JP5599207B2 - ハニカム構造体 - Google Patents
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Description
図1は、本発明のハニカム構造体の一実施形態の斜視図である。図2は、図1に示すハニカム構造体1の入口側端面7の平面図である。本発明のハニカム構造体1は、多孔質の隔壁3によって区画されて流体の入り口となる入口側端面7から流体の出口となる出口側端面8までを結ぶ軸方向Xに延びた流体の流路となる複数のセル5を有し、入口側端面7に開口して入口側端面7から入口側端面7と出口側端面8との間の位置まで延びるとともにハニカム構造体1の軸方向Xに対して垂直な方向(図1中のY−Z平面に平行な方向)に開口するスリット11が設けられている。
セラミックスハニカム構造体の製造方法においては、最初に、セラミックス原料粉末をハニカム形状に成形した成形体(以下、「セラミックスハニカム成形体」)を成形するため、成形原料を調製する。例えば、コージェライトを主成分とする材質からなるセラミックスハニカム構造体を製造する場合には、成形原料の主原料として、コージェライト化原料を調製する。具体的には、平均粒径5〜30μmのカオリン(Al2O3・2SiO2・2H2O)0〜20質量%、平均粒径15〜30μmのタルク(3MgO・4SiO2・H2O)37〜40質量%、平均粒径1〜30μmの水酸化アルミニウム15〜45質量%、平均粒径1〜30μmの酸化アルミニウム0〜15質量%、平均粒径3〜100μmの溶融シリカまたは石英10〜20質量%の組成物を主原料とする。
(1)ハニカム構造体の作製
焼成後にコージェライトとなるように、タルク、カオリン、アルミナ、シリカ等を所定の配合割合で調合し、バインダー、界面活性剤、水を加え、所定の配合割合で混合して坏土を得た。得られた坏土を、焼成後に表1に示すセル構造となるように、乾燥および焼成段階での収縮率を考慮してスリット幅を調整した口金を付けた、押し出し成形機を用いて押し出し成形を行い、乾燥、焼成後に直径が143.8mmで長さが152.4mmの円筒形状を有し、セルの形状が略正方形となるハニカム構造体10を作製した(この段階ではスリット未形成)。なお、実施例1〜14、比較例1〜8のスリット未形成のハニカム構造体の全長、外径、セル密度、隔壁の厚さ(壁厚)は表1に示すとおりである。これらスリット未形成のハニカム構造体に対し、圧縮空気または高圧の水を局所的に当てる方法を用いて、表1に示す、スリット幅、スリット深さ、入口側端面に対する入口側端面でのスリット面積の比(表1では「スリット面積の比」と表示)、となるようにスリットを形成した。以降、ハニカム構造体とは、言及のない場合、スリットが形成されたハニカム構造体を指すものとする。実施例1〜14、比較例1〜8のハニカム構造体の質量を表1に示す。
実施例1〜14、比較例1〜8のハニカム構造体について、4気筒、排気量2.0Lのガソリンエンジンの排気管にキャニングした。エンジンを日本における排ガス規制モード(JC−08)で走行させ、排気管と接続したパイプから、排ガスをバッグと呼ばれる袋に貯めた。走行終了後に、バックに溜まった排ガスを分析計に通すことで、HCエミッションを測定した(JC−08の規定による)。浄化性能は、そのHCエミッションの逆数の比として求めた。結果を、比較例1の値に対する比として表1に示す。実施例1〜14のハニカム構造体は、比較例1のハニカム構造体の浄化性能に対する比が1.0より大きいことが判明した。対して、比較例2〜6、8は、比較例1の浄化性能に対する比が1.0以下であることが判明した。
実施例1〜14、比較例1〜8のハニカム構造体について、社団法人自動車技術会発行の自動車規格(JASO規格)M505−87で規定されるアイソスタティック破壊強度試験に基づき、アイソスタティック破壊強度を測定した。結果を表1に示す。実施例1〜14のハニカム構造体は、アイソスタティック破壊強度が3.2MPa以上であった。対して、比較例2、6、8のハニカム構造体は、アイソスタティック破壊強度が0.8MPa以下と低いことが判明した。
Claims (3)
- 多孔質の隔壁によって区画されて流体の入り口となる入口側端面から前記流体の出口となる出口側端面までを結ぶ軸方向に延びた前記流体の流路となる複数のセルを有するハニカム構造体であって、
前記隔壁の厚さが0.1〜0.5mm、セル密度が5〜190個/cm2であり、
前記入口側端面に開口して前記入口側端面から前記入口側端面と前記出口側端面との間の位置まで延びるとともに前記ハニカム構造体の前記軸方向に対して垂直な方向に開口するスリットが設けられ、
前記スリットが、0.2〜2.0mmの幅を有し、
前記スリットの前記軸方向での前記出口側端面側の端部が、前記入口側端面から、5mm以上、かつ30mmまたは前記ハニカム構造体の前記軸方向での長さの3分の1のいずれか小さい方の長さ以下の位置にあり、
前記入口側端面おける前記スリットの断面積が、前記入口側端面の面積の0.1〜0.5倍であるハニカム構造体。 - 前記スリットが、前記軸方向に沿って延びている請求項1に記載のハニカム構造体。
- 前記隔壁に触媒が担持されている請求項1または2に記載のハニカム構造体。
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