CN108686507A - 蜂窝结构体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蜂窝结构体,其抑制压力损失上升、并且期待净化性能提高。蜂窝结构体(100)包括柱状的蜂窝结构部,该柱状的蜂窝结构部具有:配设成区划形成从第一端面延伸到第二端面、形成流体的流路的多个隔室(2)的多孔质的隔壁(1)、和配设成包围隔壁(1)的外周壁,隔壁(1)具有以向隔室(2)内延伸的方式突出且在隔室(2)延伸的方向连续设置的突起部(21),多个隔室(2)中的10%以上的隔室(2)为突起部(21)向该隔室(2)内突出的隔室,突起部(21)的顶部的前端曲率半径R为0.01~0.1mm,突起部(21)的侧面以与隔壁(1)的表面成40~70°的倾斜角的方式倾斜,隔室(2)的水力直径A和突起部(21)的高度H满足0.04≤H/A≤0.4的关系。

Description

蜂窝结构体
技术领域
本发明涉及一种蜂窝结构体。更详细而言,涉及一种能够特别优选用作担载废气净化用催化剂的催化剂载体的蜂窝结构体。
背景技术
近年来,社会整体上对环境问题的意识正在提高。因此,在燃烧燃料而产生动力的技术领域中,正在开发从燃料燃烧时所产生的废气中除去氮氧化物等有害成分的各种技术。例如,正在开发从由汽车的发动机排出的废气中除去氮氧化物等有害成分的各种技术。在像这样除去废气中的有害成分时,一般使用催化剂使有害成分发生化学反应而变化为相对无害的其它成分。而且,作为用于担载废气净化用催化剂的催化剂载体,一直使用蜂窝结构体。
以往,作为该蜂窝结构体,提出了具备蜂窝结构部的蜂窝结构体,上述蜂窝结构部具有区划形成成为流体流路的多个隔室的多孔质的隔壁。作为这样的蜂窝结构体,提出了下述蜂窝结构体,所述蜂窝结构体出于增大隔壁的几何学表面积的目的而设有相对于隔壁向内部突出的凸片(fin)(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭62-266298号公报
发明内容
像专利文献1那样的蜂窝结构体可以利用设置于隔壁的凸片来增大隔壁的几何学表面积。但是,在将该蜂窝结构体用作催化剂载体时,存在无法有效使用催化剂的问题。
即,如图6所示,对于像专利文献1那样的蜂窝结构体,如果在隔壁1的表面5涂覆催化剂30,则催化剂容易积存在凸片40的根部,因此该根部的催化剂量较多,前端部分的催化剂量较少。在像这样包含凸片的隔壁的表面均匀地担载催化剂并不容易。因此,像专利文献1那样的蜂窝结构体难以特别有效地利用担载于根部的催化剂,相对于所担载的催化剂的量,难以期待净化性能的提高。另一方面,如果为了实现净化性能的提高而担载更多的催化剂,则还存在如下问题:更多地担载的催化剂使得废气的流路相应变窄,催化剂担载后的压力损失上升。
本发明是鉴于这样的以往技术所具有的问题而进行的。根据本发明,提供一种能够特别优选用作担载废气净化用催化剂的催化剂载体的蜂窝结构体。特别是提供一种蜂窝结构体,所述蜂窝结构体抑制压力损失的上升,而且通过增大隔壁的几何学表面积而能够在隔壁的表面均匀地担载催化剂,可期待净化性能提高。
根据本发明,提供以下示出的蜂窝结构体。
[1]一种蜂窝结构体,所述蜂窝结构体包括柱状的蜂窝结构部,该柱状的蜂窝结构部具有:配设成区划形成多个隔室的多孔质的隔壁、和配设成包围上述隔壁的外周壁,所述多个隔室从第一端面延伸到第二端面,形成流体的流路,
上述隔壁具有突起部,所述突起部以向上述隔室内延伸的方式突出且在上述隔室延伸的方向连续设置,
多个上述隔室中的10%以上的上述隔室为上述突起部向该隔室内突出的隔室,
上述突起部的顶部的前端曲率半径R为0.01~0.1mm,
上述突起部的侧面以与上述隔壁的表面成40~70°的倾斜角的方式倾斜,
上述隔室的水力直径A和上述突起部的高度H满足0.04≤H/A≤0.4的关系。
[2]根据上述[1]所述的蜂窝结构体,其中,在配设成区划形成上述隔室的上述隔壁中,构成上述隔室的周缘的每一边所设置的上述突起部的个数为3个以下。
[3]根据上述[1]或[2]所述的蜂窝结构体,其中,上述突起部设置于除了上述蜂窝结构部的距外周5mm范围的外周部以外的该蜂窝结构部的中央部。
[4]根据上述[1]或[2]所述的蜂窝结构体,其中,上述突起部设置于上述蜂窝结构部的整个区域。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的蜂窝结构体,其中,上述突起部设置于构成上述隔室的周缘的二边的上述隔壁相交的交点部位。
本发明的蜂窝结构体具有设置成向隔室内突出的突起部,因此能够利用突起部来增大隔壁的几何学表面积。特别是,由于突起部的顶部的前端曲率半径R为0.01~0.1mm,因此在突起部的顶部的前端也有效地担载催化剂。另外,因为突起部的侧面以与隔壁的表面成40~70°的倾斜角的方式倾斜,所以不易在突起部的根部产生催化剂积存。因此,本发明的蜂窝结构体能够在包含突起部的顶部的前端的隔壁的表面均匀地担载催化剂。因此,在本发明中,担载于本发明的蜂窝结构体的催化剂得到有效的利用。进而,因为本发明的蜂窝结构体的突起部的高度H和隔室的水力直径A满足0.04≤H/A≤0.4的关系,所以能够有效增大几何学表面积,抑制压力损失的上升。
附图说明
图1是示意地表示本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的立体图。
图2是示意地表示本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的流入端面的俯视图。
图3是示意地放大表示图2中示出的流入端面的一部分(区域P)的俯视图。
图4是示意地放大表示本发明的蜂窝结构体的一个实施方式中的突起部的俯视图。
图5是示意地放大表示在本发明的蜂窝结构体的一个实施方式中担载有催化剂的状态的俯视图。
图6是示意地放大表示在以往的蜂窝结构体中担载有催化剂的状态的俯视图。
符号说明
1:隔壁,2:隔室,2a:特定隔室,5:隔壁的表面,10:蜂窝结构部,11:第一端面,12:第二端面,20:外周壁,21:突起部,22:突起部的侧面,22a:突起部的一个侧面,22b:突起部的另一个侧面,30:催化剂,40:凸片,100:蜂窝结构体。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行具体说明。本发明不限定于以下的实施方式。应该理解为在不脱离本发明主旨的范围,基于本领域技术人员的通常知识,对以下的实施方式加入适当的变更、改进等而得到的实施方式也包含于本发明的范围。
(1)蜂窝结构体:
本发明的蜂窝结构体的一个实施方式为图1~图3中示出的蜂窝结构体100。蜂窝结构体100具备柱状的蜂窝结构部10。蜂窝结构部10具有:配设成区划形成多个隔室2的多孔质的隔壁1、和配设成包围该隔壁1的外周壁20,所述多个隔室2从第一端面11延伸到第二端面12,形成流体的流路。隔壁1具有突起部21,所述突起部21以向隔室2内延伸的方式突出且在隔室2延伸的方向连续设置。另外,蜂窝结构体100的多个隔室2中的10%以上的隔室2为突起部21向该隔室2内突出的隔室。另外,蜂窝结构体100的突起部21的顶部的前端曲率半径R为0.01~0.1mm。另外,蜂窝结构体100的突起部21的侧面22以与隔壁1的表面5成40~70°的倾斜角θ的方式倾斜。此外,蜂窝结构体100的隔室2的水力直径A和突起部21的高度H满足0.04≤H/A≤0.4的关系。应予说明,以下,有时将隔室2中的突起部21向隔室2内突出的隔室记载为“特定隔室”。
该蜂窝结构体100具有设置成向隔室2内突出且满足规定条件的突起部21。因此,蜂窝结构体100能够增大隔壁1的几何学表面积,进而,突起部21因满足规定条件而能够使催化剂均匀地担载于隔壁的表面。结果,蜂窝结构体100能够实现净化性能的提高,进而,能够抑制压力损失的上升。
(1-1)突起部:
如上所述,蜂窝结构体100的隔壁1具有突起部21。因此,使催化剂担载于蜂窝结构体100时,蜂窝结构体100设有突起部21,与未设有突起部21的蜂窝结构体相比,催化剂的担载面积相应增加。结果,催化剂与废气的接触性提高,废气的净化性能提高。
蜂窝结构体100只要在总隔室中含有10%以上的特定隔室2a即可,其比例没有特别限制。例如,全部隔室2中的特定隔室2a的比例(由式:(特定隔室2a的个数/隔室2的总数)×100算出的值)优选为50~100%,进一步优选为60~80%。通过使全部隔室2中的特定隔室2a的比例为上述范围,从而发挥更良好的废气净化性能。全部隔室2中的特定隔室2a的比例小于上述下限值时,有可能净化性能恶化。超过上述上限值时,有可能压力损失增大。
突起部21的顶部的前端曲率半径R为0.01~0.1mm,优选为0.01~0.08mm,进一步优选为0.01~0.07mm。如果前端曲率半径R为上述范围内,则直到突起部21的顶部的前端都有效地担载催化剂。如果前端曲率半径R小于上述下限值,则难以在突起部21的顶部的前端担载催化剂。另外,如果前端曲率半径R超过上述上限值,则蜂窝结构体100的重量增加,净化性能恶化。
本说明书中,“前端曲率半径R”为如下得到的值。首先,在与隔室延伸方向正交的截面内,将突起部21的从顶点T(突起部的最高点)在宽度方向仅偏离距离D(5μm)的侧面(一个侧面22a,另一个侧面22b)上的点设为第1测定点X、第2测定点Y(参照图4)。然后,在描绘通过这3点(顶点T,第1测定点X,第2测定点Y)的圆S时,将所描绘的圆S的半径作为上述“前端曲率半径R”。
具体而言,突起部21的高度可以为0.05~0.3mm。各突起部21的高度可以相同,也可以不同。应予说明,突起部21的高度是指在与隔室延伸方向正交的截面内从突起部21的顶点T(突起部21的最高点)到底边F(参照图3)的最短距离。
突起部21的侧面以与隔壁1的表面成40~70°的倾斜角θ的方式倾斜。该倾斜角θ优选为45~65°。如果上述倾斜角θ为上述范围内,则在涂布催化剂时(涂覆催化剂时)催化剂不易在突起部的根处积存得较厚,能够增大涂布催化剂后(涂覆催化剂后)的表面积,废气的净化性能提高。如果上述倾斜角θ小于上述下限值,则在改变角度的同时想要使突起部21的高度相同时,突起部21的容积会增加。因此,蜂窝结构体100的热容量增大,从而催化剂到达活性温度耗费时间,废气的净化性能有可能恶化。如果上述倾斜角θ超过上述上限值,则在涂覆催化剂时催化剂在突起部21的根处有可能积存得较多。即,有在突起部21的根处形成催化剂较厚的层(催化剂层)的趋势。因此,该催化剂层的下层部(靠近隔壁的部分)的催化剂有可能无法有效使用。此处,倾斜角θ是在与隔室2延伸方向正交的截面内突起部21的1/2高度位置处的突起部21的侧面的切线与底边F(参照图3)的延长线所形成的角度。应予说明,倾斜角θ是指隔壁1的表面与突起部21的侧面所成的角度中的锐角的角度。
突起部21的高度H在与隔室2的水力直径A的关系中需要满足0.04≤H/A≤0.4。该关系式优选为0.045≤H/A≤0.4,进一步优选为0.05≤H/A≤0.035。通过使突起部21的高度H和隔室2的水力直径A满足上述关系,能够抑制压力损失的增大。如果小于下限值,则Bag排放过大,无法发挥充分的净化性能。另外,如果超过上限值,则压力损失过大。
隔室2的水力直径是指根据各隔室的截面积和周长由4×(截面积)/(周长)算出的值。隔室2的截面积是指在蜂窝结构体100的与中心轴方向垂直的截面内呈现出的隔室的形状(截面形状)的面积,隔室2的周长是指该隔室2的截面形状的周围的长度(包围该截面的封闭线的长度)。
突起部21的形成位置没有特别限制。具体而言,突起部21可以从隔壁1的表面突出而设置,也可以设置在构成隔室2的周缘的二边的隔壁相交的交点部位。进一步,也可以为这两者。此处,在1个隔室2中设置个数相同的突起部21的情况下,在上述交点部位配置至少1个突起部21时,与在上述交点部位没有配置突起部21的情况相比,能够进一步抑制压力损失的增大。
从隔壁1的表面突出而设有突起部21时,其位置没有特别限制。例如,可以以突起部21将各隔壁1等分的方式设置。在图3中示出以将各隔壁1三等分的方式在各隔壁1分别配置有2个突起部21的例子。
设置于各隔壁1的突起部21的个数没有特别限制。例如,设置于各隔壁1的突起部21的个数可以为3个以下。即,在特定隔室2a中设置于每一边的突起部21的个数优选为3个以下。由此,能够防止压力损失的增大。
突起部21在与隔室2延伸方向正交的截面内的形状没有特别限制。例如可以为三角形、半圆形、半椭圆形等。其中,优选为三角形。如果为三角形,则均匀地担载催化剂,而且蜂窝结构体的热容量变小,因此催化剂达到活性温度的时间变短,净化性能提高。
突起部21的一个优选方案为:设置在除了蜂窝结构部10的距外周5mm范围的外周部以外的该蜂窝结构部10的中央部。像这样在蜂窝结构部10的中央部设有突起部21时,能够提高废气的净化性能、并且抑制压力损失的增大。“蜂窝结构部10的中央部”为除了蜂窝结构部10的距外周5mm范围的外周部以外的区域。换言之,突起部21优选仅设置在上述中央部,而不设置在蜂窝结构部10的距外周5mm范围的外周部。应予说明,本实施方式中,突起部21只要设置在上述中央部即可,可以设置于该中央部的全部区域,也可以设置于一部分区域。
另外,突起部21的另一个优选方案为:设置于蜂窝结构部10的整个区域(即,合并上述外周部和中央部而得的区域)。换言之,突起部21优选设置于蜂窝结构部10的整个区域的全部隔室2。像这样设置突起部21时,废气的净化性能进一步提高。
隔壁1的厚度优选为40~230μm,进一步优选为40~173μm。隔壁1的厚度小于下限值时,机械强度有可能不够。隔壁1的厚度超过上限值时,蜂窝结构体100的压力损失有可能上升。应予说明,隔壁1的厚度为没有设置突起部21的部分的厚度。
作为隔壁1的材料,没有特别限制。例如,优选以陶瓷为主成分。具体而言,优选为从由碳化硅、硅-碳化硅系复合材料、堇青石、多铝红柱石、氧化铝、钛酸铝、氮化硅和碳化硅-堇青石系复合材料构成的组中选择的至少1种。
作为隔室2的形状,具体而言,可以为三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等多边形、圆形、或椭圆形、或者四边形与六边形或八边形等的组合。应予说明,本说明书中“隔室2的形状”表示无突起部21时的隔室的形状。另外,“隔室2的形状为多边形”是包含隔室2的形状被视为多边形的形状的概念。
(1-2)外周壁:
外周壁20是配设成包围隔壁1的壁。外周壁20也可以与隔壁1一体地形成。
外周壁20的厚度优选为0.1~0.6mm,特别优选为0.1~0.3mm。如果外周壁20的厚度小于下限值,则机械强度有时会降低。如果超过上限值,则为了收纳蜂窝结构体而必须确保较大的空间。
蜂窝结构体100的隔室密度优选为31~155个/cm2,特别优选为43~148个/cm2。隔室密度小于下限值时,有可能无法保持强度。超过上限值时,蜂窝结构体100的压力损失有可能上升。
(2)蜂窝结构体的制造方法:
本发明的蜂窝结构体可以通过具有蜂窝成型工序和烧成工序的方法进行制造。以下对各工序进行说明。
(2-1)蜂窝成型工序:
本工序中,将含有陶瓷原料的陶瓷成型原料成型,形成具有:配设成区划形成多个隔室的隔壁的蜂窝成型体,该多个隔室形成流体的流路。
作为陶瓷成型原料中含有的陶瓷原料,优选从由堇青石化原料、堇青石、碳化硅、硅-碳化硅系复合材料、多铝红柱石、钛酸铝构成的组中选择的至少1种。应予说明,堇青石化原料是按二氧化硅为42~56质量%、氧化铝为30~45质量%、氧化镁为12~16质量%的范围的化学组成配合而成的陶瓷原料。而且,堇青石化原料是烧成而成为堇青石的物质。
另外,陶瓷成型原料可以通过在上述陶瓷原料中混合分散介质、有机粘合剂、无机粘合剂、造孔材料、表面活性剂等而制备。各原料的组成比没有特别限定,优选为符合要制作的蜂窝结构体的结构、材质等的组成比。
在将陶瓷成型原料成型时,首先,将陶瓷成型原料混炼而制成生坯,将得到的生坯成型为蜂窝形状。作为将陶瓷成型原料混炼而形成生坯的方法,例如可以举出使用捏合机、真空炼泥机等的方法。作为将生坯成型而形成蜂窝成型体的方法,例如可以使用挤压成型、注塑成型等公知的成型方法。
具体而言,可以举出使用喷嘴进行挤压成型而形成蜂窝成型体的方法等作为优选例。作为喷嘴的材质,优选不易磨损的超硬合金。
喷嘴优选使用如下制作的喷嘴。即,首先,准备制作没有凸片的以往公知的蜂窝结构体时使用的喷嘴(现有型喷嘴)。其后,从该现有型喷嘴的狭缝(用于构成隔壁的间隙)朝向外侧利用放电加工而形成与突起部互补的区域(生坯进入而成为突起部的区域)。可以由此制作规定的喷嘴。
通过使用像这样的喷嘴,能够简便地制作具有满足本发明的蜂窝结构体的条件的突起部的蜂窝成型体。
作为蜂窝成型体的形状,没有特别限制,可以举出圆柱状、椭圆柱状、端面为“正方形、长方形、三角形、五边形、六边形、八边形等”的多棱柱状等。
另外,可以在上述成型后对得到的蜂窝成型体进行干燥。干燥方法没有特别限定。作为干燥方法,例如可以举出热风干燥、微波干燥、高频干燥、减压干燥、真空干燥、冷冻干燥等。其中,优选单独或组合进行高频干燥、微波干燥或热风干燥。
(2-2)烧成工序:
接下来,对蜂窝成型体进行烧成来制作蜂窝烧成体。蜂窝成型体的烧成(正式烧成)是为了使构成经预烧的蜂窝成型体的成型原料烧结而致密化、确保规定的强度而进行的。烧成条件(温度,时间,气氛等)因成型原料的种类而不同,因此只要根据其种类而选择适当的条件即可。例如,使用堇青石化原料时,烧成温度优选1410~1440℃。另外,对于烧成时间,作为最高温度下的保持时间,优选4~8小时。作为进行预烧、正式烧成的装置,可以使用电炉、燃气炉等。可以将如上得到的蜂窝烧成体作为本发明的蜂窝结构体。应予说明,在蜂窝结构体的制造方法中,可以进一步具有以下所示的外周涂覆工序。
(2-3)外周涂覆工序:
本工序中,在得到的蜂窝烧成体的外周涂布外周涂层材料而形成外周壁。应予说明,外周壁可以在制作蜂窝成型体时与隔壁形成为一体。通过利用外周涂覆工序进一步形成外周壁,能够防止在对蜂窝结构体施加外力时蜂窝结构体破缺。
作为外周涂层材料,可以举出在无机纤维、胶体二氧化硅、粘土、SiC粒子等无机原料中加入有机粘合剂、发泡树脂、分散剂等添加材料,向得到的物质中加入水进行混炼而成的材料等。涂布外周涂层材料的方法可以举出一边使“经切削的蜂窝烧成体”在滑轮上旋转一边用橡胶刮刀等进行涂覆的方法等。
【实施例】
以下,根据实施例对本发明进行更具体的说明,但本发明不受这些实施例任何限定。
(实施例1)
在实施例1中,首先,制备用于制作蜂窝结构体的成型原料。具体而言,向陶瓷原料中添加粘合剂、表面活性剂、造孔材料、水而制成成型原料。应予说明,作为陶瓷原料,使用作为堇青石化原料的高岭土、滑石、氧化铝。
接下来,利用捏合机对得到的成型原料进行混炼,接着,利用真空炼泥机进行和泥而形成生坯。接着,使用喷嘴将得到的生坯挤压成型,制作蜂窝成型体。喷嘴使用形成有与突起部互补的区域(生坯进入而成为突起部的区域)的喷嘴。蜂窝成型体在烧成后隔壁的厚度为0.09mm,隔室密度为62个/cm2。蜂窝成型体的隔室的形状为四边形。蜂窝成型体为圆柱状。圆柱状的蜂窝成型体的各个端面的直径在烧成后为103mm。另外,蜂窝成型体在隔室延伸方向的长度在烧成后为84mm。应予说明,上述喷嘴是按所制作的蜂窝结构体满足表1、表2中示出的各条件而设计的。
接下来,干燥蜂窝成型体,得到蜂窝干燥体。干燥首先进行微波干燥,然后,在温度120℃的热风中进行2小时的热风干燥。接下来,切断蜂窝干燥体的两端部。
接下来,对得到的蜂窝干燥体进行脱脂。脱脂在450℃下进行5小时。接着,对已脱脂的蜂窝干燥体进行烧成,得到蜂窝烧成体。烧成在大气中于1425℃进行7小时。应予说明,用5小时从1200℃升温至1425℃。由此,制作实施例1的蜂窝结构体。
得到的蜂窝结构体如图3所示,从截面四边形的隔室的各隔壁突出各2个突起部,在1个隔室中形成有合计8个突起部。该蜂窝结构体的前端曲率半径R为0.01mm。另外,突起部的高度H为0.14mm,隔室的水力直径A为0.90mm。而且,H/A(突起部的高度H/隔室的水力直径A)为0.16。此外,对于得到的蜂窝结构体的所有突起部,突起部的侧面相对于隔壁的表面具有45°的倾斜角。另外,所有突起部都设置成:突起部从第一端面在中途不间断地连延至第二端面。另外,所有的突起部都形成在区划形成特定隔室的隔壁的边上(表1、表2中,在“突起部的形成位置”栏中表示为“边部”)。应予说明,在实施例11中,所有的突起部都形成在特定隔室的角部(表1、表2中,在“突起部的形成位置”栏中表示为“角部”)。得到的蜂窝结构体为与上述喷嘴的形状反转而成的形状相同的形状。
应予说明,使用轮廓投影仪(Mitutoyo公司制)和图像解析软件(Mitutoyo公司制),测定突起部的倾斜角θ和突起部的高度H。另外,确认突起部在上述边上的位置。具体而言,首先,利用轮廓投影仪来拍摄蜂窝结构体的端面,得到图像后,对该图像进行二值化处理,使用图像解析软件的测量功能,由此进行上述测定和确认。
此外,特定隔室相对于全部隔室的比例为50%(表1、表2中,示于“特定隔室的比例”栏)。具体而言,该比例如下进行计算。即,首先,利用轮廓投影仪拍摄1个蜂窝结构体,得到图像后,数出该图像的蜂窝结构体中的所有隔室的个数和所有特定隔室的个数。
此外,使用上述轮廓投影仪和图像解析软件对制作的蜂窝结构体测定隔壁厚度(mm)、隔室密度(个/cm2)、隔室的水力直径(mm)、突起部的前端曲率半径和突起部的倾斜角。将结果示于表1、表2。
[表1]
[表2]
实施例7 比较例7 实施例8 实施例9 实施例10 实施例11
隔壁厚度(mm) 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09
隔室密度(个/cm2) 62 62 62 62 62 62
突起部的高度H(mm) 0.05 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14
隔室的水力直径A(mm) 1.13 0.90 0.90 0.90 0.90 1.39
突起部的个数(个/隔室) 16 8 8 8 8 8
前端曲率半径R(mm) 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025
倾斜角(°) 45 45 45 45 45 45
H/A 0.04 0.16 0.16 0.16 0.16 0.10
特定隔室的比例(%) 80 9 80 80 100 80
突起部的形成位置 边部 边部 边部 边部 边部 角部
特定隔室的配置区域 整个区域 中央部 整个区域 中央部 整个区域 中央部
压力损失(kPa) 1.89 1.30 1.75 1.70 1.74 1.38
压力损失的判定 OK OK OK OK OK OK
Bag排放(g/mile) 0.014 0.030 0.018 0.016 0.018 0.018
Bag排放的判定 OK NG OK OK OK OK
综合判定 OK NG OK OK OK OK
[压力损失]
使用大型风洞试验机对制作的蜂窝结构体测定压力损失。此时,气体温度为25℃,气体流量为10Nm3/分钟。评价基准如下:将2.00kPa以下评价为“OK”,将超过2.00kPa评价为“NG”。这是由于压力损失超过2.00kPa时输出变差。
[LA-4试验]
对制作的蜂窝结构体如下进行基于美国联邦测试程序(Fedral Test Procedure)的LA-4模式的试验。首先,在蜂窝结构体的隔壁上按200g/L担载催化剂(三元催化剂)。担载有催化剂的蜂窝结构体使用电炉,在950℃下进行12小时老化处理。接下来,将担载有催化剂的蜂窝结构体搭载于排气量为2400cc的车辆地板下面的位置,进行LA-4试验。在LA-4试验中,使用废气测定装置(HORIBA公司制,型号“MEXA-7400”)对每种废气成分的直接模态质量进行测定。另外,测定作为代表性的废气成分的HC的排出量。应予说明,利用该试验得到的废气的空速约为10000(1/小时)(高流量)。
[Bag排放的判定]
在Bag排放中,HC的排出量为0.019g/mile以下时评价为“OK”,将超过0.019g/mile的情况评价为“NG”。应予说明,可以认为:本评价为“OK”时,均匀地涂布有催化剂,所以有效地用于废气的净化,从而净化性能提高。
[综合判定]
基于压力损失的评价和LA-4试验的判定,按照以下基准进行综合判定。将压力损失的评价和LA-4试验的评价都为“OK”的情况评价为“OK”,将除此以外的情况评价为“NG”。
(实施例2~11、比较例1~7)
如表1、表2所示形成突起部,除此以外,与实施例1同样地制作蜂窝结构体。
对于实施例2~11、比较例1~7的蜂窝结构体,也与实施例1同样地进行压力损失的评价和LA-4试验。将结果示于表1、表2。
(结果)
如表1、表2所示,可知:实施例1~11的蜂窝结构体与比较例1~7的蜂窝结构体相比,压力损失低,废气的净化性能高。
[产业上的可利用性]
本发明的蜂窝结构体能够用作净化废气的废气净化用的催化剂载体。

Claims (5)

1.一种蜂窝结构体,所述蜂窝结构体包括柱状的蜂窝结构部,所述柱状的蜂窝结构部具有:配设成区划形成多个隔室的多孔质的隔壁、和配设成包围所述隔壁的外周壁,所述多个隔室从第一端面延伸到第二端面,形成流体的流路,
所述隔壁具有突起部,所述突起部以向所述隔室内延伸的方式突出且在所述隔室延伸的方向连续设置,
多个所述隔室中的10%以上的所述隔室为所述突起部向该隔室内突出的隔室,
所述突起部的顶部的前端曲率半径R为0.01~0.1mm,
所述突起部的侧面以与所述隔壁的表面成40~70°的倾斜角的方式倾斜,
所述隔室的水力直径A和所述突起部的高度H满足0.04≤H/A≤0.4的关系。
2.根据权利要求1所述的蜂窝结构体,其中,在配设成区划形成所述隔室的所述隔壁中,构成所述隔室的周缘的每一边所设置的所述突起部的个数为3个以下。
3.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体,其中,所述突起部设置于除了所述蜂窝结构部的距外周5mm范围的外周部以外的该蜂窝结构部的中央部。
4.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体,其中,所述突起部设置于所述蜂窝结构部的整个区域。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的蜂窝结构体,其中,所述突起部设置于构成所述隔室的周缘的二边的所述隔壁相交的交点部位。
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