JP2013212493A - ハニカム構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流入端面11から流出端面12まで貫通し流体の流路となる六角形の横断面形状を有する複数のセル2を区画形成する多孔質の隔壁1及び最外周に位置する外周壁5を有するハニカム構造部4を備え、隔壁1の気孔率が35〜60%であり、隔壁1の平均細孔径が1〜5μmであり、セル2のうち、隔壁1と外周壁5とにより区画形成されたセル2である不完全セル21が、流入端面11から流出端面12まで目封止されているハニカム構造体100。
【選択図】図1
Description
本発明のハニカム構造体の一の実施形態としては、以下のようなハニカム構造体を挙げることができる。即ち、本実施形態のハニカム構造体は、多孔質の隔壁と最外周に位置する外周壁を有するハニカム構造部を備えている。隔壁は、一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで貫通し流体の流路となる六角形の横断面形状を有する複数のセルを区画形成するものである。隔壁の気孔率は35〜60%である。隔壁の平均細孔径は1〜5μmである。本実施形態のハニカム構造体の隔壁は、外周壁から中央部に向かって10セル分のセルを区画形成する隔壁である外周隔壁と、この外周隔壁以外の隔壁である中央隔壁とを有している。そして、中央隔壁の厚さは、0.064〜0.114mmであり、外周隔壁は、中央隔壁の厚さより0.02〜0.07mm厚いものである。
次に、本発明のハニカム構造体の他の実施形態であるハニカム構造体を製造する方法を示す。
本発明のハニカム構造体の他の実施形態としては、図1、図2に示すハニカム構造体100を挙げることができる。ハニカム構造体100は、図1、図2に示すように、多孔質の隔壁1と最外周に位置する外周壁5を有するハニカム構造部4を備えている。隔壁1は、一方の端面である流入端面11から他方の端面である流出端面12まで貫通し流体の流路となる六角形の横断面形状を有する複数のセル2を区画形成するものである。隔壁1の気孔率は35〜60%である。隔壁1の平均細孔径は1〜5μmである。ハニカム構造体100は、セル2のうち、隔壁1と外周壁5とにより区画形成されたセル2である不完全セル21が、流入端面11から流出端面12まで目封止されているものである。図1は、本発明のハニカム構造体の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。図2は、本発明のハニカム構造体の他の実施形態の流入端面を模式的に示す平面図である。
次に、本発明のハニカム構造体の製造方法について説明する。以下に、本発明のハニカム構造体の他の実施形態であるハニカム構造体100を製造する方法を示す。
本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態(第三のハニカム構造体)としては、以下のハニカム構造体を挙げることができる。即ち、本実施形態のハニカム構造体は、多孔質の隔壁と最外周に位置する外周壁を有するハニカム構造部を備えている。隔壁は、一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで貫通し流体の流路となる六角形の横断面形状を有する複数のセルを区画形成するものである。隔壁の気孔率は35〜60%である。隔壁の平均細孔径は1〜5μmである。ハニカム構造体は、セルのうち、ハニカム構造部の外周面と外周面からの距離がハニカム構造部の直径の2%の長さに相当する位置との間に形成されたセルが、目封止されているものである。
次に、本発明のハニカム構造体の製造方法について説明する。以下に、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態であるハニカム構造体を製造する方法を示す。
コージェライト化原料として、アルミナ、水酸化アルミニウム、カオリン、タルク、及びシリカを使用した。このコージェライト化原料に、造孔材、分散媒、有機バインダ、分散剤をそれぞれ添加し、混合、混練して坏土を調製した。分散媒として水を使用し、造孔材としてはコークスを使用した。有機バインダとしてはヒドロキシプロピルメチルセルロースを使用し、分散剤としてはエチレングリコールを使用した。
本実施例のハニカム触媒体に、NOXを含む試験用ガスを流し、このハニカム触媒体から排出された排出ガスのNOX量をガス分析計で分析する。ここで、試験片に流入させる試験用ガスの温度を200℃とした。なお、試験片及び試験用ガスは、ヒーターにより温度調整することができるようにしておいた。ヒーターとしては、赤外線イメージ炉を用いた。試験用ガスとしては、具体的には、窒素に、二酸化炭素5体積%、酸素14体積%、一酸化窒素350ppm(体積基準)、アンモニア350ppm(体積基準)及び水10体積%が混合されたガスを用いた。この試験用ガスは、水と、その他のガスを混合した混合ガスと、を別々に準備しておき、試験を行う際に、配管中で、これらを混合させて得ることとした。ガス分析計としては、「HORIBA社製、MEXA9100EGR」を用いた。また、試験用ガスが、試験片に流入するときの空間速度は、50000(時間−1)とした。このようにして、ハニカム構造体の浄化効率を測定する。「浄化効率」の評価が良好であることにより、「昇温性」と「保温性」との両方が良好であることが分かる。
室温条件下、0.5m3/分の流速でエアーを試料(ハニカム触媒体)に流通させ、試料前後の差圧(エアー流入側の圧力とエアー流出側の圧力との差)を測定する。このようにして、ハニカム構造体の圧力損失を測定する。
作製したハニカム構造体を金属及びゴムからなるホルダーに入れ、その後、圧力装置の圧力容器に配置する。次に、圧力装置によりハニカム構造体のセルの延びる方向の圧力をハニカム構造体に加え、ハニカム構造体が破壊されたときの破壊値を測定する。このようにして、ハニカム構造体のアイソスタティック強度を測定する。
まず、作製したハニカム構造体の体積(cm3)及び質量(g)を測定し嵩密度(g/cm3)を算出する。次に、このハニカム構造体を缶体にキャニング(収納)して、キャニングされたハニカム構造体を試験装置に配置する。次に、試験装置によりSiC砥粒を上記ハニカム構造体の端面に衝突させる。その後、ハニカム構造体を取り出し、質量(g)を測定する。その後、上記試験前後のハニカム構造体の質量差から、上記試験によって削られたハニカム構造体の量(エロージョン量)を算出する。その後、嵩密度(g/cm3)とエロージョン量(g)によりエロージョン体積(cm3)を算出する。このようにしてエロージョン体積を測定する。
表1〜表5に示す条件を満たすようにしたこと以外は実施例1と同様にしてハニカム構造体を作製した。このハニカム構造体について、上記各評価を行った。結果を表1〜表5に示す。なお、表2に示す実施例及び比較例においては、実施例1に代えて実施例11を基準とした。表3に示す実施例及び比較例においては、実施例1に代えて実施例14を基準とした。表4に示す実施例及び比較例においては、実施例1に代えて実施例17を基準とした。表5に示す実施例及び比較例においては、比較例16を基準とした。
Claims (6)
- 一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで貫通し流体の流路となる六角形の横断面形状を有する複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁及び最外周に位置する外周壁を有するハニカム構造部を備え、
前記隔壁の気孔率が35〜60%であり、前記隔壁の平均細孔径が1〜5μmであり、
前記隔壁は、前記外周壁から中央部に向かって10セル分のセルを区画形成する隔壁である外周隔壁と、前記外周隔壁以外の隔壁である中央隔壁とを有しており、前記中央隔壁の厚さが、0.064〜0.114mmであり、前記外周隔壁が、前記中央隔壁の厚さより0.02〜0.07mm厚いものであるハニカム構造体。 - 一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで貫通し流体の流路となる六角形の横断面形状を有する複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁及び最外周に位置する外周壁を有するハニカム構造部を備え、
前記隔壁の気孔率が35〜60%であり、前記隔壁の平均細孔径が1〜5μmであり、
前記セルのうち、前記隔壁と前記外周壁とにより区画形成されたセルである不完全セルが、前記流入端面から前記流出端面まで目封止されているハニカム構造体。 - 前記不完全セル、及び3辺以上の辺が前記不完全セルに接するセルが、前記ハニカム構造部の前記流入端面から前記流出端面まで目封止されている請求項2に記載のハニカム構造体。
- 前記不完全セル、及び前記不完全セルに隣接するセルが、前記ハニカム構造部の前記流入端面から前記流出端面まで目封止されている請求項3に記載のハニカム構造体。
- 一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで貫通し流体の流路となる六角形の横断面形状を有する複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁及び最外周に位置する外周壁を有するハニカム構造部を備え、
前記隔壁の気孔率が35〜60%であり、前記隔壁の平均細孔径が1〜5μmであり、
前記セルのうち、前記ハニカム構造部の外周面と前記外周面からの距離が前記ハニカム構造部の直径の2%の長さに相当する位置との間に形成されたセルが、目封止されているハニカム構造体。 - 前記隔壁が、前記外周壁から中央部に向かって10セル分のセルを区画形成する隔壁である外周隔壁と、前記外周隔壁以外の隔壁である中央隔壁とを有しており、前記中央隔壁の厚さが、0.064〜0.114mmであり、前記外周隔壁が、前記中央隔壁の厚さより0.02〜0.07mm厚いものである請求項2〜5のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
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