that should not be plugged. In addition, a plugging material can be filled. Also, the local length of the plugging material filled in one cell can be controlled by adjusting the size and position of the perforated part opened in the film and the degree of deviation from the center of gravity of the cell opening. Can do.
目封止材料の粘度は、100〜400Pa・sであることが好ましい。尚、目封止材料の粘度は、温度30℃において回転式粘度計で30rpmの回転数で測定した値である。なお、目封止材料の粘度が、100Pa・s未満であると、目封止材料の供給面からの目封止部のセルの延びる方向の長さが、一つのセル内で平準化され易くなる。一方で、目封止材料の粘度が、400Pa・sを超えると、フィルムの穿孔部から、目封止材料が供給され難くなり、目封止部の形成が困難になることがある。 The viscosity of the plugging material is preferably 100 to 400 Pa · s. The viscosity of the plugging material is a value measured at a rotation speed of 30 rpm with a rotary viscometer at a temperature of 30 ° C. When the viscosity of the plugging material is less than 100 Pa · s, the length in the cell extending direction of the plugging portion from the supply surface of the plugging material is easily leveled in one cell. Become. On the other hand, when the viscosity of the plugging material exceeds 400 Pa · s, it is difficult to supply the plugging material from the perforated portion of the film, and it may be difficult to form the plugged portion.
本実施形態のハニカム構造体の製造方法においては、目封止材料をセルの開口部に充填したハニカム成形体を焼成してもよい。焼成温度は、ハニカム成形体の材質によって適宜決定することができる。例えば、ハニカム成形体の材質がコージェライトの場合、焼成温度は、1380〜1450℃が好ましく、1400〜1440℃が更に好ましい。また、焼成時間は、3〜10時間程度とすることが好ましい。また、ハニカム成形体を焼成する前に乾燥させてもよい。以上のようにして、本実施形態のハニカム構造体を製造することができる。 In the method for manufacturing a honeycomb structured body of the present embodiment, a honeycomb formed body in which the plugging material is filled in the cell opening may be fired. The firing temperature can be appropriately determined depending on the material of the honeycomb formed body. For example, when the material of the honeycomb formed body is cordierite, the firing temperature is preferably 1380 to 1450 ° C, and more preferably 1400 to 1440 ° C. The firing time is preferably about 3 to 10 hours. Further, the honeycomb formed body may be dried before firing. As described above, the honeycomb structure of the present embodiment can be manufactured.
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
(実施例1)
(ハニカム構造体)
まず、コージェライト化原料100質量部に、造孔材を13質量部、分散媒を35質量部、有機バインダを6質量部、分散剤を0.5質量部、それぞれ添加し、混合、混練して坏土を調製した。コージェライト化原料としては、アルミナ、水酸化アルミニウム、カオリン、タルク、及びシリカを使用した。分散媒としては水を使用し、造孔材としては平均粒子径1〜10μmのコークスを使用し、有機バインダとしてはヒドロキシプロピルメチルセルロースを使用し、分散剤としてはエチレングリコールを使用した。
Example 1
(Honeycomb structure)
First, 13 parts by mass of a pore former, 35 parts by mass of a dispersion medium, 6 parts by mass of an organic binder, and 0.5 parts by mass of a dispersant are added to 100 parts by mass of a cordierite forming raw material, and mixed and kneaded. A clay was prepared. As the cordierite forming raw material, alumina, aluminum hydroxide, kaolin, talc, and silica were used. Water was used as the dispersion medium, coke having an average particle diameter of 1 to 10 μm was used as the pore former, hydroxypropylmethylcellulose was used as the organic binder, and ethylene glycol was used as the dispersant.
次に、所定の金型を用いて坏土を押出成形し、セル形状が四角形で、全体形状が円柱形のハニカム成形体を得た。 Next, the kneaded material was extruded using a predetermined mold to obtain a honeycomb formed body having a square cell shape and a columnar overall shape.
次に、ハニカム成形体をマイクロ波乾燥機で乾燥し、更に熱風乾燥機で完全に乾燥させた後、ハニカム成形体の両端面を切断し、所定の寸法に整えた。次に、ハニカム成形体の一方の端面全域を覆うようにフィルムを被せ、当該フィルムの、ガス流入端面目封止セルとなるセルのセル開口部に該当する箇所に穿孔部を開けた。この際、穿孔部を、当該穿孔部の重心が、ガス流入端面目封止セルとなる目封止すべきセルのセル開口部の重心からずれるように形成した。図12Dに示すように、穿孔部96の大きさは、半径0.27mmの円形とし、穿孔部96の重心97と、目封止すべきセルのセル開口部92の重心93とのずれ量は、図12Dの紙面の左へ0.28mm、下へ0.28mmとした。図12Dは、実施例における、穿孔部の穿孔位置を説明するための模式図である。 Next, the honeycomb formed body was dried with a microwave dryer and further completely dried with a hot air dryer, and then both end faces of the honeycomb formed body were cut and adjusted to a predetermined size. Next, a film was covered so as to cover the entire area of one end face of the honeycomb formed body, and a perforated part was opened at a position corresponding to the cell opening of the cell to be a gas inflow end face plugged cell. At this time, the perforated part was formed such that the center of gravity of the perforated part was shifted from the center of gravity of the cell opening of the cell to be plugged that would become the gas inflow end faced plugged cell. As shown in FIG. 12D, the size of the perforated part 96 is a circle having a radius of 0.27 mm, and the amount of deviation between the center of gravity 97 of the perforated part 96 and the center of gravity 93 of the cell opening 92 of the cell to be plugged is 128D was 0.28 mm to the left and 0.28 mm to the bottom. FIG. 12D is a schematic diagram for explaining a perforation position of a perforation part in the example.
次に、ハニカム成形体のフィルムを施した側の端部を、コージェライト化原料を含有するスラリー状の目封止材料に浸漬することによって、排ガス流入端面における所定のセル(マスクが施されていないセル)に目封止材料を充填した。このようにして、実施例1のハニカム構造体を作製した。得られたハニカム構造体のハニカム基材は、中心軸に直交する断面の直径が143.8mmであり、中心軸方向の長さが101.6mmの円柱形であった。隔壁の厚さは、305μmであり、セル密度は、46.5セル/cm2であった。セルの形状は、四角形であった。表1に、ハニカム基材の直径(mm)及び長さ(mm)、隔壁の厚さ(mm)、セル密度(セル/cm2)、及びセルの形状を示す。 Next, by immersing the end portion of the honeycomb formed body on which the film is applied into a slurry-like plugging material containing a cordierite forming raw material, predetermined cells (masks are applied to the exhaust gas inflow end surface). No cell) was filled with the plugging material. Thus, the honeycomb structure of Example 1 was produced. The honeycomb substrate of the obtained honeycomb structure had a cylindrical shape with a diameter of a cross section perpendicular to the central axis of 143.8 mm and a length in the central axis direction of 101.6 mm. The partition wall thickness was 305 μm, and the cell density was 46.5 cells / cm 2 . The shape of the cell was a square. Table 1 shows the honeycomb substrate diameter (mm) and length (mm), partition wall thickness (mm), cell density (cells / cm 2 ), and cell shape.
実施例1のハニカム構造体は、貫通セルの割合が50%となり、ガス流入端面目封止セルの割合が50%となるものであった。すなわち、実施例1のハニカム構造体は、全てのセルの個数に対して、排ガス流入端面又は排ガス流出端面のうちの少なくとも一方に目封止部が配設されたセルの個数の割合は、50%である。以下、全てのセルの個数に対して、排ガス流入端面又は排ガス流出端面のうちの少なくとも一方に目封止部が配設されたセルの個数の割合を、「目封止セルの割合(%)」という。表2に、目封止セルの割合(%)を示す。また、実施例1のハニカム構造体は、ガス流入端面目封止セルの全てが、排ガス流入端面からの目封止部のセルの延びる方向の長さが、1つのセル内で異なっているものであった。本実施例では、排ガス流入端面からの目封止部のセルの延びる方向の長さが、1つのセル内で異なっているガス流入端面目封止セルを、「特定目封止セル」とする。表2の「特定目封止セルの割合」の欄に、ガス流入端面目封止セルの全個数に対する、特定目封止セルの個数の割合を示す。実施例1のハニカム構造体においては、特定目封止セルの割合は、100%である。 In the honeycomb structure of Example 1, the ratio of the through cells was 50%, and the ratio of the gas inflow end face plugged cells was 50%. That is, in the honeycomb structure of Example 1, the ratio of the number of cells in which the plugging portions are disposed on at least one of the exhaust gas inflow end surface or the exhaust gas outflow end surface is 50 with respect to the total number of cells. %. Hereinafter, with respect to the number of all cells, the ratio of the number of cells in which plugging portions are disposed on at least one of the exhaust gas inflow end face or the exhaust gas outflow end face is expressed as “the ratio of plugged cells (%). " Table 2 shows the ratio (%) of the plugged cells. Moreover, in the honeycomb structure of Example 1, all the gas inflow end face plugged cells have different lengths in the cell extending direction of the plugging portion from the exhaust gas inflow end face within one cell. Met. In this embodiment, a gas inflow end face plugged cell having a different length in the cell extending direction from the exhaust gas inflow end face in one cell is referred to as a “specific plugged cell”. . In the column “Ratio of specific plugged cells” in Table 2, the ratio of the number of specific plugged cells to the total number of gas inflow end faceted plugged cells is shown. In the honeycomb structure of Example 1, the ratio of the specific plugged cells is 100%.
また、表2の「目封止のパターン」の欄に、ハニカム構造体の流入端面及び流出端面における態様を示す。表2の「流入端面」の「割合(%)」の欄に、全てのセルに対する、流入端面にて目封止が施されているセルの割合を記す。表2の「流入端面」の「パターン」の欄に、この目封止が施されているセル(ここでは、ガス流入端面目封止セル)の目封止部のパターンを、A〜Cの3個のパターンに分類し、該当するパターンを記す。なお、「流入端面」の「パターン」の欄において、「なし」と記載されたものは、流入端面において、目封止部が配置されていないことを意味する。 Further, in the column of “plugging pattern” in Table 2, modes on the inflow end surface and the outflow end surface of the honeycomb structure are shown. In the column “ratio (%)” of “inflow end face” in Table 2, the ratio of cells plugged at the inflow end face with respect to all cells is described. In the column of “pattern” of “inflow end face” in Table 2, the pattern of the plugged portions of the cells (here, the gas inflow end face plugged cells) subjected to the plugging is shown as A to C. Classify into 3 patterns and write the corresponding pattern. In the “pattern” column of “inflow end face”, “none” means that no plugging portion is arranged on the inflow end face.
「A」で示されるパターンは、図12Aに示すように、一つのガス流入端面目封止セル内で、排ガス流入端面からの目封止部のセルの延びる方向の長さが一定であり、このようなガス流入端面目封止セルが、排ガス流入端面に千鳥状に配置されているパターンである。パターンAの場合には、図12Eに示すように、穿孔部96の重心97と、目封止すべきセルのセル開口部92の重心93とが重なるようにして、穿孔部96を形成した。図12Eは、実施例における、穿孔部の穿孔位置を説明するための模式図である。 In the pattern indicated by “A”, as shown in FIG. 12A, the length of the plugging portion cell extending from the exhaust gas inflow end face is constant in one gas inflow end face plugged cell, Such gas inflow end face plugged cells are a pattern arranged in a staggered manner on the exhaust gas inflow end face. In the case of the pattern A, as shown in FIG. 12E, the piercing portion 96 was formed such that the centroid 97 of the piercing portion 96 and the centroid 93 of the cell opening 92 of the cell to be plugged overlap. FIG. 12E is a schematic diagram for explaining a perforation position of a perforation part in the example.
「B」で示されるパターンは、図12Bに示すように、一つのガス流入端面目封止セル内で、排ガス流入端面からの目封止部のセルの延びる方向の長さが異なっている。目封止部のセルの延びる方向の長さは、セルの4つの頂点において、隣り合う2つの頂点を一組として、2種類の長さを有する。「B」で示されるパターンでは、対向する2つのガス流入端面目封止セルにおいて、セル開口部の重心を中心に、目封止部が、180°反転した状態となっている。対向する2つのガス流入端面目封止セルは、隣接する貫通セルを挟んで非鏡像対称である。パターンBの場合には、図12Fに示すように、穿孔部96の大きさは、短軸の長さが0.28mmの楕円形とし、穿孔部96の重心97と、目封止すべきセルのセル開口部92の重心93とのずれ量は、図12Fの紙面の下へ0.28mmとした。図12Fは、実施例における、穿孔部の穿孔位置を説明するための模式図である。 As shown in FIG. 12B, the pattern indicated by “B” has different lengths in the direction in which the cells of the plugging portion extend from the exhaust gas inflow end face in one gas inflow end face plugged cell. The length of the plugging portion in the cell extending direction has two types of lengths, with two apexes adjacent to each other at the four apexes of the cell. In the pattern indicated by “B”, the plugged portions are inverted 180 ° around the center of gravity of the cell opening in the two gas inflow end faced plugged cells facing each other. The two gas inflow end face plugged cells facing each other are non-mirror image symmetric with respect to the adjacent through cell. In the case of the pattern B, as shown in FIG. 12F, the size of the perforated portion 96 is an ellipse having a short axis length of 0.28 mm, the center of gravity 97 of the perforated portion 96, and the cell to be plugged. The amount of deviation of the cell opening 92 from the center of gravity 93 was 0.28 mm below the plane of FIG. 12F. FIG. 12F is a schematic diagram for explaining a perforation position of a perforation part in the example.
「C」で示されるパターンは、図12Cに示すように、一つのガス流入端面目封止セル内で、排ガス流入端面からの目封止部のセルの延びる方向の長さが異なっている。目封止部のセルの延びる方向の長さは、セルの4つの頂点において、3種類の長さを有し、1組の対向する2つの頂点において、目封止部の長さが同じであるが、もう1組の対向する頂点においては、目封止部の長さは異なっている。「C」で示されるパターンでは、このようなガス流入端面目封止セルが、排ガス流入端面に千鳥状に配置されている。対向する2つのガス流入端面目封止セルは、隣接する貫通セルを挟んで非鏡像対称である。パターンCの場合には、図12Dに示すような位置に、穿孔部を形成した。 As shown in FIG. 12C, the pattern indicated by “C” has different lengths in the cell extending direction of the plugging portion from the exhaust gas inflow end face in one gas inflow end face plugged cell. The length of the plugging portion in the cell extending direction has three types of length at the four apexes of the cell, and the length of the plugging portion is the same at one pair of two opposing vertices. However, the lengths of the plugging portions are different at another pair of opposing vertices. In the pattern indicated by “C”, such gas inflow end face plugged cells are arranged in a staggered manner on the exhaust gas inflow end face. The two gas inflow end face plugged cells facing each other are non-mirror image symmetric with respect to the adjacent through cell. In the case of Pattern C, a perforated part was formed at a position as shown in FIG. 12D.
また、表2に、「1セルでの最大目封止深さ」、「1セルでの最小目封止深さ」、及び「1セル内の目封止深さの差」を示す。「1セルでの最大目封止深さ」は、図12B及び図12Cのパターンにおいて、目封止部のセルの延びる方向の長さが、セルの4つの頂点において最も長い頂点における長さのことである。「1セルでの最小目封止深さ」は、図12B及び図12Cのパターンにおいて、目封止部のセルの延びる方向の長さが、セルの4つの頂点において最も短い頂点における長さのことである。「1セル内の目封止深さの差」は、「1セルでの最大目封止深さ」から「1セルでの最小目封止深さ」を差し引いた値のことである。 Table 2 shows “maximum plugging depth in one cell”, “minimum plugging depth in one cell”, and “difference in plugging depth in one cell”. “Maximum plugging depth in one cell” means that the length of the plugging portion in the cell extending direction in the patterns of FIGS. 12B and 12C is the length at the longest vertex of the four vertexes of the cell. That is. The “minimum plugging depth in one cell” is the length of the plugging portion in the cell extending direction in the patterns of FIGS. 12B and 12C, with the length at the shortest vertex of the four vertices of the cell. That is. The “difference in plugging depth in one cell” is a value obtained by subtracting “minimum plugging depth in one cell” from “maximum plugging depth in one cell”.
得られたハニカム構造体について、以下の方法で、「圧力損失」、「捕集効率」、「スス詰まり」、及び「ブローオフ」の評価を行った。また、「圧力損失」、「捕集効率」、「スス詰まり」、及び「ブローオフ」の評価結果に基づいて、総合評価を行った。結果を、表3に示す。総合評価においては、「捕集効率」、「スス詰まり」、及び「ブローオフ」の評価結果において、評価Dが1つもない場合には「合格」とし、評価Dが1つ以上あった場合を「不合格」とした。 The resulting honeycomb structure was evaluated for “pressure loss”, “collection efficiency”, “soot clogging”, and “blow-off” by the following methods. Moreover, comprehensive evaluation was performed based on the evaluation results of “pressure loss”, “collection efficiency”, “soot clogging”, and “blow-off”. The results are shown in Table 3. In the comprehensive evaluation, in the evaluation results of “collection efficiency”, “soot clogging”, and “blow-off”, when there is no evaluation D, it is “pass”, and the case where there is one or more evaluation D is “ “Fail”.
(圧力損失)
ディーゼルエンジン(3.0リットル、直噴コモンレール、直列6気筒)から排出される排気ガスをハニカム構造体に流入させて、ハニカム構造体の体積に対する煤の堆積量が4g/Lとなるように、ハニカム構造体の隔壁にて煤を捕集する。そして、煤の堆積量が4g/Lとなった状態で、200℃のエンジン排ガスを3.0Nm3/minの流量で流入させてハニカム構造体の流入端面側と流出端面側との圧力を測定し、その圧力差を算出することにより、圧力損失(kPa)を求める。
評価A:圧力損失が10.0kPa以下の場合を評価Aとする。評価Aの場合は、圧力損失の評価について「優」とする。
評価B:圧力損失が10.0kPaを超え、17.5kPa以下の場合を評価Bとする。評価Bの場合は、圧力損失の評価について「良」とする。
評価C:圧力損失が17.5kPaを超える場合を評価Cとする。評価Cの場合は、圧力損失の評価について「可」とする。
(Pressure loss)
Exhaust gas discharged from a diesel engine (3.0 liters, direct injection common rail, in-line 6 cylinders) is caused to flow into the honeycomb structure so that the amount of soot deposition relative to the volume of the honeycomb structure becomes 4 g / L. Soot is collected by the partition walls of the honeycomb structure. Then, with the soot accumulation amount of 4 g / L, 200 ° C. engine exhaust gas was introduced at a flow rate of 3.0 Nm 3 / min to measure the pressure on the inflow end face side and the outflow end face side of the honeycomb structure. Then, the pressure loss (kPa) is obtained by calculating the pressure difference.
Evaluation A: Evaluation A is a case where the pressure loss is 10.0 kPa or less. In the case of evaluation A, the evaluation of pressure loss is “excellent”.
Evaluation B: The case where pressure loss exceeds 10.0 kPa and is 17.5 kPa or less is set as evaluation B. In the case of evaluation B, the evaluation of pressure loss is “good”.
Evaluation C: The case where pressure loss exceeds 17.5 kPa is set as evaluation C. In the case of evaluation C, the evaluation of pressure loss is “OK”.
(捕集効率)
軽油を燃料とするバーナーを用いて煤を発生させる。ガス全体の流量が1.5Nm3/minとなるように、燃焼ガスに所定量の空気を混合し、得られた混合ガスをハニカム構造体に導入する。混合ガスの温度は、200℃とする。また、混合ガス中の粒子状物質の濃度が、4g/時間となるように設定する。ハニカム構造体の上流側及び下流側に設けたサンプリング用の配管から、真空ポンプにより排ガスを約2分間サンプリングする。そして、排ガスをサンプリングする際に、排ガスを、ろ紙をセットしたホルダーに通すことにより、PMをろ紙に捕集する。尚、予め、ろ紙の質量を測定しておく。ハニカム構造体の上流側からサンプリングした排ガス中のPMの質量(ろ紙に捕集されたPMの質量)と、ハニカム構造体の下流側からサンプリングした排ガス中のPMの質量(ろ紙に捕集されたPMの質量)とから、捕集効率(%)を算出する。具体的には、下記式(1)により、測定開始から120分の時の捕集効率(%)を求める。
捕集効率(%)={(PM質量A−PM質量B)/PM質量A}×100・・・(1)
(ただし、上記式(1)において、「PM質量A」は、ハニカム構造体の上流側からろ紙に捕集されたPMの質量(g)を示す。「PM質量B」は、ハニカム構造体の下流側からろ紙に捕集されたPMの質量(g)を示す。)
(Collection efficiency)
Soot is generated using a burner that uses light oil as fuel. A predetermined amount of air is mixed with the combustion gas so that the flow rate of the entire gas is 1.5 Nm 3 / min, and the obtained mixed gas is introduced into the honeycomb structure. The temperature of the mixed gas is 200 ° C. The concentration of the particulate matter in the mixed gas is set to 4 g / hour. The exhaust gas is sampled for about 2 minutes by a vacuum pump from sampling pipes provided on the upstream side and downstream side of the honeycomb structure. Then, when sampling the exhaust gas, PM is collected on the filter paper by passing the exhaust gas through a holder in which the filter paper is set. In addition, the mass of the filter paper is measured in advance. The mass of PM in the exhaust gas sampled from the upstream side of the honeycomb structure (the mass of PM collected on the filter paper) and the mass of PM in the exhaust gas sampled from the downstream side of the honeycomb structure (collected on the filter paper) From the PM mass, the collection efficiency (%) is calculated. Specifically, the collection efficiency (%) at 120 minutes from the start of measurement is obtained by the following formula (1).
Collection efficiency (%) = {(PM mass A−PM mass B) / PM mass A} × 100 (1)
(However, in the above formula (1), “PM mass A” represents the mass (g) of PM collected on the filter paper from the upstream side of the honeycomb structure. “PM mass B” represents the honeycomb structure. (The mass (g) of PM collected on the filter paper from the downstream side is shown.)
上述した方法にて測定された捕集効率(%)の値から、以下の基準で、捕集効率の評価を行った。
評価A:捕集効率が50%を超える場合を評価Aとする。評価Aの場合は、捕集効率の評価について「優」とする。
評価B:捕集効率が35%を超え、50%以下の場合を評価Bとする。評価Bの場合は、捕集効率の評価について「良」とする。
評価C:捕集効率が20%を超え、35%以下の場合を評価Cとする。評価Cの場合は、捕集効率の評価について「可」とする。
評価D:捕集効率が20%以下の場合を評価Dとする。評価Dの場合は、捕集効率の評価について不可とする。
From the value of the collection efficiency (%) measured by the method described above, the collection efficiency was evaluated according to the following criteria.
Evaluation A: The case where the collection efficiency exceeds 50% is set as evaluation A. In the case of evaluation A, the evaluation of the collection efficiency is “excellent”.
Evaluation B: The case where collection efficiency exceeds 35% and is 50% or less is set as evaluation B. In the case of evaluation B, it is set as "good" about evaluation of collection efficiency.
Evaluation C: The case where the collection efficiency exceeds 20% and is 35% or less is set as evaluation C. In the case of the evaluation C, the evaluation of the collection efficiency is “OK”.
Evaluation D: Evaluation D is a case where the collection efficiency is 20% or less. In the case of the evaluation D, the collection efficiency is not evaluated.
(スス詰まり)
軽油を燃料とするバーナーを用いて煤を発生させる。ガス全体の流量が1.5Nm3/minとなるように、燃焼ガスに所定量の空気を混合し、得られた混合ガスをハニカム構造体に導入する。混合ガスの温度は、200℃とする。また、混合ガス中の粒子状物質の濃度が、4g/時間となるように設定する。このように設定されたガスをハニカム構造体に24時間流入させ続け、下記式(2)によりスス詰まり(%)を求める。
スス堆積前の貫通孔の開口面積の総和(S1)
スス堆積後の貫通孔の開口面積の総和(S2)
スス詰まり(%)=(S1−S2)/(S1)・・・(2)
(Soot clogging)
Soot is generated using a burner that uses light oil as fuel. A predetermined amount of air is mixed with the combustion gas so that the flow rate of the entire gas is 1.5 Nm 3 / min, and the obtained mixed gas is introduced into the honeycomb structure. The temperature of the mixed gas is 200 ° C. The concentration of the particulate matter in the mixed gas is set to 4 g / hour. The gas thus set is allowed to flow into the honeycomb structure for 24 hours, and the soot clogging (%) is obtained by the following equation (2).
Total opening area of through holes before soot deposition (S1)
Total opening area of through holes after soot deposition (S2)
Soot clogging (%) = (S1-S2) / (S1) (2)
上述した方法にて測定されたスス詰まり(%)の値から、以下の基準で、スス詰まりの評価を行った。
評価A:スス詰まりが25%未満の場合を評価Aとする。評価Aの場合は、スス詰まりの評価について「優」とする。
評価B:スス詰まりが25%以上、50%未満の場合を評価Bとする。評価Bの場合は、スス詰まりの評価について「良」とする。
評価C:スス詰まりが50%以上、75%未満の場合を評価Cとする。評価Cの場合は、スス詰まりの評価について「可」とする。
評価D:スス詰まりが75%以上の場合を評価Dとする。評価Dの場合は、スス詰まりの評価について不可とする。
From the value of the soot clogging (%) measured by the method described above, the soot clogging was evaluated according to the following criteria.
Evaluation A: A case where the soot clogging is less than 25% is defined as an evaluation A. In the case of evaluation A, it is set as “excellent” regarding the evaluation of the clogging.
Evaluation B: The case where the soot clogging is 25% or more and less than 50% is defined as evaluation B. In the case of the evaluation B, the evaluation of the soot clogging is “good”.
Evaluation C: The case where the soot clogging is 50% or more and less than 75% is defined as evaluation C. In the case of evaluation C, the evaluation of soot clogging is “OK”.
Evaluation D: Evaluation D is a case where the soot clogging is 75% or more. In the case of evaluation D, it is not possible to evaluate the soot clogging.
(ブローオフ)
ディーゼルエンジン(3.0リットル、直噴コモンレール、直列6気筒)から排出される排気ガスをハニカム構造体に流入させて、ハニカム構造体に10.0g/Lの煤を堆積させる。次に、エンジン始動後アイドリング運転を行い、5秒後に回転数2000rpm、トルク178N・mとし2分間運転した。運転開始後、AVL社製のスートセンサーにて、ハニカム構造体の流出端面から排出されるガス中の煤の量を測定する。スートセンサーに計測された最大値を、ブローオフ量(mg/m3)とする。ブローオフの計測結果から、以下の基準で、ブローオフの評価を行った。
評価A:煤の漏れ量が200mg/m3以下の場合を評価Aとする。評価Aの場合は、ブローオフの評価について「優」とする。
評価B:煤の漏れ量が200mg/m3を超え、500mg/m3以下の場合を評価Bとする。評価Bの場合は、ブローオフの評価について「良」とする。
評価C:煤の漏れ量が500mg/m3を超え、800mg/m3以下の場合を評価Cとする。評価Cの場合は、ブローオフの評価について「可」とする。
評価D:煤の漏れ量が800mg/m3を超える場合を評価Dとする。評価Dの場合は、ブローオフの評価について不可とする。
(Blow-off)
Exhaust gas discharged from a diesel engine (3.0 liters, direct injection common rail, in-line 6 cylinders) is caused to flow into the honeycomb structure to deposit 10.0 g / L of soot on the honeycomb structure. Next, an idling operation was performed after the engine was started, and after 5 seconds, the engine was operated for 2 minutes at a rotation speed of 2000 rpm and a torque of 178 N · m. After the start of operation, the amount of soot in the gas discharged from the outflow end face of the honeycomb structure is measured with a soot sensor manufactured by AVL. The maximum value measured by the soot sensor is taken as the blow-off amount (mg / m 3 ). From the measurement results of blow-off, blow-off was evaluated according to the following criteria.
Evaluation A: The case where the amount of leakage of soot is 200 mg / m 3 or less is set as evaluation A. In the case of evaluation A, the evaluation of blow-off is “excellent”.
Evaluation B: The case where the amount of leakage of soot exceeds 200 mg / m 3 and is 500 mg / m 3 or less is set as evaluation B. In the case of evaluation B, the evaluation of blow-off is “good”.
Evaluation C: The case where the leakage amount of soot exceeds 500 mg / m 3 and is 800 mg / m 3 or less is set as evaluation C. In the case of evaluation C, the blow-off evaluation is “OK”.
Evaluation D: Evaluation D is a case where the amount of soot leakage exceeds 800 mg / m 3 . In the case of evaluation D, the blow-off evaluation is not possible.
(実施例2〜19、比較例1〜3)
ハニカム基材の構成、及び目封止を施すセルの配列等を、表1及び表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様の方法でハニカム構造体を作製した。得られたハニカム構造体について、実施例1と同様の方法で、「圧力損失」、「捕集効率」、「スス詰まり」、及び「ブローオフ」の評価を行った。また、「圧力損失」、「捕集効率」、「スス詰まり」、及び「ブローオフ」の評価結果に基づいて、総合評価を行った。結果を、表3に示す。
(Examples 2-19, Comparative Examples 1-3)
A honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the configuration of the honeycomb substrate and the arrangement of the cells to be plugged were changed as shown in Tables 1 and 2. The obtained honeycomb structure was evaluated for “pressure loss”, “collection efficiency”, “soot clogging”, and “blow-off” in the same manner as in Example 1. Moreover, comprehensive evaluation was performed based on the evaluation results of “pressure loss”, “collection efficiency”, “soot clogging”, and “blow-off”. The results are shown in Table 3.
実施例18においては、目封止セルの割合が50%であり、更に、特定目封止セルの割合が50%である。すなわち、実施例18においては、全てのセルに対して、特定目封止セルの割合が25%であり、また、特定目封止セル以外の目封止セルの割合が25%である。そして、実施例18においては、25%の特定目封止セルが、パターンCとなるように配置され、25%の特定目封止セル以外の目封止セルが、パターンAとなるように配置されている。 In Example 18, the ratio of plugged cells is 50%, and the ratio of specific plugged cells is 50%. That is, in Example 18, the ratio of the specific plugged cells is 25% with respect to all the cells, and the ratio of the plugged cells other than the specific plugged cells is 25%. In Example 18, 25% of the specific plugged cells are arranged to be the pattern C, and the plugged cells other than the 25% of the specific plugged cells are arranged to be the pattern A. Has been.
実施例19においては、目封止セルの割合が50%であり、更に、特定目封止セルの割合が70%である。すなわち、実施例19においては、全てのセルに対して、特定目封止セルの割合が35%であり、また、特定目封止セル以外の目封止セルの割合が15%である。そして、実施例19においては、35%の特定目封止セルが、パターンCとなるように配置され、15%の特定目封止セル以外の目封止セルが、パターンAとなるように配置されている。 In Example 19, the percentage of plugged cells is 50%, and the percentage of specific plugged cells is 70%. That is, in Example 19, the ratio of the specific plugged cells is 35% with respect to all the cells, and the ratio of the plugged cells other than the specific plugged cells is 15%. In Example 19, 35% of the specific plugged cells are arranged to be the pattern C, and the plugged cells other than the 15% of the specific plugged cells are arranged to be the pattern A. Has been.
比較例1においては、目封止セルの割合が100%である。比較例1においては、特定目封止セルの割合が0%である。すなわち、比較例1においては、一つのセル内で、目封止部のセルの延びる方向の長さが一定である。比較例1においては、ハニカム構造体の流入端面と流出端面とで、セルの開口部が交互に目封止されている。比較例2においては、目封止セルの割合が0%である。比較例3においては、目封止セルの割合が50%である。比較例3においては、特定目封止セルの割合が0%である。 In Comparative Example 1, the percentage of plugged cells is 100%. In Comparative Example 1, the ratio of the specific plugged cells is 0%. That is, in Comparative Example 1, the length of the plugging portion in the cell extending direction is constant in one cell. In Comparative Example 1, the cell openings are alternately plugged at the inflow end surface and the outflow end surface of the honeycomb structure. In Comparative Example 2, the percentage of plugged cells is 0%. In Comparative Example 3, the percentage of plugged cells is 50%. In Comparative Example 3, the ratio of the specific plugged cells is 0%.
(結果)
表3に示すように、実施例1〜19のハニカム構造体は、「圧力損失」、「捕集効率」、「スス詰まり」、及び「ブローオフ」の評価において、全て良好な結果を得ることができた。比較例1のハニカム構造体は、貫通セルが存在せず、流入端面と流出端面とに50%ずつ目封止部が配設されたものであったため、圧力損失が大きく、「圧力損失」の評価が不合格であった。比較例2のハニカム構造体は、目封止セルが存在しないため、捕集効率が著しく低いものであった。比較例3のハニカム構造体は、特定目封止セルが存在しないため、流入端面側の目封止部が途切れる箇所にて、粒子状物質が集中して堆積し、スス詰まり、ブローオフが起こり易いものであった。このため、比較例2のハニカム構造体は、「スス詰まり」及び「ブローオフ」の評価が不合格であった。
(result)
As shown in Table 3, the honeycomb structures of Examples 1 to 19 can all obtain good results in the evaluation of “pressure loss”, “collection efficiency”, “soot clogging”, and “blow off”. did it. The honeycomb structure of Comparative Example 1 had no through-cells and was provided with 50% plugged portions on the inflow end surface and the outflow end surface, so that the pressure loss was large and the “pressure loss” Evaluation was unsuccessful. The honeycomb structure of Comparative Example 2 had a significantly low collection efficiency because there were no plugged cells. In the honeycomb structure of Comparative Example 3, since there are no specific plugged cells, the particulate matter concentrates and accumulates at portions where the plugging portion on the inflow end face side is interrupted, so that clogging and blow-off easily occur. It was a thing. For this reason, the honeycomb structure of Comparative Example 2 failed in the evaluation of “soot clogging” and “blow-off”.
本発明のハニカム構造体は、排ガスの浄化用のフィルタとして利用することができる。本発明のハニカム構造体の製造方法は、本発明のハニカム構造体を製造する方法として利用することができる。 The honeycomb structure of the present invention can be used as a filter for purifying exhaust gas. The method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention can be used as a method for manufacturing the honeycomb structure of the present invention.
1,31:隔壁、2,32:セル、2a,32a:貫通セル、2aa,32aa:特定貫通セル、2b,2ba,2bb,32b,32ba,32bb,32bc:ガス流入端面目封止セル、3:外周壁、4:ハニカム基材、5:目封止部、11:流入端面、12:流出端面、13:粒子状物質、61:隔壁、62:セル、62a:目封止すべきでないセル、62b:目封止すべきセル、71:一方の端面、75:フィルム、76:穿孔部、81:目封止材料、82:目封止材料載置台、92:セル開口部、93:重心(セル開口部の重心)、96:穿孔部、97:重心(穿孔部の重心)、100,800:ハニカム構造体、600:ハニカム成形体、801:隔壁、802:セル、802a:貫通セル、802b:ガス流入端面目封止セル、803:外周壁、804:ハニカム基材、805:目封止部、813:粒子状物質、G:排ガス、O1〜O4,P1〜P4:頂点、T1〜T7:長さ。 1, 31: partition wall, 2, 32: cell, 2a, 32a: penetration cell, 2aa, 32aa: specific penetration cell, 2b, 2ba, 2bb, 32b, 32ba, 32bb, 32bc: gas inflow end face plugged cell, 3 : Outer peripheral wall, 4: honeycomb substrate, 5: plugging portion, 11: inflow end surface, 12: outflow end surface, 13: particulate matter, 61: partition walls, 62: cell, 62a: cell not to be plugged 62b: cell to be plugged, 71: one end face, 75: film, 76: perforated part, 81: plugging material, 82: plugging material mounting table, 92: cell opening, 93: center of gravity (Centroid of cell opening), 96: perforated part, 97: center of gravity (centroid of perforated part), 100, 800: honeycomb structure, 600: honeycomb formed body, 801: partition wall, 802: cell, 802a: penetrating cell, 802b: Gas inflow end face plugged cell 803: outer peripheral wall, 804: honeycomb base material, 805: plugging portion, 813: particulate matter, G: exhaust gas, O1 to O4, P1 to P4: apex, T1 to T7: length.
Claims (13)
前記セルが、前記排ガス流入端面から前記排ガス流出端面まで貫通する貫通セルと、前記排ガス流入端面が目封止部によって塞がれたガス流入端面目封止セルとを含み、
少なくとも1つの前記貫通セルが、少なくとも2つの前記ガス流入端面目封止セルと隣接するように配置され、
前記貫通セルと隣接する前記少なくとも2つのガス流入端面目封止セルのそれぞれにおいて、前記排ガス流入端面からの前記目封止部の前記セルの延びる方向の長さが、各セル内で異なっており、且つ、当該少なくとも2つのガス流入端面目封止セルにおいて、前記目封止部が、隣接する前記貫通セルを挟んで非鏡像対称である、ハニカム構造体。 A honeycomb base material having a porous partition wall that extends from the exhaust gas inflow end surface to the exhaust gas outflow end surface and defines a plurality of cells to be fluid flow paths,
The cell includes a penetrating cell penetrating from the exhaust gas inflow end surface to the exhaust gas outflow end surface, and a gas inflow end surface plugged cell in which the exhaust gas inflow end surface is blocked by a plugging portion,
At least one of the through-cells is disposed adjacent to at least two of the gas inflow end face plugged cells;
In each of the at least two gas inflow end face plugged cells adjacent to the through cell, the length of the plug extending portion from the exhaust gas inflow end face in the cell extending direction is different in each cell. And in the at least two gas inflow end face plugged cells, the plugged portion is non-mirror image symmetric with respect to the adjacent through cell.
得られた前記ハニカム成形体に、又は前記ハニカム成形体を焼成したハニカム焼成体に、セル開口部を覆うフィルムを一方の端面に配設する、フィルム配設工程と、
目封止すべきでないセルに隣接する、少なくとも2つの目封止すべきセルに目封止部を形成する、目封止部形成工程と、を含み、
前記目封止部形成工程が、
前記目封止すべきセルを夫々覆っている前記フィルムの一部分に穿孔部を形成し、その際、前記穿孔部の重心が、前記目封止すべきセルの前記セル開口部の重心からずれている、穿孔部形成ステップと、
前記フィルムの配設された面から目封止材料を供給することにより、前記目封止材料の供給面からの前記目封止部の前記セルの延びる方向の長さが、一つのセル内で異なる目封止部を形成する、目封止材料供給ステップと、を含む、
ハニカム構造体の製造方法。 A honeycomb formed body forming step of forming a honeycomb formed body having partition walls that partition and form a plurality of cells serving as fluid flow paths extending from one end face to the other end face by extruding a forming raw material;
A film disposing step of disposing a film covering a cell opening on one end face of the obtained honeycomb formed body or a honeycomb fired body obtained by firing the honeycomb formed body;
Forming a plugged portion in at least two cells to be plugged adjacent to cells that should not be plugged,
The plugging portion forming step includes
A perforation is formed in a part of the film covering each of the cells to be plugged, and the center of gravity of the perforation is shifted from the center of gravity of the cell opening of the cell to be plugged. A perforated part forming step;
By supplying the plugging material from the surface on which the film is disposed, the length in the cell extending direction of the plugging portion from the supply surface of the plugging material is within one cell. Including a plugging material supply step for forming different plugging portions,
A method for manufacturing a honeycomb structure.
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Citations (9)
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|---|---|---|---|---|
| JPH08281034A (en) * | 1995-04-12 | 1996-10-29 | Ngk Insulators Ltd | Waste gas purifying filter and waste gas purifying device using the same |
| JP2004261664A (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Ngk Insulators Ltd | Honeycomb structure and mouthpiece for extrusion molding of honeycomb structure |
| JP2009165977A (en) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Kyocera Corp | Honeycomb structure, filter and exhaust gas treatment device |
| JP2009240864A (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Ngk Insulators Ltd | Honeycomb structure and method for manufacturing the same |
| JP2011068072A (en) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Ngk Insulators Ltd | Manufacturing method of sealed honeycomb structure |
| JP2011522694A (en) * | 2008-05-29 | 2011-08-04 | コーニング インコーポレイテッド | Partial wall flow filter and method |
| JP2011200835A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Kyocera Corp | Honeycomb structure, filter using the same, and exhaust gas treatment apparatus |
| WO2012046484A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | 日本碍子株式会社 | Exhaust gas purification device |
| JP2012184660A (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-27 | Ngk Insulators Ltd | Honeycomb structure and exhaust gas purifying device |
-
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08281034A (en) * | 1995-04-12 | 1996-10-29 | Ngk Insulators Ltd | Waste gas purifying filter and waste gas purifying device using the same |
| JP2004261664A (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Ngk Insulators Ltd | Honeycomb structure and mouthpiece for extrusion molding of honeycomb structure |
| JP2009165977A (en) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Kyocera Corp | Honeycomb structure, filter and exhaust gas treatment device |
| JP2009240864A (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Ngk Insulators Ltd | Honeycomb structure and method for manufacturing the same |
| JP2011522694A (en) * | 2008-05-29 | 2011-08-04 | コーニング インコーポレイテッド | Partial wall flow filter and method |
| JP2011068072A (en) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Ngk Insulators Ltd | Manufacturing method of sealed honeycomb structure |
| JP2011200835A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Kyocera Corp | Honeycomb structure, filter using the same, and exhaust gas treatment apparatus |
| WO2012046484A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | 日本碍子株式会社 | Exhaust gas purification device |
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