JPS626855B2 - - Google Patents

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JPS626855B2
JPS626855B2 JP55032232A JP3223280A JPS626855B2 JP S626855 B2 JPS626855 B2 JP S626855B2 JP 55032232 A JP55032232 A JP 55032232A JP 3223280 A JP3223280 A JP 3223280A JP S626855 B2 JPS626855 B2 JP S626855B2
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関の排ガス等を浄化するため
の触媒の担体として使用されるハニカム型触媒担
体に関するものである。 一般に、セラミツクハニカム構造体は、単位体
積当りの表面積が大きく、かつ、耐熱性にすぐれ
ているので、内燃機関の排ガス浄化用触媒担体と
して広く使用されているが、浄化機能をより高め
るために、担体のガス流路を仕切る隔壁はより薄
くし、かつ気孔率を大きくすることが望まれてい
る。しかし、隔壁を薄くし、気孔率を増大させて
いくと、担体自体の機械的強度が低下する。担体
は触媒を付着させたのち、保持するための容器に
納めて、内燃機関系統に組み込まれるが、運転時
の振動によりハニカム担体の端部に欠けを生じた
り、また、振動を防ぐ目的で容器の締め付け圧力
を増すと、担体に割れを生じやすくなるという欠
点があつた。 これらの対策として、触媒担体の外周壁に表面
にのみ釉薬を塗布する方法（実開昭53−133860号
公報）や、耐熱性セラミツク粉末のガラスセラミ
ツクスを塗布する方法（実公昭53−34373号公
報）、さらには外周壁の厚みを一体成形にて厚く
する方法（特開昭49−88908号公報）などが開示
されている。しかしこれらの方法では、十分な強
度の向上が期待できない。 本発明はこれらの欠点を改良するためのもので
あつて、ハニカム構造体の外周壁とガス流路を形
成する隔壁からなる外周部において、該外周壁と
該隔壁の開気孔が該ハニカム構造体を構成する材
料より気孔率の小さな補強材料により充填されて
いるセラミツクハニカム構造体である。 多孔質セラミツクハニカム構造体の強度が低い
のは、流路隔壁の気孔の占める部分が多く、実質
的に強度発現にあずかる部分が小さくなること
と、隔壁表面に第１図に示すような気孔が露出し
ている部分では、外部応力が局部的に集中してし
まうためである。したがつて隔壁の気孔部分によ
り気孔率の小さい材料を充填し、隔壁表面が平滑
になるようにすることによつて、セラミツクハニ
カム構造体の強度を向上させることは期待でき
る。 一方、ハニカム型触媒担体は、触媒貴金属を担
持させたのちマフラー等の保持容器に収納する
際、内燃機関の運転の振動によつて生じる担体の
ズレを防ぐため、担体の両端を保持容器内に突出
したフランジなどで固定する方法が一般にとられ
るが、この方法によるとハニカム担体の外周から
数ミリメートルは、フランジにより流路が閉鎖さ
れるため燃焼排ガス等の浄化に関与しなくなる。 本発明は、この点を利用したもので、すなわち
触媒浄化機能を有さない部分の流路隔壁の気孔率
を減少させて、担体の強化機能をもたせるもので
ある。気孔をうめる部位は、外周部だけでなく、
外周より内側の流路隔壁をも含めなくては十分な
強度上昇は得られない。ただし、端部の欠けのみ
を防ぐ目的であれば、流路の端部近傍の壁だけの
処理であつてもその効果は得られる。 塗布する材料としては、ハニカム担体基部より
も気孔率が小さく、また、気孔内部および隔壁に
密に付着させるために、融剤成分を多少含んだセ
ラミツク材料が好ましい。 次に本発明の実施例を示すが、塗布材料につい
ては、実施例の範囲に限定されるものではなく、
塗布後の壁部の気孔率を低減できるものであれば
よい。 実施例 １ 補強に共する担体として、外径90mm、長さ110
mmで隔壁の厚さが0.3mm、外周壁の厚さが0.3mmで
あるコージエライト質セラミツク担体の焼成物を
用意した。補強処理の材料は下表のゼーゲル式を
有するＡ、Ｂ、C3種の材料粉末それぞれ100重量
部に対し水35〜45重量部とバインダーとしてカル
ボキシルメチルセルロース２重量部を加え、泥漿
状態とした。
【表】 担体のうち、泥漿の処理を不必要とする部分を
密閉し担体全体をデイツピングしたものと、両端
10mmのみをデイツピングしたものの２種を作り乾
燥する前に余分の泥漿を圧搾空気で飛散除去し、
更に外周部にはみ出した部分を抜きとつた。外周
部を拭きとる理由は、外周部にコーテイング層を
残すことにより外径寸法が変動することをさける
ためである。その後、水分を乾燥除去して、1370
〜1400℃で12時間酸化炎焼成した。また、従来技
術の比較のため、外周表面にのみ塗布した担体も
作つた。焼成後のハニカム担体の補強の効果を知
るために処理した部分の打撃破壊エネルギーをシ
ヤルピー型打撃試験機により求め、さらに圧縮強
度をハニカムの外周形状に合わせた治具を用い、
万能試験機により求めた。これらの結果を第１表
に示す。また、処理した部分を初り出して測定し
た隔壁の特性を第２表に示す。
【表】
【表】 以上の実施例で明らかなように、本発明によつ
て得られたセラミツクハニカム構造体、すなわち
流路内線にも処理を加えたものでは処理をしない
ものよりも打撃破壊エネルギーは最大約３倍、公
知の外周のみ塗布したものの約２倍の値が得られ
た。また、圧縮強度の値は、外周および流路全長
にわたり処理したものでは、処理しないものの最
大約1.9倍、外周のみを処理したものの約1.5倍の
上昇がみられた。これらの値は第２表から明らか
なように、処理材料によつてわずかに異なるが、
セラミツクハニカム触媒担体に要求される他の性
能たとえば軟化開始温度等のデータを考慮し選定
すればよい。 上記の効果から、本発明によつて得られたセラ
ミツクハニカム触媒担体は、収納容器へ納めると
きの締めつけ圧力をより大きくしても破壊するこ
とがなくなるので、金属容器内で担体が振動し容
器内壁にあたつて担体が割れることが少くなるこ
とが期待できる。また、振動による担体の端部の
欠けを防止する効果は欠けのおこりやすい両端の
流路隔壁を強化した構造であつても十分に得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図Ａ，Ｂは隔壁の一部分の処理前および処
理後の状態を示す断面図、第２図Ａ，Ｂは流路全
長にわたり隔壁に処理した場合のハニカム構造体
の縦断面図およびそのＢ−Ｂ断面図、第３図Ａ，
Ｂは開口端より一部分の隔壁に処理した場合を示
すハニカム構造体の縦断面図およびそのＢ−Ｂ断
面図である。 １……基部、２……気孔、３……補強部材の詰
つた気孔、４……開孔流路、５……処理を施した
外周壁ないし隔壁、６……未処理の外周壁ないし
隔壁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ハニカム構造体の外周壁とガス流路を形成す
    る隔壁からなる外周部において、該外周壁と該隔
    壁の開気孔が該ハニカム構造体を構成する材料よ
    り気孔率の小さな補強材料により充填されている
    ことを特徴とするセラミツクハニカム構造体。 ２ 前記充填されている部分は、ハニカム構造体
    のガス流路方向において、該ハニカム構造体外周
    部の端面から一部分のみである特許請求の範囲第
    １項記載のセラミツクハニカム構造体。
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