JP5390439B2

JP5390439B2 - Honeycomb catalyst body

Info

Publication number: JP5390439B2
Application number: JP2010056223A
Authority: JP
Inventors: 智克青山
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2030-03-12
Also published as: JP2011189252A

Description

本発明は、多くの触媒を担持可能で、強度の低下、圧力損失の増大を防止したハニカム構造体、及びハニカム触媒体に関する。 The present invention relates to a honeycomb structure capable of supporting a large number of catalysts and preventing a decrease in strength and an increase in pressure loss, and a honeycomb catalyst body.

次期ディーゼル排ガス規制（特にＮＯｘ）に適合するためには、従来よりも多くの触媒をハニカム担体に担持する必要がある。しかし、触媒担持量の増加は、セル隔壁表面に形成される触媒層厚の増加を伴い、セル開口率や水力直径を減少させ、以って圧力損失の増大を招く。そこで、ハニカム担体の気孔率を従来のハニカム担体のそれより高め（高気孔率化）、触媒がセル隔壁の開気孔内に出来るだけ多く担持されるようにすることで、セル開口率・水力直径を増大させながら、セル隔壁表面に形成される触媒層厚の増加を抑え、圧力損失増大を回避し得る。一方、ハニカム担体の高気孔率化により、ハニカム担体の強度低下を招く。 In order to comply with the next diesel exhaust gas regulations (particularly NOx), it is necessary to support more catalyst on the honeycomb carrier than before. However, an increase in the amount of catalyst supported is accompanied by an increase in the thickness of the catalyst layer formed on the surface of the cell partition wall, thereby reducing the cell opening ratio and the hydraulic diameter, thereby causing an increase in pressure loss. Therefore, by increasing the porosity of the honeycomb carrier (higher porosity) than that of the conventional honeycomb carrier so that the catalyst is supported as much as possible in the open pores of the cell partition walls, the cell opening ratio and hydraulic diameter are increased. , The increase in the thickness of the catalyst layer formed on the cell partition wall surface can be suppressed, and the increase in pressure loss can be avoided. On the other hand, increasing the porosity of the honeycomb carrier causes a decrease in the strength of the honeycomb carrier.

この強度低下を回避する方法として、図４Ａに示されるように、セル１０３と隔壁１０２の交点部１０９にＲ状の曲率を有する部分（以下、適宜「Ｒ部」という）を付加したハニカム構造体がみられる（従来のハニカム構造体）。この従来のハニカム構造体では、多くの触媒を担持する場合、図４Ｂに示されるように、セル隔壁の交点部にＲ部を付加しているため、強度低下を抑制できる。しかし、セル隔壁の交点部にＲ部を付加すると、従来のハニカム構造体では、たとえば、図４Ｃのように、触媒１０５が不均一にコートされることになる。特に、図４Ｃに示されるように、触媒１０５が、セルコーナー部に多く堆積してしまい、斜線で示される領域に見られるように、不均一な触媒層１０５ａが形成されてしまう。その結果、セル開口率・水力直径が減少し、圧力損失が増大するといった新たな問題が生じている。また、セルコーナー部に堆積する触媒の一部は、排ガス浄化に有効に使われず、無駄となる触媒を存在させてしまうといった問題もある。 As a method for avoiding this decrease in strength, as shown in FIG. 4A, a honeycomb structure in which a portion having an R-shaped curvature (hereinafter referred to as “R portion” as appropriate) is added to the intersection portion 109 between the cell 103 and the partition wall 102. (Conventional honeycomb structure). In this conventional honeycomb structure, when a large number of catalysts are supported, as shown in FIG. 4B, the R portion is added to the intersection of the cell partition walls, so that a decrease in strength can be suppressed. However, when the R portion is added to the intersection of the cell partition walls, the conventional honeycomb structure is coated with the catalyst 105 nonuniformly as shown in FIG. 4C, for example. In particular, as shown in FIG. 4C, a large amount of catalyst 105 is deposited at the cell corner, and a non-uniform catalyst layer 105a is formed as seen in the hatched area. As a result, new problems such as a decrease in cell opening ratio and hydraulic diameter and an increase in pressure loss have arisen. In addition, a part of the catalyst deposited at the cell corner portion is not effectively used for exhaust gas purification, and there is a problem that a wasteful catalyst exists.

また、強度低下を回避する方法として、下記特許文献１、２が開示されている。 Moreover, the following patent documents 1 and 2 are disclosed as a method of avoiding strength reduction.

特許文献１では、隔壁をより薄く構成しても十分な機械強度を得ることができるセラミックハニカム構造体を提供することを目的として、貫通路に垂直な平面において、中心を含む第一の領域の外側の第二の領域に存在する貫通路の各隅部に補強部を設けている。さらに、当該補強部は、円弧形状または直線形状の隅肉形状であることが開示されている。 In Patent Document 1, for the purpose of providing a ceramic honeycomb structure capable of obtaining sufficient mechanical strength even if the partition walls are made thinner, the first region including the center in the plane perpendicular to the through passage is provided. Reinforcing portions are provided at the respective corners of the through passage existing in the outer second region. Further, it is disclosed that the reinforcing portion has an arc shape or a straight fillet shape.

特許文献２では、取り扱い時および缶入れ作業時において、欠け、ひび割れ損傷を受けることのない等方強度を備えるハニカム、及び、耐熱衝撃特性を保持し、圧力低下が増大するのを阻止できるハニカムを提供することを目的として、複数のセルが、外周壁の近傍にある一部のセルを含む第１領域と、残りのセルを含む第２領域とに分類されるハニカムが開示されている。当該ハニカムでは、第１領域内のセルの壁の厚さが、外周壁に向かって延びる軸に沿って連続的に増大し、少なくとも第１領域のセルの内壁間の交差部に隅肉が形成されている。その隅肉は半径を有し、隅肉の半径が、外周壁に向かって延びる軸に沿って連続的に増大している。 In Patent Document 2, a honeycomb having an isotropic strength that does not suffer chipping or cracking damage during handling and canning operations, and a honeycomb that retains thermal shock characteristics and can prevent an increase in pressure drop are disclosed. For the purpose of providing, a honeycomb is disclosed in which a plurality of cells are classified into a first region including some cells in the vicinity of the outer peripheral wall and a second region including the remaining cells. In the honeycomb, the thickness of the cell walls in the first region continuously increases along the axis extending toward the outer peripheral wall, and fillets are formed at least at the intersections between the inner walls of the cells in the first region. Has been. The fillet has a radius, and the fillet radius increases continuously along an axis extending toward the outer peripheral wall.

特開平１０−２６４１２５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-264125 特表２００６−５１９９５３号公報JP 2006-519953 A

しかし、特許文献１のように、貫通路の各隅部に補強部を設けて、その補強部を、円弧形状または直線形状の隅肉形状にしたのみでは、セル開口率・水力直径の減少を防ぐことができず、圧力損失を低減できない。そのため、セルコーナー部に堆積する触媒の一部は、排ガス浄化に有効に使われず、無駄となる触媒を存在させてしまう。とりわけ、特許文献１の補強部の大きさは、最大０．１５ｍｍであることからも、触媒が均一にコートされていない。これは、同文献で示される比較例１，５，９，１３の補強部の大きさ（０．２ｍｍ）にも示されている。また、特許文献２のように、セルの内壁間の交差部には隅肉を形成しても、触媒を担持する際に触媒が不均一にコートされ、特にセルコーナー部に多く触媒が堆積してしまう。したがって、特許文献１と同様に、セル開口率・水力直径が減少し、圧力損失が増大するといった新たな問題の解決にはならない。 However, as in Patent Document 1, a reinforcing portion is provided at each corner of the through-passage, and the reinforcing portion is reduced to an arc shape or a straight fillet shape, thereby reducing the cell opening ratio and the hydraulic diameter. It cannot be prevented and pressure loss cannot be reduced. Therefore, a part of the catalyst deposited on the cell corner portion is not effectively used for exhaust gas purification, and a wasteful catalyst exists. In particular, since the size of the reinforcing portion in Patent Document 1 is 0.15 mm at the maximum, the catalyst is not uniformly coated. This is also shown in the size (0.2 mm) of the reinforcing portion of Comparative Examples 1, 5, 9, and 13 shown in the same document. Further, as in Patent Document 2, even if fillets are formed at the intersections between the inner walls of the cell, the catalyst is unevenly coated when the catalyst is supported, and a large amount of catalyst is deposited particularly on the cell corner. End up. Therefore, as in Patent Document 1, it does not solve the new problem that the cell opening ratio / hydraulic diameter decreases and the pressure loss increases.

本発明の課題は、触媒層をセル形状に沿って均一化でき、この触媒層の均一化により、圧力損失の増大を低減できるハニカム構造体及びハニカム触媒体を提供することにある。とりわけ、触媒層が均一化することにより、触媒の大部分を有効活用でき、従来技術と等価のＮＯｘ浄化率を得る場合には、触媒量をより少なくでき、セル隔壁交点の一部に、三角形状を付加させているため、高気孔率による強度低下を回避できるハニカム構造体及びハニカム触媒体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a honeycomb structure and a honeycomb catalyst body in which the catalyst layer can be made uniform along the cell shape, and the increase in pressure loss can be reduced by making the catalyst layer uniform. In particular, by making the catalyst layer uniform, most of the catalyst can be effectively utilized. When obtaining a NOx purification rate equivalent to that of the prior art, the amount of catalyst can be reduced, and a triangle is formed at a part of the intersection of the cell partition walls. An object of the present invention is to provide a honeycomb structure and a honeycomb catalyst body capable of avoiding a decrease in strength due to a high porosity because the shape is added.

本発明者らは、セルの断面形状が八角形からなるとともに、隔壁交点部の一部が、セルの断面形状における八角形の斜辺に相当してなり、斜辺の両端から引いた仮想線を隔壁交点部側で交差させた際に形成される形状が三角形状となり、且つ、仮想線の、前記斜辺の両端から交差させた点までの交点三角長さの夫々が、セルピッチをＣＰ、隔壁厚さをＷＴとした際に、０．２（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍ〜０．３５（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍの長さを有するハニカム構造体として構成することによって、上記課題を解決できることを見出した。すなわち、本発明によれば、以下のハニカム構造体、及びハニカム触媒体が提供される。 The inventors of the present invention have an octagonal cross-sectional shape of the cell, and a part of the partition wall intersection part corresponds to the hypotenuse of the octagon in the cross-sectional shape of the cell, and the virtual lines drawn from both ends of the hypotenuse The shape formed when intersecting at the intersection part side is a triangle, and each of the intersection triangle lengths from the hypothetical line to the intersection point from both ends of the hypotenuse is the cell pitch CP, the partition wall thickness The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by constituting a honeycomb structure having a length of 0.2 (CP-WT) mm to 0.35 (CP-WT) mm, where WT is WT. That is, according to the present invention, the following honeycomb structure and honeycomb catalyst body are provided.

［１］多孔質体からなる隔壁を有し、前記隔壁によって、流体の流路となる多数のセルが区画形成されたハニカム構造体であって、前記セルを形成する前記隔壁の、前記隔壁同士が交差する領域に、隔壁交点部が形成されてなり、前記セルの断面形状が八角形からなるとともに、前記隔壁交点部の一部が、前記セルの断面形状における八角形の斜辺に相当してなり、前記斜辺の両端から引いた仮想線を前記隔壁交点部側で交差させた際に形成される形状が三角形状となり、且つ、前記仮想線の、前記斜辺の両端から交差させた点までの交点三角長さの夫々が、セルピッチをＣＰ、隔壁厚さをＷＴとした際に、０．２（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍ〜０．３５（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍの長さを有するハニカム構造体に、自動車排ガス浄化用触媒を担持したハニカム触媒体。 [1] A honeycomb structure having a partition wall made of a porous body, in which a large number of cells serving as fluid flow paths are partitioned by the partition wall, and the partition walls of the partition walls forming the cells A partition intersection portion is formed in a region where the cells intersect, and the cross-sectional shape of the cell is an octagon, and a part of the partition intersection portion corresponds to the hypotenuse of the octagon in the cross-sectional shape of the cell. The shape formed when the virtual line drawn from both ends of the hypotenuse crosses on the partition intersection point side is a triangular shape, and the virtual line to the point crossed from both ends of the hypotenuse intersection triangle the length of each is the cell pitch CP, a partition wall thickness upon a WT, the honeycomb structure having a length of 0.2 (CP-WT) mm~0.35 ( CP-WT) mm , Hani carrying automobile exhaust gas purification catalyst Cam catalyst body.

［２］前記交点三角長さが、０．２（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍ〜０．３（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍである［１］に記載のハニカム触媒体。 [2] The honeycomb catalyst body according to [1], wherein the intersection triangular length is 0.2 (CP-WT) mm to 0.3 (CP-WT) mm .

［３］コージェライト、ＳｉＣ、ムライト、アルミニウムチタネート、アルミナの群から選択される少なくとも１種からなる［１］又は［２］に記載のハニカム触媒体。 [3] The honeycomb catalyst body according to [1] or [2], comprising at least one selected from the group of cordierite, SiC, mullite, aluminum titanate, and alumina .

セルの断面形状が八角形からなるとともに、隔壁交点部の一部が、セルの断面形状における八角形の斜辺に相当してなり、斜辺の両端から引いた仮想線を隔壁交点部側で交差させた際に形成される形状が三角形状となり、且つ、仮想線の、前記斜辺の両端から交差させた点までの交点三角長さの夫々が、セルピッチをＣＰ、隔壁厚さをＷＴとした際に、０．２（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍ〜０．３５（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍの長さを有するハニカム構造体として構成することにより、触媒層をセル形状に沿って均一化することができる。この触媒層の均一化により、圧力損失の増大を低減できる。また、触媒層が均一化することにより、触媒の大部分を有効活用できる。そのため、従来技術と等価のＮＯｘ浄化率を得る場合には、触媒量を従来技術より少なくできる。さらに、セル隔壁交点の一部に、三角形状を付加させているため、高気孔率化による強度低下を回避できる。 The cell cross-sectional shape is an octagon, and part of the partition wall intersection part corresponds to the hypotenuse of the octagon in the cell cross-section, and the virtual line drawn from both ends of the hypotenuse crosses on the partition wall intersection side. In this case, when the cell pitch is CP and the partition wall thickness is WT, each of the imaginary lines has a triangular shape, and each of the intersection triangle lengths from the opposite sides of the hypotenuse of the hypothetical line is CP. By configuring as a honeycomb structure having a length of 0.2 (CP-WT) mm to 0.35 (CP-WT) mm, the catalyst layer can be made uniform along the cell shape. By making the catalyst layer uniform, an increase in pressure loss can be reduced. Further, since the catalyst layer is made uniform, most of the catalyst can be effectively utilized. Therefore, when obtaining a NOx purification rate equivalent to that of the prior art, the amount of catalyst can be made smaller than that of the prior art. Furthermore, since a triangular shape is added to a part of the intersections of the cell partition walls, it is possible to avoid a decrease in strength due to a high porosity.

本発明のハニカム構造体の一実施形態を示す斜視図であり、模式図である。It is a perspective view which shows one Embodiment of the honeycomb structure of this invention, and is a schematic diagram. 本発明のハニカム構造体の端面の部分的拡大図であり、模式図である。It is the elements on larger scale of the end surface of the honeycomb structure of the present invention, and is a mimetic diagram. 本発明のハニカム構造体の端面の部分的拡大図であり、セル及び隔壁の構造を示す模式図である。FIG. 4 is a partially enlarged view of the end face of the honeycomb structure of the present invention, and is a schematic view showing the structure of cells and partition walls. 本発明のハニカム触媒体の隔壁における、触媒層を付着する前の状態を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the state before adhering a catalyst layer in the partition of the honeycomb catalyst body of this invention. 本発明のハニカム触媒体の隔壁における、触媒層を付着した後の状態を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the state after attaching the catalyst layer in the partition of the honeycomb catalyst body of this invention. 従来のハニカム構造体の端面の部分的拡大図であり、模式図である。It is the elements on larger scale of the end surface of the conventional honeycomb structure, and is a mimetic diagram. 従来のハニカム触媒体であって、Ｒ部を備える隔壁における、触媒層を付着する前の状態を説明するための模式図である。It is a conventional honeycomb catalyst body, and is a schematic diagram for explaining a state before attaching a catalyst layer in a partition provided with an R portion. 従来のハニカム触媒体であって、Ｒ部を備える隔壁における、触媒層を付着した後の状態を説明するための模式図である。It is a conventional honeycomb catalyst body, and is a schematic diagram for explaining a state after a catalyst layer is attached in a partition wall having an R portion. 本発明のハニカム構造体を製造するために使用する押出成形用の口金を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the die for extrusion molding used in order to manufacture the honeycomb structure of this invention. 交点部にＲ部を付加するための口金を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the nozzle | cap | die for adding R part to an intersection part.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and changes, modifications, and improvements can be added without departing from the scope of the invention.

図１に本発明のハニカム構造体の斜視図を示す。図２Ａ、図２Ｂは、ハニカム構造体の端面の拡大図である。ハニカム構造体１は、多孔質体からなる隔壁２を有し、隔壁２によって、流体の流路となる多数のセル３が区画・形成されている。そして、ハニカム構造体１は、セル３を形成する前記隔壁２の、前記隔壁同士が交差する領域に、隔壁交点部１０が形成されている。さらに、セル３の断面形状が八角形からなるとともに、隔壁交点部１０の一部が、セル３の断面形状における八角形の斜辺１０ａに相当してなる。斜辺１０ａの両端から引いた仮想線を前記隔壁交点部側で交差させた際に形成される形状が三角形状となり、且つ、仮想線の、前記斜辺１０ａの両端から交差させた点までの交点三角長さａの夫々が、セルピッチをＣＰ、隔壁厚さをＷＴとした際に、０．２（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍ〜０．３５（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍの長さを有するように、本発明のハニカム構造体が構成されている。 FIG. 1 shows a perspective view of the honeycomb structure of the present invention. 2A and 2B are enlarged views of an end face of the honeycomb structure. The honeycomb structure 1 includes partition walls 2 made of a porous body, and the partition walls 2 define and form a large number of cells 3 serving as fluid flow paths. In the honeycomb structure 1, partition intersection points 10 are formed in regions of the partition walls 2 forming the cells 3 where the partition walls intersect with each other. Furthermore, the cross-sectional shape of the cell 3 is an octagon, and a part of the partition wall intersection 10 corresponds to the octagonal hypotenuse 10 a in the cross-sectional shape of the cell 3. The shape formed when the virtual lines drawn from both ends of the hypotenuse 10a intersect on the partition intersection point side is a triangle, and the triangle of the hypothetical lines up to the point intersected from both ends of the hypotenuse 10a Each of the lengths a has a length of 0.2 (CP-WT) mm to 0.35 (CP-WT) mm when the cell pitch is CP and the partition wall thickness is WT. This honeycomb structure is configured.

ここで、隔壁交点部１０とは、隔壁同士が交差する交差領域を意味する。具体的には、図３Ａに示される。これに対し、図４Ａ〜図４Ｃは、セル隔壁１０２の交点部１０９にＲ部を備える従来のハニカム構造体の端面の拡大図を示す。図４Ｂは、図４Ａをさらに拡大した図である。この図４Ａ、図４Ｂに示されるように、従来のハニカム構造体においても隔壁交点部は存するが、隔壁交点部がＲ形状に形成されている。そのため、図４Ｃに示されるように、触媒１０５を隔壁に付着させると、付着して形成された触媒層１０５ａが、湾曲してＲ状に形成される。さらに、隔壁交点部近傍で、触媒層５が厚くなる。 Here, the partition wall intersection portion 10 means an intersection region where the partition walls intersect each other. Specifically, it is shown in FIG. 3A. On the other hand, FIGS. 4A to 4C show enlarged views of an end face of a conventional honeycomb structure having an R portion at the intersection 109 of the cell partition wall 102. FIG. 4B is an enlarged view of FIG. 4A. As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, the conventional honeycomb structure also has partition wall intersections, but the partition wall intersections are formed in an R shape. Therefore, as shown in FIG. 4C, when the catalyst 105 is attached to the partition wall, the attached catalyst layer 105a is curved and formed in an R shape. Further, the catalyst layer 5 becomes thick in the vicinity of the partition wall intersection.

一方、本実施形態のように形成されると、図２Ａ、図２Ｂ及び図３Ａに示されるように、隔壁交点部の一部が、セルの断面形状における八角形の斜辺１０ａに相当し、触媒５を隔壁に付着させて形成された触媒層５ａを、従来のハニカム構造体よりも隔壁交点部近傍で、薄くできる。すなわち、隔壁交点部の一部が、Ｒ状に曲率を有するものを除き、直線である斜辺として構成されているものを対象としている。また、隔壁交点部１０は、隔壁同士が交差する交差領域から構成される。したがって、交差領域は八角形状の領域となる。 On the other hand, when formed as in the present embodiment, as shown in FIGS. 2A, 2B, and 3A, a part of the partition wall intersection portion corresponds to the octagonal hypotenuse 10a in the cross-sectional shape of the cell. The catalyst layer 5a formed by adhering 5 to the partition walls can be made thinner in the vicinity of the partition wall intersection than the conventional honeycomb structure. In other words, a part of the intersection of the partition walls is configured as a hypotenuse that is a straight line except for one having an R-shaped curvature. Moreover, the partition intersection point portion 10 is configured by an intersection region where the partition walls intersect each other. Therefore, the intersection region is an octagonal region.

なお、図３Ａ、３Ｂに示される符号ｓは、前述の隔壁交点部と、隔壁交点部以外の隔壁とを区分けするために引いた仮想線であって、実際に引かれているものでない。したがって、隔壁交点部と、それ以外の隔壁との材料、気孔率等は同様となっている。また、図４Ｂ、図４Ｃに示される符号ｔも、隔壁交点部と、隔壁交点部以外の隔壁とを区分けするために引いた仮想線であって、実際に引かれているものでなく、隔壁交点部と隔壁との材料、気孔率等は同様となっている。 3A and 3B is an imaginary line drawn to distinguish the above-described partition wall intersection part and partition walls other than the partition wall intersection part, and is not actually drawn. Therefore, the material, porosity, etc. of the partition intersection portion and the other partition walls are the same. 4B and 4C is also an imaginary line drawn to separate the partition wall intersection part and the partition wall other than the partition wall intersection part, and is not actually drawn. The material of the intersection part and the partition, the porosity, etc. are the same.

また、「セルの断面形状が八角形からなる」ことから、三角形セルや四角形セルは除かれる。また、「斜辺の両端」とは、八角形状のセルの斜辺と、その斜辺と隣接する他の辺との間であって八角形の頂角に相当する両端部を意味する。また、「斜辺の両端から引いた仮想線」とは、前述の両端部から引いた想像線（仮想の線）を意味し、実際に隔壁に引かれているものではない。具体的には、図２Ｂで示される斜辺１０ａの両端部１０ｂ，１０ｂから引いた仮想線ｂ，ｂを挙げることができる。また、「隔壁交点部側で交差させた際に形成される形状が三角形状となる」とは、前述の仮想線を隔壁交点部側で交差させた際に、前述の斜辺と、仮想線の交差により形成される形状が三角形状となることを意味する。具体的には、図２Ｂに示されるような、仮想線ｂ，ｂを隔壁交点部１０側で交差させた際に、斜辺１０ａと、仮想線ｂ，ｂの交差により形成される三角形Ｔを挙げることができる。 Further, since “the cross-sectional shape of the cell is an octagon”, triangular cells and quadrangular cells are excluded. Further, “both ends of the hypotenuse” mean both ends corresponding to the apex angle of the octagon between the hypotenuse of the octagonal cell and another side adjacent to the hypotenuse. The “virtual line drawn from both ends of the hypotenuse” means an imaginary line (imaginary line) drawn from both ends described above, and is not actually drawn by the partition wall. Specifically, virtual lines b and b drawn from both end portions 10b and 10b of the hypotenuse 10a shown in FIG. 2B can be mentioned. In addition, “the shape formed when intersecting on the partition wall intersection part side is a triangular shape” means that when the above virtual line is intersected on the partition wall intersection part side, the hypotenuse and the virtual line It means that the shape formed by the intersection is triangular. Specifically, as shown in FIG. 2B, a triangle T formed by the intersection of the hypotenuse 10a and the imaginary lines b and b when the imaginary lines b and b are intersected at the partition wall intersection 10 side. be able to.

また、「仮想線の、斜辺の両端から交差させた点までの交点三角長さの夫々」とは、仮想線を２本引いて、斜辺の両端から互いに交差する点までの、夫々の仮想線の長さを、交点三角長さとすることを意味する。具体的には、図２Ｂで示されるように、斜辺１０ａの両端から引いた仮想線ｂ，ｂが、互いに交差する点までの交点三角長さａを挙げることができる。ただし、この交点三角長さを有する辺の夫々は、前述の三角形状でいえば、夫々同じ長さの辺からなる二等辺三角形の２つの辺に相当するため、いずれか一方が短いもの（或いは長いもの）は除かれる。また、図２Ｂに示されるような、直角二等辺三角形に限定されるものではない。また、「交点三角長さの夫々が、セルピッチをＣＰ、隔壁厚さをＷＴとした際に、０．２（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍ〜０．３５（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍの長さ」における、「０．２〜０．３５」とは、交点三角長さａのセル幅に対する比の値を示す。たとえば、隔壁厚さ（ＷＴ）を０．３ｍｍ、セルピッチ（ＣＰ）を１．８０ｍｍとし、交点三角長さａのセル幅に対する比の値を０．３５とした場合には、交点三角長さａは、０．５２５ｍｍとなる。 In addition, “each of the triangular lengths of the intersection of the imaginary line from the both ends of the hypotenuse to the intersecting point” means that each imaginary line from the two sides of the hypotenuse to the point of intersection with each other is drawn. Means the length of the intersection triangle. Specifically, as shown in FIG. 2B, an intersection triangle length a up to a point where virtual lines b and b drawn from both ends of the hypotenuse 10a intersect each other can be mentioned. However, since each of the sides having the intersection triangle length is equivalent to two sides of an isosceles triangle having the same length in the above-described triangle shape, either one is short (or Long ones) are excluded. Moreover, it is not limited to a right-angled isosceles triangle as shown in FIG. 2B. In addition, “each of the intersection triangle lengths is 0.2 (CP−WT) mm to 0.35 (CP−WT) mm when the cell pitch is CP and the partition wall thickness is WT”. “0.2 to 0.35” indicates a value of the ratio of the intersection triangle length a to the cell width. For example, when the partition wall thickness (WT) is 0.3 mm, the cell pitch (CP) is 1.80 mm, and the ratio of the intersection triangle length a to the cell width is 0.35, the intersection triangle length a Is 0.525 mm.

好ましくは、前記交点三角長さが、０．２（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍ〜０．３（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍである。触媒層をセル形状に沿ってより均一化でき、圧力損失の増大を確実に低減できる。隔壁交点部における触媒層の湾曲がなくなり、触媒層を薄くできる。これにより、圧力損失の増大を回避でき、触媒層が均一化することにより、触媒の大部分を有効活用できる。 Preferably, the intersection triangle length is 0.2 (CP-WT) mm to 0.3 (CP-WT) mm. The catalyst layer can be made more uniform along the cell shape, and the increase in pressure loss can be reliably reduced. The curve of the catalyst layer at the partition intersection is eliminated and the catalyst layer can be thinned. As a result, an increase in pressure loss can be avoided, and the catalyst layer can be made uniform so that most of the catalyst can be effectively utilized.

また、隔壁２の気孔率は、４０〜８０％であることが好ましく、４５〜８０％であることが更に好ましい。気孔率が４０％未満であると、隔壁内へ触媒が十分に侵入せず隔壁表面に形成される触媒層厚が増加し、圧力損失が増大する傾向にある。一方、気孔率が８０％超であると、強度が不十分となる傾向にある。 Moreover, the porosity of the partition walls 2 is preferably 40 to 80%, and more preferably 45 to 80%. If the porosity is less than 40%, the catalyst does not sufficiently enter the partition walls, and the thickness of the catalyst layer formed on the partition surfaces increases, and the pressure loss tends to increase. On the other hand, when the porosity exceeds 80%, the strength tends to be insufficient.

ハニカム構造体１に使われる材料としては、コージェライト、ＳｉＣ、ムライト、アルミニウムチタネート、及びアルミナからなる群より選択される少なくとも一種からなる材料を使用することができる。 As a material used for the honeycomb structure 1, a material made of at least one selected from the group consisting of cordierite, SiC, mullite, aluminum titanate, and alumina can be used.

また、本実施形態のハニカム構造体１の、セルの連通方向に垂直な面で径方向に切断した断面の形状は、設置しようとする排気系の内形状に適した形状であることが好ましい。具体的には、円、楕円、長円、台形、三角形、四角形、六角形、又は左右非対称な異形形状を挙げることができる。なかでも、円、楕円、長円が好ましい。 In addition, the shape of the cross section of the honeycomb structure 1 of the present embodiment cut in the radial direction on a plane perpendicular to the cell communication direction is preferably a shape suitable for the internal shape of the exhaust system to be installed. Specific examples include a circle, an ellipse, an ellipse, a trapezoid, a triangle, a quadrangle, a hexagon, and a deformed shape that is asymmetrical to the left and right. Of these, a circle, an ellipse, and an ellipse are preferable.

また、セル密度が３０セル／ｃｍ^２以上１００セル／ｃｍ^２未満であり、隔壁の厚さが５０μｍ以上３１０μｍ未満であるように形成することが好ましい。セル密度が３０個／ｃｍ^２未満であると、排ガスとの接触効率が不足する傾向にある。一方、セル密度が１００個／ｃｍ^２以上であると、圧力損失が増大する傾向にある。隔壁の厚さが５０μｍ未満であると、強度が不足して耐熱衝撃性が低下する場合がある。一方、隔壁の厚さが３１０μｍ以上であると、圧力損失が増大する傾向にある。好ましくは、隔壁の厚さが１１０μｍ以上３００μｍ未満である。 In addition, it is preferable that the cell density is 30 cells / cm ² or more and less than 100 cells / cm ² and the partition wall thickness is 50 μm or more and less than 310 μm. When the cell density is less than 30 cells / cm ² , the contact efficiency with the exhaust gas tends to be insufficient. On the other hand, when the cell density is 100 cells / cm ² or more, the pressure loss tends to increase. If the partition wall thickness is less than 50 μm, the thermal shock resistance may deteriorate due to insufficient strength. On the other hand, when the partition wall thickness is 310 μm or more, the pressure loss tends to increase. Preferably, the partition wall has a thickness of 110 μm or more and less than 300 μm.

また、ＣＰ（セルピッチ）が、０．８５ｍｍ以上３．５９ｍｍ以下であることが好ましく、１．２７ｍｍ以上１．８０ｍｍ以下であることがより好ましい。ＣＰ（セルピッチ）が、０．８５ｍｍ未満であると、排ガスとの接触効率が不足する傾向にある。一方、ＣＰ（セルピッチ）が、３．５９ｍｍ超であると、圧力損失が増大する傾向にある。 Further, the CP (cell pitch) is preferably 0.85 mm or more and 3.59 mm or less, and more preferably 1.27 mm or more and 1.80 mm or less. When the CP (cell pitch) is less than 0.85 mm, the contact efficiency with the exhaust gas tends to be insufficient. On the other hand, when CP (cell pitch) is more than 3.59 mm, the pressure loss tends to increase.

本発明は、前述のハニカム構造体に、自動車排ガス浄化用触媒を担持したハニカム触媒体である。つまり、本発明のハニカム触媒体は、前述のハニカム構造体１の隔壁の表面、および細孔の内表面の双方に触媒が担持されて触媒層が形成されたものであり、次にハニカム触媒体について説明する。 The present invention is a honeycomb catalyst body in which an automobile exhaust gas purification catalyst is supported on the above-described honeycomb structure. That is, the honeycomb catalyst body of the present invention is one in which a catalyst layer is formed by supporting a catalyst on both the partition wall surface and the inner surface of the pores of the honeycomb structure 1 described above. Will be described.

本実施形態における隔壁の平均細孔径は、５〜１００μｍであることが好ましく、１０〜８０μｍであることが更に好ましく、１５μｍを超えて６０μｍ以下であることが特に好ましい。平均細孔径が５μｍ未満であると、例えばエンジンから排出される排ガスに含まれるカーボン微粒子やアッシュ等の微粒子が捕捉され易くなり、細孔を閉塞してしまう。一方、平均細孔径が１００μｍ超であると、排ガスと触媒層との接触面積を十分に確保し難くなる傾向にある。この平均細孔径の測定は、水銀ポロシメータにより測定できる。 In the present embodiment, the average pore diameter of the partition walls is preferably 5 to 100 μm, more preferably 10 to 80 μm, and particularly preferably more than 15 μm and 60 μm or less. When the average pore diameter is less than 5 μm, for example, carbon fine particles and fine particles such as ash contained in the exhaust gas discharged from the engine are easily captured, and the pores are blocked. On the other hand, if the average pore diameter is more than 100 μm, it tends to be difficult to ensure a sufficient contact area between the exhaust gas and the catalyst layer. The average pore diameter can be measured with a mercury porosimeter.

本実施形態のハニカム触媒体を構成する触媒層５ａに含有される触媒の具体例としては、（１）ガソリンエンジン排ガス浄化三元触媒、（２）ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン排ガス浄化用の酸化触媒、（３）ＮＯｘ選択還元用ＳＣＲ触媒、（４）ＮＯｘ吸蔵触媒、を挙げることができる。 Specific examples of the catalyst contained in the catalyst layer 5a constituting the honeycomb catalyst body of the present embodiment include (1) a gasoline engine exhaust gas purification three-way catalyst, (2) an oxidation catalyst for gasoline engine or diesel engine exhaust gas purification, (3) SCR catalyst for selective reduction of NOx, (4) NOx storage catalyst.

ガソリンエンジン排ガス浄化三元触媒は、ハニカム構造体（ハニカム担体）の隔壁を被覆する担体コートと、この担体コートの内部に分散担持される貴金属とを含むものである。担体コートは、例えば活性アルミナにより構成されている。また、担体コートの内部に分散担持される貴金属としては、Ｐｔ、Ｒｈ、若しくはＰｄ、又はこれらを組み合わせたものを好適例として挙げることができる。更に、担体コートには、例えば、酸化セリウム、酸化ジルコニア、シリカ等の化合物、又はこれらを組み合わせた混合物が含有される。なお、貴金属の合計量を、ハニカム構造体の体積１リットル当り、０．１７〜７．０７ｇとすることが好ましい。 The gasoline engine exhaust gas purification three-way catalyst includes a carrier coat that covers the partition walls of the honeycomb structure (honeycomb carrier) and a noble metal that is dispersed and supported inside the carrier coat. The carrier coat is made of activated alumina, for example. Moreover, as a noble metal disperse-supported in the inside of a carrier coat, Pt, Rh, Pd, or a combination thereof can be cited as a suitable example. Furthermore, the carrier coat contains, for example, a compound such as cerium oxide, zirconia oxide, or silica, or a mixture of these. The total amount of the noble metal is preferably 0.17 to 7.07 g per liter of the honeycomb structure volume.

ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン排ガス浄化用の酸化触媒には、貴金属が含有される。この貴金属としては、Ｐｔ、Ｒｈ、及びＰｄからなる群より選択される一以上が好ましい。なお、貴金属の合計量を、ハニカム構造体の体積１リットル当り、０．１７〜７．０７ｇとすることが好ましい。また、ＮＯｘ選択還元用ＳＣＲ触媒は、金属置換ゼオライト、バナジウム、チタニア、酸化タングステン、銀、及びアルミナからなる群より選択される少なくとも一種を含有するものである。 An oxidation catalyst for exhaust gas purification of a gasoline engine or a diesel engine contains a noble metal. The noble metal is preferably one or more selected from the group consisting of Pt, Rh, and Pd. The total amount of the noble metal is preferably 0.17 to 7.07 g per liter of the honeycomb structure volume. The SCR catalyst for NOx selective reduction contains at least one selected from the group consisting of metal-substituted zeolite, vanadium, titania, tungsten oxide, silver, and alumina.

ＮＯｘ吸蔵触媒には、アルカリ金属、及び／又はアルカリ土類金属が含有される。アルカリ金属としては、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉを挙げることができる。アルカリ土類金属としては、Ｃａを挙げることができる。なお、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ、及びＣａの合計量を、ハニカム構造体の体積１リットル当り、５ｇ以上とすることが好ましい。 The NOx storage catalyst contains an alkali metal and / or an alkaline earth metal. Examples of the alkali metal include K, Na, and Li. Ca can be mentioned as an alkaline earth metal. The total amount of K, Na, Li, and Ca is preferably 5 g or more per liter of honeycomb structure volume.

次に、本発明のセラミックスハニカム構造体の製造方法を説明する。本発明において、ハニカム構造体１は、所定原料からなる坏土を用いて押出成形法等によりハニカム形状の成形体を得た後、それを乾燥、焼成することにより得られるものである。なお、前述のような、隔壁交点部１０の一部が、セル３の断面形状における八角形の斜辺に相当し、セルピッチをＣＰ、隔壁厚さをＷＴとして、斜辺の両端から引いた仮想線を隔壁交点部側で交差させた際に形成される形状が三角形状となるような、セル及び隔壁構造を備えさせるには、例えば、図５のような口金３０を用いて、押出成形すればよい。図５に示すように、口金３０には、セル３の断面形状における八角形の斜辺と、前述の交点三角長さを有する２辺を充足する隔壁交点部１０を形成できるように口金が形成されている。さらに、口金には、八角形セルに相当するブロック部５１を備える。そして、この口金に、素地用注入口スリット５０から注入された素地（坏土）が、スリット５３側から排出されることにより、ハニカム形状の成形体を得られるように構成されている。 Next, a method for manufacturing the ceramic honeycomb structure of the present invention will be described. In the present invention, the honeycomb structure 1 is obtained by obtaining a honeycomb-shaped formed body by an extrusion method or the like using a clay made of a predetermined raw material, and then drying and firing it. It should be noted that a part of the partition wall intersection 10 as described above corresponds to the octagonal hypotenuse in the cross-sectional shape of the cell 3, the cell pitch is CP, and the partition wall thickness is WT. In order to provide the cell and the partition structure so that the shape formed when intersecting at the partition intersection point side becomes a triangular shape, for example, extrusion may be performed using a die 30 as shown in FIG. . As shown in FIG. 5, the base 30 is formed with a base so as to be able to form a partition intersection 10 that satisfies the hypotenuse of the octagon in the cross-sectional shape of the cell 3 and the two sides having the aforementioned triangular length of intersection. ing. Further, the base is provided with a block portion 51 corresponding to an octagonal cell. The substrate (kneaded material) injected from the substrate inlet slit 50 into the die is discharged from the slit 53 side, so that a honeycomb-shaped formed body can be obtained.

本発明のハニカム触媒体は、前述のハニカム構造体１に、従来公知の方法に準じた製造方法に従って、触媒を担持することにより製造することができる。具体的には、先ず、触媒を含有する触媒スラリーを調製する。次いで、この触媒スラリーを、吸引法等の方法により、ハニカム構造体１の隔壁２の細孔表面にコートする。その後、室温又は加熱条件下で乾燥することにより、本発明のハニカム触媒体を製造することができる。 The honeycomb catalyst body of the present invention can be manufactured by supporting the catalyst on the honeycomb structure 1 according to a manufacturing method according to a conventionally known method. Specifically, first, a catalyst slurry containing a catalyst is prepared. Next, the catalyst slurry is coated on the pore surfaces of the partition walls 2 of the honeycomb structure 1 by a method such as a suction method. Thereafter, the honeycomb catalyst body of the present invention can be manufactured by drying at room temperature or under heating conditions.

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

（実験１）
タルク、カオリン、仮焼カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウム、及びシリカのうちから複数を組み合わせて、その化学組成が、ＳｉＯ_２４２〜５６質量％、Ａｌ_２Ｏ_３０〜４５質量％、及びＭｇＯ１２〜１６質量％となるように所定の割合で調合されたコージェライト化原料に対して、造孔剤としてグラファイト及び合成樹脂を狙いの気孔率を得るために必要な量添加した。更に、メチルセルロース類、及び界面活性剤をそれぞれ適当量添加した後、水を加えて混練することにより杯土を調製した。調製した杯土を真空脱気した後、押出成形することによりハニカム成形体を得た。 (Experiment 1)
Talc, combined kaolin, calcined kaolin, alumina, aluminum hydroxide, and a plurality from among silica, the chemical _composition, SiO 2 42 to 56 _wt%, _Al 2 O 3 0 to 45 wt%, and MgO12~ To the cordierite forming raw material prepared at a predetermined ratio so as to be 16% by mass, graphite and synthetic resin were added in an amount necessary to obtain a target porosity. Furthermore, after adding appropriate amounts of methyl celluloses and surfactants, a clay was prepared by adding water and kneading. The prepared clay was vacuum degassed and then extruded to obtain a honeycomb formed body.

なお、押出成形では、図５に示す、八角形セルに相当するブロック部５１、及び隔壁交点部に相当する素地用注入口スリット５０が形成されている口金３０を用いた。得られたハニカム成形体を乾燥後、最高温度１４００〜１４３０℃の温度範囲で焼成することにより、表１、２に示す隔壁の細孔構造を有する、直径２２８．６ｍｍ、全長２０３．２ｍｍのハニカム構造体（実施例１〜１２、比較例２、３、６、７、１０、１１、１４、１５）を作製した。また、隔壁交点部に交点Ｒを備えるハニカム成形体を作成するために、押出成形では、図６に示す、口金１０７を用いた。この口金１０７では、隔壁交点部に交点Ｒを備えさせるため、図６に示されるように、隔壁交点部に相当する領域にＲ状スリット１０７ａを形成している。そして、このＲ状スリット１０７より、注入された素地（坏土）が、スリット１０８側から排出される。このようにして、得られたハニカム成形体を乾燥後、最高温度１４００〜１４３０℃の温度範囲で焼成することにより、表１、２に示す隔壁の細孔構造を有する、直径２２８．６ｍｍ、全長２０３．２ｍｍのハニカム構造体（比較例１、４、５、８、９、１２、１３、１６）を作製した。なお、比較例１、４、５、８、９、１２、１３、１６の交点Ｒの曲率半径は、表２に示される通りである。 In the extrusion molding, a base 30 in which a block portion 51 corresponding to an octagonal cell and a base inlet slit 50 corresponding to a partition intersection point are formed as shown in FIG. 5 is used. The obtained honeycomb formed body is dried and then fired in a temperature range of a maximum temperature of 1400 to 1430 ° C., thereby having a pore structure of partition walls shown in Tables 1 and 2 and having a diameter of 228.6 mm and a total length of 203.2 mm. Structures (Examples 1 to 12, Comparative Examples 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14, and 15) were produced. Further, in order to produce a honeycomb formed body having the intersection R at the partition intersection point, the die 107 shown in FIG. 6 was used in the extrusion. In the base 107, an R-shaped slit 107a is formed in a region corresponding to the partition intersection point as shown in FIG. Then, the injected base (kneaded material) is discharged from the slit 108 side through the R-shaped slit 107. The honeycomb formed body thus obtained was dried and then fired at a maximum temperature of 1400 to 1430 ° C., thereby having the pore structure of the partition walls shown in Tables 1 and 2 and having a diameter of 228.6 mm and a total length. 203.2 mm honeycomb structures (Comparative Examples 1, 4, 5, 8, 9, 12, 13, 16) were produced. In addition, the curvature radius of the intersection R of Comparative Examples 1, 4, 5, 8, 9, 12, 13, and 16 is as shown in Table 2.

なお、上述した表１、２内の「交点三角長さａ」は、セルピッチをＣＰ、隔壁厚さをＷＴとした際に、交点三角長さａのセル幅（ＣＰ−ＷＴ）に、交点三角長さａのセル幅に対する比（０．２〜０．３５）をかけて算出した長さ（ｍｍ）であり、交点三角長さａ＝交点三角長さａのセル幅に対する比×（ＣＰ−ＷＴ）（式１）から算出できる。なお、隔壁交点部の一部が、ハニカム構造体の八角形セルの斜辺に相当し、その斜辺と「交点三角長さａ」を有する辺の２つを、交差させることで、仮想の２等辺三角形が形成されることになる。また、上述した表１、２内の「交点Ｒ」は、次の通りである。「交点Ｒ」とは、ハニカム構造体１の隔壁２の交点部に意図的にＲ部（円弧状の湾曲部）を付加したものである。そして、「交点Ｒ曲率半径」は、「交点Ｒ」を設けた際のＲ部の半径Ｒの長さであって、０．２ｍｍ≦半径Ｒ≦１．２ｍｍのものを指し、今回製作したハニカム構造体の交点部のＲ部の半径Ｒは、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲であった（比較例参照）。また、表２における「交点三角長さａのセル幅に対する比の値」の「−」は、交点Ｒを設けたことを示している。「交点三角長さａ」の「−」についても同様である。一方、表１、２中「交点Ｒ曲率半径」が「−」となっているものは、交点Ｒ曲率半径を有していないためである。 The “intersection triangle length a” in Tables 1 and 2 described above is the intersection triangle length of the cell width (CP−WT) of the intersection triangle length a when the cell pitch is CP and the partition wall thickness is WT. The length (mm) calculated by multiplying the ratio of the length a to the cell width (0.2 to 0.35), and the intersection triangle length a = the ratio of the intersection triangle length a to the cell width × (CP− WT) (Equation 1). Note that a part of the partition wall intersection part corresponds to the hypotenuse of the octagonal cell of the honeycomb structure, and the hypotenuse isosceles is obtained by intersecting the hypotenuse and two sides having the “intersection triangular length a”. A triangle will be formed. The “intersection R” in Tables 1 and 2 described above is as follows. The “intersection point R” is obtained by intentionally adding an R section (arc-shaped curved section) to the intersection section of the partition walls 2 of the honeycomb structure 1. The “intersection R curvature radius” is the length of the radius R of the R portion when the “intersection R” is provided, and is 0.2 mm ≦ radius R ≦ 1.2 mm. The radius R of the R portion at the intersection of the structures was in the range of 0.2 mm to 0.4 mm (see comparative example). In Table 2, “−” in “the value of the ratio of the intersection triangle length a to the cell width” indicates that the intersection R is provided. The same applies to “−” of “intersection triangle length a”. On the other hand, the “intersection R curvature radius” in Tables 1 and 2 is “−” because it does not have the intersection R curvature radius.

（気孔率の測定方法）
気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。 (Measurement method of porosity)
The porosity is a value measured with a mercury porosimeter.

（圧力損失の測定方法）
エンジン（８Ｌ／６気筒）を用いて試料（直径２２８．６ｍｍ×全長２０３．２ｍｍ）に排気ガスを通し、試料の前段および後段の排気ガス圧力を測定、圧力損失を算出した。 (Measurement method of pressure loss)
Exhaust gas was passed through the sample (diameter 228.6 mm × total length 203.2 mm) using an engine (8L / 6 cylinder), the exhaust gas pressure at the front and rear stages of the sample was measured, and the pressure loss was calculated.

（ＮＯｘ浄化率の測定方法）
Ｕｒｅａ−ＳＣＲシステムを用いてエンジン（８Ｌ／６気筒）評価を行った。エンジン排気ガスとＮＯｘ浄化に必要な尿素をＳＣＲ触媒（選択還元型ＮＯｘ触媒）が担持された試料（直径２２８．６ｍｍ×全長２０３．２ｍｍ）へ通し、試料前段および後段のＮＯｘ量を測定、ＮＯｘ浄化率を算出した。主な試験条件は次の通りである。排気ガス流量は、３８０ｋｇ／ｈ、排気ガス温度は、２５０℃（測温位置：試料ガス入口端面から２０ｍｍ手前）、ＮＯｘ／ＮＨ_３当量比は、１．０であった。 (Measurement method of NOx purification rate)
Engine (8L / 6 cylinder) evaluation was performed using the Urea-SCR system. Pass the engine exhaust gas and urea necessary for NOx purification through the sample (diameter 228.6 mm x total length 203.2 mm) on which the SCR catalyst (selective reduction type NOx catalyst) is supported, and measure the amount of NOx before and after the sample. The purification rate was calculated. The main test conditions are as follows. The exhaust gas flow rate was 380 kg / h, the exhaust gas temperature was 250 ° C. (temperature measurement position: 20 mm before the sample gas inlet end surface), and the NOx / NH ₃ equivalent ratio was 1.0.

（アイソスタティック強度の測定方法）
試料（直径２２８．６ｍｍ×全長２０３．２ｍｍ）を用いて、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に規定されているアイソスタティック破壊強度の測定方法に従いアイソスタティック強度試験装置にて測定した。 (Measurement method of isostatic strength)
An isostatic strength test apparatus using a sample (228.6 mm in diameter × 203.2 mm in total length) according to the method for measuring the isostatic fracture strength defined in JASO Standard M505-87, which is an automobile standard issued by the Japan Society for Automotive Engineers. Measured with

評価試験において、実施例１〜３及び比較例２〜４は比較例１を、実施例４〜６及び比較例６〜８は比較例５を、実施例７〜９及び比較例１０〜１２は比較例９を、実施例１０〜１２及び比較例１４〜１６は比較例１３の結果を基準とした。なお、試料に担持させた触媒量は２００ｇ／Ｌ（試料（ハニカム担体）の外形形状の単位容積（Ｌ）あたりの触媒量（２００ｇ）を示す）とした。 In the evaluation test, Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 to 4 are Comparative Example 1, Examples 4 to 6 and Comparative Examples 6 to 8 are Comparative Example 5, Examples 7 to 9 and Comparative Examples 10 to 12 are In Comparative Example 9, Examples 10 to 12 and Comparative Examples 14 to 16 were based on the results of Comparative Example 13. The amount of catalyst supported on the sample was 200 g / L (indicating the amount of catalyst (200 g) per unit volume (L) of the outer shape of the sample (honeycomb carrier)).

＊２の判定基準は、次の通りである。圧力損失は、基準に対して、−１６％以下を◎（極めて良好）、−１５〜−６％を○（良好）、−５〜５％を△（同等）、６％以上を×（悪い）とした。アイソスタティック強度は、基準に対して、２１％以上を◎（極めて良好）、２０％〜１１％を○（良好）、−１０〜１０％を△（同等）、−１１％以下を×（悪い）とした。ＮＯｘ浄化率は、１６％以上を◎（極めて良好）、６〜１５％を○（良好）、−５〜５％を△（同等）、−６％以下を×（悪い）とした。 The criteria for * 2 are as follows. The pressure loss with respect to the standard is −16% or less ◎ (very good), −15 to −6% is ○ (good), −5 to 5% is Δ (equivalent), and 6% or more is × (bad) ). Isostatic strength is 21% or more ◎ (very good), 20% to 11% ◯ (good), -10 to 10% △ (equivalent), -11% or less x (bad) relative to the standard ). The NOx purification rate was evaluated as ◎ (very good) for 16% or more, ◯ (good) for 6-15%, △ (equivalent) for -5-5%, and x (bad) for -6% or less.

また、総合判定基準は、次の通りである。圧力損失が◎、且つアイソスタティック強度が△または○または◎（同等以上）、且つＮＯｘ浄化率が△または○または◎（同等以上）の場合を総合判定◎（極めて良好）とした。圧力損失が○、且つアイソスタティック強度が△または○または◎（同等以上）、且つＮＯｘ浄化率が△または○または◎（同等以上）の場合を総合判定○（良好）とした。圧力損失が△（同等）、且つアイソスタティック強度が△または○または◎（同等以上）、且つＮＯｘ浄化率が△または○または◎（同等以上）の場合を総合判定△（同等）とした。圧力損失が×、またはアイソスタティック強度が×の場合を総合判定×（悪い）とした。 Moreover, the comprehensive criteria are as follows. A case where the pressure loss was ◎, the isostatic strength was △ or ○ or ◎ (equal or better), and the NOx purification rate was Δ, ○ or ◎ (equal or better) was designated as comprehensive judgment （(very good). A case where the pressure loss was ◯, the isostatic strength was △ or ◯ or ◎ (equal or better), and the NOx purification rate was △ or ○ or ◎ (equal or better) was judged as a comprehensive judgment ○ (good). A case where the pressure loss was Δ (equivalent), the isostatic strength was Δ or ○ or ◎ (equivalent or higher), and the NOx purification rate was Δ or ○ or ◎ (equivalent or higher) was defined as a comprehensive judgment Δ (equivalent). The case where the pressure loss was x or the isostatic strength was x was defined as comprehensive judgment x (bad).

（考察１）
表１、２に示されるように、実施例１〜３は、比較例１に比べ、触媒層厚が均一になったため、総合判定が良くなった。同様に比較例４においても、交点Ｒを形成したため、触媒層厚が均一にならず、総合判定として見劣りすることが裏づけられた。また、比較例２、３では、交点Ｒを形成せずに、交点三角を有する構造としている。しかし、比較例２では、交点三角長さａが０．３７であり、比較例３では、交点三角長さａが０．１８であることから、触媒層厚が均一とならず、十分な結果を得られないことが確認された。同様に、実施例４〜６、実施例７〜９、及び実施例１０〜１２についても、比較する比較例５、９、１３よりも好ましい結果を得ることができた。 (Discussion 1)
As shown in Tables 1 and 2, in Examples 1 to 3, compared with Comparative Example 1, the catalyst layer thickness became uniform, so that comprehensive judgment was improved. Similarly, in Comparative Example 4, since the intersection R was formed, it was confirmed that the catalyst layer thickness was not uniform, and the overall judgment was poor. Moreover, in the comparative examples 2 and 3, it is set as the structure which does not form the intersection R but has an intersection triangle. However, in Comparative Example 2, the intersection triangle length a is 0.37, and in Comparative Example 3, the intersection triangle length a is 0.18. Therefore, the catalyst layer thickness is not uniform and sufficient results are obtained. It was confirmed that it cannot be obtained. Similarly, also about Examples 4-6, Examples 7-9, and Examples 10-12, the result more preferable than the comparative examples 5, 9, and 13 to be compared was able to be obtained.

次に、触媒量の低減効果確認のために以下のように実験２を行った。 Next, Experiment 2 was performed as follows to confirm the effect of reducing the amount of catalyst.

（実験２）
まず、実験１のハニカム成形体と同様のハニカム成形体を用意した。具体的には、図５に示す、隔壁交点部に相当するスリット５０が形成されている口金３０を用いた。そして、得られたハニカム成形体を乾燥後、最高温度１４００〜１４３０℃の温度範囲で焼成することにより、表３に示す隔壁の細孔構造を有する、直径２２８．６ｍｍ、全長２０３．２ｍｍのハニカム構造体（参考実施例１〜１２）を作製した。また、押出成形の際に、図６に示す口金１０７を用いて、隔壁交点部に交点Ｒを備えるハニカム成形体を得た。そして、得られたハニカム成形体を乾燥後、最高温度１４００〜１４３０℃の温度範囲で焼成することにより、表３に示す隔壁の細孔構造を有する、直径２２８．６ｍｍ、全長２０３．２ｍｍのハニカム構造体（参考比較例１〜４）を作製した。なお、参考比較例１〜４の交点Ｒの曲率半径は、表３に示される通りである。 (Experiment 2)
First, a honeycomb formed body similar to the honeycomb formed body of Experiment 1 was prepared. Specifically, the base 30 shown in FIG. 5 in which the slit 50 corresponding to the partition wall intersection is formed. The obtained honeycomb formed body was dried and then fired in a temperature range of a maximum temperature of 1400 to 1430 ° C., thereby having a pore structure of partition walls shown in Table 3 and having a diameter of 228.6 mm and a total length of 203.2 mm. Structures (Reference Examples 1 to 12) were produced. Further, at the time of extrusion molding, a honeycomb formed body having an intersection R at a partition intersection point was obtained using a die 107 shown in FIG. The obtained honeycomb formed body was dried and then fired in a temperature range of a maximum temperature of 1400 to 1430 ° C., thereby having a pore structure of partition walls shown in Table 3 and having a diameter of 228.6 mm and a total length of 203.2 mm. Structures (Reference Comparative Examples 1 to 4) were produced. In addition, the curvature radius of the intersection R of Reference Comparative Examples 1 to 4 is as shown in Table 3.

なお、上述した表３内の「交点三角長さａ」、及び「交点Ｒ」は、実験１と同様とした。また、表３における「交点三角長さａのセル幅に対する比の値」の「−」は、交点Ｒを設けたことを示している。「交点三角長さａ」の「−」についても同様である。一方、表中「交点Ｒ曲率半径」が「−」となっているものは、交点Ｒ曲率半径を有していないためである。 Note that “intersection triangle length a” and “intersection R” in Table 3 described above were the same as in Experiment 1. In Table 3, “-” in “the value of the ratio of the intersection triangle length a to the cell width” indicates that the intersection R is provided. The same applies to “−” of “intersection triangle length a”. On the other hand, the case where “intersection R curvature radius” in the table is “−” is because the intersection R curvature radius is not provided.

評価試験において、参考実施例１〜３は参考比較例１を、参考実施例４〜６は、参考比較例２を、参考実施例７〜９は参考比較例３を、参考実施例１０〜１２は参考比較例４の結果を基準とした。なお、表３中の＊１の触媒量比は、試料（ハニカム担体）の外形形状の単位容積（Ｌ）あたりの触媒量を示し、２００ｇ／Ｌが１００％である。 In the evaluation test, Reference Examples 1 to 3 are Reference Comparative Example 1, Reference Examples 4 to 6 are Reference Comparative Example 2, Reference Examples 7 to 9 are Reference Comparative Example 3, and Reference Examples 10 to 12 are. Was based on the results of Reference Comparative Example 4. The catalyst amount ratio of * 1 in Table 3 indicates the amount of catalyst per unit volume (L) of the outer shape of the sample (honeycomb carrier), and 200 g / L is 100%.

（考察２）
表３に示されるように、参考実施例１〜１２は、基準となる比較例に比べ、触媒層厚が均一になったため、総合判定が良くなった。とりわけ、触媒量比を、比較例と同等する実施例においては、圧力損失、アイソスタティック強度、ＮＯｘ浄化率の点で、極めて良好な結果を得た。さらに、触媒量比を低減させた実施例においても、基準となる比較例に比べ、極めて良好な結果を得られた。したがって、触媒量比を低減させても、圧力損失の増大を低減でき、触媒の大部分を有効活用でき、さらに、強度低下を回避できることが確認された。 (Discussion 2)
As shown in Table 3, in Reference Examples 1 to 12, the catalyst layer thickness became uniform compared to the reference comparative example, so that the overall judgment was improved. In particular, in an example in which the catalyst amount ratio is equivalent to that of the comparative example, extremely good results were obtained in terms of pressure loss, isostatic strength, and NOx purification rate. Furthermore, even in the example in which the catalyst amount ratio was reduced, extremely good results were obtained as compared with the comparative example serving as a reference. Therefore, it was confirmed that even if the catalyst amount ratio is reduced, an increase in pressure loss can be reduced, most of the catalyst can be effectively utilized, and further, a decrease in strength can be avoided.

本発明のハニカムハニカム構造体は、触媒を担持することにより、浄化効率に優れ、圧力損失が小さく、限られた空間であっても搭載可能なハニカム触媒体として利用することができる。従って、本発明のハニカム触媒体は、例えば、自動車用、建設機械用、及び産業用定置エンジン、並びに燃焼機器等から排出される排ガスに含まれる被浄化成分の浄化に好適に用いられる。 The honeycomb honeycomb structure of the present invention can be used as a honeycomb catalyst body that is excellent in purification efficiency, has a small pressure loss, and can be mounted even in a limited space by supporting a catalyst. Therefore, the honeycomb catalyst body of the present invention is suitably used for purifying components to be purified contained in exhaust gas discharged from, for example, automobile, construction machine, and industrial stationary engines, and combustion equipment.

１：ハニカム構造体、２：隔壁、３：セル、５：触媒、５ａ：触媒層、１０：隔壁交点部、１０ａ：八角形セルの斜辺（隔壁交点部の一部）、１０ｂ：（斜辺の）両端部、３０：口金、５０：素地用注入口スリット、５１：ブロック部、５３：スリット、１０２：（従来のハニカム構造体の）隔壁、１０３：（従来のハニカム構造体の）セル、１０５：触媒、１０５ａ：触媒層、１０７：口金、１０７ａ：Ｒ状スリット、１０８：スリット、１０９：（従来のハニカム構造体のセルと隔壁の）交点部、ａ：交点三角長さ、ｂ：仮想線、ｓ：仮想線、ｔ：仮想線、Ｔ：三角形、ＣＰ：セルピッチ、ＷＴ：隔壁厚さ。 1: honeycomb structure, 2: partition, 3: cell, 5: catalyst, 5a: catalyst layer, 10: partition intersection, 10a: hypotenuse of octagonal cell (part of partition intersection), 10b: ) Both end portions, 30: base, 50: base inlet slit, 51: block portion, 53: slit, 102: partition walls (of a conventional honeycomb structure), 103: cells (of a conventional honeycomb structure), 105 : Catalyst, 105a: Catalyst layer, 107: Base, 107a: R-shaped slit, 108: Slit, 109: Intersection part (cell and partition wall of conventional honeycomb structure), a: Triangular length of intersection, b: Virtual line , S: virtual line, t: virtual line, T: triangle, CP: cell pitch, WT: partition wall thickness.

Claims

多孔質体からなる隔壁を有し、前記隔壁によって、流体の流路となる多数のセルが区画形成されたハニカム構造体であって、
前記セルを形成する前記隔壁の、前記隔壁同士が交差する領域に、隔壁交点部が形成されてなり、
前記セルの断面形状が八角形からなるとともに、前記隔壁交点部の一部が、前記セルの断面形状における八角形の斜辺に相当してなり、
前記斜辺の両端から引いた仮想線を前記隔壁交点部側で交差させた際に形成される形状が三角形状となり、且つ、前記仮想線の、前記斜辺の両端から交差させた点までの交点三角長さの夫々が、セルピッチをＣＰ、隔壁厚さをＷＴとした際に、０．２（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍ〜０．３５（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍの長さを有するハニカム構造体に、自動車排ガス浄化用触媒を担持したハニカム触媒体。 A honeycomb structure having a partition wall made of a porous body, wherein a plurality of cells serving as fluid flow paths are partitioned by the partition wall;
A partition intersection portion is formed in a region where the partition intersects the partition forming the cell,
The cross-sectional shape of the cell is an octagon, and a part of the partition intersection portion corresponds to the hypotenuse of the octagon in the cross-sectional shape of the cell,
The shape formed when the virtual line drawn from both ends of the oblique side intersects on the partition intersection point side is a triangular shape, and the intersection triangle of the virtual line to the point intersected from both ends of the oblique side each of the length, the cell pitch CP, a partition wall thickness upon a WT, the honeycomb structure having a length of 0.2 (CP-WT) mm~0.35 ( CP-WT) mm, automobiles A honeycomb catalyst body carrying an exhaust gas purification catalyst.

前記交点三角長さが、０．２（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍ〜０．３（ＣＰ−ＷＴ）ｍｍである請求項１に記載のハニカム触媒体。 The honeycomb catalyst body according to claim 1, wherein the intersection triangular length is 0.2 (CP-WT) mm to 0.3 (CP-WT) mm .

コージェライト、ＳｉＣ、ムライト、アルミニウムチタネート、アルミナの群から選択される少なくとも１種からなる請求項１又は２に記載のハニカム触媒体。 The honeycomb catalyst body according to claim 1 or 2, comprising at least one selected from the group of cordierite, SiC, mullite, aluminum titanate, and alumina .