JPH0659407B2 - ハニカム形状体 - Google Patents
ハニカム形状体Info
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- JPH0659407B2 JPH0659407B2 JP60253147A JP25314785A JPH0659407B2 JP H0659407 B2 JPH0659407 B2 JP H0659407B2 JP 60253147 A JP60253147 A JP 60253147A JP 25314785 A JP25314785 A JP 25314785A JP H0659407 B2 JPH0659407 B2 JP H0659407B2
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液体，気体等の流体を通過させ、その表面に
接触することにより、化学反応や、物理反応を引き起こ
す現象を利用するハニカム形状体に関する。
接触することにより、化学反応や、物理反応を引き起こ
す現象を利用するハニカム形状体に関する。
従来の技術 この種の化学反応や、物理反応を利用した触媒体や、吸
着剤としては、以前は球状もしくは円筒形のペレット状
のものが用いられていた。しかし液体や気体等の流体と
の接触表面積が小さく、又流体抵抗が大きいために次第
に用いられなくなってきた。かわりに板又は塊状を有
し、貫通孔が規則正しく流体を通過させることができる
ハニカム形状体が広く用いられるようになった。このハ
ニカム形状体でも、当初は特公昭６０−１７５７６に見
られるように、丸筒状を有したピン金型により打ち抜か
れた形状のハニカムが主流であったが現在は、特公昭６
０−３１８００に見られるようなハニカムダイスを用い
て成形される正方形の格子穴を有したハニカム形状体
が、反応表面積が大きく流体抵抗も少ないので広く用い
られている。
着剤としては、以前は球状もしくは円筒形のペレット状
のものが用いられていた。しかし液体や気体等の流体と
の接触表面積が小さく、又流体抵抗が大きいために次第
に用いられなくなってきた。かわりに板又は塊状を有
し、貫通孔が規則正しく流体を通過させることができる
ハニカム形状体が広く用いられるようになった。このハ
ニカム形状体でも、当初は特公昭６０−１７５７６に見
られるように、丸筒状を有したピン金型により打ち抜か
れた形状のハニカムが主流であったが現在は、特公昭６
０−３１８００に見られるようなハニカムダイスを用い
て成形される正方形の格子穴を有したハニカム形状体
が、反応表面積が大きく流体抵抗も少ないので広く用い
られている。
発明が解決しようとする問題点 触媒体や吸着体として、ハニカム形状体が用いられるよ
うになると、用途も加速度的に広がってきた。そのた
め、反応性を良くするために、格子の寸法を小さくし、
かつ格子壁の厚みをうすくする方向での開発が進められ
てきたが、格子が小さくなれば、反応性は良くなるが、
流体抵抗が大きくなる。一方これを解決するために、格
子壁を薄くすればよいが、強度が弱くなるとともに成型
性が非常に悪くなり、いずれも限界があった。特に自然
対流による排ガスを導入することにより、ＣＯ，炭化水
素等を酸化浄化する目的で用いられる石油ストーブ用触
媒等では浄化率が６０〜７０％が限界であった。
うになると、用途も加速度的に広がってきた。そのた
め、反応性を良くするために、格子の寸法を小さくし、
かつ格子壁の厚みをうすくする方向での開発が進められ
てきたが、格子が小さくなれば、反応性は良くなるが、
流体抵抗が大きくなる。一方これを解決するために、格
子壁を薄くすればよいが、強度が弱くなるとともに成型
性が非常に悪くなり、いずれも限界があった。特に自然
対流による排ガスを導入することにより、ＣＯ，炭化水
素等を酸化浄化する目的で用いられる石油ストーブ用触
媒等では浄化率が６０〜７０％が限界であった。
問題点を解決するための手段 従来のハニカム形状体では、達成できなかった反応効率
が良くて、かつ流体抵抗が少なく、強度もあるハニカム
形状体として開孔形状が相対する二辺の長さは等しい
が、他の二辺とは長さの異なる四角形（長方形またはそ
れぞれの相対する二辺どうしが傾きを有した四角形）
で、第１図のように長辺の長さをｂ、短辺の長さをａと
し、短辺ａを形成する格子壁をｂ′，長辺ｂを形成する
格子壁をａ′とすると ａ′＜ｂ′、ｂ′はａ′の約1.2倍〜約2.7倍かつ ａ／ｂ≦ａ′／ｂ′≦（ａ／ｂ）1/3 となるように設計する。通常の石油燃焼機器の触媒体と
して用いられるハニカム体では、ａ′は0.1〜2.0mmの範
囲で用いられる。
が良くて、かつ流体抵抗が少なく、強度もあるハニカム
形状体として開孔形状が相対する二辺の長さは等しい
が、他の二辺とは長さの異なる四角形（長方形またはそ
れぞれの相対する二辺どうしが傾きを有した四角形）
で、第１図のように長辺の長さをｂ、短辺の長さをａと
し、短辺ａを形成する格子壁をｂ′，長辺ｂを形成する
格子壁をａ′とすると ａ′＜ｂ′、ｂ′はａ′の約1.2倍〜約2.7倍かつ ａ／ｂ≦ａ′／ｂ′≦（ａ／ｂ）1/3 となるように設計する。通常の石油燃焼機器の触媒体と
して用いられるハニカム体では、ａ′は0.1〜2.0mmの範
囲で用いられる。
作用 触媒体や吸着剤としてのハニカム形状体において、流体
抵抗（圧力損失）を支配する重要な因子は、開孔部分の
大きさや開孔率にある。ハニカム形状体では、ハニカム
ダイスを使用して成型するため、開孔率は５０〜８０％
に限定される。その中で圧力損失を小さくするには、４
つの壁に囲まれた開孔部（セルと呼ぶ）の面積を大きく
すればよいことになる。一方、ハニカム形状体の触媒性
能や吸着剤としての性能は、流体がセル中を通過すると
き、セル壁との距離が問題になり、短いほど性能が良く
なる。このため、小さいセルのもの程流体の圧力損失が
大きく、性能は良くなる。ここで、同じ面積の開孔を有
した正方形のセルと長方形のセルを比較すると、面積が
同じであるので、流体の圧力損失は差がないが、正方形
のセルの方がセル内で流体がセル壁より離れる距離の長
い部分が存在し、そのため性能が悪い。一方、強度（圧
縮，引っ張り，折れ等）を左右するものはセル壁である
が第１図で示したように、ａよりｂの方が長いセルの場
合、ｘ軸方向のセル壁の数と、ｙ軸方向のセル壁の数で
は差が生じてくるため、もし、セル壁の厚みがａ′，
ｂ′で同じとした場合、ｘ軸方向の強度（例えば圧縮強
度）はｙ軸方向より弱くなる。そこで第１図でｂ′の寸
法をａ′より大きくする。強度（例えば圧縮強度）は、
その強度を支配する物質の長さの２乗に比例することが
考えられるが、本発明者らの検討結果では、ａ′／ｂ′
をａ／ｂより大きくした場合、ｘ軸方向の強度は強化さ
れるが、総開孔率が小さくなるため、性能が低下した。
又ａ′とｂ′のセル壁の差が大きくなりすぎると、ハニ
カム成形時のトラブルが発生した。一方、（ａ／ｂ）
1/3より大きくした場合、顕著にｘ軸方向の強度向上が
認められた。
抵抗（圧力損失）を支配する重要な因子は、開孔部分の
大きさや開孔率にある。ハニカム形状体では、ハニカム
ダイスを使用して成型するため、開孔率は５０〜８０％
に限定される。その中で圧力損失を小さくするには、４
つの壁に囲まれた開孔部（セルと呼ぶ）の面積を大きく
すればよいことになる。一方、ハニカム形状体の触媒性
能や吸着剤としての性能は、流体がセル中を通過すると
き、セル壁との距離が問題になり、短いほど性能が良く
なる。このため、小さいセルのもの程流体の圧力損失が
大きく、性能は良くなる。ここで、同じ面積の開孔を有
した正方形のセルと長方形のセルを比較すると、面積が
同じであるので、流体の圧力損失は差がないが、正方形
のセルの方がセル内で流体がセル壁より離れる距離の長
い部分が存在し、そのため性能が悪い。一方、強度（圧
縮，引っ張り，折れ等）を左右するものはセル壁である
が第１図で示したように、ａよりｂの方が長いセルの場
合、ｘ軸方向のセル壁の数と、ｙ軸方向のセル壁の数で
は差が生じてくるため、もし、セル壁の厚みがａ′，
ｂ′で同じとした場合、ｘ軸方向の強度（例えば圧縮強
度）はｙ軸方向より弱くなる。そこで第１図でｂ′の寸
法をａ′より大きくする。強度（例えば圧縮強度）は、
その強度を支配する物質の長さの２乗に比例することが
考えられるが、本発明者らの検討結果では、ａ′／ｂ′
をａ／ｂより大きくした場合、ｘ軸方向の強度は強化さ
れるが、総開孔率が小さくなるため、性能が低下した。
又ａ′とｂ′のセル壁の差が大きくなりすぎると、ハニ
カム成形時のトラブルが発生した。一方、（ａ／ｂ）
1/3より大きくした場合、顕著にｘ軸方向の強度向上が
認められた。
実施例１ アルミン酸石灰、５０重量部、SiO2５０重量部からなる
ハニカム体で、第１図で見られる格子形状で、ａ＝２m
m，ｂ＝4.5mm，ａ′＝0.5mmとしｂ′の寸法を0.5mmから
1.2mmまで変えたハニカム形状体を作成した。第２図に
そのもののｘ軸方向及びｙ軸方向の圧縮強度比較を実施
した結果を示す。ｂ′寸法が0.7mmを越えると、顕著に
強度向上の効果が見られ、0.9mmを越えると効果が少な
くなる結果が得られた。又、0.9mmを越えるとｙ軸方向
の強度を抜いており、性能を考え、開孔率を上げたい場
合は、0.7〜0.9mmで設計するのが望ましいと思われる。
ハニカム体で、第１図で見られる格子形状で、ａ＝２m
m，ｂ＝4.5mm，ａ′＝0.5mmとしｂ′の寸法を0.5mmから
1.2mmまで変えたハニカム形状体を作成した。第２図に
そのもののｘ軸方向及びｙ軸方向の圧縮強度比較を実施
した結果を示す。ｂ′寸法が0.7mmを越えると、顕著に
強度向上の効果が見られ、0.9mmを越えると効果が少な
くなる結果が得られた。又、0.9mmを越えるとｙ軸方向
の強度を抜いており、性能を考え、開孔率を上げたい場
合は、0.7〜0.9mmで設計するのが望ましいと思われる。
実施例２ 実施例１と同様の組成のハニカム体で第１図におけるａ
＝３mm，ｂ＝５mm，ａ′＝0.7mmとし、ｂ′の寸法を0.7
mmから1.3mmまで変化させたものの比較をした第２図に
その結果を示す。ｂ′の寸法が0.8mmから0.9mmに変わる
と急激にｘ軸方向の圧縮強度が上昇し、1.1〜1.2mm以上
ではあまり強度向上が見られていない。
＝３mm，ｂ＝５mm，ａ′＝0.7mmとし、ｂ′の寸法を0.7
mmから1.3mmまで変化させたものの比較をした第２図に
その結果を示す。ｂ′の寸法が0.8mmから0.9mmに変わる
と急激にｘ軸方向の圧縮強度が上昇し、1.1〜1.2mm以上
ではあまり強度向上が見られていない。
実施例３ 上記と同じ組成のハニカム体で、ａ＝1.5mm，ｂ＝4.5m
m，ａ′＝0.45mmとし、ｂ′の寸法を0.5から1.4mmまで
変化させたものの比較を第２図に示した。
m，ａ′＝0.45mmとし、ｂ′の寸法を0.5から1.4mmまで
変化させたものの比較を第２図に示した。
以上のように上記３例はいずれも ａ／ｂ≦ａ′／ｂ′≦（ａ／ｂ）1/3 を満足するｂ′を与えることにより、最良の強度が得ら
れた。
れた。
実施例４ 次に正方形のセルを有したものとの比較を示す。
Ａ）２mm角の開孔を有し、セル壁厚0.35mm（開孔率72.4
％）のもの Ｂ）３mm角の開孔を有し、セル壁厚0.5mm（開孔率73.4
％）のもの Ｃ）２×4.5mmの開孔を有し、セル壁厚0.5mmと0.8mmの
もの（開孔率67.9％） 第３図は上記Ａ〜Ｂの構成で厚さ１５mmの触媒体とした
ものを、５ｍ／secの速度で空気を送った場合の圧力損
失を横軸、３００℃で、ＳＶ値50000hr-1でＣＯ濃度１
００ppmのものを処理した時のＣＯ浄化率をたて軸で示
したものである。第３図から正方形の開孔を有した触媒
Ａ，触媒Ｂを結んだ線より、開孔率が小さいにもかかわ
らず、本発明の触媒Ｃは、圧力損失が低く、ＣＯ浄化能
が高い側に位置している。
％）のもの Ｂ）３mm角の開孔を有し、セル壁厚0.5mm（開孔率73.4
％）のもの Ｃ）２×4.5mmの開孔を有し、セル壁厚0.5mmと0.8mmの
もの（開孔率67.9％） 第３図は上記Ａ〜Ｂの構成で厚さ１５mmの触媒体とした
ものを、５ｍ／secの速度で空気を送った場合の圧力損
失を横軸、３００℃で、ＳＶ値50000hr-1でＣＯ濃度１
００ppmのものを処理した時のＣＯ浄化率をたて軸で示
したものである。第３図から正方形の開孔を有した触媒
Ａ，触媒Ｂを結んだ線より、開孔率が小さいにもかかわ
らず、本発明の触媒Ｃは、圧力損失が低く、ＣＯ浄化能
が高い側に位置している。
発明の効果 以上のように本発明によるハニカム形状体は、触媒体や
吸着剤として低い圧力損失で高い反応性を現わし、しか
も強度的に十分実用に耐えるものである。
吸着剤として低い圧力損失で高い反応性を現わし、しか
も強度的に十分実用に耐えるものである。
第１図は本発明のハニカム形状体の開口部側の一部を示
す平面図、第２図はハニカム形状体のｂ′の寸法が変化
した時のハニカム形状体の強度変化を示す図、第３図は
本発明のハニカム形状体と正方形の格子形状を有した従
来のハニカム形状体との圧力損失とＣＯ浄化率を比較し
た図である。
す平面図、第２図はハニカム形状体のｂ′の寸法が変化
した時のハニカム形状体の強度変化を示す図、第３図は
本発明のハニカム形状体と正方形の格子形状を有した従
来のハニカム形状体との圧力損失とＣＯ浄化率を比較し
た図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹林 浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭57−43832（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−42326（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−68540（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】流体を通過させ、格子壁面での反応を利用
するハニカム形状体において、開孔部の相対する二辺が
同じ長さであり、正方形でない四角形で、かつ開孔の短
辺の長さをａ，長辺の長さをｂとし、短辺ａを形成する
格子壁厚をｂ′、長辺ｂを形成する格子壁厚をａ′とす
ると ａ′＜ｂ′、ｂ′はａ′の約1.2倍〜約2.7倍、 ａ／ｂ≦ａ′／ｂ′≦（ａ／ｂ）1/3 となるように設計されたハニカム形状体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60253147A JPH0659407B2 (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | ハニカム形状体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60253147A JPH0659407B2 (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | ハニカム形状体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62114633A JPS62114633A (ja) | 1987-05-26 |
| JPH0659407B2 true JPH0659407B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=17247171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60253147A Expired - Lifetime JPH0659407B2 (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | ハニカム形状体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0659407B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3838811A1 (de) * | 1988-11-17 | 1990-05-23 | Wacker Chemie Gmbh | Verwendung von wabenfoermigen monolithischen katalysatortraegern fuer chlorierungs- und oxichlorierungsreaktionen |
| JP4282960B2 (ja) * | 2001-08-30 | 2009-06-24 | 日本碍子株式会社 | 高強度ハニカム構造体、その成形方法及びハニカム構造コンバーター |
| ATE374069T1 (de) * | 2002-03-15 | 2007-10-15 | Ibiden Co Ltd | Keramikfilter zur abgasreinigung |
| AU2003261937A1 (en) | 2002-09-05 | 2004-04-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure, and honeycomb structure forming mouthpiece |
| JP5090751B2 (ja) * | 2006-03-29 | 2012-12-05 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| JP5188436B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2013-04-24 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| JP5188437B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2013-04-24 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| JP6808991B2 (ja) | 2016-06-17 | 2021-01-06 | 株式会社サタケ | 研削式横型精米機 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5568540U (ja) * | 1978-11-02 | 1980-05-12 | ||
| JPS55155741A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-04 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Honeycomb structural body |
| JPS5642326U (ja) * | 1979-09-06 | 1981-04-18 | ||
| JPS5743832U (ja) * | 1980-08-23 | 1982-03-10 | ||
| JPS6140523A (ja) * | 1984-08-01 | 1986-02-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱電堆型赤外検出素子 |
-
1985
- 1985-11-12 JP JP60253147A patent/JPH0659407B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62114633A (ja) | 1987-05-26 |
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| JPH0464737B2 (ja) | ||
| JPH0246544B2 (ja) |