JPH0739760A - Ceramic honeycomb catalyst - Google Patents

Ceramic honeycomb catalyst

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JPH0739760A
JPH0739760A JP5188274A JP18827493A JPH0739760A JP H0739760 A JPH0739760 A JP H0739760A JP 5188274 A JP5188274 A JP 5188274A JP 18827493 A JP18827493 A JP 18827493A JP H0739760 A JPH0739760 A JP H0739760A
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honeycomb structure
catalyst
ceramic honeycomb
partition walls
partition
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實 町田
Toshio Yamada
敏雄 山田
Yukihito Ichikawa
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Abstract

(57)【要約】 【目的】隔壁が薄いにも拘わらず、十分なアイソスタテ
ィック破壊強度を有するセラミックハニカム構造体を触
媒担体として具える、熱容量が小さいセラミックハニカ
ム触媒を提案することである。 【構成】触媒担体としてのセラミックハニカム構造体
(10)は、周壁(11)の壁厚が少なくとも0.1 mm、周壁
(11)の内側で流路(13)を形成する隔壁(12)の壁厚
(t)が 0.050mm以上 0.150mm以下であり、開口率OFA
または嵩密度Gが、kを材料真比重×(1−材料気孔
率) としたときに、それぞれ次式: 0.65≦ OFA≦ -0.58×t + 0.98 k×{1−(−0.58×t+0.98) }≦G≦k×0.35 を満足する。触媒成分をハニカム構造体(10)に担持さ
せた状態での触媒の熱容量は、触媒容量1m3あたり450
kJ/K以下とする。ハニカム構造体(10)は、触媒の熱容
量が低いにも拘わらず、A軸圧縮強度を50 kgf/cm2以
上、B軸圧縮強度を5 kgf/cm2 以上とすることができ
る。
(57) [Summary] [Object] To provide a ceramic honeycomb catalyst having a small heat capacity, which comprises a ceramic honeycomb structure having sufficient isostatic fracture strength as a catalyst carrier despite having thin partition walls. [Structure] A ceramic honeycomb structure (10) as a catalyst carrier has a peripheral wall (11) having a wall thickness of at least 0.1 mm, and a partition wall (12) forming a flow path (13) inside the peripheral wall (11). (T) is 0.050 mm or more and 0.150 mm or less, and the aperture ratio OFA is
Alternatively, when the bulk density G is k, where k is the true specific gravity of the material × (1-material porosity), the following equations are respectively satisfied: 0.65 ≦ OFA ≦ −0.58 × t + 0.98 k × {1-(− 0.58 × t + 0.98 )} ≦ G ≦ k × 0.35 is satisfied. The heat capacity of the catalyst with the catalyst components supported on the honeycomb structure (10) is 450 per 1 m 3 of catalyst capacity.
kJ / K or less. The honeycomb structure (10) can have an A-axis compressive strength of 50 kgf / cm 2 or more and a B-axis compressive strength of 5 kgf / cm 2 or more, even though the heat capacity of the catalyst is low.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、外壁とも称される周壁およびそ
の内側に配置された隔壁を含み、隔壁を隔てて流路方向
に多数の多角形断面を有するセル状の貫通孔を隣接させ
てなる触媒担体としてのセラミックハニカム構造体と、
該ハニカム構造体に担持された触媒成分とを具えるセラ
ミックハニカム触媒に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention includes a peripheral wall, which is also called an outer wall, and a partition wall disposed inside the peripheral wall, and cell-like through holes having a large number of polygonal cross sections are adjacent to each other with the partition wall separated. A ceramic honeycomb structure as a catalyst carrier,
The present invention relates to a ceramic honeycomb catalyst including a catalyst component supported on the honeycomb structure.

【0002】[0002]

【背景技術】上述した構成を有するセラミックハニカム
触媒は、例えば、自動車用排ガス浄化システムにおける
触媒として広く使用されている。触媒担体としてのセラ
ミックハニカム構造体は、高い開口率に由来して排ガス
を通過させる場合の圧力損失が低く、優れた排ガス浄化
性能を発現するものとして広範に普及するに至ってい
る。なお、従来より実用に供されているセラミックハニ
カム構造体は、隔壁の壁厚が 0.170mm、セル密度が1cm
2 あたり60個とされている。
BACKGROUND ART A ceramic honeycomb catalyst having the above-described structure is widely used as a catalyst in, for example, an automobile exhaust gas purification system. The ceramic honeycomb structure as a catalyst carrier has been widely spread because it has a low pressure loss when passing exhaust gas due to its high aperture ratio and exhibits excellent exhaust gas purification performance. The ceramic honeycomb structure that has been put into practical use has a partition wall thickness of 0.170 mm and a cell density of 1 cm.
It is said to be 60 pieces per 2 .

【0003】最近における環境問題がらみの排ガス規制
強化、例えば、米国における排ガス評価試験モードの一
つであるLA−4モードにおけるハイドロカーボン(H
Cとも言う)排出総量低減の要請に伴い、セラミックハ
ニカム構造体には従来以上に卓越した排ガス浄化性能の
実現が期待されている。特に、エンジンをスタートした
ばかりの状態、いわゆるコールドスタート時では触媒が
あまり暖まっていないために十分に活性化しておらず、
浄化効率の低下が著しい。このため、コールドスタート
時における触媒の早期活性化が排ガス規制をクリアーす
るための最重要課題とされている。このような観点か
ら、一般論として、セラミックハニカム構造体における
隔壁をより薄く形成し、開口率を一層高めて圧力損失を
低下させると共に構造体重量を軽減し、触媒の熱容量を
低下させて触媒の昇温速度を高めることが提案されてい
る。この場合には、大きな幾何学的表面積が得られるこ
とから、ハニカム構造体の小型化も期待することができ
る。その反面、隔壁が薄いセラミックハニカム構造体
は、構造体としての強度の一指標であるアイソスタティ
ック破壊強度についての所定の最低保証値の達成が困難
となるために慎重な取り扱いを必要とし、また、触媒コ
ンバータケーシング内に保持し、実使用下において振動
等によりハニカム構造体が動くことのないようにする装
着作業、いわゆる「キャニング」に際して触媒担体の損
傷を生じかねない。キャニングは、ハニカム構造体の外
周面で保持するのが主流であるが、流路方向での保持ま
たは外周面と流路方向での組合わせ保持方式が採用され
る場合もある。なお、上述した最低保証値は、一般にア
イソスタティック破壊強度で 5 kgf/cm2以上、好適には
10 kgf/cm2以上必要と言われている。そして、従来、セ
ラミックハニカム構造体における隔壁の薄壁化と、十分
なアイソスタティック破壊強度の実現とは、互いに二律
背反的な問題点として一般に認識されていたのであり、
従来、隔壁厚さ 0.170mm未満のセラミックハニカム構造
体において実用に供することができるものは得られてい
なかったのである。
Recently, exhaust gas regulations have been strengthened due to environmental problems, for example, hydrocarbons (H) in the LA-4 mode, which is one of the exhaust gas evaluation test modes in the United States.
Along with the demand for a reduction in the total amount of exhaust gas, it is expected that the ceramic honeycomb structure will achieve more excellent exhaust gas purification performance than ever. Especially when the engine has just started, so-called cold start, the catalyst has not warmed up so much that it has not been fully activated.
The reduction in purification efficiency is remarkable. Therefore, early activation of the catalyst at cold start is considered to be the most important issue for clearing the exhaust gas regulations. From such a point of view, as a general theory, the partition walls in the ceramic honeycomb structure are formed thinner, the aperture ratio is further increased to reduce the pressure loss and the structure weight is reduced, and the heat capacity of the catalyst is decreased to reduce the catalyst capacity. It has been proposed to increase the heating rate. In this case, since a large geometric surface area can be obtained, miniaturization of the honeycomb structure can be expected. On the other hand, the ceramic honeycomb structure with thin partition walls requires careful handling because it is difficult to achieve the predetermined minimum guaranteed value for the isostatic fracture strength, which is an index of the strength of the structure. There is a possibility that the catalyst carrier may be damaged during the mounting operation, that is, "canning", in which the honeycomb structure is held in the catalytic converter casing so that the honeycomb structure does not move due to vibration or the like in actual use. The mainstream of the canning is held by the outer peripheral surface of the honeycomb structure, but a holding method in the flow channel direction or a combined holding method in the outer peripheral surface and the flow channel direction may be adopted in some cases. The minimum guaranteed value mentioned above is generally 5 kgf / cm 2 or more in terms of isostatic fracture strength, and preferably
It is said that 10 kgf / cm 2 or more is required. And, conventionally, the thinning of the partition walls in the ceramic honeycomb structure and the realization of sufficient isostatic fracture strength have been generally recognized as mutually conflicting problems,
Conventionally, no ceramic honeycomb structure having a partition wall thickness of less than 0.170 mm that can be put to practical use has been obtained.

【0004】[0004]

【発明の開示】したがって、本発明の課題は、上述した
問題点を一挙に解消し得る新規な着想に立脚し、十分な
アイソスタティック破壊強度を有するにも拘わらず隔壁
が薄いセラミックハニカム構造体を触媒担体として具え
る、熱容量の小さいセラミックハニカム触媒を提案する
ことである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Therefore, the object of the present invention is to provide a ceramic honeycomb structure having thin partition walls despite having a sufficient isostatic fracture strength, based on a novel idea which can solve the above-mentioned problems all at once. The object is to propose a ceramic honeycomb catalyst having a small heat capacity, which is used as a catalyst carrier.

【0005】本発明によるセラミックハニカム触媒の基
本的特徴は、触媒担体としてのセラミックハニカム構造
体が、従来にない薄い隔壁厚さと好適な開口率とを有
し、次式: 0.050 ≦ t ≦ 0.150 0.65 ≦ OFA ≦−0.58×t+ 0.98 但し、t は隔壁の壁厚〔mm〕 OFA はハニカム構造体の開口率 を満足し、周壁の壁厚が少なくとも 0.1mmであり、50 k
gf/cm2以上のA軸圧縮強度と5 kgf/cm2 以上、好適には
10 kgf/cm2以上のB軸圧縮強度とを有し、さらに、前記
触媒の熱容量が触媒容量1m3あたり450 kJ/K以下、好適
には 410 kJ/K 以下である点に存する。
The basic feature of the ceramic honeycomb catalyst according to the present invention is that the ceramic honeycomb structure as a catalyst carrier has a thin partition wall thickness and a suitable aperture ratio which have never been obtained by the following formula: 0.050 ≤ t ≤ 0.150 0.65 ≦ OFA ≦ −0.58 × t + 0.98 where t is the wall thickness of partition wall [mm] OFA satisfies the aperture ratio of the honeycomb structure and the wall thickness of the peripheral wall is at least 0.1 mm, and 50 k
A-axis compressive strength of gf / cm 2 or more and 5 kgf / cm 2 or more, preferably
It has a B-axis compressive strength of 10 kgf / cm 2 or more, and further has a heat capacity of 450 kJ / K or less, preferably 410 kJ / K or less per 1 m 3 of catalyst capacity.

【0006】また、本発明によるセラミックハニカム触
媒の他の基本的特徴は、触媒担体としてのセラミックハ
ニカム構造体が、従来にない薄い隔壁厚さと好適な開口
率とを有し、次式: 0.050 ≦t≦ 0.150 k×{1−(−0.58×t + 0.98)}≦G≦k× 0.35 但し、t は隔壁の壁厚〔mm〕 Gはハニカム構造体の嵩密度 kは材料真比重×(1−材料気孔率) を満足し、周壁の壁厚が少なくとも 0.1mmであり、50 k
gf/cm2以上のA軸圧縮強度と5 kgf/cm2 以上、好適には
10 kgf/cm2以上のB軸圧縮強度とを有し、さらに、前記
触媒の熱容量が触媒容量1m3あたり 450kJ/K以下、好適
には410 kJ/K以下である点に存する。
Another basic characteristic of the ceramic honeycomb catalyst according to the present invention is that the ceramic honeycomb structure as a catalyst carrier has a thin partition wall thickness and a suitable opening ratio which have never been obtained by the following formula: 0.050 ≤ t ≤ 0.150 k x {1-(-0.58 x t + 0.98)} ≤ G ≤ k x 0.35 where t is the wall thickness of the partition wall [mm] G is the bulk density of the honeycomb structure k is the true specific gravity of the material x (1 -Material porosity), the wall thickness of the peripheral wall is at least 0.1 mm, and
A-axis compressive strength of gf / cm 2 or more and 5 kgf / cm 2 or more, preferably
It has a B-axis compressive strength of 10 kgf / cm 2 or more, and further has a heat capacity of 450 kJ / K or less, preferably 410 kJ / K or less per 1 m 3 of catalyst capacity.

【0007】ここに、A軸圧縮強度とは、社団法人自動
車技術会発行の自動車規格であるJASO規格M505
−87に規定されている圧縮強度を指し、ハニカム構造
体の流路方向、すなわち横断面に対して垂直方向に圧縮
荷重を負荷したときの破壊強度である。また、B軸圧縮
強度とは、ハニカム構造体の横断面に平行で隔壁に対し
て垂直をなす方向に圧縮荷重を負荷したときの破壊強度
であって、同じく前記JASO規格に規定されているも
のである。さらに、アイソスタティック強度とは、ハニ
カム構造体にアイソスタティック、すなわち等方的な静
水圧荷重を負荷したときの圧縮破壊強度であって、破壊
が発生したときの圧力値で示され、これも前記JASO
規格に規定されている。A軸圧縮強度は流路方向に圧縮
荷重を負荷するので、隔壁の変形程度等のハニカム構造
の不具合の影響はあまり受けず、材料強度と強い相関を
持つものである。これとは対照的に、B軸圧縮強度は材
料強度にも依存するが、隔壁の変形程度等のハニカム構
造の不具合の影響を強く受ける。この点においてはアイ
ソスタティック強度も同様であり、したがってアイソス
タティック強度およびB軸圧縮強度はいずれも構造体の
強度特性の指標となるが、B軸圧縮強度は周壁のない状
態で測定されるので周壁構造の影響が除外される。言う
までもなく、周壁は内部のハニカム構造を外圧から保護
する外殻としての機能を発揮するものであり、その外周
面でキャニング時の荷重を受け持っている。周壁が破壊
すると、その内側の周囲の隔壁も異常な荷重を受けて連
鎖的な破壊を始めるため、周壁は重要な役割を担うもの
である。アイソスタティック強度およびB軸圧縮強度の
両者間には、荷重負荷状態が異なり発生する応力分布も
異なることもあり、明確な相関は認められないが、B軸
圧縮強度が高いほどアイソスタティック強度も高くなる
傾向にある。前述したとおり、A軸圧縮強度およびB軸
圧縮強度は、ハニカム構造の強度特性の基本的な指標で
あり、A軸圧縮強度は主に材料強度面の影響度合を示
し、B軸圧縮強度はハニカム構造面の影響度合を示すも
のである。そして、構造体としての実用的な強度特性を
示すアイソスタティック強度は、材料およびハニカム構
造、さらには周壁厚さに代表される周壁構造の影響が互
いにからみ合った結果として現れるものである。なお、
周壁厚さは、成形性の面からも0.15 mm以上とするのが
好適である。
Here, the A-axis compressive strength means JASO standard M505, which is an automobile standard issued by the Society of Automotive Engineers of Japan.
It refers to the compressive strength specified by -87, and is the breaking strength when a compressive load is applied in the flow channel direction of the honeycomb structure, that is, in the direction perpendicular to the cross section. The B-axis compressive strength is the breaking strength when a compressive load is applied in a direction parallel to the cross section of the honeycomb structure and perpendicular to the partition walls, and is also defined in the JASO standard. Is. Furthermore, the isostatic strength is isostatic to the honeycomb structure, that is, the compressive fracture strength when an isotropic hydrostatic load is applied, and is indicated by the pressure value when fracture occurs, which is also the above. JASO
It is specified in the standard. Since the A-axis compressive strength applies a compressive load in the flow direction, it is not significantly affected by defects in the honeycomb structure such as the degree of deformation of partition walls, and has a strong correlation with the material strength. In contrast to this, although the B-axis compressive strength also depends on the material strength, it is strongly affected by defects in the honeycomb structure such as the degree of partition wall deformation. In this respect, the isostatic strength is also the same. Therefore, both the isostatic strength and the B-axis compressive strength are indicators of the strength characteristics of the structure, but the B-axis compressive strength is measured without the peripheral wall, so the peripheral wall is not measured. Structural effects are excluded. Needless to say, the peripheral wall functions as an outer shell that protects the internal honeycomb structure from external pressure, and its outer peripheral surface bears the load during canning. When the peripheral wall breaks, the partition wall inside the peripheral wall also receives an abnormal load and starts chain-like destruction, so that the peripheral wall plays an important role. There is no clear correlation between the isostatic strength and the B-axis compressive strength due to different load conditions and the generated stress distribution. However, the higher the B-axis compressive strength, the higher the isostatic strength. Tends to become. As described above, the A-axis compressive strength and the B-axis compressive strength are basic indices of the strength characteristics of the honeycomb structure, the A-axis compressive strength mainly indicates the degree of influence of the material strength surface, and the B-axis compressive strength is the honeycomb strength. It shows the degree of influence of the structural aspect. Then, the isostatic strength exhibiting practical strength characteristics as a structure appears as a result of the effects of the material, the honeycomb structure, and the peripheral wall structure represented by the peripheral wall thickness intertwined with each other. In addition,
The peripheral wall thickness is preferably 0.15 mm or more from the viewpoint of formability.

【0008】本発明は、セラミックハニカム触媒におけ
る触媒担体としてのセラミックハニカム構造体の隔壁
を、従来既知のものと対比して薄壁として構成すること
により、開口率を高めて圧力損失を低減させると共に、
触媒担体としてのハニカム構造体の熱容量、ひいては触
媒の熱容量を低下させるものである。触媒の熱容量が小
さいほどコールドスタート時における触媒温度上昇が速
くなり、触媒がより早期に活性化し始めるので、排ガス
浄化性能が向上することは、言うまでもない。さらに、
本発明は、隔壁の壁厚とハニカム構造体の開口率および
/または嵩密度との間に前述した一定の条件を満足させ
ることにより、隔壁が薄壁であるにも拘わらず、実用上
満足すべき圧縮強度特性を実現するものである。
According to the present invention, the partition wall of the ceramic honeycomb structure as the catalyst carrier in the ceramic honeycomb catalyst is formed as a thin wall in comparison with the conventionally known one, so that the aperture ratio is increased and the pressure loss is reduced. ,
It is intended to reduce the heat capacity of the honeycomb structure as the catalyst carrier, and thus the heat capacity of the catalyst. Needless to say, the smaller the heat capacity of the catalyst, the faster the temperature rise of the catalyst at the cold start and the earlier the catalyst starts to be activated, so that the exhaust gas purification performance is improved. further,
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention satisfies practical requirements by satisfying the above-described certain conditions between the wall thickness of partition walls and the aperture ratio and / or bulk density of the honeycomb structure, so that the partition walls are thin walls but are practically satisfied. It realizes a proper compressive strength characteristic.

【0009】前述した基本的特徴を有する本発明のセラ
ミックハニカム触媒において、触媒担体としてのハニカ
ム構造体における隔壁の壁厚tの上限値を0.150mm、好
適には0.124 mmとし、開口率OFA の下限値を0.65、好適
には0.70とし又は嵩密度Gの上限値をk×0.35、好適に
はk×0.30とした構成は、次の理由により、実用的見地
から有利である。すなわち、壁厚tを0.124 mm以下とす
る場合には、ハニカム構造体を触媒担体として使用する
場合に、実用上満足すべき圧縮強度特性を実現しつつ、
特に優れた排ガス浄化性能が実現される。これに加え
て、ハニカム構造体の開口率を下限側において0.70以上
とし又はハニカム構造体の嵩密度Gを上限側においてk
× 0.30 以下とする場合には、優れた圧力損失特性およ
び排ガス浄化性能を実現しつつ、満足すべき圧縮強度特
性を実現することが可能となる。さらに付随的な効果と
して、ハニカム構造体の重量が軽減されるので、例えば
セラミックハニカム触媒を自動車用排ガス浄化システム
における触媒として使用する場合には自動車の車体重量
軽減にも寄与し、ひいては燃費の向上効果を期待できる
点が挙げられる。
In the ceramic honeycomb catalyst of the present invention having the above-mentioned basic characteristics, the upper limit value of the wall thickness t of the partition wall in the honeycomb structure as the catalyst carrier is 0.150 mm, preferably 0.124 mm, and the lower limit of the aperture ratio OFA. A configuration in which the value is 0.65, preferably 0.70, or the upper limit of the bulk density G is k × 0.35, preferably k × 0.30 is advantageous from a practical point of view for the following reasons. That is, when the wall thickness t is 0.124 mm or less, when the honeycomb structure is used as a catalyst carrier, while realizing the compressive strength characteristics that are practically satisfactory,
Particularly excellent exhaust gas purification performance is realized. In addition to this, the aperture ratio of the honeycomb structure is 0.70 or more on the lower limit side, or the bulk density G of the honeycomb structure is k on the upper limit side.
When it is set to 0.30 or less, it becomes possible to realize satisfactory compression strength characteristics while realizing excellent pressure loss characteristics and exhaust gas purification performance. As an additional effect, since the weight of the honeycomb structure is reduced, when using a ceramic honeycomb catalyst as a catalyst in an automobile exhaust gas purification system, for example, it contributes to a reduction in the vehicle body weight of an automobile, which in turn improves fuel efficiency. There are points that can be expected to be effective.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明を図面について一層詳細に説明
する。
The present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【0011】図1は、本発明の一実施例によるセラミッ
クハニカム構造体10を示すものである。ハニカム構造体
10は、周壁11と、その内側に配置された隔壁12とを具
え、これら隔壁12の相互間に多角形断面、例えば三角
形、四角形又は六角形断面のセル13を流路として有する
ものである。ハニカム構造体10の外形形状は、図1に示
す流路方向に垂直な断面における断面形状が円形(ラウ
ンド形)のものの外、長円形若しくは楕円形をしたオー
バル形のもの又はその他の異形断面形のものも実用に供
されている。また、ハニカム構造体10の外形形状は、流
路方向軸線が真直のものに止まらず、流路方向軸線が曲
がったものも既知である。ハニカム構造体10は、例えば
自動車用排ガス浄化システムにおける触媒担体用であ
り、コージェライト、ムライト、アルミナ、炭化珪素、
窒化珪素又はジルコニアよりなる一体押出成形品であ
り、実質上は、主に耐スポーリング特性面から低熱膨
張、低ヤング率材料であるコージェライトの一体押出成
形品であって四角形断面の貫通孔を有するものが主流で
ある。本発明によるハニカム構造体10を触媒担体用とし
て使用する場合には、例えば、隔壁12の表面にγ−アル
ミナ等の基材を少なくとも触媒容量に対して 100g/l 以
上コーティングした後、Pt,Rh,Pdのうち少なく
とも1種の貴金属よりなる触媒活性成分を少なくとも触
媒容量に対して 2g/l 以上担持させる。この場合、ハニ
カム構造体10に上記のごとき基材および触媒活性成分を
コーティングしてなるセラミックハニカム触媒の熱容量
を、触媒容量1m3あたり450 kJ/K以下、好適には 410 k
J/K 以下とする。
FIG. 1 shows a ceramic honeycomb structure 10 according to an embodiment of the present invention. Honeycomb structure
The reference numeral 10 includes a peripheral wall 11 and partition walls 12 arranged inside the peripheral wall 11, and has cells 13 each having a polygonal cross section, for example, a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal cross section as a flow path between the partition walls 12. The outer shape of the honeycomb structure 10 is not only the cross-sectional shape in the cross section perpendicular to the flow path direction shown in FIG. 1 which is circular (round shape), but also the oval shape which is oval or elliptical or other irregular cross-sectional shape. The ones are also put to practical use. The outer shape of the honeycomb structure 10 is not limited to one in which the flow axis in the flow path direction is straight, and one in which the flow path direction axis is bent is also known. The honeycomb structure 10 is, for example, for a catalyst carrier in an automobile exhaust gas purification system, and is made of cordierite, mullite, alumina, silicon carbide,
It is an integrally extruded product made of silicon nitride or zirconia, and is essentially an integrally extruded product of cordierite, which is a material with low thermal expansion and low Young's modulus from the viewpoint of spalling resistance, and has a rectangular cross-section through-hole. Those that have are the mainstream. When the honeycomb structure 10 according to the present invention is used for a catalyst carrier, for example, after coating a base material such as γ-alumina on the surface of the partition wall 12 at least 100 g / l or more with respect to the catalyst capacity, Pt, Rh , Pd, a catalytically active component consisting of at least one noble metal is supported in an amount of at least 2 g / l with respect to the catalytic capacity. In this case, the heat capacity of the ceramic honeycomb catalyst obtained by coating the above-mentioned base material and catalytically active component on the honeycomb structure 10 is 450 kJ / K or less, preferably 410 kJ / m 3 of catalyst capacity.
J / K or less.

【0012】本発明においては、セラミックハニカム構
造体10のA軸圧縮強度を50 kgf/cm2以上、B軸圧縮強度
を5 kgf/cm2 以上、好適には10 kgf/cm2以上とする。そ
して、ハニカム構造体10の周壁11の壁厚を少なくとも0.
1 mm、隔壁12の壁厚t(図2参照)を0.050 mm以上0.15
0 mm以下とする。この場合において、ハニカム構造体10
の開口率OFA および嵩密度Gは、それぞれ次式: 0.65≦ OFA≦−0.58×t+0.98 k×{1−(−0.58×t+0.98) }≦G≦k×0.35 を満足する構成とする。ここに、kは材料真比重× (1
−材料気孔率) である。言うまでもなく、ハニカム構造
体10における開口率OFA およびは嵩密度Gは、材料の真
比重および気孔率を既知としたときに、いずれか一方が
規定されれば他方が自づから規定される相補的な関係を
有するものである。本発明による壁厚tと開口率OFA お
よび嵩密度Gとの関係はそれぞれ図3および図4に示す
とおりであり、上記の条件を満足する領域は図3および
図4における斜線領域である。なお、上式における開口
率OFA の上限値(−0.58×t+0.98) は、図5に示すよ
うに、ハニカム構造体における壁厚tを変えて開口率と
周壁の局部的な変形との関係を調査してその変形程度に
より合否を判定した結果に基づく近似式である。すなわ
ち、ハニカム構造体は、図6Aに示すように押出成形直
後に一旦周壁外周面を受台にあてて保持しつつ次工程に
搬送されるが、この搬送に際して図6Bに模式的に示す
ように周壁の局部的な変形を生じることがある。このよ
うに周壁が局部的に変形すると、キャニング時にハニカ
ム構造体の片当たりを生じたり、変形を生じた周壁近傍
の隔壁が追従して変形したりするため、アイソスタティ
ック強度の低下を招き、ハニカム構造体が破損する危険
が高まる。それゆえに、ハニカム構造体における開口率
との関連における周壁の変形程度に着目して合否を判定
したものである。開口率OFA の値が増加するほどセル密
度が低下し、ハニカムを構成する隔壁の数が減少して周
壁を支持している隔壁の間隔(セルピッチ)が拡がる。
ハニカム構造体における開口率と隔壁間隔との関係は、
図7に示すとおりである。図7からは、どの隔壁厚さの
場合でも、隔壁間隔がある開口率において急激に大きく
なることが明らかである。この開口率と隔壁厚さとの関
係について更に検討を重ねたところ、開口率 OFAが−0.
58×t+0.98を超えるようになると隔壁間で支えられて
いる周壁がたわみ易くなり、その結果として周壁の局部
的な変形が生じ易くなり、ひいては周壁を支えていた隔
壁も周壁に追従して変形するためにアイソスタティック
強度の低下を招く場合もあることを確認した。もし、隔
壁や周壁が変形を生じておらず、理想的に正確な形状を
有していれば、アイソスタティック荷重の負荷によりハ
ニカム構造体には圧縮応力場が支配的に作用するが、変
形が生じているとその箇所に引張応力が発生することが
あり得るので、この場合にはアイソスタティック強度が
引張応力に支配されることになり、したがって急激な強
度低下を招くことになる。
In the present invention, the ceramic honeycomb structure 10 has an A-axis compressive strength of 50 kgf / cm 2 or more and a B-axis compressive strength of 5 kgf / cm 2 or more, preferably 10 kgf / cm 2 or more. Then, the wall thickness of the peripheral wall 11 of the honeycomb structure 10 is at least 0.
1 mm, the wall thickness t of the partition wall 12 (see FIG. 2) is 0.050 mm or more and 0.15
0 mm or less. In this case, the honeycomb structure 10
The aperture ratio OFA and the bulk density G of each of them satisfy the following expressions: 0.65 ≦ OFA ≦ −0.58 × t + 0.98 k × {1-(− 0.58 × t + 0.98)} ≦ G ≦ k × 0.35 . Where k is the true specific gravity of the material × (1
-Material porosity). Needless to say, the aperture ratio OFA and the bulk density G in the honeycomb structure 10 are complementary when one of them is defined and the other is defined by itself when the true specific gravity and porosity of the material are known. Have a relationship. The relationship between the wall thickness t and the aperture ratio OFA and the bulk density G according to the present invention is as shown in FIGS. 3 and 4, and the region satisfying the above conditions is the hatched region in FIGS. 3 and 4. Note that the upper limit value (−0.58 × t + 0.98) of the aperture ratio OFA in the above formula is, as shown in FIG. 5, the relationship between the aperture ratio and the local deformation of the peripheral wall by changing the wall thickness t in the honeycomb structure. Is an approximate expression based on the result of examining and determining pass / fail based on the degree of deformation. That is, as shown in FIG. 6A, the honeycomb structure is conveyed to the next step immediately after being extruded while holding the outer peripheral surface of the peripheral wall against the pedestal, and during this conveyance, as shown schematically in FIG. 6B. Local deformation of the peripheral wall may occur. When the peripheral wall is locally deformed in this way, uneven contact of the honeycomb structure occurs during canning, or the partition wall near the deformed peripheral wall deforms following the deformation, which leads to a decrease in isostatic strength, and The risk of structural damage increases. Therefore, the pass / fail judgment is made by focusing on the degree of deformation of the peripheral wall in relation to the aperture ratio in the honeycomb structure. As the value of the aperture ratio OFA increases, the cell density decreases, the number of partition walls forming the honeycomb decreases, and the interval (cell pitch) between the partition walls supporting the peripheral wall increases.
The relationship between the aperture ratio and the partition wall interval in the honeycomb structure is
This is as shown in FIG. It is clear from FIG. 7 that the partition wall spacing rapidly increases at a certain aperture ratio regardless of the partition wall thickness. After further studying the relationship between the aperture ratio and the partition wall thickness, the aperture ratio OFA was -0.
When it exceeds 58 x t + 0.98, the peripheral wall supported between the partition walls is easily bent, and as a result, local deformation of the peripheral wall is likely to occur, and the partition wall supporting the peripheral wall also follows the peripheral wall. It was confirmed that the deformation may cause a decrease in isostatic strength. If the partition walls and the peripheral wall are not deformed and have an ideally accurate shape, the compressive stress field predominantly acts on the honeycomb structure by the load of the isostatic load, but the deformation does not occur. If it occurs, tensile stress may be generated at that location. In this case, the isostatic strength is dominated by the tensile stress, which causes a sudden decrease in strength.

【0013】上述した条件を満足するセラミックハニカ
ム構造体10を触媒担体として有する本発明によるセラミ
ックハニカム触媒の優れた機能的特性につき、実験結果
に基づいて説明すれば、下記のとおりである。
The excellent functional properties of the ceramic honeycomb catalyst according to the present invention, which has the ceramic honeycomb structure 10 satisfying the above-mentioned conditions as a catalyst carrier, will be described below based on experimental results.

【0014】先ず、本発明によるセラミックハニカム触
媒におけるセラミックハニカム構造体10の圧力損失特性
と開口率との関係について説明する。図8は、ハニカム
構造体における圧力損失特性の測定装置20を示す。測定
装置20は送風機21、整流部22および測定部23を具え、測
定部23内に測定対象としてのハニカム構造体24を接続
し、送風機21により整流部22を介して空気を圧送してハ
ニカム構造体24に通すと共にハニカム構造体24の前後の
圧力差、すなわち圧力損失をマノメータ25により測定す
るものである。この測定装置20を使用し、サイズ(断面
積、容量)が一定で開口率のみが相違する一群のセラミ
ックハニカム構造体につき、空気流量を変化させて圧力
損失特性を測定した。その測定結果は、図9に示すとお
りである。図9からも、開口率が小さくなるにつれて圧
力損失の高まることが明らかである。また、図10は上述
したものと同一の測定対象群につき、空気流量を一定
(5 m3/min) としたときの開口率変化に伴う圧力損失の
変化を示すものである。図10からは、圧力損失の上昇傾
向が開口率70%以下、特に65%以下において顕著となる
ことが認められる。この結果から、開口率の下限値は65
%(=0.65)、好適には70%(=0.70)であることが必
要である。
First, the relationship between the pressure loss characteristic of the ceramic honeycomb structure 10 and the aperture ratio in the ceramic honeycomb catalyst according to the present invention will be described. FIG. 8 shows an apparatus 20 for measuring the pressure loss characteristic of the honeycomb structure. The measuring device 20 includes a blower 21, a rectifying unit 22, and a measuring unit 23, a honeycomb structure 24 as a measurement target is connected to the measuring unit 23, and air is blown by the blower 21 through the rectifying unit 22 to form a honeycomb structure. The pressure difference before and after the honeycomb structure 24 is passed through the body 24, that is, the pressure loss is measured by the manometer 25. Using this measuring device 20, pressure loss characteristics were measured by changing the air flow rate for a group of ceramic honeycomb structures having a constant size (cross-sectional area, capacity) and different only in aperture ratio. The measurement result is as shown in FIG. It is also clear from FIG. 9 that the pressure loss increases as the aperture ratio decreases. Further, FIG. 10 shows a change in pressure loss with a change in aperture ratio when the air flow rate is constant (5 m 3 / min) for the same measurement target group as described above. From FIG. 10, it is recognized that the increasing tendency of the pressure loss becomes remarkable when the aperture ratio is 70% or less, particularly 65% or less. From this result, the lower limit of the aperture ratio is 65
% (= 0.65), preferably 70% (= 0.70).

【0015】次に、本発明によるセラミックハニカム触
媒におけるセラミックハニカム構造体10がエンジン出力
特性に及ぼす影響を、開口率との関連において説明す
る。図11は、エンジン実機によるハニカム構造体の試験
装置30を示すものである。この試験装置30は、6気筒30
00ccのガソリンエンジン31に長さ50cmの排気マニフォー
ルド32を接続し、排気マニフォールド32の直下に測定対
象としてのハニカム構造体を含むコンバータ33を配置
し、その下流側に容量1700ccの床下コンバータ34および
マフラー35を接続すると共にエンジン31の出力軸に動力
計36を結合したものである。試験装置30を使用して、マ
ニフォールド直下のコンバータ33として、サイズが一定
(容量1700cc)で開口率のみが相違するセラミックハニ
カム構造体よりなる触媒担体を装備した一群のコンバー
タにつき、エンジン31の最大出力時におけるエンジン出
力を動力計36により測定した。その測定結果は、図12に
示すとおりである。図12からは、エンジン出力の低下傾
向が開口率70%以下、特に65%以下において顕著となる
ことが認められる。
Next, the influence of the ceramic honeycomb structure 10 in the ceramic honeycomb catalyst according to the present invention on the engine output characteristics will be described in relation to the aperture ratio. FIG. 11 shows a honeycomb structure testing apparatus 30 using an actual engine. This test device 30 has 6 cylinders 30
An exhaust manifold 32 of 50 cm in length is connected to a 00cc gasoline engine 31, a converter 33 including a honeycomb structure to be measured is arranged directly below the exhaust manifold 32, and an underfloor converter 34 with a capacity of 1700cc and a muffler are arranged on the downstream side of the exhaust manifold 32. 35 is connected and the dynamometer 36 is connected to the output shaft of the engine 31. Using the test device 30, as the converter 33 immediately below the manifold, the maximum output of the engine 31 was obtained for a group of converters equipped with a catalyst carrier composed of a ceramic honeycomb structure with a constant size (capacity 1700cc) and different aperture ratios only. The engine output at that time was measured by a dynamometer 36. The measurement result is as shown in FIG. From FIG. 12, it can be seen that the tendency of the engine output to decrease becomes remarkable when the aperture ratio is 70% or less, particularly 65% or less.

【0016】次に、自動車用排ガス浄化システムに本発
明によるセラミックハニカム触媒を装備したときの排ガ
ス浄化性能について説明する。一般に実車の排ガス測定
は、所定の走行試験モードに規定する車速パターンでの
運転状態で行うものである。図13Aは車両走行試験モー
ドの代表例としてのLA−4モードに基づく車速パター
ンを示す線図であり、図13BはLA−4モードにおける
初期 505秒間での車速パターンを示す詳細図である。6
気筒2500ccのガソリンエンジンを搭載した供試車両にお
ける排気マニフォールド直下のコンバータとして、サイ
ズ(容量1200cc)およびセル密度(60個/cm2)が一定で
隔壁の壁厚のみが相違するセラミック触媒担体を装備し
た一群のコンバータにつき、LA−4モードにおける初
期 505秒間でのハイドロカーボン(HC)累積排出量を
測定した。その測定結果は、図14に示すとおりである。
図14からは、隔壁が薄いほどハイドロカーボン排出量が
減少することが認められる。また、図15は、上述した測
定対象コンバータ群につき、LA−4モードにおける初
期 505秒間でのハイドロカーボン排出量を示すものであ
る。図15からは、隔壁が薄いほどハイドロカーボン排出
量が減少し、その減少傾向は壁厚0.124 mm以下において
顕著となることも認められる。さらに、ハイドロカーボ
ン排出量と触媒熱容量との関係について調査したとこ
ろ、図16に示すように、熱容量が小さいほどハイドロカ
ーボン排出量が減少し、その減少傾向は熱容量が 450kJ
/m3K以下、好適には 410kJ/m3K以下において顕著となる
ことが判明した。また、触媒熱容量と、Bag A2山目ま
でにおける各エミッション成分(NOx,CO,HC)
についての浄化効率との関係を調査したところ、図17に
示すように、いずれのエミッション成分についても熱容
量が小さいほど浄化効率が向上し、その向上傾向は熱容
量が 450kJ/m3K以下、好適には 410kJ/m3K 以下におい
て顕著となることが判明した。
Next, the exhaust gas purification performance of the automobile exhaust gas purification system equipped with the ceramic honeycomb catalyst according to the present invention will be described. Generally, exhaust gas measurement of an actual vehicle is performed in an operating state with a vehicle speed pattern defined in a predetermined running test mode. FIG. 13A is a diagram showing a vehicle speed pattern based on the LA-4 mode as a representative example of the vehicle running test mode, and FIG. 13B is a detailed view showing a vehicle speed pattern in the initial 505 seconds in the LA-4 mode. 6
As a converter directly under the exhaust manifold in a test vehicle equipped with a 2500cc cylinder gasoline engine, equipped with a ceramic catalyst carrier that has a constant size (capacity: 1200cc) and cell density (60 cells / cm 2 ) and different wall thicknesses of partition walls The accumulated hydrocarbon (HC) emission amount in the initial 505 seconds in the LA-4 mode was measured for each of the converters. The measurement result is as shown in FIG.
From FIG. 14, it is recognized that the thinner the partition wall, the smaller the hydrocarbon emission amount. Further, FIG. 15 shows the hydrocarbon emission amount in the initial 505 seconds in the LA-4 mode for the converter group to be measured described above. From Fig. 15, it is also recognized that the thinner the partition wall, the smaller the hydrocarbon discharge amount, and that the decreasing tendency becomes more remarkable when the wall thickness is 0.124 mm or less. Furthermore, when the relationship between the hydrocarbon discharge amount and the catalyst heat capacity was investigated, as shown in Fig. 16, the smaller the heat capacity, the smaller the hydrocarbon discharge amount, and the decreasing tendency was that the heat capacity was 450 kJ.
It has been found that it becomes remarkable at / m 3 K or less, preferably at 410 kJ / m 3 K or less. Also, the catalyst heat capacity and each emission component (NOx, CO, HC) up to the second peak of Bag A.
As shown in Fig. 17, the smaller the heat capacity of any of the emission components, the higher the purification efficiency, and the improvement tendency is that the heat capacity is 450 kJ / m 3 K or less. Was found to be significant below 410 kJ / m 3 K.

【0017】自動車用排ガス浄化システムのコールドス
タート時における浄化性能は、触媒担体自体の昇温特性
の優劣によって左右され、触媒担体の嵩密度、したがっ
て触媒の熱容量が小さいほど優れた浄化性能が得られ
る。そこで、6気筒2500ccのガソリンエンジンを搭載し
た供試車両における排気マニフォールド直下のコンバー
タとして、サイズ(容量1200cc)およびセル密度(60個
/cm2)が一定で隔壁の壁厚が相違するセラミック触媒担
体を装備した複数のコンバータにつき、LA−4モード
における初期 505秒間での触媒担体の温度変化を、担体
中央部の排ガス入口側から15mmの位置で測定した。その
測定結果は、図18に示すとおりである。図18からは隔壁
が薄いほど、したがって嵩密度が小さいほど担体の昇温
特性の向上することが認められる。また、図18からはメ
タルハニカム触媒はセラミックハニカム触媒よりも昇温
速度の低いことも認められる。これは、メタルはセラミ
ックよりも熱伝導率が高く、その結果としてセラミック
よりも昇温過程における放熱量が多いことに由来するも
のと考えられる。
The purification performance of an automobile exhaust gas purification system at cold start depends on the superiority or inferiority of the temperature rising characteristics of the catalyst carrier itself, and the smaller the bulk density of the catalyst carrier and hence the heat capacity of the catalyst, the better the purification performance. . Therefore, as a converter directly under the exhaust manifold in a test vehicle equipped with a 6-cylinder 2500cc gasoline engine, the size (capacity 1200cc) and cell density (60 pieces)
/ cm 2 ) is constant and the wall thickness of the partition walls is different, the temperature change of the catalyst carrier in the initial 505 seconds in the LA-4 mode is measured from the exhaust gas inlet side at the center of the carrier. It was measured at a position of 15 mm. The measurement result is as shown in FIG. It can be seen from FIG. 18 that the thinner the partition walls, and thus the smaller the bulk density, the more the temperature rising characteristics of the carrier. It is also recognized from FIG. 18 that the metal honeycomb catalyst has a lower temperature rising rate than the ceramic honeycomb catalyst. It is considered that this is because the metal has a higher thermal conductivity than the ceramic, and as a result, the heat release amount in the temperature rising process is larger than that of the ceramic.

【0018】さらに、6気筒2500ccのガソリンエンジン
を搭載した供試車両における排気マニフォールド直下の
コンバータとして、セラミックハニカム触媒担体を装備
したコンバータと、メタルハニカム触媒担体を装備した
コンバータとにつき、LA−4モードにおける初期 505
秒間でのエミッション(NOx,CO,HC)の排出量
を測定した。その測定結果は、図19の棒グラフに示すと
おりである。この測定結果からも、メタルハニカム触媒
担体に対するセラミックハニカム触媒担体の排ガス浄化
性能における優位性は明らかである。
Further, as converters directly below the exhaust manifold in a test vehicle equipped with a 6-cylinder 2500cc gasoline engine, a converter equipped with a ceramic honeycomb catalyst carrier and a converter equipped with a metal honeycomb catalyst carrier were in an LA-4 mode. Early in 505
Emissions (NOx, CO, HC) emissions per second were measured. The measurement results are shown in the bar graph of FIG. From these measurement results, it is clear that the ceramic honeycomb catalyst carrier is superior to the metal honeycomb catalyst carrier in the exhaust gas purification performance.

【0019】前述したとおり、本発明によるセラミック
ハニカム触媒における触媒担体としてのセラミックハニ
カム構造体は、A軸圧縮強度が50 kgf/cm2以上、B軸圧
縮強度が5 kgf/cm2 以上のものである。セラミックハニ
カム構造体における圧縮強度特性の向上を目指して発明
者らが鋭意検討および実験を重ねたところ、ハニカム構
造体の製造段階で隔壁に変形・欠損が生じると圧縮強度
の低下につながり、優れた圧縮強度特性を実現するには
隔壁の変形度合および欠損度合をそれぞれ定量的に所定
の範囲内に維持することが特に重要であることを知見し
た。
As described above, the ceramic honeycomb structure as the catalyst carrier in the ceramic honeycomb catalyst according to the present invention has an A-axis compressive strength of 50 kgf / cm 2 or more and a B-axis compressive strength of 5 kgf / cm 2 or more. is there. The inventors conducted extensive studies and experiments with the aim of improving the compressive strength characteristics of the ceramic honeycomb structure. As a result, if the partition walls are deformed or damaged during the manufacturing process of the honeycomb structure, the compressive strength is lowered, which is excellent. It was found that it is particularly important to quantitatively maintain the deformation degree and the defect degree of the partition wall within a predetermined range in order to realize the compressive strength characteristics.

【0020】先ず、隔壁の変形の一態様としての曲がり
変形について説明する。かかる曲がり変形は、例えばセ
ラミックハニカム構造体の内部に発生することもある
が、周壁との接合部近傍における隔壁に生じ易く、ハニ
カム構造体を流路方向から観察したときに隔壁の湾曲と
して認識し得るものである。この場合、図20に示すよう
に、ハニカム構造体における任意の貫通孔を形成する隔
壁(「単位隔壁」と言う。)であって、例えば弧状に曲
がり変形を生じた隔壁の両面に内接する円の中心を連ね
た線を当該隔壁の中心線と定義し、中心線上の任意の2
点間の直線距離LA と当該2点間の中心線長さLB との
長さ比、すなわち例えば図21Aに例示される長さ比LB
/ LA に着目して曲がり変形の程度を定量化する。長さ
比LB / LA を算出する中心線上の2点は、長さ比LB
/ LA が最大となるように選ぶ。隔壁の曲がり変形の形
態は、全長にわたって湾曲した弧状の外、図21Bおよび
図21Cに示すように折線状又は部分的に湾曲しているも
のもある。本発明においては、長さ比LB / LA をハニ
カム構造体におけるほぼ全数の隔壁について1以上1.10
以下とし、また、長さ比LB / LA が1.10を超え、か
つ、1.15以下である隔壁の総数を、全隔壁数の1%以下
とするものである。図22は、一担体中における隔壁の変
形量、すなわち長さ比LB / LA の最大値とアイソスタ
ティック強度との関係を示すグラフである。アイソスタ
ティック破壊試験を行うに先立ち、予め、破壊点になる
と予測される変形の大きな隔壁について長さ比LB / L
A を測定した。その後、アイソスタティック破壊試験を
行い、破壊点における隔壁の長さ比LB / LA とアイソ
スタティック強度との関係を隔壁の壁厚を変えて調査し
た。ここに、アイソスタティック破壊試験に供したハニ
カム構造体は、いずれも外径約100mm のラウンド形状を
有する標準サイズのものである。図22における上側の曲
線は壁厚の厚い隔壁についてのデータを、また、下側の
曲線は壁厚の薄い隔壁についてのデータをそれぞれ示
す。この調査から、長さ比LB / LAが1.10以下になる
とアイソスタティック強度が急激に増加する傾向にある
ことが判明した。図23は、一つのハニカムの任意の横断
面内における曲がり変形を生じた隔壁の発生割合、すな
わち幾つの長さ比LB / LA の隔壁が、いかなる頻度で
存在するかを模式的に示すグラフである。長さ比LB /
LA が1.10以下の隔壁しか存在しないハニカム構造体も
あれば、長さ比LB / LA が1.10以上の隔壁を含むハニ
カム構造体もあることは、言うまでもない。さらに、図
24は、長さ比LB/ LA が1.10を超え、かつ、1.15以下
の隔壁の総数が全隔壁数に占める数量割合(%)とアイ
ソスタティック強度との関係を示すグラフである。図24
における上側の曲線は壁厚の厚い隔壁についてのデータ
を、また、下側の曲線は壁厚の薄い隔壁についてのデー
タをそれぞれ示す。このグラフからは、当該数量割合が
1.0%以下になるとアイソスタティック強度が急激に増
加する傾向にあることが認められる。その理由は、次の
とおりである。すなわち、曲がり変形を生じた隔壁の存
在割合が増加すると、図25Aに示すように変形した隔壁
同志が密集する場合、換言すれば変形隔壁が2個以上連
続する場合が確率的に多くなり、大きく変形した隔壁同
志が隣り合うことも起こり得る。このように変形した隔
壁が密集する場合と、図25Bに示すように変形した隔壁
がある距離をおいて散在している場合とでその部位の局
部的な構造強度を比較すると、隔壁が密集しているほう
がセルが押し潰され易く、構造強度が低下することは明
らかである。そして、変形した隔壁が密集しているハニ
カム構造体についてアイソスタティック破壊試験を行う
と、このような強度の低い箇所が破壊点となるので、ア
イソスタティック強度も低下する。前記数量割合が 1.0
%を超えると、確率的に曲がり変形を生じた隔壁の密集
部が存在し易くなり、アイソスタティック強度が低下す
る。逆に、前記数量割合が 1.0%以下である場合には、
確率的に曲がり変形を生じた隔壁の密集部が存在しにく
くなり、変形隔壁が散在し、局部的に見ても構造強度が
向上するのでアイソスタティック強度が向上するもので
ある。
First, bending as one mode of deformation of the partition wall
The modification will be described. Such bending deformation is, for example,
May occur inside the Lamic honeycomb structure
Easily occur on the partition wall near the joint with the peripheral wall,
When the cam structure is observed from the flow direction,
And can be recognized. In this case, as shown in Figure 20
In addition, a space for forming an arbitrary through hole in the honeycomb structure is formed.
A wall (referred to as a "unit partition") that is curved, for example, in an arc shape.
Connect the centers of circles inscribed on both sides of the bulkhead
Defined as the center line of the partition, and any 2 on the center line
Straight line distance L between pointsAAnd the length L of the center line between the two pointsBWith
The length ratio, that is, the length ratio L illustrated in FIG. 21A, for example.B
/ LAQuantify the degree of bending deformation by focusing on. length
Ratio LB/ LAThe two points on the center line for calculatingB
/ LAIs selected to be maximum. Shape of bending deformation of partition wall
21B and
As shown in FIG. 21C, it may be bent or partially curved.
There is also. In the present invention, the length ratio LB/ LAHani
1 or more for almost all partitions in the cam structure 1.10
And the length ratio LB/ LAExceeds 1.10, or
The total number of partition walls that are 1.15 or less is 1% or less of the total number of partition walls
It is what Figure 22 shows the partition wall changes in one carrier.
Shape amount, ie length ratio LB/ LAMaximum and isostere
It is a graph which shows the relationship with tick intensity. Isosta
Prior to conducting a tick rupture test, it becomes the rupture point in advance
The length ratio L for a bulky partition with a large deformationB/ L
AWas measured. After that, an isostatic destructive test
Perform, and the partition wall length ratio L at the breaking pointB/ LAAnd Iso
The relationship with static strength was investigated by changing the wall thickness of the partition wall.
It was Here is the Hani that was used for the isostatic destruction test.
Each cam structure has a round shape with an outer diameter of about 100 mm.
It has a standard size. The upper song in Figure 22
The line shows data for bulky bulkheads, and also for the bottom
The curves show the data for thin walls, respectively.
You From this survey, the length ratio LB/ LAIs less than 1.10
And the isostatic strength tends to increase sharply
It has been found. Figure 23. Any cross section of one honeycomb
Proportion of partition walls that have undergone bending deformation in the plane,
Which length ratio LB/ LAHow often is the bulkhead
It is a graph which shows whether it exists. Length ratio LB/
LAHoneycomb structure with partition walls of 1.10 or less
If there is a length ratio LB/ LAHani with a bulkhead of 1.10 or more
It goes without saying that there is also a cam structure. Furthermore, the figure
24 is the length ratio LB/ LAExceeds 1.10 and 1.15 or less
Of the total number of bulkheads in the total number of bulkheads (%) and eye
It is a graph which shows the relationship with a static strength. Figure 24
The upper curve in is the data for thick wall bulkheads.
Also, the lower curve shows the data for a thin wall bulkhead.
Are shown respectively. From this graph,
 The isostatic strength increases sharply at 1.0% or less.
It is recognized that there is a tendency to add. The reason is as follows
It is as follows. That is, the presence of the partition wall that has been bent and deformed
When the proportion of the partition increases, the partition wall deformed as shown in FIG. 25A.
In the case where the two are close to each other, in other words, there are two or more deformed partition walls.
The number of cases that continue will increase stochastically.
It is possible that the ambitions are next to each other. The distance thus deformed
When the walls are dense and when they are deformed as shown in Figure 25B
If there are scattered at a distance and the station of that part
Comparing the partial structural strength, the partition walls are denser
However, it is clear that the cells are easily crushed and the structural strength decreases.
It's mild. And the honey that the deformed partition is dense
Perform isostatic destructive testing on cam structures
Then, such a low-strength part becomes the breaking point, so
Isostatic strength also decreases. The quantity ratio is 1.0
If the percentage exceeds%, densely packed partition walls that have undergone stochastic bending deformation
Parts are more likely to exist and the isostatic strength is reduced.
It On the contrary, if the quantity ratio is 1.0% or less,
It is unlikely that there will be dense parts of the partition walls that have undergone stochastic bending deformation.
The deformed partition walls are scattered, and the structural strength is low even when viewed locally.
As the isostatic strength is improved,
is there.

【0021】次に、隔壁の変形の別の態様としての潰れ
変形について説明する。この潰れ変形は、上述した隔壁
の曲がり変形とは異なり、隣接する隔壁の交差角変化と
して生じる。すなわち、例えば四角形セルの場合に潰れ
変形は、セル形状の菱形化として生じるものである。こ
の場合、図26に示すように、ハニカム構造体における任
意のセルについて、当該セルを構成する各単位隔壁の両
側の交点内で少なくとも3コーナーに内接する最大内接
円の中心を当該セルの格子点とするとき、相対する格子
点を結ぶ各対角線において、最大長さLmax と最小長さ
Lmin との長さ比Lmax/Lmin に着目して変形を定量化
する。本発明においては、この長さ比を図27に示す四角
形セルの場合には1以上1.73以下、図27Aおよび図27B
に示す六角形セルの場合には1.15以上1.93以下とする。
図28および図29は、それぞれ、隔壁の壁厚を変えたとき
の四角形セルおよび六角形セルにおける対角線の長さ比
Lmax/Lmin とアイソスタティック強度との関係を示す
グラフである。図28および図29における上側の曲線は壁
厚の厚い隔壁についてのデータを、また、下側の曲線は
壁厚の薄い隔壁についてのデータをそれぞれ示す。これ
らのグラフから、長さ比Lmax/Lmin が四角形セルの場
合に1.73以下、六角形セルの場合には1.93以下となると
アイソスタティック強度が急激に増加する傾向にあるこ
とが認められる。
Next, crush deformation as another mode of deformation of the partition wall will be described. Unlike the above-described bending deformation of the partition walls, this crush deformation occurs as a change in the crossing angle of the adjacent partition walls. That is, for example, in the case of a quadrangular cell, the collapse deformation occurs as a rhombus of the cell shape. In this case, as shown in FIG. 26, for any cell in the honeycomb structure, the center of the maximum inscribed circle inscribed in at least three corners within the intersections on both sides of each unit partition wall forming the cell is the lattice of the cell. In the case of points, the deformation is quantified by paying attention to the length ratio Lmax / Lmin between the maximum length Lmax and the minimum length Lmin on each diagonal connecting the opposing grid points. In the present invention, this length ratio is 1 or more and 1.73 or less in the case of the rectangular cell shown in FIG. 27, and FIG. 27A and FIG. 27B.
In the case of the hexagonal cell shown in, it is 1.15 or more and 1.93 or less.
28 and 29 are graphs showing the relationship between the diagonal length ratio Lmax / Lmin and the isostatic strength in a square cell and a hexagonal cell, respectively, when the wall thickness of the partition wall is changed. The upper curve in FIGS. 28 and 29 shows data for a partition wall with a large wall thickness, and the lower curve shows data for a partition wall with a thin wall thickness. From these graphs, it is recognized that when the length ratio Lmax / Lmin is 1.73 or less in the case of a square cell and 1.93 or less in the case of a hexagonal cell, the isostatic strength tends to rapidly increase.

【0022】また、隔壁の前述した曲がり変形および潰
れ変形とは異なり、流路方向における隔壁の欠損により
任意の横断面内で空隙を生じる場合にもハニカム構造体
のアイソスタティック強度は低下する。図30Aおよび図
30Bに欠損を流路方向に観察した形状を示す。隔壁の欠
損は、格子点間の任意の位置で発生する場合もあれば格
子点で発生する場合もあり、いずれの場合も欠損数は1
と数える。本発明においては、流路方向における隔壁の
欠損により任意の横断面内で空隙を生じた隔壁の総数
を、好適にはハニカム構造体における全隔壁数の1.0 %
以下とする。また、最外周から内側に20セル入った全周
領域内で流路方向における隔壁の欠損により任意の横断
面内で空隙を生じた隔壁の総数を、好適にはハニカム構
造体における全隔壁数の 0.5%以下とする。図31および
図32はそれぞれ、隔壁の壁厚を変えたときの欠損を生じ
た隔壁の総数とアイソスタティック強度との関係を示す
グラフである。図31および図32における上側の曲線は壁
厚の厚い隔壁についてのデータを、また、下側の曲線は
壁厚の薄い隔壁についてのデータをそれぞれ示す。図31
から、欠損を生じた隔壁総数がハニカム構造体における
全隔壁数に対して占める割合が 1.0%以下となると、ア
イソスタティック強度が急激に増加する傾向にあること
が認められる。また、隔壁欠損の発生箇所との関係につ
いて検討すると、図32からは、最外周から内側に20セル
入った全周領域内で流路方向における欠損を生じた隔壁
の総数が、ハニカム構造体における全隔壁数に対して占
める割合が 0.5%以下となるとアイソスタティック強度
が急激に増加する傾向にあることが認められる。
Further, unlike the above-described bending deformation and crushing deformation of the partition walls, the isostatic strength of the honeycomb structure is lowered even when voids are formed in an arbitrary cross section due to the partition wall defects in the flow channel direction. Figure 30A and Figure
30B shows the shape of the defect observed in the flow direction. The defect of the partition wall may occur at any position between the lattice points or at the lattice point. In either case, the number of defects is one.
And count. In the present invention, the total number of partition walls having voids in any cross section due to partition wall loss in the flow channel direction is preferably 1.0% of the total number of partition walls in the honeycomb structure.
Below. Further, the total number of partition walls having voids in any cross section due to the partition wall loss in the flow channel direction within the entire circumferential region including 20 cells from the outermost periphery to the inside is preferably the total number of partition walls in the honeycomb structure. 0.5% or less. FIG. 31 and FIG. 32 are graphs showing the relationship between the total number of defective partition walls and the isostatic strength when the wall thickness of the partition walls is changed. The upper curves in FIGS. 31 and 32 show the data for partition walls with a large wall thickness, and the lower curves show the data for partition walls with a thin wall thickness. Figure 31
From the results, it is confirmed that the isostatic strength tends to rapidly increase when the ratio of the total number of partition walls with defects to the total number of partition walls in the honeycomb structure is 1.0% or less. In addition, considering the relationship with the location where the partition wall defect occurs, from FIG. 32, the total number of partition walls having a defect in the flow channel direction within the entire circumferential area including 20 cells from the outermost periphery to the inside is the honeycomb structure. It is recognized that the isostatic strength tends to increase sharply when the ratio to the total number of partition walls is 0.5% or less.

【0023】なお、前述したところにおいて図示したア
イソスタティック強度のデータは全て四角形セル形状で
外形がラウンド形状のハニカム構造体によるものであ
り、三角形および六角形セル形状のハニカム構造体につ
いても同様の結果が得られ、外形がオーバル形状のハニ
カム構造体についても同様の結果が得られている。
All the isostatic strength data shown in the above description are based on a honeycomb structure having a quadrangular cell shape and a round outer shape. Similar results are obtained for the honeycomb structures having triangular and hexagonal cell shapes. And a similar result was obtained for a honeycomb structure having an oval outer shape.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上詳述したところから明らかなとお
り、本発明によれば、一方において、セラミックハニカ
ム触媒における触媒担体としてのハニカム構造体におけ
る隔壁を、従来既知のものと対比して薄壁として構成す
ることにより、開口率を高めて圧力損失を低減させると
共に、ハニカム構造体を触媒担体として使用する場合に
担体の熱容量を低下させるものであり、他方において隔
壁の壁厚とハニカム構造体の開口率および/または嵩密
度との間に前述した一定の条件を満足させ、特にハニカ
ム構造体の製造段階で隔壁に生じ得る変形・欠損の度合
をそれぞれ定量的に所定の範囲内に維持することによ
り、隔壁が薄いにも拘わらず、実用上満足すべき圧縮強
度特性を実現することが可能となるものである。
As is apparent from the above detailed description, according to the present invention, on the other hand, the partition walls in the honeycomb structure as the catalyst carrier in the ceramic honeycomb catalyst are formed as thin walls in comparison with those conventionally known. By configuring, while increasing the aperture ratio and reducing the pressure loss, when the honeycomb structure is used as a catalyst carrier, it lowers the heat capacity of the carrier, and on the other hand, the wall thickness of the partition walls and the opening of the honeycomb structure. By satisfying the above-mentioned certain conditions between the ratio and / or the bulk density, and in particular, by quantitatively maintaining the degree of deformation / deficiency that can occur in the partition walls in the manufacturing stage of the honeycomb structure within a predetermined range, respectively. Even though the partition wall is thin, it is possible to realize the compressive strength characteristics that are practically satisfactory.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例によるセラミックハニカム触
媒の全体構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of a ceramic honeycomb catalyst according to an embodiment of the present invention.

【図2】セラミックハニカム触媒の触媒担体における流
路および隔壁を示す略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing channels and partition walls in a catalyst carrier of a ceramic honeycomb catalyst.

【図3】本発明によるセラミックハニカム触媒の触媒担
体における壁厚と開口率との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the wall thickness and the aperture ratio in the catalyst carrier of the ceramic honeycomb catalyst according to the present invention.

【図4】本発明によるセラミックハニカム触媒の触媒担
体における壁厚と嵩密度との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between wall thickness and bulk density in the catalyst carrier of the ceramic honeycomb catalyst according to the present invention.

【図5】開口率と周壁の変形程度との関係を示すグラフ
である。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the degree of deformation of the peripheral wall.

【図6】Aは押出成形直後におけるセラミックハニカム
構造体の搬送態様を示す説明図、Bは搬送途上における
周壁の局部的な変形を示す説明図である。
FIG. 6A is an explanatory view showing a transportation mode of a ceramic honeycomb structure immediately after extrusion molding, and B is an explanatory view showing a local deformation of a peripheral wall during transportation.

【図7】セラミックハニカム構造体における開口率と隔
壁間隔との関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the partition wall spacing in the ceramic honeycomb structure.

【図8】セラミックハニカム触媒の触媒担体における圧
力損失特性の測定装置を示す線図である。
FIG. 8 is a diagram showing an apparatus for measuring pressure loss characteristics of a catalyst carrier of a ceramic honeycomb catalyst.

【図9】図8の測定装置を使用して測定した圧力損失特
性を示すグラフである。
9 is a graph showing pressure loss characteristics measured using the measuring device of FIG.

【図10】図8の測定装置を使用して測定した、空気流
量を一定としたときの開口率変化に伴う圧力損失の変化
を示すグラフである。
10 is a graph showing a change in pressure loss with a change in the opening ratio when the air flow rate is constant, which is measured using the measuring device in FIG.

【図11】エンジン実機によるハニカム構造体の試験装
置を示す線図である。
FIG. 11 is a diagram showing a honeycomb structure testing apparatus using an actual engine.

【図12】図11の測定装置を使用して測定したエンジン
出力特性を示すグラフである。
12 is a graph showing engine output characteristics measured using the measuring device of FIG.

【図13】Aは車両走行試験モードの代表例としてのL
A−4モードに基づく車速パターンを示す線図、BはL
A−4モードにおける初期 505秒間での車速パターンを
示す詳細図である。
FIG. 13A shows L as a typical example of a vehicle running test mode.
A diagram showing a vehicle speed pattern based on A-4 mode, B is L
It is a detailed view showing a vehicle speed pattern in the initial 505 seconds in A-4 mode.

【図14】LA−4モードにおける初期 505秒間でのハ
イドロカーボン累積排出量を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing cumulative hydrocarbon emissions in the LA-4 mode for the initial 505 seconds.

【図15】LA−4モードにおける初期 505秒間でのハ
イドロカーボン排出量を示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing the hydrocarbon discharge amount in the initial 505 seconds in the LA-4 mode.

【図16】ハイドロカーボン排出量と触媒熱容量との関
係を示すグラフである。
FIG. 16 is a graph showing the relationship between hydrocarbon discharge amount and catalyst heat capacity.

【図17】各エミッション成分についての浄化効率と触
媒熱容量との関係を示すグラフである。
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the purification efficiency and the catalyst heat capacity for each emission component.

【図18】LA−4モードにおける初期 505秒間での触
媒担体の温度変化を示すグラフである。
FIG. 18 is a graph showing the temperature change of the catalyst carrier in the LA-4 mode in the initial 505 seconds.

【図19】LA−4モードにおける初期 505秒間でのエ
ミッションの排出量を示すグラフである。
FIG. 19 is a graph showing the emission amount of emission in the initial 505 seconds in the LA-4 mode.

【図20】ハニカム構造体における隔壁の中心線の定義
を示す略図である。
FIG. 20 is a schematic view showing the definition of the center line of partition walls in the honeycomb structure.

【図21】A,BおよびCは、ハニカム構造体における
隔壁の曲がり変形の例と、その場合における変形量の説
明図である。
21A, 21B, and 21C are explanatory diagrams of an example of bending deformation of partition walls in the honeycomb structure and an amount of deformation in that case.

【図22】隔壁の変形量(長さ比LB / LA)の最大値
とアイソスタティック強度との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 22 is a graph showing the relationship between the maximum value of the deformation amount of the partition wall (length ratio L B / L A ) and the isostatic strength.

【図23】一つのハニカムの任意の横断面内における変
形を生じた隔壁の発生割合を模式的に示すグラフであ
る。
[Fig. 23] Fig. 23 is a graph schematically showing the rate of occurrence of deformed partition walls in an arbitrary cross section of one honeycomb.

【図24】長さ比LB / LA が1.10を超え、かつ、1.15
以下の隔壁の総数が全隔壁数に占める数量割合(%)と
アイソスタティック強度との関係を示すグラフである。
FIG. 24: Length ratio L B / L A exceeds 1.10 and 1.15
7 is a graph showing the relationship between the number ratio (%) of the total number of partition walls to the total number of partition walls and the isostatic strength.

【図25】AおよびBは曲がり変形を生じた隔壁の存在
形態を示す説明図である。
FIG. 25A and FIG. 25B are explanatory views showing the existing form of the partition wall that is bent and deformed.

【図26】四角形セルを有するハニカム構造体における
隔壁の潰れ変形に伴う変形量の説明図である。
[Fig. 26] Fig. 26 is an explanatory diagram of the amount of deformation associated with the crushing deformation of partition walls in a honeycomb structure having square cells.

【図27】AおよびBは六角形セルを有するハニカム構
造体における隔壁の潰れ変形前の状態および潰れ変形後
の状態を示す説明図である。
FIG. 27A and FIG. 27B are explanatory diagrams showing a state before crush deformation and a state after crush deformation of partition walls in a honeycomb structure having hexagonal cells.

【図28】隔壁の壁厚を変えたときの四角形セルにおけ
る対角線の長さ比Lmax/Lmin とアイソスタティック強
度との関係を示すグラフである。
FIG. 28 is a graph showing the relationship between the diagonal length ratio Lmax / Lmin and the isostatic strength in a rectangular cell when the wall thickness of the partition wall is changed.

【図29】隔壁の壁厚を変えたときの六角形セルにおけ
る対角線の長さ比Lmax/Lmin とアイソスタティック強
度との関係を示すグラフである。
FIG. 29 is a graph showing the relationship between the diagonal length ratio Lmax / Lmin and the isostatic strength in a hexagonal cell when the wall thickness of the partition wall is changed.

【図30】四角形セルを有するハニカム構造体における
隔壁の欠損状態を示す説明図である。
FIG. 30 is an explanatory diagram showing a defective state of partition walls in a honeycomb structure having square cells.

【図31】隔壁の壁厚を変えたときの欠損を生じた隔壁
の総数とアイソスタティック強度との関係を示すグラフ
である。
FIG. 31 is a graph showing the relationship between the total number of defective partition walls and the isostatic strength when the wall thickness of the partition walls is changed.

【図32】隔壁の壁厚を変えたときの欠損を生じた隔壁
の総数とアイソスタティック強度との関係を示すグラフ
である。
FIG. 32 is a graph showing the relationship between the total number of partition walls having defects and the isostatic strength when the wall thickness of the partition walls is changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 セラミックハニカム構造体,11 周壁,12 隔壁,
13 流路
10 ceramic honeycomb structure, 11 peripheral walls, 12 partition walls,
13 channels

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】周壁およびその内側に配置された隔壁を含
み、これら隔壁の相互間に多角形断面のセルを流路とし
て有する触媒担体としてのセラミックハニカム構造体
と、該ハニカム構造体に担持された触媒成分とを具える
セラミックハニカム触媒であって、ハニカム構造体が次
式: 0.050 ≦ t ≦ 0.150 0.65 ≦ OFA≦−0.58×t+ 0.98 但し、tは隔壁の壁厚〔mm〕 OFA はハニカム構造体の開口率 を満足し、周壁の壁厚が少なくとも 0.1mmであり、50 k
gf/cm2以上のA軸圧縮強度と5 kgf/cm2 以上のB軸圧縮
強度とを有し、さらに、前記触媒の熱容量が触媒容量1
m3あたり450 kJ/K以下であることを特徴とするセラミッ
クハニカム触媒。
1. A ceramic honeycomb structure as a catalyst carrier, which comprises a peripheral wall and partition walls arranged inside the partition wall, and has cells having a polygonal cross section as flow channels between the partition walls, and a ceramic honeycomb structure supported on the honeycomb structure. A ceramic honeycomb catalyst including a catalyst component, wherein the honeycomb structure has the following formula: 0.050 ≤ t ≤ 0.150 0.65 ≤ OFA ≤ -0.58 × t + 0.98 where t is the wall thickness of the partition wall [mm] OFA is the honeycomb structure Satisfying the opening ratio of the body, the wall thickness of the peripheral wall is at least 0.1 mm, 50 k
It has an A-axis compressive strength of gf / cm 2 or more and a B-axis compressive strength of 5 kgf / cm 2 or more, and the heat capacity of the catalyst is 1
Ceramic honeycomb catalyst characterized in that it is 450 kJ / K or less per m 3 .
【請求項2】ハニカム構造体における隔壁の壁厚の上限
値が 0.124mm、開口率の下限値が0.70であり、前記触媒
の熱容量の上限値が触媒容量1m3あたり410 kJ/Kである
ことを特徴とする、請求項1記載のセラミックハニカム
触媒。
2. The upper limit of wall thickness of partition walls in the honeycomb structure is 0.124 mm, the lower limit of aperture ratio is 0.70, and the upper limit of heat capacity of the catalyst is 410 kJ / K per 1 m 3 of catalyst capacity. The ceramic honeycomb catalyst according to claim 1, characterized in that
【請求項3】周壁およびその内側に配置された隔壁を含
み、これら隔壁の相互間に多角形断面のセルを流路とし
て有する触媒担体としてのセラミックハニカム構造体
と、該ハニカム構造体に担持された触媒成分とを具える
セラミックハニカム触媒であって、ハニカム構造体が次
式: 0.050 ≦ t ≦ 0.150 k×{1− (−0.58×t+0.98) }≦G≦k× 0.35 但し、t は隔壁の壁厚〔mm〕 Gはハニカム構造体の嵩密度 kは材料真比重× (1−材料気孔率) を満足し、周壁の壁厚が少なくとも0.1 mmであり、50 k
gf/cm2以上のA軸圧縮強度と5 kgf/cm2 以上のB軸圧縮
強度とを有し、さらに、前記触媒の熱容量が触媒容量1
m3あたり450 kJ/K以下であることを特徴とするセラミッ
クハニカム触媒。
3. A ceramic honeycomb structure as a catalyst carrier, comprising a peripheral wall and partition walls arranged inside the partition wall, and having cells having a polygonal cross section as flow paths between the partition walls, and a ceramic honeycomb structure supported on the honeycomb structure. A ceramic honeycomb catalyst including a catalyst component having a honeycomb structure of the following formula: 0.050 ≤ t ≤ 0.150 k x {1-(-0.58 x t + 0.98)} ≤ G ≤ k x 0.35, where t is Wall thickness of partition wall [mm] G is bulk density of honeycomb structure k is true specific gravity of material x (1-material porosity), wall thickness of peripheral wall is at least 0.1 mm, and 50 k
It has an A-axis compressive strength of gf / cm 2 or more and a B-axis compressive strength of 5 kgf / cm 2 or more, and the heat capacity of the catalyst is 1
Ceramic honeycomb catalyst characterized in that it is 450 kJ / K or less per m 3 .
【請求項4】ハニカム構造体における隔壁の壁厚の上限
値が 0.124mm、嵩密度Gの下限値がk×0.30であり、前
記触媒の熱容量の上限値が触媒容量1m3あたり 410 kJ/
K 以下であることを特徴とする、請求項3記載のセラミ
ックハニカム触媒。
4. The upper limit of the wall thickness of the partition walls in the honeycomb structure is 0.124 mm, the lower limit of the bulk density G is k × 0.30, and the upper limit of the heat capacity of the catalyst is 410 kJ / m 3 of the catalyst capacity.
The ceramic honeycomb catalyst according to claim 3, which is K or less.
【請求項5】前記ハニカム構造体の横断面内で任意の単
位隔壁の両面に内接する円の中心を連ねた線を当該隔壁
の中心線とするとき、中心線上の任意の2点間の中心線
長さと該2点間の直線距離との長さ比が1以上1.10以下
であることを特徴とする、請求項1又は3に記載のセラ
ミックハニカム触媒。
5. When the line connecting the centers of circles inscribed on both sides of an arbitrary unit partition in the cross section of the honeycomb structure is defined as the center line of the partition, the center between any two points on the center line The ceramic honeycomb catalyst according to claim 1 or 3, characterized in that a length ratio between a line length and a linear distance between the two points is 1 or more and 1.10 or less.
【請求項6】前記ハニカム構造体の横断面内で任意の単
位隔壁の両面に内接する円の中心を連ねた線を当該隔壁
の中心線とするとき、中心線上の任意の2点間の中心線
長さと該2点間の直線距離との長さ比が1.10を超え、か
つ、1.15以下である隔壁の総数が、全隔壁数の1%以下
であることを特徴とする、請求項1又は3に記載のセラ
ミックハニカム触媒。
6. A center between any two points on the center line when a line connecting the centers of circles inscribed on both sides of an arbitrary unit partition in the cross section of the honeycomb structure is defined as the center line of the partition. The total number of partition walls whose length ratio between the line length and the straight line distance between the two points exceeds 1.10 and is 1.15 or less is 1% or less of the total number of partition walls, or 1 or 3. The ceramic honeycomb catalyst according to item 3.
【請求項7】前記ハニカム構造体の任意のセルにおい
て、当該セルを構成する各単位隔壁の両側の交点内で少
なくとも3コーナーに内接する最大内接円の中心を当該
セルの格子点とするとき、相対する格子点を結ぶ各対角
線において、最大長さと最小長さとの長さ比が、四角形
セルの場合に1以上1.73以下、六角形セルの場合には1.
15以上1.93以下であることを特徴とする、請求項1又は
3に記載のセラミックハニカム触媒。
7. When the center of the largest inscribed circle inscribed in at least three corners of the intersections on both sides of each unit partition wall forming the cell in any cell of the honeycomb structure is the lattice point of the cell , In each diagonal connecting the opposite grid points, the length ratio of the maximum length to the minimum length is 1 or more and 1.73 or less in the case of a square cell, and 1. in the case of a hexagonal cell.
It is 15 or more and 1.93 or less, The ceramic honeycomb catalyst of Claim 1 or 3 characterized by the above-mentioned.
【請求項8】前記ハニカム構造体の流路方向における隔
壁の欠損により任意の横断面内で空隙を生じた隔壁の総
数が、ハニカム構造体の横断面における全隔壁数の1%
以下であることを特徴とする、請求項1又は3に記載の
セラミックハニカム触媒。
8. The total number of partition walls in the cross section of the honeycomb structure is 1% of the total number of partition walls having voids in an arbitrary cross section due to the lack of partition walls in the flow direction of the honeycomb structure.
The ceramic honeycomb catalyst according to claim 1 or 3, characterized in that:
【請求項9】前記ハニカム構造体の最外周から内側に20
セル入った全周領域内で、流路方向における隔壁の欠損
により任意の横断面内で空隙を生じた隔壁の総数が、ハ
ニカム構造体の横断面における全隔壁数の 0.5%以下で
あることを特徴とする、請求項1又は3に記載のセラミ
ックハニカム触媒。
9. The honeycomb structure is provided with 20 inside from the outermost periphery.
Within the entire circumferential area containing cells, the total number of partition walls that have voids in any cross section due to the loss of partition walls in the flow direction should be 0.5% or less of the total number of partition walls in the cross section of the honeycomb structure. The ceramic honeycomb catalyst according to claim 1 or 3, which is characterized.
【請求項10】前記ハニカム構造体が一体押出成形され
たものであることを特徴とする、請求項1又は3に記載
のセラミックハニカム触媒。
10. The ceramic honeycomb catalyst according to claim 1 or 3, wherein the honeycomb structure is integrally extruded.
【請求項11】内燃機関の排ガス浄化システム用触媒で
あることを特徴とする、請求項1又は3に記載のセラミ
ックハニカム触媒。
11. The ceramic honeycomb catalyst according to claim 1 or 3, which is a catalyst for an exhaust gas purification system of an internal combustion engine.
【請求項12】前記ハニカム構造体は貫通孔が四角形断
面であってコージェライトよりなり、前記触媒が自動車
用の排ガス浄化システムに設けられるものであることを
特徴とする、請求項1又は3に記載のセラミックハニカ
ム触媒。
12. The honeycomb structure according to claim 1, wherein the through hole has a quadrangular cross section and is made of cordierite, and the catalyst is provided in an exhaust gas purifying system for automobiles. The described ceramic honeycomb catalyst.
【請求項13】前記ハニカム構造体がムライト、アルミ
ナ、炭化珪素、窒化珪素、ジルコニアよりなる群から選
ばれた少なくとも1種よりなることを特徴とする、請求
項1又は3に記載のセラミックハニカム触媒。
13. The ceramic honeycomb catalyst according to claim 1, wherein the honeycomb structure is made of at least one selected from the group consisting of mullite, alumina, silicon carbide, silicon nitride and zirconia. .
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