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JP5501631B2 - Honeycomb structure - Google Patents

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JP5501631B2 JP2009031155A JP2009031155A JP5501631B2 JP 5501631 B2 JP5501631 B2 JP 5501631B2 JP 2009031155 A JP2009031155 A JP 2009031155A JP 2009031155 A JP2009031155 A JP 2009031155A JP 5501631 B2 JP5501631 B2 JP 5501631B2
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Description

本発明は、ハニカム構造体に関し、さらに詳しくは、缶体に収納したときに缶体内でずれることを防止し、耐熱衝撃性に優れたハニカム構造体に関する。   The present invention relates to a honeycomb structure, and more particularly to a honeycomb structure that is prevented from being displaced in a can when stored in a can and has excellent thermal shock resistance.

排気ガス規制はますます強化され、排気ガスの浄化に使用される触媒も高性能化が要求され、触媒の基体である多孔質のセラミックハニカム構造体にはますますの薄壁化が要求されている。その理由としては、圧力損失を小さくし、出力ロスを最小限にする(馬力アップする)ため開口径が大きく開口率が高いハニカム構造体であることが望まれていること、触媒の温度を早く上昇させて浄化性能をアップさせるため、軽量であることが望まれていること、および触媒を担持する隔壁の表面積が大きいハニカム構造体であることが望まれていること等が挙げられる。   Exhaust gas regulations are becoming stricter, catalysts used for exhaust gas purification are required to have higher performance, and porous ceramic honeycomb structures that are the base of the catalyst are increasingly required to be thinner. Yes. The reason is that a honeycomb structure having a large opening diameter and a high opening ratio is desired in order to reduce pressure loss and minimize output loss (increase horsepower). In order to increase the purification performance by increasing the amount, it is desired that the light weight is desired, and that the honeycomb structure having a large surface area of the partition walls supporting the catalyst is desired.

これらのなかで「開口径を大きくする」ためにはセル密度を小さくすればよいがそうした場合、他方の要求である「表面積」も小さくなる相反特性があり、その両者を満たすための手法としてハニカム構造体の薄壁化がある。   Among these, in order to “increase the opening diameter”, the cell density may be reduced, but in such a case, there is a reciprocal characteristic that the “surface area” which is the other requirement is also reduced. There is thinning of the structure.

ハニカム構造体を薄壁にすると、機械的強度が低下することは免れない。そのため、低い強度でも機械的な保持が可能となるテーパー保持構造が開示されている(例えば、特許文献1、2を参照)。   When the honeycomb structure has a thin wall, the mechanical strength is inevitably lowered. Therefore, a taper holding structure is disclosed that enables mechanical holding even at low strength (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開昭48−100372号公報Japanese Patent Laid-Open No. 48-1000037 特開2008−88952号公報JP 2008-88952 A

セラミックハニカム構造体に触媒を担持してハニカム触媒体として使用する場合、通常、ハニカム構造体の全てのセルに触媒を担持し、当該全てのセルに排気ガスを通過させるため、側面のみを保持して使用している。そのため、通常、ハニカム構造体(ハニカム触媒体)の側面の破壊圧力が、ハニカム構造体(ハニカム触媒体)そのものの機械的強度になる。このような、側面のみで保持され、全ての保持力が外周から中心軸方向等に向かうように作用していた従来の構造に対し、テーパー保持構造を適用したハニカム構造体は、セルの延びる方向(排ガスの流通方向)にも保持力が分散する構造になっている。側面強度が低く、側面だけでは保持できない薄壁ハニカム等に特に適した構造である。   When a catalyst is supported on a ceramic honeycomb structure and used as a honeycomb catalyst body, the catalyst is normally supported on all cells of the honeycomb structure and exhaust gas is allowed to pass through all the cells. Are used. Therefore, normally, the fracture pressure on the side surface of the honeycomb structure (honeycomb catalyst body) becomes the mechanical strength of the honeycomb structure (honeycomb catalyst body) itself. In contrast to the conventional structure which is held only on the side surface and all the holding force is directed from the outer periphery toward the central axis direction etc., the honeycomb structure to which the tapered holding structure is applied is the cell extending direction. The holding power is also dispersed in the (exhaust gas distribution direction). The structure is particularly suitable for a thin-walled honeycomb or the like that has low side strength and cannot be held only by the side.

セラミックハニカム触媒体を缶体(容器)に把持して形成される触媒コンバータは、自動車の激しい振動により把持が緩むことがあり、更に、通常、熱膨脹係数がセラミックの10倍以上であるステンレススティールにより缶体が形成されるため、使用中に温度が上昇すれば缶体の方がセラミックハニカム構造体より大きく膨脹し、セラミックハニカム構造体の把持が緩むことがある。このように、セラミックハニカム構造体の把持が緩まないようにするためには、缶体が熱膨張したときにも把持が緩んでハニカム構造体が動くということがないように、ハニカム構造体と缶体の間に配置する弾力性のマットに予め高い圧力を掛けてセラミックハニカム構造体を把持する必要がある。しかし、隔壁の厚さが0.1mmを下回るようなセラミックハニカム構造体の場合は、このように高い圧力で把持した場合には、その圧力により破壊されることもある。これに対し、セラミックハニカム構造体のセルの延びる方向の強度は、側面の強度(側面に中心軸方向に向かって力を加えたときの強度)の5倍以上である。そして、外周付近(側面付近)のセルが変形していると側面の強度が低下する傾向にあるが、セルの延びる方向の強度は、このようなセルの変形に影響され難い。このように、側面の強度が低いセラミックハニカム構造体でも、側面保持(セルと直角方向に力を加える保持)だけではなく、側面の強度より5倍以上も高い強度の「セルの延びる方向」(セルと平行方向)にも保持力の一部を分担させることにより、自動車の激しい振動にも耐えることができるようになる。   Catalytic converters formed by holding a ceramic honeycomb catalyst body in a can body (container) may loosen the grip due to severe vibrations of an automobile, and are usually made of stainless steel whose thermal expansion coefficient is 10 times that of ceramics. Since the can body is formed, if the temperature rises during use, the can body may expand larger than the ceramic honeycomb structure, and the holding of the ceramic honeycomb structure may be loosened. As described above, in order to prevent the holding of the ceramic honeycomb structure from being loosened, the honeycomb structure and the can can be prevented from moving by moving the honeycomb structure even when the can is thermally expanded. It is necessary to hold the ceramic honeycomb structure by applying high pressure in advance to the elastic mat placed between the bodies. However, in the case of a ceramic honeycomb structure in which the thickness of the partition wall is less than 0.1 mm, when it is gripped at such a high pressure, it may be broken by the pressure. On the other hand, the strength of the ceramic honeycomb structure in the cell extending direction is 5 times or more the strength of the side surface (strength when a force is applied to the side surface in the direction of the central axis). When the cells near the outer periphery (near the side surfaces) are deformed, the strength of the side surfaces tends to decrease. However, the strength in the cell extending direction is hardly affected by such cell deformation. Thus, even in a ceramic honeycomb structure having low side strength, not only side holding (holding a force in a direction perpendicular to the cells) but also “the cell extending direction” (5 times or more higher than the side strength) ( By sharing a part of the holding force also in the direction parallel to the cell), it is possible to withstand severe vibrations of the automobile.

特許文献1には、円筒形のセラミックハニカム構造体(断面の大きさ、セルの大きさは、一様)の外周(側面)に、側面の一部がテーパー状のセラミック筒(6)が配設された構造が開示されている。これは、セラミック筒の材質がハニカム構造体の材質と同じコージェライトであっても、セラミック筒の熱膨張係数は押出成形で造られたハニカム構造体の熱膨張係数より大きくなるため、熱衝撃でクラックが生じやすいという問題があった。尚、押出成形で造られたセラミックハニカム構造体の熱膨張係数が小さいのは、セラミックハニカム構造体を押出成形するときに、セラミックを含む押出原料が、加圧された状態で押出成形用の口金の狭いスリットを通って排出されながらハニカム形状に成形されるため、押出原料中のセラミックが一定方向に配向し、これにより、熱膨張係数が小さくなるのである。そのため、セラミック原料が同じであっても、このように狭いスリットを加圧状態で通過することによって成形された隔壁と、他の方法で成形された筒状のセラミックとはその熱膨張係数が異なるのである。   In Patent Document 1, a ceramic cylinder (6) having a tapered side surface is arranged on the outer periphery (side surface) of a cylindrical ceramic honeycomb structure (the cross-sectional size and the cell size are uniform). An installed structure is disclosed. This is because even if the material of the ceramic cylinder is the same cordierite as the material of the honeycomb structure, the thermal expansion coefficient of the ceramic cylinder is larger than the thermal expansion coefficient of the honeycomb structure manufactured by extrusion molding. There was a problem that cracks were likely to occur. Note that the thermal expansion coefficient of the ceramic honeycomb structure manufactured by extrusion molding is small because the extrusion raw material containing the ceramic is pressed when the ceramic honeycomb structure is extruded. Since it is formed into a honeycomb shape while being discharged through a narrow slit, the ceramic in the extruded raw material is oriented in a certain direction, thereby reducing the thermal expansion coefficient. Therefore, even when the ceramic raw material is the same, the partition wall formed by passing through such a narrow slit in a pressurized state and the cylindrical ceramic formed by other methods have different thermal expansion coefficients. It is.

この点を更に詳細に説明すると、ハニカム構造体の原料に未焼成カオリンを使用した場合、押出成形用の口金を通過する際、未焼成カオリンの六角板状の結晶カオリナイトが、隔壁と平行に並ぶ。それを焼成すると、カオリナイトの結晶に沿って六角柱のコージェライト結晶が寝た状態(六角柱のコージェライト結晶の中心軸が、カオリナイト結晶の六角形の結晶面に平行になった状態)で生成される。そのため、六角柱状のコージェライト結晶の中心軸は、ハニカム構造体のセルの延びる方向及び径方向が混在した状態の配向となる。そして、六角柱状のコージェライトの結晶の熱膨張係数は六角柱の軸方向が「−1.1×10−6」、その径方向(直角方向)が「+2.9×10−6」であるため、ハニカム構造体全体の熱膨張係数としては、0.2×10−6〜0.5×10−6となる。この熱膨張係数は、例えば、プレス製法で作製されたハニカム構造体等の他の製法で作製されたハニカム構造体より、格段に低い値である。これに対し、円筒状のハニカム構造体の外周に配設するための、厚さ3mm程度のセラミック筒を押出成形により作製した場合には、結晶配向が非常に少なくなるため(よく配向するのは、原料の粒度にも関係するが、厚さ2mm未満の薄いものに限られる)、その熱膨脹係数はハニカム構造体の約5倍(1.0×10−6〜2.0×10−6)程度の大きなものとなるのである。 This point will be explained in more detail. When unfired kaolin is used as the raw material for the honeycomb structure, the hexagonal plate-shaped crystal kaolinite of unfired kaolin is parallel to the partition walls when passing through the die for extrusion molding. line up. When fired, hexagonal cordierite crystal lays along the kaolinite crystal (the central axis of the hexagonal cordierite crystal is parallel to the hexagonal crystal plane of the kaolinite crystal) Is generated. Therefore, the central axis of the hexagonal columnar cordierite crystal has an orientation in which the cell extending direction and the radial direction of the honeycomb structure are mixed. The thermal expansion coefficient of the hexagonal columnar cordierite crystal is “−1.1 × 10 −6 ” in the axial direction of the hexagonal column and “+ 2.9 × 10 −6 ” in the radial direction (right angle direction). Therefore, the thermal expansion coefficient of the entire honeycomb structure is 0.2 × 10 −6 to 0.5 × 10 −6 . This coefficient of thermal expansion is much lower than that of a honeycomb structure manufactured by another manufacturing method such as a honeycomb structure manufactured by a press manufacturing method. On the other hand, when a ceramic cylinder having a thickness of about 3 mm to be disposed on the outer periphery of a cylindrical honeycomb structure is produced by extrusion molding, the crystal orientation becomes very small. The thermal expansion coefficient is about 5 times that of the honeycomb structure (1.0 × 10 −6 to 2.0 × 10 −6 ). It will be a big thing.

特許文献2には、円筒状のハニカム構造体(断面の大きさ、セルの大きさは、一様)の外周(側面)に、一部がテーパー状に形成された筒状の外筒を固着させた構造が開示されている。外筒の材質がハニカム構造体の材質と同じであっても、外筒の熱膨張係数はハニカム構造体の熱膨張係数より大きくなるため、熱衝撃でクラックが生じやすいという問題があった。   In Patent Document 2, a cylindrical outer cylinder partly tapered is fixed to the outer periphery (side surface) of a cylindrical honeycomb structure (the cross-sectional size and the cell size are uniform). The resulting structure is disclosed. Even if the material of the outer cylinder is the same as the material of the honeycomb structure, the thermal expansion coefficient of the outer cylinder is larger than the thermal expansion coefficient of the honeycomb structure.

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、缶体に収納したときに缶体内でずれることを防止し、耐熱衝撃性に優れたハニカム構造体を提供することを特徴とする。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and provides a honeycomb structure excellent in thermal shock resistance by preventing displacement in the can when stored in the can. It is characterized by.

本発明によって以下のハニカム構造体が提供される。   The following honeycomb structure is provided by the present invention.

[1] 一方の端面から他方の端面まで貫通し流体の流路となる複数のセルを区画形成する、セラミックを主成分とする多孔質の隔壁を有するハニカム形状の多孔質基材と、前記多孔質基材の外周に配設され、少なくとも片側の端面が、先端に向かうに従って外径が細くなるテーパー状であり、前記セルの延びる方向に平行に延びるタテスリットが2本以上形成されたセラミックを主成分とするズレ防止部材とを備え、前記タテスリットの幅が0.5〜10mmであり、前記ズレ防止部材の厚さが2〜15mmであり、前記ズレ防止部材に形成された前記タテスリットの径方向の深さが、前記ズレ防止部材の厚さと同じであり、前記タテスリット部分から前記多孔質基材の外周が露出しているハニカム構造体(第1の発明)。 [1] A honeycomb-shaped porous base material having a porous partition wall mainly composed of ceramic, which defines a plurality of cells penetrating from one end face to the other end face and serving as a fluid flow path; The ceramic is disposed on the outer periphery of the base material, and has at least one end face that has a tapered shape whose outer diameter becomes narrower toward the tip, and is formed with two or more vertical slits extending parallel to the cell extending direction. and a displacement preventing member composed mainly, the vertical width of the slit is 0.5 to 10 mm, the Ri thickness of anti-displacement member 2~15mm der, the vertical formed on the anti-displacement member radial depth of the slit is the same as the thickness of the anti-displacement member, the honeycomb structure wherein the vertical that have a slit portion to expose the outer periphery of the porous substrate (the first invention).

[2] 前記ズレ防止部材に形成された前記タテスリットが等間隔に4〜8本である[1]に記載のハニカム構造体。 [2] The honeycomb structure according to [1], wherein the vertical slits formed in the deviation preventing member are 4 to 8 at regular intervals.

[3] 前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記セルの形状が正方形であり、前記ズレ防止部材に形成された前記タテスリットのうちの少なくとも1本の位置が、前記多孔質基材の中心から前記隔壁に平行に延ばした直線が通る位置である[1]又は[2]に記載のハニカム構造体。 [3] In a cross section orthogonal to the cell extending direction, the shape of the cell is a square, and at least one position of the vertical slits formed in the deviation preventing member is the position of the porous substrate. The honeycomb structure according to [1] or [2], which is a position through which a straight line extending in parallel from the center to the partition wall passes.

[4] 前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記セルの形状が正方形であり、前記ズレ防止部材に形成された前記タテスリットのうちの少なくとも1本の位置が、前記多孔質基材の中心から前記正方形のセルの対角線に平行に延ばした直線が通る位置である[1]又は[2]に記載のハニカム構造体。 [4] In a cross section perpendicular to the cell extending direction, the shape of the cell is square, and at least one position of the vertical slits formed in the deviation preventing member is the position of the porous substrate. The honeycomb structure according to [1] or [2], which is a position through which a straight line extending parallel to a diagonal line of the square cell passes from the center.

] 一方の端面から他方の端面まで貫通し流体の流路となる複数のセルを区画形成する、セラミック多孔質の隔壁を有するハニカム形状の多孔質基材と、前記多孔質基材の外周に配設され、少なくとも片側の端面が、先端に向かうに従って外径が細くなるテーパー状であり、前記セルの延びる方向に直角に回周するリングスリットが2本以上形成されたセラミックを主成分とするズレ防止部材とを備え、前記リングスリットの幅が0.5〜10mmであり、前記ズレ防止部材の厚さが2〜15mmであり、前記ズレ防止部材に形成された前記スリットの径方向の深さが、前記ズレ防止部材の厚さと同じであり、前記スリット部分から前記多孔質基材の外周が露出しているハニカム構造体(第2の発明)。 [ 5 ] A honeycomb-shaped porous substrate having ceramic porous partition walls, which defines a plurality of cells penetrating from one end surface to the other end surface and serving as a fluid flow path, and an outer periphery of the porous substrate The main component is a ceramic in which at least one end face has a tapered shape with an outer diameter narrowing toward the tip, and has two or more ring slits that circulate at right angles to the cell extending direction. and a displacement preventing member which, the width of the ring slit is is 0.5 to 10 mm, the Ri thickness 2~15mm der misalignment preventing member, radial direction of the slit formed in the anti-displacement member A honeycomb structure in which the depth of the same is the same as the thickness of the deviation preventing member, and the outer periphery of the porous substrate is exposed from the slit portion (second invention).

] 前記ズレ防止部材に形成された前記リングスリットの位置が、前記ズレ防止部材を等分割する位置である[5]に記載のハニカム構造体。 [ 6 ] The honeycomb structure according to [ 5] , wherein the position of the ring slit formed in the deviation prevention member is a position where the deviation prevention member is equally divided.

] 前記ズレ防止部材に、前記セルの延びる方向に平行に延びるタテスリットが2本以上形成された請求項[5]又は[6]に記載のハニカム構造体。 [ 7 ] The honeycomb structure according to [ 5] or [6], wherein the shift preventing member is formed with two or more vertical slits extending in parallel with the cell extending direction.

本発明のハニカム構造体は、ズレ防止部材の少なくとも片側の端面が、先端に向かうに従って外径が細くなるテーパー状であるため、缶体に収納したときにテーパー形状部分を機械的に固定することができ、缶体内でずれることを防止することができるハニカム構造体において、ズレ防止部材が、セルの延びる方向に平行に延びるタテスリットを2本以上及び/又はセル3の延びる方向に直角に周回するリングスリットを1本以上有するため、多孔質基材とズレ防止部材との熱膨張率の差による多孔質基材にかかる応力が、緩和されるため、耐熱衝撃性に優れたものである。   In the honeycomb structure of the present invention, at least one end surface of the slip prevention member has a tapered shape in which the outer diameter becomes narrower toward the tip, so that the tapered portion is mechanically fixed when housed in the can body. In the honeycomb structure capable of preventing displacement in the can, the displacement preventing member circulates at least two vertical slits extending parallel to the cell extending direction and / or perpendicular to the cell 3 extending direction. Since one or more ring slits are provided, the stress applied to the porous base material due to the difference in thermal expansion coefficient between the porous base material and the slip prevention member is relieved, so that the thermal shock resistance is excellent.

本発明のハニカム構造体(第1の発明)の一実施形態を模式的に示す平面図である。1 is a plan view schematically showing one embodiment of a honeycomb structure (first invention) of the present invention. 本発明のハニカム構造体(第1の発明)の一実施形態を模式的に示す正面図である。1 is a front view schematically showing an embodiment of a honeycomb structure (first invention) of the present invention. 従来のハニカム構造体を模式的に示す平面図である。FIG. 6 is a plan view schematically showing a conventional honeycomb structure. 従来のハニカム構造体を模式的に示す正面図である。FIG. 6 is a front view schematically showing a conventional honeycomb structure. 従来のハニカム構造体を模式的に示す平面図である。FIG. 6 is a plan view schematically showing a conventional honeycomb structure. 従来のハニカム構造体を模式的に示す正面図である。FIG. 6 is a front view schematically showing a conventional honeycomb structure. 本発明のハニカム構造体(第2の発明)の一実施形態を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically one Embodiment of the honeycomb structure of this invention (2nd invention). 本発明のハニカム構造体(第2の発明)の一実施形態を模式的に示す正面図である。Fig. 3 is a front view schematically showing one embodiment of a honeycomb structure (second invention) of the present invention. 本発明のハニカム構造体(第2の発明)の他の実施形態を模式的に示す平面図である。FIG. 6 is a plan view schematically showing another embodiment of a honeycomb structure (second invention) of the present invention. 本発明のハニカム構造体(第2の発明)の他の実施形態を模式的に示す正面図である。FIG. 6 is a front view schematically showing another embodiment of a honeycomb structure (second invention) of the present invention. 実施例1〜5、比較例1〜4において測定された耐熱衝撃性と、ハニカム構造体に形成されたタテスリットの本数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the thermal shock resistance measured in Examples 1-5 and Comparative Examples 1-4, and the number of the vertical slits formed in the honeycomb structure. 実施例6〜10、比較例5〜8において測定された耐熱衝撃性と、ハニカム構造体に形成されたタテスリットの本数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the thermal shock resistance measured in Examples 6-10 and Comparative Examples 5-8, and the number of the vertical slits formed in the honeycomb structure.

以下、本発明を実施するための形態を図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and is within the scope of the present invention. It should be understood that design changes, improvements, and the like can be made as appropriate based on the general knowledge of vendors.

(1)ハニカム構造体:
本発明のハニカム構造体(第1の発明)の一の実施形態は、図1A、図1Bに示すように、一方の端面1から他方の端面2まで貫通し流体の流路となる複数のセル3を区画形成する、セラミックを主成分とする多孔質の隔壁4を有するハニカム形状の多孔質基材5と、多孔質基材5の外周6に配設され、両側の端面12,12が、先端13に向かうに従って外径が細くなるテーパー状であり、セル3の延びる方向に平行に延びるタテスリット14が4本形成されたセラミックを主成分とするズレ防止部材11とを備えるものである。本実施形態のハニカム構造体は、ズレ防止部材11の少なくとも片側の端面12が、先端13に向かうに従って外径が細くなるテーパー状であるため、缶体に収納(キャニング)したときにテーパー形状部分を機械的に固定することができ、缶体内でズレルことを防止することができる。また、本実施形態のハニカム構造体は、ズレ防止部材が、セルの延びる方向に平行に延びるタテスリットを2本以上有するため、多孔質基材とズレ防止部材との熱膨張率の差による多孔質基材にかかる応力が、緩和されるため、耐熱衝撃性に優れたものである。図1Aは、本発明のハニカム構造体の一実施形態を模式的に示す平面図である。図1Bは、本発明のハニカム構造体の一実施形態を模式的に示す正面図である。ハニカム構造体の熱衝撃による破壊形態は、セル3の延びる方向にクラックが入る場合と、セル3の延びる方向に直角に周回するリング状の場合とがある。前者の場合はタテスリット、後者の場合はリングスリットが有効である。夫々の場合、クラックの方向と直角方向にズレ防止部材が長くならないように、クラックの発生する位置を避けクラックと同じ方向にスリットを設けることが肝要となる。多孔質基材の外径dと全長Hの比「H/d」が1以下の場合にはタテスリットが、1.5を超えるような場合はリングスリットが有効になる場合が多い。
(1) Honeycomb structure:
As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, one embodiment of the honeycomb structure (first invention) of the present invention is a plurality of cells that penetrate from one end surface 1 to the other end surface 2 and serve as fluid flow paths. 3 is formed in a honeycomb-shaped porous base material 5 having porous partition walls 4 mainly composed of ceramic, and the outer periphery 6 of the porous base material 5. It has a taper shape with an outer diameter narrowing toward the tip 13 and includes a displacement prevention member 11 mainly composed of ceramic, in which four vertical slits 14 extending in parallel with the cell 3 extending direction are formed. The honeycomb structure of the present embodiment has a tapered shape in which at least one end face 12 of the slip prevention member 11 has a tapered outer diameter that decreases toward the distal end 13. Can be mechanically fixed, and it is possible to prevent slurling in the can. Further, in the honeycomb structure of the present embodiment, since the displacement prevention member has two or more vertical slits extending in parallel with the cell extending direction, the porous structure and the displacement prevention member are porous due to the difference in thermal expansion coefficient. Since the stress applied to the base material is relieved, the thermal shock resistance is excellent. FIG. 1A is a plan view schematically showing an embodiment of the honeycomb structure of the present invention. FIG. 1B is a front view schematically showing one embodiment of the honeycomb structure of the present invention. The honeycomb structure may be broken by thermal shock in a case where a crack is generated in the extending direction of the cells 3 or a ring-shaped case that circulates at right angles to the extending direction of the cells 3. In the former case, a vertical slit is effective, and in the latter case, a ring slit is effective. In each case, it is important to provide a slit in the same direction as the crack so as to avoid the position where the crack occurs so that the displacement prevention member does not become long in the direction perpendicular to the crack direction. When the ratio “H / d” of the outer diameter d and the total length H of the porous substrate is 1 or less, the vertical slit is often effective, and when the ratio exceeds 1.5, the ring slit is often effective.

本実施形態のハニカム構造体100において、ズレ防止部材11は、少なくとも片側の端面12がテーパー状になっていればよい。ズレ防止部材11のテーパーの角度は、30〜90°が好ましく、45〜60°が更に好ましい。30°より小さいとセルの延びる方向の分担保持力が小さくなり、ハニカム構造体を缶体に収納した時のズレを防止する効果が低下したり、側面の分担圧力が大きくなってハニカム構造体が破壊することがある。90°より大きいと外筒部が欠けたりすることがある。ズレ防止部材11のテーパーの角度とは、ズレ防止部材11の端面と多孔質基材5の外周6とにより形成される角度であり、ズレ防止部材11の先端部分の角度である。また、ズレ防止部材11のテーパー状の端面12,12の中心軸方向における先端13,13が、多孔質基材5の端面1,2から離れており、多孔質基材5の外周6の一部が露出している。   In the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the displacement preventing member 11 only needs to have at least one end face 12 having a tapered shape. The taper angle of the displacement preventing member 11 is preferably 30 to 90 °, and more preferably 45 to 60 °. If the angle is smaller than 30 °, the shared holding force in the cell extending direction becomes small, the effect of preventing displacement when the honeycomb structured body is stored in the can body is reduced, or the shared pressure on the side surface is increased and the honeycomb structured body becomes May destroy. If it is larger than 90 °, the outer cylinder may be chipped. The taper angle of the displacement preventing member 11 is an angle formed by the end face of the displacement preventing member 11 and the outer periphery 6 of the porous substrate 5, and is the angle of the tip portion of the displacement preventing member 11. Further, the tips 13 and 13 of the taper-shaped end faces 12 and 12 of the deviation preventing member 11 in the central axis direction are separated from the end faces 1 and 2 of the porous base material 5, and one of the outer circumferences 6 of the porous base material 5. The part is exposed.

ズレ防止部材11には、2本以上のタテスリット14が形成されており、4〜8本のタテスリットが形成されていることが好ましい。タテスリット14が2本未満であると、耐熱衝撃性を向上させる効果が低下することがある。また、タテスリット14が8本を超えるとハニカム構造体と缶体の間に入るマットの圧縮が弱まりマット飛散の懸念がある。   Two or more vertical slits 14 are formed in the displacement preventing member 11, and it is preferable that 4 to 8 vertical slits are formed. If the number of the vertical slits 14 is less than 2, the effect of improving the thermal shock resistance may be reduced. Further, when the number of the vertical slits 14 exceeds 8, the compression of the mat entering between the honeycomb structure and the can body is weakened, and there is a concern that the mat may be scattered.

本実施形態のハニカム構造体100においては、ズレ防止部材11に形成されたタテスリット14の径方向の深さが、ズレ防止部材11の厚さと同じであり、タテスリット14部分から多孔質基材5の外周6が露出している。このように形成することにより、耐熱衝撃性をより向上させることが可能となる。尚、タテスリット14の深さは、ズレ防止部材の厚さの3分の2以上、ズレ防止部材11の厚さ以下であることが好ましい。ズレ防止部材の厚さの3分の2より浅いと、耐熱衝撃性を向上させる効果が小さくなることがある。   In the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the depth in the radial direction of the vertical slit 14 formed in the deviation preventing member 11 is the same as the thickness of the deviation preventing member 11, and the porous base material extends from the vertical slit 14 portion. The outer periphery 6 of 5 is exposed. By forming in this way, the thermal shock resistance can be further improved. The depth of the vertical slit 14 is preferably not less than two-thirds of the thickness of the deviation preventing member and not more than the thickness of the deviation preventing member 11. If it is shallower than two thirds of the thickness of the displacement preventing member, the effect of improving the thermal shock resistance may be reduced.

また、本実施形態のハニカム構造体100においては、タテスリット14は、ズレ防止部材11の一方の端面から他方の端面に亘って形成されている。このように、タテスリット14が、ズレ防止部材11の両端面12,12間の全体に形成されているため、耐熱衝撃性をより向上させることが可能となる。タテスリット14は、ズレ防止部材11の、セル5の延びる方向における長さ(両端面12,12間の長さ)の50%以上であることが好ましい。50%より短いと、耐熱衝撃性を向上させる効果が小さくなることがある。   Further, in the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the vertical slit 14 is formed from one end surface of the deviation preventing member 11 to the other end surface. Thus, since the vertical slit 14 is formed in the whole between the both end surfaces 12 and 12 of the slip prevention member 11, it becomes possible to improve a thermal shock resistance more. The vertical slits 14 are preferably 50% or more of the length of the anti-slip member 11 in the direction in which the cells 5 extend (the length between both end faces 12, 12). If it is shorter than 50%, the effect of improving the thermal shock resistance may be reduced.

また、本実施形態のハニカム構造体100は、タテスリット14の幅(多孔質基材5の周方向における長さ)が、0.5〜10mmであることが好ましく、2〜5mmであることが更に好ましい。0.5mmより狭いと、耐熱衝撃性を向上させる効果が小さくなることがある。10mmより広いと、マットの圧縮が弱まりマット飛散の懸念がある。   Further, in the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the width of the vertical slit 14 (the length in the circumferential direction of the porous base material 5) is preferably 0.5 to 10 mm, and preferably 2 to 5 mm. Further preferred. If it is narrower than 0.5 mm, the effect of improving the thermal shock resistance may be reduced. When the width is larger than 10 mm, the mat is weakly compressed and the mat may be scattered.

また、本実施形態のハニカム構造体100は、ズレ防止部材11が、4本のタテスリット14によって4分割された状態になっている。この構造は、セル3の延びる方向に直交する断面において、多孔質基材5の外周に、4つの、所定の厚さを有する円弧状のセラミック壁が、タテスリット14の幅に相当する隙間を開けて配設された構造であるともいえる。つまり、本発明のハニカム構造体は、セルの延びる方向に直交する断面において、多孔質基材の外周に、当該多孔質基材の外周に沿った円弧状のセラミック壁が、隙間を開けて2つ以上配設された構造であるといえる。そして、当該セラミック壁の、セルの延びる方向における少なくとも片側の端面がテーパー状に形成されているものである。   Further, in the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the displacement prevention member 11 is divided into four by four vertical slits 14. In this structure, in a cross section perpendicular to the extending direction of the cells 3, four arc-shaped ceramic walls having a predetermined thickness are provided on the outer periphery of the porous base material 5 with a gap corresponding to the width of the vertical slit 14. It can be said that the structure is open and arranged. That is, in the honeycomb structure of the present invention, in the cross section orthogonal to the cell extending direction, the arc-shaped ceramic wall along the outer periphery of the porous substrate has a gap 2 on the outer periphery of the porous substrate. It can be said that the structure is one or more. Then, at least one end face of the ceramic wall in the cell extending direction is formed in a tapered shape.

ズレ防止部材11の厚さは、2〜15mmが好ましく、3〜10mmが更に好ましい。このように形成することにより、ハニカム構造体を缶体に収納した時のズレを効果的に防止することができる。   2-15 mm is preferable and, as for the thickness of the slip prevention member 11, 3-10 mm is still more preferable. By forming in this way, it is possible to effectively prevent deviation when the honeycomb structure is stored in the can body.

ズレ防止部材11の材質は、多孔質基材5の材質と同じであることが好ましい。これにより、耐熱衝撃性をより向上させることができる。   The material of the slip prevention member 11 is preferably the same as the material of the porous substrate 5. Thereby, the thermal shock resistance can be further improved.

本実施形態のハニカム構造体100において、多孔質基材5は、隔壁4の平均細孔径が、0.5〜10μmであることが好ましく、2〜6μmであることが更に好ましい。0.5μmより小さいと、触媒担体が担持され難くなり、10μmより大きいと機械的強度が低下する問題が生じることがある。隔壁4の平均細孔径は、水銀ポロシメーターで測定した値である。   In the honeycomb structure 100 of the present embodiment, the porous substrate 5 has an average pore diameter of the partition walls 4 of preferably 0.5 to 10 μm, and more preferably 2 to 6 μm. If it is smaller than 0.5 μm, it is difficult to support the catalyst carrier, and if it is larger than 10 μm, the mechanical strength may be lowered. The average pore diameter of the partition walls 4 is a value measured with a mercury porosimeter.

隔壁4の気孔率は、20〜45%であることが好ましく、製造の容易さの点で25〜40%であることが更に好ましい。20%より小さいと、触媒担体が担持され難くなったり、焼成時の収縮が大きくなるため寸法のバラツキが大きくなったりすることがあり、45%より大きいと機械的強度が低下する問題が生じることがある。隔壁4の気孔率は、水銀ポロシメーターにより測定した値である。   The porosity of the partition walls 4 is preferably 20 to 45%, and more preferably 25 to 40% from the viewpoint of ease of production. If it is less than 20%, the catalyst carrier becomes difficult to be supported, and shrinkage during firing may increase, resulting in a large dimensional variation. If it exceeds 45%, the mechanical strength may decrease. There is. The porosity of the partition 4 is a value measured with a mercury porosimeter.

多孔質基材5のセル3の形状は特に限定されないが、セルの延びる方向(中心軸)に直交する断面において、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形、円形、又は楕円形であることが好ましく、その他不定形であってもよい。また、四角形の中でも正方形が好ましい。また、多孔質基材5に形成された各セル3の中心軸に直交する断面の大きさが、一方の端部から他方の端部まで同じであることが好ましい。これにより、安定した製品が得られる。   The shape of the cell 3 of the porous substrate 5 is not particularly limited, but in the cross section orthogonal to the cell extending direction (center axis), it is a polygon such as a triangle, a rectangle, a pentagon, a hexagon, a circle, or an ellipse. Preferably, it may be indefinite. Of the quadrangles, a square is preferable. Moreover, it is preferable that the size of the cross section orthogonal to the central axis of each cell 3 formed on the porous substrate 5 is the same from one end to the other end. Thereby, a stable product can be obtained.

本実施形態のハニカム構造体100において、多孔質基材5のセル3の形状が、セルの延びる方向に直交する断面において正方形の場合、ズレ防止部材11に形成されたタテスリット14のうちの少なくとも1本の位置が、多孔質基材5の中心から「隔壁と平行」に延ばした直線が通る位置であることが好ましく、全てのタテスリット14の位置が、多孔質基材5の中心から「隔壁と平行」に延ばした直線が通る位置であることが好ましい。このような位置は、ズレ防止部材11上に4箇所存在し、所定の本数のタテスリットがこれら4箇所のなかのいずれかに位置することが好ましい。これにより、耐熱衝撃性をより向上させることができる。この場合、タテスリットの本数を2本とすることで十分高い効果を得ることが出来、それ以上であれば更に好ましい。また、タテスリットのうちの少なくとも1本の位置が、「正方形のセルの対角線」に平行に延ばした直線が通る位置であってもよく、全てのタテスリットの位置が、「正方形のセルの対角線」に平行に延ばした直線が通る位置であってもよい。全てのタテスリットの位置が、「正方形のセルの対角線」に平行に延ばした直線が通る位置である場合にはタテスリットを4本にすることが好ましい。この場合、タテスリットが2本又は3本であると、耐熱衝撃性向上の効果が小さい場合もある。タテスリット14の位置が、多孔質基材5の中心から「隔壁と平行」に延ばした直線が通る位置であるほうが、タテスリット14の位置が、多孔質基材5の中心から「正方形のセルの対角線」に平行に延ばした直線が通る位置であるより好ましい。タテスリット14の位置が、多孔質基材5の中心から「正方形のセルの対角線」に平行に延ばした直線が通る位置である」とは、タテスリット14が、多孔質基材5の中心から「正方形のセルの対角線」に平行に延ばした直線上に位置することを意味する。このような位置は、ズレ防止部材11上に4箇所存在し、所定の本数のタテスリットがこれら4箇所のなかのいずれかに位置することが好ましい。また、多孔質基材5の中心から「正方形のセルの対角線」に平行に延ばした直線上に位置するタテスリットと、当該直線上に位置しないタテスリットとが形成されていてもよい。タテスリットが5本以上形成されるときには、タテスリットの位置が、多孔質基材5の中心から「隔壁と平行」に延ばした直線が通る位置及び、「正方形のセルの対角線」に平行に延ばした直線が通る位置のなかのいずれかであることが好ましい。例えば、4本のタテスリットが、多孔質基材5の中心から「隔壁と平行」に延ばした直線が通る位置に形成され、残りのタテスリットが多孔質基材5の中心から「正方形のセルの対角線」に平行に延ばした直線が通る位置に形成される態様が好ましい態様である。また、4本のタテスリットが、多孔質基材5の中心から「正方形のセルの対角線」に平行に延ばした直線が通る位置に形成され、残りのタテスリットが多孔質基材5の中心から「隔壁と平行」に延ばした直線が通る位置に形成される態様も好ましい態様である。   In the honeycomb structure 100 of the present embodiment, when the shape of the cell 3 of the porous substrate 5 is a square in the cross section orthogonal to the cell extending direction, at least one of the vertical slits 14 formed in the deviation preventing member 11. One position is preferably a position where a straight line extending “in parallel with the partition wall” passes from the center of the porous substrate 5, and all the vertical slits 14 are positioned from the center of the porous substrate 5 to “ It is preferably a position where a straight line extending parallel to the partition wall passes. There are four such positions on the misalignment prevention member 11, and it is preferable that a predetermined number of vertical slits are located in any of these four places. Thereby, the thermal shock resistance can be further improved. In this case, a sufficiently high effect can be obtained by setting the number of vertical slits to two, and it is more preferable if the number is more. Further, the position of at least one of the vertical slits may be a position where a straight line extending in parallel to the “diagonal line of the square cell” passes, and the positions of all the vertical slits may be “the diagonal line of the square cell. It may be a position through which a straight line extending in parallel with When all the vertical slits are located at a position where a straight line extending in parallel with the “diagonal line of the square cell” passes, it is preferable to use four vertical slits. In this case, if there are two or three vertical slits, the effect of improving the thermal shock resistance may be small. When the position of the vertical slit 14 is a position through which a straight line extending “in parallel with the partition wall” passes from the center of the porous substrate 5, the position of the vertical slit 14 is changed from the center of the porous substrate 5 to “a square cell. More preferably, it is a position through which a straight line extending in parallel with the "diagonal line" passes. The position of the vertical slit 14 is a position through which a straight line extending in parallel to the “diagonal line of the square cell” passes from the center of the porous substrate 5 ”means that the vertical slit 14 is from the center of the porous substrate 5. It means to be located on a straight line extending in parallel to the “diagonal line of the square cell”. There are four such positions on the misalignment prevention member 11, and it is preferable that a predetermined number of vertical slits are located in any of these four places. Moreover, the vertical slit located on the straight line extended in parallel with the "diagonal line of the square cell" from the center of the porous base material 5, and the vertical slit which is not located on the said straight line may be formed. When five or more vertical slits are formed, the vertical slits extend in parallel to the position where a straight line extending from the center of the porous substrate 5 to “parallel to the partition wall” passes and “diagonal lines of square cells”. It is preferable that the position is one of the positions through which the straight line passes. For example, four vertical slits are formed at a position where a straight line extending “in parallel with the partition wall” passes from the center of the porous substrate 5, and the remaining vertical slits are “square cells” from the center of the porous substrate 5. The aspect formed in the position where the straight line extended in parallel with the "diagonal line of" passes is a preferable aspect. Four vertical slits are formed at a position where a straight line extending in parallel to the “diagonal line of the square cell” passes from the center of the porous substrate 5, and the remaining vertical slits are formed from the center of the porous substrate 5. An embodiment in which a straight line extending in “parallel to the partition walls” passes is also a preferred embodiment.

多孔質基材5(隔壁4)は、セラミックを主成分とするものである。隔壁4の材質としては、具体的には、炭化珪素、コージェライト、アルミナタイタネート、サイアロン、ムライト、窒化珪素、リン酸ジルコニウム、ジルコニア、チタニア、アルミナ、シリカ、及びLAS(リチウムアルミニウムシリケート)又はこれらを組み合わせたものを好適例として挙げることができる。特に、炭化珪素、コージェライト、ムライト、窒化珪素、アルミナ、アルミナタイタネート等のセラミックが、耐アルカリ特性上好適である。中でも酸化物系のセラミックは、コストの点でも好ましい。また、「セラミックを主成分とする」というときは、呼称されるセラミック結晶を全体の90質量%以上含有することをいう。残りは、他のセラミック以外の成分としては、特に限定されないが、ガラス等を挙げることが出来る。   The porous substrate 5 (partition wall 4) is mainly composed of ceramic. Specifically, the material of the partition 4 is silicon carbide, cordierite, alumina titanate, sialon, mullite, silicon nitride, zirconium phosphate, zirconia, titania, alumina, silica, and LAS (lithium aluminum silicate) or these. What combined these can be mentioned as a suitable example. In particular, ceramics such as silicon carbide, cordierite, mullite, silicon nitride, alumina, and alumina titanate are suitable in terms of alkali resistance. Among these, oxide-based ceramics are preferable in terms of cost. In addition, the phrase “having ceramic as a main component” means that 90% by mass or more of a ceramic crystal referred to is contained. The rest of the components other than ceramics are not particularly limited, and examples thereof include glass.

多孔質基材5の大きさは、特に限定されないが、セルの延びる方向(中心軸方向)の長さが50〜500mmであることが好ましい。また、セルの延びる方向に直交する断面形状が円形の場合、その直径が50〜350mmであることが好ましい。   Although the magnitude | size of the porous base material 5 is not specifically limited, It is preferable that the length of the cell extension direction (center axis direction) is 50-500 mm. Moreover, when the cross-sectional shape orthogonal to the cell extending direction is circular, the diameter is preferably 50 to 350 mm.

本発明のハニカム構造体(第2の発明)は、上述した本発明のハニカム構造体(第1の発明)において、ズレ防止部材に、セルの延びる方向に直角に回周するリングスリットが形成されたものである。ズレ防止部材には、タテスリットが形成されていなくてもよいが、形成されていることが好ましい。第2の発明は、ズレ防止部材に、セルの延びる方向に直角に回周するリングスリットが形成されたこと、及びタテスリットが形成されても形成されなくてもよいこと以外は、第1の発明と同様の構成である。   In the honeycomb structure of the present invention (second invention), in the above-described honeycomb structure of the present invention (first invention), the slip prevention member is formed with a ring slit that circulates at right angles to the cell extending direction. It is a thing. The misalignment prevention member does not need to have a vertical slit, but is preferably formed. According to a second aspect of the present invention, there is provided a first anti-shift member, except that a ring slit that circulates at right angles to a cell extending direction and a vertical slit may or may not be formed. It is the structure similar to invention.

本発明のハニカム構造体(第2の発明)の一の実施形態(ハニカム構造体103)は、図4A、図4Bに示すように、上記第1の発明のハニカム構造体の一の実施形態において、ズレ防止部材11にタテスリットが形成されずに、ズレ防止部材11に、セル3の延びる方向に直角に周回する方向にリングスリット31が設けられているものである。リングスリットの本数は1〜3本であることが好ましい。リングスリットの幅及び深さは、上記タテスリットの幅及び深さの好ましい範囲として挙げられた範囲と同じ範囲であることが好ましい。図4Aは、本発明のハニカム構造体(第2の発明)の一実施形態を模式的に示す平面図である。図4Bは、本発明のハニカム構造体(第2の発明)の一実施形態を模式的に示す正面図である。尚、図4A、図4Bに示す本発明のハニカム構造体(第2の発明)の一の実施形態において、本発明のハニカム構造体(第1の発明)の一の実施形態を構成する構成要素と同一の構成要素については、図1A、図1Bに示される本発明のハニカム構造体(第1の発明)の一の実施形態において各構成要素に付された符号と同一の符号を付している。   One embodiment (honeycomb structure 103) of the honeycomb structure (second invention) of the present invention is one embodiment of the honeycomb structure of the first invention as shown in FIGS. 4A and 4B. The vertical slits 31 are provided on the anti-shift member 11 so as to circulate at right angles to the direction in which the cells 3 extend without the vertical slit being formed on the anti-shift member 11. The number of ring slits is preferably 1 to 3. The width and depth of the ring slit are preferably in the same range as the preferred range of the width and depth of the vertical slit. FIG. 4A is a plan view schematically showing one embodiment of the honeycomb structure (second invention) of the present invention. FIG. 4B is a front view schematically showing one embodiment of the honeycomb structure (second invention) of the present invention. In addition, in one embodiment of the honeycomb structure of the present invention (second invention) shown in FIGS. 4A and 4B, the constituent elements constituting one embodiment of the honeycomb structure of the present invention (first invention) The same constituent elements as those in FIG. 1A and FIG. 1B according to the embodiment of the honeycomb structure of the present invention (first invention) are denoted by the same reference numerals. Yes.

また、本発明のハニカム構造体(第2の発明)の他の実施形態(ハニカム構造体104)は、タテスリット14とリングスリット31の両者を同時に設けたものである。タテスリット14の構成は、上述した本発明のハニカム構造体(第1の発明)と同様であることが好ましい。図5Aは、本発明のハニカム構造体(第2の発明)の他の実施形態を模式的に示す平面図である。図5Bは、本発明のハニカム構造体(第2の発明)の他の実施形態を模式的に示す正面図である。   In another embodiment (honeycomb structure 104) of the honeycomb structure (second invention) of the present invention, both the vertical slit 14 and the ring slit 31 are provided simultaneously. The configuration of the vertical slit 14 is preferably the same as that of the above-described honeycomb structure of the present invention (first invention). FIG. 5A is a plan view schematically showing another embodiment of the honeycomb structure (second invention) of the present invention. FIG. 5B is a front view schematically showing another embodiment of the honeycomb structure (second invention) of the present invention.

(2)ハニカム構造体の製造方法:
次に、本発明のハニカム構造体(第1の発明)の一実施形体の製造方法について説明する。
(2) Manufacturing method of honeycomb structure:
Next, a method for manufacturing an embodiment of the honeycomb structure of the present invention (first invention) will be described.

一方の端面から他方の端面まで貫通し流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有するハニカム成形体を押出成形により形成する。ハニカム成形体を押出成形する方法は、特に限定されないが、例えば、まず成形原料を混練して坏土とし、得られた坏土を押出成形によりハニカム形状に成形し、ハニカム成形体を得ることが好ましい。成形原料を混練して坏土を形成する方法としては特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。押出成形は、所望のセル形状、隔壁厚さ、セル密度を有する口金を用いて行うことが好ましい。口金の材質としては、摩耗し難い超硬合金が好ましい。   A honeycomb formed body having a partition wall that partitions a plurality of cells that penetrate from one end face to the other end face and serve as a fluid flow path is formed by extrusion. The method for extruding the honeycomb formed body is not particularly limited.For example, the forming raw material is first kneaded to form a kneaded material, and the obtained kneaded material is formed into a honeycomb shape by extrusion forming to obtain a honeycomb formed body. preferable. There is no restriction | limiting in particular as a method of kneading | mixing a shaping | molding raw material and forming a clay, For example, the method of using a kneader, a vacuum clay kneader, etc. can be mentioned. Extrusion molding is preferably performed using a die having a desired cell shape, partition wall thickness, and cell density. As the material of the die, a cemented carbide which does not easily wear is preferable.

成形原料は、セラミック原料に分散媒及び添加剤を加えたものであり、添加剤としては、有機バインダ、無機バインダ、造孔材、界面活性剤等を挙げることができる。成形原料としては、焼成することにより、上記本発明のハニカム構造体の一実施形態において挙げられた隔壁の材料が形成されるものが好ましい。   The forming raw material is obtained by adding a dispersion medium and an additive to a ceramic raw material, and examples of the additive include an organic binder, an inorganic binder, a pore former, and a surfactant. As the forming raw material, it is preferable that the material for the partition walls mentioned in the embodiment of the honeycomb structure of the present invention is formed by firing.

使用するセラミック原料の粒子径及び配合量、並びに添加する造孔材の粒子径及び配合量を調整し、焼成条件を最適化することにより、所望の気孔率、平均細孔径の多孔質基材を得ることができる。   By adjusting the particle size and blending amount of the ceramic raw material to be used and the particle size and blending amount of the pore former to be added and optimizing the firing conditions, a porous substrate having a desired porosity and average pore size can be obtained. Can be obtained.

上記成形後に、得られたハニカム成形体を乾燥してもよい。乾燥方法は、特に限定されるものではないが、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等を挙げることができ、なかでも、誘電乾燥、マイクロ波乾燥又は熱風乾燥を単独で又は組合せて行うことが好ましい。また、乾燥条件としては、乾燥温度30〜150℃、乾燥時間1分〜2時間とすることが好ましい。   After the above forming, the obtained honeycomb formed body may be dried. The drying method is not particularly limited, and examples thereof include hot air drying, microwave drying, dielectric drying, reduced pressure drying, vacuum drying, freeze drying and the like. Among them, dielectric drying, microwave drying or It is preferable to perform hot air drying alone or in combination. The drying conditions are preferably a drying temperature of 30 to 150 ° C. and a drying time of 1 minute to 2 hours.

次に、ハニカム成形体を焼成して、多孔質基材を得ることが好ましい。焼成の条件(温度、時間)は、成形原料の種類により異なるため、その種類に応じて適当な条件を選択すればよい。   Next, it is preferable to fire the honeycomb formed body to obtain a porous substrate. Since the firing conditions (temperature, time) vary depending on the type of the forming raw material, an appropriate condition may be selected according to the type.

次に、多孔質基材の外周にセラミックセメントを塗布し、乾燥させて外筒付き多孔質基材を形成することが好ましい。外筒付き多孔質基材は、多孔質基材の外周に、セラミックセメントにより形成された外筒が配設された構造である。セラミックセメントとしては、コロイダルシリカに、多孔質基材の材質であるセラミック(粉末)を混合させたものが好ましい。例えば、多孔質基材の材質がコージェライトの場合、コージェライトの粉末をコロイダルシリカに混ぜたものをセラミックセメントとすることが好ましい。   Next, it is preferable to apply a ceramic cement to the outer periphery of the porous substrate and dry it to form a porous substrate with an outer cylinder. The porous base material with an outer cylinder has a structure in which an outer cylinder made of ceramic cement is disposed on the outer periphery of the porous base material. The ceramic cement is preferably a mixture of colloidal silica and ceramic (powder) that is a material of the porous substrate. For example, when the material of the porous substrate is cordierite, it is preferable to use a ceramic cement obtained by mixing cordierite powder with colloidal silica.

次に、外筒付き多孔質基材の外筒の端面をテーパー加工し、外筒の側面をスリット加工することにより本発明のハニカム構造体を得ることが好ましい。テーパー加工の方法は、特に限定されないが、例えば、外筒付き多孔質基材を回転させながら、所定のテーパー形状を有する、ダイヤモンドをまぶした砥石を、押し当てる手法が好ましい。これにより、10秒程度で簡単、迅速にテーパー加工することが出来る。また、スリット加工の方法は、特に限定されないが、例えば、薄い歯の砥石を回転させ加工する方法が好ましい。尚、多孔質基材の外周にセラミックセメントを塗布した後に、テーパー加工を行い、その後にセラミックセメントを乾燥させてもよい。また、多孔質基材の外周にセラミックセメントを塗布した後に、スリット加工を行い、その後にセラミックセメントを乾燥させてもよい。セラミックセメントが乾燥する前に、テーパーやスリットを形成する方法としては、所定の形状の「型」を押し付けて成形する方法が好ましい。   Next, it is preferable to obtain the honeycomb structure of the present invention by tapering the end surface of the outer tube of the porous base material with the outer tube and slitting the side surface of the outer tube. The method of taper processing is not particularly limited, but, for example, a method of pressing a grindstone coated with diamond having a predetermined taper shape while rotating a porous base material with an outer cylinder is preferable. Thereby, taper processing can be performed easily and quickly in about 10 seconds. Moreover, although the method of slit processing is not specifically limited, For example, the method of rotating and processing a thin-toothed grindstone is preferable. In addition, after apply | coating a ceramic cement to the outer periphery of a porous base material, a taper process may be performed and a ceramic cement may be dried after that. Moreover, after apply | coating ceramic cement to the outer periphery of a porous base material, slit processing may be performed and ceramic cement may be dried after that. As a method for forming the taper and the slit before the ceramic cement is dried, a method of pressing a “mold” having a predetermined shape is preferable.

本発明のハニカム構造体(第2の発明)の一の実施形態の製造方法は、タテスリットを形成する工程において、タテスリットの代わりにリングスリットを形成する(又はリングスリットとタテスリットの両方を形成する)以外は、上記本発明のハニカム構造体(第1の発明)の一の実施形態の製造方法と同様である。   In the manufacturing method of one embodiment of the honeycomb structure of the present invention (second invention), in the step of forming the vertical slit, a ring slit is formed instead of the vertical slit (or both the ring slit and the vertical slit are formed). Except for forming, it is the same as the manufacturing method of one embodiment of the honeycomb structure of the present invention (first invention).

(3)ハニカム触媒体:
本発明のハニカム構造体(第1の発明及び第2の発明)は、触媒を担持してハニカム触媒体として使用することが好ましい。触媒は、多孔質基材の外周壁の内側、セル内の隔壁表面及び/又は隔壁の細孔内に担持されることが好ましい。
(3) Honeycomb catalyst body:
The honeycomb structure of the present invention (the first and second inventions) is preferably used as a honeycomb catalyst body carrying a catalyst. The catalyst is preferably supported on the inside of the outer peripheral wall of the porous substrate, the partition wall surface in the cell, and / or the pores of the partition wall.

触媒の担持方法は、一般的な、ハニカム構造体への触媒担持方法と同様にすることができる。具体的には、多孔質基材の一方の端面からセル内に触媒液を流し込むことにより触媒を担持する方法が挙げられる。また、他の方法としては、上記ハニカム構造体の一方の端面を数ミリ触媒液に浸漬させ、その状態で他方の端面から減圧をすることにより、セル内に触媒液を吸引し、多孔質基材のセル内の隔壁に触媒を担持する方法が挙げられる。   The catalyst loading method can be the same as a general catalyst loading method on the honeycomb structure. Specifically, a method of supporting the catalyst by pouring a catalyst solution into the cell from one end face of the porous substrate can be mentioned. As another method, one end face of the honeycomb structure is immersed in several millimeters of catalyst solution, and the pressure is reduced from the other end face in this state, whereby the catalyst solution is sucked into the cell, and the porous substrate A method of supporting the catalyst on the partition walls in the cell of the material can be mentioned.

触媒液を多孔質基材のセル内に流入させた後に、余剰スラリーを圧縮空気で吹き飛ばすことが好ましい。その後に、触媒を乾燥、焼付けすることにより、セル内の隔壁表面に触媒が塗工(担持)されたハニカム触媒体を得ることが好ましい。   After flowing the catalyst solution into the cell of the porous substrate, it is preferable to blow off excess slurry with compressed air. Thereafter, the catalyst is preferably dried and baked to obtain a honeycomb catalyst body in which the catalyst is coated (supported) on the surface of the partition walls in the cell.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
焼成によりコージェライトが得られるコージェライト化原料に、水、バインダを加えて真空脱気しながら混練し、所定の口金を使用して押出成形することにより、一方の端面から他方の端面まで貫通し流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有するハニカム成形体を得た。セルの延びる方向に直交する断面において、セル形状は正方形であった。
Example 1
The cordierite-forming raw material from which cordierite is obtained by firing is kneaded with water and binder while vacuum degassing, and is extruded from one end face to the other end face by extrusion molding using a prescribed die. A honeycomb formed body having partition walls that partition and form a plurality of cells serving as fluid flow paths was obtained. In the cross section orthogonal to the cell extending direction, the cell shape was square.

次に、ハニカム成形体を乾燥、焼成させることにより多孔質基材を得た。次に、得られた多孔質基材の外周に、コロイダルシリカにコージェライト粉末を混合させたセラミックセメントを塗布し、乾燥させて外筒付き多孔質基材を形成した。そして、外筒付き多孔質基材の外筒の両端面をテーパー加工し、外筒の側面をタテスリット加工して2本のタテスリットを形成することにより、ハニカム構造体を得た。テーパー加工する方法は、多孔質基材を回転させながら、ダイヤモンドをまぶした砥石を、セルの延びる方向に対して45°の角度で多孔質基材の外筒の端面の外周部分に押しあてることにより、45°の角度のテーパー形状の端面(ズレ防止部材の端面)を得る方法とした。また、タテスリット加工の方法は、薄い歯の砥石を回転させる方法とした。研削の深さは、多孔質基材を傷つけないためにズレ防止部材を約0.5mm程度残した深さとした。   Next, the honeycomb formed body was dried and fired to obtain a porous substrate. Next, ceramic cement obtained by mixing cordierite powder in colloidal silica was applied to the outer periphery of the obtained porous substrate, and dried to form a porous substrate with an outer cylinder. And the both ends of the outer cylinder of the porous base material with an outer cylinder were taper-processed, and the side surface of the outer cylinder was vertical-slit-processed, and the two vertical slits were formed, and the honeycomb structure was obtained. The method of tapering is to press a grindstone coated with diamond against the outer peripheral portion of the end surface of the outer cylinder of the porous substrate at an angle of 45 ° with respect to the cell extending direction while rotating the porous substrate. Thus, a method of obtaining a tapered end face (an end face of the displacement preventing member) having an angle of 45 ° was obtained. Moreover, the method of length slit processing was made into the method of rotating a grindstone with a thin tooth. The grinding depth was set to a depth that left about 0.5 mm of the anti-slip member so as not to damage the porous substrate.

得られたハニカム構造体の、隔壁厚さは0.09mmであり、セル密度は62セル/cmであった。ズレ防止部材の側面部分の外径(直径)は114mmであり、多孔質基材の外径(直径)は106mmであり、多孔質基材の中心軸方向長さは、114.3mmであった。また、多孔質基材の外周が露出した部分の中心軸方向の長さは5mmであった。得られた、ハニカム構造体について、以下の方法で「耐熱衝撃性」を測定し、「加熱振動試験」を行った。結果を表1に示す。 The obtained honeycomb structure had a partition wall thickness of 0.09 mm and a cell density of 62 cells / cm 2 . The outer diameter (diameter) of the side surface portion of the slip prevention member was 114 mm, the outer diameter (diameter) of the porous substrate was 106 mm, and the length in the central axis direction of the porous substrate was 114.3 mm. . Further, the length in the central axis direction of the portion where the outer periphery of the porous substrate was exposed was 5 mm. With respect to the obtained honeycomb structure, “thermal shock resistance” was measured by the following method, and a “heating vibration test” was performed. The results are shown in Table 1.

尚、表1において、「スリット」の欄は、ズレ防止部材に形成されたスリットの本数を示している。また、「スリット形成位置」の欄は、特に指定していないものは、ズレ防止部材に形成されたタテスリットの位置を示している。具体的には、セルの延びる方向に直交する断面において、多孔質基材の中心から隔壁に平行に延ばした一の直線が、ズレ防止部材と交わる位置を「0°」の位置とし、当該「0°」の位置を起点として、スリットが形成された位置の当該「0°」の位置に対する角度(多孔質基材の中心と「0°」の位置とを結ぶ直線を、多孔質基材の中心を中心にして、回転させた角度)を示している。例えば、実施例3のハニカム構造体は、図1A、図1Bに示す構造のハニカム構造体であり、タテスリット形成位置としては、「0°」の位置、「0°」の位置から90°回転した位置である「90°」の位置、「0°」の位置から180°回転した位置である「180°」の位置、そして、「0°」の位置から270°回転した位置である「270°」の位置の4箇所にタテスリットが形成されている。   In Table 1, the “slit” column indicates the number of slits formed in the deviation preventing member. Further, the column of “slit forming position” indicates the position of the vertical slit formed in the misalignment prevention member, unless otherwise specified. Specifically, in a cross section orthogonal to the cell extending direction, a position where one straight line extending in parallel to the partition wall from the center of the porous substrate intersects with the displacement preventing member is set to a position of “0 °”. Starting from the position of “0 °”, the angle of the position where the slit is formed with respect to the position of “0 °” (the straight line connecting the center of the porous substrate and the position of “0 °” The angle rotated around the center). For example, the honeycomb structure of Example 3 is the honeycomb structure having the structure shown in FIG. 1A and FIG. 1B, and the vertical slit formation position is a “0 °” position and a 90 ° rotation from the “0 °” position. Position “90 °”, “180 °” position rotated by 180 ° from “0 °” position, and “270” position rotated by 270 ° from “0 °” position. Vertical slits are formed at four positions of “°”.

(耐熱衝撃性)
耐熱衝撃性試験は、「JASO M505−87 6.7項」に規定される手順で行う。室温の試料を所定の温度に保持した電気炉に入れ、20分間保持する。試料を取り出し、耐火レンガの上に置き「クラックの有無を観察しつつ」室温まで冷却する。尚、上記「クラックの有無を観察しつつ」試料を冷却することは、「JASO M505−87 6.7項」の規定にはなく、本「耐熱衝撃性試験」に特有の操作である。耐熱衝撃性は、試料の外観を観察したときにクラックがなく、全周を金属棒(直径約1〜3mmの鉄製の棒)で軽くたたいたときに打音が金属音である最大温度差(室温との温度差:「電気炉温度−室温」)とする。クラックが発生するか、又は打音が金属音でない場合、「異常」であるとする。試料は触媒を施していないハニカム構造体で、最初の所定温度は、「600℃+室温」とし、異常がなければ電気炉の温度を50℃上げ、異常が発生するまで50℃ずつ温度を上げながら試験を繰り返した。5個のハニカム構造体について試験を行い、異常が認められた温度より1段階下の温度(異常が認められた温度より50℃低い温度)の平均値を耐熱衝撃性試験の結果とした。表1には、上記「最大温度差」が示されている。最大温度差は、比較例1または比較例5を50℃以上下回らないことが好ましい。また、破壊位置の欄で「T」とあるのはタテクラックと後の数字は発生位置、「R」とあるのはリングクラックで、リングクラックの入る位置は全長方向のほぼ中央である。
(Heat shock resistance)
The thermal shock resistance test is performed according to the procedure specified in “JASO M505-87 Section 6.7”. A room temperature sample is placed in an electric furnace maintained at a predetermined temperature and held for 20 minutes. Remove the sample and place it on a refractory brick and cool to room temperature “observing for cracks”. It should be noted that cooling the sample while observing the presence or absence of cracks is not specified in “JASO M505-87 Section 6.7”, but is an operation specific to this “thermal shock resistance test”. Thermal shock resistance is the maximum temperature difference where there is no crack when observing the appearance of the sample, and when the entire circumference is tapped with a metal rod (iron rod with a diameter of about 1 to 3 mm), the hitting sound is a metal sound. (Temperature difference from room temperature: “electric furnace temperature−room temperature”). When a crack occurs or the hitting sound is not a metallic sound, it is assumed that it is “abnormal”. The sample is a honeycomb structure with no catalyst. The initial predetermined temperature is “600 ° C. + room temperature”. If there is no abnormality, the temperature of the electric furnace is increased by 50 ° C., and the temperature is increased by 50 ° C. until an abnormality occurs. The test was repeated. Five honeycomb structures were tested, and the average value of the temperature one step lower than the temperature at which the abnormality was recognized (a temperature lower by 50 ° C. than the temperature at which the abnormality was recognized) was taken as the result of the thermal shock resistance test. Table 1 shows the “maximum temperature difference”. The maximum temperature difference is preferably not lower than Comparative Example 1 or Comparative Example 5 by 50 ° C. or more. Further, in the column of the fracture position, “T” is the vertical crack and the subsequent number is the occurrence position, “R” is the ring crack, and the position where the ring crack enters is approximately the center in the full length direction.

(加熱振動試験)
ハニカム構造体に、セラミック繊維でできた無膨張マットを巻き缶体に収納する。缶体は、ハニカム構造体の外筒部の外径に0.2MPaとなるマットの厚さを加えた大きさの内径を有し、一方の端部はストレートのまま、他の端部にハニカム構造体の外筒部の端面と同じ角度のテーパー部を有し、そのテーパーの先は、排気管と同じ外径になるようコーン形状となっている。そして、その缶体のストレートの端部側からマットを巻いたハニカム構造体を入れハニカム構造体のテーパー部が缶体テーパー部に当たりマットが所定の圧力になるところまで押し込む。缶体のストレート側にはフランジが付いており、そのフランジ部分に「蓋」を取り付ける。「蓋」は、缶体に接続するフランジから始まり、上記缶体のテーパー形状と同じ形状のテーパー部、その先にコーン部を有し、先端に高温ガスが供給される管に接続するためのフランジが付いている。その蓋を缶体に押し当て、フランジ同士をボルトで締め付けて缶体と蓋の間からガスが漏れないようにする。蓋のテーパーは、フランジ同士を合わせたとき、ハニカム構造体のテーパーに合うような位置関係にしてある。この状態で、ハニカム構造体のセルに、プロパンガスを燃焼した高温ガスを5分間流し、その後、室温の空気を5分間流すというサイクルを繰り返しながら、振動試験機から振動を100時間与える。高温ガスの温度は900℃とする。振動条件は、「加速度:30G、周波数:200Hz」とする。試験後、ハニカム構造体が缶体内で、2mm以上ずれた場合にそのハニカム構造体は不合格であるとし、2mm未満のずれの場合にそのハニカム構造体を合格とした。加熱振動試験の合否判定としては、2個のハニカム構造体について試験を行い、2個とも合格の場合を合格「○」とし、少なくとも一つの不合格がある場合と不合格「×」とした。
(Heating vibration test)
An unexpanded mat made of ceramic fibers is stored in a wound can body in a honeycomb structure. The can body has an inner diameter of a size obtained by adding the mat thickness of 0.2 MPa to the outer diameter of the outer cylinder portion of the honeycomb structure, and one end portion remains straight and the other end portion has a honeycomb. The tapered portion has the same angle as the end surface of the outer cylinder portion of the structure, and the tip of the tapered portion has a cone shape so as to have the same outer diameter as the exhaust pipe. Then, a honeycomb structure wound with a mat is inserted from the straight end portion side of the can body, and the taper portion of the honeycomb structure hits the can body taper portion and is pushed in until the mat reaches a predetermined pressure. The straight side of the can has a flange, and a “lid” is attached to the flange. The “lid” starts from a flange connected to the can body, has a tapered portion having the same shape as the tapered shape of the can body, a cone portion at the tip, and is connected to a pipe to which a high temperature gas is supplied at the tip. With a flange. The lid is pressed against the can body, and the flanges are tightened with bolts to prevent gas from leaking between the can body and the lid. The taper of the lid has a positional relationship that matches the taper of the honeycomb structure when the flanges are combined. In this state, vibration is applied from the vibration tester for 100 hours while repeating a cycle of flowing a high-temperature gas combusted with propane gas for 5 minutes and then flowing air at room temperature for 5 minutes to the cells of the honeycomb structure. The temperature of the hot gas is 900 ° C. The vibration condition is “acceleration: 30 G, frequency: 200 Hz”. After the test, when the honeycomb structure was displaced by 2 mm or more in the can, the honeycomb structure was rejected. When the displacement was less than 2 mm, the honeycomb structure was accepted. As the pass / fail judgment of the heating vibration test, two honeycomb structures were tested, and when both passed, the pass “◯” was given, and when there was at least one pass, the reject “X” was given.

Figure 0005501631
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(実施例2〜11、比較例1〜10)
「隔壁厚さ」、「セル密度」、「ズレ防止部材」、「スリット」及び「スリットの形成位置」を表1のように変化させた以外は、上記実施例1の場合と同様にしてハニカム構造体を作製した。得られたハニカム構造体について、実施例1の場合と同様にして、上記方法で「耐熱衝撃性」を測定し、「加熱振動試験」を行った。結果を表1に示す。また、耐熱衝撃性試験の結果を図6、図7にまとめた。図6、図7において、「起点0°」とは、セルの延びる方向に直交する断面において、多孔質基材の中心から隔壁に平行に延ばした一の直線が、ズレ防止部材と交わる位置にタテスリットが形成されていることを示す。また、「起点45°」とは、セルの延びる方向に直交する断面において、多孔質基材の中心から四角形セルの対角線に平行に延ばした一の直線が、ズレ防止部材と交わる位置にタテスリットが形成されていることを示す。また、「セラ筒なし」とは、ハニカム構造体がズレ防止部材を備えていないことを示す。図6は、実施例において測定された耐熱衝撃性と、ハニカム構造体に形成されたタテスリットの本数との関係を示すグラフである。図7は、実施例において測定された耐熱衝撃性と、ハニカム構造体に形成されたタテスリットの本数との関係を示すグラフである。図6は、隔壁厚さ0.09mm、セル密度62セル/cmのハニカム構造体についての結果を示し、図7は、隔壁厚さ0.064mm、セル密度93セル/cmのハニカム構造体についての結果を示す。
(Examples 2-11, Comparative Examples 1-10)
A honeycomb was formed in the same manner as in Example 1 except that the “partition wall thickness”, “cell density”, “displacement preventing member”, “slit”, and “slit formation position” were changed as shown in Table 1. A structure was produced. About the obtained honeycomb structure, the “thermal shock resistance” was measured by the above method in the same manner as in Example 1, and the “heating vibration test” was performed. The results are shown in Table 1. The results of the thermal shock resistance test are summarized in FIGS. 6 and 7, “starting point 0 °” refers to a position where one straight line extending in parallel to the partition wall from the center of the porous substrate intersects the displacement preventing member in a cross section orthogonal to the cell extending direction. Indicates that a vertical slit is formed. In addition, the “starting point 45 °” is a vertical slit at a position where one straight line extending in parallel to the diagonal line of the rectangular cell from the center of the porous base material intersects with the displacement preventing member in a cross section orthogonal to the cell extending direction. Is formed. “No ceramic cylinder” indicates that the honeycomb structure does not include a displacement prevention member. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the thermal shock resistance measured in Examples and the number of vertical slits formed in the honeycomb structure. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the thermal shock resistance measured in Examples and the number of vertical slits formed in the honeycomb structure. FIG. 6 shows the results for a honeycomb structure with a partition wall thickness of 0.09 mm and a cell density of 62 cells / cm 2 , and FIG. 7 shows a honeycomb structure with a partition wall thickness of 0.064 mm and a cell density of 93 cells / cm 2. The result about is shown.

尚、比較例9,10および実施例11のズレ防止部材の側面部分の外径(直径)は、94mmであり、多孔質基材の外径(直径)は86mmであり、多孔質基材の中心軸方向長さは、160mmであった。また、多孔質基材の外周が露出した部分の中心軸方向の長さは5mmであった。   In addition, the outer diameter (diameter) of the side surface part of the slip prevention member of Comparative Examples 9 and 10 and Example 11 is 94 mm, and the outer diameter (diameter) of the porous substrate is 86 mm. The length in the central axis direction was 160 mm. Further, the length in the central axis direction of the portion where the outer periphery of the porous substrate was exposed was 5 mm.

また、比較例1,5および9のハニカム構造体は、図2A、図2Bに示すハニカム構造体101のような構造である。ハニカム構造体101は、一方の端面から他方の端面まで貫通し流体の流路となる複数のセルを区画形成する、セラミックを主成分とする多孔質の隔壁を有するハニカム形状の多孔質基材21を備えたハニカム構造体である。図2Aは、従来のハニカム構造体を模式的に示す平面図である。図2Bは、従来のハニカム構造体を模式的に示した正面図である。   Further, the honeycomb structures of Comparative Examples 1, 5, and 9 have a structure like the honeycomb structure 101 shown in FIGS. 2A and 2B. The honeycomb structure 101 has a honeycomb-shaped porous base material 21 having porous partition walls mainly composed of ceramic, which partition and form a plurality of cells that penetrate from one end face to the other end face and serve as fluid flow paths. It is a honeycomb structure provided with. FIG. 2A is a plan view schematically showing a conventional honeycomb structure. FIG. 2B is a front view schematically showing a conventional honeycomb structure.

また、比較例2,6および10のハニカム構造体は、図3A、図3Bに示すハニカム構造体102のような構造である。ハニカム構造体102は、一方の端面から他方の端面まで貫通し流体の流路となる複数のセルを区画形成する、セラミックを主成分とする多孔質の隔壁を有するハニカム形状の多孔質基材22と、多孔質基材22の外周に配設され、両端面がテーパー状に形成されたズレ防止部材23とを備えたハニカム構造体である。ズレ防止材23には、スリットは形成されていない。図3Aは、従来のハニカム構造体を模式的に示す平面図である。図3Bは、従来のハニカム構造体を模式的に示した正面図である。   Further, the honeycomb structures of Comparative Examples 2, 6, and 10 have a structure like the honeycomb structure 102 shown in FIGS. 3A and 3B. The honeycomb structure 102 has a honeycomb-shaped porous base material 22 having porous partition walls mainly composed of ceramic, which partition and form a plurality of cells that penetrate from one end face to the other end face and serve as fluid flow paths. And a displacement preventing member 23 disposed on the outer periphery of the porous base material 22 and having both end faces tapered. The slits 23 are not formed with slits. FIG. 3A is a plan view schematically showing a conventional honeycomb structure. FIG. 3B is a front view schematically showing a conventional honeycomb structure.

また、実施例11のハニカム構造体は、図4A、図4Bに示すハニカム構造体103のような構造である。ハニカム構造体103は、一方の端面から他方の端面まで貫通し流体の流路となる複数のセルを区画形成する、セラミックを主成分とする多孔質の隔壁を有するハニカム形状の多孔質基材5と、多孔質基材5の外周に配設され、両端面がテーパー状に形成されたズレ防止部材11とを備えたハニカム構造体である。ズレ防止材11には、リングスリット31が形成されている。   Further, the honeycomb structure of Example 11 has a structure like the honeycomb structure 103 shown in FIGS. 4A and 4B. The honeycomb structure 103 has a honeycomb-shaped porous substrate 5 having porous partition walls mainly composed of ceramic, which form a plurality of cells penetrating from one end face to the other end face and serving as fluid flow paths. And a displacement prevention member 11 disposed on the outer periphery of the porous substrate 5 and having both end faces tapered. A ring slit 31 is formed in the slip prevention material 11.

表1より、同じセル構造毎に比較をすると、実施例1〜11のハニカム構造体は、耐熱衝撃性に優れ、加熱振動試験の結果も良好であることがわかる。これに対し、比較例2〜4,6〜8のハニカム構造体は、耐熱衝撃性に劣ることがわかる。ただし、実施例2では、比較例1に対し60°低く、好ましいとした差50°より低く、効果が少なく、一方実施例7では比較例5より40°低く好ましいとした差50°以内である。もともと通常のハニカム構造体である比較例1および比較例5では45°方向でクラックが入っているので45°にスリットを入れる場合は、4本以上必要であることがわかる。そして、比較例1,5のハニカム構造体は、加熱振動試験の結果が悪いことが分る。   Table 1 shows that the honeycomb structures of Examples 1 to 11 are excellent in thermal shock resistance and the result of the heat vibration test is good when compared for each cell structure. On the other hand, it can be seen that the honeycomb structures of Comparative Examples 2-4 and 6-8 are inferior in thermal shock resistance. However, in Example 2, the difference is less than 50 °, which is 60 ° lower than that of Comparative Example 1, and is less effective, while in Example 7, the difference which is 40 ° lower than that of Comparative Example 5 is less than 50 °. . Since Comparative Example 1 and Comparative Example 5, which are originally normal honeycomb structures, have cracks in the 45 ° direction, it can be seen that four or more slits are necessary when slitting at 45 °. And it turns out that the result of a heating vibration test is bad about the honeycomb structure of Comparative Examples 1 and 5.

本発明のハニカム構造体は、排気ガスの浄化に使用される触媒の基体として好適に用いられる。   The honeycomb structure of the present invention is suitably used as a base of a catalyst used for exhaust gas purification.

1:一方の端面、2:他方の端面、3:セル、4:隔壁、5:多孔質基材、6:多孔質基材の外周、11:ズレ防止部材、12:端面、13:先端、14:タテスリット、21,22:多孔質基材、23:ズレ防止部材、31:リングスリット、100,101,102,103,104:ハニカム構造体。 1: one end surface, 2: other end surface, 3: cell, 4: partition, 5: porous substrate, 6: outer periphery of porous substrate, 11: displacement preventing member, 12: end surface, 13: tip, 14: Vertical slit, 21, 22: Porous base material, 23: Displacement preventing member, 31: Ring slit, 100, 101, 102, 103, 104: Honeycomb structure.

Claims (7)

一方の端面から他方の端面まで貫通し流体の流路となる複数のセルを区画形成する、セラミックを主成分とする多孔質の隔壁を有するハニカム形状の多孔質基材と、
前記多孔質基材の外周に配設され、少なくとも片側の端面が、先端に向かうに従って外径が細くなるテーパー状であり、前記セルの延びる方向に平行に延びるタテスリットが2本以上形成されたセラミックを主成分とするズレ防止部材とを備え、
前記タテスリットの幅が0.5〜10mmであり、前記ズレ防止部材の厚さが2〜15mmであり、
前記ズレ防止部材に形成された前記タテスリットの径方向の深さが、前記ズレ防止部材の厚さと同じであり、前記タテスリット部分から前記多孔質基材の外周が露出しているハニカム構造体。
A honeycomb-shaped porous base material having a porous partition wall mainly composed of ceramic, which defines a plurality of cells penetrating from one end face to the other end face and serving as a fluid flow path;
Arranged on the outer periphery of the porous base material, at least one end face has a tapered shape with an outer diameter decreasing toward the tip, and two or more vertical slits extending in parallel with the cell extending direction are formed. It is provided with a slip prevention member mainly composed of ceramic,
The width of the vertical slit is 0.5 to 10 mm, the thickness of the anti-displacement member Ri 2~15mm der,
Radial depth of the vertical slit formed in the anti-displacement member is the same as the thickness of the anti-displacement member, the honeycomb structure wherein the vertical that have a slit portion to expose the outer periphery of the porous substrate .
前記ズレ防止部材に形成された前記タテスリットが等間隔に4〜8本である請求項1に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 1, wherein the number of the vertical slits formed in the deviation preventing member is 4 to 8 at regular intervals. 前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記セルの形状が正方形であり、前記ズレ防止部材に形成された前記タテスリットのうちの少なくとも1本の位置が、前記多孔質基材の中心から前記隔壁に平行に延ばした直線が通る位置である請求項1又は2に記載のハニカム構造体。   In the cross section orthogonal to the cell extending direction, the shape of the cell is a square, and at least one position of the vertical slits formed in the deviation preventing member is from the center of the porous substrate. The honeycomb structure according to claim 1 or 2, which is a position where a straight line extending in parallel with the partition wall passes. 前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記セルの形状が正方形であり、前記ズレ防止部材に形成された前記タテスリットのうちの少なくとも1本の位置が、前記多孔質基材の中心から前記正方形のセルの対角線に平行に延ばした直線が通る位置である請求項1又は2に記載のハニカム構造体。   In the cross section orthogonal to the cell extending direction, the shape of the cell is a square, and at least one position of the vertical slits formed in the deviation preventing member is from the center of the porous substrate. The honeycomb structure according to claim 1 or 2, which is a position through which a straight line extending in parallel with a diagonal line of a square cell passes. 一方の端面から他方の端面まで貫通し流体の流路となる複数のセルを区画形成する、セラミック多孔質の隔壁を有するハニカム形状の多孔質基材と、前記多孔質基材の外周に配設され、少なくとも片側の端面が、先端に向かうに従って外径が細くなるテーパー状であり、前記セルの延びる方向に直角に回周するリングスリットが2本以上形成されたセラミックを主成分とするズレ防止部材とを備え、
前記リングスリットの幅が0.5〜10mmであり、前記ズレ防止部材の厚さが2〜15mmであり、
前記ズレ防止部材に形成された前記スリットの径方向の深さが、前記ズレ防止部材の厚さと同じであり、前記スリット部分から前記多孔質基材の外周が露出しているハニカム構造体。
A honeycomb-shaped porous base material having a ceramic porous partition wall, which partitions a plurality of cells that penetrate from one end face to the other end face and serve as a fluid flow path, and is disposed on the outer periphery of the porous base material And at least one end face is tapered so that the outer diameter becomes narrower toward the tip, and the main component is prevention of misalignment composed mainly of ceramics in which two or more ring slits are formed that circulate at right angles to the cell extending direction. With members,
The width of the ring slit is 0.5 to 10 mm, the thickness of the anti-displacement member Ri 2~15mm der,
A honeycomb structure in which a radial depth of the slit formed in the deviation preventing member is the same as a thickness of the deviation preventing member, and an outer periphery of the porous substrate is exposed from the slit portion .
前記ズレ防止部材に形成された前記リングスリットの位置が、前記ズレ防止部材を等分割する位置である請求項5に記載のハニカム構造体。 The honeycomb structure according to claim 5 , wherein the position of the ring slit formed in the deviation preventing member is a position where the deviation preventing member is equally divided. 前記ズレ防止部材に、前記セルの延びる方向に平行に延びるタテスリットが2本以上形成された請求項5又は6に記載のハニカム構造体。 The honeycomb structure according to claim 5 or 6 , wherein two or more vertical slits extending in parallel with the cell extending direction are formed in the shift preventing member.
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