JP2018167215A - ハニカム構造体 - Google Patents
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【解決手段】複数のセル2を区画するように配設された多孔質の隔壁、及び隔壁を囲繞するように配設された外周壁20を有するハニカム構造部10を備え、隔壁は、セル2内に延びるように突出する突起部を有し、ハニカム構造部10の、セル2の延びる方向に直交する断面において、セル2内に突出する突起部の数が、全てのセル2に対する突起部の平均個数よりも多いセル2を含む領域Aと、領域Aを取り囲む領域を領域Bとを有し、領域Aの断面積SAと領域Bの断面積SBが、式(1):1/3<(断面積SA/断面積SB)<3の関係を満たし、領域Aに含まれる突起部の1セル平均の数を突起数NAと、領域Bに含まれる突起部の1セル平均の数を突起数NBが、式(2):0≦(突起数NB/突起数NA)<1の関係を満たすハニカム構造体。
【選択図】図2
Description
前記隔壁は、前記セル内に延びるように突出し、且つ、前記セルの延びる方向に連続して設けられた、突起部を有し、
前記ハニカム構造部は、前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する断面において、領域Aと、領域Bと、を有し、
前記領域Aは、前記セル内に突出する前記突起部が設けられた前記セルであって、当該セル内に突出する前記突起部の数が、全ての前記セルに対する前記突起部の平均個数よりも多い前記セルを含む領域であり、
前記領域Bは、前記断面において、前記領域Aを取り囲む領域であり、
前記領域Aの断面積を断面積SAとし、前記領域Bの断面積を断面積SBとし、前記断面積SAと前記断面積SBが、下記式(1)の関係を満たし、
前記領域Aに含まれる前記突起部の1セル平均の数を突起数NA、前記領域Bに含まれる前記突起部の1セル平均の数を突起数NBとし、前記突起数NAと前記突起数NBが、下記式(2)の関係を満たし、且つ、
前記領域A及び前記領域Bのいずれにも該当しない領域Cが存在する場合において、前記ハニカム構造部の断面積に対する、前記領域Cの断面積の比率が5%以下である、ハニカム構造体。
式(1):1/3<(断面積SA/断面積SB)<3
式(2):0≦(突起数NB/突起数NA)<1
前記突起部の頂部の先端曲率半径Rが、0.01〜0.1mmであり、
前記突起部の側面は、前記隔壁の表面に対して、40〜70°の傾斜角となるように傾斜し、
前記セルの水力直径Aと、前記突起部の高さHとが、0.04≦H/A≦0.4の関係を満たす、前記[1]に記載のハニカム構造体。
本発明のハニカム構造体の一実施形態は、図1〜図3に示すハニカム構造体100である。ハニカム構造体100は、柱状のハニカム構造部10を備えている。ハニカム構造部10は、第一端面11から第二端面12まで延びる流体の流路となる複数のセル2を区画するように配設された多孔質の隔壁1、及びこの隔壁1を囲繞するように配設された外周壁20を有している。隔壁1は、セル2内に延びるように突出し、且つ、セル2の延びる方向に連続して設けられた、突起部21を有している。ここで、ハニカム構造部10は、ハニカム構造部10のセル2の延びる方向に直交する断面において、領域Aと、領域Bと、を有している。領域A及び領域Bは、セル2の延びる方向に直交する断面において、以下のように構成された領域のことである。
式(1):1/3<(断面積SA/断面積SB)<3
式(2):0≦(突起数NB/突起数NA)<1
ハニカム構造体100は、複数のセル2のうちの25%以上のセル2が、当該セル2内に突起部21が突出したものであることが好ましい。即ち、本発明のハニカム構造体は、全セル中、特定セルを25%以上含むことが好ましい。ハニカム構造体100は、全セル中の特定セルの割合(式:(特定セルの数/セルの全数)×100で算出される値)が、50〜100%であることが好ましく、60〜80%であることが更に好ましい。全セル中の特定セルの割合が上記範囲であることにより、より良好な排ガス浄化性能が発揮される。全セル中の特定セルの割合が上記下限値未満であると、浄化性能が悪化する不具合が生じるおそれがある。上記上限値超であると、圧力損失が増大する不具合が生じるおそれがある。
外周壁20は、隔壁1を囲繞するように配設された壁である。外周壁20は、隔壁1と一体に形成したものであってもよい。
本発明のハニカム構造体は、ハニカム成形工程と、焼成工程と、を有する方法により製造できる。以下に各工程について説明する。
本工程においては、セラミック原料を含有するセラミック成形原料を成形して、流体の流路となる複数のセルを区画するように配設された隔壁を有するハニカム成形体を形成する。
次に、ハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体を作製する。ハニカム成形体の焼成(本焼成)は、仮焼したハニカム成形体を構成する成形原料を焼結させて緻密化し、所定の強度を確保するために行われる。焼成条件(温度、時間、雰囲気等)は、成形原料の種類により異なるため、その種類に応じて適当な条件を選択すればよい。例えば、コージェライト化原料を使用している場合には、焼成温度は、1410〜1440℃が好ましい。また、焼成時間は、最高温度でのキープ時間として、4〜8時間が好ましい。仮焼、本焼成を行う装置としては、電気炉、ガス炉等を用いることができる。以上のようして得られたハニカム焼成体を、本発明のハニカム構造体とすることができる。なお、ハニカム構造体の製造方法においては、以下に示すような外周コート工程を更に有していてもよい。
本工程では、得られたハニカム焼成体の外周に、外周コート材を塗布して外周壁を形成する。なお、外周壁は、ハニカム成形体の作製時に、隔壁とともに一体形成により作製してもよい。外周コート工程によって更に外周壁を形成することにより、ハニカム構造体に外力が加わった際にハニカム構造体が欠けてしまうことを防止できる。
実施例1においては、まず、ハニカム構造体を作製するための成形原料を調製した。セラミック原料に、バインダ、界面活性剤、造孔材、水を添加して成形原料とした。なお、使用したセラミック原料としては、コージェライト化原料である、カオリン、タルク、アルミナを用いた。
作製したハニカム構造体について、大型風洞試験機を用いて圧力損失を測定した。このとき、ガス温度は25℃とし、ガス流量は10Nm3/分とした。評価基準は、以下の通りとした。(1)突起部がハニカム構造部の中央部にのみ設けられている場合(表1、表2の「突起部の形成領域」の欄に「中央領域」と記載されている場合)には、1.50kPa以下を「OK」とし、1.50kPa超を「NG」とした。これは、上記の場合には圧力損失が1.50kPa超となると、出力が悪化するためである。(2)突起部がハニカム構造部の中央部以外にも更に設けられている場合(即ち、上記(1)の場合に該当しないとき)には、1.80kPa以下を「OK」とし、1.80kPa超を「NG」とした。
作製したハニカム構造体について、以下のようにして、米国Fedral Test ProcedureのLA−4モードに基づく試験を行った。まず、ハニカム構造体の隔壁には、触媒(三元触媒)を200g/L担持させた。触媒を担持したハニカム構造体は、電気炉を用い、950℃で12時間エージング処理を行った。次に、触媒を担持させたハニカム構造体を、排気量が2400ccの車両の床下位置に搭載し、LA−4試験を行った。LA−4試験においては、排ガス測定装置(HORIBA社製、型番「MEXA−7400」)を用いて排ガス成分ごとのダイレクトモーダルマスを測定した。また、代表的な排ガス成分としてHCの排出量を測定した。なお、この試験による排ガスの空間速度は、約10000(1/時間)(高流量)であった。
バックエミッションで、HCの排出量が、0.019g/mile以下となる場合「OK」とし、0.019g/mile超となる場合を「NG」とした。なお、本評価が「OK」であると、触媒が均一に塗布されていることから排ガスの浄化に有効に利用されるため、浄化性能が上がると考えられる。
圧力損失の評価とLA−4試験の判定に基づいて以下の基準により総合判定を行った。圧力損失の評価とLA−4の評価が共に「OK」である場合を「OK」とし、それ以外の場合を「NG」とした。
表1、表2に示すように、突起部を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてハニカム構造体を作製した。なお、実施例18及び比較例4のハニカム構造体は、領域A及び領域Bのいずれにも該当しない領域Cを有していた。ハニカム構造部の断面積に対する、領域Cの断面積の比率(%)を、表2の「領域Cの面積」の欄に示す。
表1、表2に示すように、実施例1〜19のハニカム構造体は、比較例1〜4のハニカム構造体に比べて、圧力損失が低く、排ガスの浄化性能が高いことが分かる。
Claims (6)
- 第一端面から第二端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを区画するように配設された多孔質の隔壁、及び前記隔壁を囲繞するように配設された外周壁を有する、柱状のハニカム構造部を備え、
前記隔壁は、前記セル内に延びるように突出し、且つ、前記セルの延びる方向に連続して設けられた、突起部を有し、
前記ハニカム構造部は、前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する断面において、領域Aと、領域Bと、を有し、
前記領域Aは、前記セル内に突出する前記突起部が設けられた前記セルであって、当該セル内に突出する前記突起部の数が、全ての前記セルに対する前記突起部の平均個数よりも多い前記セルを含む領域であり、
前記領域Bは、前記断面において、前記領域Aを取り囲む領域であり、
前記領域Aの断面積を断面積SAとし、前記領域Bの断面積を断面積SBとし、前記断面積SAと前記断面積SBが、下記式(1)の関係を満たし、
前記領域Aに含まれる前記突起部の1セル平均の数を突起数NA、前記領域Bに含まれる前記突起部の1セル平均の数を突起数NBとし、前記突起数NAと前記突起数NBが、下記式(2)の関係を満たし、且つ、
前記領域A及び前記領域Bのいずれにも該当しない領域Cが存在する場合において、前記ハニカム構造部の断面積に対する、前記領域Cの断面積の比率が5%以下である、ハニカム構造体。
式(1):1/3<(断面積SA/断面積SB)<3
式(2):0≦(突起数NB/突起数NA)<1 - 複数の前記セルのうちの25%以上の前記セルは、当該セル内に前記突起部が突出したものであり、
前記突起部の頂部の先端曲率半径Rが、0.01〜0.1mmであり、
前記突起部の側面は、前記隔壁の表面に対して、40〜70°の傾斜角となるように傾斜し、
前記セルの水力直径Aと、前記突起部の高さHとが、0.04≦H/A≦0.4の関係を満たす、請求項1に記載のハニカム構造体。 - 前記セルを区画するように配設された前記隔壁において、前記セルの周縁を構成する一辺あたりに設けられる前記突起部の数が、3個以下である、請求項1又は2に記載のハニカム構造体。
- 前記突起部が、前記ハニカム構造部の外周から5mmの範囲の外周部を除く、当該ハニカム構造部の中央部に設けられている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
- 前記突起部が、前記ハニカム構造部の全域に設けられている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
- 前記突起部が、前記セルの周縁を構成する二辺の前記隔壁が交わる交点部位に設けられている、請求項1〜5のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61167798A (ja) * | 1985-01-21 | 1986-07-29 | 日本碍子株式会社 | セラミツクハニカム構造体 |
JPS62266298A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-19 | 日本碍子株式会社 | セラミツクハニカム構造体 |
JPS63152638U (ja) * | 1987-03-28 | 1988-10-06 | ||
JPH08238431A (ja) * | 1995-03-06 | 1996-09-17 | Hitachi Ltd | ハニカム状触媒 |
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Family Cites Families (5)
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61167798A (ja) * | 1985-01-21 | 1986-07-29 | 日本碍子株式会社 | セラミツクハニカム構造体 |
JPS62266298A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-19 | 日本碍子株式会社 | セラミツクハニカム構造体 |
JPS63152638U (ja) * | 1987-03-28 | 1988-10-06 | ||
JPH08238431A (ja) * | 1995-03-06 | 1996-09-17 | Hitachi Ltd | ハニカム状触媒 |
JP2006110412A (ja) * | 2004-10-12 | 2006-04-27 | Toyota Motor Corp | ハニカム構造体及び排ガス浄化用触媒 |
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