JP2004257954A - Evaluation method for pressure loss of honeycomb structure and evaluation device therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガスを浄化するのに使用されるハニカム構造体の圧力損失の評価方法および評価装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなど内燃機関の排ガスを浄化するのに使用される排ガス浄化用ハニカム構造体は、一般にセラミックあるいは金属などの耐熱材料で構成されており,内燃機関の排気系に組みこまれ、排ガス中に含まれる有害物質を取り除く役割を果たす。前記排ガス浄化用ハニカム構造体には、触媒物質を担持することにより目的の有害物質を取り除く役割を果たすものや、主にディーゼルエンジンの排ガス中の粒子状物質(Particulate Matters、以下「PM」という)を前記ハニカム構造体がろ過捕捉し、排ガス浄化に寄与するディーゼルパティキュレートフィルタ(以下DPFという)用ハニカム構造体もある。
【0003】
前記排ガス浄化用ハニカム構造体は、その圧力損失により排ガスの流れを妨げるためエンジン出力の低下の原因となる。また、前記DPF用ハニカム構造体においては、排ガス中のPMが前記DPF用ハニカム構造体内部に捕捉され蓄積されるのに伴い、圧力損失が高くなりエンジン出力の低下につながる。このためハニカム構造体の初期の圧力損失や、PMの蓄積後の圧力損失を把握する必要がある。
【0004】
さて、ハニカム構造体の「圧力損失」とは、ハニカム構造体を気体が通過したときのハニカム構造体の上流側の気体の圧力値から下流側の気体の圧力値を引いたものであり、排気ガスがハニカム構造体を通過する際に受ける抵抗が最大の要因となる。従って、ハニカム構造体の隔壁の材料、厚さ、気孔率、細孔径など、また排気ガスが流入するハニカム構造体の入口端部形状などを、適切にする必要がある。
【0005】
ハニカム構造体の圧力損失を求めて、評価する手段としては、日本工業規格(JIS)の自動車用エアクリーナの試験方法を用いることがある(例えば、非特許文献1参照)。この非特許文献1の試験装置は、供試体(JISでは自動車用エアクリーナ)を収納する試験用チャンバと、試験用チャンバの出口側および入口側に接続した差圧計と、出口側から順に送気管を介して接続したアブソリュートフィルタ、空気流量計、空気流量制御装置、および排気送風機などからなる。
そして、非特許文献1の試験装置で、供試体となるハニカム構造体の圧力損失を求める場合には、試験室の空気を15分間以上流し、その後、差圧計により圧力損失を求めることになる。また、空気量、差圧などの値を、20℃、相対湿度65%、気圧1013hPaの標準状態に補正して、圧力損失を求めることになる。また、例えば特許文献1に記載の発明のように前記ハニカム構造体を内燃機関の排気系に組み込み、求めた圧力損失をエンジンの排気流量で補正する方法や、特許文献2に記載の発明のように内燃機関を用いずに粒子含有気体発生器により前記ハニカム構造体に粒子を含有した気体を送り込み、前記ハニカム構造体の気体流入側と流出側との差圧より圧力損失を求める記載が見られる。これらはいずれも圧力損失の上昇後に測定を行うため、比較的容易に圧力損失が求められる。
【0006】
ところで、前記DPF用ハニカム構造体においては、一定量のPMが蓄積されるとこれを電気ヒータで燃焼させたり、逆洗エアーで除去しDPFの再生を行う必要があるが、従来の電気ヒータで微粒子を燃焼再生する方法では、微粒子の自己発熱によりDPF用ハニカム構造体自体が溶損したり、また逆洗エアーを用いる場合は装置が複雑になる問題があり、最近では触媒物質の作用によりDPF用ハニカム構造体内で微粒子を連続的に燃焼させる技術(CRTシステム)が採用されるようになってきた。
【0007】
【非特許文献1】
JIS D 1612−1989 自動車用エアクリーナの試験方法[第4頁第8.項(通気抵抗試験)、第20頁第2.(15)項(通気抵抗)、第24頁(試験用ダスト)、第27頁(図6 パネル形フィルタエレメント用清浄効率及びダスト保持量試験装置)、第32〜34頁(標準状態に対する空気量及び通気抵抗の補正)]
【特許文献1】
特開平8−109818号公報
【特許文献2】
特許第2807370号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
前記CRTシステムでは、定常状態においてPMは連続的に燃焼除去され蓄積されないので、PM蓄積による圧力損失の上昇はほとんどない。さらにCRTシステムではDPF用ハニカム構造体の上流側に酸化触媒を担持したハニカム構造体の配置が不可欠である。場合によってはDPF用ハニカム構造体の下流側にNOx除去の触媒を担持したハニカム構造体の配置が必要になる事もあり、内燃機関の排気系全体の圧力損失が大きくなりエンジン出力の低下につながるので、DPF用ハニカム構造体自体にも気孔率が50%以上で平均細孔径15μm以上の材料を用いたりセル構造を最適化する技術が適用される等、DPF用ハニカム構造体そのものの圧力損失を低く抑えるための技術開発が進められており、その評価および検査を行うために低い圧力損失を精度良く求める必要がある。
【0009】
ところがこのようなDPF用ハニカム構造体に前記自動車用エアクリーナの試験方法を用いて圧力損失を求めても、あるいは前記特許文献記載の圧力損失を求める方法を用いても、圧力損失自体が極めて小さい事から、DPF用ハニカム構造体を流れる気体の流量および温度および湿度と測定環境の大気圧および温度および湿度のわずかな変化の影響が、圧力損失の値に大きくばらつきとして表れ、圧力損失を精度良く求めることは困難である。特に気体流量の変化については、流量制御弁のような流量を安定させる装置を用いてもなお存在する微小な流量の変化が、圧力損失の値に及ぼす影響は無視できない。したがって異なるハニカム構造体間の圧力損失のが異なると思われてもその差異が出ず、圧力損失を高精度に求めることができない。
【0010】
したがって本発明の課題は、ハニカム構造体の圧力損失を高精度に求めることができる、ハニカム構造体の圧力損失の評価方法および評価装置を得ることにある。特に、ハニカム構造体の隔壁の気孔率を50%以上、平均細孔径を15μm以上などとして圧力損失をさらに小さくした場合での、小さくした圧力損失の微妙な違いを高精度に求めることができる、ハニカム構造体の圧力損失の評価方法および評価装置を得ることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題について鋭意研究した。その結果、ハニカム構造体に供給する気体の流量の変化が少なく、安定した流れを保ったときの差圧を測定すれば、ハニカム構造体の圧力損失を高精度に求めることができるとの知見を得、本発明に想到した。
【0012】
すなわち、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価方法は、ハニカム構造体に、気体の流量に対する許容範囲を決めて気体を連続して供給し、前記気体の流量が所定時間内で許容範囲にあるときに測定した前記ハニカム構造体の気体流入側と流出側との差圧から、前記ハニカム構造体の圧力損失を求めることを特徴とする。
これにより、前記気体の流量変化が小さく安定した流れを保った状態でハニカム構造体の気体流入側と流出側との差圧を測定することにより、ハニカム構造体の圧力損失を高精度に評価することができ、特に、ハニカム構造体の隔壁の気孔率を50%以上、平均細孔径を15μm以上などとして圧力損失をさらに小さくした場合での、小さくした圧力損失の微妙な違いをさらに高精度に評価することができる。
【0013】
ここで、気体の流量が許容範囲にあるとは、例えば、30Nm3 /minを中心に、許容範囲が±0.9Nm3 /minにあることを言う。また差圧の測定は、前記気体の流量が所定時間内で許容範囲にあるときに測定するのみではなく、連続的に測定しておき、前記気体の流量が所定時間内で許容範囲にあるときの差圧のみを抽出して圧力損失を求めることもできることは言うまでもない。
【0014】
また、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価方法は、ハニカム構造体に、気体の流量に対する許容範囲を決めて前記気体を連続して供給し、前記気体の流量が所定時間内で許容範囲にあるときに、前記ハニカム構造体の気体流入側と流出側との差圧を測定し、次いで、前記差圧の測定後に連続する所定時間内で前記気体の流量が前記許容範囲にあるときに、前記差圧から圧力損失を求める方法を取ることもできる。これにより、前記気体の流量変化が小さく安定した流れを保った状態で、ハニカム構造体の気体流入側と流出側との差圧を測定し、かつ前記差圧の測定の後の前記気体の流量変化が小さいことを確認することにより、ハニカム構造体の圧力損失をより高精度に評価することができ、特に、ハニカム構造体の隔壁の気孔率を50%以上、平均細孔径を15μm以上などとして圧力損失をさらに小さくした場合での、小さくした圧力損失の微妙な違いを高精度に評価することができる。
ここで、ある経過した所定時間内とは例えば10s(秒)間、差圧の測定後に連続する所定時間内とは前記10sに続く例えば3s間を言う。
【0015】
また、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価方法は、ハニカム構造体に、気体の流量に対する許容範囲を決めて前記気体を連続して供給し、前記気体の流量が所定時間内で第1の許容範囲で、前記気体の流量の平均が前記所定時間内で前記第1の許容範囲と中心を同じくして前記第1の許容範囲の広くとも2/3の幅を持った範囲内にあり、かつ前記所定時間内の直近短時間の前記気体の流量が前記第1の許容範囲より狭い第2の許容範囲で、前記直近短時間での前記気体の流量の平均が前記第2の許容範囲と中心を同じくして前記第2の許容範囲の広くとも2/3の幅を持った範囲内にあるときに、前記ハニカム構造体の気体流入側と流出側との差圧を測定し、次いで、前記差圧の測定後に連続する所定時間内で前記気体流量が前記第2の許容範囲にあるときに、前記差圧から圧力損失を求める方法を取ることもできる。ここで前記気体の流量の平均は、前記第1および第2の許容範囲と中心を同じくして前記第1および第2の許容範囲の広くとも2/3の幅を持った範囲内にあることが望ましい。これにより前記気体の流量の変化、言いかえれば気体の流量のバラツキの平均値の変動が収束傾向にある、気体の流れがより安定した状況で測定することとなる。これにより、前記気体の流量変化が小さく、かつ小さく変化する気体の流量の平均値も収束傾向にある時点でハニカム構造体の気体流入側と流出側との差圧を測定し、前記差圧の測定の後の前記気体の流量変化が小さいことを確認することにより、ハニカム構造体の圧力損失をさらに高精度に評価することができ、特に、ハニカム構造体の隔壁の気孔率を50%以上、平均細孔径を15μm以上などとして圧力損失をさらに小さくした場合での、小さくした圧力損失の微妙な違いをさらに高精度に評価することができる。
ここで、気体の流量が第1の許容範囲とは、例えば15Nm3 /min±0.1Nm3 /min以内に、第2の許容範囲とは、第1の許容範囲より狭い、例えば15Nm3 /min±0.05Nm3 /min以内を言う。
【0016】
また本発明は、繰り返し求めた前記圧力損失のバラツキが±3%以内であることが望ましく、±3%以内であれば高精度に評価されていると言える。特に、ハニカム構造体の隔壁の気孔率を50%以上、平均細孔径を15μm以上などとして圧力損失をさらに小さくした場合での、小さくした圧力損失の微妙な違いを高精度に評価されていると言える。
【0017】
また、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価方法は、ハニカム構造体に、気体の流量に対する許容範囲を決めて気体を供給し、前記気体の流量が許容範囲にあるときに測定した前記ハニカム構造体の気体流入側と流出側との差圧の少なくとも2以上の測定値から求めた平均値から、圧力損失を求めることを特徴とするハニカム構造体の圧力損失の評価方法であり、例えば、許容範囲を10Nm3/min±0.1Nm3 /minとして気体を供給した場合、測定経過中に気体の流量が許容範囲を満足したときに測定した差圧を10点抽出し、この10点の差圧を平均することで、高精度にハニカム構造体の圧力損失を評価することができる。
【0018】
また、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価方法は、ハニカム構造体に、気体の流量に対する許容範囲を決めて気体を供給し、前記気体の流量が許容範囲にあるときに測定した前記ハニカム構造体の気体流入側と流出側との差圧の少なくとも3以上の測定値から求めた中央値から、圧力損失を求めることを特徴とするハニカム構造体の圧力損失の評価方法であり、例えば、許容範囲を10Nm3/min±0.1Nm3 /minとして気体を供給した場合、測定経過に気体の流量が許容範囲を満足したときに測定した差圧を11点抽出し、この11点中の中央値の6点目を差圧の測定値とすることで、高精度にハニカム構造体の圧力損失を評価することができる。
【0019】
また、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価方法においては、前記気体の流量および前記差圧は、前記気体の温度、前記気体の湿度、測定環境の温度、測定環境の湿度、および測定環境の気圧の少なくとも1以上による補正を加えることができる。ハニカム構造体の圧力損失を高精度に評価するために、前記補正を加えることが望ましい。
【0020】
また、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価方法においては、前記ハニカム構造体に、微粒子を供給することもできる。これにより実際のエンジンの運転状況を想定したPMの捕集の状況に応じたハニカム構造体の圧力損失を高精度に評価することができる。
【0021】
また、上記微粒子はカーボン微粒子とし、該カーボン微粒子の投入速度を1g/min以下とすることが好ましい。ここで、カーボン微粒子の投入速度を1g/min以下としたのは、投入速度1g/minを超えると、カーボン微粒子が粒状のかたまりとなって、微粒子の分布が偏り、均一に投入することが難しいためである。よって該カーボン微粒子の投入速度を1g/min以下とすることが好ましい。
【0022】
次に、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価装置は、ハニカム構造体を収納する試験用チャンバと、該試験用チャンバの入口側および出口側に接続して、前記ハニカム構造体の気体流入側と流出側との差圧を検出してコンピュータに入力する差圧検出手段と、前記試験用チャンバの出口側に続く送気管の末端に接続して、前記ハニカム構造体に気体を送気する送気手段と、前記送気管中に配置して、前記ハニカム構造体への気体の流量を検出して前記コンピュータに入力する流量検出手段と、前記送気管中に配置して、前記コンピュータとの入出力により前記気体の流量を制御する流量制御手段とを有し、前記コンピュータには、前記ハニカム構造体への前記気体の目標流量と該目標流量に対する許容範囲を記憶しており、前記流量が前記許容範囲にあるときに検出した前記ハニカム構造体の気体流入側と流出側との差圧から、圧力損失を求めるようにしていることを特徴とする。ここで、流量検出手段と流量制御手段の送気管中の配置は前後何れでも良い。これにより、ハニカム構造体の圧力損失をさらに高精度に評価することができ、特に、ハニカム構造体の隔壁の気孔率を50%以上、平均細孔径を15μm以上などとして圧力損失をさらに小さくした場合での、小さくした圧力損失の微妙な違いをさらに高精度に評価することができる。
【0023】
また、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価装置においては、前記試験用チャンバの入口側に、フィルタを備えることもできる。これにより、測定環境中に浮遊する塵埃が試験用チャンバ内に流入するを防止すると共に、気体を整流してハニカム構造体に供給することで圧力損失の値の誤差を少なくできる。
【0024】
また、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価装置においては、前記試験用チャンバの入口側に、前記ハニカム構造体に微粒子を供給する微粒子供給手段を備えることもできる。これにより、PMの捕集の状況に応じたハニカム構造体の圧力損失を高精度に評価することができる。
【0025】
また、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価装置においては、前記気体の温度検出手段、前記気体の湿度検出手段、測定環境の温度検出手段、測定環境の湿度検出手段、測定環境の気圧検出手段の少なくとも1の検出手段を有し、前記コンピュータが、前記検出手段での検出値をもとに、前記気体の流量、および差圧に補正を加える評価装置とすることが好ましい。これにより、ハニカム構造体の圧力損失を高精度に評価することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、以下の説明においては、DPFおよび触媒コンバータをまとめて「ハニカム構造体」とする。
【0027】
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1において測定されるハニカム構造体1であり、(a)はその模式斜視図、(b)は模式断面図である。このハニカム構造体1は、ディーゼルエンジンの排気系に配置されてPMを捕集する役割を果たし、強度と共に圧力損失が特に小さいことが要求されている。ハニカム構造体1は、外径267mm×長さ304mmの円筒形状でコージェライト材の多孔質セラミック焼結体である。なお、コージェライト材以外にも、例えば炭化硅素、窒化硅素、アルミナなどを選択することができる。ハニカム構造体1には、外皮1a内に断面略正方形状の複数の貫通孔1bがその軸線方向に沿って規則的に配列されている。各貫通孔1bは隔壁1cによって互いに隔てられている。貫通孔1bの各端面1d、1eは各封止材1f、1gによって交互に封止されており、端面1d、1e全体としては市松模様になっている。隔壁1cは、厚さが0.3mm、ピッチが1.5mm、気孔率が65%、平均細孔径が20μmとなっている。
【0028】
ハニカム構造体1をディーゼルエンジンの排気系に配置したとき、排気ガスは、端面1dに開口した貫通孔1bから流入(矢印A1)し、多孔質の隔壁1cを通過(矢印A2)して隣接する貫通孔から流出(矢印A3)する。このとき、排気ガス中に含まれるPMは隔壁1cで捕集される。そして、一定量のPMが蓄積されるとこれを電気ヒータで燃焼したりして、ハニカム構造体1の再生を行う。
【0029】
次に、ハニカム構造体1の圧力損失の評価装置について説明する。図2は、ハニカム構造体1の圧力損失の評価装置の一例の模式図である。なお、試験用の気体としては、通常の空気を用いている。図2で、試験用チャンバ3には、緩衝材2を介してハニカム構造体1を収納している。緩衝材2はハニカム構造体1の周囲に巻き付けて試験用チャンバ3への出し入れを容易にすると共にハニカム構造体1を保護している。試験用チャンバ3は、入口側3aを開いてハニカム構造体1の出し入れをできるようにし、また奥のストッパ(図示せず)でハニカム構造体1と緩衝材2の位置決めができるようにしている。試験用チャンバ3の入口側3aおよび出口側3bには、ハニカム構造体1の差圧を検出してコンピュータ6に入力する差圧計5を接続している。試験用チャンバ3の出口側3bに続く送気管7aには、流入したゴミなどを捕捉するアブソリュートフィルタ8を接続している。アブソリュートフィルタ8に続く送気管7bにはハニカム構造体1を通過した空気の流量を検出してコンピュータ6に入力する差圧式流量計10を接続している。差圧式流量計10に続く送気管7cには、コンピュータ6との入出力により空気の流量を制御する流量調整弁11を接続している。流量調整弁11に続く送気管7dには、コンピュータ6との入出力により一定出力で空気を吸引する排気送風機12を接続している。また、試験用チャンバ3の入口側3aには、測定環境中に浮遊する塵埃が試験用チャンバ3内に流入するを防止すると共に空気を整流してハニカム構造体1に供給するフィルタ4を備えている。
【0030】
また、アブソリュートフィルタ8の前の送気管7aには、送気管7aを流れる空気の温度・湿度を検出して、コンピュータ6に入力するデジタル温度・湿度計9を備えている。フィルタ4の近くには、測定環境の温度・湿度・気圧を検出して、コンピュータ6に入力するデジタル温度・湿度・気圧計13を備えている。
【0031】
コンピュータ6には、ハニカム構造体1への空気の目標流量とこの目標流量に対する許容範囲を記憶させている。そして、コンピュータ6は、一定時間ごと同時に、空気の流量と、空気の温度・湿度、測定環境の温度・湿度・気圧のサンプリングを行い、空気の流量が許容範囲にあるときに検出した差圧計5の値に、空気の温度・湿度、測定環境の温度・湿度・気圧をもとに標準状態にする補正をかける演算を行い、圧力損失の値をディスプレイ6aに表示している。なお、モニタ6aの表示値が配線のノイズなどで各検出値と異なっている場合、ノイズを除去するように補正している。
【0032】
次に、圧力損失の評価方法について説明する。
圧力損失には、ハニカム構造体1の圧力損失に加え、試験用チャンバ3の圧力損失も含まれている。このため事前に、ハニカム構造体1を試験用チャンバ3に収納しないで、試験用チャンバ3単独の圧力損失を測定している。通常、標準状態における試験用チャンバ3のみの圧力損失は一定であるので、いったん測定して得られた試験用チャンバ3の圧力損失をコンピュータ6に記憶させ、これを自動的に差し引いて、ハニカム構造体の圧力損失としている。なお、簡易的な圧力損失の評価方法としては、標準状態でない測定環境の場合に、試験用チャンバ3のみの差圧とハニカム構造体1の差圧の両方を測定し、標準状態における試験用チャンバ3の差圧との比からハニカム構造体1の差圧の測定値に補正を加えて標準状態して求めることもできる。
【0033】
図3は、経過時間・空気の流量・差圧から、ハニカム構造体1の圧力損失を求めるための説明図である。図3では、ハニカム構造体1に、目標流量を15Nm3 /minと決めて空気を連続して供給するように、コンピュータ6に入力している。なお、目標流量15Nm3 /minは、ディーゼルエンジン実機での排気ガス温度が400〜600℃で流量が約37〜48Nm3 /minに相当させている。また、所定時間を10s(秒)とし、流量の許容範囲を15±0.1Nm3 /minとした。そして圧力損失の評価装置を稼動し、ハニカム構造体1を通過する空気の流量を測定し、所定時間10秒間で空気の流量の許容範囲を満足したときに、空気上流側と下流側との差圧を測定し、前記差圧からハニカム構造体1の圧力損失を求める。図3の例では経過時間6s以降所定時間の10秒間にて空気流量が許容範囲を満足しているため、経過時間19sのハニカム構造体1の空気流入側と流出側との差圧の値より圧力損失を求めた。同様にハニカム構造体1の圧力損失を繰り返し求めたところ、圧力損失の値のバラツキは3%程度であった。
【0034】
(実施の形態2)
次に(実施の形態1)と同じ評価装置を用い、ハニカム構造体1の圧力損失を求めた別の方法を図4により説明する。ここでは所定時間を10sとし、この間の流量の許容範囲を15±0.1Nm3 /minとした。また、ハニカム構造体1の空気流入側と流出側との差圧の測定後の連続する所定時間を3sとした。
図4の例では経過時間4s以降の10秒間にて空気流量が許容範囲を満足しているため、経過時間19sのハニカム構造体1の空気流入側と流出側との差圧を測定し、ついで14s以降16sまでの3秒間の空気の流量が許容範囲を満足しているため、先に求めた差圧より圧力損失を求めた。同様にハニカム構造体1の圧力損失を繰り返し求めたところ、圧力損失の値のバラツキは3%以内に収めることが出来た。
【0035】
(実施の形態3)
次に(実施の形態1)および(実施の形態2)と同じ評価装置を用い、ハニカム構造体1の圧力損失を求めた別の方法を図5により説明する。ここでは所定時間を10s(秒)間とし、流量の許容範囲(第1の許容範囲)を15±0.1Nm3 /minとし、かつ流量の平均を前記第1の許容範囲(15±0.1Nm3 /min)の2/3以下の15±0.05Nm3 /minとして、コンピュータ6に入力している。また、前記所定時間10s間内での直近短時間を5s間とし、この間の流量の許容範囲(第2の許容範囲)を流量の第1の許容範囲より狭い許容範囲の15±0.05Nm3 /minとし、かつ平均の流量の許容範囲を前記第2の許容範囲の2/3以下の15±0.01Nm3 /minとして、コンピュータ6に入力している。また、差圧の測定後に連続する所定時間を3s間とし、この時間での流量の許容範囲を第2の許容範囲と同じ15±0.05Nm3 /min以下として、コンピュータ6に入力している。また、差圧は、空気の温度20℃、相対湿度65%、気圧1013hPaの標準状態に補正して求めている。図5の例では、経過時間10s以降の所定時間である10秒間で空気の流量が前記第1の許容範囲である15±0.1Nm3 /minを満足し、かつ流量の平均がその許容範囲である15±0.05Nm3 /minを満足している。そして、直近短時間の5s間となる経過時間15s以降の5s間にて、空気の流量が第2の許容範囲である15±0.05Nm3 /minを満足し、かつ流量の平均がその許容範囲である15±0.01Nm3 /minを満足している。そこで経過時間19sでのハニカム構造体1の空気上流側と下流側との差圧を測定する。ついで、差圧測定後に連続する所定時間である経過時間20s以降の3s間にて、空気の流量が許容範囲である15±0.05Nm3 /minを満足していることより、先に測定した前記差圧よりハニカム構造体1の圧力損失を求めた。
【0036】
上記の測定方法により、異なるハニカム構造体1(A,B)について、測定日を変えて各々8回、差圧を測定した。なお、ハニカム構造体1(A,B)のみの差圧は、ハニカム構造体1(A,B)を収納した状態の差圧から、ハニカム構造体1(A,B)を収納しない試験用チャンバ3の差圧を引いて求めた。その結果を表1に示す。また、図6に、異なるハニカム構造体1(A,B)についての測定回数ごとの差圧を示す。
【0037】
(表1)
【0038】
表1および図6に示すように、測定日を変えても、差圧のバラツキは±2%未満であり、ハニカム構造体1(A,B)の圧力損失を高精度に評価できていることがわかる。また、ハニカム構造体1(A,B)で差圧の平均が違っており、微妙な圧力損失の違いを高精度に評価できていることがわかる。
【0039】
(実施の形態4)
前記実施の形態と同じ評価装置を用い、ハニカム構造体1の圧力損失を求めた別の方法として、空気の流量の許容範囲を15±0.1Nm3 /minとし、許容範囲にある時の差圧を10点抽出し、この10点の差圧の平均値よりハニカム構造体1の圧力損失を求めた。また、ハニカム構造体1の圧力損失を求めた別の方法として、同様に空気の流量の許容範囲を15±0.1Nm3 /minとし、許容範囲にある時の差圧を11点抽出し、この11点の差圧の中央値より圧力損失を求めた。これら2つの方法によりハニカム構造体1の圧力損失を繰り返し求めたところ、そのバラツキは何れも3%であった。
【0040】
(実施の形態5)
図7は、実施の形態3に記した方法にて測定し、供給する空気や測定環境の条件、すなわち空気の温度・湿度、測定環境の温度・湿度・気圧が異なる時(C、D)の、同じハニカム構造体1で、経過時間ごとの差圧の変化を示す図である。
ここで測定環境Cでは、測定室のエアコンが自動運転されておる状況で測定を行ったものであり、また測定環境Dは、測定室のエアコンが運転されていない状況で測定を行ったものである。なお、図7で、点線は、差圧を供給空気の温度・湿度および測定環境の温度・湿度・気圧から補正していない値であり、一方、実線はここでは標準状態に補正した値を示す。図7から、同じハニカム構造体1でも、補正していない場合には、差圧が異なり、しかも経過時間ごとにバラツキを持っているが、補正することで、殆ど一致した値となっている。したがって、差圧を測定するたびに気体の温度・湿度、測定環境の温度・湿度・気圧をもとに、これに補正を施す事が望ましいことが判る。
【0041】
(実施の形態6)
図8は、実施の形態6での、CRTに用いられるハニカム構造体1の圧力損失の評価装置の模式図であり、PMにあたるカーボン微粒子をハニカム構造体1に送り、ハニカム構造体1の圧力損失を測定できるようにしている。図8では、前述した実施の形態3と同じ構成のものは同符号で示している。図8の評価装置は、図2での試験用チャンバ3の入口側3aのフィルタ4を外し、一方、カーボン微粒子15aの供給手段を設けている。すなわち、カーボン微粒子15aの供給手段は、入口3aにダストインジェクタ14の噴出口14aを対向させ、ダストインジェクタ14には2本のチューブ16を接続している。一方のチューブ16はカーボン微粒子を貯留しているダストフィーダ15に、他方のチューブ16はドライヤ17を介して空気圧縮機18に接続している。空気圧縮機18を作動させ、ダストフィーダ15とダストインジェクタ14間の攪拌機(図示せず)により、カーボン微粒子15aをダストインジェクタ14に一定の投入量および速度で送り込んでいる。そして、空気圧縮機18で圧縮し、またドライヤ17で乾燥した圧縮空気をダストインジェクタ14に送ることで、カーボン微粒子15aをダストインジェクタ14に引き込み、カーボン混合気としてハニカム構造体1に向けて噴射している。
【0042】
実施の形態3と同じように、ハニカム構造体1の圧力損失の評価装置を作動させ、空気が目標流量の10Nm3 /min近くとなり安定した時点で、ダストインジェクタ14からハニカム構造体1に向けてカーボン微粒子15aの投入する。そして、カーボン微粒子15aの投入量が2g/l(リットル)になるまで1s(秒)ごとに差圧計5で差圧を検出してコンピュータ6に入力する。コンピュータ6で、実施の形態3と同様に補正を行い圧力損失を求める。図9は、カーボン微粒子15aの投入量ごとの補正前と補正後の差圧を示す図である。図9から、補正前は、カーボン微粒子15aの投入量ごとの差圧が大きく脈動しているが、補正後は、差圧が安定している。したがって、補正後の差圧をもとに、カーボン微粒子15aを投入した際の圧力損失を高精度に評価できることがわかる。
また、CRTに用いられるハニカム構造体1での、カーボン微粒子15aの投入量が2g/l(リットル)になるまでの圧力損失を高精度に評価できることがわかる。
【0043】
(比較例)
図10は、単一のハニカム構造体1の差圧を、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価方法および評価装置を用いて測定したものと、用いずに測定したものの比較を表す図である。この図の横軸は、日に1回測定したときの測定回数を示している。図10に示すように、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価方法および評価装置を用いて測定したものは、用いずに測定したものに比較して、差圧のバラツキが小さく、本発明のハニカム構造体の評価方法および評価装置によるのが有効であることがわかる。
【0044】
なお、実施の形態では、多孔質セラミック焼結体からなるハニカム構造体について説明したが、これに限らず、耐熱合金からなるハニカム構造体についても本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価方法および評価装置を適用できることは言うまでもない。
【0045】
【発明の効果】
以上、詳細に説明のとおり、本発明のハニカム構造体の評価方法および評価装置によれば、ハニカム構造体の圧力損失を高精度に評価することができる。特に、ハニカム構造体の隔壁の気孔率を50%以上、平均細孔径を15μm以上などとして圧力損失をさらに小さくした場合での、小さくした圧力損失の微妙な違いを高精度に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1において圧力損失を測定するハニカム構造体1であり、(a)はその模式斜視図、(b)は模式断面図である。
【図2】実施の形態1での、ハニカム構造体1の圧力損失の評価装置の一例の模式図である。
【図3】実施の形態1での、経過時間・空気の流量・差圧から、ハニカム構造体1の圧力損失を求めるための説明図である。
【図4】実施の形態2での、経過時間・空気の流量・差圧から、ハニカム構造体1の圧力損失を求めるための説明図である。
【図5】実施の形態3での、経過時間・空気の流量・差圧から、ハニカム構造体1の圧力損失を求めるための説明図である。
【図6】実施の形態3での、異なるハニカム構造体1(A,B)についての測定回数ごとの差圧を示す図である。
【図7】実施の形態5での、図2の圧力損失の評価装置を用い、供給する空気や測定環境の条件、すなわち空気の温度・湿度、測定環境の温度・湿度・気圧が異なる、同じハニカム構造体1(C,D)で、経過時間ごとの差圧の変化を示す図である。
【図8】実施の形態6での、CRTに用いられるハニカム構造体1の圧力損失の評価装置の模式図である。
【図9】実施の形態6での、カーボン微粒子15aの投入量ごとの補正前と補正後の差圧を示す図である。
【図10】比較例での、本発明のハニカム構造体の圧力損失の評価方法および評価装置によらずに測定した、異なるハニカム構造体1(E,F)の流量および差圧を示す図である。
【符号の説明】
1 ハニカム構造体(DPF、触媒コンバータ)
1a 外皮
1b 貫通孔
1c 隔壁
1d、1e 端面
1f、1g 封止材
2 緩衝材
3 試験用チャンバ
3a 入口側
3b 出口側
4 フィルタ
5 差圧計
6 コンピュータ
6a モニタ
7a、7b、7c、7d 送気管
8 アブソリュートフィルタ
9 デジタル温度・湿度計
10 差圧式流量計
11 流量調整弁
12 排気送風機
13 デジタル温度・湿度・気圧計
14 ダストインジェクタ
14a 噴出口
15 ダストフィーダ
15a カーボン微粒子
16 チューブ
17 ドライヤ
18 空気圧縮機
A1 流入
A2 通過
A3 流出[0001]
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
Exhaust gas purifying honeycomb structures used to purify exhaust gas from internal combustion engines such as diesel engines and gasoline engines are generally made of heat-resistant materials such as ceramics or metals, and are incorporated into the exhaust system of internal combustion engines. It plays a role in removing harmful substances contained in exhaust gas. The exhaust gas purifying honeycomb structure has a function of removing a target harmful substance by supporting a catalytic substance, and a particulate matter (Particulate Matters, hereinafter referred to as “PM”) mainly in exhaust gas of a diesel engine. There is also a honeycomb structure for a diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) in which the above-mentioned honeycomb structure filters and captures and contributes to purification of exhaust gas.
[0003]
The exhaust gas purifying honeycomb structure obstructs the flow of exhaust gas due to its pressure loss, which causes a decrease in engine output. Further, in the honeycomb structure for DPF, as PM in exhaust gas is captured and accumulated inside the honeycomb structure for DPF, pressure loss increases and engine output decreases. For this reason, it is necessary to grasp the initial pressure loss of the honeycomb structure and the pressure loss after accumulation of PM.
[0004]
By the way, the `` pressure loss '' of the honeycomb structure is obtained by subtracting the pressure value of the gas on the downstream side from the pressure value of the gas on the upstream side of the honeycomb structure when the gas passes through the honeycomb structure. The greatest factor is the resistance of the gas as it passes through the honeycomb structure. Therefore, it is necessary to appropriately set the material, thickness, porosity, pore diameter, and the like of the partition walls of the honeycomb structure, and the shape of the inlet end of the honeycomb structure into which the exhaust gas flows.
[0005]
As a means for obtaining and evaluating the pressure loss of the honeycomb structure, there is a method for testing an automobile air cleaner according to Japanese Industrial Standards (JIS) (for example, see Non-Patent Document 1). The test apparatus disclosed in Non-Patent
When the pressure loss of the honeycomb structure serving as a specimen is determined by the test device of Non-Patent
[0006]
In the DPF honeycomb structure, when a certain amount of PM is accumulated, it is necessary to burn the PM with an electric heater or remove the PM with backwash air to regenerate the DPF. In the method of burning and regenerating the fine particles, there is a problem that the honeycomb structure itself for DPF is melted and damaged by self-heating of the fine particles, and the apparatus becomes complicated when backwash air is used. A technique (CRT system) for continuously burning fine particles in a honeycomb structure has been adopted.
[0007]
[Non-patent document 1]
JIS D 1612-1989 Test method for air cleaner for automobiles [
[Patent Document 1]
JP-A-8-109818
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2807370
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the CRT system, in the steady state, PM is continuously burned off and is not accumulated, and therefore, there is almost no increase in pressure loss due to PM accumulation. Further, in a CRT system, it is essential to dispose a honeycomb structure carrying an oxidation catalyst on the upstream side of the honeycomb structure for DPF. In some cases, it is necessary to dispose a honeycomb structure carrying a catalyst for removing NOx downstream of the honeycomb structure for DPF, which increases the pressure loss of the entire exhaust system of the internal combustion engine and leads to a decrease in engine output. Therefore, the pressure loss of the DPF honeycomb structure itself is reduced, for example, by using a material having a porosity of 50% or more and an average pore diameter of 15 μm or more and optimizing the cell structure. Technological development to keep the pressure low is underway, and it is necessary to accurately obtain a low pressure loss in order to perform the evaluation and inspection.
[0009]
However, even if the pressure loss is determined for such a honeycomb structure for a DPF using the test method for an air cleaner for an automobile or the method for determining the pressure loss described in the patent document, the pressure loss itself is extremely small. From the above, the influence of the flow rate and temperature and humidity of the gas flowing through the honeycomb structure for DPF and the slight change in the atmospheric pressure, temperature and humidity of the measurement environment appear as a large variation in the value of the pressure loss, and the pressure loss is accurately obtained. It is difficult. In particular, regarding the change in the gas flow rate, the influence of the minute flow rate change that still exists even when a device for stabilizing the flow rate such as a flow control valve, on the value of the pressure loss cannot be ignored. Therefore, even if it is considered that the pressure loss differs between different honeycomb structures, the difference does not appear, and the pressure loss cannot be obtained with high accuracy.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for evaluating the pressure loss of a honeycomb structure, which can accurately determine the pressure loss of the honeycomb structure. In particular, when the porosity of the partition walls of the honeycomb structure is 50% or more, the average pore diameter is 15 μm or more, and the pressure loss is further reduced, a subtle difference in the reduced pressure loss can be obtained with high accuracy. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for evaluating pressure loss of a honeycomb structure.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have intensively studied the above problem. As a result, it was found that the change in the flow rate of gas supplied to the honeycomb structure was small, and the pressure loss of the honeycomb structure could be determined with high accuracy by measuring the differential pressure when a stable flow was maintained. Thus, the present invention has been made.
[0012]
That is, the evaluation method of the pressure loss of the honeycomb structure of the present invention, the gas is continuously supplied to the honeycomb structure to determine an allowable range for the flow rate of the gas, and the flow rate of the gas is within the allowable range within a predetermined time. A pressure loss of the honeycomb structure is obtained from a pressure difference between a gas inflow side and an outflow side of the honeycomb structure measured at a certain time.
Thereby, the pressure loss of the honeycomb structure is measured with high accuracy by measuring the differential pressure between the gas inflow side and the outflow side of the honeycomb structure in a state where the gas flow rate change is small and a stable flow is maintained. In particular, when the porosity of the partition walls of the honeycomb structure is 50% or more and the average pore diameter is 15 μm or more, the pressure loss is further reduced. Can be evaluated.
[0013]
Here, that the gas flow rate is within the allowable range is, for example, 30 Nm. 3 / Min, tolerance is ± 0.9Nm 3 / Min. The measurement of the differential pressure is performed not only when the flow rate of the gas is within an allowable range within a predetermined time, but also when the flow rate of the gas is within an allowable range within a predetermined time. Needless to say, it is also possible to obtain the pressure loss by extracting only the differential pressure.
[0014]
In addition, the method for evaluating pressure loss of a honeycomb structure according to the present invention includes the steps of: determining an allowable range for a gas flow rate and continuously supplying the gas to the honeycomb structure; When the pressure difference between the gas inflow side and the outflow side of the honeycomb structure is measured, and then when the flow rate of the gas is within the allowable range within a predetermined time continuous after the measurement of the differential pressure, Alternatively, a method of obtaining a pressure loss from the differential pressure may be adopted. Thereby, the differential pressure between the gas inflow side and the outflow side of the honeycomb structure is measured in a state where the change in the flow rate of the gas is small and a stable flow is maintained, and the flow rate of the gas after the measurement of the differential pressure is measured. By confirming that the change is small, the pressure loss of the honeycomb structure can be more accurately evaluated. In particular, the porosity of the partition walls of the honeycomb structure is 50% or more, and the average pore diameter is 15 μm or more. When the pressure loss is further reduced, a subtle difference in the reduced pressure loss can be evaluated with high accuracy.
Here, within a certain elapsed time period is, for example, 10 seconds (seconds), and within a predetermined time period after the measurement of the differential pressure is, for example, 3 seconds following the 10 seconds.
[0015]
In addition, the method for evaluating pressure loss of a honeycomb structure according to the present invention includes the steps of: determining an allowable range for a flow rate of a gas; and continuously supplying the gas to the honeycomb structure; In the allowable range, the average of the flow rates of the gas is within the range having a width of at most 2/3 of the first allowable range within the predetermined time and having the same center as the first allowable range. And a flow rate of the gas in the latest short time within the predetermined time is a second allowable range narrower than the first allowable range, and an average of the flow rates of the gas in the latest short time is the second allowable range. When the second allowable range is at most within a range having a width of 2/3 at the center, the differential pressure between the gas inflow side and the outflow side of the honeycomb structure is measured. The gas flow rate within the continuous predetermined time after the measurement of the differential pressure When in tolerance can also take the method of obtaining the pressure loss from the differential pressure. Here, the average of the flow rates of the gas is within a range having a width of at most 2/3 of the first and second allowable ranges with the same center as the first and second allowable ranges. Is desirable. As a result, the measurement is performed in a situation where the flow of the gas is more stable, in which the change in the flow rate of the gas, in other words, the variation in the average value of the variation in the flow rate of the gas tends to converge. Thereby, the pressure difference between the gas inflow side and the gas outflow side of the honeycomb structure is measured at a point in time when the change in the gas flow rate is small and the average value of the gas flow rate that changes small also tends to converge. By confirming that the change in the flow rate of the gas after the measurement is small, the pressure loss of the honeycomb structure can be evaluated with higher accuracy. In particular, the porosity of the partition wall of the honeycomb structure is 50% or more, When the pressure loss is further reduced by setting the average pore diameter to 15 μm or more, a delicate difference in the reduced pressure loss can be evaluated with higher accuracy.
Here, the gas flow rate is the first allowable range, for example, 15 Nm. 3 /Min±0.1Nm 3 / Min, the second allowable range is smaller than the first allowable range, for example, 15 Nm. 3 /Min±0.05Nm 3 / Min.
[0016]
Further, in the present invention, it is desirable that the variation of the pressure loss repeatedly obtained is within ± 3%, and if it is within ± 3%, it can be said that the evaluation is performed with high accuracy. In particular, when the porosity of the partition walls of the honeycomb structure is 50% or more, the average pore diameter is 15 μm or more, and the pressure loss is further reduced, the subtle difference in the reduced pressure loss is evaluated with high accuracy. I can say.
[0017]
The method for evaluating the pressure loss of a honeycomb structure according to the present invention includes the steps of: supplying a gas to a honeycomb structure with a permissible range for a gas flow rate; measuring the honeycomb when the gas flow rate is within a permissible range; A method for evaluating the pressure loss of a honeycomb structure, wherein a pressure loss is obtained from an average value obtained from at least two measured values of a differential pressure between a gas inlet side and an outlet side of the structure. Allowable range is 10Nm 3 /Min±0.1Nm 3 When the gas is supplied at a rate of / min, 10 points of the differential pressure measured when the flow rate of the gas satisfies the allowable range during the measurement are extracted, and the differential pressures at the 10 points are averaged to obtain a highly accurate honeycomb. The pressure loss of the structure can be evaluated.
[0018]
The method for evaluating the pressure loss of a honeycomb structure according to the present invention includes the steps of: supplying a gas to a honeycomb structure with a permissible range for a gas flow rate; measuring the honeycomb when the gas flow rate is within a permissible range; A pressure loss evaluation method for a honeycomb structure, wherein a pressure loss is obtained from a median obtained from at least three or more measured values of a differential pressure between a gas inflow side and an outflow side of the structure. Allowable range is 10Nm 3 /Min±0.1Nm 3 When the gas is supplied at a rate of / min, 11 points of the differential pressure measured when the flow rate of the gas satisfies the allowable range during the measurement process are extracted, and the sixth point of the median of the 11 points is the measured value of the differential pressure. By doing so, the pressure loss of the honeycomb structure can be evaluated with high accuracy.
[0019]
Further, in the method for evaluating a pressure loss of a honeycomb structure according to the present invention, the flow rate of the gas and the differential pressure are the temperature of the gas, the humidity of the gas, the temperature of the measurement environment, the humidity of the measurement environment, and the measurement environment. Can be corrected by at least one of the atmospheric pressures. In order to evaluate the pressure loss of the honeycomb structure with high accuracy, it is desirable to make the correction.
[0020]
Further, in the method for evaluating pressure loss of a honeycomb structure of the present invention, fine particles may be supplied to the honeycomb structure. Thereby, the pressure loss of the honeycomb structure according to the PM trapping state assuming the actual operation state of the engine can be evaluated with high accuracy.
[0021]
Preferably, the fine particles are carbon fine particles, and the charging rate of the carbon fine particles is 1 g / min or less. Here, the reason why the charging speed of the carbon fine particles is set to 1 g / min or less is that if the charging speed exceeds 1 g / min, the carbon fine particles become granular clumps, the distribution of the fine particles is biased, and it is difficult to uniformly input the fine particles. That's why. Therefore, it is preferable that the charging speed of the carbon fine particles is 1 g / min or less.
[0022]
Next, the apparatus for evaluating pressure loss of a honeycomb structure according to the present invention includes a test chamber for accommodating the honeycomb structure, and a test chamber connected to an inlet side and an outlet side of the test chamber. A differential pressure detecting means for detecting a differential pressure between the pressure side and the outflow side and inputting the same to a computer, and connected to an end of an air supply pipe connected to an outlet side of the test chamber to supply gas to the honeycomb structure. Air supply means, disposed in the air supply pipe, flow rate detection means for detecting the flow rate of gas to the honeycomb structure and input to the computer, and disposed in the air supply pipe, the computer and Flow rate control means for controlling the flow rate of the gas by input and output, the computer stores a target flow rate of the gas to the honeycomb structure and an allowable range for the target flow rate, the flow rate is Previous From the differential pressure between the gas inlet side and the outlet side of the honeycomb structure is detected when in the acceptable range, characterized in that it is to obtain the pressure loss. Here, the arrangement of the flow detecting means and the flow controlling means in the air supply pipe may be either before or after. As a result, the pressure loss of the honeycomb structure can be evaluated with higher accuracy. In particular, when the porosity of the partition walls of the honeycomb structure is 50% or more and the average pore diameter is 15 μm or more, the pressure loss is further reduced. Thus, the subtle difference in the reduced pressure loss can be evaluated with higher accuracy.
[0023]
Further, in the apparatus for evaluating pressure loss of a honeycomb structure according to the present invention, a filter may be provided on an inlet side of the test chamber. This prevents dust floating in the measurement environment from flowing into the test chamber, and reduces errors in the value of pressure loss by rectifying gas and supplying the gas to the honeycomb structure.
[0024]
Further, in the apparatus for evaluating pressure loss of a honeycomb structure according to the present invention, a fine particle supply means for supplying fine particles to the honeycomb structure may be provided on the entrance side of the test chamber. Thereby, the pressure loss of the honeycomb structure according to the PM trapping state can be evaluated with high accuracy.
[0025]
Further, in the apparatus for evaluating pressure loss of a honeycomb structure according to the present invention, the gas temperature detecting means, the gas humidity detecting means, the measuring environment temperature detecting means, the measuring environment humidity detecting means, and the measuring environment pressure detecting means are provided. It is preferable that the computer has at least one detecting means, and the computer is an evaluation device that corrects the flow rate and the differential pressure of the gas based on a value detected by the detecting means. Thereby, the pressure loss of the honeycomb structure can be evaluated with high accuracy.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment embodying the present invention will be described in detail. In the following description, the DPF and the catalytic converter are collectively referred to as a “honeycomb structure”.
[0027]
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a
[0028]
When the
[0029]
Next, a device for evaluating the pressure loss of the
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
Next, a method for evaluating pressure loss will be described.
The pressure loss includes the pressure loss of the
[0033]
FIG. 3 is an explanatory diagram for obtaining the pressure loss of the
[0034]
(Embodiment 2)
Next, another method for determining the pressure loss of the
In the example of FIG. 4, since the air flow rate satisfies the allowable range for 10 seconds after the elapsed time of 4 s, the differential pressure between the air inflow side and the outflow side of the
[0035]
(Embodiment 3)
Next, another method of obtaining the pressure loss of the
[0036]
According to the above-described measurement method, the differential pressure was measured eight times for different honeycomb structures 1 (A, B) on different measurement dates. In addition, the differential pressure of only the honeycomb structure 1 (A, B) is calculated from the differential pressure in the state where the honeycomb structure 1 (A, B) is stored, from the test chamber not storing the honeycomb structure 1 (A, B). The differential pressure of 3 was subtracted. Table 1 shows the results. FIG. 6 shows the differential pressure of each of the different honeycomb structures 1 (A, B) for each number of measurements.
[0037]
(Table 1)
[0038]
As shown in Table 1 and FIG. 6, even if the measurement date is changed, the variation of the differential pressure is less than ± 2%, and the pressure loss of the honeycomb structure 1 (A, B) can be evaluated with high accuracy. I understand. In addition, it can be seen that the average of the differential pressure is different in the honeycomb structure 1 (A, B), and that a delicate difference in pressure loss can be evaluated with high accuracy.
[0039]
(Embodiment 4)
As another method for obtaining the pressure loss of the
[0040]
(Embodiment 5)
FIG. 7 is a diagram illustrating the case where the measurement is performed by the method described in
Here, in the measurement environment C, the measurement was performed in a state where the air conditioner in the measurement room was automatically operated, and in the measurement environment D, the measurement was performed in a state where the air conditioner in the measurement room was not operated. is there. In FIG. 7, the dotted line is a value obtained by correcting the differential pressure from the temperature / humidity of the supply air and the temperature / humidity / barometric pressure of the measurement environment, while the solid line represents a value corrected to the standard state. . From FIG. 7, even when the
[0041]
(Embodiment 6)
FIG. 8 is a schematic diagram of an apparatus for evaluating the pressure loss of the
[0042]
In the same manner as in the third embodiment, the evaluation device for the pressure loss of the
Further, it can be seen that the pressure loss in the
[0043]
(Comparative example)
FIG. 10 is a diagram showing a comparison between the pressure difference of a
[0044]
In the embodiment, the description has been given of the honeycomb structure made of a porous ceramic sintered body. However, the present invention is not limited thereto, and the honeycomb structure made of a heat-resistant alloy may be used for evaluating the pressure loss of the honeycomb structure of the present invention. It goes without saying that the evaluation device can be applied.
[0045]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the method and the apparatus for evaluating a honeycomb structure of the present invention, the pressure loss of the honeycomb structure can be evaluated with high accuracy. In particular, when the porosity of the partition walls of the honeycomb structure is 50% or more and the average pore diameter is 15 μm or more, and the pressure loss is further reduced, a subtle difference in the reduced pressure loss can be evaluated with high accuracy. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a
FIG. 2 is a schematic diagram of an example of a device for evaluating a pressure loss of the
FIG. 3 is an explanatory diagram for obtaining a pressure loss of a
FIG. 4 is an explanatory diagram for obtaining a pressure loss of a
FIG. 5 is an explanatory diagram for obtaining a pressure loss of a
FIG. 6 is a diagram showing a differential pressure for each of the number of measurements for different honeycomb structures 1 (A, B) in the third embodiment.
FIG. 7 is a view illustrating the condition of the supply air and the measurement environment, that is, the temperature / humidity of the air and the temperature / humidity / barometric pressure of the measurement environment, which are different from each other, using the pressure loss evaluation device of FIG. It is a figure which shows the change of the differential pressure for every elapsed time in the honeycomb structure 1 (C, D).
FIG. 8 is a schematic diagram of an apparatus for evaluating a pressure loss of a
FIG. 9 is a diagram showing a differential pressure before and after correction for each input amount of
FIG. 10 is a diagram showing a flow rate and a differential pressure of different honeycomb structures 1 (E, F) measured without using the evaluation method and the evaluation device of the pressure loss of the honeycomb structure of the present invention in a comparative example. is there.
[Explanation of symbols]
1 Honeycomb structure (DPF, catalytic converter)
1a Outer skin
1b Through hole
1c Partition wall
1d, 1e end face
1f, 1g sealing material
2 cushioning material
3 Test chamber
3a Entrance side
3b Exit side
4 Filter
5 Differential pressure gauge
6 computers
6a monitor
7a, 7b, 7c, 7d air pipe
8 Absolute filter
9 Digital temperature and humidity meter
10 Differential pressure type flow meter
11 Flow control valve
12 Exhaust blower
13 Digital temperature, humidity and barometer
14 Dust injector
14a spout
15 Dust feeder
15a Carbon fine particles
16 tubes
17 dryer
18 Air compressor
A1 Inflow
A2 passing
A3 Outflow
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015188875A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Filter monitoring device, intake duct and compressed air supply device |
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