JPS62114633A

JPS62114633A - ハニカム形状体

Info

Publication number: JPS62114633A
Application number: JP60253147A
Authority: JP
Inventors: Akira Hashimoto; 彰橋本; Hidenori Suzaki; 洲崎　秀矩; Kikuo Senoo; 菊雄妹尾; Hiroshi Takebayashi; 浩竹林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-11-12
Filing date: 1985-11-12
Publication date: 1987-05-26
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPH0659407B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
す現象を利用するノｈ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ベレット状
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。かわシ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ノ
・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８０−１７５７６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、ノ・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シ、
かつ格子壁の厚みをうず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だめに、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す、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Δ′とするとａ　／　ｂ≦ａ′／ｂ′≦（＆／ｂ）５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
ノ・ニカム体では、乙′は０．１〜２．０１１の範囲で
用いられる。

作用触媒体や吸着剤としてのノ・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。ノ・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５０〜８
０％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１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だめ、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、総量孔率が小さくなるため
、性能が低下した。又へ′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、（＆／ｂ）’　　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、　　５ｉｏ２５０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＝２１ｍ　、　ｔ）＝４，５ＪＩＩ　、　ａ’＝−０
，６ＭＭとしｂ′の寸法を０．５ｆｌから１．２ｍ″！
、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０．７Ｎを越えると、顕著に強度
向上の効果が見られ、０．９朋を越えると効果が少なく
なる結果が得られた。又、０．９１１１１を越えるとｙ
軸方向の強度を抜いており１性能を考え１開孔率を上げ
たい場合は、０．７〜Ｑ、９１１１１１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
＝＝３ｍ、　ｂ＝５ｆｆ、ａ’＝０．７ｍｗとし、ｂ′
の寸法を０，７ｔｇから１．３朋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Ｏ，
ＢＭｌｌ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、１．１〜１．２ｍｗ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、＆＝１．６＋ｕ。

ｂ　＝　４．５　ａｍ　、　ａ’＝　０．４５　ｒｎｙ
ｘとし、ｂ′の寸法を０．５から１．４＊＊ｉ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）ｓ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。

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ｏ、３　ｓ　ｍ　
（開孔率７２．４％）のものＢ）３１１角の開孔を有し、セル壁厚ｏ、ｓｎ＋（開孔
率７３．４％）のものＣ）２Ｘ４，６朋の開孔を有し、セル壁厚が０．６絹と
０．８ｍｍのもの（開孔率６７．９％）第３図は上記Ａ
−Ｂの構成で厚さｊ５ｊｌｌ１１の触媒体としたものを
、５７７１／ｓａｃの速度で空気を送った場合の圧力損
失を横軸、３００’Ｃで、ＳＶ値５００ｏＯｈｒ　　で
ＣＯ濃度１１００ｐｐ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
を有した触媒人。

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１ＣＯ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。

【図面の簡単な説明】

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。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図疋第２図＠　３　図一つｉう大ｔｒｎｍ、ＷＱ

Claims

【特許請求の範囲】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≦ａ′／ｂ′≦（ａ／ｂ）＾１＾／＾３となるよ
うに設計されたハニカム形状体。