+

WO2009118812A1 - ハニカム構造体 - Google Patents

ハニカム構造体 Download PDF

Info

Publication number
WO2009118812A1
WO2009118812A1 PCT/JP2008/055459 JP2008055459W WO2009118812A1 WO 2009118812 A1 WO2009118812 A1 WO 2009118812A1 JP 2008055459 W JP2008055459 W JP 2008055459W WO 2009118812 A1 WO2009118812 A1 WO 2009118812A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cross
honeycomb
honeycomb structure
ceramic block
honeycomb fired
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/055459
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大野一茂
尾久和丈
石川茂治
Original Assignee
イビデン株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by イビデン株式会社 filed Critical イビデン株式会社
Priority to PCT/JP2008/055459 priority Critical patent/WO2009118812A1/ja
Priority to EP10153622A priority patent/EP2196645B1/en
Priority to EP10153575A priority patent/EP2196643B1/en
Priority to AT10153575T priority patent/ATE517236T1/de
Priority to AT10153622T priority patent/ATE523667T1/de
Priority to AT08291234T priority patent/ATE542985T1/de
Priority to EP08291234A priority patent/EP2113643B1/en
Priority to EP10153599A priority patent/EP2196644B1/en
Priority to AT10153599T priority patent/ATE517237T1/de
Priority to KR1020090009609A priority patent/KR101046904B1/ko
Priority to CN2009100063531A priority patent/CN101543706B/zh
Priority to US12/395,939 priority patent/US20090239028A1/en
Publication of WO2009118812A1 publication Critical patent/WO2009118812A1/ja

Links

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
    • B01D46/2486—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure characterised by the shapes or configurations
    • B01D46/2496—Circular
    • 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
    • B01D46/2466—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure of the adhesive layers, i.e. joints between 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
    • B01D46/2478—Structures comprising honeycomb 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
    • B01D46/2484—Cell density, area or aspect ratio

Definitions

  • the present invention relates to a honeycomb structure.
  • particulate matter contained in exhaust gas discharged from internal combustion engines such as buses and trucks and construction machinery and the like causes harm to the environment and the human body. It has become.
  • various honeycomb structures made of porous ceramics have been proposed as filters capable of collecting particulates in exhaust gas and purifying the exhaust gas.
  • a honeycomb structure for example, a honeycomb structure manufactured by binding a plurality of square pillar-shaped honeycomb fired bodies through an adhesive layer and then cutting them into a predetermined shape has been proposed.
  • Patent Document 2 a honeycomb structure manufactured by binding a plurality of honeycomb fired bodies, each of which is produced by extrusion molding into a predetermined shape in advance, through an adhesive layer.
  • the honeycomb structure When the honeycomb structure is used as an exhaust gas purification filter, the high-temperature exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows into the cells of the honeycomb structure. At this time, since a large amount of heat is applied to the honeycomb fired body located in the central portion, the temperature of the honeycomb fired body located in the central portion is likely to increase as compared with the honeycomb fired body located in the outer peripheral portion.
  • the heat conduction of the adhesive layer is usually higher than that of the honeycomb fired body. Therefore, heat conduction is inhibited by the adhesive layer. As a result, in the aggregated honeycomb structure, the temperature difference between the central portion and the outer peripheral portion becomes large.
  • the temperature difference between the central portion and the outer peripheral portion of the honeycomb structure becomes large, when the honeycomb structure is subjected to a regeneration process for burning and removing the particulates, the unburned particulates on the outer peripheral portion of the honeycomb structure. Is likely to occur.
  • the adhesive layer functions as a layer that hinders heat conduction. Therefore, in order to improve the thermal conductivity from the central portion to the outer peripheral portion in the honeycomb structure, it is conceivable to reduce the proportion of the adhesive layer.
  • the primary reason that the honeycomb structure has a configuration in which a plurality of honeycomb fired bodies are bundled through an adhesive layer is that when a large amount of heat is applied to the honeycomb structure due to inflow of exhaust gas, The purpose is to alleviate the thermal stress generated in the honeycomb fired body and prevent the honeycomb fired body from being broken or cracked. Therefore, simply reducing the proportion of the adhesive layer in the honeycomb structure will impair the original purpose of binding the honeycomb fired body through the adhesive layer.
  • the present inventors have studied to reduce the temperature difference between the central portion and the outer peripheral portion while maintaining the effect of relaxing the thermal stress of the adhesive layer in the aggregated honeycomb structure.
  • the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the block), and the number of adhesive layers present on the path from the center of gravity of the honeycomb structure (ceramic block) to the outer edge in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure. was found to satisfy the predetermined relationship, the temperature difference between the central portion and the outer peripheral portion of the honeycomb structure was reduced, and the present invention was completed.
  • a columnar honeycomb fired body in which a large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction across a cell wall is a honeycomb structure composed of ceramic blocks that are bundled together via an adhesive layer,
  • the honeycomb fired body has a cross-sectional area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of 900 to 2500 mm 2
  • the ceramic block has a cross-sectional area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of 10,000 to 55000 mm 2
  • the number of adhesive layers present on the path from the center of gravity of the ceramic block to the outer edge of the ceramic block through the honeycomb fired body is:
  • the cross-sectional area of the cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the ceramic block is 10000 mm 2 or more, is less than 25000 mm 2, or less two places, If the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the ceramic block is 25000 mm
  • the center of gravity of the ceramic block and the adhesive layer overlap. If there is, the adhesive layer overlapping the center of gravity of the ceramic block is counted as one. Further, in the honeycomb structure of the present invention, when counting the number of adhesive layers present on the path from the center of gravity of the ceramic block to the outer edge of the ceramic block, the bonding is performed in the path with the smallest number of adhesive layers. Count the number of material layers.
  • a section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure when a section of a honeycomb structure, a section of a ceramic block, a section of a honeycomb fired body, or a section of a honeycomb formed body is referred to, a section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure, respectively.
  • a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the ceramic block, a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb fired body, or a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb formed body when a section of a honeycomb structure, a section of a ceramic block, a section of a honeycomb fired body, or a section of a honeycomb formed body.
  • cross-sectional area of the honeycomb structure when the cross-sectional area of the honeycomb structure, the cross-sectional area of the ceramic block, the cross-sectional area of the honeycomb fired body, or the cross-sectional area of the honeycomb formed body, Cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the ceramic block, cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the ceramic block, cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb fired body, or cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb molded body Point to.
  • the honeycomb structure according to claim 1 is composed of a ceramic block in which a plurality of honeycomb fired bodies are bundled through an adhesive layer, each honeycomb fired body has a cross-sectional area of 900 to 2500 mm 2 , and A honeycomb structure having a cross-sectional area of 10,000 to 55000 mm 2 .
  • the cross-sectional area of the ceramic block and the number of adhesive layers present on the path extending from the center of gravity of the ceramic block to the outer edge in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure are as described above.
  • thermal stress is relaxed by the adhesive layer, cracks and breakage are prevented from occurring in the honeycomb structure, and temperature distribution is unlikely to occur at the center and the outer periphery of the honeycomb structure. Cured unburned residue is less likely to occur. That is, in the honeycomb structure according to claim 1, the number of the adhesive layers existing in the path from the center portion of the honeycomb structure to the outer peripheral portion (main heat conduction path) is reduced as much as possible.
  • honeycomb structure according to claim 2 in the honeycomb structure according to claim 1,
  • the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the ceramic block is circular.
  • the central portion and the outer peripheral portion of the honeycomb structure The effect that the temperature distribution is less likely to occur is particularly easily exhibited when the cross-sectional shape of the ceramic block is circular. This is because when the honeycomb block has a circular cross-sectional shape, a honeycomb fired body having a small cross-sectional area tends to exist on the outer periphery of the honeycomb block, whereas the above-described predetermined condition is satisfied. This is because the tendency is avoided.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the honeycomb structure of the first embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic view of the honeycomb fired body located at the center of the honeycomb structure of the first embodiment.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2A.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a honeycomb fired body positioned on the outer peripheral portion of the honeycomb structure of the first embodiment. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • honeycomb fired bodies 110 having a shape as shown in FIGS. 2A and 2B and a plurality of honeycomb fired bodies 120 having a shape as shown in FIG.
  • the ceramic block 103 is formed by being bound through the adhesive layer 101 one by one, and the coat layer 102 is formed on the outer periphery of the ceramic block 103.
  • the cross-sectional shape of the honeycomb fired body 110 is a square. .
  • the shape of the cross section of the honeycomb fired body 120 is surrounded by three line segments 120a, 120b, 120c and one arc 120d, and two corners (line segments 120b) formed by two of the three line segments. And the angle formed by the line segment 120c and the angle formed by the line segment 120a and the line segment 120b) are 90 ° and 135 °, respectively.
  • the cross-sectional area of the honeycomb fired bodies 110 and 120 is 900 to 2500 mm 2 .
  • the honeycomb fired bodies 110 and 120 are made of a porous silicon carbide sintered body.
  • a large number of cells 111 are arranged in parallel in the longitudinal direction (in the direction of arrow a in FIG. 2 (a)) with a cell wall 113 therebetween. Any end of the cell 111 is sealed with a sealing material 112. Therefore, the exhaust gas G (see the arrow in FIG. 2B) that flows into the cell 111 with one end face opened must always pass through the cell wall 113 separating the cell 111 and then the other cell with the other end face open. 111 flows out. Therefore, the cell wall 113 functions as a filter for collecting PM and the like.
  • the honeycomb fired body 120 shown in FIG. 3 also has a large number of cells 121 arranged in parallel in the longitudinal direction across the cell wall 123, as in the honeycomb fired body 110, and either end of the cell 121 has a sealing material. 122 is sealed. Therefore, the exhaust gas that has flowed into the cell 121 having one open end face always passes through the cell wall 123 separating the cells 121 and then flows out from the other cell 121 having the other end face open. That is, the honeycomb fired body 120 has the same function as the honeycomb fired body 110, although the appearance shape is different from the honeycomb fired body 110.
  • honeycomb fired bodies 110 bound through the adhesive layer 101 are located at the center of the cross section of the honeycomb structure 100, and around it.
  • Eight honeycomb fired bodies 120 are bound through an adhesive layer 101 so that the honeycomb structure 100 (ceramic block 103) has a circular cross section.
  • the bonding exists on a path (see an arrow in FIG. 4) from the center of gravity 103A of the ceramic block 103 to the outer edge of the ceramic block 103 through the honeycomb fired bodies 110 and 120.
  • the number of material layers is two.
  • the cross-sectional area of 10000 mm 2 or more, the ceramic block of less than 25000 mm 2 through the honeycomb fired bodies, the number of the adhesive layers existing on a path from the center of gravity of the ceramic block to the outer edge of the ceramic block is two places
  • the thermal stress can be relaxed by the adhesive layer and the honeycomb structure can be prevented from being cracked or damaged, and the center and outer periphery of the honeycomb structure can be regenerated.
  • the temperature distribution is less likely to occur between the parts, and the unburned particulate matter is less likely to occur.
  • a forming step for producing a honeycomb formed body by extruding a wet mixture containing a ceramic powder and a binder is performed. Specifically, first, a wet mixture for manufacturing a honeycomb formed body is prepared by mixing silicon carbide powder having different average particle diameters as ceramic powder, an organic binder, a liquid plasticizer, a lubricant, and water. . Subsequently, the wet mixture is charged into an extruder. The wet mixture is put into an extruder and extruded to produce a honeycomb formed body having a predetermined shape.
  • a honeycomb molded body having a square cross section, or a cross section surrounded by three line segments and one arc, two angles formed by two of the three line segments are 90 ° and 135 °, respectively.
  • an extrusion mold corresponding to each shape is used.
  • the honeycomb formed body is cut into a predetermined length and dried using a microwave dryer, hot air dryer, dielectric dryer, vacuum dryer, vacuum dryer, freeze dryer, or the like. Then, a sealing step of filling a predetermined cell with a sealing material paste as a sealing material and sealing the cell is performed.
  • the conditions conventionally used when manufacturing a honeycomb fired body can be applied to the conditions of the cutting process, the drying process, and the sealing process.
  • a degreasing step of heating the organic matter in the honeycomb molded body in a degreasing furnace is performed, and the honeycomb fired body is transported to the firing furnace and the firing step is performed to produce a honeycomb fired body.
  • the conditions conventionally used when manufacturing a honeycomb fired body are applicable.
  • an adhesive paste is applied to each predetermined side surface of the honeycomb fired body in which predetermined ends of each cell are sealed to form an adhesive paste layer.
  • a step of laminating other honeycomb fired bodies is sequentially repeated, and a bundling step for producing a cylindrical ceramic block in which a predetermined number of honeycomb fired bodies are bound is performed.
  • the adhesive paste for example, a paste made of an inorganic binder, an organic binder, and inorganic particles is used.
  • the adhesive paste may further contain inorganic fibers and / or whiskers.
  • a coating layer forming step is performed in which a coating material paste is applied to the outer periphery of the cylindrical ceramic block, dried and solidified to form a coating layer.
  • the coating material paste the same paste as the adhesive paste is used.
  • the coat layer is not necessarily provided, and may be provided as necessary.
  • the cross-sectional area of the honeycomb fired body is 900 ⁇ 2500 mm 2
  • the cross-sectional area of the ceramic block is 10000 mm 2 or more and less than 25000 mm 2
  • the number of adhesive layers present on the path from the center of gravity of the block to the outer edge of the ceramic block is two or less. Therefore, the thermal stress can be relaxed by the adhesive layer, and the honeycomb structure can be prevented from being cracked or damaged, and at the center and outer periphery of the honeycomb structure when regenerated. It is difficult for temperature distribution to occur, and it is difficult for particulates to remain unburned.
  • honeycomb fired body constituting the honeycomb structure of the present embodiment is sealed with a sealing material at one end of each cell. Therefore, the honeycomb structure of the present embodiment can be suitably used as a diesel particulate filter.
  • the cross-sectional shape of the ceramic block is circular, the cross-sectional area of the ceramic block and the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure reach the outer edge from the center of gravity of the ceramic block.
  • Example 1 Examples that more specifically disclose the first embodiment of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited only to these Examples.
  • the raw honeycomb molded body is dried using a microwave dryer to obtain a dried honeycomb molded body, and then a predetermined cell is filled with a paste having the same composition as the wet mixture, and again It dried using the dryer.
  • a degreasing step of degreasing the dried honeycomb formed body at 400 ° C. was performed, and further a firing step was performed at 2200 ° C. for 3 hours under an atmospheric pressure of argon atmosphere.
  • the porosity was 45%
  • the average pore diameter was 15 ⁇ m
  • the size was 34.5 mm ⁇ 34.5 mm ⁇ 150 mm
  • the number of cells (cell density) was 300 / inch 2
  • the cell wall thickness was 0.1.
  • a honeycomb fired body 110 made of a porous silicon carbide sintered body of 25 mm (10 mil) and having a cross-sectional area of 1190 mm 2 ;
  • a honeycomb fired body 120 having an area of 1293 mm 2 was manufactured.
  • Adhesive paste is applied to predetermined side surfaces of the center-portion honeycomb fired body 110 and the honeycomb fired body 120, and four honeycomb fired bodies 110 and 8 honeycomb fired bodies 120 are placed through the adhesive paste. 4 are bonded to each other so as to have the arrangement shown in FIG. 4, and the adhesive paste is solidified at 180 ° C. for 20 minutes, thereby producing a cylindrical ceramic block 103 with an adhesive layer thickness of 1 mm. did. The cross-sectional area of this ceramic block is 16151 mm 2 .
  • the adhesive paste is composed of 30.0% by weight of silicon carbide particles having an average particle diameter of 0.6 ⁇ m, 21.4% by weight of silica sol, 8.0% by weight of carboxymethylcellulose, and 40.6% by weight of water. Adhesive paste was used.
  • a coating material paste layer was formed on the outer periphery of the ceramic block 103 using a coating material paste having the same composition as the adhesive paste used in the step (4). Thereafter, this coating material paste layer was dried at 120 ° C. to produce a cylindrical honeycomb structure 100 having a diameter of 143.8 mm and a length of 150 mm, in which the coating layer 102 was formed on the outer periphery.
  • the cross-sectional shape of the honeycomb structure manufactured in Example 1 is as shown in FIG. Then, the cross-sectional area of the honeycomb fired body 110 was 1190 mm 2, the cross-sectional area of the honeycomb fired body 120 is located 1293Mm 2, the cross-sectional area of the ceramic block 103 is 16151Mm 2, through the honeycomb fired bodies 110, 120
  • the number of adhesive layers present on the path from the center of gravity 103A of the ceramic block 103 to the outer edge of the ceramic block 103 is two.
  • Example 1 By performing the same steps as the steps (1) to (3) of Example 1, the porosity is 45%, the average pore diameter is 15 ⁇ m, the size is 34.5 mm ⁇ 34.5 mm ⁇ 150 mm, A honeycomb fired body made of a porous silicon carbide sintered body having a cell number (cell density) of 300 / inch 2 and a cell wall thickness of 0.25 mm (10 mil) and a cross-sectional area of 1190 mm 2 was produced.
  • cell number cell density
  • the outer periphery of the aggregate of the honeycomb fired bodies was ground using a diamond cutter, and a ceramic block having a cylindrical shape and a cross-sectional area of 16151 mm 2 was produced.
  • the coating material paste layer was formed in the outer peripheral part of the ceramic block using the coating material paste which consists of the same material as an adhesive material paste. And this coating material paste layer was dried at 120 degreeC, and the cylindrical honeycomb structure of diameter 143.8mm x length 150mm in which the coating layer was formed in the outer periphery was manufactured.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the honeycomb structure 400 manufactured in Comparative Example 1.
  • 410, 420 and 430 are honeycomb fired bodies
  • 401 is an adhesive layer
  • 402 is a coating layer
  • 403 is a ceramic block. Show.
  • the cross-sectional area of the honeycomb fired body 410 is 1190 mm 2
  • the cross-sectional area of the honeycomb fired body 420 is 1095Mm 2
  • the cross-sectional area of the honeycomb fired body 430 is located 357 mm 2
  • the cross-sectional area of the ceramic block 403 a 16151Mm 2 through the honeycomb fired bodies 410, 420, although the number of adhesive layers existing on a path from the center of gravity 403A of the ceramic block 403 to the outer edge of the ceramic block 403 is two points, the honeycomb fired bodies 410 , 420, 430, the number of adhesive layers existing on the path from the center of gravity 403 A of the ceramic block 403 to the outer edge of the ceramic block 403 is three.
  • Example 1 The honeycomb structures manufactured in Example 1 and Comparative Example 1 were subjected to the regeneration treatment by the following method, and the regeneration rate (%) was measured by the following method based on the weight difference before and after the regeneration treatment.
  • the regeneration rate was measured by the following method based on the weight difference before and after the regeneration treatment.
  • Example 1 and Comparative Example 1 are respectively arranged in the exhaust passage of a 2 L engine, and further, a catalyst support (diameter: honeycomb) made of commercially available cordierite is provided on the gas inflow side from the honeycomb structure. 200 mm, length: 100 mm, cell density: 400 cells / inch 2 , platinum carrying amount: 5 g / L) is set as an exhaust gas purification device, engine is rotated at 3000 min ⁇ 1 , torque is 50 Nm and particulates are 7 hours I collected it. The amount of particulates collected was 8 g / L.
  • the engine is set at a rotational speed of 1250 min ⁇ 1 and a torque of 60 Nm, and the filter temperature is kept constant for 1 minute.
  • post-injection is performed, and the exhaust gas temperature is raised using the oxidation catalyst in front.
  • the particulates were burned.
  • the post-injection conditions were set so that the temperature of the exhaust gas flowing into the honeycomb structure after 1 minute from the start became substantially constant at 600 ° C.
  • the honeycomb structure of Example 1 had a regeneration rate of 85%.
  • the regeneration rate of the honeycomb structure of Comparative Example 1 was 70%. This is considered to be because in the honeycomb structure of Comparative Example 1, a large amount of particulate unburned residue was generated when the regeneration process was performed.
  • the ceramic block 203 has a cross-sectional area of 25000 mm 2 or more and less than 40000 mm 2 .
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the honeycomb structure of the second embodiment.
  • honeycomb structure 200 of the present embodiment as shown in FIG. 6, a plurality of honeycomb fired bodies 210, 220, and 230 are bundled together through an adhesive layer 201 to form a ceramic block 203.
  • a coat layer 202 is formed on the outer periphery of the block 203.
  • the cross-sectional shape of the honeycomb fired body 210 is a square.
  • the shape of the cross section of the honeycomb fired body 220 is surrounded by three line segments 220a, 220b, 220c and one arc 220d, and two corners (line segment 220a) formed by two of the three line segments. And the angle formed by the line segment 220b and the angle formed by the line segment 220b and the line segment 220c) are both 90 °.
  • the shape of the cross section of the honeycomb fired body 230 is surrounded by three line segments 230a, 230b, and 230c and one arc 230d, and two corners (line segment 230b) formed by two of the three line segments.
  • the honeycomb fired body 210 is the same as the honeycomb fired body 110 constituting the honeycomb structure of the first embodiment, and the honeycomb fired bodies 220 and 230 are the honeycomb fired body constituting the honeycomb structure of the first embodiment.
  • the external shape is different from 110, its function is the same.
  • the cross-sectional area of the honeycomb fired bodies 210, 220, and 230 is 900 to 2500 mm 2 .
  • the honeycomb fired bodies 210, 220, and 230 are made of a porous silicon carbide sintered body.
  • honeycomb structure 200 As shown in FIG. 6, nine honeycomb fired bodies 210 bound through the adhesive layer 201 are located at the center of the cross section of the honeycomb structure 200, and eight honeycomb structures 200 are disposed around the honeycomb fired body 210.
  • the honeycomb fired bodies 220 and the eight honeycomb fired bodies 230 are bound via the adhesive layer 201 so that the honeycomb structure 200 (ceramic block 203) has a circular cross section.
  • the bonding exists on a path (see an arrow in FIG. 6) that passes through the honeycomb fired bodies 210 and 220 and extends from the center of gravity 203A of the ceramic block 203 to the outer edge of the ceramic block 203.
  • the number of material layers is two.
  • an adhesive layer existing on a path (see an arrow in FIG. 6) from the center of gravity 203A of the ceramic block 203 to the outer edge of the ceramic block 203 through the honeycomb fired bodies 210 and 230.
  • the number of is three.
  • the cross-sectional area of 25000 mm 2 or more, the ceramic block of less than 40000 mm 2, through the honeycomb fired bodies, the number of the adhesive layers existing on a path from the center of gravity of the ceramic block to the outer edge of the ceramic block is three
  • the thermal stress can be relaxed by the adhesive layer and the honeycomb structure can be prevented from being cracked or damaged, and the center and outer periphery of the honeycomb structure can be regenerated.
  • the temperature distribution is less likely to occur between the parts, and the unburned particulate matter is less likely to occur.
  • the manufacturing method of the honeycomb structure in the present embodiment is the same as the manufacturing method of the honeycomb structure in the first embodiment except for the following points. That is, the honeycomb fired body shown in FIG. 6 except that the shape of the honeycomb formed body produced in the forming step (1) of the manufacturing method of the first embodiment is not sealed at either end of the cell.
  • the honeycomb fired bodies 210, 220 have substantially the same shape as the bodies 210, 220, 230, and when performing the binding step (4) of the manufacturing method of the first embodiment.
  • the honeycomb structure of this embodiment can be manufactured by using the same method as the method of manufacturing the honeycomb structure in the first embodiment except that the honeycomb fired bodies are bundled so that 230 is positioned. it can.
  • honeycomb structure of the present embodiment the same effects as the honeycomb structure of the first embodiment can be enjoyed.
  • Example 2 Examples that more specifically disclose the second embodiment of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited only to these Examples.
  • Example 1 Using a method similar to the forming step (1) of Example 1, the shape is substantially the same as the honeycomb fired bodies 210, 220, and 230 shown in FIG. 6, and the cells are plugged. A raw honeycomb formed body was prepared.
  • the raw honeycomb molded body is dried using a microwave dryer to obtain a dried honeycomb molded body, and then a predetermined cell is filled with a paste having the same composition as the wet mixture, and again It dried using the dryer.
  • a degreasing step of degreasing the dried honeycomb formed body at 400 ° C. was performed, and further a firing step was performed at 2200 ° C. for 3 hours under an atmospheric pressure of argon atmosphere. Accordingly, the porosity is 45%, the average pore diameter is 15 ⁇ m, the size is 34.5 mm ⁇ 34.5 mm ⁇ 200 mm, the number of cells (cell density) is 300 / inch 2 , and the cell wall thickness is 0.00.
  • a honeycomb fired body 210 made of a porous silicon carbide sintered body of 25 mm (10 mil) and having a cross-sectional area of 1190 mm 2 ;
  • Adhesive paste is applied to predetermined side surfaces of the honeycomb fired bodies 210, 220, and 230, and 9 honeycomb fired bodies 210, 8 honeycomb fired bodies 220, and honeycomb fired through the adhesive paste.
  • the thickness of the adhesive layer is 1 mm and the columnar ceramic Block 203 was produced.
  • the ceramic block has a cross-sectional area of 32302 mm 2 .
  • the adhesive paste similar to Example (1) was used as an adhesive paste.
  • a coating material paste layer was formed on the outer periphery of the ceramic block 203 using a coating material paste having the same composition as the adhesive paste used in the step (4). Thereafter, this coating material paste layer was dried at 120 ° C. to manufacture a cylindrical honeycomb structure 200 having a diameter of 203.2 mm and a length of 200 mm, on which the coating layer 202 was formed on the outer periphery.
  • the cross-sectional shape of the honeycomb structure manufactured in Example 2 is as shown in FIG. Then, the cross-sectional area of the honeycomb fired body 210 is 1190 mm 2, the cross-sectional area of the honeycomb fired body 220 is 1226Mm 2, the cross-sectional area of the honeycomb fired body 230 is located 1226Mm 2, the cross-sectional area of the ceramic block 203 32302 mm 2 , the number of adhesive layers existing on the path from the center of gravity 203A of the ceramic block 203 to the outer edge of the ceramic block 203 through the honeycomb fired bodies 210 and 220 is two, and the honeycomb fired bodies 210, The number of adhesive layers present on the path from the center of gravity 203A of the ceramic block 203 to the outer edge of the ceramic block 203 through 230 is three.
  • Example 2 By performing the same steps as the steps (1) to (3) of Example 1, the porosity is 45%, the average pore diameter is 15 ⁇ m, the size is 34.5 mm ⁇ 34.5 mm ⁇ 200 mm, A honeycomb fired body 1410 having a number of cells (cell density) of 300 / inch 2 and a porous silicon carbide sintered body having a cell wall thickness of 0.25 mm (10 mil) and a cross-sectional area of 1190 mm 2 was manufactured. .
  • the outer periphery of the aggregate of the honeycomb fired bodies was ground using a diamond cutter to produce a ceramic block having a cylindrical shape and a cross-sectional area of 32302 mm 2 .
  • the coating material paste layer was formed in the outer peripheral part of the ceramic block using the coating material paste which consists of the same material as an adhesive material paste. And this coating material paste layer was dried at 120 degreeC, and the cylindrical honeycomb structure of diameter 203.2mm x length 200mm in which the coating layer was formed in the outer periphery was manufactured.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the honeycomb structure 1400 manufactured in Comparative Example 2.
  • 1410, 1420, and 1430 are honeycomb fired bodies
  • 1401 is an adhesive layer
  • 1402 is a coating layer
  • 1403 is a ceramic block.
  • the cross-sectional area of the ceramic block 1403 is 32302 mm 2
  • the number of adhesive layers present on the path from the center of gravity 1403A of the ceramic block 1403 to the outer edge of the ceramic block 1403 through the honeycomb fired bodies 1410 and 1420 is three.
  • the number of adhesive layers present on the path from the center of gravity 1403A of the ceramic block 1403 to the outer edge of the ceramic block 1403 through the honeycomb fired bodies 1410 and 1430 is four.
  • Example 2 Each of the honeycomb structures manufactured in Example 2 and Comparative Example 2 was subjected to regeneration processing in the same manner as in Example 1 except that a 4L engine was used instead of the 2L engine, and regeneration was performed based on the weight difference. The rate was measured. As a result, the honeycomb structure of Example 2 had a regeneration rate of 82%. On the other hand, the regeneration rate of the honeycomb structure of Comparative Example 2 was 65%.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the honeycomb structure of the third embodiment.
  • honeycomb structure 300 of the present embodiment as shown in FIG. 8, a plurality of honeycomb fired bodies 310, 320, 330, and 340 are bundled together via the adhesive layer 301 to form a ceramic block 303, A coat layer 302 is formed on the outer periphery of the ceramic block 303.
  • the cross-sectional shape of the honeycomb fired bodies 310 and 320 is a square.
  • the cross-sectional shape of the honeycomb fired body 330 is surrounded by four line segments 330a, 330b, 330c, and 330d and one arc 330e, and an angle formed by two of these four line segments (line segment 330a).
  • the angle formed by the line segment 330b, the angle formed by the line segment 330b and the line segment 330c, and the angle formed by the line segment 330c and the line segment 330d) are all 90 °.
  • the shape of the cross section of the honeycomb fired body 340 is surrounded by two line segments 340a and 340b and one arc 340c, and an angle formed by these two line segments (an angle formed by the line segment 340a and the line segment 340b) is 45.
  • the shape is °. That is, the honeycomb fired bodies 310 and 320 are the same as the honeycomb fired body 110 constituting the honeycomb structure of the first embodiment, and the honeycomb fired bodies 330 and 340 are honeycombs constituting the honeycomb structure of the first embodiment. Although the appearance shape is different from that of the fired body 110, its function is the same.
  • the cross-sectional area of the honeycomb fired bodies 310, 320, 330, and 340 is 900 to 2500 mm 2 .
  • the honeycomb fired bodies 310, 320, 330, and 340 are made of a porous silicon carbide sintered body.
  • honeycomb fired bodies 310 that are bundled through the adhesive layer 301 are located near the center of the cross section of the honeycomb structure 300, and four around the periphery.
  • the honeycomb fired bodies 320, the eight honeycomb fired bodies 330, and the eight honeycomb fired bodies 340 are bundled through the adhesive layer 301 so that the ceramic block 303 has a substantially circular cross section.
  • the bonding exists on a path (see an arrow in FIG. 8) from the center of gravity 303A of the ceramic block 303 to the outer edge of the ceramic block 303 through the honeycomb fired bodies 310 and 320.
  • the number of material layers is three.
  • an adhesive layer existing on a path (see arrows in FIG. 8) passing through the honeycomb fired bodies 310 and 330 and extending from the center of gravity 303A of the ceramic block 303 to the outer edge of the ceramic block 303. Is four places.
  • an adhesive layer existing on a path see an arrow in FIG.
  • the number of adhesive layers present on the path from the center of gravity of the ceramic block to the outer edge of the ceramic block through the honeycomb fired body is four.
  • the thermal stress can be relaxed by the adhesive layer and the honeycomb structure can be prevented from being cracked or damaged, and the center and outer periphery of the honeycomb structure can be regenerated.
  • the temperature distribution is less likely to occur between the parts, and the unburned particulate matter is less likely to occur.
  • FIGS. 9A and 9B are cross-sectional views for explaining an example of a method for manufacturing a honeycomb structured body according to the third embodiment of the present invention.
  • a honeycomb fired body in which any one end of each cell is sealed is manufactured.
  • a honeycomb fired body 610 having a square cross section and a honeycomb fired body 640 ′ having a trapezoidal cross section are manufactured (see FIG. 9A).
  • honeycomb fired body 610 and the honeycomb fired body 640 ′ are bonded to each other as in the step (4) of the manufacturing method of the first embodiment so that the honeycomb fired body 640 ′ is positioned as shown in FIG.
  • a bundle 603 ′ of honeycomb fired bodies is manufactured by binding the material paste layers and solidifying the adhesive paste layer.
  • an outer periphery processing step is performed in which the side surface of the aggregate 603 ′ of the honeycomb fired bodies is processed into a cylindrical shape by using a diamond cutter or the like, and the honeycomb fired bodies 610, 620, 630, 640 are bonded to the adhesive layer.
  • the ceramic block 603 bundled through 601 is manufactured (see FIG. 9B). Thereafter, if necessary, a coat layer (not shown) is formed on the outer peripheral side surface of the ceramic block 603 to complete the honeycomb structure 600.
  • honeycomb structure of the present embodiment the same effects as the honeycomb structure of the first embodiment can be enjoyed.
  • Example 3 Hereinafter, examples that more specifically disclose the third embodiment of the present invention will be described. In addition, this invention is not limited only to these Examples.
  • the shape is substantially the same as the honeycomb fired body 610 and the honeycomb fired body 640 ′ shown in FIG. A raw honeycomb molded body without cell sealing was produced.
  • the raw honeycomb molded body is dried using a microwave dryer to obtain a dried honeycomb molded body, and then a predetermined cell is filled with a paste having the same composition as the wet mixture, and again It dried using the dryer.
  • a degreasing step of degreasing the dried honeycomb formed body at 400 ° C. was performed, and further a firing step was performed at 2200 ° C. for 3 hours under an atmospheric pressure of argon atmosphere. Accordingly, the porosity is 45%, the average pore diameter is 15 ⁇ m, the size is 34.5 mm ⁇ 34.5 mm ⁇ 250 mm, the number of cells (cell density) is 300 / inch 2 , and the cell wall thickness is 0.00.
  • a honeycomb fired body 610 made of a porous silicon carbide sintered body of 25 mm (10 mil) and having a cross-sectional area of 1190 mm 2 ;
  • Adhesive paste is applied to predetermined side surfaces of the honeycomb fired bodies 610 and 640 ′, and 33 honeycomb fired bodies 610 and 8 honeycomb fired bodies 640 ′ are formed through the adhesive paste.
  • a honeycomb fired body aggregate 603 ′ was manufactured by bonding so as to have the arrangement shown in (a) and further solidifying the adhesive paste at 180 ° C. for 20 minutes.
  • the outer periphery of the aggregate 603 ′ of the honeycomb fired bodies was ground using a diamond cutter to produce a ceramic block 603 having a substantially cylindrical shape and a cross-sectional area of 49400 mm 2 .
  • the adhesive paste similar to Example (1) was used as an adhesive paste.
  • a coating material paste layer was formed on the outer periphery of the ceramic block 603 using a coating material paste having the same composition as the adhesive paste used in the step (4). Thereafter, this coating material paste layer was dried at 120 ° C. to produce a cylindrical honeycomb structure having a diameter of 254 mm and a length of 250 mm with a coating layer formed on the outer periphery.
  • the shape of the cross section of the honeycomb structure manufactured in Example 3 is as shown in FIG. Then, the cross-sectional area of the honeycomb fired body 310 is 1190 mm 2, the cross-sectional area of the honeycomb fired body 320 is 1190 mm 2, the cross-sectional area of the honeycomb fired body 330 is located 1066Mm 2, the cross-sectional area of the honeycomb fired bodies 340 1093 mm 2 , the cross-sectional area of the ceramic block 303 is 49400 mm 2 , and the adhesive layer exists on the path from the center of gravity 303 A of the ceramic block 303 to the outer edge of the ceramic block 303 through the honeycomb fired bodies 310 and 320.
  • the number of adhesive layers existing on the path from the center of gravity 303A of the ceramic block 303 to the outer edge of the ceramic block 303 through the honeycomb fired bodies 310 and 330 is four, and the honeycomb fired Of the ceramic block 303 through the bodies 310 and 340
  • the number of adhesive layers present from the heart 303A on a path to the outer edge of the ceramic block 303 is four positions.
  • Example 3 By performing the same steps as the steps (1) to (3) of Example 1, the porosity is 45%, the average pore diameter is 15 ⁇ m, the size is 34.5 mm ⁇ 34.5 mm ⁇ 250 mm, A honeycomb fired body 2410 comprising a porous silicon carbide sintered body having a cell number (cell density) of 300 cells / inch 2 and a cell wall thickness of 0.25 mm (10 mil) and a cross-sectional area of 1190 mm 2 was manufactured. .
  • the outer periphery of the aggregate of the honeycomb fired bodies was ground using a diamond cutter, and a ceramic block having a cylindrical shape and a cross-sectional area of 50511 mm 2 was produced.
  • the coating material paste layer was formed in the outer peripheral part of the ceramic block using the coating material paste which consists of the same material as an adhesive material paste. And this coating material paste layer was dried at 120 degreeC, and the cylindrical honeycomb structure of diameter 254.2mm x length 250mm in which the coating layer was formed in the outer periphery was manufactured.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the honeycomb structure 2400 manufactured in Comparative Example 3.
  • 2410, 2420, 2430, and 2440 are honeycomb fired bodies
  • 2401 is an adhesive layer
  • 2402 is a coating layer
  • 2403 is a ceramic. Indicates a block.
  • the cross-sectional area of the honeycomb fired body 2410 is 1190 mm 2
  • the cross-sectional area of the ceramic block 2403 is 50511 mm 2
  • passes through the honeycomb fired bodies 2410 and 2420 passes through the honeycomb fired bodies 2410 and 2420
  • the number of adhesive layers present on the path to reach 4 is the adhesive layer existing on the path from the center of gravity 2403A of the ceramic block 2403 to the outer edge of the ceramic block 2403 through the honeycomb fired bodies 2410 and 2430.
  • the number of adhesive layers present on the path from the center of gravity 2403A of the ceramic block 2403 to the outer edge of the ceramic block 2403 through the honeycomb fired bodies 2410 and 2440 is five.
  • Example 3 Each of the honeycomb structures manufactured in Example 3 and Comparative Example 3 was subjected to regeneration processing in the same manner as in Example 1 except that an 8L engine was used instead of the 2L engine, and regeneration was performed based on the weight difference. The rate was measured. As a result, the honeycomb structure of Example 3 had a regeneration rate of 85%. On the other hand, the regeneration rate of the honeycomb structure of Comparative Example 3 was 72%.
  • the cross-sectional shape of the honeycomb structure according to the embodiment of the present invention is not limited to a circular shape, and may be, for example, an elliptical shape, an oval shape, a race track shape, or the like.
  • the honeycomb fired body is formed in advance into a predetermined shape, and the honeycomb structure is manufactured.
  • This honeycomb structure may be manufactured using, for example, a method similar to the method of manufacturing the honeycomb structure of the third embodiment.
  • another method for manufacturing the honeycomb structure of the embodiment of the present invention will be described by taking as an example the case of manufacturing the honeycomb structure of the first embodiment.
  • FIGS. 11A and 11B are cross-sectional views for explaining another example of the method for manufacturing a honeycomb structure according to the embodiment of the present invention.
  • a honeycomb fired body in which either one end of each cell is sealed is manufactured.
  • a honeycomb fired body 810 having a square cross-sectional shape and a honeycomb fired body 820 ′ having a trapezoidal cross-sectional shape are manufactured (see FIG. 11A).
  • honeycomb fired body 810 and the honeycomb fired body 820 ′ are positioned as shown in FIG.
  • the honeycomb fired body aggregate 803 ′ is manufactured by binding and then solidifying the adhesive paste layer.
  • an outer periphery processing step is performed in which the side surface of the aggregate 803 ′ of the honeycomb fired bodies is processed into a cylindrical shape by using a diamond cutter or the like, and the honeycomb fired bodies 810 and 820 are interposed via the adhesive layer 801.
  • a bundled ceramic block 803 is manufactured (see FIG. 11B).
  • a coat layer (not shown) is formed on the outer peripheral side surface of the ceramic block 803 to complete the honeycomb structure.
  • the end of the cell may not be sealed.
  • a honeycomb structure can be used as a catalyst carrier.
  • Examples of the inorganic binder contained in the adhesive paste include silica sol and alumina sol. These may be used alone or in combination of two or more. Among inorganic binders, silica sol is desirable.
  • Examples of the inorganic particles contained in the adhesive paste include inorganic particles made of carbide, nitride, and the like. Specifically, inorganic particles made of silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, and the like can be given. . These may be used alone or in combination of two or more. Among the inorganic particles, inorganic particles made of silicon carbide having excellent thermal conductivity are desirable.
  • inorganic fibers and / or whiskers contained in the adhesive paste examples include inorganic fibers and / or whiskers made of silica-alumina, mullite, alumina, silica, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among inorganic fibers, alumina fibers are desirable.
  • the porosity of the honeycomb fired body is not particularly limited, but is desirably 35 to 60%. If the porosity is less than 35%, the honeycomb structure of the embodiment of the present invention may be clogged immediately. On the other hand, if the porosity exceeds 60%, the strength of the honeycomb fired body decreases. This is because they can be easily destroyed.
  • the average pore diameter of the honeycomb fired body is desirably 5 to 30 ⁇ m. If the average pore diameter is less than 5 ⁇ m, the particulates may easily clog. On the other hand, if the average pore diameter exceeds 30 ⁇ m, the particulates pass through the pores and collect the particulates. This is because it may not be able to function as a filter.
  • the porosity and pore diameter can be measured by a conventionally known method such as a mercury intrusion method, an Archimedes method, or a measurement using a scanning electron microscope (SEM).
  • a conventionally known method such as a mercury intrusion method, an Archimedes method, or a measurement using a scanning electron microscope (SEM).
  • the cell density in the cross section of the honeycomb structure is not particularly limited, but a desirable lower limit is 31.0 / cm 2 (200 / in 2 ), and a desirable upper limit is 93 / cm 2 (600 / in 2 ).
  • the more desirable lower value is 38.8 / cm 2 (250 / in 2 ), and the more desirable upper limit is 77.5 / cm 2 (500 / in 2 ).
  • the thickness of the cell wall of the honeycomb structure is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 0.4 mm.
  • the main component of the constituent material of the honeycomb structure is not limited to silicon carbide, and other ceramic raw materials include, for example, nitride ceramics such as aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and titanium nitride, zirconium carbide, Examples thereof include carbide ceramics such as titanium carbide, tantalum carbide, and tungsten carbide, and oxide ceramics such as cordierite and aluminum titanate. Of these, non-oxide ceramics are preferred, and silicon carbide is particularly preferred. It is because it is excellent in heat resistance, mechanical strength, thermal conductivity and the like.
  • ceramic raw materials such as silicon-containing ceramics in which metallic silicon is blended with the above-described ceramics, ceramics bonded with silicon or a silicate compound can be cited as constituent materials, and among these, silicon carbide is blended with silicon carbide.
  • silicon carbide is blended with silicon carbide.
  • silicon-containing silicon carbide is desirable.
  • a silicon-containing silicon carbide ceramic containing 60 wt% or more of silicon carbide is desirable.
  • the particle size of the ceramic powder is not particularly limited, but it is preferable that the size of the honeycomb fired body manufactured through the subsequent firing step is small compared to the size of the degreased honeycomb formed body.
  • organic binder mixed with the said wet mixture For example, methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, polyethyleneglycol etc. are mentioned. Of these, methylcellulose is desirable.
  • the amount of the organic binder is usually 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder.
  • the plasticizer mixed with the wet mixture is not particularly limited, and examples thereof include glycerin.
  • the lubricant mixed in the wet mixture is not particularly limited, and examples thereof include polyoxyalkylene compounds such as polyoxyethylene alkyl ether and polyoxypropylene alkyl ether. Specific examples include polyoxyethylene monobutyl ether and polyoxypropylene monobutyl ether. In some cases, the plasticizer and the lubricant may not be contained in the wet mixture.
  • a dispersion medium liquid may be used.
  • the dispersion medium liquid include water, an organic solvent such as benzene, and an alcohol such as methanol.
  • a molding aid may be added to the wet mixture.
  • the molding aid is not particularly limited, and examples thereof include ethylene glycol, dextrin, fatty acid, fatty acid soap, polyalcohol and the like.
  • a pore-forming agent such as balloons that are fine hollow spheres containing oxide-based ceramics, spherical acrylic particles, and graphite may be added to the wet mixture as necessary.
  • the balloon is not particularly limited, and examples thereof include an alumina balloon, a glass micro balloon, a shirasu balloon, a fly ash balloon (FA balloon), and a mullite balloon. Of these, alumina balloons are desirable.
  • the encapsulant paste for sealing the cells is not particularly limited, but it is desirable that the encapsulant produced through a subsequent process has a porosity of 30 to 75%.
  • a paste-like material similar to a wet mixture Can be used.
  • the honeycomb structure may support a catalyst for purifying exhaust gas.
  • a catalyst for purifying exhaust gas for example, a noble metal such as platinum, palladium, rhodium or the like is desirable, and among these, platinum is more desirable.
  • other catalysts for example, alkali metals such as potassium and sodium, and alkaline earth metals such as barium can be used. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.
  • the bundling step in the method for manufacturing a honeycomb structure according to the embodiment of the present invention includes, for example, a ceramic block (or an aggregate of honeycomb fired bodies) to be produced in addition to the method of applying the adhesive paste to the side surfaces of each honeycomb fired body.
  • the honeycomb fired bodies may be temporarily fixed in a form having substantially the same shape as the shape, and an adhesive paste may be injected between the honeycomb fired bodies.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the honeycomb structure of the first embodiment.
  • FIG. 2 (a) is a perspective view schematically showing a honeycomb fired body located at the center of the honeycomb structure of the first embodiment, and
  • FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along line B- in FIG. 2 (a). It is B line sectional drawing.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a honeycomb fired body positioned on the outer peripheral portion of the honeycomb structure of the first embodiment.
  • 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the honeycomb structure manufactured in Comparative Example 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the honeycomb structure of the second embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the honeycomb structure of the first embodiment.
  • FIG. 2 (a) is a perspective view schematically showing a honeycomb fired body located at the center of the honeycomb structure of the first embodiment
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the honeycomb structure manufactured in Comparative Example 2.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the honeycomb structure of the third embodiment.
  • FIGS. 9A and 9B are cross-sectional views for explaining an example of a method for manufacturing a honeycomb structured body according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the honeycomb structure manufactured in Comparative Example 3.
  • FIGS. 11A and 11B are cross-sectional views for explaining another example of the method for manufacturing a honeycomb structure according to the embodiment of the present invention.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

本発明は、接着材層により熱応力を緩和し、ハニカム構造体にクラックや破損が発生することを防止しつつ、ハニカム構造体の中心部と外周部とで温度分布が生じにくく、パティキュレートの燃え残りを生ハニカム構造体を提供することを目的とし、本発明のハニカム構造体は、柱状のハニカム焼成体が、接着材層を介して複数個結束されたセラミックブロックからなるハニカム構造体であって、上記ハニカム焼成体の断面積が９００～２５００ｍｍ２で、かつ、上記セラミックブロックの断面積が１００００～５５０００ｍｍ２であり、上記ハニカム構造体の断面において、上記ハニカム焼成体を通って、上記セラミックブロックの重心から上記セラミックブロックの外縁に至る経路上に存在する接着材層の数は、上記セラミックブロックの断面積が１００００ｍｍ２以上、２５０００ｍｍ２未満では、２箇所以下であり、上記セラミックブロックの断面積が２５０００ｍｍ２以上、４００００ｍｍ２未満では、３箇所以下であり、上記セラミックブロックの断面積が４００００ｍｍ２以上、５５０００ｍｍ２以下では、４箇所以下である。

Description

ハニカム構造体
本発明は、ハニカム構造体に関する。
バス、トラック等の車両や建設機械等の内燃機関から排出される排ガス中に含有されるパティキュレートマター（以下、単にパティキュレート又はＰＭともいう）が環境や人体に害を及ぼすことが最近問題となっている。
そこで、排ガス中のパティキュレートを捕集して、排ガスを浄化することができるフィルタとして、多孔質セラミックからなるハニカム構造体が種々提案されている。
このようなハニカム構造体としては、例えば、四角柱状のハニカム焼成体を接着材層を介して複数個結束させた後、所定の形状に切削加工して製造されたハニカム構造体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、それぞれが予め所定の形状に押出成形されて作製されたハニカム焼成体を、接着材層を介して複数個を結束して製造されたハニカム構造体が提案されている。
（例えば、特許文献２参照）。
ＷＯ０１／２３０６９号パンフレット 特開２００４－１５４７１８号公報
ハニカム構造体を排ガス浄化フィルタとして使用する場合、内燃機関から排出された高温の排ガスはハニカム構造体のセルに流入する。このとき、中心部に位置するハニカム焼成体には多くの熱が加わるため、中心部に位置するハニカム焼成体は、外周部に位置するハニカム焼成体に比べて温度が上昇しやすくなっている。
また、接着材層を介して複数個のハニカム焼成体を結束させたハニカム構造体（以下、集合型ハニカム構造体ともいう）では、通常、接着材層の熱伝導がハニカム焼成体の熱伝導よりも劣るため、接着材層により熱伝導が阻害される。その結果、集合型ハニカム構造体では、中心部と外周部とでの温度差が大きくなる。
特に、特許文献１、２に開示されたようなハニカム構造体では、ハニカム構造体の外周部を構成するハニカム焼成体の一部に、断面積が小さいハニカム焼成体があり、ハニカム構造体の中心部から、この断面積が小さいハニカム焼成体が構成する外周部に至る経路では、経路上に存在する接着材層の数が多くなり、この断面積が小さいハニカム焼成体には熱が伝わりにくくなる。そのため、ハニカム構造体の中心部が高温になったとしても、この断面積の小さいハニカム焼成体の温度は上がらず、ハニカム構造体の中心部と外周部とで大きな温度差が生じることとなる。
そして、ハニカム構造体の中心部と外周部とで温度差が大きくなると、ハニカム構造体に、パティキュレートを燃焼除去する再生処理を施した際に、ハニカム構造体の外周部でパティキュレートの燃え残りが発生しやすくなる。
このように、集合型ハニカム構造体では、接着材層が熱伝導を妨げる層として働いてしまう。従って、ハニカム構造体内の中心部から外周部への熱伝導性を向上させるためには、接着材層の占める割合を低減させることが考えられる。
しかしながら、ハニカム構造体が、複数個のハニカム焼成体が接着材層を介して結束された構成を備えているそもそもの理由は、排ガスの流入によりハニカム構造体に多くの熱が加わった際に、ハニカム焼成体に生じる熱応力を緩和し、ハニカム焼成体の破損やクラックの発生を防止することにある。
従って、単にハニカム構造体中に接着材層の占める割合を低下させるだけでは、ハニカム焼成体を接着材層を介して結束させる本来の目的が損なわれることとなる。
本発明者等は、集合型ハニカム構造体において、接着材層の熱応力を緩和する効果を維持しつつ、中心部と外周部との温度差を小さくすべく検討を行い、ハニカム構造体（セラミックブロック）の長手方向に垂直な断面の断面積と、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面において、ハニカム構造体（セラミックブロック）の重心から外縁に至る経路上に存在する接着材層の個数とが所定の関係を満たすことにより、ハニカム構造体の中心部と外周部との温度差が小さくなることを見出し、本発明を完成した。
即ち、請求項１のハニカム構造体は、
多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体が、接着材層を介して複数個結束されたセラミックブロックからなるハニカム構造体であって、
上記ハニカム焼成体の上記長手方向に垂直な断面の断面積が９００～２５００ｍｍ２で、かつ、上記セラミックブロックの上記長手方向に垂直な断面の断面積が１００００～５５０００ｍｍ２であり、
上記ハニカム構造体の上記長手方向に垂直な断面において、上記ハニカム焼成体を通って、上記セラミックブロックの重心から上記セラミックブロックの外縁に至る経路上に存在する接着材層の数は、
上記セラミックブロックの上記長手方向に垂直な断面の断面積が１００００ｍｍ２以上、２５０００ｍｍ２未満では、２箇所以下であり、
上記セラミックブロックの上記長手方向に垂直な断面の断面積が２５０００ｍｍ２以上、４００００ｍｍ２未満では、３箇所以下であり、
上記セラミックブロックの上記長手方向に垂直な断面の断面積が４００００ｍｍ２以上、５５０００ｍｍ２以下では、４箇所以下である、
ことを特徴とするハニカム構造体である。
なお、本発明のハニカム構造体において、上記セラミックブロックの重心から上記セラミックブロックの外縁に至る経路上に存在する接着材層の数を数える際に、セラミックブロックの重心と接着材層とが重なっている場合には、セラミックブロックの重心と重なっている接着材層を１つと数える。
また、本発明のハニカム構造体において、上記セラミックブロックの重心から上記セラミックブロックの外縁に至る経路上に存在する接着材層の数を数える場合、最も接着材層の数が少なくなる経路で、接着材層の数を数えることとする。
以下、本明細書において、単に、ハニカム構造体の断面、セラミックブロックの断面、ハニカム焼成体の断面、又は、ハニカム成形体の断面と表記した場合、それぞれ、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面、セラミックブロックの長手方向に垂直な断面、ハニカム焼成体の長手方向に垂直な断面、又は、ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面を指す。
また、本明細書において、単に、ハニカム構造体の断面積、セラミックブロックの断面積、ハニカム焼成体の断面積、又は、ハニカム成形体の断面積と表記した場合、それぞれ、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面の断面積、セラミックブロックの長手方向に垂直な断面の断面積、ハニカム焼成体の長手方向に垂直な断面の断面積、又は、ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の断面積を指す。
請求項１に記載のハニカム構造体は、複数のハニカム焼成体が接着材層を介して結束されたセラミックブロックからなり、各ハニカム焼成体の断面積が９００～２５００ｍｍ２で、かつ、セラミックブロックの断面積が１００００～５５０００ｍｍ２のハニカム構造体である。
このようなハニカム構造体においては、セラミックブロックの断面積と、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面で、セラミックブロックの重心から外縁に至る経路上に存在する接着材層の個数とが上記の関係を満たすことにより、接着材層により熱応力を緩和し、ハニカム構造体にクラックや破損が発生することを防止しつつ、ハニカム構造体の中心部と外周部とで温度分布が生じにくく、パティキュレートの燃え残りが生じにくくなる。
即ち、請求項１のハニカム構造体は、ハニカム構造体の中心部から外周部に至る経路（熱の主な伝導経路）に存在する接着材層の数を、できるだけ少なくしつつ、接着材層が備える熱応力を緩和する機能を損ねない構成を備えているため、ハニカム構造体の中心部から外周部に向かって熱が伝わりやすく、ハニカム構造体の中心部と外周部とで温度分布が生じにくく、かつ、ハニカム構造体の破損やクラックの発生を防止することができる。
請求項２に記載のハニカム構造体は、請求項１に記載のハニカム構造体において、
上記セラミックブロックの上記長手方向に垂直な断面の形状が、円形である。
セラミックブロックの断面積と、ハニカム構造体断面で、セラミックブロックの重心から外縁に至る経路上に存在する接着材層の個数とが上記の関係を満たすことにより、ハニカム構造体の中心部と外周部とで温度分布が生じにくい効果は、セラミックブロックの断面形状が円形である場合に特に発揮されやすい。これは、ハニカムブロックの断面の形状が円形である場合には、ハニカムブロックの外周部に断面積が小さいハニカム焼成体が存在し易い傾向があるのに対し、上述した所定の条件を満足することにより、その傾向が回避されるからである。
（第一実施形態）
以下、本発明のハニカム構造体の一実施形態である第一実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態のハニカム構造体は、セラミックブロック１０３の断面積が、１００００ｍｍ２以上、２５０００ｍｍ２未満である。
図１は、第一実施形態のハニカム構造体を模式的に示す斜視図である、図２（ａ）は、第一実施形態のハニカム構造体の中心部に位置するハニカム焼成体を模式的に示した斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。図３は、第一実施形態のハニカム構造体の外周部に位置するハニカム焼成体を模式的に示す斜視図である。図４は、図１のＡ－Ａ線断面図である。
図１、図４に示すハニカム構造体１００では、図２（ａ）、（ｂ）に示すような形状のハニカム焼成体１１０と、図３に示すような形状のハニカム焼成体１２０とが複数個ずつ接着材層１０１を介して結束されてセラミックブロック１０３を構成し、さらに、このセラミックブロック１０３の外周にコート層１０２が形成されている。
ハニカム焼成体１１０の断面の形状は正方形である。。
ハニカム焼成体１２０の断面の形状は、３つの線分１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃと１つの円弧１２０ｄとで囲まれ、この３つの線分のうちの２つの線分よりなる２つの角（線分１２０ｂと線分１２０ｃとが成す角、及び、線分１２０ａと線分１２０ｂとが成す角）がそれぞれ９０°と１３５°である形状である。
そして、ハニカム焼成体１１０、１２０の断面積は９００～２５００ｍｍ２である。
また、ハニカム焼成体１１０、１２０は、多孔質炭化ケイ素焼結体からなる。
図２（ａ）、（ｂ）に示すハニカム焼成体１１０には、多数のセル１１１がセル壁１１３を隔てて長手方向（図２（ａ）中、矢印ａの方向）に並設されており、セル１１１のいずれかの端部が封止材１１２で封止されている。従って、一方の端面が開口したセル１１１に流入した排ガスＧ（図２（ｂ）中、矢印参照）は、必ずセル１１１を隔てるセル壁１１３を通過した後、他方の端面が開口した他のセル１１１から流出するようになっている。
従って、セル壁１１３がＰＭ等を捕集するためのフィルタとして機能する。
図３に示すハニカム焼成体１２０もまた、ハニカム焼成体１１０と同様、多数のセル１２１がセル壁１２３を隔てて長手方向に並設されており、セル１２１のいずれかの端部が封止材１２２で封止されている。従って、一方の端面が開口したセル１２１に流入した排ガスは、必ずセル１２１を隔てるセル壁１２３を通過した後、他方の端面が開口した他のセル１２１から流出するようになっている。
即ち、ハニカム焼成体１２０は、外観形状がハニカム焼成体１１０と異なるものの、その機能はハニカム焼成体１１０と同一である。
ハニカム構造体１００では、図１、図４に示すように、接着材層１０１を介して結束された４個のハニカム焼成体１１０がハニカム構造体１００の断面の中心部に位置し、その周囲に８個のハニカム焼成体１２０が、ハニカム構造体１００（セラミックブロック１０３）の断面が円形となるように、接着材層１０１を介して結束されている。
そして、ハニカム構造体１００では、その断面において、ハニカム焼成体１１０、１２０を通って、セラミックブロック１０３の重心１０３Ａからセラミックブロック１０３の外縁に至る経路（図４中、矢印参照）上に存在する接着材層の数は、２箇所である。
このように、断面積が１００００ｍｍ２以上、２５０００ｍｍ２未満のセラミックブロックにおいて、ハニカム焼成体を通って、セラミックブロックの重心からセラミックブロックの外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が２箇所以下であると、接着材層により熱応力を緩和し、ハニカム構造体にクラックや破損が発生することを防止することができるとともに、再生処理を施した際に、ハニカム構造体の中心部と外周部とで温度分布が生じにくく、パティキュレートの燃え残りが生じにくくなる。
次に、本実施形態のハニカム構造体の製造方法について説明する。
（１）セラミック粉末とバインダとを含む湿潤混合物を押出成形することによってハニカム成形体を作製する成形工程を行う。
具体的には、まず、セラミック粉末として平均粒子径の異なる炭化ケイ素粉末と、有機バインダと液状の可塑剤と潤滑剤と水とを混合することにより、ハニカム成形体製造用の湿潤混合物を調製する。
続いて、上記湿潤混合物を押出成形機に投入する。上記湿潤混合物を押出成形機に投入し、押出成形することにより所定の形状のハニカム成形体を作製する。
ここで、断面が正方形のハニカム成形体や、断面が３つの線分と１つの円弧とで囲まれ、この３つの線分のうちの２つの線分よりなる２つの角がそれぞれ９０°と１３５°である形状のハニカム成形体を作製するためには、それぞれの形状に応じた押出成形用金型を使用する。
（２）次に、ハニカム成形体を所定の長さに切断し、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いて乾燥させた後、所定のセルに封止材となる封止材ペーストを充填して上記セルを目封じする封止工程を行う。
なお、切断工程、乾燥工程、封止工程の条件は、従来からハニカム焼成体を作製する際に用いられている条件を適用することができる。
（３）次に、ハニカム成形体中の有機物を脱脂炉中で加熱する脱脂工程を行い、焼成炉に搬送し、焼成工程を行ってハニカム焼成体を作製する。
なお、脱脂工程及び焼成工程の条件としては、従来からハニカム焼成体を作製する際に用いられている条件を適用することができる。
以上の工程によって、断面の形状が正方形のハニカム焼成体（図２（ａ）、（ｂ）参照）や、断面の形状が、断面が３つの線分と１つの円弧とで囲まれた形状のハニカム焼成体（図３参照）を製造することができる。
（４）次に、各セルの所定の端部が封止されたハニカム焼成体のそれぞれの所定の側面に、接着材ペーストを塗布して接着材ペースト層を形成し、この接着材ペースト層の上に、順次他のハニカム焼成体を積層する工程を繰り返して所定数のハニカム焼成体が結束された円柱状のセラミックブロックを作製する結束工程を行う。
ここで接着材ペーストとしては、例えば、無機バインダと有機バインダと無機粒子とからなるものを使用する。また、上記接着材ペーストはさらに無機繊維及び／又はウィスカを含んでいてもよい。
（５）次に、円柱状としたセラミックブロックの外周に、コート材ペーストを塗布し、乾燥、固化してコート層を形成するコート層形成工程を行う。
ここでコート材ペーストとしては、上記接着材ペーストと同様のペーストを使用する。なお、コート材ペーストとして異なる組成のペーストを使用してもよい。
なお、コート層は必ずしも設ける必要はなく、必要に応じて設ければよい。
以上の工程によって、本実施形態のハニカム構造体を製造することができる。
以下、本実施形態のハニカム構造体の作用効果について列挙する。
（１）本実施形態のハニカム構造体では、ハニカム焼成体の断面積が９００～２５００ｍｍ２であり、セラミックブロックの断面積が１００００ｍｍ２以上、２５０００ｍｍ２未満であり、ハニカム焼成体を通って、セラミックブロックの重心から上記セラミックブロックの外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が２箇所以下である。そのため、接着材層により熱応力を緩和し、ハニカム構造体にクラックや破損が発生することを防止することができるとともに、再生処理を施した際に、ハニカム構造体の中心部と外周部とで温度分布が生じにくく、パティキュレートの燃え残りが生じにくくなる。
（２）本実施形態のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体は、各セルのいずれか一方の端部に封止材で封止されている。そのため、本実施形態のハニカム構造体は、ディーゼルパティキュレートフィルタとして好適に使用することができる。
（３）本実施形態のハニカム構造体では、セラミックブロックの外周側面にコート層を形成しているため、ハニカム構造体の外周側面からのパティキュレートの漏れを防止することができる。
（４）本実施形態のハニカム構造体では、セラミックブロックの断面形状が円形であるため、セラミックブロックの断面積と、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面で、セラミックブロックの重心から外縁に至る経路上に存在する接着材層の個数とが上記の関係を満たすことにより、ハニカム構造体の中心部と外周部とで温度分布が生じにくい効果が発揮されやすい。
（実施例１）
以下、本発明の第一実施形態をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（１）平均粒子径２２μｍを有する炭化ケイ素の粗粉末５２．８重量％と、平均粒子径０．５μｍの炭化ケイ素の微粉末２２．６重量％とを乾式混合し、得られた混合物に対して、アクリル樹脂２．１重量％、有機バインダ（メチルセルロース）４．６重量％、潤滑剤（日本油脂社製　ユニルーブ）２．８重量％、グリセリン１．３重量％、及び、水１３．８重量％を加えて混練して湿潤混合物を得た後、押出成形する成形工程を行った。
本工程では、図２（ａ）、（ｂ）に示したハニカム焼成体１１０と略同様の形状であって、セルの目封じをしていない生のハニカム成形体と、図３に示したハニカム焼成体１２０と略同様の形状であって、セルの目封じをしていない生のハニカム成形体とを作製した。
（２）次いで、マイクロ波乾燥機を用いて上記生のハニカム成形体を乾燥させ、ハニカム成形体の乾燥体とした後、上記湿潤混合物と同様の組成のペーストを所定のセルに充填し、再び乾燥機を用いて乾燥させた。
（３）乾燥させたハニカム成形体を４００℃で脱脂する脱脂工程を行い、さらに、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間の条件で焼成工程を行った。
これにより、気孔率が４５％、平均気孔径が１５μｍ、大きさが３４．５ｍｍ×３４．５ｍｍ×１５０ｍｍ、セルの数（セル密度）が３００個／ｉｎｃｈ２、セル壁の厚さが０．２５ｍｍ（１０ｍｉｌ）の多孔質炭化ケイ素焼結体からなり、断面積が１１９０ｍｍ２のハニカム焼成体１１０と、
気孔率、平均気孔径、セルの数（セル密度）及びセル壁の厚さがハニカム焼成体１１０と同一で、断面が３つの線分と１つの円弧とで囲まれ、この３つの線分のうちの２つの線分よりなる２つの角がそれぞれ９０°と１３５°である形状（線分１２０ａ＝２０．３ｍｍ、線分１２０ｂ＝３４．６ｍｍ、線分１２０ｃ＝３４．６ｍｍ）であり、断面積が１２９３ｍｍ２のハニカム焼成体１２０とを製造した。
（４）中心部ハニカム焼成体１１０、及び、ハニカム焼成体１２０の所定の側面に接着材ペーストを塗布し、この接着材ペーストを介してハニカム焼成体１１０を４個と、ハニカム焼成体１２０を８個とを図４に示した配置になるように接着させ、さらに、１８０℃、２０分で接着材ペーストを固化させることにより、接着材層の厚さが１ｍｍで円柱状のセラミックブロック１０３を作製した。このセラミックブロックの断面積は、１６１５１ｍｍ２である。
ここで、接着材ペーストとしては、平均粒径０．６μｍの炭化ケイ素粒子３０．０重量％、シリカゾル２１．４重量％、カルボキシメチルセルロース８．０重量％、及び、水４０．６重量％からなる接着材ペーストを使用した。
（５）上記（４）の工程で使用した接着材ペーストと同じ組成のコート材ペーストを用いて、セラミックブロック１０３の外周部にコート材ペースト層を形成した。その後、このコート材ペースト層を１２０℃で乾燥して、外周にコート層１０２が形成された直径１４３．８ｍｍ×長さ１５０ｍｍの円柱状のハニカム構造体１００を製造した。
実施例１で製造したハニカム構造体の断面の形状は、図４に示した通りである。
そして、ハニカム焼成体１１０の断面積は、１１９０ｍｍ２であり、ハニカム焼成体１２０の断面積は、１２９３ｍｍ２あり、セラミックブロック１０３の断面積は１６１５１ｍｍ２であり、ハニカム焼成体１１０、１２０を通って、セラミックブロック１０３の重心１０３Ａからセラミックブロック１０３の外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が２箇所である。
（比較例１）
（１）実施例１の（１）～（３）の工程と同様の工程を行うことにより、気孔率が４５％、平均気孔径が１５μｍ、大きさが３４．５ｍｍ×３４．５ｍｍ×１５０ｍｍ、セルの数（セル密度）が３００個／ｉｎｃｈ２、セル壁の厚さが０．２５ｍｍ（１０ｍｉｌ）の多孔質炭化ケイ素焼結体からなり、断面積が１１９０ｍｍ２のハニカム焼成体を作製した。
（２）ハニカム焼成体の所定の側面に接着材ペーストを塗布し、この接着材ペーストを介してハニカム焼成体を１６個接着し、さらに、１８０℃、２０分で接着材ペーストを固化させることにより、接着材層の厚さが１ｍｍで角柱状のハニカム焼成体の集合体を作製した。
ここで、接着材ペーストとしては、実施例１で使用した接着材ペーストと同一の接着材ペーストを使用した。
次に、ハニカム焼成体の集合体の外周をダイヤモンドカッターを用いて研削し、円柱状で、断面積が１６１５１ｍｍ２のセラミックブロックを作製した。
続いて、接着材ペーストと同じ材料からなるコート材ペーストを用いて、セラミックブロックの外周部にコート材ペースト層を形成した。そして、このコート材ペースト層を１２０℃で乾燥して、外周にコート層が形成された直径１４３．８ｍｍ×長さ１５０ｍｍの円柱状のハニカム構造体を製造した。
比較例１で製造したハニカム構造体の断面の形状は、図５に示す通りである。
図５は、比較例１で製造したハニカム構造体４００の断面図であり、図５中、４１０、４２０及び４３０はハニカム焼成体、４０１は接着材層、４０２はコート層、４０３はセラミックブロックを示す。
そして、ハニカム焼成体４１０の断面積は、１１９０ｍｍ２であり、ハニカム焼成体４２０の断面積は、１０９５ｍｍ２であり、ハニカム焼成体４３０の断面積は、３５７ｍｍ２あり、セラミックブロック４０３の断面積は１６１５１ｍｍ２であり、ハニカム焼成体４１０、４２０を通って、セラミックブロック４０３の重心４０３Ａからセラミックブロック４０３の外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が２箇所であるものの、ハニカム焼成体４１０、４２０、４３０を通って、セラミックブロック４０３の重心４０３Ａからセラミックブロック４０３の外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が３箇所である。
（ハニカム構造体の評価）
実施例１及び比較例１で製造したハニカム構造体について、下記の方法で再生処理を施すとともに、再生処理前後の重量差に基づき、下記の方法で再生率（％）を測定した。
ここでは、再生率が小さいほど、再生処理において、パティキュレートの燃え残りが発生していることとなる。
（再生処理）
実施例１及び比較例１のハニカム構造体をそれぞれ、２Ｌのエンジンの排気通路に配置し、さらにハニカム構造体よりガス流入側に、市販のコージェライトからなるハニカム構造体の触媒担持体（直径：２００ｍｍ、長さ：１００ｍｍ、セル密度：４００セル／ｉｎｃｈ２、白金担持量：５ｇ／Ｌ）を設置して排気ガス浄化装置とし、エンジンを回転数３０００ｍｉｎ－１、トルク５０Ｎｍでパティキュレートを７時間捕集した。パティキュレートの捕集量は、８ｇ／Ｌであった。
その後、エンジンを回転数１２５０ｍｉｎ－１、トルク６０Ｎｍとし、フィルタの温度が一定となった状態で、１分間保持した後、ポストインジェクションを行い、前方にある酸化触媒を利用して排気温度を上昇させ、パティキュレートを燃焼させた。
上記ポストインジェクションの条件は、開始１分間後からハニカム構造体に流入する排ガスの温度が６００℃でほぼ一定になるように設定した。
（再生率の算出）
パティキュレート捕集前のハニカム構造体の初期重量をＷ０、パティキュレート捕集後、再生処理前のハニカム構造体の重量をＷ１、再生処理後のハニカム構造体の重量をＷ２とし、下記式（１）より、再生率を算出した。
再生率＝［（Ｗ１－Ｗ０）－（Ｗ２－Ｗ０）］／（Ｗ１－Ｗ０）・・・（１）
その結果、実施例１のハニカム構造体は、再生率が８５％であった。
一方、比較例１のハニカム構造体は、再生率が７０％であった。
これは、比較例１のハニカム構造体では、再生処理を行った際に、パティキュレートの燃え残りが多量に発生したためであると考えられる。
（第二実施形態）
以下、本発明のハニカム構造体の別の一実施形態である第二実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態のハニカム構造体は、セラミックブロック２０３の断面積が、２５０００ｍｍ２以上、４００００ｍｍ２未満である。
図６は、第二実施形態のハニカム構造体の断面図である。
本実施形態のハニカム構造体２００では、図６に示すように、ハニカム焼成体２１０、２２０、２３０が複数個ずつ接着材層２０１を介して結束されてセラミックブロック２０３を構成し、さらに、このセラミックブロック２０３の外周にコート層２０２が形成されている。
ハニカム焼成体２１０の断面の形状は正方形である。
ハニカム焼成体２２０の断面の形状は、３つの線分２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃと１つの円弧２２０ｄとで囲まれ、この３つの線分のうちの２つの線分よりなる２つの角（線分２２０ａと線分２２０ｂとが成す角、及び、線分２２０ｂと線分２２０ｃとが成す角）がともに９０°である形状である。
ハニカム焼成体２３０の断面の形状は、３つの線分２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃと１つの円弧２３０ｄとで囲まれ、この３つの線分のうちの２つの線分よりなる２つの角（線分２３０ｂと線分２３０ｃとが成す角、及び、線分２３０ａと線分２３０ｂとが成す角）がそれぞれ９０°と１３５°である形状である。
即ち、ハニカム焼成体２１０は、第一実施形態のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体１１０と同一であり、ハニカム焼成体２２０、２３０は、第一実施形態のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体１１０と、外観形状が異なるものの、その機能は同一である。
そして、ハニカム焼成体２１０、２２０、２３０の断面積は９００～２５００ｍｍ２である。
また、ハニカム焼成体２１０、２２０、２３０は、多孔質炭化ケイ素焼結体からなる。
ハニカム構造体２００では、図６に示すように、接着材層２０１を介して結束された９個のハニカム焼成体２１０がハニカム構造体２００の断面の中心部に位置し、その周囲に８個のハニカム焼成体２２０と８個のハニカム焼成体２３０とが、ハニカム構造体２００（セラミックブロック２０３）の断面が円形となるように、接着材層２０１を介して結束されている。
そして、ハニカム構造体２００では、その断面において、ハニカム焼成体２１０、２２０を通って、セラミックブロック２０３の重心２０３Ａからセラミックブロック２０３の外縁に至る経路（図６中、矢印参照）上に存在する接着材層の数は、２箇所である。
また、ハニカム構造体２００の断面において、ハニカム焼成体２１０、２３０を通って、セラミックブロック２０３の重心２０３Ａからセラミックブロック２０３の外縁に至る経路（図６中、矢印参照）上に存在する接着材層の数は、３箇所である。
このように、断面積が２５０００ｍｍ２以上、４００００ｍｍ２未満のセラミックブロックにおいて、ハニカム焼成体を通って、セラミックブロックの重心からセラミックブロックの外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が３箇所以下であると、接着材層により熱応力を緩和し、ハニカム構造体にクラックや破損が発生することを防止することができるとともに、再生処理を施した際に、ハニカム構造体の中心部と外周部とで温度分布が生じにくく、パティキュレートの燃え残りが生じにくくなる。
次に、本実施形態のハニカム構造体の製造方法について説明する。
本実施形態におけるハニカム構造体の製造方法は、下記の点で異なる以外は、第一実施形態におけるハニカム構造体の製造方法と同一である。
即ち、第一実施形態の製造方法の（１）の成形工程で作製するハニカム成形体の形状が、セルのいずれか一方の端部が封止されていない以外は、図６に示したハニカム焼成体２１０、２２０、２３０と略同一の形状である点、並びに、第一実施形態の製造方法の（４）の結束工程を行う際に、図６に示したように、ハニカム焼成体２１０、２２０、２３０が位置するように各ハニカム焼成体を結束する点以外は、第一実施形態におけるハニカム構造体の製造方法と同一の方法を用いることにより、本実施形態のハニカム構造体を製造することができる。
本実施形態のハニカム構造体では、第一実施形態のハニカム構造体と同様の作用効果を享受することができる。
（実施例２）
以下、本発明の第二実施形態をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（１）実施例１の（１）の成形工程と同様の方法を用いて、図６に示したハニカム焼成体２１０、２２０、２３０と略同様の形状であって、セルの目封じをしていない生のハニカム成形体を作製した。
（２）次いで、マイクロ波乾燥機を用いて上記生のハニカム成形体を乾燥させ、ハニカム成形体の乾燥体とした後、上記湿潤混合物と同様の組成のペーストを所定のセルに充填し、再び乾燥機を用いて乾燥させた。
（３）乾燥させたハニカム成形体を４００℃で脱脂する脱脂工程を行い、さらに、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間の条件で焼成工程を行った。
これにより、気孔率が４５％、平均気孔径が１５μｍ、大きさが３４．５ｍｍ×３４．５ｍｍ×２００ｍｍ、セルの数（セル密度）が３００個／ｉｎｃｈ２、セル壁の厚さが０．２５ｍｍ（１０ｍｉｌ）の多孔質炭化ケイ素焼結体からなり、断面積が１１９０ｍｍ２のハニカム焼成体２１０と、
気孔率、平均気孔径、セルの数（セル密度）及びセル壁の厚さがハニカム焼成体２１０と同一で、断面が３つの線分と１つの円弧とで囲まれ、この３つの線分のうちの２つの線分よりなる２つの角がともに９０°である形状（線分２２０ａ＝４５．６ｍｍ、線分２２０ｂ＝２６．８ｍｍ、線分２２０ｃ＝４１．８ｍｍ）であり、断面積が１２２６ｍｍ２のハニカム焼成体２２０と、
気孔率、平均気孔径、セルの数（セル密度）及びセル壁の厚さがハニカム焼成体２１０と同一で、断面が３つの線分と１つの円弧とで囲まれ、この３つの線分のうちの２つの線分よりなる２つの角がそれぞれ９０°と１３５°である形状（線分２３０ａ＝２４．９ｍｍ、線分２３０ｂ＝２４．５ｍｍ、線分２３０ｃ＝４１．８ｍｍ）であり、断面積が１２２６ｍｍ２のハニカム焼成体２３０とを製造した。
（４）ハニカム焼成体２１０、２２０、２３０の所定の側面に接着材ペーストを塗布し、この接着材ペーストを介してハニカム焼成体２１０を９個と、ハニカム焼成体２２０を８個と、ハニカム焼成体２３０を８個とを図６に示した配置になるように接着させ、さらに、１８０℃、２０分で接着材ペーストを固化させることにより、接着材層の厚さが１ｍｍで円柱状のセラミックブロック２０３を作製した。このセラミックブロックの断面積は、３２３０２ｍｍ２である。
ここで、接着材ペーストとしては、実施例（１）と同様の接着材ペーストを使用した。
（５）上記（４）の工程で使用した接着材ペーストと同じ組成のコート材ペーストを用いて、セラミックブロック２０３の外周部にコート材ペースト層を形成した。その後、このコート材ペースト層を１２０℃で乾燥して、外周にコート層２０２が形成された直径２０３．２ｍｍ×長さ２００ｍｍの円柱状のハニカム構造体２００を製造した。
実施例２で製造したハニカム構造体の断面の形状は、図６に示した通りである。
そして、ハニカム焼成体２１０の断面積は、１１９０ｍｍ２であり、ハニカム焼成体２２０の断面積は、１２２６ｍｍ２であり、ハニカム焼成体２３０の断面積は、１２２６ｍｍ２あり、セラミックブロック２０３の断面積は３２３０２ｍｍ２であり、ハニカム焼成体２１０、２２０を通って、セラミックブロック２０３の重心２０３Ａからセラミックブロック２０３の外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が２箇所であり、ハニカム焼成体２１０、２３０を通って、セラミックブロック２０３の重心２０３Ａからセラミックブロック２０３の外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が３箇所である。
（比較例２）
（１）実施例１の（１）～（３）の工程と同様の工程を行うことにより、気孔率が４５％、平均気孔径が１５μｍ、大きさが３４．５ｍｍ×３４．５ｍｍ×２００ｍｍ、セルの数（セル密度）が３００個／ｉｎｃｈ２、セル壁の厚さが０．２５ｍｍ（１０ｍｉｌ）の多孔質炭化ケイ素焼結体からなり、断面積が１１９０ｍｍ２のハニカム焼成体１４１０を製造した。
（２）ハニカム焼成体の所定の側面に接着材ペーストを塗布し、この接着材ペーストを介してハニカム焼成体３２個を接着し、さらに、１８０℃、２０分で接着材ペーストを固化させることにより、接着材層の厚さが１ｍｍで角柱状のハニカム焼成体の集合体を作製した。
ここで、接着材ペーストとしては、実施例１で使用した接着材ペーストと同様の接着材ペーストを使用した。
次に、ハニカム焼成体の集合体の外周をダイヤモンドカッターを用いて研削し、円柱状で、断面積が３２３０２ｍｍ２のセラミックブロックを作製した。
続いて、接着材ペーストと同じ材料からなるコート材ペーストを用いて、セラミックブロックの外周部にコート材ペースト層を形成した。そして、このコート材ペースト層を１２０℃で乾燥して、外周にコート層が形成された直径２０３．２ｍｍ×長さ２００ｍｍの円柱状のハニカム構造体を製造した。
比較例２で製造したハニカム構造体の断面の形状は、図７に示した通りである。
図７は、比較例２で製造したハニカム構造体１４００の断面図であり、図７中、１４１０、１４２０及び１４３０はハニカム焼成体、１４０１は接着材層、１４０２はコート層、１４０３はセラミックブロックを示す。
そして、セラミックブロック１４０３の断面積は３２３０２ｍｍ２であり、ハニカム焼成体１４１０、１４２０を通って、セラミックブロック１４０３の重心１４０３Ａからセラミックブロック１４０３の外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が３箇所であり、ハニカム焼成体１４１０、１４３０を通って、セラミックブロック１４０３の重心１４０３Ａからセラミックブロック１４０３の外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が４箇所である。
実施例２及び比較例２で製造したハニカム構造体のそれぞれについて、２Ｌのエンジンに代えて４Ｌのエンジンを使用した以外は実施例１と同様の方法で、再生処理を施し、重量差に基づき再生率を測定した。
その結果、実施例２のハニカム構造体は、再生率が８２％であった。
一方、比較例２のハニカム構造体は、再生率が６５％であった。
（第三実施形態）
以下、本発明のハニカム構造体の別の一実施形態である第三実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態のハニカム構造体は、セラミックブロック３０３の断面積が、４００００ｍｍ２以上、５５０００ｍｍ２以下である。
図８は、第三実施形態のハニカム構造体の断面図である。
本実施形態のハニカム構造体３００では、図８に示すように、ハニカム焼成体３１０、３２０、３３０、３４０が複数個ずつ接着材層３０１を介して結束されてセラミックブロック３０３を構成し、さらに、このセラミックブロック３０３の外周にコート層３０２が形成されている。
ハニカム焼成体３１０、３２０の断面の形状は正方形である。
ハニカム焼成体３３０の断面の形状は、４つの線分３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄと１つの円弧３３０ｅとで囲まれ、これら４つの線分のうちの２つの線分よりなる角（線分３３０ａと線分３３０ｂとが成す角、線分３３０ｂと線分３３０ｃとが成す角、及び、線分３３０ｃと線分３３０ｄとが成す角）が全て９０°である形状である。
ハニカム焼成体３４０の断面の形状は、２つの線分３４０ａ、３４０ｂと１つの円弧３４０ｃとで囲まれ、この２つの線分よりなる角（線分３４０ａと線分３４０ｂとが成す角）が４５°である形状である。
即ち、ハニカム焼成体３１０、３２０は、第一実施形態のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体１１０と同一であり、ハニカム焼成体３３０、３４０は、第一実施形態のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体１１０と、外観形状が異なるものの、その機能は同一である。
そして、ハニカム焼成体３１０、３２０、３３０、３４０の断面積は９００～２５００ｍｍ２である。
また、ハニカム焼成体３１０、３２０、３３０、３４０は、多孔質炭化ケイ素焼結体からなる。
ハニカム構造体３００では、図８に示すように、接着材層３０１を介して結束された２１個のハニカム焼成体３１０がハニカム構造体３００の断面の中心部付近に位置し、その周囲に４個のハニカム焼成体３２０と８個のハニカム焼成体３３０と８個のハニカム焼成体３４０とが、セラミックブロック３０３の断面が略円形となるように、接着材層３０１を介して結束されている。
そして、ハニカム構造体３００では、その断面において、ハニカム焼成体３１０、３２０を通って、セラミックブロック３０３の重心３０３Ａからセラミックブロック３０３の外縁に至る経路（図８中、矢印参照）上に存在する接着材層の数は、３箇所である。
また、ハニカム構造体３００の断面において、ハニカム焼成体３１０、３３０を通って、セラミックブロック３０３の重心３０３Ａからセラミックブロック３０３の外縁に至る経路（図８中、矢印参照）上に存在する接着材層の数は、４箇所である。
また、ハニカム構造体３００の断面において、ハニカム焼成体３１０、３４０を通って、セラミックブロック３０３の重心３０３Ａからセラミックブロック３０３の外縁に至る経路（図８中、矢印参照）上に存在する接着材層の数は、４箇所である。
このように、断面積が４００００ｍｍ２以上、５５０００ｍｍ２以下のセラミックブロックにおいて、ハニカム焼成体を通って、セラミックブロックの重心からセラミックブロックの外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が４箇所以下であると、接着材層により熱応力を緩和し、ハニカム構造体にクラックや破損が発生することを防止することができるとともに、再生処理を施した際に、ハニカム構造体の中心部と外周部とで温度分布が生じにくく、パティキュレートの燃え残りが生じにくくなる。
次に、本実施形態のハニカム構造体の製造方法について説明する。
図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第三実施形態のハニカム構造体の製造方法の一例を説明するための断面図である。
（１）第一実施形態の製造方法の（１）～（３）の工程と同様の方法を用いて、各セルのいずれか一方の端部が封止されたハニカム焼成体を作製する。
この際、断面の形状が正方形のハニカム焼成体６１０と、断面の形状が台形のハニカム焼成体６４０′とを作製する（図９（ａ）参照）。
（２）次に、ハニカム焼成体６１０と、ハニカム焼成体６４０′とを図９（ａ）に示すように位置するように、第一実施形態の製造方法の（４）の工程と同様、接着材ペースト層を介して結束させ、さらに、接着材ペースト層を固化させることによりハニカム焼成体の集合体６０３′を作製する。
（３）次に、ハニカム焼成体の集合体６０３′の側面をダイヤモンドカッター等を用いて加工して円柱状にする外周加工工程を行い、ハニカム焼成体６１０、６２０、６３０、６４０が接着材層６０１を介して結束されたセラミックブロック６０３を製造する（図９（ｂ）参照）。
その後、必要に応じて、セラミックブロック６０３の外周側面にコート層（図示せず）を形成し、ハニカム構造体６００を完成する。
本実施形態のハニカム構造体では、第一実施形態のハニカム構造体と同様の作用効果を享受することができる。
（実施例３）
以下、本発明の第三実施形態をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（１）実施例１の（１）の成形工程と同様の方法を用いて、図９（ａ）に示したハニカム焼成体６１０、及び、ハニカム焼成体６４０′と略同様の形状であって、セルの目封じをしていない生のハニカム成形体を作製した。
（２）次いで、マイクロ波乾燥機を用いて上記生のハニカム成形体を乾燥させ、ハニカム成形体の乾燥体とした後、上記湿潤混合物と同様の組成のペーストを所定のセルに充填し、再び乾燥機を用いて乾燥させた。
（３）乾燥させたハニカム成形体を４００℃で脱脂する脱脂工程を行い、さらに、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間の条件で焼成工程を行った。
これにより、気孔率が４５％、平均気孔径が１５μｍ、大きさが３４．５ｍｍ×３４．５ｍｍ×２５０ｍｍ、セルの数（セル密度）が３００個／ｉｎｃｈ２、セル壁の厚さが０．２５ｍｍ（１０ｍｉｌ）の多孔質炭化ケイ素焼結体からなり、断面積が１１９０ｍｍ２のハニカム焼成体６１０と、
気孔率、平均気孔径、セルの数（セル密度）及びセル壁の厚さがハニカム焼成体６１０と同一で、断面が台形（上底＝３５．５ｍｍ、下底＝７０．０ｍｍ、高さ＝３４．５ｍｍ）のハニカム焼成体６４０′とを製造した。
（４）ハニカム焼成体６１０、６４０′の所定の側面に接着材ペーストを塗布し、この接着材ペーストを介してハニカム焼成体６１０を３３個と、ハニカム焼成体６４０′を８個とを図９（ａ）に示した配置になるように接着させ、さらに、１８０℃、２０分で接着材ペーストを固化させることにより、ハニカム焼成体の集合体６０３′を製造した。
次に、ハニカム焼成体の集合体６０３′の外周をダイヤモンドカッターを用いて研削し、略円柱状で、断面積が４９４００ｍｍ２のセラミックブロック６０３を作製した。
ここで、接着材ペーストとしては、実施例（１）と同様の接着材ペーストを使用した。
（５）上記（４）の工程で使用した接着材ペーストと同じ組成のコート材ペーストを用いて、セラミックブロック６０３の外周部にコート材ペースト層を形成した。その後、このコート材ペースト層を１２０℃で乾燥して、外周にコート層が形成された直径２５４ｍｍ×長さ２５０ｍｍの円柱状のハニカム構造体を製造した。
実施例３で製造したハニカム構造体の断面の形状は、図８に示した通りである。
そして、ハニカム焼成体３１０の断面積は、１１９０ｍｍ２であり、ハニカム焼成体３２０の断面積は、１１９０ｍｍ２であり、ハニカム焼成体３３０の断面積は、１０６６ｍｍ２あり、ハニカム焼成体３４０の断面積は、１０９３ｍｍ２あり、セラミックブロック３０３の断面積は４９４００ｍｍ２であり、ハニカム焼成体３１０、３２０を通って、セラミックブロック３０３の重心３０３Ａからセラミックブロック３０３の外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が３箇所であり、ハニカム焼成体３１０、３３０を通って、セラミックブロック３０３の重心３０３Ａからセラミックブロック３０３の外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が４箇所であり、ハニカム焼成体３１０、３４０を通って、セラミックブロック３０３の重心３０３Ａからセラミックブロック３０３の外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が４箇所である。
（比較例３）
（１）実施例１の（１）～（３）の工程と同様の工程を行うことにより、気孔率が４５％、平均気孔径が１５μｍ、大きさが３４．５ｍｍ×３４．５ｍｍ×２５０ｍｍ、セルの数（セル密度）が３００個／ｉｎｃｈ２、セル壁の厚さが０．２５ｍｍ（１０ｍｉｌ）の多孔質炭化ケイ素焼結体からなり、断面積が１１９０ｍｍ２のハニカム焼成体２４１０を製造した。
（２）ハニカム焼成体２４１０の所定の側面に接着材ペーストを塗布し、この接着材ペーストを介して５２個のハニカム焼成体２４１０を接着し、さらに、１８０℃、２０分で接着材ペーストを固化させることにより、接着材層の厚さが１ｍｍで角柱状のハニカム焼成体の集合体を作製した。
ここで、接着材ペーストとしては、実施例１で使用した接着材ペーストと同様の接着材ペーストを使用した。
次に、ハニカム焼成体の集合体の外周をダイヤモンドカッターを用いて研削し、円柱状で、断面積が５０５１１ｍｍ２のセラミックブロックを作製した。
続いて、接着材ペーストと同じ材料からなるコート材ペーストを用いて、セラミックブロックの外周部にコート材ペースト層を形成した。そして、このコート材ペースト層を１２０℃で乾燥して、外周にコート層が形成された直径２５４．２ｍｍ×長さ２５０ｍｍの円柱状のハニカム構造体を製造した。
比較例３で製造したハニカム構造体の断面の形状は、図１０に示した通りである。
図１０は、比較例３で製造したハニカム構造体２４００の断面図であり、図１０中、２４１０、２４２０、２４３０及び２４４０はハニカム焼成体、２４０１は接着材層、２４０２はコート層、２４０３はセラミックブロックを示す。
そして、ハニカム焼成体２４１０の断面積は、１１９０ｍｍ２であり、セラミックブロック２４０３の断面積は５０５１１ｍｍ２であり、ハニカム焼成体２４１０、２４２０を通って、セラミックブロック２４０３の重心２４０３Ａからセラミックブロック２４０３の外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が４箇所であり、ハニカム焼成体２４１０、２４３０を通って、セラミックブロック２４０３の重心２４０３Ａからセラミックブロック２４０３の外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が５箇所であり、ハニカム焼成体２４１０、２４４０を通って、セラミックブロック２４０３の重心２４０３Ａからセラミックブロック２４０３の外縁に至る経路上に存在する接着材層の数が５箇所である。
実施例３及び比較例３で製造したハニカム構造体のそれぞれについて、２Ｌのエンジンに代えて８Ｌのエンジンを使用した以外は実施例１と同様の方法で、再生処理を施し、重量差に基づき再生率を測定した。
その結果、実施例３のハニカム構造体は、再生率が８５％であった。
一方、比較例３のハニカム構造体は、再生率が７２％であった。
（その他の実施形態）
本発明の実施形態のハニカム構造体の断面の形状は、円形に限定されるものでなく、例えば、楕円形や、長円形、レーストラック形等であってもよい。
第一及び第二実施形態のハニカム構造体を製造する方法は、予め、所定の形状に成形されたハニカム焼成体を作製してハニカム構造体を製造しているが、第一及び第二実施形態のハニカム構造体は、例えば、第三実施形態のハニカム構造体を製造する方法と同様の方法を用いて作製してもよい。
以下、第一実施形態のハニカム構造体を製造する場合を例に、本発明の実施形態のハニカム構造体の別の製造方法について説明する。
図１１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態のハニカム構造体の製造方法の別の一例を説明するための断面図である。
（１）第一実施形態の（１）～（３）と同様の方法を用いて、各セルのいずれか一方の端部が封止されたハニカム焼成体を作製する。
この際、断面の形状が正方形のハニカム焼成体８１０と、断面の形状が台形のハニカム焼成体８２０′とを作製する（図１１（ａ）参照）。
（２）次に、ハニカム焼成体８１０と、ハニカム焼成体８２０′とを図１１（ａ）に示すように位置するように、第一実施形態の（４）と同様、接着材ペースト層を介して結束させ、さらに、接着材ペースト層を固化させることによりハニカム焼成体の集合体８０３′を作製する。
（３）次に、ハニカム焼成体の集合体８０３′の側面をダイヤモンドカッター等を用いて加工して円柱状にする外周加工工程を行い、ハニカム焼成体８１０、８２０が接着材層８０１を介して結束されたセラミックブロック８０３を製造する（図１１（ｂ）参照）。
その後、必要に応じて、セラミックブロック８０３の外周側面にコート層（図示せず）を形成し、ハニカム構造体を完成する。
本発明の実施形態のハニカム構造体は、セルの端部が封止されていなくてもよい。このようなハニカム構造体は、触媒担持体として使用することが可能である。
上記接着材ペーストに含まれる無機バインダとしては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機バインダのなかでは、シリカゾルが望ましい。
上記接着材ペーストに含まれる無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物等からなる無機粒子を挙げることができ、具体的には、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素からなる無機粒子等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機粒子のなかでは、熱伝導性に優れる炭化ケイ素からなる無機粒子が望ましい。
上記接着材ペーストに含まれる無機繊維及び／又はウィスカとしては、例えば、シリカ－アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等からなる無機繊維及び／又はウィスカ等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機繊維のなかでは、アルミナファイバが望ましい。
上記ハニカム焼成体の気孔率は特に限定されないが、３５～６０％であることが望ましい。
気孔率が３５％未満であると、本発明の実施形態のハニカム構造体がすぐに目詰まりを起こすことがあり、一方、気孔率が６０％を超えると、ハニカム焼成体の強度が低下して容易に破壊されることがあるからである。
上記ハニカム焼成体の平均気孔径は５～３０μｍであることが望ましい。
平均気孔径が５μｍ未満であると、パティキュレートが容易に目詰まりを起こすことがあり、一方、平均気孔径が３０μｍを超えると、パティキュレートが気孔を通り抜けてしまい、該パティキュレートを捕集することができず、フィルタとして機能することができないことがあるからである。
なお、上記気孔率及び気孔径は、例えば、水銀圧入法、アルキメデス法、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による測定等の従来公知の方法により測定することができる。
上記ハニカム構造体の断面におけるセル密度は特に限定されないが、望ましい下限は、３１．０個／ｃｍ２（２００個／ｉｎ２）、望ましい上限は、９３個／ｃｍ２（６００個／ｉｎ２）、より望ましい下値は、３８．８個／ｃｍ２（２５０個／ｉｎ２）、より望ましい上限は、７７．５個／ｃｍ２（５００個／ｉｎ２）である。
また、上記ハニカム構造体のセル壁の厚さは、特に限定されるものではないが、０．１～０．４ｍｍであることが望ましい。
上記ハニカム構造体の構成材料の主成分は、炭化ケイ素に限定されるわけではなく、他のセラミック原料として、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、コージェライト、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック等が挙げられる。
これらのなかでは、非酸化物セラミックが好ましく、炭化ケイ素が特に好ましい。耐熱性、機械強度、熱伝導率等に優れるからである。なお、上述したセラミックに金属ケイ素を配合したケイ素含有セラミック、ケイ素やケイ酸塩化合物で結合されたセラミック等のセラミック原料も構成材料として挙げられ、これらのなかでは、炭化ケイ素に金属ケイ素が配合されたもの（ケイ素含有炭化ケイ素）が望ましい。
特に、炭化ケイ素を６０ｗｔ％以上含むケイ素含有炭化ケイ素質セラミックが望ましい。
上記セラミック粉末の粒径は特に限定されないが、後の焼成工程を経て作製されたハニカム焼成体の大きさが、脱脂されたハニカム成形体の大きさに比べて小さくなる場合が少ないものが好ましい。
上記湿潤混合物に混合される有機バインダとしては特に限定されず、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール等が挙げられる。これらのなかでは、メチルセルロースが望ましい。上記有機バインダの配合量は、通常、上記セラミック粉末１００重量部に対して、１～１０重量部が望ましい。
上記湿潤混合物に混合される可塑剤は、特に限定されず、例えば、グリセリン等が挙げられる。
上記湿潤混合物に混合される潤滑剤は特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン系化合物等が挙げられる。具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル等が挙げられる。
なお、可塑剤、潤滑剤は、場合によっては、湿潤混合物に含まれていなくてもよい。
また、上記湿潤混合物を調製する際には、分散媒液を使用してもよく、分散媒液としては、例えば、水、ベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコール等が挙げられる。
さらに、上記湿潤混合物中には、成形助剤が添加されていてもよい。
上記成形助剤としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等が挙げられる。
さらに、上記湿潤混合物には、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等が挙げられる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。
セルを封止する封止材ペーストとしては特に限定されないが、後工程を経て製造される封止材の気孔率が３０～７５％となるものが望ましく、例えば、湿潤混合物と同様のペースト状物を用いることができる。
上記ハニカム構造体には、排ガスを浄化するための触媒を担持させてもよく、担持させる触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属が望ましく、このなかでは、白金がより望ましい。また、その他の触媒として、例えば、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム等のアルカリ土類金属を用いることもできる。これらの触媒は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
本発明の実施形態のハニカム構造体の製造方法における結束工程は、接着材ペーストを各ハニカム焼成体の側面に塗布する方法以外に、例えば、作製するセラミックブロック（又はハニカム焼成体の集合体）の形状と略同形状の型枠内に各ハニカム焼成体を仮固定した状態とし、接着材ペーストを各ハニカム焼成体間に注入する方法等によって行ってもよい。
図１は、第一実施形態のハニカム構造体を模式的に示す斜視図である。 図２（ａ）は、第一実施形態のハニカム構造体の中心部に位置するハニカム焼成体を模式的に示した斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。 図３は、第一実施形態のハニカム構造体の外周部に位置するハニカム焼成体を模式的に示す斜視図である。 図４は、図１のＡ－Ａ線断面図である。 図５は、比較例１で製造したハニカム構造体の断面図である。 図６は、第二実施形態のハニカム構造体の断面図である。 図７は、比較例２で製造したハニカム構造体の断面図である。 図８は、第三実施形態のハニカム構造体の断面図である。 図９（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第三実施形態のハニカム構造体の製造方法の一例を説明するための断面図である。 図１０は、比較例３で製造したハニカム構造体の断面図である。 図１１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態のハニカム構造体の製造方法の別の一例を説明するための断面図である。
符号の説明
１００、２００、３００　ハニカム構造体
１０１、２０１、３０１　接着材層
１０２、２０２、３０２　コート層
１０３、２０３、３０３　セラミックブロック
１１０、１２０、２１０、２２０、２３０、３１０、３２０、３３０、３４０　ハニカム焼成体
１１１、１２１　セル
１１２、１２２　封止材
１１３、１２３　セル壁

Claims (2)

  1. 多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体が、接着材層を介して複数個結束されたセラミックブロックからなるハニカム構造体であって、
    前記ハニカム焼成体の前記長手方向に垂直な断面の断面積が９００～２５００ｍｍ２で、かつ、前記セラミックブロックの前記長手方向に垂直な断面の断面積が１００００～５５０００ｍｍ２であり、
    前記ハニカム構造体の前記長手方向に垂直な断面において、前記ハニカム焼成体を通って、前記セラミックブロックの重心から前記セラミックブロックの外縁に至る経路上に存在する接着材層の数は、
    前記セラミックブロックの前記長手方向に垂直な断面の断面積が１００００ｍｍ２以上、２５０００ｍｍ２未満では、２箇所以下であり、
    前記セラミックブロックの前記長手方向に垂直な断面の断面積が２５０００ｍｍ２以上、４００００ｍｍ２未満では、３箇所以下であり、
    前記セラミックブロックの前記長手方向に垂直な断面の断面積が４００００ｍｍ２以上、５５０００ｍｍ２以下では、４箇所以下である、
    ことを特徴とするハニカム構造体。
  2. 前記セラミックブロックの前記長手方向に垂直な断面の形状が、円形である請求項１に記載のハニカム構造体。
PCT/JP2008/055459 2008-03-24 2008-03-24 ハニカム構造体 WO2009118812A1 (ja)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2008/055459 WO2009118812A1 (ja) 2008-03-24 2008-03-24 ハニカム構造体
EP10153622A EP2196645B1 (en) 2008-03-24 2008-12-23 Honeycomb structured body
EP10153575A EP2196643B1 (en) 2008-03-24 2008-12-23 Honeycomb structured body
AT10153575T ATE517236T1 (de) 2008-03-24 2008-12-23 Wabenstrukturkörper
AT10153622T ATE523667T1 (de) 2008-03-24 2008-12-23 Wabenstrukturkörper
AT08291234T ATE542985T1 (de) 2008-03-24 2008-12-23 Wabenstrukturkörper
EP08291234A EP2113643B1 (en) 2008-03-24 2008-12-23 Honeycomb structured body
EP10153599A EP2196644B1 (en) 2008-03-24 2008-12-23 Honeycomb structured body
AT10153599T ATE517237T1 (de) 2008-03-24 2008-12-23 Wabenstrukturkörper
KR1020090009609A KR101046904B1 (ko) 2008-03-24 2009-02-06 허니컴 구조체
CN2009100063531A CN101543706B (zh) 2008-03-24 2009-02-10 蜂窝结构体
US12/395,939 US20090239028A1 (en) 2008-03-24 2009-03-02 Honeycomb structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2008/055459 WO2009118812A1 (ja) 2008-03-24 2008-03-24 ハニカム構造体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009118812A1 true WO2009118812A1 (ja) 2009-10-01

Family

ID=41113056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2008/055459 WO2009118812A1 (ja) 2008-03-24 2008-03-24 ハニカム構造体

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2009118812A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011224970A (ja) * 2010-03-23 2011-11-10 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001206780A (ja) * 2000-01-24 2001-07-31 Ngk Insulators Ltd セラミックス構造体
JP2002060279A (ja) * 2000-06-05 2002-02-26 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体とハニカムフィルター、及びそれらの製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001206780A (ja) * 2000-01-24 2001-07-31 Ngk Insulators Ltd セラミックス構造体
JP2002060279A (ja) * 2000-06-05 2002-02-26 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体とハニカムフィルター、及びそれらの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011224970A (ja) * 2010-03-23 2011-11-10 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009101682A1 (ja) ハニカム構造体、排ガス浄化装置、及び、ハニカム構造体の製造方法
US8574386B2 (en) Method for manufacturing honeycomb structure
EP2105183B1 (en) Honeycomb filter
JP5757880B2 (ja) ハニカム構造体
US20090239028A1 (en) Honeycomb structure
JPWO2008105082A1 (ja) ハニカム構造体
JP2009255037A (ja) ハニカム構造体
US20110230335A1 (en) Honeycomb structured body
US8852715B2 (en) Honeycomb structure
WO2009118810A1 (ja) ハニカム構造体
JP2009255046A (ja) ハニカム構造体
US8889242B2 (en) Honeycomb structure and method for manufacturing honeycomb structure
WO2009118808A1 (ja) ハニカム構造体
JP5234970B2 (ja) ハニカム構造体、排ガス浄化装置、及び、ハニカム構造体の製造方法
US8883286B2 (en) Honeycomb structure
WO2009118812A1 (ja) ハニカム構造体
WO2011067823A1 (ja) ハニカムフィルタ及び排ガス浄化装置
JP2011224538A (ja) ハニカムフィルタ及び排ガス浄化装置
WO2009118809A1 (ja) ハニカム構造体
WO2009118811A1 (ja) ハニカム構造体
JP5234973B2 (ja) ハニカム構造体
JP2011079730A (ja) ハニカム構造体の製造方法
JP2009215153A (ja) ハニカム構造体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08722725

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1961/KOLNP/2010

Country of ref document: IN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08722725

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务，不要输入任何密码和下载