JP5831259B2 - ハニカム構造体 - Google Patents
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Description
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (5)
- 軸心方向に沿って延びる複数のセルが形成され、前記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、
前記ハニカム構造体は、通電加熱式触媒用のハニカム構造体であり、前記ハニカム構造体には、一対の電極が前記ハニカム構造体の円筒状の外壁部を挟持するように配置されており、
前記ハニカム構造体は、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。 - 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。
- 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。
- 軸心方向に沿って延びる複数のセルが形成され、前記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、
前記ハニカム構造体は、通電加熱式触媒用のハニカム構造体であり、前記ハニカム構造体には、一対の電極が前記ハニカム構造体の円筒状の外壁部を挟持するように配置されており、
前記ハニカム構造体は、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。 - 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。
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