JPH0813337B2 - セラミックハニカム構造体およびその製造方法 - Google Patents

セラミックハニカム構造体およびその製造方法

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JPH0813337B2
JPH0813337B2 JP1286024A JP28602489A JPH0813337B2 JP H0813337 B2 JPH0813337 B2 JP H0813337B2 JP 1286024 A JP1286024 A JP 1286024A JP 28602489 A JP28602489 A JP 28602489A JP H0813337 B2 JPH0813337 B2 JP H0813337B2
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    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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    • F01N3/2803Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、内燃機関の排ガスの浄化および/または脱
臭用触媒の担体として用いられるセラミックハニカム構
造体およびその製造方法に関するものである。
(従来の技術) 従来、一般に実用されている触媒コンバータ用の一体
成形したセラミックハニカム構造体は、押し出しで製造
されることから、第4図(a),(b)にその貫通孔21
にそった断面図および貫通孔21に垂直な断面図を示すよ
うに、その壁22はすべての部分で貫通孔21方向に直線状
であるため、排ガスは簡単に通り抜け、圧力損失は小さ
いものの排ガスとの相互作用が小さく浄化効率の点で問
題があった。
この問題を解消するため、特開昭58−43238号公報で
開示されているように、ハニカム構造体の壁全体を貫通
孔方向に凹凸状に形成したセラミックハニカム構造体が
知られている。また、その製造方法として、押し出し直
後のまだ柔らかい状態のハニカム構造体にネジレ・振動
を加える方法が開示されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、特開昭58−43238号公報で開示されて
いる技術では、ハニカム構造体の壁全体が貫通孔方向に
凹凸であるため、ハニカム構造体としての外圧強度が非
常に低く強固な保持ができない問題があった。その結
果、このハニカム構造体をそのまま自動車には搭載でき
ない問題があった。
本発明の目的は上述した課題を解消して、例えば自動
車用触媒コンバータとして使用できる強度を有するとと
もに、浄化効率も良好なセラミックハニカム構造体およ
びその製造方法を提供しようとするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明のセラミックハニカム構造体は、触媒担体用の
セラミックハニカム構造体において、貫通孔に垂直な断
面における外周部の壁を貫通孔方向に直線状とし、中央
部の壁のみを貫通孔方向に凹凸状としたことを特徴とす
るものである。
また、本発明のセラミックハニカム構造体の製造方法
は、貫通孔に垂直な断面における外周部の壁は貫通孔方
向に直線状で、かつ中央部の壁のみ貫通孔方向に凹凸状
であるセラミックハニカム構造体の製造方法において、
ハニカム構造体成形用のダイスに供給する土を、外周部
の貫通孔方向に直線状の壁の部分には少なく、中央部の
貫通孔方向に凹凸状の壁の部分には多く供給するように
したことを特徴とするものである。
(作 用) 上述したセラミックハニカム構造体の構成では、貫通
孔に垂直な断面の中央部の壁が貫通孔方向に凹凸なた
め、排ガスとの相互作用を上げ浄化効率を向上させるこ
とができるとともに、貫通孔に垂直な断面の外周部の壁
は貫通孔方向に直線状であるため、ハニカム構造体の外
圧強度を高め、例えば自動車用触媒コンバータとして使
用できる強度を達成できる。
なお貫通孔に垂直な断面における外周部と中央部の境
界については、浄化効率を高めるには中央部の領域を広
く、また強度を高めるには外周部の領域を広くとれば良
いことは明らかであるが、最低限の強度を持たすために
は、外周面から最低2セルの壁を貫通孔方向に直線状で
ある外周部とすると好ましい。
また、好ましい実施例として、貫通孔に垂直な断面に
おける中央部の貫通孔方向に凹凸である壁を外周部の壁
より薄くしたときは、圧力損失の上昇を最小限とするこ
とができる。
上述したセラミックハニカム構造体の製造方法の構成
では、外周部の貫通孔方向に直線状の壁の部分には原料
の土が少なく、かつ中央部の貫通孔方向に凹凸状の壁の
部分には原料の土を多くなるよう押出ダイスへ供給する
と、中央部の土は貫通孔方向しか行き場がないので、押
出し後の成形体において中央部の壁を貫通孔方向に凹凸
にすることができる。
この原料の土の押出ダイスへの供給を達成するには、
(1)押出ダイスの坏土供給孔において中央部の孔径を
外周部の孔径より大きくする、(2)熱により流動性を
発現するバインダーを使用し、外部から加熱する、
(3)押出しダイスの上流側のスクリーンにおいて中央
部のスクリーンの目開きを外周部の目開きより大きくす
る等の方法を採ることができる。
(実施例) 第1図(a),(b)は本発明により得たハニカム構
造体の一例の構造を示す貫通孔にそった断面部および貫
通孔に垂直な断面図である。この実施例では、ハニカム
構造体1の外壁2およびその内側のハニカム構造体を構
成する壁3(以下「外周部」といし)の3セルまで貫通
孔4方向に直線状であり、さらに内側の壁5(以下「中
央部」という)は貫通孔4方向に凹凸であることがわか
る。
第2図(a),(b)は本発明により得たハニカム構
造体の他の例の構造を示す貫通孔にそった断面部および
貫通孔に垂直な断面図で、そのA部詳細を示す第3図か
らも、ハニカム構造体1の外周部の壁3の3セルまで貫
通孔4方向に直線状で、中央部の壁5貫通孔4方向に凹
凸であり、外周部の壁3が厚く中央部の壁5が薄いこと
がわかる。
このハニカム構造体を得るには、まず焼成すると例え
ばコージェライトとなる原料(以下単に“原料”とい
う)に水およびバインダーを混ぜ練って粘度状の坏土に
する。そしてこの坏土を押し出してハニカム構造体を成
形するが、その際に貫通孔に垂直な断面における外周部
を温めると原料坏土の流動性が下がり、その結果中央部
の押し出し速度が外周部より高まり坏土が多く押し出さ
れ、しかしその坏土は貫通孔方向しか行き場がないので
壁は貫通孔方向に凹凸状の本発明のハニカム構造体を得
ることができる。その後は一般にハニカム構造体と同様
切断し乾燥・燃焼すればよい。
また別の方法としては、口金の押し出し側の孔の径に
差を設け、または坏土の供給を部分的に制限できるスク
リーンを使用する等、またはこれらの組み合わせ、つま
り貫通孔に垂直な断面において貫通孔方向に凹凸状とし
たい部分に直線状としたい部分より原料坏土を多く供給
する方法ならば、外壁および外周部のみが貫通孔方向に
直線状でかつ中央部が凹凸状のセラミックハニカム構造
体を得ることができる。
以下に本発明の実際の例について説明する。
実施例 まず第1表に示す種々のセラミックハニカム構造体を
以下のように準備した。
本発明品1:口金の押し出し側の孔の径に差を設け、そ
の手前にはさらに坏土の供給を部分的に制限できるスク
リーンを使用し、コージェライト原料を押し出し成形
し、焼成後所定の長さになるよう切断し乾燥・焼成し、
外周部の3セル分の壁は貫通孔方向に直線で、中央部の
壁は貫通孔方向に凹凸である第1図に示す本発明品1を
得た。
この本発明品1は、貫通孔密度62個/cm2、隔壁厚さ0.
17mm、外径100mm、全長100mmで中央部の凹凸は高さ約0.
1mm、ピッチ約12mmである。
本発明品2〜4:本発明品2は本発明品1と同様に、貫
通孔密度46.5個/cm2、隔壁厚さ0.20mm、外径100mm、全
長100mmで中央部の凹凸は高さ約0.1mm、ピッチ約15mmの
ハニカム構造体を得た。本発明品3および4は本発明品
2と同様の形態であるが、中央部の凹凸の高さをそれぞ
れ0.2mmと0.3mmに変えたハニカム構造体である。
本発明品5:本発明品2と同様に、ただし中央部の隔壁
厚さは0.17mmとしたハニカム構造体である。
一方、第4図に示すような、広く一般に用いられてい
るコージェライトのハニカム構造体を準備した。
比較品1:比較品1は、貫通孔密度62個/cm2、隔壁厚さ
0.17mm、外径100mm、全長100mmである。
比較品2:比較品2は、貫通孔密度46.5個/cm2、隔壁厚
さ0.2mm、外径100mm、全長100mmのハニカム構造体であ
る。
比較品3:また、比較品として特開昭58−43238号公報
に記載されたと同様に押し出ししたハニカム構造体に振
動を与え、貫通孔方向に垂直な断面全面が貫通孔方向に
凹凸である比較品3を得た。比較品3は、貫通孔密度4
6.5個/cm2、隔壁厚さ0.2mm、外径100mm、全長100mmで、
中央部の凹凸は高さ約0.1mm、ピッチ約18mmのハニカム
構造体である。
ここで、外圧強度試験は、ハニカム構造体の上下端面
にハニカム構造体と同一の断面形状の厚さ約0.5mmのウ
レタンシートを介して約20mmのアルミニウム板を当て、
側面を厚さ約0.5mmのウレタンチューブで包み密封し、
水を満たした圧力容器に入れ、圧力を徐々に上げて、破
壊音が生じたときの圧力を測定した。
耐熱衝撃性試験は、ハニカム構造体を650℃差(室温
+650℃)に保った電気炉に入れ20分間保持した後室内
に取り出す。取り出してから冷えるまで外観を観察しつ
つ細い金属棒でハニカム構造体の外側面を全周に亘って
軽くたたき、クラックが観察されずかつ打音が金属音な
ら合格とし、電気炉の温度をさらに50℃上げクラックが
観察されるかまた打音が濁音となるまで続ける。耐熱衝
撃性は、合格最高温度差である。
圧力損失は、セラミックマットを巻いたハニカム構造
体を容器に入れ、ハニカム構造体の内部に毎分4立方メ
ートルの割合で室温空気を長し、ハニカム構造体の上下
端面における圧力差を測定した。
上記第1表からわかるように、本発明品は実質的に排
ガスが流れる中央部分の壁が貫通孔方向に凹凸であって
も機械的強度が損なわれず、圧力損失が増加しており排
ガスとの相互作用が増加していることがわかり本発明が
有効であることが確認できる。
本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
く、幾多の変形、変更が可能である。例えば、本発明品
の凹凸の高さおよびピッチは製造の条件によって変える
ことができ、また凹凸の高さの必要性は使用条件によっ
て変わる設計事項である。
本実施例では、セラミックハニカム構造体の径方向の
断面形状を正円のものを用いたがこれに限定されること
なく、例えば楕円形状、四角形状、その他非対称形状の
ものでもよい。
また、セルの形状は、本実施例では正方形であるがこ
れに限定するものではなく、三角形、六角形でもよい。
なお、材質についても、本実施例ではコージェライト
を用いたがこれに限定するものでなく、構造についても
セルの両端面を交互に目封じしたハニカム構造体へ適用
も可能である。
(発明の効果) 以上詳細に説明したところから明らかなように、本発
明のセラミックハニカム構造体は、貫通孔に垂直な断面
の中央部の壁が貫通孔方向に凹凸であるため、得られた
ハニカム構造体をコンバータとして組み込むと排ガスは
簡単に通り抜けせず、排ガスとの相互作用が上がりその
ため、直線状の壁である従来の触媒より浄化効率が上が
るので、触媒の体積およびコンバータの体積を削減また
は触媒貴金属を削減できる効果がある一方、貫通孔に垂
直な断面の外周部の壁は貫通孔方向に直線状であるため
外圧強度は高くなり、実際の自動車に搭載可能となる効
果が得られる。
また、本発明のハニカム構造体の好適な例では、貫通
孔に垂直な断面における中央部の貫通孔方向に凹凸であ
る壁が外周部の壁より薄いため、圧力損失の上昇は最小
限となる効果が得られる。
そしてさらに本発明のセラミックハニカム構造体の製
造方法は、貫通孔に垂直な断面の中央部の壁が貫通孔方
向に凹凸で、かつ貫通孔に垂直な断面の外周部の壁は貫
通孔方向に直線状であるセラミックハニカム構造体が得
られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b)は本発明により得たハニカム構造
体の一例の構造を示す貫通孔にそった断面図および貫通
孔に垂直な断面図、 第2図(a),(b)は同じく本発明により得たハニカ
ム構造体の他の例の構造を示す貫通孔にそった断面図お
よび貫通孔に垂直な断面図、 第3図は第2図(b)におけるA部詳細を示す図、 第4図(a),(b)は従来のハニカム構造体の一例の
構造を示す貫通孔にそった断面図および貫通孔に垂直な
断面図である。 1……ハニカム構造体 2……外壁 3,5……壁 4……貫通孔

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】触媒担体用のセラミックハニカム構造体に
    おいて、貫通孔に垂直な断面における外周部の壁を貫通
    孔方向に直線状とし、中央部の壁のみを貫通孔方向に凹
    凸状としたことを特徴とするセラミックハニカム構造
    体。
  2. 【請求項2】前記中央部の貫通孔方向に凹凸の壁の厚さ
    を外周部の壁より薄くしたことを特徴とする請求項1記
    載のセラミックハニカム構造体。
  3. 【請求項3】貫通孔に垂直な断面における外周部の壁は
    貫通孔方向に直線状で、かつ中央部の壁のみ貫通孔方向
    に凹凸状であるセラミックハニカム構造体の製造方法に
    おいて、ハニカム構造体成形用のダイスに供給する土
    を、外周部の貫通孔方向に直線状の壁の部分には少な
    く、中央部の貫通孔方向に凹凸状の壁の部分には多く供
    給するようにしたことを特徴とするセラミックハニカム
    構造体の製造方法。
JP1286024A 1989-11-04 1989-11-04 セラミックハニカム構造体およびその製造方法 Expired - Lifetime JPH0813337B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10337479A (ja) * 1997-06-06 1998-12-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ハニカム型触媒及びその製造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60027688T3 (de) 1999-08-30 2012-03-29 Ngk Insulators, Ltd. Honigwabenstruktur mit gewellter wandung und verfahren zu deren herstellung
JP4505579B2 (ja) * 2004-09-03 2010-07-21 独立行政法人産業技術総合研究所 排ガス浄化構造体及びその製造方法
JP5452961B2 (ja) * 2009-03-31 2014-03-26 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
JP5639343B2 (ja) * 2009-03-31 2014-12-10 日本碍子株式会社 ハニカム触媒体
JP5762138B2 (ja) * 2011-05-28 2015-08-12 京セラ株式会社 ハニカム構造体およびこれを用いたガス処理装置
JP5958567B2 (ja) 2014-03-05 2016-08-02 株式会社デンソー ハニカム構造体
JP6434752B2 (ja) * 2014-09-08 2018-12-05 イビデン株式会社 ハニカム焼成体、ハニカムフィルタ及びハニカム焼成体の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10337479A (ja) * 1997-06-06 1998-12-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ハニカム型触媒及びその製造方法

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