JPS6320038A - ハニカム構造体 - Google Patents

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・ニカム構造体に関する。

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柱形のベレット状の
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
ニカム構造体が広く用いられるようになった。このハニ
カム構造体でも、当初は特公昭６０−１７５７６号公報
に見られるように、円柱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６０−３１８００号公報に見られるような・・二カ
ムダイスを用いて成形される正方形や長方形の格子穴を
有した・・ニカム構造体が、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 融媒体や吸着体として、ノ・ニカム構造体が用いられる
ようになると、用途も加速度的に広がってきた。そこで
、反応性をさらに良くするためには、ハニカム構造体の
表面積を増やす必要があり、開孔寸法を小さく、単位面
積当シの大数を増やしたり、格子壁の厚みを薄くする方
向の開発が進められてきた。しかし、開孔寸法が小さく
なれば、反応性は良くなるが、流体抵抗が大きくなる。

一方、格子壁を薄くすれば、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、Ｃ
ｏ、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、Ｃｏ浄化率が６０〜７０％が限界
であった。

従って、本発明は、従来のノ・ニカム構造体では、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
、強度が強いノ・ニカム構造体を提供することを目的と
する。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、開孔部に対して格子壁から突出した突出部を
設けたノ・ニカム構造体とする。

作　　用 ハニカム構造体において、その触媒作用や吸着作用の反
応効率を増加させるためには、そのノ・ニカム形状体の
もつ表面積を増加する必要がある。

そのため、開孔を小さくしたり、格子壁を薄くしたりす
ることにより、表面積を増やすことができ、性能を向上
することができる。

一方、本発明のように開孔部分に突出部をもった格子壁
を形成したハニカム形状体では、明らかに突出部で表面
積を増加することができ、反応性を向上することができ
る。

実施例 第１図は本発明によるハニカム構造体の一例を示す平面
図である。１は開孔部、２は格子壁であり、格子壁２に
は開孔部１に突出する突部３を有している。この例では
、開孔部の寸法Ａ、Ｂの等しい正方形とし、開孔部を囲
む格子壁にそれぞれ巾ａ、突出長さｂの突部３を設けて
いる。

第２図に示す例では、開孔部４の寸法Ａ’、Ｂ’の異な
る長方形とし、格子壁６のうち長辺側にのみ巾ａ′、突
出長さｂ′の突部を設けている。

第３〜４図は、第１図のハニカム構造体を成型するため
のダイスを示す。７は材料導入面、８は材料排出面であ
り、材料導入面側には材料導入口９が設けられ、材料排
出面側には、材料導入口９と連通した間隙１ｏによって
区画されたハニカムビン１１が設けられ、ビン１１の側
面には縦方向の凹部１２を有する。

上記の凹部１２を有しない従来の成型ダイスを用いた場
合材料導入面７から材料導入口９を通ってダイス内に入
った材料は、ビン１１の間隙１゜を通過して、排出面８
から排出されるが、このとき、格子壁の形成は、材料式
導入口９を通ってきた材料が、ビン１１の外周の間隙１
ｏを通過する間で、流れ方向と垂直な方向に流れること
によって、互いに接触し、形成される。そのため、格子
壁は、十字の交点よりも、交点と交点の中間点で強度が
低い結果を示す。

一方、第３〜４図のダイスを用いると、格子壁の中間点
で、凹部１２に入り込む材料によって、突部３を有する
ことにより、材料の接触部分の面積が広がり、強度向上
にもつながる。

たとえば、第１図に示す本発明のハニカム構造体におい
て、ａをＡのに、ｂをＢのＫの寸法とし、Ａ＝Ｂである
とすると、開孔部１の周辺長さは、突部３のない場合の
開孔部１の周辺の長さの５０チ増となる。すなわち、表
面積が５０％増加することになる。一方、従来のハニカ
ム構増体で、表面積を５０チ増とするには、開孔寸法Ａ
、Ｂをそれぞれ、１／１にする必要がある。このＡ、Ｂ
の寸法を１／ｒ２にした従来品と上記の本発明のハニカ
ム構造体では、明らかに、流体の圧力損失は、本発明品
の方が、大巾に小さくなる。

実施例１ 石油ストーブ用触媒として、コージライト質の担体にア
ルミナ被覆層を形成し、ｐｔを担持させた触媒を作成し
た。以下の比較例も含め全てこの組成品で検討した。第
１図で、Ａ及びＢが４閣、ａが１ｍ、ｂが１咽で、格子
壁の厚さｔが１閣のものを作成した。

比較例１ 突部３を設けない他は実施例１と同じものを作成した。

比較例２ 突出部３を設けず、Ａ及びＢが３．５鰭、格子壁の厚さ
が０．８５ｍのものを作成した。

上記の３種類のものをいずれも大きさ１０ｃｒｎ×１ｏ
ｃｒｎで厚さを１ｃｒｎに加工し、Ｃｏ浄化能、圧力損
失、及び衝撃強度（落下強度）を測定した。

Ｃｏ浄化能は、ｓｖ　１ｏ万ｈｒ　　で、３０ｏ℃とし
、Ｃｏ濃度１１００ｐｐで測定した。圧力損失は、３　
ｍ　／　Ｓで測定した。衝撃強度は、板上に水平に落下
し、成型体が破壊した時点の落下高さで評価した。測定
結果を第１表に示す。

第１表 以上のように、本発明によれば、比較例１に比べてＣｏ
浄化能、衝撃強度が大巾に向上し、圧力損失は若干高い
結果を示した。又、比較例２と比べると、全ての性能が
良い結果を示した。

実施例２ 第２図に示すような、長方形の開孔を有した・・ニカム
構造体を形成した。Ａ′が９ｆｉ、Ｂ′が４柵、ａ′が
２団、ｂ′が１間で、格子壁の厚さｔ′１ｆｆＩ＋Ｉ＋
とした。

比較例３ 突部６を設けない他は実施例２と同じとした。

上記のものを大きさ１０ｍＸ　１０ｃｍ、厚さを１ｍと
した。測定条件は、前記と同様とし、Ｃｏ浄化能、圧力
損失、衝撃強度を測定した結果を第２表に示す。

第２表 以上のように、実施例２は、比較例３に比べ、圧力損失
が同等で、Ｃｏ浄化能及び衝撃強度が大巾に向上した。

発明の効果 以上のように本発明のハニカム構造体は、触媒体や吸着
剤として、低い圧力損失で高い反応性を示し、又強度も
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明のハニカム構造体の例を示す
平面図、第３図はハニカム構造体の成型ダイスの平面図
、第４図は第３図Ｍ−！’／’線断面図である。 １．４・・・・・・開孔部、２，５・・・・・・格子壁
、３，６・・・・・・突部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾敏　男　ほか１名／・４
−一一関　菩し苦も 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 開孔部と格子壁を有し、前記開孔部を通過する流体を格
   子壁面で反応させるハニカム構造体であって、前記格子
   壁の一部に開孔部に突出した突部を設けたハニカム構造
   体。