CN110314712A - 蜂窝结构体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蜂窝结构体,其可期待净化性能的提高。该蜂窝结构体具备柱状的蜂窝结构部,该柱状的蜂窝结构部具有:配设成包围多个隔室(2)的多孔质的隔壁(1)、以及配设成围绕隔壁(1)的外周壁,该多个隔室(2)从第一端面延伸至第二端面,形成流体的流路,隔壁(1)构成为:在构成隔着隔室(2)而对置的2边的隔壁(1)分别具有以向隔室(2)内延伸的方式突出的突起部(21),且由将突出到隔室(2)内的2个突起部(21、21)的前端彼此假想地连结的假想线分隔开的2个区域的面积S1、S2满足下式(1):70%≤S1/S2×100%,其中,上式(1)中,满足S1≤S2的关系。

Description

蜂窝结构体
技术领域
本发明涉及蜂窝结构体。进一步详细而言,涉及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,整个社会对环境问题的意识提高。因此,在使燃料燃烧而生成动力的技术领域中,开发出从燃料燃烧时产生的废气中除去氮氧化物等有害成分的各种技术。例如,开发出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。在上述的除去废气中的有害成分时,通常使用催化剂使有害成分发生化学反应而使其变为比较无害的其它成分。并且,作为担载废气净化用催化剂的催化剂载体,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,该蜂窝结构部具有区划形成作为流体的流路的多个隔室的多孔质的隔壁。作为该蜂窝结构体,提出了如下蜂窝结构体:其出于提高隔壁的几何学表面积的目的,设置有突出到比隔壁靠内侧的位置的翅片(fin)(例如参见专利文献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那样的蜂窝结构体能够利用设置于隔壁的翅片来增大隔壁的几何学表面积。但是,专利文献1中公开的翅片的配置中,存在许多作为隔室内的流路充分利用的空间被翅片封闭而成的部分,容易发生气流停滞。因此,存在如下问题:在1个隔室内发生气流局部集中,特别是,在汽车的模式行驶(Driving mode)时的高负荷时,导致排放(Emissions)恶化。
本发明是鉴于上述现有技术所存在的问题而实施的。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,提供一种抑制排放恶化、且可期待净化性能的提高的蜂窝结构体。
根据本发明,提供以下所示的蜂窝结构体。
[1]一种蜂窝结构体,其中,
具备柱状的蜂窝结构部,该柱状的蜂窝结构部具有配设成包围多个隔室的多孔质的隔壁、以及配设成围绕所述隔壁的外周壁,该多个隔室从第一端面延伸至第二端面,形成流体的流路,
在包围一个所述隔室的所述隔壁中的、构成隔着该隔室而对置的2边的所述隔壁分别具有突起部,该突起部以向该隔室内延伸的方式突出,且在该隔室延伸的方向上连续设置,
在所述蜂窝结构部的与所述隔室延伸的方向正交的截面上,向所述隔室内突出的2个所述突起部配置于由将各自的前端彼此假想地连结的假想线将该隔室内分隔为2个的位置,
且构成为:当将由所述假想线分隔开的所述隔室的一个区域的面积设为S1、将所述隔室的另一个区域的面积设为S2时,满足下式(1)。
式(1):70%≤S1/S2×100%
(其中,上式(1)中,满足S1≤S2的关系。)
[2]根据所述[1]中记载的蜂窝结构体,其中,所述突起部配置成:该突起部的侧面相对于所述隔壁的表面呈50~90°的角度。
[3]根据所述[1]或[2]中记载的蜂窝结构体,其中,所述隔壁的厚度为0.05~0.153mm。
[4]根据所述[1]~[3]中的任意一项中记载的蜂窝结构体,其中,所述突起部的高度H1和所述蜂窝结构部的隔室间距H2满足下式(2)的关系。
式(2):15%≤H1/H2×100%≤40%
[5]根据所述[1]~[4]中的任意一项中记载的蜂窝结构体,其中,所述突起部的宽度W1为0.0127~0.203mm。
发明的效果
本发明的蜂窝结构体具有设置成突出到隔室内的突起部,因此,能够通过突起部来增大隔壁的几何学表面积。此外,突起部相对于包围1个隔室的隔壁而言,仅配设于构成隔着该隔室而对置的2边的隔壁即可,因此,能够抑制突起部的个数过量增加,有效地抑制气流停滞的发生。本发明的蜂窝结构体发挥出如下效果:抑制排放恶化,且可期待净化性能的提高。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的立体图。
图2是示意性地示出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是示意性地示出图2的A-A’截面的截面图。
图4是将图2所示的流入端面的一部分(区域P)放大并示意性地示出的俯视图。
图5是将本发明的蜂窝结构体的另一个实施方式的流入端面的一部分放大并示意性地示出的俯视图。
图6是将本发明的蜂窝结构体的又一个实施方式的流入端面的一部分放大并示意性地示出的俯视图。
符号说明
1:隔壁,2:隔室,10:蜂窝结构部,11:第一端面,12:第二端面,20:外周壁,21:突起部,100:蜂窝结构体,H1a、H1b:高度(突起部的高度),H2:隔室间距,S1、S2:面积,W1:宽度(突起部的宽度),θ:角度(突起部的侧面所成的角度)。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式具体地进行说明。本发明并不限定于以下的实施方式。应当理解:在不脱离本发明的主旨的范围内基于本领域技术人员的通常知识对以下的实施方式加以适当变更、改良等得到的实施方式也落在本发明的范围中。
(1)蜂窝结构体:
本发明的蜂窝结构体的一个实施方式是图1~图4所示的蜂窝结构体100。蜂窝结构体100具备柱状的蜂窝结构部10。此处,图1是示意性地示出本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的立体图。图2是示意性地示出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是示意性地示出图2的A-A’截面的截面图。图4是将图2所示的流入端面的一部分(区域P)放大并示意性地示出的俯视图。
蜂窝结构部10具有:配设成包围多个隔室2的多孔质的隔壁1、以及配设成围绕该隔壁1的外周壁20,该多个隔室2从第一端面11延伸至第二端面12,形成流体的流路。并且,如图4所示,隔壁1具有突起部21、21,该突起部21、21以向隔室2内延伸的方式突出,且在隔室2延伸的方向上连续设置。特别是,本实施方式的蜂窝结构体100中,在包围一个隔室2的隔壁1中的、构成隔着隔室2而对置的2边的隔壁1分别各具有1个突起部21。应予说明,本说明书中,“对置的2边”是指:处于平行的位置关系的2边、以及处于2边所成的角度为10°以下的位置关系的2边。
在蜂窝结构部10的与隔室2延伸的方向正交的截面上,突出到隔室2内的2个突起部21、21配置于由将各自的前端彼此假想地连结的假想线将该隔室2内分隔为2个的位置。并且,本实施方式的蜂窝结构体100构成为:当将由该假想线分隔开的隔室2的一个区域的面积设为S1、将隔室2的另一个区域的面积设为S2时,满足下式(1)。即,本实施方式的蜂窝结构体100的、通过“S1/S2×100%”求出的值为70~100%的范围。应予说明,以下有时将隔室2中的、突起部21突出到隔室2内的隔室2记载为“特定隔室”。
式(1):70%≤S1/S2×100%
(其中,上式(1)中,满足S1≤S2的关系。)
蜂窝结构体100具有设置成突出到特定隔室2内且满足规定条件的突起部21。因此,蜂窝结构体100能够使隔壁1的几何学表面积增大。此外,突起部21相对于包围1个隔室2的隔壁1而言,仅配设于构成隔着特定隔室2而对置的2边的隔壁1,因此,能够抑制突起部21的个数过量增加,有效地抑制气流停滞的发生。因此,蜂窝结构体100发挥出如下效果:抑制排放恶化,且可期待净化性能的提高。
如果“S1/S2×100%”的值小于70%,则容易在隔室2内发生气流停滞。在该隔室内,发生气流的局部集中,特别是,在汽车的模式行驶时的高负荷时,将导致排放恶化。“S1/S2×100%”的值优选为80%以上,更优选为90%以上,特别优选为95%以上。
如上所述,蜂窝结构体100的隔壁1具有突起部21。因此,如果使催化剂担载于蜂窝结构体100,则蜂窝结构体100与没有设置突起部21的蜂窝结构体相比,催化剂的担载面积因设置突起部21而相应地增加。结果,催化剂与废气的接触性提高,废气的净化性能提高。
由将突出到隔室2内的2个突起部21、21的前端彼此假想地连结的假想线分隔开的2个区域的面积S1、S2可以利用以下的方法求出。首先,采用投影仪(例如、Mitutoyo公司制的轮廓投影仪;Profile Projector)对蜂窝结构体100的第一端面11进行拍摄。接下来,利用图像解析软件(例如、Mitutoyo公司制的图像解析软件)对得到的图像进行图像解析,求出由上述的假想线分隔开的2个区域的面积S1、S2。在求出面积S1、S2之际,不包括突出到隔室2内的2个突起部21、21的面积。应予说明,在由上述的假想线分隔开的2个区域的面积不同的情况下,将面积较小的区域作为面积S1的区域。突起部21的前端(顶点)在与隔室2延伸的方向正交的截面上位于沿着突起部21延伸的方向距离突起部21的底边最远的位置。后述的、突起部21的高度H1a、H1b、突起部21的侧面所成的角度θ、突起部21的宽度W1也可以使用采用上述的投影仪拍摄到的图像进行测定。在进行各测定时,优选将拍摄到的图像适当放大为所期望的倍率进行测定。
优选蜂窝结构体100的全部隔室2中包括50%以上的特定隔室2。例如,全部隔室2中的特定隔室2的比例(利用式:(特定隔室2的数量/隔室2的总数)×100%计算出的值)优选为65~99%,特别优选为80~99%。通过全部隔室2中的特定隔室2的比例为上述范围,使其发挥出更良好的废气净化性能。全部隔室2中的特定隔室2的比例也可以为100%,不过,如果小于上述下限值,则接触面积降低,并且,无法得到由翅片带来的升温性的效果,净化性能有可能恶化。
突起部21优选配置成:该突起部21的侧面相对于隔壁1的表面呈40~100°的角度θ。以下,有时将突起部21的侧面与隔壁1的表面所成的角度θ简称为“突起部21的侧面所成的角度θ”。突起部21的侧面所成的角度θ特别优选为75~90°。如果突起部21的侧面所成的角度θ为上述范围内,则在涂布催化剂时(催化剂涂覆时),催化剂不易厚厚地积存在突起部21的根部。因此,能够使涂布催化剂后(催化剂涂覆后)的表面积变大,废气的净化性能提高。此外,如果突起部21的侧面所成的角度θ小于上述范围的下限值,则在想要改变角度θ、且使突起部21的高度相同的情况下,突起部21的体积增加。因此,蜂窝结构体100的热容量有可能增大,催化剂达到活化温度花费时间,废气的净化性能恶化。如果突起部21的侧面所成的角度θ超过上述范围的上限值,则在催化剂涂覆时,催化剂有可能大量地积存在突起部21的根部。即,具有在突起部21的根部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被有效地使用。此处,突起部21的侧面所成的角度θ是:在与隔室2延伸的方向正交的截面上突起部21的高度的1/2的位置处的突起部21的侧面的切线与突起部21的底边的延长线所成的角度。应予说明,突起部21的侧面所成的角度θ是指:隔壁1的表面与突起部21的侧面所成的角度中的、从流入端面侧观察时的顺时针的角度。此外,突起部21的侧面所成的角度θ是:隔壁1的表面与突起部21的侧面所成的角度中的、从流入端面侧观察时的隔室2内的空间侧的角度。应予说明,突起部21的一个侧面所成的角度θ和突起部21的另一个侧面所成的角度θ可以为相同的角度,也可以为不同的角度。在突起部21的一个侧面所成的角度θ和突起部21的另一个侧面所成的角度θ不同的情况下,优选这两者所成的角度θ满足上述的数值范围。
优选突起部21的高度H1(图4中为高度H1a、高度H1b)和蜂窝结构部10的隔室间距H2满足下式(2)的关系。应予说明,下式(2)是使突起部21的高度为H1的通式。因此,如图4所示,在分别设置于对置配置的隔壁1的突起部21、21的各高度为高度H1a以及高度H1b的情况下,将H1a、H1b的各值代入下式(2)的H1,进行是否满足下式(2)的判断。
式(2):15%≤H1/H2×100%≤40%
如果式(2)的“H1/H2×100%”的值小于15%,则有时隔室2内的空间无法被突起部21充分隔开,在1个隔室内将发生气流的局部集中,特别是,在汽车的模式行驶时的高负荷时,导致排放恶化。如果式(2)的“H1/H2×100%”的值超过40%,则压力损失恶化,就这一点而言不理想。此外,“H1/H2×100%”的值特别优选为15~30%。应予说明,突起部21的高度H1a、H1b是指:在与隔室2延伸的方向正交的截面上从突起部21的顶点(突起部21的最高点)至突起部21的底边为止的最短距离。另外,蜂窝结构部10的隔室间距H2是指:对置配置的隔壁1彼此间的距离加上各隔壁1的厚度的一半的值而得到的距离。
突起部21的宽度W1优选为0.0127~0.203mm,特别优选为0.0381~0.1524mm。此外,如果突起部21的宽度W1小于上述范围的下限值,则口模的加工成本以及制造难易度上升,就这一点而言不理想。如果突起部21的宽度W1超过上述范围的上限值,则净化效率下降,压损增加,就这一点而言不理想。应予说明,突起部21的宽度W1为在突起部21的根部的位置测定得到的值。
突起部21在与隔室2延伸的方向正交的截面上的形状没有特别限制。例如,可以像图4所示那样,突起部21的形状为自隔壁1的表面开始垂直地延伸的矩形,例如,也可以像图5所示那样,突起部21的形状为以隔壁1的表面侧为底边的梯形形状。另外,虽然省略图示,但是,例如突起部的形状也可以为三角形、半圆形状、半椭圆形状。此外,例如,也可以像图6所示那样,突起部21的形状为以隔壁1的表面侧为底边的梯形形状,并且,该突起部21的前端形成为圆弧状。此处,图5是将本发明的蜂窝结构体的另一个实施方式的流入端面的一部分放大并示意性地示出的俯视图。图6是将本发明的蜂窝结构体的又一个实施方式的流入端面的一部分放大并示意性地示出的俯视图。
隔壁1的厚度优选为0.05~0.153mm,特别优选为0.05~0.110mm。如果隔壁1的厚度小于下限值,则机械强度有可能不足。如果隔壁1的厚度超过上限值,则蜂窝结构体100的压力损失有可能上升。应予说明,隔壁1的厚度是: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、以及碳化硅-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,具有对置的2边的多边形即可,没有特别限制。例如,作为隔室2的形状,可以举出:四边形、五边形、六边形、八边形等多边形。蜂窝结构部10中,不同形状的隔室2可以混合存在。例如,四边形的隔室2和六边形或八边形的隔室2可以在1个蜂窝结构部10中混合存在。应予说明,本说明书中,“隔室2的形状”是指:没有突起部21时的隔室的形状。另外,“隔室2的形状为多边形”是隔室2的形状包括近似于多边形的形状的概念。
外周壁20是配设成围绕隔壁1的壁。外周壁20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,则机械强度有时降低。如果外周壁20的厚度超过上限值,则有时为了收纳蜂窝结构体100而必须确保有较大的空间。
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。如果隔室密度小于下限值,则有可能无法保持强度。如果隔室密度超过上限值,则蜂窝结构体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利用具有蜂窝成型工序和烧成工序的方法来制造。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,形成具有配设成包围形成流体的流路的多个隔室的隔壁的蜂窝成型体。
作为陶瓷成型原料中所含有的陶瓷原料,优选为从由堇青石化原料、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:按二氧化硅在42~56质量%的范围内、氧化铝在30~45质量%的范围内、氧化镁在12~16质量%的范围内的化学组成进行配合得到的陶瓷原料。并且,堇青石化原料经烧成而成为堇青石。
另外,陶瓷成型原料可以如下制备: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、以及表面活性剂等来制备陶瓷成型原料。各原料的组成比没有特别限定,优选为与想要制作的蜂窝结构体的结构、材质等相对应的组成比。
在将陶瓷成型原料成型时,首先,对陶瓷成型原料进行混炼,制成坯土,将得到的坯土成型为蜂窝形状。作为对陶瓷成型原料进行混炼而形成坯土的方法,例如可以举出使用捏合机、真空练泥机等的方法。作为将坯土成型而形成蜂窝成型体的方法,例如可以使用挤出成型、注塑成型等公知的成型方法。
具体而言,可以举出使用口模进行挤出成型而形成蜂窝成型体的方法等作为优选例。作为口模的材质,优选为不易磨损的超硬合金。
口模优选使用如下制作的口模。首先,准备出在制作不具有突起部的以往公知的蜂窝结构体时使用的口模(常规型口模)。接下来,从常规型口模的狭缝(用于形成隔壁的间隙)朝向常规型口模的口模主体侧形成与突起部互补的区域(坯土进入而成为突起部的区域)。上述的“与突起部互补的区域”可以通过例如对常规型口模的口模主体进行放电加工等来形成。如上操作,能够制作规定的口模。
通过使用上述口模,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,在上述成型后,可以对得到的蜂窝成型体进行干燥。干燥方法没有特别限制。例如可以举出:热风干燥、微波干燥、感应干燥、减压干燥、真空干燥、冷冻干燥等。其中,优选将感应干燥、微波干燥或热风干燥单独或组合进行。
(2-2)烧成工序:
接下来,对蜂窝成型体进行烧成,制作蜂窝烧成体。进行蜂窝成型体的烧成是为了:使构成蜂窝成型体的成型原料烧结而致密化,确保规定的强度。烧成条件(温度、时间、气氛等)因成型原料的种类而不同,因此,根据其种类而选择适当的条件即可。例如,在使用堇青石化原料的情况下,烧成温度优选为1410~1440℃。另外,烧成时间按最高温度下的保持时间计,优选为4~8小时。作为进行烧成的装置,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,蜂窝结构体的制造方法中,还可以进行以下所示的外周涂层工序。
(2-3)外周涂层工序:
本工序中,在得到的蜂窝烧成体的外周涂布外周涂层材料,形成外周壁。应予说明,外周壁可以在蜂窝成型体的制作时与隔壁形成为一体。通过外周涂层工序进一步形成外周壁,能够防止在向蜂窝结构体施加外力时、蜂窝结构体产生缺失。
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、泡沫树脂、分散剂等添加材料,之后加入水进行混炼得到的材料等。涂布外周涂层材料的方法可以举出一边使“切削后的蜂窝烧成体”在转盘上旋转、一边用橡胶刮刀等进行涂覆的方法等。
实施例
以下,通过实施例对本发明进一步具体地进行说明,但是,本发明并不受这些实施例的任何限定。
(实施例1)
实施例1中,首先,调制出用于制作蜂窝结构体的成型原料。具体而言,在陶瓷原料中添加粘合剂、表面活性剂、造孔材料、以及水,制成成型原料。应予说明,作为陶瓷原料,使用堇青石化原料、即、高岭土、滑石、氧化铝。
接下来,将得到的成型原料用捏合机进行混炼,接下来,用真空练泥机进行练泥,形成坯土。接下来,使用口模,将得到的坯土挤出成型,制作出蜂窝成型体。口模使用形成有与突起部互补的区域(坯土进入而成为突起部的区域)的口模。蜂窝成型体在烧成后,隔壁的厚度成为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端面的直径在烧成后成为103mm。另外,蜂窝成型体的隔室延伸的方向上的长度在烧成后成为84mm。应予说明,上述口模使用按制作的蜂窝结构体满足表1所示的各条件的方式设计而成的口模。
接下来,使蜂窝成型体干燥,得到蜂窝干燥体。关于干燥,首先,进行微波干燥,然后,于热风温度120℃进行2小时的热风干燥。接下来,将蜂窝干燥体的两端部切断。
接下来,对得到的蜂窝干燥体进行脱脂。于450℃进行5小时的脱脂。接下来,对脱脂后的蜂窝干燥体进行烧成,得到蜂窝烧成体。在大气中,于1425℃进行7小时的烧成。应予说明,升温至1200~1425℃需要5小时。由此,制作实施例1的蜂窝结构体。
实施例1的蜂窝结构体如图4所示,在构成隔着截面形状为四边形的隔室2而对置的2边的隔壁1分别形成有突起部21。即,实施例1的蜂窝结构体的每1个隔室2的突起部21的数量为2个/隔室。在表1的“突起部的数量(个/隔室)”栏中示出每1个隔室的突起部的数量。
实施例1的蜂窝结构体中,突起部的高度H1为0.28mm。突起部的侧面所成的角度θ为90°。突起部的宽度W1为0.127mm。另外,实施例1的蜂窝结构体中,蜂窝结构部的隔室间距H2为1.27mm。因此,“H1/H2×100%”的值为22%。采用Mitutoyo公司制的轮廓投影仪对蜂窝结构体的第一端面进行拍摄,利用Mitutoyo公司制的图像解析软件对得到的图像进行图像解析,由此,求出突起部的高度H1、突起部的侧面所成的角度θ、突起部的宽度W1、以及隔室间距H2。应予说明,在进行各测定时,将拍摄到的图像适当放大为所期望的倍率进行测定。在图像解析中,利用轮廓投影仪进行拍摄,并对图像进行二值化处理,通过使用图像解析软件的测量功能,进行各测定及其测定结果的确认。将各结果示于表1。
另外,使用采用上述的轮廓投影仪拍摄到的图像,求出由将突出到隔室内的2个突起部的前端彼此假想地连结的假想线分隔开的2个区域的面积S1、S2。然后,基于求出的S1、S2的值,计算出“S1/S2×100%(其中,S1≤S2)”的值。实施例1的蜂窝结构体的“S1/S2×100%”的值为70%。将结果示于表1。
此外,采用上述轮廓投影仪和图像解析软件,对制作出的蜂窝结构体测定隔壁的厚度(mm)、隔室密度(个/cm2)。将结果示于表1。
表1
利用以下的方法,对实施例1的蜂窝结构体进行压力损失的测定、以及袋排放(Bagemission)的测定。将压力损失的测定结果及其判定结果、以及袋排放的测定结果及其判定结果示于表1。另外,以各判定结果为基础,进行下述的综合判定。将判定示于表1。
[压力损失]
采用大型风洞试验机,对制作出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。关于评价基准,将2.00kPa以下评价为“OK”,将超过2.00kPa评价为“NG”。这是因为:如果压力损失超过2.00kPa,则输出恶化。
[袋排放]
首先,利用以下的方法,对制作出的蜂窝结构体进行基于美国Federal TestProcedure的LA-4模式的试验(以下也称为“LA-4试验”)。首先,使190g/L的催化剂(三元催化剂)担载于蜂窝结构体的隔壁。应予说明,采用电炉,将担载有催化剂的蜂窝结构体于950℃进行12小时的老化处理。接下来,将担载有催化剂的蜂窝结构体搭载于排气量为2400cc的车辆的地板下位置,进行LA-4试验。LA-4试验中,使用废气测定装置(HORIBA公司制、型号“MEXA-7400”),测定每种废气成分的直接模态质量(Direct Modal Mass)。另外,测定作为代表性废气成分的HC的排出量。LA-4试验中的废气的空速为约10000(1/小时)(高流量)。并且,按袋排放计,将HC的排出量为0.020g/mile以下的情形评价为“OK”,将HC的排出量超过0.020g/mile的情形评价为“NG”。应予说明,如果本评价为“OK”,则认为由于催化剂被均匀地涂布,所以被有效地利用于废气的净化,因此,净化性能上升。
[综合判定]
基于压力损失的判定和袋排放的判定,利用以下的判断基准,进行综合判定。将压力损失的判定和袋排放的判定均为“OK”的情形评价为“OK”,将除此以外的情形评价为“NG”。
(实施例2~14、比较例1)
像表1以及表2所示那样,变更隔壁的厚度、以及突起部的构成,除此以外,利用与实施例1同样的方法,制作蜂窝结构体。关于实施例2~14、比较例1的蜂窝结构体,也利用与实施例1同样的方法,进行压力损失的测定、以及袋排放的测定。将各结果示于表1以及表2。
表2
(结果)
如表1以及表2所示,实施例1~14的蜂窝结构体与比较例1的蜂窝结构体相比,压力损失低,另外,按袋排放计的HC的排出量低。因此,可知:实施例1~14的蜂窝结构体能够抑制压力损失的增加,抑制排放恶化。
产业上的可利用性
本发明的蜂窝结构体可以用作对废气进行净化的废气净化用催化剂载体。

Claims (5)

1.一种蜂窝结构体,具备柱状的蜂窝结构部,该柱状的蜂窝结构部具有:配设成包围多个隔室的多孔质的隔壁、以及配设成围绕所述隔壁的外周壁,该多个隔室从第一端面延伸至第二端面,形成流体的流路,
在包围一个所述隔室的所述隔壁中的、构成隔着该隔室而对置的2边的所述隔壁分别具有突起部,该突起部以向该隔室内延伸的方式突出,且在该隔室延伸的方向上连续设置,
在所述蜂窝结构部的与所述隔室延伸的方向正交的截面上,突出到所述隔室内的2个所述突起部配置于由将各自的前端彼此假想地连结的假想线将该隔室内分隔为2个的位置,
且构成为:当将由所述假想线分隔开的所述隔室的一个区域的面积设为S1、将所述隔室的另一个区域的面积设为S2时,满足下式(1),
式(1):70%≤S1/S2×100%
其中,上式(1)中,满足S1≤S2的关系。
2.根据权利要求1所述的蜂窝结构体,其中,
所述突起部配置成:该突起部的侧面相对于所述隔壁的表面呈50~90°的角度。
3.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体,其中,
所述隔壁的厚度为0.05~0.153mm。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的蜂窝结构体,其中,
所述突起部的高度H1和所述蜂窝结构部的隔室间距H2满足下式(2)的关系,
式(2):15%≤H1/H2×100%≤40%。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的蜂窝结构体,其中,
所述突起部的宽度W1为0.0127~0.203mm。
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