JP5026674B2 - ハニカム構造体 - Google Patents

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Description

本発明は、ハニカム構造体に関し、更に詳しくは、熱衝撃に強く、仮に、クラックが発生したとしても全体に進展し難いハニカム構造体に関する。
自動車の排ガスや廃棄物の焼却時に発生する焼却排ガス等に含有される、塵やその他の粒子状物質を捕集するため、更には上記排ガス中のＮＯ Ｘ 、ＣＯ及びＨＣ等を、担持した触媒により吸着・吸収するために、セラミックスからなるハニカム構造体が使用されている。このようなハニカム構造体は、高温排ガス等により加熱されることにより頻繁に熱衝撃を受ける。
このようなハニカム構造体の熱衝撃の問題を回避するために、外周壁に予めスリットを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−４６８８６号公報
上記特許文献１に記載の方法では、製造時にハニカム構造体の外周壁にスリットを形成するため、その後、触媒を担持するときにスリット部分から触媒が漏れ出すという問題があった。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、熱衝撃の問題を回避でき、仮にクラックが発生したとしても全体に進展し難く、且つ触媒担持性が良好であるハニカム構造体を提供することを特徴とする。
上記課題を達成するため、本発明によって以下のハニカム構造体が提供される。
［１］ 軸方向に伸びる複数のセルを区画形成するように形成された隔壁と、前記隔壁を囲むように配設される外周壁とを備えるハニカム構造体であって、前記外周壁厚さの平均値（Ｔｓ）が、Ｔｐ＜Ｔｓ≦１０×Ｔｐ（Ｔｐ：前記隔壁厚さの平均値）であり、前記外周壁厚さが特定の位置で他の位置より薄く形成されてなり、前記軸方向に垂直な断面で、中心から一の隔壁に沿って前記外周壁に向かう方向を「０°方向」とし、前記０°方向に伸びる直線が前記外周壁と交わる部分を「０°方向の外周壁」としたときに、以下の条件Ａを満たし、軸方向に垂直な断面において、前記セルの形状が正方形であり、外周形状が円形であるハニカム構造体。
条件Ａ：前記０°方向の外周壁の厚さ（Ｔｓ０）と、前記０°方向を基準にして、３０°方向から６０°方向の範囲で最も薄い外周壁の厚さ（Ｔｓ３０−６０）との関係が、０．２Ｔｓ０＜Ｔｓ３０−６０＜０．６０×Ｔｓ０
［２］ 前記隔壁厚さの平均値（Ｔｐ）が、０．０３８ｍｍ≦Ｔｐ≦０．４３ｍｍである［１］に記載のハニカム構造体。
［３］ 前記軸方向に垂直な断面で、中心から一の隔壁に沿って前記外周壁に向かう方向を「０°方向」とし、前記０°方向に伸びる直線が前記外周壁と交わる部分を「０°方向の外周壁」としたときに、以下の条件Ｂを満たす［１］又は［２］に記載のハニカム構造体。
条件Ｂ：前記０°方向の外周壁の厚さ（Ｔｓ０）と、前記０°方向を基準にして、３０°方向から６０°方向の範囲で最も薄い外周壁の厚さ（Ｔｓ３０−６０）との関係が、０．４Ｔｓ０≦Ｔｓ３０−６０≦０．６０×Ｔｓ０
［４］ 前記軸方向に垂直な断面で、中心から一の隔壁に沿って前記外周壁に向かう方向を「０°方向」とし、前記０°方向に伸びる直線が前記外周壁と交わる部分を「０°方向の外周壁」としたときに、以下の条件１及び／又は条件２を満たす［１］〜［３］のいずれかに記載のハニカム構造体。
条件１：前記０°方向の外周壁の厚さ（Ｔｓ０）と、前記０°方向を基準にして、３０°方向から６０°方向の範囲で最も薄い外周壁の厚さ（Ｔｓ３０−６０）との関係が、Ｔｐ＜Ｔｓ３０−６０＜０．９０×Ｔｓ０
条件２：９０°方向の外周壁の厚さ（Ｔｓ９０）と、前記Ｔｓ３０−６０との関係が、Ｔｐ＜Ｔｓ３０−６０＜０．９０×Ｔｓ９０
［５］ 前記軸方向に垂直な断面で、前記０°方向（第１の０°方向）から前記９０°方向（第１の９０°方向）までの範囲を第１の範囲とし、以下９０°毎に形成される範囲をそれぞれ第２〜第４の範囲とした場合に、前記第２〜第４の範囲の少なくとも一つが、前記条件１及び／又は条件２を満たす［４］に記載のハニカム構造体。
本発明のハニカム構造体によれば、外周壁厚さの平均値（Ｔｓ）が、Ｔｐ＜Ｔｓ≦１０×Ｔｐ（Ｔｐ：前記隔壁厚さの平均値）であり、外周壁厚さが特定の位置で他の位置より薄く形成され、「０°方向の外周壁の厚さ（Ｔｓ 0 ）と、０°方向を基準にして、３０°方向から６０°方向の範囲で最も薄い外周壁の厚さ（Ｔｓ 30-60 ）との関係が、０．２Ｔｓ ０ ＜Ｔｓ 30-60 ＜０．６０×Ｔｓ 0 」（条件Ａ）であるため、その外周壁の薄く形成された部分により、加熱、冷却時の応力が緩和され、ハニカム構造体が熱衝撃に強くなる。また、仮に、クラックが発生したとしても、薄く形成された外周壁に発生し易い。このように、クラックが外周壁の薄い部分に発生すると、厚い部分に発生した場合と比較すると、そのクラックが隔壁に進展し難い。また、外周壁にはスリット等の欠落部分がないため、触媒担持等においても支障を来すことはない。
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施の形態」という）を具体的に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
図１は、本発明のハニカム構造体の一の実施の形態を、軸方向に垂直な平面で切断し、その一部を模式的に示した断面図である。以下、ハニカム構造体の軸方向に垂直な平面で切断した断面を、単に「軸方向に垂直な断面」ということがある。本実施の形態のハニカム構造体１００は、軸方向に伸びる複数のセル８を区画形成するように形成された隔壁１と、隔壁１を囲むように配設される外周壁２とを備え、更に、外周壁厚さの平均値（Ｔｓ）が、Ｔｐ＜Ｔｓ≦１０×Ｔｐ（Ｔｐ：隔壁厚さの平均値）であり、外周壁厚さが特定の位置で他の位置より薄く形成され、「０°方向の外周壁の厚さ（Ｔｓ 0 ）と、０°方向を基準にして、３０°方向から６０°方向の範囲で最も薄い外周壁の厚さ（Ｔｓ 30-60 ）との関係が、０．２Ｔｓ ０ ＜Ｔｓ 30-60 ＜０．６０×Ｔｓ 0 」（条件Ａ）となるものである。このように構成するため、その外周壁の薄く形成された部分により、加熱、冷却時の応力が緩和され、ハニカム構造体が熱衝撃に強くなる。また、仮に、クラックが発生したとしても、薄く形成された外周壁に発生し易い。このように、クラックが外周壁の薄い部分に発生すると、厚い部分に発生した場合と比較すると、そのクラックが隔壁に進展し難い。また、外周壁にはスリット等の欠落部分がないため、触媒担持等においても支障を来すことはない。尚、図１に示すように、本実施の形態のハニカム構造体においては、セル８の軸方向に垂直な断面は四角形である。
外周壁厚さの平均値（Ｔｓ）は、Ｔｐ＜Ｔｓ≦８×Ｔｐであることが好ましく、Ｔｐ＜Ｔｓ≦６×Ｔｐであることが更に好ましい。Ｔｓが、Ｔｐ以下であると、外部からの応力、例えばキャニングによる応力に対して外壁が破損し、１０×Ｔｐより厚いと隔壁と外周壁の間で発生する熱応力が大きくなる。
外周壁厚さの平均値は、外周壁の０°位置から４５°毎に外周壁厚さを測定しその８点の平均をとることにより測定した値である。また、隔壁厚さの平均値は、円断面の場合、０°位置から１８０°位置を結ぶ径を１０等分する位置の隔壁厚さと、９０°方向と２７０°方向を結ぶ径を１０等分する位置の隔壁厚さの計２０点の隔壁厚さの平均をとり、楕円断面の場合、長径を１０等分する位置の隔壁厚さと短径を１０等分する位置の隔壁厚さの計２０点の平均をとることにより測定した値である。
図１に示すように、本実施の形態のハニカム構造体は、軸方向に垂直な断面で、中心Ｃから一の隔壁１に沿って外周壁２に向かう方向を「０°方向」とし、０°方向に伸びる直線（０°方向線）３が外周壁２と交わる部分を「０°方向の外周壁３ａ」としたときに、以下の条件１及び／又は条件２を満たすものであることが好ましい。
条件１：０°方向の外周壁３ａの厚さ（Ｔｓ0）と、０°方向を基準にして、３０°方向から６０°方向の範囲（外周壁の３０°〜６０°の範囲）７で最も薄い外周壁厚さ（Ｔｓ30-60）との関係が、Ｔｐ＜Ｔｓ30-60＜０．９０×Ｔｓ0
条件２：９０°方向の外周壁４ａの厚さ（Ｔｓ90）と、Ｔｓ30-60との関係が、Ｔｐ＜Ｔｓ30-60＜０．９０×Ｔｓ90
この場合、外周壁の３０°〜６０°の範囲７で最も薄い外周壁が、上述した、外周壁の薄く形成された部分に該当する。この範囲を薄壁範囲７ということがある。
条件２としては、０．１×Ｔｓ90＜Ｔｓ30-60＜０．８×Ｔｓ90であることが更に好ましく、０．２×Ｔｓ90＜Ｔｓ30-60＜０．６×Ｔｓ90であることが特に好ましい。外周壁の３０°〜６０°の範囲７内において、最も薄い部分の位置は特に限定されるものではないが、４５°方向に近いほど好ましい。また、最も薄い部分の幅（角度）は０°〜１５°（尚、「０°」は含まない。）であることが好ましい。
ハニカム構造体は、軸方向に垂直な断面においてセル形状が正方形であるとき、その断面における各隔壁の長手方向（図１においては、０°方向及び９０°方向）には伸縮し難く、その中間の方向（図１においては、４５°方向）に近いほど伸縮し易い傾向にある。そのため、ハニカム構造体が熱衝撃を受けたときには、隔壁は、上記中間方向に近いほど大きく変形しようとする傾向にある。本実施の形態のハニカム構造体の好ましい態様では、上述のように、外周壁の３０°〜６０°の範囲（薄壁範囲）７で最も薄い外周壁厚さが、Ｔｓ0及び／又はＴｓ90の９０％より薄いため、この薄壁範囲７が最も薄い部分を中心に、外周壁の他の部分より変形し易くなっている。以上より、隔壁が上記中間方向を中心に大きく変形しようとしたときに、その隔壁と接する薄壁範囲７も大きく変形することができるため、熱衝撃による応力が緩和される。
そのため、条件１及び条件２のいずれも満たされない場合は、ハニカム構造体が熱衝撃に弱くなることがある。更に、仮に、クラックが発生した場合には、そのクラックが隔壁に進展し易いことがある。
本実施の形態のハニカム構造体において、３０°方向から６０°方向の範囲（外周壁の３０°〜６０°の範囲）７とは、図１において、３０°方向に伸びる直線（３０°方向線）５が外周壁２と交わる部分である３０°方向の外周壁５ａから、６０°方向に伸びる直線（６０°方向線）６が外周壁２と交わる部分である６０°方向の外周壁６ａまでの範囲の外周壁をいう。また、９０°方向の外周壁４ａは、９０°方向に伸びる直線（９０°方向線）４が外周壁２と交わる部分である。
また、図２に示すように、３０°方向線５とは、０°方向線３とのなす角度αが３０°となる直線であり、６０°方向線６とは、０°方向線３とのなす角度βが６０°となる直線である。また、同様に、９０°方向線４とは、０°方向線３とのなす角度γが９０°となる直線である。図２においては、隔壁は省略している。
本実施の形態のハニカム構造体において、隔壁厚さの平均値（Ｔｐ）は、０．０３８ｍｍ≦Ｔｐ≦０．４３ｍｍであることが好ましく、０．０５０ｍｍ≦Ｔｐ≦０．３１ｍｍであることが更に好ましい。０．０３８ｍｍより薄いと、キャニングに対する強度が著しく低下することがあり、０．４３ｍｍより厚いと圧力損失が大きくなりすぎることがある。
図２に示す本実施の形態のハニカム構造体において、軸方向に垂直な断面で、０°方向（第１の０°方向）から９０°方向（第１の９０°方向）までの範囲を第１の範囲Ｘ（範囲Ｘ）とし、以下９０°毎に形成される範囲をそれぞれ第２の範囲Ｙ（範囲Ｙ）、第３の範囲Ｚ（範囲Ｚ）及び第４の範囲Ｗ（範囲Ｗ）とした場合に、更に、第２の範囲Ｙ〜第４の範囲Ｗの少なくとも一つにおいて、上記条件１及び／又は条件２が満たされることが好ましい。
このように、第１の薄壁範囲だけでなく、第２の薄壁範囲〜第４の薄壁範囲の少なくとも一つも、条件１及び／又は条件２を満たすことにより、熱衝撃時の緩和効果を発揮できる薄壁範囲が増加するため、本実施の形態のハニカム構造体は、熱衝撃に対してより強くなる。
図２に示すように、範囲Ｘにおける９０°方向線４が、範囲Ｙにおける０°方向線（第２の０°方向線）１３と重なり、この第２の０°方向線１３から９０°の位置が第２の９０°方向線１４となる。範囲Ｙは、第２の０°方向線１３と第２の９０°方向線１４とにより囲まれる範囲である。また第２の０°方向線１３から３０°の位置が第２の３０°方向線１５となり、６０°の位置が第２の６０°方向線１６となる。これら第２の３０°方向線１５と第２の６０°方向線１６との間に位置する外周壁が、外周壁の３０°〜６０°の範囲（第２の薄壁範囲）１７である。同様に、範囲Ｚは、第３の０°方向線２３と第３の９０°方向線２４とにより囲まれる範囲であり、これら第３の３０°方向線２５と第３の６０°方向線２６との間に位置する外周壁が、外周壁の３０°〜６０°の範囲（第３の薄壁範囲）２７である。更に、同様に、範囲Ｗは、第４の０°方向線３３と第４の９０°方向線３４とにより囲まれる範囲であり、これら第４の３０°方向線３５と第４の６０°方向線３６との間に位置する外周壁が、外周壁の３０°〜６０°の範囲（第４の薄壁範囲）３７である。
本実施の形態のハニカム構造体において、外周壁厚さの平均値（Ｔｓ）は、０．１ｍｍ≦Ｔｓ≦３ｍｍであることが好ましく、０．２ｍｍ≦Ｔｓ≦２ｍｍであることが更に好ましい。０．１ｍｍより薄いと、ハニカム構造体が破損し易くなることがあり、３ｍｍより厚いと製造時に変形したり、重くなり過ぎることがある。
本実施の形態のハニカム構造体においては、その形状、大きさ、材質等は特に限定されるものではない。図３に示すように、本実施の形態のハニカム構造体１００は、複数のセル８が隔壁１により区画形成され、隔壁１を囲むようにその外周に外周壁２が配設された、円柱状のものである。形状としては、図３に示すような円柱状であることが好ましいが、四角柱等の角柱状であってもよい。また、大きさとしては、例えば円柱状である場合には、円の直径が４０〜３１０ｍｍ、軸方向長さが１０〜３１０ｍｍのハニカム構造体に好適に利用できる。また、材質としては、セラミックスであることが好ましく、その中でも、コージェライトを挙げることができる。材質としては多孔質であることが好ましく、平均細孔径が３〜３０μｍであり、気孔率が２８〜６０％であることが好ましい。平均細孔径は、「ＪＡＳＯ 自動車規格 自動車排気ガス浄化触媒セラミックモノリス担体の試験方法 Ｍ５０５−８７の６．３に記載の全細孔容積、メジアン細孔径」の方法で測定された値である。気孔率は、細孔容積より算出の方法で測定された値である。本実施の形態のハニカム構造体においては、セル密度は１５〜１８６セル／ｃｍ2であることが好ましい。
次に、本実施の形態のハニカム構造体の製造方法について説明する。本実施の形態のハニカム構造体は、所定の成形原料を混練して坏土を調製し、調製された坏土を成形してハニカム状の成形体を作製し、それを乾燥させてハニカム成形体を作製し、得られたハニカム成形体を焼成して得ることができる。
成形原料を混練して坏土を調製する方法としては特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。所定の成形原料は、所望の材質に合わせて適宜選択することができる。
ハニカム状の成形体を作製する方法としては、特に制限はなく、押出成形、射出成形、プレス成形等の従来公知の成形法を用いることができる。中でも、上述のように調製した坏土を、所望の外周壁厚さ、隔壁厚さ、セル密度の口金を用いて押出成形する方法等を好適例として挙げることができる。本実施の形態のハニカム構造体を製造するためには、外周壁厚さを特定の位置で他の位置より薄く形成する必要があるが、その方法は以下の通りである。すなわち、薄くしたい場所への土の供給を、口金の裏穴の径や配置、外周壁を成形するために使われる押え板の形状を変えることで減少させ、それにより特定の位置を薄く形成し、外周壁厚さに差をつける。
乾燥の方法も特に制限はなく、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等の従来公知の乾燥法を用いることができる。中でも、成形体全体を迅速かつ均一に乾燥することができる点で、熱風乾燥と、マイクロ波乾燥又は誘電乾燥とを組み合わせた乾燥方法が好ましい。乾燥条件は、ハニカム成形体の形状、材質等に合わせて適宜選択することができる。
上述の方法で乾燥させたハニカム成形体を焼成炉において焼成して、本実施の形態のハニカム構造体を得ることができる。焼成炉及び焼成条件は、ハニカム成形体の形状、材質等に合わせて適宜選択することができる。焼成の前に仮焼成によりバインダ等の有機物を燃焼除去してもよい。
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
（参考例１〜３、実施例１〜３）
成形原料としてアルミナ・タルク・カオリンを使用し、これらをニーダーにて混練して坏土を調製した。
得られた坏土を、セル構造が３．５ｍｉｌ／６００ｃｐｓｉ（「０．０９ｍｍ」／「９３セル／ｃｍ2」）、ハニカム構造体外径が１４３．８ｍｍφとなるような口金を使用して、ハニカム状に押出成形した。このとき、軸方向に垂直な断面において第１の範囲に相当する部分の「Ｔｓ0：Ｔｓ30-60」及びハニカム状の成形体の「平均外周壁厚さ（平均外壁厚）」が、１：０．９５（平均外壁厚０．２０ｍｍ）（参考例１）、１：０．９０（平均外壁厚０．２３ｍｍ）（参考例２）、１：０．７０（平均外壁厚０．２６ｍｍ）（参考例３）、１：０．６０（平均外壁厚０．２７ｍｍ）（実施例１）、１：０．５０（平均外壁厚０．３０ｍｍ）（実施例２）、及び１：０．４０（平均外壁厚０．３１ｍｍ）（実施例３）となるように形成した。次に、得られたハニカム状の成形体を乾燥してハニカム成形体を作製し、得られたハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得た（参考例１〜３、実施例１〜３）。
参考例１〜３、実施例１〜３のハニカム構造体について、以下の条件で、アイソスタティック強度試験を行った。試験用サンプルとして、各参考例、実施例のハニカム構造体より、全長１０１．６ｍｍ、１３９．７ｍｍ及び１５２．４ｍｍの３種のサンプルを作製した。結果を表１に示す。結果は３種のサンプルの平均値を示している。
Figure 0005026674
（参考例４〜６、実施例４〜６）
ハニカム構造体外径を８０．０ｍｍφとした以外は、参考例１〜３、実施例１〜３と同様にハニカム構造体を作製した（参考例４〜６、実施例４〜６）。
（参考例７〜９、実施例７〜９）
ハニカム構造体外径を９０．０ｍｍφとした以外は、参考例１〜３、実施例１〜３と同様にハニカム構造体を作製した（参考例７〜９、実施例７〜９）。
（参考例１０〜１２、実施例１０〜１２）
ハニカム構造体外径を１００．０ｍｍφとした以外は、参考例１〜３、実施例１〜３と同様にハニカム構造体を作製した（参考例１０〜１２、実施例１０〜１２）。
（参考例１３〜１５、実施例１３〜１５）
ハニカム構造体外径を１１０．０ｍｍφとした以外は、参考例１〜３、実施例１〜３と同様にハニカム構造体を作製した（参考例１３〜１５、実施例１３〜１５）。
（参考例１６〜１８、実施例１６〜１８）
ハニカム構造体外径を１３２．１ｍｍφとした以外は、参考例１〜３、実施例１〜３と同様にハニカム構造体を作製した（参考例１６〜１８、実施例１６〜１８）。
（参考例１９〜２１、実施例１９〜２１）
セル構造を２．５ｍｉｌ／９００ｃｐｓｉ（「０．０６５ｍｍ」／「１４０セル／ｃｍ2」）、ハニカム構造体外径を７６．０ｍｍφとした以外は、参考例１〜３、実施例１〜３と同様にハニカム構造体を作製した（参考例１９〜２１、実施例１９〜２１）。
（参考例２２〜２４、実施例２２〜２４）
ハニカム構造体外径を９０．０ｍｍφとした以外は、参考例１９〜２１、実施例１９〜２１と同様にハニカム構造体を作製した（参考例２２〜２４、実施例２２〜２４）。
（参考例２５〜２７、実施例２５〜２７）
ハニカム構造体外径を１００．０ｍｍφとした以外は、参考例１９〜２１、実施例１９〜２１と同様にハニカム構造体を作製した（参考例２５〜２７、実施例２５〜２７）。
（参考例２８〜３０、実施例２８〜３０）
ハニカム構造体外径を１０３．０ｍｍφとした以外は、参考例１９〜２１、実施例１９〜２１と同様にハニカム構造体を作製した（参考例２８〜３０、実施例２８〜３０）。
（参考例３１〜３３、実施例３１〜３３）
ハニカム構造体外径を１０５．７ｍｍφとした以外は、参考例１９〜２１、実施例１９〜２１と同様にハニカム構造体を作製した（参考例３１〜３３、実施例３１〜３３）。
（参考例３４〜３６、実施例３４〜３６）
ハニカム構造体外径を１１８．４ｍｍφとした以外は、参考例１９〜２１、実施例１９〜２１と同様にハニカム構造体を作製した（参考例３４〜３６、実施例３４〜３６）。
参考例１〜３６、実施例１〜３６のハニカム構造体について、以下の条件で、耐熱衝撃性試験を行った。試験用サンプルとして、各実施例のハニカム構造体より、全長１０１．６ｍｍ、１３９．７ｍｍ及び１５２．４ｍｍの３種のサンプルを作製した。結果を図４に示す。
（アイソスタティック強度試験）
アイソスタティック強度試験は、ＪＡＳＯ自動車規格の自動車排気ガス浄化触媒セラミックモノリス担体の試験方法における、Ｍ５０５−８７の６．２に記載の「アイソスタティック強度試験」に準拠して行った。アイソスタティック強度が１０．５ｋｇｆ／ｃｍ2（１．０３ＭＰａ）以上を合格とした。
（耐熱衝撃性試験）
耐熱衝撃性試験は、ＪＡＳＯ自動車規格の自動車排気ガス浄化触媒セラミックモノリス担体の試験方法における、Ｍ５０５−８７の６．７に記載の「耐熱衝撃試験」に準拠して行った。クラックが全く発生しないものを合格とし、隔壁部にクラックが発生したものを不合格とした。また外周壁にクラックが発生しても合格とし、その外周壁クラックが隔壁に進展した時点で不合格とした。試験は７００℃から５０℃ずつ温度を上げ９００℃まで実施（ただし途中で不合格になった場合はその時点で終了）した。耐熱衝撃性試験の合格率は、「Ｔｓ0に対するＴｓ30-60の比率（外壁厚比）」が同じ値（例えば、０．９５）のサンプル全体に対する、その中での合格サンプルの数の比率である。
表１及び図４より、実施例１〜３６のハニカム構造体は、アイソスタティック強度試験及び耐熱衝撃性試験のいずれについても良好な結果である。特に、Ｔｓ0：Ｔｓ30-60を、１：０．６０、１：０．５０、及び１：０．４０としたものは良好な結果であった。これにより、外周壁の特定の位置の厚さを他の位置よりも薄くすることにより、アイソスタティック強度を維持しながら、耐熱衝撃性を向上させることができることがわかる。
本発明は、自動車の排ガスや廃棄物の焼却時に発生する焼却排ガス等に含有される、塵やその他の粒子状物質を捕集するため、更には上記排ガス中のＮＯ Ｘ 、ＣＯ及びＨＣ等を、担持した触媒により吸着・吸収するために利用することができる。
本発明のハニカム構造体の軸方向に垂直な断面の一部を模式的に示す断面図である。 本発明のハニカム構造体の軸方向に垂直な断面を模式的に示す断面図である。 本発明のハニカム構造体を模式的に示す斜視図である。 本発明のハニカム構造体の実施例において、耐熱衝撃性試験の結果を示すグラフである。
１…隔壁、２…外周壁、３…０°方向線、３ａ…０°方向の外周壁、４…９０°方向線、４ａ…９０°方向の外周壁、５…３０°方向線、５ａ…３０°方向の外周壁、６…６０°方向線、６ａ…６０°方向の外周壁、７…薄壁範囲、８…セル、１３…第２の０°方向線、１４…第２の９０°方向線、１５…第２の３０°方向線、１６…第２の６０°方向線、１７…第２の薄壁範囲、２３…第３の０°方向線、２４…第３の９０°方向線、２５…第３の３０°方向線、２６…第３の６０°方向線、２７…第３の薄壁範囲、３３…第４の０°方向線、３４…第４の９０°方向線、３５…第４の３０°方向線、３６…第４の６０°方向線、３７…第４の薄壁範囲、１００…ハニカム構造体、Ｃ…中心、α，β，γ…角度、Ｘ…第１の範囲、Ｙ…第２の範囲、Ｚ…第３の範囲、Ｗ…第４の範囲。

Claims (5)

  1. 軸方向に伸びる複数のセルを区画形成するように形成された隔壁と、前記隔壁を囲むように配設される外周壁とを備えるハニカム構造体であって、
    前記外周壁厚さの平均値（Ｔｓ）が、Ｔｐ＜Ｔｓ≦１０×Ｔｐ（Ｔｐ：前記隔壁厚さの平均値）であり、前記外周壁厚さが特定の位置で他の位置より薄く形成されてなり、
    前記軸方向に垂直な断面で、中心から一の隔壁に沿って前記外周壁に向かう方向を「０°方向」とし、前記０°方向に伸びる直線が前記外周壁と交わる部分を「０°方向の外周壁」としたときに、以下の条件Ａを満たし、
    軸方向に垂直な断面において、前記セルの形状が正方形であり、外周形状が円形であるハニカム構造体。
    条件Ａ：前記０°方向の外周壁の厚さ（Ｔｓ０）と、前記０°方向を基準にして、３０°方向から６０°方向の範囲で最も薄い外周壁の厚さ（Ｔｓ３０−６０）との関係が、０．２Ｔｓ０＜Ｔｓ３０−６０＜０．６０×Ｔｓ０
  2. 前記隔壁厚さの平均値（Ｔｐ）が、０．０３８ｍｍ≦Ｔｐ≦０．４３ｍｍである請求項１に記載のハニカム構造体。
  3. 前記軸方向に垂直な断面で、中心から一の隔壁に沿って前記外周壁に向かう方向を「０°方向」とし、前記０°方向に伸びる直線が前記外周壁と交わる部分を「０°方向の外周壁」としたときに、以下の条件Ｂを満たす請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
    条件Ｂ：前記０°方向の外周壁の厚さ（Ｔｓ０）と、前記０°方向を基準にして、３０°方向から６０°方向の範囲で最も薄い外周壁の厚さ（Ｔｓ３０−６０）との関係が、０．４Ｔｓ０≦Ｔｓ３０−６０≦０．６０×Ｔｓ０
  4. 前記軸方向に垂直な断面で、中心から一の隔壁に沿って前記外周壁に向かう方向を「０°方向」とし、前記０°方向に伸びる直線が前記外周壁と交わる部分を「０°方向の外周壁」としたときに、以下の条件１及び／又は条件２を満たす請求項１〜３のいずれかに記載のハニカム構造体。
    条件１：前記０°方向の外周壁の厚さ（Ｔｓ０）と、前記０°方向を基準にして、３０°方向から６０°方向の範囲で最も薄い外周壁の厚さ（Ｔｓ３０−６０）との関係が、Ｔｐ＜Ｔｓ３０−６０＜０．９０×Ｔｓ０
    条件２：９０°方向の外周壁の厚さ（Ｔｓ９０）と、前記Ｔｓ３０−６０との関係が、Ｔｐ＜Ｔｓ３０−６０＜０．９０×Ｔｓ９０
  5. 前記軸方向に垂直な断面で、前記０°方向（第１の０°方向）から前記９０°方向（第１の９０°方向）までの範囲を第１の範囲とし、以下９０°毎に形成される範囲をそれぞれ第２〜第４の範囲とした場合に、
    前記第２〜第４の範囲の少なくとも一つが、前記条件１及び／又は条件２を満たす請求項４に記載のハニカム構造体。
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