JP2000238153A - ハニカム構造体及びその複合体 - Google Patents
ハニカム構造体及びその複合体Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/14—Thermal energy storage
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- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数のハニカム構造体を側面において接触さ
せた状態で配置しても割れることがないとともに、十分
な耐熱衝撃性を有し、かつ圧力損失を上昇させることの
ないハニカム構造体及びその複合体を提供する。 【解決手段】 各セルの断面形状が矩形又は正方形であ
り、全体としても矩形又は正方形の断面を有するハニカ
ム構造体において、上記矩形又は正方形の断面を構成す
る４辺のうち、少なくとも１辺の辺縁部に位置するセル
２ａの水力直径を、他のセル２ｂの水力直径よりも小さ
くする。
せた状態で配置しても割れることがないとともに、十分
な耐熱衝撃性を有し、かつ圧力損失を上昇させることの
ないハニカム構造体及びその複合体を提供する。 【解決手段】 各セルの断面形状が矩形又は正方形であ
り、全体としても矩形又は正方形の断面を有するハニカ
ム構造体において、上記矩形又は正方形の断面を構成す
る４辺のうち、少なくとも１辺の辺縁部に位置するセル
２ａの水力直径を、他のセル２ｂの水力直径よりも小さ
くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、蓄熱体、フィル
ター、触媒担体等として用いられるハニカム構造体及び
その複合体に関する。
ター、触媒担体等として用いられるハニカム構造体及び
その複合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】 ハニカム構造体は、図２に示すよう
に、多数のセル２を細孔を備えた隔壁３にて仕切った構
造をいう。従って、一端側の複数のセル孔から入ったガ
スが、ハニカム構造体を通過する際のガスとの接触面積
が大きく、ハニカム構造体とガスとの間の熱交換が効率
よく行われることとなる。
に、多数のセル２を細孔を備えた隔壁３にて仕切った構
造をいう。従って、一端側の複数のセル孔から入ったガ
スが、ハニカム構造体を通過する際のガスとの接触面積
が大きく、ハニカム構造体とガスとの間の熱交換が効率
よく行われることとなる。
【０００３】 そのため、自動車排ガスや工場排煙から
ダストを除くための除塵用フィルター、工場排煙から揮
発性有機物質や未燃焼ガスを除くための蓄熱式燃焼装置
の蓄熱体、さらには隔壁表面に触媒を担持させることに
より自動車排ガス浄化触媒等として、自動車産業、各種
製造業等において広範に使用されている。ハニカム構造
体には、その用途により、熱による膨張が少ないこと、
熱交換特性に優れること等が要求されるため、セラミッ
クス製のものが好適に用いられる。
ダストを除くための除塵用フィルター、工場排煙から揮
発性有機物質や未燃焼ガスを除くための蓄熱式燃焼装置
の蓄熱体、さらには隔壁表面に触媒を担持させることに
より自動車排ガス浄化触媒等として、自動車産業、各種
製造業等において広範に使用されている。ハニカム構造
体には、その用途により、熱による膨張が少ないこと、
熱交換特性に優れること等が要求されるため、セラミッ
クス製のものが好適に用いられる。
【０００４】 一方、ハニカム構造体は、自動車排ガス
等のように少量のガスを処理する場合は単独で用いられ
ることもあるが、工場排煙等のように大量のガスを処理
する場合は、複数のハニカム構造体を、その側面又は端
面において接触させた状態で２次元的、３次元的に配置
した複合体として使用されることが多い。このような場
合において、特に側面において接触させた状態で配置す
る際には、配置のしやすさという観点より、各セルの断
面形状が矩形又は正方形であり、全体としても矩形又は
正方形の断面を有するハニカム構造体を用いるのが一般
的である。
等のように少量のガスを処理する場合は単独で用いられ
ることもあるが、工場排煙等のように大量のガスを処理
する場合は、複数のハニカム構造体を、その側面又は端
面において接触させた状態で２次元的、３次元的に配置
した複合体として使用されることが多い。このような場
合において、特に側面において接触させた状態で配置す
る際には、配置のしやすさという観点より、各セルの断
面形状が矩形又は正方形であり、全体としても矩形又は
正方形の断面を有するハニカム構造体を用いるのが一般
的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、ハニ
カム構造体には、その成形過程に起因する形状上の歪み
が存在する場合があるため、図３（ａ）に示すように、
複数のハニカム構造体１を側面において接触させた状態
で配置した場合に、各ハニカム構造体１の形状どうしが
完全にはフィットしない場合も多い。このような状況で
は、図３（ｂ）に示すように、ハニカム構造体１どうし
がその側面の一部でのみ接触することとなり、その部分
に偏荷重が生じてハニカム構造体１が割れることがある
という問題があった。
カム構造体には、その成形過程に起因する形状上の歪み
が存在する場合があるため、図３（ａ）に示すように、
複数のハニカム構造体１を側面において接触させた状態
で配置した場合に、各ハニカム構造体１の形状どうしが
完全にはフィットしない場合も多い。このような状況で
は、図３（ｂ）に示すように、ハニカム構造体１どうし
がその側面の一部でのみ接触することとなり、その部分
に偏荷重が生じてハニカム構造体１が割れることがある
という問題があった。
【０００６】 このような状況を回避するために、ハニ
カム構造体の外壁の厚さを大きくして機械強度を大きく
する手段も考えられるが、外壁の厚さを大きくすると、
隔壁部分と外壁との間の熱衝撃による歪みが大きくなる
ため、ハニカム構造体の耐熱衝撃性が低下するという問
題があった。又、ガスは外壁部分を通過できないため、
圧力損失が上昇するという問題もあった。
カム構造体の外壁の厚さを大きくして機械強度を大きく
する手段も考えられるが、外壁の厚さを大きくすると、
隔壁部分と外壁との間の熱衝撃による歪みが大きくなる
ため、ハニカム構造体の耐熱衝撃性が低下するという問
題があった。又、ガスは外壁部分を通過できないため、
圧力損失が上昇するという問題もあった。
【０００７】 又、ハニカム構造体を単体で用いる場合
においても、ハニカム構造体が収納容器からの物理的衝
撃により破損しないよう、ハニカム構造体と収納容器と
の間に緩衝材を挿入していたが、緩衝材を用いるとコス
ト高になるとともに、緩衝材部分はガスが通過できない
ため、圧力損失が上昇するという問題があった。
においても、ハニカム構造体が収納容器からの物理的衝
撃により破損しないよう、ハニカム構造体と収納容器と
の間に緩衝材を挿入していたが、緩衝材を用いるとコス
ト高になるとともに、緩衝材部分はガスが通過できない
ため、圧力損失が上昇するという問題があった。
【０００８】 本発明はかかる状況に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、複数のハニカム構
造体を側面において接触させた状態で配置しても割れる
ことがないとともに、十分な耐熱衝撃性を有し、かつ圧
力損失を上昇させることのないハニカム構造体及びその
複合体を提供することにある。
のであり、その目的とするところは、複数のハニカム構
造体を側面において接触させた状態で配置しても割れる
ことがないとともに、十分な耐熱衝撃性を有し、かつ圧
力損失を上昇させることのないハニカム構造体及びその
複合体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】 即ち、本発明によれ
ば、各セルの断面形状が矩形又は正方形であり、全体と
しても矩形又は正方形の断面を有するハニカム構造体で
あって、上記矩形又は正方形の断面を構成する４辺のう
ち、少なくとも１辺の辺縁部に位置するセルの水力直径
が、他のセルの水力直径よりも小さいハニカム構造体が
提供される。
ば、各セルの断面形状が矩形又は正方形であり、全体と
しても矩形又は正方形の断面を有するハニカム構造体で
あって、上記矩形又は正方形の断面を構成する４辺のう
ち、少なくとも１辺の辺縁部に位置するセルの水力直径
が、他のセルの水力直径よりも小さいハニカム構造体が
提供される。
【００１０】 上記のハニカム構造体においては、上記
矩形又は正方形の断面を構成する４辺のうち、少なくと
も全体として矩形又は正方形の断面を有する他のハニカ
ム構造体の側面と接触する辺の辺縁部に位置するセルの
水力直径が、他のセルの水力直径よりも小さいことが好
ましい。又、上記のハニカム構造体においては、矩形又
は正方形の断面を構成する４辺のすべての辺の辺縁部に
位置するセルの水力直径が、他のセルの水力直径よりも
小さくてもよい。
矩形又は正方形の断面を構成する４辺のうち、少なくと
も全体として矩形又は正方形の断面を有する他のハニカ
ム構造体の側面と接触する辺の辺縁部に位置するセルの
水力直径が、他のセルの水力直径よりも小さいことが好
ましい。又、上記のハニカム構造体においては、矩形又
は正方形の断面を構成する４辺のすべての辺の辺縁部に
位置するセルの水力直径が、他のセルの水力直径よりも
小さくてもよい。
【００１１】 上記のハニカム構造体において、上記辺
縁部に位置するセルの水力直径は、他のセルの水力直径
の１／５以上、４／５以下であることが好ましい。又、
外壁の厚さが隔壁の厚さの３倍以下であることが好まし
い。又、上記のハニカム構造体は、隔壁表面の少なくと
も一部に触媒を塗布したものであってもよい。
縁部に位置するセルの水力直径は、他のセルの水力直径
の１／５以上、４／５以下であることが好ましい。又、
外壁の厚さが隔壁の厚さの３倍以下であることが好まし
い。又、上記のハニカム構造体は、隔壁表面の少なくと
も一部に触媒を塗布したものであってもよい。
【００１２】 又、本発明によれば、上記のハニカム構
造体複数を、ハニカム構造体どうしがその側面において
接触した状態で配置したハニカム構造体複合体が提供さ
れる。上記のハニカム構造体又はハニカム構造体複合体
は蓄熱体、フィルター又は触媒担体であってもよい。
造体複数を、ハニカム構造体どうしがその側面において
接触した状態で配置したハニカム構造体複合体が提供さ
れる。上記のハニカム構造体又はハニカム構造体複合体
は蓄熱体、フィルター又は触媒担体であってもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】 本発明のハニカム構造体は、図
１（ａ）に示すように、各セル２の断面形状が矩形又は
正方形であり、全体としても矩形又は正方形の断面を有
し、上記矩形又は正方形の断面を構成する４辺のうち、
少なくとも１辺の辺縁部に位置するセル２ａの水力直径
を、他のセル２ｂの水力直径よりも小さくしている。
１（ａ）に示すように、各セル２の断面形状が矩形又は
正方形であり、全体としても矩形又は正方形の断面を有
し、上記矩形又は正方形の断面を構成する４辺のうち、
少なくとも１辺の辺縁部に位置するセル２ａの水力直径
を、他のセル２ｂの水力直径よりも小さくしている。
【００１４】 セルの機械強度は水力直径が小さい程大
きくなるため、そのハニカム構造体の側面に他のハニカ
ム構造体の側面を接触させた状態で配置する場合に、水
力直径の小さいセルを設けた側面を上記他のハニカム構
造体の側面と接触させれば、ハニカム構造体の形状の歪
みにより側面の一部に偏荷重が生じた場合でも、ハニカ
ム構造体が割れるのを防止することができる。又、ガス
は上記辺縁部に位置するセルを通過することができるた
め、圧力損失を上昇させることもなく、又、耐熱衝撃性
を低下させることもない。
きくなるため、そのハニカム構造体の側面に他のハニカ
ム構造体の側面を接触させた状態で配置する場合に、水
力直径の小さいセルを設けた側面を上記他のハニカム構
造体の側面と接触させれば、ハニカム構造体の形状の歪
みにより側面の一部に偏荷重が生じた場合でも、ハニカ
ム構造体が割れるのを防止することができる。又、ガス
は上記辺縁部に位置するセルを通過することができるた
め、圧力損失を上昇させることもなく、又、耐熱衝撃性
を低下させることもない。
【００１５】 従って、図１（ｂ）に示すように、ハニ
カム構造体１の矩形又は正方形の断面を構成する４辺の
すべての辺の辺縁部に位置するセル２ａの水力直径を、
他のセル２ｂの水力直径よりも小さくすれば、図４に示
すように、ハニカム構造体１複数を、それらの側面にお
いて接触した状態で配置してハニカム構造体複合体５を
形成させる場合においても、圧力損失の上昇や耐熱衝撃
性の低下を引き起こすことなく、偏荷重によるハニカム
構造体の割れを防止することができる。
カム構造体１の矩形又は正方形の断面を構成する４辺の
すべての辺の辺縁部に位置するセル２ａの水力直径を、
他のセル２ｂの水力直径よりも小さくすれば、図４に示
すように、ハニカム構造体１複数を、それらの側面にお
いて接触した状態で配置してハニカム構造体複合体５を
形成させる場合においても、圧力損失の上昇や耐熱衝撃
性の低下を引き起こすことなく、偏荷重によるハニカム
構造体の割れを防止することができる。
【００１６】 又、ハニカム構造体を単体として容器に
収納して用いる場合においても、緩衝材を用いる必要が
ないため、圧力損失の上昇やコストの増大をもたらすこ
となく、収納容器からの物理的衝撃によるハニカム構造
体の破損を防止することができる。
収納して用いる場合においても、緩衝材を用いる必要が
ないため、圧力損失の上昇やコストの増大をもたらすこ
となく、収納容器からの物理的衝撃によるハニカム構造
体の破損を防止することができる。
【００１７】 本発明のハニカム構造体において、上記
辺縁部に位置するセルの水力直径は、他のセルの水力直
径の１／５以上、４／５以下であることが好ましい。上
記辺縁部に位置するセルの水力直径が、他のセルの水力
直径の１／５未満の場合は、外周壁を厚くした場合と同
様に圧力損失が上昇し、４／５を超える場合はハニカム
構造体の機械強度を十分に強くすることができないから
である。
辺縁部に位置するセルの水力直径は、他のセルの水力直
径の１／５以上、４／５以下であることが好ましい。上
記辺縁部に位置するセルの水力直径が、他のセルの水力
直径の１／５未満の場合は、外周壁を厚くした場合と同
様に圧力損失が上昇し、４／５を超える場合はハニカム
構造体の機械強度を十分に強くすることができないから
である。
【００１８】 又、本発明のハニカム構造体において、
外壁の厚さは隔壁の厚さの３倍以下であることが好まし
い。外壁の厚さが隔壁の厚さの３倍を超える値の場合
は、隔壁部分と外壁との間の熱衝撃による歪みが大きく
なるため、ハニカム構造体の耐熱衝撃性が低下し、又、
圧力損失が上昇するからである。尚、外壁の厚さは隔壁
の厚さの２倍以下であることがより好ましい。
外壁の厚さは隔壁の厚さの３倍以下であることが好まし
い。外壁の厚さが隔壁の厚さの３倍を超える値の場合
は、隔壁部分と外壁との間の熱衝撃による歪みが大きく
なるため、ハニカム構造体の耐熱衝撃性が低下し、又、
圧力損失が上昇するからである。尚、外壁の厚さは隔壁
の厚さの２倍以下であることがより好ましい。
【００１９】 本発明のハニカム構造体の材質に特に制
限はなく、金属等を用いることもできるが、熱膨張が小
さいこと、熱交換特性に優れることから、セラミックス
を用いることが好ましい。又、本発明のハニカム構造体
の隔壁の厚さ、セルの水力直径、セル数等の値に制限は
なく、その用途等に応じて適宜な値を採用することがで
きる。又、本発明のハニカム構造体は矩形又は正方形の
断面形状を有するが、本明細書において、「矩形」及び
「正方形」の語は、幾何学的な意味においての「矩形」
及び「正方形」のみならず、角部を丸める処理を施した
ものも含まれる。
限はなく、金属等を用いることもできるが、熱膨張が小
さいこと、熱交換特性に優れることから、セラミックス
を用いることが好ましい。又、本発明のハニカム構造体
の隔壁の厚さ、セルの水力直径、セル数等の値に制限は
なく、その用途等に応じて適宜な値を採用することがで
きる。又、本発明のハニカム構造体は矩形又は正方形の
断面形状を有するが、本明細書において、「矩形」及び
「正方形」の語は、幾何学的な意味においての「矩形」
及び「正方形」のみならず、角部を丸める処理を施した
ものも含まれる。
【００２０】 本発明のハニカム構造体複数を組み合わ
せることにより、ハニカム構造体複合体とすることがで
きるが、その場合、ハニカム構造体どうしをその側面に
おいて接触した状態で、図４（ａ）に示すように１次元
的に配置してもよく、図４（ｂ）に示すように２次元的
に配置してもよい。又、ハニカム構造体どうしをその端
面においても接触した状態で、図４（ｃ）に示すように
３次元的に配置してもよい。
せることにより、ハニカム構造体複合体とすることがで
きるが、その場合、ハニカム構造体どうしをその側面に
おいて接触した状態で、図４（ａ）に示すように１次元
的に配置してもよく、図４（ｂ）に示すように２次元的
に配置してもよい。又、ハニカム構造体どうしをその端
面においても接触した状態で、図４（ｃ）に示すように
３次元的に配置してもよい。
【００２１】 本発明のハニカム構造体又はハニカム構
造体複合体は、自動車排ガスや工場排煙からダストを除
くための除塵用フィルター、工場排煙から揮発性有機物
質や未燃焼ガスを除くための蓄熱式燃焼装置の蓄熱体、
自動車排ガス浄化触媒、蓄熱触媒脱臭装置等用の触媒担
体等として好適に用いることができる。
造体複合体は、自動車排ガスや工場排煙からダストを除
くための除塵用フィルター、工場排煙から揮発性有機物
質や未燃焼ガスを除くための蓄熱式燃焼装置の蓄熱体、
自動車排ガス浄化触媒、蓄熱触媒脱臭装置等用の触媒担
体等として好適に用いることができる。
【００２２】
【実施例】 以下、本発明を図示の実施例を用いてさら
に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限られ
るものではない。
に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限られ
るものではない。
【００２３】（実施例１） 矩形又は正方形の断面を構
成する４辺のすべての辺の辺縁部に位置するセル２ａの
水力直径を、他のセル２ｂの水力直径よりも小さく設定
した図１（ｂ）に示すハニカム構造体１を製造し、その
機械強度、耐熱衝撃性及び圧力損失を調べた。
成する４辺のすべての辺の辺縁部に位置するセル２ａの
水力直径を、他のセル２ｂの水力直径よりも小さく設定
した図１（ｂ）に示すハニカム構造体１を製造し、その
機械強度、耐熱衝撃性及び圧力損失を調べた。
【００２４】 ハニカム構造体１はセラミックから構成
し、端面は１５０ｍｍ×１５０ｍｍの正方形とし、長さ
は５０ｍｍとした。セル２の断面形状は正方形とし、隔
壁３の厚さは０．４ｍｍ、外壁４の厚さは１．０ｍｍと
した。又、上記辺縁部に位置するセル２ａの水力直径は
１．０ｍｍとし、他のセル２ｂの水力直径は２．１ｍｍ
とした。上記のハニカム構造体１について、下記の方法
にて機械強度、耐熱衝撃性及び圧力損失を測定した。
し、端面は１５０ｍｍ×１５０ｍｍの正方形とし、長さ
は５０ｍｍとした。セル２の断面形状は正方形とし、隔
壁３の厚さは０．４ｍｍ、外壁４の厚さは１．０ｍｍと
した。又、上記辺縁部に位置するセル２ａの水力直径は
１．０ｍｍとし、他のセル２ｂの水力直径は２．１ｍｍ
とした。上記のハニカム構造体１について、下記の方法
にて機械強度、耐熱衝撃性及び圧力損失を測定した。
【００２５】（機械強度の測定方法） ハニカム構造体
２個を、側面どうしが当接する状態で配置し、一方のハ
ニカム構造体の側面のうち、他方のハニカム構造体と接
触していない側面より荷重を加え、割れが発生した荷重
を、両ハニカム構造体が当接する見掛け側面積で割った
値を機械強度とした。
２個を、側面どうしが当接する状態で配置し、一方のハ
ニカム構造体の側面のうち、他方のハニカム構造体と接
触していない側面より荷重を加え、割れが発生した荷重
を、両ハニカム構造体が当接する見掛け側面積で割った
値を機械強度とした。
【００２６】（耐熱衝撃性の測定方法） ハニカム構造
体を一定温度に加熱した電気炉中に入れ、１時間加熱
後、室温に取り出し、目視と打音によりクラックの判定
を行い、クラックが無い場合はさらに２５℃高い温度に
設定した電気炉に入れ、同じ測定をクラックが発生する
まで実施した。５個のハニカム構造体について同様の測
定を実施し、クラックが発生した温度の平均値を耐熱衝
撃温度とした。
体を一定温度に加熱した電気炉中に入れ、１時間加熱
後、室温に取り出し、目視と打音によりクラックの判定
を行い、クラックが無い場合はさらに２５℃高い温度に
設定した電気炉に入れ、同じ測定をクラックが発生する
まで実施した。５個のハニカム構造体について同様の測
定を実施し、クラックが発生した温度の平均値を耐熱衝
撃温度とした。
【００２７】（圧力損失の測定方法） ハニカム構造体
の両端面全面が通気する状態とした上で、一方の端面
（入口側端面）から４Ｎｍ3／分の流量でガスを送り込
み、入口側端面と他方の端面（出口側端面）における差
圧を圧力損失とした。尚、上記の流量は、蓄熱燃焼装置
におけるハニカム構造体の実際の使用状態を模擬した値
であり、流速１ｍ／秒、平均温度４００℃（室温のガス
をハニカム構造体に導入し、燃焼室の温度を８００℃と
した場合）の条件に相当する。
の両端面全面が通気する状態とした上で、一方の端面
（入口側端面）から４Ｎｍ3／分の流量でガスを送り込
み、入口側端面と他方の端面（出口側端面）における差
圧を圧力損失とした。尚、上記の流量は、蓄熱燃焼装置
におけるハニカム構造体の実際の使用状態を模擬した値
であり、流速１ｍ／秒、平均温度４００℃（室温のガス
をハニカム構造体に導入し、燃焼室の温度を８００℃と
した場合）の条件に相当する。
【００２８】 又、上記のハニカム構造体を図５に示す
ような蓄熱式燃焼装置１１に設置して脱臭を行い、割れ
の発生の有無を調べた。但し、ハニカム構造体の寸法
は、端面を５００ｍｍ×５００ｍｍの正方形とし、長さ
を５００ｍｍとした。尚、工場排煙からのＶＯＣ（揮発
性有機物質）や未燃焼ガスを除去することを一般に脱臭
と称しており、ＶＯＣや未燃焼ガスを含有する脱臭前の
ガスを未脱臭ガスと呼ぶ。図５において３塔式蓄熱燃焼
装置１１は３塔の熱交換室１２を有し、各熱交換室１２
は上部において共通の燃焼室１３に連通している。又、
各熱交換室１２は、その下部に各々のガス導入パイプ１
４及びガス排出パイプ１５を備える。各熱交換室１２内
には蓄熱体１７として上記のハニカム構造体が配置さ
れ、燃焼室１３の天井部分にはバーナー１６が設置され
ている。
ような蓄熱式燃焼装置１１に設置して脱臭を行い、割れ
の発生の有無を調べた。但し、ハニカム構造体の寸法
は、端面を５００ｍｍ×５００ｍｍの正方形とし、長さ
を５００ｍｍとした。尚、工場排煙からのＶＯＣ（揮発
性有機物質）や未燃焼ガスを除去することを一般に脱臭
と称しており、ＶＯＣや未燃焼ガスを含有する脱臭前の
ガスを未脱臭ガスと呼ぶ。図５において３塔式蓄熱燃焼
装置１１は３塔の熱交換室１２を有し、各熱交換室１２
は上部において共通の燃焼室１３に連通している。又、
各熱交換室１２は、その下部に各々のガス導入パイプ１
４及びガス排出パイプ１５を備える。各熱交換室１２内
には蓄熱体１７として上記のハニカム構造体が配置さ
れ、燃焼室１３の天井部分にはバーナー１６が設置され
ている。
【００２９】 このような構成を有する３塔式蓄熱燃焼
装置１１において、未脱臭ガスはガス導入パイプ１４を
通じて３塔の熱交換室１２のいずれか１塔に導入され、
蓄熱体１７を通って燃焼室１３に入る。この際に、未脱
臭ガスと蓄熱体１７との熱交換が起こり、未脱臭ガスは
燃焼温度近くまで加熱される。燃焼室１３に入った未脱
臭ガス中のＶＯＣや未燃焼ガスはバーナー１６によって
燃焼し、除去される。脱臭済ガスは他の２塔の熱交換室
１２を通り、ガス排出パイプ１５を介して大気中に放出
されるが、その際ＶＯＣや未燃焼ガスの燃焼によって生
じた燃焼熱は、熱交換室１２内の蓄熱体１７に移行す
る。未脱臭ガスを導入する熱交換室１２及び脱臭済ガス
を排出する熱交換室１２を、一定時間ごとに切り換え
て、上記の工程を連続して行うことにより、未脱臭ガス
の燃焼で生じた燃焼熱が次の未脱臭ガスの加熱に用いら
れることとなる。
装置１１において、未脱臭ガスはガス導入パイプ１４を
通じて３塔の熱交換室１２のいずれか１塔に導入され、
蓄熱体１７を通って燃焼室１３に入る。この際に、未脱
臭ガスと蓄熱体１７との熱交換が起こり、未脱臭ガスは
燃焼温度近くまで加熱される。燃焼室１３に入った未脱
臭ガス中のＶＯＣや未燃焼ガスはバーナー１６によって
燃焼し、除去される。脱臭済ガスは他の２塔の熱交換室
１２を通り、ガス排出パイプ１５を介して大気中に放出
されるが、その際ＶＯＣや未燃焼ガスの燃焼によって生
じた燃焼熱は、熱交換室１２内の蓄熱体１７に移行す
る。未脱臭ガスを導入する熱交換室１２及び脱臭済ガス
を排出する熱交換室１２を、一定時間ごとに切り換え
て、上記の工程を連続して行うことにより、未脱臭ガス
の燃焼で生じた燃焼熱が次の未脱臭ガスの加熱に用いら
れることとなる。
【００３０】 このような３塔式蓄熱燃焼装置１１を用
いて、２分毎に熱交換室１２の切り替えを行いながら、
１０００時間の脱臭を行い、脱臭終了後のハニカム構造
体の割れの有無を目視にて調べた。尚、熱交換室１２の
切り替えはガス導入パイプ１４及びガス排出パイプ１５
に設けた弁１０の開閉により行った。又、未脱臭ガスは
１０Ｎｍ3／分の流量で導入した。表１に結果を示す。
いて、２分毎に熱交換室１２の切り替えを行いながら、
１０００時間の脱臭を行い、脱臭終了後のハニカム構造
体の割れの有無を目視にて調べた。尚、熱交換室１２の
切り替えはガス導入パイプ１４及びガス排出パイプ１５
に設けた弁１０の開閉により行った。又、未脱臭ガスは
１０Ｎｍ3／分の流量で導入した。表１に結果を示す。
【００３１】（比較例１） 辺縁部に水力直径の小さな
セルを配置しなかった点を除いては実施例１と同様のハ
ニカム構造体を製造し、その機械強度、耐熱衝撃性及び
圧力損失を実施例１同様の方法にて調べた。又、ハニカ
ム構造体を蓄熱燃焼装置に搭載して脱臭を行った場合の
割れの発生を、実施例１と同様の方法にて調べた。結果
を表１に示す。
セルを配置しなかった点を除いては実施例１と同様のハ
ニカム構造体を製造し、その機械強度、耐熱衝撃性及び
圧力損失を実施例１同様の方法にて調べた。又、ハニカ
ム構造体を蓄熱燃焼装置に搭載して脱臭を行った場合の
割れの発生を、実施例１と同様の方法にて調べた。結果
を表１に示す。
【００３２】（比較例２） 辺縁部に水力直径の小さな
セルを配置せずに、厚さ２．０ｍｍの外壁を設けた点を
除いては実施例１と同様のハニカム構造体を製造し、そ
の機械強度、耐熱衝撃性及び圧力損失を実施例１同様の
方法にて調べた。又、ハニカム構造体を蓄熱燃焼装置に
搭載して脱臭を行った場合の割れの発生を、実施例１と
同様の方法にて調べた。結果を表１に示す。
セルを配置せずに、厚さ２．０ｍｍの外壁を設けた点を
除いては実施例１と同様のハニカム構造体を製造し、そ
の機械強度、耐熱衝撃性及び圧力損失を実施例１同様の
方法にて調べた。又、ハニカム構造体を蓄熱燃焼装置に
搭載して脱臭を行った場合の割れの発生を、実施例１と
同様の方法にて調べた。結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】 表１より、実施例１のハニカム構造体に
おいては、圧力損失の上昇は観察されず、又、十分な機
械強度及び耐熱衝撃性を有しており、加熱による割れは
観察されなかった。一方、比較例１のハニカム構造体に
は、圧力損失の上昇は観察されなかったが、機械強度が
不十分であり、加熱による割れが観察された。又、比較
例２のハニカム構造体は、十分な機械強度を有している
が、圧力損失の上昇が見られ、さらに、耐熱衝撃性が不
十分なため、加熱による割れが観察された。
おいては、圧力損失の上昇は観察されず、又、十分な機
械強度及び耐熱衝撃性を有しており、加熱による割れは
観察されなかった。一方、比較例１のハニカム構造体に
は、圧力損失の上昇は観察されなかったが、機械強度が
不十分であり、加熱による割れが観察された。又、比較
例２のハニカム構造体は、十分な機械強度を有している
が、圧力損失の上昇が見られ、さらに、耐熱衝撃性が不
十分なため、加熱による割れが観察された。
【００３５】
【発明の効果】 本発明のハニカム構造体は、側面の一
部に偏荷重がかかっても容易に割れることがない。又、
十分な耐熱衝撃性を有し、かつ圧力損失を上昇させるこ
ともない。そのため、特に、複数のハニカム構造体を側
面において接触させた状態で配置して複合体として使用
する場合において、ハニカム構造体の破損を効果的に防
止でき、従って、自動車排ガスや工場排煙からダストを
除くための除塵用フィルター、工場排煙から揮発性有機
物質や未燃焼ガスを除くための蓄熱式燃焼装置の蓄熱
体、自動車排ガス浄化触媒、蓄熱触媒脱臭装置等用の触
媒担体等として好適に用いることができる。
部に偏荷重がかかっても容易に割れることがない。又、
十分な耐熱衝撃性を有し、かつ圧力損失を上昇させるこ
ともない。そのため、特に、複数のハニカム構造体を側
面において接触させた状態で配置して複合体として使用
する場合において、ハニカム構造体の破損を効果的に防
止でき、従って、自動車排ガスや工場排煙からダストを
除くための除塵用フィルター、工場排煙から揮発性有機
物質や未燃焼ガスを除くための蓄熱式燃焼装置の蓄熱
体、自動車排ガス浄化触媒、蓄熱触媒脱臭装置等用の触
媒担体等として好適に用いることができる。
【図１】 本発明のハニカム構造体の（ａ）一例及び
（ｂ）他の例を示す模式図である。
（ｂ）他の例を示す模式図である。
【図２】 ハニカム構造体の一例を示す斜視図である。
【図３】 （ａ）及び（ｂ）従来のハニカム構造体の複
合体の一例を示す模式図である。
合体の一例を示す模式図である。
【図４】 本発明のハニカム構造体の複合体の（ａ）一
例、（ｂ）他の例及び（ｃ）さらに他の例を示す模式図
である。
例、（ｂ）他の例及び（ｃ）さらに他の例を示す模式図
である。
【図５】 蓄熱燃焼装置の一例を示す模式図である。
１…ハニカム構造体、２…セル、３…隔壁、４…外壁、
５…ハニカム構造体複合体、１０…弁、１１…３塔式蓄
熱燃焼装置、１２…熱交換室、１３…燃焼室、１４…ガ
ス導入パイプ、１５…ガス排出パイプ、１６…燃焼手段
（バーナー）、１７…蓄熱体。
５…ハニカム構造体複合体、１０…弁、１１…３塔式蓄
熱燃焼装置、１２…熱交換室、１３…燃焼室、１４…ガ
ス導入パイプ、１５…ガス排出パイプ、１６…燃焼手段
（バーナー）、１７…蓄熱体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｄ 17/02 Ｆ２８Ｄ 17/02 20/00 20/00 Ａ Ｆターム(参考） 4D058 JA32 JB03 JB06 KA11 KA25 KB01 SA08 4F100 AD00A BA01 DC04A DC05A GB56 JK01 JK10 4G069 AA01 AA08 AA11 CA03 DA06 EA27
Claims (8)
- 【請求項１】 各セルの断面形状が矩形又は正方形であ
り、全体としても矩形又は正方形の断面を有するハニカ
ム構造体であって、 該矩形又は正方形の断面を構成する４辺のうち、少なく
とも１辺の辺縁部に位置するセルの水力直径が、他のセ
ルの水力直径よりも小さいことを特徴とするハニカム構
造体。 - 【請求項２】 該矩形又は正方形の断面を構成する４辺
のうち、少なくとも全体として矩形又は正方形の断面を
有する他のハニカム構造体の側面と接触する辺の辺縁部
に位置するセルの水力直径が、他のセルの水力直径より
も小さい請求項１に記載のハニカム構造体。 - 【請求項３】 該矩形又は正方形の断面を構成する４辺
のすべての辺の辺縁部に位置するセルの水力直径が、他
のセルの水力直径よりも小さい請求項１又は２に記載の
ハニカム構造体。 - 【請求項４】 該辺縁部に位置するセルの水力直径が、
他のセルの水力直径の１／５以上、４／５以下である請
求項１、２又は３に記載のハニカム構造体。 - 【請求項５】 外壁の厚さが隔壁の厚さの３倍以下であ
る請求項１、２、３又は４に記載のハニカム構造体。 - 【請求項６】 隔壁表面の少なくとも一部に触媒を塗布
した請求項１〜５のいずれか１項に記載のハニカム構造
体。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載のハ
ニカム構造体複数を、該ハニカム構造体どうしがその側
面において接触した状態で配置したことを特徴とするハ
ニカム構造体複合体。 - 【請求項８】 蓄熱体、フィルター又は触媒担体である
請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカム構造体又
は請求項７に記載のハニカム構造体複合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04019299A JP4234836B2 (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | ハニカム構造体及びその複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04019299A JP4234836B2 (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | ハニカム構造体及びその複合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000238153A true JP2000238153A (ja) | 2000-09-05 |
| JP4234836B2 JP4234836B2 (ja) | 2009-03-04 |
Family
ID=12573925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04019299A Expired - Lifetime JP4234836B2 (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | ハニカム構造体及びその複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4234836B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2853708A1 (en) | 2013-09-26 | 2015-04-01 | NGK Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
| JP2016179426A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| CN109489461A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-03-19 | 重庆大学 | 基于梯度蜂巢体和三维肋管的除尘换热一体化装置及方法 |
| JP2022507651A (ja) * | 2018-11-16 | 2022-01-18 | コーニング インコーポレイテッド | ある範囲の水力直径を有するスルーチャネルのアレイを有するハニカム体 |
-
1999
- 1999-02-18 JP JP04019299A patent/JP4234836B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2853708A1 (en) | 2013-09-26 | 2015-04-01 | NGK Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
| US9663408B2 (en) | 2013-09-26 | 2017-05-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
| JP2016179426A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| JP2022507651A (ja) * | 2018-11-16 | 2022-01-18 | コーニング インコーポレイテッド | ある範囲の水力直径を有するスルーチャネルのアレイを有するハニカム体 |
| JP7085068B2 (ja) | 2018-11-16 | 2022-06-15 | コーニング インコーポレイテッド | ある範囲の水力直径を有するスルーチャネルのアレイを有するハニカム体 |
| US11673132B2 (en) | 2018-11-16 | 2023-06-13 | Corning Incorporated | Honeycomb bodies having an array of through channels with a range of hydraulic diameters |
| CN109489461A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-03-19 | 重庆大学 | 基于梯度蜂巢体和三维肋管的除尘换热一体化装置及方法 |
| CN109489461B (zh) * | 2018-12-06 | 2023-10-13 | 重庆大学 | 基于梯度蜂巢体和三维肋管的除尘换热一体化装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4234836B2 (ja) | 2009-03-04 |
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