JP7156111B2 - HONEYCOMB FILTER AND METHOD FOR MANUFACTURING HONEYCOMB FILTER - Google Patents

HONEYCOMB FILTER AND METHOD FOR MANUFACTURING HONEYCOMB FILTER Download PDF

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Description

本開示は、ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法に関する。 The present disclosure relates to a honeycomb filter and a method for manufacturing a honeycomb filter.

内燃機関、特にディーゼルエンジンによって燃料を燃焼させることにより発生する排ガスは、ＮＯｘ、ＣＯ、及びＣＨに加えてパティキュレートを含有している。そして、排ガス中のこれらの成分を浄化するために、通常は、内燃機関の下流の排気管中に、排ガス浄化装置が配置されている。 Exhaust gas generated by burning fuel in an internal combustion engine, particularly a diesel engine, contains particulates in addition to NOx, CO, and CH. In order to purify these components in the exhaust gas, an exhaust gas purifying device is usually arranged in the exhaust pipe downstream of the internal combustion engine.

内燃機関の下流に配置される排ガス浄化装置の排ガス浄化性能を向上させるために、プラズマを利用することが知られている。 It is known to use plasma to improve the exhaust gas purification performance of an exhaust gas purification device arranged downstream of an internal combustion engine.

例えば、特許文献１は、パティキュレートを捕集するための金属フィルタと、金属フィルタに対しほぼ一様な間隔で対峙するように電極を配置し、電極と金属フィルタとに対して放電に必要な電圧を印加し得るように構成した排ガス浄化装置を開示している。 For example, in Patent Document 1, a metal filter for collecting particulates and electrodes are arranged so as to face the metal filter at substantially uniform intervals. Disclosed is an exhaust gas purifier configured to apply a voltage.

特開２００４－３４６８２７号公報JP 2004-346827 A

上記のように、プラズマを利用して排ガス成分を浄化する、排ガス浄化装置が知られている。 As described above, there is known an exhaust gas purification apparatus that uses plasma to purify exhaust gas components.

排ガス浄化装置にプラズマを発生させる方法としては、例えば排ガス浄化装置が有するハニカムフィルタに配置した一対の電極に電圧を印加して、一対の電極の間にプラズマを発生させることが考えられる。このような方法によってプラズマを発生させる場合、一対の電極に印加する必要がある電圧は、一対の電極間の距離が大きいほど高くなり、電力効率が低下する。また、一対の電極間で、例えばコロナ放電やストリーマ放電によってプラズマを発生させる場合、プラズマの発生は局所的となりうる。 As a method for generating plasma in an exhaust gas purifier, for example, a voltage is applied to a pair of electrodes arranged in a honeycomb filter of the exhaust gas purifier to generate plasma between the pair of electrodes. When plasma is generated by such a method, the voltage required to be applied to the pair of electrodes increases as the distance between the pair of electrodes increases, resulting in lower power efficiency. Also, when plasma is generated between a pair of electrodes by, for example, corona discharge or streamer discharge, plasma generation can be localized.

本開示者らは、更に効率よくプラズマを発生させることができるハニカムフィルタを検討した。 The present inventors have studied a honeycomb filter capable of generating plasma more efficiently.

本開示は、効率よくプラズマを発生させることができるハニカムフィルタ、及びその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a honeycomb filter capable of efficiently generating plasma, and a manufacturing method thereof.

本開示者は、以下の手段により上記課題を達成することができることを見出した：
《態様１》
排ガスが内壁を通過するようにされているハニカムフィルタであって、
前記内壁を挟んで対向するように、一対の導電性層が前記内壁の両面側に配置されており、
一対の前記導電性層のうち一方は、外部電源の一方の極と電気的に接続するための接続領域を有しており、かつ
一対の前記導電性層のうち他方は、外部電源の他方の極と電気的に接続又は接地するための接続領域を有している、
ハニカムフィルタ。
《態様２》
外部電源と電気的に接続するための一対の端子を更に有しており、
一対の前記導電性層のうち一方が有している前記接続領域は、一対の前記端子のうち一方と電気的に接続されており、
一対の前記導電性層のうち他方が有している前記接続領域は、一対の前記端子のうち他方と、電気的に接続されている、
態様１に記載のハニカムフィルタ。
《態様３》
一対の前記端子が、前記ハニカムフィルタの排ガス流入側端部及び排ガス流出側端部に配置されている、一対の導電性メッシュである、態様２に記載のハニカムフィルタ。
《態様４》
前記導電性層が、排ガス中の成分を浄化する触媒を含有している、態様１～３のいずれか一つに記載のハニカムフィルタ。
《態様５》
前記導電性層の面の少なくとも一方の側に、排ガス中の成分を浄化する触媒層を有している、態様１～４のいずれか一つに記載のハニカムフィルタ。
《態様６》
前記内壁が内部に排ガス中の成分を浄化する触媒を含有している、態様１～５のいずれか一つに記載のハニカムフィルタ。
《態様７》
前記導電性層が、導電性粒子を含有している、態様１～６のいずれか一つに記載のハニカムフィルタ。
《態様８》
前記導電性粒子が、酸化銀、酸化亜鉛、酸化スズ、及びこれらをのうち少なくとも一つを含有している導電性の複合酸化物、並びに導電性ペロブスカイト型金属酸化物から選択される材料の粒子である、態様７に記載のハニカムフィルタ。
《態様９》
前記導電性ペロブスカイト型金属酸化物が、Ｌａ、Ｓｒ、及びＭｎを含有しているペロブスカイト型金属酸化物である、態様８に記載のハニカムフィルタ。
《態様１０》
排ガスが内壁を通過するようにされているハニカムフィルタの製造方法であって、
（Ａ）多孔質の内壁を有しているハニカム構造体の前記内壁に樹脂を含浸させること、
（Ｂ）前記内壁に含浸している前記樹脂を固化させること、
（Ｃ）前記内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分を導電性粒子でウォッシュコートし、又は導電性材料で無電解メッキして、前記内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分に導電性層を形成すること、及び
（Ｄ）前記内壁から前記樹脂を除去すること、
をこの順に含む、ハニカムフィルタの製造方法。
《態様１１》
排ガスが内壁を通過するようにされているハニカムフィルタの製造方法であって、
（Ａ’）多孔質の内壁を有しているハニカム構造体の内壁の両面を、高アスペクト比の粒子でコーティングすること、及び
（Ｂ'）前記内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分を導電性粒子でウォッシュコートして、前記内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分に導電性層を形成すること、
をこの順に含む、ハニカムフィルタの製造方法。
《態様１２》
排ガスが内壁を通過するようにされているハニカムフィルタの製造方法であって、
多孔質の内壁を有しているハニカム構造体の内壁の両面の少なくとも一部を、高アスペクト比の粒子、及び導電性粒子の混合物でウォッシュコートして、前記内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分に導電性層を形成すること、
を含む、ハニカムフィルタの製造方法。 The present discloser has found that the above objects can be achieved by the following means:
<<Aspect 1>>
A honeycomb filter configured to allow exhaust gas to pass through the inner wall,
A pair of conductive layers are arranged on both sides of the inner wall so as to face each other across the inner wall,
One of the pair of conductive layers has a connection region for electrically connecting to one pole of an external power source, and the other of the pair of conductive layers is the other of the external power source. having a connection area for electrically connecting or grounding the pole,
Honeycomb filter.
<<Aspect 2>>
further comprising a pair of terminals for electrical connection with an external power supply;
the connection region of one of the pair of conductive layers is electrically connected to one of the pair of terminals;
The connection region of the other of the pair of conductive layers is electrically connected to the other of the pair of terminals.
A honeycomb filter according to aspect 1.
<<Aspect 3>>
The honeycomb filter according to aspect 2, wherein the pair of terminals is a pair of conductive meshes arranged at an exhaust gas inflow side end and an exhaust gas outflow side end of the honeycomb filter.
<<Aspect 4>>
The honeycomb filter according to any one of aspects 1 to 3, wherein the conductive layer contains a catalyst that purifies components in exhaust gas.
<<Aspect 5>>
The honeycomb filter according to any one of modes 1 to 4, which has a catalyst layer for purifying components in exhaust gas on at least one side of the conductive layer.
<<Aspect 6>>
The honeycomb filter according to any one of aspects 1 to 5, wherein the inner wall contains therein a catalyst for purifying components in exhaust gas.
<<Aspect 7>>
The honeycomb filter according to any one of aspects 1 to 6, wherein the conductive layer contains conductive particles.
<<Aspect 8>>
The conductive particles are particles of a material selected from silver oxide, zinc oxide, tin oxide, conductive composite oxides containing at least one of these, and conductive perovskite-type metal oxides. The honeycomb filter according to aspect 7, wherein
<<Aspect 9>>
A honeycomb filter according to aspect 8, wherein the conductive perovskite-type metal oxide is a perovskite-type metal oxide containing La, Sr, and Mn.
<<Aspect 10>>
A method for manufacturing a honeycomb filter in which exhaust gas passes through the inner wall,
(A) impregnating the inner wall of a honeycomb structure having a porous inner wall with a resin;
(B) solidifying the resin impregnated in the inner wall;
(C) washcoating at least a portion of each of both sides of the inner wall with conductive particles or electrolessly plating with a conductive material to form a conductive layer on at least a portion of each of both sides of the inner wall; D) removing the resin from the inner wall;
A method for manufacturing a honeycomb filter, comprising in this order:
<<Aspect 11>>
A method for manufacturing a honeycomb filter in which exhaust gas passes through the inner wall,
(A′) coating both surfaces of the inner walls of a honeycomb structure having porous inner walls with particles having a high aspect ratio; and (B′) coating at least a portion of each of both surfaces of the inner walls with conductive particles. Washcoating to form a conductive layer on at least a portion of each of both sides of the inner wall;
A method for manufacturing a honeycomb filter, comprising in this order:
<<Aspect 12>>
A method for manufacturing a honeycomb filter in which exhaust gas passes through the inner wall,
At least a portion of both surfaces of the inner walls of a honeycomb structure having porous inner walls is washcoated with a mixture of high-aspect-ratio particles and conductive particles, so that at least portions of both surfaces of the inner walls are electrically conductive. forming a sexual layer;
A method of manufacturing a honeycomb filter, comprising:

本開示によれば、プラズマを発生させることができるハニカムフィルタ、及びその製造方法を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a honeycomb filter capable of generating plasma and a method for manufacturing the same.

図１は、本開示の一つの実施形態に従うハニカムフィルタの模式図である。1 is a schematic diagram of a honeycomb filter according to one embodiment of the present disclosure; FIG. 図２は、本開示の一つの実施形態に従うハニカムフィルタの内壁周辺部分の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an inner wall peripheral portion of a honeycomb filter according to one embodiment of the present disclosure. 図３は、図２のＸの部分の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of the portion indicated by X in FIG. 図４は、本開示の一つの実施形態に従うハニカムフィルタを有する排ガス浄化システムの一例の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an example exhaust gas purification system having a honeycomb filter according to one embodiment of the present disclosure. 図５は、本開示の一つの実施形態に従うハニカムフィルタの製造方法の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a honeycomb filter manufacturing method according to one embodiment of the present disclosure.

以下、本開示の実施の形態について詳述する。なお、本開示は、以下の実施の形態に限定されるのではなく、開示の本旨の範囲内で種々変形して実施できる。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail. It should be noted that the present disclosure is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the disclosure.

《ハニカムフィルタ》
本開示のハニカムフィルタは、排ガスが内壁を通過するようにされているハニカムフィルタである。このようなフィルタは、ウォールフロー型ハニカムとも言及される。 《Honeycomb filter》
The honeycomb filter of the present disclosure is a honeycomb filter that allows exhaust gas to pass through the inner wall. Such filters are also referred to as wall-flow honeycombs.

本開示のハニカムフィルタにおいて、内壁を挟んで対向するように、一対の導電性層が内壁の両面側に配置されている。また、一対の導電性層のうち一方は、外部電源の一方の極と電気的に接続するための接続領域を有しており、かつ一対の導電性層のうち他方は、外部電源の他方の極と電気的に接続又は接地するための接続領域を有している。 In the honeycomb filter of the present disclosure, a pair of conductive layers are arranged on both sides of the inner wall so as to face each other with the inner wall interposed therebetween. Further, one of the pair of conductive layers has a connection region for electrically connecting to one pole of the external power source, and the other of the pair of conductive layers has a connection region for the other electrode of the external power source. It has connection areas for electrically connecting or grounding the poles.

図１は、本開示の一つの実施形態に従うハニカムフィルタの模式図である。なお、図１において、白い矢印及び黒い矢印は、排ガスの流れを示している。 1 is a schematic diagram of a honeycomb filter according to one embodiment of the present disclosure; FIG. In addition, in FIG. 1, white arrows and black arrows indicate the flow of the exhaust gas.

図１に示すハニカムフィルタ１０は、排ガスが内壁を通過する構造を有している。ハニカムフィルタ１０は、排ガス流入側のセル１５及び排ガス流出側のセル１６を有している。ここで、排ガス流入側のセル１５は、排ガス流入側端部が開口しており、かつ排ガス流出側端部が閉口している。また、排ガス流出側のセル１６は、排ガス流出側端部が開口しており、かつ排ガス流入側端部が閉口している。 The honeycomb filter 10 shown in FIG. 1 has a structure in which exhaust gas passes through the inner wall. The honeycomb filter 10 has cells 15 on the exhaust gas inflow side and cells 16 on the exhaust gas outflow side. Here, the exhaust gas inflow side cell 15 is open at the exhaust gas inflow side end and closed at the exhaust gas outflow side end. The exhaust gas outflow side cell 16 is open at the exhaust gas outflow side end and closed at the exhaust gas inflow side end.

また、図１に示すハニカムフィルタ１０において、内壁１２は、排ガス流入側の導電性層１３及び排ガス流出側の導電性層１４によって挟まれている。 In the honeycomb filter 10 shown in FIG. 1, the inner wall 12 is sandwiched between the conductive layer 13 on the exhaust gas inflow side and the conductive layer 14 on the exhaust gas outflow side.

図２は、本開示の一つの実施形態に従うハニカムフィルタの内壁周辺部分１０ａの模式図である。図２において、黒い矢印は、排ガスの流れを示している。 FIG. 2 is a schematic diagram of an inner wall peripheral portion 10a of a honeycomb filter according to one embodiment of the present disclosure. In FIG. 2, black arrows indicate the flow of the exhaust gas.

図２に示すように、排ガス流入側の導電性層１３は、外部電源の一方の極と電気的に接続するための接続領域１３ａを有している。また、排ガス流出側の導電性層１４は、外部電源の一方の極と電気的に接続するための接続領域１４ａを有している。 As shown in FIG. 2, the conductive layer 13 on the exhaust gas inflow side has a connection region 13a for electrical connection with one pole of an external power source. Further, the conductive layer 14 on the exhaust gas outflow side has a connection region 14a for electrically connecting to one pole of an external power source.

図３は、図２のＸの部分の拡大図である。図３において、黒い矢印は、排ガスの流れを示している。 FIG. 3 is an enlarged view of the portion indicated by X in FIG. In FIG. 3, black arrows indicate the flow of the exhaust gas.

図３に示すように、ハニカムフィルタ１０の内壁１２は、誘電体１２ａ及び誘電体１２ａの間の細孔を有している。ハニカムフィルタ１０を通過する排ガスは、誘電体１２ａの間の細孔を通って排ガス流入側から排ガス流出側に流れる。 As shown in FIG. 3, the inner wall 12 of the honeycomb filter 10 has dielectrics 12a and pores between the dielectrics 12a. Exhaust gas passing through the honeycomb filter 10 flows from the exhaust gas inflow side to the exhaust gas outflow side through the pores between the dielectrics 12a.

また、ハニカムフィルタ１０の内壁１２の両面には、排ガス流入側の導電性層１３及び排ガス流出側の導電性層１４が配置されているため、これらの導電性層に電圧をかけることにより、ハニカムフィルタ１０の内壁１２の内部にプラズマを発生させることができる。 In addition, since the conductive layer 13 on the exhaust gas inflow side and the conductive layer 14 on the exhaust gas outflow side are arranged on both surfaces of the inner wall 12 of the honeycomb filter 10, by applying a voltage to these conductive layers, the honeycomb A plasma can be generated within the inner wall 12 of the filter 10 .

なお、図１～３は、本開示のハニカムフィルタを限定する趣旨ではない。 1 to 3 are not meant to limit the honeycomb filter of the present disclosure.

原理によって限定されるものではないが、本開示のハニカムフィルタにおいて、効率よくプラズマを発生させることができる原理は、以下のとおりである。 Although not limited by the principle, the principle by which plasma can be efficiently generated in the honeycomb filter of the present disclosure is as follows.

本開示のハニカムフィルタは、内壁を挟んで対向するように、一対の導電性層が内壁の両面側に配置されている。そして、一対の導電性層のうち一方は、外部電源の一方の極と電気的に接続するための接続領域を有しており、かつ一対の導電性層のうち他方は、外部電源の他方の極と電気的に接続又は接地するための接続領域を有している。 In the honeycomb filter of the present disclosure, a pair of conductive layers are arranged on both sides of the inner wall so as to face each other with the inner wall interposed therebetween. One of the pair of conductive layers has a connection region for electrically connecting to one pole of the external power source, and the other of the pair of conductive layers has a connection region for the other electrode of the external power source. It has connection areas for electrically connecting or grounding the poles.

そのため、本開示のハニカムフィルタの一対の導電性層の接続領域に外部電源を接続して電圧を印加することにより、ハニカムフィルタの内壁の内部に均一にプラズマを発生させることができる。 Therefore, by connecting an external power supply to the connection region of the pair of conductive layers of the honeycomb filter of the present disclosure and applying a voltage, plasma can be generated uniformly inside the inner wall of the honeycomb filter.

ここで、ハニカムフィルタの内壁は、多孔質の誘電体から形成されている。そのため、本開示のハニカムフィルタの一対の導電性層にプラズマを発生させるのに十分な電圧を印加した場合、ハニカムフィルタの内壁を構成している誘電体の表面に誘電体バリア放電が起こり、誘電体の周囲にプラズマが発生する。これにより、ハニカムフィルタの内壁の内部に均一にプラズマを発生させることができる。 Here, the inner wall of the honeycomb filter is made of a porous dielectric. Therefore, when a voltage sufficient to generate plasma is applied to the pair of conductive layers of the honeycomb filter of the present disclosure, a dielectric barrier discharge occurs on the surface of the dielectric constituting the inner wall of the honeycomb filter, and the dielectric Plasma is generated around the body. Thereby, plasma can be uniformly generated inside the inner wall of the honeycomb filter.

また、一対の電極に電圧を印加してプラズマを発生させる場合、必要な電圧は、一対の電極間の距離に比例すると考えらえる。 Moreover, when a voltage is applied to a pair of electrodes to generate plasma, the required voltage is considered to be proportional to the distance between the pair of electrodes.

この点について、本開示のハニカムフィルタでは、一対の導電性層間の距離をハニカムフィルタの内壁の厚さ程度にすることができるため、プラズマを発生させるために必要な作動電位を低下させることができ、電力効率を向上させることができる。 Regarding this point, in the honeycomb filter of the present disclosure, the distance between the pair of conductive layers can be set to about the thickness of the inner wall of the honeycomb filter, so the operating potential required to generate plasma can be reduced. , which can improve power efficiency.

したがって、本開示のハニカムフィルタは、効率よくプラズマを発生させることができる。 Therefore, the honeycomb filter of the present disclosure can efficiently generate plasma.

ハニカムフィルタは、排ガス流入側に開口部を有している排ガス流入側セルと、排ガス流出側に開口部を有している排ガス流出側セルが、内壁によって区画された形状を有していることができる。 The honeycomb filter has a shape in which an exhaust gas inflow side cell having an opening on the exhaust gas inflow side and an exhaust gas outflow side cell having an opening on the exhaust gas outflow side are partitioned by an inner wall. can be done.

セルの、排ガスがハニカムフィルタに流入する方向に直交する方向の断面形状は、特に限定されないが、例えば円形又は多角形であってよい。この断面形状は、排ガスと内壁との接触面積を増加させる観点から、４～８角形であってよい。 The cross-sectional shape of the cells in the direction orthogonal to the direction in which the exhaust gas flows into the honeycomb filter is not particularly limited, but may be circular or polygonal, for example. The cross-sectional shape may be tetragonal to octagonal from the viewpoint of increasing the contact area between the exhaust gas and the inner wall.

セルの形成密度は、特に限定されないが、例えば１ｃｍ２あたり５０～２００個であってよい。セルの形成密度は、１ｃｍ２あたり５０個以上、７０個以上、９０個以上、又は１００個以上であってよく、２００個以下、１５０個以下、１３０個以下、又は１００個以下であってよい。 The cell formation density is not particularly limited, but may be, for example, 50 to 200 cells per 1 cm 2 . The cell formation density may be 50 or more, 70 or more, 90 or more, or 100 or more per cm 2 , and may be 200 or less, 150 or less, 130 or less, or 100 or less. .

排ガス流入側セルと排ガス流出側セルとは、少なくとも一部の排ガス流入側セルと少なくとも一部の排ガス流出側セルとが内壁を隔てて隣り合うように配列されていればよく、その分布及び配列は特に限定されない。また、排ガス流入側セルと排ガス流出側セルとの比率は等しくてよく、又はいずれか一方が他方よりも多くてよい。 The exhaust gas inflow side cells and the exhaust gas outflow side cells may be arranged so that at least a portion of the exhaust gas inflow side cells and at least a portion of the exhaust gas outflow side cells are adjacent to each other with an inner wall interposed therebetween. is not particularly limited. Also, the ratio of the exhaust gas inflow side cells and the exhaust gas outflow side cells may be equal, or one of them may be larger than the other.

〈内壁〉
本開示のハニカムフィルタの内壁は、排ガスが内壁を通過するようにされている。また、一対の導電性層が、内壁を挟んで対向するように、内壁の両面側に配置されている。 <inner wall>
The inner wall of the honeycomb filter of the present disclosure is adapted to allow the exhaust gas to pass through the inner wall. A pair of conductive layers are arranged on both sides of the inner wall so as to face each other with the inner wall interposed therebetween.

内壁は、内部に排ガス中の成分を浄化する触媒を含有しているのが好ましい。一対の導電性層に電圧を印加して内壁の内部にプラズマを発生させることにより、内壁の内部を通過する排ガスを、プラズマの影響下で、触媒によって浄化することができるため、効率よく排ガスを浄化することができるためである。この場合、触媒は、内壁の細孔の内部に配置されていることができる。 The inner wall preferably contains therein a catalyst for purifying components in the exhaust gas. By applying a voltage to the pair of conductive layers to generate plasma inside the inner wall, the exhaust gas passing through the inner wall can be purified by the catalyst under the influence of the plasma, thereby efficiently removing the exhaust gas. This is because it can be purified. In this case, the catalyst can be arranged inside the pores of the inner wall.

排ガス中の成分を浄化する触媒としては、例えばアルミナ、セリア、又はジルコニア等の金属酸化物担体にＰｔ、Ｒｈ、及びＰｄ等の貴金属が担持されている触媒を挙げることができるが、これらに限定されない。 Examples of catalysts for purifying components in exhaust gas include catalysts in which noble metals such as Pt, Rh, and Pd are supported on metal oxide carriers such as alumina, ceria, or zirconia, but are limited to these. not.

内壁の厚さは、ハニカムフィルタの排ガス流入側から排ガス流出側に排ガスが流通することができ、かつハニカムフィルタの使用時等において、ハニカムフィルタが破損しない程度の強度を確保することができる厚さであれば特に限定されない。 The thickness of the inner wall is such that the exhaust gas can flow from the exhaust gas inflow side to the exhaust gas outflow side of the honeycomb filter, and the honeycomb filter is strong enough not to be damaged when the filter is used. is not particularly limited.

内壁の厚さは、１００μｍ以上、１０００μｍ以下であってよい。内壁の厚さは、１００μｍ以上、２００μｍ以上、３００μｍ以上、４００μｍ以上、又は５００μｍ以上であってよく、１０００μｍ以下、８００μｍ以下、６００μｍ以下、又は５００μｍ以下であってよい。 The thickness of the inner wall may be 100 μm or more and 1000 μm or less. The thickness of the inner wall may be 100 μm or more, 200 μm or more, 300 μm or more, 400 μm or more, or 500 μm or more, and may be 1000 μm or less, 800 μm or less, 600 μm or less, or 500 μm or less.

内壁の厚さが一定以下である場合には、内壁の両面側に配置されている一対の導電性層間の距離が短くなり、より低い作動電位で内壁中にプラズマを発生させることができる。また、内壁の厚さが一定以上である場合には、内壁の内部を通過する排ガス、又は排ガスを分解する成分、例えばＯ２等がプラズマによって活性化される機会が増加し、よりハニカムフィルタの排ガス浄化性能を向上させることができる。 When the thickness of the inner wall is less than a certain value, the distance between the pair of conductive layers arranged on both sides of the inner wall becomes short, and plasma can be generated in the inner wall at a lower operating potential. In addition, when the thickness of the inner wall is more than a certain value, the chances of activating the exhaust gas passing through the inner wall or the component that decomposes the exhaust gas, such as O 2 , by the plasma increase, and the honeycomb filter becomes more effective. Exhaust gas purification performance can be improved.

内壁は貫通孔を有している多孔質であり、その平均細孔径及び空孔率は、排ガス中のパティキュレートを流入側セルの表面で捕捉しつつ、排ガスを通過させることができれば特に限定されない。 The inner wall is porous with through holes, and the average pore diameter and porosity are not particularly limited as long as the exhaust gas can pass through while trapping particulates in the exhaust gas on the surface of the inflow-side cell. .

平均細孔径は、例えば０．５μｍ以上、５０．０μｍ以下であってよい。平均細孔径は、０．５μｍ以上、１．０μｍ以上、５．０μｍ以上、又は１０．０μｍ以上であってよく、５０．０μｍ以下、３０．０μｍ以下、２０．０μｍ以下、又は１０．０μｍ以下であってよい。 The average pore diameter may be, for example, 0.5 μm or more and 50.0 μm or less. The average pore size may be 0.5 μm or more, 1.0 μm or more, 5.0 μm or more, or 10.0 μm or more, and 50.0 μm or less, 30.0 μm or less, 20.0 μm or less, or 10.0 μm or less. can be

内壁の空孔率は、２０％以上、８０％以下であってよい。空孔率は、２０％以上、３０％以上、４０％以上、又は５０％以上であってよく、８０％以下、７０％以下、６０％以下、又は５０％以下であってよい。 The inner wall may have a porosity of 20% or more and 80% or less. The porosity may be 20% or more, 30% or more, 40% or more, or 50% or more, and may be 80% or less, 70% or less, 60% or less, or 50% or less.

平均細孔径及び／又は空孔率が一定以下である場合には、流入側セルの表面においてパティキュレートをより補足しやすくすることができる。また、平均細孔径及び／又は空孔率が一定以上である場合には、パティキュレートが流入側セルの表面に堆積することによる圧力損失を低減することができる。 When the average pore size and/or porosity are below a certain level, particulates can be more easily trapped on the surfaces of the inflow-side cells. Moreover, when the average pore diameter and/or the porosity are above a certain level, it is possible to reduce the pressure loss caused by the accumulation of particulates on the surfaces of the inflow-side cells.

〈導電性層〉
本開示のハニカムフィルタが有している一対の導電性層のうち一方は、外部電源の一方の極と電気的に接続するための接続領域を有しており、かつ一対の導電性層のうち他方は、外部電源の他方の極と電気的に接続又は接地するための接続領域を有している。 <Conductive layer>
One of the pair of conductive layers that the honeycomb filter of the present disclosure has has a connection region for electrically connecting to one pole of an external power source, and The other has a connection area for electrically connecting or grounding to the other pole of an external power supply.

導電性層は、ハニカムフィルタの内壁の表面に直接的に又は間接的に配置されていてよい。また、導電性層は、ハニカムフィルタの内壁の一部又は全体にわたって配置されていてよい。 The conductive layer may be arranged directly or indirectly on the surface of the inner wall of the honeycomb filter. Also, the conductive layer may be arranged over part or all of the inner wall of the honeycomb filter.

導電性層の材料は、ハニカムフィルタの使用条件下において導電性を有する材料であれば特に限定されないが、ハニカムフィルタは使用時に高温に加熱される場合があることから、酸化状態において導電性を有する材料、又はハニカムフィルタの使用条件下において酸化されにくい材料が好ましい。 The material of the conductive layer is not particularly limited as long as it is a material that is conductive under the conditions of use of the honeycomb filter. However, since the honeycomb filter may be heated to a high temperature during use, it is conductive in an oxidized state. Materials, or materials that are resistant to oxidation under the conditions of use of the honeycomb filter, are preferred.

導電性層の材料としては、例えば、導電性金属酸化物、及び導電性ペロブスカイト型金属酸化物等の導電性セラミクス、並びに貴金属であってよい。導電性金属酸化物としては、例えば、酸化銀、酸化亜鉛、酸化スズ、若しくはこれらを含有している導電性の複合酸化物を挙げることができる。また、導電性ペロブスカイト型金属酸化物としては、例えばＬａ、Ｓｒ、及びＭｎを含有しているペロブスカイト型金属酸化物を挙げることができる。また、貴金属としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、及びＰｄ等を挙げることができる。 Materials for the conductive layer may be, for example, conductive metal oxides, conductive ceramics such as conductive perovskite-type metal oxides, and noble metals. Examples of conductive metal oxides include silver oxide, zinc oxide, tin oxide, and conductive composite oxides containing these. Examples of conductive perovskite-type metal oxides include perovskite-type metal oxides containing La, Sr, and Mn. Moreover, Au, Ag, Pt, and Pd etc. can be mentioned as a noble metal.

導電性層は、これらの導電性の材料からなる導電性粒子を含有していることが好ましい。なお導電性粒子の平均粒子径は、ハニカムフィルタの平均細孔径よりも大きいことが好ましい。 The conductive layer preferably contains conductive particles made of these conductive materials. The average particle size of the conductive particles is preferably larger than the average pore size of the honeycomb filter.

導電性粒子のうち、Ｌａ、Ｓｒ、及びＭｎを含有しているペロブスカイト型金属酸化物は、導電性を有するのみでなく、ＮＯｘ浄化触媒としても機能し得る点で好ましい。 Among the conductive particles, perovskite-type metal oxides containing La, Sr, and Mn are preferable because they not only have conductivity but also function as a NOx purification catalyst.

導電性層は、更に、排ガス中の成分を浄化する触媒を含有しているのが好ましい。導電性層は、プラズマが発生する領域に近接している。したがって、一対の導電性層に電圧を印加して内壁の内部にプラズマを発生させることにより、内壁の内部を通過した排ガスを、プラズマの影響下で、触媒によって浄化することができるため、効率よく排ガスを浄化することができる。 The conductive layer preferably further contains a catalyst that purifies components in the exhaust gas. The conductive layer is proximate to the region where the plasma is generated. Therefore, by applying a voltage to the pair of conductive layers to generate plasma inside the inner wall, the exhaust gas that has passed through the inner wall can be purified by the catalyst under the influence of the plasma. Exhaust gas can be purified.

導電性層の材料は、導電性及び排ガス浄化性能を共に有していてよい。 The material of the conductive layer may have both electrical conductivity and exhaust gas purification performance.

（接続領域）
導電性層は、外部電源と電気的に接続するための接続領域を有している。 (connection area)
The conductive layer has a connection area for electrical connection with an external power supply.

ここで、２つの物体が「電気的に接続」されているとは、２つの物体に電流を流すことができるように接続されていることを意味し、２つの物体が、直接又は導電性の部材等を介して間接的に接続されていてもよい。 Here, two bodies being "electrically connected" means that they are connected so that an electric current can flow through the two bodies, and that the two bodies are directly or electrically conductive It may be indirectly connected via a member or the like.

接続領域の位置は、外部電源の極と電気的に接続又は接地することができる位置であれば特に限定されない。例えば、排ガス流入側の導電性層の接続領域は、ハニカムフィルタの排ガス流入側端部に位置していてよく、また、排ガス流出側の導電性層の接続領域は、ハニカムフィルタの排ガス流出側端部に位置していてよい。また、接続領域の形状は、外部電源の極と電気的に接続又は接地することができる形状であれば特に限定されない。 The position of the connection region is not particularly limited as long as it can be electrically connected or grounded to the pole of the external power supply. For example, the connection area of the conductive layer on the exhaust gas inflow side may be located at the exhaust gas inflow side end of the honeycomb filter, and the connection area of the conductive layer on the exhaust gas outflow side may be located at the exhaust gas outflow side end of the honeycomb filter. may be located in the department. Also, the shape of the connection region is not particularly limited as long as it is a shape that can be electrically connected or grounded to the pole of the external power source.

（端子）
本開示のハニカムフィルタは、外部電源と電気的に接続するための一対の端子を更に有していてよく、接続領域は、端子を介して外部電源の極と電気的に接続又は接地されていてよい。 (Terminal)
The honeycomb filter of the present disclosure may further have a pair of terminals for electrical connection with an external power source, and the connection region is electrically connected or grounded to the poles of the external power source via the terminals. good.

すなわち、外部電源と電気的に接続又は接地するための一対の端子を更に有していてよく、一対の導電性層のうち一方が有している接続領域が、一対の端子のうち一方と電気的に接続されており、かつ一対の導電性層のうち他方が有している接続領域が、一対の端子のうち他方と、電気的に接続又は接地されていてよい。 That is, it may further have a pair of terminals for electrically connecting or grounding to an external power supply, and the connection region of one of the pair of conductive layers is electrically connected to one of the pair of terminals. The connection region of the pair of conductive layers, which are electrically connected to each other and which the other of the pair of conductive layers has, may be electrically connected or grounded to the other of the pair of terminals.

端子が配置される位置は、接続領域と外部電源の極とを電気的に接続、又は接続領域を接地することができる任意の位置であってよい。例えば、端子はハニカムフィルタの排ガス流入側端部及び排ガス流出側端部に配置されていてよい。 The position where the terminal is arranged may be any position where the connection area and the pole of the external power supply can be electrically connected or the connection area can be grounded. For example, the terminals may be arranged at the exhaust gas inflow side end and the exhaust gas outflow side end of the honeycomb filter.

端子の形状は、接続領域と外部電源の極とを電気的に接続、又は接続領域を接地することができる任意の形状であってよい。例えば、端子は箔上、板状、導線状、又はメッシュ状であってよい。 The shape of the terminal may be any shape that allows the connection area to be electrically connected to the pole of the external power source or the connection area to be grounded. For example, the terminals may be foil, plate, wire, or mesh.

一対の端子は、ハニカムフィルタの排ガス流入側端部及び排ガス流出側端部に配置されている、一対の導電性メッシュであることが好ましい。一対の端子がこのような形状を有していることにより、各内壁の両面側に配置されている導電性層が、排ガス流入側端部の接続領域又は排ガス流出側端部の接続領域において、端子と電気的に接続することができる。また、端子がメッシュ状の為、排ガス流入側端部及び排ガス流出側端部に配置しても、ハニカムフィルタへの排ガスの流入及び流出が可能である。また、ハニカムフィルタを製造した後に、その排ガス流入側端部及び排ガス流出側端部に導電性メッシュを配置すればよく、製造が容易である。 The pair of terminals is preferably a pair of conductive meshes arranged at the exhaust gas inflow side end and the exhaust gas outflow side end of the honeycomb filter. Since the pair of terminals has such a shape, the conductive layers arranged on both sides of each inner wall are arranged in the connection region of the end on the exhaust gas inflow side or the end on the exhaust gas outflow side, It can be electrically connected to the terminal. Further, since the terminal is mesh-like, exhaust gas can flow into and out of the honeycomb filter even when arranged at the exhaust gas inflow side end and the exhaust gas outflow side end. Moreover, after the honeycomb filter is manufactured, the conductive mesh may be arranged at the exhaust gas inflow side end and the exhaust gas outflow side end of the honeycomb filter, which facilitates the manufacture.

端子の材料は、接続領域と外部電源の極とを電気的に接続することができる任意の材料であってよく、例えば導電性を有する材料であってよい。より具体的には、端子の材料は、ＳＵＳ、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、チタン、又はカーボン等であってよい。また、端子の材料は、導電性層に関して記載した材料であってよい。 The material of the terminal may be any material capable of electrically connecting the connection area and the pole of the external power supply, for example, a material having electrical conductivity. More specifically, the terminal material may be SUS, aluminum, copper, nickel, iron, titanium, carbon, or the like. Also, the terminal material may be the material described for the conductive layer.

（外部電源）
接続領域に接続される外部電源としては、一対の導電性層に、ハニカムフィルタの内壁の内部にプラズマを発生させるために必要な電圧を印加することができれば特に限定されない。このような外部電源としては、例えば交流電源を挙げることができる。 (external power supply)
The external power source connected to the connection region is not particularly limited as long as it can apply a voltage required to generate plasma inside the inner wall of the honeycomb filter to the pair of conductive layers. As such an external power supply, for example, an AC power supply can be cited.

内壁の内部にプラズマを発生させるために必要な電圧は、ハニカムフィルタの内壁と同じ材質、設計上の厚さを有している材料の両面に導電性の板、例えば金属板を配置して外部電源に接続して電圧を印加することにより、材料にプラズマが発生するために必要な電圧を実験的に求めることができる。 The voltage required to generate plasma inside the inner wall of the honeycomb filter is made of the same material as the inner wall of the honeycomb filter. By connecting to a power supply and applying a voltage, the voltage required to generate plasma in the material can be experimentally determined.

〈触媒層〉
本開示のハニカムフィルタは、導電性層の面の少なくとも一方の側に、排ガス中の成分を浄化する触媒層を有していてよい。すなわち、触媒層、導電性層、及び内壁は、この順に、又は導電性層、触媒層、及び内壁の順に配置されていてよい。 <Catalyst layer>
The honeycomb filter of the present disclosure may have a catalyst layer that purifies components in exhaust gas on at least one side of the conductive layer. That is, the catalyst layer, the conductive layer, and the inner wall may be arranged in this order, or the conductive layer, the catalyst layer, and the inner wall.

触媒層は、排ガス流入側の導電性層の面の少なくとも一方の側、及び／又は排ガス流出側の導電性層の面の少なくとも一方の側に配置されていてよい。 The catalyst layer may be arranged on at least one of the surfaces of the conductive layer on the exhaust gas inflow side and/or on at least one of the surfaces of the conductive layer on the exhaust gas outflow side.

触媒層は、排ガス中の成分を浄化することができる触媒を含有している層であってよい。触媒層が含有していることができる触媒は、例えば上記の導電性層に関して記載した触媒を挙げることができるが、これに限定されない。 The catalyst layer may be a layer containing a catalyst capable of purifying components in the exhaust gas. Catalysts that the catalyst layer may contain include, but are not limited to, the catalysts described for the conductive layer above.

触媒層は、導電性層と内壁との間に配置されていることが好ましい。導電性層と内壁との間は、プラズマが発生する領域に近接している。したがって、一対の導電性層に電圧を印加して内壁の内部にプラズマを発生させることにより、内壁の内部を通過した排ガスを、プラズマの影響下で、触媒によって浄化することができるため、効率よく排ガスを浄化することができる。 The catalyst layer is preferably arranged between the conductive layer and the inner wall. Between the conductive layer and the inner wall is close to the region where the plasma is generated. Therefore, by applying a voltage to the pair of conductive layers to generate plasma inside the inner wall, the exhaust gas that has passed through the inner wall can be purified by the catalyst under the influence of the plasma. Exhaust gas can be purified.

《排ガス浄化システム》
本開示のハニカムフィルタは、例えば排ガス浄化システムに組み込むことができる。 《Exhaust gas purification system》
The honeycomb filter of the present disclosure can be incorporated into an exhaust gas purification system, for example.

このような排ガス浄化システムは、例えば内燃機関、ハニカムフィルタ、及び外部電源を有しており、内燃機関とハニカムフィルタの排ガス流入側端部は、第１の流路によって連通されており、外部電源は、ハニカムフィルタに電気的に接続されていることができる。また、ハニカムフィルタの排ガス流出側端部は、排ガスを排ガス浄化システムの外部に排出するための第２の流路に接続されていることができる。また、外部電源とハニカムフィルタとの接続は、ハニカムフィルタの導電性層、接続領域、及び外部電源に関する記載を参照することができる。なお、内燃機関はガソリンエンジン又はディーゼルエンジン、特にディーゼルエンジンであってよい。 Such an exhaust gas purifying system has, for example, an internal combustion engine, a honeycomb filter, and an external power source. can be electrically connected to the honeycomb filter. Further, the end of the honeycomb filter on the exhaust gas outflow side can be connected to a second channel for discharging the exhaust gas to the outside of the exhaust gas purification system. For the connection between the external power source and the honeycomb filter, reference can be made to the description of the conductive layer, the connection region, and the external power source of the honeycomb filter. It should be noted that the internal combustion engine may be a gasoline engine or a diesel engine, in particular a diesel engine.

図４は、本開示の一つの実施形態に従うハニカムフィルタを有する排ガス浄化システムの一例の模式図である。 FIG. 4 is a schematic diagram of an example exhaust gas purification system having a honeycomb filter according to one embodiment of the present disclosure.

図４に示すように、本開示の一つの実施形態に従うハニカムフィルタを有する排ガス浄化システム１００は、内燃機関３０、ハニカムフィルタ１０、及び外部電源２０を有している。内燃機関３０とハニカムフィルタ１０の排ガス流入側端部は、第１の流路４３によって連通されており、外部電源２０は、ハニカムフィルタ１０に電気的に接続されていることができる。また、ハニカムフィルタ１０の排ガス流出側端部は、排ガスを排ガス浄化システム１００の外部に排出するための第２の流路４５に接続されている。 As shown in FIG. 4 , an exhaust gas purification system 100 having a honeycomb filter according to one embodiment of the present disclosure has an internal combustion engine 30 , a honeycomb filter 10 and an external power source 20 . The internal combustion engine 30 and the ends of the honeycomb filter 10 on the exhaust gas inflow side communicate with each other through a first flow path 43 , and the external power source 20 can be electrically connected to the honeycomb filter 10 . Further, the end portion of the honeycomb filter 10 on the exhaust gas outflow side is connected to a second flow path 45 for discharging the exhaust gas to the outside of the exhaust gas purification system 100 .

なお、図４は、本開示の排ガス浄化システムを限定する趣旨ではない。 Note that FIG. 4 is not intended to limit the exhaust gas purification system of the present disclosure.

《ハニカムフィルタの製造方法》
本開示のハニカムフィルタは、例えば以下の第１～第３の製造方法のうち一つによって製造することができる。 <<Manufacturing method of honeycomb filter>>
The honeycomb filter of the present disclosure can be manufactured, for example, by one of the following first to third manufacturing methods.

〈第１の製造方法〉
排ガスが内壁を通過するようにされているハニカムフィルタを製造する本開示の第１の製造方法は、以下の工程Ａ～Ｄをこの順に有している：
（Ａ）多孔質の内壁を有しているハニカム構造体の内壁に樹脂を含浸させること、
（Ｂ）内壁に含浸している樹脂を固化させること、
（Ｃ）内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分を導電性粒子でウォッシュコートし、又は導電性材料で無電解メッキして、内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分に導電性層を形成すること、及び
（Ｄ）樹脂を内壁から樹脂を除去すること。 <First manufacturing method>
A first manufacturing method of the present disclosure for manufacturing a honeycomb filter in which exhaust gas is allowed to pass through the inner wall has the following steps A to D in this order:
(A) impregnating the inner wall of a honeycomb structure having porous inner walls with a resin;
(B) solidifying the resin impregnated in the inner wall;
(C) washcoating at least a portion of each of both sides of the inner wall with conductive particles or electrolessly plating with a conductive material to form a conductive layer on at least a portion of each of both sides of the inner wall; and (D) Removing resin from the inner wall.

図５は、本開示の一つの実施形態に従うハニカムフィルタの製造方法の模式図である。 FIG. 5 is a schematic diagram of a honeycomb filter manufacturing method according to one embodiment of the present disclosure.

まず、図５（ａ）に示すように、ハニカム構造体１をもたらす。このハニカム構造体１は多孔質であり、内壁１２は、誘電体１２ａとその間の細孔を有している。 First, as shown in FIG. 5(a), a honeycomb structure 1 is provided. This honeycomb structure 1 is porous, and the inner wall 12 has a dielectric 12a and pores therebetween.

そして、図５（ｂ）に示すように、工程Ａでは、ハニカム構造体１を液状の樹脂３００に浸漬して、内壁１２に樹脂を含浸させる。ここで、樹脂は内壁１２中の誘電体１２ａの間の細孔内部に入り込んでいる。 Then, as shown in FIG. 5B, in step A, the honeycomb structure 1 is immersed in a liquid resin 300 to impregnate the inner wall 12 with the resin. Here, the resin enters inside the pores between the dielectrics 12 a in the inner wall 12 .

次いで、図５（ｃ）に示すように、工程Ｂでは、ハニカム構造体１を液状の樹脂３００から取り出して乾燥させることによって、内壁１２に含浸している樹脂を固化する。 Next, as shown in FIG. 5C, in step B, the honeycomb structure 1 is removed from the liquid resin 300 and dried to solidify the resin impregnating the inner wall 12 .

次いで、図５（ｄ）に示すように、工程Ｃでは、内壁１２の両面を導電性材料でウォッシュコートしている。これにより、ハニカムフィルタの内壁の両面側に導電性層１３及び１４が形成される。なお、ハニカム構造体１の内壁１２の細孔には固化された樹脂が充填されているため、導電性材料が内壁１２の内部に含浸することが抑制されている。 Next, as shown in FIG. 5D, in step C, both surfaces of the inner wall 12 are washcoated with a conductive material. Thereby, the conductive layers 13 and 14 are formed on both sides of the inner wall of the honeycomb filter. In addition, since the pores of the inner wall 12 of the honeycomb structure 1 are filled with the solidified resin, impregnation of the inner wall 12 with the conductive material is suppressed.

最後に、図５（ｅ）に示すように、工程Ｄでは、ハニカム構造体を焼成して、内壁１２から樹脂を除去する。 Finally, as shown in FIG. 5( e ), in step D, the honeycomb structure is fired to remove the resin from the inner wall 12 .

なお、図５は、本開示の製造方法を限定する趣旨ではない。 Note that FIG. 5 is not meant to limit the manufacturing method of the present disclosure.

ハニカムフィルタの内壁の両面側に導電性層を形成するためには、例えばウォッシュコート及び無電解メッキ等の方法を用いることが考えられる。しかしながら、ハニカムフィルタは多孔質であるため、これらの方法によって層を形成した場合、導電性材料が内壁の内部に含浸すると考えられる。特に、内壁が有する貫通孔に導電性材料が含浸した場合、ハニカムフィルタの内壁の両面側に配置される導電性層の間で絶縁破壊が起こり、内壁の内部にプラズマを発生させることが困難となると考えられる。 In order to form conductive layers on both sides of the inner wall of the honeycomb filter, it is conceivable to use methods such as wash coating and electroless plating. However, since the honeycomb filter is porous, it is considered that the conductive material impregnates the inside of the inner wall when the layer is formed by these methods. In particular, when the through-holes of the inner wall are impregnated with a conductive material, dielectric breakdown occurs between the conductive layers arranged on both sides of the inner wall of the honeycomb filter, making it difficult to generate plasma inside the inner wall. It is considered to be.

この点について、本開示の方法では、工程Ａによってハニカムフィルタの内壁に樹脂を含侵させ、工程Ｂによってこれを固化している。そのため、工程Ｃにおけるウォッシュコート又は無電解メッキの際には、内壁の細孔に樹脂が充填されているため、導電性材料が内壁の内部に含浸することを抑制することができる。これにより、ハニカムフィルタの内壁の両面側に配置される導電性層の間における絶縁破壊を抑制することができる。更に、工程Ｄにおいて、樹脂を焼成することによって内壁から除去するため、内壁の通気性を確保することができる。 Regarding this point, in the method of the present disclosure, the inner wall of the honeycomb filter is impregnated with resin in step A, and is solidified in step B. Therefore, during wash coating or electroless plating in step C, since the pores of the inner wall are filled with the resin, impregnation of the inner wall with the conductive material can be suppressed. This can suppress dielectric breakdown between the conductive layers arranged on both surface sides of the inner wall of the honeycomb filter. Furthermore, since the resin is removed from the inner wall by baking in step D, the air permeability of the inner wall can be ensured.

これにより、ハニカムフィルタの内壁の両面側に導電性層を配置させつつ、排ガスの通気性を確保することができる。 Thereby, while the conductive layers are arranged on both sides of the inner wall of the honeycomb filter, ventilation of the exhaust gas can be ensured.

(工程Ａ）
工程Ａは、多孔質の内壁を有しているハニカム構造体の内壁に樹脂を含浸させる工程である。 (Process A)
Step A is a step of impregnating the inner walls of the honeycomb structure having porous inner walls with a resin.

樹脂のハニカム構造体の内壁への含浸は、例えば液状の樹脂にハニカム構造体全体を浸漬することにより行うことができるが、この方法に限定されない。樹脂は、内壁の細孔の７０％以上、８０％以上、又は９０％以上まで含浸させてよく、９５％以上含浸させるのが好ましい。樹脂の内壁への含浸率が大きい程、引き続く工程Ｂの後に、ハニカム構造体の内壁の一方面側から他方面側に連通する連通口が形成されにくいためである。 The impregnation of the inner walls of the honeycomb structure with the resin can be performed by, for example, immersing the entire honeycomb structure in a liquid resin, but is not limited to this method. The resin may impregnate 70% or more, 80% or more, or 90% or more of the pores of the inner wall, preferably 95% or more. This is because the larger the impregnation rate of the resin into the inner wall, the more difficult it is to form the communication port communicating from one side of the inner wall of the honeycomb structure to the other side after the subsequent step B.

なお、ハニカムフィルタの内壁の細孔の内部に触媒を配置する場合には、工程Ａの前にハニカムフィルタの内壁の細孔の内部に触媒を導入させてもよい。細孔の内部に触媒を導入させる方法としては、例えばウォッシュコート又は無電解メッキにより行ってもよい。 When the catalyst is arranged inside the pores of the inner wall of the honeycomb filter, the catalyst may be introduced into the pores of the inner wall of the honeycomb filter before step A. As a method for introducing the catalyst into the inside of the pores, for example, wash coating or electroless plating may be used.

ハニカム構造体は、多孔質の誘電体から形成されている。ハニカム構造体は、一方端部が開口しており、かつ他方端部が閉口しているセルと、一方端部が閉口しており、かつ他方端部が開口しているセルを有している。すなわち、ハニカム構造体は、ウォールフロー型のハニカムフィルタの骨格を有している。 A honeycomb structure is formed from a porous dielectric material. The honeycomb structure has cells that are open at one end and closed at the other end, and cells that are closed at one end and open at the other end. . That is, the honeycomb structure has a skeleton of a wall-flow honeycomb filter.

このようなハニカム構造体は、例えば、ハニカム構造体の材料のペーストを、複数のセル通路を有するフィルタ形状に押し出し成型して焼成し、その後、複数のセルのうち一部のセルの一方端部をハニカム構造体の材料のペーストで目詰めし、残りのセルの他方端部をハニカム構造体の材料のペーストで目詰めすることによって、製造することができる。 Such a honeycomb structure is produced, for example, by extrusion-molding a paste of the material of the honeycomb structure into a filter shape having a plurality of cell passages, firing the filter, and then sintering one end portion of some of the plurality of cells. are stuffed with a paste of the honeycomb structure material, and the other ends of the remaining cells are stuffed with a paste of the honeycomb structure material.

樹脂は、液状にしてハニカム構造体の内壁に含浸させることができること、固化できること、及び焼成によって内壁の内部から除去できることを満たす任意の樹脂を用いることができる。このような樹脂は、例えば水溶性アクリル樹脂若しくは水溶性ポリエチレンオキシドのような水溶性の樹脂の溶液、又はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の液体を挙げることができるが、これに限定されない。 As the resin, any resin can be used that satisfies the requirements that the inner wall of the honeycomb structure can be impregnated in a liquid state, that it can be solidified, and that it can be removed from the inside of the inner wall by firing. Such resins can include, but are not limited to, solutions of water-soluble resins such as water-soluble acrylic resins or water-soluble polyethylene oxides, or liquids of thermosetting resins such as epoxy resins.

（工程Ｂ）
工程Ｂは、内壁に含浸している樹脂を固化させる工程である。 (Step B)
Step B is a step of solidifying the resin with which the inner wall is impregnated.

樹脂を固化させる方法は特に限定されないが、例えば樹脂を加熱及び／又は乾燥させることにより行うことができる。樹脂を固化した後のハニカム構造体の内壁は、内壁の一方面側から他方面側に連通する連通口を有していないことが好ましい。 Although the method for solidifying the resin is not particularly limited, it can be carried out, for example, by heating and/or drying the resin. It is preferable that the inner wall of the honeycomb structure after the resin has been solidified does not have a communication port that communicates from one side of the inner wall to the other side.

工程Ｂの後、すなわち樹脂を固化した後のハニカム構造体の内壁がこのような連通口を有している場合には、引き続く工程Ｃにおいて、導電性材料がハニカム構造体の内壁に含浸して内壁の一方面側から他方面側に連通することを抑制する観点から、工程Ａ及び工程Ｂを再度行ってもよい。 After the step B, that is, after the resin has been solidified, if the inner wall of the honeycomb structure has such communication openings, in the subsequent step C, the inner wall of the honeycomb structure is impregnated with the conductive material. From the viewpoint of suppressing communication from one side of the inner wall to the other side, Steps A and B may be performed again.

なお、工程Ｂの後にハニカム構造体の内壁がこのような連通口を有しているか否かは、ハニカム構造体の一方端部側からガスを流入させ、他方端部側にガスが流出するか否かにより、容易に確認することができる。 Whether or not the inner wall of the honeycomb structure has such communication holes after step B depends on whether the gas flows in from one end side of the honeycomb structure and flows out from the other end side. It can be easily confirmed by whether or not.

（工程Ｃ）
工程Ｃは、内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分を導電性粒子でウォッシュコート又は導電性材料で無電解メッキして、内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分に導電性層を形成する工程である。 (Process C)
Step C is a step of washing at least a portion of each of both sides of the inner wall with conductive particles or electroless plating with a conductive material to form a conductive layer on at least a portion of each of both sides of the inner wall.

ウォッシュコート及び無電解メッキは、公知の方法により行うことができる。 Wash coating and electroless plating can be performed by known methods.

（工程Ｄ）
工程Ｄは、内壁から樹脂を除去する工程である。 (Process D)
Step D is a step of removing the resin from the inner wall.

樹脂の内壁からの除去は、樹脂を液化し、気化し、又は燃焼させること等によって行うことができる。 Removal of the resin from the inner wall can be accomplished by liquefying, vaporizing, or burning the resin, or the like.

〈第２の製造方法〉
排ガスが内壁を通過するようにされているハニカムフィルタを製造する本開示の第２の製造方法は、以下の工程Ａ’及びＢ’をこの順に有している：
（Ａ’）多孔質の内壁を有しているハニカム構造体の内壁の両面を、高アスペクト比の粒子でコーティングすること、及び
（Ｂ'）内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分を導電性粒子でウォッシュコートして、内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分に導電性層を形成すること。 <Second manufacturing method>
A second manufacturing method of the present disclosure for manufacturing a honeycomb filter in which exhaust gases are allowed to pass through the inner wall has the following steps A' and B' in this order:
(A') coating both sides of the inner walls of a honeycomb structure having porous inner walls with high aspect ratio particles; and (B') washing at least a portion of each of both sides of the inner walls with conductive particles. Coating to form a conductive layer on at least a portion of each of both sides of the inner wall.

（工程Ａ’）
工程Ａ’は、多孔質の内壁を有しているハニカム構造体の内壁の両面を、高アスペクト比の粒子でコーティングする工程である。 (Process A')
Step A' is a step of coating both surfaces of the inner walls of a honeycomb structure having porous inner walls with particles having a high aspect ratio.

ハニカム構造体の内壁の両面を、かつ高アスペクト比の粒子でコーティングすることにより、細孔の内壁の表面における開口部分の一部を覆い、工程Ｂ’において、導電性粒子が細孔内に入り込むことを抑制することができる。 Both surfaces of the inner walls of the honeycomb structure are coated with particles having a high aspect ratio to partially cover the openings on the surfaces of the inner walls of the pores, and in step B′, the conductive particles enter the pores. can be suppressed.

ハニカム構造体の内壁の両面を、高アスペクト比の粒子でコーティングする方法としては、例えばハニカム構造体の内壁の両面を、このような粒子でウォッシュコートすることが挙げられるが、これに限定されない。 Examples of the method of coating both sides of the inner wall of the honeycomb structure with particles having a high aspect ratio include, but are not limited to, washcoating both sides of the inner wall of the honeycomb structure with such particles.

高アスペクト比の粒子としては、例えばβアルミナの粒子を挙げることができるが、これに限定されない。なお、本開示において、「高アスペクト比を有する」粒子とは、短径に比して長径が特に大きい、すなわち大きいアスペクト比を有する粒子を意味している。 Examples of high aspect ratio particles include, but are not limited to, β-alumina particles. In the present disclosure, particles "having a high aspect ratio" mean particles having a particularly large major axis compared to the minor axis, that is, particles having a large aspect ratio.

例えば、アスペクト比は、５．０以上、３００．０以下であってよい。アスペクト比は、５．０以上、１０．０以上、２５．０以上、又は５０．０以上であってよく、３００．０以下、２００．０以下、１００．０以下、又は５０．０以下であってよい。 For example, the aspect ratio may be 5.0 or more and 300.0 or less. The aspect ratio may be 5.0 or greater, 10.0 or greater, 25.0 or greater, or 50.0 or greater, and 300.0 or less, 200.0 or less, 100.0 or less, or 50.0 or less. It's okay.

絶縁性を有し、かつ高アスペクト比を有する粒子としては、例えば針状又はロッド状の粒子、より具体的にはこのような形状を有するβアルミナを挙げることができるが、これに限定されない。 Particles having insulating properties and having a high aspect ratio include, for example, needle-like or rod-like particles, more specifically β-alumina having such a shape, but are not limited thereto.

（工程Ｂ’）
工程Ｂ’は、上記の第１の製造方法の工程Ｃに関する記載を参照することができる。 (Process B')
For step B′, the description of step C in the first manufacturing method can be referred to.

〈第３の製造方法〉
排ガスが内壁を通過するようにされているハニカムフィルタを製造する本開示の第３の製造方法は、多孔質の内壁を有しているハニカム構造体の内壁の両面の少なくとも一部を、高アスペクト比の粒子、及び導電性粒子の混合物でウォッシュコートして、内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分に導電性層を形成することを含む。 <Third manufacturing method>
A third manufacturing method of the present disclosure for manufacturing a honeycomb filter through which exhaust gas passes through the inner wall is a honeycomb structure having a porous inner wall, wherein at least a portion of both surfaces of the inner wall of the honeycomb structure has a high aspect ratio. and washcoating with a mixture of conductive particles to form a conductive layer on at least a portion of each of both sides of the inner wall.

高アスペクト比の粒子は、上記の第2の製造方法の、高アスペクト比の粒子に関する記載を参照することができる。 For the particles with a high aspect ratio, the description of the particles with a high aspect ratio in the second manufacturing method can be referred to.

また、ウォッシュコートは、公知の方法で行うことができる。 Moreover, wash coating can be performed by a well-known method.

１ ハニカム構造体
１０ ハニカムフィルタ
１０ａ ハニカムフィルタの内壁周辺部分
１２ 内壁
１２ａ 誘電体
１３ 排ガス流入側の導電性層
１３ａ 接続領域
１４ 排ガス流出側の導電性層
１４ａ 接続領域
１５ 排ガス流入側のセル
１６ 排ガス流出側のセル
３００ 液状の樹脂 Reference Signs List 1 honeycomb structure 10 honeycomb filter 10a peripheral portion of inner wall of honeycomb filter 12 inner wall 12a dielectric 13 conductive layer on exhaust gas inflow side 13a connection area 14 exhaust gas outflow side conductive layer 14a connection area 15 exhaust gas inflow side cell 16 exhaust gas outflow side cell 300 liquid resin

Claims (12)

排ガスが内壁を通過するようにされているハニカムフィルタであって、
前記内壁を挟んで対向するように、一対の導電性層が前記内壁の両面側に配置されており、
一対の前記導電性層のうち一方は、外部電源の一方の極と電気的に接続するための接続領域を有しており、かつ
一対の前記導電性層のうち他方は、外部電源の他方の極と電気的に接続又は接地するための接続領域を有しており、
前記内壁は、多孔質の誘電体から形成されている、
ハニカムフィルタ。 A honeycomb filter configured to allow exhaust gas to pass through the inner wall,
A pair of conductive layers are arranged on both sides of the inner wall so as to face each other across the inner wall,
One of the pair of conductive layers has a connection region for electrically connecting to one pole of an external power source, and the other of the pair of conductive layers is the other of the external power source. having a connection area for electrically connecting or grounding the pole ,
The inner wall is made of a porous dielectric,
Honeycomb filter. 外部電源と電気的に接続するための一対の端子を更に有しており、
一対の前記導電性層のうち一方が有している前記接続領域は、一対の前記端子のうち一方と電気的に接続されており、
一対の前記導電性層のうち他方が有している前記接続領域は、一対の前記端子のうち他方と、電気的に接続されている、
請求項１に記載のハニカムフィルタ。 further comprising a pair of terminals for electrical connection with an external power supply;
the connection region of one of the pair of conductive layers is electrically connected to one of the pair of terminals;
The connection region of the other of the pair of conductive layers is electrically connected to the other of the pair of terminals.
The honeycomb filter according to claim 1. 一対の前記端子が、前記ハニカムフィルタの排ガス流入側端部及び排ガス流出側端部に配置されている、一対の導電性メッシュである、請求項２に記載のハニカムフィルタ。 3. The honeycomb filter according to claim 2, wherein the pair of terminals is a pair of conductive meshes arranged at an exhaust gas inflow side end and an exhaust gas outflow side end of the honeycomb filter. 前記導電性層が、排ガス中の成分を浄化する触媒を含有している、請求項１～３のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。 The honeycomb filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive layer contains a catalyst that purifies components in exhaust gas. 前記導電性層の面の少なくとも一方の側に、排ガス中の成分を浄化する触媒層を有している、請求項１～４のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。 The honeycomb filter according to any one of claims 1 to 4, comprising a catalyst layer for purifying components in exhaust gas on at least one side of the conductive layer. 前記内壁が内部に排ガス中の成分を浄化する触媒を含有している、請求項１～５のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。 The honeycomb filter according to any one of claims 1 to 5, wherein the inner wall contains therein a catalyst for purifying components in exhaust gas. 前記導電性層が、導電性粒子を含有している、請求項１～６のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。 The honeycomb filter according to any one of claims 1 to 6, wherein the conductive layer contains conductive particles. 前記導電性粒子が、酸化銀、酸化亜鉛、酸化スズ、及びこれらをのうち少なくとも一つを含有している導電性の複合酸化物、並びに導電性ペロブスカイト型金属酸化物から選択される材料の粒子である、請求項７に記載のハニカムフィルタ。 The conductive particles are particles of a material selected from silver oxide, zinc oxide, tin oxide, conductive composite oxides containing at least one of these, and conductive perovskite-type metal oxides. The honeycomb filter according to claim 7, wherein 前記導電性ペロブスカイト型金属酸化物が、Ｌａ、Ｓｒ、及びＭｎを含有しているペロブスカイト型金属酸化物である、請求項８に記載のハニカムフィルタ。 The honeycomb filter according to claim 8, wherein the conductive perovskite-type metal oxide is a perovskite-type metal oxide containing La, Sr, and Mn. 排ガスが内壁を通過するようにされているハニカムフィルタの製造方法であって、
（Ａ）多孔質の誘電体から形成されている内壁を有しているハニカム構造体の前記内壁に樹脂を含浸させること、
（Ｂ）前記内壁に含浸している前記樹脂を固化させること、
（Ｃ）前記内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分を導電性粒子でウォッシュコートし、又は導電性材料で無電解メッキして、前記内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分に導電性層を形成すること、及び
（Ｄ）前記内壁から前記樹脂を除去すること、
をこの順に含む、ハニカムフィルタの製造方法。 A method for manufacturing a honeycomb filter in which exhaust gas passes through the inner wall,
(A) impregnating the inner walls of a honeycomb structure having inner walls made of a porous dielectric material with a resin;
(B) solidifying the resin impregnated in the inner wall;
(C) washcoating at least a portion of each of both sides of the inner wall with conductive particles or electrolessly plating with a conductive material to form a conductive layer on at least a portion of each of both sides of the inner wall; D) removing the resin from the inner wall;
A method for manufacturing a honeycomb filter, comprising in this order: 排ガスが内壁を通過するようにされているハニカムフィルタの製造方法であって、
（Ａ’）多孔質の誘電体から形成されている内壁を有しているハニカム構造体の内壁の両面を、高アスペクト比の粒子でコーティングすること、及び
（Ｂ'）前記内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分を導電性粒子でウォッシュコートして、前記内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分に導電性層を形成すること、
をこの順に含む、ハニカムフィルタの製造方法。 A method for manufacturing a honeycomb filter in which exhaust gas passes through the inner wall,
(A′) coating both surfaces of the inner walls of a honeycomb structure having inner walls made of a porous dielectric material with high aspect ratio particles; and (B′) coating both surfaces of the inner walls, respectively. washcoating at least a portion of the inner wall with conductive particles to form a conductive layer on at least a portion of each of both sides of the inner wall;
A method for manufacturing a honeycomb filter, comprising in this order: 排ガスが内壁を通過するようにされているハニカムフィルタの製造方法であって、
多孔質の誘電体から形成されている内壁を有しているハニカム構造体の内壁の両面の少なくとも一部を、高アスペクト比の粒子、及び導電性粒子の混合物でウォッシュコートして、前記内壁の両面のそれぞれ少なくとも一部分に導電性層を形成すること、
を含む、ハニカムフィルタの製造方法。 A method for manufacturing a honeycomb filter in which exhaust gas passes through the inner wall,
At least part of both surfaces of the inner walls of a honeycomb structure having inner walls made of a porous dielectric material are washcoated with a mixture of high aspect ratio particles and conductive particles to form the inner walls. forming a conductive layer on at least a portion of each of both surfaces;
A method of manufacturing a honeycomb filter, comprising:
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