JP6595194B2 - Honeycomb structure - Google Patents
Honeycomb structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP6595194B2 JP6595194B2 JP2015052496A JP2015052496A JP6595194B2 JP 6595194 B2 JP6595194 B2 JP 6595194B2 JP 2015052496 A JP2015052496 A JP 2015052496A JP 2015052496 A JP2015052496 A JP 2015052496A JP 6595194 B2 JP6595194 B2 JP 6595194B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- honeycomb
- honeycomb segment
- segment
- side surfaces
- face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 113
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 54
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 48
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 35
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 29
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 37
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 25
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 24
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 22
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 19
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 18
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 15
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 10
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 10
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 7
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 7
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 5
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 4
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 4
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 4
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 4
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 4
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 3
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 etc. Substances 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 3
- 229910000505 Al2TiO5 Inorganic materials 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000002276 dielectric drying Methods 0.000 description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 2
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N propan-2-yl (e)-but-2-enoate Chemical compound C\C=C\C(=O)OC(C)C AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009924 canning Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000008642 heat stress Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si].[Si] SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 1
- BTURAGWYSMTVOW-UHFFFAOYSA-M sodium dodecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCC([O-])=O BTURAGWYSMTVOW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940082004 sodium laurate Drugs 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 238000009777 vacuum freeze-drying Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2418—Honeycomb filters
- B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
- B01D46/2478—Structures comprising honeycomb segments
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
- F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2418—Honeycomb filters
- B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
- B01D46/2455—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure of the whole honeycomb or segments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2418—Honeycomb filters
- B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
- B01D46/2474—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure of the walls along the length of the honeycomb
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2418—Honeycomb filters
- B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
- B01D46/2482—Thickness, height, width, length or diameter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/20—Carbon compounds
- B01J27/22—Carbides
- B01J27/224—Silicon carbide
-
- B01J35/56—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/0211—Arrangements for mounting filtering elements in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/2842—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration specially adapted for monolithic supports, e.g. of honeycomb type
Description
本発明は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンの排ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルタや触媒を担持して排ガスを浄化するための触媒担体等に使用されるハニカム構造体に関する。 The present invention relates to a honeycomb structure used for a catalyst carrier for purifying exhaust gas by supporting a filter or a catalyst for collecting particulate matter contained in exhaust gas of a diesel engine or a gasoline engine.
ディーゼルエンジンやＧＤＩ（Ｇａｓｏｌｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）エンジン等のガソリンエンジンの排ガス中には、粒子状物質（パティキュレートマター（ＰＭ））が含まれている。このＰＭは、主にスート（煤）等のカーボン微粒子からなるもので、発がん性が認められていることから、大気中に放出されるのを防止する必要があり、厳しい排出規制が課せられている。 Particulate matter (particulate matter (PM)) is contained in exhaust gas from gasoline engines such as diesel engines and GDI (Gasoline Direct Injection) engines. This PM is mainly composed of carbon fine particles such as soot, and since it is recognized as carcinogenic, it must be prevented from being released into the atmosphere and is subject to strict emission regulations. Yes.
このような厳しい排出規制に対応すべく、ＰＭ排出量を低減するための多くの研究が行われているが、ＰＭ排出量を燃焼技術の改善によって低減するには限界があり、排気系にフィルタを設置することが、現在、唯一の有効なＰＭ排出量の低減手段となっている。 Much research has been done to reduce PM emissions in order to comply with such strict emission regulations, but there are limits to reducing PM emissions by improving combustion technology. Is currently the only effective means of reducing PM emissions.
ＰＭを捕集するためのフィルタとしては、圧力損失を許容範囲に抑えつつ、高いＰＭ捕集効率を得られることから、ハニカム構造体を用いたウォールフロー型のものが、広く使用されている。ウォールフロー型フィルタに使用されるハニカム構造体は、排ガスの入口側となる入口端面から排ガスの出口側となる出口端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有している。このハニカム構造体に、所定のセルの出口端面側の開口端部及び残余のセルの入口端面側の開口端部を目封止する目封止部を設けることにより、高いＰＭ捕集効率を持ったフィルタが得られる。 As a filter for collecting PM, a wall flow type filter using a honeycomb structure is widely used because high PM collection efficiency can be obtained while suppressing pressure loss within an allowable range. A honeycomb structure used for a wall flow filter has a porous partition wall that partitions and forms a plurality of cells extending from an inlet end surface on the exhaust gas inlet side to an outlet end surface on the exhaust gas outlet side. This honeycomb structure has a high PM collection efficiency by providing a plugging portion for plugging the opening end portion on the outlet end face side of a predetermined cell and the opening end portion on the inlet end face side of the remaining cells. Filter is obtained.
即ち、こうして目封止部を設けたハニカム構造体は、入口端面からセル内に流入した排ガスが、隔壁を透過した後、出口端面からセル外に流出する構造となり、排ガスが隔壁を透過する際に、隔壁が濾過層として機能し、排ガス中に含まれるＰＭが捕集される。 That is, the honeycomb structure provided with the plugging portion in this way has a structure in which the exhaust gas flowing into the cell from the inlet end surface passes through the partition wall and then flows out of the cell from the outlet end surface. In addition, the partition wall functions as a filtration layer, and PM contained in the exhaust gas is collected.
ところで、このようなフィルタを長期間継続して使用するためには、定期的にフィルタに再生処理を施す必要がある。即ち、フィルタ内部に経時的に堆積したＰＭにより増大した圧力損失を低減させてフィルタ性能を初期状態に戻すため、フィルタ内部に堆積したＰＭを高温のガスで燃焼させて除去する必要がある。そして、この再生時には、ＰＭの燃焼熱によってフィルタに高い熱応力が発生するため、フィルタが破損することがある。 By the way, in order to continuously use such a filter for a long period of time, it is necessary to periodically regenerate the filter. That is, in order to reduce the pressure loss increased by the PM accumulated with time in the filter and return the filter performance to the initial state, it is necessary to burn and remove the PM accumulated in the filter with a high-temperature gas. During the regeneration, the filter may be damaged because high heat stress is generated in the filter by the combustion heat of PM.
また、ハニカム構造体は、触媒を担持して排ガスを浄化するための触媒担体にも広く使用されている。この場合においては、高温の排ガスによる熱衝撃によって高い熱応力が発生するため、触媒担体が破損することがある。 The honeycomb structure is also widely used as a catalyst carrier for carrying a catalyst and purifying exhaust gas. In this case, since the high thermal stress is generated by the thermal shock caused by the high temperature exhaust gas, the catalyst carrier may be damaged.
従来、こうしたフィルタや触媒担体の破損を防止するための対策として、フィルタや触媒担体全体を１つのハニカム構造体として製造するのではなく、複数個のハニカム形状のセグメント（ハニカムセグメント）を接合してフィルタや触媒担体用のハニカム構造体とすることが提案されている。具体的には、複数個のハニカムセグメント間を、弾性率が低く変形し易い接合材で接合一体化したセグメント構造とすることで、再生時にハニカム構造体に作用する熱応力を分散、緩和して、耐熱衝撃性の向上を図っている。 Conventionally, as a countermeasure for preventing such damage to the filter and the catalyst carrier, a plurality of honeycomb-shaped segments (honeycomb segments) are joined instead of manufacturing the entire filter and catalyst carrier as one honeycomb structure. Proposing a honeycomb structure for a filter or a catalyst carrier has been proposed. Specifically, a segment structure in which a plurality of honeycomb segments are joined and integrated with a bonding material having a low elastic modulus and easily deformed can disperse and relax the thermal stress acting on the honeycomb structure during regeneration. The thermal shock resistance is improved.
このようなセグメント構造のハニカム構造体を用いれば、高い耐熱衝撃性を有するフィルタや触媒担体が得られるが、その一方で、セグメント構造のハニカム構造体に特有の新たな問題が生じる。即ち、セグメント構造のハニカム構造体を用いたフィルタや触媒担体には、その使用時における振動や排ガスの圧力（排圧）によって、ハニカム構造体を構成しているハニカムセグメントに、移動（ずれ）が生じ易いという問題がある。この問題は、ハニカムセグメントやハニカム構造体のセルが延びる方向に垂直な断面が大きくなればなるほど顕著となる。 When such a segment structure honeycomb structure is used, a filter and a catalyst carrier having high thermal shock resistance can be obtained. On the other hand, a new problem peculiar to the segment structure honeycomb structure occurs. That is, in a filter or catalyst carrier using a honeycomb structure with a segment structure, movement (displacement) occurs in the honeycomb segments constituting the honeycomb structure due to vibration or exhaust gas pressure (exhaust pressure) during use. There is a problem that it is likely to occur. This problem becomes more prominent as the cross section perpendicular to the direction in which the honeycomb segment or the honeycomb structure cell extends becomes larger.
この問題を解消するための手段として、特許文献１では、長さ方向に対してほぼ垂直な方向に反っているハニカムセグメントを使用することで、排圧に対する抗カを高めることが提案されている。また、特許文献２では、ハニカムセグメントの中心軸方向の両端部に位置する箇所における接合材の平均厚さよりも、前記両端部から所定距離だけ離れた地点における接合材の最大厚さを厚くすることが提案されている。この特許文献２に記載された手段は、前記問題の解消を目的とするものではないが、接合材の厚さを変化させるためにハニカムセグメントの側面に窪みが形成されており、その結果として、ハニカムセグメントの移動（ずれ）が、ある程度抑制されると考えられる。更に、特許文献３では、入口端面の面積が出口端面の面積より小さいハニカムセグメントを使用し、入口端面における接合材の接合幅が、出口端面における接合材の接合幅よりも大きくなるようにすることで、構造強度を高めることが提案されている。
As means for solving this problem, Patent Document 1 proposes to increase the resistance against exhaust pressure by using a honeycomb segment that is warped in a direction substantially perpendicular to the length direction. . Moreover, in
しかし、特許文献１〜３で提案された手段によるハニカムセグメント間の接合力の向上には限界があり、厳しい使用条件下で振動や排圧によるハニカムセグメントの移動（ずれ）を十分に抑制できる程の強固な構造を持ったハニカム構造体を得るのは困難であった。また、特許文献１〜３で提案された手段は、ハニカム構造体の長さ方向において接合材の厚さ（接合幅）を変化させる必要があるため、組み立てが難しいという問題があった。即ち、ハニカムセグメントの接合工程において、接合材の厚さを均一とするのに比べ、接合材の厚さを部位によって変化するように制御するのは困難であった。 However, there is a limit to improving the bonding force between the honeycomb segments by means proposed in Patent Documents 1 to 3, and the movement (displacement) of the honeycomb segments due to vibration and exhaust pressure can be sufficiently suppressed under severe use conditions. It was difficult to obtain a honeycomb structure having a strong structure. Further, the means proposed in Patent Documents 1 to 3 have a problem that assembly is difficult because it is necessary to change the thickness (bonding width) of the bonding material in the length direction of the honeycomb structure. That is, in the bonding process of the honeycomb segments, it is difficult to control the thickness of the bonding material so as to change depending on the portion, compared to the case where the thickness of the bonding material is uniform.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、組み立て（製造）が容易で、使用時の振動や排圧によるハニカムセグメントの移動（ずれ）を効果的に抑制することが可能なセグメント構造のハニカム構造体を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to facilitate assembly (manufacturing) and to effectively move (displace) the honeycomb segments due to vibration and exhaust pressure during use. An object of the present invention is to provide a honeycomb structure having a segment structure that can be suppressed to a low level.
上記目的を達成するため、本発明によれば、以下のハニカム構造体が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the following honeycomb structure is provided.
［１］ 流体の入口側となる入口端面から流体の出口側となる出口端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁と、前記入口端面と前記出口端面とを繋ぐ外周面とを有する複数個のハニカムセグメントが、接合材を介して一体的に接合されてなり、前記複数個のハニカムセグメントは、複数個の第一ハニカムセグメントと複数個の第二ハニカムセグメントとを含み、前記第一ハニカムセグメントは、前記入口端面と前記出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の少なくとも一組の側面が、前記第一ハニカムセグメントの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面であり、前記第二ハニカムセグメントは、前記入口端面と前記出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の少なくとも一組の側面が、前記第二ハニカムセグメントの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面であり、前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な少なくとも１つの方向において、前記凹状側面と前記凸状側面とが対向するように、前記第一ハニカムセグメントと前記第二ハニカムセグメントとが交互に配置されており、前記凹状側面及び前記凸状側面の湾曲量が、２．０〜３．５ｍｍであり、且つ、隣接する前記ハニカムセグメントの側面間における前記接合材の厚さが均一であり、前記複数のセルの内の少なくとも一部のセルの前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な断面における形状又は前記形状の大きさが、前記ハニカムセグメントの長さ方向において変化するハニカム構造体。 [1] A porous partition wall that partitions and forms a plurality of cells extending from an inlet end surface serving as a fluid inlet side to an outlet end surface serving as a fluid outlet side, and an outer peripheral surface connecting the inlet end surface and the outlet end surface. A plurality of honeycomb segments are integrally bonded via a bonding material, and the plurality of honeycomb segments includes a plurality of first honeycomb segments and a plurality of second honeycomb segments, In the honeycomb segment, the inlet end face and the outlet end face are quadrangular, and at least one of the two sets of side faces, each of which is a set of two opposing side faces, is the length of the first honeycomb segment. A concave side surface curved in a concave shape in the vertical direction, and the second honeycomb segment has a quadrangular shape of the inlet end face and the outlet end face, and is opposed to each other. At least one set of the two side surfaces, each of which is a set of two side surfaces, is a convex side surface curved in a convex shape in the length direction of the second honeycomb segment, and the length of the honeycomb segment. The first honeycomb segment and the second honeycomb segment are alternately arranged so that the concave side surface and the convex side surface face each other in at least one direction perpendicular to the direction, and the concave side surface And the amount of curvature of the convex side surface is 2.0 to 3.5 mm, and the thickness of the bonding material between the side surfaces of the adjacent honeycomb segments is uniform, and at least of the plurality of cells. The shape of the cross section perpendicular to the length direction of the honeycomb segment of some cells or the size of the shape changes in the length direction of the honeycomb segment. Cam structure.
［２］ 前記第一ハニカムセグメントの二組の側面が何れも凹状に湾曲した凹状側面であり、前記第二ハニカムセグメントの二組の側面が何れも凸状に湾曲した凸状側面であり、前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、前記凹状側面と前記凸状側面とが対向するように、前記第一ハニカムセグメントと前記第二ハニカムセグメントとが交互に配置されている［１］に記載のハニカム構造体。 [2] The two sets of side surfaces of the first honeycomb segment are concave side surfaces curved in a concave shape, and the two sets of side surfaces of the second honeycomb segment are convex side surfaces curved in a convex shape, The first honeycomb segment and the second honeycomb segment are alternately arranged so that the concave side surface and the convex side surface face each other in two directions perpendicular to the length direction of the honeycomb segment. The honeycomb structure according to [1].
［３］ 流体の入口側となる入口端面から流体の出口側となる出口端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁と、前記入口端面と前記出口端面とを繋ぐ外周面とを有する複数個のハニカムセグメントが、接合材を介して一体的に接合されてなり、前記複数個のハニカムセグメントは、前記入口端面と前記出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面が、その長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面で、他の一組の側面が、その長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面である複数個の複合湾曲ハニカムセグメントを含み、前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、前記凹状側面と前記凸状側面とが対向するように、前記複数個の複合湾曲ハニカムセグメントが配置されており、前記凹状側面及び前記凸状側面の湾曲量が、２．０〜３．５ｍｍであり、且つ、隣接する前記ハニカムセグメントの側面間における前記接合材の厚さが均一であり、前記複数のセルの内の少なくとも一部のセルの前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な断面における形状が、前記ハニカムセグメントの長さ方向において変化するハニカム構造体。 [3] A porous partition wall defining a plurality of cells extending from an inlet end surface serving as a fluid inlet side to an outlet end surface serving as a fluid outlet side, and an outer peripheral surface connecting the inlet end surface and the outlet end surface. A plurality of honeycomb segments are integrally bonded via a bonding material, and the plurality of honeycomb segments have a rectangular shape at the inlet end surface and the outlet end surface, and two opposing side surfaces are arranged in a single shape. Of the two sets of side surfaces, one set of side surfaces is a concave side surface curved in a concave shape in the length direction, and the other set of side surfaces is a convex side surface curved in a convex shape in the length direction. A plurality of composite curved honeycomb segments, wherein the concave side surface and the convex side surface face each other in two directions perpendicular to the length direction of the honeycomb segment. Curved honeycomb segments are arranged, the amount of curvature of the concave side surfaces and the convex side surfaces is 2.0 to 3.5 mm, and the thickness of the bonding material between the side surfaces of the adjacent honeycomb segments is A honeycomb structure in which a shape in a cross section perpendicular to the length direction of the honeycomb segment of at least some of the plurality of cells is uniform and changes in the length direction of the honeycomb segment.
［４］ 前記ハニカムセグメントが、所定のセルの前記入口端面側の開口端部及び残余のセルの前記出口端面側の開口端部を目封止する目封止部を有する［１］〜［３］の何れかに記載のハニカム構造体。 [4] The honeycomb segment has a plugging portions for plugging open end of the outlet end face side of the inlet end face side of the opening end portion and the remaining cells of the given cell [1] - [3 ] The honeycomb structure according to any one of the above.
［５］ 前記隔壁に、触媒成分が担持された［１］〜［４］の何れかに記載のハニカム構造体。 [ 5 ] The honeycomb structure according to any one of [1] to [ 4 ], wherein a catalyst component is supported on the partition walls.
［６］ 前記第一ハニカムセグメントの隣り合う２つの凹状側面が交わる角部、及び、前記第二ハニカムセグメントの隣り合う２つの凸状側面が交わる角部の少なくとも一部が面取りされている［２］に記載のハニカム構造体。 [ 6 ] The corner portion where two adjacent concave side surfaces of the first honeycomb segment intersect and the corner portion where two adjacent convex side surfaces of the second honeycomb segment intersect are chamfered [2] The honeycomb structure according to claim 1.
［７］ 前記接合材の厚さが、前記凹状側面及び前記凸状側面の湾曲量の２倍以上である［１］〜［６］の何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 bonding material has a thickness that is twice or more the amount of curvature of the concave side surface and the convex side surface.
［８］ 前記ハニカムセグメントのセルが延びる方向に垂直な断面が、直径３０ｍｍの円を包含するような大きさを有する［１］〜［７］の何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 a cross section perpendicular to a cell extending direction of the honeycomb segment has a size including a circle having a diameter of 30 mm.
［９］ 前記ハニカム構造体のセルが延びる方向に垂直な断面が、直径２００ｍｍの円を包含するような大きさを有する［１］〜［８］の何れかに記載のハニカム構造体。 [ 9 ] The honeycomb structure according to any one of [1] to [ 8 ], wherein a cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb structure has a size including a circle having a diameter of 200 mm.
本発明のハニカム構造体は、ハニカムセグメントの形状や配置が特定の条件を満たすように構成されていることにより、強固な構造を有する。このため、このハニカム構造体を、排気系に設置されるフィルタや触媒担体に用いても、フィルタや触媒担体使用時の振動や排圧によるハニカムセグメントの移動（ずれ）が生じ難い。この効果は、特にハニカムセグメントやハニカム構造体のセルが延びる方向に垂直な断面が大きなものであるときに顕著である。また、少なくとも一部のセルのハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な断面における形状又はその形状の大きさが、ハニカムセグメントの長さ方向において変化していることにより、セル内を通過する流体が、当該セルを区画形成する多孔質の隔壁と接触し易い。このため、本発明のハニカム構造体をＰＭ捕集用フィルタとして用いた場合、排ガス中のＰＭが濾過層である隔壁に捕捉され易くなり、ＰＭの捕集効率が向上する。更に、隔壁に触媒成分が担持されている場合には、排ガスが触媒成分と接触し易くなり、排ガスの浄化性能が向上する。また、本発明のハニカム構造体は、その製造に際し、ハニカム構造体の長さ方向において接合材の厚さを変化させるような、組み立てを困難にする工程を要しないため、比較的簡単に製造することができる。 The honeycomb structure of the present invention has a strong structure by being configured so that the shape and arrangement of the honeycomb segments satisfy specific conditions. For this reason, even if this honeycomb structure is used for a filter or a catalyst carrier installed in an exhaust system, the movement (displacement) of the honeycomb segment due to vibration or exhaust pressure when using the filter or the catalyst carrier is difficult to occur. This effect is particularly remarkable when the cross section perpendicular to the direction in which the honeycomb segment or the cell of the honeycomb structure extends is large. Further, the shape of the cross section perpendicular to the length direction of the honeycomb segment of at least some cells or the size of the shape changes in the length direction of the honeycomb segment, so that the fluid passing through the cell However, it is easy to come into contact with the porous partition walls that define the cells. For this reason, when the honeycomb structure of the present invention is used as a PM collection filter, PM in the exhaust gas is easily captured by the partition walls, which are the filtration layers, and the PM collection efficiency is improved. Further, when the catalyst component is supported on the partition wall, the exhaust gas easily comes into contact with the catalyst component, and the exhaust gas purification performance is improved. In addition, the honeycomb structure of the present invention is manufactured relatively easily because it does not require a process that makes assembly difficult such as changing the thickness of the bonding material in the longitudinal direction of the honeycomb structure. be able to.
以下、本発明を具体的な実施形態に基づき説明するが、本発明は、それらの実施形態に限定されて解釈されるものではなく、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、適宜設計の変更、改良等を加え得るものである。 Hereinafter, the present invention will be described based on specific embodiments. However, the present invention is not construed as being limited to these embodiments, and is within the scope of the present invention. Based on the knowledge, design changes and improvements can be added as appropriate.
（１）ハニカム構造体：
図１に示すように、本発明に係るハニカム構造体１は、複数個のハニカムセグメント２が、接合材１２を介して一体的に接合されたものである。各ハニカムセグメント２は、流体の入口側となる入口端面から流体の出口側となる出口端面まで延びる複数のセル１０を区画形成する多孔質の隔壁１１と、前記入口端面と前記出口端面とを繋ぐ外周面とを有する。尚、図１において、ハニカムセグメントの隔壁部分の描画は、一部のハニカムセグメントを除いて省略してある。
(1) Honeycomb structure:
As shown in FIG. 1, a honeycomb structure 1 according to the present invention is obtained by integrally bonding a plurality of
本発明に係るハニカム構造体の実施形態の一例（以下、「第一の実施形態」という。）においては、ハニカム構造体１を構成する複数個のハニカムセグメント２が、複数個の第一ハニカムセグメント２ａと複数個の第二ハニカムセグメント２ｂとを含む。図２及び図３は、それぞれ、第一の実施形態において使用される第一ハニカムセグメント２ａと第二ハニカムセグメント２ｂとの概略図である。これら図２及び図３において、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図（上面図）、（ｃ）は側面図、（ｄ）は下面図である。図２に示すように、第一ハニカムセグメント２ａは、入口端面３と出口端面４とが四角形であり、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面（合計４つの側面５ａ〜５ｄ）によって外周面が形成されている。そして、この第一ハニカムセグメント２ａでは、これら二組の側面の内の一組の側面５ａ，５ｂが、第一ハニカムセグメント２ａの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面６となっている。また、図３に示すように、第二ハニカムセグメント２ｂも、第一ハニカムセグメント２ａと同様に、入口端面３と出口端面４とが四角形であり、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面（合計４つの側面５ａ〜５ｄ）によって外周面が形成されている。そして、第二ハニカムセグメント２ｂでは、前記二組の側面の内の一組の側面５ａ，５ｂが、前記第二ハニカムセグメント２ｂの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面７となっている。尚、本発明において、「凹状」とは、ハニカムセグメントの内方に窪んだ状態であり、「凸状」とは、ハニカムセグメントの外方に突出した状態である。凹状側面及び凸状側面の具体的な湾曲形状としては、特に制限はないが、円弧状、楕円弧状、放物線状等が好ましく、製作が容易であることから円弧状が特に好ましい。また、ハニカムセグメントの長さ方向は、ハニカムセグメントの両端面を結ぶ方向である。また、凹状側面の曲率と凸状側面の曲率は、同一であることが好ましい。また、側面が「長さ方向において凹状に湾曲する」というときは、側面を、「長さ方向に平行な直線で、側面が湾曲していないと仮定したときの仮の側面に直交するように」切断したときの切断部分の形状が、凹状に湾曲した形状になっていることを意味する。また、側面が「長さ方向において凸状に湾曲する」というときも、同様である。
In an example of an embodiment of a honeycomb structure according to the present invention (hereinafter referred to as “first embodiment”), a plurality of
図７に示すように、第一ハニカムセグメント２ａと第二ハニカムセグメント２ｂとは、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な１つの方向（図１のＸ方向又はＹ方向）において、凹状側面６と凸状側面７とが対向するように、交互に配置されている。このように、第一ハニカムセグメント２ａの凹状側面６と第二ハニカムセグメント２ｂの凸状側面７という相補的な形状を有する側面同士が対向するように配置されることにより、両側面が嵌合した状態となる。また、ハニカムセグメント同士の接合面となる側面が湾曲していることにより、側面が平面である場合に比べて接合面積が大きくなる。その結果、隣接する第一ハニカムセグメント２ａと第二ハニカムセグメント２ｂとの固定力が高まり、強固な構造を有するハニカム構造体が形成される。このため、本発明のハニカム構造体は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の排気系に設置されるフィルタや触媒担体に用いても、フィルタや触媒担体使用時の振動や排圧によるハニカムセグメントの移動（ずれ）が生じ難い。
As shown in FIG. 7, the
また、第一ハニカムセグメント２ａの凹状側面６と第二ハニカムセグメント２ｂの凸状側面７という相補的な形状を有する側面同士が対向するように配置されることにより、接合材１２の厚さを均一にすることができる。即ち、特許文献１〜３に記載されたハニカム構造体のように、製造に際し、ハニカム構造体の長さ方向において接合材の厚さを変化させるような、組み立てを困難にする工程を要しないため、比較的簡単に製造することができる。
Moreover, the thickness of the
次に、本発明に係るハニカム構造体の実施形態の他の一例（以下、「第二の実施形態」という。）について説明する。図４及び図５は、それぞれ、第二の実施形態において使用される第一ハニカムセグメント２ａと第二ハニカムセグメント２ｂとの概略図である。これら図４及び図５において、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図（上面図）、（ｃ）は側面図、（ｄ）は下面図である。図４に示すように、第一ハニカムセグメント２ａは、入口端面３と出口端面４とが四角形であり、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面（合計４つの側面５ａ〜５ｄ）によって外周面が形成されている。そして、第一ハニカムセグメント２ａでは、これら二組の側面５ａ，５ｂと５ｃ，５ｄとが何れも第一ハニカムセグメント２ａの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面６となっている。また、図５に示すように、第二ハニカムセグメント２ｂも、第一ハニカムセグメント２ａと同様に、入口端面３と出口端面４とが四角形であり、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面（合計４つの側面５ａ〜５ｄ）によって外周面が形成されている。そして、第二ハニカムセグメント２ｂでは、前記二組の側面５ａ，５ｂと５ｃ，５ｄとが何れも第二ハニカムセグメント２ｂの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面７となっている。
Next, another example of the embodiment of the honeycomb structure according to the present invention (hereinafter referred to as “second embodiment”) will be described. 4 and 5, respectively, a schematic view of the
図７に示すように、第一ハニカムセグメント２ａと第二ハニカムセグメント２ｂとは、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向（図１のＸ方向及びＹ方向）において、凹状側面６と凸状側面７とが対向するように、交互に配置されている。このように、第一ハニカムセグメント２ａの凹状側面６と第二ハニカムセグメント２ｂの凸状側面７という相補的な形状を有する側面同士が対向するように配置されることにより、両側面が嵌合した状態となる。この第二の実施形態でも、第一の実施形態と基本的に同様の効果が得られる。但し、この第二の実施形態では、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、凹状側面６と凸状側面７とが嵌合した状態となるため、第一の実施形態に比べ、更に強固な構造を有するハニカム構造体が形成される。
As shown in FIG. 7, the
尚、第一ハニカムセグメント２ａと第二ハニカムセグメント２ｂとの配置間隔を近づけすぎると、それらハニカムセグメントの端面の対角線方向において隣接する第一ハニカムセグメント２ａ同士及び第二ハニカムセグメント２ｂ同士が角部で干渉する場合がある。ここで言う「角部」とは、第一ハニカムセグメント２ａの場合は、隣り合う（対向していない）２つの凹状側面６が交わる（接する）部位であり、第二ハニカムセグメント２ｂの場合は、隣り合う（対向していない）２つの凸状側面７が交わる（接する）部位である。このような干渉を防止するため、第二の実施形態においては、第一ハニカムセグメント２ａの隣り合う２つの凹状側面６が交わる角部、及び、第二ハニカムセグメント２ｂの隣り合う２つの凸状側面７が交わる角部の少なくとも一部が面取りされていることが好ましい。角部の面取りは、Ｒ面取りでもよいし、Ｃ面取りでもよい。
If the arrangement interval between the
次いで、本発明に係るハニカム構造体の実施形態の更に他の一例（以下、「第三の実施形態」という。）について説明する。第三の実施形態においては、ハニカム構造体を構成する複数個のハニカムセグメント２が、複数個の複合湾曲ハニカムセグメント２ｃを含む。図６は、第三の実施形態において使用される複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの概略図である。この図６において、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図（上面図）、（ｃ）は側面図、（ｄ）は下面図である。図６に示すように、複合湾曲ハニカムセグメント２ｃは、入口端面３と出口端面４とが四角形であり、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面（合計４つの側面５ａ〜５ｄ）によって外周面が形成されている。そして、この複合湾曲ハニカムセグメント２ｃでは、これら二組の側面の内の一組の側面５ａ，５ｂが、複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面６となっている。また、この複合湾曲ハニカムセグメント２ｃでは、他の一組の側面５ｃ，５ｄが、複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面７となっている。即ち、この実施形態で使用される複合湾曲ハニカムセグメント２ｃは、凹状側面６と凸状側面７との両方を有している。
Next, still another example (hereinafter referred to as “third embodiment”) of the embodiment of the honeycomb structure according to the present invention will be described. In the third embodiment, the plurality of
図８に示すように、複数の複合湾曲ハニカムセグメント２ｃは、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向（図１のＸ方向及びＹ方向）において、凹状側面６と凸状側面７とが対向するように配置されている。即ち、隣接する複合湾曲ハニカムセグメント同士の関係において、一方の複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの凹状側面６と他方の複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの凸状側面７という相補的な形状を有する側面同士が対向するように配置されている。このように配置されることにより、一方の複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの凹状側面６と他方の複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの凸状側面７とが嵌合した状態となる。この第三の実施形態でも、第一の実施形態と基本的に同様の効果が得られる。但し、この第三の実施形態では、第二の実施形態と同様に、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、凹状側面６と凸状側面７とが嵌合した状態となるため、第一の実施形態に比べ、更に強固な構造を有するハニカム構造体が形成される。また、第三の実施形態では、第一及び第二の実施形態のように、形状の異なるハニカムセグメント（第一ハニカムセグメントと第二ハニカムセグメント）の組み合わせではなく、同一形状のハニカムセグメント（複合湾曲ハニカムセグメント）のみで、同様の効果が得られる。
As shown in FIG. 8, the plurality of composite
尚、第一及び第二の実施形態において、ハニカム構造体１を構成する複数個のハニカムセグメント２には、第一ハニカムセグメント２ａ及び第二ハニカムセグメント２ｂ以外のハニカムセグメントが含まれていてもよい。同様に、第三の実施形態において、ハニカム構造体１を構成する複数個のハニカムセグメント２には、複合湾曲ハニカムセグメント２ｃ以外のハニカムセグメントが含まれていてもよい。例えば、後述するハニカム構造体の外周研削加工により、加工後のハニカム構造体の最外周に位置するハニカムセグメントは、それ以外のハニカムセグメントとは異なる形状を呈するようになる場合がある。このような場合、最外周に位置するハニカムセグメントは、第一ハニカムセグメント、第二ハニカムセグメント及び複合湾曲ハニカムセグメントの何れとも異なるものとなるが、そのようなハニカムセグメントを含むハニカム構造体も本発明に含まれる。また、ハニカム構造体１を構成するハニカムセグメント２の一部は、側面が湾曲していない、通常の四角柱状のハニカムセグメントであってもよい。
In the first and second embodiments, the plurality of
本発明のハニカム構造体を排気系に設置されるフィルタや触媒担体に用いた場合において、その使用時の振動や排圧によるハニカムセグメントの移動（ずれ）を抑制する効果は、特にハニカムセグメントやハニカム構造体のセルが延びる方向に垂直な断面が大きなものであるときに顕著である。このため、何れの実施形態においても、ハニカムセグメント２のセル１０が延びる方向に垂直な断面が、直径３０ｍｍの円を包含するような大きさを有することが好ましい。また、ハニカム構造体１のセル１０が延びる方向に垂直な断面が、直径２００ｍｍの円を包含するような大きさを有することが好ましい。
When the honeycomb structure of the present invention is used in a filter or catalyst carrier installed in an exhaust system, the effect of suppressing the movement (displacement) of the honeycomb segment due to vibration or exhaust pressure during use is particularly effective. This is conspicuous when the cross section perpendicular to the direction in which the cells of the structure extend is large. For this reason, in any embodiment, it is preferable that the cross section perpendicular to the extending direction of the
また、何れの実施形態においても、隔壁によって区画形成された複数のセルの内の少なくとも一部のセルのハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な断面における形状（以下、「セル形状」という。）又はそのセル形状の大きさは、ハニカムセグメントの長さ方向において変化している。即ち、図１１のような凹状側面６を有するハニカムセグメント２においても、図１２のような凸状側面７を有するハニカムセグメント２においても、少なくとも一部の隔壁１１は湾曲した状態となっている。このため、少なくとも一部のセル１０は、セル形状がハニカムセグメント２の長さ方向において一定ではなく、変化している。このように、少なくとも一部のセル１０のセル形状又はそのセル形状の大きさが、ハニカムセグメントの長さ方向において変化していることにより、セル１０内を通過する流体が、セル１０を区画形成する多孔質の隔壁１１と接触し易くなる。このため、本発明のハニカム構造体をＰＭ捕集用フィルタとして用いた場合、排ガス中のＰＭが濾過層である隔壁に捕捉され易くなり、ＰＭの捕集効率が向上する。また、後述するように、隔壁１１に触媒成分が担持されている場合には、排ガスが触媒成分と接触し易くなり、排ガスの浄化性能が向上する。
In any of the embodiments, the shape in a cross section perpendicular to the length direction of the honeycomb segment of at least some of the plurality of cells defined by the partition walls (hereinafter referred to as “cell shape”). ) Or the size of the cell shape changes in the length direction of the honeycomb segment. That is, in both the
更に、何れの実施形態においても、凹状側面６及び凸状側面７の湾曲量は、２．０〜３．５ｍｍであり、２．０〜３ｍｍであることが好ましい。ここで、「湾曲量」とは、凹状側面及び／又は凸状側面を有するハニカムセグメントを、以下のように平板上に載置して測定される値である。凹状側面の湾曲量については、図９のように、ハニカムセグメント２の凹状側面６が平板１５の表面と対向するように、ハニカムセグメント２を平板１５上に載置して、平板１５と凹状側面６との最大距離Ｄを測定し、それを凹状側面６の湾曲量とする。また、凸状側面の湾曲量については、図１０のように、ハニカムセグメント２の凸状側面７が平板１５の表面と対向するように、ハニカムセグメント２を平板１５上に載置して、平板１５と凸状側面７との最大距離Ｄを測定し、それを凸状側面７の湾曲量とする。図９及び図１０のようにハニカムセグメント２を平板１５上に載置する時には、ハニカムセグメント２のセルが延びる方向と平板１５の表面とが平行になるようにすることが必要である。尚、隣り合う２つの凸状側面が交わる角部がＲ面取り又はＣ面取りされている場合は、凸状側面とＲ面取り部分又はＣ面取り部分との境界となる部分で測定する。凹状側面６及び凸状側面７の湾曲量が、２．０ｍｍ未満では、振動や排圧によるハニカムセグメントの移動を十分に抑制することができないことがある。また、凹状側面６及び凸状側面７の湾曲量が、３．５ｍｍを超えると、ハニカム構造体１の圧力損失が増大し、エンジンの排気系に設置されるＰＭ捕集用フィルタとして用いた場合に、エンジンの出力低下を招くことがある。
Further, in any embodiment, the curved amount of the
本発明のハニカム構造体１を構成するハニカムセグメント２の材質は、コージェライト、炭化珪素、ムライト、アルミニウムチタネート、ゼオライト、バナジウム及びアルミナからなる群より選択される少なくとも一種を主成分とするものであることが好ましい。ここで、「主成分」とは、全体の中の５０質量％を超える成分を意味する。
The material of the
ハニカムセグメント２の隔壁１１の平均細孔径は、５〜１００μｍであることが好ましく、８〜５０μｍであることが特に好ましい。隔壁１１の平均細孔径が５μｍ未満では、ハニカム構造体１の圧力損失が増大し、エンジンの排気系に設置されるＰＭ捕集用フィルタとして用いた場合に、エンジンの出力低下を招くことがある。また、隔壁１１の平均細孔径が１００μｍを超えると、十分な強度が得られないことがある。尚、ここで言う「平均細孔径」は、水銀ポロシメータによって測定された値である。
The average pore diameter of the
ハニカムセグメント２の隔壁１１の気孔率は、３０〜８０％であることが好ましく、３５〜７５％であることが特に好ましい。隔壁１１の気孔率が３０％未満では、ハニカム構造体１の圧力損失が増大し、エンジンの排気系に設置されるＰＭ捕集用フィルタとして用いた場合に、エンジンの出力低下を招くことがある。また、隔壁１１の気孔率が８０％を超えると、十分な強度が得られないことがある。尚、ここで言う「気孔率」は、水銀ポロシメータによって測定された値である。
The porosity of the
ハニカムセグメント２の隔壁１１の厚さは、４０〜６００μｍであることが好ましく、１００〜４００μｍであることが特に好ましい。隔壁１１の厚さが４０μｍ未満であると、十分な強度が得られないことがある。また、隔壁１１の厚さが６００μｍを超えると、ハニカム構造体１の圧力損失が増大し、エンジンの排気系に設置されるＰＭ捕集用フィルタとして用いた場合に、エンジンの出力低下を招くことがある。
The thickness of the
本発明において、複数個のハニカムセグメント２を一体的に接合している接合材１２の厚さは、０．０５〜８．０ｍｍであることが好ましい。また、隣接するハニカムセグメントの側面間における接合材１２の厚さは、均一である。更に、接合材１２の厚さは、凹状側面及び凸状側面の湾曲量の２倍以上であることが好ましい。このように接合材１２の厚さを、ある程度厚くすることで、前記のような、ハニカムセグメント同士の角部の干渉を生じ難くすることができる。接合材１２の材質は、特に制限されないが、例えば、炭化珪素、アルミナ、窒化珪素等のセラミック粒子や無機繊維が、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナにより結合されたものを好適例として挙げることができる。このような材質の接合材は、ハニカム構造体に熱応力が生じた際に、その熱応力を効果的に緩和することができる。
In the present invention, the thickness of the
本発明のハニカム構造体１の形状（外形）は、特に限定されず、例えば、円柱状、楕円柱状、多角柱状等の形状とすることができる。尚、本発明のハニカム構造体においては、所望の形状を得るために、複数個のハニカムセグメントを接合材で接合した後、外周研削加工を施すことが好ましい。この外周研削加工により、加工後のハニカム構造体の最外周に位置するハニカムセグメントは、それ以外のハニカムセグメント（以下、「完全セグメント」という。）とは異なる形状を呈するようになる。即ち、ハニカム構造体の最外周に位置するハニカムセグメントは、外周研削加工により、その一部が除去されるため、完全ハニカムセグメントから、その除去された部分を欠いた形状となる。外周研削加工後の加工面（ハニカム構造体の外周面）は、セルが露出した状態になっているので、図１に示すように、その加工面に外周コート層１３を形成することが好ましい。外周コート層１３の形成材料には、接合材の形成材料と同じ材料を用いることが好ましい。
The shape (outer shape) of the honeycomb structure 1 of the present invention is not particularly limited, and may be, for example, a cylindrical shape, an elliptical column shape, a polygonal column shape, or the like. In the honeycomb structure of the present invention, in order to obtain a desired shape, it is preferable to perform peripheral grinding after joining a plurality of honeycomb segments with a joining material. By this peripheral grinding, the honeycomb segment located at the outermost periphery of the processed honeycomb structure has a different shape from the other honeycomb segments (hereinafter referred to as “complete segments”). That is, since a part of the honeycomb segment located at the outermost periphery of the honeycomb structure is removed by the outer peripheral grinding, the shape is obtained by removing the removed part from the complete honeycomb segment. Since the processed surface after the outer peripheral grinding (the outer peripheral surface of the honeycomb structure) is in a state where the cells are exposed, it is preferable to form the outer
本発明においては、ハニカムセグメントのセル形状も特に限定されないが、四角形、六角形、八角形等の多角形あるいはそれらを組み合わせたもの、例えば四角形と八角形を組み合わせたもの等が好ましい。 In the present invention, the cell shape of the honeycomb segment is not particularly limited, but a polygon such as a quadrangle, a hexagon, and an octagon, or a combination thereof, for example, a combination of a quadrangle and an octagon is preferable.
本発明のハニカム構造体をＰＭ捕集用フィルタに用いる場合には、図１３及び図１４に示すように、所定のセル１０ａの入口端面３側の開口端部及び残余のセル１０ｂの出口端面４側の開口端部を目封止する目封止部１４を形成することが好ましい。このように、ハニカムセグメント２の各セル１０の一方の開口端部を目封止部１４にて目封止することにより、ハニカム構造体は、高いＰＭ捕集効率を持ったウォールフロー型フィルタとなる。このウォールフロー型フィルタにおいては、入口端面３からセル１０（１０ｂ）内に流入した排ガスが、隔壁１１を透過した後、出口端面４からセル１０（１０ａ）外に流出する。そして、排ガスが隔壁１１を透過する際に、隔壁１１が濾過層として機能し、排ガス中に含まれるＰＭが捕集される。尚、目封止部１４は、入口端面３と出口端面４とが、それぞれ、目封止部１４によって開口端部が目封止されたセル１０と、目封止部１４によって開口端部が目封止されていないセル１０とにより、市松模様を呈するような配置となるように形成されることが好ましい。
When the honeycomb structure of the present invention is used for a PM collection filter, as shown in FIGS. 13 and 14, the opening end portion on the
目封止部１４の材質は、ハニカムセグメント２の材質として好ましいとされた材質であることが好ましい。目封止部１４の材質とハニカムセグメント２の材質とは、同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。
The material of the plugging
本発明のハニカム構造体１を構成するハニカムセグメント２は、隔壁１１に、触媒成分が担持されたものであってもよい。触媒成分の種類は特に限定されないが、例えば、自動車排ガス浄化用途に用いる場合、貴金属を用いることが好ましい。貴金属としては、白金、ロジウム若しくはパラジウム、又はこれらを組み合わせたものが好ましい。
The
貴金属等の触媒成分は、隔壁１１に高分散状態で担持させるため、予めアルミナのような比表面積の大きな耐熱性無機酸化物に一旦担持させた後、ハニカム構造体１の隔壁１１に担持させることが好ましい。尚、触媒成分を担持させる耐熱性無機酸化物としては、アルミナ以外に、用途によってはゼオライト等を用いることもできる。また、貴金属等の触媒成分は、セリア、ジルコニア、あるいはこれらの複合酸化物等からなる助触媒に固定化した上で、ハニカム構造体１の隔壁１１に担持させてもよい。
A catalyst component such as a noble metal is supported on the
（２）ハニカム構造体の製造方法：
本発明に係るハニカム構造体の製造方法の一例について説明する。まず、ハニカムセグメントを作製するために、セラミック原料を含有する成形原料を作製する。成形原料に含有されるセラミック原料としては、コージェライト化原料、コージェライト、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、ムライト、チタン酸アルミニウム、ゼオライト、バナジウムからなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。尚、コージェライト化原料とは、シリカが４２〜５６質量％、アルミナが３０〜４５質量％、マグネシアが１２〜１６質量％の範囲に入る化学組成となるように配合されたセラミック原料である。コージェライト化原料は、焼成されることにより、コージェライトとなる。
(2) Manufacturing method of honeycomb structure:
An example of a method for manufacturing a honeycomb structure according to the present invention will be described. First, in order to produce a honeycomb segment, a forming raw material containing a ceramic raw material is produced. The ceramic raw material contained in the forming raw material is at least one selected from the group consisting of a cordierite forming raw material, cordierite, silicon carbide, silicon-silicon carbide based composite material, mullite, aluminum titanate, zeolite, and vanadium. preferable. The cordierite forming raw material is a ceramic raw material blended so as to have a chemical composition that falls within the range of 42 to 56 mass% silica, 30 to 45 mass% alumina, and 12 to 16 mass% magnesia. The cordierite forming raw material becomes cordierite by being fired.
成形原料は、前記のようなセラミック原料に、分散媒、有機バインダ、無機バインダ、造孔材、界面活性剤等を混合して調製することが好ましい。各原料の組成比は、特に限定されず、作製しようとするハニカム構造体の構造、材質等に合わせた組成比とすることが好ましい。 The forming raw material is preferably prepared by mixing the ceramic raw material as described above with a dispersion medium, an organic binder, an inorganic binder, a pore former, a surfactant and the like. The composition ratio of each raw material is not particularly limited, and is preferably a composition ratio in accordance with the structure and material of the honeycomb structure to be manufactured.
次に、成形原料を混練して坏土を形成する。成形原料を混練して坏土を形成する方法には、特に制限はない。好適な方法としては、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。 Next, the forming raw material is kneaded to form a clay. There is no particular limitation on the method of kneading the forming raw material to form the clay. Suitable methods include, for example, a method using a kneader, a vacuum kneader or the like.
次いで、坏土を押出成形してハニカム成形体を作製する。ここで、押出成形するハニカム成形体は、両端面が合同な四角形である四角柱状の外形を有するものである。続いて、このハニカム成形体の所定の側面を湾曲させる。例えば、前記第一の実施形態における第一ハニカムセグメントを作製する場合には、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面を、凹状に湾曲させる。前記第一の実施形態における第二ハニカムセグメントを作製する場合には、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面を、凸状に湾曲させる。前記第二の実施形態における第一ハニカムセグメントを作製する場合には、４つの側面すべてを凹状に湾曲させる。前記第二の実施形態における第二ハニカムセグメントを作製する場合には、４つの側面すべてを凸状に湾曲させる。前記第三の実施形態における複合湾曲ハニカムセグメントを作製する場合には、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面を、凹状に湾曲させ、他の一組の側面を、凸状に湾曲させる。 Next, the kneaded material is extruded to produce a honeycomb formed body. Here, the honeycomb formed body to be extruded has a quadrangular prism shape whose both end faces are congruent quadrangles. Subsequently, a predetermined side surface of the honeycomb formed body is curved. For example, when the first honeycomb segment in the first embodiment is manufactured, one set of side surfaces out of two sets of two side surfaces each facing each other is curved in a concave shape. When the second honeycomb segment in the first embodiment is manufactured, one set of side surfaces out of two sets of side surfaces each having two opposing side surfaces as a set is curved in a convex shape. When the first honeycomb segment in the second embodiment is manufactured, all four side surfaces are curved in a concave shape. When the second honeycomb segment in the second embodiment is manufactured, all four side surfaces are curved in a convex shape. When the composite curved honeycomb segment according to the third embodiment is manufactured, one set of side surfaces of two sets of two side surfaces each facing each other is curved in a concave shape, and the other one is set. The side surfaces of the set are curved in a convex shape.
ハニカム成形体の所定の側面を湾曲させる方法は特に限定はされない。但し、本発明においては、前記のとおり、隔壁によって区画形成された複数のセルの内の少なくとも一部のセルのセル形状又はセル形状の大きさが、ハニカムセグメントの長さ方向において変化する必要がある。このため、側面を湾曲させる際に、少なくとも一部の隔壁も湾曲し、その結果、少なくとも一部のセルのセル形状又はセル形状の大きさがハニカムセグメントの長さ方向において変化するような方法を用いる必要がある。 The method for bending the predetermined side surface of the honeycomb formed body is not particularly limited. However, in the present invention, as described above, the cell shape of at least some of the plurality of cells partitioned by the partition walls or the size of the cell shape needs to change in the length direction of the honeycomb segment. is there. For this reason, when the side surface is curved, at least a part of the partition walls is also curved, and as a result, the cell shape or the size of the cell shape of at least a part of the cells changes in the length direction of the honeycomb segment. It is necessary to use it.
ハニカム成形体の所定の側面を凹状に湾曲させる好適な方法としては、図１５に示すように、ハニカム成形体１６の所定の側面１７に、凸状の面１９を有する板１８を押し当てて、側面１７を凹状に変形させる方法が挙げられる。尚、凸状の面を有する板を２枚用意し、その２枚の板を、ハニカム成形体の対向する２つの側面に同時に押し当てることにより、それら２つの側面を同時に凹状に変形させてもよい。また、図１６に示すように、ハニカム成形体１６の所定の側面１７に、ローラー２０を押し当てながら移動させることにより、側面１７を凹状に変形させてもよい。ハニカム成形体の所定の側面を凸状に湾曲させる好適な方法、及びハニカム成形体の所定の側面を凹状に湾曲させる他の好適な方法としては、ハニカム成形体の所定の側面を吸引する方法が挙げられる。具体的には、ハニカム成形体の所定の側面に、上面が凸状又は凹状の蓋状の箱を被せ、その箱の中の空気（ハニカム成形体の所定の側面と蓋状の箱の凸状又は凹状の上面との間に形成される空間内の空気）を真空ポンプ等で吸引することにより、その側面を凸状又は凹状に変形させることが好ましい。また、ハニカム成形体の所定の側面に、樹脂板を密着させ、その樹脂板を、ハニカム成形体の長さ方向における中央部分又は両端部がハニカム成形体と反対の方向に盛り上がるように真空ポンプ等で吸引することによって、その側面を凸状又は凹状に変形させてもよい。尚、これらのような、ハニカム成形体の所定の側面を吸引する方法を用いる場合においては、吸引と同時に、ハニカム成形体のセル内に、コンプレッサー等からの空気を吹き込むようにしてもよい。そのようにすることで、ハニカム成形体が変形しやすくなる。また、前記のような箱又は樹脂板を２つ用意し、ハニカム成形体の対向する２つの側面を同時に吸引することにより、それら２つの側面を同時に凸状又は凹状に変形させてもよい。
As a preferred method of bending the predetermined side surface of the honeycomb formed body into a concave shape, as shown in FIG. 15, a
こうして所定の側面を凹状又は凸状に湾曲させた後、ハニカム成形体を乾燥する。乾燥方法は、特に限定されるものではない。好適な乾燥方法としては、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等を挙げることができる。これらの内でも、誘電乾燥、マイクロ波乾燥、熱風乾燥を単独で又は組合せて行うことが好ましい。 After the predetermined side surface is curved in a concave shape or a convex shape in this way, the honeycomb formed body is dried. The drying method is not particularly limited. Suitable drying methods include, for example, hot air drying, microwave drying, dielectric drying, reduced pressure drying, vacuum drying, freeze drying and the like. Among these, dielectric drying, microwave drying, and hot air drying are preferably performed alone or in combination.
次に、乾燥後のハニカム成形体（ハニカム乾燥体）を焼成して、ハニカムセグメントを作製する。尚、この焼成（本焼成）の前に、ハニカム成形体中に含まれているバインダ等を除去するため、仮焼（脱脂）を行うことが好ましい。仮焼の条件は、特に限定されるものではなく、ハニカム成形体中に含まれている有機物（有機バインダ、界面活性剤、造孔材等）を除去することができるような条件あればよい。一般に、有機バインダの燃焼温度は１００〜３００℃程度、造孔材の燃焼温度は２００〜８００℃程度である。そのため、仮焼の条件としては、酸化雰囲気において、２００〜１０００℃程度で、３〜１００時間程度加熱することが好ましい。ハニカム成形体を焼成（本焼成）する条件（温度、時間、雰囲気等）は、成形原料の種類により異なるため、その種類に応じて適当な条件を選択すればよい。例えば、コージェライト化原料を使用している場合には、焼成温度は、１４１０〜１４４０℃が好ましい。また、焼成時間は、最高温度でのキープ時間として、４〜８時間が好ましい。仮焼、本焼成を行う装置は、特に限定されない。好適な装置としては、例えば、電気炉、ガス炉等を挙げることができる。 Next, the dried honeycomb formed body (honeycomb dried body) is fired to produce honeycomb segments. In addition, before this firing (main firing), it is preferable to perform calcination (degreasing) in order to remove the binder and the like contained in the honeycomb formed body. The conditions for the calcination are not particularly limited as long as the organic substances (organic binder, surfactant, pore former, etc.) contained in the honeycomb formed body can be removed. Generally, the combustion temperature of the organic binder is about 100 to 300 ° C., and the combustion temperature of the pore former is about 200 to 800 ° C. Therefore, it is preferable to heat at about 200 to 1000 ° C. for about 3 to 100 hours in an oxidizing atmosphere as a condition for calcination. Since the conditions (temperature, time, atmosphere, etc.) for firing (main firing) the honeycomb formed body vary depending on the type of the forming raw material, an appropriate condition may be selected according to the type. For example, when a cordierite forming raw material is used, the firing temperature is preferably 1410 to 1440 ° C. The firing time is preferably 4 to 8 hours as the keep time at the maximum temperature. The apparatus which performs calcination and main baking is not specifically limited. As a suitable apparatus, an electric furnace, a gas furnace, etc. can be mentioned, for example.
目封止部を備えるハニカム構造体を作製する場合には、ハニカムセグメントに目封止部を形成する。目封止部は、所定のセルの一方の端面（入口端面）側の開口端部及び残余のセルの他方の端面（出口端面）側の開口端部を目封止するように形成する。この目封止部の形成には、従来公知の方法を用いることができる。具体的な方法の一例としては、まず、前記のような方法で作製したハニカムセグメントの端面にシートを貼り付ける。次いで、このシートの、目封止部を形成しようとするセルに対応した位置に穴を開ける。次に、このシートを貼り付けたままの状態で、目封止部の形成材料をスラリー化した目封止用スラリーに、ハニカムセグメントの端面を浸漬し、シートに開けた孔を通じて、目封止しようとするセルの開口端部内に目封止用スラリーを充填する。こうして充填した目封止用スラリーを乾燥した後、焼成して硬化させることにより、目封止部が形成される。目封止部の形成材料には、ハニカムセグメントの形成材料と同じ材料を用いることが好ましい。尚、目封止部の形成は、ハニカム成形体の乾燥後、仮焼後あるいは焼成（本焼成）後の何れの段階で行ってもよい。 When producing a honeycomb structure having a plugged portion, the plugged portion is formed in the honeycomb segment. The plugging portion is formed so as to plug the opening end on the one end face (inlet end face) side of the predetermined cell and the opening end on the other end face (outlet end face) side of the remaining cells. A conventionally known method can be used for forming the plugged portion. As an example of a specific method, first, a sheet is attached to the end face of the honeycomb segment manufactured by the method as described above. Next, a hole is made in the sheet at a position corresponding to the cell in which the plugging portion is to be formed. Next, with the sheet attached, the end face of the honeycomb segment is immersed in the plugging slurry in which the plugging portion forming material is slurried, and plugged through the holes formed in the sheet. The plugging slurry is filled into the open end of the cell to be processed. The plugging slurry thus filled is dried and then fired and cured to form a plugged portion. It is preferable to use the same material as the formation material of the honeycomb segment as the formation material of the plugging portion. The plugging portion may be formed at any stage after the honeycomb formed body is dried, after calcining, or after firing (main firing).
このようにして、凹状側面を有する第一ハニカムセグメント、凸状側面を有する第二ハニカムセグメント、凹状側面と凸状側面とを有する複合湾曲ハニカムセグメントを、それぞれ作製する。 In this manner, a first honeycomb segment having a concave side surface, a second honeycomb segment having a convex side surface, and a composite curved honeycomb segment having a concave side surface and a convex side surface are produced.
次に、得られた各ハニカムセグメントの側面に、スラリー状の接合材を塗布し、その接合材により、ハニカムセグメントの側面同士が接合されるように、複数個のハニカムセグメントを組み合わせる。ここで、前記第一の実施形態のハニカム構造体を作製する場合においては、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な１つの方向において、凹状側面と凸状側面とが対向するように、第一ハニカムセグメントと第二ハニカムセグメントとを交互に組み合わせる。また、前記第二の実施形態のハニカム構造体を作製する場合においては、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、凹状側面と凸状側面とが対向するように、第一ハニカムセグメントと第二ハニカムセグメントとを交互に組み合わせる。また、前記第三の実施形態のハニカム構造体を作製する場合においては、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、凹状側面と凸状側面とが対向するように、複合湾曲ハニカムセグメント同士を組み合わせる。複数個のハニカムセグメントをこのように組み合わせ、接合材を加熱乾燥させることにより、複数個のハニカムセグメントが接合材を介して接合一体化されたハニカム構造体が得られる。 Next, a slurry-like bonding material is applied to the side surfaces of the obtained honeycomb segments, and a plurality of honeycomb segments are combined so that the side surfaces of the honeycomb segments are bonded to each other by the bonding material. Here, in the case of manufacturing the honeycomb structure of the first embodiment, in order to make the concave side surface and the convex side surface face each other in one direction perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb segment, One honeycomb segment and second honeycomb segment are alternately combined. Further, in the case of manufacturing the honeycomb structure of the second embodiment, the first method is such that the concave side surface and the convex side surface face each other in two directions perpendicular to the length direction of the honeycomb segment. The honeycomb segments and the second honeycomb segments are alternately combined. Further, in the case of manufacturing the honeycomb structure of the third embodiment, the compound curve is formed so that the concave side surface and the convex side surface face each other in two directions perpendicular to the length direction of the honeycomb segment. Combine honeycomb segments together. By combining the plurality of honeycomb segments in this way and heating and drying the bonding material, a honeycomb structure in which the plurality of honeycomb segments are bonded and integrated through the bonding material is obtained.
接合材としては、例えば、無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、セラミック粒子等の無機原料に、有機バインダ、発泡樹脂、分散剤等の添加材と水とを加えて混練し、スラリー状としたものが、好適に使用できる。接合材をハニカムセグメントの側面に塗布する方法は、特に限定されず、刷毛塗り等の方法を用いることができる。 As the bonding material, for example, an inorganic raw material such as inorganic fiber, colloidal silica, clay, ceramic particles, etc., and an additive such as an organic binder, a foamed resin, a dispersing agent and water are added and kneaded to form a slurry. Can be preferably used. The method for applying the bonding material to the side surfaces of the honeycomb segments is not particularly limited, and a method such as brush coating can be used.
複数個のハニカムセグメントを接合材によって接合した後、必要に応じて、得られたハニカム構造体の外周部分に研削加工を施し、円柱状等の所望の形状とする。この場合、研削加工後の外周部分（加工面）に、外周コート層を形成することが好ましい。 After joining a plurality of honeycomb segments with a joining material, the outer peripheral portion of the obtained honeycomb structure is ground as necessary to obtain a desired shape such as a columnar shape. In this case, it is preferable to form an outer peripheral coat layer on the outer peripheral portion (processed surface) after grinding.
外周コート層は、研削加工後のハニカム構造体の加工面に、外周コート材を塗布することにより形成される。外周コート材としては、無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、セラミック粒子等の無機原料に、有機バインダ、発泡樹脂、分散剤等の添加材と水とを加えて混練し、スラリー状としたものが好適に使用できる。外周コート材をハニカム構造体の加工面に塗布する方法は、特に限定されない。好適な方法としては、例えば、研削加工後のハニカム構造体をろくろ上で回転させながら、その加工面に、外周コート材をゴムヘラなどでコーティングする方法を挙げることができる。 The outer peripheral coating layer is formed by applying an outer peripheral coating material to the processed surface of the honeycomb structure after grinding. The outer periphery-coating material, the inorganic fibers, colloidal silica, clay, inorganic material such as ceramic particles, organic binder, those foamed resin, by adding a water additive such as a dispersant and kneaded to obtain a slurry It can be suitably used. The method for applying the outer periphery coating material to the processed surface of the honeycomb structure is not particularly limited. As a suitable method, for example, a method of coating the outer peripheral coating material with a rubber spatula or the like on the processed surface while rotating the ground honeycomb structure on the wheel.
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、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 further in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
（参考例１）
ＳｉＣ粉末８０質量部と、金属Ｓｉ粉末２０質量部とを混合してセラミック原料を得た。得られたセラミック原料に、造孔材、バインダ、界面活性剤、及び水を加えて、成形原料を作製し、それを混練して坏土を得た。造孔材としては澱粉を用いた。また、バインダとしては、メチルセルロース及びヒドロキシプロポキシルメチルセルロースを用いた。界面活性剤としては、ラウリン酸ナトリウムを用いた。各原料の添加量は、セラミック原料１００質量部に対して、造孔材５質量部、メチルセルロース３質量部、ヒドロキシプロポキシルメチルセルロース３質量部、界面活性剤１質量部、水３２質量部とした。
( Reference Example 1)
A ceramic raw material was obtained by mixing 80 parts by mass of SiC powder and 20 parts by mass of metal Si powder. A pore former, a binder, a surfactant and water were added to the obtained ceramic raw material to produce a forming raw material, which was kneaded to obtain a clay. Starch was used as the pore former. As the binder, methyl cellulose and hydroxypropoxyl methyl cellulose were used. As the surfactant, sodium laurate was used. The addition amount of each raw material was 5 parts by mass of the pore former, 3 parts by mass of methyl cellulose, 3 parts by mass of hydroxypropoxyl methyl cellulose, 1 part by mass of surfactant, and 32 parts by mass of water with respect to 100 parts by mass of the ceramic raw material.
得られた坏土を、ハニカム成形体成形用口金を用いて押出成形し、両端面が合同な四角形である四角柱状の外形を有するハニカム成形体を得た。こうして得られたハニカム成形体の、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面を、前述の蓋状の箱を用いた方法で吸引することにより、凹状に変形させ、これを第一ハニカムセグメント用成形体とした。また、同様にして得られたハニカム成形体の、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面を、前述の蓋状の箱を用いた方法で吸引することにより、凸状に変形させ、これを第二ハニカムセグメント用成形体とした。その後、これらの成形体をマイクロ波及び熱風で乾燥することにより、第一ハニカムセグメント用成形体からは第一ハニカムセグメント用乾燥体を得、第二ハニカムセグメント用成形体からは第二ハニカムセグメント用乾燥体を得た。 The obtained kneaded material was extruded using a die for forming a honeycomb formed body, and a honeycomb formed body having a quadrangular prismatic outer shape in which both end surfaces were congruent squares was obtained. The honeycomb molded body thus obtained has a concave shape by sucking one set of side surfaces out of two sets of two side surfaces, each of which faces one set, by the method using the lid-like box described above. This was used as the first honeycomb segment molded body. In addition, the honeycomb formed body obtained in the same manner is sucked by a method using the above-described lid-like box, out of two sets of side faces each having two opposing side faces as a set. Thus, it was deformed into a convex shape, and this was used as the second honeycomb segment molded body. Thereafter, by drying these molded bodies with microwaves and hot air, a first honeycomb segment dried body is obtained from the first honeycomb segment molded body, and a second honeycomb segment molded body is obtained from the second honeycomb segment molded body. A dried product was obtained.
次いで、これら乾燥体の各セルの一方の開口端部に、目封止部を形成した。目封止部の形成は、開口端部に目封止部が形成されたセルと、開口端部に目封止部が形成されていないセルとによって、乾燥体の各端面が、市松模様を呈するように行った。目封止部の形成方法としては、まず、乾燥体の端面にシートを貼り付け、このシートの、目封止部を形成しようとするセルに対応した位置に穴を開けた。続いて、このシートを貼り付けたままの状態で、目封止部の形成材料をスラリー化した目封止用スラリーに、乾燥体の端面を浸漬し、シートに開けた孔を通じて、目封止しようとするセルの開口端部内に目封止用スラリーを充填した。尚、目封止部の形成材料には、前記成形原料と同じものを用いた。 Next, a plugged portion was formed at one open end of each cell of these dried bodies. The plugged portion is formed by a cell in which the plugged portion is formed at the open end and a cell in which the plugged portion is not formed at the open end, and each end surface of the dry body has a checkered pattern. I went to present. As a method for forming the plugged portion, first, a sheet was attached to the end face of the dried body, and a hole was formed in the sheet at a position corresponding to the cell where the plugged portion is to be formed. Subsequently, with the sheet attached, the end face of the dried body is immersed in a plugging slurry in which the forming material of the plugging portion is slurried, and the plugging is made through a hole formed in the sheet. The plugging slurry was filled into the open end of the cell to be prepared. In addition, the same material as the molding raw material was used as a material for forming the plugging portion.
こうして、セルの開口端部内に充填した目封止用スラリーを乾燥した後、これらの乾燥体を、大気雰囲気にて約４００℃で仮焼（脱脂）した。その後、Ａｒ不活性雰囲気にて約１４５０℃で焼成することにより、第一ハニカムセグメント用乾燥体からは第一ハニカムセグメントを得、第二ハニカムセグメント用乾燥体からは第二ハニカムセグメントを得た。こうして得られた第一ハニカムセグメントは、図２に示す形状、即ち、対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面が、第一ハニカムセグメントの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面となっており、他の一組の側面は平面となっている。また、第二ハニカムセグメントは、図３に示す形状、即ち、対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面が、第二ハニカムセグメントの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面となっており、他の一組の側面は平面となっている。第一ハニカムセグメントは、その長さ方向の中央部において、長さ方向に垂直な断面が４５ｍｍ×４５ｍｍの四角形で、隔壁の厚さは２００μｍ、セル形状は正方形、セル密度は４７個／ｃｍ２であった。第二ハニカムセグメントは、両端面（入口端面及び出口端面）が４５ｍｍ×４５ｍｍの四角形で、隔壁の厚さは２００μｍ、セル形状は正方形、セル密度は４７個／ｃｍ２であった。第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲形状と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲形状は、互いに相補的な円弧状であり、それらの側面の曲率は、ほぼ同一であった。これら円弧状の凹状側面及び凸状側面の円弧の中心は、ハニカムセグメントの長さ方向の中心の位置において、ハニカムセグメントの長さ方向に垂直な面にあった。また、第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲量と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲量は、何れも１ｍｍであった。更に、これらのハニカムセグメントの一部の隔壁は、ハニカムセグメントの長さ方向において湾曲しており、一部のセルのセル形状は、ハニカムセグメントの長さ方向において変化していた。第一ハニカムセグメント及び第二ハニカムセグメントの長さは２１５ｍｍで、隔壁の気孔率は５０％であった。また、これらのハニカムセグメントの側面の厚さは、４つの側面共０．５ｍｍであった。 Thus, after drying the plugging slurry filled in the open end portion of the cell, these dried bodies were calcined (degreasing) at about 400 ° C. in an air atmosphere. Thereafter, firing was performed at about 1450 ° C. in an Ar inert atmosphere to obtain a first honeycomb segment from the first honeycomb segment dried body and a second honeycomb segment from the second honeycomb segment dried body. The first honeycomb segment thus obtained has the shape shown in FIG. 2, that is, one set of side surfaces out of two sets of two side surfaces facing each other in the length direction of the first honeycomb segment. The concave side surface is curved in a concave shape, and the other set of side surfaces is a flat surface. Further, the second honeycomb segment has the shape shown in FIG. 3, that is, one set of side surfaces of two sets of two side surfaces facing each other is convex in the length direction of the second honeycomb segment. The other side surface is a flat surface. The first honeycomb segment, the central portion of its length, a square perpendicular cross-section 45 mm × 45 mm in the longitudinal direction, the thickness of the partition wall is 200 [mu] m, the cell shape square, cell density is 47 cells / cm 2 Met. The second honeycomb segment had a square shape with both end faces (inlet end face and outlet end face) of 45 mm × 45 mm, the partition wall thickness was 200 μm, the cell shape was square, and the cell density was 47 cells / cm 2 . The curved shape of the concave side surface of the first honeycomb segment and the curved shape of the convex side surface of the second honeycomb segment were arc shapes complementary to each other, and the curvatures of these side surfaces were almost the same. The centers of the arcs of the concave side surface and the convex side surface of the arc were in the plane perpendicular to the length direction of the honeycomb segment at the center position in the length direction of the honeycomb segment. Further, the amount of curvature of the concave side surface of the first honeycomb segment and the amount of curvature of the convex side surface of the second honeycomb segment were both 1 mm. Furthermore, some of the partition walls of these honeycomb segments are curved in the length direction of the honeycomb segments, and the cell shapes of some of the cells are changed in the length direction of the honeycomb segments. The length of the first honeycomb segment and the second honeycomb segment was 215 mm, and the porosity of the partition walls was 50%. Further, the thickness of the side surfaces of these honeycomb segments was 0.5 mm on all four side surfaces.
続いて、アルミナ粉に、シリカファイバー、有機バインダ及び水を添加してスラリー状の接合材を得た。この接合材を、第一ハニカムセグメント及び第二ハニカムセグメントの側面に厚さ約１ｍｍとなるように塗布した。次いで、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な１つの方向において、凹状側面と凸状側面とが対向するように、第一ハニカムセグメントと第二ハニカムセグメントとを交互に組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個のハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。図１７は、このハニカムセグメント接合体におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。この図１７に示すように、図２に示す形状の第一ハニカムセグメントと、図３に示す形状の第二ハニカムセグメントとがＸ方向において、交互に配置されている。また、Ｙ方向において隣接するハニカムセグメントの位置は、Ｘ方向において一致している。尚、この図１７に示されるハニカムセグメントは、ハニカムセグメント接合体を構成するハニカムセグメントの内の一部であるが、図示されていない残りのハニカムセグメントも、同様のパターンで配置されている。 Subsequently, silica fiber, an organic binder, and water were added to the alumina powder to obtain a slurry-like bonding material. This bonding material was applied to the side surfaces of the first honeycomb segment and the second honeycomb segment so as to have a thickness of about 1 mm. Next, the first honeycomb segment and the second honeycomb segment were alternately combined so that the concave side surface and the convex side surface face each other in one direction perpendicular to the length direction of the honeycomb segment. In this way, a honeycomb segment laminate including a total of 25 honeycomb segments assembled into 5 × 5 was manufactured. Then, the honeycomb segment bonded body was obtained by drying at 120 ° C. for 2 hours while appropriately pressing the honeycomb segments constituting the honeycomb segment laminated body by applying pressure from the outside. FIG. 17 is a schematic plan view showing the arrangement of the honeycomb segments in the joined honeycomb segment assembly. As shown in FIG. 17, the first honeycomb segments having the shape shown in FIG. 2 and the second honeycomb segments having the shape shown in FIG. 3 are alternately arranged in the X direction. Further, the positions of the adjacent honeycomb segments in the Y direction coincide with each other in the X direction. The honeycomb segment shown in FIG. 17 is a part of the honeycomb segments constituting the joined honeycomb segment assembly, but the remaining honeycomb segments not shown are also arranged in the same pattern.
次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、参考例１のハニカム構造体を得た。 Next, the outer periphery was ground so that the outer shape of the joined honeycomb segment assembly was a columnar shape having a diameter of 220 mm. After grinding, an outer periphery coating material having the same composition as the bonding material was applied to the processed surface with a thickness of 1 mm, dried and cured at 700 ° C. for 2 hours to form an outer periphery coating layer, and the honeycomb structure of Reference Example 1 was formed. Obtained.
（参考例２〜５、実施例６〜９）
第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲量と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲量と、接合材の厚さとを、表１に示すように変更した以外は、参考例１と同様にして、参考例２〜５、実施例６〜９のハニカム構造体を得た。
( Reference Examples 2 to 5, Examples 6 to 9)
Except for changing the amount of curvature of the concave side surface of the first honeycomb segment, the amount of curvature of the convex side surface of the second honeycomb segment, and the thickness of the bonding material as shown in Table 1, the same manner as in Reference Example 1 was performed. The honeycomb structures of Reference Examples 2 to 5 and Examples 6 to 9 were obtained.
（参考例１０，１２、実施例１１，１３）
第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲量と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲量と、接合材の厚さと、ハニカムセグメントの配置とを、表１に示すように変更した以外は、参考例１と同様にして、参考例１０，１２、実施例１１，１３のハニカム構造体を得た。但し、参考例１０及び実施例１１においては、Ｘ方向におけるハニカムセグメントの数を６個に増やしている。図１８は、参考例１０及び実施例１１のハニカムセグメント接合体におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。この図１８に示すハニカムセグメントの配置は、図１７に示すハニカムセグメントの配置に対し、Ｙ方向において隣接するハニカムセグメントの位置を、Ｘ方向において、ハニカムセグメントの幅の１／２だけずらしたものとなっている。図１９は、参考例１２及び実施例１３のハニカムセグメント接合体におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。この図１９に示すハニカムセグメントの配置は、図１７に示すハニカムセグメントの配置に対し、Ｙ方向において隣接するハニカムセグメントの位置を、Ｘ方向において、ハニカムセグメントの１個分の幅だけずらしたものとなっている。尚、図１８及び図１９に示されるハニカムセグメントは、ハニカムセグメント接合体を構成するハニカムセグメントの内の一部であるが、図示されていない残りのハニカムセグメントも、同様のパターンで配置されている。
(Reference Example 10, 12, Example 11, 13)
And bending amount of the concave side surface of the first honeycomb segment, a bending amount of the convex side surface of the second honeycomb segment, except that the thickness of the bonding material, and arrangement of the honeycomb segments was varied as shown in Table 1, Reference In the same manner as in Example 1, honeycomb structures of Reference Examples 10 and 12, and Examples 11 and 13 were obtained. However, in Reference Example 10 and Example 11, the number of honeycomb segments in the X direction is increased to six. FIG. 18 is a schematic plan view showing the arrangement of honeycomb segments in the joined honeycomb segment assemblies of Reference Example 10 and Example 11. The honeycomb segment arrangement shown in FIG. 18 is different from the honeycomb segment arrangement shown in FIG. 17 in that the position of the adjacent honeycomb segment in the Y direction is shifted by ½ of the width of the honeycomb segment in the X direction. It has become. FIG. 19 is a schematic plan view showing the arrangement of honeycomb segments in the joined honeycomb segment assemblies of Reference Example 12 and Example 13. The honeycomb segment arrangement shown in FIG. 19 is different from the honeycomb segment arrangement shown in FIG. 17 in that the position of the adjacent honeycomb segment in the Y direction is shifted in the X direction by the width of one honeycomb segment. It has become. The honeycomb segments shown in FIGS. 18 and 19 are part of the honeycomb segments constituting the joined honeycomb segment assembly, but the remaining honeycomb segments not shown are also arranged in the same pattern. .
（参考例１４）
参考例１と同様にして得られたハニカム成形体の４つの側面すべてを、前述の蓋状の箱を用いた方法で吸引することにより、凹状に変形させ、これを第一ハニカムセグメント用成形体とした。また、同様にして得られたハニカム成形体の４つの側面すべてを、前述の蓋状の箱を用いた方法で吸引することにより、凸状に変形させ、これを第二ハニカムセグメント用成形体とした。その後、これらの成形体をマイクロ波及び熱風で乾燥することにより、第一ハニカムセグメント用成形体からは第一ハニカムセグメント用乾燥体を得、第二ハニカムセグメント用成形体からは第二ハニカムセグメント用乾燥体を得た。
( Reference Example 14)
All four side surfaces of the honeycomb molded body obtained in the same manner as in Reference Example 1 were deformed into a concave shape by suction using the above-described method using the lid-like box, and this was molded into the first honeycomb segment molded body. It was. Further, all the four side surfaces of the honeycomb molded body obtained in the same manner were deformed into a convex shape by sucking by the method using the above-mentioned lid-shaped box, and this was formed into a second honeycomb segment molded body. did. Thereafter, by drying these molded bodies with microwaves and hot air, a first honeycomb segment dried body is obtained from the first honeycomb segment molded body, and a second honeycomb segment molded body is obtained from the second honeycomb segment molded body. A dried product was obtained.
次いで、これら乾燥体に対し、参考例１と同様にして、目封止部の形成、仮焼（脱脂）、焼成を順次行うことにより、第一ハニカムセグメント用乾燥体からは第一ハニカムセグメントを得、第二ハニカムセグメント用乾燥体からは第二ハニカムセグメントを得た。こうして得られた第一ハニカムセグメントは、図４に示す形状、即ち、対向する２つの側面を一組とする二組の側面が、何れも第一ハニカムセグメントの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面となっている。また、第二ハニカムセグメントは、図５に示す形状、即ち、対向する２つの側面を一組とする二組の側面が、何れも第二ハニカムセグメントの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面となっている。第一ハニカムセグメントは、その長さ方向の中央部において、長さ方向に垂直な断面が４５ｍｍ×４５ｍｍの四角形で、隔壁の厚さは２００μｍ、セル形状は正方形、セル密度は４７個／ｃｍ２であった。第二ハニカムセグメントは、両端面（入口端面及び出口端面）が４５ｍｍ×４５ｍｍの四角形で、隔壁の厚さは２００μｍ、セル形状は正方形、セル密度は４７個／ｃｍ２であった。第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲形状と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲形状は、互いに相補的な円弧状であり、それらの側面の曲率は、ほぼ同一であった。これら円弧状の凹状側面及び凸状側面の円弧の中心は、ハニカムセグメントの長さ方向の中心の位置において、ハニカムセグメントの長さ方向に垂直な面にあった。また、第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲量と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲量は、何れも１ｍｍであった。更に、これらのハニカムセグメントの隔壁は、ハニカムセグメントの長さ方向において湾曲しており、セル形状の大きさは、ハニカムセグメントの長さ方向において変化していた。第一ハニカムセグメント及び第二ハニカムセグメントの長さは２１５ｍｍで、隔壁の気孔率は５０％であった。また、これらのハニカムセグメントの側面の厚さは、４つの側面共０．５ｍｍであった。 Next, in the same manner as in Reference Example 1, these dried bodies were sequentially subjected to the formation of plugged portions, calcination (degreasing), and firing, whereby the first honeycomb segment was removed from the first honeycomb segment dried body. Thus, a second honeycomb segment was obtained from the dried body for the second honeycomb segment. The first honeycomb segment thus obtained has the shape shown in FIG. 4, that is, a concave shape in which two sets of side surfaces, each having two opposing side surfaces, are curved in a concave shape in the length direction of the first honeycomb segment. It is a side. Further, the second honeycomb segment has a shape shown in FIG. 5, that is, a convex shape in which two sets of side surfaces each having two opposing side surfaces are curved in a convex shape in the length direction of the second honeycomb segment. It is a side. The first honeycomb segment is a quadrangle whose cross section perpendicular to the length direction is 45 mm × 45 mm at the center in the length direction, the partition wall thickness is 200 μm, the cell shape is square, and the cell density is 47 cells / cm 2. Met. The second honeycomb segment had a square shape with both end faces (inlet end face and outlet end face) of 45 mm × 45 mm, the partition wall thickness was 200 μm, the cell shape was square, and the cell density was 47 cells / cm 2 . The curved shape of the concave side surface of the first honeycomb segment and the curved shape of the convex side surface of the second honeycomb segment were arc shapes complementary to each other, and the curvatures of these side surfaces were almost the same. The centers of the arcs of the concave side surface and the convex side surface of the arc were in the plane perpendicular to the length direction of the honeycomb segment at the center position in the length direction of the honeycomb segment. Further, the amount of curvature of the concave side surface of the first honeycomb segment and the amount of curvature of the convex side surface of the second honeycomb segment were both 1 mm. Further, the partition walls of these honeycomb segments are curved in the length direction of the honeycomb segments, and the size of the cell shape is changed in the length direction of the honeycomb segments. The length of the first honeycomb segment and the second honeycomb segment was 215 mm, and the porosity of the partition walls was 50%. Further, the thickness of the side surfaces of these honeycomb segments was 0.5 mm on all four side surfaces.
続いて、参考例１と同様にして得られた接合材を、第一ハニカムセグメント及び第二ハニカムセグメントの側面に厚さ約２ｍｍとなるように塗布した。次いで、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、凹状側面と凸状側面とが対向するように、第一ハニカムセグメントと第二ハニカムセグメントとを交互に組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個のハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。図２０は、このハニカムセグメント接合体におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。この図２０に示すように、図４に示す形状の第一ハニカムセグメントと、図５に示す形状の第二ハニカムセグメントとがＸ方向及びＹ方向において、交互に配置されている。尚、この図２０に示されるハニカムセグメントは、ハニカムセグメント接合体を構成するハニカムセグメントの内の一部であるが、図示されていない残りのハニカムセグメントも、同様のパターンで配置されている。 Subsequently, the bonding material obtained in the same manner as in Reference Example 1 was applied to the side surfaces of the first honeycomb segment and the second honeycomb segment so as to have a thickness of about 2 mm. Next, the first honeycomb segment and the second honeycomb segment were alternately combined so that the concave side surface and the convex side surface face each other in two directions perpendicular to the length direction of the honeycomb segment. In this way, a honeycomb segment laminate including a total of 25 honeycomb segments assembled into 5 × 5 was manufactured. Then, the honeycomb segment bonded body was obtained by drying at 120 ° C. for 2 hours while appropriately pressing the honeycomb segments constituting the honeycomb segment laminated body by applying pressure from the outside. FIG. 20 is a schematic plan view showing the arrangement of the honeycomb segments in the joined honeycomb segment assembly. As shown in FIG. 20, the first honeycomb segments having the shape shown in FIG. 4 and the second honeycomb segments having the shape shown in FIG. 5 are alternately arranged in the X direction and the Y direction. The honeycomb segment shown in FIG. 20 is a part of the honeycomb segments constituting the joined honeycomb segment assembly, but the remaining honeycomb segments not shown are also arranged in the same pattern.
次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、参考例１４のハニカム構造体を得た。尚、この参考例１４では、隣接するハニカムセグメントの側面同士が干渉しないように、接合材の厚さを、凹状側面及び凸状側面の湾曲量の２倍としている。 Next, the outer periphery was ground so that the outer shape of the joined honeycomb segment assembly was a columnar shape having a diameter of 220 mm. After grinding, the outer peripheral coat material having the same composition as the bonding material on the processed surface was coated in a thickness of 1 mm, were dried for 2 hours curing at 700 ° C. The outer peripheral coat layer is formed, the honeycomb structure of Reference Example 14 Obtained. In Reference Example 14, the thickness of the bonding material is twice the amount of curvature of the concave side surface and the convex side surface so that the side surfaces of adjacent honeycomb segments do not interfere with each other.
（参考例１５〜１８、実施例１９〜２２）
第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲量と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲量と、接合材の厚さとを、表１に示すように変更した以外は、参考例１４と同様にして、参考例１５〜１８、実施例１９〜２２のハニカム構造体を得た。尚、これら参考例１５〜１８、実施例１９〜２２では、ハニカムセグメントの側面同士が干渉しないように、接合材の厚さを、凹状側面及び凸状側面の湾曲量の２倍より厚くしている。
( Reference Examples 15-18 , Examples 19-22 )
Except that the amount of curvature of the concave side surface of the first honeycomb segment, the amount of curvature of the convex side surface of the second honeycomb segment, and the thickness of the bonding material were changed as shown in Table 1, they were the same as in Reference Example 14. The honeycomb structures of Reference Examples 15 to 18 and Examples 19 to 22 were obtained. In Reference Examples 15 to 18 and Examples 19 to 22, the thickness of the bonding material is set to be larger than twice the amount of curvature of the concave side surface and the convex side surface so that the side surfaces of the honeycomb segments do not interfere with each other. Yes.
（参考例２３、実施例２４〜２７）
参考例１８、実施例１９〜２２で用いた第一ハニカムセグメントの隣り合う２つの凹状側面が交わる角部、及び、参考例１８、実施例１９〜２２で用いた第二ハニカムセグメントの隣り合う２つの凸状側面が交わる角部に、面取りを施した。具体的には、図２０に示すハニカムセグメントの配置で、接合材の厚さを１ｍｍにしても、ハニカムセグメントの端面の対角線方向において隣接する第一ハニカムセグメント同士及び第二ハニカムセグメント同士が干渉しないように、前記角部にＣ面取りを施した。Ｃ面取りは、ハニカムセグメントの前記角部を砥石で研削することにより施した。このように面取りを施した第一ハニカムセグメントと第二ハニカムセグメントとを用い、接合材の厚さを１ｍｍとした以外は、参考例１８、実施例１９〜２２と同様にして、参考例２３、実施例２４〜２７のハニカム構造体を得た。尚、前記面取りにより、ハニカムセグメントの側面及びセルの一部が削り取られるが、接合材が塗布されるのでガス漏れ等の不具合は生じなかった。
( Reference Example 23 , Examples 24-27)
The corner portion where two adjacent concave side surfaces of the first honeycomb segment used in Reference Example 18 and Examples 19 to 22 intersect, and the adjacent two of the second honeycomb segment used in Reference Example 18 and Examples 19 to 22 The corner where two convex side surfaces were chamfered. Specifically, in the honeycomb segment arrangement shown in FIG. 20, even if the thickness of the bonding material is 1 mm, the first honeycomb segments and the second honeycomb segments adjacent in the diagonal direction of the end faces of the honeycomb segments do not interfere with each other. As described above, the corners were chamfered. C chamfering was performed by grinding the corners of the honeycomb segment with a grindstone. Thus using the first honeycomb segment and the second honeycomb segments chamfered, except that the thickness of the bonding material was changed to 1 mm, in Reference Example 18, in the same manner as in Example 19 to 22, Reference Example 23, to obtain a honeycomb structure of example 24-27. In addition, although the side surface of the honeycomb segment and a part of the cells are scraped off by the chamfering, the bonding material is applied, so that problems such as gas leakage did not occur.
（参考例２８）
参考例１と同様にして得られたハニカム成形体の、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面を、前述の蓋状の箱を用いた方法で吸引することにより、凹状に変形させた。また、同一のハニカム成形体の残りの一組の側面を、前述の箱を用いた方法で吸引することにより、凸状に変形させた。こうして、側面を変形させたハニカム成形体を、複合湾曲ハニカムセグメント用成形体とした。その後、この成形体をマイクロ波及び熱風で乾燥することにより、複合湾曲ハニカムセグメント用乾燥体を得た。
( Reference Example 28)
The honeycomb molded body obtained in the same manner as in Reference Example 1 is a method using the above-described lid-shaped box, with one set of side surfaces out of two sets of side surfaces each having a pair of opposing side surfaces. By sucking, it was deformed into a concave shape. Further, the remaining set of side surfaces of the same honeycomb molded body was deformed into a convex shape by sucking by the method using the above-described box. In this way, the honeycomb molded body having the deformed side surface was used as a composite curved honeycomb segment molded body. Thereafter, this formed body was dried with microwaves and hot air to obtain a dried body for a composite curved honeycomb segment.
次いで、この乾燥体に対し、参考例１と同様にして、目封止部の形成、仮焼（脱脂）、焼成を順次行うことにより、複合湾曲ハニカムセグメントを得た。こうして得られた複合湾曲ハニカムセグメントは、図６に示す形状、即ち、対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面が、複合湾曲ハニカムセグメントの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面となっている。また、他の一組の側面は、複合湾曲ハニカムセグメントの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面となっている。対向する凹状側面の間隔は、最も狭い箇所、即ち、複合湾曲ハニカムセグメントの長さ方向の中央部において４５ｍｍであった。対向する凸状側面の間隔は、最も狭い箇所、即ち、複合湾曲ハニカムセグメントの両端面（入口端面及び出口端面）において４５ｍｍであった。また、複合湾曲ハニカムセグメントの長さは２１５ｍｍであった。この複合湾曲ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲形状と、凸状側面の湾曲形状は、互いに相補的な円弧状であり、それらの側面の曲率は、ほぼ同一であった。これら円弧状の凹状側面及び凸状側面の円弧の中心は、ハニカムセグメントの長さ方向の中心の位置において、ハニカムセグメントの長さ方向に垂直な面にあった。また、この複合湾曲ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲量と、凸状側面の湾曲量は、何れも１ｍｍであった。更に、この複合湾曲ハニカムセグメントの隔壁は、複合湾曲ハニカムセグメントの長さ方向において湾曲しており、セル形状は、ハニカムセグメントの長さ方向において変化していた。複合湾曲ハニカムセグメントの隔壁の気孔率は５０％、隔壁の厚さは２００μｍで、両端面（入口端面及び出口端面）及びセグメントの長さ方向の中央におけるセル密度は４５個／ｃｍ２であった。また、これらのハニカムセグメントの側面の厚さは、４つの側面共０．５ｍｍであった。 Next, in the same manner as in Reference Example 1, a plugged portion, calcining (degreasing), and firing were sequentially performed on the dried body to obtain a composite curved honeycomb segment. The composite curved honeycomb segment thus obtained has the shape shown in FIG. 6, that is, one set of side surfaces out of two sets of two opposing side surfaces in the longitudinal direction of the composite curved honeycomb segment. It has a concave side curved in a concave shape. The other set of side surfaces is a convex side surface curved in a convex shape in the length direction of the composite curved honeycomb segment. The interval between the opposing concave side surfaces was 45 mm at the narrowest portion, that is, the central portion in the length direction of the composite curved honeycomb segment. The distance between the opposing convex side surfaces was 45 mm at the narrowest portion, that is, at both end faces (inlet end face and outlet end face) of the composite curved honeycomb segment. The length of the composite curved honeycomb segment was 215 mm. The curved shape of the concave side surface and the curved shape of the convex side surface of the composite curved honeycomb segment were arc shapes complementary to each other, and the curvatures of these side surfaces were almost the same. The centers of the arcs of the concave side surface and the convex side surface of the arc were in the plane perpendicular to the length direction of the honeycomb segment at the center position in the length direction of the honeycomb segment. In addition, the curved amount of the concave side surface and the curved amount of the convex side surface of this composite curved honeycomb segment were both 1 mm. Furthermore, the partition walls of the composite curved honeycomb segment were curved in the length direction of the composite curved honeycomb segment, and the cell shape was changed in the length direction of the honeycomb segment. The porosity of the partition walls of the composite curved honeycomb segment was 50%, the thickness of the partition walls was 200 μm, and the cell density at the center of both end surfaces (inlet end surface and exit end surface) and the length direction of the segment was 45 cells / cm 2 . . Further, the thickness of the side surfaces of these honeycomb segments was 0.5 mm on all four side surfaces.
続いて、参考例１と同様にして得られた接合材を、複合湾曲ハニカムセグメントの側面に厚さ約１ｍｍとなるように塗布した。次いで、複合湾曲ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、凹状側面と凸状側面とが対向するように、複合湾曲ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の複合湾曲ハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成する複合湾曲ハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。図２１は、このハニカムセグメント接合体におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。この図２１に示すように、図６に示す形状の複合湾曲ハニカムセグメントが、Ｘ方向及びＹ方向において、交互に向きを９０゜変えて配置されている。尚、この図２１に示されるハニカムセグメントは、ハニカムセグメント接合体を構成するハニカムセグメントの内の一部であるが、図示されていない残りのハニカムセグメントも、同様のパターンで配置されている。 Subsequently, the bonding material obtained in the same manner as in Reference Example 1 was applied to the side surface of the composite curved honeycomb segment so as to have a thickness of about 1 mm. Subsequently, the composite curved honeycomb segments were combined so that the concave side surface and the convex side surface face each other in two directions perpendicular to the length direction of the composite curved honeycomb segment. In this way, a honeycomb segment laminate including a total of 25 composite curved honeycomb segments assembled into 5 × 5 was manufactured. Then, the composite curved honeycomb segments constituting the honeycomb segment laminated body were pressed together as appropriate by applying pressure from the outside, and dried at 120 ° C. for 2 hours to obtain a bonded honeycomb segment assembly. FIG. 21 is a schematic plan view showing the arrangement of the honeycomb segments in the joined honeycomb segment assembly. As shown in FIG. 21, the composite curved honeycomb segments having the shape shown in FIG. 6 are arranged with their directions alternately changed by 90 ° in the X direction and the Y direction. The honeycomb segment shown in FIG. 21 is a part of the honeycomb segments constituting the joined honeycomb segment assembly, but the remaining honeycomb segments not shown are also arranged in the same pattern.
次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、参考例２８のハニカム構造体を得た。 Next, the outer periphery was ground so that the outer shape of the joined honeycomb segment assembly was a columnar shape having a diameter of 220 mm. After grinding, the same composition outer periphery-coating material of the bonding material on the processed surface was coated in a thickness of 1 mm, were dried for 2 hours curing at 700 ° C. The outer peripheral coat layer is formed, the honeycomb structure of Reference Example 28 Obtained.
（参考例２９〜３２、実施例３３〜３６）
複合湾曲ハニカムセグメントの凹状側面及び凸状側面の湾曲量と、接合材の厚さと、セル密度とを、表２に示すように変更した以外は、参考例２８と同様にして、参考例２９〜３２、実施例３３〜３６のハニカム構造体を得た。
( Reference Examples 29-32 , Examples 33-36 )
Reference Example 29 to Reference Example 28 were the same as Reference Example 28 except that the amount of bending of the concave side surface and the convex side surface of the composite curved honeycomb segment, the thickness of the bonding material, and the cell density were changed as shown in Table 2. 32, honeycomb structures of Examples 33 to 36 were obtained.
（比較例１）
参考例１と同様にして得られたハニカム成形体を、マイクロ波及び熱風で乾燥することにより、ハニカムセグメント用乾燥体を得た。次いで、この乾燥体に対し、参考例１と同様にして、目封止部の形成、仮焼（脱脂）、焼成を順次行うことにより、４つの側面の全てが平面状であるハニカムセグメントを得た。このハニカムセグメントは、両端面（入口端面及び出口端面）が４５ｍｍ×４５ｍｍの四角形で、長さが２１５ｍｍであった。また、このハニカムセグメントの隔壁は、ハニカムセグメントの長さ方向と平行に延びており、セル形状は、正方形で、ハニカムセグメントの長さ方向において一定であった。ハニカムセグメントの隔壁の気孔率は５０％、隔壁の厚さは２００μｍで、セル密度は４７個／ｃｍ２であった。また、これらのハニカムセグメントの側面の厚さは４つの側面共、０．５ｍｍであった。
(Comparative Example 1)
The honeycomb molded body obtained in the same manner as in Reference Example 1 was dried with microwaves and hot air to obtain a dried honeycomb segment body. Next, in the same manner as in Reference Example 1, the dried body was sequentially subjected to the formation of plugged portions, calcination (degreasing), and firing to obtain a honeycomb segment in which all four side surfaces are planar. It was. This honeycomb segment had a square shape of 45 mm × 45 mm at both end faces (inlet end face and outlet end face) and a length of 215 mm. In addition, the partition walls of the honeycomb segment extended in parallel with the length direction of the honeycomb segment, and the cell shape was a square and constant in the length direction of the honeycomb segment. The porosity of the partition walls of the honeycomb segment was 50%, the partition wall thickness was 200 μm, and the cell density was 47 cells / cm 2 . Moreover, the thickness of the side surface of these honeycomb segments was 0.5 mm on all four side surfaces.
続いて、参考例１と同様にして得られた接合材を、ハニカムセグメントの側面に厚さ約１ｍｍとなるように塗布した。次いで、互いの側面が対向するように、ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個のハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。 Subsequently, the bonding material obtained in the same manner as in Reference Example 1 was applied to the side surface of the honeycomb segment so as to have a thickness of about 1 mm. Next, the honeycomb segments were combined so that the side surfaces face each other. In this way, a honeycomb segment laminate including a total of 25 honeycomb segments assembled into 5 × 5 was manufactured. Then, the honeycomb segment bonded body was obtained by drying at 120 ° C. for 2 hours while appropriately pressing the honeycomb segments constituting the honeycomb segment laminated body by applying pressure from the outside.
次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例１のハニカム構造体を得た。 Next, the outer periphery was ground so that the outer shape of the joined honeycomb segment assembly was a columnar shape having a diameter of 220 mm. After grinding, an outer peripheral coating material having the same composition as the bonding material was applied to the processed surface with a thickness of 1 mm, and dried and cured at 700 ° C. for 2 hours to form an outer peripheral coating layer. Obtained.
（比較例２）
参考例１と同様にして得られた接合材を、実施例１１で用いた第一ハニカムセグメントの側面に塗布した。次いで、互いの凹状側面が対向するように、第一ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の第一ハニカムセグメントのみからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。尚、接合材の厚さは、最も薄い部分で１ｍｍとなるようにした。
(Comparative Example 2)
The bonding material obtained in the same manner as in Reference Example 1 was applied to the side surface of the first honeycomb segment used in Example 11. Next, the first honeycomb segments were combined so that the concave side surfaces face each other. In this way, a honeycomb segment laminate including only 25 first honeycomb segments assembled in 5 × 5 was manufactured. Then, the honeycomb segment bonded body was obtained by drying at 120 ° C. for 2 hours while appropriately pressing the honeycomb segments constituting the honeycomb segment laminated body by applying pressure from the outside. The thickness of the bonding material was 1 mm at the thinnest part.
次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例２のハニカム構造体を得た。 Next, the outer periphery was ground so that the outer shape of the joined honeycomb segment assembly was a columnar shape having a diameter of 220 mm. After grinding, an outer peripheral coating material having the same composition as the bonding material was applied to the processed surface with a thickness of 1 mm, and dried and cured at 700 ° C. for 2 hours to form an outer peripheral coating layer. Obtained.
（比較例３）
参考例１と同様にして得られた接合材を、実施例１１で用いた第二ハニカムセグメントの側面に塗布した。次いで、互いの凸状側面が対向するように、第二ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の第二ハニカムセグメントのみからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。尚、接合材の厚さは、最も薄い部分で１ｍｍとなるようにした。
(Comparative Example 3)
The bonding material obtained in the same manner as in Reference Example 1 was applied to the side surface of the second honeycomb segment used in Example 11. Next, the second honeycomb segments were combined so that the convex side surfaces face each other. In this way, a honeycomb segment laminated body composed only of a total of 25 second honeycomb segments assembled into 5 × 5 was manufactured. Then, the honeycomb segment bonded body was obtained by drying at 120 ° C. for 2 hours while appropriately pressing the honeycomb segments constituting the honeycomb segment laminated body by applying pressure from the outside. The thickness of the bonding material was 1 mm at the thinnest part.
次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例３のハニカム構造体を得た。 Next, the outer periphery was ground so that the outer shape of the joined honeycomb segment assembly was a columnar shape having a diameter of 220 mm. After grinding, an outer peripheral coating material having the same composition as the bonding material was applied to the processed surface with a thickness of 1 mm, dried and cured at 700 ° C. for 2 hours to form an outer peripheral coating layer, and the honeycomb structure of Comparative Example 3 was formed. Obtained.
（比較例４）
参考例１と同様にして得られた接合材を、参考例１７で用いた第一ハニカムセグメントの凹状側面に塗布した。次いで、互いの凹状側面が対向するように、第一ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の第一ハニカムセグメントのみからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。尚、接合材の厚さは、最も薄い部分で１ｍｍとなるようにした。
(Comparative Example 4)
The bonding material obtained in the same manner as in Reference Example 1 was applied to the concave side surface of the first honeycomb segment used in Reference Example 17. Next, the first honeycomb segments were combined so that the concave side surfaces face each other. In this way, a honeycomb segment laminate including only 25 first honeycomb segments assembled in 5 × 5 was manufactured. Then, the honeycomb segment bonded body was obtained by drying at 120 ° C. for 2 hours while appropriately pressing the honeycomb segments constituting the honeycomb segment laminated body by applying pressure from the outside. The thickness of the bonding material was 1 mm at the thinnest part.
次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例４のハニカム構造体を得た。 Next, the outer periphery was ground so that the outer shape of the joined honeycomb segment assembly was a columnar shape having a diameter of 220 mm. After grinding, an outer periphery coating material having the same composition as the bonding material was applied to the processed surface with a thickness of 1 mm, and dried and cured at 700 ° C. for 2 hours to form an outer periphery coating layer. Obtained.
（比較例５）
参考例１と同様にして得られた接合材を、実施例１９で用いた第一ハニカムセグメントの凹状側面に塗布した。次いで、互いの凹状側面が対向するように、第一ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の第一ハニカムセグメントのみからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。尚、接合材の厚さは、最も薄い部分で１ｍｍとなるようにした。
(Comparative Example 5)
The bonding material obtained in the same manner as in Reference Example 1 was applied to the concave side surface of the first honeycomb segment used in Example 19. Next, the first honeycomb segments were combined so that the concave side surfaces face each other. In this way, a honeycomb segment laminate including only 25 first honeycomb segments assembled in 5 × 5 was manufactured. Then, the honeycomb segment bonded body was obtained by drying at 120 ° C. for 2 hours while appropriately pressing the honeycomb segments constituting the honeycomb segment laminated body by applying pressure from the outside. The thickness of the bonding material was 1 mm at the thinnest part.
次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例５のハニカム構造体を得た。 Next, the outer periphery was ground so that the outer shape of the joined honeycomb segment assembly was a columnar shape having a diameter of 220 mm. After grinding, an outer peripheral coating material having the same composition as the bonding material was applied to the processed surface with a thickness of 1 mm, and dried and cured at 700 ° C. for 2 hours to form an outer peripheral coating layer. Obtained.
（比較例６）
参考例１と同様にして得られた接合材を、参考例１４で用いた第二ハニカムセグメントの凸状側面に塗布した。次いで、互いの凸状側面が対向するように、第二ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の第二ハニカムセグメントのみからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。尚、接合材の厚さは、最も薄い部分で１ｍｍとなるようにした。
(Comparative Example 6)
A bonding material obtained in the same manner as in Reference Example 1 was applied to the convex side surface of the second honeycomb segment used in Example 14. Next, the second honeycomb segments were combined so that the convex side surfaces face each other. In this way, a honeycomb segment laminated body composed only of a total of 25 second honeycomb segments assembled into 5 × 5 was manufactured. Then, the honeycomb segment bonded body was obtained by drying at 120 ° C. for 2 hours while appropriately pressing the honeycomb segments constituting the honeycomb segment laminated body by applying pressure from the outside. The thickness of the bonding material was 1 mm at the thinnest part.
次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例６のハニカム構造体を得た。 Next, the outer periphery was ground so that the outer shape of the joined honeycomb segment assembly was a columnar shape having a diameter of 220 mm. After grinding, an outer periphery coating material having the same composition as the bonding material was applied to the processed surface with a thickness of 1 mm, and dried and cured at 700 ° C. for 2 hours to form an outer periphery coating layer. Obtained.
（比較例７）
参考例１と同様にして得られた接合材を、実施例１９で用いた第二ハニカムセグメントの凸状側面に塗布した。次いで、互いの凸状側面が対向するように、第二ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の第二ハニカムセグメントのみからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。尚、接合材の厚さは、最も薄い部分で１ｍｍとなるようにした。
(Comparative Example 7)
The bonding material obtained in the same manner as in Reference Example 1 was applied to the convex side surface of the second honeycomb segment used in Example 19. Next, the second honeycomb segments were combined so that the convex side surfaces face each other. In this way, a honeycomb segment laminated body composed only of a total of 25 second honeycomb segments assembled into 5 × 5 was manufactured. Then, the honeycomb segment bonded body was obtained by drying at 120 ° C. for 2 hours while appropriately pressing the honeycomb segments constituting the honeycomb segment laminated body by applying pressure from the outside. The thickness of the bonding material was 1 mm at the thinnest part.
次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例７のハニカム構造体を得た。 Next, the outer periphery was ground so that the outer shape of the joined honeycomb segment assembly was a columnar shape having a diameter of 220 mm. After grinding, an outer periphery coating material having the same composition as the bonding material was applied to the processed surface with a thickness of 1 mm, and dried and cured at 700 ° C. for 2 hours to form an outer periphery coating layer. Obtained.
（評価）
実施例又は参考例１〜３６及び比較例１〜７のハニカム構造体について、下記の方法で、耐振動性を評価するための加熱振動試験を行った。更に、実施例又は参考例１〜３６及び比較例１のハニカム構造体については、下記の方法で、耐熱衝撃性を評価するための電気炉スポーリング試験、ＰＭ捕集性能の評価、及びエンジン出力等への影響を評価するための圧力損失の測定を行った。
(Evaluation)
The honeycomb structure of Examples or Reference Examples 1 to 36 and Comparative Examples 1 to 7 was subjected to a heating vibration test for evaluating vibration resistance by the following method. Further, for the honeycomb structures of Examples or Reference Examples 1 to 36 and Comparative Example 1, an electric furnace spalling test for evaluating thermal shock resistance, evaluation of PM collection performance, and engine output by the following methods The pressure loss was measured to evaluate the influence on the etc.
［加熱振動試験］
ハニカム構造体の外周に、非熱膨張性セラミックマットを巻き、ステンレス（ＳＵＳ４３０）製のキャニング用缶体に押し込んで、この缶体内に収納（キャニング）した。こうして缶体内に収納されたハニカム構造体を、その長さ方向が上下方向となるように加熱振動装置にセットし、加熱振動試験を行った。試験条件は、ハニカム構造体の上流側端面におけるガス温度を９５０℃、振動方向を上下方向、振動加速度を４０Ｇ、振動周波数を２００Ｈｚとし、２００時間連続して、ハニカム構造体にプロパン燃焼ガスを１２Ｎｍ３／分の流量で流入させながら振動を与えた。この試験の評価基準は、以下のとおりである。
Ａ：加熱振動試験後、ハニカム構造体が缶体内に収納された状態で、何れのハニカムセグメントにも０．１ｍｍ以上の移動（ずれ）が認められず、各ハニカムセグメントをハニカム構造体の長さ方向に５ｋｇの力で押しても、動くハニカムセグメントが無い。
Ｂ：加熱振動試験後、ハニカム構造体が缶体内に収納された状態で、何れのハニカムセグメントにも０．１ｍｍ以上の移動（ずれ）が認められないが、各ハニカムセグメントをハニカム構造体の長さ方向に５ｋｇの力で押すと、動くハニカムセグメントが有る。
Ｃ：加熱振動試験後、ハニカム構造体が缶体内に収納された状態で、少なくとも１つのハニカムセグメントに０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ未満の移動（ずれ）が認められる。
Ｄ：加熱振動試験後、ハニカム構造体が缶体内に収納された状態で、少なくとも１つのハニカムセグメントに０．５ｍｍ以上の移動（ずれ）が認められる。
[Heating vibration test]
A non-thermally expansible ceramic mat was wound around the outer periphery of the honeycomb structure, pushed into a canning can made of stainless steel (SUS430), and housed (canned) in the can. The honeycomb structure thus housed in the can was set in a heating vibration device so that the length direction thereof was the vertical direction, and a heating vibration test was performed. The test conditions were as follows: the gas temperature at the upstream end face of the honeycomb structure was 950 ° C., the vibration direction was vertical, the vibration acceleration was 40 G, the vibration frequency was 200 Hz, and propane combustion gas was supplied to the honeycomb structure at 12 Nm for 200 hours. Vibration was applied while flowing at a flow rate of 3 / min. The evaluation criteria of this test are as follows.
A: After the heating vibration test, no movement (displacement) of 0.1 mm or more was observed in any honeycomb segment in a state where the honeycomb structure was housed in the can body, and each honeycomb segment had a length of the honeycomb structure. There is no moving honeycomb segment even when pushed in the direction with a force of 5 kg.
B: After the heating vibration test, no movement (displacement) of 0.1 mm or more was observed in any honeycomb segment in a state where the honeycomb structure was housed in the can body. There is a moving honeycomb segment when pushed in the direction with a force of 5 kg.
C: After the heating vibration test, movement (displacement) of 0.1 mm or more and less than 0.5 mm is observed in at least one honeycomb segment in a state where the honeycomb structure is housed in the can.
D: After the heating vibration test, movement (displacement) of 0.5 mm or more is observed in at least one honeycomb segment in a state where the honeycomb structure is housed in the can.
尚、この加熱振動試験の評価において、評価が「Ａ」であるものは、振動や排圧によるハニカムセグメントの移動を極めて効果的に抑制でき、フィルタとしての通常の使用において全く問題が無い。評価が「Ｂ」であるものは、評価が「Ａ」であるものには若干劣るが、フィルタとしての通常の使用においては問題が無い。評価が「Ｃ」であるものは、限定された条件ではフィルタとして使用可能である。一方、評価が「Ｄ」であるものは、振動や排圧によるハニカムセグメントの移動を十分に抑制することができず、フィルタとしての通常の使用において問題が生じる可能性が高い。 In the evaluation of the heating vibration test, the evaluation of “A” can extremely effectively suppress the movement of the honeycomb segment due to vibration and exhaust pressure, and there is no problem at all in normal use as a filter. The evaluation of “B” is slightly inferior to the evaluation of “A”, but there is no problem in normal use as a filter. Those with an evaluation of “C” can be used as a filter under limited conditions. On the other hand, when the evaluation is “D”, the movement of the honeycomb segment due to vibration or exhaust pressure cannot be sufficiently suppressed, and there is a high possibility that a problem will occur in normal use as a filter.
この加熱振動試験の結果は表４に示すとおりであった。即ち、実施例又は参考例１〜３６のハニカム構造体は、評価が「Ａ」〜「Ｃ」であったのに対し、比較例１〜７のハニカム構造体は、何れも評価が「Ｄ」であった。 The results of this heating vibration test are as shown in Table 4. That is, the honeycomb structures of Examples or Reference Examples 1 to 36 are, while the evaluation was "A" to "C", honeycomb structures of Comparative Examples 1-7 are all evaluation "D" Met.
［電気炉スポーリング試験］
社団法人自動車技術会発行の自動車規格であるＪＡＳＯ規格Ｍ５０５−８７に規定されている方法に基づいて、電気炉スポーリング試験による耐熱衝撃性の評価を行った。具体的には、室温より所定温度高い温度に保った電気炉に室温のハニカム構造体を入れて２０分間保持後、耐火レンガ上へハニカム構造体を取り出し１５分間以上自然放置した後、室温になるまで冷却してから、クラック等の破壊が生じているかを調べた。この操作を、ハニカム構造体にクラック等の破壊が生じるまで繰り返した。尚、電気炉内温度は、前記操作を繰り返す度に２５℃ずつ上昇させていった。ハニカム構造体にクラック等の破壊が生じていることが確認された操作の１回前の操作における電気炉内温度を、ハニカム構造体の安全温度とした。この安全温度が、従来の一般的なＰＭ捕集用フィルタに用いられているハニカム構造体と同等の構造を有する比較例１のハニカム構造体に比べて、明らかに高い場合は、エンジンの排気系に設置した際に、耐熱衝撃性の不足による破壊が生じる可能性が有る。試験は、比較例１及び実施例又は参考例１〜３６のそれぞれにおいて、各３個の試料について行った。
[Electric furnace spalling test]
The thermal shock resistance was evaluated by an electric furnace spalling test based on a method defined in JASO standard M505-87, which is an automobile standard issued by the Japan Automobile Engineering Association. Specifically, after placing the honeycomb structure at room temperature in an electric furnace maintained at a predetermined temperature higher than room temperature and holding it for 20 minutes, the honeycomb structure is taken out on a refractory brick and allowed to stand naturally for 15 minutes or more, and then reaches room temperature. It was investigated whether or not a crack or the like had occurred after cooling to the point. This operation was repeated until breakage such as cracks occurred in the honeycomb structure. The temperature inside the electric furnace was increased by 25 ° C. every time the above operation was repeated. The temperature inside the electric furnace in the operation immediately before the operation in which cracks or the like were confirmed to have occurred in the honeycomb structure was defined as the safe temperature of the honeycomb structure. If this safe temperature is clearly higher than the honeycomb structure of Comparative Example 1 having the same structure as the honeycomb structure used in a conventional general PM collection filter, the engine exhaust system There is a possibility that destruction due to lack of thermal shock resistance may occur when installed in the. The test was performed on each of three samples in each of Comparative Example 1 and Examples or Reference Examples 1 to 36.
この電気炉スポーリング試験の結果は、表４に示すとおりであった。即ち、比較例１のハニカム構造体の安全温度と、実施例又は参考例１〜３６のハニカム構造体の安全温度との間に、有意な差は認められなかった。 The results of this electric furnace spalling test were as shown in Table 4. That is, no significant difference was observed between the safe temperature of the honeycomb structure of Comparative Example 1 and the safe temperature of the honeycomb structures of Examples or Reference Examples 1 to 36.
［ＰＭ捕集性能］
ハニカム構造体を、排気量２Ｌの４気筒のディーゼルエンジンが搭載された乗用車の排気系に取り付けた。そして、この乗用車をＮＥＤＣ（Ｎｅｗ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｃｙｃｌｅ）モードで走行させた際のハニカム構造体の出口側におけるＰＭ排出個数（個／ｋｍ）を測定した。このＰＭ排出個数が、従来の一般的なＰＭ捕集用フィルタに用いられているハニカム構造体と同等の構造を有する比較例１のハニカム構造体に比べて、明らかに多い場合は、ＰＭ捕集用フィルタとしての使用に問題が生じる可能性が有る。評価は、比較例１及び実施例又は参考例１〜３６のそれぞれにおいて、各３個の試料について行った。
[PM collection performance]
The honeycomb structure was attached to an exhaust system of a passenger car on which a 4-cylinder diesel engine with a displacement of 2 L was mounted. Then, the number of PM discharged (pieces / km) on the outlet side of the honeycomb structure when the passenger car was driven in a NEDC (New European Driving Cycle) mode was measured. When the number of PM discharged is clearly larger than the honeycomb structure of Comparative Example 1 having the same structure as the honeycomb structure used in a conventional general PM collection filter, the PM collection There is a possibility that a problem may occur in the use as a filter. Evaluation, in each of Comparative Example 1 and Examples or Reference Examples 1 to 36 was performed on each of three samples.
このＰＭ捕集性能の評価結果は、表４に示すとおりであった。即ち、比較例１のハニカム構造体のＰＭ排出個数と、実施例又は参考例１〜３６のハニカム構造体のＰＭ排出個数との間に、有意な差は認められなかった。 The evaluation results of this PM collection performance were as shown in Table 4. That is, no significant difference was observed between the number of PM discharged from the honeycomb structure of Comparative Example 1 and the number of PM discharged from the honeycomb structures of Examples or Reference Examples 1 to 36.
［圧力損失］
ハニカム構造体に、室温（２５℃）の空気を１２ｍ３／分の流量で流した際のハニカム構造体の入口側（上流側）と出口側（下流側）との圧力を測定し、その圧力差を算出することにより、圧力損失を求めた。この圧力損失が、従来の一般的なＰＭ捕集用フィルタに用いられているハニカム構造体と同等の構造を有する比較例１のハニカム構造体に比べて、明らかに高い場合は、エンジンの排気系に設置した際に、エンジンの出力低下等の問題が生じる可能性が有る。この試験の評価基準は、以下のとおりである。
Ａ：基準となる比較例１のハニカム構造体の圧力損失を１００％とした場合に、評価対象のハニカム構造体の圧力損失が、１０２％以下である。
Ｂ：基準となる比較例１のハニカム構造体の圧力損失を１００％とした場合に、評価対象のハニカム構造体の圧力損失が、１０２％を超え、１０５％以下である。
Ｃ：基準となる比較例１のハニカム構造体の圧力損失を１００％とした場合に、評価対象のハニカム構造体の圧力損失が、１０５％を超え、１１０％以下である。
Ｄ：基準となる比較例１のハニカム構造体の圧力損失を１００％とした場合に、評価対象のハニカム構造体の圧力損失が、１１０％を超える。
[Pressure loss]
The pressure at the inlet side (upstream side) and the outlet side (downstream side) of the honeycomb structure when air at room temperature (25 ° C.) was flowed through the honeycomb structure at a flow rate of 12 m 3 / min was measured. The pressure loss was determined by calculating the difference. When this pressure loss is clearly higher than the honeycomb structure of Comparative Example 1 having the same structure as that of a honeycomb structure used in a conventional general PM collection filter, the exhaust system of the engine There is a possibility that problems such as a decrease in the output of the engine may occur when it is installed. The evaluation criteria of this test are as follows.
A: When the pressure loss of the honeycomb structure of Comparative Example 1 serving as a reference is 100%, the pressure loss of the honeycomb structure to be evaluated is 102% or less.
B: When the pressure loss of the honeycomb structure of Comparative Example 1 serving as a reference is 100%, the pressure loss of the honeycomb structure to be evaluated exceeds 102% and is 105% or less.
C: When the pressure loss of the honeycomb structure of Comparative Example 1 serving as a reference is 100%, the pressure loss of the honeycomb structure to be evaluated is more than 105% and 110% or less.
D: When the pressure loss of the honeycomb structure of Comparative Example 1 serving as a reference is 100%, the pressure loss of the honeycomb structure to be evaluated exceeds 110%.
尚、この圧力損失の評価において、評価が「Ａ」の場合は、エンジン性能への影響は無視でき、特に良好であるといえる。評価が「Ｂ」の場合は、エンジン性能への影響は、実用上問題ないレベルであり、良好であるといえる。評価が「Ｃ」の場合は、エンジン性能への影響は、実用上大きな問題とならないレベルであり、良好であるといえる。評価が「Ｄ」の場合は、エンジン性能への影響があり、不良であるといえる。 In the evaluation of the pressure loss, when the evaluation is “A”, the influence on the engine performance can be ignored and it can be said that it is particularly favorable. When the evaluation is “B”, it can be said that the influence on the engine performance is at a level that causes no problem in practical use. When the evaluation is “C”, it can be said that the influence on the engine performance is at a level that does not cause a large practical problem, and is favorable. When the evaluation is “D”, the engine performance is affected and it can be said that it is defective.
圧力損失の評価結果は、表４に示すとおりであった。即ち、実施例又は参考例１〜３６のハニカム構造体は、評価が「Ａ」〜「Ｃ」であり、評価が「Ｄ」のものは無かった。 The evaluation results of pressure loss were as shown in Table 4. In other words, the honeycomb structures of Examples or Reference Examples 1 to 36 were evaluated with “A” to “C”, and none were evaluated with “D”.
［総合評価］
以上の結果から、実施例又は参考例１〜３６及び比較例１〜７のハニカム構造体について、総合評価を行った。総合評価の基準は、以下のとおりである。
Ａ：過酷な使用条件であっても性能上の問題は無く、非常に良好である。
Ｂ：実用上問題は無く、良好な性能を有する。
Ｃ：実用上大きな問題は無く、通常の使用においては問題は無い。
Ｄ：性能上問題がある。
[Comprehensive evaluation]
From the above results, the honeycomb structures of Examples or Reference Examples 1 to 36 and Comparative Examples 1 to 7 were comprehensively evaluated. The criteria for comprehensive evaluation are as follows.
A: Even under severe usage conditions, there is no problem in performance and it is very good.
B: No problem in practical use and good performance.
C: There is no problem in practical use, and there is no problem in normal use.
D: There is a problem in performance.
総合評価の結果は、表４に示すとおりであった。即ち、実施例又は参考例１〜３６のハニカム構造体は、評価が「Ａ」〜「Ｃ」であり、全て実用上問題の無い性能を示した。尚、参考例１８及び実施例１９のハニカム構造体は、ハニカムセグメントの角部が干渉しないように接合材の厚さを厚くしたため、ハニカムセグメントの角部をＣ面取りすることで、ハニカムセグメントの角部の干渉を無くし、接合部厚さを１ｍｍにした参考例２３及び実施例２４のハニカム構造体に比べ、圧力損失が高めとなったが、実用上問題とならないレベルであった。４つの側面の全てが平面状であるハニカムセグメントを配置した比較例１、及び、凹状側面同士又は凸状側面同士が対向するようにハニカムセグメントを配置した比較例２〜７のハニカム構造体は、加熱振動試験において良い結果を得られなかったため、使用困難と判断し、総合評価を「Ｄ」とした。 The results of the comprehensive evaluation are as shown in Table 4. In other words, the honeycomb structures of Examples or Reference Examples 1 to 36 were evaluated as “A” to “C”, and all exhibited performance with no practical problems. In the honeycomb structures of Reference Example 18 and Example 19, the thickness of the bonding material was increased so that the corners of the honeycomb segments did not interfere with each other. Therefore, the corners of the honeycomb segments were obtained by chamfering the corners of the honeycomb segments. Compared with the honeycomb structures of Reference Example 23 and Example 24 in which the interference of the joints was eliminated and the joint thickness was 1 mm, the pressure loss was increased, but at a level that did not cause a problem in practice. The honeycomb structures of Comparative Example 1 in which the honeycomb segments in which all of the four side surfaces are planar are arranged, and Comparative Examples 2 to 7 in which the honeycomb segments are arranged so that the concave side surfaces or the convex side surfaces are opposed to each other, Since a good result was not obtained in the heating vibration test, it was judged that it was difficult to use, and the comprehensive evaluation was set to “D”.
本発明は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンの排ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルタや触媒を担持して排ガスを浄化するための触媒担体等に好適に使用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for a catalyst carrier for purifying exhaust gas by supporting a filter or a catalyst for collecting particulate matter contained in exhaust gas of a diesel engine or a gasoline engine.
１：ハニカム構造体、２：ハニカムセグメント、２ａ：第一ハニカムセグメント、２ｂ：第二ハニカムセグメント、２ｃ：複合湾曲ハニカムセグメント、３：入口端面、４：出口端面、５ａ〜５ｄ：側面、６：凹状側面、７：凸状側面、１０：セル、１０ａ：所定のセル、１０ｂ：残余のセル、１１：隔壁、１２：接合材、１３：外周コート層、１４：目封止部、１５：平板、１６：ハニカム成形体、１７：側面、１８：板、１９：凸状の面、２０：ローラー。 1: honeycomb structure, 2: honeycomb segment, 2a: first honeycomb segment, 2b: second honeycomb segment, 2c: composite curved honeycomb segment, 3: inlet end face, 4: outlet end face, 5a to 5d: side face, 6: Concave side surface, 7: convex side surface, 10: cell, 10a: predetermined cell, 10b: remaining cell, 11: partition wall, 12: bonding material, 13: outer peripheral coating layer, 14: plugging portion, 15: flat plate 16: honeycomb formed body, 17: side surface, 18: plate, 19: convex surface, 20: roller.
Claims (9)
前記複数個のハニカムセグメントは、複数個の第一ハニカムセグメントと複数個の第二ハニカムセグメントとを含み、
前記第一ハニカムセグメントは、前記入口端面と前記出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の少なくとも一組の側面が、前記第一ハニカムセグメントの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面であり、
前記第二ハニカムセグメントは、前記入口端面と前記出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の少なくとも一組の側面が、前記第二ハニカムセグメントの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面であり、
前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な少なくとも１つの方向において、前記凹状側面と前記凸状側面とが対向するように、前記第一ハニカムセグメントと前記第二ハニカムセグメントとが交互に配置されており、
前記凹状側面及び前記凸状側面の湾曲量が、２．０〜３．５ｍｍであり、且つ、隣接する前記ハニカムセグメントの側面間における前記接合材の厚さが均一であり、
前記複数のセルの内の少なくとも一部のセルの前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な断面における形状又は前記形状の大きさが、前記ハニカムセグメントの長さ方向において変化するハニカム構造体。 A plurality of porous partition walls that define a plurality of cells extending from an inlet end face that is a fluid inlet side to an outlet end face that is a fluid outlet side; and a plurality of outer peripheral surfaces that connect the inlet end face and the outlet end face. The honeycomb segment is integrally bonded through a bonding material,
The plurality of honeycomb segments includes a plurality of first honeycomb segments and a plurality of second honeycomb segments,
In the first honeycomb segment, the inlet end surface and the outlet end surface are quadrangular, and at least one set of side surfaces of two sets of two side surfaces facing each other is the first honeycomb segment. A concave side surface curved concavely in the length direction of the segment;
In the second honeycomb segment, the inlet end surface and the outlet end surface are quadrangular, and at least one set of side surfaces of two sets of two side surfaces facing each other is the second honeycomb segment. A convex side surface curved convexly in the length direction of the segment;
The first honeycomb segment and the second honeycomb segment are alternately arranged so that the concave side surface and the convex side surface face each other in at least one direction perpendicular to the length direction of the honeycomb segment. And
The amount of curvature of the concave side surface and the convex side surface is 2.0 to 3.5 mm, and the thickness of the bonding material between the side surfaces of the adjacent honeycomb segments is uniform.
A honeycomb structure in which a shape in a cross section perpendicular to a length direction of the honeycomb segment or a size of the shape of at least some of the plurality of cells changes in the length direction of the honeycomb segment.
前記複数個のハニカムセグメントは、前記入口端面と前記出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面が、その長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面で、他の一組の側面が、その長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面である複数個の複合湾曲ハニカムセグメントを含み、
前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、前記凹状側面と前記凸状側面とが対向するように、前記複数個の複合湾曲ハニカムセグメントが配置されており、
前記凹状側面及び前記凸状側面の湾曲量が、２．０〜３．５ｍｍであり、且つ、隣接する前記ハニカムセグメントの側面間における前記接合材の厚さが均一であり、
前記複数のセルの内の少なくとも一部のセルの前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な断面における形状が、前記ハニカムセグメントの長さ方向において変化するハニカム構造体。 A plurality of porous partition walls that define a plurality of cells extending from an inlet end face that is a fluid inlet side to an outlet end face that is a fluid outlet side; and a plurality of outer peripheral surfaces that connect the inlet end face and the outlet end face. The honeycomb segment is integrally bonded through a bonding material,
In the plurality of honeycomb segments, the inlet end surface and the outlet end surface are quadrangular, and one set of side surfaces of two sets of two side surfaces facing each other is in the length direction. A plurality of composite curved honeycomb segments, each having a concave side surface curved in a concave shape and the other set of side surfaces being convex side surfaces curved convexly in the length direction thereof,
The plurality of composite curved honeycomb segments are arranged so that the concave side surface and the convex side surface face each other in two directions perpendicular to the length direction of the honeycomb segment,
The amount of curvature of the concave side surface and the convex side surface is 2.0 to 3.5 mm, and the thickness of the bonding material between the side surfaces of the adjacent honeycomb segments is uniform.
A honeycomb structure in which a shape of a cross section perpendicular to the length direction of the honeycomb segment of at least some of the plurality of cells changes in the length direction of the honeycomb segment.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015052496A JP6595194B2 (en) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | Honeycomb structure |
| DE102016003157.3A DE102016003157A1 (en) | 2015-03-16 | 2016-03-15 | honeycomb structure |
| CN201610149197.4A CN105986856B (en) | 2015-03-16 | 2016-03-16 | Honeycomb structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015052496A JP6595194B2 (en) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | Honeycomb structure |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016172212A JP2016172212A (en) | 2016-09-29 |
| JP2016172212A5 JP2016172212A5 (en) | 2018-02-08 |
| JP6595194B2 true JP6595194B2 (en) | 2019-10-23 |
Family
ID=56853378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015052496A Active JP6595194B2 (en) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | Honeycomb structure |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6595194B2 (en) |
| CN (1) | CN105986856B (en) |
| DE (1) | DE102016003157A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7406359B2 (en) | 2019-12-05 | 2023-12-27 | 日本碍子株式会社 | honeycomb structure |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100500223B1 (en) * | 1999-08-30 | 2005-07-11 | 니뽄 가이시 가부시키가이샤 | Corrugated wall honeycomb structure and production method thereof |
| JP3862458B2 (en) * | 1999-11-15 | 2006-12-27 | 日本碍子株式会社 | Honeycomb structure |
| AU2002349404A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure body and method for manufacturing the same |
| DE10306462A1 (en) * | 2003-02-17 | 2004-09-02 | Alfred Ernst Buck | Exhaust gas cleaning unit, for an Internal Combustion motor, has disks within a housing between the inflow and outflow, to act as a soot filter and a catalyst for nitrogen oxide products |
| KR100779815B1 (en) * | 2003-11-12 | 2007-11-28 | 이비덴 가부시키가이샤 | Ceramic structure body |
| JP4880581B2 (en) * | 2005-02-04 | 2012-02-22 | イビデン株式会社 | Ceramic honeycomb structure |
| CN101137599B (en) * | 2005-03-10 | 2011-01-19 | 日本碍子株式会社 | Honeycomb structure and method of manufacturing the same |
| EP1884275B1 (en) | 2005-05-23 | 2014-07-23 | NGK Insulators, Ltd. | Honeycomb structure body |
| WO2006137157A1 (en) * | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Ibiden Co., Ltd. | Honeycomb structure body |
| JP4890903B2 (en) * | 2006-03-28 | 2012-03-07 | 日本碍子株式会社 | Honeycomb structure |
| EP2127719B1 (en) | 2007-02-02 | 2014-09-10 | NGK Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
| JP2009256187A (en) * | 2008-03-24 | 2009-11-05 | Ibiden Co Ltd | Honeycomb structure, and method for producing honeycomb structure |
| JPWO2009141888A1 (en) * | 2008-05-20 | 2011-09-22 | イビデン株式会社 | Honeycomb structure |
| JP5351678B2 (en) * | 2009-09-14 | 2013-11-27 | 日本碍子株式会社 | Honeycomb structure |
| JP6014526B2 (en) * | 2013-03-22 | 2016-10-25 | 日本碍子株式会社 | Honeycomb structure |
| JP2015052496A (en) | 2013-09-06 | 2015-03-19 | 株式会社リコー | Light guide and object detector |
-
2015
- 2015-03-16 JP JP2015052496A patent/JP6595194B2/en active Active
-
2016
- 2016-03-15 DE DE102016003157.3A patent/DE102016003157A1/en active Pending
- 2016-03-16 CN CN201610149197.4A patent/CN105986856B/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105986856B (en) | 2020-11-03 |
| CN105986856A (en) | 2016-10-05 |
| DE102016003157A1 (en) | 2016-09-22 |
| JP2016172212A (en) | 2016-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1440722B1 (en) | Honeycomb filter | |
| US9700842B2 (en) | Honeycomb filter | |
| US7510755B2 (en) | Honeycomb structure and method for producing same | |
| EP1473445B1 (en) | Honeycomb filter structure | |
| JP6548528B2 (en) | Plugged honeycomb structure and plugged honeycomb segment | |
| JP6581851B2 (en) | Plugged honeycomb structure and plugged honeycomb segment | |
| US9890673B2 (en) | Honeycomb filter | |
| US9803596B2 (en) | Honeycomb filter | |
| EP2177253B1 (en) | Honeycomb structure | |
| US8309199B2 (en) | Honeycomb structure | |
| US10765986B2 (en) | Plugged honeycomb structure | |
| JP6014526B2 (en) | Honeycomb structure | |
| US10857499B2 (en) | Plugged honeycomb structure | |
| JP5351678B2 (en) | Honeycomb structure | |
| US10850223B2 (en) | Plugged honeycomb structure | |
| JP6521683B2 (en) | Honeycomb structure | |
| US20100239811A1 (en) | Honeycomb structure | |
| JP5972816B2 (en) | Honeycomb structure | |
| JP6595194B2 (en) | Honeycomb structure | |
| EP2221099A1 (en) | Honeycomb structure | |
| JP5324423B2 (en) | Honeycomb structure | |
| JP2010029848A (en) | Honeycomb structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171115 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171225 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180704 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180717 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180828 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190205 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190401 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190917 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190926 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6595194 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |