JP2013154300A - Honeycomb structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a honeycomb structure which has a moderate temperature gradient to suppress an internal stress thereof.SOLUTION: A ceramic honeycomb structure 10 includes a plurality of cells 2 formed so as to be extended along a shaft center direction L, and a catalyst coating layer containing a metal catalyst and coated on a wall surface of the cell 2. The honeycomb structure 10 has a larger amount of the metal catalyst contained in the catalyst coating layer in a central region C corresponding to a shaft center of a cross-sectional surface that is normal to the shaft center direction than an amount of the metal catalyst contained in the catalyst coating layer per cell in an outer peripheral region E located on an outer side of the central region C.

Description

本発明は、軸心方向に沿って延びる複数のセルが形成され、該セルの壁面に金属触媒を含む触媒コート層が形成された円筒状のハニカム構造体に関するものである。   The present invention relates to a cylindrical honeycomb structure in which a plurality of cells extending along the axial direction are formed, and a catalyst coat layer containing a metal catalyst is formed on a wall surface of the cells.

従来から、内燃機関や燃料電池用改質器等の触媒作用を利用する触媒用担体、排ガス中のスス等の微粒子(特にディーゼルエンジンの排気ガス中の微粒子物質(PM))の捕集フィルタ(DPF)等には、セラミックス製のハニカム構造体の表面に貴金属からなる金属触媒が担持されてなる触媒コート層が被覆された排ガス浄化用触媒が用いられている。   Conventionally, a catalyst carrier utilizing catalytic action such as an internal combustion engine or a reformer for a fuel cell, a filter for collecting particulates such as soot in exhaust gas (particularly particulate matter (PM) in exhaust gas of a diesel engine) ( In DPF, etc., an exhaust gas purifying catalyst is used in which the surface of a ceramic honeycomb structure is covered with a catalyst coating layer in which a metal catalyst made of a noble metal is supported.

ここで、一般にセラミックス製のハニカム構造体は、押し出し成形により成形された筒状の多孔質体であり、隔壁によって区画された排ガス流路となる複数のセルが、軸心方向に沿って形成されている。   Here, in general, a ceramic honeycomb structure is a cylindrical porous body formed by extrusion molding, and a plurality of cells serving as exhaust gas flow passages partitioned by partition walls are formed along the axial direction. ing.

ハニカム構造体からなる排ガス浄化用触媒としては、エンジンの排出ガスを浄化する触媒コンバータにヒータを設けた電気加熱式触媒(EHC)が用いられることがある。電気加熱式触媒は、ハニカム構造体を挟持するように、一対の電極を配置した構造を採っている。電気加熱式触媒を使用する際には、一対の電極間に電流を通電することにより、ハニカム構造体自体を加熱し、触媒コート層の触媒の活性を早期に高めたり、PMを除去したりすることができる。   As an exhaust gas purification catalyst comprising a honeycomb structure, an electrically heated catalyst (EHC) in which a heater is provided in a catalytic converter that purifies engine exhaust gas may be used. The electrically heated catalyst has a structure in which a pair of electrodes are arranged so as to sandwich the honeycomb structure. When using an electrically heated catalyst, a current is passed between a pair of electrodes to heat the honeycomb structure itself, thereby increasing the catalyst activity of the catalyst coat layer early and removing PM. be able to.

ここで、触媒の耐久試験時、または、触媒の実車搭載後の使用時には、ハニカム構造体の温度分布の変化により、ハニカム構造体に内部応力が発生することがある。このような内部応力が繰り返されることにより、ハニカム構造体自体にクラックが生じることがあった。そこで、温度分布の変化を均一化して内部応力の発生を抑制することを目的としたハニカム構造体が特許文献1、2に開示されている。   Here, during the durability test of the catalyst or when the catalyst is used after being mounted on an actual vehicle, an internal stress may be generated in the honeycomb structure due to a change in the temperature distribution of the honeycomb structure. When such internal stress is repeated, cracks may occur in the honeycomb structure itself. In view of this, Patent Documents 1 and 2 disclose honeycomb structures for the purpose of uniforming the change in temperature distribution and suppressing the generation of internal stress.

特許文献1に開示されているハニカム構造体は、アルミノシリケート繊維、SiCウィスカとセラミックス原料粉末を互いに焼結させて構成した繊維セラミックス多孔体でハニカム構造体を形成したものである。   The honeycomb structure disclosed in Patent Document 1 is a honeycomb structure formed by a fiber ceramic porous body formed by sintering aluminosilicate fibers, SiC whiskers, and ceramic raw material powders.

特許文献1に開示されているハニカム構造体によれば、アルミノシリケート繊維に加えて熱伝導性に優れたSiCウィスカを複合したことにより、ハニカム構造体の基材自体の熱伝導性を高めてハニカム構造体の外周領域へ伝熱される熱量を多くすることができ、ハニカム構造体の温度分布の均一化を図ることができる。   According to the honeycomb structure disclosed in Patent Document 1, by combining SiC whiskers with excellent thermal conductivity in addition to aluminosilicate fibers, the thermal conductivity of the substrate itself of the honeycomb structure is increased and the honeycomb structure is improved. The amount of heat transferred to the outer peripheral region of the structure can be increased, and the temperature distribution of the honeycomb structure can be made uniform.

また、特許文献2に開示されているハニカム構造体は、多孔質のセラミックスからなるハニカム基材の外周に形成された外周材層の外周面に、ハニカム基材よりも熱伝導率の小さいマット材を配設したものである。   Further, the honeycomb structure disclosed in Patent Document 2 is a mat member having a lower thermal conductivity than the honeycomb base material on the outer peripheral surface of the outer peripheral material layer formed on the outer periphery of the honeycomb base material made of porous ceramics. Is provided.

また、特許文献2に開示されているハニカム構造体によれば、外周材層の外周面に配されるマット材をハニカム基材よりも熱伝導率の小さい材料で形成することにより、マット材を介した外部との熱交換を抑制することができ、マット材の内部における温度勾配、特にハニカム基材の外周領域における温度勾配を小さくすることができ、ハニカム構造体の温度分布を均一化してハニカム基材の応力分布を小さくすることができる。   Further, according to the honeycomb structure disclosed in Patent Document 2, the mat material is formed by forming the mat material disposed on the outer peripheral surface of the outer peripheral material layer with a material having a lower thermal conductivity than the honeycomb base material. Heat exchange with the outside can be suppressed, the temperature gradient inside the mat member, particularly the temperature gradient in the outer peripheral region of the honeycomb substrate, can be reduced, and the temperature distribution of the honeycomb structure can be made uniform to make the honeycomb The stress distribution of the substrate can be reduced.

特開平1−252588号公報JP-A-1-252588 特開2009−85202号公報JP 2009-85202 A

しかしながら、特許文献1に開示されているハニカム構造体では、ハニカム構造体の基材全体が均一な熱伝導率を有しているため、依然としてその中心部と外縁部で大きな温度差が発生しており、ハニカム構造体の内部応力を低減することができないといった課題がある。   However, in the honeycomb structure disclosed in Patent Document 1, since the entire substrate of the honeycomb structure has a uniform thermal conductivity, a large temperature difference is still generated between the center portion and the outer edge portion. Therefore, there is a problem that the internal stress of the honeycomb structure cannot be reduced.

また、特許文献2に開示されているハニカム構造体では、内部における温度勾配を小さくして耐熱衝撃性を向上させることができるものの、ハニカム基材よりも熱伝導率の小さい材料で形成されたマット材を外周材層の外周面に配設するだけであり、ハニカム構造体自体の構造および材質は従来どおりであるので、ハニカム構造体内部の温度勾配を小さくすることが抜本的にはできないといった課題がある。また、マット材を配置するので、本質的には、ハニカム基材部品点数が増加してハニカム構造体の製造コストが増加することになる。   Moreover, in the honeycomb structure disclosed in Patent Document 2, although the thermal gradient can be improved by reducing the temperature gradient inside, a mat formed of a material having a lower thermal conductivity than the honeycomb substrate. The material is only disposed on the outer peripheral surface of the outer peripheral material layer, and the structure and material of the honeycomb structure itself are the same as before, so that the temperature gradient inside the honeycomb structure cannot be drastically reduced. There is. Further, since the mat material is disposed, the number of honeycomb base material parts increases and the manufacturing cost of the honeycomb structure increases.

本発明は上記する課題に鑑みてなされたものであり、部品点数を増加させることなく、ハニカム構造体内部の温度勾配を小さくしてハニカム構造体の内部応力を抑制することにより、熱衝撃によりハニカム構造体にクラックが発生することを防止することができるハニカム構造体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and by reducing the temperature gradient inside the honeycomb structure and suppressing the internal stress of the honeycomb structure without increasing the number of parts, the honeycomb is affected by thermal shock. An object of the present invention is to provide a honeycomb structure that can prevent cracks from occurring in the structure.

このような点を鑑みて、発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、クラックが発生しないためには、熱応力σ=EαΔT(E:縦弾性係数、α:線膨張係数、ΔT:温度変化)の関係から、材料の物性に依存するE(縦弾性係数)、α(線膨張係数)は、選定される材料によって設定されるため、ΔT(温度変化)を低減することが好ましいと考えた。そこで、発明者らは、金属触媒の熱容量と、セラミックスとの熱容量が異なる点を利用して、ハニカム構造体に形成された複数のセルの壁面に被覆される金属触媒(触媒コート層)の目付け量を調整することにより、ハニカム構造体の局所的な熱容量を変えることができると考えた。これにより、ハニカム構造体ΔT(温度変化)を低減し、ハニカム構造体の内部応力を抑制することができるとの新たな知見を得た。   In view of such points, the inventors have made extensive studies and, as a result, in order to prevent cracks from occurring, thermal stress σ = EαΔT (E: longitudinal elastic modulus, α: linear expansion coefficient, ΔT: temperature change) ), Because E (longitudinal elastic modulus) and α (linear expansion coefficient), which depend on the physical properties of the material, are set by the selected material, it is considered preferable to reduce ΔT (temperature change). . Accordingly, the inventors have taken advantage of the fact that the heat capacity of the metal catalyst and the heat capacity of the ceramic are different, and the basis weight of the metal catalyst (catalyst coating layer) that covers the wall surfaces of the plurality of cells formed in the honeycomb structure. It was considered that the local heat capacity of the honeycomb structure can be changed by adjusting the amount. As a result, new knowledge was obtained that the honeycomb structure ΔT (temperature change) can be reduced and the internal stress of the honeycomb structure can be suppressed.

本発明は発明者らの新たな知見に基づくものであり、本発明のうち、第1発明によるハニカム構造体は、軸心方向に沿って延びる複数のセルが形成され、該セルの壁面に金属触媒を含む触媒コート層が被覆されたセラミックス製のハニカム構造体であって、該ハニカム構造体は、前記軸心方向に垂直な断面において、その軸心に対応する中心領域における1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量が、中心領域よりも外側の外周領域における1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量よりも多くなっていることを特徴とする。   The present invention is based on the inventors' new knowledge. Among the present inventions, the honeycomb structure according to the first invention has a plurality of cells extending along the axial direction, and a metal is formed on the wall of the cell. A ceramic honeycomb structure coated with a catalyst coating layer containing a catalyst, wherein the honeycomb structure has a catalyst per cell in a central region corresponding to the axial center in a cross section perpendicular to the axial direction. The amount of the metal catalyst contained in the coat layer is larger than the amount of the metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell in the outer peripheral region outside the center region.

本発明によれば、中心領域における1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量よりも、外周領域における1セルあたりの前記触媒コート層に含まれる金属触媒の量が多くなっていることから、ハニカム構造体の中心領域の熱容量が、外周領域の熱容量に比べて高くなるため、中心領域の方が外周領域の方に比べて暖まり難くなる。   According to the present invention, the amount of the metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell in the outer peripheral region is larger than the amount of the metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell in the central region. Therefore, since the heat capacity of the central region of the honeycomb structure is higher than that of the outer peripheral region, the central region is less likely to be warmed than the outer peripheral region.

すなわち、外周領域は、中心領域に比べて相対的に熱容量が低くなり、従来よりも暖まりやすい。この結果、ハニカム構造体の温度分布を略均一にすることができる。このようにして、部品点数を増加させることなく、ハニカム構造体内部の温度勾配を小さくすることができ、ハニカム構造体の内部応力の発生を効果的に抑制することができる。   That is, the outer peripheral region has a relatively lower heat capacity than the central region, and is more likely to be warmed than in the past. As a result, the temperature distribution of the honeycomb structure can be made substantially uniform. Thus, the temperature gradient inside the honeycomb structure can be reduced without increasing the number of parts, and the generation of internal stress in the honeycomb structure can be effectively suppressed.

ここで、触媒コート層は、金属触媒を含有する金属酸化物のスラリーを層状に形成し、乾燥させ、焼成して製造されたものであってもよい。また、前記触媒コート層中の金属触媒(貴金属)としては、白金、ロジウム、パラジウムのうちの少なくともいずれか一種を適用することができる。また、前記金属触媒が担持されるマトリックス担体を形成する金属酸化物としては、ジルコニアとアルミナ、セリアとアルミナ、セリア−ジルコニアとアルミナ、の混合素材のうちのいずれか一種を適用することができる。   Here, the catalyst coat layer may be produced by forming a metal oxide slurry containing a metal catalyst in a layered form, drying, and firing. In addition, as the metal catalyst (noble metal) in the catalyst coat layer, at least one of platinum, rhodium, and palladium can be applied. As the metal oxide forming the matrix carrier on which the metal catalyst is supported, any one of mixed materials of zirconia and alumina, ceria and alumina, ceria-zirconia and alumina can be applied.

そして、外周領域における1セルあたりの触媒コート層の金属触媒の量と、中心領域における1セルあたりの触媒コート層の金属触媒の量は、外周領域または中心領域のセルに上述した金属触媒を含むスラリーが入り込まないように、その領域に相当するハニカム構造体の端面をマスキングし、所望のスラリーを塗布することにより、所望の1セルあたりの金属触媒を所望の量に塗り分けることができる。また、外周領域および中心領域における1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量を、スラリーを塗る回数を変えることにより調整してもよい。   The amount of the metal catalyst in the catalyst coat layer per cell in the outer peripheral region and the amount of the metal catalyst in the catalyst coat layer per cell in the central region include the above-described metal catalyst in the cell in the outer peripheral region or the central region. The end face of the honeycomb structure corresponding to the region is masked so that the slurry does not enter, and the desired metal catalyst per cell can be applied in a desired amount by applying the desired slurry. Moreover, you may adjust the quantity of the metal catalyst contained in the catalyst coating layer per cell in an outer peripheral area | region and center area | region by changing the frequency | count of applying a slurry.

より好ましい態様としては、前記外周領域は、前記ハニカム構造体の前記断面の直径の少なくとも3〜10%の径方向幅を有している。本発明によれば、外周領域がハニカム構造体の断面の直径の少なくとも3〜10%の径方向幅を有しているので、ハニカム構造体に生じる内部応力を好適に低減することができる。   As a more preferred aspect, the outer peripheral region has a radial width of at least 3 to 10% of the diameter of the cross section of the honeycomb structure. According to the present invention, since the outer peripheral region has a radial width of at least 3 to 10% of the diameter of the cross section of the honeycomb structure, internal stress generated in the honeycomb structure can be suitably reduced.

ここで、外周領域の径方向幅が3%未満の場合、または、外周領域の径方向幅が10%を超えた場合には、ハニカム構造体の径方向の熱伝導率分布が略均一となり、従来構造と同様にハニカム構造体に温度分布が発生してしまうことがある。   Here, when the radial width of the outer peripheral region is less than 3%, or when the radial width of the outer peripheral region exceeds 10%, the radial thermal conductivity distribution of the honeycomb structure becomes substantially uniform, Similar to the conventional structure, a temperature distribution may occur in the honeycomb structure.

さらにより好ましい態様としては、外周領域における1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量は、前記中心領域における1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量の50%以下である。この態様によれば、ハニカム構造体内部の温度勾配を小さくしてハニカム構造体の内部応力を抑制することができる。ここで、外側の外周領域における1セルあたりの前記触媒コート層に含まれる金属触媒の量が、前記中心領域における1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量の50%を超えた場合には、ハニカム構造体の径方向の熱伝導率分布が略均一となり、従来構造と同様にハニカム構造体に温度分布が発生してしまうことがある。   As a still more preferred embodiment, the amount of the metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell in the outer peripheral region is 50% or less of the amount of the metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell in the central region. . According to this aspect, the internal temperature of the honeycomb structure can be suppressed by reducing the temperature gradient inside the honeycomb structure. Here, when the amount of the metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell in the outer peripheral region exceeds 50% of the amount of the metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell in the center region In some cases, the thermal conductivity distribution in the radial direction of the honeycomb structure becomes substantially uniform, and a temperature distribution may occur in the honeycomb structure as in the conventional structure.

本発明のうち、第2発明によるハニカム構造体は、軸心方向に沿って延びる複数のセルが形成され、該セルの壁面に金属触媒を含む触媒コート層が被覆されたセラミックス製のハニカム構造体であって、該ハニカム構造体は、前記軸心方向に垂直な断面において、その軸心に対応する中心領域に触媒コート層が被覆され、外側の外周領域に触媒コート層が被覆されていないことを特徴とする。   Among the present inventions, the honeycomb structure according to the second aspect of the present invention is a ceramic honeycomb structure in which a plurality of cells extending along the axial center direction are formed and a wall of the cell is coated with a catalyst coating layer containing a metal catalyst. In the cross section perpendicular to the axial direction, the honeycomb structure is coated with a catalyst coat layer in a central region corresponding to the axis, and is not coated with a catalyst coat layer in an outer peripheral region. It is characterized by.

本発明によれば、中心領域に触媒コート層が被覆され、外側の外周領域に触媒コート層が被覆されていないように、触媒コート層を被覆するので、ハニカム構造体の中心領域の熱容量が、外周領域の熱容量に比べて高くなるため、中心領域の方が外周領域の方に比べて暖まり難くなる。   According to the present invention, since the catalyst coat layer is coated so that the catalyst coat layer is coated in the center region and the catalyst coat layer is not coated in the outer peripheral region, the heat capacity of the center region of the honeycomb structure is Since it becomes high compared with the heat capacity of an outer peripheral area | region, it becomes difficult to warm a center area | region compared with the direction of an outer peripheral area | region.

すなわち、第1発明と同様に、外周領域は、中心領域に比べて相対的に熱容量が低くなり、従来よりも暖まりやすい。この結果、ハニカム構造体の温度分布を略均一にすることができる。このようにして、部品点数を増加させることなく、ハニカム構造体内部の温度勾配を小さくすることができ、ハニカム構造体の内部応力の発生を効果的に抑制することができる。   That is, as in the first invention, the outer peripheral region has a relatively lower heat capacity than the central region, and is easier to warm than the conventional one. As a result, the temperature distribution of the honeycomb structure can be made substantially uniform. Thus, the temperature gradient inside the honeycomb structure can be reduced without increasing the number of parts, and the generation of internal stress in the honeycomb structure can be effectively suppressed.

ここで、中心領域の触媒コート層は、上述したスラリーを層状に形成し、乾燥させ、焼成して製造されたものであってもよく、第1発明と同様の材質を適用することができる。中心領域における触媒コート層は、外周領域のセルに上述した金属触媒を含むスラリーが入り込まないように、外周領域に相当するハニカム構造体の端面をマスキングし、中心領域のセルの壁面にスラリーを塗ることにより、触媒コート層を被覆することができる。   Here, the catalyst coat layer in the central region may be produced by forming the slurry described above into layers, drying and firing, and the same material as in the first invention can be applied. The catalyst coat layer in the center region masks the end face of the honeycomb structure corresponding to the outer periphery region so that the slurry containing the metal catalyst described above does not enter the cells in the outer periphery region, and applies the slurry to the wall surface of the cell in the center region. Thus, the catalyst coat layer can be coated.

また、第1発明と同様により好ましい態様としては、前記外周領域は、前記ハニカム構造体の前記断面の直径の少なくとも3〜10%の径方向幅を有している。この態様によれば、外周領域がハニカム構造体の断面の直径の少なくとも3〜10%の径方向幅を有しているので、ハニカム構造体に生じる内部応力を好適に低減することができる。   Further, as a more preferable aspect similar to the first invention, the outer peripheral region has a radial width of at least 3 to 10% of the diameter of the cross section of the honeycomb structure. According to this aspect, since the outer peripheral region has a radial width of at least 3 to 10% of the diameter of the cross section of the honeycomb structure, internal stress generated in the honeycomb structure can be suitably reduced.

ここで、外周領域の径方向幅が3%未満の場合、または、外周領域の径方向幅が10%を超えた場合には、ハニカム構造体の径方向の熱伝導率分布が略均一となり、従来構造と同様にハニカム構造体に温度分布が発生してしまうことがある。   Here, when the radial width of the outer peripheral region is less than 3%, or when the radial width of the outer peripheral region exceeds 10%, the radial thermal conductivity distribution of the honeycomb structure becomes substantially uniform, Similar to the conventional structure, a temperature distribution may occur in the honeycomb structure.

なお、上記するハニカム構造体は、たとえば隣接するセル同士の軸心方向で反対側の端部を封止して排気ガスを浄化するために用いることができる。特に、そのようなハニカム構造体は、内部の温度分布が不均一となりやすい通電加熱型のもの(電気加熱式触媒:EHC)に好適に適用することができる。   The honeycomb structure described above can be used, for example, to purify exhaust gas by sealing the opposite end in the axial direction of adjacent cells. In particular, such a honeycomb structure can be suitably applied to an electric heating type (electric heating catalyst: EHC) in which the internal temperature distribution tends to be non-uniform.

以上の説明から理解できるように、部品点数を増加させることなく、ハニカム構造体内部の温度勾配を小さくしてハニカム構造体の内部応力を抑制することにより、熱衝撃によりハニカム構造体にクラックが発生することを防止することができる。   As can be understood from the above description, cracks are generated in the honeycomb structure due to thermal shock by suppressing the internal stress of the honeycomb structure by reducing the temperature gradient inside the honeycomb structure without increasing the number of parts. Can be prevented.

本発明によるハニカム構造体を模式的に示した斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a honeycomb structure according to the present invention. 図1で示すハニカム構造体のA−A矢視図である。It is an AA arrow directional view of the honeycomb structure shown in FIG. ハニカム構造体のモデルであり、(a)は全体図、(b)は拡大図である。It is a model of a honeycomb structure, (a) is a general view, (b) is an enlarged view. 実施例1〜4および比較例1〜3のCAE解析による熱分布を用いて、基材内部の発生応力を解析した結果を示した図である。It is the figure which showed the result of having analyzed the generated stress inside a base material using the heat distribution by CAE analysis of Examples 1-4 and Comparative Examples 1-3. ハニカム構造体の内部の温度の測定結果であり、(a)は、比較例2の温度測定結果を示した図であり、(b)は、実施例3の温度測定結果であり、(c)は、実施例1の温度測定結果を示した図である。It is a measurement result of the temperature inside the honeycomb structure, (a) is a diagram showing a temperature measurement result of Comparative Example 2, (b) is a temperature measurement result of Example 3, (c) These are the figures which showed the temperature measurement result of Example 1. FIG. 上述した実機での温度測定結果(図5参照)に基づいて、実施例1、3および比較例2に相当するハニカム構造体の応力解析(CAE解析)を行った結果を示した図である。FIG. 6 is a view showing a result of stress analysis (CAE analysis) of honeycomb structures corresponding to Examples 1 and 3 and Comparative Example 2 based on the temperature measurement result (see FIG. 5) in the actual machine described above. 実施例1、3および比較例2に相当するハニカム構造体の圧力損失の結果を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the results of pressure loss of honeycomb structures corresponding to Examples 1 and 3 and Comparative Example 2.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明によるハニカム構造体10を模式的に示した斜視図であり、図2は、図1で示すハニカム構造体のA−A矢視図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a honeycomb structure 10 according to the present invention, and FIG. 2 is an AA arrow view of the honeycomb structure shown in FIG.

図1で示すハニカム構造体10は、円筒状の外壁部5と、外壁部5内において隔壁1により区画された外壁部5の軸心L方向に延びる複数のセル2からなるハニカム構造部3と、を備えている。なお、電気加熱式触媒の場合には、円筒状の外壁部5には、一対の電極が、外壁部5を挟持するように配置されている(図示せず)。   A honeycomb structure 10 shown in FIG. 1 includes a cylindrical outer wall portion 5 and a honeycomb structure portion 3 composed of a plurality of cells 2 extending in the axial center L direction of the outer wall portion 5 defined by the partition walls 1 in the outer wall portion 5. It is equipped with. In the case of an electrically heated catalyst, a pair of electrodes are arranged on the cylindrical outer wall 5 so as to sandwich the outer wall 5 (not shown).

ここで、ハニカム構造体10は、セラミックス製のハニカム構造体であり、たとえば、アルミナ、ジルコニア、コーディエライト、チタニア、炭化珪素、窒化珪素などのうちのいずれか一種を主成分とする多孔質のセラミックスから形成される。また、ハニカム構造体10の一部を構成するセル2の断面形状としては適宜の断面形状を適用することができ、図2で示すような正六角形のほか、たとえば正方形などの多角形状を適用することができる。また、外壁部5は円筒状のほか、たとえば多角柱状等であってもよい。   Here, the honeycomb structure 10 is a ceramic honeycomb structure, for example, a porous structure mainly composed of any one of alumina, zirconia, cordierite, titania, silicon carbide, silicon nitride, and the like. Formed from ceramics. Further, an appropriate cross-sectional shape can be applied as the cross-sectional shape of the cells 2 constituting a part of the honeycomb structure 10, and a polygonal shape such as a square is applied in addition to a regular hexagon as shown in FIG. be able to. Further, the outer wall 5 may be a polygonal column or the like in addition to the cylindrical shape.

セル2を区画する隔壁1の壁面には、金属触媒を含む触媒コート層が積層して被覆されている。具体的には、ハニカム構造体10は、図2で示すハニカム構造体10の軸心L方向に垂直な断面において、その軸心Lに対応する中心領域Cにおける1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量が、中心領域Cの外側の外周領域Eの1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量よりも多くなっている。   A wall of the partition wall 1 that partitions the cell 2 is covered with a catalyst coat layer containing a metal catalyst. Specifically, the honeycomb structure 10 is included in the catalyst coat layer per cell in the central region C corresponding to the axis L in the cross section perpendicular to the direction of the axis L of the honeycomb structure 10 shown in FIG. The amount of the metal catalyst to be produced is larger than the amount of the metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell in the outer peripheral region E outside the center region C.

なお、外周領域Eとは、ハニカム構造体10の軸心L方向に垂直な断面のうち径方向外側の領域であって、その断面直径φに対して外壁部5の外壁から中心に向かって径方向幅Wを有する領域である。   The outer peripheral region E is a radially outer region of the cross section perpendicular to the axis L direction of the honeycomb structure 10 and has a diameter from the outer wall of the outer wall portion 5 toward the center with respect to the cross sectional diameter φ. This is a region having a direction width W.

また、触媒コート層は、マトリックス担体を形成する金属酸化物、より具体的には、ジルコニアとアルミナ、セリアとアルミナ、セリア−ジルコニアとアルミナ、の混合素材のうちのいずれか一種に対して、白金、ロジウム、パラジウムのうちの少なくともいずれか一種の貴金属(金属触媒)が担持されたものである。   In addition, the catalyst coat layer is formed of platinum with respect to any one of the metal oxides forming the matrix carrier, more specifically, a mixed material of zirconia and alumina, ceria and alumina, ceria-zirconia and alumina. , Rhodium, and palladium are supported on at least one kind of noble metal (metal catalyst).

ここで、触媒コート層は、金属触媒を含有する金属酸化物のスラリーを層状に形成し、乾燥させ、焼成することにより得られ、これにより、金属触媒が均一に分散した触媒コート層を得ることが出来る。外周領域Eにおける1セルあたりの触媒コート層の金属触媒の量に対して、中心領域Cにおける1セルあたりの触媒コート層の金属触媒の量を多くするには、まず、外周領域Eに相当するセル2を塞ぐようにハニカム構造体10の端面をマスキングし、上述したスラリーに、ハニカム構造体10を浸漬し、中心領域Cに相当するセル2の隔壁の壁面に、スラリーが被覆される。この作業を必要に応じて繰り返す。   Here, the catalyst coat layer is obtained by forming a metal oxide slurry containing a metal catalyst in layers, drying and firing, thereby obtaining a catalyst coat layer in which the metal catalyst is uniformly dispersed. I can do it. In order to increase the amount of the metal catalyst of the catalyst coat layer per cell in the central region C with respect to the amount of the metal catalyst of the catalyst coat layer per cell in the outer peripheral region E, first, it corresponds to the outer periphery region E. The end face of the honeycomb structure 10 is masked so as to close the cells 2, and the honeycomb structure 10 is immersed in the slurry described above, and the walls of the partition walls of the cells 2 corresponding to the central region C are coated with the slurry. Repeat this work as necessary.

次に、外周領域Eに相当するセル2の端面のマスキングを剥がし、すべてのセル2の隔壁の壁面にスラリーを被覆する。これにより、外周領域Eの触媒コート層に対して、中心領域Cにおける触媒コート層の層厚みが厚くなり、外周領域Eにおける1セルあたりの触媒コート層の金属触媒の量に対して、中心領域Cにおける1セルあたりの触媒コート層の金属触媒の量を多くすることができる。   Next, the masking of the end faces of the cells 2 corresponding to the outer peripheral region E is peeled off, and the walls of the partition walls of all the cells 2 are coated with the slurry. Thereby, the layer thickness of the catalyst coat layer in the center region C is thicker than the catalyst coat layer in the outer periphery region E, and the center region is larger than the amount of the metal catalyst in the catalyst coat layer per cell in the outer periphery region E. The amount of the metal catalyst in the catalyst coat layer per cell in C can be increased.

また、別の態様としては、外周領域Eに相当するセル2を塞ぐようにハニカム構造体10の端面をマスキングし、上述したスラリーに、ハニカム構造体10を浸漬し、中心領域Cに相当するセル2の隔壁1の壁面に、スラリーを被覆する。   Further, as another aspect, the end surface of the honeycomb structure 10 is masked so as to block the cells 2 corresponding to the outer peripheral region E, and the honeycomb structure 10 is immersed in the slurry described above, so that the cells corresponding to the central region C are obtained. The wall of the partition wall 1 is coated with slurry.

次に、中心領域Cに相当するセル2を塞ぐようにハニカム構造体10の端面をマスキングし、外周領域Eで用いたものよりも、金属触媒の含有量が少ないスラリーを準備し、このスラリーに、ハニカム構造体10を浸漬し、外周領域Eに相当するセル2の隔壁1の壁面に、スラリーを被覆する。   Next, the end face of the honeycomb structure 10 is masked so as to block the cells 2 corresponding to the central region C, and a slurry having a metal catalyst content less than that used in the outer peripheral region E is prepared. Then, the honeycomb structure 10 is immersed, and the walls of the partition walls 1 of the cells 2 corresponding to the outer peripheral region E are coated with the slurry.

これにより、外周領域Eの触媒コート層と、中心領域Cにおける触媒コート層との層厚みが略同じ厚みとし、かつ、外周領域Eにおける1セルあたりの触媒コート層の金属触媒の量に対して、中心領域Cにおける1セルあたりの触媒コート層の金属触媒の量を多くすることができる。   Accordingly, the catalyst coat layer in the outer peripheral region E and the catalyst coat layer in the central region C have substantially the same thickness, and with respect to the amount of the metal catalyst in the catalyst coat layer per cell in the outer peripheral region E. The amount of the metal catalyst in the catalyst coat layer per cell in the central region C can be increased.

なお、本実施形態では、外周領域Eにおける1セルあたりの触媒コート層の金属触媒の量に対して、中心領域Cにおける1セルあたりの触媒コート層の金属触媒の量を多くするように、中心領域Cおよび外周領域Eの双方のセル2の隔壁の壁面に、触媒コート層を設けたが、外周領域Eには、触媒コート層を設けなくてもよい。   In the present embodiment, the amount of the metal catalyst in the catalyst coat layer per cell in the center region C is increased with respect to the amount of the metal catalyst in the catalyst coat layer per cell in the outer peripheral region E. Although the catalyst coat layer is provided on the wall surfaces of the partition walls of the cells 2 in both the region C and the outer peripheral region E, the catalyst coat layer may not be provided in the outer peripheral region E.

そして、図2に示すように、外周領域Eの触媒コート層の有無にかかわらず、上述した外周領域Eは、ハニカム構造体10の断面の直径φの少なくとも3〜10%の径方向幅Wを有している。外周領域Eがハニカム構造体10の断面の直径の少なくとも3〜10%の径方向幅を有しているので、ハニカム構造体10に生じる内部応力を好適に低減することができる。外周領域Eの径方向幅が3%未満の場合、または、外周領域Eの径方向幅が10%を超えた場合には、ハニカム構造体10の径方向の熱伝導率分布が略均一となり、従来構造と同様にハニカム構造体10に温度分布が発生してしまうことがある。   As shown in FIG. 2, regardless of the presence or absence of the catalyst coat layer in the outer peripheral region E, the outer peripheral region E described above has a radial width W that is at least 3 to 10% of the diameter φ of the cross section of the honeycomb structure 10. Have. Since the outer peripheral region E has a radial width of at least 3 to 10% of the diameter of the cross section of the honeycomb structure 10, the internal stress generated in the honeycomb structure 10 can be suitably reduced. When the radial width of the outer peripheral region E is less than 3%, or when the radial width of the outer peripheral region E exceeds 10%, the radial thermal conductivity distribution of the honeycomb structure 10 becomes substantially uniform, Similar to the conventional structure, a temperature distribution may occur in the honeycomb structure 10.

このようにして、(1)中心領域Cにおける1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量よりも、外周領域Cの1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量が多くなっていること、または(2)外側の外周領域Eに触媒コート層を設けないことにより、ハニカム構造体10の中心領域Cの熱容量が、外周領域Eの熱容量に比べて大きくなるため、中心領域Cの方が外周領域Eに比べて暖まり難くなる。   Thus, (1) the amount of the metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell in the outer peripheral region C is larger than the amount of the metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell in the central region C. Or (2) by not providing the catalyst coat layer on the outer peripheral region E, the heat capacity of the central region C of the honeycomb structure 10 becomes larger than the heat capacity of the peripheral region E. Becomes more difficult to warm than the outer peripheral region E.

すなわち、外周領域Eは、中心領域Cに比べて相対的に熱容量が低くなり、従来よりも暖まりやすい。この結果、ハニカム構造体10の温度分布を略均一にすることができる。このようにして、部品点数を増加させることなく、ハニカム構造体10内部の温度勾配を小さくすることができ、ハニカム構造体10の内部応力の発生を効果的に抑制することができる。   That is, the outer peripheral area E has a relatively lower heat capacity than the central area C, and is more likely to be warmed than in the past. As a result, the temperature distribution of the honeycomb structure 10 can be made substantially uniform. Thus, the temperature gradient inside the honeycomb structure 10 can be reduced without increasing the number of parts, and the generation of internal stress in the honeycomb structure 10 can be effectively suppressed.

以下に本発明を実施例により説明する。   Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.

<CAE解析>
(実施例1)
図3(a),(b)に示すハニカム構造体のモデルを作成し、以下にCAE解析(熱解析)を行った。具体的には、ハニカム構造体は、図3(a),(b)に示すモデルを用いて解析をおこなった。ハニカム構造体は5.3mil/600cpsiである。なお、セル壁厚がmil(milli inch length,1/1000inch)であり、セル数がcpsi(cells per square inch,平方インチ当たりのセル数)である。軸心方向の長さ100mm、直径93mm、容量679.29ccである。
<CAE analysis>
Example 1
A model of the honeycomb structure shown in FIGS. 3A and 3B was created, and CAE analysis (thermal analysis) was performed below. Specifically, the honeycomb structure was analyzed using the models shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). The honeycomb structure is 5.3 mil / 600 cpsi. The cell wall thickness is mil (milli inch length, 1/1000 inch), and the number of cells is cpsi (cells per square inch, the number of cells per square inch). The length in the axial direction is 100 mm, the diameter is 93 mm, and the capacity is 679.29 cc.

さらに、物性値等の条件としては、外周領域は、前記ハニカム構造体の前記断面の直径の少なくとも5%(ハニカム構造体の直径93mmに対して外壁から外側5mm)の径方向幅を有し、表1に示すような、軸心方向に垂直な断面において、その軸心に対応する中心領域における1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量を100質量%としたときに、外周領域における1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量が50質量%となるような物性値を付与した。   Further, as conditions such as physical property values, the outer peripheral region has a radial width of at least 5% of the diameter of the cross section of the honeycomb structure (5 mm outside from the outer wall with respect to a diameter of 93 mm of the honeycomb structure) In the cross section perpendicular to the axial direction as shown in Table 1, when the amount of metal catalyst contained in the catalyst coating layer per cell in the central region corresponding to the axial center is 100% by mass, the outer peripheral region The physical property value was set such that the amount of the metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell was 50% by mass.

ハニカム構造体そのもの(基材)は、Si/SiCまたはFe−SiCの一般的な素材とし、触媒コート層は、表2に示すような成分とした。そして、ハニカム構造体に排ガスを想定した熱条件を付与し、解析を行った。なお、実施例1は、本願の第1発明に相当するものである。   The honeycomb structure itself (base material) was a general material of Si / SiC or Fe—SiC, and the catalyst coat layer was a component as shown in Table 2. And the thermal condition which assumed exhaust gas was provided to the honeycomb structure, and it analyzed. Example 1 corresponds to the first invention of the present application.

Figure 2013154300
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Figure 2013154300
Figure 2013154300

(実施例2〜4)
実施例1と同様に、ハニカム構造体のモデルを作成し、以下にCAE解析を行った。具体的に、実施例1と相違する点は、表3に示すように、ハニカム構造体は、軸心方向に垂直な断面において、その軸心に対応する中心領域に触媒コート層が被覆され、外側の外周領域に触媒コート層が被覆されていないような物性値を付与し、実施例1と同様にハニカム構造体に排ガスを想定した熱条件を付与し、解析を行った。
(Examples 2 to 4)
In the same manner as in Example 1, a honeycomb structure model was created, and CAE analysis was performed below. Specifically, as shown in Table 3, the difference from Example 1 is that the honeycomb structure is coated with a catalyst coating layer in a central region corresponding to the axial center in a cross section perpendicular to the axial direction. A physical property value such that the outer peripheral region was not coated with the catalyst coat layer was imparted, and a thermal condition assuming exhaust gas was imparted to the honeycomb structure in the same manner as in Example 1 for analysis.

ここで、実施例2の外周領域は、前記ハニカム構造体の前記断面の直径の少なくとも3%(ハニカム構造体の直径93mmに対して外壁から外側3mm)の径方向幅とした。実施例3の外周領域は、前記ハニカム構造体の前記断面の直径の少なくとも5%(ハニカム構造体の直径93mmに対して外壁から外側5mm)の径方向幅とした。実施例4の外周領域は、前記ハニカム構造体の前記断面の直径の少なくとも10%(ハニカム構造体の直径93mmに対して外壁から外側10mm)の径方向幅とした。なお、実施例2〜4は、本願の第2発明に相当するものである。   Here, the outer peripheral region of Example 2 had a radial width of at least 3% of the diameter of the cross section of the honeycomb structure (3 mm outside from the outer wall with respect to a diameter of 93 mm of the honeycomb structure). The outer peripheral region of Example 3 had a radial width of at least 5% of the diameter of the cross section of the honeycomb structure (5 mm outside from the outer wall with respect to a diameter of 93 mm of the honeycomb structure). The outer peripheral area of Example 4 had a radial width of at least 10% of the diameter of the cross section of the honeycomb structure (10 mm outside from the outer wall with respect to a diameter of 93 mm of the honeycomb structure). Examples 2 to 4 correspond to the second invention of the present application.

Figure 2013154300
Figure 2013154300

(比較例1)
実施例1と同様に、ハニカム構造体のモデルを作成し、以下にCAE解析を行った。具体的に、実施例1と相違する点は、表3に示すように、比較例1は、ハニカム構造体に触媒コート層を被覆していない(基材のみ:コートなし)点であり、比較例2は、ハニカム構造体に触媒コート層をすべて被覆していない(すべてコートなし)点であり、比較例3は、ハニカム構造体の外壁のみに触媒コート層を形成されていない(外壁のみコート)点であり、これらの条件を満たすように、表3に示す物性値を付与し、実施例1と同様にハニカム構造体に排ガスを想定した熱条件を付与し、解析を行った。
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 1, a honeycomb structure model was created, and CAE analysis was performed below. Specifically, as shown in Table 3, the difference from Example 1 is that Comparative Example 1 does not cover the honeycomb structure with a catalyst coating layer (only the base material: no coating). Example 2 is that the catalyst structure layer is not entirely coated on the honeycomb structure (all is not coated). In Comparative Example 3, the catalyst structure layer is not formed only on the outer wall of the honeycomb structure (only the outer wall is coated). In order to satisfy these conditions, the physical property values shown in Table 3 were given, and in the same manner as in Example 1, the thermal condition assuming exhaust gas was given to the honeycomb structure, and the analysis was performed.

図4は、実施例1〜4および比較例1〜3のCAE解析による熱分布を用いて、基材内部の発生応力を解析した結果を示した図である。図4に示すように、実施例1〜4に比べて、比較例1〜4は、最大主応力が高かった。比較例1〜3のハニカム構造体は、中心と外壁における熱容量に差が付き難いため、中心と外壁の温度差が小さくならず最大主応力が高くなったものと考えられる。一方、実施例1(6)、実施例2(7)、実施例4(5)、実施例3(4)の順に、最大主応力が小さくなっているのは、触媒コート量一定で触媒を塗った触媒コート層が形成された中心領域と、外周領域との熱容量の差がこの順に小さくなるため、中心と外周の温度が小さくなり最大主応力が小さくなったと考えられる。   FIG. 4 is a diagram showing the results of analyzing the generated stress inside the base material using the heat distribution by CAE analysis of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3. As shown in FIG. 4, the maximum main stress was higher in Comparative Examples 1 to 4 than in Examples 1 to 4. In the honeycomb structures of Comparative Examples 1 to 3, it is difficult to make a difference in the heat capacity between the center and the outer wall. Therefore, it is considered that the temperature difference between the center and the outer wall is not reduced and the maximum principal stress is increased. On the other hand, the maximum principal stress decreases in the order of Example 1 (6), Example 2 (7), Example 4 (5), and Example 3 (4). Since the difference in heat capacity between the central region where the coated catalyst coat layer is formed and the outer peripheral region decreases in this order, it is considered that the temperature at the center and the outer periphery decreased and the maximum principal stress decreased.

<温度測定試験>
次に、上述した条件で、実施例1、3および比較例2に相当するハニカム構造体を実機に搭載して、ハニカム構造体の内部の温度を測定した。なお、エンジンの負荷条件は、図5は、ハニカム構造体の内部の温度の測定結果であり、(a)は、比較例2の温度測定結果を示した図であり、(b)は、実施例3の温度測定結果である、(b)は、実施例1の温度測定結果を示した図である。
<Temperature measurement test>
Next, under the conditions described above, honeycomb structures corresponding to Examples 1 and 3 and Comparative Example 2 were mounted on an actual machine, and the temperature inside the honeycomb structure was measured. FIG. 5 shows the measurement results of the temperature inside the honeycomb structure, (a) shows the temperature measurement results of Comparative Example 2, and (b) shows the engine load conditions. (B) which is the temperature measurement result of Example 3 is the figure which showed the temperature measurement result of Example 1. FIG.

なお、A1は、ハニカム構造体は、軸心方向の長さ100mmにおける軸心方向中央(端面から50mmの位置)における断面の中心位置における温度であり、A2は、軸心方向中央における断面の外壁から中心側に5mmの位置における温度であり、A3は、軸心方向中央における断面の外壁の位置における温度であり、ハニカム構造体の内部に熱伝対を差し込んで測定した温度である。また、温度差は、温度差は外壁部の熱電対(A2の位置)と外壁から5mm位置(A3の位置)の熱電対の同じ時刻に測定された温度の差を示している。   A1 is the temperature at the center position of the cross section at the center in the axial center (position 50 mm from the end face) when the honeycomb structure has a length of 100 mm in the axial direction, and A2 is the outer wall of the cross section at the center in the axial direction. A3 is the temperature at the position of the outer wall of the cross section at the center in the axial center direction, and is the temperature measured by inserting a thermocouple into the honeycomb structure. The temperature difference indicates the difference in temperature measured at the same time between the thermocouple on the outer wall (position A2) and the thermocouple 5 mm from the outer wall (position A3).

図5(a)〜(b)に示すように、比較例2に比べて、実施例1および3のハニカム構造体のほうが、温度差が小さくなった。これは、上述したように、触媒コート層を塗り分けることによる、中心領域と外周領域との熱容量の差が起因していると考えられる。   As shown in FIGS. 5A to 5B, the temperature difference was smaller in the honeycomb structures of Examples 1 and 3 than in Comparative Example 2. As described above, this is considered to be caused by the difference in heat capacity between the central region and the outer peripheral region due to the separate application of the catalyst coat layer.

<測定温度から応力解析>
図6は、上述した実機での温度測定結果(図5参照)に基づいて、実施例1、3および比較例2に相当するハニカム構造体の応力解析(CAE解析)を行った結果を示した図である。図6に示すように、実施例3の最大主応力が最も小さく、実施例1および3の最大主応力は、比較例2のものに比べて小さくなった。この傾向は、図4に示す解析結果と一致していることが確認できた。
<Stress analysis from measured temperature>
FIG. 6 shows the result of stress analysis (CAE analysis) of the honeycomb structures corresponding to Examples 1 and 3 and Comparative Example 2 based on the temperature measurement results (see FIG. 5) in the actual machine described above. FIG. As shown in FIG. 6, the maximum principal stress of Example 3 was the smallest, and the maximum principal stresses of Examples 1 and 3 were smaller than those of Comparative Example 2. It was confirmed that this tendency was consistent with the analysis result shown in FIG.

<圧力損失の測定試験>
次に、上述した条件で、実施例1、3および比較例2に相当するハニカム構造体を実機に搭載して、ハニカム構造体の圧力損失を測定した。図7は、実施例1、3および比較例2に相当するハニカム構造体の圧力損失の結果を示した図である。
<Pressure loss measurement test>
Next, under the conditions described above, the honeycomb structures corresponding to Examples 1 and 3 and Comparative Example 2 were mounted on an actual machine, and the pressure loss of the honeycomb structures was measured. FIG. 7 is a graph showing the results of pressure loss of the honeycomb structures corresponding to Examples 1 and 3 and Comparative Example 2.

実施例3、1、比較例2の順に圧力損失は増えた。これは、実施例1および3のハニカム構造体は、外周領域に比べて、中央領域のコート量が多い(触媒コート層の膜厚が厚い)からであると考えられる。   The pressure loss increased in the order of Examples 3 and 1 and Comparative Example 2. This is presumably because the honeycomb structures of Examples 1 and 3 have a larger amount of coating in the central region (thickness of the catalyst coating layer) than in the outer peripheral region.

以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.

1…隔壁、2…セル、3…ハニカム構造部、5…外壁部、10…ハニカム構造体、C…ハニカム構造体の中心領域、E…ハニカム構造体の外周領域、L…ハニカム構造体の軸心、W…外周領域の径方向の幅、φ…ハニカム構造体の直径 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Partition, 2 ... Cell, 3 ... Honeycomb structure part, 5 ... Outer wall part, 10 ... Honeycomb structure, C ... Center area | region of a honeycomb structure, E ... Outer periphery area | region of a honeycomb structure, L ... Axis of a honeycomb structure Core, W: radial width of outer peripheral region, φ: diameter of honeycomb structure

Claims (5)

軸心方向に沿って延びる複数のセルが形成され、該セルの壁面に金属触媒を含む触媒コート層が被覆されたセラミックス製のハニカム構造体であって、
該ハニカム構造体は、前記軸心方向に垂直な断面において、その軸心に対応する中心領域における1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量が、中心領域よりも外側の外周領域における1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量よりも多くなっていることを特徴とするハニカム構造体。
A honeycomb structure made of ceramics in which a plurality of cells extending along the axial direction is formed, and a catalyst coat layer containing a metal catalyst is coated on the wall surface of the cells,
In the honeycomb structure, in the cross section perpendicular to the axial direction, the amount of the metal catalyst contained in the catalyst coating layer per cell in the central region corresponding to the axial center is in the outer peripheral region outside the central region. A honeycomb structure characterized by being larger than the amount of metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell.
前記外周領域は、前記ハニカム構造体の前記断面の直径の少なくとも3〜10%の径方向幅を有していることを特徴とする請求項1に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 1, wherein the outer peripheral region has a radial width of at least 3 to 10% of a diameter of the cross section of the honeycomb structure. 前記外周領域における1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量は、前記中心領域における1セルあたりの触媒コート層に含まれる金属触媒の量の50%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のハニカム構造体。   The amount of the metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell in the outer peripheral region is 50% or less of the amount of the metal catalyst contained in the catalyst coat layer per cell in the central region. Item 3. The honeycomb structure according to Item 1 or 2. 軸心方向に沿って延びる複数のセルが形成され、該セルの壁面に金属触媒を含む触媒コート層が被覆されたセラミックス製のハニカム構造体であって、
該ハニカム構造体は、前記軸心方向に垂直な断面において、その軸心に対応する中心領域に触媒コート層が被覆され、外側の外周領域に触媒コート層が被覆されていないことを特徴とするハニカム構造体。
A honeycomb structure made of ceramics in which a plurality of cells extending along the axial direction is formed, and a catalyst coat layer containing a metal catalyst is coated on the wall surface of the cells,
The honeycomb structure is characterized in that, in a cross section perpendicular to the axial direction, a catalyst coating layer is coated in a central region corresponding to the axial center, and an outer peripheral region is not coated with a catalyst coating layer. Honeycomb structure.
前記外周領域は、前記ハニカム構造体の前記断面の直径の少なくとも3〜10%の径方向幅を有している請求項4に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 4, wherein the outer peripheral region has a radial width of at least 3 to 10% of a diameter of the cross section of the honeycomb structure.
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